2019-2020年九年級 科學(xué)探究：電流做功與哪些因素有關(guān)（教案）2教學(xué)目標(biāo)：從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識電能，能簡單描述電能和我們生活的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識電流做功的相關(guān)因素。學(xué)讀家用電能表，會通過電能表計(jì)算電費(fèi)。通過講解一度電的作用，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約用電的意識。重點(diǎn)、難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究電流做功跟哪些因素有關(guān)教學(xué)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)器材：低壓電源、開關(guān)、導(dǎo)線、不同阻值的電阻線、電流表（2只）、電壓表（2只）、溫度計(jì)（2只）、相同的廣口瓶（2只）、煤油、電能表實(shí)物及掛圖。教學(xué)設(shè)計(jì)：教師活動學(xué)生活動說明引入新課，板書課題一、怎樣測算家庭電費(fèi)電流通過日光燈，燈亮了，這個過程消耗了電而得到了光，從能量的角度看，消耗了什么能？得到了什么能？生回答后，強(qiáng)調(diào)這一過程就是電流做功的過程，讓學(xué)生分析討論課本圖151中的能量轉(zhuǎn)化?？偨Y(jié)并板書：電流做功的過程，就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程？怎樣測量消耗電能的多少？電能表出示掛圖、實(shí)物，對照掛圖引導(dǎo)學(xué)生觀察，并注意讀數(shù)方法、單位及換算。讓學(xué)生根據(jù)圖152測算家庭電費(fèi)介紹1度電的作用：電爐煉鋼1.6kg；生產(chǎn)化肥0.7kg；采掘原煤105kg；灌溉麥田0.5畝次；電車行駛0.85km?？戳恕?度電的作用”，你受到什么啟示？二、電流做功與哪些因素有關(guān)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中如何來反映電流做功的大小，可以根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化，通常選擇電流的熱效應(yīng)來探究問題，即通過對內(nèi)能的測量來反映電流做功的大小。讓學(xué)生看課本“探究點(diǎn)撥”給出實(shí)驗(yàn)電路圖153（a）、154（a），引導(dǎo)學(xué)生體會問題研究的方法，介紹實(shí)驗(yàn)裝置。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)按圖153（b）、154（b）組裝器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生讀本節(jié)的最后部分，明確電功公式。電功公式：W=UIt批出式中各量的單位。三、鞏固小結(jié)展示目標(biāo)，讓學(xué)生依據(jù)小結(jié)四、布置作業(yè)：讓學(xué)生當(dāng)堂完成新課程同步學(xué)習(xí)與探究P105“開放性作業(yè)”。課外作業(yè)：課本課后作業(yè)1、2、3回答問題：日光燈發(fā)光，消耗了電能，得到的光能。討論并交流圖151中能量的轉(zhuǎn)化。找一生回答：電能表觀察后確認(rèn)電能表上的數(shù)的讀法，單位：千瓦時及千瓦時與焦的換算。據(jù)圖152，學(xué)會測算家庭電費(fèi)明確研究問題的方法參與實(shí)驗(yàn)過程，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論。并將課本上結(jié)論補(bǔ)充完整。據(jù)標(biāo)總結(jié)做題鞏固當(dāng)堂完不成的，上課外作業(yè)本上做板書設(shè)計(jì)：第一節(jié) 科學(xué)探究：電流做功與哪些因素有關(guān)一、怎樣測算家庭電費(fèi)電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電能表：讀數(shù)：月末數(shù)減去月初數(shù)（注意小數(shù)）單位：千瓦時 1千瓦時=3.6106焦耳一度電的作用二、電流做功與哪些因素有關(guān)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)結(jié)論：電流做功跟電流的大小、電壓的高低均有關(guān)，通過用電器的電流越大，電流做功越多；加在用電器上的電壓越高，電流做功越多；用電器通電時間越長，電流做功越多。電功公式：W=UIt教學(xué)反思：教學(xué)參考：電功演示裝置（一）如圖122所示，做一個底座和支架尺寸為40101.5厘米3，支架尺寸為6032.5厘米3。電動機(jī)可選用市售3伏、0.8安的玩具直流電動機(jī)。因?yàn)殡妱訖C(jī)轉(zhuǎn)速太大，幫在轉(zhuǎn)軸上裝配齒輪減速裝置，可取外徑6毫米10齒輪安裝在電機(jī)軸上，外徑75毫米144齒的大齒輪安裝在滑輪輪上。注意安裝時二輪咬合適當(dāng)，不要太緊。電源采用二節(jié)干電池，時間可由電鐘讀出，其他如滑輪等元件可采用實(shí)驗(yàn)室的方便材料。圖122使用方法：把兩節(jié)干電池接入電路，保持電壓U不變，時間t不變（如t=15秒），改變鉤碼的數(shù)量，實(shí)驗(yàn)兩次，將記錄數(shù)據(jù)填入表格。把一節(jié)干電池接入電路，使電動機(jī)兩端電壓降低一半，改變負(fù)載，使電流I值與第一次實(shí)驗(yàn)時的I值相同，同樣在相同時間內(nèi)，讀出負(fù)載上長的高度，填入表格。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U（伏）電流I（安）時間t（秒）負(fù)載所受重力G（牛）負(fù)載上升高度h（米）功W=Gh（焦耳）130.5151.24.410-15.310-1230.75152.43.310-17.910-131.50.5151.42.010-12.810-1分析、兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出，電功隨著電流增大（或減?。┒龃螅ɑ驕p?。?、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，電功隨著電壓增大（或減?。┒龃螅ɑ驕p?。?。從而定性地說明電功與電流、電壓、時間的正比關(guān)系（電功隨時間的增大而增大可推理得之）?！咀⒁馐马?xiàng)】電源要用新的干電池或充好電的蓄電池。要事先進(jìn)行調(diào)試，以選取合適的負(fù)載數(shù)值和時間數(shù)值。電功演示裝置（二）圖123做一個如圖123所示的木支架，底板的尺寸為42121.5厘米3，豎板的尺寸為8081.5厘米3。豎板中間開一條寬3厘米的長槽，以避免重物與豎板間的摩擦。豎板頂端裝一個低速直流電動機(jī)（可將儀器廠生產(chǎn)的演示用交直流發(fā)電機(jī)模型的傳動帶去掉，作為直流電動機(jī)使用）。電動機(jī)軸上繞一細(xì)繩，繩的下端掛一個50克的鉤碼。在底板的兩側(cè)分別放一個電流表和電壓表，前面放了個內(nèi)裝電池的電池盒、一個10歐姆的滑動變阻器。電路連接如圖124。圖124【使用方法】閉合開關(guān)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，可以看到鉤碼上升，說明電流做功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。用滑動變阻器改變電動機(jī)兩端的電壓和電流，也可以保持電壓電流不變而增加時間，可以看到鉤碼上長的高度隨電壓的增高、電流的增大、時間的增長而增高，即W=Gh增大，從而定性說明電功與電壓、電流和時間的關(guān)系：W=UIt。【注意事項(xiàng)】此實(shí)驗(yàn)裝置，可由學(xué)生記錄電壓、電流和時間。此實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)根據(jù)不同類型的電動機(jī)選擇合適的電壓和重物的質(zhì)量，以作重物上長時速度不至有明顯的變化。如重物較輕，則可適當(dāng)降低電壓，使其以穩(wěn)定速度上升。電能表的構(gòu)造電能表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖125所示，主要由五部分組成：電流線圈1（跟負(fù)載串聯(lián)著）電壓線圈2（跟負(fù)載并聯(lián)著）、鋁盤3、永久磁鐵4和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)5（圖中只畫了傳動齒輪）。當(dāng)電流線圈和電壓線圈中通過交流電的時候，鋁盤因電磁感應(yīng)而旋轉(zhuǎn)。鋁盤的轉(zhuǎn)速跟電流和電壓的乘積成正比。鋁盤轉(zhuǎn)動時帶動計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，永久磁鐵是用來阻尼鋁盤轉(zhuǎn)動的。圖125一般電能表可以直接從表上讀出所消耗的電能數(shù)，但是有些用在圈套的電力電路中的電能表，電路消耗的電能不是直接從表上讀出，而是把表上的讀數(shù)乘上一個系數(shù)，這個系數(shù)通常就標(biāo)在表上。