电功
一、教学任务分析
本节学习电功、电功率。电功、电功率是初中物理电学部分的两个重要的物理量，电功是物理学中为了衡量电流做功过程中能量转化的多少而引入的物理量，电功率是描述电流做功快慢即消耗电能快慢的物理量。通过电功、电功率的学习，学生可以在电压、电流和电阻的基础上，进一步从做功和能量转化的角度认识电路。
本节课只学习电功。在初二机械功、机械能转化与守恒定律等力学知识的基础上，结合电压、电流、电阻、欧姆定律、串并联电路的特点等电学知识。
本节课从生活中“电费单”进入物理的世界，通过讨论“用电量”代表电学中的哪个物理量引出“电能”。从学生在日常生活及科学课中知道的“电能”出发，通过家用电器的工作情况将能量转化及守恒的思想拓展到电能、机械能、内能和化学能等多种形式的能。以图片、实验等形式创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电功。
本节课的教学要求学生主动参与，通过实验探究的过程，感受实验、归纳的科学方法，体会控制变量的方法。在学习电功的过程中，体会物理与生活的紧密联系，树立“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。二、教学目标
1、知识与技能：理解电功；能运用公式W=UIt和W = UQ进行有关的计算。
2、过程与方法：通过“探究电功的大小与哪些因素有关”的实验过程，认识控制变量的科学方法。
3、情感态度与价值观：通过了解生活中用电器消耗电能转化成其他形式能的过程，感悟物理学知识在日常生活中的价值，感受物理与生活密不可分， 激发学习兴趣。三、教学重点和难点
重点：通过控制变量法完成“探究电功的大小与哪些因素有关”的实验难点：电功的理解。四、教学资源
1、器材：演示用温度计（两个）、电池组、电键、导线、不同阻值的电阻丝。2、课件：自制演示PPT幻灯片。五、教学设计思路
本设计的内容包括二个方面：一是能量的转化——做功，二是电功。
本设计的基本思路是：通过电费单上的“用电量”与所学电学物理量之间的比对，知道电能。利用常见的家用电器消耗电能转化为其他形式的能量引出能的转化。通过机械能间的相互转化，让学生意识到机械能的转化是通过机械做功完成，结合学生日常生活中接触较多的家用电器作为能量转化器进行类比，想到电能转化为其他形式的能也需要做功，谁在做功？引入新课，提出能
1
量之间的转化必然伴随着做功的观点，引出“电功”的概念。进而猜测电功的大小与哪些因素有关，通过学生实验、交流、归纳得出结论，完整形成电功的概念。
本设计要突出的重点是：探究电功的大小与哪些因素有关。方法是：控制变量法。电流做功将电能转化为其他形式的能的过程有些时候难于观察与计量，为了便于学生的观察，利用电阻丝通电发热将电能转化为内能，通过演示用温度计将温度的高低显示出来，观察温度的高低感受电能转化为内能的多少，感受电流做功的多少。通过改变电路的连接方式达到控制变量法的要求，在串联电路中探究电功大小与电压的关系，在并联电路中探究电功大小与电流的关系，同时在实验中可以排除电功大小与电阻的关系。
本设计要突破的难点是：电功的理解。方法是：类比法。电流做功看不见摸不着，在理解电功的过程中，通过回顾初二机械功的知识，类比机械功中动能与重力势能之间的转化是通过机械做功完成，体会能量的转化必然通过做功完成，而能量转化的多少则是由做功的多少来量度。
本设计重视概念、规律的形成过程，通过教师演示实验，学生主动参与讨论分析、比较判断、感受“类比”、“控制变量”等科学方法，培养归纳概括的能力。
完成本设计的内容需1课时。六、教学流程
1、教学流程图
情景I图片展示1情景Ⅱ图片展示2活动Ⅲ演示实验1电功活动Ⅳ演示实验2活动Ⅴ2、流程图说明情景I 图片展示1展示某家庭一个月的电费单图片，推想用电量是哪个电学物理量？情景Ⅱ 图片展示2
展示电灯、电风扇、电洗衣机等家用电器图片，感受能量转化器的作用。活动Ⅲ 演示实验1
巩固;练习演示增加物体重力势能的实验，体会能量的转化需要通过做功完成，引出电功。活动Ⅳ 演示实验2
通过阅读并完成学习任务单上的实验要求及方法、步骤，研究电功大小与电压、电流和通电时间的关系。
活动Ⅴ 巩固练习复习电功，巩固训练。
2
3、教学主要环节 本设计可分为两个主要的教学环节。
第一环节，能量的转化必须通过做功完成，通过初二机械功的回忆与复习进行衔接。第二环节，用电器能量的转化通过电流做功完成。电功的大小与电流、电压、时间有关。七、教案示例教学环节引入
教师活动
今天，老师考考大家的生活常识（PPT出示电费单子），大家知道这是什么吗?在这张电费单上有一个与电学相关的物理量——用电量（千瓦时）。以你之前的电学知识，你觉得这里的“电”，是指电学中的电流、电压、还是电阻或者电荷量呢？
新课讲授
用电器即能量转化器
学生活动
设计意图引发学生关注生活中的电学常识的兴趣。
电费单
学生在原有的电学基
引导学生础知识上进行相应的判别
与猜测，并讲述各自的理由。从单位的一致
性来判别是否是同一个物理量。
通过生活中的这些用电器——能量转化器，回顾能量转化的知识点。
在生活中有很多功能、样电灯——将电能主要式各异的用电器，这些用电器转化成光能。在工作过程中消耗电能同时电饭锅——将电能主转化为不同形式的能量为我要转化成内能。们营造便利舒适的生活。电风扇——将电能主（PPT展示生活中常见的用要转化成动能。电器）
等等。用电器其实就是一个“能量转化器”，当这些能量转化器工作时，消耗了多少电能，转化成多少其他形式的能量，我们该怎样量度呢？
（预设一）
不清楚。
机械能的转化及量度
通过类比初二机械能转化的知识来理解电能的转化，引出本节课的课题——电功。
（预设一）
计算电功（部分同学可能通过自学已经略微知晓）
学生并不能很好的回答。
（教师追问：什么是电功？）若学生不能回答，则进入预设二环节。
（预设二）
（预设二）
（学生无法回答此问题）
3
要解决这个问题，我们有必要回顾一下初二物理中的机械能。机械能之间也可以相互转化，转化了多少能量怎样来量度呢？
例如：怎样增加手中粉笔的重力势能？
把粉笔举高的过程中，对粉笔有力的作用并且在力的方向移动了距离，此时动能转化为重力势能，转化了多少能量如何量度呢？
板书电功
做功的多少——能量转化的量度用电器通电工作时将电能转化成其他形式的能量，一定也需要做功才能完成，电路中谁在做功呢？
电路中有电流时用电器才能工作，并把电能转化为其他形式的能量，所以是“电流在做功”。
板书
将粉笔举高。计算做功的多少。
通过知识
回顾，知晓机械做功的过程即机械能转化的过程。
学生讨论并讲述理由。通过与学（电压、电阻、电流、电荷生的讨论与对量等等。）话，强调电流做
功的过程。
电功
1、电流所做的功就称为电功。用符号“W”表示。2、电流做功，电能转化为其他形式的能量。
做了多少功即消耗了多少电能也即转化为多少其他形式的能。
影响电功大小的因素
不同的用电器消耗的电能有多少，可见电流做功也有大小，那电功的大小会与哪些因素有关呢？
演示实验1：探究电功与时间的关系
学生思考讨论影响电功大小的因素。
强调实验中控制变量法的应用。
将一个大电阻圈接入电
观察并记录两次温度
路，并套在温度计的玻璃泡上。计的读数。
观察温度计的示数，（简单记
结论：当通过的电流和
录）闭合电键，观察温度计示
两端电压相同，时间越长，
数随时间的变化并记录。
电流做功越大。
演示实验2：探究电功与
观察并记录两次温度
电压的关系
计的读数。
4
帮助学生理解升高的温度的多少代表电流做功的多少。
断开电键，将干电池、电键、两个电阻圈连接成串联电路，将两个电阻圈分别套在两个温度计的玻璃泡上，闭合电键，观察两个温度计示数的升高情况。演示实验3：探究电功与电流的关系断开电键，将干电池、电键、两个电阻圈连接成并联电路，将两个电阻圈分别套在两个温度计的玻璃泡上，闭合电键，观察两个温度计示数的升高情况。板书结论：当通电时间和通过电流相同，两端电压越大，电流做功越大。观察并记录两次温度计的读数。结论：当通电时间和两端电压相同，通过电流越大，电流做功越大。3、探究电功的大小与哪些因素有关tWIU4、公式：W=UItWWW科学家通过大量的实验发现：电功和电压、电流、时间都成正比。单位：焦耳。1焦耳=1伏·安·秒意义：1焦耳是指导体两端电压为1伏，通过电流为1安，通电1秒时消耗的电能是1焦耳。课堂应用1、在串联电路中有两个电阻R1、R2，总电压为6伏，通过电流为0.2安，R1两端电压为2伏，求R2在10秒内电流做的功？解：W=UIt=2V×0.2A×10s=4J以上是某位同学的解答，你觉得对吗？请说明原因。学生计算并纠错。在计算过程中，强调公式应用的同体性和同时性。2、某一导体，两端电压为5伏，在1分钟内通过导体学生列式计算。（讨论是否有新的办法解决）5
在公式W=UIt的基础横截面的电量是30库仑，则通过该导体的电流做了多少功？
课堂总结
上推导出W=UQ的公式。
通过今天这节课，在知识和方法上，你有什么收获？
知识？方法？
帮助学生回顾整堂课的重点与难点，学会课后自我总结。
作业布置
《电功学习活动卡》课后作业
学习活动卡
一、课堂实验
实验名称： 实验方法：
实验器材：四节电池、电键、不同电阻的电阻圈两个、演示用温度计，若干导线。
实验一 将电阻圈接入电路
控制：
相同
通电时间t（秒）
较短较长长
实验结论：
△t（℃）
不同
实验二 （R1、R2相串联）
控制：
R（Ω）小大
实验结论：
相同
U（V）
不同△t（℃）
实验三
（R1、R2相并联）
相同
6
控制： 不同
R（Ω）小大
实验结论：
I（A）△t（℃）
二、课堂练习：
1、在串联电路中有两个电阻R1、R2，总电压为6伏，通过电流为0.2安，R1两端电压为2伏，
求R2在10秒内电流做的功？解：W=UIt=2V×0.2A×10s=4J
以上是某位同学的解答，你觉得对吗？请说明原因。
2、某一导体，两端电压为5伏，在1分钟内通过导体横截面的电量是30库仑，则通过该导体
的电流做了多少功？
三、课后练习
1、电流做功的过程，就是 发生了转化。
2、一个用电器工作电压为6伏，通过的电流为0.1安，通电30分钟，电流在这段时间内做的功为
焦。
3、若在10秒内通过某导体横截面的电量为6库， 电流做功36焦，则此时通过导体的电流为 安，导体两端的电压为 伏，当通过该导体的电流为0.5安时，它的电阻为 欧。
4、在如图4（a）所示的电路中，电源电压6伏恒定不变，电阻R1为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S，当滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时，电路中两个电流表的指针恰好指在相同的位置上，其表盘如图（b)所示。求：（1）通过电阻R1的电流。
（2）通电10秒，电流通过R1和R2所做的功。
(a)
第4题图
过程，并且做了多少 ，就表示有多少
(b)
5、某小组同学探究用电器中电流做功的快慢。他们将用电器分别接入电路，使它们都正常工作，记录相应的工作时间，并设法得到相应的电功大小。该小组的同学根据用电器的工作情况分成三组，每组电流做功快慢相同，且第一组最慢，第二组其次，第三组最快。实验中记录的有关数据
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分别如表一、表二、表三所示。
表一（第一组）实验序号123
电功（焦）102030
时间(秒）102030
表二（第二组）实验序号456
电功（焦）204060
时间(秒）102030
表三（第三组）实验序号7
电功（焦）306090
时间(秒）102030
（1）分析比较实验序号2与4、3与7、6与8的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：_______________________________________________________________________。
（2）分析比较实验序号________________________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是:当通电时间相等时，电流做功越多，电流做功越快。
（3）进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。①分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_______________________________________________________________。②分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：________________________________________________________________。
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