杭仲兵

【教材分析】

蘇科版《電功和電熱》一章是初中物理的重點章之一，是前面所學(xué)的電路和歐姆定律知識的延續(xù)、綜合和應(yīng)用，與生活實際聯(lián)系比較緊密，對物理走向社會有實際意義.

本節(jié)所講的電功，除了延續(xù)、綜合了前面所學(xué)的知識，也是后面繼續(xù)學(xué)習(xí)電功率、焦耳定律等知識的基礎(chǔ)，同時也為學(xué)生將來學(xué)習(xí)更廣義的功做好了必要的準(zhǔn)備.所以無論從大綱的要求上看，還是從物理學(xué)知識的擴展上看，本章和本節(jié)都具有承前啟后的重要作用.

【學(xué)情分析】

初三學(xué)生經(jīng)過之前學(xué)習(xí)，已具有了一定的物理知識，掌握了一定學(xué)習(xí)物理的方法.學(xué)生的觀察、實驗、思維、分析、推理、歸納等能力得到一定的發(fā)展.學(xué)生有較強的實驗活動的能力和良好的討論交流習(xí)慣，完全能夠在教師的引領(lǐng)下完成對“電流做功影響因素”的探究活動.

【教學(xué)目標(biāo)】

1.理解電流做功的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電流做了多少功，就消耗了多少電能，從而加深對功能關(guān)系的理解.

2.通過小組合作實驗探究，會利用電路串聯(lián)時電流不變或并聯(lián)時電壓不變的特點控制變量，分析電流做功跟哪些因素有關(guān).培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識.

3.知道影響電流做功的因素是電流、電壓和通電時間，會用公式W=UIt計算電流所做的功.

【教學(xué)方法】

教法：實驗探究法、歸納法、講授法.

學(xué)法：觀察法、合作學(xué)習(xí)法、討論歸納法.

【重點難點】

重點：探究影響電流做功多少的因素.

難點：（1）電功定義的建立；（2）建立單位時間內(nèi)電流做功多少與燈泡亮度的對應(yīng)關(guān)系.

【器材準(zhǔn)備】

多媒體課件、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表.

【教學(xué)過程】

演示實驗1：用手推電動小汽車.

師：推動汽車，手對汽車做功了嗎？為什么？

生：做功了，因為手對車施加了力，車在力的方向上移動了一段距離.

演示實驗2：閉合汽車開關(guān)，汽車運動.

師：此時做功了嗎？使小汽運動的功勞是誰的？

生：做功了，使小汽運動的功勞歸根究底是電流的.

師：電流可以使小汽車運動，所以是電流對車做功了.這節(jié)課我們就一起來學(xué)習(xí)電功.

師：電流也可以像人和機械一樣做功.此實驗中在電流做功時，消耗電能轉(zhuǎn)化為什么能？你能給電功下個定義嗎？

生1：電能轉(zhuǎn)化為機械能.

生2：電流所做的功叫做電功

師：教室里的日光燈利用電流做功把電能轉(zhuǎn)化成什么能？電流通過燈泡做功把電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能.你能舉出更多的電流做功的例子嗎？

生1：電流通過電風(fēng)扇做功，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動；

生2：電流通過電飯鍋做功，將飯煮熟；

生3：電流通過電燈做功，電燈發(fā)光；

生4：如電流通過收音機做功，我們聽到聲音；

生5：電流通過對蓄電池充電做功，使蓄電池儲存電能；…….

師：請同學(xué)們完成學(xué)案第一題并歸納總結(jié).

生：物理學(xué)中當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時，我們就說做了電功，電流所做的功叫電功. 電流做了多少電功，就轉(zhuǎn)化了多少能，也就消耗多少電能.

演示實驗：閉合電教板上的開關(guān)，兩只燈泡（220V 100W和220V 25W）發(fā)光.（家庭電路電教板）

師：此時燈泡中的電流做功了嗎？為什么？

生：做功了，因為燈泡發(fā)光了，把電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能和光能.

師：你覺得它們做的功一樣多嗎？依據(jù)是什么？

生：它們做功不一樣多，因為亮度不同.

師：同學(xué)們覺得燈泡亮些的做功多還是燈泡暗些的做功多？

生：我覺得燈泡越亮，消耗的電能越多，所以做的電功也越多.

師：燈泡是將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能進而再轉(zhuǎn)化成光能的裝置，燈泡的亮暗反映單位時間內(nèi)產(chǎn)生光能的多少，在相等時間內(nèi)，燈泡越亮，產(chǎn)生的光能越多，電流做的電功也越多.

（完成學(xué)案第二題）

師：因此我們怎樣才能比較電流通過兩只燈泡做功的多少呢？

生：比較燈泡的亮度.

師：我們用燈泡的亮度來比較相等時間內(nèi)電流做功的多少，這是物理上常用的什么方法？

生：轉(zhuǎn)換法.

師：同學(xué)們猜一猜，電流通過燈泡做功的多少可能與哪些因素有關(guān)？

學(xué)生猜想：完成學(xué)案內(nèi)容并交流.

生：電壓、電流、時間、電阻等.

師：我們選用兩只燈泡來做實驗，要比較燈泡的亮暗，你覺得它們的規(guī)格相同好還是不同好？為什么？

學(xué)生：討論回答.

（規(guī)格不同好.如果規(guī)格相同，燈泡亮度相同就無法比較電流做功的大?。?/p>

師：我們要探究這個問題還需要哪些實驗器材？

生：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電壓表、電流表和滑動變

阻器.

師：我們先來研究電功與電壓、電流的關(guān)系，請學(xué)生設(shè)計電壓、電流對電流做功多少的影響的方案，并設(shè)計實驗的電路圖.

學(xué)生活動：設(shè)計電路圖.

師：投影展示學(xué)生設(shè)計的電路圖，交流評價.

注意點：控制變量：（1）電流、時間一定時，燈泡串聯(lián)，測電壓，比較電壓大小和燈泡的亮度；（2）電壓、時間一定時，燈泡并聯(lián)，測電流，比較電流大小和燈泡的亮度.

師：根據(jù)所給的器材，按照設(shè)計的電路連接電路圖并開始實驗，并完成學(xué)案上對應(yīng)的填空.（投影實物圖）

學(xué)生探究活動，教師巡視.

師：組織學(xué)生匯報實驗現(xiàn)象，交流實驗結(jié)果.

（板書：①在電流和通電時間相同時，電壓越大，電流做功越多；

②在電壓和通電時間相同時，電流越大，電流做功越多）

師：結(jié)合生活中的經(jīng)驗和前面學(xué)習(xí)的知識，你能說出電功大小與通電時間的關(guān)系嗎？

（板書：③在電壓和電流相同時，通電時間越長，電流做功越多）

演示實驗：出示并聯(lián)電路實驗演示板，閉合開關(guān)，使220V 100W（甲）和220V 25W（乙）兩燈泡正常發(fā)光.

師：同學(xué)們覺得哪只燈泡亮一些？相等時間內(nèi)誰做的功多些？

生：甲燈亮一些，相等時間內(nèi)甲燈做的功較多.

師：結(jié)合剛才總結(jié)的結(jié)論和歐姆定律，你能說出甲乙兩燈電流和電阻大小的關(guān)系嗎？

生：甲乙兩燈并聯(lián)，由剛才的結(jié)論②可知，甲燈亮一些，則甲燈的電流大一些，又由歐姆定律可知甲燈的電阻小一些.

演示實驗：出示串聯(lián)電路實驗演示板，閉合開關(guān)，此時甲乙兩燈泡都不正常發(fā)光，且甲燈不亮，乙燈也較暗.

師：同學(xué)們能夠解釋甲燈不亮的原因嗎？是電路有故障嗎？

生1：電路沒有故障，由于甲乙兩燈串聯(lián)，電路中電流較小，不能使甲燈發(fā)光.

生2：甲乙兩燈串聯(lián)，由于甲燈的電阻較小，分得的電壓也小，所以電流通過甲燈做的電功比乙燈小，達不到發(fā)光的要求.

師：同學(xué)們比較剛才兩個實驗現(xiàn)象，電流做功的多少與燈泡電阻的大小有沒有直接的關(guān)系？

生：好像沒有直接關(guān)系.

師：對于這個問題同學(xué)們課后可以結(jié)合前面所學(xué)的知識進行思考，下節(jié)課我們再討論交流.

師：電路兩端的電壓越大、電路中的電流越大、通電時間越長，電流在這段電路上做的功越多.

師：進一步實驗證明，電功與加在導(dǎo)體兩端的電壓，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體通電的時間成正比.我們用W表示電功，U表示電壓，I表示電流， t表示時間，你能夠用一個公式來表達這個規(guī)律嗎？

生：公式是 W=UIt 單位1 V· A·s = 1J

師：運用這個公式解決問題，我們應(yīng)該注意什么？

提示：①公式中四個物理量的單位J、V、A、s要對應(yīng)；②三個物理量要對應(yīng)于同一個用電器或同一段電路.

師：請同學(xué)們完成當(dāng)堂練習(xí).

（用三道練習(xí)分別鞏固和熟練W=UIt及其變形公式的應(yīng)用，并通過練習(xí)強化學(xué)生統(tǒng)一國際單位的意識，題目略.）

師：本節(jié)課我們收獲了哪些知識？

學(xué)生總結(jié)并回答，教師布置課后作業(yè).

板書設(shè)計（略）