资源简介

电功
【教学目标】
1．知道做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
2．通过探究，知道电流做功与电流、电压的大小及通电时间的长短有关系。
【教学重难点】
重点：电功的意义，电功的计算。
难点：实验探究电流做功与电流、电压的大小及通电时间的长短的关系。
【教学准备】
多媒体、学生电源一台、电流表、电压表及开关各一个、导线若干、秒表、相同的小马达两个、细线两根（每根约1m）、重物一个。
【教学过程】
一、导入新课
提出问题：假如现在生活中没有了电，生活会怎样？
通过学生的回答电的重要性，从而引入课题。
二、新课教学
（一）电流做功
1．演示
（1）将一粉笔头静止从高处释放，使其自由下落。
（2）用手拉着一个用线系着的钩码，使钩码上升。
2．提出问题
（1）这两个现象中有没有做功？各是哪个力在做功？
（2）做功过程中有没有能的转化？各是什么能转化为什么能？
得出结论：做功的过程就是能量转化的过程。做功的多少可以表示能量转化的多少。
3．展示“观察与实验”电流做功
（1）提出问题：闭合开关，通电一段时间，观察砝码高度是否变化？
（2）总结：有了电流，电动机就可以提起砝码，在电动机提起砝码的过程中，砝码的重力势能增加，是电流在做功，电能转化为机械能。电流做的功叫电功，电功的多少就是消耗电能的多少。
4．思考：生活中还有哪些用电器能把电能转化为内能或机械能？
（二）影响电流做功多少的因素
1．提出问题，进行猜想与假设
让学生说出猜想结果和依据，然后通过几个例子进一步肯定学生的猜想：
一个手电筒和一台21寸彩电工作时电流差不多，工作相同的时间，哪个消耗的电能多？电流通过哪个用电器做的功多？
家庭中，一盏电灯和一台空调工作相同的时间，电流通过哪个用电器做的功多？
为什么我们提倡人走灯灭，夏季把空调的设定温度调高一些？
引导学生说出电流做功可能与电压、电流及通电时间有关。
2．设计实验
提出问题：
（1）探究过程中应采用什么实验方法？
（2）如何衡量电流做功的多少？
（3）按照你的思路，你需要哪些实验器材？要使不同的用电器电流相同而电压不同，应怎样连接用电器？要使不同的用电器电压相同而电流不同，应怎样连接用电器？
通过交流与讨论使学生认识到应当用控制变量法进行实验，可通过用电器工作时得到的内能、机械能的多少判断电流做功的多少。要使不同的用电器电流相同而电压不同，可将不同的用电器串联起来；要使不同的用电器电压相同而电流不同，可将不同的用电器并联起来。
根据图14-2-1，砝码被提升得越高，电流做功越多。保持相同的通电时间，分别用不同大小的电压、电流将砝码提起，看看电流做功多少跟电压、电流的关系。
引导学生设计实验步骤和实验记录表格。最后表格确定如下：
实验次数 电压/V 电流/A 砝码重/N 通电时间/s 砝码被提升的高度/m
1




2




3




4




5




6




3．进行实验
师生合作完成演示实验（学生设计电路图，连接电路，教师进行指导，特别要求学生注意两电表量程的选择。实验按以下步骤进行：
（1）在不改变电压和电流的条件下，改变时间，探究电功与时间的关系。
（2）在电流和通电时间不变的条件下，改变电压，探究电功与电压的关系。
（3）在电压和通电时间不变的条件下，改变电流，探究电功与电流的关系。
4．分析与论证
组织学生讨论表格中的数据，得出结论：
（1）在电流电压一定，通电时间越长，砝码升高越高，表明电流做功越多。
（2）在电流及通电时间一定时，电压越大，砝码升高越高，表明电流做功越多。
（3）在电压及通电时间一定时，电流越大，砝码升高越高，表明电流做功越多。
（三）电功的公式
精确试验数据表明：电流做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的成绩。即
W=UIt
强调各物理量的单位：U伏，I安，t秒，W焦。
1J=1V·A·s=1N·m
课堂练习：一玩具小风扇的电动机两端所加的电压是1.5V，通过电动机的电流是0.5A．则通电1min电流做功是多少？
三、课堂小结
（一）你学到了哪些知识？
（二）你学会了哪些方法？
【作业布置】
1．小明的书桌上有一盏台灯，正常使用时通过灯丝的电流为150mA，他每晚要在灯下面学习30min，那么每晚流经台灯的电流做多少功？
2．阻值分别是4Ω和6Ω的两个电阻，并联在4V的电路上时，通电1min，通过每只电阻的电流做的功分别是多少？串联在4V的电路上，通电1min，通过每只电阻的电流做的功分别是多少？
【板书设计】
（一）电流做的功叫电功，电功的多少就是消耗电能的多少
（二）电流做功与哪些因素有关
1．电压和电流相同的条件下，通电时间越长，电流做功越多。
2．电压与通电时间相同的条件下，电流越大，电流做功越多。
3．电流与通电时间相同的条件下，电压越大，电流做功越多。
（三）电功的公式：W=UIt
电功的国际单位：焦耳，J 1J=1V·A·s
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