電流做功與哪些因素有關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目的
1．熟練掌握電功的概念、電功的公式和單位。且能懂得電能表作用及讀數(shù)含義。
2．通過(guò)有關(guān)電功的練習(xí)題，使學(xué)生對(duì)能量的轉(zhuǎn)換和守恒律有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
3．通過(guò)對(duì)機(jī)械的功的復(fù)習(xí)和教材中的演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察和推理能力。
重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
重點(diǎn)：電功的概念及公式。
難點(diǎn)：做好電能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，講電功的物理意義。
關(guān)鍵：熟練W=Uit公式應(yīng)用，并把握好各物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
教學(xué)儀器
課本P107圖9-1實(shí)驗(yàn)裝置一套，干電池1節(jié)、小葉輪、玩具電動(dòng)機(jī)、小燈泡2只、電度表、開(kāi)關(guān)、500W電爐1只。
教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)引入
師：大家看我手上托著砝碼，水平左右移動(dòng)，問(wèn)手的托力是否做功？為什么？引導(dǎo)學(xué)生回顧做功的兩個(gè)因素。
力對(duì)物體做功的條件：作用在物體上的力；物體在力的方向上移動(dòng)一段距離。托力沒(méi)有做功。因?yàn)橥辛Φ姆较蛳蛏�，物體移動(dòng)方向是水平的，所以沒(méi)有做功。
師：我們已經(jīng)學(xué)過(guò)機(jī)械能、內(nèi)能知識(shí)，那么有誰(shuí)知道流動(dòng)的水能夠做功嗎？生議論回答師歸納之。
流動(dòng)的水可以做功，水流做功的過(guò)程是水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程。那么電流能否做功？如果能夠做功，是否也伴隨電能跟其他形式的'能之間的轉(zhuǎn)化？
二、講解新課
1．電流可以做功。
師：出示實(shí)驗(yàn)裝置（課本圖9-1）進(jìn)行介紹并演示。要求學(xué)生注意觀察。開(kāi)關(guān)閉合、電壓表指針偏傳，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、砝碼上升。問(wèn)看到了什么？說(shuō)明了什么？
重物（砝碼）受到電動(dòng)機(jī)的向上拉力，并在拉力方向上通過(guò)了一段距離。重物升高表明它的勢(shì)能增加了，顯然重物勢(shì)能加是是由電動(dòng)機(jī)消耗了電能轉(zhuǎn)化而來(lái)。所以從功和能的關(guān)系來(lái)看，能的轉(zhuǎn)化可用做功來(lái)量度，因此，“有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，我們就說(shuō)，電流做了多少功”。
2．常見(jiàn)的電流做功幾種形式。
師：演示電流通過(guò)玩具電動(dòng)機(jī)小葉輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)電能轉(zhuǎn)化為什么？
電流通過(guò)做功轉(zhuǎn)化為光能。
師：將電爐插頭插進(jìn)教室電源插座，使?fàn)t子發(fā)紅發(fā)熱，問(wèn)電能又轉(zhuǎn)化為什么？
電流通過(guò)做功轉(zhuǎn)化為爐子的熱能。
3．電功大小的幾個(gè)因素。
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師：影響電功大小的因素不止一個(gè)，可能是電壓的大小，可能是電流的大小，也可能是通電時(shí)間的長(zhǎng)短。下面我們?cè)賹?duì)課本圖9-1實(shí)驗(yàn)進(jìn)行控制變量實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。
師：閉合開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，砝碼提起。問(wèn)這說(shuō)明什么？
電流做功，電能轉(zhuǎn)化為砝碼的勢(shì)能。提得越高勢(shì)能越大，表示電流做功越多。
師：保持相同的通電時(shí)間，用滑動(dòng)變阻器改變電壓和電流，先后做兩次，分別用電壓表和電流表測(cè)出電壓和電流的值，并比較砝碼被提升的高度。要求學(xué)生討論，教師歸納。
在通電時(shí)間相同的情況下，電壓越大，電流越大，砝碼被提升得越高，表示電流做的功越多。
師：保持電壓和電流不變，改變通電時(shí)間的長(zhǎng)短，比較砝碼被提升的高度。問(wèn)看到什么？說(shuō)明什么？
保持電壓和電流不變，通電時(shí)間越長(zhǎng)，砝碼被提升得越高，電流做的功也越多。
師：可見(jiàn)電功的大小與電壓大小、電流大小以及通電時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)表明，電流在某段電路上所做的功，與這段電路兩端的電壓，通過(guò)該電路電流強(qiáng)度以及通電時(shí)間成正比。
W=Uit就是電功的計(jì)算公式
電功的單位
師：W=Uit就是功的計(jì)算公式
�、陔姽Φ膯挝�
師：W=Uit??1焦耳=1伏特×1安培×1秒
其中焦耳就是第一冊(cè)學(xué)過(guò)的機(jī)械功的單位，符號(hào)J。
焦耳這個(gè)單位很小，用起來(lái)不方便。
如：通過(guò)手電筒電燈泡的電流，每秒做功大約是1焦耳。運(yùn)動(dòng)中的電力機(jī)車(chē)，電流每秒鐘做功達(dá)幾百萬(wàn)焦耳。所以生活中常用“度”作為電功的單位。
1度=3.6×106焦耳
4．電能表。
師：展示電能表實(shí)物或掛圖。根據(jù)你們已有知識(shí)請(qǐng)回答它有什么作用？最后師總結(jié)歸納。
電能表（俗稱(chēng)電度表）是測(cè)量電功的儀器。
讀數(shù)方法：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)用電的度數(shù)。例：家里月初3246.8度，月底3264.4度，這個(gè)月家里耗電是18.6度。
表面“220V5A”是表示接在220伏電壓上使用，允許通過(guò)最大電流為5安培。
三、鞏固練習(xí)
1．某用電器的電阻是24歐姆，當(dāng)0.5安培的電流通過(guò)時(shí)，每分鐘電做的功是多少？
分析與解答:先根據(jù)歐姆定律公式求出用電器的兩端電壓U，再利用W=UIt公式即可求出電動(dòng)W。
U=IR=0.5安培×24歐姆=12伏特
W=UIt=12伏特×0.5安培×60秒=360焦耳
即每分鐘電流做的功是360焦耳
像這類(lèi)題目，用W=I2Rt公式來(lái)計(jì)算電功是比較方便的解法。如W=I2Rt=（0.5安培）2×24歐姆×60秒=360焦耳
2．兩盞燈燈絲電阻分別為R1和R2，且已知R1＞R2，現(xiàn)將它們并聯(lián)在同一電源上，在相等的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)燈絲電阻所做的功為（???）。
A．W1＞W(wǎng)2
B．W1＜W2
C．W1＝W2
D．無(wú)法確定
分析與解答：兩盞電燈并聯(lián)，加在燈絲兩端的電壓相等，而U1=U2，時(shí)間相同，即t1=t2。根據(jù)并聯(lián)電流與電阻成反比，R1＞R2，所以I1＞I2，由公式W=UIt可知，在電壓和時(shí)間一樣下，W與I成正比，所以W1＜W2，選擇B。
3．某同學(xué)在某月初和月底，兩次觀察了家里“220V3A”的電能表，并從電能表的計(jì)數(shù)器上先后記下如左圖所示的兩組數(shù)字。請(qǐng)你算一算，該月同學(xué)家里用了幾度電？
分析與解答：一般電能表上的計(jì)數(shù)口袋共有5個(gè)字碼小窗，最右邊的紅色小窗是表示小數(shù)點(diǎn)的下一位，所以該月該同學(xué)家共用去“8236.7度－8229.1度=7.6度”的電。
四、小結(jié)
1．電流通過(guò)用電器可以做功。
2．電流做功過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。
3．電功的幾個(gè)因素，即W=UIt，W與U、I、t成正比。
4．電功的單位：焦耳、常用的為度，1度=3.6×106焦耳。
5．電能表的功能及計(jì)數(shù)。
五、作業(yè)
1．課本P109練習(xí)①②③④。
2．選用課時(shí)作業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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