3.3电功与电热 教案-2022-2023学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第3节 电功与电热 一．教学内容分析 电功与电热是鲁科版必修三第3章第3节的内容。 从电学内容的整体来看，电流的内容是开篇，电压和电阻的内容进一步扩展了基本概念，电功、电功率、焦耳定律、纯电阻与非纯电阻的内容则是这些概念的综合应用，是从能量和做功的角度来研究电。 2． 学情分析 本节课之前,学生已经学习了电流、电阻等内容，并且初中阶段已经学习过欧姆定律，指导电阻通过电流会产生热等基本知识，有较好的知识基础。 但是初中阶段学习仅仅局限于规律和公式的简单识记，规律和知识的由来并没有深入探讨。例如电功的概念及公式的由来、电流热效应的微观解释、纯电阻元件与非纯电阻元件能量的转化关系等能内容都是本节课要学习的内容。 三．教学目标 【物理观念】 知道电功与电功率的概念，知道焦耳定律，能解释有关纯电阻电路和非纯电阻电路的问题 【科学思维】 理解焦耳定律，并会用Q=I^2Rt计算电热，能够对纯电阻电路和非纯电阻电路进行电功与电热的计算，提高解题能力 【科学探究】 能从能量守恒的角度探究电路中的能量转化关系，学会与他人交流合作，提高实验探究能力。 【科学态度与责任】 了解科学技术与社会环境的关系,体会电能的使用对人类生活和发展的影响，培养自觉保护环境的行为习惯。 四．教学重难点 【教学重点】 电功、电功率和电热、热功率的计算，并能区别电功与电热。 【教学难点】 学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 5． 教学方法及用具 【教学方法】：讲授法、讨论法、自主学习法和合作探究法相结合 【教学用具】：多媒体 6． 教学流程图 7． 教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 一： 创设情境，引入新课 情境1：利用多媒体展示生活中的用电器图片 提问1：上述用电器是什么能转化为什么能？ 提问2：用电器中的能量是怎样转化的呢？ 生：电饭煲是电能转化为内能；电灯泡是电能转化为光能；电风扇是电能转化为机械能 生：功是能量转化的唯一量度 创设情境：从生活实际出发，体现了课堂从生活走向物理，从物理走向社会的理念。 提出问题：循序渐进，层层设问，增强知识之间的逻辑性。 二： 新课讲授 提问3：电能转化为其他形式的能是谁在做功呢？ 情境2：要回答这个问题，首先要回答电流是怎么产生的 自由电子在电场力的作用下会定向移动而做功，电场力做的功常常说成是电流所做的功，简称“电功”。 提问4：如何计算电功？ 推导过程： 在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?电场力做了多少功？ 引出电功的相关知识点 一、电功 1.表达式：W=qU=UIt 2.定义：电流做的功 3.单位：焦耳 J 4.功能关系：W=△E 通过向学生介绍电流是怎么产生的，让学生理解电能转化为其他形式的能实际是电场力做功，通常称为电流做功，实现了微观与宏观的统一，最大限度的让学生理解电能转化为其他能背后的原理。 通过提问过渡，教师详细推导公式，让学生能够深刻理解公式的来源，加强学生的理解 活动二：介绍生活中电能的消耗 提问5：如何判断不同元件电流做功的快慢呢？ 引出电功率的相关知识点 二、电功率 1.物理意义：电流做功的快慢 2.定义：单位时间内电流所做的功 3.表达式：P=W/t=UI 介绍额定功率和实际功率 问题与练习：四盏灯泡接成下图的电路。a、c灯泡的规格为“220V 40W”，b、d灯泡的规格为“220V 100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。请排列这四盏灯泡实际消耗大小的顺序，并说明理由。 教师介绍生活中的电能消耗：电力机车、洗衣机、收音机，不同元件每秒消耗的电能不同，体现了电能消耗的快慢不同。 教师通过提问，步步启发引导学生主动思考并解决问题，同时调动学生课堂积极性，活跃课堂氛围。 活动三： 提问6：这些用电器有什么共同点？ 提问7：电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？ 引出焦耳定律 三、电热 1.焦耳定律：Q=I^2Rt 2.热功率：P=Q/t=I^2R 3.纯电阻与非纯电阻电路 学生回答：电能全部转化为内能 通过生活中常见的电热器，提问学生这些用电器有什么共同点以及电热应该如何计算，实现从生活走向物理，从学生感性认识走向理性认识，有利于加强学生对此节课的印象，放大教学效果。 活动四： 提问8：电功率和热功率有什么区别？ 提问9：电功率和热功率有什么联系？ 引出纯电阻与非纯电阻电路 学生认真思考并尝试回答问题 让学生明白电功率与热功率的区别和联系，理解并学会判断纯电阻与非纯电阻电路 三： 课堂小结 师生一起总结本节课的知识点 通过课堂小结，帮助学生理清所学知识的层次结构，形成知识系列及一定的结构框架。 在课堂结尾时利用简洁准确