傅 君
(江蘇省南京市高淳區(qū)固城中學(xué))
教材分析:
本節(jié)內(nèi)容是蘇教版九年級(jí)物理第一節(jié)內(nèi)容。本章沒有按“先概念,后應(yīng)用”的傳統(tǒng)思路編寫,而是以電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化為主線,先談?dòng)秒娖髟谏钪械膽?yīng)用,再抽象出物理概念和規(guī)律。本節(jié)教材,緊扣功能轉(zhuǎn)化的基本思路,然后自然轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髯龉Φ膯栴},突出“電流做功的過程中,伴隨著電能向其他形式能量的轉(zhuǎn)化,電流做了多少功,電路中就消耗了多少電能”。利用電能表可以測出電路中消耗的電能,當(dāng)然也就可以測定電流做了多少功,從而引出功的概念。為此圍繞教材思路,突出“從生活到物理,從物理到生活”的理念,本節(jié)課創(chuàng)設(shè)了交電費(fèi)的情境,以“家庭一個(gè)月要交多少電費(fèi)?”“供電部門是根據(jù)什么來計(jì)算電費(fèi)的?電費(fèi)的多少表明什么?”“電費(fèi)的多少可能與哪些因素有關(guān)?”等一連串的問題,按“交電費(fèi)—電能表—電功”的思路展開,在這些真實(shí)問題呈現(xiàn)與解決的過程中,密切聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,突出能量主線的意圖,以培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題以及探究物理現(xiàn)象本質(zhì)的能力。從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情,讓學(xué)生體會(huì)到物理就在身邊。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求制定了本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)思路。
1.知道電能表是測量電路中消耗電能多少的儀表,通過自學(xué)課本“讀一讀”,了解單相電能表的技術(shù)參數(shù),學(xué)會(huì)認(rèn)讀電能表。
2.會(huì)利用電能表指示燈閃爍的次數(shù)或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)計(jì)算電路中的用電器消耗的電能。
3.與水流通過水輪對(duì)水輪機(jī)做功類比,理解電流做功的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,電流做了多少功,電路中就消耗了多少電能,加深對(duì)功能的理解。
4.知道電功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系,會(huì)用公式W=UIt計(jì)算電流所做的功。
5.會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇實(shí)驗(yàn)器材,驗(yàn)證電流做功與電壓、電流有關(guān)。
重點(diǎn):理解電流可以做功及電流做功的實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):探究電功大小與電壓、電流的關(guān)系。
電能表是生活中常見的一種儀表,大部分學(xué)生也見過。本節(jié)課借助電費(fèi)單讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電能表是測量電路中消耗電能多少的儀表。讓學(xué)生自學(xué)課本第二頁中的“讀一讀”,認(rèn)識(shí)電能的相關(guān)技術(shù)參數(shù),學(xué)會(huì)認(rèn)讀電能表,并根據(jù)指示燈閃爍的次數(shù)計(jì)算電路中用電器消耗的電能。
電流做功對(duì)于很多學(xué)生而言是抽象的、不容易理解的一節(jié)內(nèi)容。與前面學(xué)過的水流對(duì)水輪機(jī)做功進(jìn)行類比,幫助學(xué)生理解電流與水流類似,都可以對(duì)外做功。并借助生活中家用電器的能量轉(zhuǎn)化理解電流做功的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。
對(duì)于學(xué)生而言,在沒有電能表的情況下,驗(yàn)證電功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系,是本節(jié)課的難點(diǎn)。通過能量分析啟發(fā)學(xué)生,在沒有電能表的情況下可以通過轉(zhuǎn)化的思想根據(jù)燈泡的亮度來比較電功的大小,會(huì)利用電路串聯(lián)時(shí)電流不變或并聯(lián)時(shí)電壓不變的特點(diǎn)控制變量,驗(yàn)證電流與哪些因素有關(guān)。
1.創(chuàng)設(shè)情境,引入課堂
投影電費(fèi)單,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電費(fèi)單,并利用其中數(shù)據(jù)引出電能表。
2.新課引入
(1)“電能表”的相關(guān)技術(shù)參數(shù)教學(xué)
學(xué)生自學(xué)課本P2中的“讀一讀”,完成PPT中相關(guān)內(nèi)容。
并根據(jù)指示燈閃爍的次數(shù)簡單計(jì)算電路中用電器消耗的電能。
教學(xué)反思:學(xué)生自學(xué)課本中關(guān)于電能表的相關(guān)參數(shù),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和利用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(2)“電功”的教學(xué)
PPT展示水流通過水輪機(jī),水流對(duì)水輪機(jī)做了功,水輪機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)起來了,具有了動(dòng)能。借助電流與水流的類比幫助學(xué)生建立電功的概念。
問題1.打開電風(fēng)扇的開關(guān),你看到什么?
問題2.現(xiàn)在它具有了什么能量?說明了電流對(duì)電風(fēng)扇做了功。
教學(xué)反思:突出功能轉(zhuǎn)化的思路,明確做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程。
問題3.電流做功除了能把電能轉(zhuǎn)化為電風(fēng)扇的機(jī)械能,還能轉(zhuǎn)化為什么能?
由此類推,電流做功總是把電能轉(zhuǎn)化為我們需要的能量。即電能轉(zhuǎn)化為了其他形式的能,電流做了多少功,電路中就消耗了多少電能。最終都被電能表記錄下來。
那電能到底與哪些因素有關(guān)呢?其實(shí)我們的科學(xué)家,很久以前就對(duì)此做了大量的研究,研究表明:電功W與加在用電器兩端的電壓U,通過的電流I和通電時(shí)間t都成正比。(板書W=UIt)
下面,我們不妨設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。
由生活經(jīng)驗(yàn)可知,比如,我們教室里的電風(fēng)扇可以認(rèn)為通過它的電流和電壓一定時(shí),通電時(shí)間越大電流做功越多,消耗電能越多。這一結(jié)論是否需要驗(yàn)證?
問題4.如何驗(yàn)證電壓越大,電流越大,電流做功越多呢?
活動(dòng):觀察兩盞燈的亮度,它們的亮度相同嗎?
問題5.從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,電流對(duì)哪盞燈做功多,消耗電能多?
問題6.所以在沒有電能表的情況下,可以通過觀察什么現(xiàn)象來比較電流做功的多少?
問題7.這個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了什么物理研究方法?
問題8.小燈泡的亮度與電壓的關(guān)系,要控制哪些量?
問題9.如何控制電流相同?時(shí)間呢?
問題10.為什么需要加滑動(dòng)變阻器?
教學(xué)反思:借助問題串的設(shè)計(jì),讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、器材的選擇。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。學(xué)生設(shè)計(jì)電路,教師引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)電路,驗(yàn)證電功與電壓的關(guān)系。
同樣驗(yàn)證電功與電流的關(guān)系。
師總結(jié):電功與電流、電壓和通電時(shí)間成正比。W=UIt
電功的國際單位:焦耳(J);常用單位:KWh
教學(xué)后記:
本節(jié)課,從生活實(shí)際“交電費(fèi)”出發(fā),認(rèn)識(shí)“電能表”,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,為學(xué)生在生活中能自行閱讀家用電器使用說明書,了解用電器的技術(shù)參數(shù)并正確使用用電器打好基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)驗(yàn)前問題進(jìn)行設(shè)計(jì)和探討,正確處理了探究式學(xué)習(xí)與接受式學(xué)習(xí)的關(guān)系,教學(xué)的設(shè)計(jì)更符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),也為下一節(jié)電功率的教學(xué)做好了鋪墊。