《电功》教学设计

《电功》教学设计一、教材分析：初中学生在学习电学基本知识的基础上，让学生初步了解在日常生活中是如何运用电学的，它包括：电功、电功率、焦耳定律、生活用电常识等。《电功》让学生初步了解生活中电流是能够做功的，电流做功实质上就是电流通过用电器将电能转化成其他形式能的过程。通过列举一些具体的例子来说明有多少电能转化成其他形式的能或者说消耗了多少电能，就说电流做了多少功。本节重点通过探究电流做功的大小跟什么因素有关，从而让学生知道电流所做的功就是消耗电能的多少等于电压、电流、通电时间的乘积。二、教学目标1.知识目标：（1）知道电流可以做功、电流做功的形式及其实质。（2）理解电功的计算公式：Ｗ=ＵＩｔ（3）知道电功的单位：焦耳2.能力目标：（1）培养学生运用学过的知识解决简单的电功问题的能力。（2）培养学生初步的观察能力和分析概括能力。三、教学重点与难点教学重点：电功的概念、计算公式及应用。教学难点：引导学生采用控制变量法研究电功与电压、电流和通电时间的关系四、教学过程1、电流可以做功复习：做功的两个必要因素是什么？（学生回答）出示图片：漂流图引入新课：水流可以做功，电流可以做功吗？演示实验：问：①电动机为什么能把砝码提起来？②这个实验表明什么？（学生回答）小结：电流可以做功，电流所做的功叫做电功。用“W”表示。问：①砝码上升过程中,能量是如何变化的？②砝码所增加的机械能从哪里来？（学生回答）小结：电流通过电动机做功的过程中，电动机消耗电能，把电能转化为砝码的机械能。问：电流做功还有哪些形式呢？出示图片：电风扇、电灯、电饭锅、蓄电池充电（学生回答）解释：电流通过电扇，扇叶转动是电能转化为机械能电流通过电饭锅发热是电能转化为内能通过电灯发热发亮是电能转化为内能和光能电流通过蓄电池是电能转化为化学能引出电流做功的实质：电能转化为其他形式的能。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。那么电流做功的大小与哪些因素有关呢？2、决定电功大小的因素出示示教板，讲述：实验中，我们通过小灯泡的亮暗来确定电功的大小，小灯泡越亮，说明电流在相同时间里做的功就越多。启发：小灯泡发光时，灯泡中必须有什么流过？灯泡的两端存在什么？请同学们猜想一下，电功的大小与哪些因素有关呢？学生猜想，（会提到电流和电压）引导，那我们该如何去研究呢？点拨：研究这类问题，我们经常使用的是控制变量法。先使其中某一个因素（如电压）发生变化，而其余的因素保持不变或者相等，找出电功和这个因素（如电压）的变化关系。然后，再使另一个因素发生变化，而其余的因素也保持相等或者不变，找出电功和另外这个因素的变化关系。出示串联电路教板（两个小灯泡，电阻不一样）问：两个小灯泡是如何连接的？当开关闭合后，通过两个小灯泡的电流又是怎么样的呢？（学生回答）问：据此，那我们可以研究电功和哪个因素之间的关系呢？（学生回答）实验：在两个灯泡的两端各并联一个电压表，（可以边接边讲述有关操作）学生观察电压表的读数和灯泡的亮暗设问：哪个灯泡亮？哪个电压表读数大？电流通过哪个灯泡做的功多？两个灯的通电时间如何？那么，电功和电压有什么关系呢？引导学生回答：在通电时间和电流相同的情况下，电压越大，电流所做的功也就越多。问：那如何研究电功和电流的关系呢？启发：两个灯泡采用什么样的连接方式？研究电功和电流的关系，应在什么条件下进行？（学生讨论，设计实验方案）根据学生的设计，叫某个同学到示教板上连接好电路，闭合开关。学生观察电流表的读书和灯泡的亮暗设问：哪个灯泡亮？哪个电流表的读数大？电流通过哪个灯泡做的功多？两个灯的通电时间如何？那么，电功和电流有什么关系？学生归纳：在通电时间和电压相同的情况下，电流越大，电流所做的功越多。问：如果在前两次实验中，通电时间越长呢？那电灯消耗的电能又会怎样？（学生回答）问：电功除了和电流和电压有关外，还跟什么因素有关呢？（学生回答）归纳：根据进一步的实验证明：电流在某段电路上所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。3、电功的计算引导学生根据上面得出的结论写出电功的计算公式（学生回答）：W=UIt问：U、I、t的单位各是什么？（学生回答）讲述：那电功的单位是什么呢？我们学过机械功的单位是焦耳，电功的单位也是焦耳，焦耳也是国际单位制中能量的单位。则1焦耳=1伏·安·秒。那么，1焦耳有多大呢？在生活中通过手电筒的电流，每秒钟做的功大约是1焦耳；通过普通电灯泡的电流，每秒钟做的功一般是几十焦耳；通过洗衣机中电动机的电流每秒钟做功是200焦耳左右。举例：我们教室里的灯两端的电压是220伏，通过的电流是0.18安，那么通电10分钟，电流做了多少功？（学生计算）4、学生小结:通过这堂课学到了什么？家庭电路的组成教材分析：本节课学习的内容是家庭电路的基本组成。家庭电路与生活实际联系十分紧密，应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生，同时也由于现在施工日益注重美观，所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内，讲解起来可观察性差，应努力让学生将理论与实际结合起来。一、素质教育目标（一）知识教学点1、理解家庭电路的组成，懂得相线（火线）和零线的概念。2、理解保险丝的作用。3、了解插座及家用电器接地的作用。4、了解测电笔的构造及使用方法。（二）能力训练点通过实验培养学生观察能力及运用学过的电学基础知识分析实际问题的能力。（三）德育渗透点激发兴趣，对学生进行尊重科学，遵守操作规程的教育。（四）美育渗透点陶冶学生的情操，激发学生学习的兴趣。二、教学重点、难点重点：1、家庭电路的连接方式。2、火线、零线、地面之间的电压。3、电能表的最大功率。难点：1、保险丝的作用。2、电器金属外壳接地的作用。3、测电笔的使用方法。三、教学方法及学习方法教学方法：1、本节课的内容是一些与生活密切联系的有趣、有用的知识，对于基础知识采用谈话的方式让学生从课本上找到、说出即可。2、对于各种仪表、仪器的使用采用当堂演示和让学生实际操作的方式教学。3、课件虽然不能代替实验但是可以给教学和实验带来很好的辅助作用，提高学生的听课兴趣和教学效率，所以用课件演示各种现象也是本节课的重要教学手段。学习方法：1、自学课本，找到说出掌握家庭电路和各种家用电器仪表的基础知识。2、联系实际，增强对课文内容的理解和应用。3、观察演示，观看课件播放，提高学习兴趣，抓住细节和要点，从中得出规律性的结论。4、动手操作，掌握相关仪表仪器的作用和安装方法。四、教具学具准备教具：家庭电路示教板一块，电能表，闸刀开关，三孔插头插座各一个，测电笔二只，保险丝，铜丝，铁丝，火柴，多媒体课件学具：测电笔若干组，学生自带的灯座，保险盒等。教学构想：由于本节课内容零碎，知识点繁多，又与日常生活联系密切，为了很好地完成教学任务，我是从以下几个方面入手进行教学的：1、对于较简单的知识点，采用谈话的方式，教师提出问题，学生思考讨论或从课本上找到答案说出即可，这样就节约了时间，便于学生掌握更多的东西。2、对于重点和难点，我利用课件里的文字、图片、音频、视频材料，通过学生的思考、讨论、查阅资料，在师生、生生的交流中进行突破。3、在淡化基础、简单知识的同时，强化对疑难问题的探究。4、教师少讲，给学生更多的思考时间；学生多思考、多动手、多回答，提高学生的素质。教学过程设计：引入新课：问题1：大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，突然冰箱启动制冷，结果家里所有电器一下子都停止了工作。有时当你打开台灯准备做功课时，灯泡闪了几下便灭了，但其它电器却仍能正常工作。为什么有时所有电器一起停止工作，而有时某个电器坏了却不影响其他电器的工作呢？问题2：如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来？（学生合作交流，教师适当提问）。若要准确回答这些问题，则需要知道我们家庭电路的组成。问题3：请大家想一想，在你们的家庭里，有哪些电学的元件？踊跃回答，看谁想得快，说得多。（电灯、电视机、电冰箱、微波炉、电能表、保险丝、火线、零线等等。）新课教学：（一）家庭电路1、家庭电路的组成：（1）刚才同学们已经说出了许多家庭电路中的元器件，那么怎么准确全面的认识家庭电路的组成呢？（教师用幻灯出示《家庭电路的组成》图，师生读图后，教师具体总结。）可分为这么三类：A、导线：家庭电路有两根导线，一根叫相线，一根叫零线；B、电能表、闸刀开关、熔丝盒（要记住它们的顺序，不可颠倒）。C、家用电器、开关、插座。2、家庭电路的连接：（1）开关与它所控制的用电器串联：为什么要这样做呢？学生讨论后发表自己的观点。（只有和它控制的用电器串联才能起到控制该用电器工作的作用。）（2）各家用电器之间是并联的：学生说说其中的原因？（每一个用电器的工作与否都不能影响其他用电器，所以各家用电器之间必须是并联的。）（3）插座和用电器之间是并联的：学生讨论后说出其中的原因？（插座是用来接用电器的，各用电器之间是并联的，所以插座和其他用电器也是并联的。）3、相线（火线）和零线：（1）低压供电线路：学生看图并从课本上找到回答下列问题：A：家庭电路由什么电路来供电？（低压供电线路）B、我国家庭电路的电压是多少伏？（220V）C、家庭电路中的两根电线分别叫什么？（火线和零线）（2）火线、零线和地面三者间的电压：A、学生从课本上找到并回答：（火线与零线间有220V电压；火线与地面间有220V电压；零线与地面间没有电压。）B、学生探究：为什么零线与地面间没有电压呢？（在低压供电的电源处，零线是接地的。）（二）电路元件：1、电能表：（又名千瓦时计，火表）出示电能表实物，学生从课本上找到并回答下列问题：A、电能表的作用是什么？（用来测量用户在一定时间内消耗多少千瓦时的电能。）B、电能表应该接在什么地方？（接在家庭电路的干路上，所有用电器的最外面。）C、如果电能表上标有“220V10A”字样，它表示的含义是什么？（220V表示额定电压，10A表示电路正常工作时允许通过的最大电流，这只电表可以接在最大功率为220V×10A＝2200W的电路上。）D、电能表的读数方法（前后两次读数之差，显示框最右边的数字位是0.1kw·h）例题：某家庭用户平均每天用4盏40W的电灯5小时；看电视2小时，电视机的电功率为100W；用功率为800W的电饭煲煮饭40分钟。若按0.61元/kw·h计算，则每个月（30天）该家庭需支付多少电费？解：设该家庭用户使用的电器每天的用电量W=W1+W2+W3W1=P1t1=4╳40╳10-3╳5kw·h=0.8kw·hW2=P2t2=100╳10-3╳2kw·h=0.2kw·hW3=P3t3=800╳10-3╳2/3kw·h=0.53kw·h则每月用电量为（W1+W2+W3）╳30=（0.8+0.2+0.53）kw·h╳30=45.9kw·h应付电费为45.9╳0.61=28元。2、闸刀开关：家庭电路的总开关，控制整个家庭电路的通断。出示实物说明安装时静触头一定要在上面。3、熔丝盒：问：电路中的电线和其它设备都是按照一定的工作电流设计的，若超过这个电流将发生什么？引导学生用Q=I2Rt来分析可能会发生的事故。问：采取什么措施来防止事故的发生？学生答：在电路里安装保险装置——熔丝盒，里面有保险丝。（1）保险丝作用和原理探究活动一：取一段保险丝，用火柴的火焰烧它，保险丝立即被烧断，用火柴烧铜丝和铁丝没有烧断，说明保险丝具有什么性质？探究活动二：在装有1A保险丝家庭电路示教板上，闭合开关，60W电灯正常发光，然后在插座上再接一个1000W电热器，保险丝立即熔断。（2）保险丝的安装与选择选做保险丝的材料必须具备两个条件：①电阻率大。这样电流通过保险丝时发热多，温度能迅速上升；②熔点低。电流过大，温度上升到熔点时能及时熔断，使电路切断。以保证电路的安全，避免事故的发生。实物展示讲解，指出保险丝由铅锑合金制成，并且有不同规格，根据电路需要选取。保险丝越粗，熔断的电流就越大；实际中应根据电路设计的安全电流，选择合适的保险丝。特别强调家庭电路严禁用铜丝、铁丝代替保险丝，以免发生事故。（3）自动空气开关A