九年級(jí)物理全冊(cè)18.1電能電功教案（新版）新人教版.docx

第1節(jié)電能電功1.知道電流做功的過(guò)程就是消耗電能的過(guò)程,了解不同用電器能量的轉(zhuǎn)化.2.知道電能表是測(cè)量電能的工具,了解電能表的參數(shù).3.結(jié)合實(shí)例理解電功,知道電能的計(jì)算公式及單位.1.認(rèn)識(shí)電能表的各項(xiàng)參數(shù),會(huì)使用電能表測(cè)某段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能,會(huì)通過(guò)電能表計(jì)算電費(fèi).2.嘗試應(yīng)用已知的科學(xué)知識(shí)去解決具體的問(wèn)題.1.通過(guò)了解1 kWh的電能的作用,對(duì)節(jié)約用電有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).2.通過(guò)教師、學(xué)生的雙邊教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理.【重點(diǎn)】電功和電能的計(jì)算.【難點(diǎn)】對(duì)電功的理解以及計(jì)算電路中電流做的功.【教師準(zhǔn)備】電能表、家庭電路演示板(含電能表、插座、開關(guān)等)、實(shí)物投影儀、多媒體課件等.【學(xué)生準(zhǔn)備】功率不同的用電器(燈、取暖器、電吹風(fēng)等)、秒表、電費(fèi)繳費(fèi)單等.導(dǎo)入一:問(wèn)題導(dǎo)入師:天氣冷的時(shí)候,我們經(jīng)常兩手相互搓一搓,手心就會(huì)感到暖和,從能量轉(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)分析能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?生:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.師:這種改變內(nèi)能的方式我們稱為什么?生:做功.師:可見,能量的轉(zhuǎn)化是可以通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的.師:用電器的作用是什么?生:把電能轉(zhuǎn)化為我們需要的各種能.師:你能舉出一些例子嗎?生1:電熱水器:把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.生2:電動(dòng)機(jī):把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.生3:給蓄電池充電:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.生4:電燈泡:把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能.師:電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,是通過(guò)電流做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的.電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,也就要消耗多少電能.比如:電熱水器,如果知道電流做了多少功,就可以知道有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,也就知道要消耗多少電能.過(guò)渡語(yǔ)想一想:電流做功與哪些因素有關(guān)?這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)電能和電功的知識(shí).導(dǎo)入二:情景導(dǎo)入師:近期,我們一直在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí).但說(shuō)到電,其實(shí)我們最熟悉的還是家庭用電和每月要交多少電費(fèi).請(qǐng)同學(xué)們討論并回答:你的家庭用什么樣的儀器測(cè)量用了多少度電?每月或每年你家需要交多少電費(fèi)?生甲:我家用的是轉(zhuǎn)盤式電表.不知道一年交多少電費(fèi).生乙:我們家用的是電子式電表.都是爸爸交電費(fèi),我沒(méi)注意交多少錢.生丙:我們家最近改用預(yù)付費(fèi)插卡式電表了.好像聽爸爸媽媽說(shuō),一年1000多塊錢的電費(fèi)呢.師:這是一張電費(fèi)核對(duì)單,回家查找你家的電費(fèi)清單,算算你家一年要交多少電費(fèi).過(guò)渡語(yǔ)同學(xué)們都能了解自己家庭測(cè)量用電的儀器,很好!那么到底如何讀出一段時(shí)間內(nèi)家庭用了多少電?一度電到底能干什么?在這一節(jié)課里,我們將一起來(lái)學(xué)習(xí)這方面的知識(shí).一、電能師:請(qǐng)學(xué)生們閱讀課本,小組討論、交流,總結(jié)歸納電能的來(lái)源和應(yīng)用.生1:電能的來(lái)源:從發(fā)電廠、電池里提供電能.生2:電能的應(yīng)用:電燈照明、電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、冰箱制冷、電視機(jī)播放節(jié)目等,都是其應(yīng)用.師:閱讀教材P8788,查找電能的單位以及換算方法.電能的單位:千瓦時(shí),符號(hào)是:kWh,俗稱“度”.師:物理學(xué)中能量的單位是焦耳,它們之間如何換算?生:1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J.【拓展延伸】常見能量轉(zhuǎn)化:過(guò)渡語(yǔ)電壓和電流有大小,都有測(cè)量其大小的儀器:電壓表和電流表.那么電能用什么儀器來(lái)測(cè)量呢?接下來(lái)我們來(lái)學(xué)習(xí)測(cè)量電能大小的儀表電能表.二、電能的計(jì)量1.認(rèn)識(shí)電能表介紹電能表的作用:在前面的學(xué)習(xí)中我們知道測(cè)量導(dǎo)體電流用電流表,測(cè)量導(dǎo)體兩端電壓用電壓表.而用電器消耗的電能,就可以用它測(cè)量出來(lái)電能表.電能表是用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀器.2.介紹電能表的面盤這里有一個(gè)電能表,我們共同來(lái)看一下它的面盤,最頂端有顯示數(shù)字的窗口,前4位是黑色窗口,最后1位是紅色窗口,說(shuō)明前4位是整數(shù),最后一位是小數(shù),窗口邊上寫有kWh,說(shuō)明讀取的數(shù)值是以千瓦時(shí)為單位的,電能表的中間部位有一個(gè)鋁質(zhì)圓盤,電能表工作時(shí)它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤下面寫有該電能表的一些重要參數(shù).3.電能表參數(shù)解讀下面我們來(lái)了解一下電能表上重要參數(shù)的意義.比如:220 V,5(20)A,3000 r/kWh.(1)“220 V”表示該電能表在220 V的電路中使用;(2)“5(20)A”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流是5 A;額定最大電流是20 A.(3)“3000 r”為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù),“3000 r/kWh”表示每消耗1 kWh的電能,該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn).4.電能表的讀數(shù)生活中,電工師傅收取電費(fèi)時(shí)都要記錄月初和月末的電能表的示數(shù),這樣月末和月初兩次讀數(shù)之差就是該月所用電的度數(shù).提示:在生活中電工師傅為了收繳電費(fèi)的方便,電能表最后一位小數(shù)部分通常不讀,但是在我們的計(jì)算當(dāng)中必須讀出來(lái).5.體會(huì)一度電的作用,培養(yǎng)節(jié)約意識(shí)電是我們生活中最重要的資源,社會(huì)需求也很大,1度電究竟有多大的作用,我們共同來(lái)認(rèn)識(shí)一下.我國(guó)是世界能源需求的大國(guó),對(duì)電的需求日益緊張,我們每個(gè)人都應(yīng)該有節(jié)約用電的意識(shí),為節(jié)約一度電我們要從一點(diǎn)一滴做起.【拓展延伸】一只家用電能表標(biāo)著3000 r/kWh.現(xiàn)在室內(nèi)只接了一只燈泡,測(cè)出轉(zhuǎn)盤3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了15 r,利用這些數(shù)據(jù),可算出燈泡在這段時(shí)間消耗的電能:30001 kWh153000 kWh=510-3 kWh=1.8104 J過(guò)渡語(yǔ)我們已經(jīng)知道了電能的單位和測(cè)量?jī)x器,那么電能和電功之間存在什么關(guān)系呢?三、電功思路一1.電功的概念及理解用電器工作時(shí),有電流通過(guò)用電器,用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,比如電動(dòng)機(jī)工作時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電爐子工作時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,我們可以說(shuō)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)在做功,也可以說(shuō)電流通過(guò)電爐子在做功,因此電流做功的過(guò)程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程,電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電流做的功就叫做電功,用字母“W”表示,生活中我們常說(shuō)用電器消耗了多少電能,而很少說(shuō)電流做了多少功,其實(shí)兩種說(shuō)法是一樣的,因此電功的單位和電能的單位是一樣的,是焦耳也是千瓦時(shí).2.電功的計(jì)算電流做功的多少與電壓、電流和通電時(shí)間有關(guān):(1)在電流、通電時(shí)間相同時(shí),電壓大的電路電流做功多;(2)在電壓、通電時(shí)間相同時(shí),電流大的電路電流做功多;(3)在電壓、電流相同時(shí),電流做功的多少與通電時(shí)間成正比.進(jìn)一步研究可得出如下結(jié)論:某段電路上電流做功的多少,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電時(shí)間成正比.當(dāng)電路兩端的電壓為U,電路中的電流為I,通電時(shí)間為t時(shí),電功W=UIt.3.電功的單位電功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)J.1 J=1 VAs,意思是當(dāng)某用電器兩端的電壓為1 V,通過(guò)用電器的電流為1 A時(shí),該用電器在1 s時(shí)間內(nèi)消耗的電能為1 J,或者說(shuō)在1 s內(nèi)電流對(duì)該用電器做了1 J的功.【拓展延伸】1焦耳=1伏安秒.即1 J=1 VAs.那么,1焦耳有多大呢?在生活中通過(guò)手電筒的電流,每秒鐘做的功大約是1焦耳;通過(guò)普通電燈泡的電流,每秒鐘做的功一般是幾十焦耳;通過(guò)洗衣機(jī)中電動(dòng)機(jī)的電流每秒鐘做的功是200焦耳左右.思路二1.電功及其大小的決定因素(1)定義:電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程是做功過(guò)程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功.電流所做的功就叫做電功.(2)單位:我們常說(shuō)消耗了多少電能,很少說(shuō)做了多少功,其實(shí)這兩種說(shuō)法完全一樣,通常用W代表功,功和能的單位一樣都是焦耳,也可以用千瓦時(shí).(3)探究影響電功大小的因素:實(shí)驗(yàn)過(guò)程按圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,給小電動(dòng)機(jī)通電,電動(dòng)機(jī)可以把砝碼提起電流、電壓相同,通電時(shí)間不同,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通電時(shí)間相同,電流、電壓不同,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意事項(xiàng)在測(cè)量過(guò)程中要注意測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性每組實(shí)驗(yàn)要明確要控制的量和要研究的量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析保持電壓和電流不變,通電時(shí)間越長(zhǎng),砝碼被提起得越高,電流做的功越多在通電時(shí)間相同的情況下,電壓越大,電流越大,砝碼被提起得越高,表明電流做的功越多探究歸納:電流做功多少與電流、電壓、通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān);電流、電壓越大,通電時(shí)間越長(zhǎng),電流做功越多.2.電功的計(jì)算公式定義式:W=UIt.U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過(guò)該電路的電流,單位是A;t表示通電時(shí)間,單位是s;W表示電流在該段電路上所做的功,單位是J.【拓展延伸】應(yīng)用公式過(guò)程中的“同一性”:說(shuō)明舉例電路的同一性W,U,I,t四個(gè)物理量必須是同一個(gè)導(dǎo)體上的四個(gè)物理量電流通過(guò)某燈泡做的功,等于該燈泡兩端電壓、通過(guò)該燈泡的電流和該燈泡通電時(shí)間的乘積單位的同一性W,U,I,t的單位必須分別是J,V,A,s,若有一個(gè)單位不符合以上單位,不經(jīng)換算就代入公式計(jì)算會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤某燈泡兩端電壓是6 V,通過(guò)燈泡的電流是0.2 A,求通電1 h電流做的功.解:W=UIt=6 V0.2 A3600 s=4320 J.若不換算就計(jì)算:解:W=UIt=6 V0.2 A1 h=1.2 J,結(jié)果顯然是錯(cuò)誤的.1.電能:單位:千瓦時(shí);符號(hào):kWh能量:單位:焦耳;符號(hào):J1 kWh=3.6106 J2.電能表3.電功:概念:電流所做的功單位:焦耳或千瓦時(shí)公式:W=UIt1.如圖所示的幾種用電器工作時(shí),以電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能為應(yīng)用目的的是()A.電視機(jī)B.電動(dòng)自行車C.抽油煙機(jī)D.電烤箱解析:電動(dòng)自行車、抽油煙機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電視機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,電烤箱把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.故選D.2.小紅同學(xué)家的電冰箱正常工作時(shí)電流大約是1 A,則它正常工作10 h所消耗的電能是()A.2200 JB.1.32105 JC.7.92105 JD.7.92106 J解析:W=UIt=220 V1 A103600 s=7.92106 J.故選D.3.一天,小紅看她家電能表的表盤如圖所示,此時(shí)電能表的讀數(shù)是kWh;該電能表的表盤每轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn),說(shuō)明小紅家的用電器消耗了kWh的電能.解析:電能表示數(shù):314.5 kWh;小紅家用電器消耗的電能:W=300600kWh=0.5 kWh.【答案】314.50.54.有一個(gè)用電器接在220 V的電路中,工作了2小時(shí),用了1.1度電,通過(guò)用電器的電流是多大?解析:由W=UIt得,I=2.5 A.1.電能:(1)來(lái)源:各種各樣的發(fā)電廠、電池等,把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能.(2)單位:國(guó)際單位制中,能量的單位是焦耳,生活中電能的單位常用度,學(xué)名叫千瓦時(shí),符號(hào)是kWh.(3)換算:1 kWh=3.6106 J.(4)測(cè)量?jī)x表:電能表.2.電功計(jì)算公式:W=UIt.一、教材作業(yè)【必做題】教材第90頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,3,4題.【選做題】教材第90頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的2題.二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.家庭電路中,電能表可直接測(cè)量()A.電功B.電阻C.電流D.電壓2.關(guān)于電功,下列說(shuō)法中正確的是()A.用電器通電的時(shí)間越長(zhǎng),電流做的功一定越多B.通過(guò)用電器的電流越大,電流做的功一定越多C.用電器兩端的電壓越大,電流做的功一定越多D.用電器消耗的電能越大,電流做的功一定越多3.如圖甲所示,為某家庭在4月底抄表時(shí)電能表的示數(shù),圖乙為5月底抄表時(shí)電能表的示數(shù),由此可知該家庭5月份用電kWh.【能力提升】4.小明想驗(yàn)證他家電能表表盤上標(biāo)注的每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)是否正確,于是他將標(biāo)有“220 V3 A”的用電器單獨(dú)接入電路中,當(dāng)該用電器正常工作5 min后,電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110 r,則該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是()A.2400 rB.2000 rC.1500 rD.1200 r5.如圖所示的電路中,電壓U保持不變,電阻R=4 ,L為標(biāo)有“6 V0.5 A”的小燈泡,當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí),在相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)燈泡L和電阻R做功之比為() A.13B.11C.31D.416.如圖所示為某智能手機(jī)電池,銘牌上標(biāo)的正常工作電壓為3.8 V,電池容量為2100 mAh,如圖所示,此電池在充滿電時(shí)貯存的電能為J.電極處略有凹陷,可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起從而損壞電池.【拓展探究】7.請(qǐng)用玩具汽車或者兒童小風(fēng)扇里的電動(dòng)機(jī)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、導(dǎo)線、質(zhì)量已知的鉤碼一個(gè)、細(xì)線、刻度尺、鐵架臺(tái)、秒表等器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做的功與通電時(shí)間的關(guān)系.(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.(2)寫出實(shí)驗(yàn)步驟.【答案與解析】1.A解析:電能表是用來(lái)測(cè)量用戶所有用電器消耗電能的儀表,因?yàn)殡娐分邢碾娔艿倪^(guò)程就是電流做功的過(guò)程,所以也可以說(shuō)電能表是測(cè)電功的儀表.故選A.2.D解析:通電時(shí)間長(zhǎng),但是電壓、電流大小不確定,A錯(cuò)誤;電流大,但是時(shí)間長(zhǎng)短未知,電壓大小也不確定,B錯(cuò)誤;電壓大,電流不一定大,時(shí)間也不確定,C錯(cuò)誤;電流做的功是由消耗的電能轉(zhuǎn)化來(lái)的,所以消耗的電能大時(shí),電流做功一定多,D正確.故選D.3.62解析:4月底電能表示數(shù)為1323.5 kWh,5月底電能表示數(shù)為1385.5 kWh,則5月份消耗的電能:W=1385.5 kWh-1323.5 kWh=62 kWh.4.B解析:用電器消耗的電能為:W=UIt=220 V3 A300 s=1.98105 J=0.055 kWh,電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110 r,nW=110 r0.055 kW路h=2000 r/kWh,電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)為2000 r.故選B.5.A解析:燈泡正常發(fā)光,所以電源電壓為6 V,通過(guò)燈泡的電流I1=0.5 A;電阻R兩端的電壓為6 V,通過(guò)R的電流為:I2=UR=6 V4 惟=1.5 A;在相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)燈泡L和電阻R做功之比為:W1W2=UI1tUI2t=I1I2=0.5 A1.5 A=13.故選A.6.28728短路解析:其中2100 mAh是指電池貯存電能的多少,含義是當(dāng)電池以2100 mA的電流放電時(shí)可連續(xù)放電1 h.電池貯存的電能W=UIt=3.8 V2.1 A3600 s=28728 J.電極處略有凹陷,可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起短路,而損壞電池.7.(1)電路圖如圖所示.(2)把電動(dòng)機(jī)水平固定在支架上,將長(zhǎng)細(xì)線一端系在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,另一端系在鉤碼上,鉤碼垂于轉(zhuǎn)軸下方,根據(jù)電路圖連接電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器為適當(dāng)阻值;閉合開關(guān)S,用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度h,用秒表測(cè)出鉤碼上升的時(shí)間t,斷開開關(guān)S,記錄h和t,恢復(fù)鉤碼到初始位置;改變提升的高度,仿照步驟再做2次;記錄鉤碼的質(zhì)量m,利用公式W=Gh=mgh計(jì)算每次電動(dòng)機(jī)做的功,并記錄.解析:電動(dòng)機(jī)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電阻大小來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流的大小,從而控制鉤碼上升的速度.用電動(dòng)機(jī)提升鉤碼,分別記下鉤碼被提升的高度和所用的時(shí)間.分析幾次數(shù)據(jù)得出結(jié)論. 本節(jié)教材對(duì)于電功的公式是直接給出的,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)探究影響電功的因素.學(xué)生對(duì)于影響因素和計(jì)算公式缺乏直觀、形象具體的感受,理解接受的效果不好.教學(xué)時(shí)可以補(bǔ)充一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)出電功的大小與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系,從而得出電功的計(jì)算公式.在探究電功的大小與哪些因素有關(guān)時(shí),探究前應(yīng)做好兩個(gè)工作,首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生猜想,不至于沒(méi)有邊際的亂猜,起不到良好的教學(xué)效果.其次引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格,使學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)記錄,得出結(jié)論,避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)不知道做什么,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的.通過(guò)討