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1、13.1 電能和電功
導(dǎo)學目標
1. 理解電流做功的實質(zhì),加深對功能關(guān)系的理解。
2.知道電流做功的影響因素,會用電功公式進行計算。
3.知道電能表是測量電路消耗電能多少的儀表,了解電能表的參數(shù)含義,學會認讀電能表,會利用電
能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)或指示燈閃爍的次數(shù)計算電路中用電器消耗的電能。
重點:能的轉(zhuǎn)化。
難點:電功的公式及運用。
自主學習
一、電能
1.來源:發(fā)電機或電池等電源將____________轉(zhuǎn)化為________。
2.利用:用電器將________轉(zhuǎn)化為________________。
二、電功
1.實質(zhì):電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程也可以說是_
2、___________的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就 說________做了多少功,即________是多少。
2.單位:國際單位:焦耳(J)
3.計算
(1)實驗探究表明:電流做功的多少跟________的大小、________的高低、____________的長短都有關(guān)系。
(2)精確實驗表明:電功與電壓、電流和通電時間的關(guān)系是W =________。
三、電能表。
1. 作用是 。
2. 單位
(1)國際單位是________,符號為________。
(2)常用單位是________,符號
3、為________,俗稱“________”。
(3)換算關(guān)系:1 kW·h=______________J。
3.電能表參數(shù)的物理意義
(1)“220 V”表示這個電能表應(yīng)該接在 V的電路中使用。
(2)“10(20) A”表示這個電能表的 為10 A, 為20 A。電能表工作時的電流不應(yīng)超過額定最大電流。
(3)“50 Hz”表示這個電能表在頻率為 的交流電路中使用。
(4)“600 revs/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,
。
3.計量方法
(1)某段時間內(nèi)消耗的電能等于電能表前后兩
4、次示數(shù)之差,即W=____________。
(2)測量較少的電能時利用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算,即W=________kW·h(n為電能表轉(zhuǎn)盤某段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù),N為每千瓦時的轉(zhuǎn)數(shù))。
合作探究
一.電功
1.電功的含義
如圖:觀察水力發(fā)電圖片,認識水流可以對水輪機做功,類似的電流可以對電動機做功。
演示實驗:電動機的提升重物。
點撥:能是做功的本領(lǐng),做功可以把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式。
因此電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流做功的過程。
思考討論:電流做功的表現(xiàn)形式是多種多樣的。電流通過電動機提起重物做了功,那么電流通過電燈時發(fā)光,電流通過電爐時發(fā)熱,算不算做功呢?
點撥:在
5、這里,我們應(yīng)把“功”的概念加以擴大:用電動機移動物體,是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使用電器發(fā)熱、發(fā)光,是電流做功的又一種表現(xiàn)。總之,電流做功的現(xiàn)象很多,凡是通過電流引起的任何變化,都是電流做功的表現(xiàn)。
(2)電流做功的實質(zhì)
電流做功的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
2.電功計算
(1)探究電流做功的影響因素
實驗設(shè)計:利用電動機做功探究電流做功的影響因素
探究方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法
設(shè)計思路:按照圖13-2所示的裝置進行實驗探究。
(1)讓電流通過一個小電動機帶動重物升高,當電壓、電流相同,通電時間不同時,重物被提升的高度不同,
6、通電時間越長,重物被提升的高度越高,說明電功和通電時間有關(guān)。
(2)改變小電動機兩端的電壓,比較不同電壓下,不同電流下小電動機在相同時間內(nèi)提升相同重物的高低,電壓越高,電流越大,重物被提升的高度越高,說明電功和電壓、電流都有關(guān)。
實驗結(jié)論:電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關(guān)系。
(2) 電功的計算公式:W=UIt
注意:公式中的四個物理量都用國際單位。
二、電能表
1.電能表參數(shù)的物理意義
(1)“220 V”表示這個電能表應(yīng)該接在220 V的電路中使用。
(2)“10(20) A”表示這個電能表的標定電流為10 A,額定最大電流為20 A。電能表
7、工作時的電流不應(yīng)超過額定最大電流。
(3)“50 Hz”表示這個電能表在頻率為50 Hz的交流電路中使用。
(4)“600 revs/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1 kW·h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。
2.計量方法
(1)某段時間內(nèi)消耗的電能等于電能表前后兩次示數(shù)之差,即W=____________。
(2)測量較少的電能時利用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算,即W=________kW·h(n為電能表轉(zhuǎn)盤某段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù),N為每千瓦時的轉(zhuǎn)數(shù))1.電能表的作用
當堂檢測
1. 關(guān)于下列用電器工作時的能量轉(zhuǎn)化情況,敘述錯誤的是( )
2.下列各單位中,不屬于電能
8、單位的是( )
A.度 B.千瓦時C.伏特 D.焦耳
3.小剛同學家的電能表上標有“600 r/(kW·h)”字樣,據(jù)此他用表記錄了10 min內(nèi)電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120 r,則用電器消耗的電能是( )
A.7.2 kW·h B.0.72 kW
C.0.2 kW D.0.2 kW·h
4.關(guān)于電功,下列說法中正確的是( )
A.通電的時間越長,電流所做的功就越多
B.通過用電器的電流越大,電流所做的功越多
C.用電器兩端的電壓越大,電流所做的功越多
D.電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
5.如圖所示,導(dǎo)體A、B是由同種材料做成的,A和B等長,但A比B的橫截面積大。當開關(guān)S閉合后,在相同時間內(nèi),下列敘述正確的是( )
A.電流通過A、B所做的功WA>W(wǎng)B
B.電流通過A、B所做的功WA<WB
C.電流通過A、B所做的功WA=WB
D.無法比較電流通過A、B時做功的多少
6. 電能表上標有“220 V 10 A”字樣,表示這個電能表應(yīng)接在________V的電路中使用,它允許通過的最大電流為________。某用戶家中的電能表上月初示數(shù)為,上月底示數(shù)為,則上月消耗電能為________kW·h。
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