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電功教案示例之二
電功教案示例之二
（一）教學目的
1．掌握電功的概念：知道電流做功的常見形式是推動機械做功，使導體發(fā)熱發(fā)光等；理解電功的公式（W=UIt）和單位（焦）；能綜合歐姆定律和電功公式計算用電器（只限于一個）的電功。
2．知道電度表的用途和讀數(shù)方法。
（二）教具
1．課本上電流做功把砝碼提起來的實驗裝置；電鍵一只。
2．電動玩具汽車一只。
3．帶燈座的小燈泡（或電阻絲）一只。
4．電度表掛圖（或?qū)嵨铮?/p>
（三）教學過程
引言在前幾章中，我們學習了電路的連接方法，引入了反映電路工作狀態(tài)的幾個物理量椧壞緦鰲⒌繆購偷繾瑁?約罷廡┝康南嗷ス叵禇椗紡范?傘Ｕ廡??際塹繆У幕?≈?�。栽懻浕册中晤U茄芯苛肆Χ暈鍰遄齬Φ奈侍猓?敲矗?緦髂蘢齬β穡肯勻唬?諶粘Ｉ?詈蛻??校?罅康墓ぷ魘怯傻緦髯齬?賜瓿傻摹＝裉歟?頤且??暗氖牽旱緦髯齬τ心男┨氐�。攒]?撲愕緦髯齙墓Α?
璤（板書：第九章電功和電功率）
首先學習電流做功問題。
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1．復習提問
�。╨）過去學過力可以做功，怎樣才算力對物體做了功？（答：力使物體在力的方向上移動一段距離，就算力對物體做了功）
�。�2）你能舉出日常見到的做功的例子嗎？
�。ń處熞龑W生答：水流推動水輪機做功，汽車、電車的牽引力帶動車輛行駛做功等。）
2．講授新課
�。�1）電流可以做功：電車的牽引力實際是由電動機產(chǎn)生的，電動機是通了電流才工作的。所以，電車行駛，實際上是電流做功的結(jié)果。
�。ㄑ菔荆和婢唠妱悠嚨男旭偅�
（2）電流做功的表現(xiàn)形式是多種多樣的：電流通過電動機可以做功，那么電流通過電燈時發(fā)光。電流通過電爐時發(fā)熱，算不算做功呢？
在這里我們應把“功”的概念加以擴大。用電動機移動物體或使機械轉(zhuǎn)動，是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使導體發(fā)熱、發(fā)光，是電流做功的又一種表現(xiàn)。總之，電流做功的現(xiàn)象很多，例如電流通過電鈴發(fā)聲，電子表顯示數(shù)字，電視機顯示圖像等，都是電流做功的表現(xiàn)。
�。�3）電流做功多少跟什么有關(guān)系？
演示課本圖9－1的實驗時，電流和電壓應采用大型的示教電表來顯示。實驗分兩步：
�、儆米冏杵鞲淖冸娏骱碗妷�，觀察在相同時間內(nèi)做功的多少。
首先指明：砝碼被提升越高，表示電流做功越多。
先將變阻器滑片移至某位置（使接入電阻較大），閉合電鍵，觀察砝碼上升的時間和高度（通電時間由電鍵控制），并記下電流、電壓值。
再將變阻器滑片移至另一位置（使接人電阻較�。�，閉合電鍵，觀察相同時間砝碼上升的高度，并記下電壓、電流值。
比較兩次實驗，得出：
在相同時間內(nèi)，電壓和電流越大，電流做功越大。
�、诒３蛛妷汉碗娏鞑蛔儯姇r間越長，電流做功越多。
�。ㄟ@一步可以不做實驗，直接推出。）
指出：上述實驗，所得出的電功與電壓、電流和通電時間的關(guān)系，是定性關(guān)系。如果把實驗做得精確些，可以得出：電功跟電流、電壓、通電時間都是正比關(guān)系。如果電壓U用伏做單位，電流I的單位用安，時間t的單位用秒，電功W的單位用焦，則有
W＝UIt
應當提醒學生注意兩點：一是公式中的W、U、I均指電路中同一段電路（即某個用電器）而言；二是W、U、I、t必須統(tǒng)一采用國際單位制。
�。�4）電功的計算。
�。ò颜n本圖9－1的實驗裝置中的電動機換成小燈泡，做兩次改變電壓（取整數(shù)）電流的實驗，通電時間都取10秒鐘。讓學生觀察燈泡的亮度，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算兩次電流做功的大�。�
提問：把重為1牛的物體舉高1米所做的功是多少？（答：l焦）這些功如果由電動機完成，那么，電流所做的功是不是1焦呢？
�。ㄒ龑W生分析：電流做功的表現(xiàn)是多種多樣的，電流通過電動機時，除了提舉重物做功外，電流也會發(fā)熱做功，因此電流的功為這兩部分功的和。這就是課本圖9－l的實驗不定量的原因。因此在選用電動機時，發(fā)熱愈小的效率愈高。）
列舉常用電器工作時，1分鐘能做的功：如手電燈泡為幾十焦，照明燈泡為幾百至幾千焦，洗衣機為幾萬焦。
由于焦這個單位很小，生活中常用“度”作電功的單位：
l度=3.6×106焦。
�。�5）電能表（俗稱電度表）。
出示電度表掛圖（或?qū)嵨铮�。讓學生觀察并讀出讀數(shù)。
指出電流做功時，表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動（盤的邊緣有個紅點顯示轉(zhuǎn)動），每轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，耗電1度。表面上最后的數(shù)字是小數(shù)點后的一位數(shù)。
最后結(jié)合課本圖9－4介紹1度電的作用，對學生進行節(jié)約用電的教育。
3．鞏固練習
�。�1）電流做功有哪些表現(xiàn)？（列舉常見的實例來說明）電功的大小由什么決定？
（2）把同一個燈泡先后接到220伏和110伏的電路中，則電流在相同時間內(nèi)所做的電功之比：
A．2∶1；B．1∶2；C．4∶1；D．1∶4。
（3）一盞電燈所用的電壓是36伏，電流是1.5安，通電50分鐘，電流做了多少功？
（4）一個電爐通電4小時耗電6度，所用的電壓是200伏，通過電爐絲的電流是多少？
這四道題應預先寫在黑板上。讓學生在課堂上回答和計算。學生回答第2題，可能有爭議，有的選A，有的選C，教師可讓選C的學生說明理由，然后提問：對同一個用電器只改變電壓，而不改變電流是否可能？對不同阻值的用電器，電壓相同時電流是否相同了引導學生用電功公式結(jié)合歐姆定律分析問題；對同一用電器I∞U，因此U增2倍，I亦增2倍，故W增4倍；對不同R的電熱器，U相同時，I與R成反比，故W亦與R成正比）
4．家庭作業(yè)
如果鞏固練習第3、4題在課堂上沒有時間完成，可留為作業(yè)，課本習題一第1題也可留做作業(yè)。
5．板書設(shè)計
第九章電功和電功率
電功
電流做功的各種表現(xiàn)：
電動機牽引物體或帶動機器轉(zhuǎn)動
電爐發(fā)熱
電燈發(fā)光
凡是通過電流引起的任何變化，都是電流做功的表。電功大小與什么有關(guān)？
電功公式W=UIt
注意：公式中各個量是對同一段電路而言。
各個量應統(tǒng)一采用國際單位制單位。
電功單位：焦
常用單位：度
1度=3.6×106焦
電度表用來測定電功的一種儀表。
（四）設(shè)想、體會
這節(jié)課的內(nèi)容，表面上看較簡單。學生學習也不會有什么困難，實際上隱含著兩個疑點：一個是從力學的功過渡到電功，另一個是由定性實驗后直接給出電功公式。但這兩點都不能用擴展知識的辦法去解決，而只能從現(xiàn)象的分析中加深學生的印象，使學生達到表觀上的掌握。
例如，教學中強調(diào)：電流做功要引起各種變化，或牽引物體運動、或發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲，或引起化學反應……，凡是電流引起的任何變化，都是電流做功的表現(xiàn)。反之，如果電流不引起任何變化，例如電流通過電阻很小，甚至電阻為零（超導體）的導體，不產(chǎn)生熱效應，也不產(chǎn)生其它效應，則雖有電流但都不做功。這樣學生雖然沒有掌握電功的概念的內(nèi)涵（電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能），卻掌握了電功的全部外延。
又如，引出電功公式后，在教學中加了一個電流通過燈泡做功的實驗和計算。這個實驗和課本圖9－1的實驗可起到相輔相成的作用：圖9－l為電流通過電動機提起的砝碼做功，這個。實驗為電流產(chǎn)生熱做功。圖9－l的實驗為定性地探索電功與什么有關(guān)，為引出電功公式提出依據(jù)，這個實驗則是承認電功公式正確，定量地測量和計算，以加深鞏固電功知識。這樣就彌補了定性實驗引出定量關(guān)系之不足，也從力和熱兩方面顯示了電功的效果。
在新課授完后，安排了四道鞏固練習題，其目的一方面是小結(jié)、鞏固這節(jié)課的知識，另一方面是綜合應用所學知識培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。例如，電功與電壓、電流和時間三個量有關(guān)，探索它們間的關(guān)系時，在物理學研究中總是讓其它量保持不變，讓應變量隨一個自變量而變化，依此類推。這是物理學研究問題的基本方法。在電功的實驗中，電壓和電流卻是同時變化以引起電功變化的。這就要聯(lián)系到歐姆定律來分析。學生常易犯的錯誤如電壓（或電流）增大2倍，電功亦增大2倍。這是由于孤立分析、顧此失彼所致，本題即為糾正這種錯誤而設(shè)計的。
引出電功公式后，提醒學生注意公式中各量應對同一電路取值并且要統(tǒng)一單位，這也是學生容易忽視的。
注：本教案依據(jù)的是人教初中物理教材第一冊第九章
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