第一節電功 教案二

（一）教學目的

1.掌握電功的概念：知道電流做功的常見形式是推動機械做功，使導體發熱發光等；理解電功的公式（W=UIt）和單位（焦）；能綜合歐姆定律和電功公式計算用電器（只限于一個）的電功。

2.知道電度表的用途和讀數方法。

（二）教具

1.課本上電流做功把砝碼提起來的實驗裝置；電鍵一只。

2.電動玩具汽車一只。

3.帶燈座的小燈泡（或電阻絲）一只。

4.電度表掛圖（或實物）。

（三）教學過程 

1.復習提問

（l）過去學過力可以做功，怎樣才算力對物體做了功？（答：力使物體在力的方向上移動一段距離，就算力對物體做了功）

（2）你能舉出日常見到的做功的例子嗎？

（教師引導學生答：水流推動水輪機做功，汽車、電車的牽引力帶動車輛行駛做功等。）

2.講授新課

（1）電流可以做功：電車的牽引力實際是由電動機產生的，電動機是通了電流才工作的。所以，電車行駛，實際上是電流做功的結果。

（演示：玩具電動汽車的行駛）

（2）電流做功的表現形式是多種多樣的：電流通過電動機可以做功，那么電流通過電燈時發光。電流通過電爐時發熱，算不算做功呢？

在這里我們應把“功”的概念加以擴大。用電動機移動物體或使機械轉動，是電流做功的一種表現。電流使導體發熱、發光，是電流做功的又一種表現。總之，電流做功的現象很多，例如電流通過電鈴發聲，電子表顯示數字，電視機顯示圖像等，都是電流做功的表現。

（3）電流做功多少跟什么有關系？

演示課本圖9－1的實驗時，電流和電壓應采用大型的示教電表來顯示。實驗分兩步：

①用變阻器改變電流和電壓，觀察在相同時間內做功的多少。

首先指明：砝碼被提升越高，表示電流做功越多。

先將變阻器滑片移至某位置（使接入電阻較大），閉合電鍵，觀察砝碼上升的時間和高度（通電時間由電鍵控制），并記下電流、電壓值。

再將變阻器滑片移至另一位置（使接人電阻較小），閉合電鍵，觀察相同時間砝碼上升的高度，并記下電壓、電流值。

比較兩次實驗，得出：

在相同時間內，電壓和電流越大，電流做功越大。

②保持電壓和電流不變，通電時間越長，電流做功越多。

（這一步可以不做實驗，直接推出。）

指出：上述實驗，所得出的電功與電壓、電流和通電時間的關系，是定性關系。如果把實驗做得精確些，可以得出：電功跟電流、電壓、通電時間都是正比關系。如果電壓U用伏做單位，電流I的單位用安，時間t的單位用秒，電功W的單位用焦，則有

W＝UIt

應當提醒學生注意兩點：一是公式中的W、U、I均指電路中同一段電路（即某個用電器）而言；二是W、U、I、t必須統一采用國際單位制。

（4）電功的計算。

（把課本圖9－1的實驗裝置中的電動機換成小燈泡，做兩次改變電壓（取整數）電流的實驗，通電時間都取10秒鐘。讓學生觀察燈泡的亮度，并根據實驗數據計算兩次電流做功的大小）

提問：把重為1牛的物體舉高1米所做的功是多少？（答：l焦）這些功如果由電動機完成，那么，電流所做的功是不是1焦呢？

（引導學生分析：電流做功的表現是多種多樣的，電流通過電動機時，除了提舉重物做功外，電流也會發熱做功，因此電流的功為這兩部分功的和。這就是課本圖9－l的實驗不定量的原因。因此在選用電動機時，發熱愈小的效率愈高。）

列舉常用電器工作時，1分鐘能做的功：如手電燈泡為幾十焦，照明燈泡為幾百至幾千焦，洗衣機為幾萬焦。

由于焦這個單位很小，生活中常用“度”作電功的單位：

l度=3.6×106焦。

（5）電能表（俗稱電度表）。

出示電度表掛圖（或實物）。讓學生觀察并讀出讀數。

指出電流做功時，表的轉盤就轉動（盤的邊緣有個紅點顯示轉動），每轉3000轉，耗電1度。表面上最后的數字是小數點后的一位數。

最后結合課本圖9－4介紹1度電的作用，對學生進行節約用電的教育。

3.鞏固練習

（1）電流做功有哪些表現？（列舉常見的實例來說明）電功的大小由什么決定？

（2）把同一個燈泡先后接到220伏和110伏的電路中，則電流在相同時間內所做的電功之比：

A.2∶1；B.1∶2；C.4∶1；D.1∶4。

（3）一盞電燈所用的電壓是36伏，電流是1.5安，通電50分鐘，電流做了多少功？

（4）一個電爐通電4小時耗電6度，所用的電壓是200伏，通過電爐絲的電流是多少？

這四道題應預先寫在黑板上。讓學生在課堂上回答和計算。學生回答第2題，可能有爭議，有的選A，有的選C，教師可讓選C的學生說明理由，然后提問：對同一個用電器只改變電壓，而不改變電流是否可能？對不同阻值的用電器，電壓相同時電流是否相同了引導學生用電功公式結合歐姆定律分析問題；對同一用電器I∞U，因此U增2倍，I亦增2倍，故W增4倍；對不同R的電熱器，U相同時，I與R成反比，故W亦與R成正比）

4.家庭作業 

如果鞏固練習第3、4題在課堂上沒有時間完成，可留為作業 ，課本習題一第1題也可留做作業 。

5.板書設計 

第九章電功和電功率

電功

電流做功的各種表現：

電動機牽引物體或帶動機器轉動

電爐發熱

電燈發光

凡是通過電流引起的任何變化，都是電流做功的表。電功大小與什么有關？

電功公式W=UIt

注意：公式中各個量是對同一段電路而言。

各個量應統一采用國際單位制單位。

電功單位：焦

常用單位：度

1度=3.6×106焦

電度表用來測定電功的一種儀表。

（四）設想、體會

這節課的內容，表面上看較簡單。學生學習也不會有什么困難，實際上隱含著兩個疑點：一個是從力學的功過渡到電功，另一個是由定性實驗后直接給出電功公式。但這兩點都不能用擴展知識的辦法去解決，而只能從現象的分析中加深學生的印象，使學生達到表觀上的掌握。

例如，教學中強調：電流做功要引起各種變化，或牽引物體運動、或發熱、發光、發聲，或引起化學反應……，凡是電流引起的任何變化，都是電流做功的表現。反之，如果電流不引起任何變化，例如電流通過電阻很小，甚至電阻為零（超導體）的導體，不產生熱效應，也不產生其它效應，則雖有電流但都不做功。這樣學生雖然沒有掌握電功的概念的內涵（電能轉換為其它形式的能），卻掌握了電功的全部外延。

又如，引出電功公式后，在教學中加了一個電流通過燈泡做功的實驗和計算。這個實驗和課本圖9－1的實驗可起到相輔相成的作用：圖9－l為電流通過電動機提起的砝碼做功，這個。實驗為電流產生熱做功。圖9－l的實驗為定性地探索電功與什么有關，為引出電功公式提出依據，這個實驗則是承認電功公式正確，定量地測量和計算，以加深鞏固電功知識。這樣就彌補了定性實驗引出定量關系之不足，也從力和熱兩方面顯示了電功的效果。

在新課授完后，安排了四道鞏固練習題，其目的一方面是小結、鞏固這節課的知識，另一方面是綜合應用所學知識培養學生分析和解決問題的能力。例如，電功與電壓、電流和時間三個量有關，探索它們間的關系時，在物理學研究中總是讓其它量保持不變，讓應變量隨一個自變量而變化，依此類推。這是物理學研究問題的基本方法。在電功的實驗中，電壓和電流卻是同時變化以引起電功變化的。這就要聯系到歐姆定律來分析。學生常易犯的錯誤如電壓（或電流）增大2倍，電功亦增大2倍。這是由于孤立分析、顧此失彼所致，本題即為糾正這種錯誤而設計的。

引出電功公式后，提醒學生注意公式中各量應對同一電路取值并且要統一單位，這也是學生容易忽視的。

注：本教案依據的是人教初中物理教材第一冊第九章