《第1节 电能 电功 第1课时》示范课教学设计【初中物理人教版九年级】

2/2第1节电能电功教学设计教学目标1．了解电能和我们生活的关系，知道电能的单位。2．会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。3．从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。4．通过实例理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。教学重难点教学重点：电能和电能的计量。教学难点：对电功概念的理解。教学用具电能表。相关资源图片资源等。教学过程课堂引入生活中电能的利用无处不在，例如：电灯、电风扇、电热水器、电视机、计算机、电冰箱、洗衣机、空调等，我们的生活越来越离不开电了。大家知道这些电是从哪儿来的吗？生活中电能都转化为了哪些形式的能？新知讲解一、电能电灯在工作时把电能转化为光能；电风扇和电力机车在工作时把电能转化为机械能；电热孵化器和电热水壶在工作时把电能转化为内能，等等。我们可以发现，所有的用电器工作时都能把电能转化为其他不同形式的能，为我们所用。这就是用电器的作用。在不同的家庭中，用电器用电的多少不同。同学们一定常听父母说，上个月家里用了多少“度”电。“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时，符号kW·h。在物理学中，常用的能量单位是焦耳。这些都是电能的单位。电能常用单位之间的换算关系是：1度=1kW·h=1×1000W×3600s=3.6×106J二、电能的计量家庭中，消耗了多少电能怎么测量呢？这就需要用到一个仪表，它就是电能表。有时候也叫做电度表。如图就是生活中常见的电度表。让学生回答电能表上的参数都是什么意思。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。例如，某个家庭的电能表的额定最大电流是20A。如果这家有一台微波炉工作电流是5A，一台空调工作电流是10A，一个电吹风机工作电流是5A，一个电热水壶工作电流是9A，那么这些用电器能不能同时使用呢？这些用电器同时工作时的总电流为29A，超过了这个电能表的额定最大电流20A，所以这些用电器不能同时使用。有哪些常用的电能表呢？向学生讲述有转动铝盘的电能表，其特点是操作安全、价格低廉、坚固耐用。向学生讲述没有转动铝盘的电能表，其内部的电子电路计算电能，示数由液晶板显示。其特点是：防窃电能力强、计量精度高、负荷特性较好。向学生讲述IC卡式电能表。用户将IC卡充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要为IC卡充值，并重新将卡插入电能表。IC卡式电能表的特点是：不需要人工抄表，有利于现代化管理。电能是人们生活中的重要资源，随着社会需求越来越多，能源供应日益紧张，因此要节约每一度电。观看教材图片，让学生说明1kW·h电的作用。1kW·h电能采掘原煤约100kg，电炉炼钢约1.6kg，洗衣机工作2.7h，电车行驶约0.85km，电脑工作约5h……三、电功用电器的作用是能把电能转化为光能、机械能或内能等能量，即转化为其他形式的能，这个过程就是电流做功的过程。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。电功的大小与那些因素有关呢？让学生进行猜想：时间、电流、电压、电阻……当电流通过小灯泡时，小灯泡发光，把电能转化为光能；通电时间越长，转化为的光能越多，即电流做功越多。由此可见，电流做功的多少与通电时间有关。如图所示，甲、乙两灯串联在电路中，以保证通过小灯泡的电流相同，闭合开关后，两灯通电时间也相同，发现灯泡亮暗程度不同。观察电压表发现，灯泡两端的电压不同。两端电压大的甲灯较亮，即电流做功较多。可见，电流做功的多少还与用电器两端的电压大小有关，电压越大，电流做功越多。如图所示，把丙、丁两灯并联在电路中，保证两灯泡两端的电压相同，闭合开关时，两灯通电时间也相同，发现灯泡亮暗程度仍不同。观察电流表发现，电流大的丙灯较亮，即电流做功较快。可见，电流做功的多少还与通过用电器的电流大小有关，电流越大，电流做功越快。电流做功的多少与通电时间的长短、电压的高低和电流的大小都有关系。通电时间越长，用电器两端的电压越高，通过用电器的电流越大，电流做功越多。电流做功的多少即电功，用符号W表示。研究表明，当通电时间为t，电路两端的电压为U，电路中的电流为I时，电功与电压、电流和通电时间的关系可以表示为：W=UIt当U、I、t的单位分别取s、V、A时，电功的单位即为J。在日常生活中，我们很少说电流做功的多少，而常说消耗电能的多少，这些说法的意思都是一样的。典型例题例1小明家中1月底与2月底电能表的示数如图所示，请估算2月份他们家消耗的电能。一月底二月底解析：根据电能表两次示数差，可以测出在一段时间内用电器所消耗的电能。第一次的读数是：3287.5kW·h，第二次的读数是3394.5kW·h。第二次的读数减第一次的读数，即3394.5kW·h－3287.5kW·h=107kW·h。这就是小明家2月份消耗的电能。答案：107kW·h例2有某一用电器接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0.09A，计算这个用电器使用5h用电多少千瓦时。解析：通过阅读题干，找到问题的指向“用电多少千瓦时”，就是消耗电能多少，即电功的大小，电功与电压、电流、通电时间的关系可以用公式W=UIt表示。W=UIt=220V×0.09A×1.8×104s