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[!--downpath--]第十八章电力
第一节 电能与电力
教学目标
知识点
课程要求
1.电能
从能量转换的角度认识电能，了解电能与我们生活的关系，认识电能的单位和符号
2.电能计量
能够识读家用电能表，了解电能表上参数的含义； 能通过电能表估算家庭水费，并有节电意识
3.电力
通过实验发现电压做功的大小与电压的大小、电压的高低以及通电时间有关，并且可以利用电功率的公式进行相关的估算
教学流程
新班级介绍
展示图A、B所示的水表，让中学生从图片中获取信息，并讲述其功能和使用规则； 然后拿出图C所示的仪表，观察这个仪表，你对它了解多少？ 你知道吗？ 新的教训是从中学生的苦恼中衍生出来的。
合作询问
探索点一：了解电能
活动一：你生活中见过哪些电池？ 它们的作用是什么？ 中学生之间的讨论。
中学生交流讨论并回答：日常生活中不同类型的干电池、手机、数码单反中使用的锂电池都属于电源，将其他形式的能源转化为电能。
活动二：让中学生从数学走近生活，讨论交流，生活中你见过哪些家用电器耗电？ 你能说出它们的能量转换吗？
中学生交流讨论并回答：电风扇、白炽灯、空调、冰箱等，这些家用电器将电能转化为其他形式的能量。
活动三：结合以上两个问题，进行小组交流讨论，尝试解释电能的概念和单位。
摘要： (1)电能：电压所具有的能量。 （2）单位：电能常用单位为千瓦时，符号为kW·h（又称“度”）； 在数学中，比较常用的电能单位是焦耳，简称焦耳，符号为J。它们之间的换算关系为1kW·h=3.6×106J。
探索点二：电能测量
活动一：贴近生活，让中学生根据你的生活经历告诉你如何测量你家里每月的用电量？ 你知道这个能量用什么单位来衡量吗？
中学生阐述观点，老师总结：电能的检测工具是电能表，通常以度为单位，1度=1kW·h。
活动二：根据朋友的生活经验，交流讨论，根据图中的水表，讲述如何读取电能表的指示，以及如何估算本月消耗的电能？
根据中学生的交流和讨论，得出的结论是：
（1）电能表的显示，最后一位为小数点，单位为kW·h
(2)年末指示的电能乘以年初的电能表，即为一个月消耗的电能。
活动三：展示电能表，让中学生结合课本P88的内容，说出图中所示电能表符号所代表的含义。
总结：“220V”表示电能表应连接至220V电路。 “10（20）A”表示本电能表的额定电压为10A，额定最大电压为20A。 “50Hz”表示本电能表在50Hz交流电中使用。 “3000r/kW·h”是指当与电能表连接的家用电器消耗1kWh电能时，电能表上的转盘转3000转。
探索点三：电力
活动一：自学教材P90，完成以下问题：
(1)什么是电力？
(2) 电压做多少功与什么感应有关？ 如何表达他们之间的关系呢？
根据各小组之间的解释观点，得出的结论是：
(1)电功：将电能转化为其他形式能量的过程，也可以说是电压做功的过程。 有多少电能转化为其他形式的能量就是电压做了多少功。 电力工作的符号是W。
(2)电功率估算公式：W=UIt。 说明电压做功的大小与电压的大小、电压的高低、通电时间的长短有关。
版式设计
第一节 电能与电力
教学反思
本节内容主要包括电能、电能表、电力三个部分。 其中电能和电能的测量是本节的重点，因此这一点在讲座的过程中得到了充分的论证。 电能的概念有相对直观的基础。 为了引起中学生的兴趣，我要求中学生从身边的例子入手，从能量转换的角度来理解电能，从而为电力的理解铺平道路。 为了中学生对电能表的认识，我充分利用实物，结合实物和工作原理，让中学生了解电能表和知名品牌的电能表。过程中，加深了中学生对知识的掌握。
第二节 电力
第 1 课中的电力及其估算
教学目标
知识点
课程要求
1.电力
能说出电功率的数学意义、定义和单位
2.电力的简单估算
可以借助电功率公式进行简单估算
教学流程
新班级介绍
了解了电能和电能表之后，谁观察过电能表的转动呢？ 不同家庭的电表在不同时间转动的速度是否相同？
演示：在电能表后面连接不同的灯泡。 一个灯泡标有“”，另一个灯泡标有“”。 当打开电源时，发现前一个灯泡的转盘转动得较快，而后者比较暗的灯泡转动得更慢。 同样的灯泡，为什么有的耗电快，有的耗电慢？ 为了描述家用电器消耗电能时的这些差异，我们引入一个新的数学量——电功率。
合作询问
考察点电功率
活动一：分别取一个24W和一个500W的灯泡，连接到电路上，比较电能表铝盘的转速。 中学生两次观察并比较电能表铝盘的转速。
实验现象：电能表第二次转动比第一次转动快。
活动二：中学生交流讨论观察到的实验现象的原因。
推论：电能表铝板的转速不同，说明家用电器消耗电能的速度不同。 同时，铝盘的匝数也不同。 铝板的匝数直接反映了家电消耗的电量的多少，同时铝板的匝数也反映了家电工作时耗电的快慢。
摘要：在数学中，电功率用来表示消耗电能的速度。
活动 3：展示讲义并提出问题：
(1)将电灯接入家庭电路1小时消耗3.6×105J电能，将电炉接入家庭电路1分钟消耗6×104J电能。 哪种家用电器消耗电能最快？ 如何比较？
交换答案：
教学反思
这部分教学难度较大。 虽然上述教学中对电功率的估算做了一些准备，但中学生在遇到本节的估算时，由于自身思维发展水平的原因，在分析复杂问题时仍然存在困难。 突破的途径是引导中学生对本节的实验现象进行详细的推理，扎实地了解化学量及其单位，并准确地记忆和理解，使中学生具备良好的能力。重现本节的基础知识。 为了搞好这门课，做好演示实验，引导中学生分析实验现象是非常重要的。 教学过程中，可以根据中学生的表现和感知，适当调整教学速度。 不会的题就回头部辅导吧！ 只有脚踏实地地进行教学，才能引导中学生真正掌握本节内容。
第三节 检测小灯泡的电功率
在第 1 课中，伏安法检测小灯泡的电功率
教学目标
知识点
课程要求
1.检测小灯泡的电功率
能测量和计算小灯泡的实际功率和额定电功率，并练习使用电压表、电压表和滑动变阻器； 通过实验，知道小灯泡的电功率随其两端电流的变化规律
教学流程
新班级介绍
在实验室里，小明发现如图所示的小灯泡的标志早已模糊，而且他经常认得“2.5V”这个词，但他很想知道小灯泡的电功率是多少当它正常工作时。 我应该怎么办？ 同桌的张斌灵机一动，赶紧帮小明解决了这个问题。 你知道张斌是怎么想出一个办法来获得小灯泡的电力的吗？ 本课我们将解决这个问题电功率的公式单位，从而衍生出新的一课。
活动一：让中学生根据经验分析，连接实物图时应注意哪些问题？ 并妥善组织。
中学生总结：
(1)连接实物图时，开关应断开，滑动变阻器应滑动至最大值。
(2)电压表、电流表的电阻值选择必须正确电功率的公式单位，两表的连接形式和端子连接方法必须正确。 滑动变阻器的选择和连接应正确。 (3)电源电流低于小灯泡的额定电流。
活动二：各组间交换并分析待测试记录的数据，以及切片连接数。 设计实验表格并记录数据。
实验次数
电流
紫外线
电压输入/输出
电功率P/W
昏暗的灯泡
1
2
3
三、分析与论证
通过实验数据，让中学生分析根据实验数据你能得出什么实验推论？
综上所述：
(1)分析表中数据后发现，小灯泡两端的实际电流越高，灯泡的电功率就越大，灯泡的光就越亮；
(2)小灯泡的色温是由实际功率决定的，与额定电功率无关； (3)小灯泡有多个，实际瓦数有多个，但额定电功率只有一个。
4.沟通与评估
实验完成后，让每个小组经历评估自己小组的过程。 老师做最后的总结。
综上所述：
(1)连接电路时，开关应处于断开状态；
(2)连接实物图时，滑动变阻器应“一一”连接到电路上，并滑动到最大值。
(3)滑动变阻器有两个作用：一是保护电路，二是改变小灯泡两端的电流；
(4)电压表、电压表的“+”、“-”端子是否连接正确。
(5)是否通过“试触”选择电阻值。
案例分析 小明想知道小灯泡的明暗与哪些因素有关。 找一个额定电压大于0.6A、额定电流为2.5V的灯管L1，将其接入恒电源电流为6V的电路中。 根据图A所示电路研究。
教学反思
本节实验是中学生热科学最重要的实验。 它涉及的设备最多，操作步骤也最复杂。 通过正确的引导和启发，对一些关键问题给予必要的提示，使中学生的正确率得到显着提高，实验得以顺利完成。 X
本课的重点之一是培养中学生的评价能力和沟通能力。 评价是对实验过程的反思，可以培养中学生评价探究过程和结果的意识，并从评价中吸取教训。 通过评估，可以培养中学生发现新问题的意识和能力，并可以尝试改进自己的探究方案。
第二课 检测电力的特殊技能
教学目标
知识点
课程要求
1.电压电阻法电量检测
能够设计利用伏特电阻法检测小灯泡电量的电路
2.安培电阻法检测电量
懂得如何设计电路并利用安培电阻法检测小灯泡的电功率
3.电表及秒表法
能够使用电能表和秒表检测家庭电路中家用电器的电量
教学流程
新班级介绍
如图所示展示电熨斗。 现在我想知道这个家用电器工作时的电量是多少。 如何测试呢？ 是否可以使用上一节中的伏安法进行检测？ 朋友们受宠若惊吗？ 从中学生的盲目性中汲取新的教训。
第四节焦耳定理
第 1 课中的焦耳定理
教学目标
知识点
课程要求
1.电压的热效应
通过现实生活中的例子，了解电压的热效应
2.焦耳定理
能在实验的基础上推导出焦耳定理，并能利用焦耳定理进行简单的估计
教学流程
新班级介绍
老师给中学生演示：同时打开白炽灯和电动吊扇的电源，让中学生分别触摸白炽灯和电动吊扇的电机部分，体验一下是什么感觉？ 为什么同一时间通电时加热程度不同？ 能解释一下这个现象吗？ 从中学生的指责中得到新的教训。
合作询问
探索点电压的加热效应
活动一：讲座演示，让中学生分析在使用家电的过程中有哪些共同特点？
活动二：小组交流，讨论使用家电时能量的转化。
综上所述：
（1）总结：电压通过这类家用电器后，伴随着热量的形成。
(2)当电压通过导体时，电能转化为内能。 这些现象称为电压的热效应。
活动三：让中学生走近生活，列出你在生活中看到的家用电器有哪些？ 它们之间的能量如何转换？ 电压作用下的加热效果如何？ 避电压加热效果如何？
总结：电采暖既有优点也有缺点。 电加热器依靠电压的热效应； 绝缘皮老化，甚至引起火灾。 电视后盖有许多小孔，用于通风散热； 电机外壳上有很多散热片，也是为了散热。
探究点二焦耳定理
1.实验探究电影响电压形成热量的原因
提问：根据讲座中的问题，请猜猜为什么电压通过不同导体时产生的热量不同？ 电压产生热量的原因是什么？ 在小组中交流、讨论并表达您的观点。
推测：可能与电压、电阻、通电时间有关
设计实验：基于推测，小组之间设计实验，以探究的方式进行交流和讨论，实验中电流形成的热量如何表达？ 查询需要几步？
老师根据各组的发言和交流，进行补充和总结，赠送讲义，展示内容：
查询方式：控制变量法
研究问题的方法：变换法。 即实验中将通过U形管两侧的液面高度的变化换算成形成的热量。
探索步骤：（1）取两个阻值不同的内电阻串联，通电同一时间观察U型管两侧液位的变化； (2)取两个阻值相同的内阻，让它们通的电压不同，加热时间相同，观察U形管两侧液面高度的变化。
实验结束后，中学生走上讲台，投影实验报告，重点介绍推论、电路图、实验流程、实验设计思路。 学生与学生、老师与学生互相提问、争论。
综上所述：
(1)在相同电压和通电时间的情况下，内阻越大，形成的热量越多。
(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过的电压越大，导体产生的热量越多。
2.焦耳定理
活动一：从昨天的几个实验中，我们知道电压通过导体时产生的热量与导体的内阻、电流和导通时间有关。 尽管早在1840年，美国化学家焦耳就准确地确定了它们的关系，并得到了焦耳定理。 让中学生自学P100的内容，完成以下问题：
（1）焦耳定理的内容是什么？
（2）焦耳定理的表达式是什么？ 每个数学量的单位？
活动二：中学生结合自己的知识完成讲义中展示的内容并进行总结。
综上所述：
（1）内容：电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比，与导体的内阻成反比，与通电时间成反比。
(2) 公式： 式中电压I 的单位为安培（A），内阻R 的单位为欧姆（Ω），通电时间t 的单位为秒（s）。 热量的单位是焦耳 (J)。
活动三：测量光耳定理，老师进一步延伸和拓宽。 展示讲义。
延伸与膨胀：当电压通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，则电压产生的热量Q等于消耗的电能，即就是，Q=W=UIt。此时，结合欧姆定律，还可以推导出另一个
教学反思
焦耳定理是电学知识的升华，与热量的含量起着联系。 讲座过程中，我从中学生生活中熟悉的家用电器开始，让中学生进一步了解电与热的关系，以及自然输入电压的热效应。 电压形成热的影响，因此通过实验证明电热与内阻、电流、通电时间有关（实验中很好地运用了控制变量和换算的研究方法），最后强调：经过大量实验后，焦耳于1840年才成立。 准确的结果——焦耳定理，同时为了加深学生对光度计定理的理解，从电能转换和欧姆定理推导出公式Q=I2Rt，此时启发中学生学习和研究化学从实验和理论两个方面提出的问题也发挥着作用。