2019年滬科版九年級(jí)上冊(cè)物理教案：16.1 電流做功

教案：16.1電流做功一、教學(xué)內(nèi)容1.電流做功的概念：電流做功是指電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，對(duì)導(dǎo)體做功的過(guò)程。2.電流做功的公式：W=UIt，其中W表示電流做的功，U表示電壓，I表示電流，t表示時(shí)間。3.電流做功的實(shí)質(zhì)：電流做功實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。4.電流做功的應(yīng)用：電流做功的大小可以反映用電器的能量消耗情況，是電能計(jì)費(fèi)的依據(jù)之一。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生理解電流做功的概念，掌握電流做功的公式及計(jì)算方法。2.通過(guò)對(duì)電流做功的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)重點(diǎn)：電流做功的概念、公式及計(jì)算方法。難點(diǎn)：電流做功的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備教具：多媒體課件、黑板、粉筆。學(xué)具：課本、練習(xí)冊(cè)、筆記本。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：為學(xué)生提供家庭電路中燈泡、電流表、電壓表等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生觀察電流做功的現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生思考：電流為什么會(huì)做功？電流做功的過(guò)程是怎樣的？2.概念講解：根據(jù)學(xué)生的觀察和思考，教師給出電流做功的定義，并解釋電流做功的過(guò)程。強(qiáng)調(diào)電流做功實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。3.公式講解：教師給出電流做功的公式W=UIt，并解釋各個(gè)物理量的含義。讓學(xué)生通過(guò)實(shí)例計(jì)算，加深對(duì)公式的理解。4.例題講解：教師選取典型的例題，講解電流做功的計(jì)算方法。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。5.隨堂練習(xí)：教師布置隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成。及時(shí)批改，給予反饋，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。6.課堂小結(jié)：7.作業(yè)布置：布置作業(yè)題，讓學(xué)生課后鞏固所學(xué)知識(shí)。六、板書(shū)設(shè)計(jì)電流做功概念：電流做功是指電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，對(duì)導(dǎo)體做功的過(guò)程。公式：W=UIt實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量應(yīng)用：電能計(jì)費(fèi)七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.電流做功的概念是什么？請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言描述。答案：電流做功是指電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，對(duì)導(dǎo)體做功的過(guò)程。2.電流做功的公式是什么？請(qǐng)解釋各個(gè)物理量的含義。答案：電流做功的公式是W=UIt，其中W表示電流做的功，U表示電壓，I表示電流，t表示時(shí)間。3.電流做功的實(shí)質(zhì)是什么？請(qǐng)用實(shí)例說(shuō)明。答案：電流做功的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量。例如，電流通過(guò)電燈時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。答案：W=UIt=220V×2A×10×60s=264000J八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過(guò)實(shí)踐情景引入，使學(xué)生對(duì)電流做功有了直觀的認(rèn)識(shí)。在講解概念、公式和例題時(shí)，注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但在作業(yè)設(shè)計(jì)方面，可以進(jìn)一步增加難度，讓學(xué)生更好地鞏固所學(xué)知識(shí)。2.拓展延伸：電流做功在生活中的應(yīng)用非常廣泛，例如電能表的測(cè)量原理、家用電器的能耗分析等。課后可以引導(dǎo)學(xué)生深入研究這些實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析一、電流做功的實(shí)質(zhì)1.電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程電流做功實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。在電路中，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)對(duì)導(dǎo)體做功，這個(gè)過(guò)程中電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能、光能、動(dòng)能等形式的能量。例如，當(dāng)電流通過(guò)電燈時(shí)，電能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，使得電燈發(fā)光發(fā)熱。2.能量轉(zhuǎn)換的原理電流做功的過(guò)程遵循能量守恒定律，即能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在電路中，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程中，能量的總量保持不變。這個(gè)原理對(duì)于理解電流做功的實(shí)質(zhì)非常重要。二、電流做功的應(yīng)用1.電能計(jì)費(fèi)的依據(jù)電流做功的大小是電能計(jì)費(fèi)的依據(jù)之一。在家庭電路中，用電器的能量消耗情況可以通過(guò)測(cè)量電流做功的大小來(lái)反映。電流做功越大，表示用電器消耗的電能越多，相應(yīng)的電費(fèi)也會(huì)越高。2.用電器的能耗分析通過(guò)對(duì)電流做功的應(yīng)用，我們可以對(duì)用電器的能耗進(jìn)行分析。了解用電器在運(yùn)行過(guò)程中消耗的電能情況，有助于我們合理使用電器，節(jié)約能源。例如，一些節(jié)能電器的設(shè)計(jì)可以減少電流做功的大小，從而降低能耗。3.電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的實(shí)例電流做功的應(yīng)用還體現(xiàn)在電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的實(shí)例中。例如，電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；電解槽通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)；電熱器通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱物體等。電流做功的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程，這一過(guò)程遵循能量守恒定律。電流做功的應(yīng)用在實(shí)際生活中非常廣泛，包括電能計(jì)費(fèi)、用電器的能耗分析以及電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的實(shí)例等。通過(guò)對(duì)電流做功的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用的學(xué)習(xí)，我們可以更好地理解電學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性。繼續(xù)三、電流做功的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用的繼續(xù)解析（一）電流做功的實(shí)質(zhì)1.電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的本質(zhì)電流做功的本質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，這一過(guò)程涉及到電子在導(dǎo)體中的移動(dòng)。當(dāng)電壓施加于導(dǎo)體兩端時(shí)，電子會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，從低電勢(shì)端向高電勢(shì)端移動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，電子與導(dǎo)體原子碰撞，導(dǎo)致原子振動(dòng)加劇，從而產(chǎn)生熱量。這種現(xiàn)象稱(chēng)為焦耳熱，是電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程。2.能量轉(zhuǎn)換的定量分析電流做功的定量分析可以通過(guò)焦耳定律來(lái)進(jìn)行。焦耳定律表明，通過(guò)導(dǎo)體的電流所做的功等于導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷量與電流強(qiáng)度的乘積，再與電壓和時(shí)間的乘積成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：\[W=I^2\cdotR\cdott\]其中，\(W\)是電流做的功，\(I\)是電流強(qiáng)度，\(R\)是電阻，\(t\)是時(shí)間。這個(gè)公式揭示了電流做功與電流強(qiáng)度、電阻和時(shí)間之間的關(guān)系。（二）電流做功的應(yīng)用1.電能計(jì)費(fèi)的實(shí)際意義電能計(jì)費(fèi)是基于電流做功的原理進(jìn)行的。電能表測(cè)量的是電路中的總功，即通過(guò)電路的電流所做的功。電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)速度與電流做功的速率成正比，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)計(jì)算用戶(hù)的用電量，從而進(jìn)行電費(fèi)的收取。2.用電器的能耗分析的實(shí)際應(yīng)用電流做功的大小不僅可以用來(lái)計(jì)費(fèi)，還可以用來(lái)分析用電器的能耗。例如，一個(gè)電風(fēng)扇的電流做功小于一個(gè)空調(diào)的電流做功，這說(shuō)明電風(fēng)扇的能耗低于空調(diào)。在選擇家用電器時(shí)，了解電流做功的大小有助于我們做出節(jié)能減排的決策。3.電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的實(shí)際例子電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的例子在生活中無(wú)處不在。例如，電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使得汽車(chē)運(yùn)動(dòng)。電冰箱通過(guò)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為冷能，實(shí)現(xiàn)冷藏保鮮。這些實(shí)例都體現(xiàn)了電流做功在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用。電