人教版九年級物理第十八章《電功率》教案

1、電能 電功教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】第十八章電功率的主要內(nèi)容，從能量的角度認(rèn)識電路的相關(guān)現(xiàn)象。本章有如下特點(diǎn)，一是具有較強(qiáng)綜合性，二是與實(shí)際生活聯(lián)系緊密。本節(jié)所講的電能、電功，可以加深學(xué)生對課標(biāo)中“知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程”這一個(gè)目標(biāo)的認(rèn)識，同時(shí)也是后面繼續(xù)學(xué)習(xí)電功率、焦耳定律等知識的基礎(chǔ)，具有承前啟后的作用。同時(shí)，家用電能表的使用，以及電力測試儀等工具的使用，可增加學(xué)生對測量方面的知識?！窘虒W(xué)對象】經(jīng)過十五到十七章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具有了一定的電學(xué)知識，掌握了一些研究電學(xué)問題的方法。大多數(shù)學(xué)生還是以形象思維為主，對直觀內(nèi)容比較感興趣。本節(jié)課主要是從現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)并了解相關(guān)的電

2、學(xué)知識；同時(shí)通過源于生活的素材，幫助學(xué)生理解教學(xué)的內(nèi)容。【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識與技能1知道電流做功的過程就是消耗電能的過程，了解不同用電器能量的轉(zhuǎn)化，并從中理解電功，知道電能的計(jì)算公式及單位；2知道電力測試儀、電能表是測量電能的工具，了解電能表的使用。（二）過程與方法認(rèn)識電能表，會(huì)使用電能表測量某段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀通過了解電能，培養(yǎng)良好的用電習(xí)慣?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1.重點(diǎn)：電功概念的建立，認(rèn)識家用電能表。2.難點(diǎn)：各種測量、計(jì)算電能電功的方法?！窘虒W(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)】教學(xué)過程教學(xué)活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)入說到電能，我們?nèi)菀紫氲郊依锏母鞣N用電器，比如電風(fēng)扇（播放視頻），它工作時(shí)，原來靜止

3、不動(dòng)的扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)了起來，說明扇葉具有了機(jī)械能，請同學(xué)們思考一下：這些能量是由哪種能量轉(zhuǎn)化過來的？是電風(fēng)扇通電后，電流做功，把電能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。再比如電熱水壺，它工作時(shí)，壺和水的溫度升高了，這時(shí)它們的內(nèi)能增加了，請同學(xué)們思考一下：這些能量是由哪種能量轉(zhuǎn)化過來的？是電熱水壺通電后，電流做功，把電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。通過生活中常見的用電器引入電能以及工作過程中的能量的轉(zhuǎn)化。電能與電功能量轉(zhuǎn)化的過程也可以說是一個(gè)做功的過程。比如乒乓球下落的過程中（老師演示），乒乓球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這個(gè)過程是通過乒乓球受到重力做功實(shí)現(xiàn)的。在前面的兩個(gè)例子里，又是誰在做功呢？答案是：電流在做功。電流做了多少功，即電功是

4、多少。電功用 W 表示，它的單位是焦耳，簡稱焦，符號是 J。電流做了多少功，就有多少電能被消耗而轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。我們家里每個(gè)月都要交電費(fèi)，那是因?yàn)榧依锏挠秒娖飨牧穗娔?。這是我家 2021 年部分月份的用電情況。由這個(gè)圖表可以看到，在不同的月份里，我家的用電量，也就是消耗電能的多少是不同的。比如 7 月份，我家的用電量是 688，再看表格的單位，它是電能的常用單位，讀作千瓦時(shí)。它其實(shí)就是我們生活中常說的“度”，而 1度電，就是 1 kWh。千瓦時(shí)和焦都是電能的單位，它們之間的換算關(guān)系是：1 kWh =3.6106J。通過例子闡明電功的概念，以及電功與消耗電能之間的等量關(guān)系。從生活實(shí)例引出

5、電能電功的常用單位千瓦時(shí)，并說明它與國際單位焦耳的關(guān)系。用電器消耗電能的測量這是一張電子電費(fèi)單，它顯示的是在這一個(gè)月的時(shí)間里，家中所有用電器總共消耗的電能為 622 kWh，而每個(gè)用電器消耗電能的情況，比如這個(gè)電熱水壺工作過程中消耗的電能是多少，我們?nèi)绾沃滥?？現(xiàn)在，老師帶來一個(gè)儀器，叫電力測試儀，它可以直接測量接在它上面的用電器消耗電能的多少。PPT 演示測量的電路:介紹測試儀上示數(shù)對應(yīng)的物理量（I、U、W：注意是顯示長數(shù)字時(shí)）。（視頻：接通電熱水壺，觀察電力測試儀電功示數(shù)的變化。）通過視頻我們發(fā)現(xiàn)，電熱水壺工作的時(shí)間越長，消耗的電能就越多?，F(xiàn)在我們限定一個(gè)測量的時(shí)間，例如 20秒。（視頻：

6、測量電熱水壺在 20s 內(nèi)消耗的電能。請同學(xué)們在觀看的過程中，記錄電熱水壺兩端的電壓，通過電熱水壺的電流和電熱水壺消耗的電能。視頻中標(biāo)出電壓、電流、消耗電能的數(shù)值并記錄下來）可以看到，在這 20s 內(nèi)，電熱水壺消耗的電能約為0.01kWh。這個(gè)電能是怎樣測出來的呢？其實(shí)啊，科學(xué)家們通過研究得到，用電器消耗的電能，或者說工作過程中電流做的功 W，等于它兩端電壓 U、流經(jīng)它的電流 I 以及通電時(shí)間 t 的乘積。表達(dá)式為 W=UIt。其中電壓的單位為伏特 V，電流的單位為安培 A，時(shí)間的單位為秒 s，由此計(jì)算出的電能的單位是焦耳 J?，F(xiàn)在我們用這個(gè)公式計(jì)算一下剛才電熱水壺消耗的電能和直接測量出來的電

7、能是否一致吧？PPT 展示計(jì)算過程:W1=UIt=223.0V7.8A20s=34788JW2=0.01 kWh發(fā)現(xiàn)：兩個(gè)結(jié)果好像差別很大。模擬學(xué)生：老師，它們的單位不一樣。好，那我們就把單位換算一下：0.01 kWh=36000J發(fā)現(xiàn)計(jì)算的結(jié)果與測量的結(jié)果很接近。是的，電力測試儀測得的電能 W 就是利用 W=UIt 這個(gè)公式計(jì)算出來的。但在平常的生活中，供電局既不是用電力測試儀測量每家每戶的用電量，也不是像我們剛才那樣計(jì)算得出，那又是用什么儀器來測量的呢？是用（PPT）如圖所示的電能表來測量消耗的電能。我們觀察一下這個(gè)電能表，上面有一個(gè)讀數(shù)，這個(gè)讀數(shù)里面還有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，此時(shí)的讀數(shù)約為 3.1

8、，單位是 kWh。它反映了從開始計(jì)數(shù)到讀數(shù)的這段時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電能表所在的電路已消耗的電能約為 3.1 kWh。那供電局是如何利用電能表測出我們家一個(gè)月的用電量呢？PPT 圖片展示：是先記錄這個(gè)月電能表的示數(shù) W1，再記錄下個(gè)月電能表的示數(shù) W2，再用 W2-W1 就可以得到這個(gè)月的用電量。下面，我們也試一試用這個(gè)電能表測量電熱水壺在20s 內(nèi)消耗的電能是多少？視頻：先電能表讀數(shù)，接著將電熱水壺接入電路，接通電路，20s 后，再電能表讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)基本沒有變。老師提出疑問：用這種方法為什么測不出來呢？模擬學(xué)生女：通過前面的測量我們知道，20s 內(nèi)電熱水壺消耗的電能大概只有 0.01 kWh，而電

9、能表示數(shù)最小的變化量是 0.1 kWh，所以示數(shù)幾乎沒有變化。老師：難道就沒辦法用電能表測出 20s 電熱水壺消耗的電能嗎？模擬學(xué)生男：老師，我剛剛看到通電后，電能表上面有個(gè)東西在一圈一圈地轉(zhuǎn)，通過這個(gè)能不能求出電能呢？老師：可以的，但我們要先來了解電能表上面這個(gè)重要的參數(shù)：PPT 標(biāo)出來：600r/ kWh：它讀作 600 轉(zhuǎn)每千瓦時(shí)。這參數(shù)給了我們什么信息呢？請同學(xué)們思考一下（5s 時(shí)間）。模擬學(xué)生：接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗 1kWh 的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn) 600 轉(zhuǎn)。那如果轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 600 轉(zhuǎn)，說明用電器消耗了 1 kWh 的電能。老師：對了，那如果轉(zhuǎn)了 300 轉(zhuǎn)呢？模擬

10、學(xué)生男：那就是 0.5 kWh，用 300 轉(zhuǎn)除以 600r/kWh 就可以得到 0.5 kWh。師：是的，那現(xiàn)在我們應(yīng)該如何做呢？另一個(gè)模擬學(xué)生：那我們只要數(shù)出這 20s 內(nèi)電能表上面的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)？再除以 600r/ kWh 就可以算出消耗的電能。是的，那我們就一起數(shù)一數(shù)，在這 20s 內(nèi)，轉(zhuǎn)盤總共轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)吧？播放視頻：模擬學(xué)生數(shù)出轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)。用剛剛數(shù)出的 6 轉(zhuǎn)來除以 600 轉(zhuǎn)每千瓦時(shí)，就可以得到消耗的電能了。PPT：6 轉(zhuǎn)/（600r/ kWh）算出電能，約為 0.01 kWh。我們發(fā)現(xiàn)：這個(gè)電能與前面電力測試儀測出的電能大小基本是一樣的。關(guān)于電能表，還有這樣的疑問值得我們?nèi)ニ伎?/p>

11、：為什么用電能表兩次示數(shù)的差值算出的電能不夠準(zhǔn)確，但是計(jì)算電費(fèi)時(shí)又可以通過這種方法來計(jì)算每個(gè)月消耗的電能呢？通過對電能表的學(xué)習(xí)我們知道，電能表的讀數(shù)只是一個(gè)約數(shù)。比如開始的示數(shù)為 3.0 kWh，現(xiàn)在的示數(shù)如圖所示，為 3.1kWh，用兩次示數(shù)的差值算出的電能為0.1kWh。但從圖中我們可以看到，此時(shí)最后一位的格子不是剛好對準(zhǔn)著 0.1 的，這個(gè)位置具體是多少，我們不知道，所以我們用兩次示數(shù)的差值算出來的 0.1kWh 還是不夠準(zhǔn)確的。哪為什么計(jì)算電費(fèi)時(shí)又可以通過這種方法來計(jì)算每個(gè)月消耗的電能呢？供電局的工作人員每個(gè)月都要記錄電能表的示數(shù)，比如上個(gè)月的讀數(shù)為 151.0 kWh，這個(gè)月的示數(shù)如圖所示位273.3 kWh，工作人員記錄為 273kWh，那這個(gè)月就少算了 0.3 kWh，但這少算的 0.3 kWh 會(huì)在下個(gè)月加進(jìn)去。所以供電局可以通過這種方法來計(jì)算每個(gè)月消耗的電能。養(yǎng)成善于思考的習(xí)慣，通過對比分析，知道實(shí)際生活可以這樣做的原因。課堂練習(xí)1.已知小燈泡發(fā)光時(shí)兩端的電壓為 2.5V，測得此時(shí)通過小燈泡的電流為 0.3A，則 10s 內(nèi)電流通過小燈泡做了多少功？此過程消耗了多少的電能？2.某家用電能表如圖所示，當(dāng)家里只有電吹風(fēng)工作時(shí)，40s 內(nèi)，測得電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 3 圈。請同學(xué)們思考一下，在這 40s 內(nèi)，電吹風(fēng)消耗的電能為