电流做功与哪些因素有关教学设计

　　教学目的

1．熟练掌握电功的概念、电功的公式和单位。且能懂得电能表作用及读数含义。

2．通过有关电功的练习题，使学生对能量的转换和守恒律有进一步的认识。

3．通过对机械的功的复习和教材中的演示实验，培养学生观察和推理能力。

重点、难点、关键

重点：电功的概念及公式。

难点：做好电能转化实验，讲电功的物理意义。

关键：熟练W=Uit公式应用，并把握好各物理量的对应关系。

　　教学仪器

课本P107图9-1实验装置一套，干电池1节、小叶轮、玩具电动机、小灯泡2只、电度表、开关、500W电炉1只。

　　教学过程

　　一、复习引入

师：大家看我手上托着砝码，水平左右移动，问手的托力是否做功？为什么？引导学生回顾做功的两个因素。

力对物体做功的条件：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动一段距离。托力没有做功。因为托力的方向向上，物体移动方向是水平的，所以没有做功。

师：我们已经学过机械能、内能知识，那么有谁知道流动的水能够做功吗？生议论回答师归纳之。

流动的水可以做功，水流做功的过程是水的机械能转化为其他形式的能的过程。那么电流能否做功？如果能够做功，是否也伴随电能跟其他形式的能之间的转化？

　　二、讲解新课

1．电流可以做功。

师：出示实验装置（课本图9-1）进行介绍并演示。要求学生注意观察。开关闭合、电压表指针偏传，电动机转动、砝码上升。问看到了什么？说明了什么？

重物（砝码）受到电动机的向上拉力，并在拉力方向上通过了一段距离。重物升高表明它的势能增加了，显然重物势能加是是由电动机消耗了电能转化而来。所以从功和能的关系来看，能的转化可用做功来量度，因此，“有多少电能转化为其他形式的能，我们就说，电流做了多少功”。

2．常见的`电流做功几种形式。

师：演示电流通过玩具电动机小叶轮发生转动，问电能转化为什么？

电流通过做功转化为光能。

师：将电炉插头插进教室电源插座，使炉子发红发热，问电能又转化为什么？

电流通过做功转化为炉子的热能。

3．电功大小的几个因素。

①电功公式引导

师：影响电功大小的因素不止一个，可能是电压的大小，可能是电流的大小，也可能是通电时间的长短。下面我们再对课本图9-1实验进行控制变量实验来研究。

师：闭合开关，电动机运转，砝码提起。问这说明什么？

电流做功，电能转化为砝码的势能。提得越高势能越大，表示电流做功越多。

师：保持相同的通电时间，用滑动变阻器改变电压和电流，先后做两次，分别用电压表和电流表测出电压和电流的值，并比较砝码被提升的高度。要求学生讨论，教师归纳。

在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，砝码被提升得越高，表示电流做的功越多。

师：保持电压和电流不变，改变通电时间的长短，比较砝码被提升的高度。问看到什么？说明什么？

保持电压和电流不变，通电时间越长，砝码被提升得越高，电流做的功也越多。

师：可见电功的大小与电压大小、电流大小以及通电时间长短有关。

实验表明，电流在某段电路上所做的功，与这段电路两端的电压，通过该电路电流强度以及通电时间成正比。

W=Uit就是电功的计算公式

电功的单位

师：W=Uit就是功的计算公式

②电功的单位

师：W=Uit??1焦耳=1伏特×1安培×1秒

其中焦耳就是第一册学过的机械功的单位，符号J。

焦耳这个单位很小，用起来不方便。

如：通过手电筒电灯泡的电流，每秒做功大约是1焦耳。运动中的电力机车，电流每秒钟做功达几百万焦耳。所以生活中常用“度”作为电功的单位。

1度=3.6×106焦耳

4．电能表。

师：展示电能表实物或挂图。根据你们已有知识请回答它有什么作用？最后师总结归纳。

电能表（俗称电度表）是测量电功的仪器。

读数方法：电能表的计数器上前后两次读数之差、就是这段时间内用电的度数。例：家里月初3246.8度，月底3264.4度，这个月家里耗电是18.6度。

表面“220V5A”是表示接在220伏电压上使用，允许通过最大电流为5安培。

　　三、巩固练习

1．某用电器的电阻是24欧姆，当0.5安培的电流通过时，每分钟电做的功是多少？

分析与解答:先根据欧姆定律公式求出用电器的两端电压U，再利用W=UIt公式即可求出电动W。

U=IR=0.5安培×24欧姆=12伏特

W=UIt=12伏特×0.5安培×60秒=360焦耳

即每分钟电流做的功是360焦耳

像这类题目，用W=I2Rt公式来计算电功是比较方便的解法。如W=I2Rt=（0.5安培）2×24欧姆×60秒=360焦耳

2．两盏灯灯丝电阻分别为R1和R2，且已知R1＞R2，现将它们并联在同一电源上，在相等的时间内，电流通过灯丝电阻所做的功为（???）。

A．W1＞W2

B．W1＜W2

C．W1＝W2

D．无法确定

分析与解答：两盏电灯并联，加在灯丝两端的电压相等，而U1=U2，时间相同，即t1=t2。根据并联电流与电阻成反比，R1＞R2，所以I1＞I2，由公式W=UIt可知，在电压和时间一样下，W与I成正比，所以W1＜W2，选择B。

3．某同学在某月初和月底，两次观察了家里“220V3A”的电能表，并从电能表的计数器上先后记下如左图所示的两组数字。请你算一算，该月同学家里用了几度电？

分析与解答：一般电能表上的计数口袋共有5个字码小窗，最右边的红色小窗是表示小数点的下一位，所以该月该同学家共用去“8236.7度－8229.1度=7.6度”的电。

　　四、小结

1．电流通过用电器可以做功。

2．电流做功过程就是电能转化为其他形式能的过程。

3．电功的几个因素，即W=UIt，W与U、I、t成正比。

4．电功的单位：焦耳、常用的为度，1度=3.6×106焦耳。

5．电能表的功能及计数。

　　五、作业

1．课本P109练习①②③④。

2．选用课时作业优化设计。