初中科学华东师大版（2024）九年级上册电能的量度表格教学设计

这是一份初中科学华东师大版（2024）九年级上册电能的量度表格教学设计，共5页。教案主要包含了设计意图，思考与讨论，注意事项等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
九年级
学期
秋季
课题
电能的量度（第一课时）
教科书
书 名：科学教材
出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2014年6月
教学目标
科学观念：
（1）通过对电能转化过程的分析，知道用电器消耗的电能可以用电功来量度，会计算用电器消耗的电能。
（2）能概述电功的概念，并能进行简单的计算。
（3）能概述电功率的概念，知道电功率与电流、电压的关系，并能进行简单的计算。
（4）能说出家用电器额定功率的含义，知道电能表的作用。
科学思维：能够通过对具体现象分析，得出电功是电能转化的量度；通过对实验的观察、分析与归纳，能体验到从现象到本质的思维过程。
3. 探究实践：通过设计实验方案，会测定小灯跑的电功率；会观察电能表；知道家庭每个月的用电量，并提出节约电能的措施；学会应用相关知识解决实际问题。
4. 态度责任：通过了解电的广泛使用，培养学生节能环保的意识。在实验时，实事求是，不迷信权威，敢于大胆质疑，追求创新。在小组合作中培养善于合作、乐于分享的品格。
教学内容
教学重点：
1.电功与电功率的概念以及相关的计算。
2.用电器额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的含义。
3.电能表表盘上各数字的含义。
4.小灯泡电功率的测量。
教学难点：
1. 电功与电功率的概念以及相关的计算。
2. 用电器额定功率与实际功率的区别。
3. 小灯泡额定功率的测量方法。
教学过程
新课导入
科学史：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，并制作出了世界上第一台手摇发电机。德国物理学家、电气工程师西门子用电磁铁代替永磁体，发明了自激式大型发电机，使人们大规模用电成为可能。
由于电能可以转化为人们所需要的任何形式的能量，使用十分方便，生活中被广泛使用。生活中每个家庭都要向电力公司缴纳电费。那么，电费如何计算？消耗的电能如何度量呢？
【设计意图】通过对科学史的回顾，复习已有的科学知识。通过设问，引出新的问题，使新问题与原有的认知发生作用。
新课教学
（一）电功概念的建立
1.出示图片：思考用电器工作时电能转化为什么形式的能量。
2.回顾人推小车时的能量转化。（用于类比电能的转化）
人推小车时人体内的化学能转化为小车的动能。在这个过程中，转化了多少能量，就做了多少功。由于功是能量转化的量度，所以电能转化的过程就是电流做功的过程。电流所做的功叫做电功，用W来表示。电流做功的实质就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。实验结果和理论研究表明：电流在某段电路上做的功等于该电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。所以电功W=U I t。
电功的单位与能量单位一样，也是焦耳。电功的单位还有千瓦时，俗称度。两者之间的换算关系为：1千瓦时=3.6×106焦耳。电功如何测量呢？
（二）电能的测量工具——电能表
1.老师带领同学们学习电能表表盘上各数字的含义。
220V：代表该电能表应该接在220伏的电路上使用。
5（20）A：5安表示该电能表的额定电流。20安表示短时间内使用时，电流可以稍大一些，但不能超过20安。
720r/kwh:表示接在该电能表上的用电器每消耗一千瓦时的电能，电能表的转盘转过720转。
消耗电能的计算方法：
某段时间内，电能表上先后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能。
（三）电功率概念的建立
给出事实：家用空调与家用电风扇使用相同的时间，消耗的电能，空调比电风扇多很多。
提出问题：这说明了什么呢？不同的用电器，电流做功的快慢是不同的。
电流做功的快慢我们可以用电功率来表示。电功率是指电流在单位时间内所做的电功。电功率的单位为瓦特，简称瓦，单位符号为W，常用单位还有千瓦、兆瓦。
因为电流在单位时间内所做的功叫做电功率，所以电功率p=W/t，又因为电功W=u It，所以电功率P=UI。
电功率计算公式的推导。在推导之前，先学习纯电阻电路的概念。纯电阻电路是指电流通过用电器时只发热，不做其他功的电路，我们称为纯电阻电路。
由电功率的公式P=UI，结合欧姆定律I=U/R还可以得到以下计算电功率的公式
由：P=UI① 把I=U/R代入①可得:P=UI=I2R；
把U=RI代入①可得:P=UI=U2/R。
（四）额定功率概念的建立
额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。
（五）实际功率与额定功率之间的关系
假设接入的实际电压不是220伏。灯泡的功率仍然是40瓦吗？
当然不是。
实际功率与额定功率的关系：
【思考与讨论】
当用电器的实际电压是额定电压的一半，那么实际功率是额定功率的几分之几呢？
方法一：因为电功率P=UI，电压是原来的一半，当电阻不变时，根据欧姆定律可得，此时流过用电器的电流应该为原来的一半，所以此时的功率应该为原来1/4。
方法二：
（六）测量小灯泡的电功率
测定小灯泡的电功率
实验原理：P=UI
我们可以用电压表测量电压，用电流表测量电流，然后代入公式来间接测出小灯泡的电功率。根据实验原理，我们可知实验所需器材为：电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线若干。用电器都
不能正常工作
【注意事项】
在连接实物电路时，开关先断开，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，电器元件先串后并，等检查无误后，再闭合开关。
实验结论：
1.在不同电压下，小灯泡的电功率不同，
2.实际电压越大，小灯泡的电功率越大，
3.小灯泡的亮度是由实际功率决定的，实际功率越大，小灯泡的亮度越亮。
三、小结
1.电功：电流所做的功叫电功。符号：W
单位：焦耳，和千瓦时1kW·h=3.6×106J
计算公式：W=UIt
2.电功率：电流在单位时间内所做的功，叫做电功率，电功率用P表示。
计算式P=UI
推导公式：P=U2/R P=I2R