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(共31张PPT)
第十五章　电功和电热
第一节　电 功
（案例一）
1.电能表是用来测量_________________的仪表。
2.家庭电路使用的电能表,它的示数由_____和_________组成,单位是______________。
3.做功的过程总伴随着__________,电流做了多少功,电路中就_______________。电流所做的功叫作______。
预习清单
整数
两位小数
电路消耗电能多少
千瓦时(kW·h)
消耗了多少电能
电功
能量转化
4.电功大小与__________________、____________ 和 ________有关。
5.电功的计算公式为_______。
6.电功的常用单位是_______,符号是______;国际单位是______,符号是____。常用单位与国际单位的换算关系是________________。
预习清单
用电器两端的电压
J
W =UIt
千瓦时
kW·h
焦耳
通过的电流
通电时间
1 kW·h=3.6×106 J
课程导入
在日常生活中,我们离不开电,那么,请大家思考一下,这些电是从哪里来的 能用来干什么 电费又是根据什么收取的呢
任务一：认识电能表
任务一：认识电能表
火力发电是将燃料的化学能转化为电能;水力发电是将水的机械能转化为电能;风力发电是将风能转化为电能;核电站是将核能转化为电能
任务一：认识电能表
在使用电能时,电能都转化成了哪些形式的能
电水壶把电能转化为内能;电灯把电能转化为光能和内能;电视机把电能转化为光能、声能和内能;等等。
任务一：认识电能表
家里使用了电能,供电部门会向我们收费,供电部门是根据什么来判断每家每户使用了多少电能的呢
电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表。
任务一：认识电能表
总结：
(1)电能表的示数由整数和两位小数组成,单位是千瓦时(kW·h)。图中的电能表的示数是15 372.76 kW·h。
(2)生活中我们常听到“这个月家里用了几度电”的说法,度和千瓦时都是电能的单位,1度=1 kW·h=3.6×106 J。
任务一：认识电能表
电能表的主要参数：
220V,表示此电能表要在电压为220 V的电路中使用。
电流规格—5(60)A,其中“5A”表示基本电流,它是确定电能表有关特性的电流值,“60A”是电能表能满足测量准确要求,且能长期正常运行的最大电流值。
任务一：认识电能表
电能表的主要参数：
50 Hz,它是指我国交流电的频率是50 Hz。
电能表常数—1 200 imp/(kW·h),表示每消耗1 kW·h电能,电能表脉冲指示灯闪烁1 200次。
任务一：认识电能表
3.电费的计算
老师家的电能表,1月底的示数为2 138.20 kW·h,2月底的示数为2 198.70 kW·h。如果按照0.52 元/(kW·h)收取电费,请同学们帮老师算一算,老师家2月份应交电费多少元
提示：消耗的电能是电能表前后两次读数之差。
老师家2月份消耗的电能：2 198.70 kW·h-2 138.20 kW·h= 60.5 kW·h
老师家2月份应交电费：60.5 kW·h× 0.52 元/(kW·h)= 31.46元
任务二：探究电功
1.电功的概念
(1)演示实验：将铁架台放在水平桌面上,将棉线的一端系在钩码(建议选择100 g的钩码,重量适中易观察)上,另一端固定在电动机的转轴上,确保棉线能随转轴转动顺畅,且钩码自然下垂时不触碰桌面或铁架台。将电动机接入电路中,闭合开关,观察电动机转轴的转动方向及棉线的变化。
任务二：探究电功
(2)电动机把钩码提起来,说明电动机的拉力对钩码做了功,而电动机是通了电才工作的,这说明电流可以做功。
(3) 电流通过电动机可以做功,那么电流通过电炉时发热、通过电灯时发光算不算做功呢
总结：电流做功的表现形式是多种多样的,凡是通过电流引起的变化,都是电流做功的表现。我们把电流所做的功叫作电功。
任务二：探究电功
(4)我们以前学过,做功总伴随着能量转化,做了多少功,就有多少能量发生了转化。那么电流做功伴随着怎样的能量转化呢
①电流做功需要消耗电能。
结论：电流做功,电能转化为其他形式的能。
任务二：探究电功
②电流看不见、摸不着,但它做功的过程,其实就是电能转化成其他形式能的过程——就像“搬运工”把“电能”搬到不同地方,变成我们需要的能量。例如,给手机充电时,电流做功把电能“搬”成电池里的化学能(存起来慢慢用);电风扇转起来时,电流做功把电能“搬”成电风扇的机械能(让扇叶转动吹风);电暖器发热时,电流做功把电能“搬”成内能(让我们感到温暖);等等。简单来说,电流做了多少功,就有多少电能转化成了其他形式的能。
任务二：探究电功
2.电功的公式和单位
(1)大量的实验研究表明：电功大小与用电器两端的电压、通过的电流和通电时间有关。
(2)若用电器两端的电压为U,通过用电器的电流为I,通电时间为t,则电流所做的功为W =UIt。
任务二：探究电功
(3)在国际单位制中,电功与电能的单位相同,都是焦耳,简称焦,符号为J。当某用电器两端的电压为1 V,通过的电流为1 A时,电流在1 s内做的功为1 J,即1 J=1 V·A·s。
(4)电功的常用单位还有千瓦时,千瓦时与国际单位焦耳的关系是1 kW·h=3.6×106 J。
任务二：探究电功
3.了解1kW·h的电能可以做什么
任务二：探究电功
通过视频里可知,1 kW·h的电能让冰箱工作1天、让台灯亮100小时、让洗衣机洗好几桶衣服——原来这看似“不起眼”的1 kW·h电能,能帮我们做这么多实事!
任务二：探究电功
我们看完电视忘关电源、离开教室没随手关灯,这些“悄悄溜走”的电,累积起来可能就是几千瓦时、几十千瓦时,也就意味着很多本可以用在冷藏食物、提供照明的电能被浪费了。而且,发电需要消耗煤炭、石油等资源,节约用电不只是省电费,更是在保护我们身边的资源。
任务二：探究电功
节约用电是我们每个人需要做的, 想一想,我们平时做的哪些事可以节约电能呢
总结归纳：其实节约用电特别简单——放学时记得关教室的灯和投影仪,在家里看完电视顺手拔掉插头,空调温度夏天别调太低、冬天别调太高……这些小小的动作,就能让每一度电都用在“刀刃”上。从今天起,我们一起来当“节约用电小卫士”。
任务三：利用电功公式计算
例题：将一个电暖器单独接在家庭电路中,它连续正常工作2 h后,电能表的示数由4 321.82 kW·h变为4 323.42 kW·h。已知该电暖器的额定电压为220 V,求通过电暖器的电流。
【分析】
1.计算此题时,先根据电能表示数的变化算出2h内电暖器消耗的电能,再利用电功的公式求通过电暖器的电流。
2.在计算过程中,要注意统一单位,电能的单位要换算成焦耳,时间的单位要换算成秒。
任务三：利用电功公式计算
例题：将一个电暖器单独接在家庭电路中,它连续正常工作2 h后,电能表的示数由4 321.82 kW·h变为4 323.42 kW·h。已知该电暖器的额定电压为220 V,求通过电暖器的电流。
核心总结
1.电能表
(1)用途：电能表是用来测量电路消耗电能多少的仪表。
(2)示数：由整数和两位小数组成,单位是千瓦时(kW·h)。
(3)计量电费：电能表前后两次读数之差是用电器一段时间内消耗的电能,用单价乘以某段时间内消耗的电能,即这段时间内所要交的电费。
核心总结
2.电功
(1)电功与电能的关系：电流做功,伴随着电能转化为其他形式的能。电流做了多少功,就有多少电能转化成了其他形式的能。
(2)公式：W =UIt。
3.节约用电意识
课堂评价
1.李华家的电能表,11月底的示数为1 850.50 kW·h,12月底的示数为1 950.50 kW·h,则李华家12月的用电量是___________;若按0.55元/(kW·h)收费,则小明家12月份应交电费______元,他家12月份消耗的电能是_________J。
100 kW·h
55
3.6×108
2.电能表表盘上各个参数的意义：
(1)“220 V”表示该电能表应该在电压为________的电路中使用。
(2)“10(20) A”表示基本电流为________,额定最大电流为________,即电流表在工作时通过的电流不能超过________。
(3)“50 Hz”表示该电能表应该在频率为________的交流电路中使用,我国家庭电路中使用的交流电的频率就是________。
课堂评价
220 V
20 A
10 A
20 A
50 Hz
50 Hz
课堂评价
(4)“2 500 r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转动________转,如果某段时间,这个电能表的转盘转了50转,则这段时间电路中所有用电器消耗的电能为______kW·h。
2 500
0.02
3.小明为了了解某额定电压为220 V的用电器的耗电情况,将该用电器单独接在家庭电路中,发现8 min内电能表脉冲指示灯闪烁了64次。已知电能表常数为1 600 imp/(kW·h),则这段时间内用电器消耗的电能是_________J,用电器的工作电流是_____A(结果保留一位小数)。
课堂评价
1.44×105
1.4
课堂评价
63 936
4.有一块手机用的电池,上面标有“电压为3.7 V,容量为4 800 mA·h”的字样,它充满电后储存的电能大约为_______J。

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