資源簡介

《電能 電功》教學設計
一、教材分析
本節是電功率的第一節電能，教材沒有給出電能明確的定義，而是從社會日常生活生產中常見的獲得電能和使用電能的例子來引出電能和學習電能的，突出了科學與社會和生活的關系。教材從電能的來龍去脈全面、深入地了解和學習電能。教材舉了大量的例子，用了大量生動活潑的圖片來說明電能在現代社會中的廣泛應用。使學生深刻地體味到物理學在促進人類社會現代化中起著的重要作用。然后從不同家庭使用電能多少的不同，電能有多少，來引入電能的單位，從而介紹單位的換算關系。在此基礎上介紹電能的測量工具──電能表。介紹電能表的時候先說明怎樣讀數，再給出電能表銘牌上的一些參數及其意義，給學生進行學習與探究以一種途徑和方法上的指導。然后緊跟時代步伐，介紹新型、現代化的電能表，把現代新技術及時地引進教科書。
二、學情分析
電流流過用電器時電流也會做功，要消耗電能。結合生活中各種電源來認識電能的來源，電源是把其它形式的能轉化為電能；生活中各種用電器都是來消耗電能的，從能量轉化的角度來認識電能。電能表的認識與讀數與生活聯系非常緊密，學生對此已經有初步認識，再通過展示電能表與實物投影，把電能表接入實際電路，觀察電能表轉盤的轉動、電能表數字的跳動，了解電能表的參數與讀數，使學生實際體驗電能表的參數與讀數。把不同功率的用電器接入電路中，觀察電能表表盤的轉動，介紹1度電的作用，使學生從物理走向社會，對節約用電有進一步的認識。
學生在力學的學習中，已經了解了力對物體做功的問題，功和能是可以相互轉化的，例如利用做功可以改變物體的內能，可以把機械能轉化為內能。電流做功的過程也是能量轉化的過程，它是把電能轉化為其他形式能的過程，從能量的角度來認識電功。電流做功的多少與電流的大小、電壓的高低和通電時間的關系，學生的認知水平的限制，在本節課中不作為探究實驗研究。在本節課中是在介紹了電功的計算式W=UIt之后，引導學生嘗試去結合實例來分析影響電功大小的三個因素，能舉例說明，并不需要通過實驗得出具體的結論，體現控制變量的思想在實驗設計中的應用。同時本實驗設計還使用了轉化的思想，把電路消耗的電能轉化為電流做功轉化為其它形式的能，突出教學中物理方法的重要性，使學生不僅學習了物理知識，還掌握了物理方法。
三、教學目標
（一）知識與技能
知道電能及其單位。
知道電能表的作用、讀數方法。
知道電源和用電器工作過程中能量的轉化情況。
（二）過程與方法
體驗電能可以轉化為其他形式的能量。
（三）情感、態度與價值觀
了解電能和我們生活的關系，有節約用電的意識。
四、教學重點
從電能的各種來源和應用來學習電能。
五、教學難點
家庭電能表的使用，對電能單位的理解。
六、教學方法
演示法、討論法.
七、課時安排
1課時
八、教學過程
（一）引入新課
展示各種各樣的發電廠、電源的圖片，它們在電路中的作用？人們如何使用電能？然后提出問題：如果停電，會對我們的生活帶來什么影響？引入本節內容.
板書：第一節 電能
（二）新課教學
1.電能
［師］電力有如社會的動脈，電能在現代社會的生產和生活中有著廣泛的應用，我們的社會一刻也離不開電能，今天我們所用的電能是從那里來的呢？
［生］發電廠或電池.
［師］都有哪些發電廠呢
［生］風力發電.
［師］風車發出的電是由什么能轉化來的？風力發電有什么好處？
［生］風車發出的電是（由于風吹動風車轉動）由風能轉化來的.
［生］（經過討論）風能利用起來簡單，主要是沒有環境污染.
［師］除了我們剛才了解的風力發電外，同學們還知道什么可以發電？
［生］還有火力發電，是用煤來發電的.
［師］那用煤來發電又是什么能轉化為電能呢？
［生］（經過討論）煤燃燒應該是產生熱能吧。
［生］還有水力發電，例如三峽工程建成后就可以發電.一些小水電站也都是利用水力發電的.
［生］核電站.我們國家有大亞灣核電站和秦山核電站.
［生］太陽能發電.
［生］潮汐也能發電.
［生］電視上還講過地熱，有些廢料垃圾還能發電.
［生］各種各樣的電池.
…
播放視頻資料： 水電站 和各種各樣的電池，進一步激發同學們的學習興趣.引導總結出電能的來源是由其他形式的能轉化而來的.
板書： 1． 電能的來源：電源——把其他形式的能轉化為電能。
［師］同學們的表現非常棒.可能還有許多尚未開發的新能源能變成電能，等待著同學們，利用你們的智慧，利用你們努力學習掌握的知識去開發、利用，為人類造福.
今天的人們，已經離不開電了.無論走到哪里，都可以看見電能在工作.
［師］請同學們說一說你知道的用電的地方有哪些，電能是怎樣工作的？
［生］電能讓電燈泡發光，電能通過燈泡轉化成了光能.
［演示1］電池、小燈泡、開關、導線連接電路，合上開關，小燈泡發光.
［師］請一位同學觸摸通電的小燈泡，說說有什么感覺？
［生］通電的小燈泡發熱了.
［生］電能還能轉變成熱能.如電飯鍋、電爐、電熱水器…
［演示2］電風扇通電轉動.
［演示3］電動玩具車裝上電池，合上開關，電動玩具車會運動起來.
［生］電能還能轉變成動能.如電風扇、電動車.
［生］還有城市里的電車、電力機車，最近流行的電動自行車…
［生］家里的電視、電冰箱、洗衣機、電腦，爸爸用的電動剃須刀，媽媽用的電熨斗、電吹風等都要用電才能工作.
［生］工廠里機器運轉要用電，農村的抽水機、磨面機也要用電才能工作.
…
［師］同學們了解到的用電的地方涉及了我們生活的各個方面，隨著我們生活水平的不斷提高，用電的領域會越來越多，電對我們的作用也會越來越重要.所以，我們在大力開發無污染、低能耗的電力資源的同時，一定要養成節約用電的好習慣。
引導學生總結出電能應用的方式
板書：2．電能的應用：用電器——把電能轉化為其他形式的能。
2.電能的單位
［師］我們去市場買菜要說買幾斤（克、千克），老師或同學們用的桌子有多長，我們可以量出是幾米、幾厘米.用了多少電該怎樣量？
板書：3．電能的單位
［師］電能的單位是什么呢？
［生］聽見家長說過這個月用了多少“度”電，電能的單位是“度”吧.
［師］“度”就是電能的單位，它的學名叫千瓦時（kW·h).物理學中更常用的單位是焦耳（J）.
板書：1度=1千瓦時(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
［投影］1J的能量有多大呢？
將一個蘋果從地面舉到桌面所需要的能量大約為1 J.
普通的手電筒通電1 s，消耗的電能大約也是1 J.
微波爐工作1 min消耗的電能大約為60000 J.
［師］同學們把焦耳換算成千瓦時，看看是多少。
［投影］1度（1千瓦時）電的作用又有多大呢？
可以煉鋼1.6 kg
生產化肥0.7 kg
采掘原煤105 kg
可以使電車行駛0.85 km
一次灌溉麥田330 m2
機織棉布11 m
從以上的這組數據，增加學生的感性認識，同學們能切實感受到一度電在國民經濟中的作用.也更應該明白我們在生活中節約每一度電的必要.
3.電能的計量
［師］在生活中，我們稱質量時要用秤，量長度時可以用尺.通過上面的學習，同學們已了解了電能的單位是“度”.如果想知道某一電器在一段時間內到底用了多少度電，該用什么，如何測量呢？
［生］電工每月都去家里查電表，算每個月用多少度電交多少電費，所以用電多少是用電表測量的.
［師］（鼓勵同學這種觀察生活、認真思考的好習慣）同學所說的電表就是電能表，也叫電度表.用電器在一段時間內消耗的電能，就是用電能表計量出來的.
板書：4．電能的測量：電能表
出示電能表，學生觀察.（可以用投影儀將實物投影放大，便于學生觀看）
［師］哪位同學注意過家里的電能表，把你的了解向大家介紹一下.
［生］家里電器開著的時候，中間的圓盤會轉動，圓盤上面的一排數字也會跟著變.
［生］圓盤轉動時，變化最快的是最后一位數.使用的電器越多，圓盤轉動得越快，上面數字變化得越快.
…
［師］很好，希望同學們都能像他們一樣注意觀察、關注身邊的事情，做生活的有心人，養成良好的習慣對大家的學習、生活會很有用.
［師］現在請同學們一起來了解一下從這塊電能表上我們還能得到什么信息.（教師有意識地引導學生觀察）大家可以大膽地發表你自己的見解.
［生］電能的單位是“度”即“千瓦時”，表的最上面一行標出了“kW·h”，這是要說明這塊表是電能表，表上測出來的數字是以“ 千瓦時（kW·h）”為單位的.
［生］數字盤上一共有五位數字，但最后一位是在紅色框里的，它應該和前面四位數字不一樣，是不是類似小數的寫法，紅框表示小數點，紅框里面的數是小數點后面的數？
［生］在紅框內的數字右邊，緊挨著數字有一個小標尺，紅框右邊的邊上有一條白線指著小標尺.
（用電器功率較小，電能表圓盤轉動很慢，最后一位數字也看不出變化時，從小標尺對應的白線位置，能說明電表的轉動.可以讓學生在條件許可的情況下仔細觀察.課堂上不做要求）
［生］圓盤的兩端有箭頭，指示圓盤的轉動方向.在圓盤上有一段涂著顏色，是為了電能表轉動時能看得清楚、醒目.
［師］同學們觀察的非常仔細，并且能根據學過的知識分析、思考問題很可貴，希望大家繼續努力.
確實如同學們分析的，電能表計數器示數盤上最后一位是小數點后面的數字.一般可以不讀.
［投影例題］
例1：兩個同學家電能表的示數如下，請你將它們的示數讀出來.
例2：如果一個月后，兩位同學家的電能表示數分別變為如下圖所示，則這兩位同學家這一個月分別用了多少度電？
［生］甲同學家用電23 kW·h
［生］乙同學家用電23.6 kW·h
［師］哪位同學能講講他們是如何知道這樣的結果的？
［生］用某同學家電表現在的示數，減去一個月前電能表的示數，就是該同學家這一個月的用電量.
［師］（充分肯定同學們的表現）現在請同學們繼續關注電能表，了解幾個重要參數.
［生］家庭電路的電壓是220 V，電能表一般用在家庭中.“220 V”是指這種電能表應該在220 V的電壓下使用.
另外幾個參數，學生可能不容易明白，教師應引導學生看書P39幫助了解這方面知識.
“50 Hz”指電能表應在50 Hz的交流電路中使用.它是一只交流電能表.
“10（20） A”指這個電能表的額定電流為10安培.正常情況下電路中的電流應不大于10安培.短時間應用電流允許大一些，但不能超過20安培，否則會損壞電能表.
“600 revs/kW·h”指電能表轉過600轉，說明接在電路里的用電器消耗的電能是1 kW·h.
［師］同學們了解到的參數是我們觀察的這塊表的參數，根據具體情況的不同，電能表的參數并不完全一致.
（出示不同參數的電能表讓學生觀察或投影不同參數的電能表表盤圖）
［師］同學們通過比較，你能發現什么？
［生］其他的基本一樣，只有額定電流有的是5（10） A；轉數有的是1200 revs/kW·h, 有的是1500 revs/kW·h,說明消耗1 kW·h的電，轉盤轉過的轉數不同.
［師］有沒有同學想過，為什么電流參數和轉數有的不一樣，而電壓和頻率的參數都是220 V和50 Hz呢？
［生］是不是因為家庭電路的電壓就是220 V，交流電的頻率都是50 Hz，所以表上的參數基本都是220 V和50 Hz.
［師］課后同學們可以去查資料或走訪有關人員了解不在家庭電路上使用的電能表和家庭電路中使用的電能表有沒有區別.
例4：例2中，如果甲、乙兩位同學家的電能表上分別標出600 revs/kW·h、1200 revs/kW·h.則這兩位同學家
（1）用電器均消耗1度電的時候，電能表轉過的圈數分別是多少？
（2）電能表均轉一圈，消耗的電能分別是多少焦耳？
（3）一個月電表分別轉多少圈？
學生討論，演算，兩名同學板演分別計算甲、乙兩位同學家的情況.
解：（1）兩位同學家用電器消耗1度電，電能表轉過的圈數分別是600轉、1200轉.
（2）電能表轉過1圈，用電器消耗的電能分別是：
甲: =6×103 J
乙： =3×103 J
（3）一個月兩位同學家電表轉過的圈數分別是：
甲：600 revs/kW·h×23 kW·h=1.38×105 r
乙：1200 revs/kW·h×23.6 kW·h=2.832×104 r
［師］通過大家的努力，同學們對現在普遍使用的電能表已經有了一定的了解.現在請同學們打開書P39了解另外一種電能表.
哪位同學能給大家介紹一下這種新式的電能表？
［生］IC卡電能表有許多優點，比如說它不用工人師傅每月查電表，節省許多人力，還能避免出錯，省去了收電費時的許多麻煩.
［生］IC卡中的金額用完后，電能表便能切斷電源，能完全杜絕少數人光用電不愿意交電費的現象.
…
［師］同學們表現很好.相信在不久的將來，一定還會有更先進、更完美的電能表在同學們的手中制造出來.
（三）課堂小結
師生共同小結：
電能：來源、應用、單位、測量（電能表）.
（四）布置作業
動手動腦學物理：1,2，3，4。
（五）板書設計
第一節．電能
1．電能的來源：電源——把其他形式的能轉化為電能。
2．電能的應用：用電器——把電能轉化為其他形式的能。
3．電能的單位
1度=1千瓦時(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
4．電能的測量：電能表

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