第1节 电功（导学案）物理教科版2024九年级上册

第1节 电能 电功 （导学案） 【学习目标】 1. 从能量转化的角度认识用电器的作用，知道用电器消耗的电能可以用电功来量度，知道电流可以做功和常见电流做功的事例。 2. 通过电能表的学习，发展观察能力，通过了解电能表的使用，感受科技进步为人类生活带来的巨大变化。 【学习重点】①电能的概念及其单位、单位换算。②电能表读数方法和铭牌参数的意义。 【学习难点】①电功与电能的区别与联系。②根据电能表计算电功问题。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 电能 （1）电能的来源和应用：电能产生的过程是把其他形式的能转化为 能的过程；例如水力发电机，是把 转化为 能。用电器工作的过程是 能转化成其他形式能的过程。例如电灯泡将电能转化成 能，电动机把电能转化成 能，电热器将电能转化成 能。 （2）电能的单位：电能的国际单位是焦耳，简称 ，符号是J。电能的常用单位还有 ，符号是kW·h。1kW·h= J。 2. 电能表：电能表用来测量用电器在一段时间内消耗的 。某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数 。根据电能表盘面上的参数“××revs /kW·h”，可以计算消耗的电能或转数。 3. 电功：电流做了多少功就有多少 发生了转化，电流做功的多少跟 的大小、 的高低和通电时间的长短都有关系。计算公式：电功W= 。电功的单位：电能的单位是 、千瓦时。 【课堂探究】 探究一、电能与电功 1. 电能的来源与能量转化 【提问】什么是电能呢?我们要如何获取电能呢？ 【总结】（1）电能的获取： 各种发电厂： 各类电池：干电池 铅蓄电池 电能的利用 【提问】我们生活中常见的用电器，它们在我们的生活中发挥着不同的作用。接通电源后，电暖器可以取暖，电风扇开始转动，台灯开始发光。 在这些过程中，用电器分别都发生了哪些形式的能量? 答：电暖器：电能转化为 ；电风扇：电能转化为 ；电灯：电能转化为 。 2. 电能的单位 在国际单位制中，电能的基本单位是 （J）；在实际生活中，人们常用“度”来量度电能， “度”即千瓦时，符号是 。 1度=1 kW·h= J 3. 电功 电功：电流所做的功叫电功，用 表示。 4.电能与电功的关系 ①电流做功的过程（用电器消耗电能）的过程，实质上就是 转化为 的过程。 ②电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。即消耗了多少电能，获得了多少其他形式的能。 【例题1】下列有关电能的说法错误的是（　　） A.电风扇将电能主要转化为机械能 B.1J比1kW•h大得多 C.千瓦时也叫“度” D.各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能 【例题2】某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A． 电饭煲 B． 白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 探究二、测量电功 1. 电能表：又称电度表，是测量用电器消耗电能多少的仪表。 2. 电能表的读数 电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。 为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量。 例如：如图所示，家中电能表在上周一的示数是731.60kW·h，本周一的示数是895.90kW·h，这周家里的用电量就是 kW·h。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。 【例题3】如图所示是小宁家电子式电能表上个月月初和月末的表盘图片，其中imp表示电能表指示灯闪烁次数。下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测量电功率的仪表 B．小宁家上个月消耗的电能为950J C．1600imp/（kW•h）表示指示灯闪烁1次消耗电能1600度 D． 该电能表指示灯闪烁越快表示接入电路的总功率越大 【例题4】四川省为倡导绿色低碳生活和提高节约用电意识，对居民用电采取不同的收费标准，其中之一是按照基本电价收费。基本电价分为两个阶梯：每月用电量240度以下（含）的部分，电费为0.488元/度；每月用电量超过240度的部分，电费是0.538元/度。 如图所示，是家住成都的小南家中的电能表月初和月底的示数， 这个月小南家里用电是______kW•h,若按照基本电价收费，小南家 这个月应交的电费是 ______元。 探究二、地球一小时 1. 地球一小时 “地球一小时”是一项全球性活动，号召人们在每年3月最后一个星期六的20：30～21：30熄灯一小时，以此引发人们对地球环境问题的思考。 2. 居民阶梯电价 为引导节约用电、合理用电，促进社会公平，促进绿色发展，我国自2012年7月1日起全面试行居民阶梯电价制度。居民阶梯电价 3.一度电的作用 2022年夏天，全国很多地方都出现了供电紧张的局面。我们，该做些什么? 家用电器的能效标识 我国的能效标识将能效分为5个等级。等级1表示产品达到国际先进水平，最节电，即耗能最低；等级2表示比较节电；等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是市场准入指标，低于该 等级要求的产品不允许生产和销售。如图所示，能效标识为背部有黏性的、顶部标有“中国能效标识”（CHINA ENERGYLABEL）字样的蓝白背景彩色标签，一般粘贴在产品的正面面板上。 【课堂练习】 1. （2020秋•遂宁期末）商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中， 顾客混淆的两个概念是（　　） A．电压和电流 　　B．电功率和电流 C．电能和电功率 　　D．电能和电功 2. （2018秋•内江期末）下列仪器中，能够直接测量电功的是（　　） 3.（2023秋•隆昌市校级月考）教室内所有电灯和教学一体机同时工作一天，大约会消耗电能3kW•h,合_________J（用科学记数法表示）。相当于完全燃烧____kg标准煤释放的热量。（标准煤的热值为3×107J/kg） 4．目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注，众多汽车制造商纷纷加入新能源汽车的研发和生产中。如图是某次北京车展中展出的电动汽车，电动汽车行驶时，主要将电能转化为________，由于汽车各转向灯 能独立工作，因此各转向灯之间是 并联的，其中一盏灯因断 路而熄灭，其余灯__________（选填“不受影响”或“也会熄灭”） 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 电能 电功 （导学案） 【学习目标】 1. 从能量转化的角度认识用电器的作用，知道用电器消耗的电能可以用电功来量度，知道电流可以做功和常见电流做功的事例。 2. 通过电能表的学习，发展观察能力，通过了解电能表的使用，感受科技进步为人类生活带来的巨大变化。 【学习重点】①电能的概念及其单位、单位换算。②电能表读数方法和铭牌参数的意义。 【学习难点】①电功与电能的区别与联系。②根据电能表计算电功问题。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 电能 （1）电能的来源和应用：电能产生的过程是把其他形式的能转化为电能的过程；例如水力发电机，是把机械能转化为电能。用电器工作的过程是电能转化成其他形式能的过程。例如电灯泡将电能转化成光能，电动机把电能转化成机械能，电热器将电能转化成内能。 （2）电能的单位：电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J。电能的常用单位还有千瓦时，符号是kW·h。1kW·h=3.6×106J。 2. 电能表：电能表用来测量用电器在一段时间内消耗的电能。某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数之差。根据电能表盘面上的参数“××revs /kW·h”，可以计算消耗的电能或转数。 3. 电功：电流做了多少功就有多少电能发生了转化，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短都有关系。计算公式：电功W= UIt。电功的单位：电能的单位是焦耳、千瓦时。 【课堂探究】 探究一、电能与电功 1. 电能的来源与能量转化 【提问】什么是电能呢?我们要如何获取电能呢？ 【总结】（1）电能的获取： 各种发电厂： 各类电池：干电池 铅蓄电池 电能的利用 【提问】我们生活中常见的用电器，它们在我们的生活中发挥着不同的作用。接通电源后，电暖器可以取暖，电风扇开始转动，台灯开始发光。 在这些过程中，用电器分别都发生了哪些形式的能量? 答：电暖器：电能转化为内能；电风扇：电能转化为机械能；电灯：电能转化为光能。 2. 电能的单位 在国际单位制中，电能的基本单位是焦耳（J）；在实际生活中，人们常用“度”来量度电能， “度”即千瓦时，符号是kW·h。 1度=1 kW·h=3.6×106 J 3. 电功 电功：电流所做的功叫电功，用W表示。 4.电能与电功的关系 ①电流做功的过程（用电器消耗电能）的过程，实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。 ②电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。即消耗了多少电能，获得了多少其他形式的能。 【例题1】下列有关电能的说法错误的是（　　） A.电风扇将电能主要转化为机械能 B.1J比1kW•h大得多 C.千瓦时也叫“度” D.各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能 【解析】A、电风扇工作时，扇叶转动，同时电流通过电动机线圈时会产生热量，主要将电能转化为机械能，还有少部分电能转化为内能，故A正确； B、1kW•h=3.6×106J，所以，1J比1kW•h小得多，故B错误； C、千瓦时也叫“度”，故C正确； D、各种电气设备、电子仪器的使用，都需要消耗电能，所以都离不开电能，故D正确。 故选：B。 【例题2】某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A． 电饭煲 B． 白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 【解析】结合某用电器的能量流向图可知该用电器工作时，将电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。 AC、电饭煲和电热水器工作时，主要将电能转化为内能，故AC不正确； B、白炽灯工作时，主要将电能转化为内能和光能，故B不正确； D、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，并产生少部分内能，故D正确。 故选：D。 探究二、测量电功 1. 电能表：又称电度表，是测量用电器消耗电能多少的仪表。 2. 电能表的读数 电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。 为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量。 例如：如图所示，家中电能表在上周一的示数是731.60kW·h，本周一的示数是895.90kW·h，这周家里的用电量就是_164.30______kW·h。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。 【例题3】如图所示是小宁家电子式电能表上个月月初和月末的表盘图片，其中imp表示电能表指示灯闪烁次数。下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测量电功率的仪表 B．小宁家上个月消耗的电能为950J C．1600imp/（kW•h）表示指示灯闪烁1次消耗电能1600度 D． 该电能表指示灯闪烁越快表示接入电路的总功率越大 【解析】A、电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误； B、上月消耗的电能为：12614.6kW•h-12519.6kW•h=95kW•h,故B错误； C、1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，故C错误； D、该电能表指示灯闪烁越快表示电流做功越快，接入电路的总功率越大，故D正确。 故选：D。 【例题4】四川省为倡导绿色低碳生活和提高节约用电意识，对居民用电采取不同的收费标准，其中之一是按照基本电价收费。基本电价分为两个阶梯：每月用电量240度以下（含）的部分，电费为0.488元/度；每月用电量超过240度的部分，电费是0.538元/度。 如图所示，是家住成都的小南家中的电能表月初和月底的示数， 这个月小南家里用电是______kW•h,若按照基本电价收费，小南家 这个月应交的电费是 ______元。 【解析】根据电能表上月初和月底的示数可知：这个月小南家里用电的度数是： W=5852.5kW•h-5512.5kW•h=340kW•h； 第一级电费为：240kW•h×0.488元/kW•h=117.12元； 第二级电费为：100kW•h×0.538元/kW•h=53.8元。 小南家这个月应交的电费为：117.12元+53.8元=170.92元。 故答案为：340；170.92 探究二、地球一小时 1. 地球一小时 “地球一小时”是一项全球性活动，号召人们在每年3月最后一个星期六的20：30～21：30熄灯一小时，以此引发人们对地球环境问题的思考。 2. 居民阶梯电价 为引导节约用电、合理用电，促进社会公平，促进绿色发展，我国自2012年7月1日起全面试行居民阶梯电价制度。居民阶梯电价 3.一度电的作用 2022年夏天，全国很多地方都出现了供电紧张的局面。我们，该做些什么? 家用电器的能效标识 我国的能效标识将能效分为5个等级。等级1表示产品达到国际先进水平，最节电，即耗能最低；等级2表示比较节电；等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是市场准入指标，低于该 等级要求的产品不允许生产和销售。如图所示，能效标识为背部有黏性的、顶部标有“中国能效标识”（CHINA ENERGYLABEL）字样的蓝白背景彩色标签，一般粘贴在产品的正面面板上。 【课堂练习】 1. （2020秋•遂宁期末）商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中， 顾客混淆的两个概念是（　　） A．电压和电流 　　B．电功率和电流 C．电能和电功率 　　D．电能和电功 【答案】C 【详解】解：A、售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的； 顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。 故选：C。 2. （2018秋•内江期末）下列仪器中，能够直接测量电功的是（　　） 【答案】C 【详解】解：A、电流表测量电流，A不符合题意； B、电压表测量电压，B不符合题意； C、电能表测量电流做的功，C不符合题意； D、电阻箱可测量电阻大小，D不符合题意； 故选：C。 3.（2023秋•隆昌市校级月考）教室内所有电灯和教学一体机同时工作一天，大约会消耗电能3kW•h,合_________J（用科学记数法表示）。相当于完全燃烧____kg标准煤释放的热量。（标准煤的热值为3×107J/kg） 【答案】 1.08×107；3.6 【详解】解：消耗的电能W=3kW•h=3×3.6×106J=1.08×107J； 由题知，标准煤完全燃烧放出的热量Q放=W=1.08×107J， 由Q放=mq得完全燃烧标准煤的质量： 故答案为：1.08×107；3.6。 4．目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注，众多汽车制造商纷纷加入新能源汽车的研发和生产中。如图是某次北京车展中展出的电动汽车，电动汽车行驶时，主要将电能转化为________，由于汽车各转向灯 能独立工作，因此各转向灯之间是 并联的，其中一盏灯因断 路而熄灭，其余灯__________（选填“不受影响”或“也会熄灭”） 【答案】 机械；并；不受影响 【详解】解：电动汽车行驶时，消耗电能，是将电能转化为机械能。 汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的；其中一盏灯因断路而熄灭，其余灯不受影响。 故答案为：机械；并；不受影响。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 学科网（北京）股份有限公司 $