第一节 电能与电功（表格式教学设计）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦电能与电功核心知识，从生活中电能的来源与应用导入，结合学生已有电学和能量基础，梳理电能（来源、单位、电能表测量）与电功（能量转化、影响因素、公式W=UIt）的知识脉络。 以新课标核心素养为引领，通过实验探究电功与电压、电流、时间的关系培养科学思维（控制变量法）和探究能力，结合用电器能量转化实例与电能表读数例题深化物理观念（能量转化），增强科学态度与责任。助力学生建立能量观念，提升应用能力，便于教师高效教学。

第一节 电能与电功（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第一节 电功与电能 教学目标 物理观念 知道电能的概念，理解电能可转化为其他形式的能；了解电能单位“千瓦时”及其与“焦耳”的换算；明确电功概念，掌握电功计算公式。 科学思维 通过分析电能转化实例，培养逻辑分析能力；从电功与电压、电流、时间关系，体会控制变量法思想。 科学探究 经历思考电流做功影响因素过程，提升提出问题与合理猜想能力。 科学态度 与责任 感受电能在生活中的广泛应用，体会物理与生活联系，增强探索电能奥秘的兴趣。 教材分析 本节主要包括电能和电功两部分。通过前面几章的学习，学生已经有了一定的电学基础，对能量也有一定的了解。教材利用学生已有的知识，紧密联系生活实际，引入电能的概念，展示生产生活中电能转化的实例，帮助学生从能量转化的角度理解电流做功，形成电功的概念。由此，学生已有的功的概念就扩展到了电功，学生对功能关系的认识也得到了深化。 本节教学的重点是通过生产生活实例从能量转化的角度认识电能，难点是电功概念的建立。教学中要从能量转化的角度引入电功的概念，培养学生观察现象、分析问题以及探究物理现象本质的能力。关于影响电功大小的因素及电功的表达式，教材通过定性分析直接给出，同时还对电功单位的意义进行了说明。 学情分析 学生此前已学过能量、机械能、内能等概念及单位焦耳，掌握了电压、电流的初步知识和简单电路分析。初中阶段学生抽象思维逐步发展，但对电能与电功的联系易混淆，单位换算（如千瓦时与焦耳）和公式W=UIt的理解需具象支撑，对电能表读数方法易因细节出错。教材重难点为电能与电功的关系、千瓦时与焦耳的换算、电能表读数及电功公式的理解应用，要求学生能区分电能消耗与电流做功，熟练进行单位换算，掌握电能表读数方法，理解电功公式中各物理量的意义及应用条件，建立电能利用与生活的联系。 教学重点 通过实例分析，理解电能与电功的关系。结合电能表的使用，掌握电能的计算方法及单位换算。 教学难点 通过生产生活实例从能量转化的角度认识电能和电功。 教学准备 干电池或蓄电池、电流表个、电压表个、导线若干、滑动变阻器一个、导线若干、开关、电动机、铁架台、细绳、钩码等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 现代社会离不开电，我们每天都要消耗许多电能，这些电从哪里来，又到哪里去了呢？ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、电能 1.电能的概念： 电流所具有的能量，叫电能。电能由电源提供。 2.电能的来源： 电各种各样的发电厂把其它形式的能转化为电能供人们使用。 发电方式 能量转化的形式 水力发电 机械能转化为电能 火力发电 化学能转化为电能 太阳能发电 太阳能转化为电能 风力发电 机械能转化为电能 核电站 核能转化为电能 4.电能单位： （1）国际单位：焦耳（J）。 （2）常用单位：千瓦时（kW·h）------度。 （3）单位换算：1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 5.电能的测量：电能表 （1）电能表作用： 测量用电器在某段时间内消耗的电能。 （2）铭牌含义： ①“220V”“20A”：电能表额定电压220V。标定电流10A；允许通过的最大电流是20A。 ②“1000R/kW·h”：每消耗一度电电能表转盘转1000转。 ③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。 （4）测量方法： ①测量较大电能时用刻度盘读数：前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 W=W2—-W1 特别提醒：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②测量较小电功时，用表盘转数计算： 例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消每耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h 【例题1】下列有关实验中能量转化关系的描述中，错误的是（ ） A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能 B．风扇转动时，电能全部转化为机械能 C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能 D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能 【解析】A．电热水壶工作时，通过内部的电阻加热元件（如电阻丝）将电能转化为热能。故A正确，不符合题意； B．风扇转动时，电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为热能，故B错误； C．给蓄电池充电时把电能转化为化学能储存起来，故C正确； D．LED灯发光时，消耗了电能，电能转化为光能和少量热能，故D正确，不符合题意。故选B。 【例题2】小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，5月底再观察时，发现电能表示数为 ，则他家5月份消耗的电能为_____ kW·h；如果电能表在某段时间内转盘转了300r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为__________。 【答案】150 3×105J 【解析】由图知，5月份他家消耗的电能为W＝6387.2kW⋅h﹣6237.2kW⋅h＝150kW⋅h 3600r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3600r，则电能表转盘转动了300转时，电路中的用电器消耗的电能为 学习新课 二、电功 1.电功的概念： 电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。 2.电能与电功的关系： 电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。 电流做多少功，就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 电流做功时，能量转化情况见下表： 用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能和内能 日光灯 电能转化为光能 电热器 电能转化为内能 给蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能主要转化为机械能 4.单位： 焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。 5.电流做功多少与哪些因素有关： （1）设计实验：如图重物被提升的越高，说明电流做功越多。 保持相同的通电时间，分别用不同大小的电压、电流将重物提起，分析电流做功多少与电压、电流的关系。 （2）实验步骤： ①保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系； ②保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系； ③保持电流、电压一定，探究电功与通电时间的关系。 （3）记录表格： （4）实验结论： 用电器两端电压越高、通过电流越大、通电时间越长，重物被提升的越高，电流做的功就越多。 进一步实验可得出： 电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比。 6.计算公式： W=UIt 特别强调：运用公式时，各个物理量单位必须为国际单位： 电功W：焦耳（J） 电压U：伏特（V） 电流（I）：安培（A） 时间t：秒（S） 7. 电功的推导公式： 由W＝UIt 和欧姆定律 I＝ 可得电功的两个推导公式: W = t W＝I2Rt 提示： ①电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路； ②利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性； ③ W＝UIt是普遍适用的公式。 【例题3】关于电功，下列说法正确的是（　　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电能只有转化为机械能才算电流做功 C．通过导体的电流越大，电流做的功一定越多 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 【答案】D. 【解析】A．电流通过电灯做功时，电能转化为光能和内能，故A错误； B．电能转化内能、光能、化学能，都叫电流做功，故B错误； C．通过导体电流做的功与导体两端的电压、电流和通电时间都有关，故C错误； D．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能，故D正确。 故选D。 【例题4】某小电鳗的放电器官由4000个发电细胞串联构成，每个细胞可产生0.15V的电压，这些细胞总的电阻R1为400Ω。当电鳗在水中放电时，其身体与外部水体（水体电阻R2为200Ω）构成闭合电路，简化电路如图所示。已知电鳗一次放电持续时间约为0.1s，请完成以下计算： (1)求发电细胞的总电压； (2)求电鳗放电时的总电流； (3)电鳗一次放电释放的电能。 【答案】见解析. 【解析】（1）根据串联电压特点可知，发电细胞的总电压： U=4000×0.15V=600V （2）根据串联电路的特点可知，电路的总电阻： R=R1+R2=400Ω+200Ω=600Ω 则电鳗放电时的总电流： （3）电鳗一次放电释放的电能: W=UIt=600V×1A×0.1s=60J 板 书 设 计 第一节 电能与电功 1.电能 定义：电流做功的能量形式 单位：千瓦时（kW·h），1kW·h=3.6×10⁶J 测量工具：电能表（记录用电量） 2.电功 定义：电流做功的过程，电能转化为其他形式能 计算公式：W=UIt（电压×电流×时间） 单位：焦耳（J） 3.能量转化 电动机：电能→机械能 电灯：电能→光能 电热器：电能→内能 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.习题作业：完成课本P6中的1-5小题； 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $