12.1电路中能量转化导学案

2013-2014学年第二学期九年级物理教学案

课题：18.1电能和电功

设计人：张静 审计人： 授课人：

授课时间： 课型：新授课

安全教育：

放学后按时回家，不在街上逗留，不与陌生人交往，不能接受陌生人馈赠礼物

【学习目标】

1）扎实掌握电功的公式W=UIt及应用；

2）通过小组合作交流，探究电流做功与哪些因素有关，培养学生的科学探究能力；

3）激情投入，进一步学习控制变量法，并体会等效替代的思想，初步具有“功是能量变化的量度”的思想。

【重点】电功的概念和公式

【难点】实验探究，同时注重理论联系实际从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

【自学指导】

一、创设情境，引入新课

水流可以推动水轮机转动做功，电流可以使电动机转动起来而做功。

二、自主学习

探究点1：电能和电功

①电饭煲、电风扇、白炽灯工作时都消耗了 能。消耗 能的多少用电功量度。我们把电流所做的功就叫做电功，用“W”表示。

②电流通过电饭煲，食物被加热是电能转化为 能；

电流通过电风扇，扇叶转动是电能转化为 能；

电流通过白炽灯，白炽灯发热发光是电能转化为 能和 能。

综上所述可知：电流做功的过程就是电能转化为 能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。

探究点2：电功与电压、电流、通电时间的关系

①猜想：电流做功与哪些因素有关？

②进行探究实验：

③实验结论：电压越 ，电流越 ，做功时间越 ，电流做功就越多。

大量事实表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比.电功等于电压、电流和通电时间的乘积。

公式： 电功 = 电压×电流×通电时间 即

大杨树二中14级部化学组导学案 序号:12 编辑者：黄春岩

班级： 姓名：： 组： 号：

【使用说明】

1、认真读课本P39-P42，用记号笔勾画出重要概念

2、限时独立完成导学案的课前预习，标出疑难点，以便课上讨论。

第二节 化学能与电能（第一课时）

【学习目标】：

1、知识与技能目标：

(1)．获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

(2)．形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。

预习内容：

1、一次能源指： ，如 等。

2、二次能源指： ，如 等 。

学习过程：

【资料卡片】：热电厂生产的过程

利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44％用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。

【合作探究】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？能否将化学能直接转化为电能？

一、化学能直接转化为电能的原理与装置

【学生活动】阅读课本P40内容，思考问题：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？

【实验探究一】１、探究 Cu-Zn原电池原理实验：

【问题与讨论】（1）

实 验 现 象

①Cu、Zn分别插入稀硫酸中

②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触

③将Cu、Zn用导线连接起来

1

12.1《电路中的能量转化》第2课时 教案

章节名称 必修三 第三章 电能 能量守恒定律

第一节 电路中的能量转化

教学目标 一、物理观念

·学生能从能量的转化和守恒角度分析电动机电路中的能量转化。

二、科学思维

·能利用实验室的器材自主设计小实验。

·在实验基础上进行科学推理，从能量转化和守恒角度总结电路中的能量转化关系。

三、科学探究

·在探究电动机电功率和热功率关系实验中，培养学生的分析概括能力。

·通过严谨的数学推理过程,培养学生严谨的科学态度。

四、科学态度与责任

·引导学生能做到珍惜能源，并培养他们的社会责任意识。

教材分析 “电路中的能量”是人教版新教材中《必修3》第十二章第1节的内容，在第一课时的学习中，学生已经学习了电功和电热的定义和计算公式。第二课时的内容目标为电路中的能量转化，课本上举了电动机的例子来讲述电路中的电能、机械能和内能的转化关系，但是只有理论的推导过程，并没有配套的实验来让同学们进行探究。因此在本节课中，设计了一系列的实验，让学生能够直观地去感受电动机工作过程中所涉及到的能量，并通过测量来计算电动机的电功率、热功率和机械功率。

这是一节科学实验探究课，教材很好地体现了让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。同时，这节教材的内容与学生的生活实际及生产实际联系十分密切。 2

学情分析 ·在前面的学习中已经有电路设计的基础，在第一课时的学习中，学生已经学习了电功和电热的定义和计算公式。

· 学生有过较多的小组合作的实验经验。

·学生视野广泛，接触过一些零碎的事例，对章节的学习有一定帮助，但有些生活中的经验对于知识的理解是负面的，需要特殊注意。

教学重点

及解决措施 ·测量来计算电动机的电功率、热功率和机械功率。

利用分组实验，演示实验等多种教学资源，让学生全面的参与概念的形成过程和探究过程，进而突出教学重点。

教学难点

第十二章 电能 能量守恒定律

课时12.1 电路中的能量转化

1. 理解电功、电功率的概念和物理意义，掌握电功和电功率的计算公式。

2. 理解焦耳定律，能利用焦耳定律进行有关的分析和计算。

3. 了解电路中的能量转化。

一、电功和电功率

1．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。

2．电功

(1)定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。

(2)公式：W＝UIt。

(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J。

3．电功率

(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。

(2)公式：P＝Wt＝UI。

(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。

二、焦耳定律

1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

2．表达式：Q＝I2Rt。

3．热功率 三、电路中的能量转化

1．电动机工作时的能量转化

(1)能量关系：电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。

(2)功率关系：电动机消耗的功率P电等于电动机的输出功率P机与电动机损失的功率P损之和，即：P电＝P机＋P损，P电＝UI，P损＝I2R。

2．电池充电时的能量转化

电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。

基础过关练

题组一 电功和电功率

1.(2022江苏淮安涟水一中月考)LED灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。某LED灯的额定电压为5.0 V，额定功率为3.0 W，其照明亮度与25 W的白炽灯相当。该LED灯在额定电压下工作时的电流为 ( )

A.0.25 A B.0.60 A

C.1.7 A D.3.0 A

2.一台1.5匹变频空调预设为16 ℃时平均功率为1 100 W，预设26 ℃时平均功率为600 W。学校寝室每晚有200台该型号的空调工作，设定温度都由原来的16 ℃改为26 ℃，则一个月内学校夜间节约的电能最接近下列哪个数据 ( )