資源簡介

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【大單元教學】第十八章 電功率
第1節 電能 電功
課題
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 電流跟電壓、電阻的關系實際上就是歐姆定律，它是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。要求學生通過探究活動得出，從而更進一步體驗科學探究的方法。這一節綜合性較強，從知識上講，要用到電路中的電流、電壓和電阻的概念；從技能上講，要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。學生要通過自己的實驗得出歐姆定律，但最關鍵的又是實驗方法學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面，學生出現錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。
2.學習者分析 經過前面的學習，學生已對能量轉化、電壓電流的計算有一定的基礎，但是本節課涉及大量的計算，比如電能的計算，單位換算，電功的計算等，學生的數學計算能力不足，易計算錯誤，這是本節課的一個難點。
3.學習目標確定 1. 了解電能和我們生活的聯系，知道電能的單位。 2. 會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識。 3. 從能的轉化認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過做功實現的。 4. 通過實例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功公式進行相關計算。
4.學習評價設計 學習評價自我評價表項目評價內容掌握情況很好一般不好科學知識1從能的轉化的角度認識電能，了解電能與我們生活的聯系。2知道電能的單位和符號。3認識電能表，知道電能表上各參數表示的意義，會讀電能表，會通過電能表計算家庭電費。4能利用電功的公式進行相關計算。學科能力通過對電能表的學習，培養學生觀察、分析和用理論知識解決簡單的實際問題的能力。通過應用電能表，培養學生用理論知識解決實際問題的能力。科學態度通過了解電能在人類社會中的作用，充分認識到電能的重要性，養成節約用電的好習慣；培養學生愛護自然、節約能源的良好意識。小組評價表評價內容得分標準成員一成員二成員 三團隊精神5分：能高效分工合作完成任務 3分：重大問題能有效溝通 1分：各自獨立，不能完成任務實施能力5分：能準確設計詳細的實驗過程和所用實驗道具。 3分：能設計出大概方框架，但不夠準確和詳細。 1分：不能設計出任何過程和方案。結果展示能力5分：小組完成任務并解答正確。 3分：小組 任務，但解答部分正確，部分錯誤。 1分：小組完成任務，但解答全部不正確。總分
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：創設情境
情景一：2023年10月31日，神舟十六號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮安全順利出艙。飛船在返回過程中有電流做功才能成功。 情景二：在崇山峻嶺中，有時風和日麗，有時狂風勁舞，在風的吹動下，扇葉時而徐徐轉動，時而急速回旋，整個風車田猶如一支樂隊在演奏一首氣勢磅礴的交響曲。 風車發出的電是由什么能轉化來的？一個風車一天能發多少電？風力發電有什么好處？太陽能發電是由什么能轉化來的？一個太陽能電站一天能發多少電？太陽能發電有什么好處？ 這些問題都需要我們靜下心來認真思考。 學生了解神舟十六號載人飛船的物理做功原理。 學生聆聽、想象。 學生思考、討論。 通過神舟十六號載人飛船的例子導入，吸引學生注意力的同時，還能激發學生的航天興趣與愛國情懷。 了解風力發電
任務二：電能
展示我們生活中利用的電能的來源：風力發電、火力發電、三峽水電站、大亞灣核電站、地熱電站等。提問：我們是如何利用電能的？ 電燈照明、電風扇旋轉、冰箱制冷、電視機播放節目等都是電能的具體應用。電能可以直接轉化成我們需要的能量。請你分析給出的用電器工作時，分別將電能轉化成了什么形式的能： 用電器能量轉化形式電風扇日光燈電爐蓄電池充電電動機
思考：生活中我們常說用了多少度電的“度”是指什么？ 在國際單位制中，電能的基本單位是焦耳（J）；在實際生活中，人們常用“度”來量度電能，“度”即千瓦時（kW·h）。 1度=1千瓦時（kW·h）=3.6×106焦耳（J） 過渡：通過電費的繳納，引入對電能的測量工具——電能表的學習。 學生觀看我們生活中利用的電能的來源，思考、討論、并回答：利用電能的過程就是把電能轉化成其他形式的能的過程。 學生分析不同的電能來源，分別將電能轉化成了什么形式的能，并完成表格。 用電器能量轉化形式電風扇電能轉化為機械能日光燈電能轉化為光能電爐電能轉化為內能蓄電池充電電能轉化為化學能電動機電能轉化為機械能
學生思考。理解“度”的物理名詞是“千瓦時”，了解“千瓦時”的符號，知道物理學中電能的常用單位是“焦耳”，知道千瓦時與焦耳之間的換算關系。 通過引導學生思考，明確利用電能的過程就是把電能轉化成其他形式的能的過程。 通過生活實例，引導學生分析用電器工作時的能量轉化，加深對電能的理解。 從生活實際引入電能的單位，根據功率和時間的換算關系，推導出千瓦時和焦耳之間的換算關系，鍛煉知識遷移能力。
任務三：電能的計量
1．電能表 電能表又叫電度表。請你閱讀課本，回答：電能表有什么作用？ 測量用電器中的電流用電流表，測量兩端的電壓用電壓表；而用電器消耗的電能，就可以用電能表測量。 展示電能表：電能表的面盤，最頂端有顯示數字的窗口，前4位是黑色窗口，是整數，最后1位是紅色窗口，是小數，窗口邊上寫有數值單位kW·h。電能表的中間部位有一個鋁質圓盤，電能表工作時它進行轉動。 展示電能表的參數，提問：你知道電能表上重要參數的意義嗎？ 甲 乙 閱讀課本，回答問題： （1） “220V”表示什么？ （2）“50Hz”表示什么？ （3） “10（20）A”呢？ （4）甲圖中“600revs/kW·h”指什么？ （5）乙圖中“3200imp/kW·h”指什么？ （6）甲、乙電能表的讀數分別是多少？ 2．電能表的使用。 小華同學家今年一月新安裝了電能表，安裝時電能表的示數為0。九月初的讀數如圖甲所示，九月末讀數如圖乙所示，從安裝本電能表到九月初她家共用了_______度的電能，九月份她家共用______度電能。 甲 乙 3.了解一度電的作用 展示圖示1kW·h電的作用。看了這幅圖，你對節約用電有什么認識？ 學生閱讀課本，了解電能表，并回答：測量用電器消耗電能多少的儀表。 學生觀看電能表示意圖，了解電能表的外部結構。 學生閱讀課本，了解電能表上重要參數的意義，并回答問題：（1）“220V”表示該電能表在220 V的電路中使用；（2） “50Hz”是說這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；（3）“10（20）A”是說這個電能表的標定電流為10A，在短時間應用時電流允許大些，但不能超過20A（4）甲圖中“600revs/kW·h”指電能表轉過600轉時，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h。（5）乙圖中“3200imp/kW·h”指電能表上的指示燈閃爍3200次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.（6）甲電能表的示數為120.7 kW·h；乙電能表的示數為219.6 kW·h。 學生觀察圖示，思考、討論，并得出：電能是人們生活的重要資源，社會需求越來越多，能源供應日益緊張，每個人都應具有節約電能的意識。為節約每一度電，我們要從點點滴滴做起。 通過介紹電能表上幾個重要參數的物理意義，引導學生知道電能表如何讀數。 通過提問的方式引導學生自學并解決問題，從而不知不覺中認識了電能表的結構、學會了電能表的讀數。 通過對電能表的使用的學習，使學生會通過電能表計算家庭在一段時間消耗的電能及所要繳納的電費，能根據電能表的示數計算用電量，根據用電量計算電費。 通過引導學生了解1度電的作用，養成節約用電的意識，培養社會責任。
任務四：電功
什么是電功？ 以電動自行車為例分析： ①電動車運動時，電流通過電動機使其轉動，電流做功。 ②蓄電池中的電能減少；電動車的機械能在增加。 這個能量轉化的過程是通過電流做功來實現的。有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。 提問：對電水壺里的水加熱，水溫度升高，如果水增加了105焦耳的內能，則消耗了多少電能轉化為內能？電流做了多少功？ 電功： （1）物理學規定：電功等于電壓、電流與通電時間的乘積。 （2）公式：電功=電壓×電流×通電時間 W = Uit 式中各物理量的意義及單位： U表示電壓，單位是伏（V） I表示電流，單位是安（A） t表示時間，單位是秒（s） W表示電功，單位是焦（J） （3）國際單位：焦耳（J） 1焦=1伏·安·秒 常用單位：千瓦時（kW·h）1kW·h=3.6×106J 練習：有一只節能燈接在220 V的家庭電路中，通過它的電流為0.1 A，計算這只節能燈工作8 h消耗的電能。 請你結合生活經驗，查閱資料，總結如何節約用電，節約用電的意義。 學生思考、討論。 學生觀看實例分析，理解電功的物理意義。 學生根據電功的概念，思考、回答：消耗了105焦耳的電能轉化為內能，電流做功105焦耳。 了解電功的實質及影響因素。知道電功的計算公式。 學生了解電功的公式及其各物理量的意義及單位。 學生運用電功的公式完成練習題。 學生查閱資料，總結如何節約用電。 理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功公式進行相關計算。 通過引導學生學習電功的實質及影響因素。幫助學生進一步理解電功的含義。 通過電功的公式、各物理量的意義及單位，使學生會通過電能表測算電能，從而將物理知識用于生活實際，學以致用。 通過查閱資料，了解節約用電的意義。
任務五：總結反思
通過本節課的學習，你學到了什么？你還有什么問題？ 歸納本課所學 培養學生總結歸納的能力。
6.板書設計 第1節 電能 電功 一、電能 1．來源：各種各樣的發電廠、電池等，把其他形式的能轉化為電能。 2. 電能的利用與能量轉化： 用電器在工作時把電能轉化為其他形式的能量。 3. 單位：國際單位制中是焦耳，生活中常用度，學名叫千瓦時，符號是kW·h。 1 kW·h=3.6×106 J 二、電能的計量：電能表 1. 電能表的種類。 2. 電能表參數的含義。 3. 電能表的讀數。 4. 通過電能表求用電器消耗電能的方法。 三、電功 1. 概念：有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。 2. 單位：焦耳或千瓦時。 3. 實質：電流做功的過程就是把電能轉化為其他形式能的過程。 4. 公式：W=UIt
7.作業與拓展學習設計 1. 某家用電器的能量流向圖如圖所示，該用電器可能是（ B ） A．電視機 B．電風扇 C．電飯煲 D．電水壺 2.如圖所示是小明家的電能表，電能表的示數為9866.8 kW·h，此時小明家接入了大功率的用電器，小明站在電能表前觀察指示燈閃爍了800次，那么電能表的示數應為9867.3_kW·h。 3.在做“探究影響電流做功多少的因素”實驗時，如圖是進行該探究的電路之一。 （1）可以根據_燈泡亮暗程度_比較相同時間內電流做功的多少； （2）由如圖所示電路，可探究電流做功多少與 電壓 的關系； （3）小明正確操作，驗證了實驗的結論，支持該結論的實驗現象是__電壓表示數大的燈泡更亮 。
8.特色學習資源分析、技術手段應用說明 多媒體、干電池或蓄電池、電流表2個、電壓表2個、導線若干、滑動變阻器一個、導線若干、開關、玩具小車。
9.教學反思與改進 本節內容由電能、電能的計量和電功三部分內容構成，其中電能和電能的計量是教學的重點，教學的難點在于對電功概念的理解。教學中通過分析家用電器工作中發生的能量轉化這一事實來認識電能，而電能轉化為其他形式的能，則是通過電流做功的方式來實現的。
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物理九年級全一冊大單元整體教學設計
第十八章 《電功率》
本章內容分析
經過前面對電路、電流、電壓、電阻與歐姆定律的學習，學生已經有了一定的電學基礎。從電學內容的整體來看，電流和電路的內容是開篇，電壓和電阻的內容進一步擴展了基本概念，歐姆定律、電功率的內容則是這些概念的綜合應用。
本章在前面三章——第十五章“電流和電路”、第十六章“電壓電阻”、第十七章“歐姆定律”的電學基本知識基礎上，從能量和做功的角度研究電，通過學生已有的生活經驗擴展到電能、電功、電功率和焦耳定律。
本章內容與實際生活聯系十分緊密，具有較強的綜合性與實用性，是物理學的基礎知識，也是初中物理的重點、難點之一，滲透著電能與其他形式能量轉化的物理思想。
通過學習，學生能夠真切地感受到電是如何為人類服務的，并使他們能夠系統地掌握電學知識，提高綜合分析、解決問題的能力。本章的學習過程也將會深化和鞏固學生已經學過的電學基本知識。
本章課標要求
3.4.5 結合實例，了解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實際功率。
3.4.6 通過實驗，了解焦耳定律。能用焦耳定律說明生產生活中的有關現象。
本章核心素養
物理觀念：
1.知道電能、電功及其單位，了解電能表的重要參數，會讀取、記錄和計算電能。
2.理解電功率的概念、單位及公式，并進行簡單計算。
3.能區別用電器的額定功率和實際功率。
4.會測量小燈泡的電功率，包括實際功率和額定功率。
5.理解焦耳定律，并能結合焦耳定律解釋生活、生產中的一些現象。
物理思維：
1. 體驗電能可以轉化為其他形式的能量。
2．觀察、體驗電能表鋁盤轉動的快慢跟用電器電功率的關系，觀察、體驗用電器的額定功率與實際功率的關系。
科學探究：
1.通過探究，體驗小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變，并發現其變化的規律。
2.通過探究，知道電流的熱效應與哪些因素有關
科學態度與責任：
1. 了解電能和我們生活的關系，養成節約用電的習慣。
2．認識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，培養學生科學使用用電器和節約用電的意識。
3．通過學習電熱的利用和危害，學會辯證地看待問題。
4．通過討論交流培養合作學習的態度和意識。
單元教學目標
（一）內容目標
1．知道電能的單位，知道電能表的作用和讀數方法。
2．知道電功率的定義和單位，理解額定電壓和額定功率，會運用電功率公式進行簡單的計算。
3．會運用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率，理解額定功率和實際功率的區別。
4．知道電流的熱效應，知道焦耳定律，知道電熱的利用與防止。
（二）學業目標
1．體驗電能可以轉化為其他形式的能量。
2．觀察、體驗電能表鋁盤轉動的快慢跟用電器電功率的關系，觀察、體驗用電器的額定功率與實際功率的關系。
3． 通過探究，體驗小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變，并發現其變化的規律。
4．通過探究，知道電流的熱效應與哪些因素有關。
5．了解電能和我們生活的關系，養成節約用電的習慣。
6．認識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，培養學生科學使用用電器和節約用電的意識。
7．通過學習電熱的利用和危害，學會辯證地看待問題。
8．通過討論交流培養合作學習的態度和意識。
五、教學重點：
1. 電能和電能的計量。
2. 電功率的概念。
3. 用伏安法測量小燈泡實際功率的方法和步驟。
4. 焦耳定律的理解及應用。
六、教學難點：
1. 電功概念。
2. 額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率的區別。
3. 學生自己設計實驗方案、實驗步驟測量小燈泡的功率并得出實驗結論。
4. 焦耳定律的理解及應用。
七、學情分析，教學建議：
學生經過前面的學習，已經認識了電路， 知道電流、電壓和電阻這三個電學基本物理量，并理解它們之間的關系——歐姆定律， 還能夠用這些電學知識解釋生活中一些基本電學現象，解決一些簡單電路問題。這些為接下來學習電功率奠定了基礎。還有，已經知道從能 量和做功的角度去認識機械能與內能的轉化。這就便于從能量和做功的角度去研究電。另外，學生已經熟練掌握了一些常用的研究方法， 如： 控制變量法、轉化法和類比法等。關鍵是電的應用與我生活密切聯系，有著廣泛的生活經驗。因此學生學習的熱情高，好奇心強，可以通過類比和遷移等方法來進行較為專業的知識學習和完整的電學知識體系搭建。
教學方法建議：
1．重視實驗和探究的方法，通過做測量小燈泡的電功率這個實驗加深學生對實際功率的理解，從實驗角度使學生了解電流、電壓如何影響用電器的實際功率。
2．注重“從生活走向物理，從物理走向社會”，會根據家用電器的說明書計算其消耗的用電量。密切聯系實際，學以致用。
3．重視物理方法的滲透
（1）對比法：用對比法區別消耗的電能和電功率兩個概念。
（2）轉換法：把不便于觀察的物理量轉換為看得見或便于測量的物理量，使抽象問題形象化。
（3）控制變量法：首先明確所研究的問題與哪些因素有關，應控制哪些因素相同，然后對實驗結果進行具體分析，得出結論。
八、本章活動主題：
瓦特的故事
一個夏日的早晨，天氣晴朗，畫眉在樹上唱著悅耳的歌。在英國格拉斯哥大學的校園里，有一個人正在散步。他邁著緩緩的步伐，在綠茵茵的草坪上踱來踱去。他時而望著廣闊的天空，時而瞧瞧平坦的操場，時而皺起雙眉…突然，他臉上流露出笑容，心情豁然開朗，他想出來了，想出了解決蒸汽機的有效辦法。他高興地跑起來，腳步騰空。霎時間，他的身影便出現在陪伴他多年的操作臺上。他就是蒸汽機的發明家瓦特。曾有人說：“瓦特改良蒸汽機，是因為他有超人的天才和智慧。”其實不然。為了說明這個問題，還是講講關于瓦特勤奮學習，刻苦鉆研：發明創造的故事吧。
倔強的性格
瓦特從小性格就很倔強。他和別的孩子一樣都喜歡玩具，但是與眾不同的是，到他手里的玩具一定要拆開，零件要卸下來，要看個究竟，弄個明白。然后。再按照原來的模樣，安裝上，組合好，使玩具恢復原狀。一次鄰居家孩子的小車壞了，那個孩子很著急，瓦特拿過來，鼓搗鼓搗就好了。像這樣的事可多了，不知瓦特給孩子們修好了多少玩具呢。
瓦特的父親是一個窮苦的木匠，整日如牛負重地勞動著。母親負擔家務，整個家庭充滿著痛苦和憂愁，由于他出生于這樣貧寒的家庭，自然父母很難給他以結實健康的身體。童年的瓦特身體非常虛弱，骨瘦如柴。貧病交加，使他失去了入學校讀書的機會。時間長了，孩子們也都不體諒他，見他不上學，游手好閑，常常半真半假地說他壞話，叫他“懶孩子”、“病包子”。瓦特聽了很不高興。
瓦特很有自尊心。他不甘心這樣虛度童年，他要求讀書，渴望學習。在他強烈的要求下，父母又拗不過他，只好答應，不管春夏秋冬，不管怎樣辛苦勞累，都要抽空教他讀書，寫字，有時還幫他學些算術。就這樣，童年的瓦特，在貧寒的家庭里，過著他那聊以自慰的學習生活。學的知識雖不多，他卻記得很牢固，有時還能舉一反三。大約在他六七歲時，發生過這樣一件事：
有一天，一位客人來看望他父親。閑聊時，客人看見瓦特正拿著一支粉筆在地板上，火爐上，畫些圓圈和直線。客人便關切地對他父親說：“你為什么不送孩子進學校學些有用的功課呢？在家里亂畫，豈不白白浪費時光嗎？”父親馬上哈哈笑起來，然后回答說：“先生，你仔細看看，你看我的孩子在畫什么？”客人很納悶，好奇地走過去，細心地瞧了一陣子，便恍然大悟地說：“啊，原來是這樣。這孩子畫的是圓形和方形的平面圖哇！這不是浪費，是在演算一個幾何學上的問題。絕不是浪費。”說完后，贊許地拍拍瓦特的肩膀。
瓦特的倔強性格，表現在他對文化科學知識的追求上，孜孜不倦，不達目的，決不釋手。倔強的性格沒有給他帶來什么損失，相反地成了他可貴的東西。
水蒸汽的啟示
隨著智育的發展，瓦特對客觀存在的一些事物都發生了濃厚的興趣，產生了好奇和鉆研之心。這為他以后發明蒸汽機打下了良好的基礎。
在瓦特的故鄉一格林諾克的小鎮于上，家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事，有誰留過心呢？瓦特就留了心。有一次，他在廚房里看祖母做飯。灶上坐著一壺開水。開水在沸騰。壺蓋啪啪啪地作響，不停地往上跳動。瓦特觀察好半天，感到很奇怪，猜不透這是什么緣故，就問祖母說：“什么玩意使壺蓋跳動呢？”祖母回答說：“水開了，就這樣。”
瓦特沒有滿足，又追問：“為什么水開了壺蓋就跳動？是什么東西推動它嗎？”
可能是祖母太忙了，沒有工夫答對他，便不耐煩地說：“不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢。”
瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案，反而受到了冤枉的批評，心里很不舒服，可他并不灰心。
連續幾天，每當做飯時，他就蹲在火爐旁邊細心地觀察著。起初，壺蓋很安穩，隔了一會兒，水要開了，發出嘩嘩的響聲。
驀地，壺里的水蒸氣冒出來，推動壺蓋跳動了。蒸汽不住地往上冒，壺蓋也不停地跳動著，好像里邊藏著個魔術師，在變戲法似的。瓦特高興了，幾乎叫出聲來，他把壺蓋揭開蓋上，蓋上又揭開，反復驗證。他還把杯子、調羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終于弄清楚了，是水蒸汽推動壺蓋跳動，這水蒸汽的力量還真不小呢。
就在瓦特興高采烈，歡喜若狂的時候，祖母又開腔了：“你這孩子，不知好歹，水壺有什么好玩的，快給我走開！”她漫不經心地說。
他的祖母過于急躁和主觀了，這隨隨便便不放在心上的話，險些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學知識的積極性。年邁的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知道“水蒸汽”對瓦特有多么大的啟示！水蒸汽推動壺蓋跳動的物理現象，不正是瓦特改良蒸汽機的認識源泉嗎？
坎坷的道路
瓦特刻苦好學，有時讀書通宵達旦。十五歲時，就讀了一些工藝和物理方面的書籍，已經具有了一些自然科學知識。他喜歡天文學，常常一個人躺在草地上，觀察天空的星星。他喜歡做模型；小起重機、小轆轤、小抽氣筒以及船上用的各種物件，他幾乎都做過，有的反復做過多次。他父親被孩子的好學精神感動了，慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送給了瓦特，以示支持。瓦特利用這些工具，運用所學知識，試作了一件發電機器。這種機器轉動時，能放射出燦爛耀眼的火花，還能產生一種電流，觸到身上，有強烈的刺激感。鄰居的孩子看了感到既新奇又神秘，都說瓦特了不起；年長的人也贊揚瓦特，說他有出息。
瓦特的學習生活多有趣味啊，可是天下常常有一些不以人的主觀意愿為轉移的事。瓦特十八歲那年，家庭生活更加困苦，幾乎到了斷炊的地步。生活所迫，他不得不去外地謀生。他離開家庭時，衣服襤褸，只背著一個衣箱，箱中除了僅有的一件舊背心、一雙襪子外，其余的則是工具和那件破圍裙了。
開始，瓦特到了格拉斯哥，在一家數學儀器店里，學習制造儀器。這工作倒可心，活兒很順手，又能向長者學習一些技藝。
可是老板很吝嗇，對瓦特很刻薄。這種謀生，解決不了家庭的困難。不久，他隨著一位老船長到了倫敦。原想到倫敦也許會好一些，沒承想，反而遭了難。瓦特幾乎天天徘徊在街頭上，尋找職業。也許人家看他面容過于憔悴了吧，多日來，沒有一個人收留他，雇傭他。倫敦是一個繁華的鬧市，有百萬人口，然而卻容納不下一個年輕的單身漢。在萬不得已的情況下，他以不計報酬的特殊條件，在一家鐘表店里落了腳。倫敦的寒酸生活，摧殘了瓦特那經不起折騰的身體，使他失去了青春的活力：但也磨煉了他的毅力。過了一段時間，瓦特使離開了這敲骨吸髓的鐘表店，返回格拉斯哥城。
到了格拉斯哥，瓦特打算支撐一個門戶，開設一家制造數學儀器的小商店。在籌劃中，遭到了同行業主的刁難和阻攔，沒有實現。說也巧，正在為難之時，得到了本城一位大學教授的幫助。教授給他在格拉斯哥大學里，借了一間房子，名義上是專門為大學制造數學儀器，可實際上，是修理理科儀器。在這所大學里，他結識了一些教授、學者，他閱讀了一些科學書籍，他打開了科學知識寶庫的大門，他如饑似渴的求知欲，得到了起碼的滿足。在這里，他恢復了身體，恢復了青春。此時瓦特剛剛二十歲。
坎坷的道路，使瓦特看到了人世間的辛酸和不平。但他沒有氣餒，反而增加了勇氣，他要通過高尚的勞動，勤勞的雙手，去迎接那新的希望和光明。
豐碩的成果
瓦特的生活時代，正是歷史上發生變革的時代。一是政治變革，君主專制變為民主共和：二是經濟變革，家庭手工業變為工廠機器生產。前者以法國先行，后者以英國領先。
這個時代，雖有粗陋的蒸汽機的發明，但只能應用于玩具上。最好的一種，要算牛康門發明的用蒸汽的膨脹力推動活塞的機器了。它的功能盡管比手工推動唧筒迅速多了，但離完整的蒸汽機不知還差多少倍呢。
有一次，格拉斯哥大學里的一座牛康門蒸汽機壞了，讓瓦特修復。他和熟練的機械工人一樣，動手修理著。在修理過程中，瓦特愛上了這臺機器，它成了他的伴侶，他以赤誠的心，要把這臺機器復活，使它完美無缺。修理完畢，瓦特在汽鍋里放了水，機器便發動起來。可是，幾分鐘后便停了。什么緣故呢？他頭腦中閃出了一個問號。經過仔細琢磨，瓦特發現這種機器存在著很嚴重的缺點，那就是汽簡裸露在外邊，四周的冷空氣使它溫度逐漸下降，蒸汽放進去，還沒等汽簡熱透，就有一部分變成水了。要使氣筒再變熱，又消耗了好多蒸汽，這樣一冷一熱，又一熱一冷反復循環下去，只能有四分之一的蒸汽做功。其余四分之三要浪費掉。這是一種多么不經濟的蒸汽機啊！
問題提出來了，而且是一個很值得重視的問題。一向善于動腦筋刻苦鉆研的瓦特，怎能放過去呢。他想：解決問題的途徑，必須從保持氣筒的溫度開始考慮。可是怎么保持呢？他思索著，叨念著。有時查閱書籍，有時找別人談談，有時一個人在房間里比劃著。過了好久，有一天，他在格拉斯哥大學草坪上散步時，忽地想出了解決的辦法。假如在氣筒的外邊安裝上一個“分離凝結器”，蒸汽就可以在“凝結器”內化成水，汽筒便不會冷卻，不致浪費熱量了。瓦特豁然開朗，立即回到了修理房間，開始工作了。他廢寢忘食地研究，夜以繼日地實驗，排除了重重困難，終于制成了“分離凝結器”。這是瓦特對蒸汽機的最大貢獻。一七六九年，瓦特把蒸汽機改成為發動較大的單動式發動機。后來又經過多次研究，于一七八二年，完成了新的蒸汽機的試制工作。機器上有了聯動裝置，把單式改為旋轉運動，完善的蒸汽機發明成功了。
由于蒸汽機的發明，加之英國當時煤鐵工業發達，所以英國就成為世界上最早利用蒸汽推動鐵制“海輪”的國家。十九世紀，開始海上運輸改革，一些國家進入了所謂的“汽船時代”。從此，船只就行駛在茫茫無際的海洋上了。隨之而來，煤礦、工廠、火車也全應用了蒸汽機。體力勞動解放了，經濟發展了。這不能不說是蒸汽機發明的成果。當然也是蒸汽機的發明家瓦特的功勞。因此，瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充滿著艱苦和斗爭，他走過的道路是多么坎坷不平啊。他在艱苦和坎坷中為人類造了福，為人類前進，開辟了新的里程。瓦特十分重視學習和實踐。學習，豐富了他的智慧；實踐，結出了豐碩的成果。
九、教學過程性評價細目設計
學習任務 電能 電功 電功率 測量小燈泡的電功率 焦耳定律
優秀 1.知道電能和我們生活的聯系，知道電能的單位。 2.熟練讀取家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識。 3.從能的轉化認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過做功實現的。 4.理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，并能利用電功公式進行相關計算。 1.熟練說出電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進行計算。 2.熟練結合實際，說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區別額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率。 3.熟練說出“千瓦時”的來歷，知道“千瓦時”與“焦耳”的換算關系。 1.熟練測算小燈泡的實際功率和額定功率，進一步練習使用電流表、電壓表、滑動變阻器。 2.通過實驗，知道小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規律。 3.通過實驗認識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，加強科學使用用電器的意識。 1.能通過生活實例，理解電流的熱效應。 2.能在實驗的基礎上引出焦耳定律，熟練運用焦耳定律進行計算。 3.通過學習電熱的利用和防治，能辯證地看待問題。
良好 1.了解電能和我們生活的聯系，知道電能的單位。 2.會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識。 3.從能的轉化認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過做功實現的。 4.通過實例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功公式進行相關計算。 1.能說出電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進行計算。 2.能結合實際，說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區別額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率。 3.能說出“千瓦時”的來歷，知道“千瓦時”與“焦耳”的換算關系。 1.會測算小燈泡的實際功率和額定功率，進一步練習使用電流表、電壓表、滑動變阻器。 2.通過實驗，體驗小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規律。 3.通過實驗認識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養科學使用用電器的意識。 1.能通過生活實例，認識電流的熱效應。 2.能在實驗的基礎上引出焦耳定律，會用焦耳定律進行計算。 3.通過學習電熱的利用和防治，學會辯證地看待問題。
合格 1.初步了解電能和我們生活的聯系，知道電能的單位。 2.會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識。 3.從能的轉化認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過做功實現的。 4.通過實例，初步理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功公式進行相關計算。 1.了解電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進行計算。 2.能結合實際，嘗試說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區別額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率。 3.能嘗試說出“千瓦時”的來歷，知道“千瓦時”與“焦耳”的換算關系。 1.嘗試測算小燈泡的實際功率和額定功率，進一步練習使用電流表、電壓表、滑動變阻器。 2.通過實驗，初步體驗小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規律。 3.通過實驗認識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，初步培養科學使用用電器的意識。 1.能通過生活實例，初步認識電流的熱效應。 2.能在實驗的基礎上引出焦耳定律，嘗試用焦耳定律進行計算。 3.通過學習電熱的利用和防治，學會辯證地看待問題。
十、教學流程圖（思維導圖展現整個整體單元教學的思路及課時安排）
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