第十六章 電流做功與電功率電流、電功與電功率是中學(xué)物理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，具有綜合性強(qiáng)、定量規(guī)律多、探究?jī)?nèi)容多等特點(diǎn).本章內(nèi)容包括電功和電能、電功的測(cè)量、電功率、測(cè)量小燈泡的功率、電流的熱效應(yīng)等內(nèi)容，是在學(xué)生掌握了電流、電壓、電阻、歐姆定律等內(nèi)容和學(xué)會(huì)使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的.本章共分4節(jié)：1.第1節(jié)“電流做功”，本節(jié)先從生活中電燈、電視、電扇等消耗電能的事例來(lái)引入電能、電功的概念，并講述了電能生產(chǎn)和應(yīng)用中的能量轉(zhuǎn)化情況；然后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流做功與哪些因素有關(guān)，幫助學(xué)生掌握電功的計(jì)算公式W=UIt的運(yùn)用；最后介紹電能表的使用及其相關(guān)計(jì)算.2.第2節(jié)“電流做功的快慢”，本節(jié)先從“瓦”的含義引入電功率的概念，介紹電功率的定義式P=Wt和通過(guò)電流、電壓來(lái)計(jì)算的公式P=UI，通過(guò)用電器設(shè)備的銘牌，讓學(xué)生知道額定電壓、額定功率，并介紹實(shí)際功率，通過(guò)計(jì)算讓學(xué)生體會(huì)額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別和聯(lián)系.3.第3節(jié)“測(cè)量電功率”，本節(jié)內(nèi)容是一個(gè)純粹而完整的實(shí)驗(yàn)探究.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生掌握用伏安法測(cè)定小燈泡電功率的原理P=UI，要求學(xué)生會(huì)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、選用實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格、有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、讀取數(shù)據(jù)、計(jì)算小燈泡的電功率.4.第4節(jié)“科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)”，本節(jié)從能量轉(zhuǎn)化的角度提出用電器為什么會(huì)發(fā)熱，從而引入電流的熱效應(yīng)的概念，并且展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)探究，本節(jié)內(nèi)容可以分為兩部分，第一部分實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，第二部分介紹焦耳定律.【教學(xué)目標(biāo)】1.在知識(shí)與技能方面：知道電功的公式（W=UIt）及單位，能正確使用電能表測(cè)電功.知道電功率的物理意義、公式（P=Wt=UI=U2R=I2R），并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；能理解和區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率.知道用伏安法測(cè)定小燈泡電功率的原理，知道如何測(cè)定小燈泡的額定功率和實(shí)際功率.知道電流的熱效應(yīng)與導(dǎo)體的電阻、通過(guò)導(dǎo)體的電流、通電時(shí)間的定量關(guān)系，理解焦耳定律，并能利用焦耳定律公式Q=I2Rt進(jìn)行相關(guān)計(jì)算.2.在過(guò)程與方法方面：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究測(cè)量小燈泡的電功率、電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)額定功率與實(shí)際功率的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，體會(huì)比較和類(lèi)比的科學(xué)方法.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)操作能力、分析處理數(shù)據(jù)能力.3.在情感、態(tài)度和價(jià)值觀方面：通過(guò)討論和交流，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和態(tài)度；通過(guò)評(píng)估交流，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和尊重事實(shí)、探求真理的科學(xué)態(tài)度.【課時(shí)建議】本章共有4節(jié)，建議6.5課時(shí).第一節(jié) 電流做功1.5課時(shí)第二節(jié) 電流做功的快慢2課時(shí)第1課時(shí) 電功率第2課時(shí) 額定功率與實(shí)際功率第三節(jié) 測(cè)量電功率1.5課時(shí)第四節(jié) 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)1.5課時(shí)第一節(jié) 電流做功【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.知道電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程2.知道電流做功的公式和單位，能利用電流做功的公式進(jìn)行計(jì)算3.知道電能表是測(cè)量電功的儀表，了解電能表盤(pán)面的數(shù)字含義，能利用電能表測(cè)算電費(fèi).二、過(guò)程與方法1.通過(guò)學(xué)習(xí)電流做功的公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題的能力;2.通過(guò)應(yīng)用電能表，培養(yǎng)學(xué)生用理論知識(shí)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)了解電能在人類(lèi)社會(huì)中的作用，充分認(rèn)識(shí)電能的重要性，養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)自然、節(jié)約能源的良好意識(shí);2.通過(guò)學(xué)習(xí)用電能表測(cè)算電費(fèi)，培養(yǎng)學(xué)生有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí).【教學(xué)重點(diǎn)】利用電流做功的公式W=UIt進(jìn)行計(jì)算.【教學(xué)難點(diǎn)】電能的單位、電功的概念，能利用電能表做簡(jiǎn)單的計(jì)算.【教具準(zhǔn)備】電能表、電池、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線、電動(dòng)玩具車(chē)、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】師 前面我們學(xué)習(xí)了歐姆定律、家庭用電，你知道你家里的用電器工作的過(guò)程中電能都轉(zhuǎn)化成了什么形式能嗎？能不能測(cè)算出你家每月實(shí)際的電費(fèi)呢?要解決這些問(wèn)題，下面我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)第十六章電流做功與電功率第一節(jié)“電流做功”.【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P118-119文字內(nèi)容和插圖，把基本概念、公式、單位以及電能表讀數(shù)方法等，用紅色筆做上記號(hào)，并完成對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中“課前預(yù)習(xí)”部分，然后，各小組內(nèi)部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問(wèn)，組長(zhǎng)做好記錄，準(zhǔn)備展示.【交流展示】1.各小組代表舉手發(fā)言，報(bào)告“課前預(yù)習(xí)”答案，教師評(píng)價(jià)訂正；2.學(xué)生質(zhì)疑，教師指導(dǎo)釋疑.【拓展探究】電能教師結(jié)合生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生談?wù)勲娫谏钪谐洚?dāng)一個(gè)什么角色，在電能的應(yīng)用過(guò)程中有怎樣的能量變化.生1：電可以讓燈泡發(fā)光，電能通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成了光能.生2：電能還能轉(zhuǎn)變成熱能，如電飯鍋、電爐、電熱水器（教師演示實(shí)驗(yàn)：給電動(dòng)玩具車(chē)裝上電池，合上開(kāi)關(guān)，電動(dòng)玩具車(chē)會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái).）生3：這是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.例題1（多媒體展示）現(xiàn)代生活離不開(kāi)電，因?yàn)殡娔芸梢詷O為方便地轉(zhuǎn)化為其他形式的能.觀察商場(chǎng)里的用電器，按下列要求各填一種用電器的名稱(chēng).（1）電能轉(zhuǎn)化為聲能、光能的用電器：_________________；（2）電能轉(zhuǎn)化為熱能的用電器：_________________；（3）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的用電器：_________________；（4）電能轉(zhuǎn)化為聲能的用電器：_________________.解析：電能轉(zhuǎn)化為聲能、光能的過(guò)程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是發(fā)聲、發(fā)光，電視機(jī)符合這種特點(diǎn)；電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是發(fā)熱，電熱毯符合這種特點(diǎn)；電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)，洗衣機(jī)符合這種特點(diǎn)；電能轉(zhuǎn)化為聲能的過(guò)程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是發(fā)聲，收音機(jī)符合這種特點(diǎn).答案：（1）電視機(jī)（2）電熱毯（3）洗衣機(jī)（4）收音機(jī)【師生互動(dòng)歸納總結(jié)】用電器工作的過(guò)程就是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，電流做了多少功，就要消耗多少電能，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式能.【課堂訓(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.電功師 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)，結(jié)合自身生活經(jīng)驗(yàn)，猜想一下，電流做功的多少與什么因素有關(guān)？生：與電壓的高低、電流的大小、通過(guò)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān).師 科學(xué)家通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)：電流所做的功與電流、電壓和通電時(shí)間成正比.教師用多媒體播放課件“電功的計(jì)算公式”，并講解.電功的計(jì)算公式：（多媒體課件）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.生活中用“千瓦時(shí)(kWh)”作為電功的單位，千瓦時(shí)又稱(chēng)為“度”，1度=1kWh=3.6106J應(yīng)用公式過(guò)程中的“同一性”：師生互動(dòng)，講解例題，歸納審題方法.【課堂訓(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.測(cè)算電費(fèi)師 電功可以用電能表來(lái)測(cè)量，教師出示電能表的實(shí)物，并利用多媒體展示講解.電能表(多媒體課件)1.數(shù)字盤(pán)上一共有五位數(shù)字，但最后一位是在紅色框里的，它和前面四位數(shù)字不一樣，紅框表示小數(shù)點(diǎn)，紅框里面的數(shù)是小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù).2.讀數(shù)方法：一段時(shí)間內(nèi)電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用去的電能.【課堂訓(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.【課堂小結(jié)】教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么.【課后作業(yè)】1.請(qǐng)同學(xué)們完成課本P119-120作業(yè)1 2 3 42.請(qǐng)同學(xué)們完成對(duì)應(yīng)練習(xí)冊(cè)中的題目.【課后作業(yè)答案】1.3.6106 1h2.1203.B4.(1)0.45A(2)3.6105J1.由于這是一章的開(kāi)始，許多知識(shí)沒(méi)辦法說(shuō)明理由，只能先硬性地記住就可以了，如電能的單位為什么是“度”，它又為什么叫千瓦時(shí)等有待于我們以后通過(guò)學(xué)習(xí)解決，在此不必為了這樣的問(wèn)題而做過(guò)多解釋.2.對(duì)電能的概念，學(xué)生有一定的實(shí)際基礎(chǔ)，引起學(xué)生興趣的地方也就在這里，所以關(guān)于能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題是激發(fā)學(xué)生興趣、調(diào)動(dòng)他們積極性的關(guān)鍵.3.對(duì)于電流做功多少與什么因素有關(guān)？是什么關(guān)系？教材沒(méi)有安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，直接由科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)出，學(xué)生接受較困難，教學(xué)中先安排學(xué)生根據(jù)己學(xué)知識(shí)、結(jié)合生活中用電經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行猜想，師生互動(dòng)，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，并使學(xué)生養(yǎng)成尊重事實(shí)，不迷信權(quán)威的初步意識(shí).8