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第十八章 电功 电功率
第1节 电能 电功
素养目标
1.①了解电能和我们生活的关系，知道电能的单位。
②知道电能表的作用，会读家用电能表。
③结合实例理解电功，能利用电功公式进行简单的电功计算。
2.①通过理论学习让学生会用电功公式计算电器消耗的电能。
②结合实际生活，让学生理解电能和电功在现代社会中的应用，增强学生的跨学科思维和问题解决能力。
3.通过演示，分组实验得出并理解电功公式，提高学生分析物理问题、归纳物理问题的能力。
4.让学生体会科学家们为人类进步所作的贡献，培养其尊重科学、追求真理的精神。引导学生认识到能源利用的重要性，培养学生的节约能源意识和环保责任感。
一、创设情景，引入新课
复兴号，中国自主研发的“陆地航班”！以350公里时速运行在中国的大地上，领跑世界，核心技术100%自主掌握，从雪域高原到江南水乡，它跑出的不仅是速度，更是中国底气。
特别是CR450动车组样车跑出每小时450公里的全球最快速度，更令人振奋。
想一想：动车组所需要动力来源是什么呢？
牵引供电系统
电能
二、 电能
巨大的门式起重机通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再准确地放到列车上。集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来？
电源提供了电能，电动机将一部分电能转化为集装箱的重力势能。
1.电能的获取
①运用不同能源发电的发电厂，能够把不同形式的能转化为电能。
水力发电
潮汐发电
地热发电
太阳能发电
风力发电
核能发电
垃圾发电
氢能发电
机械能
电能
电能
电能
电能
电能
电能
电能
电能
机械能
地热能
太阳能
潮汐能
核能
生物质能
氢能
②干电池、蓄电池、锂电池等都可以提供电能。
化学能
电能
③电能的利用
用电器把电能转化为不同形式的能。
想一想：你知道的用电器有哪一些？这些用电器工作时的能量是怎样转化的？
电热水器
电动抽水机
电磁起重机
电能
电能
电能
电能
电能
电能
电能
内能
机械能
光能
机械能
化学能
电动车充电
光能、声能、内能
机械能、内能
2.电能的单位
千瓦时（度），符号是
在物理学中，更常用的能量单位是 ，简称 ，符号是 。
kW·h
焦耳
焦
J
1度=1kw·h
=
= J
1×103W×3600s
3.6×106
3.电能的计量---电能表：
不同家庭的用电量往往不同。
供电单位通过什么来确定用户所用的电量的？
①电能表：又称电度表，用来计量每一个用户消耗的电能的多少的仪表。
生活中，电力公司依据电能表示数的增加量收取电费。
②电能表的读数：
电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间 和
时电能表的示数，两次示数之
就是这段时间内的用电量。
起始
结束
差
例1：益阳市为倡导绿色低碳生活和提高节约用电意识，对居民用电采取不同的收费标准，其中之一是按照基本电价收费。基本电价分为三档：
第一档：200千瓦时及以内，基准电价0.588元/千瓦时。
第二档：春秋季（3-5月、9-11月）200-350千瓦时，冬夏季
（1-2月、6-8月、12月）
200-450千瓦时，每千瓦时加价0.05元。
第三档：春秋季350千瓦时以上，冬夏季450千瓦时以上，每千瓦时加价0.30元。
如图所示，是家住益阳市赫山区的小玲家中的电能表月初和月底的示数，这个月小玲家里用电是_______
kW h,若按照基本电价收费，小玲家这个月应交的电费是 元。
200
117.6
例2：下列关于电功的说法中正确的是（　　）
A．电流通过用电器时，只有把电能转化为机械能才做功
B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C．加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多
D．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
C
三、 电功
1. 定义：电流所做的功叫 ，用 表示。
用电器消耗电能的过程，实质上就是 转化为其他形式 的过程。我们常说消耗了多少电能，也可以说过程中 做了多少功。
电能
能量
电流
电功
W
如电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出机械能。
电流做功的多少与哪些因素有关呢？
研究表明:
电流做功的多少跟电流（I）的大小、电压（U）的高低、通电时间（t）的长短都有关系。
电流与通电时间一定时，电压越大，电流做功就越多。
电压与通电时间一定时，电流越大，电流做功就越多。
电流在某段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压成正比；跟电路中的电流成正比；跟通电时间成正比。
电流与电压一定时，通电时间越长，电流做的功就越多。
由以上可知，用电器工作时电流所做的功与下列因素有关：
2. 电功的表达式：
电功等于 、 与
的乘积。
W＝UIt
3. 电功的单位：
国际单位： （ ）
电压
电流
时间
焦耳
J
通电
常用单位： （ ）
千瓦时
kW·h
1KW h＝ J
3.6X106
当用电器两端的电压为1V，通过其的电流为lA， 通电时间为ls时，用电器消耗的电能为1J，电流做的功也是1J。
4. 应用电功公式W = UIt 时要注意的问题：
电路的
同一性
单位的
统一性
说明
举例
内容
备注
W、U、I、t 必须是同一个导体在同一时间对应的四个物理量。
甲灯与乙灯连接在电路中，计算电流通过甲灯做的功，应该等于甲灯两端电压、通过甲灯的电流和甲灯通电时间的乘积。
W、U、I、t 的单位必须是国际单位，分别为：焦、伏、安、秒。
某灯两端电压是6V，通过的电流是0.2A，求通电1min电流做的功。
W=UIt=6V×0.2A×60s=72J
5.电功的推导公式
由W＝UIt 和欧姆定律 I＝ U/R 可得电功的两个推导公式:
W = U2/R t
W＝I2Rt
①电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路；
提示：
②利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性；
③ W＝UIt 是普遍适用的公式。
例3：在图所示的电路中，已知R1=5Ω，R2=15Ω。闭合开关后，电流表的示数为0.6A。求：:
（1）电源电压；
（2）通电100s，整个电路消耗的电能。
的特点，电阻R1两端电压等于电源电压，即：
U=I1R1=0.6A×5Ω=3V
（2）电阻R2所在支路电流为：
解：（1）电路为两个定值电阻的并联电路，电流表测R1的电流，根据并联电路电压
I2= U/R2=3V/15Ω=0.2A
根据并联电路电流的特点：
I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A
通电100s，整个电路消耗的电能
W=UIt=3V×0.8A×100s=240J
6.电能与电功的关系（实质）
电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
即消耗了多少电能；获得了多少其他形式的能。
想一想：节能灯泡为什么节能？
例4：一只普通的白炽灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0.45A，使用1h，消耗电能为
。
一只与上面灯泡同样亮度的节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为0.09A，使用1h，消耗电能为 。
3.56×105J
7.13×104J
夏天时，因为用电高峰，可能有很多地方会出现供电紧张的局面。我们，该做些什么
我们从节约每一度电开始，因为每节约一度电可以：
③降低用电成本：家庭和企业通过节电减少电费支出，例如空调调高1℃或减少待机能耗可显著节省费用。
①减少污染物排放：节约1度电可减少0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫等污染物排放。
②降低能源消耗：火力发电需消耗350克煤或60克天然气，水力发电需6.5立方米水，节电直接减少资源开采压力。
④优化社会资源配置：减少尖峰时段用电需求，可降低电网建设投资，避免电力资源闲置浪费。
⑤缓解能源紧张：若每人每天节约1度电，全国年节电量可达5110亿度，大幅缓解电力供需矛盾。
⑦提升管理效率：企业通过优化用电结构（如峰谷电价）提高能源利用率。
⑥促进绿色生活方式：节电行为推动低碳理念普及，如错峰充电、使用节能电器等。
⑦倒逼技术创新：节电需求推动高效电机、变频空调、智能电网等技术的应用。
⑧减少温室气体排放：电力行业是碳排放主要来源，节电直接助力碳中和目标。
所以我们要有节约用电的意识和行动，从节约每一度电开始。
课堂小结
电能　
电功
电能
电能的获取及利用
电能的单位--1=1kw·h=1×103W×3600s=3.6×106J
电能的计量---电能表
一度电的作用
电功
定义：电流所做的功叫电功，用W表示。
电功的表达式 W＝UIt
电功的单位
节约用电
1.下列仪器中，能够直接测量电功的是
（　　）
课堂练习
C
如图是某次北京车展中展出的电动汽车，电动汽车行驶时，主要将电能转化为________，由于汽车各转向灯能独立工作，因此各转向灯之间是 并联的，其中一盏灯因断路而熄灭，其余灯__________
（选填“不受
影响”或“也
会熄灭”）。
2.目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注，众多汽车制造商纷纷加入新能源汽车的研发和生产中。
机械能
不受影响
下 课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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