北师大版九年级全册一 电功和电能教案设计

这是一份北师大版九年级全册一 电功和电能教案设计，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学过程，课堂练习，板书设计等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
1.理解电流做功的实质,加深对功能关系的理解.
2.知道电流做功的影响因素,会用电功公式进行计算.
3.知道电能表是测量电路消耗电能多少的仪表,了解电能表的参数含义,学会认读电能表,会利用电能表转盘转动的圈数或指示灯闪烁的次数计算电路中用电器消耗的电能.
过程与方法
1.通过探究实验得出并理解电功公式，发展分析问题、归纳问题的能力.
2.会对一些家用电器进行简单的电功计算.
情感态度与价值观
1、通过实验探究电流做功与哪些因素有关，培养学生严谨的科研态度。
2、增强节约用电意识，建设节约型社会.
【教学重点】电功概念的建立和计算
【教学难点】电功的公式及运用
【教学过程】
一、知识回顾，案例分析、引入新课
1、案例及分析
实例1：汽油机做功冲程
问：此过程中能量有什么变化？有做功吗？
分析：汽油机做功冲程中，将内能转化成机械能，活塞对气缸中的气体做功
实例2：搓手
问：此过程中能量有什么变化？有做功吗？
分析：搓手过程中，将机械能转化成内能，手克服摩擦力做功
实例3：重物下落
问：此过程中能量有什么变化？有做功吗？
分析：重物下落过程中，将重力势能转化成动能，重力对物体做功
……
2、思考交流并回答:以上事例有何共性？
能量在转化的过程中一定伴随有做功过程；做功过程中，能量由一种形式转化成另一种形式。
3、引入新课：
1）灯泡在工作时能量转化如何？
电流通过电灯时, 能转化 能， 在做功。
2）电吹风在工作时能量转化如何？
电流通过电吹风时, 能转化 能， 在做功。
3）电热水器在工作时能量转化如何？
电流通过电热水器时, 能转化 能， 在做功。
以上事例说明用电器工作时，电流做功过程中将电能转化成其他形式的能。
电流做的功跟什么有关？如何计算？怎样测量？这些就是《电能和电功》要学习的内容
新课学习
（一）电功概念
1、请同学交流举出电流做功及能量转化的事例
1）电流通过电动机时，电流做功的过程中将电能转化成机械能
2）电流通过电视机时，电流做功的过程中将电能转化成光能和声能
3）电流通过电饭锅时，电流做功的过程中将电能转化成内能
2、电功概念：电流作的功叫电功（W）
3、功能关系
1）重物下落时能的转化： 能转化成 能， 能减小的量，与 能增加的量 ，也 重力所作的功（填等于、大于、小于）
2）压缩冲程时， 能转化成 能， 能减小的量，与 能增加的量 ，也 活塞所作的功（填等于、大于、小于）
3）搓手时人作功的量 手所获得的 能的量，也 所消耗的 能。
结论：做多少功，就有多少能由一种形式转化成另一种形式。
4、电流做功的实质：电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能量的过程，电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能，获得了多少其他形式的能。
电功的大小影响因素探究
1、提出问题：功是有大小的，电功也是有大小的，电功的大小与什么有关？
2、猜测：电流做功，可能与电流大小有关。小灯泡两端加不同电压，等的亮度不同，电功的大小还可能与电流有关。同样的用电器工作时间不同耗电就不同，所以电功的大小还可能与工作时间有关
类比法猜测：电流学习类比于水流，水流做功与水流大小、水压、工作时间。同理电流做功大小与电流、电压、工作时间有关。
结论：电功的大小影响因素——电流、电压、工作时间
3、探究实验设计
思考：
1）电流做功多少我们可以直接判断出来吗？（不能直接判断）
2）你用什么办法来显示电流做功多少？
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①电流做功将电能转化成内能，将内能以热传递方式传递给煤油或一定量空气，通过测量煤油（密封的空气）温度升高的量反映电流做功的多少。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②电流做功将电能转化成机械能，将机械功通过提升物体反应出来，通过物体被提升的高度显示电流做功大小。
确定方案：电流做功将电能转化成内能，将内能以热传递方式传递给密封的空气，通过测量与密封的空气相连的 U管中液面高度差反映电流做功的多少。
实验器材：定值发热电阻丝两个R1、一个R2, R1>R2，平底烧瓶2个，橡皮塞倒S形玻璃管2个、电源、开关、导线
实验步骤：
1）R1、R2分别置于两个装有倒S形玻璃管的密封烧瓶中，串联在电路上，研究I、t一定电功与电压的关系。
2）R1、R2并联，分别置于两个装有倒S形玻璃管的密封烧瓶中，接通电路，研究U、t一定电功与电流的关系。
3）继续观察1）或2），发现随时间的推移，同一烧瓶玻璃管中的液面高度差越来越大，研究U、I一定电功与时间的关系。
实验收集证据
分析论证：电流所做的功与电流、电压、工作时间有关，电流越大、电压越大、时间越长，电流所做的功越多。
大量实验证实，电流所做的功，与电流、电压、工作时间成正比。
（三）电功计算
1、公式：电 功 = 电压×电流×通电时间 即 W =U I t
2、国际单位：1焦=1伏·安·秒（1J=1V.A.S)
生活中常用单位：度 KWh
换算：1kWh=1度=3.6×106J
3[例] 教室里的日光灯，通过的电流约0.18安，通电10分钟电流做了多少功？
解： W = U I t= 220 V × 0.18 A × 10min×60s/min= 23760 J
答：电流做功23760焦。
4、1度电在国民经济
中的作用
组织学生看图了解图中内容，养成节约用电意识
（四）电功测量的仪表——电能表
1、参数解读
＊、220V— 电能表应在220V的电路中使用。
＊、2.5（10）A —该电能表的标定电流为2.5A，额定最大电流为10A，标定电流是作为计算负载基数电流值的，用它乘以0.5%来计算电能表的启动电流。也就是说标定电流越小，电能表的启动电流就越小，电能表就越灵敏、越精确。
＊、50 Hz —电能表在50 Hz的电路中使用。
＊、1440 r／kWh —每消耗1 KWh的电能，电能表转盘转过1440转。
＊、6400imp/KW·h表示用电1KW·h指示灯闪烁6400次
2、电能表读数：
1）红框中数字读成小数点后一位，读得的数据单位是kwh
某段时间电流做功（消耗电能）用这段时间末了电表读数减去用这段时间开始电表读数
月初：478.2kwh(度） 月末：461.6kwh(度）
本月电流所做的功（消耗电能）=月末的数字减去月初的数字：
月初
561.6-478.2=83.4kWh
月末
2）学生练习读表
3246.8 kW·h
3265.4 kW·h
-3246.8 kW·h=18.6KWh
3265.4 kW·h
本月电流做功（用电）=
=
1200r/kwh
1
55r
N
1
n
=
1200
55
kwh
例、 一电能表标有“1200 r /（KW·h）”，将某电器单独接在该表上，工作4min后，电能表转盘转过55r。若用电器电压是220V，求通过该用电器的电流。
解：W=
3.125A
=
220vx4x60s
1200
55
kwh
w
Ut
=
根据W=UIt得
I=
答：通过该用电器的电流是3.125A.
【课堂练习】
1.如图是某同学拍摄的家中电能表的照片,对其中的重要参数,下列说法中错误的是( B )
A.“220 V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“5(10)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为5 A
C.“50 Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
D.“2 500 r/(kW·h)”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过2 500转
2.张华家电能表的盘面上标有“3 000 r/(kW·h)”的字样,当接入一个用电器正常工作时,1 min内电能表的转盘转了30转,则该用电器消耗的电能是( C )
A.1 kW·h B.0.1 kW·h kW·h kW·h
3.电子式电能表已开始走进千家万户,如右图所示为某电子式电能表的表盘(局部).若某用电器单独接在该电能表上,用电器正常工作10 min,指示灯闪烁了320次,则10 min内该用电器消耗的电能为 0.1 kW·h.
4.小红在家中看电视时,把遥控器一摁,电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态).学习了电能的知识后,于是她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其他电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息如图(甲)所示;两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的信息如图(乙)所示.
(1)从该电能表的表盘参数可知,当通过电能表的电流小于 20 A时,电能表可以稳定精确地工作.
(2)在小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能是 0.2 kW·h.
【板书设计】
电能和电功
概念：电流所做的功叫电功
电能和电功
电流做功的实质：电流做功过程中将电能转化成其它形式的能。
电能与电功关系：电流做多少功，就消耗多少电能。消耗多少电能，电流就做了多少攻。
电功大小影响因素：电流、电压、通电时间
电功计算公式：W-UIt
电功单位：J 常用单位：度、kwh 1kwh=1度=3.6×106J
各参数意义
电功测量仪表：电能表 读数方法：末位读成小数点后一位，单位kwh
计量：前后读数之差