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18.1 电能　电功
【学习目标】
1．知道电能的单位是焦耳(J)，另一个单位是千瓦时(kW·h)。
2．知道电功的单位是焦耳(J)。
3．通过本节课的学习，学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算。
【教学重难点】
重点：学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解。
难点：家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解。
【教学方法】分析归纳法、讨论法、探究法、观察法。
【教学过程】
（一）新课导入：
展示火车运煤、高压输电、油轮运油、管道输油等有关能源供应运输场景；生产、生活中用电的场景。在我们的生活中，“电”太重要了。电也是一种能源，我们把它叫做电能。电能是如何产生的，它又能为我们提供哪些服务呢？让我们带着问题来一起学习第十八章第1节——电能　电功。
（二）新课讲授：
(一)电能
课件展示：
教师提出问题：这些风车是用来观光的吗？
学生观察图片思考问题的答案：这些风车是用来发电的。
教师顺势提问：同学们家里有很多电器，这些电器需要电才能工作。那么，人类通过什么方法获得电能呢？
以小组为单位，学生讨论交流。
我们日常生活、生产中使用的电能基本上是通过两条途径获得：一是从电厂获得，二是从各种电池获得。
风车就是用来发电的，除了风力发电之外还有火力发电、太阳能发电、潮汐发电、地热发电、垃圾发电、核电站等等。
师生共同总结：电源供电是将其他形式的能转化为电能。
教师提问：生活中电能的利用无处不在，请同学们列举生活中电能的利用，并说出它们能量的转化。
学生讨论列举很多生活中的用电器，教师适当给予总结。
教师用课件展示：电灯把电能转化成光能，为我们照明；电视机、电脑把各种信息加工后传达给我们；电热器、电风扇……
教师引导：每个家庭都在用电，不同的家庭用电的多少不同，我们平时是如何对消耗的电能进行度量的呢？
学生认真阅读课本，寻找出问题的答案：“度”是电能的单位，它的学名叫做“千瓦时”，符号是kW·h。
教师引导：物理学中常用的能量的单位是焦耳(J)，1 kW·h＝3.6×106 J。
(二)电能的计量
教师利用课件展示：缴纳电费通知单。
学生阅读电费单，从中寻找有用的信息。
想想议议：1.由以上通知单你能获得哪些信息？
2．家里用的电能的多少不同，收取的电费不同，怎样判断你家里消耗电能的多少？
学生以小组为单位，思考、讨论、回答。
教师投影图片：各种电能表。
学生说出表盘上参数的含义及如何计量一段时间内消耗的电能。
师生共同总结：1.表盘上的实数以kW·h为单位(常用单位)。
2．最后一位是小数位。
3．600 revs/(kW·h)的含义：每消耗1 kW·h的电能，电流表上的转盘转过600转。
4．根据表盘的参数，已知一定时间内转盘转动的转数，计算消耗的电能或已知消耗的电能计算转盘转动的转数。
消耗的电能＝×实际转数。
教师用课件展示：1度电的作用。
学生认真阅读，认识到1度电的作用和重要性。
教师点拨：1 kW·h的作用：采掘原煤约100 kg，电炉炼钢约1.6 kg，洗衣机工作约2.7 h，电车行驶约0.85 km，灌溉农田约330 m2，电脑工作约5 h。电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。为节约每一度电，我们要从生活中的点滴做起。
(三)电功
想想议议：有人说自来水管的水流过来，水龙头有水流出，我们就要交水费。而我们的生活中，电流从发电厂通过火线“流过来”后又从零线“流回去”了，而且电流又没有减小，所以我们不应该交电费。你认为这么说有道理吗？
小组交流讨论，找出问题的答案。
教师点拨：通过电流做功，可以将电能转化为其他形式的能量，电厂持续提供电能才能够保证电路中的电流大小不变，如果电厂不提供电能，那么电路中的电流就会消失。
教师利用多媒体展示电动车、电饭煲、电镀等等图片。
教师提出问题：电能可以转化成什么能量？学生讨论回答。
师生总结：电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，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。消耗了多少电能，和电流做了多少功是一样的。
教师提出问题：电流做功跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短有什么关系吗？
学生分组合作，设计探究实验。
教师引导，控制变量法探究实验：
1．取两个不同的灯泡串联在电路中，用电压表显示其示数，观察灯泡相同时间的亮度。
2．取两个不同的灯泡并联在电路中，用电流表显示其示数，观察灯泡相同时间的亮度。
学生讨论回答：加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。当电路两端的电压为U，电路的电流为I，通电时间为t时，电功W(或者说消耗的电能)为W＝UIt。单位：1 J＝1 V·A·s。
教师利用多媒体出示例题：
【例题】把电烙铁接在220 V的电路中，通过它的电流是350 mA。问通电30 min消耗了多少电能？
学生读题讨论，几个学生在黑板上进行板演，其他学生在作业本上解题。
教师点评学生的完成情况，强调单位换算。
教师利用课件展示规范的解题过程。
解：I＝350 mA＝0.35 A
电烙铁消耗的电能为：
W＝UIt＝220 V×0.35 A×1 800 s＝1.386×105 J。
（三）课堂练习：
1．关于电功，下列说法中正确的是(　　)
A．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多
B．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多
C．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多
D．用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多
2．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是(　　)
A．电能表的标定电流为10 A
B．电能表的标定电流为5 A
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9 316 kW·h
D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6 J
【答案】1.D　2.B
3.如图所示电路，电阻R1＝10 Ω。若断开S2、闭合S1，电流表的示数I1＝0.30 A；若闭合S1、S2，电流表的示数I2＝0.50 A。求：
(1)电源两端的电压；
(2)电阻R2的阻值；
(3)电流通过电阻R2在2 min内所做的电功。
【答案】(1)由欧姆定律得U＝I1R1＝0.30 A×10 Ω＝3 V；(2)通过电阻R2的电流I＝I2－I1＝0.50 A－0.30 A＝0.20 A。由欧姆定律公式变形得：R2＝＝＝15 Ω；(3)由电功公式得：W＝UIt＝3 V×0.20 A×120 s＝72 J。
（4）课堂小结：
通过今天的学习你学到了什么？有什么成功的经验和收获？
1．认识了电能表。
2．通过电能的利用理解电功的概念。
3．电功的计算公式。
（五）作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节　电能　电功
(一)电能
单位：kW·h　1 kW·h＝3.6×106 J
(二)电能的计量
电能表参数的含义
(三)电功
公式：W＝UIt
单位：1 J＝1 V·A·s
【课后反思】
本节课的成功之处就是恰当的教学方式体现了师生互动、共同发展的教学理念，在教学中通过猜想、实验、讨论等方法，尽可能地再现知识的发展过程。在学习电功、电能的概念、分析电功的实质时，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，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。
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