资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 九年级 学期 秋季
课题 第1节　电能　电功
教学背景
1．教学内容分析 《电能　电功》是物理九年级全一册（人教版）《第十八章　电功率》第1节的内容。《义务教育物理课程标准（2022年版）》要求“从能量转化的角度认识电源和用电器的作用”“结合实例，了解电功”，建议“学读家用电能表，根据读数计算用电量”。本节内容既需要学生综合运用电流、电压、电阻以及电路的基本知识，还需要结合欧姆定律和串、并联电路的规律进行综合分析。对电能和电功的理解是学生后续学习电功率、焦耳定律等内容的基础，电能的计量是生活的基本技能，对消耗电能多少的讨论是学习电功率、安全用电和节约用电的必备知识。理解和掌握电能与电功的概念，有助于学生更好地理解和应用电学知识，具有承上启下的重要作用。 电能与生活联系紧密，是学习电学知识的核心概念。本节从学生了解的电能的利用入手，继而从电能的转化、单位和电能的计量等多个角度，帮助学生认识电能。通过电能的消耗和电费的计算，实现从物理走向社会。电功的影响因素涉及电压、电流和通电时间三个物理量，学生在理解电功概念时，需要同时考虑这些因素的影响，增加了学习的复杂性。通过分析和归纳，使学生认识到使用用电器的过程，其实就是消耗电能，将电能转化为其他形式能的过程。这种能量转化，本质上就是电流做功的过程。在此基础上，学生可以得出消耗电能的过程其实就是电流做功的过程。再结合分析生活实例，通过电能转化是由电流做功实现的，引入电功的概念。引导学生根据生活经验猜想电功的影响因素，加深学生对电功概念的理解和掌握。 2．学情分析 从知识上看，学生已对能量、电能的利用以及电能表有一定的认识和了解，并且掌握了电学的基本概念，串、并联电路的特点和欧姆定律的相关内容，这些已有的知识和能力为本节课的学习与逻辑分析奠定了良好基础。此外，学生已经学习过机械功的概念，可以运用迁移对比的方法帮助理解电功的概念。 从思维方法上看，初三学生对以直观的现象或者生活经验作为支撑的物理知识比较容易理解和掌握，而对于抽象的现象、具有一定思维含量的知识的理解，普遍会感到困难；除此之外，学生们经历过多次探究实验，初步了解了探究的方法和步骤，但表达猜想的能力还需要加强。
教学目标
物理观念 通过分析生活实例，从能量转化的角度认识电能和电功，进一步完善能量观念。 科学思维 1．通过利用能量转化和功能关系，认识电能、电功的过程，发展科学推理能力。 2．通过猜想电功的多少与哪些因素有关，能对自己的猜想进行分析说明，培养科学论证的能力。 科学探究 1．通过学习用电能表计算用电量的方法，提升获取数据的能力。 2．通过生活经验猜想电功的多少与哪些因素有关，渗透实验猜想的意识。 科学态度与责任 通过对“1度电能做哪些事情”及节电措施的讨论，形成节能环保的自觉行为，提升可持续发展的社会责任。
教学内容
教学重点 电能和电能的计量。 教学难点 对电功概念的理解。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 分析情境：门式起重机内部有电动机，通电后电动机转动起来，可以把集装箱吊起。 提出问题：集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来？ 思考情境中的能量转化过程并回答：电源提供了电能，电动机将一部分电能转化为集装箱的重力势能。 引入生活情境启发学生思考。同时为电功概念的理解打下基础。
新知探究 一、电能 提出问题1：生活中电能的利用无处不在，你能否列举生活中的用电器，并分析电能可以转化为哪些其他形式的能？ 介绍生活中的电能单位。 提出问题2：1千瓦时比1焦耳大得多，你知道它们之间的关系是什么吗？ 提出问题3：电能是人类生活、生产的重要资源，你知道1度电可以做哪些事情吗？ 介绍电能表：其实在同学们的家中，都有计量消耗电能的仪器——电能表。电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。 展示生活中的电能表。 提出问题4：如何用电能表测量出用电器在一段时间内消耗多少电能？ 锻炼学生读数并计算一段时间的用电量。组织学生尝试计算电费。 回答问题：分析电灯、电动机、电热水器工作时及充电宝充电时的能量转化过程。 思考、讨论，分析得出：1 kW·h＝3.6×106 J。 同学们思考并回答。 回答问题：记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量。 练习电能表的读数并计算用电量和电费。 通过对生活实例的观察分析，让学生联系实际，从电能的转化、单位和电能的计量等多个角度来认识电能，从中概括出物理事实并给予解释，以此加深对电能的理解，培养学生分析和总结的能力。通过对1度电能做哪些事情的讨论，加深学生对电能在生活中的重要性的认识，渗透节能意识。
二、电功 提出问题5：电能是如何转化为其他形式的能的？ 引导分析：能量的转化要通过做功来实现。同样，电能转化为其他形式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。电功这个物理量，我们用字母W来表示。 举例分析：电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出机械能；电热取暖器工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电热取暖器的内能增加。我们常说消耗了多少电能，也可以说电流做了多少功。 提出问题6：结合用电器的能量转化，思考电流做功的多少可能与哪些因素有关。 总结介绍：研究表明，当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W＝UIt。 思考并猜想。 一起分析。 一起分析。 小组讨论并回答：以上过程都是电流在做功，电流做功的多少可能与电流的大小有关。电压是产生电流的原因，电流做功的多少可能与电压的高低也有关。根据生活经验，用电器工作时间越长，消耗的电能越多，电流做功越多，电流做功的多少可能与通电时间的长短有关。 从能量转化的角度认识电功，进一步完善能量观念。 结合已有知识和生活经验，通过能量守恒和功能关系，推理电功的多少与哪些因素有关，有猜想与假设的实验意识。
学以致用 提出问题：有一盏荧光灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为0.2 A，计算这盏灯工作1 h，电流做了多少功，消耗的电能是多少？ 提出问题：一盏亮度相同的LED灯，接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为0.09 A，工作1 h，消耗的电能是多少？ 引导分析：从计算中可以发现，两盏灯接在电压相同的电路中，且工作相同的时间，LED灯比荧光灯更节能。节约用电，我们可以从身边做起。 介绍“地球一小时”活动，引导学生思考生活中的节电小妙招。 学生思考并计算：消耗电能应为1.584×105 J。 计算并回答：同理可以得到是7.128×104 J。 思考生活中其他节约用电的措施。 通过利用公式对比计算相同亮度的荧光灯和LED的灯在相同的电压下工作相同时间内消耗的电能，让学生对节约用电有进一步的认识，形成节能环保的自觉行为。
课堂小结 学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。
板书设计
18.1　电能　电功 一、电能 1．应用：电能转化为其他形式的能。 2．单位 （1）常用单位：千瓦时（kW·h） （2）国际单位：焦耳（J） （3）单位换算：1 kW·h＝1×103 W×3 600 s＝3.6×106 J 二、电功 1．定义：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。 2．公式：W＝UIt
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