北师大版（2024）九年级全册（2024）第一节 电能和电功公开课教案

这是一份北师大版（2024）九年级全册（2024）第一节 电能和电功公开课教案，共19页。教案主要包含了基础信息，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
课时：1 课时（45min）
教材版本：2024 北师大版九年级全一册
学情：学生已经学习能量转化、欧姆定律；对 “电功” 概念陌生，容易混淆电能、电功；电能表参数、单位换算（J 和 kW・h）是高频易错；电动机实验中区分消耗电能和输出机械能，初次接触能量损耗。
二、教学目标
（一） 物理观念
1. 知道用电器工作过程就是电能转化为其他形式能的过程；理解电功的含义：电流所做的功。
2. 掌握电功公式W=UIt，单位焦耳 (J)；掌握电能常用单位千瓦时（kW⋅h），会换算1kW⋅h=3.6×106J。
3. 认识电能表，会读取电能表示数，能根据表盘数据计算一段时间消耗电能；读懂电能表铭牌关键参数。
（二）科学思维【?思维训练标注】
1. 能量转化思维：通过生活用电器实例建立电功概念，明白电流做功多少 = 消耗电能多少。
2. 控制变量法：探究电功影响因素实验，控制电压电流不变看时间；控制时间不变改变电压电流。
3. 苏格拉底提问：电动机提升重物时，电流做的功全部变成重物机械能吗？引导学生识别能量损耗。
4. 母题模式：电能表读数计算题、W=UIt基础计算、单位换算母题。
（三）科学探究
1. 看懂 “电动机提升重物” 探究实验，能根据重物上升高度判断电流做功多少（转换法）。
2. 能读取电能表数据，完成家庭消耗电能简单计算。
（四） 科学态度与责任
1. 了解 1 度电在生活生产中的作用，建立节约用电、节能降碳意识；认识能效标识的现实意义。
2. 了解分时电价，体会物理知识服务生活、社会发展。
三、教学重难点
重点：电功概念；W=UIt公式；电能表读数与单位换算。
难点：电功含义理解；电动机实验中区分总电功与有用机械能；电能表铭牌参数理解。
四、教学准备
多媒体 PPT；教材电动机实验插图；电能表实物图片；全国统考改编练习题。
五、教学过程（五步教学法）
环节一：情景导入（5min）
展示教材高铁动车组插图。
苏格拉底提问：高铁电力机车行驶，是什么能量转化成机械能？消耗的电能去哪里了？
再展示电饭锅、电风扇、台灯图片，提问：这些用电器通电之后能量分别如何转化？
引出课题：13.1 电能和电功。
【?思维训练：从生活现象出发，建立能量转化认知，为本节课电功概念铺垫】
环节二：新知任务 1 电能与电功（14min）
1. 电能转化：
电饭锅：电能→内能；电风扇：电能→机械能；台灯：电能→光能、内能。
2. 实验探究：电功大小和哪些因素有关（电动机提升重物实验，转换法：重物上升高度反映电流做功多少）
苏格拉底系列提问：
①电压、电流不变，通电时间变长，重物上升高度怎么变？说明电功如何变化？
②通电时间不变，增大电压电流，重物上升高度怎么变？电功如何变化？
学生结合教材实验现象总结：
电压越大、电流越大、通电时间越长，电流做功越多。
电功公式：W=UIt
单位：U (V)；I (A)；t (s)；W (J)，1J=1V⋅A⋅s
环节三：新知任务 2 电能表与千瓦时（16min）
1. 生活中消耗电能多，焦耳单位太小，引入单位：千瓦时kW⋅h，俗称 “度”
换算：1kW⋅h=3.6×106J
阅读教材图：1 度电可以完成哪些生产生活工作，感受一度电价值，渗透节约用电。
2. 电能表：测量消耗电能（电流做功）的仪表。
①读数方法：月末示数−月初示数 = 这段时间消耗电能。教材例题示范电费计算。
②铭牌参数解读：10 (40) A；360r/(kW・h) 含义。
苏格拉底提问：360r/(kW・h)，转盘转 360 转，代表消耗多少电能？
拓展：机械电能表、IC 卡预付费电表、数字网络电表；峰谷分时电价简单介绍。
3. 拓展思考?：电动机提升重物，电流做功 W=UIt，全部变成重物机械能吗？
小结：不是，一部分电能转化为电动机线圈内能损耗。为下一节电功率、效率埋下伏笔。
环节四：当堂分层训练（7min）
（4 道题｜选择 + 填空 + 计算｜统考改编｜贴合新教材）
1.【基础选择】能量转化与电功概念
下列关于电功与能量转化的说法正确的是（）
A. 电风扇工作时，电能全部转化为机械能
B. 电流通过电灯做功，电能主要转化为光能和内能
C. 电流做功越多，用电器消耗电能越少
D. 蓄电池充电时，只有电能转化为内能
答案：B
解析：
A 错：电风扇有发热，部分电能变内能；
C 错：电流做功多少 = 消耗电能多少；
D 错：充电电能→化学能为主。
2.【基础填空】单位换算
日常生活中电能常用单位是 ，俗称 “度”；
换算关系：1,kW⋅h= J。
答案：千瓦时；3.6×106
3.【中档计算】电功公式母题
一只家用台灯正常工作时电压 220V，电流 0.1A，连续工作 10min，
求：电流做功多少焦耳？消耗多少度电？
解：
t=10min=600s
W=UIt=220V×0.1A×600s=13200J
换算：
W=132003.6×106≈0.0037 kW⋅h
答案：13200J；约0.0037度
4.【拔高应用】电能表读数母题
小明家电能表月初示数0865.2 kW⋅h，月末示数0925.2 kW⋅h。
（1）本月消耗电能为多少？
（2）若电价 0.5 元 / 度，本月电费多少元？
解：
（1）W=925.2 kW⋅h−865.2 kW⋅h=60 kW⋅h
（2）电费：60 kW⋅h×0.5元 / 度=30元
答案：60 度；30 元
学生完成，师生讲评，回扣本节课概念、公式。
环节五：课堂小结 + 课后作业（3min）
一、课堂小结
1. 用电器工作，电能转化其他形式能；电流做功叫电功。
2. 电功：W=UIt；单位：J；常用单位kW⋅h，1kW⋅h=3.6×106J。
3. 电能表测消耗电能；读数 = 月末−月初；读懂铭牌参数。
4. 物理方法：转换法；树立节约用电意识。
二、课后作业
1. 教材自我检测 1‑4 题；
2. 观察家里电能表，记录一周起止示数，估算一周消耗电能。
三、板书设计
13.1 电能和电功
一、电能与电功
用电器：电能→其他形式的能
电流做功叫电功 W
公式：W=UIt
单位：焦耳 J
二、电能的生活单位
1kW⋅h（1度）=3.6×106J
三、电能表
1. 作用：测量消耗电能
2. 读数：月末示数 − 月初示数
3. 铭牌参数含义
四、物理方法
转换法：重物上升高度反映电流做功多少
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### 课堂趣味拓展彩蛋
1. 生活素材：中国能效标识科普，1‑5 级能效含义；家里高低能效电器耗电量对比。
2. 拓展阅读：充电宝铭牌参数，如何计算充电宝储存电能（教材自我检测第 4 题拓展）。
3. 拓展思考题：给电动机通电，消耗电能一定大于输出机械能，为什么？
4. 生活素材：峰谷分时电价，鼓励错峰用电；节能降碳生活实例。
5. 中考母题片段：电能表转盘计数计算题作为拓展阅读。
配套增值文档 2【学情反思（独立文档）】
### 学情与教学反思
1. 高频学情误区
①学生容易混淆电能和电功，记住一句话：消耗多少电能，电流就做多少功。
②单位换算1kW⋅h=3.6×106J数字大，计算非常容易出错，需要反复练习。
③电能表参数 “10 (40) A、360r/(kW・h)” 中等生理解困难，课堂只要求掌握基础含义，不做过难计算题。
④电动机实验，学生容易误以为电功全部转化机械能，要点明线圈发热能量损耗，为后续效率铺垫。
2. 中等生掌握标准：会判断能量转化；会用W=UIt简单计算；会电能表读数，会单位换算；能识别转换实验方法。
3. 教学提示：本节课概念多，不要盲目加大计算难度；多结合家庭生活实例，降低抽象概念理解门槛。
归纳：用电器工作，就是电能转化为其他形式能的过程，这个过程就是电流做功，即电功。
提示：电流做多少功，就消耗多少电能，能量总量守恒。电功符号W，单位焦耳（J）。
例题简单示范：家庭电路 220V，电流 0.2A，工作 10s，计算电流做功。
【?思维训练：转换法思想，看不见的电流做功，转换为看得见重物升高高度】