电功电功率

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。关于好的高中教案要怎么样去写呢？以下是由小编为大家整理的“电功电功率”，相信你能找到对自己有用的内容。

教学目标

（一）知识目标

1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。

2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。

3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

4、知道电功率、热功率的联系和区别．

（二）能力目标

1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。

（三）情感目标

1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。

2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节约能源勤俭节约的优良传统。

3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。

教学建议

1、在推导电功的公式时，应该注意讲清楚，在时间内，只是相当于把电荷由电路的一端移至另一端(两端的电压为)，这与在真空中把某一电荷由某处移至另一处有区别，但效果是一样的，即所做的功相同。

2、可用类比的方法向学生说明：电场力对自由电行做功时，在真空中电势能转化为动能，这相当于物体在真空中自由下落时，重力势能转化为动能；在电阻元件中电势能转化为内能，这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能转化为内能。

3、教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系，而不要求对这个问题作进一步讨论。

4、对于这两个导出式，要明确它的使用条件和适用范围，即：纯电阻电路。

教学设计方案

电功、电功率

一、教学目标

1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

2、了解实际功率和额定功率。

3、了解电功和电热的关系。

4、了解公式（）和（）的适用条件。

5、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

6、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、重点、难点分析

1、教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2、难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

三、主要教学过程

（－）提出问题，引入新课

1、通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。

电能→机械能，如电动机。

电能→内能，如电热器。

电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）教学过程设计

1、电功

（1）定义：电路中电场力对走向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。

电能通过电流做功转化为其他形式能。

上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为，则电场力做功。

对于一段导体而言，两端电势差为，把电荷从一端搬至另一端，电场力的功，

在导体中形成电流，且，（在时间间隔内搬运的电量为，则通过导体截面电流为，），所以。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

（3）表达式：

说明：

①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：、不随时间变化——恒定电流。

（4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（S），则电功的单位是焦耳（J）。

（5）电功率

①表达式：

物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流强度成正比。

②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。

1W=1J／s

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，，又由欧姆定律，，所以得出，电流做这么多功，放出热量。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？

英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。

2、焦耳定律——电流热效应

（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

（2）表达式：

对于导体而言，根据欧姆定律，，所以，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热。

（4）简单介绍产生焦耳热的原因：

金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

（5）纯电阻电路中的

①电功，对所有电路中电阻的生热都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律，

②电功率，对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律

3、非纯电阻电路中的（以含电动机电路为例）

非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为，通过电动机电流为，电动机线圈电阻为，则电流做功或电动机消耗的总电能为，电动机线圈电阻生热，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，是电动机输出的机械能。

考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中=1s即可，可得总功率，电热功率，输出功率，三者关系是。

4、额定功率和实际功率

为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。

（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

（2）实际功率，、分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

（三）复习巩固

某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量kg，电源提供恒定电压，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度=5A，求电动机线圈电阻（）（4Ω）

探究活动

1、调查电路设计中采用了那些方法来减小导线上的电能损耗。

2、实验设计：验证

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教学目标

（一）知识目标

1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。

2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。

3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

4、知道电功率、热功率的联系和区别．

（二）能力目标

1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。

（三）情感目标

1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。

2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节约能源勤俭节约的优良传统。

3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。

教学建议

1、在推导电功的公式时，应该注意讲清楚，在时间内，只是相当于把电荷由电路的一端移至另一端(两端的电压为)，这与在真空中把某一电荷由某处移至另一处有区别，但效果是一样的，即所做的功相同。

2、可用类比的方法向学生说明：电场力对自由电行做功时，在真空中电势能转化为动能，这相当于物体在真空中自由下落时，重力势能转化为动能；在电阻元件中电势能转化为内能，这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时，重力势能转化为内能。

3、教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系，而不要求对这个问题作进一步讨论。

4、对于这两个导出式，要明确它的使用条件和适用范围，即：纯电阻电路。

教学设计方案

电功、电功率

一、教学目标

1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

2、了解实际功率和额定功率。

3、了解电功和电热的关系。

4、了解公式（）和（）的适用条件。

5、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

6、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、重点、难点分析

1、教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2、难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

三、主要教学过程

（－）提出问题，引入新课

1、通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。

电能→机械能，如电动机。

电能→内能，如电热器。

电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）教学过程设计

1、电功

（1）定义：电路中电场力对走向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。

电能通过电流做功转化为其他形式能。

上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为，则电场力做功。

对于一段导体而言，两端电势差为，把电荷从一端搬至另一端，电场力的功，

在导体中形成电流，且，（在时间间隔内搬运的电量为，则通过导体截面电流为，），所以。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

（3）表达式：

说明：

①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：、不随时间变化——恒定电流。

（4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（S），则电功的单位是焦耳（J）。

（5）电功率

①表达式：

物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流强度成正比。

②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。

1W=1J／s

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，，又由欧姆定律，，所以得出，电流做这么多功，放出热量。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？

英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。

2、焦耳定律——电流热效应

（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

（2）表达式：

对于导体而言，根据欧姆定律，，所以，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热。

（4）简单介绍产生焦耳热的原因：

金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

（5）纯电阻电路中的

①电功，对所有电路中电阻的生热都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律，

②电功率，对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律

3、非纯电阻电路中的（以含电动机电路为例）

非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为，通过电动机电流为，电动机线圈电阻为，则电流做功或电动机消耗的总电能为，电动机线圈电阻生热，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，是电动机输出的机械能。

考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中=1s即可，可得总功率，电热功率，输出功率，三者关系是。

4、额定功率和实际功率

为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。

（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

（2）实际功率，、分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

（三）复习巩固

某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量kg，电源提供恒定电压，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度=5A，求电动机线圈电阻（）（4Ω）

探究活动

1、调查电路设计中采用了那些方法来减小导线上的电能损耗。

2、实验设计：验证

电功率

（一）教学目的

1．掌握电功率的概念（物理意义、定义、计算公式，单位）。

2．理解什么是额定电压、额定功率。知道额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的。别。

（二）教具

低压电源，演示电流表、电压表，标有“3.8V”的小灯泡，开关、滑动变阻器各一个，导线若干，“220V40W”白炽灯泡一只，画上用电器铭牌的小黑板一块，写有例题、预习题的小黑板一块。

（三）教学过程

1．复习，引入新课

问：（l）怎样比较物体运动的快慢？（物体在单位时间内通过的路程棗速度。）

（2）怎样比较力对物体做功的快慢？（物体在单位时间内完成的功棗一功率。）

（3）怎样比较电流做功的快慢？（挂出写有例题的小黑板。）

例：电流通过洗衣机的电动机，通电半小时做功180000焦；电流通过公共电车的电动机，通电2秒钟做功120000焦。问：①电流通过哪个电动机做功多？（通过洗衣机电动机）②电流通过哪个电动机做功快呢？

告诉学生，电流做功的快做，仅从它做功的多少来考虑是不行的，必须看它们在相同的时间里哪个做的功多，这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。

分别计算出电流通过洗衣机电动机、电车电动机每秒钟做的功：i00焦、60000焦。结论：电流通过电车的电动机做功快。

指出：日常生活中，不仅要了解电流做功的多少，还需要知道电流做功的快慢。在物理学中是用“电功率”来表示电流做功的快慢。

2．进行新课

（1）电功率（师生共同讨论下列的内容）

①定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用字母P来表示。

②意义：表示电流做功的快慢。

表明：电功率等于电压与电流的乘积。（注意：上述两个公式适用于任何电路）

④单位：瓦、千瓦。

1瓦=1焦／秒=1伏·安，

l千瓦=1000瓦。

⑤导出计算电功的另一公式W=Pt和电功的单位干瓦时。

W=Pt=l千瓦×I时=1千瓦时

=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。

⑥例题（本节课本上的〔例题〕）：通过该例题的讲评，向学生强调要正确使用W=Pt这个公式，注意公式中各量的单位。公式与单位：

W=PtW=Pt

焦瓦秒千瓦·时干瓦时

可再做一些W=Pt的口头练习

（2）额定功率

手拿一个“220V40W”的灯泡提问：通常我们说这是一只4D瓦的灯泡，那是一把60瓦的电烙铁，是什么意思？

①演示实验

告诉学生实验目的：研究灯泡的亮度跟电压的关系。

介绍实验装置，组成如图1所示的电路。

让学生观察：两表的示数和灯泡的亮度。

实验过程：a．闭合开关移动滑片P使表的示数为2.5伏，

在下表中记录U、I读数和灯泡的亮度。

b．移动滑片P，使表的示数为2伏，记录。

C．移动滑片P，使表的成数为2.8伏，记录。

实验记录

②师生对实验进行分析讨论并小结如下：

a．在不同的电压下，同一个用电器的电功率不是一样大，灯泡消耗的功率可由P=UI来计算。

b、灯泡的亮度由它实际消耗的电功率决定。灯泡越亮，表明其消耗的电功率越大。C．用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫做额定功率，为了使用电器正常工作，应使用电器在额定电压下工作。

d．每个用电器的额定功率只有一个，而实际功率有许多个，我们平常说这是一个40瓦的灯泡，指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。

e．根据实验结果可知实际功率和额定功率的关系：

当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；

当U实

当U实>U额时，P实>P额，用电器容易被烧坏。

③教师出示一个“220V40W”的灯泡和铭牌，让学生观察，然后挂出有铭牌的小黑板，介绍灯泡上的标志和铭牌的意义。最后让学生看书上的一些电器设备的功率。

3．小结：略。

4．布置作业：（1）课本本节的练习3、4。

（2）预习下节实验。（预习题抄在小黑板上。）

预习题：

1．实验的目的是什么？

2．必须测出哪些物理量？实验的原理是什么？

3．需要哪些实验器材？

4．实验中为什么要用滑动变阻器？它和灯泡应如何连接？

5．怎样组成电路？请画出实验电路图。

6．怎样设计实验数据记录表格。

7．在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率？

（四）说明

l、理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系是本节课的难点。学生对这些不易分清，通过演示实验来讲解，比较直观，学生易于接受。在这里主要是讲清概念，不要急于进行较复杂的计算。

2．布置学生预习下节课的实验，一是为了复习巩固电功率的概念，二是为下节课顺利实验做好准备。

3．对于较好的学生可布置他们课后推导对纯电阻电路适用的

注：本教案依据的教材是人教社初中物理课本第三册第九章

电功

一、教学的目标

1.知识目标：（1）知道电流可以做功、电流做功的形式及其实质。

（2）理解电功的计算公式：Ｗ=ＵＩｔ

（3）知道电功的单位：焦耳、千瓦时、度。

（4）知道电能表的用途及读数方法。

2.能力目标：（1）培养学生运用学过的知识解决简单的电功问题的能力。

（2）培养学生初步的观察能力和分析概括能力。

3.思想目标：结合“一度电的作用”的教学，向学生渗透节能意识。

二、教学重点与难点

教学重点：电功的概念、计算公式及应用。

教学难点：引导学生采用控制变量法研究电功与电压、电流和通电时间的关系是本节教学的难点

三、教学时间

一课时

四、教具

学生电源、开关、演示电压表、演示电流表、电动机模型、铁架台、投影仪“6V6W”、“6V3W”的灯泡各一个、导线若干条、50克砝码一个、细线约1米

五、教学过程（分四个环节）

第一环节导入新课

电功对于初中生来说是一个比较抽象的概念，向学生介绍可以借助于水流来类比，提出电流也可以做功。演示课本图9-1所示的实验，通电后物体被提起，证明电流可以做功。并向学生提出电流做功与哪些因素有关系呢？导入新课并板书课题。

第二环节新课教学（新课教学分四个阶段）

第一阶段电流做功的形式及实质

在刚才演示实验的基础上，向学生指明电流做功的表现形式是多种多样的，而且会伴随着一些现象或变化等电流的效应的发生，如通电后电灯发热发光、电风扇转动、电饭锅发热、溶液会发生化学变化等，然后启发同学们思考实际生活中还有哪些电流做功的例子，鼓励同学们大胆思考、踊跃发言，并及时表扬以肯定同学们的正确回答，最后教师作总结发言：电流做功的过程，实质上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量。

第二阶段研究影响电流做功的因素

研究电流做功和哪些因素有关系时，为了增加学生的感性认识，可以类比水流做功时与水压、水流、时间的关系来说明。然后引导同学们通过实验对电流做功进行定性研究，为了使实验操作简便和增加实验的可见度，可采用“比较电流通过电灯做功”来代替课本中“电流通过电动机做功”的实验，利用电灯发光强弱的变化来表现电流做功多少的方法，以增加了学生的感性认识，同时可以配合投影仪模拟电流表和电压表的示数变化来增加实验的可见度，采用“控制变量法”引导学生设计实验、分析讨论，归纳总结电功与电压、电流和时间的关系，在实验中注意充分体现以教师为主导，学生为主体的师生互动式的教学。具体的实验设计可以是这样的：先利用两灯串联时电流和通电时间相同，电压不同而灯的亮度不同来研究“电功与电压”的关系；然后再利用两灯并联时电压和通电时间相同，电流不同而灯的亮度不同来研究“电功与电流”的关系；对于电功与通电时间的关系学生很容易理解，只需稍加说明，不需要专门演示。最后在演示实验的基础上，引导学生总结出电功与电压、电流和通电时间的关系，并写出电功的计算公式：W=UIt，对于公式W＝UIt要向学生强调公式中各个量的物理意义和单位，并特别强调它们之间的对应关系：即UIt必须是对应于“同一段电路(或同一个用电器)”的电压、电流和通电时间，它们具有“同一性”和“同时性”的特点。

第三阶段介绍电功的单位

电功的单位是焦耳（强调它与机械做功的单位焦耳相同，证明电功也是功），另外可以举一些实例，帮助学生对焦耳这个单位形成具体的印象。如通过手电筒小灯泡的电流，一秒钟做功约一焦耳，100瓦的白炽电灯正常工作时电流每秒钟做功100焦耳，家用空调器工作时电流每秒钟做功几千焦耳，通过这些实例不仅可以使学生对焦耳这个单位形成感性的认识，还使学生体会到焦耳是个很小的单位，从而引出工农业生产和技术资料中使用的电功单位：度和千瓦时。提示学生知道电功单位之间的换算关系。

第四阶段电能表的读数

出示电能表实物，说明电能表的作用，采用投影的方法让学生们练习电能表读数的方法。最后，结合课本图9-4，介绍一度电的作用，向学生渗透节能意识，对学生进行节约用电的教育。

第三环节通过课堂练习，及时反馈教学效果，巩固新课教学

设计一些有针对性的练习，使学生对电功的概念形成更深刻的印象，同时也可以检测出学生在学习过程中出现的问题，以便及时纠正。

１．电流做功的实质是：电能转化为其它形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。

２．电炉子通电后，电流做功，这时是将电能转化为内能。电流通过洗衣机的电动机时，电能转化为机械能。

３．电流在某段电路上做的功等于电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积，用公式表示为W=UIt。

４．小刚同学家的电能表月初的示数是２１６５８，月末的示数是２２１３６，这个月小刚家用电47.8度。

５．一只灯泡接到6伏的电路中，通过它的电流是0.5安，则通电5分钟电流做了900焦耳的功？

６．把5题中的小灯泡若接到3伏的电路中，通电5分钟，电流做多少焦耳的功？并分析在这两种情况下电压、电流、电阻和电功率之比分别是多少？（分析电功时要提醒学生注意UIt的同一性和同时性。）

第四环节.小结本节知识目标，布置作业。

六、板书设计

第九章电功和电功率

第一节电功

一电流做功的实质：

二研究影响电流做功的因素

三电功的计算公式W=UIt

四电功的单位焦耳千瓦时度

1千瓦时=1度=3.6×106焦耳

五电能表的读数