18.1 電能 電功（導學案）-九年級物理全一冊同步備課系列（人教版）【學生版】

18.1電能電功（導學案）【學習目標】1.了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。2.會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節(jié)約用電的意識。3.從能的轉化認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過做功實現(xiàn)的。4.通過實例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關，能利用電功公式進行相關計算?！緦W習重點】電能和電能的計量是教學的重點。【學習難點】對電功概念的理解。【自主預習】閱讀教材，完成以下問題：1.電能（1）電能的來源和應用：電能產生的過程是把其他形式的能轉化為電能的過程；例如水力發(fā)電機，是把能轉化為能。用電器工作的過程是能轉化成其他形式能的過程。例如電燈泡將電能轉化成能，電動機把電能轉化成能，電熱器將電能轉化成能。（2）電能的單位：電能的國際單位是_____，簡稱焦，符號是J。電能的常用單位還有，符號是kW·h。1kW·h=J。2.電能表：電能表用來測量用電器在一段時間內。某段時間內用電的度數(shù)等于計數(shù)器前后兩次讀數(shù)。根據(jù)電能表盤面上的參數(shù)“××revs/kW·h”，可以計算消耗的電能或轉數(shù)。3.電功：電流做了多少功就有多少發(fā)生了轉化，電流做功的多少跟的大小、的高低和通電時間的長短都有關系。計算公式：電功W=。【合作探究】探究一、電能1.電能的來源與能量轉化（1）我們生活中利用的電能的來源：①各種電池提供電能；②水力發(fā)電、風力發(fā)電；③太陽能發(fā)電、潮汐能發(fā)電；④核電站等。（2）一些常見發(fā)電方式中的能量轉化：發(fā)電方式發(fā)電方式能量轉化的形式水力發(fā)電能轉化為電能火力發(fā)電能轉化為電能太陽能發(fā)電能轉化為電能風力發(fā)電能轉化為電能核電站能轉化為電能2.電能的利用與能量轉化【想一想】今天我們的生活已經來不開電，想一想生活中哪些地方利用電？利用電的過程中。發(fā)生了怎樣的能量轉化？【歸納】電燈照明、電風扇旋轉、冰箱制冷、電視機播放節(jié)目等都是電能的具體應用。電能可以直接轉化成我們需要的能量，如內能、機械能、光能、化學能等。電能是目前生活中，應用最廣泛、最方便的能量。①電讓燈泡發(fā)光，電能通過燈泡轉化成了能；②電能還能轉變成能，如電飯鍋、電爐、電熱水器……③電動玩具車會運動起來，這是電能轉化成了能。用電器能將電能轉化為其它形式的能，下表是一些用電器工作時能量轉化的形式：用電器用電器能量轉化形式電風扇電能轉化為能日光燈電能轉化為能電爐電能轉化為能蓄電池充電電能轉化為能電動機電能轉化為能3.電能的單位在國際單位制中，電能的基本單位是（J）；在實際生活中，人們常用“度”來量度電能，“度”即千瓦時，符號是。1度=1kW·h=J【例題1】某家用電器的能量流向圖如圖所示，該用電器可能是（）A．電視機 B．電風扇 C．電飯煲 D．電水壺探究二、電能的計量1.電能表（1）電能表的作用：測量用電器消耗多少的儀表。（2）認識電能表：又叫電度表。我們知道測量用電器中的電流用電流表，測量兩端的電壓用電壓表；而用電器消耗的電能，就可以用電能表測量。機械式電能卡式電能表電子式電能表電能表的面盤，最頂端有顯示數(shù)字的窗口，前4位是黑色窗口，為整數(shù)，最后1位是紅色窗口，為小數(shù)，窗口邊上寫有單位kW·h。中間部位有一個鋁質圓盤，電能表工作時它進行轉動。（3）電能表的參數(shù)觀察家中的電能表，如圖甲、乙所示是兩種電能表，了解電能表面板上或說明書上的技術參數(shù)，說出下列參數(shù)的含義。甲乙（1）220V：表示該電能表在V的電路中使用；（2）10A：是說這個電能表的標定電流為10A；（3）20A：通過電能表的電流在短時間應用時允許大些，但不能20A；（4）50Hz：是說這個電能表在50赫茲的交流電路中使用；（5）圖甲中600r/kW·h指電能表的鋁盤轉過600轉時，接在電路里的用電器消耗的電能是；（6）圖乙中3200imp/kw·h指電能表上的指示燈閃爍次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.（4）電能表的讀數(shù)電能表上顯示的數(shù)字單位是kW·h（度），最后一位是數(shù)。如上圖甲所示，電能表的示數(shù)為120.7kW·h。如上圖乙所示，電能表的示數(shù)為kW·h。（5）通過電能表求用電器消耗電能的方法方法一：觀察電能表表盤上前后兩次的示數(shù)，它們的示數(shù)即是所求的電能值。小華家今年一月新安裝了電能表，安裝時電能表的示數(shù)為0。九月初的讀數(shù)如圖甲所示，九月末讀數(shù)如圖乙所示，從安裝本電能表到九月初她家共用了度的電能，九月份她家共用度電能。甲甲乙方法二：測出一定時間內電能表上轉盤的轉數(shù)，再算出電能值。此種方法的關鍵是要明確電能表轉1轉時消耗的電能值。例如，一電能表表盤上標有“1200r/kW·h”，將某用電器單獨接在該表上。當用電器工作4min后，電能表轉盤轉過60r，則該用電器消耗的電能是________kW·h。2.1kW·h電的作用【例題2】如圖所示是小明家的電能表，電能表的示數(shù)為kW·h，此時小明家接入了大功率的用電器，小明站在電能表前觀察指示燈閃爍了800次，那么電能表的示數(shù)應為kW·h。探究三、電功1.電功的概念（1）以電動自行車為例分析：①電動車運動時，電流通過電動機使其轉動，電流做功。②蓄電池中的能減少；電動車的能在增加。這個能量轉化的過程是通過來實現(xiàn)的。有多少發(fā)生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。（2）燒水為例分析對電水壺里的水加熱，水溫度升高，如果水增加了105焦耳的內能，則一定消耗了105焦耳的電能，有105焦耳電能轉化為內能。在這過程中，電流做功?？偨Y：①電能轉化為其他形式能的過程是電流的過程，有多少發(fā)生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。用電功的大小來量度用電器消耗的的多少。②各類用電器都是以電流做功的形式將電能轉化為的能。2.探究影響電功大小的因素【提出問題】電流做功多少與哪些因素有關?【猜想與假設】①可能與電流有關；②可能與電壓有關；③可能與通電時間有關。【設計實驗】（1）實驗方法①控制變量法：保持電流、通電時間一定，探究電功與電壓的關系；保持電壓、通電時間一定，探究電功與電流的關系。②轉化法：比較電燈的判斷電功的大小；小燈越亮，電流做功越多?！具M行實驗】（1）探究電功與電壓的關系電壓（V電壓（V）發(fā)光情況甲燈2.0亮乙燈1.0暗①把兩盞規(guī)格不同的小燈串聯(lián)在電路中，用電壓表分別測量它們兩端的電壓，同時觀察比較小燈的發(fā)光情況。②實驗記錄如表所示。（2）探究電功與電流的關系如圖所示，把兩盞規(guī)格不同的小燈并聯(lián)，用電流表分別測量通過它們的電流，同時觀察比較小燈的發(fā)光情況。電流（電流（A）發(fā)光情況甲燈0.26亮乙燈0.6暗②實驗記錄如表所示?！痉治稣撟C】（1）在通過用電器的電流與通電時間相同時，用電器兩端的越大，電流做功就越。（2）在用電器兩端的電壓與通電時間相同時，通過用電器的越大，電流做功就越。進一步精確實驗可得出：電流所做功的大小與電壓、電流、通電時間成正比。3.電功（1）物理學規(guī)定：電功等于電壓、電流與通電時間的乘積。（2）公式：電功=電壓×電流×通電時間即：公式中各物理量的意義及單位：U表示電壓，單位是伏（V）；I表示電流，單位是安（A）t表示時間，單位是秒（s）；W表示電功，單位是焦（J）（3）國際單位：（J）1焦=1伏·安·秒常用單位：千瓦時（kW·h）1kW·h=3.6×106J（4）電功的推導公式由W＝UIt和歐姆定律I＝URW=_______W＝提示：①電功變形公式的適用條件：只適用于純電路；②利用電功公式及其變形公式時，要注意各物理量的同一性和同時性；③W＝是普遍適用的公式。（5）應用W=UIt的注意問題①電路的同一性：W、U、I、t必須是同一個導體在同一時間對應的四個物理量。②單位的統(tǒng)一性：W、U、I、t的單位必須是國際單位，分別為：焦、伏、安、秒。【例題3】在做“探究影響電流做功多少的因素”實驗時，如圖是進行該探究的電路之一。（1）可以根據(jù)_____________比較相同時間內電流做功的多少；（2）由如圖所示電路，可探究電流做功多少與_______的關系；（3）小明正確操作，驗證了實驗的結論，支持該結論的實驗現(xiàn)象是________________?！纠}4】在圖所示的電路中，已知R1=5Ω，R2=15Ω。閉合開關后，電流表的示數(shù)為0.6A。求：（1）電源電壓；（2）通電100s，整個電路消耗的電能?！揪v點撥】1.電能：電能是目前應用最普遍、最重要的一種形式的能量。大多通過用電器把電能轉化為其他形式的能量。2.電功：電功是電能和其他形式的能量轉化多少的量度。電能和其它形式的能量的轉化遵守能量守恒定律?！練w納整理】第1節(jié)電能電功【課堂練習】1.關于電功，下列說法正確的是（）A．電流通過電燈做功時，電能只轉化為光能B．電能只有轉化為機械能才算電流做功C．通過導體的電流越大，電流做的功一定越多D．電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能2．主要利用電能轉化為內能的用電器是（）A．電風扇 B．電視機 C．電飯鍋 D．電燈泡3.小明同學在家中拍到一張電能表照片，如圖所示，他仔細觀察照片后，得到了以下結論，你認為錯誤的是（）A．電能表的基本電流是10AB．電能表工作時的允許最大電流是20AC．電能表的轉盤轉過3000轉，表明這個電能表消耗了1kW?h的電能D．拍照片時，家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h4．甲、乙兩盞電燈，已知R甲＜R乙，將它們串聯(lián)后接在電源上，在相同時間內，它們消耗的電能（）A．W甲>W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲=W乙 D．無法判斷5.充電寶給手機充電時，充電寶相當于電路中的_______；給手機充電的過程，主要是將電能轉化為_____能，過一會兒，充電器發(fā)燙，這是通過電流_____的方式增大了物體的內能。小奕看見他爸爸的手機鋰電池上面標明電壓為3.7V，容量為3000mA?h，則它充滿電后存儲的電能為_____J。6.電子式電能表表盤上標有“3200imp/kW·h”字樣（imp表示閃爍次數(shù)）。將某電熱器單獨接在該電能表上正常工作20min，電能表指示燈閃爍了320次。該電熱器在上述時間內消耗的電能為______kW·h，合_________焦耳。7．利用如圖所示的電路可以驗證電功與電流的關系．（1）圖中兩只燈泡的連接方式是