電流做功與哪些因素有關教學設計
教學目的
1．熟練掌握電功的概念、電功的公式和單位。且能懂得電能表作用及讀數(shù)含義。
2．通過有關電功的練習題，使學生對能量的轉換和守恒律有進一步的認識。
3．通過對機械的功的復習和教材中的演示實驗，培養(yǎng)學生觀察和推理能力。
重點、難點、關鍵
重點：電功的概念及公式。
難點：做好電能轉化實驗，講電功的物理意義。
關鍵：熟練W=Uit公式應用，并把握好各物理量的對應關系。
教學儀器
課本P107圖9-1實驗裝置一套，干電池1節(jié)、小葉輪、玩具電動機、小燈泡2只、電度表、開關、500W電爐1只。
教學過程
一、復習引入
師：大家看我手上托著砝碼，水平左右移動，問手的托力是否做功？為什么？引導學生回顧做功的兩個因素。
力對物體做功的條件：作用在物體上的力；物體在力的方向上移動一段距離。托力沒有做功。因為托力的方向向上，物體移動方向是水平的，所以沒有做功。
師：我們已經(jīng)學過機械能、內(nèi)能知識，那么有誰知道流動的水能夠做功嗎？生議論回答師歸納之。
流動的水可以做功，水流做功的過程是水的機械能轉化為其他形式的能的過程。那么電流能否做功？如果能夠做功，是否也伴隨電能跟其他形式的'能之間的轉化？
二、講解新課
1．電流可以做功。
師：出示實驗裝置（課本圖9-1）進行介紹并演示。要求學生注意觀察。開關閉合、電壓表指針偏傳，電動機轉動、砝碼上升。問看到了什么？說明了什么？
重物（砝碼）受到電動機的向上拉力，并在拉力方向上通過了一段距離。重物升高表明它的勢能增加了，顯然重物勢能加是是由電動機消耗了電能轉化而來。所以從功和能的關系來看，能的轉化可用做功來量度，因此，“有多少電能轉化為其他形式的能，我們就說，電流做了多少功”。
2．常見的電流做功幾種形式。
師：演示電流通過玩具電動機小葉輪發(fā)生轉動，問電能轉化為什么？
電流通過做功轉化為光能。
師：將電爐插頭插進教室電源插座，使爐子發(fā)紅發(fā)熱，問電能又轉化為什么？
電流通過做功轉化為爐子的熱能。
3．電功大小的幾個因素。
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師：影響電功大小的因素不止一個，可能是電壓的大小，可能是電流的大小，也可能是通電時間的長短。下面我們再對課本圖9-1實驗進行控制變量實驗來研究。
師：閉合開關，電動機運轉，砝碼提起。問這說明什么？
電流做功，電能轉化為砝碼的勢能。提得越高勢能越大，表示電流做功越多。
師：保持相同的通電時間，用滑動變阻器改變電壓和電流，先后做兩次，分別用電壓表和電流表測出電壓和電流的值，并比較砝碼被提升的高度。要求學生討論，教師歸納。
在通電時間相同的情況下，電壓越大，電流越大，砝碼被提升得越高，表示電流做的功越多。
師：保持電壓和電流不變，改變通電時間的長短，比較砝碼被提升的高度。問看到什么？說明什么？
保持電壓和電流不變，通電時間越長，砝碼被提升得越高，電流做的功也越多。
師：可見電功的大小與電壓大小、電流大小以及通電時間長短有關。
實驗表明，電流在某段電路上所做的功，與這段電路兩端的電壓，通過該電路電流強度以及通電時間成正比。
W=Uit就是電功的計算公式
電功的單位
師：W=Uit就是功的計算公式
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師：W=Uit??1焦耳=1伏特×1安培×1秒
其中焦耳就是第一冊學過的機械功的單位，符號J。
焦耳這個單位很小，用起來不方便。
如：通過手電筒電燈泡的電流，每秒做功大約是1焦耳。運動中的電力機車，電流每秒鐘做功達幾百萬焦耳。所以生活中常用“度”作為電功的單位。
1度=3.6×106焦耳
4．電能表。
師：展示電能表實物或掛圖。根據(jù)你們已有知識請回答它有什么作用？最后師總結歸納。
電能表（俗稱電度表）是測量電功的儀器。
讀數(shù)方法：電能表的計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差、就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。例：家里月初3246.8度，月底3264.4度，這個月家里耗電是18.6度。
表面“220V5A”是表示接在220伏電壓上使用，允許通過最大電流為5安培。
三、鞏固練習
1．某用電器的電阻是24歐姆，當0.5安培的電流通過時，每分鐘電做的功是多少？
分析與解答:先根據(jù)歐姆定律公式求出用電器的兩端電壓U，再利用W=UIt公式即可求出電動W。
U=IR=0.5安培×24歐姆=12伏特
W=UIt=12伏特×0.5安培×60秒=360焦耳
即每分鐘電流做的功是360焦耳
像這類題目，用W=I2Rt公式來計算電功是比較方便的解法。如W=I2Rt=（0.5安培）2×24歐姆×60秒=360焦耳
2．兩盞燈燈絲電阻分別為R1和R2，且已知R1＞R2，現(xiàn)將它們并聯(lián)在同一電源上，在相等的時間內(nèi)，電流通過燈絲電阻所做的功為（???）。
A．W1＞W(wǎng)2
B．W1＜W2
C．W1＝W2
D．無法確定
分析與解答：兩盞電燈并聯(lián)，加在燈絲兩端的電壓相等，而U1=U2，時間相同，即t1=t2。根據(jù)并聯(lián)電流與電阻成反比，R1＞R2，所以I1＞I2，由公式W=UIt可知，在電壓和時間一樣下，W與I成正比，所以W1＜W2，選擇B。
3．某同學在某月初和月底，兩次觀察了家里“220V3A”的電能表，并從電能表的計數(shù)器上先后記下如左圖所示的兩組數(shù)字。請你算一算，該月同學家里用了幾度電？
分析與解答：一般電能表上的計數(shù)口袋共有5個字碼小窗，最右邊的紅色小窗是表示小數(shù)點的下一位，所以該月該同學家共用去“8236.7度－8229.1度=7.6度”的電。
四、小結
1．電流通過用電器可以做功。
2．電流做功過程就是電能轉化為其他形式能的過程。
3．電功的幾個因素，即W=UIt，W與U、I、t成正比。
4．電功的單位：焦耳、常用的為度，1度=3.6×106焦耳。
5．電能表的功能及計數(shù)。
五、作業(yè)
1．課本P109練習①②③④。
2．選用課時作業(yè)優(yōu)化設計。
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