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第一節(jié)電功 教案二

第一節(jié)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(fā)熱發(fā)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(shù)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?qū)嵨铮?P>(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(chǎn)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(jié)果。

(演示:玩具電動汽車的行駛)

(2)電流做功的表現(xiàn)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(fā)光。電流通過電爐時發(fā)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(zhuǎn)動,是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使導體發(fā)熱、發(fā)光,是電流做功的又一種表現(xiàn)。總之,電流做功的現(xiàn)象很多,例如電流通過電鈴發(fā)聲,電子表顯示數(shù)字,電視機顯示圖像等,都是電流做功的表現(xiàn)。

(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(nèi)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(nèi),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(tǒng)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(shù))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(jù)實驗數(shù)據(jù)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(xiàn)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(fā)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(fā)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?qū)嵨铮W寣W生觀察并讀出讀數(shù)。

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

最后結(jié)合課本圖9-4介紹1度電的作用,對學生進行節(jié)約用電的教育。

3.鞏固練習

(1)電流做功有哪些表現(xiàn)?(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(nèi)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(jié)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(yè) 

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(yè) ,課本習題一第1題也可留做作業(yè) 。

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(xiàn):

電動機牽引物體或帶動機器轉(zhuǎn)動

電爐發(fā)熱

電燈發(fā)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(tǒng)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(jié)課的內(nèi)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(xiàn)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(diào):電流做功要引起各種變化,或牽引物體運動、或發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)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(xiàn)。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(chǎn)生熱效應,也不產(chǎn)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(nèi)涵(電能轉(zhuǎn)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(chǎn)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(jù),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(jié)、鞏固這節(jié)課的知識,另一方面是綜合應用所學知識培養(yǎng)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(lián)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(tǒng)一單位,這也是學生容易忽視的。

注:本教案依據(jù)的是人教初中物理教材第一冊第九章


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