人教版九年级物理全册
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学
设
计
2026 春
第十八章电功率
电功和电功率是中学物理教学中的重点和难点,具有综合性强、定量规律多、探究内容多等特点.本章内容包括电功和电能、电能的测量、电功率、测量小灯泡的功率、电流的热效应等内容,是在学生掌握了电流、电压、电阻、欧姆定律等内容和学会使用电流表、电压表、滑动变阻器的基础上学习的.
本章共分4节:
1.第1节“电能 电功”,本节先从生活中的微波炉、电风扇、白炽灯等消耗电能的事例来引入电能、电功的概念,并讲述了电能生产和应用中的能量转化情况;然后引导学生通过实验探究电流做功与哪些因素有关,帮助学生掌握电功的计算公式W=UIt的运用;最后介绍电能表的使用及其相关计算.
2.第2节“电功率”,本节首先通过实验观察电能表铝盘转动的快慢,比较不同用电器的电流做功的快慢,从而引入电功率的概念;然后根据电功率的定义,推导出电功率的计算公式P=W/t=UI=I2R=U2/R,通过用电器的铭牌,让学生体会额定功率与实际功率的区别和联系.电功率的测量是一个纯粹而完整的实验探究.在进行实验前要求学生掌握用伏安法测定小灯泡电功率的原理P=UI,要求学生会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的电功率.
3.第3节“跨学科实践:为家庭节约用电提建议”,本节内容主要是了解家中的用电情况并提出节约用电的建议.
4.第4节“焦耳定律”,本节从能量转化的角度提出用电器为什么会发热,从而引入电流的热效应的概念,并且展开了研究.本节内容可以分为两部分:第一部分通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关,进而学习焦耳定律;第二部分学习电流的热效应在科研、生产、生活中广泛应用的实例.
【教学目标】
1.①知道电功的公式(W=UIt)及单位,能正确使用电能表测电功.②知道电功率的物理意义、公式(P=W/t=UI=I2R=U2/R),并能进行简单计算;能理解和区分用电器的额定功率和实际功率.③知道用伏安法测定小灯泡电功率的原理,知道如何测定小灯泡的额定功率和实际功率.④知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系;知道生活、生产中电流热效应的应用和防止.
2.①通过实验探究电流做功与哪些因素有关,培养学生的科学探究能力,并体会等效替代的思想.②通过实验让学生体会额定功率与实际功率,培养学生的观察能力,体会比较和类比的科学方法.③通过实验,培养学生设计实验能力、实验操作能力、分析处理数据能力.
3.通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度;通过评估交流,培养学生的创新精神;通过实验过程,培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度.
【课时建议】本章共有4节,建议8课时.
电能电功………………………………… 1课时
电功率………………………………… 3课时
第1课时 电功率及其简单计算 …… 1课时
第2课时 额定功率与实际功率 …… 1课时
第3课时 测量电功率 …… 1课时
跨学科实践:为家庭节约用电提建议… 1课时
焦耳定律………………… 1.5课时
【本章复习和总结】………………… 1.5课时
第1节 电能 电功
【教学目标】
1.了解电能的各种来源与应用;
2.知道电能及电功的单位;
3.学会使用家庭电能表,能利用电能表做简单的计算.
4.通过学习电能表,培养学生观察、分析问题的综合能力;
5.通过应用电能表,培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力.
6.通过了解电能在人类社会中的作用,充分认识电能的重要性,养成节约用电的好习惯;培养学生爱护自然、节约能源的良好意识.
7.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源,激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情.
【教学重点】
从电能的各种来源与各种应用来学习电能,电能表的使用.
【教学难点】
电能的单位、电功的概念,能利用电能表做简单的计算.
【教具准备】
电能表、电池、开关、若干导线、电动玩具车、多媒体课件等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的六、课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师上两章我们学习了电压、电阻和欧姆定律,现在的生活已经越来越离不开电了,这些电是从哪里来的?它是否也具有能量?下面我们看一段视频,了解一下这方面的知识.
教师用多媒体播放视频:介绍各种各样的发电设施,进一步激发同学们的学习兴趣,引入电功和电能的课题.
三、进行新课
知识点1 电能
1.电能的生产和应用
教师结合生活实际,引导学生谈谈电在生活中充当一个什么角色,在电能的应用过程中有怎样的能量变化.
生1:电可以让灯泡发光,电能通过灯泡转化成了光能.
生2:电能还能转变成热能,如电饭锅、电炉、电热水器……
(教师演示实验:给电动玩具车装上电池,合上开关,电动玩具车会运动起来.)
生3:这是电能转化成机械能.
师同学们回答得很对,电能可以转化成我们需要的能量,如热能、机械能、化学能等.反过来人们也可以把许多形式的能转化成电能.下面我们就一起来学习各种能量与电能间的转化.
教师用多媒体播放课件“各种能量与电能间的转化情况”的图片(如下图),并结合实际例子讲解.
上图中左半部分是其他形式的能转化为电能的过程,其中发电机、电池为电源,所以我们说电源是提供电能的装置.右半部分是电能转化为其他形式能的过程,也就是电能的利用.
例题1(多媒体展示)现代生活离不开电,因为电能可以极为方便地转化为其他形式的能.观察商场里的用电器,按下列要求各填一种用电器的名称.
(1)电能转化为声能、光能的用电器: ;
(2)电能转化为热能的用电器: ;
(3)电能转化为机械能的用电器: ;
(4)电能转化为声能的用电器: .
解析:电能转化为声能、光能的过程,对应的家用电器的特征是发声、发光,电视机符合这种特点;电能转化为热能的过程,对应的家用电器的特征是发热,电热毯符合这种特点;电能转化为机械能的过程,对应的家用电器的特征是转动或运动,洗衣机符合这种特点;电能转化为声能的过程,对应的家用电器的特征是发声,收音机符合这种特点.
答案:(1)电视机(2)电热毯(3)洗衣机(4)收音机
教师总结:随着我们生活水平的不断提高,用电的领域会越来越多,电对我们的作用也会越来越重要.所以,我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时,一定要养成节约用电的好习惯.
2.电能的单位
师请同学们思考你家一个月消耗多少电能?电能的单位是什么?
生:听爸爸说过这个月用了180“度”电,电能的单位是“度”吧.
师“度”就是电能的单位,它的学名叫千瓦时(kWh).物理学中更常用的电能单位是焦耳(J).
板书:
1 kWh=1×103 W×3600 s=3.6×106 J
教师总结1度(1千瓦时)电的作用:可以使电炉炼钢约1.6kg;采掘原煤约100kg;洗衣机工作约2.7h;电车行驶约0.85km;灌溉农田约330m2;电脑工作约5h.
知识点2 电能的计量
师电能的大小可以用专门的测量工具——电能表来计量.
教师出示电能表的实物,介绍其大致的外形、表盘上各量的含义及在电路中的接法.(可用多媒体展示)
电能表(多媒体课件)
1.数字盘上一共有五位数字,但最后一位是在红色框里的,它和前面四位数字不一样,红框表示小数点,红框里面的数是小数点后面的数.
2.读数方法:一段时间内电能表上计数器前后两次示数之差,就是这段时间内用电的数量.
3.表盘上各个数字符号的含义:
(1)“50Hz”指电能表应在50Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.
(2)“10(20)A”指这个电能表的标定电流为10安培,额定最大电流为20安培.持续(长时间)使用时电路中的电流应不大于10安培.短时间使用时电流允许大一些,但不能超过20安培,否则会烧坏电能表.
(3)“600revs/kWh”指电能表转过600转时,接在电路里的用电器消耗的电能是1kWh.
4.通过电能表求用电器消耗电能的方法:
方法一观察电能表表盘上前后两次的示数,它们的示数差即是所求的电能值.
方法二测出一定时间内电能表上转盘的转数,再算出电能值.此种方法的关键是要明确电能表铭牌数据的含义,求出电能表转1转时消耗的电能值.例如,“3000r/kWh”的含义是,接在电能表上的用电器,每消耗1kWh的电能,电能表上的转盘转过3000转.故其转1转时消耗的电能为:
1kWh/3000=1/3000kWh=1.2×103J
例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.
解析:电能表表盘上的示数单位是kWh,把电能表接入电路中,电能表计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内的用电量.计算时需注意,读数的最右一位为小数,所以该家庭本月用电量为9695.9kWh-9558.7kWh=137.2kWh=137.2×3.6×106J=4.9×108J,电费为0.60元/(kWh)×137.2kWh=82.3元.
答案:137.2 4.9×108 82.3
例题4(多媒体展示)如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出600revs/kWh、1200revs/kWh、3000revs/kWh,则这三位同学家:
(1)用电器均消耗1度电的时候,电能表转过的圈数分别是多少?
(2)电能表均转一圈,消耗的电能分别是多少焦耳?
(3)若甲同学家单独让一用电器工作一段时间,他家电表转了20圈,则消耗了多少电能?
学生讨论、演算,教师请三名同学上台板书,分别计算(1)、(2)、(3)问.
解:(1)三位同学家用电器消耗1度电,电能表转过的圈数分别是600转、1200转、3000转.(2)电能表转过一圈,用电器消耗的电能分别是:
甲:1kWh/600=1/600×3.6×106J=6000J,
乙:1kWh/1200=1/1200×3.6×106J=3000J,
丙:1kWh/3000=1/3000×3.6×106J=1200J.
(3)甲同学家电表转过20圈,消耗的电能为:20/600×3.6×106J=1.2×105J.
师通过大家的努力,同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开教材P112了解另外一种电能表.
IC卡电能表有许多优点,比如说它不用工人师傅每月查电表,节省许多人力,还能避免出错,省去了收电费时的许多麻烦.IC卡中的金额用完后,电能表便自动切断电源,能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.
知识点3 电功
师人们利用电能的过程,就是电能转化成其他形式的能的过程,有时也用电功W(即电流做的功)来表示.因此,我们说消耗了多少电能,就有多少电能转化为其他形式的能,或者说电流做了多少功.(电功的单位和电能一样,是焦耳)
教师总结:
实验证明,用电器消耗的电能(做的功)跟它的通电时间、通过它的电流和它两端的电压成正比,可以用公式表示为W=UIt.
教师用多媒体播放课件“电功的计算公式”,并讲解.
四、课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
五、教师结束语
这节课我们学习了电能,认识到电能是连结其他形式能的纽带,电能的单位是“度”即千瓦时,国际单位制中电能的单位是焦耳,简称焦;它们的换算关系为1度=1千瓦时(kWh)=3.6×106焦耳(J);电功是电能转化为其他形式能的过程,它的单位与电能的单位是一致的;电能的大小用电能表来计量,电能表上的一些符号表示的含义我们要搞清楚,这对正确使用电能的用途很大.
六、课后作业
完成本课时对应课后练习.
【板书设计】
【教学后记】
第2节 电功率
第1课时 电功率及其简单计算
【教学目标】
1.理解电功率的概念,知道电功率是表示消耗电能快慢的物理量;
2.知道电功率的单位是W或kW;
3.会应用电功率的定义式P=W/t进行简单的计算.
4.通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的观察能力和分析、概括能力.
5.学习实际用电的初步知识,培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在身边.
【教学重点】
电功率的概念及其公式.
【教学难点】
千瓦时的来历.
【教具准备】
灯泡(220V25W)、(220V100W)两只,灯座(与灯泡配合使用),按钮开关,导线若干,插头,绝缘胶布,电能表(尽量选用转数大的),滑动变阻器,电压表等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的六、课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况呢?不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?下面我们就做一个演示实验来探究一下.
演示1教师在电能表后分别接不同的灯泡,一只灯泡上标有“220V 25W”,另一只灯泡上标着“220V100W”,接通电源,发现比较亮的灯泡所接电能表的转盘转动得快,而比较暗的转动得慢.
师请同学们思考同是灯泡,为什么有的做功快,有的做功慢呢?为了描述用电器做功时的这种差别,我们引入一个新的物理量——电功率,下面我们就一起来学习“电功率”.
三、进行新课
知识点1 电功率
师电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表,电能表转得快说明了什么?转得慢又说明了什么?
生:电能表转得快说明用电器做功快,转得慢说明用电器做功慢.
师我们需要用一个物理量来表示电流的做功快慢,它就是电功率.
板书:电功率
(1)意义:物理学中用“电功率”表示电流做功快慢,符号是P.
(2)概念:电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比.
(3)计算公式:P=W/t(将上节电功计算公式W=UIt代入后,可得P=UI,这个公式可在下一课时深入学习).
(4)电功率的单位有两个,一个是导出单位:焦/秒(J/s);另一个是国际单位制中的单位:瓦特,简称瓦,单位符号是W;它们的换算关系为1W=1J/s.电功率的单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW),1W=103mW.
教师用多媒体播放课件“电功和电功率的区别与联系”.
教师引导学生看教材P115,让学生了解家用电器的电功率,找出电功率最大与最小的电器,引导学生感受身边的一些用电器的电功率大小.
例题1教师用多媒体展示练习册中对应题目,先让学生思考,后讲解.
知识点2 “千瓦时”的来历
师大家看这个词(千瓦时),你有什么样的猜想?
学生讨论,并积极举手发言.
师P=W/t变形后得到W=Pt,W就是t这段时间内用电器消耗的电能,式中W、P、t的单位依次是焦、瓦、秒.如果P和t的单位分别用千瓦、小时,那么它们相乘之后,就能得到电能的另一个单位——千瓦时(度).
板书:千瓦时
(1)含义:1千瓦时就是电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能.
(2)计算:1kWh=1000W×3600s=3.6×106J.
例题2“中国天眼”是 世界最大且最灵敏的单口径射电望远镜.据2024年11月报道,科学家利用“中国天眼”已发现超1000 颗新脉冲星.若“中国天眼”的运行负荷为800 kW, 以此功率运行一天,耗电________kWh.这 些电可供一所总照明功率为10 kW的学校正常照明________ h.(教师用多媒体播放,并讲解)
变式训练:变换一些数值,让学生重新计算,或将已知条件变成问题再计算一下.
四、课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
五、教师结束语
本课介绍了电功率的概念、单位、公式,延伸了千瓦时的来历等知识.电功率是描述电流做功快慢的物理量;电功率的单位有两个,一是导出单位,二是国际单位制中的单位,它们的换算关系为1J/s=1W.
六、课后作业
完成本课时对应课后练习.
【板书设计】
【教学后记】
第2课时 额定功率与实际功率
【教学目标】
1.巩固理解电功率概念,理解电功率和电压、电流之间的关系,并能进行简单的计算.
2.能区分用电器的额定功率和实际功率.
3.通过应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算,培养学生的分析推理能力.
4.通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识;通过对实验进行讨论和交流,培养学生合作学习的意识和态度.
【教学重点】
电功率公式的理解与应用.
【教学难点】
区分用电器的额定功率和实际功率,并能进行简单的计算.
【教具准备】
灯泡、电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、开关、导线、秒表、多媒体课件等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的六、课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系,也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少.电功率能不能测,该如何测呢?这一节课,我们进一步来学习电功率的有关知识.
三、进行新课
知识点1额定电压与额定功率
1.额定电压和额定功率
师现在我们再看这两只灯泡的差异,一只灯泡上面标有“220V 25W”,另一只灯泡上标着“220V 100W”,大家猜测一下,这些标号有怎样的含义呢?
学生讨论,猜测.
教师总结:“220V”是灯泡的额定电压,“25W”、“100W”是它们的额定功率.
教师演示实验,帮助学生进一步体会“额定电压”和“额定功率”.
演示取一个“2.5V”的灯泡,把它接在3V的电路中,调节滑动变阻器,当它两端的电压为2.5V时,它正常发光;当它两端的电压为1V时,它发光暗淡;当它两端的电压为2.8V时,它强烈发光.
板书:
额定电压是指用电器正常工作时的电压.额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率.
2.用电器的铭牌
师同学们在灯泡上看到的“220V25W”其实就是灯泡的铭牌,多数用电器都有自己的铭牌,其上都标有它的额定电压和对应的额定功率.
我们使用各种用电器时,一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作.实际电压偏低,用电器消耗的功率低,不能正常工作.实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器.
教师用多媒体展示几种不同规格的电器铭牌,帮助学生进一步体会用电器铭牌.
知识点2 额定功率与实际功率的计算
师前面我们学习了“额定功率”,知道额定功率是用电器在额定电压下的功率,而在日常生活中我们用到更多的是“实际功率”,下面我们就一起来学习额定功率与实际功率的区别和联系:
(1)用电在实际电压下工作时的电功率叫实际功率.由公式可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化.
(2)额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件.用电器上标出的电压值是用电器正常工作时的电压,叫额定电压,用U额表示;用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流,用I额表示;此时用电器的功率叫额定功率,用P额表示,每个用电器的额定功率都是一定的.
(3)实际功率与额定功率的关系是:当加在用电器两端的电压低于或高于其额定电压时,其实际功率低于或高于额定功率;当用电器两端所加电压恰好等于其额定电压时用电器的实际功率等于额定功率,用电器正常工作.
(4)有关电功率的计算题的解题思路和方法是:
①结合题目给出的条件对电路图进行分析,弄清电路的连接方式,建立直观的物理图景.
②注意挖掘题目中隐含的已知条件.例如:灯正常发光,则暗示它两端的电压等于它的额定电压,它的功率等于额定功率.题目给出用电器的额定电压,额定功率,那么用电器的电阻可以求出,这就是隐含的条件.
③具体的解题方法可用分析法(从所求量到已知量)或综合法(从已知条件到所求量).可以将电功率问题转化成电流、电压和电阻的问题,再结合欧姆定律和电路特点求解,也可以利用题目的已知条件,或电路特点揭示的等量关系列方程求解,还可以建立中间量,列比例式等.
(5)电功率的推导式P=U2/R=I2R
教师引导两位同学上台写出电学中涉及电压、电阻、电流、电功、电功率的几个公式,例如:等.(本节关于电功率的公式较多,如果盲目记忆,往往会张冠李戴.正确的方法是首先记忆最基本的公式,寻找公式之间的联系和规律,通过推导公式,理解性地记忆)
教师选取3个电学公式为基础,引导学生进行下列推导:
将欧姆定律公式I=U/R代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=U2/R;将欧姆定律的变形公式U=IR代入电功率公式P=UI中就可以导出公式P=I2R.
说明:①电功率的基本公式P=W/t,P=UI,适用于各种电路,即可用于计算各种类型用电器的电功率.
②电功率的两个推导公式P=U2/R、P=I2R所求的是消耗在电阻上的电功率,只有在电能全部转化为热能时才与P=UI相等.P=I2R优先用于串联电路;P=U2/R优先用于并联电路.
例题1(多媒体展示)一盏标有“220V 100W”字样的电灯,它的电阻是多大?正常工作时通过灯丝的电流是多少?将它接到110V的电路中,它的实际电功率是多大?(不考虑温度对电阻的影响)
分析:在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题,本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,可以由灯泡额定电压U额和额定功率P额,先根据对R=U额2/P额求出灯泡的电阻,然后利用P实=U实2/R求出电灯的实际功率.
解:R=U额2/P额=(220V)2/100W=484Ω,
正常工作电流I=P额/U额=100W/220V=0.45A,
P实=U实2/R=(110V)2/484Ω=25W.
教师总结:电功率进行计算的基本公式是P=W/t=UI,而从P=I2R中看出,在串联电路中(电流相等)电功率与电阻成正比;从P=U2/R中看出,在并联电路中(电压相等)电功率与电阻成反比.掌握以上关系特别是比例关系可以提高解题速度,达到事半功倍的效果.
例题2(多媒体展示)把“220V100W”的灯L1和“220V400W”的灯L2串联在220V的电路中,哪盏灯亮?为什么?
学生求解(多数可能求出两灯的实际功率的具体数值,但方法很繁琐).
教师引导学生思考本题是不是还有更简单的方法?可启发学生进一步思考后,再告之学生:在串联电路中优先选用公式P=I2R.这样只要再比较灯泡电阻的大小(R=U2/P)即可.很容易知道R1大,所以L1亮些.
注意:往往还有不少学生不看题目的适应条件,只看额定功率大的灯泡就认为它亮些.
五、教师结束语
本节课学习了电功率公式的推导式,以及额定功率和实际功率的联系与区别.会通过电功率的变形公式计算电能、电流等.
六、课后作业
完成本课时对应课后练习.
【板书设计】
【教学后记】
第3节 跨学科实践:为家庭节约用电提建议
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的六、课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、项目提出
电能是生产生活中所需要的重要能源,我们要从身边的点点滴滴做起,注意节约用电.
师你的家中有没有浪费电的现象?
生1 有.
生2不太清楚.
请你了解家中的用电情况并提出节约用电的建议.
三、项目分析
要节约用电首先要了解家中用电情况,然后才能提出有针对性的建议.具体任务如下.
1.调查家中的用电情况.
2.了解用电器的耗电情况.
3.提出节约用电的建议.
4.评估采纳节电建议后的效果.
四、项目实施
师同学各自进行调查,做好记录.
1.调查家中的用电情况
我们可以通过电能表计算家中一段时间(例如一周)内消耗的电能,也可以通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能.
2.了解用电器的耗电情况
家中的电热水器、空调等用电器都会消耗电能.通过设计表格等方法记录这些用电器的耗电情况,包括每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等.例如,
对于电风扇就可以记录它每天工作的时长、处于的挡位等.
我们通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的电功率,再结合它的工作时间,就可以计算出它一天消耗的电能.
电热水器、空调等用电器的工作状态不同时,消耗的电能也不同.可以利用如图18.3-1所示的电力监测仪直接测量它们消耗的电能.
3.提出节电建议
师请同学们根据调查结果,从用电器的使用时长、使用状态等角度,总结一些节约用电的建议.
例如,出门时应注意随手关灯;电热水器、电饭锅在保温或计算机在待机状态时也会消耗电能,若长时间不使用,应关闭电源;空调制热时温度设定太高或制冷时温度设定太低,就会消耗较多的电能,因此应合理设定空调温度,等等.
4.评估节电建议的效果
师总结节电建议,与家人商量后,按照节电建议实施一段时间,看看你家消耗的电能是否减少.若减少了,计算比采取节电措施前减少了多少.
生和家人一起实施节电计划,记录用电情况,过一段时间再进行对比.
五、展示交流
把家中的用电情况、节电建议以及实施效果整理后分享给其他同学,看看哪些同学的节电措施更全面、更有效.汇总同学们的发现、改进建议,形成一份综合性的研究报告,共同为家庭提供实用的节电建议.
【教学后记】
第4节 焦耳定律
【教学目标】
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
3.知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用.
4.知道利用和防止电热的场合和方法;
5.在学习的过程中,渗透辩证唯物主义的思想.
【教学重点】
电热与电阻、电热与电流的关系的探究.电热的利用和防止.
【教学难点】
关于焦耳定律的计算.
【教具准备】
学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、电炉、电熨斗、电饭锅、热得快等电热器、多媒体课件等.
【教学课时】1.5课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的六、课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
教师出示一些用电器的图片,让学生观察,并提出问题:
(1)比较它们有何不同?
(2)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
(3)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生讨论、回答:灯泡发热,电风扇的电动机发热.
师这节课我们就来研究一下电与热的有关问题.
三、进行新课
知识点1电流的热效应
师请大家观察教材P120图18.4-1,图中电炉丝通电时都会产生什么现象?
说明电流在工作过程中消耗的电能转化成什么能了?
生:会产生热现象,说明电能转化成内能了.
板书:
电流通过导体时电能转化成内能,我们把这种现象叫电流的热效应.
教师总结:电热的实质是电能的转化.电热既是电能转化为内能的过程,同时也是电流做功的过程.但是对不同的用电器来说,在消耗相同的电能的情况下,电能转化为内能的多少是不同的.比如电炉子、电饭锅、电烙铁等用电器的主要作用就是把电能转化为内能,从而供人们利用,此时在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转化成了内能;但是对于像电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器,它们的主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为其他形式的能量,所以此时消耗的电能中,只有很少一部分电能转化成了内能,这时的热效应体现得不明显.
1.探究电流产生的热量跟哪些因素有
(1)猜想:(教师引导鼓励学生发言)
生1:可能与电压有关,因为电压越大,电炉中产生的热越多;
生2:可能与电阻有关,因为电炉丝发热,而跟电炉丝相连的铜导线却不太热;
生3:可能跟电流有关,因为常听说,电流大容易引发火灾.
教师总结:电流、电压和电阻三个量之间是有联系的,明确了两个量就可以再确定另外一个量,故我们研究电热与电阻、电热与电流的关系就可以了.
(2)设计实验:(采用控制变量的方法)
①如何控制电流一定时电阻的变化?
②如何控制电阻一定时电流的变化?
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