《电功》教学设计一等奖
1、《电功》教学设计一等奖
(一)教学目的
1.掌握电功的概念:知道电流做功的常见形式是推动机械做功,使导体发热发光等;理解电功的公式(W=UIt)和单位(焦);能综合欧姆定律和电功公式计算用电器(只限于一个)的电功。
2.知道电度表的用途和读数方法。
(二)教具
1.课本上电流做功把砝码提起来的实验装置;电键一只。
2.电动玩具汽车一只。
3.带灯座的小灯泡(或电阻丝)一只。
4.电度表挂图(或实物)。
(三)教学过程
1.复习提问
(l)过去学过力可以做功,怎样才算力对物体做了功?(答:力使物体在力的方向上移动一段距离,就算力对物体做了功)
(2)你能举出日常见到的做功的例子吗?
(教师引导学生答:水流推动水轮机做功,汽车、电车的牵引力带动车辆行驶做功等。)
2.讲授新课
(1)电流可以做功:电车的牵引力实际是由电动机产生的,电动机是通了电流才工作的。所以,电车行驶,实际上是电流做功的结果。
(演示:玩具电动汽车的行驶)
(2)电流做功的表现形式是多种多样的:电流通过电动机可以做功,那么电流通过电灯时发光。电流通过电炉时发热,算不算做功呢?
在这里我们应把“功”的概念加以扩大。用电动机移动物体或使机械转动,是电流做功的一种表现。电流使导体发热、发光,是电流做功的又一种表现。总之,电流做功的现象很多,例如电流通过电铃发声,电子表显示数字,电视机显示图像等,都是电流做功的表现。
(3)电流做功多少跟什么有关系?
演示课本图9-1的实验时,电流和电压应采用大型的示教电表来显示。实验分两步:
①用变阻器改变电流和电压,观察在相同时间内做功的多少。
首先指明:砝码被提升越高,表示电流做功越多。
先将变阻器滑片移至某位置(使接入电阻较大),闭合电键,观察砝码上升的时间和高度(通电时间由电键控制),并记下电流、电压值。
再将变阻器滑片移至另一位置(使接人电阻较小),闭合电键,观察相同时间砝码上升的高度,并记下电压、电流值。
比较两次实验,得出:
在相同时间内,电压和电流越大,电流做功越大。
②保持电压和电流不变,通电时间越长,电流做功越多。
(这一步可以不做实验,直接推出。)
指出:上述实验,所得出的电功与电压、电流和通电时间的关系,是定性关系。如果把实验做得精确些,可以得出:电功跟电流、电压、通电时间都是正比关系。如果电压U用伏做单位,电流I的单位用安,时间t的单位用秒,电功W的单位用焦,则有
W=UIt
应当提醒学生注意两点:一是公式中的W、U、I均指电路中同一段电路(即某个用电器)而言;二是W、U、I、t必须统一采用国际单位制。
(4)电功的计算。
(把课本图9-1的实验装置中的电动机换成小灯泡,做两次改变电压(取整数)电流的实验,通电时间都取10秒钟。让学生观察灯泡的`亮度,并根据实验数据计算两次电流做功的大小)
提问:把重为1牛的物体举高1米所做的功是多少?(答:l焦)这些功如果由电动机完成,那么,电流所做的功是不是1焦呢?
(引导学生分析:电流做功的表现是多种多样的,电流通过电动机时,除了提举重物做功外,电流也会发热做功,因此电流的功为这两部分功的和。这就是课本图9-l的实验不定量的原因。因此在选用电动机时,发热愈小的效率愈高。)
列举常用电器工作时,1分钟能做的功:如手电灯泡为几十焦,照明灯泡为几百至几千焦,洗衣机为几万焦。
由于焦这个单位很小,生活中常用“度”作电功的单位:
l度=3.6×106焦。
(5)电能表(俗称电度表)。
出示电度表挂图(或实物)。让学生观察并读出读数。
指出电流做功时,表的转盘就转动(盘的边缘有个红点显示转动),每转3000转,耗电1度。表面上最后的数字是小数点后的一位数。
最后结合课本图9-4介绍1度电的作用,对学生进行节约用电的教育。
3.巩固练习
(1)电流做功有哪些表现?(列举常见的实例来说明)电功的大小由什么决定?
(2)把同一个灯泡先后接到220伏和110伏的电路中,则电流在相同时间内所做的电功之比:
A.2∶1;B.1∶2;C.4∶1;D.1∶4。
(3)一盏电灯所用的电压是36伏,电流是1.5安,通电50分钟,电流做了多少功?
(4)一个电炉通电4小时耗电6度,所用的电压是200伏,通过电炉丝的电流是多少?
这四道题应预先写在黑板上。让学生在课堂上回答和计算。学生回答第2题,可能有争议,有的选A,有的选C,教师可让选C的学生说明理由,然后提问:对同一个用电器只改变电压,而不改变电流是否可能?对不同阻值的用电器,电压相同时电流是否相同了引导学生用电功公式结合欧姆定律分析问题;对同一用电器I∞U,因此U增2倍,I亦增2倍,故W增4倍;对不同R的电热器,U相同时,I与R成反比,故W亦与R成正比)
4.家庭作业
如果巩固练习第3、4题在课堂上没有时间完成,可留为作业,课本习题一第1题也可留做作业。
5.板书设计
第九章电功和电功率
电功
电流做功的各种表现:
电动机牵引物体或带动机器转动
电炉发热
电灯发光
凡是通过电流引起的任何变化,都是电流做功的表。电功大小与什么有关?
电功公式W=UIt
注意:公式中各个量是对同一段电路而言。
各个量应统一采用国际单位制单位。
电功单位:焦
常用单位:度
1度=3.6×106焦
电度表用来测定电功的一种仪表。
(四)设想、体会
这节课的内容,表面上看较简单。学生学习也不会有什么困难,实际上隐含着两个疑点:一个是从力学的功过渡到电功,另一个是由定性实验后直接给出电功公式。但这两点都不能用扩展知识的办法去解决,而只能从现象的分析中加深学生的印象,使学生达到表观上的掌握。
例如,教学中强调:电流做功要引起各种变化,或牵引物体运动、或发热、发光、发声,或引起化学反应……,凡是电流引起的任何变化,都是电流做功的表现。反之,如果电流不引起任何变化,例如电流通过电阻很小,甚至电阻为零(超导体)的导体,不产生热效应,也不产生其它效应,则虽有电流但都不做功。这样学生虽然没有掌握电功的概念的内涵(电能转换为其它形式的能),却掌握了电功的全部外延。
又如,引出电功公式后,在教学中加了一个电流通过灯泡做功的实验和计算。这个实验和课本图9-1的实验可起到相辅相成的作用:图9-l为电流通过电动机提起的砝码做功,这个。实验为电流产生热做功。图9-l的实验为定性地探索电功与什么有关,为引出电功公式提出依据,这个实验则是承认电功公式正确,定量地测量和计算,以加深巩固电功知识。这样就弥补了定性实验引出定量关系之不足,也从力和热两方面显示了电功的效果。
在新课授完后,安排了四道巩固练习题,其目的一方面是小结、巩固这节课的知识,另一方面是综合应用所学知识培养学生分析和解决问题的能力。例如,电功与电压、电流和时间三个量有关,探索它们间的关系时,在物理学研究中总是让其它量保持不变,让应变量随一个自变量而变化,依此类推。这是物理学研究问题的基本方法。在电功的实验中,电压和电流却是同时变化以引起电功变化的。这就要联系到欧姆定律来分析。学生常易犯的错误如电压(或电流)增大2倍,电功亦增大2倍。这是由于孤立分析、顾此失彼所致,本题即为纠正这种错误而设计的。
引出电功公式后,提醒学生注意公式中各量应对同一电路取值并且要统一单位,这也是学生容易忽视的。
注:本教案依据的是人教初中物理教材第一册第九章
2、《电功》教学设计一等奖
一、教学的目标
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、千瓦时、度。 (4)知道电能表的用途及读数方法。
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。
3. 思想目标: 结合“一度电的作用”的教学,向学生渗透节能意识。
二 、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是本节教学的难点
三、 教学时间
一课时
四、 教具
学生电源、开关、演示电压表、演示电流表、电动机模型、铁架台、投影仪“6V 6W”、“6V 3W”的灯泡各一个、导线若干条、50克砝码一个、细线约1米
五、教学过程(分四个环节)
第一环节 导入新课
电功对于初中生来说是一个比较抽象的概念,向学生介绍可以借助于水流来类比,提出电流也可以做功。演示课本图9-1所示的实验,通电后物体被提起,证明电流可以做功。并向学生提出电流做功与哪些因素有关系呢?导入新课并板书课题。
第二环节 新课教学 (新课教学分四个阶段 )
第一阶段 电流做功的形式及实质
在刚才演示实验的基础上,向学生指明电流做功的表现形式是多种多样的,而且会伴随着一些现象或变化等电流的效应的发生,如通电后电灯发热发光、电风扇转动、电饭锅发热、溶液会发生化学变化等,然后启发同学们思考实际生活中还有哪些电流做功的例子,鼓励同学们大胆思考、踊跃发言,并及时表扬以肯定同学们的正确回答,最后教师作总结发言:电流做功的过程,实质上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
第二阶段 研究影响电流做功的因素
研究电流做功和哪些因素有关系时,为了增加学生的感性认识,可以类比水流做功时与水压、水流、时间的关系来说明。然后引导同学们通过实验对电流做功进行定性研究,为了使实验操作简便和增加实验的可见度,可采用“比较电流通过电灯做功”来代替课本中“电流通过电动机做功”的实验,利用电灯发光强弱的变化来表现电流做功多少的方法,以增加了学生的感性认识,同时可以配合投影仪模拟电流表和电压表的示数变化来增加实验的可见度,采用“控制变量法”引导学生设计实验、分析讨论,归纳总结电功与电压、电流和时间的关系,在实验中注意充分体现以教师为主导,学生为主体的师生互动式的教学。具体的实验设计可以是这样的:先利用两灯串联时电流和通电时间相同,电压不同而灯的亮度不同来研究“电功与电压”的关系;然后再利用两灯并联时电压和通电时间相同,电流不同而灯的'亮度不同来研究“电功与电流”的关系;对于电功与通电时间的关系学生很容易理解,只需稍加说明,不需要专门演示。最后在演示实验的基础上,引导学生总结出电功与电压、电流和通电时间的关系,并写出电功的计算公式:W=U I t,对于公式W=U I t要向学生强调公式中各个量的物理意义和单位,并特别强调它们之间的对应关系:即U I t必须是对应于“同一段电路(或同一个用电器)”的电压、电流和通电时间,它们具有“同一性”和“同时性”的特点。
第三阶段 介绍电功的单位
电功的单位是焦耳(强调它与机械做功的单位焦耳相同,证明电功也是功),另外可以举一些实例,帮助学生对焦耳这个单位形成具体的印象。如通过手电筒小灯泡的电流,一秒钟做功约一焦耳,100瓦的白炽电灯正常工作时电流每秒钟做功100焦耳,家用空调器工作时电流每秒钟做功几千焦耳,通过这些实例不仅可以使学生对焦耳这个单位形成感性的认识,还使学生体会到焦耳是个很小的单位,从而引出工农业生产和技术资料中使用的电功单位:度和千瓦时。提示学生知道电功单位之间的换算关系。
第四阶段 电能表的读数
出示电能表实物,说明电能表的作用,采用投影的方法让学生们练习电能表读数的方法。最后,结合课本图9-4,介绍一度电的作用,向学生渗透节能意识,对学生进行节约用电的教育。
第三环节 通过课堂练习,及时反馈教学效果,巩固新课教学
设计一些有针对性的练习,使学生对电功的概念形成更深刻的印象,同时也可以检测出学生在学习过程中出现的问题,以便及时纠正。
1.电流做功的实质是:电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少 电 能转化为其他形式的能。
2.电炉子通电后,电流做功,这时是将 电 能转化为 内 能。电流通过洗衣机的电动机时,电 能转化为 机械 能。
3.电流在某段电路上做的功等于电路两端的 电压 与电路中的 电流 以及 通电时间 的乘积,用公式表示为W=U I t。
4.小刚同学家的电能表月初的示数是21658,月末的示数是22136,这个月小刚家用电 47.8 度。
5.一只灯泡接到6伏的电路中,通过它的电流是 0.5安,则通电5分钟电流做了900焦耳的功?
6. 把5题中的小灯泡若接到3伏的电路中,通电5分钟,电流做多少焦耳的功?并分析在这两种情况下电压、电流、电阻和电功率之比分别是多少? (分析电功时要提醒学生注意U I t的同一性和同时性。)
第四环节 .小结本节知识目标,布置作业。
六、 板书设计
第九章 电功和电功率
第一节 电功
一 电流做功的实质:
二 研究影响电流做功的因素
三 电功的计算公式 W=U I t
四 电功的单位 焦耳 千瓦时 度
1千瓦时=1度=3.6×106焦耳
五 电能表的读数
3、《电功》教学设计一等奖
【教学目标】
1.理解电流做功的过程就是消耗电能转化为其他形式的能量的过程。 2.了解电功的概念,并会应用公式进行简单的计算。
3.认识电能表,并会由电能表计算一段时间内用电器消耗的电能。 【教学重难点】
教学重点:认识电能表和电能的计量
教学难点:对电功的理解及计算电路中电流做的功 【教学方法】
实验分析法、分组讨论法 【教学准备】
电池组、开关、电动机、细线、导线若干、不同大小的重物2个、感应式电能表4个 【教学过程】 新课导入
天气越来越冷,家里可以开空调取暖。空调是一种特别耗电的用电器。 提出问题1:我们生活中电能来源于哪里?引出电能
一、电能
逐一展示各种发电厂和电池的图片,带领学生回答问题,总结:电能来源于电源。 提出问题2:从能量转化的角度,电源的作用是什么?
请学生集体回答各发电厂和电池产生电能时能量转化的过程。 总结:电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
提出问题3:从能量转化的角度,用电器的作用是什么?
展示四种用电器,带领学生集体分析各用电器消耗电能时能量转化的过程 总结:用电器是将电能转化为其他形式的能的装置。
根据学生情况,可通过“物体对外做功,内能转化为机械能”来类比。 引导学生继续总结:用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。提出问题:什么是电功?
二、电功
引导学生阅读课本90页第一段,教师板书:
1.用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做功的多少叫做电功。 分析电能与电功的关系:
电流做功500J?有500J电能转化为其他形式的能量,而电能减少500J 提出问题:电功的大小与哪些因素有关?引导学生阅读课本90页第二段。演示实验:电动机提升重物
(1)介绍实验电路,并说明电流通过电动机做功提升重物,将电能转化为机械能的装置。
(2)连接1节干电池,闭合开关,观察现象。
提出问题:这个过程中,电流做功将电能转化为什么能量? 总结:电流做功的大小就等于重物克服重力做功。(3)保持电压、电流不变(连接1节干电池),改变电流做功的时间,比较两次重物被缓慢提起的高度。
让学生比较前后两次实验中哪些因素保持不变,改变了哪些因素。引导学生总结:电流做功时间越长,电功越大。
提问:电功还和哪些因素?
(4)保持电流做功时间不变,改变电源电压(连接1节或2节干电池)。比较两次电流做功的大小。
分析:为使在不同电压下,保持电流做功时间不变,我们调整重物的质量,使两次试验重物均缓慢上升,从最低点到最高点所用时间不变。
引导学生集体表达:调整重物质量后,重物质量越大,提升重物过程中电流做功越多。 总结:电压、电流越大,电功越大。
科学家通过更精确的大量实验发现:电功W等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t的乘积。
表达式:W=UIt
强调单位统一,即1J=1V·1A·1s
学生完成导学案上的例1,教师巡视,并引导学生正确规范解题。 课件展示规范解题步骤,强调单位换算。
提出疑问:生活中用焦耳作为家庭电路消耗电能的单位不方便。 引出度(千瓦时)。
三、电能的计量
板书:1度=1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J 将例1的计算结果转化为以千瓦时为单位。我们家里的用电器不止一盏电灯,一个月通电的时间也远不止1小时,我们也就没办法通过计算得出我家里11月份消耗了多少电能,那我们如何得知每月消耗电能的多少呢?
引出电能表。
板书2.电能表:用来测量电路消耗电能的仪表。 分小组观察电能表,并讨论分析电能表上重要参数的物理意义,并要求完成导学案上的相关内容。
教师巡视,并参与学生讨论。
通过实物投影仪展示学生的讨论结果,并做准确评价。 强调额定最大电流是电能表允许通过的最大电流。对于600revs/kW·h,提问:转盘转动1圈,表示电路中用电器消耗多少电能?
播放视频,观察40W灯泡和1000W电热水壶分别单独工作时电能表转盘的转动情况。 学生完成导学案上的例2。
通过实物投影仪展示部分同学的计算过程,强调“1200r/kW·h”是一个整体,不能拆开。 课件展示例3,通过电能表读数计算11月份消耗的电能。请学生读数,提示:最后一位数在方框内,有什么特别之处? 说明:电能表最后一位为十分位。 课件展示电子式电能表。 思考:3200imp/kW·h带什么含义?课件展示图片,教师讲述:消耗1kW·h的电能不仅仅可以是脉冲等闪3200次,更可以采掘原煤约100kg,电炉炼钢约1.6kg,电车行驶约850m。同时我们需要注意的是,发1度电要消耗0.35kg标准煤,排放0.872kg二氧化碳及污染性气体,可见1度电来自不易。而被我们随意浪费掉的1度电,还可以灌溉农田330平方米,让洗衣机工作2.7小时,还可以让电脑工作5小时。所以,请珍惜每一度电,节约能源。课堂小结
教师总结本节课学习的内容。
4、《电功》教学设计一等奖
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
(二)过程与方法
1.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
2.通过资料认识常见运动物体的功率大小,了解功率在实际应用的重要价值。
(三)情感态度与价值观
1.通过测量活动的组织安排,培养学生的合作意识和协作能力。
2.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点
本节在学习机械功之后,从做功快慢的角度认识功这个物理量。功率在实际生活中具有重要意义,也是后续学习电功率等知识的基础。
教科书通过对生活、生产实例的分析,采用比值定义的方法引入功率的概念。要求学生明确功率的物理意义,能进行简单的计算,并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。对功率概念的认识是本节教学的重点。功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似,学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正迁移,所以,可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。这样既有利于学生认识与记忆,也可以渗透科学方法教育。
教学重点:功率的概念和利用公式的计算。
教学难点:对功率意义的理解。
三、教学策略
与速度、密度和压强的定义方法相同,功率也是采用比值法定义的物理量。教学中通过人上楼的实例创设情景,让学生思考做相同的功,用时不同,引出做功快慢的问题,为功率概念的提出做铺垫。类比速度是表征物体运动快慢的物理量,做功的快慢取决于相同时间内做功的多少,因此新概念的引入需要用功与做功所用时间的比来完成,它的大小为单位时间,内所做的功。
四、教学资源准备
多媒体课件、磅秤、秒表、刻度尺等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
问题:小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5min,一次他跑步上楼只用了40s,请问:(1)小明在两种情况下,做的功是否相同?
(2)你认为这两种上楼做功方法,从物理的角度思考有什么不同?
人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成的快慢方面有何不同?请举例说明。
为了描述做功的快慢,需要引进一个新的物理量──功率。
学生思考并回答。
学生所举事例可能有:
人上高楼(如16层楼)时,乘电梯比走路要快得多;拖拉机耕地比牛耕地要快得多;挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多。
从生活中的实际问题引入新课,增强了生活与物理的联系。
能充分调动学生参与课堂教学的积极性。
新课教学(30分钟)
一、功率概念的引入
回忆以前我们是如何比较物体运动快慢的。启发同学们思考如何比较做功的快慢。
用速度可以表示物体运动快慢来类比,讲述功率的定义:
功与做功所用时间的比值叫做功率,功率在数值上等于单位时间内做的功。
公式:功率=功/时间
如果用W表示功,t表示时间,P表示功率,则可以把上式写成P=W/t(板书)
思考:类比速度的单位,功率的单位应该是什么?
J/s有一个专门的名称叫瓦特,简称瓦,用字母w表示,是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。
1W=1J/s
在工程技术中,功率常用的单位还有:千瓦(kW)、兆瓦(MW),它们与瓦之间的换算关系是什么?
换算关系:1kW=103W 1MW=106W
练习:结合速度的定义、计算和单位,完成下列表格
物理量速度功率物理意义表示物体运动快慢定义单位时间内运动的路程计算公式单位m/s km/h
介绍一些常见物体的功率,记住人平时骑自行车的功率约为60~80W。
例题:下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功时间越长,功率越大
速度单位是距离单位与时间单位复合而成的,是m/s。功率的单位应该是功的单位与时间单位复合而成的,应该是J/s。
学生积极思考,完成表格。
通过分析让学生明白,功和功率是两个不同的概念。功率是单位时间内做的功,物体做的功多,但做功用的时间较长,功率不一定大,A错。物体做功时间短,但做的功太小,功率也不一定大,B错。物体做功越快,其含义是做相等的功用的时间短,或相等时间内做的功多,所以功率越大,C正确。物体做功时间长,而做的功如果太少,功率反而越小。
运用类比,从科学方法角度对学生进行思维训练,使学生对类比法和比值定义法有更深刻的认识,为今后研究类似问题提供方法上的帮助。
让学生区别做功快慢与做功多少,明白功和功率是两个不同的概念。
二、功率的测量
上课铃响了,你和你的同伴都从一楼爬到了四楼,你们俩的功率谁的大?如何测量你们爬楼的功率?
思考:(1)需要测量哪些物理量,才能测出人的功率?(在学校里,人爬楼的高度通常可以利用一阶台阶的高度×台阶数进行测量)。
(2)所需要的测量工具是什么?
(3)计算功率的表达式是怎样的?
(4)设计出记录表格
实验次数重力G/N台阶数n一级台阶高度h/m时间t/s功率P/W12
与同学合作,测量在不同情况下人的功率。
想一想:还有哪些简便的方法可以测出人的功率?(如跳绳、俯卧撑等)。
指导学生推导计算功率的另一公式:
由 和 可得
指出 对解决车、船的速度、功率、牵引力的问题较为方便。
计算时注意“F”的单位是N,“v”的单位是m/s,此时“P”的单位才是W。
公式说明,当发动机的功率一定时,牵引力与运动速度成反比。当需要较大的牵引力时,要减小其行进的速度。汽车爬坡时,司机采取的换挡减速的办法,以获得较大的牵引力。
例题:一辆小轿车以10m/s的速度匀速通过一隧道,若该小轿车发动机的牵引力为6000N,求:(1)小轿车发动机的功率为多少?
(2)5秒内发动机所做的功为多少?
练习:一辆功率为45kW的汽车,以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力
学生思考、讨论,明确需要测量人的重力或质量G、一级台阶的高度h、跳过的台阶数n、所用的时间t。需要的测量工具是磅秤、秒表、刻度尺。计算功率的表达式是
。
根据自己的设计进行实验,并将数据记录于表格中。
学生听讲并练习。
通过估测人体登楼的功率的活动,让学生在学习物理知识的同时激发学习的兴趣和求知欲,在解决问题的探究过程中获得成功的喜悦。
会用公式 解决简单的问题。
课堂小结(5分钟)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
5、《电功》教学设计一等奖
设计理念
从生活实际中用电耗能的差异性──不同用电器消耗电能的快慢不同入手,引导学生观察电能表的转动快慢不同,提出电能消耗快慢的度量问题,引入电功率的概念。让学生认识生活中的物理,从生活走向物理。通过学习电能的计算,认识节能的不同方法,可以采用功率小的用电器,也可控制用电时间,体验科学问题与技术和社会的联系,从物理走向社会。通过探究用电过程中电功率与什么因素有关,让学生经历探究认识电功率与用电器两端电压、用电器中的电流的关系的过程,体验科学探究的方法,能区分用电器的额定功率和实际功率的意义,学会认识电器上标出的功率值,提高学生的科学素质。
教学目标
知识与技能目标:知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。
过程和方法目标:观察体验电能表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,通过科学探究电功率与用电器中电流的关系(或与用电器电压的关系)。
情感态度与价值观目标:培养实事求是的科学态度。
教学重点
知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式 进行简单的计算。学习用实验研究电功率问题。形成节电的意识。
教学准备
教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个卡口式电灯泡及其灯座,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口,交流电流表(1A和5A量程)。手摇发电机。不同额定电功率的电灯泡3只。节能型电灯一只(功率1w)。
学生准备:课前收集常见家用电器的电功率值。
教学难点
区分电功率和电能的物理意义;区分电功率单位kw和电能单位kw·h;多个物理量同时出现在本节课中,对学生学习构成困难。
教学过程
一、复习电能的知识导入新课
演示实验:手摇发电机给灯泡供电,摇得越快,灯泡越亮。
提出问题:
这个实验中的电能是谁提供的?消耗什么能量能得到电能?
这个实验中灯泡工作时得到了什么能?消耗了什么能?
你还发现了什么?为什么摇得快些,灯泡更亮?从中你能提出什么问题?
老师总结:电能问题的确存在于三个不同的方面,电能的生产、消耗即转化问题,消耗的电能有多少即量度的问题,还有一个就是用电器中电能消耗的快慢问题。
二、本节课就来研究电能消耗的快慢问题。认识怎样衡量电能消耗的快慢?
1、教师设问:某家庭上月在用电管理所交费购入100元的电,约200度(按本地电价水平计算),结果40天后全部用完。同样的情况下另一家庭却用了60天。哪个家庭耗电更快?能否从电表上反映出来?
演示实验:在简易家庭电路板上接有电能表,一个开关,一个卡口式电灯泡,一个插座,另外还有一处留有用来接电流表的接口。
观察:
只接25W的家用灯泡时,电能表上的铝盘转动的快慢。
只接550W电炉时,电能表上的铝盘转动的快慢。
学生讨论:能看出谁消耗电能更快吗?你认为应该怎样衡量消耗电能的快慢?你知道25W,550W各表示什么意思吗?
2、老师和学生总结交流:电能消耗的快慢完全可以用一样长的时间内消耗电能的多少来加以区分,当然也可以用消耗一样多的电能所用时间的长短来衡量。涉及到两方面消耗的电能和用电时间。
教师板书:物理学中用电功率反映消耗电能的快慢。
电功率──就是用电器1s秒内消耗的电能。
公式:
式中W表示消耗的电能,单位焦耳,t表示用电的时间,单位是秒,P表示电功率,单位是瓦特。
单位:瓦特 简称瓦 符号W 1W=1J/s
3、学生阅读课本33页小数据,形成一般用电器电功率大小的直观印象。交流自己收集的家用电器的电功率值。
师:如果电灯泡的功率是25W表示什么意思?电炉的功率是550W又是什么意思?
生:前者表示它1s消耗电能25J,后者表示它1s消耗电能550J,的确是电炉耗电更快。
师:它们都工作1h,各自耗电多少?
生:可以用W=pt计算,W=25W×3600s=9×104J
同理 W=550W×3600s=1、818×106J。
师:J这个单位是大还是小?能否用kw·h表示所消耗的电能?那么在计算时各个量的单位如何应用呢?
生:讨论计算方法。W=Pt计算,W=0、025kw×1h=0、025kw·h,计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。
三、师:从上述计算中还要看出1KW·h就可以理解为功率1KW的用电器工作1h消耗的电能。
W=Pt=1kw×1kw·h=100×3600s=3、6×106J
师:电子表的功率多大?为什么它用电池供电?从公式W=Pt中你想到了节能的办法吗?教师出示1W的节能灯。
师:请同学们利用所学知识分析一下,要节能可以从哪些方面着手?
生:根据W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率,也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯,能不用空调机的情况下就不开空调机。当然可以双管齐下。
师:课本35页中的想想议议怎样理解?
生交流自己的看法:记者的错误主要是把消耗的电能与消耗电能的快慢──电功率混淆了。如果说节约的5000kw·h电能,可供10,000个电功率0、5kw的电吹风工作1h,那是完全可以的。
四、电功率与什么因素有关?怎样测量?
1、提出问题:课本中给出的电子手表的功率多大?空调机的功率多大?猜想影响功率大小的因素可能是什么?
生:可能与供电电压有关,也可能与其中的电流有关,我们已学到了一些这方面的数据。
2、设计简单的实验进行验证。
师:我们仍用550W的电炉和另一只150W的家用电灯泡进行研究。想一想现在我们如果只想研究电功率是否与电流有关,应在电路中接入哪些器材?
生:肯定要入电流表测出通过用电器的电流。
教师做演示实验:示教板上接150W的灯泡时,流过灯泡的电流多大?示教板上接550W的电炉时流过电流表的电流多大?
师:记下电流值,0、6A和2、6A(分别用1A和5A的量程测量),想一想实验能说明什么?
生:用电器的电功率与其中的电流大小有关。
师:用我们今天的实验不能探究出用电器的功率与电压有无关系,你能不能想办法进行探究呢?
生:可能要试着调整用电器两端的电压,试观察电压变化后,用电器的功率是否变化?
师:这个问题就留给同学们课后来完成。现在请计算一下,电灯和电炉中的电流与所用的电压的乘积多大?你看出了什么?
生:电功率P=IU
师:理论上给出的电功率公式是P=IU。公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W)、
师:根据你的经验来回答,家用空调机工作时的电流和电灯泡中的电流哪个大?能否用学到的知识来计算?
生:空调机中的电流大,因为电压相同时,用电器功率大的电流自然大。可以用公式 来分析。
师:你知道怎样测量电功率吗?
生:可以测量W,t,用定义公式计算,也可以测量I和U用公式计算。
课堂教学小结和延展
本节课中你学到了什么知识和技能?请简要列举。有哪些问题容易混淆?
本节课中你学到了什么研究问题的方法?
在情感态度价值观方面有何收获?
作业:课本36页动手动脑学物理。延展:每个家庭都需要照明的电灯,目前市场上既有白炽灯,又有电子节能灯,究竟哪一种灯更好呢?某中学的同学在课外调查中就这个问题进行了调查,了解到了如下情况:25w的白炽灯与11w的电子节能灯发光效率相当,他们选择其中的一组进行研究,收集了表中的数据。
项目额定电压/W额定功率/W寿命/h单价/元当地电费/元
白炽灯2206010001、50、52
电子节能灯22011500030、000、52
请根据表中所列的数据,说明你应选择何种电灯更经济?(要求写出所依据的物理原理和必要的文字说明)。
6、《电功》教学反思
刚才我上了《电能、电功》一课,课堂上与学生配合得较好。从引入、设问、演示实验、启发学生等环节来看,全班同学学习积极性高,达到了预期的教学效果,教学目标也得到了体现,是一堂比较成功的课。下面是我个人对这节课反思:
一、研究教材、明确教学目标,达到良好的教学效果
在备课时我做到认真研究教材,查找与《电能、电功》相关的教学资料,确定了这节课的知识目标、技能目标、情感目标,我也从中感受到以后每次备课都要把握好教学目标,这样才能找准教学的方向,引导学生积极学习
二、将抽象的知识生活化,体现从“生活走向科学”的教学理念
电能、电功这两个概念比较抽象,虽然生活中常用到,但学生并不了解,所以我们把这节课的内容拉近学生的生活。在认识电能时,我在教学中引导学生从生活事例入手,在课堂上让学生说出日常生活中各种用电器所发生的能量转化。并通过家里交电费的多少,引导学生学习电能表。从课堂上呈现的学生学习的状态来看,我觉得在今后的讲课要将物理知识与我们的生活现象紧密相连,让孩子觉得生活总处处有物理,从生活中的现象现体验物理,并学会用物理知识解释生活现象。
三、激发学生的兴趣,让学生亲自参与实验,培养学生的动手能力
教师亲自动手演示用电器的能量转化的实验,从而激发同学的探究兴趣,满足了学生的探究欲望,培养了学生的探究精神,在这个试验中充分体现了教师的主导作用。从学生回答问题的踊跃性来看,学生的兴趣始终在课堂上,学生主动参与课堂实验,思维和动手能力得以发展,知识掌握更为牢固,让孩子真正动手,达到了良好的教学效果。
下面说一下这节课不足的地方:
1.在讲解电能表的使用时,讲解的不够详细。虽然运用了跳绳计数器让学生理解电能表的转数意义,但由于没有布置每个人带一个到课堂,及我讲解的不到位,导致实验时个别同学观察不到,理解不了。
2.在讲解电功时,只让了一部分同学起来回答问题,存在有些同学还不懂。
在以后的教学过程中我们会克服以上反思中的不足,多学习课改理念、大胆创新、灵活的运用教材、多发现利用自己周围的科学课程资源。
7、《电功》教学反思
今天上了一节校内课题研究展示课,讲的是九年级总复习第八章电功率的单元复习。电功率是初中物理重难点章节之一,由于本章内容较多,共由六节内容组成,所以我今天的复习内容侧重电能和电功率的复习。教学中重视理论联系实际,突出解决问题的思路和方法,注重学习方法的及时总结。
课前给学生发了复习指导案,以知识结构的形式呈现,包含一些填空,公式等,让学生自己看书复习基本知识。但从上课学生的表现来看,自主复习的效果不是很理想,一些概念、物理意义、公式等还是不能准确熟练的表达出来。所以上课时,在重难点解析时占用的时间较长,对学生的薄弱之处又进行了强调和梳理。由此,在后面的做题时间就相对的少了些,没有完成预设的习题。
本节课的优点在于:
一、整节课始终与学生处于平等地位来复习讨论问题,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性。
二、所有的知识点和练习都由学生独立完成,并及时给与点评,让学生明白自己解题的对错,问题出在哪里。
三、练习题大都集中了这几年的中考题的题型,让学生明白中考的考试方向。
四、本节课始终贯彻“先学”、“后教”、“做中学”的有效的高效的课堂教学模式理念。
8、《电功》教学反思
《电能电功》这节课的内容,表面看简单,学生学习也不会有什么困难,但在教学中发现在定性实验后直接给出电功公式,不能用知识拓展的办法来解决,这对学生接受新知识来讲有一定的困难,这需要从现象的分析人手加深学生的印象,拓展知识的外延。这一点本课做得不够。至于更本质的属性,学生将来到了高中和大学将会继续学习,这里不必讲得过多过深。
在探究电功的大小与哪些因素有关时过分地强调了过程,由于时间有限而忽略了结论的得出,这样的探究有些变成一种形式主义的表演了。课后我觉得探究前应做好两个工作,首先通过实验创设情景,引导学生猜想,不至于他们杂乱无章,没有边际的乱猜,起不到一定的实际效果。创设情景时,我可以通过两个灯泡的亮度使学生体验到电流做功的大小不同,从而猜想电功可能与哪些因素有关。其次引导学生设计实验,并通过设计实验表格,使学生注意实验记录,得出结论,避免了他们实验时不知道做什么,达不到实验的目的。如果这样的引导,同学就能通过实验成功地测出一些有效的数据,并能通过讨论培养学生用精练的物理语言进行归纳和概括出实验结论,可以说这样既体现了学生的参与过程,培养学生的思考和动手能力,知识的达成度也很高,注意了课堂的时效性。课堂应该是有控制的开放,探究应该是在教师指导下的初步探究,所以根据我们的学生特点怎样做好引导,在有限的时间内,既能达成一定的知识目标,又能体现学生的参与过程。这需要在今后的教学中不断的探索。
9、《电功》教学反思
通过这节课的教学,我有以下几点体会:
1、作为一门科学的物理,电功概念的本身固然很重要,但作为教学中的物理,概念的形成则显得更为重要,因此在教学中,我通过猜想,实验、讨论等方法,尽可能再现知识的发展过程,在先物理思维,使学生受到科学的严谨性的教育。
2、这节课的内容,表面上看较简单,学生学习也不会有什么困难,但在备课时我发现了两个疑点:一个是从力学的功过渡到电功;另一个是在定性实验后直接给出电功公式,这两点都不能用扩展知识的办法来解决,所以我便着重从现象的分析中加深学生的印象,扩展知识的外延,至于其更本质的属性,学生将来到了高中和大学将会继续学习,这里不必讲得过细、过深。
3、教师的课堂提问是把知识引向深入的重要渠道,从引入新课到课后小结,我都尽力设计适当的问题,创造物理情境,并通过自己有意识地引导、点拨、激发学生的求知欲和学习热情。
10、《电功》教学反思
上完这节研讨课,总结一下得与失。1、本节课有两个重点内容:一、电功、电能的概念;二、电功的大小与哪些因素有关。根据教材的安排,首先引入电功概念,然后通过演示实验通过自己的尝试,总结本节课的成功之处就是:恰当的教学方式体现了师生互动、共同发展;具有创新的物理实验突出了本节课的亮点;作为一门科学的物理,电功概念的本身固然很重,但作为教学中的物理,概念的形成则显得更为重要,因此在教学中,我通过猜想、实验、讨论等方法,尽可能的再现了知识的发展过程。
首先引入电功概念,然后通过演示实验总结出电功的大小与电压、电流和通电时间有关,并得出电功的计算公式,最后是巩固和联系。这样的安排可能最大的优点就是流畅,但缺乏的就是创新和课改所倡导的对学生发展的关注。考虑到以上的因素,我对这节课进行了这样的重新设计:在讲电功、电能的概念分析到电功的实质时我引导学生就生活中的实例思考电流通过用电器时可引起哪些变化:或牵引物体运动;或发光、发热;或发生化学变化等等,让学生知道电流做功的多种表现形式。这样做学生虽然没有完全掌握概念的内涵,却掌握了电功的大部分外延,收到较好的教学效果。在研究电功与哪些因素有关时,改演示实验为学生实验,采用先猜想、再实验、最后总结的探究式教学模式。这样的教
学模式强调开放性和学生自主探究的过程,可培养学生积极主动的学习态度和学习能力,让学生的思维得到发展。采用对比机械功,让学生观察实验现象,通过引导他们思考、分析、讨论,自然而然引出电功与哪些因素有关,强调了知识形成的过程和学生的理解。
2、在电能表的教学中,由于实物太小,一两句话很难讲清楚,所以我用电脑设计了一个小动画,使电能表的数字跳动和旋转都一目了然,直观而有效。
本堂课不足之处:
1、由于课堂多次利用多媒体教学使得板书设计过于简单,这种失误,往往只注意了课件的精美,而忽略了板书。这 是以后我应该注意的问题。
2、梳理学生的猜想时显得经验不足,我想这也许不是一朝一夕所能解决的问题,它可能是一种经验和知识积累到一定程度,才能灵活处理的问题,所以我应该把这种教学方式运用到平时的教学中,不断总结,积累经验,增强课堂应变能力。
3、这节课的内容,表面看简单,学生学习也不会有什么困难,但在教学中发现在定性实验后直接给出电功公式,不能用知识拓展的办法来解决,这对学生接受新知识来讲有一定的困难,这需要从现象的分析人手加深学生的印象,拓展知识的外延。这一点本课做得不够。至于更本质的属性,学生将来到了高中和大学将会继续学习,这里不必讲得过多过深。
4、在探究电功的大小与哪些因素有关时过分地强调了过程,由于时间有限而忽略了结论的得出,这样的探究有些变成一种形式主义的表演了。课后我觉得探究前应做好两个工作,首先通过实验创设情景,引导学生猜想,不至于他们杂乱无章,没有边际的乱猜,起不到一定的实际效果。创设情景时,我可以通过两个灯泡的亮度使学生体验到电流做功的大小不同,从而猜想电功可能与哪些因素有关。其次引导学生设计实验,并通过设计实验表格,使学生注意实验记录,得出结论,避免了他们实验时不知道做什么,达不到实验的目的。如果这样的引导,同学就能通过实验成功地测出一些有效的数据,并能通过讨论培养学生用精练的物理语言进行归纳和概括出实验结论,可以说这样既体现了学生的参与过程,培养学生的思考和动手能力,知识的达成度也很高,注意了课堂的时效性。课堂应该是有控制的开放,探究应该是在教师指导下的初步探究,所以根据我们的学生特点怎样做好引导,在有限的时间内,既能达成一定的知识目标,又能体现学生的参与过程。这需要在今后的教学中不断的探索。