《電功》教案范文
(一)教學(xué)目的
1.掌握電功的概念:知道電流做功的常見形式是推動(dòng)機(jī)械做功,使導(dǎo)體發(fā)熱發(fā)光等;理解電功的公式(W=UIt)和單位(焦);能綜合歐姆定律和電功公式計(jì)算用電器(只限于一個(gè))的電功。
2.知道電度表的用途和讀數(shù)方法。
(二)教具
1.課本上電流做功把砝碼提起來的實(shí)驗(yàn)裝置;電鍵一只。
2.電動(dòng)玩具汽車一只。
3.帶燈座的小燈泡(或電阻絲)一只。
4.電度表掛圖(或?qū)嵨铮?/p>
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問
(l)過去學(xué)過力可以做功,怎樣才算力對(duì)物體做了功?(答:力使物體在力的方向上移動(dòng)一段距離,就算力對(duì)物體做了功)
。2)你能舉出日常見到的做功的例子嗎?
。ń處熞龑(dǎo)學(xué)生答:水流推動(dòng)水輪機(jī)做功,汽車、電車的牽引力帶動(dòng)車輛行駛做功等。)
2.講授新課
。1)電流可以做功:電車的牽引力實(shí)際是由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的,電動(dòng)機(jī)是通了電流才工作的。所以,電車行駛,實(shí)際上是電流做功的結(jié)果。
。ㄑ菔荆和婢唠妱(dòng)汽車的行駛)
(2)電流做功的表現(xiàn)形式是多種多樣的:電流通過電動(dòng)機(jī)可以做功,那么電流通過電燈時(shí)發(fā)光。電流通過電爐時(shí)發(fā)熱,算不算做功呢?
在這里我們應(yīng)把“功”的概念加以擴(kuò)大。用電動(dòng)機(jī)移動(dòng)物體或使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使導(dǎo)體發(fā)熱、發(fā)光,是電流做功的又一種表現(xiàn)?傊娏髯龉Φ默F(xiàn)象很多,例如電流通過電鈴發(fā)聲,電子表顯示數(shù)字,電視機(jī)顯示圖像等,都是電流做功的表現(xiàn)。
。3)電流做功多少跟什么有關(guān)系?
演示課本圖9-1的實(shí)驗(yàn)時(shí),電流和電壓應(yīng)采用大型的示教電表來顯示。實(shí)驗(yàn)分兩步:
、儆米冏杵鞲淖冸娏骱碗妷,觀察在相同時(shí)間內(nèi)做功的多少。
首先指明:砝碼被提升越高,表示電流做功越多。
先將變阻器滑片移至某位置(使接入電阻較大),閉合電鍵,觀察砝碼上升的時(shí)間和高度(通電時(shí)間由電鍵控制),并記下電流、電壓值。
再將變阻器滑片移至另一位置(使接人電阻較小),閉合電鍵,觀察相同時(shí)間砝碼上升的高度,并記下電壓、電流值。
比較兩次實(shí)驗(yàn),得出:
在相同時(shí)間內(nèi),電壓和電流越大,電流做功越大。
、诒3蛛妷汉碗娏鞑蛔,通電時(shí)間越長,電流做功越多。
。ㄟ@一步可以不做實(shí)驗(yàn),直接推出。)
指出:上述實(shí)驗(yàn),所得出的電功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系,是定性關(guān)系。如果把實(shí)驗(yàn)做得精確些,可以得出:電功跟電流、電壓、通電時(shí)間都是正比關(guān)系。如果電壓U用伏做單位,電流I的單位用安,時(shí)間t的單位用秒,電功W的單位用焦,則有
W=UIt
應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意兩點(diǎn):一是公式中的W、U、I均指電路中同一段電路(即某個(gè)用電器)而言;二是W、U、I、t必須統(tǒng)一采用國際單位制。
。4)電功的計(jì)算。
(把課本圖9-1的實(shí)驗(yàn)裝置中的電動(dòng)機(jī)換成小燈泡,做兩次改變電壓(取整數(shù))電流的實(shí)驗(yàn),通電時(shí)間都取10秒鐘。讓學(xué)生觀察燈泡的亮度,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算兩次電流做功的大小)
提問:把重為1牛的物體舉高1米所做的功是多少?(答:l焦)這些功如果由電動(dòng)機(jī)完成,那么,電流所做的功是不是1焦呢?
。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生分析:電流做功的表現(xiàn)是多種多樣的,電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí),除了提舉重物做功外,電流也會(huì)發(fā)熱做功,因此電流的功為這兩部分功的和。這就是課本圖9-l的實(shí)驗(yàn)不定量的原因。因此在選用電動(dòng)機(jī)時(shí),發(fā)熱愈小的效率愈高。)
列舉常用電器工作時(shí),1分鐘能做的功:如手電燈泡為幾十焦,照明燈泡為幾百至幾千焦,洗衣機(jī)為幾萬焦。
由于焦這個(gè)單位很小,生活中常用“度”作電功的單位:
l度=3.6×106焦。
(5)電能表(俗稱電度表)。
出示電度表掛圖(或?qū)嵨铮。讓學(xué)生觀察并讀出讀數(shù)。
指出電流做功時(shí),表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動(dòng)(盤的邊緣有個(gè)紅點(diǎn)顯示轉(zhuǎn)動(dòng)),每轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),耗電1度。表面上最后的數(shù)字是小數(shù)點(diǎn)后的一位數(shù)。
最后結(jié)合課本圖9-4介紹1度電的作用,對(duì)學(xué)生進(jìn)行節(jié)約用電的教育。
3.鞏固練習(xí)
。1)電流做功有哪些表現(xiàn)?(列舉常見的實(shí)例來說明)電功的大小由什么決定?
。2)把同一個(gè)燈泡先后接到220伏和110伏的電路中,則電流在相同時(shí)間內(nèi)所做的電功之比:
A.2∶1;B.1∶2;C.4∶1;D.1∶4。
。3)一盞電燈所用的電壓是36伏,電流是1.5安,通電50分鐘,電流做了多少功?
。4)一個(gè)電爐通電4小時(shí)耗電6度,所用的電壓是200伏,通過電爐絲的電流是多少?
這四道題應(yīng)預(yù)先寫在黑板上。讓學(xué)生在課堂上回答和計(jì)算。學(xué)生回答第2題,可能有爭議,有的選A,有的選C,教師可讓選C的學(xué)生說明理由,然后提問:對(duì)同一個(gè)用電器只改變電壓,而不改變電流是否可能?對(duì)不同阻值的用電器,電壓相同時(shí)電流是否相同了引導(dǎo)學(xué)生用電功公式結(jié)合歐姆定律分析問題;對(duì)同一用電器I∞U,因此U增2倍,I亦增2倍,故W增4倍;對(duì)不同R的電熱器,U相同時(shí),I與R成反比,故W亦與R成正比)
4.家庭作業(yè)
如果鞏固練習(xí)第3、4題在課堂上沒有時(shí)間完成,可留為作業(yè),課本習(xí)題一第1題也可留做作業(yè)。
5.板書設(shè)計(jì)
第九章電功和電功率
電功
電流做功的'各種表現(xiàn):
電動(dòng)機(jī)牽引物體或帶動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)
電爐發(fā)熱
電燈發(fā)光
凡是通過電流引起的任何變化,都是電流做功的表。電功大小與什么有關(guān)?
電功公式W=UIt
注意:公式中各個(gè)量是對(duì)同一段電路而言。
各個(gè)量應(yīng)統(tǒng)一采用國際單位制單位。
電功單位:焦
常用單位:度
1度=3.6×106焦
電度表用來測定電功的一種儀表。
(四)設(shè)想、體會(huì)
這節(jié)課的內(nèi)容,表面上看較簡單。學(xué)生學(xué)習(xí)也不會(huì)有什么困難,實(shí)際上隱含著兩個(gè)疑點(diǎn):一個(gè)是從力學(xué)的功過渡到電功,另一個(gè)是由定性實(shí)驗(yàn)后直接給出電功公式。但這兩點(diǎn)都不能用擴(kuò)展知識(shí)的辦法去解決,而只能從現(xiàn)象的分析中加深學(xué)生的印象,使學(xué)生達(dá)到表觀上的掌握。
例如,教學(xué)中強(qiáng)調(diào):電流做功要引起各種變化,或牽引物體運(yùn)動(dòng)、或發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲,或引起化學(xué)反應(yīng)……,凡是電流引起的任何變化,都是電流做功的表現(xiàn)。反之,如果電流不引起任何變化,例如電流通過電阻很小,甚至電阻為零(超導(dǎo)體)的導(dǎo)體,不產(chǎn)生熱效應(yīng),也不產(chǎn)生其它效應(yīng),則雖有電流但都不做功。這樣學(xué)生雖然沒有掌握電功的概念的內(nèi)涵(電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能),卻掌握了電功的全部外延。
又如,引出電功公式后,在教學(xué)中加了一個(gè)電流通過燈泡做功的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。這個(gè)實(shí)驗(yàn)和課本圖9-1的實(shí)驗(yàn)可起到相輔相成的作用:圖9-l為電流通過電動(dòng)機(jī)提起的砝碼做功,這個(gè)。實(shí)驗(yàn)為電流產(chǎn)生熱做功。圖9-l的實(shí)驗(yàn)為定性地探索電功與什么有關(guān),為引出電功公式提出依據(jù),這個(gè)實(shí)驗(yàn)則是承認(rèn)電功公式正確,定量地測量和計(jì)算,以加深鞏固電功知識(shí)。這樣就彌補(bǔ)了定性實(shí)驗(yàn)引出定量關(guān)系之不足,也從力和熱兩方面顯示了電功的效果。
在新課授完后,安排了四道鞏固練習(xí)題,其目的一方面是小結(jié)、鞏固這節(jié)課的知識(shí),另一方面是綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。例如,電功與電壓、電流和時(shí)間三個(gè)量有關(guān),探索它們間的關(guān)系時(shí),在物理學(xué)研究中總是讓其它量保持不變,讓應(yīng)變量隨一個(gè)自變量而變化,依此類推。這是物理學(xué)研究問題的基本方法。在電功的實(shí)驗(yàn)中,電壓和電流卻是同時(shí)變化以引起電功變化的。這就要聯(lián)系到歐姆定律來分析。學(xué)生常易犯的錯(cuò)誤如電壓(或電流)增大2倍,電功亦增大2倍。這是由于孤立分析、顧此失彼所致,本題即為糾正這種錯(cuò)誤而設(shè)計(jì)的。
引出電功公式后,提醒學(xué)生注意公式中各量應(yīng)對(duì)同一電路取值并且要統(tǒng)一單位,這也是學(xué)生容易忽視的。
注:本教案依據(jù)的是人教初中物理教材第一冊(cè)第九章
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