内容正文:
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
【学习目标】
1. 结合生产生活实例,从能量转化的角度认识电能和电功,能利用电能、电功知识解决生活中的实际问题。从电的角度认识功能关系,发展能量观念。
2. 通过电能表的学习,发展观察能力,学会计算用电器消耗的电能。
3.通过定性分析电流做功和跟电流、电压和通电时间的关系,培养科学推理能力,学会计算电流做功的多少。
4.通过了解电能表的使用,感受科技进步为认为人类带来的巨大变化。
【学习重难点】
重点:通过生产生活实例从能量转化角度认识电能。
难点:电功概念的建立。
【自主预习】
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;例如火力发电机,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 。电能的常用单位还有__________,符号是kW·h。俗称 ,1kW·h=___________J。
2. 电能表:电能表用来测量用电器在一段时间内___________。某段时间内消耗的电能等于电能表前后两次示数___________。
3. 电功: 的过程也可以说是电流做功的过程,有多少___________发生了转化,就说电流做了多少功。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=___________。
【探究新知】
情境引入:门式起重机吊起集装箱时,集装箱的重力势能如何变化?变化的重力势能是怎么来的?
探究点一 电能
1.电能的来源
请用能量转化的角度说明电能的来源。
火力发电厂将内能→___________→___________;水力、风力发电厂将机械能→ ;核电站将核能→ 。还有各种各样的电池:干电池、锂电池、蓄电池、纽扣电池等。
[归纳]各种各样的发电厂,以及各种各样的电池,把 ,供人们使用。
2.电能的利用
[讨论交流]生活中的电能应用无处不在,请从能量转化的角度举例说明电能的应用。
举例:电灯将电能→___________,用于照明;风扇将电能→___________,用于纳凉;充电宝在充电时将电能→___________储存起来;吹风机在高温挡工作时将电能→ ,加快头发水分的蒸发;热水壶和电饭煲都是将电能→___________,用于煮水烧饭……。
[归纳]各种各样的用电器,把电能转化为 。
3.电能的测量:
[小组合作学习]
①如何计算一段时间内消耗的电能?计数器示数的前四位是___________,最后一位是___________,___________就是一段时间消耗的电能。
②电能表的一项参数为4000imp\kW·h,它的物理含义是什么?如何利用它来计算用电器消耗的电能?
③.[练习]完成下列单位换算:
(1))50kW∙h ___________ 度=___________J;
(2)1.44×l08J= ___________千瓦时= ___________度。
探究点二 电功
1.电功的概念
电动机工作时,将电能转化为 ,也可以说电流对电动机做功,使电动机具备了向外输出机械能的本领。电能能转化成多少机械能,就说电流做了多少功,即电功是多少。
[归纳]电能转化为其他形式的能的过程,也可以说是___________的过程。消耗了多少 ,就说电流做了多少功,即电功是多少。
2.电功的单位、公式
(1)电功的符号是___________,单位是___________。
(2)力学中的功与力的大小、运动的距离有关,那么电学中的功与哪些因素有关呢?你的猜测依据分别是什么?
①用同一个热水器烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长(吸收的热量多),电能转化成的热能多,可是电流做功的多少和 有关
②烧水时,热水器两端的电压越大,通过的电流越大,同样的时间水的温度升高的越多(吸收的热量越多,消耗的电能越多),表明电流做功的多少与 、 有关。
3.[归纳]
①科学家们用精确的实验研究得出:电流做功的多少跟___________、___________、___________都有关系。
②电流在某段电路上所做的功,跟这段电路两端的___________成正比;跟电路中的___________成正比;跟___________成正比。
③电功的公式是___________[电压的国际单位是___________,电流的国际单位是___________,时间的国际单位是___________,电功的国际单位是___________]。
根据电功公式,我们可以知道:1J=1V·A·s。
4.[例题]有一只节能灯接在220V的家庭电路中,通过它的电流为0.09A,计算这只灯使用5h用电多少千瓦时?
【当堂练习】
1. 关于电功,下列说法正确的是( )
A.电流通过电灯做功时,电能只转化为光能
B.电能只有转化为机械能才算电流做功
C.通过导体的电流越大,电流做的功一定越多
D.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能
2.主要利用电能转化为内能的用电器是( )
A.电风扇 B.电视机 C.电饭锅 D.电灯泡
3.甲、乙两盏电灯,已知R甲<R乙,将它们串联后接在电源上,在相同时间内,它们消耗的电能( )
A.W甲>W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.无法判断
4.充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的_______;给手机充电的过程,主要是将电能转化为 _____能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流 _____的方式增大了物体的内能。小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mA•h,则它充满电后存储的电能为 _____J。
5.利用如图所示的电路可以验证电功与电流的关系.
(1)图中两只灯泡的连接方式是_____联,选择这种连接方式是为了控制______相同,它们工作时的电阻要_______ (选填“相同”或“不同”);
(2)本实验中,是通过观察________ 来判断电流做功多少的.小明正确操作,验证了实验的结论,支持该结论的实验现象是________ 。
6. 如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为____V,定值电阻R2在1min内消耗的电能为____J。
7.在图所示的电路中,已知R1=5Ω,R2=15Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,整个电路消耗的电能。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
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