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第一节 电能
●教学目标
一、知识目标
1.知道电能的单位是焦耳（J），另一个单位是千瓦时（kWh).
2.知道电功的单位是瓦（W）或千瓦(kW).
3.通过本节课的学习，学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算.
二、能力目标
1.通过电能表的学习，培养学生观察、分析和初步的综合能力.
2.通过电能表的应用，培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力.
三、德育目标
1.通过了解电能在人类社会中的作用，充分认识电能的重要性，养成节约用电的好习惯.培养学生爱护自然、节约能源的良好意识.
2.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源，激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情.
●教学重点
学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解.
●教学难点
家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解.
●教学方法
演示法、讨论法.
●教具准备
电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、小电扇、电动玩具车、投影仪等.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
请同学们看录像资料：风车田的风车发电或者请同学们看章首图.让一个同学有感情地朗读章首语，将同学们带入意境，引入本节内容.
二、进行新课
1.电能
［师］风车田的风车是用来发电的.哪位同学能简要地回答刚才的那个问题：
风车发出的电是由什么能转化来的？
风力发电有什么好处？
［生］风车发出的电是（由于风吹动风车转动）由风能转化来的.
［生］（经过讨论）风能利用起来简单，主要是没有环境污染.
［师］除了我们刚才了解的风力发电外，同学们还知道什么可以发电？
［生］还有火力发电，是用煤来发电的.
［生］还有水力发电，例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的.
［生］核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站.
［生］太阳能发电.
［生］潮汐也能发电.
［生］电视上还讲过地热，有些废料垃圾还能发电.
［生］各种各样的电池.
播放录像资料：介绍各种各样的发电设施，进一步激发同学们的学习兴趣.
［师］同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能，等待着同学们，利用你们的智慧，利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用，为人类造福.
今天的人们，已经离不开电了.无论走到哪里，都可以看见电能在工作.
［师］请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些，电能是怎样工作的？
［生］电能让电灯泡发光，电能通过灯泡转化成了光能.
［演示］
电池、小灯泡、开关、导线连接电路，合上开关，小灯泡发光.
［师］请一位同学触摸通电的小灯泡，说说有什么感觉？
［生］通电的小灯泡发热了.
［生］电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器…
［演示2］电风扇通电转动.
［演示3］电动玩具车装上电池，合上开关，电动玩具车会运动起来.
［生］电能还能转变成动能.如电风扇、电动车.
［生］还有城市里的电车、电力机车，最近流行的电动自行车…
［生］家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑，爸爸用的电动剃须刀，妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作.
［生］工厂里机器运转要用电，农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作.
［师］同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面，随着我们生活水平的不断提高，用电的领域会越来越多，电对我们的作用也会越来越重要.所以，我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，一定要养成节约用电的好习惯.
我们去市场买菜要说买几斤（克、千克），老师或同学们用的桌子有多长，我们可以量出是几米、几厘米.用了多少电该怎样量？
2.电能的单位
［师］电能的单位是什么呢？
［生］听见家长说过这个月用了多少“度”电，电能的单位是“度”吧.
［师］“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时（kWh).物理学中更常用的单位是焦耳（J）.
1度=1千瓦时(kWh)=3.6×106焦耳（J）
［投影］
●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J.
●普通的手电筒通电1 s，消耗的电能大约也是1 J.
●微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J.
(同学们把焦耳换算成千瓦时，看看是多少）
1度（1千瓦时）电的作用：
可以炼钢1.6 kg
生产化肥0.7 kg
采掘原煤105 kg
可以使电车行驶0.85 km
一次灌溉麦田330 m2
机织棉布11 m
从以上的这组数据，同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要.
3.电能表
［师］在生活中，我们称质量时要用秤，量长度时可以用尺.通过上面的学习，同学们已了解了电能的单位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电，该用什么，如何测量呢？
［生］电工每月都去家里查电表，算每个月用多少度电交多少电费，所以用电多少是用电表测量的.
［师］（鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯）同学所说的电表就是电能表，也叫电度表.用电器在一段时间内消耗的电能，就是用电能表计量出来的.
出示电能表，学生观察.（可以用投影仪将实物投影放大，便于学生观看）
［师］哪位同学注意过家里的电能表，把你的了解向大家介绍一下.
［生］家里电器开着的时候，中间的圆盘会转动，圆盘上面的一排数字也会跟着变.
［生］圆盘转动时，变化最快的是最后一位数.使用的电器越多，圆盘转动得越快，上面数字变化得越快.
［师］很好，希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情，做生活的有心人，养成良好的习惯对大家的学习、生活会很有用.
［师］现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.（教师有意识地引导学生观察）大家可以大胆地发表你自己的见解.
［生］电能的单位是“度”即“千瓦时”，表的最上面一行标出了“kWh”，这是要说明这块表是电能表，表上测出来的数字是以“ 千瓦时（kWh）”为单位的.
［生］数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，它应该和前面四位数字不一样，是不是类似小数的写法，红框表示小数点，红框里面的数是小数点后面的数？
［生］在红框内的数字右边，紧挨着数字有一个小标尺，红框右边的边上有一条白线指着小标尺.
（用电器功率较小，电能表圆盘转动很慢，最后一位数字也看不出变化时，从小标尺对应的白线位置，能说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求）
［生］圆盘的两端有箭头，指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色，是为了电能表转动时能看得清楚、醒目.
［师］同学们观察的非常仔细，并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵，希望大家继续努力.
确实如同学们分析的，电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读.
［投影例题］
例1：几个同学家电能表的示数如下，请你将它们的示数读出来.
例2：如果一个月后，三位同学家的电能表示数分别变为如下图所示，则这三位同学家这一个月分别用了多少度电？
［生］甲同学家用电23 kWh
［生］乙同学家用电23.6 kWh
［生］丙同学家用电58 kWh
［师］哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的？
［生］用某同学家电表现在的示数，减去一个月前电能表的示数，就是该同学家这一个月的用电量.
例3：例1中如果电工师傅按50度的电收取丙同学家的电费，该同学家电表的示数应该是多少？说说你的想法.
［生］ 原来的表盘示数加上这一月的用电量就是现在的示数.
［师］（充分肯定同学们的表现）现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数.
［生］家庭电路的电压是220 V，电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表的额定电压是220 V，应该在220 V的电压下使用.
另外几个参数，学生可能不容易明白，教师应引导学生看书P31帮助了解这方面知识.
●“50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.
●“10（20） A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些，但不能超过20安培，否则会损坏电能表.
●“600 revs/kWh”指电能表转过600转，说明接在电路里的用电器消耗的电能是
1 kWh.
［师］同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数，根据具体情况的不同，电能表的参数并不完全一致.
（出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图）
［师］同学们通过比较，你能发现什么？
［生］其他的基本一样，只有额定电流有的是5（10） A；转数有的是1200 revs/kWh,有的是1500 revs/kWh,说明消耗1 kWh的电，转盘转过的转数不同.
［师］有没有同学想过，为什么电流参数和转数有的不一样，而电压和频率的参数都是220 V和50 Hz呢？
［生］是不是因为家庭电路的电压就是220 V，交流电的频率都是50 Hz，所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz.
［师］课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用的电能表有没有区别.
例4：例2中，如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出600 revs/kWh、1200 revs/kWh、1500 revs/kWh.则这三位同学家
（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？
（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？
（3）一个月电表分别转多少圈？
学生讨论，演算，三名同学板演分别计算甲、乙、丙三位同学家的情况.
解：（1）三同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转、1500转.
（2）电能表转过1圈，用电器消耗的电能分别是：
甲: =6×103 J
乙： =3×103 J
丙： =2.4×103 J
（3）一个月三同学家电表转过的圈数分别是：
甲：600 revs/kWh×23 kWh=1.38×105 r
乙：1200 revs/kWh×23.6 kWh=2.832×104 r
丙：1500 revs/kWh×58 kWh=8.7×104 r
［师］通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开书P32了解另外一种电能表.
哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？
［生］IC卡电能表有许多优点，比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦.
［生］IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.
［师］同学们表现很好.相信在不久的将来，一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造出来.
在本节课的开始，同学们看到电灯发光，感觉了灯泡发热，已经知道电能转变成了光能和热能.看到电风扇、玩具车通电后运动，已经明白电能转变成了动能.电能是经过什么样的过程转变成其他形式能的，请大家关注“电功”.
4.电功
［师］同学们看书后，说说你的理解.
［生］电能是通过电流做功转化成其他形式的能的.“电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程”.
［生］有多少电能发生了转化就说电流做了多少功.
［生］用电器消耗了多少电能，电流就做了多少功.
［生］电功的符号是W，单位是焦耳（J），也可以是 kWh.
例5：例2中，甲、乙、丙三同学家一月消耗的电能分别是多少焦耳？电流做的功分别是多少？（用字母表示出来）电能转化成其他形式的能分别是多少？
［生］一月内消耗的电能，电能转化成其他形式的能，电流所做的功完全一样.
W甲=23 kWh=8.28×107 J
W乙=23.6 kWh=8.496×107 J
W丙=58 kWh=2.08×108 J
三、小结
师生共同小结：
电能：来源、应用、单位、测量（电能表）及电功.
四、动手动脑学物理
本节练习侧重联系生活实际、开放性的题目，难度并不太大，学生一定要亲自完成.强调在观察电能表的时候要注意安全.