【大单元·任务式】《6.1 电功》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级

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【大单元·任务式】《6.1 电功》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级

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【学习目标】
学习目标 物理观念:理解电功是电能转化为其他形式能的量度,知晓电功单位,能识别生活中电能转化的实例。 科学思维:能从“能量转化”视角分析用电器工作过程,初步推导电功与电压、电流、时间的关系,提升逻辑推理能力。 科学探究:通过观察电能表、分析读数案例,培养实验观察与数据解读能力;尝试设计简单实验,提升探究设计能力。 科学态度与责任:通过“1度电的作用”“节约用电”的讨论,增强节约能源的意识与社会责任感。
学习重点 1.电功的实质。 2.电能表的读数方法;电功的计算。
学习难点 1.电能表参数的解读。 2.电功公式W=UIt的推导。
【课前预习】
一、电功的实质
1.电流所做的功叫做电功,电功的实质是__________转化为其他形式能的过程(如电灯发光时,电能主要转化为__________能)。
2.生活中,电熨斗工作时电能转化为__________能,电动机工作时电能主要转化为__________能,这些过程中电流都在做功。
3.电功的基本单位是__________(符号:),常用单位还有千瓦时(俗称 “度”,符号:),1 千瓦时 = __________焦。
二、电功的测量(电能表)
4.家庭中测量消耗电能多少的仪器是__________,它能直接测量一段时间内电路消耗的__________(即电功)。
5.电能表的参数中,“220V” 表示电能表适用的__________电压,“10 (20) A” 表示电能表的标定电流为__________A,最大允许电流为__________A;“12000imp/kWh” 表示每消耗 1kWh 的电能,电能表指示灯闪烁__________次。
6.电能表的读数方法:表盘上最后一位数字是__________位(填 “整数” 或 “小数”),某段时间内消耗的电能 = 本次读数 - __________读数(如月初读数 235.6kWh,月末读数 280.3kWh,则本月消耗电能__________kWh)。
三、电功的计算
7.实验表明,电功的大小与导体两端的__________、电路中的__________和通电__________有关,其计算公式为 W = __________。
8.公式 W = UIt 中,U 的单位是__________(符号:V),I 的单位是__________(符号:A),t 的单位是__________(符号:s),则 W 的单位是__________(符号:J)。
9.若一个定值电阻两端电压为 220V,通过的电流为 0.5A,通电 100s,则电流做的功 W = __________V × __________A × __________s = __________J。
【课中研学】
1. 讨论交流:现代家庭中,我们每天要消耗许多电能,这些电能哪里去了呢?
电饭煲把电能转化为内能;洗衣机把电能转化为机械能;充电桩给电动汽车充电把电能转化为化学能…
你能说出下面的用电器电能的转化情况吗?
①电灯把______能转化为______能;
②洗衣机把______能转化为______能;
③电饭锅把______能转化为______能;
④电风扇把______能转化为______能;
⑤电熨斗把______能转化为______能;
⑥给电动车充电把______能转化为______能。
2. 以上用电器工作时,能是怎样转化的?什么是电功?
3.思考:其他形式的能可以转化为电能吗?
1. 思考:如何测量电流做了多少功呢?
2. 认识电能表。你会用电能表读取一段时间内的电能吗?
3.活动:计算电能。
如图是家用电能表的实物图。这种仪表在家庭电路中就可以看到。把电能表接在电路中,电能表的显示屏上前后两次读数之差,就是这段时间内消耗的电能。
9月份消耗的电能是__________。
1.你知道“地球一小时”吗?意义是什么?
2. 讨论交流:1度电的作用
我们不能小看1度电,下图大致表示出了1度电在国民经济中的作用。
每节约1度电,就相应节约了0.4kg标准煤,同时少排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氨氧化物。请和同学讨论对节约用电的认识。
3.用你自己的话说一说1 kW · h (度)电是什么概念。
【课堂总结】
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1. 电流所做的功叫做______,其实质是______转化为其他形式能的多少,电流做了多少功,就有多少______转化为其他形式的能。
2.电功的国际单位是______(符号为______),日常生活和电力工业中常用的单位是______(俗称 “度”,符号为______),二者的换算关系是 1kW h=______J。
3.家庭电路中,测量电功(即消耗电能)的仪表是______,其示数单位为______,某段时间内消耗的电能等于该仪表______与______的差值。
4.电灯工作时,主要将电能转化为______能和______能;给电动汽车充电时,电能主要转化为______能。
二、选择题
5. 下列关于电功单位的说法中,正确的是( )
A. 1J=3.6×10 kW h
B. 1kW h=3.6×10 J
C. “度”是电功的国际单位
D. 1J 的电能比 1kW h 的电能多
6.家用电能表上标注的 “220V” 参数,其含义是( )
A. 电能表的额定最大电流
B. 电能表适用的电路电压
C. 电路中允许的最大电压
D. 用电器的额定电压
7.下列用电器工作时,电能主要转化为机械能的是( )
A. 电熨斗 B. 电饭煲 C. 洗衣机 D. 电暖器
8.某家庭8月初电能表示数为 456.2kW h,8 月末示数为 589.7kW h,则该家庭 8 月份消耗的电能是( )
A. 133.5J B. 133.5kW h C. 133.5 度 D. 589.7kW h
9.下列关于“1度电”作用的描述中,符合教材内容的是( )
A. 可使 10W 的 LED 灯工作 10h
B. 可使 10W 的 LED 灯工作 100h
C. 可使电动自行车行驶 7.5km
D. 可织布 0.95m
10. 某智能电能表参数为 “12000imp/kWh”,若该电能表指示灯在 10 分钟内闪烁了 1200 次,则这段时间内电路消耗的电能是( )
A. 0.1kW·h B. 0.01kW·h C. 1.2×10 J D. 3.6×10 J
(拓展性作业)
11. 在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=,一个人骑电动自行车,在1.5h内行驶了36km。其电动自行车的铭牌如下:
车型:20英寸(车轮直径:508mm) 电池规格:36V12Ah(蓄电池)
整车质量:40kg 额定转速:210r/min(转/分)
外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm 充电时间:2-8h
电机:后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流:36V/5A
则该电动自行车的客运效率为( )
A. B.
C. D.
12.我国家用电器能效标识分为 5 个等级,下列关于能效等级的说法中,正确的是( )
A. 等级 5 表示产品最节电
B. 等级 1 表示产品耗能最低,达到国际先进水平
C. 等级 3 表示产品耗能高于市场平均水平
D. 低于等级 4 的产品不允许生产和销售
13.下列关于电能转化的描述中,全部正确的一组是( )
① 电风扇:电能→机械能 + 少量内能 ② 电熨斗:电能→光能 ③ 充电桩:电能→化学能 ④ 石英钟:电能→机械能 + 光能
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④
14.某地区居民阶梯电价方案为:第一档(0-200kW h/月)电价 0.5元/kWh,第二档(201-400kW h/月)电价 0.55 元/kWh,第三档(401kW h及以上)电价0.8元/kWh。某家庭 10 月用电量为 350kW h,该家庭 10 月需交电费( )
A. 175 元 B. 182.5 元 C. 280 元 D. 190 元
15.教材中提到“每节约 1 度电,可少排放 0.997kg 二氧化碳”,若某家庭每月节约 5 度电,则每月可少排放二氧化碳的质量约为( )
A. 4.985kg B. 0.997kg C. 5.997kg D. 0.199kg
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.某家庭 11 月初电能表示数为 789.3kW h,11 月末示数为 921.5kW h,已知 1kW h 电能可节约 0.4kg 标准煤,可少排放 0.997kg 二氧化碳。
(1)计算该家庭 11 月份消耗的电能(单位:kW h和J);
(2)计算该家庭 11 月份消耗的电能相当于节约了多少 kg 标准煤;
(3)计算该家庭 11 月份消耗的电能对应的二氧化碳排放量(保留两位小数)。
17.小明家的电能表参数为 “220V 2 (4) A 50Hz”,家中常用电器有:1.5kW 的空调(额定电流约 6.8A)、1000W 的电饭煲、800W 的洗衣机。
(1)小明家的电能表允许电路中最大电流为多少?空调单独工作时,电流是否超过电能表的额定最大电流?
(2)若电饭煲每天工作 1 小时,一个月(按 30 天计算)消耗多少电能(单位:kW h)?相当于多少焦耳?
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(3)结合教材中 “节约用电” 的知识,为小明家设计一条具体的节约用电方案,并估算该方案每月可节约的电能(需说明估算依据)。
参考答案
【课前预习】
1. 电功;电能;电能
2.焦耳;J;千瓦时;kW h;3.6×10
3.电能表;kW h(或度);月末示数;月初示数
4.光;内;化学
【作业布置】
1. 控制变量
2.电阻;滑动变阻器
3.串;并
4.正比;反比
5. B
6.B
7.C
8.B(或 C,注:1kW h=1 度)
9.B
10.A(解析:由 “12000imp/kWh” 可知,每消耗 1kW h 电能指示灯闪烁 12000 次,闪烁 1200 次消耗的电能 W=1200/12000=0.1kW h,A 正确,B 错误;0.1kW h=0.1×3.6×10 =3.6×10 J,C、D 错误)
11. A(解析:电动自行车消耗的能量
由题意得,客运效率=)
12. B(解析:能效等级 1 最节电、耗能最低,达到国际先进水平,B 正确;等级 5 是市场准入指标,耗能最高,A、D 错误;等级 3 表示能源效率为市场平均水平,C 错误)
13.B(解析:电熨斗工作时电能主要转化为内能,②错误;①③④描述均正确,B 正确)
14.B(解析:第一档电费 200×0.5=100 元,第二档电费(350-200)×0.55=82.5 元,总电费 100+82.5=182.5 元,B 正确)
15.A(解析:5 度电对应少排放二氧化碳质量 = 5×0.997=4.985kg,A 正确)
16.(1)11 月消耗电能 W=921.5kW h-789.3kW h=132.2kW h;换算为焦耳:W=132.2×3.6×10 =4.7592×10 J
(2)节约标准煤质量 = 132.2×0.4=52.88kg
(3)二氧化碳排放量 = 132.2×0.997≈131.80kg(解析:先根据电能表前后读数差计算耗电量,再结合教材中 “1 度电对应的节约煤和减排二氧化碳数据”,分别代入公式计算即可)
(1)电能表允许最大电流为 4A(参数 “2 (4) A” 中 4A 为额定最大电流);空调额定电流约 6.8A>4A,超过额定最大电流
(2)电饭煲月耗电量 W=Pt=1kW×1h×30=30kW h;换算为焦耳:W=30×3.6×10 =1.08×10 J
(3)方案:将家中普通白炽灯(假设为 60W)更换为 10W 的 LED 灯,每天工作 5 小时。估算依据:教材中 “10W LED 灯工作 100h 消耗 1 度电”,更换后每盏灯每天节约电能 ΔW=(0.06kW-0.01kW)×5h=0.25kW h,每月(30 天)节约电能 = 0.25×30=7.5kW h(解析:先根据电能表参数判断最大电流,再用 W=Pt 计算电饭煲耗电量;节约方案需结合教材 “节能产品选择” 知识,估算时需基于教材中 “1 度电的作用” 或用电器功率差异,确保逻辑合理)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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