15.1 电能与电功 教案

111760001220470000 电能与电功
【教学目标】
（一）知识与技能
1．知道电能。理解电功，知道电功的单位。
2．认识电能表，会读电能表。
（二）过程与方法
1.通过分析实例，从能量转化的角度建立并理解电功的概念。
2.观察家用电能表，通过电能表计算电费。
（三）情感态度和价值观
认识电能的应用价值，有节约电能的意识。
【教学重难点】
本节内容由电能、电能的计量和电功三部分组成，电能是由各种各样的电源提供的，从能量转化的角度来认识电能，它也是各种用电器工作的能量来源，离开了用电器来谈电能是毫无意义的.电能的计量，电能表的认识是与生活联系较紧密的知识点，可以结合实际电能表来学会利用电能表来测量电路消耗的电能.由于电功的概念比较抽象，学生不易理解，利用类比的方法从能量转化的角度来认识电功.
重点：电能和电功的计量
难点：对电功的理解及用电能表测量电功
【教学策略】
电流流过用电器时电流也会做功，要消耗电能.电源是把其它形式的能转化为电能；生活中各种用电器都是来消耗电能的，从能量转化的角度来认识电能.电能表的认识与读数与生活联系非常紧密，学生对此已经有初步认识，通过多媒体展示，让学生了解电能表的参数与读数，使学生实际体验电能表的参数与读数.介绍1度电的作用，使学生从物理走向社会，对节约用电有进一步的认识.
在力学的学习中，已经了解了力对物体做功的问题，功和能是可以相互转化
的，例如利用做功可以改变物体的内能，可以把机械能转化为内能.电流做功的过程也是能量转化的过程，它是把电能转化为其他形式能的过程，从能量的角度来认识电功.电流做功的多少与电流的大小、电压的高低和通电时间的关系，学生的认知水平的限制，在本节课中不作为探究实验研究.在本节课中是在介绍了电功的计算式W=UIt之后，引导学生尝试去结合实例来分析影响电功大小的三个因素，能举例说明，并不需要通过实验得出具体的结论，体现控制变量的思想在实验设计中的应用.同时本实验设计还使用了转化的思想，把电路消耗的电能转化为电流做功转化为其它形式的能，突出教学中物理方法的重要性，使学生不仅学习了物理知识，还掌握了物理方法.
【教学资源准备】
多媒体课件
【教学过程】
一、创设情境，导入新课
电能的开发和利用，是人类认识自然的过程中取得的具有划时代意义的光辉成就,现代社会几乎处处都离不开电能。首先让我们来认识电能是怎样被我们所利用的，进而了解什么是电功？
二、温故知新
什么是机械功？
作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说力对物体做了机械功。简称做了功
W=FS W=Pt
功的单位是焦耳，简称焦，符号：J
思考：当电流通过用电器时，电流对用电器“做功”了吗？用电器消耗电能的多少用什么来计量呢？
三、新课教学
(一)电能与电功
电能的利用，都是通过用电器将电能转化为其他形式的能量来实现的。
活动1：了解“电功”(边问边解疑)
　　　　 　
　　 　
　 　　　　　
　　　　　
定义：
（1）物理学中，当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，简称电功。
（2）电流做功的过程，实质就是电能向其他形式能转化的过程，电能转化的多少可用电功来量度。
2.电能、电功的单位
你知道电能、电功的单位什么吗？
(1)国际单位：焦耳（J）
(2)常用单位：千瓦时 (kW·h) (俗称“度”)
功率为1kW的用电器，工作1h所消耗的电能就是 1kW·h
1kW·h=103W×3600s=3.6×106J=1度
认识1度(1千瓦时)电的作用：
可以炼钢1.6 kg；生产化肥0.7 kg；采掘原煤105 kg；可以使电车行驶0.85 km；一次灌溉麦田330 m2；机织棉布11 m。（提醒学生要节约用电）
3、电功的计算：
（1）物理学中规定：某段电路上的电功，等于这段电路两端的电压跟电路中的电流以及通电时间的乘积。
（2）W=UIt=UQ
例1：有一只节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0.09A，计算这只灯使用5h用电多少千瓦时?
已知：U=220V, I=0.09A, t=5h=5×3600s=1.8×104s
求：W=？
解：由电功的公式得
W=UIt=220V×0.09A×1.8×104s=3.564×105J=0.099kWh
答：使用5h消耗的电能为0.099kWh
（二）、用电能表测量电功
电能表是测量电功的仪表，即记录电路消耗电能的多少的(俗称电度表)。
1．认识电能表，对电能表的各种参数讲解说明：(利用多媒体展示)
①“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
②10(40)A持续工作时的最大电流为10A，短时间内电流允许大些，但不能超过40A。
③“300r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过300r。
④“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
⑤“kW·h”指计量单位。
2．电能的计量：
为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数，前后两次示数之差，就是这段时间内用电的读数，如：
2月初：
4
2
6
7
8
读数：W1＝4267.8 kW·h
2月底：
4
3
7
4
4
读数：W2＝4374.4 kW·h
2月份用电W＝ W2—W1＝4374.4 kW·h—4267.8 kW·h ＝106.6 kW·h
如果电费每度0.5元，则这个月电费：106.6×0.5＝53.3(元)。
例 2:一电能表表盘上表标“1200r/(kW·h)”，将某用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r.若用电器两端电压为220V，求通过该用电器的电流。
【解析】根据“1200 r/(kW·h)”计算转动55圈消耗的电能。转动1圈消耗的电能是11200kW·h，则转动55圈消耗的电能为551200×3.6×106 J＝1.65×105J。
由W =UIt可得，通过该用电器的电流为：
I=WUI=1.65×105J220V×240s=3.125A
四、归纳总结
通过本节课的学习，知道了什么是电功、电功的单位和电功的计算，还学习了用电能表测量电路消耗电能的多少。
五、作业
1、课本“自我评价与作业”P90 1、2
2、“新课时作业”P90 3、P91 7
板书设计：
（一）电能与电功
定义;
（1）当电能转化为其他形式能时，我们就说做了电功，简称电功。
（2）电能转化成其他形式能的多少可用电功的大小来量度。
2、单位：
(1)国际单位;焦（J）;
(2)常用单位：千瓦时（kW˙h）即：度；
1 kW˙h=1kW×1h=103W×3600s=3.6×106J
3、电功的计算：
(1)物理学中规定：某段电路上的电功，等于这段电路两端的电压跟电路中的电流以及通电时间的乘积。
(2)公式：W=UIt=UQ
（二）用电能表测量电功
1、电能表是测量电功的仪表，即记录电路消耗电能多少的。
2、认识电能表
3、电能表计数器上前后两次读数之差就是电路在某段时间内消耗的电能。
教学反思：