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《電功》課堂實錄

2016-12-14 12:22:58杭仲兵
中學物理·初中 2016年11期
關鍵詞:電能實驗學生

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,是前面所學的電路和歐姆定律知識的延續、綜合和應用,與生活實際聯系比較緊密,對物理走向社會有實際意義.

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

【學情分析】

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

【教學目標】

1.理解電流做功的實質是電能轉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,從而加深對功能關系的理解.

2.通過小組合作實驗探究,會利用電路串聯時電流不變或并聯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.培養學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.

【教學方法】

教法:實驗探究法、歸納法、講授法.

學法:觀察法、合作學習法、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)建立單位時間內電流做功多少與燈泡亮度的對應關系.

【器材準備】

多媒體課件、電池、開關、導線、燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表.

【教學過程】

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,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.這節課我們就一起來學習電功.

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,消耗電能轉化為什么能?你能給電功下個定義嗎?

生1:電能轉化為機械能.

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化成什么能?電流通過燈泡做功把電能轉化為光能和內能.你能舉出更多的電流做功的例子嗎?

生1:電流通過電風扇做功,電風扇轉動;

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:請同學們完成學案第一題并歸納總結.

生:物理學中當電能轉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,兩只燈泡(220V 100W和220V 25W)發光.(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,因為燈泡發光了,把電能轉化成了內能和光能.

師:你覺得它們做的功一樣多嗎?依據是什么?

生:它們做功不一樣多,因為亮度不同.

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

(完成學案第二題)

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電流做功的多少,這是物理上常用的什么方法?

生:轉換法.

師:同學們猜一猜,電流通過燈泡做功的多少可能與哪些因素有關?

學生猜想:完成學案內容并交流.

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,你覺得它們的規格相同好還是不同好?為什么?

學生:討論回答.

(規格不同好.如果規格相同,燈泡亮度相同就無法比較電流做功的大小)

師:我們要探究這個問題還需要哪些實驗器材?

生:電源、開關、導線、電壓表、電流表和滑動變

阻器.

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

學生活動:設計電路圖.

師:投影展示學生設計的電路圖,交流評價.

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

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

學生探究活動,教師巡視.

師:組織學生匯報實驗現象,交流實驗結果.

(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:結合生活中的經驗和前面學習的知識,你能說出電功大小與通電時間的關系嗎?

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

師:同學們覺得哪只燈泡亮一些?相等時間內誰做的功多些?

生:甲燈亮一些,相等時間內甲燈做的功較多.

師:結合剛才總結的結論和歐姆定律,你能說出甲乙兩燈電流和電阻大小的關系嗎?

生:甲乙兩燈并聯,由剛才的結論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:出示串聯電路實驗演示板,閉合開關,此時甲乙兩燈泡都不正常發光,且甲燈不亮,乙燈也較暗.

師:同學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,電路中電流較小,不能使甲燈發光.

生2:甲乙兩燈串聯,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,達不到發光的要求.

師:同學們比較剛才兩個實驗現象,電流做功的多少與燈泡電阻的大小有沒有直接的關系?

生:好像沒有直接關系.

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

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,電功與加在導體兩端的電壓,通過導體的電流和導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;②三個物理量要對應于同一個用電器或同一段電路.

師:請同學們完成當堂練習.

(用三道練習分別鞏固和熟練W=UIt及其變形公式的應用,并通過練習強化學生統一國際單位的意識,題目略.)

師:本節課我們收獲了哪些知識?

學生總結并回答,教師布置課后作業.

板書設計(略)

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