《电功》教学设计
一、教学目标 1. 知识目标:(1)知道电流可以做功、电流做功的形式及其实质。 (2)理解电功的计算公式:W=UIt (3)知道电功的单位:焦耳 2. 能力目标:(1)培养学生运用学过的知识解决简单的电功问题的能力。 (2)培养学生初步的观察能力和分析概括能力。
二、教学重点与难点
教学重点:电功的概念、计算公式及应用。
教学难点:引导学生采用控制变量法验证电功与电压、电流和通电时间的关系
三、教学器材:
电源、开关、导线、小电动机、细线、砝码、铁架台
四、教学过程
[创设情景,导入新课]
演示实验1:用手直接提升砝码
问:什么对砝码做了功?
学生回答:
演示实验2:
问:
①电动机为什么能把砝码提起来?
②这个实验表明什么?
(学生回答)
[板书]电流可以做功,电流所做的功叫做电功。用“W”表示。
问:①砝码上升过程中,能量是如何变化的?
②砝码所增加的机械能从哪里来?
(学生回答)
小结:电流通过电动机做功的过程中,电动机消耗电能,把电能转化为砝码的机械能。
问:电流做功还有哪些形式呢?
出示图片:电炉 、电灯、蓄电池充电、电风扇
(学生回答)
解释:
电流通过电炉丝发红发热是电能转化为内能
通过电灯发热发亮是电能转化为内能和光能
电流通过蓄电池是电能转化为化学能
电流通过电扇,扇叶转动是电能转化为机械能
[板书]电流做功的实质:电能转化为其他形式的能。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
那么电流做功的多少与哪些因素有关呢?
科学家们经过大量的实验和理论研究表明:电流在某段电路上做功的多少与电路两端的电压、电路中的电流和通电时间有关。(那么我们如何来验证?)
[板书] 电压、电流和通电时间
点拨:研究这类问题,我们经常使用的是控制变量法。先使其中某一个因素(如电压)发生变化,而其余的因素保持不变或者相等,找出电功和这个因素(如电压)的变化关系。然后,再使另一个因素发生变化,而其余的因素也保持相等或者不变,找出电功和另外这个因素的变化关系。
问:那么我们如何验证电功和电压的关系呢?
启发:两个灯泡采用什么样的连接方式?研究电功和电流的关系,应在什么条件下进行?
(学生讨论,设计实验方案)
多媒体演示:电功与电压的关系
设问:哪个灯泡亮?哪个电压表的读数大?电流通过哪个灯泡做的功多?两个灯的通电时间如何?那么,电功和电压有什么关系?
学生归纳:在通电时间和电流相同的情况下,电压越大,电流所做的功越多。
转入:下面我们来验证电功与电流的关系。
多媒体演示:电功与电流的关系
设问:这个电路的连接方式是什么?哪个灯泡亮?哪个电流表的读数大?电流通过哪个灯泡做的功多?两个灯的通电时间如何?那么,电功和电流有什么关系?
学生归纳:在通电时间和电压相同的情况下,电流越大,电流所做的功越多。
学生复习:将实物图改成电路图。
问:如果在前两次实验中,通电时间越长呢?那电灯消耗的电能又会怎样?
(学生回答)
[板书]:电流在某段电路上所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。
3、电功的计算
引导学生根据上面得出的结论写出电功的计算公式
[板书](学生回答):W=UIt
问:U、I、t的单位各是什么?
(学生回答)
讲述:那电功的单位是什么呢?我们学过机械功的单位是焦耳,电功的单位也是焦耳,焦耳也是国际单位制中能量的单位。则 1焦耳=1伏·安·秒。那么,1焦耳有多大呢? 在生活中通过手电筒的电流,每秒钟做的功大约是1焦耳;通过普通电灯泡的电流,每秒钟做的功一般是几十焦耳;通过洗衣机中电动机的电流每秒钟做功是200焦耳左右。
举例:我们教室里的灯两端的电压是220伏,通过的电流是0.18安,那么通电10分钟,电流做了多少功?
(教师板书)
4、学生小结:通过这堂课学到了什么?
巩固练习:
五、教学反思:
课件15张PPT。 第二节 电能的量度
------电功演示实验:电动机提升砝码结论:电流可以做功,电流所做的功叫做电功。用“W”表示。 问:砝码上升过程中,能量是如何变化的?
砝码所增加的机械能从哪里来?
小结:电流通过电动机做功的过程中,电动机消耗电能,把电能转化为砝码的机械能。▲1、以上用电器工作时,能是怎样转化的?
答、把电能转化为其他形式的能。
2、做功的实质什么?
答、电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
观察结论相信自己我能行! 想一想:下面几种情况电流做功是电能转化为什么能?
1、正在使用的吹风机。
2、家中取暖的电热毯。
3、正在洗衣服的洗衣机。
电流做功多少的影响因素:实验和理论研究表明:电流在某段电路上
做功的多少与电路两端的电压、电路中的
电流和通电时间有关。验证电功与电压、电流的关系:1、在通电时间和电流相同的情况下,电压越大,电流所做的功越多。
2、在通电时间和电压相同的情况下,电流越大,电流所做的功越多。
3、在电压和电流相同的情况下,通电时间越长,电流所做的功越多。精确试验数据表明:
电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。W=UItU:电压——伏特 I :电流——安培
t :时间——秒 W:电功——焦耳
生活中常用千瓦时又叫“度” ,符号是 KW·h1 KW·h=3.6?106J例题:我们教室里的灯两端的电压是220伏,通过的电流是0.18安,那么电流做了多少功?解:W=UIt=220v×0.18A×600s
=23760J
答:电流做了23760J的功。学生小结:通过这堂课,我们学到了什么?1、小明的书桌上有一盏台灯,正常使用时通过灯丝的电流为150mA,他每晚要在灯下面学习30min,那么每晚流经台灯的电流做多少功?巩固练习:2、家用电灯在一次使用时通过的电流是0.2A,消耗的电能是2.64×104J,这个电灯这次用了多长时间?
3、阻值分别是4Ω 和6Ω 的两个电阻,串联在4V 的电路上时,通电1 min ,通过每只电阻的电流做的功分别 是多少?并联在4 V 的电路上,通电1min ,通过每只电阻的电流做的功分别是多少? 分析:第一种情况:串联I=U / R串=4V/10Ω=0.4AW1=U1·I·t= 1.6V×0.4A×60s=38.4JW2=U2·I·t= 2.4V×0.4A×60s=57.6JW1=U1·I1·t= 4V×1A×60s=240JW2=U2·I2·t= 4V×2/3A×60s=160J第二种情况:并联U1=U2=U=4VI2=2/3AI1=1A 课外作业:
1、如果让你测量你家中电路中电流所做的功,你有哪些方法?
2、电功的单位为焦耳,那么除了焦耳以外还有哪些是电功的单位?再见