内容正文:
16.1 电流做功
一、教学目标
1. 知识与技能:
(1)从能量转化的角度认识电能,能简单描述电能和我们生活的关系。
(2)知道电流可以做功及做功的实质。
(3)探究影响电流做功的因素。
(4)学读家用电能表,会通过电能表计算电费。
2. 过程与方法:
(1)探究影响电流做功的因素,进一步认识控制变量的研究方法。
(2)能综合运用学过的知识解决简单的电功计算问题。
3. 情感态度与价值观:
(1)激发学生的探究欲望,让学生体验探究的过程。
(2)培养初步的观察,分析能力,培养学习物理的兴趣,增强学生节约用电的意识。
二、课时安排
1课时
三、教学重点
(1)掌握电功的概念、 公式及公式的变形。
(2)实验探究电流做功跟哪些因素有关。
四、教学难点
利用相关公式及变形公式进行规范化解题是难点。
五、教学过程
(1) 导入新课
【提问】电流通过日光灯,灯亮了,这个过程消耗了电而得到了光,从能量的角度看,消耗了什么能?得到了什么能?
【回答】日光灯发光,消耗了电能,得到的光能。
(2) 讲授新课
(一)、认识电流做功
灯丝发热发光,电能转换为内能和光能。
电动机主要是把电能转化为机械能
电视机主要是把电能转化为声能和光能
电饭锅是把电能转化为内能.
用电器工作的过程就是利用电流做功,将电能转化为其他形式的能量的过程。
1、 电流做功的实质:就是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就消耗了多少电能
2、电功
(1)定义:电流所做的功叫电功符号:W
(2) 单位:焦耳,简称焦,符号:J
J这个单位很小。在生活中,人们还用千瓦时·(kW.h)作为电功的单位,千瓦·时也被称为“度”。
1kW·h= 3.6×106J
大量事实表明:电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。
当电路两端的电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t,计算电功的公式为:
W=UIt
W:电功(J) U:电压(V)
I: 电流(A) t:时间(s)
知识拓展:由电功的公式:W=UIt结合欧姆定律I=U/R你还可以得到哪些公式?
由:W=UIt①
把U=RI代入①可得:W=I2Rt
把I=U/R代入①可得:
例题:一电熨斗的电热丝的阻值为85 Ω。接在电压是220V的家庭电路中。求:
(l)通过该熨斗电热丝的电流是多大?
(2)工作90 min,该电熨斗消耗的电能为多少?
已知:U=220 V, R=85Ω ,t=90×60s-5400S
求:I,W。
解:(l)由欧姆定律,得:I=U/R=220V/85Ω=2.59A
(2)由电功的计算公式,得: W=Ult
=220V× 2.59A×5400s
≈3.08×106 J。
答:(l)通过该熨斗电热丝的电流约为2.59 A;
(2)工作90min,该电熨斗消耗的电能约为3.08×106 J。
三、测算电费
1、电能表
(1)电能表作用:是测量电功的仪表又叫电度表。
(2)电能表的读数:
为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数,前后两次示数之差,就是这段时间内用电的度数。
注意:
电能表的计数单位是千瓦时;计数器上最后一位是小数点后面的数字。
练习:小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算他家 2 月份需要付多少电费。
1月底 2月底
解析:
2月份消耗的电能为:
3394.5 kW·h -3287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:
107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
③你知道“10(20)A”含义吗?③你知道“10(20)A”含义吗?
电能表的额定电流为10A,短时间允许通过的最大电流是20A。
例题:一只家用电能表上标有3000r/kw•h字样,表示每消耗1kw•h的电能,电能表的转盘转 ( ) r.若室内只接了一只灯泡,测出转盘3min内转了15r,则灯泡在这段时间内消耗的电能是( ) kw•h.
解答:
(1)3000r/kW•h所表示的物理意义为:表示每消耗1KWh的电能,电能表的转盘转3000r.
(2)转盘3min转了15r消耗的电能为:W= 1/3000×15kw•h=0.005kw•h.
故答案为:3000;0.005.
四、各种各样的电能表
常用的有lC卡电能表、普通电能表等
三、大显身手
1、关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流做功的过程就是消耗电能的过程
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流越大,电流做功就一定越多