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第十八章 電功率
第1節 電能 電功
物理觀念
1.了解什么是電功，了解影響電流做功多少的因素，知道電功的單位；
2.知道電流做功的實質是電能轉化為其他形式能的過程，知道電功與電能
的關系；
3.知道電能表的作用，知道電能表參數的意義；會讀電能表示數，知道計
算消耗電能多少的方法。
科學思維
1.通過對電流做功的認識，活躍科學思維，形成不同形式的能可以相互轉
化的結論；
2.結合實際事例，能定性分析判斷影響電流做功多少的因素。
重點
科學探究
1.認識電能表，掌握測量和計算電功多少的方法；
2.通過實驗探究，能定性分析判斷影響電流做功多少的因素。
科學態度與責任
1.關注電在生活中的應用，培養關注生活與環境的科學態度；
2.通過運用電能表測量電功，培養節約用電的意識和責任感。
重點
難點
學生騎電動自行車上下學
生活中電熱水壺通電后把水燒熱
電動自行車向前行駛，電動自行車內置的電動機有沒有對電動自行車做功？
電熱水壺里的水被燒熱，水的內能是從哪里來的？
我們生活在一個電氣時代，沒有了電，我們的生活寸步難行。
電冰箱
電熱水器
電視機
空調
電能
這些用電器需要依靠什么來工作？
鉆木取火是通過做功將機械能轉化為內能。我們生活生產中的很多用電器，給它們通電后，它們是怎樣將電能轉化的呢？
任務一、認識電能
用電器工作前，能是以哪種形式存在的？用電器工作時，人們得到了哪種形式的能？
電流通過電燈時,燈絲灼熱發光,電能轉化為內能和光能。
電吹風利用電流做功，把電能轉化為機械能和內能。
任務一、認識電能
洗衣機利用電能,把衣物洗凈，電能轉化為機械能。
電熱水瓶，利用電能把水燒開，電能轉化為內能。
任務一、認識電能
任務一、認識電能
1.電流做功的過程實質上是電能轉化為其他形式能的過程，各種電源將不同形式的能轉化為電能。
總結：
2.電能的常用單位：千瓦時，也叫“度”，符號kW h；與能量單位焦耳的關系是1 kW h = 3.6 × 106 J。
在生活和生產中，用電器在一段時間內消耗的電能，可以利用專門的儀表進行測量
——電能表
任務二、學會電能的計量
任務二、學會電能的計量
合作探究
家用電能表是用來測量什么的儀表？
它的計量單位是什么？
如何進行讀數？
電能表的計量單位是千瓦時（kW·h）。電能表的紅色框內的數字為小數位，兩次數字的差值為消耗的電能。
任務二、學會電能的計量
家用電能表上標有數的值，它們的含義是什么？
“10（20）A”表示這個電能表的標定電流為10A， 額定最大電流為20 A。電能表工作時的電流不應超過額定最大電流。
“220 V”表示這個電能表應該在220V的電路中使用。
“600Revs/（kW·h）”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1 kW·h的電能，電能表上的轉盤轉過600轉。
“50~”表示這個電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用。
15臺筆記本電腦工作1小時
1 000人通話15分鐘
1度電的作用
在生活中應該如何節約用電，節約能源？
任務二、學會電能的計量
任務二、學會電能的計量
學以致用
如圖所示是小依家的電能表，此時示數為　 　度。小依單獨將電吹風接入電路并使其正常工作5 min，發現電能表的轉盤轉過150轉。當前電費為0.5元/度，若1個月內電吹風正常工作了150 min，則需要為電吹風交的電費為　 元。
2 022.9
1.5
（1）電流做功的過程，實質上是電能轉化為其他形式能的過程。
1.認識電功
任務三、認識電功
（2）電功就是電流所做的功（W）。
電流可以做功，電流做功有多少。那么電流做功的多少跟哪些因素有關呢？
任務三、認識電功
2.探究影響電流做功多少的因素
1.電流做功，看不見又摸不著，我們需要采用什么方法去研究？
反映電流做功的多少，可以根據能量的轉化多少去認識。
電能可以轉化為內能，可以選擇電能轉化為內能的方式來 探究電流做功的多少，即利用轉換法通過對內能的測量來反映電流做功的多少。
思考
任務三、認識電功
1.你認為影響電流做功多少的因素有哪些？
可能與電流大小、電壓大小、通電時間多少有關。
3.應該如何運用控制變量法去進行探究，又該如何設計實驗探究的方案？
2.要研究多因素影響問題需要采用怎樣的實驗方法？
控制變量法。
任務三、認識電功
猜想
實驗一:利用如圖甲所示的電路(小燈泡的電阻關系為R1＞R2)，研究電功與電壓的關系：
（1）兩燈泡是怎么連接的？
（2）通過兩燈的電流有什么關系？
（3）哪盞燈泡兩端的電壓高呢？
（4）哪盞燈泡更亮呢？
（5）在相等的時間內，哪盞燈泡消耗的電能多？
任務三、認識電功
甲
組裝連接實驗器材，觀察演示實驗現象。
定性分析得出結論：
任務三、認識電功
在通過用電器的電流和通電時間相同時，用電器兩端的電壓越大，電流做功就越多。
實驗二:利用如圖乙所示的電路(小燈泡的電阻關系為R1＞R2)，研究電功與電流的關系：
（1）兩燈泡是怎么連接的？
（2）兩燈泡兩端電壓有什么關系？
（3）哪盞燈泡中的電流大呢？
（4）哪盞燈泡更亮呢？
（5）在相等的時間內，哪盞燈泡消耗的電能多？
任務三、認識電功
乙
組裝連接實驗器材，觀察演示實驗現象。
定性分析得出結論：
任務三、認識電功
在用電器兩端的電壓和通電時間相同時，用電器中的電流越大，電流做功就越多。
3.研究電功跟時間的關系
根據生活經驗分析，圖甲或者圖乙中的任一燈泡，通電時間長短對消耗電能的影響。
同一盞燈泡中的電流和其兩端電壓相同，通電時間越長，電流做功越多。
任務三、認識電功
結論：在用電器中的電流和用電器兩端電壓相同時，通電時間越長，電流做功越多。
教師總結：電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關系。加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越多。
任務三、認識電功
任務四、電功的計算
科學家經過大量的研究發現：電流所做的功與電流、電壓和通電時間成正比。
當電路兩端的電壓為U，電路中的電流為I，通電時間為t時，電流所做的電功的計算公式為：W＝UIt。
電流做多少功，就消耗多少電能。
隨講隨練
任務四、電功的計算
某手機擁有容量為5 000 mA·h、標稱電壓為3.8 V的超大鋰離子聚合物電池。該手機電池充滿電后可儲存的電能為 　 　 J；若每次都將手機電池電量耗盡后再充滿，1度電最多能讓該手機充滿電 　次。
68 400
52
點 撥 ：一次充滿電可儲存的電能W=UIt=3.8 V×5 000×10－ A×
3 600 s=68 400 J;1度=1 kW ·h=3.6×10 J,1度 電可供充滿電的次數
n==52。
電能與電功
有關因素
其他形式的能
U
W=UIt
t
I
電能表
相關參數
計算公式
用電器
計量
1．以下家用電器中，消耗的電能主要轉化為機械能的是（　　）
A．洗衣機
B．電飯鍋
C．電烤箱
D．日光燈
A
2．在綜合實踐活動中，小明想測量家中經常處于待機狀態的電腦的實際電功率，經調查預估約20 W。先斷開所有電器的開關，使圖示電能表的指示燈停止閃爍，再接通電腦電源并使之處于待機狀態，他設計的幾個測量方案中最合理的是（　　）
A．讀出1h后電能表的示數
B．分別讀出電能表起始和1h后的示數
C．數出電能表指示燈在1min內閃爍的次數
D．測出電能表指示燈閃爍10次所用的時間
D
3．如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關S1，電流表示數為0.3A，再閉合S2，電流表示數變化了0.4 A。則同時閉合S1、S2后，相同時間內R1、R2消耗的電能之比是（　　）
A．3 ∶4 B．4 ∶3 C．7 ∶3 D．4 ∶7

A
4．如圖所示，三個燈泡燈絲電阻均為10 Ω，電路接通后均能發光，電路兩端總電壓為9 V，則通電100 s燈泡L2消耗的電能為　 　J。

90
5．如圖所示，電源電壓保持不變，其中定值電阻R1＝6 Ω，R2＝8 Ω，閉合開關S后，通過R1的電流為2 A，則通電1 min整個電路消耗的電能為 　 　J。
2 520
6．小軍利用如圖所示裝置來做“探究電流做功的多少與哪些因素有關”的實驗。
（1）實驗時，小軍通過比較 　 　 來判斷電流做功的多少，這里運用的科學方法是　 　。
（2）實驗中，小軍通過調節 　 　 來改變電壓表和電流表的示數。
（3）小軍觀察到的現象是：通電時間相同，電壓表和電流表的示數越大，重物升高的高度就越高。由此，可初步得到的結論是 　 　 。
重物被提升的高度
轉換法
電源電壓
導體兩端的電壓和通過導體的電流有關
電流所做的功與加在
7．如圖所示的電路中，電阻R1＝10 Ω，電阻R2＝50 Ω，電源電壓為6 V且恒定不變。閉合開關S，求：
（1）電路中的電流I；
（2）通電50 s，電路消耗的總電能W。

（2）通電50 s，電路消耗的總電能：W＝UIt＝6 V×0.1 A×50 s＝30 J。
解：（1）由圖可知，閉合開關，R1、R2串聯，根據串聯電路的電阻特點可知，電路中的總電阻：R＝R1+R2＝10 Ω+50 Ω＝60 Ω，電路中的電流：I===0.1 A
8.某煮茶器內部電路簡圖如圖甲所示，通過自動溫控開關S1，實現燒水擋與保溫擋的切換。某次煮茶時，小海測量出了煮茶器的電流隨時間變化圖象，如圖乙所示，求；
（1）電阻R2的阻值。
（2）0～5min電路消耗的總電能。

解：（1）由圖甲可知，當開關S、S1都閉合時，R1、R2并聯，根據并聯電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最小，由歐姆定律可知，此時電路中的電流最大，由圖乙可知，此時電路中的總電流I＝0.6A；
當開關S閉合、S1斷開時，只有R2工作，電路中的總電阻最大，電路中的電流最小，由圖乙可知，此時電路中的電流I2＝0.1 A；
（2）由圖乙可知，0～5 min電路中的電流I＝0.6 A，0～5 min電路消耗的總電能：W＝UIt＝220V×0.6A×5×60s＝3.96×104 J。
由I=
可得，R2==
=2 200 Ω；

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