第一節(jié) 科學(xué)探究：電流做功與哪些因素有關(guān)

第十五章從測(cè)算家庭電費(fèi)說(shuō)起第一節(jié)科學(xué)探究:電流做功與哪些因素有關(guān)1、會(huì)使用電能表測(cè)量家庭電費(fèi)。2、掌握探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法。3、會(huì)利用電功公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。問(wèn)：水流能做功嗎？為什么？

電流能做功嗎？想一想常見的用電器電流通過(guò)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)化成機(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。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)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(lái)實(shí)現(xiàn)的），能轉(zhuǎn)化的過(guò)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(guò)程實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能過(guò)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；獲得了多少其他形式的能。電能表1、用來(lái)測(cè)量用電器消耗電能的儀表。猜猜看，下面電能表的表頭數(shù)據(jù)是什么意思？3000r/kWh03087220V10A（40A）kWh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/(KW。h)工作環(huán)境的溫度范圍：-10℃～+50℃相對(duì)濕度：不超過(guò)85％220V——電能表應(yīng)在220V的電路中使用。10（40）A

——電能表允許通過(guò)的最大電流為10A，短時(shí)間允許通過(guò)的最大電流是40A。50Hz——電能表在50Hz的電路中使用。1440r／kW.h——每消耗1KW.h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)1440轉(zhuǎn)。1kW.h=1度=3.6×106J技術(shù)參數(shù)和示數(shù)說(shuō)明：額定電壓220V持續(xù)工作的最大電流為5A，短時(shí)間可通過(guò)的電流為5A—10A1kW·h電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為1200轉(zhuǎn)其他：電子式單向電能表重要參數(shù)imp/（kW·h）：表示用電1kW·h指示燈閃爍的次數(shù)，如6400imp/(kW·h)IC卡電能表月末的數(shù)字減去月初的數(shù)字：561.6kw·h-478.2kw·h=83.4kw·h計(jì)數(shù)特點(diǎn)：累計(jì)電能表讀數(shù)：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18.6kW·h3246.8kW·h3265.4kW·h想一想：怎樣計(jì)算電費(fèi)？焦度千瓦時(shí)3、電能的單位JkW·h1度=1kW·h=3.6×106J電功的感性認(rèn)識(shí)普通手電筒的小燈泡每秒消耗的電能約為1J；1只40W的白織燈，每秒消耗的電能約為40J；電力機(jī)車行駛1min，消耗的電能約為3億J。⑴小明家2011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1kw.h電費(fèi)為0.52元，應(yīng)付多少電費(fèi)？4374.4kW·h-4267.8kW·h=106.6kW·h0.52元/kW·h

×106.6kW·h=55.432元電功——電流做的功電流做功的實(shí)質(zhì)是——電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做功與哪些因素有關(guān)呢？電功我需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？我如何設(shè)計(jì)我的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)步驟和電路圖）我如何設(shè)計(jì)我的實(shí)驗(yàn)記錄表格？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證我的猜想？電流做功與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究②制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①猜想與假設(shè)：（電壓、電流、通電時(shí)間）③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)V1V2R1R2SA1A2R1R2S控制變量法④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：a.電流、通電時(shí)間相同：研究電功與電壓的關(guān)系b.電壓、通電時(shí)間相同：研究電功與電流的關(guān)系c.電流、電壓相同：研究電功與通電時(shí)間的關(guān)系電流做功多少跟電流的大小、電壓的高低和通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。具體關(guān)系：……電功①電功與電壓的關(guān)系結(jié)論：在________、__________相同的情況下，__________越大，電流做的功越多。電流通電時(shí)間電壓探究電功的大小與哪些因素有關(guān)②電功與電流的關(guān)系結(jié)論：在________、__________相同的情況下，__________越大，電流做的功越多。電壓通電時(shí)間電流探究電功的大小與哪些因素有關(guān)結(jié)論：在_________、__________相同的情況下，_____________越長(zhǎng)，電流做的功越多。電壓電流通電時(shí)間③電功與通電時(shí)間的關(guān)系探究電功的大小與哪些因素有關(guān)___________越大，________越大，___________越長(zhǎng)，電流做的功越多.小結(jié)：電功與哪些因素有關(guān)電功與電壓、電流以及通電時(shí)間有關(guān)W=UIt電壓電流通電時(shí)間計(jì)算公式：電功的計(jì)算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）Ｊ，千瓦時(shí)（kW。h）３、電流做了多少功，也就消耗了多少電能。通過(guò)手電筒的電流，每秒鐘做的功大約是1焦耳；通過(guò)普通電燈泡的電流，每秒鐘做的功一般是幾十焦耳；通過(guò)洗衣機(jī)中電動(dòng)機(jī)的電流每秒鐘做功是200焦耳左右；電力機(jī)車行駛1分鐘電流做的功大約是3億焦耳。例題：

一把電烙鐵接在220V的電路中，通過(guò)它的電流是350mA，問(wèn)通電30min消耗了多少電能？

解：由電功的公式得

W=UIt=220V×0.35A×1800s=1.386×105J.答：通電30min，電爐鐵消耗了1.386×105J的電能。分析：只需求出在30min內(nèi)的電功，就可以知道所消耗的電能。已知：U=220V,I=350mA=0.35A,t=1800s.求：W=？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=W1－W2=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)。2.一電能表表盤上標(biāo)明“1200r/（KW·h）”，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)過(guò)55r。若用電器額定電壓是220V，求通過(guò)該用電器的電流。解：W=∵W=UIt答：通過(guò)該用電器的電流為3.12