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1、電功一、教材分析:初中學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生初步了解在日常生活中是如何運(yùn)用電學(xué)的,它包括:電功、電功率、焦耳定律、生活用電常識(shí)等。電功讓學(xué)生初步了解生活中電流是能夠做功的,電流做功實(shí)質(zhì)上就是電流通過用電器將電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程。通過列舉一些具體的例子來(lái)說明有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能或者說消耗了多少電能,就說電流做了多少功。本節(jié)重點(diǎn)通過探究電流做功的大小跟什么因素有關(guān),從而讓學(xué)生知道電流所做的功就是消耗電能的多少等于電壓、電流、通電時(shí)間的乘積。二、教學(xué)目標(biāo) 1. 知識(shí)目標(biāo):(1)知道電流可以做功、電流做功的形式及其實(shí)質(zhì)。 (2)理解電功的計(jì)算公式:= (3)知道電功的單位
2、:焦耳 2. 能力目標(biāo):(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的電功問題的能力。 (2)培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力和分析概括能力。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):電功的概念、計(jì)算公式及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法研究電功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系四、教學(xué)過程 1、電流可以做功復(fù)習(xí):做功的兩個(gè)必要因素是什么?(學(xué)生回答)出示圖片:漂流圖 引入新課 :水流可以做功,電流可以做功嗎?演示實(shí)驗(yàn):?jiǎn)枺弘妱?dòng)機(jī)為什么能把砝碼提起來(lái)?這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明什么?(學(xué)生回答)小結(jié):電流可以做功,電流所做的功叫做電功。用“W”表示。問:砝碼上升過程中,能量是如何變化的? 砝碼所增加的機(jī)械能從哪里來(lái)?(學(xué)生回答)小結(jié):電流
3、通過電動(dòng)機(jī)做功的過程中,電動(dòng)機(jī)消耗電能,把電能轉(zhuǎn)化為砝碼的機(jī)械能。問:電流做功還有哪些形式呢?出示圖片:電風(fēng)扇 、電燈、電飯鍋、蓄電池充電(學(xué)生回答)解釋:電流通過電扇,扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電流通過電飯鍋發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能通過電燈發(fā)熱發(fā)亮是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能電流通過蓄電池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能引出電流做功的實(shí)質(zhì):電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。那么電流做功的大小與哪些因素有關(guān)呢?2、決定電功大小的因素 出示示教板,講述:實(shí)驗(yàn)中,我們通過小燈泡的亮暗來(lái)確定電功的大小,小燈泡越亮,說明電流在相同時(shí)間里做的功就越多。 啟發(fā):小燈泡發(fā)光時(shí),燈泡中必須有什么
4、流過?燈泡的兩端存在什么?請(qǐng)同學(xué)們猜想一下,電功的大小與哪些因素有關(guān)呢? 學(xué)生猜想,(會(huì)提到電流和電壓)引導(dǎo),那我們?cè)撊绾稳パ芯磕??點(diǎn)撥:研究這類問題,我們經(jīng)常使用的是控制變量法。先使其中某一個(gè)因素(如電壓)發(fā)生變化,而其余的因素保持不變或者相等,找出電功和這個(gè)因素(如電壓)的變化關(guān)系。然后,再使另一個(gè)因素發(fā)生變化,而其余的因素也保持相等或者不變,找出電功和另外這個(gè)因素的變化關(guān)系。出示串聯(lián)電路教板(兩個(gè)小燈泡,電阻不一樣)問:兩個(gè)小燈泡是如何連接的? 當(dāng)開關(guān)閉合后,通過兩個(gè)小燈泡的電流又是怎么樣的呢?(學(xué)生回答)問:據(jù)此,那我們可以研究電功和哪個(gè)因素之間的關(guān)系呢?(學(xué)生回答)實(shí)驗(yàn):在兩個(gè)燈泡的
5、兩端各并聯(lián)一個(gè)電壓表,(可以邊接邊講述有關(guān)操作)學(xué)生觀察電壓表的讀數(shù)和燈泡的亮暗設(shè)問:哪個(gè)燈泡亮?哪個(gè)電壓表讀數(shù)大?電流通過哪個(gè)燈泡做的功多??jī)蓚€(gè)燈的通電時(shí)間如何?那么,電功和電壓有什么關(guān)系呢?引導(dǎo)學(xué)生回答:在通電時(shí)間和電流相同的情況下,電壓越大,電流所做的功也就越多。問:那如何研究電功和電流的關(guān)系呢?啟發(fā):兩個(gè)燈泡采用什么樣的連接方式?研究電功和電流的關(guān)系,應(yīng)在什么條件下進(jìn)行?(學(xué)生討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案)根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì),叫某個(gè)同學(xué)到示教板上連接好電路,閉合開關(guān)。學(xué)生觀察電流表的讀書和燈泡的亮暗設(shè)問:哪個(gè)燈泡亮?哪個(gè)電流表的讀數(shù)大?電流通過哪個(gè)燈泡做的功多??jī)蓚€(gè)燈的通電時(shí)間如何?那么,電功和電流
6、有什么關(guān)系?學(xué)生歸納:在通電時(shí)間和電壓相同的情況下,電流越大,電流所做的功越多。問:如果在前兩次實(shí)驗(yàn)中,通電時(shí)間越長(zhǎng)呢?那電燈消耗的電能又會(huì)怎樣?(學(xué)生回答)問:電功除了和電流和電壓有關(guān)外,還跟什么因素有關(guān)呢?(學(xué)生回答)歸納:根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明:電流在某段電路上所做的功跟電壓、電流和通電時(shí)間成正比。3、電功的計(jì)算引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)上面得出的結(jié)論寫出電功的計(jì)算公式(學(xué)生回答):W=UIt問:U、I、t的單位各是什么?(學(xué)生回答)講述:那電功的單位是什么呢?我們學(xué)過機(jī)械功的單位是焦耳,電功的單位也是焦耳,焦耳也是國(guó)際單位制中能量的單位。則 1焦耳=1伏安秒。那么,1焦耳有多大呢?在生活中通過手電筒的電流,每秒鐘做的功大約是1焦耳;通過普通電燈泡的電流,每秒鐘做的功一般是幾十焦耳;通過洗衣機(jī)中電動(dòng)機(jī)的電流
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