資源簡介

第十八章　電功率
第1節　電能 電功　
學習目標
1.能的轉化角度認識電能，了解電能和我們生活的聯系，知道電能的單位和符號．
2.會讀家用電能表，知道電能表上參數表示的意義；會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識．
3.通過實驗探究電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功的公式進行相關的計算．
現在的生活已經越來越離不開電了，這些電是從哪里來的？又到哪里去了？
1.電能的獲取途徑
水能
核能
化學能
太陽能
風能
化學能
電能在現代社會中的廣泛來源：
發電機
干電池
蓄電池
太陽能電池
紐扣電池
電 池
電能
風力
水力
化學能
太陽能
核能
電燈——熱和光
電風扇——動能
電視機——光能、聲能
洗衣機——動能
電爐——熱能
空調——冷熱變化
電腦——光能、聲能
電冰箱——冷熱變化
電 能
各類用電器在生產生活中把電能轉化成其他形式的能．
2.電能的應用
我們經常說的“度”，就是電能的單位，它的學名叫做千瓦時，符號是kW · h．
在物理學中,更常用的能量單位是焦耳(Joule) ,簡稱焦,符號是J．千瓦時比1焦耳大得多．
1度=1千瓦時(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
3.電能的單位
1焦耳有多大呢？
普通的手電筒通電1s，消耗的電能大約是1 J．
微波爐工作1min消耗的電能大約是60 000 J．
把一個蘋果舉高一米做功大約等于1 J．
電吹風機
電能轉化成內能
說說下列用電器工作時的能量轉化：
電能轉化成
機械能和內能
電飯鍋
你知道你家里一個月要交多少電費嗎?
供電部門在收電費之前根據什么來確定用戶所用的電量的?
總戶號 0009204 段戶號 0009
4月
戶名 馮×× 繳費日期 2018/08/01
地址 ×區×路×號 抄表日期 2018/07/20
本月示數 上月示數 加減電量 合計電量/kW·h 單價 金額/元
895 715 0 180 0.52 93.60
金額：玖拾叁元陸角整 本月應繳93.60元
　　電能表（電度表）是測量用電器在一段時間內消耗多少電能的儀表．
●“220 V” 表示這個電能表應該在220 伏的電路中使用．
電能表有幾個重要的參數應該注意：
●“10（20）A”表示這個電能表的標定電流為 10 A，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．
●“50 ～”表示這個電能表在頻率為50 Hz的交流電路中使用．
●“600 Revs/（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．
電能表的讀數：電能表計數器上兩次讀數之差，就是這段時間內用電的度數．
單位：kW?h
即：度
紅圈里的數字是小數點后面的數字．
有一種電子式單向電能表已開始使用，其中沒有轉動的鋁盤，靠內部的電子電路計算電能，讀數由液晶板顯示．
電子式
表示每消耗1kW·h的電能，指示燈閃爍3200次
用戶買來IC卡后插入，電能表讀取卡中的金額．一旦金額用完，電能表切斷電路，這時需要到銀行為IC卡儲值，重新插入電能表．
IC卡電能表
各式各樣的家用電能表
1 kW · h 的作用有多大？
　　發1度電要消耗0.35 kg標準煤，排放0.872 kg二氧化碳，要關注能源消耗造成的環境破壞．
電能是人們生活的重要資源，為節約每一度電，我們要從點滴做起．
　　小明家中1 月底與 2 月底電能表的示數如圖所示，小明家所在地區每度電的電費是0.60元，請估算他家 2 月份需要付多少電費？
2 月底
1 月底
　　2 月份消耗的電能為：
　　　　3 394.5 kW·h －3 287.5 kW·h = 107 kW·h
　　應支付的電費為：
　　　　107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
解析：
3 2 8 7 5
3 3 9 4 5
　　1．電能轉化為其他形式的能的過程就是電流做功的過程．
　　有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功．
　　2．計算電流做的功：
W=UIt
W —— 焦（J）
t —— 秒（s）
I ——安（A）
U ——伏 （V）
　　公式：
　　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．
電流流過用電器，把電能轉化為其他形式能的過程，也就是電流做功的過程，所以，電流能夠做功．
　　電功：電流所做的功．
　　符號：W
　　實質：電流做功的過程實際上就是電能轉 化為其他形式能量的過程，電流作了多少功就有多少電能轉化為其他形式的能．也就是消耗了多少電能；獲得了多少其他形式的能．
點撥：科學家們用精確的實驗研究得出：
（2）在電壓和時間相等的條件下，電功跟電流成正比．
（3）在電壓和電流相等的條件下，電功跟時間成正比．
（1）在電流和時間相等的條件下，電功跟電壓成正比．
結論：電流在某段電路上所做的功，跟這段電路兩端的電壓成正比；跟電路中的電流成正比；跟通電時間成正比．
在物理上，人們用“W ”表示電功，因此：
W=U I t
電功的單位是“焦耳”，簡稱“焦”，符號是“J”
1J=1V×1A×1S
電 能
（1）來源
（2）應用
（3）單位
電能的計量
（1）電能表
（2）節能
電 功
（1）定義
（2）實質
（3）計算公式
1.用_________測量一段時間內家用電器消耗的電能．
2.電能表上“220V”表示該電能表應該在______的電路中使用．
3.電能表上表盤的數字是以__________為單位 ．
4.10月初表盤： 應記為____________.
10月底表盤： 應記為_____________.
10月份消耗電能為_____________.
4267.8kW?h
4374.4kW?h
106.6kW?h
電能表
220V
kW?h
5.有一塊手機電池，上面標明電壓為3.7V，容量為1130mA?h，它充滿電后，大約存儲了多少電能？
解：∵ U=3.7V Q= 1130mA?h
∴ W=U I t
=3.7V×1.13A×1×3600S
=15 051.6J
答:它充滿電后，大約存儲了15051.6J電能．
6.小明觀察單位電能表有“600r/(kW·h)”的字樣．他觀察電能表的轉盤在2min內轉動了60轉．請你計算這2min內小明班上消耗多少kW·h的電能？合多少J？
解: ∵N= 600r ，W1= 1 kW·h =3.6 × 106 J ，n= 60r
∴W= n／N×W1
= 60r／600r × 1 kW·h
=0.1 kW·h =3.6 × 105 J
答：2min消耗0.1kW·h的電能，合3.6× 105J ．
第十八章　電功率
第1節　電能　電功
教學目標
【知識與技能】
1．知道電能的單位是焦耳(J)，另一個單位是千瓦時(kW·h)．
2．學會使用家庭電能表，能利用電能表做簡單的計算．
3．會計算電功．
【過程與方法】
1．認識電能表的各項參數，會使用電能表測某段時間內電路消耗的電能，會通過電能表計算電費．
2．嘗試應用已知的科學知識去解決具體的問題．
【情感、態度與價值觀】
1．通過了解1 kW·h的電能的作用，對節約用電有進一步的認識．
2．通過教師、學生的雙邊教學活動，激發學生的學習興趣，使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理學規律．
重點難點
【重點】
電功的概念、計算及電能表的讀數．
【難點】
家庭電能表的使用，對電能和電功關系的理解．
教學過程
知識點一　電能
【自主學習】
閱讀課本P87－88，完成以下問題：
1．電能可以轉化為光能、機械能、內能等．
2．電能的單位有千瓦時和焦耳，符號分別是kW·h和J.它們的換算關系是：1_kW·h＝3.6×106_J.
【合作探究】
1．我們是如何獲取電能的？
答：我們使用的電能是由其他形式的能轉化而來的，電源是提供電能的裝置．主要由發電廠和電池提供電能．
2．生活中你見到過哪些電池？它們的作用是什么？
答：生活中不同型號的干電池、手機、數碼相機中使用的鋰電池，它們屬于電源，作用是把其他形式的能轉化為電能．
3．我們是如何利用電能的？
答：用電器是消耗電能的裝置，用電器消耗電能的過程就是電能轉化為其他形式能的過程，消耗了多少電能就得到了多少其他形式的能．
4．生活中你見到過哪些消耗電的用電器？能否說出它們的能量轉化？
答：有電燈、電動機、電熱器和充電器等用電器；電燈是將電能轉化為光能，電動機是將電能轉化為機械能，電熱器是將電能轉化為內能，充電器是將電能轉化為化學能．
5．試著說出電能的概念和單位．
答：(1)電能：電流所具有的能量．(2)單位：電能常用的單位是千瓦時，符號是kW·h(俗稱“度”)；在物理學中電能更常用的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.它們之間的換算關系是1 kW·h＝3.6×106 J.
【跟進訓練】
下列家用電器中，將電能轉化為機械能的是(　C　)
A．電視機 B．電燈
C．電風扇 D．電熨斗
知識點二　電能的計量
【自主學習】
閱讀課本P88－89，完成以下問題：
用電器在一段時間內消耗的電能，可以通過電能表計量．
【合作探究】
1．說出如下圖所示的電能表銘牌所代表的含義．

答：(1)“220 V”表示這個電能表應該在220 V的電路中使用．(2)“10(20) A”表示這個電能表的標定電流為10 A，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．(3)“50 Hz”表示這個電能表在頻率為50 Hz的交流電路中使用．(4)“2 500 revs/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的電能，電能表上的轉盤轉過2 500轉．
2．利用電能表可以有哪些方法計量某用電器在一段時間內所消耗的電能？
答：(1)用第一次表盤上的示數減去上一次表盤上的示數，即可得到消耗的電能，計算時注意最右邊的一位是小數點后的數字．(2)根據轉盤轉動的圈數，結合“2 500 revs/(kW·h)”的含義，對比可得消耗的電能．
3．常見的電能表還有哪幾種？各有什么特點？
答：常見有IC卡電能表和電子式電能表等．IC卡電能表有許多優點，比如說它不用工人師傅每月查電表，節省許多人力，還能避免出錯，省去了收電費時的許多麻煩．IC卡中的金額用完后，電能表便能切斷電源，能完全杜絕少數人只用電不愿意交電費的現象；電子式電能表沒有轉動的鋁盤，靠內部的電子電路計算電能，示數由液晶板顯示．
4．1 kW·h電究竟有多大的作用？
答：1 kW·h電的作用：可采掘原煤約100 kg；電爐煉鋼約1.6 kg；洗衣機工作約2.7 h；電車行駛約0.85 km；電腦工作約5 h；灌溉農田約330 m2.
5．平時生活中我們應該養成的節能習慣有哪些？
答：隨手關燈；電視機和電腦等關機后應拔下電源插頭；盡可能用高亮度、耗電少的節能燈具等．
【跟進訓練】
1．如圖電能表的示數為1_931.6度；在某段時間內轉盤轉過1 000轉，表示此段時間內用了0.4度電．

2．小王家中的電能表如圖所示，從表盤信息可知．當家里只有電磁爐工作時，電能表在1 min內轉90轉，則電磁爐在1 min內消耗的電能為9.3×104 J.

知識點三　電功
【自主學習】
閱讀課本P90，完成以下問題：
1．電能轉化為其他形式的能的過程可以說是電流做功的過程，有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功.
2．電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短有關．
3．電功的計算公式是W＝UIt.
【合作探究】
1．什么是電功？
答：電能轉化為其他形式能量的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能轉化為其他形式的能量，就說電流做了多少功．電功的符號是W.
2．電流做功的多少與哪些因素有關？
答：大量實驗現象表明，電流做功的多少跟電壓的高低、電流的大小、通電時間的長短都有關系．加在用電器兩端的電壓越高，通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越多．
3．電功的計算公式及公式中各符號的意義和單位是什么？
答：電功的計算公式是W＝UIt.W表示電功，單位是焦耳(J)；U表示電壓，單位是伏特(V)；I表示電流，單位是安培(A)；t表示時間，單位是秒(s)．
【教師點撥】
電功的導出公式：應用歐姆定律I＝和電功計算公式W＝UIt可以推導出兩個計算電功的公式：W＝I2Rt，W＝t.基本公式W＝UIt適用于任何情況下電流做功的計算；而導出公式W＝I2Rt，W＝t只適用于純電阻電路中電流做功的計算．
【跟進訓練】
1．有一臺電動機工作一段時間后消耗了2度電，則下列說法正確的是(　D　)
A．電流通過電動機做了7.2×106 J的功
B．有7.2×106 J的電能全部轉化為動能
C．電流做功小于7.2×106 J
D．轉化成的動能小于7.2×106 J
2．有一只節能燈接在220 V的家庭電路中，通過它的電流為90 mA，計算這只燈使用5 h消耗多少度電？
解答： I ＝90 mA＝0.09 A，t＝5 h＝18 000s.
W＝UIt＝220 V×0.09 A×18 000 s＝356 400 J＝0.099度．
課堂小結

練習設計
完成本課對應訓練．
溫馨提示：實驗視頻見課件．

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