一、電能表與電功教學(xué)內(nèi)容

第十五章電功和電熱(diànrè)一、電能表與電功延川二中(èrzhōnɡ)張鵬第一頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)點(diǎn)1電能(diànnéng)昨天(zuótiān)，小明在家中，爸爸告訴小明：“上個月我們家用了150度電，一度電的價格是0.5元，所以需要交75元的電費(fèi)．”問題：(1)這里所說的“用了150度電”是指()A．電路中通過的電流為150度B．電路兩端的電壓為150度C．電路中電阻為150度D．電路消耗的電能為150度D第二頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)測量電路(diànlù)消耗電能的多少電能表1kW·h＝3.6×106J

J

焦耳(jiāoěr)kW·h

電能千瓦時(3)小明家測量出上個月“用了150度電”的儀器是__________,該儀器的作用就是________________________.(2)“度”是________在生活中的常用單位，它的學(xué)名叫作________，符號為________．在物理學(xué)中，電能的國際制主單位為________，符號為________．“千瓦時”與“焦耳”之間的換算關(guān)系為__________________________________．

第三頁，共37頁。一、電能(diànnéng)表1、觀察電能(diànnéng)表面盤，收集相關(guān)信息第四頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)學(xué)點(diǎn)2電能表電能表能滿足測量(cèliáng)準(zhǔn)確要求，且能長期正常工作的最大電流為40A電能表適用(shìyòng)的電壓為220V基本電流為10A

第五頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)③“3200imp/(kW·h)”表示________________________________________________________________________．④若小紅家感應(yīng)式電能表的表盤上標(biāo)有“2500r/(kW·h)”字樣，該常數(shù)表___________________________________________________________________________________．⑤上月底小明家電能表的示數(shù)如圖所示，為_____________．根據(jù)小明家本月(běnyuè)的用電量可推知上月初他家電能表的示數(shù)為____________________________．525.2kW·h

675.2kW·h

用電器每消耗(xiāohào)1kW·h的電能，電能表的指示燈閃爍3200次用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動2500轉(zhuǎn)第六頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)(2)利用電能(diànnéng)表測量用電器短時間內(nèi)消耗的電能(diànnéng)．問題：若小明斷開家中其他用電器后，數(shù)出爸爸用電磁爐炒一道菜的時間內(nèi)他家電能(diànnéng)表指示燈閃爍的次數(shù)為48次，則可知他爸爸用電磁爐炒一道菜所消耗的電能(diànnéng)為多少度，合多少焦耳？[答案]用電磁爐炒一道菜所消耗的電能：.

第七頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)學(xué)點(diǎn)3電功的概念(gàiniàn)[答案]做功.用電器工作(gōngzuò)時，消耗電能(2)電路中電流所做功的多少叫________．電流做了多少功，電路中就_________________．(3)電功的大小與加在用電器兩端的________

、通過的________和________有關(guān)，其計(jì)算公式為________

．電功消耗了多少電能W＝UIt電流通電時間電壓第八頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)學(xué)點(diǎn)4活動：比較(bǐjiào)兩個燈泡的亮暗內(nèi)

光第九頁，共37頁。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：當(dāng)通電時間(shíjiān)相同的情況下，一定，越大，電流做的功越多。電流(diànliú)電壓(diànyā)第十頁，共37頁。由實(shí)驗(yàn)(shíyàn)現(xiàn)象可知：當(dāng)通電時間相同的情況下，一定，越大，電流做的功越多。電壓(diànyā)電流(diànliú)第十一頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)(2)一定時間內(nèi)，電流通過同種類型的燈泡做的功越多，燈泡越____(選填“亮”或“暗”)．這是因?yàn)開______________________________________________________________________________________________________________________．(3)若已知甲燈泡的電阻大于乙燈泡的電阻，則可推斷：圖15－1－3中閉合開關(guān)后，甲燈兩端的電壓表示數(shù)________乙燈兩端的電壓表示數(shù)，甲燈的亮度(liàngdù)________乙燈的亮度(liàngdù)；圖15－1－4中閉合開關(guān)后，甲燈支路的電流表示數(shù)________乙燈支路的電流表示數(shù)，甲燈的亮度(liàngdù)________乙燈的亮度(liàngdù)．(均選填“大于”“小于”或“等于”)小于小于大于相等(xiāngděng)時間內(nèi)電流做的功越多，則消耗的電能越多，轉(zhuǎn)化獲得的光能也就越多，所以燈泡越亮大于亮第十二頁，共37頁。結(jié)論：電壓越大，電流越大，通電時間(shíjiān)越長，電流做功越多。且電功與電壓，電流，時間(shíjiān)成正比。2、公式:W=UIt（代入時都要用國際(guójì)單位）第十三頁，共37頁。一電能表表盤上標(biāo)明1200r/(KW·h),將某用電器單獨(dú)接在該電能表上.當(dāng)用電器工作5min后,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過60r.若用電器額定電壓(diànyā)為220V,求通過用電器的電流.

例題講解?解:W=60r1200r/(KW·h)=201KW·h=201×3.6×106J=1.8×105J由W=UIt可得:I=WUt=1.8×105J220V×300s=2.73AT=5min=300s答:第十四頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)閱讀教材P5中例題，小組分工合作，嘗試完成下列問題．問題：(1)已知一個小燈泡兩端的電壓為3V，通過它的電流為0.5A，經(jīng)過5min電流所做的功為________J，燈泡消耗的電能為________J.(2)已知兩電阻R1∶R2＝2∶3，將它們串聯(lián)接到電路(diànlù)中，相同時間內(nèi)消耗電能之比為______________；若將它們并聯(lián)接到電路(diànlù)中，相同時間內(nèi)消耗電能之比為________．學(xué)點(diǎn)5利用(lìyòng)電功公式進(jìn)行計(jì)算3∶22∶3450450第十五頁，共37頁。第十五章電功和電熱(diànrè)第十六頁，共37頁。應(yīng)用示例類型(lèixíng)一電能表例1小明4月底看到家中電能表如圖15－1－2甲所示，當(dāng)他5月底再去觀察時，發(fā)現(xiàn)電能表如圖乙所示，則他家5月份消耗的電能為________kW·h.若按0.5元/(kW·h)的標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)收費(fèi)，他家5月份應(yīng)繳納電費(fèi)________元．150.275.1第十五章電功和電熱(diànrè)第十七頁，共37頁。該電能表上標(biāo)識的“10(40)A”表示這個電能表的_________電流為10A，________________________________________電流為40A．細(xì)心的小明在觀察時還注意(zhùyì)到該電能表的指示燈不停地閃爍，1分鐘內(nèi)閃爍20次，則在這1分鐘內(nèi)，他家中消耗的電能為________kW·h，合_____________J.電能表讀數(shù)(dúshù)電能表讀數(shù)最后一個數(shù)字框?yàn)槭?shífēn)位，不是個位電能表讀數(shù)示數(shù)的單位為電能的常用單位kW·h，不是主單位J一段時間內(nèi)消耗的電能為兩次讀數(shù)的差，不是某次讀數(shù)[易錯辨析]基本滿足測量準(zhǔn)確要求，且能長期正常運(yùn)行的最大0.006252.25×104第十五章電功和電熱第十八頁，共37頁。[解析]圖甲的讀數(shù)為675.2kW·h，圖乙的讀數(shù)為825.4kW·h，所以5月份消耗的電能：W＝825.4kW·h－675.2kW·h＝150.2kW·h，應(yīng)繳納的電費(fèi)：M＝0.5元/kW·h×150.2kW·h＝75.1元．指示燈閃爍20次，表示電路消耗的電能：W′＝

＝0.00625kW·h＝0.00625×3.6×106J＝2.25×104J.第十五章電功和電熱(diànrè)第十九頁，共37頁。[方法指導(dǎo)]電能表“度數(shù)”與“次數(shù)(轉(zhuǎn)數(shù))”(1)電能的國際單位為能量的單位焦耳，符號為J，常用單位為電能表上示數(shù)的單位千瓦時，符號為kW·h.其換算關(guān)系(guānxì)為1kW·h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J.(2)利用電能表常數(shù)Nr/(kW·h)或Nimp/(kW·h)，可以通過計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)或指示燈閃爍的次數(shù)n，測算出消耗的電能W，具體可表示為：第十五章電功和電熱(diànrè)第二十頁，共37頁。類型(lèixíng)二電功的探究實(shí)驗(yàn)例2在“比較兩個燈泡的亮暗”活動中，閉合開關(guān)，小明同學(xué)觀察到圖15－1－3(a)中并聯(lián)在甲燈泡兩端(liǎnɡduān)的電壓表示數(shù)大于并聯(lián)在乙燈泡兩端(liǎnɡduān)的電壓表示數(shù)，甲燈比乙燈亮．第十五章電功和電熱(diànrè)第二十一頁，共37頁。(1)請用電功的知識(zhīshi)解釋圖(a)中甲燈泡比乙燈泡亮的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)將圖(a)中甲、乙兩燈泡連接到圖(b)中，可推斷圖(b)中兩電流表示數(shù)較大的是________(選填“A1”或“A2”)，兩燈泡中較亮的是________(選填“甲”或“乙”)．[實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥]同種類型的燈泡，電能轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為光能的效率相同．相同時間內(nèi)電流做的功越多，則消耗的電能就越多，同種類型的燈泡轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)成的光能也就越多，即燈泡越亮．所以，同種類型燈泡的亮暗程度可由相同時間內(nèi)電流通過燈泡所做電功的多少來判斷．電流相同時，導(dǎo)體兩端的電壓越大，則相同時間(shíjiān)內(nèi)電流通過導(dǎo)體做的功越多，小燈泡也就越亮A2乙第十五章電功和電熱第二十二頁，共37頁。[解析](1)圖(a)中兩燈泡串聯(lián)，電流相同，甲燈比乙燈亮，即相同時間內(nèi)電流通過甲燈比乙燈做的功多，可用電功的多少與電壓的關(guān)系解釋．(2)因?yàn)榧?、乙兩燈在圖(a)中串聯(lián)時，甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大，所以(suǒyǐ)可得出甲燈的電阻比乙燈的電阻大，所以(suǒyǐ)當(dāng)兩燈在圖(b)中并聯(lián)時，電壓相同，通過甲燈的電流比乙燈小，即A1示數(shù)比A2示數(shù)小．根據(jù)電功與電流的關(guān)系：電壓相同時，電流越大，相同時間內(nèi)電流做的功越多，可知相同時間內(nèi)甲燈泡做的功比乙燈泡做的功少，所以(suǒyǐ)甲燈泡比乙燈泡暗．第十五章電功和電熱(diànrè)第二十三頁，共37頁。類型(lèixíng)三電功的計(jì)算例3如圖15－1－4所示，定值電阻R1和R2并聯(lián)在電壓為6V的電源上，當(dāng)開關(guān)閉合時，電流表A1的示數(shù)為0.6A，電流表A2的示數(shù)為0.2A．求：(1)定值電阻R1的阻值(zǔzhí)．(2)R2在40s的時間內(nèi)消耗的電能．(1)10Ω(2)48J第十五章電功和電熱(diànrè)第二十四頁，共37頁。[方法(fāngfǎ)指導(dǎo)]電能(電功)的計(jì)算(1)電流通過用電器做了多少功，就消耗多少電能，所以求解用電器消耗電能的多少就是求解電功W.消耗(xiāohào)的電能=電功(2)計(jì)算電功，需明確對象．求誰的電功，則公式中代入的就是(jiùshì)誰兩端的電壓和通過誰的電流．第十五章電功和電熱第二十五頁，共37頁。例4有兩個電路元件A和B，流過元件的電流(diànliú)與其兩端電壓的關(guān)系如圖15－1－5甲所示．把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示．閉合開關(guān)S時，電流(diànliú)表的示數(shù)為0.4A，求：圖15－1－5(1)電源電壓(diànyā)為多少伏．(2)10s內(nèi)元件A消耗的電能為多少焦，整個電路消耗的電能為多少焦．第十五章電功和電熱(diànrè)第二十六頁，共37頁。(1)由圖甲可知，當(dāng)電流為0.4A時，元件(yuánjiàn)A兩端的電壓為2.0V，元件(yuánjiàn)B兩端的電壓為2.5V，所以電源電壓：U＝UA＋UB＝2.0V＋2.5V＝4.5V.(2)10s內(nèi)元件(yuánjiàn)A消耗的電能：WA＝UAIAtA＝2.0V×0.4A×10s＝8J;10s內(nèi)整個電路消耗的電能：W＝UIt＝4.5V×0.4A×10s＝18J．(或10s內(nèi)元件(yuánjiàn)B消耗的電能：WB＝UBIBtB＝2.5V×0.4A×10s＝10J；10s內(nèi)整個電路消耗的電能：W＝WA＋WB＝8J＋10J＝18J．)第十五章電功和電熱(diànrè)第二十七頁，共37頁。[方法指導(dǎo)]整個電路消耗的電能(diànnéng)W總的兩種求解思路整體法：W總=UIt求和(qiúhé)法：W總=W1+W2對整個(zhěnggè)電路使用電功的公式進(jìn)行求解，其中U為整個(zhěnggè)電路的總電壓，I為電路的總電流無論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總電能都等于電路各元件消耗的電能之和第十五章電功和電熱第二十八頁，共37頁。課堂小結(jié)電能表參數(shù)(cānshù)讀數(shù)(dúshù)電能(diànnéng)電功影響因素比較亮度W=UIt電功計(jì)算第十五章電功和電熱第二十九頁，共37頁。課堂反饋（A）1．如圖1－1所示的儀表是________，它是一種安裝在家庭電路中測量電路消耗________的儀表，電能表的表盤如圖1－1所示，電能表上的標(biāo)識“220V”表示(biǎoshì)電能表適用的________，即這個電能表應(yīng)該在________V的電路中使用；“10A”表示(biǎoshì)________，“20A”表示(biǎoshì)電能表能準(zhǔn)確測量且能長期正常運(yùn)行的______________.600revs/(kW·h)表示(biǎoshì)___________________________________________.50Hz表示(biǎoshì)電能表應(yīng)在______________________中使用．圖1－1電能表電能(diànnéng)額定(édìng)電壓220基本電流最大電流值電路中每消耗1kW·h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動600圈頻率為50Hz的交流電路第十五章電功和電熱第三十頁，共37頁。2．電能表上的計(jì)量單位是________，符號(fúhào)為________，俗稱________.1kW·h＝________J，在數(shù)值上等于功率為________的用電器工作________所消耗的電能．如圖1－2所示，它所顯示的示數(shù)是________kW·h.3．0.2kW·h＝________J，7.2×106J＝________kW·h.圖1－2千瓦時kW·h度3.6×1061kW1h314.57.2×1052第十五章電功和電熱(diànrè)第三十一頁，共37頁。4．芳芳家上月末抄表時電能表的示數(shù)如圖1－3甲所示，本月末抄表時示數(shù)如圖乙所示．這個(zhège)月她家共耗電_______kW·h，合______________J．若電價是0.5元/(kW·h)，則芳芳家本月應(yīng)繳電費(fèi)________元．5．圖1－4中3200imp/(kW·h)表示___________________________________________________________________________.小宇同學(xué)在一段時間內(nèi)觀察它閃爍了160次，則在小宇觀察的這段時間內(nèi)，電路中消耗(xiāohào)的電能是_____kW·h，合_________J.圖1－3圖1－41023.672×10851電路中每消耗1kW·h電能(diànnéng)，電能(diànnéng)表指示燈閃爍3200次0.051.8×105第十五章電功和電熱第三十二頁，共37頁。課堂反饋（B）1.電流所做的功叫電功，用________表示．電流做功的過程，實(shí)際上是________能轉(zhuǎn)化為____________能的過程．電流做了多少功就有多少________轉(zhuǎn)化為其他(qítā)形式的能．電流通過電爐時，電能轉(zhuǎn)化為________能；電流通過電風(fēng)扇時，電能主要轉(zhuǎn)化為_______能；給手機(jī)電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為_______能．2．電流做功多少與___________________、_____________、______________有關(guān)．其計(jì)算公式：__________．其中W表示_______，單位是_______；U表示________，單位是_______；I表示________，單位是________；t表示________，單位是________．W電其他(qítā)形式的電能(diànnéng)內(nèi)機(jī)械化學(xué)加在用電器兩端的電壓通過的電流通電時間W＝UIt電功焦(J)電壓伏(V)電流安(A)通電時間秒(s)第十五章電功和電熱第三十三頁，共37頁。3．下列對燈泡的分析正確的是(