资源简介

6.1电功
【学习目标】
知道电流可以做功、电流做功的形式及其实质。
理解电功的计算公式：W=UIt
知道电功的单位：焦耳
【教学重难点】
重点：电功的概念、计算公式及应用。
难点：引导学生采用控制变量法研究电功与电压、电流和通电时间的关系
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：月底每家都要交电费，那么电费是怎样计算的呢？展示电费通知单。
问题：从电费通知单中你能获得哪些信息？
新课讲授：
知识点1：电能与电功
思考：电能的来源有哪些？
教师总结：电能可通过水能、核能、化学能、太阳能、风能等转化而来。
思考：生活中都有哪些地方需要电能？
教师总结：各类用电器在生产生活中，把电能转化成其他形式的能。
思考：电流流动时能做功吗？
教师总结：电流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程，所以电流能够做功。
电功：电流所做的功
表示：W
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，电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能；获得了多少其他形式的能。
认识点能的单位：我们经常说的“度”，就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号是J。千瓦时比1焦耳大得多1度=1千瓦时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）
体会1 J的大小：
普通的手电筒通电1 s，消耗的电能大约是1 J
微波炉工作1 min消耗的电能大约是60000 J
知识点2：测量电功
电能表：用来测量电路消耗电能的仪表。
参数：220 V：
表示电能表适用的额定电压为220 V
2（4）A：
电能表能持续工作时的最大电流为2 A
短时间内允许通过的最大电流为4 A
50 Hz：
表示电能表在50 Hz的交流电中使用
3000 r/kW·h：
表示每消耗1 kW·h（度）的电能，转盘转动3000转
示数：整数+一位小数
种类：感应式、电子式、IC卡电能表、智能电能表等
电能表的读数及电能计量方法：根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：
知识点3：节约用电
1.节约用电的意义
从我国电能消耗的情况来看，70%以上消耗在工业部门，所以工厂节能是个重点。节约电能，不只是减少工厂的电费开支，降低工业产品的生产成本，可以为工厂积累更多的资金，更重要的是，由于电能能创造更多、更大的工业产值，因此多节约一度电，就能为国家创造若干财富，有力地促进国民经济的发展。所以节约电能具有十分重要的意义。
缓和电力供需
提高电能使用的经济效益
加速工艺设备的改造，促进技术进步
2.节能的一般途径
建立科学的定额管理制度
提高全厂电能利用率
实行计划供用电，并利用工业余热发电供热
在供电系统中减少功率损耗
采用新技术、新材料和新工艺
加强电力设备的维护检修，减小机械能的损失
课堂练习：
1．小弘依次分别将亮度相当的小灯泡与发光二极管单独接入家庭照明电路中，观察电能表转盘的转动情况，发现在相同的时间内，电能表转盘的转数前者大于后者。更换器材多次试验，结果相同。下列分析或结论中说法不正确的是（　　）
A．在亮度相当的情况下，电流通过小灯泡时，电能转化为光能的效率低于发光二极管
B．在亮度相当的情况下，发光二极管消耗的电功率低于小灯泡
C．在相同的时间内，二者消耗的电能不相同
D．在相同的时间内，电流通过二者所做的功相同，所以亮度相当
【解答】解：由题知，在相同的时间内，小灯泡单独接入电路时，电能表转盘的转数大；发光二极管单独接入电路时，电能表转盘的转数小。说明在相同的时间内，小灯泡消耗的电能多（电流通过小灯泡做功多），即小灯泡的电功率大；在亮度相当的情况下，即转化成的光能相同，所以电流通过小灯泡时，电能转化为光能的效率低，低于发光二极管，故ABC正确、D错误。
故选：D。
2．假期小明一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2 kW的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭.小明看到家里电能表的示数为2021.6 kW h，过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是70 kW h
B．冰箱每天平均工作的时间为1 h
C．冰箱正常工作1 h电能表的转盘转过120转
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【解答】解：
A.由图知，小明回到家时电能表的读数为2028.6 kW h，而离开家时电能表的示数为2021.6 kW h，则在这7天内所消耗的电能W＝2028.6 kW h﹣2021.6 kW h＝7 kW h，故A错误；
B.冰箱的电功率为：P＝200W＝0.2kW，由W＝Pt可得t＝＝＝35 h，则每天工作的时间为＝5h，故B错误；
C.冰箱正常工作1 h消耗的电能为：W'＝Pt'＝0.2 kW×1 h＝0.2 kW h，电能表的转盘转过0.2 kW h×600 r/kW h＝120转，故C正确；
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时，总功率增加，则电能表转盘的转速增大，故D错误。
故选：C。
3．电流经过用电器做功1 J，1 J等于（　　）
A．1 V A B．1 V/A C．1 V A s D．1 kW h
【解答】解：电功等于电压、电流和时间的乘积，即W＝UIt；电压的单位是V，电流的单位是A，时间的单位是s，所以1 J＝1 V A s。
故选：C。
4．如图所示是家用电吹风的工作原理图，圆弧形触片可置于A、B、C三处，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，下列说法正确的是（　　）
A．电风扇工作时将机械能转化为电能
B．电热丝选材时要选择导电性能好的铜丝
C．圆弧形触片置于A处时电风扇和电热丝串联
D．圆弧形触片置于B处时电吹风吹凉风
【解答】解：
A.电风扇工作时将电能主要转化为机械能，故A错误；
B.根据焦耳定律可知，电流产生的热量与导体的电阻、通电时间、电流的大小有关；选择电热丝时，电热丝要有一定的电阻值，而铜丝的导电性较好，同种情况下的电阻很小，容易造成电路短路，故B错误；
C.圆弧形触片置于A处时，电流的路径有两条，电风扇和电热丝并联，故C错误；
D.圆弧形触片置于B处时，只有电动机接入电路，电吹风吹凉风，故D正确。
故选：D。
课堂小结：
1.电功
定义：电流所做的功叫电功。电功的符号是W
单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式：①W=UIt U= I= t =
2.电能表
作业布置：
【板书设计】
第1节电功
一、电能与电功
1.电流具有电能
2.电功：电流做的功
二、测量电功
1.工具：电能表
2.单位：千瓦时符号kW·h
1 kW·h=3.6×106 J
3.电功计量电能表段时间前后的示数之差
三、节约用电
1.“地球一小时”活动。
2.节约用电的意义
【课后反思】
电能表铭牌上的参数
1．“220 V”表示这个电能表在220 V的电路中使用。
2．“5（10）A”表示标定电流是5 A，额定最大电流是10 A，电流表工作时的电流不能超过额定最大电流。
3．“2500 r/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000转。
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