物理人教版九年级全册第十八章第一节 电功和电能.doc

电功和电能教学设计民族中学 洪宇鑫一、教学背景分析：1、教学重点与难点分析： 根据本节课的内容特点，我把本节课的教学重点放在教材的第一和第二部分。即认识电流可以做功及做功的本质和电流做功的多少跟什么因素有关，这是知识的重点，同时为了增强学生的过程意识、体验意识和实践意识，因此，我把师生的探究过程也列为本节课的教学重点。如何引导学生采用控制变量法研究电流做功多少与电压、电流和通电时间的关系。则是本节课教学的难点。 在认识电流可以做功及做功的本质时，我采用教师演示实验的方式使学生从已知的机械功认识到电流也可以做功，使学生在知识上进行一个平行的迁移。即：教师用手提升钩码，在钩码上升的过程中，问学生：“提力对钩码做功了吗？使学生回忆起力学中所学功的概念。然后教师闭合的开关，让学生观察小电动机提升重物，在这一过程中使学生发现电流也可以做功，引出电功的概念。然后，通过教师演示小电风扇、电烙铁的做功现象，学生列举家用电器做功的实例进一步引导学生认识电流做功的过程就是能量的转化过程，认识电流做功的实质。整个过程均采用多媒体演示的教学方法。使学生留出更多的空间进行问题的思考。研究电流做功和哪些因素有关既是本节课的重点又是难点。因此，我采用了层层递进的教学方式。在教师的引导下，首先让学生进行猜想、归因分析、选取实验方法，然后采用“控制变量法”引导学生设计实验、分析讨论，归纳总结电功与电压、电流和时间的关系。为了使实验操作简便和增加实验的可见度，我采用“比较电流通过电灯做功”来代替课本中“电流通过电动机做功”的实验，利用电灯发光强弱的变化来表现电流做功多少的方法，以增加了学生的感性认识。在实验中注意充分体现以教师为主导，学生为主体的师生互动式的教学。设计实验电路图对学生来说是个难点，于是我采用个别辅导，小组讨论共同完成，代表展示的方法使每个同学了解设计的原理、画出电路图。其次，连接实物图也是一个难点，我首先把连好的电路拍下来，放到PPT中，可以使学生有所参考。同时利用实物投影，展示学生的探究成果。方便快捷。二、教学目标设计：1、知识与技能：（1）知道电流可以做功,电流做功的形式及其实质。 （2）知道电功的单位，能用公式进行简单的计算。2、过程与方法：（1）通过对电流做功实例的交流，了解电流做功的实质。（2）通过实验探究影响电功的因素，引导学生发现问题，培养学生设计实验的能力，掌握实验的探究方法。3、情感、态度与价值观：通过师生共同探究影响电流做功多少的因素的实验设计与实验操作，激发学生的兴趣，培养学生合作意识。教学过程： （一）创设情景，引入新课【师】演示：用力提升砝码，砝码上升。问：拉力对钩码做功了吗？为什么？【生】做功了。因为钩码受到绳子给它拉力的作用，并且钩码沿拉力的方向移动了一段距离。 【师】演示如图所示实验：闭合开关，钩码上升。问：这是谁对小车做了功？【生】电动机， 【师】是谁使电动机转动，把钩码提升起来的呢？【生】电流。【师】对，电流就是通过这个电动机，带动电动机的转动来提升钩码的。电流所做的功叫电功。电流对电动机做了功，电动机就消耗了电能（引入课题）归纳并板书： 一、电功和电能1.电功（W）：电流所做的功。（二）师生合作，共同探究1、教师演示用小电动机提升重物，说明电流做功的本质。【师】重复刚才的实验，提醒学生注意观察实验现象回答下列三个问题。（多媒体展示问题）（1）钩码被提升过程中是谁对谁做了功？（2）钩码的机械能如何变化？（3）电流通过电动机做功的过程能量是怎样转化的？【生】观察实验过程，互相交流老师提出的问题【师】教师总结。此实验中电流对电动机做功，电动机又对砝码做功，所以电动机把砝码提起来。电流不仅通过电动机时做功，电流通过其他用电器时都要做功。电流做功的形式很多。 （教师演示：电流通过小灯泡、电风扇、电烙铁等用电器做功）生活中电流做功的例子很多，请同学举例说明。【生】学生列举家庭中用电器做功的例子师生共同分析这些例子中的能量转化情况。（多媒体展示） 【师】归纳并板书：2.电流做功的实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。2、探究影响电流做功大小的因素。（多媒体展示问题，实验、探究方法）【师】电流做功的多少跟什么因素有关呢？ 请同学们猜想，并说明猜想的依据。【生】电流做功的多少可能与电流、电压、电阻和通电时间等有关。教师引导学生归因分析影响电流做功多少的因素：电流、电压和通电时间【师】影响电流做功多少的因素：电流、电压和通电时间，它们之间究竟什么关系？我们应该怎样去研究呢？【生】用实验去探究，采用控制变量法。【师】非常好，如何用控制变量法来研究呢？【生】电流、电压一定时，研究电功与通电时间的关系电流、通电时间相同时，研究电功与电压的关系电压、通电时间相同时，研究电功与电流的关系【师】我们用什么方法来衡量电流做功的多少呢？【生】讨论、交流：如：（1）电流对电动机做功，电动机又对重物做功。我们可以近似地看做电流对电动机做的功等于电动机对重物做的功，即等于Gh。因此，从h变化的多少可定性地知道电流做功的多少。（2）电流对小灯泡做功，从小灯泡发光的亮度可定性地知道电流做功的多少。【师】电流做功的多少与时间的关系还用我们用实验去探究吗？请举例说明。【生】不用。时间越长电流做功越多。如：小电动机提升重物，在电压电流一定的情况下，通电时间越长，重物被提升得越高，说明电流做的功越多。【师】下面我们就分组来探究电流做功多少与电流、电压的关系。但我们不用电动机来提升重物，而是利用电流通过小灯泡做功，通过观察小灯泡的亮度来探究电流在单位时间所做的功与电流、电压的关系。如何设计电路？请同学们讨论、交流画出实验电路图。【生】讨论，交流，（各大组各派一名代表展示所做的实验电路图）。(实物投影交流)【师】肯定学生设计的电路。进一步探讨完善电路图。【生】按照上面的实验电路图连接电路，进行实验，把测量的数据填在实验报告单的表格中：（分两组进行，每组各完成一个实验。完成快的同学可以做第二个实验）表一：探究单位时间内电流所做的功与电压的关系不同灯泡 L1L2L3电流（A）电压（V）发光程度实验结论表二：探究单位时间内电流所做的功与电流的关系不同灯泡 L1L2L3电压（V）电流（A）发光程度实验结论【师】巡视指导。【生】完成实验，每组选一名代表交流实验成果。a单位时间内，电流相同时，两端电压小的灯泡暗，电流所做的功少；两端电压大的灯泡亮，电流所做的功多。b单位时间内，电压相同时，通过电流小的灯泡暗，电流所做的功少；通过电流大的灯泡亮，电流所做的功多。【师】总结：a、肯定学生得出的结论。 b、问学生在实验过程中遇到哪些问题？发现哪些问题？对实验有没有新的改进？【生】学生交流。【师】表扬发现问题的同学。并总结实验过程中出现的问题，提醒学生在以后的学习中引起注意。【师】告诉学生我们所做的实验，只能从小灯泡的亮度定性的研究电流做功的多少与电压、电流的关系。但科学家通过大量的精确的实验表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比，电功等于电压、电流和通电时间的乘积。即计算电功的公式：W=UIt。【师】请同学说出U、I、t、W各代表物理量。【生】U就是某一段电路两端的电压，I是这段电路中的电流，W就是电流在这段电路中通过t秒内所做的功。 （提醒学生应用此公式计算时注意同体性和同时性）【师】归纳并板书：3、影响电流做功大小的因素：电压、电流和通电时间4.电功的计算及单位：W=UIt电功的单位是焦耳，简称焦符号J ，1焦=1伏安秒。生活中常用“度”“千瓦时”作电功的单位，1度=1千瓦时=3.6106焦。【师】通过举例使学生对1焦形成具体的观念。通过手电筒灯泡的电流，每秒做的功大约是1焦，通过洗衣机的电动机中的电流每秒钟做的功大约是100焦。电力机车行驶1分钟，电流做的功大约是3亿焦等。【师】举例：我们教室里的灯两端的电压是220伏，通过的电流是0.18安，那么通电10分钟，电流做了多少功？【生】同学计算（