苏科版九年级下册 物理 教案 15.1电能表与电功

“电能表与电功（一）”教学案例
【课题】电能表与电功（一）
【教学目标】
1、知道电功的概念及其单位。

2、通过实验探究电功的大小与哪些因素有关，理解电功公式的意义。

3、能初步应用电功公式计算有关问题。

4、进一步体会做功与能量转化的联系。

【教学重点、难点】电功的含义，探究电功的大小与哪些因素有关。

【实验器材】电源、导线、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、不同规格的灯泡
【实验教学设计思路】
本节课的重、难点是探究电功的大小与哪些因素有关。

由于学生之前已经学过欧姆定律，上课开始后，又看到桌上的实验器材，就跃跃欲试。

于是，我决定从重温串并联电路开始，让学生先分别连接出串并联电路。

再引领学生观察灯泡的亮度，作出猜想和实验探究。

不知不觉地引到电功。

这样设计的目的不仅是满足学生的好奇心、动手欲，也为下面电功的探究实验埋下伏笔。

至于电功与能量转化则借助遥控小汽车，又有趣，又明白。

【实验类型】学生实验
【实验教学过程】
一、引入新课
师：前面大家已经学过串并联电路，同学们想不想自己动手尝试一下连接串并联电路？（一二组连串联电路，三四组连并联电路。

）
教师提醒：电路连接时要规范操作！
学生活动：连接串并联电路。

二、新课教学
1、重温串并联电路
师：电路中灯泡的亮度相同吗？
生：不同。

思考：灯泡的亮度为什么会不同呢？
学生小组内讨论。

学生提出猜想：串联电路中，电压大所以亮。

并联电路中，电流大所以亮。

师：为什么这样猜想？启发学生思考。

生：串联电路中，电流肯定相等，但电阻不同，电压不同，所以猜想是电压大，灯泡亮。

并联电路中，电压肯定相等，但电阻不同，电流不同，所以猜想是电流大，灯泡亮。

师：用什么仪器可以验证我们的猜想呢？
生：电压表、电流表。

师：同学们就用电压表和电流表来测一测，检验一下你们的猜想是否正确吧。

学生活动：使用电压表和电流表检测，验证猜想。

学生汇报实验结果：猜想正确
2、电流做功
师：为了使同学们更深入理解电学现象之后的本质，老师今天还带来了大家的童年最爱——玩具车。

师演示：用手一直推玩具车，玩具车向前运动。

师：同学们观察到什么现象？
生：小车向前动了。

师：过程中，手是否对小车做了功呢？
生：做功了。

师：为什么你们判断手对车做功了？
生：因为手施加了力，且在力的方向上移动了距离。

师演示：拨动开关，使小车运动。

师：这次小车的运动，难道老师也对它做功了吗？
生：没有。

师：谁对小车做功了呢？
生：电（流）做功了。

师：电流看不见，摸不着，大家如何判断电流对小车做功了？
生：小车向前运动了，说明电流对它做功了。

师：电流对它做功的过程中，小车向前运动，获得了什么能？
生：机械能。

生补充：声能、光能、内能。

（学生看到小车运动时发光、听到音乐声，还有小车会发热的现象。

）
师：我们把机械能、声能、光能、内能统称为其它形式的能。

总结：电流做功的过程就是电能的转化过程。

电流做了多少功，就会消耗多少电能，就有多少电能转化为其它形式能。

当然反过来也成立。

师：以白炽灯为例，同学们知道它发光时能量如何转化吗？
生：电能转化为内能进而转化为光能。

师：在相同时间内，如果电流做的功越多，消耗的电能越多，转化的光能就越多，灯泡就越亮。

而我们刚才的实验中灯泡的亮度一样吗？这不就说明了相同时间内电流做的功不一样吗？
3、探究影响电流做功多少的因素
师：请同学们猜想一下电流做功的多少可能与哪些因素有关？（教师可提示学生联想上课一开始做的实验。

）
生猜想：电流做功的多少可能与电压、电流和通电时间有关。

师：如何比较电流做功的多少？
生：比较灯泡的亮度。

师：这叫什么方法？
生：转化法。

师：实验过程中需采用什么研究方法？
生：控制变量法。

师：探究电流做功的多少与电压的关系，如何控制变量？
生：改变电压，控制电流和通电时间相等。

师：两个灯泡设计成什么电路能做到电压不同，电流相同呢，请同学们集合小组的智慧画出电路图。

学生活动：动脑设计、讨论交流。

学生汇报：
师：为什么要设计成串联呢？
生：改变电压，控制电流和通电时间相等。

师：所选的两个灯泡要同一规格吗？
生：不同规格。

师：同学们能得出什么结论呢？
生：电流和通电时间相同时，电压越大的灯泡中电流做的功越多。

师：同学们只是设计出电路图，并没有实验呀，如何得出这个结论的？
生：这个实验就是上课开始时做的串联电路实验。

师：上课开始时做的串联电路实验，我们只做了一次，同学们就得出刚才的结论，这样的结论可靠吗？
生：不可靠。

还要多次实验。

师：如何改进，才能方便地多次实验呢？
学生再次讨论交流。

学生汇报：电路中串联一个滑动变阻器。

师：下面我们再来探究电流做功的多少与电流的关系。

请同学们设计出电路图。

学生活动：动脑设计、讨论交流。

学生汇报：
师：同学们的这两种方案共同之处是灯泡都是并联的，为什么要设计成并联呢？
生：改变电流，控制电压和通电时间相等。

师：所选的两个灯泡要同一规格吗？
生：不同规格。

师：同学们觉得哪种方案更好呢？
生：第二种。

师：为什么第二种更好？
生：多了一个滑动变阻器，便于多次实验，使结论具有普遍性。

师：同学们能得出什么结论呢？
生：电压和通电时间相同时，电流越大的灯泡中电流做的功越多。

师：同学们只是设计出电路图，并没有实验呀，如何得出这个结论的？
生：这个实验也是上课开始时做的并联电路实验。

师：原来老师一开始安排的串并联实验，并不仅仅是为了复习旧知识，大家在不知不觉中探究了电功与电压、电流的关系。

师：我们还有一个猜想，电功和通电时间有关，大家觉得这个猜想我们还需要实验来验证吗？生：不需要。

根据生活经验得知，通电时间越长，消耗的电能就越多，电流做功就越多。

师：请同学们现在来总结一下实验结论。

生：电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关。

电压越大、电流越大、通电时间越多，电流做功就越多。

师：进一步的研究证明：某段电路上的电功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流及通电的时间成正比。

【公式】W=UIt
【单位】J=V·A·S
4 、电功公式的应用
例题：将一个电暖器单独接在家庭电路中，通过它的电流是10A，则通电1min电流做了多少功？
三、课堂小结
【说明】
1、电功这一节课，在引入时，没有直接引入电流做功。

而是从重温串并联电路开始，让学
生先动手连接出串并联电路。

这样设计，一方面是为了满足学生迫切动手实验的心理，另一方面也为探究电功埋下伏笔。

2、这样设计，学生很容易地猜想出电功与电压和电流有关。

3、在构建电流做功知识点时，考虑到电流的不可见性，先是用学生看得见的推力对小车做
功，再闭合开关，通电使小车向前运动。

学生很轻松地构建了电流能做功的知识。

4、玩具车既有趣，又清楚地显示了电流做功时，消耗的电能除了转化为机械能以外，也能
转化为声能、光能等其它形式的能。

之后，又以白炽灯为例分析了其能量转化情况，这有利于后面的探究电功的实验。

5、探究电功的影响因素是本节课的重点。

教学中，为提高学生的探究能力、分析问题的能
力，让学生自主设计电路，教师只起启发的作用。

学生通过组内交流，设计出了较好方案。

6、学生设计出电路之后，蓦然发现就是上课一开始的串并联电路，有一种惊喜之感，课堂
也做到了首尾呼应。

7、本节课设计时，教师就想让学生尽情地实验、尽情地思维碰撞，奈何一节课时间有限。

但看着学生快乐动手、积极动脑的情景，觉得这才应该是物理的学习之路。