《电能表与电功》.doc

电能表与电功教学设计都匀市毛尖镇 江洲中学-罗锦海【学习目标】1. 知道电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表，了解单相电能表的技术参数，学会认读电能表，会利用电能表转盘转数或指示灯闪烁的次数计算电路中用电器消耗的电能。2理解电流做功的过程，实质是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，从而加深对功能关系的理解。3.通过实验探究，知道影响电流做功的因素是电流、电压和通电时间，会用公式W=UIT计算电流所做的功。【学习重点】探究影响电流做功多少的因素【学习难点】电功的含义【学习方法】自主学习、合作讨论、实验探究、多媒体辅助【实验器材】橡皮筋、小车、电动玩具车、电池组、开关、导线、电灯、电流表、电压表、滑动变阻器、电能表、电水壶、停钟等。【达标导学】教学程序与内容学生活动教师活动【引入课题】实验：观察形变的橡皮筋拉动小车运动问题：橡皮筋拉动小车运动时是谁对谁做功？在这个过程中能量是怎样转化的？预设：橡皮筋对小车做功；弹性势能转化为动能 实验：演示给玩具电动车装电池，观察其运动问题：玩具电动车运动时是谁在做功？预设：电流做功/电池做功/电做功/电压做功/电能做功（也就是电路两端有电压，电路中电流，电流做功）板书：15.1电功【新课导学】一、电功W（J）1电流所做的功叫做电功。（板书）问题：电流通过电动车做了电功，在这个过程中能量是怎样转化的？预设：（板书） 问题：电能可以转化为其他多种形式能，你能举几个生活中的实例吗。预设：电饭煲电能转化为内能；电铃电能转化声能；电灯电能转化为内能和光能；给手机电板充电电能转化为化学能等。总结：（电流做功的）实质：电能转化为其他形式的能，W电 = E电（做了多少电功，就消耗了多少电能）（板书）PPT：1.电流所做的功叫做电功。电流做功的过程中，伴随着电能向其他形式能量的转化，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。实验：分别用一节干电池和两节干电池给同一只电灯供电，观察电灯的亮度问题：你看到了什么现象？在这个过程中电流做的功一样多吗？哪个多？为什么？预设：用两节电池供电时，电灯更亮。电流做得功不一样多。用两节电池供电多。（在相同的时间内）电灯越亮，说明电灯获得的内能和光能越多，可以推知消耗的电能就越多，电流做的功就越多。问题：可见，电流做功也存在一个多与少的问题；那么，电流做功的多少与哪些因素有关呢？ 2.探究电流做功的多少与哪些因素有关（板书）（1）猜想与假设：（板书）问题：你猜想电流做功的多少与哪些因素有关（要求说出1个猜想）？并说出支持你猜想的事例。预设：电功W：电压U、电流I、通电时间t/电阻R、电功率P（板书）问题：以上猜想有的是合理的，有的是不合理的，有的属于重复研究，你能对它们进行筛选吗？预设：电功W：电压U、电流I、通电时间t（2）实验设计：（板书）问题：你会选用什么实验探究方法？预设：方法：控制变量法（板书）（1）探究电流做功与电压大小的关系：【问题 选用什么用电器来研究更简便？选用电灯更简便，因为根据电灯的亮暗程度，可以方便地比较相同时间内电流做功的多少（转换法）。你能根据“电灯中的电流和通电时间相同，而灯两端的电压不同” 这一要求，设计出实验电路图吗？预设：选用什么用电器来研究更简便？选用电灯更简便，因为根据电灯的亮暗程度，可以方便地比较相同时间内电流做功的多少。问题：你能根据“电灯中的电流和通电时间相同，而灯两端的电压不同” 这一要求，设计出实验电路图吗？预设：情况一，学生能够顺利作图 情况二，部分学生能够作图或能够采用串联设计但作图不完整 情况三，大多数学生不知采用串联设计（无从下手）问题：（针对情况一和情况二，实物投影学生所设计的电路）你能对自己的设计意图进行解释和说明吗（连接方式、器材选用和功能）？预设：两灯串联可以控制电流和通电时间相等；两灯规格不同可以保证灯两端的电压不等；电压表测电压；滑动变阻器保护电路并可以多次实验。问题：（针对情况三）PPT展示以下问题：（1）探究电流做功与电压大小的关系： 应该保持用电器中的电流和通电时间相同，而使其两端的电压不同【问题】： 选用什么用电器来研究更简便？ 如何连接才能保证两灯中的电流一定相同？ 当两灯串联后，其中的电流是相同的，为了保证灯两端的电压不同，应该选用规格相同的电灯，还是选用规格不同的电灯？实验还需要哪些器材？请设计实验电路图预设：电灯；根据电灯的亮暗程度，可以比较相同时间内电流做功的多少。两灯串联选用规格不同的电灯电源、开关、滑动变阻器、电压表（2只）、导线 如上图（2）探究电流做功与电流大小的关系：应该保持用电器两端的电压和通电时间相同，而使其中的电流不同。 【问题】 你能根据要求，设计出实验电路图吗？预设：问题：（实物投影学生所设计的电路）请能对自己的设计意图进行解释和说明吗？预设：两灯并联可以控制灯两端的电压相等；两灯规格不同可以保证灯中的电流不等。 问题：实验操作要注意什么？要观察什么现象？要记录什么数据？ 预设：“两表一器”等电路元件的连接和操作规范PPT：（1）用串联电路探究电流做功（2）用并联电路探究电流做功与电压大小的关系 与电流的关系 【问题】实验操作要注意什么？要观察什么现象？要记录什么数据？ （3）进行实验并收集证据（板书）实验：进行实验（1）探究电流做功与电压关系（2）探究电流做功与电流的关系 【现象】 灯更亮。 【现象】 灯更亮。【数据】 灯两端的电压更大。 【数据】 灯中的电流更大。【结论】 【结论】 （3）分析与结论（板书）问题：通过实验，你看到什么现象？能说明什么？能得到什么结论？预设：实验一：甲灯更亮，说明电流通过甲灯做的功多；甲灯两端的电压更大；可知：当电流和通电时间相同时，电压越大，电流做的功越多。实验二：乙灯更亮，说明电流通过乙灯做的功多；乙灯中的电流更大；可知：当电压和通电时间相同时，电流越大，电流做的功越多（4）探究电流做功与通电时间的关系：应该保持电压和电流相同，而使通电时间不同。 【结论】在电压和电流相同时，通电时间越长，电流做的功越_(多/少)PPT：进一步研究证明：电 功 = 电压电流通电时间W =U I t1焦=1伏安秒3、电功的计算公式（板书）W =U I t 1J = 1VAS问题：家中的台灯，在使用过程中，如何做可以节约电能？说说这样做的依据。预设：减少使用时间、减小台灯两端的电压和其中的电流。实验：问题：要想计算家用台灯消耗的电能，需要已知哪些条件？预设：U、I、t问题：我们可以用公式W =U I t计算家用台灯消耗的电能，除了这种方法之外，电能可不可以用仪表直接测量并记录下来呢？你家里面有没有这种仪表呢？预设：有，电能表/电表/火表（补充板书课题：电能表） 二、电能表测量电路消耗电能的仪表（板书）观察感应式电能表的表盘图片，并阅读课本相关内容，说说你能获取哪些信息？ 1920r/（kWh）表示： 3200imp/（kWh）示： 预设：（多媒体、摄像头放大观察。板书） 1.计量单位：千瓦时（kWh）度。1 kWh=3.6106J 2.认读方法： 3.几个技术参数的意思（1）电压（2）电流规格（3）电能表常数（实验观察“转动”和“闪烁”）1920r/（kWh）表示 3200imp/（kWh）表示 应用：将某用电器单独接在下图所示的电能表上正常工作10min后，电能表转盘转过120转。求：（1）这段时间内用电器消耗的电能是多少kWh？合多少J？（2）若该用电器两端的实际电压是200V，通过该用电器的实际电流是多少A？【课堂总结】问题：本节课你有什么收获？你有什么收获？1、什么是电功2、电流做功的大小与哪些因素有关3、电功计算公式 W = U I t4、电能表的读数、参数意义、电能测法5、方法：控制变量法、转换法6、体验了科学探究过程的缜密、科学