第一節(jié)電流做功 (5)

1、第一節(jié) 電流做功第十六章 電流做功及電功率1.會(huì)利用電功公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 2.會(huì)使用電能表測(cè)算家庭電費(fèi)。水流 能做功嗎？為什么？ 想一想：電流 能做功嗎？人們的生活越來越離不開電了。常見的用電器電流通過電燈時(shí),燈絲灼熱發(fā)光,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。電吹風(fēng)利用電流做功，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。洗衣機(jī)利用電能,把衣物洗凈，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電熱水瓶,利用電能把水燒開，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電能電動(dòng)機(jī)機(jī)械能電 燈內(nèi)能、光能電熱器內(nèi)能給手機(jī)充電化學(xué)能1.以上用電器工作時(shí)，能是怎樣轉(zhuǎn)化的？答：把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.做功的實(shí)質(zhì)是什么？答：做功的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)能的轉(zhuǎn)化（能的轉(zhuǎn)化是靠做功來實(shí)現(xiàn)的），能轉(zhuǎn)化的

2、過程就是做功。觀察結(jié)論電功：電流所做的功。表示：W實(shí)質(zhì)：電流做功的過程實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。也就是消耗了多少電能就獲得了多少其他形式的能。電 功電流做功與哪些因素有關(guān)呢？活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)電流做功與哪些因素有關(guān)？閱讀課本118頁下半部分的內(nèi)容，結(jié)合生活體驗(yàn)，談?wù)勲娏髯龉Φ亩嗌倥c什么因素有關(guān)？說出電功公式表示的含義及其各個(gè)物理量的單位。電流做功的多少與什么因素有關(guān)？猜想可能與電壓、電流、電阻、時(shí)間或其它因素有關(guān)。制定計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)你們說說這個(gè)實(shí)驗(yàn)首先要解決什么問題？1、如何體現(xiàn)電流做功的多少？（電流產(chǎn)生熱量的多少？）2、如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證電流

3、做功與電壓、電流、時(shí)間的關(guān)系？3、用什么樣的電路去實(shí)驗(yàn)？電流做功的多少，我們這里無法測(cè)量，但我們可以利用電流做功與電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的關(guān)系，通過間接測(cè)量其它物體吸收到的電流放出的熱量來算出電流做的功。以前我們學(xué)習(xí)比熱容時(shí)探究物質(zhì)吸熱性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)：電流加熱煤油或水，直接用溫度計(jì)測(cè)量沒有煤油或水 的溫度，質(zhì)量相等的煤油或水的溫度升高得越多，吸熱越多，說明電流放出的熱量越多。現(xiàn)在再來探究如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證電流做功與電壓、電流、時(shí)間的關(guān)系。我們用什么方法來研究？控制變量法那么，如何控制電流、時(shí)間，研究電流放出的熱量與電壓的關(guān)系？如何控制電壓、時(shí)間、研究電流放出熱量與電流的關(guān)系？如何控制電壓、電路，研究

4、電流放出熱量與時(shí)間的關(guān)系？想一想用什么樣的電路去實(shí)現(xiàn)？串聯(lián)電路控制電流相等，并聯(lián)電路控制電壓相等。串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電阻同時(shí)加熱，時(shí)間相等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)表格V1V2R1R2SA1A2R1R2S電阻絲電阻絲阻值R/電壓表示數(shù)U/v電流/A煤油質(zhì)量t或燈泡亮度通電時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)論R1相同相同相同R2表格一：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，研究電流做功與電壓的關(guān)系表格二：電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，研究電流做功與電流的關(guān)系電阻絲電阻絲阻值R/電壓表示數(shù)U/v電壓煤油質(zhì)量t或燈泡亮度通電時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)論R1相同相同相同R2實(shí)驗(yàn)器材電源、不同規(guī)格的小燈泡、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線等。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析論證發(fā)現(xiàn) 實(shí)驗(yàn)

5、一：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，加在電阻絲兩端電壓越高，電流做功越多； 實(shí)驗(yàn)二：電壓和通電時(shí)間相同時(shí)，通過電阻的電流越大，電流做功越多。在實(shí)驗(yàn)中還會(huì)發(fā)現(xiàn)電流和電壓相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)評(píng)估如果實(shí)驗(yàn)中我們用電加熱器對(duì)煤油加熱，也可以通過定性分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，想想看，能否利用公式Q=cmt計(jì)算煤油吸收的熱量，算出電流做功多少，用停表測(cè)加熱時(shí)間，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的電壓、電流值，定量分析結(jié)果？理論認(rèn)為可以，但實(shí)際的實(shí)驗(yàn)存在誤差，我們來分析可能存在哪些誤差？如何減小這些誤差？計(jì)算電功的公式前面的實(shí)驗(yàn)我們認(rèn)識(shí)到電流做功跟電壓高低、電流大小、通電時(shí)間都有關(guān)系?？茖W(xué)家經(jīng)過進(jìn)一步的研究總結(jié)出電流

6、做功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系，并用公式表示。 某段電路上的電功，跟這段電路兩端的_,電路中的_及通電的_成正比電壓電流時(shí)間即：W = UIt科學(xué)家通過大量研究發(fā)現(xiàn)：1.電功的公式W=UIt電功（焦）電壓（伏）電流（安）通電時(shí)間（秒）2.電功的單位：焦耳（焦），千瓦時(shí)（kWh）3.電流做了多少功，也就消耗了多少電能。4、推導(dǎo)公式：W=I2RtU2tR=UQ 千瓦時(shí)（KWh），也被稱為“度”。 1KWh=3.6X106J例題：一電熨斗的電熱絲的阻值為484.接在電壓是220V的家庭電路中。求：（1）通過該電熨斗電熱絲的電流是多大？（2）工作90min，該電熨斗消耗的電能為多少？變式：1、加在導(dǎo)

7、體兩端的電壓為6V，30s內(nèi)電流通過導(dǎo)體做功72J，則通過導(dǎo)體的電流多大？ 解：由答：通過導(dǎo)體的電流為0.4安，得（1）電視機(jī)每天工作1h消耗的電能是多少？（2）若每天均觀看5h，一個(gè)月（30天）共消耗多少千瓦時(shí)的電能？2.小明家買了一臺(tái)電視機(jī)，接在220V的電路上，其工作電流是300mA，求：3、將R1和R2串聯(lián)在電路中，已知R1=20 R2=30，R1兩端的電壓為4V，通電10min后，（1）電流通過R1所做的功是多少？ （2）電流通過R2所做的功是多少？ （3）整個(gè)電路消耗的電能是多少？想一想 我們是如何測(cè)量家中每個(gè)月用電器消耗多少電能的？又是如何收取電費(fèi)的？前面我們已經(jīng)知道，用電流表可

8、以測(cè)量電流的大小；用電壓表可以測(cè)量電壓的高低。認(rèn)識(shí)電能表閱讀課本第119頁“測(cè)算電費(fèi)”的內(nèi)容，討論： 1、電能表的作用？ 2、電能表上各數(shù)字的含義？ 3、如何利用電能表計(jì)算消耗的電能？二、電能表電能表IC卡電能表（又名電度表）電能表1.用來測(cè)量用電器消耗電能的儀表。單相電能表技術(shù)參數(shù)電壓:220V電流規(guī)格:10(40)A頻率:50Hz每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù):3000r/kWh工作環(huán)境的溫度范圍：-10 +50相對(duì)濕度：不超過85220V 電能表工作電壓為220V。10（20）A 電能表通過10A左右電流時(shí)，測(cè)量最準(zhǔn)確；在保證電能表測(cè)量準(zhǔn)確的情況下，電能表允許通過的最大電流為20A。50Hz電能表在50

9、Hz的電路中使用。3000rkWh每消耗1 kWh的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。其他：電子式單相電能表重要參數(shù)imp/kWh： 表示用電1kWh指示燈閃爍的次數(shù)，如6400imp/kWhIC卡電能表如何知道電路中所消耗的電能呢？ 月末的數(shù)字減去月初的數(shù)字：561.6kWh-478.2kWh=83.4kWh計(jì)數(shù)特點(diǎn)：累計(jì)電能表讀數(shù)：一、直接讀出電能方法： 月末的數(shù)字減去月初的數(shù)字：電能表 1.電能表的作用：測(cè)電功2.根據(jù)計(jì)數(shù)器讀數(shù):月初月末本月用電18.6 kWh3246.8 kWh3265.4 kWh3.特殊：當(dāng)月末示數(shù)小于月初時(shí)，在月末示數(shù)前加一位1想一想：怎樣計(jì)算電費(fèi)？度 千瓦時(shí) 焦3

10、.電能的單位 kWh J1度 = 1 kWh= 3.6106 J小明家2013年1月底與2月底電能表的示數(shù)如圖所示，請(qǐng)計(jì)算：小明家2月份消耗多少電能？若1kWh電費(fèi)為0.52元，應(yīng)付多少電費(fèi)？4374.4kWh-4267.8kWh=106.6kWh0.52元/kWh 106.6kWh=55.432元1.小明家的電能表本月末的示數(shù)是3760，上月末的示數(shù)是3646，這個(gè)月他家用去多少電能？如果電費(fèi)為0.45元/度，這個(gè)月他家應(yīng)交多少電費(fèi)？解：W=W1W2=3760度-3646度=114度 114度0.45元/度=51.3元答：這個(gè)月他家應(yīng)交51.3元電費(fèi)。例題：一電能表表盤上標(biāo)明“1200 r /kWh”，將某用電器單獨(dú)接在該表上。當(dāng)用電器工作4min后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)