151科學(xué)探究：電流做功與哪些因素有關(guān)

1、第十五章從測(cè)算家庭電費(fèi)說起第一節(jié)科學(xué)探究：電流做功與哪些因素有關(guān)山東省蒼山縣卞莊二中 陳鑫【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1、 從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電能，能簡(jiǎn)單描述電能和人們生活的關(guān)系2、 通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電流做功的相關(guān)因素3、 知道電能表的作用、讀數(shù)方法。4、 會(huì)讀家用電能表，并會(huì)計(jì)算電費(fèi)。過程與方法：1、 理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程（突出收集證據(jù)、分析論證兩個(gè)環(huán)節(jié)）。通過探究活動(dòng)總結(jié)出電流做功與哪些因素有關(guān)。2、 體驗(yàn)電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、了解電能和我們生活的關(guān)系，有節(jié)電意識(shí)2、通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，

2、形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。3、在共同完成實(shí)驗(yàn)探究的過程中，讓學(xué)生增加與他人的協(xié)同、合作能力，培養(yǎng)同學(xué)之間相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1、探究酒精加熱時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能過程，研究電流做功多少與電壓、電流和時(shí)間的關(guān)系。2、電功的概念、公式及其應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析論證電流做功與哪些因素有關(guān)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】低壓電源、電壓表、電流表、酒精、開關(guān)、導(dǎo)線若干、溫度計(jì)、電阻絲兩根（阻值不同）、廣口瓶、停表【教學(xué)過程】（一）、電能表的學(xué)習(xí)師：現(xiàn)在我想做個(gè)調(diào)查，請(qǐng)問同學(xué)們知道你們家一個(gè)月要交多少錢的電費(fèi)嗎？生：15元、30元、師：他們收電費(fèi)的依據(jù)是什么？生：電表上有我們家一個(gè)月的用電量，根據(jù)

3、用電的多少來收費(fèi)的。師：你見過電表嗎？生：見過師：出示電能表（電度表）圖,這就是電能表。你想詳細(xì)的了解它嗎？ 生：想知道（說明：從生活走進(jìn)物理，讓學(xué)生感覺所學(xué)的知識(shí)離我們很近，愿意去學(xué)習(xí)，去接受新知識(shí)。）師：我們現(xiàn)在就來認(rèn)識(shí)電能表：1、 電能表是用來測(cè)量 儀器。2、 電功是指： ，用字母 表示，國際單位為 ，用符號(hào) 表示。3、 如右圖所示，電能表的示數(shù)為 數(shù)和 數(shù)(紅色框內(nèi)的數(shù)字)組成，示數(shù)單位是： ，單位的符號(hào)： ；1KW.h= J。4、 電能表上“220v 30A（100）”表示： 。5、 電能表上120R/KW.h表示： 。生：自學(xué)課本，完成自學(xué)題目。（組內(nèi)討論） （說明：學(xué)生自學(xué)電能表

4、，有疑問的組內(nèi)同學(xué)討論交流，充分發(fā)揮學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力，對(duì)答案有疑問的可做標(biāo)記，等待老師詳細(xì)講解。）答案：1、 電功（電能） 2、電流做功的多少、W、焦耳、J3、整數(shù)、小數(shù)、千瓦時(shí)、KW.h、3.61064、“220v”表示電能表適用的工作電壓為220v；“30A”表示平時(shí)允許流過電能表的最大電流30A；“（100）A”的數(shù)字表示在短時(shí)間允許內(nèi)流過電能表的最大電流為100A。5、用電器消耗1千瓦時(shí)的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)120圈。師：根據(jù)我們所學(xué)的內(nèi)容請(qǐng)你幫小明計(jì)算他家的電費(fèi)是多少？小明家的電能表在1月底和2月底的示數(shù)如下所示，他家2月份消耗的電能是多少？每度電五毛錢，小明家本月應(yīng)繳電費(fèi)多少錢？42

5、678一月份：W1=_kwh43744二月份：W2=_kwh2月份消耗的電能W=_ kwh應(yīng)繳電費(fèi) 元。生：獨(dú)立完成核對(duì)答案，討論分歧答案：2月消耗的電能：W=W2 -W1=4267.8-4374.4= 106.6 應(yīng)繳電費(fèi)：106.6KW.h0.5元=53.3元師：答案跟他一樣的同學(xué)請(qǐng)舉手（學(xué)生反饋?zhàn)鲱}信息）非常好，同學(xué)們做的很正確。（二）、電功的定義師：我們知道電能表是用來測(cè)量電功的，而能量的轉(zhuǎn)化通常是通過做功來實(shí)現(xiàn)的，所以我們通過電能表測(cè)量家庭電路中消耗的電能，來測(cè)算家庭中的電費(fèi)。在下面所示的一些家用電器中，你能說出它們是通過什么做功的？ 。生：電流師：非常好下列用電器把電能轉(zhuǎn)化成什么能

6、電池充電生：學(xué)生思考問題，準(zhǔn)備回答 答案：電飯煲把電能轉(zhuǎn)化為熱能 電風(fēng)扇把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 電燈泡把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能 電池充電把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能師：同學(xué)們回答的非常好，自我鼓勵(lì)一下通過以上實(shí)例可知，電流做功的實(shí)質(zhì)是什么？生：討論問題 電流做功的過程實(shí)質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。電流做了多少功，就有多少的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，就消耗了多少電能。 師：同學(xué)們完成的很好那么，你們知道1度電能做哪些事情嗎？我們一起來了解1度電的作用高爐煉鋼1.6Kg 生產(chǎn)化肥0.7Kg 采掘原煤105Kg一次灌溉麥田330m2 電車行駛0.85Km 機(jī)織棉布11m（說明：出示1度電能完成的事情，讓學(xué)生

7、了解電的作用，從物理走向生活，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生全身心的投入學(xué)習(xí)。）（三）、電功公式的構(gòu)建和運(yùn)用通過以上了解，我們知道電流做功有多有少，那么電流做功跟哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們猜想：生：討論問題發(fā)表猜想：電流、電壓、時(shí)間師：討論題1、要是探究電流的大小，影響電流做功跟哪些因素有關(guān)？應(yīng)當(dāng)控制 不變，只改變電流的大小。2、要探究電壓的大小，影響電流做功跟哪些因素有關(guān)？應(yīng)當(dāng)控制 不變，只改變電壓的大小。3、要探究時(shí)間的大小，影響電流做功跟哪些因素有關(guān)？應(yīng)當(dāng)控制 和 不變，只改變時(shí)間的長短。4、采用的實(shí)驗(yàn)方法： 。5、實(shí)驗(yàn)裝置都是依據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)的，即電流做功使電能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。當(dāng)物

8、體的內(nèi)能增加時(shí)，溫度就會(huì)升高，因此，我們通過溫度計(jì)示數(shù)變化的大小，可以判斷電流做功的多少。既溫度計(jì)示數(shù)變化越大，電流做的功就越 。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并畫出電路圖？生：討論問題，并回答答案：1、電壓和時(shí)間 2、電流和時(shí)間 3、電壓和電流 4、控制變量法實(shí)驗(yàn)探究一通過探究，完成下列問題:(若R1R2) 1.兩電阻絲怎么聯(lián)？（ ） 2.二者電流什么關(guān)系？（ ） 3.哪根電阻絲兩端的電壓高呢（ ） 4.哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？（ ） 5.在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的電能多（ ）結(jié)論：通過電阻絲的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻絲上的電壓越高，電流做的功就 。通過電阻絲的電流和加在它兩端的電壓不變，

9、通電時(shí)間越長，電流做功 。實(shí)驗(yàn)探究二通過探究，完成下列問題:(若R1R2) 1.兩電阻絲怎么聯(lián)？（ ） 2.二者電壓什么關(guān)系？（ ） 3.哪根電阻絲的電流大呢（ ） 4.哪根電阻絲使煤油溫度升高更快？（ ） 5.在相等的時(shí)間內(nèi)，哪根電阻絲消耗的電能多（ ）結(jié)論：電阻絲兩端的電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，通過電阻絲的電流越大，電流做的功就 。通過電阻絲的電流和加在它兩端的電壓不變，通電時(shí)間越長，電流做功 ?？偨Y(jié)：當(dāng)電路兩端的電壓為U，電路中的電流為I，通電時(shí)間為t，計(jì)算電功的公式為：W= 。答案：實(shí)驗(yàn)一：1、串聯(lián) 2、相等 3、R1 4、R1 5、R1 越多、越多實(shí)驗(yàn)二：1、并聯(lián) 2、相等 3、R2 4

10、、R2 5、R2 越多、越多感性認(rèn)識(shí)：普通手電筒的小燈泡每秒消耗 的電能約1J；1只40W的白織燈，每秒消耗的電能約40J；電力機(jī)車行駛1min，消耗的電能約為3億J例題：一把電烙鐵接在220V的電路中，通過它的電流是350mA，問通電30min消耗了多少電能？分析：只需求出在1h內(nèi)的電功，就可以知道所消耗的電能. 已知：U=220V, I=350mA=0.35A, t=1800s. 求：W=？解：由電功的公式W=UIt得 W=UIt =220V 0.35A 1800s =1.386105J. 答：通電30min，電爐鐵消耗了1.386105J.的電能。嘗試訓(xùn)練1、電流通過某一電爐，在分鐘內(nèi)做功1000焦耳，則在這段時(shí)間內(nèi)有 焦的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。.燈L1的電阻大于L2的電阻，將L1、L2串聯(lián)起來接到電路中，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過_燈做的功多；若將它們并聯(lián)起來接到電路中，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過_燈做的功多。3.有兩個(gè)電阻R1R2，采用下列幾種方式分別接到電壓為U的電源上，接通電源后在相同時(shí)間內(nèi)電流做功最少的連接方式是（ ）A、R1與R2并聯(lián) B、R1與R2串聯(lián)C、只接入R1 D、只接入R24、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V，線圈中的電流是10A，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘消耗的電能是多少？答案：1、10002、L1、L23、B4、已知：U=380V I=1