《电能表与电功 第1课时》示范公开课教学设计【初中物理苏科版九年级下册】

《电能表与电功》教学设计

教学目标

1．了解电能和我们生活的关系，知道电能的单位。

2．会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识。

3．从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。

4．通过实例理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。

教学重难点

教学重点：电能和电能的计量。

教学难点：对电功概念的理解。

教学准备

多媒体课件。

教学过程

课堂引入

教师口述：生活中电能的利用无处不在，例如：电灯、电风扇、电热水器、电视机、计算机、电冰箱、洗衣机、空调等，我们的生活越来越离不开电了。大家知道这些电是从哪儿来的吗？生活中电能都转化为了哪些形式的能？

新知讲解

一、电功

电灯在工作时把电能转化为光能；电风扇和电力机车在工作时把电能转化为机械能；电热孵化器和电热水壶在工作时把电能转化为内能，等等。我们可以发现，所有的用电器工作时都能把电能转化为其他不同形式的能，为我们所用。这就是用电器的作用。

在不同的家庭中，用电器用电的多少不同。同学们一定常听父母说，上个月家里用了多少“度”电。“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时，符号kW·h。在物理学中，常用的能量单位是焦耳。这些都是电能的单位。电能常用单位之间的换算关系为

1度=1 kW·h=1×1 000 W×3 600 s=3.6×106 J

用电器的作用是能把电能转化为光能、机械能或内能等能量，即转化为其他形式的能，这个过程就是电流做功的过程。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。

电功的大小与那些因素有关呢？让学生进行猜想：时间、电流、电压、电阻……

当电流通过小灯泡时，小灯泡发光，把电能转化为光能；通电时间越长，转化为的光能越多，即电流做功越多。由此可见，电流做功的多少与通电时间有关。

如图所示，甲、乙两灯串联在电路中，以保证通过小灯泡的电流相同，闭合开关后，两灯通电时间也相同，发现灯泡亮暗程度不同。观察电压表发现，灯泡两端的电压不同。两端电压大的甲灯较亮，即电流做功较多。可见，电流做功的多少还与用电器两端的电压大小有关，电压越大，电流做功越多。

如图所示，把丙、丁两灯并联在电路中，保证两灯泡两端的电压相同，闭合开关时，两灯通电时间也相同，发现灯泡亮暗程度仍不同。观察电流表发现，电流大的丙灯较亮，即电流做功较快。可见，电流做功的多少还与通过用电器的电流大小有关，电流越大，电流做功越快。

电流做功的多少与通电时间的长短、电压的高低和电流的大小都有关系。通电时间越长，用电器两端的电压越高，通过用电器的电流越大，电流做功越多。电流做功的多少即电功，用符号W表示。研究表明，当通电时间为t，电路两端的电压为U，电路中的电流为I时，

电功与电压、电流和通电时间的关系可以表示为：

W=UIt

当U、I、t的单位分别取s、V、A时，电功的单位即为J。在日常生活中，我们很少说电流做功的多少，而常说消耗电能的多少，这些说法的意思都是一样的。

二、电能表

教师口述：家庭中，消耗了多少电能怎么测量呢？这就需要用到一个仪表，它就是电能表。有时候也叫做电度表。

教师活动：展示电能表的图片，讲解电能表的读数。

电能表最上面的数字是电路所消耗的电能。电能表上数字的单位是千瓦时，最后一位是小数。如图所示的电能表的读数为895.9 千瓦时。

某一时间段内，这个时间段末的电能表的读数减去这个时间段初始的读数就是这段时间内这部分电路的用电量。

教师活动：结合电能表的实物图，讲解电能表各参数所代表的意义。

220 V、50 Hz代表这块电能表应接在220 V、50 Hz的电路中。

10（20）A代表该表基本电流为10 A，短时间内通过的电流允许大些，额定最大电流为20 A。

1 kW·h=1250 盘转数代表每消耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过1250圈。

教师设问：有哪些常用的电能表呢？

教师活动：向学生讲述有转动铝盘的电能表，其特点是操作安全、价格低廉、坚固耐用。

教师活动：向学生讲述没有转动铝盘的电能表，其内部的电子电路计算电能，示数由液

晶板显示。其特点是防窃电能力强、计量精度高、负荷特性较好。

教师活动：向学生讲述IC卡式电能表。

用户将IC卡充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要为IC卡充值，并重新将卡插入电能表。IC卡式电能表的特点是：不需要人工抄表，有利于现代化管理。

电能是人们生活中的重要资源，随着社会需求越来越多，能源供应日益紧张，因此要节约每一度电。观看教材图片，让学生说明1 kW·h电的作用。

1 kW·h电能采掘原煤约100 kg，电炉炼钢约1.6 kg，洗衣机工作2.7 h，电车行驶约0.85 km，电脑工作约5 h……

教师活动：播放视频《认识电能表.mp4》。

典型例题

例1小明家中1月底与2月底电能表的示数如图所示，请估算2月份他们家消耗的电能。

一月底

二月底

解析：根据电能表两次示数差，可以测出在一段时间内用电器所消耗的电能。第一次的读数是：3 287.5 kW·h，第二次的读数是3 394.5 kW·h。第二次的读数减第一次的读数，即3 394.5 kW·h－3 287.5 kW·h=107 kW·h。这就是小明家2月份消耗的电能。

答案：107 kW·h

例2有某一用电器接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为0.09 A，计算这个用电器使用5 h用电多少千瓦时。

解析：通过阅读题干，找到问题的指向“用电多少千瓦时”，就是消耗电能多少，即电功的大小，电功与电压、电流、通电时间的关系可以用公式W=UIt表示。W=UIt=220 V×0.09 A×1.8×104 s=3.564×105 J=0.099kW•h。