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第十八章　电功率
第1节　电能 电功　
学习目标
1.能的转化角度认识电能，了解电能和我们生活的联系，知道电能的单位和符号．
2.会读家用电能表，知道电能表上参数表示的意义；会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识．
3.通过实验探究电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用电功的公式进行相关的计算．
现在的生活已经越来越离不开电了，这些电是从哪里来的？又到哪里去了？
1.电能的获取途径
水能
核能
化学能
太阳能
风能
化学能
电能在现代社会中的广泛来源：
发电机
干电池
蓄电池
太阳能电池
纽扣电池
电 池
电能
风力
水力
化学能
太阳能
核能
电灯——热和光
电风扇——动能
电视机——光能、声能
洗衣机——动能
电炉——热能
空调——冷热变化
电脑——光能、声能
电冰箱——冷热变化
电 能
各类用电器在生产生活中把电能转化成其他形式的能．
2.电能的应用
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(Joule) ,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）
3.电能的单位
1焦耳有多大呢？
普通的手电筒通电1s，消耗的电能大约是1 J．
微波炉工作1min消耗的电能大约是60 000 J．
把一个苹果举高一米做功大约等于1 J．
电吹风机
电能转化成内能
说说下列用电器工作时的能量转化：
电能转化成
机械能和内能
电饭锅
你知道你家里一个月要交多少电费吗?
供电部门在收电费之前根据什么来确定用户所用的电量的?
总户号 0009204 段户号 0009
4月
户名 冯×× 缴费日期 2018/08/01
地址 ×区×路×号 抄表日期 2018/07/20
本月示数 上月示数 加减电量 合计电量/kW·h 单价 金额/元
895 715 0 180 0.52 93.60
金额：玖拾叁元陆角整 本月应缴93.60元
　　电能表（电度表）是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表．
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用．
电能表有几个重要的参数应该注意：
●“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A．电能表工作时的电流不应超过额定最大电流．
●“50 ～”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用．
●“600 Revs/（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，电能表上的转盘转过 600 转．
电能表的读数：电能表计数器上两次读数之差，就是这段时间内用电的度数．
单位：kW?h
即：度
红圈里的数字是小数点后面的数字．
有一种电子式单向电能表已开始使用，其中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，读数由液晶板显示．
电子式
表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次
用户买来IC卡后插入，电能表读取卡中的金额．一旦金额用完，电能表切断电路，这时需要到银行为IC卡储值，重新插入电能表．
IC卡电能表
各式各样的家用电能表
1 kW · h 的作用有多大？
　　发1度电要消耗0.35 kg标准煤，排放0.872 kg二氧化碳，要关注能源消耗造成的环境破坏．
电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起．
　　小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.60元，请估算他家 2 月份需要付多少电费？
2 月底
1 月底
　　2 月份消耗的电能为：
　　　　3 394.5 kW·h －3 287.5 kW·h = 107 kW·h
　　应支付的电费为：
　　　　107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
解析：
3 2 8 7 5
3 3 9 4 5
　　1．电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程．
　　有多少电能发生了转化就说电流做了多少功．
　　2．计算电流做的功：
W=UIt
W —— 焦（J）
t —— 秒（s）
I ——安（A）
U ——伏 （V）
　　公式：
　　电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系．
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．
　　符号：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．
点拨：科学家们用精确的实验研究得出：
（2）在电压和时间相等的条件下，电功跟电流成正比．
（3）在电压和电流相等的条件下，电功跟时间成正比．
（1）在电流和时间相等的条件下，电功跟电压成正比．
结论：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．
在物理上，人们用“W ”表示电功，因此：
W=U I t
电功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”
1J=1V×1A×1S
电 能
（1）来源
（2）应用
（3）单位
电能的计量
（1）电能表
（2）节能
电 功
（1）定义
（2）实质
（3）计算公式
1.用_________测量一段时间内家用电器消耗的电能．
2.电能表上“220V”表示该电能表应该在______的电路中使用．
3.电能表上表盘的数字是以__________为单位 ．
4.10月初表盘： 应记为____________.
10月底表盘： 应记为_____________.
10月份消耗电能为_____________.
4267.8kW?h
4374.4kW?h
106.6kW?h
电能表
220V
kW?h
5.有一块手机电池，上面标明电压为3.7V，容量为1130mA?h，它充满电后，大约存储了多少电能？
解：∵ U=3.7V Q= 1130mA?h
∴ W=U I t
=3.7V×1.13A×1×3600S
=15 051.6J
答:它充满电后，大约存储了15051.6J电能．
6.小明观察单位电能表有“600r/(kW·h)”的字样．他观察电能表的转盘在2min内转动了60转．请你计算这2min内小明班上消耗多少kW·h的电能？合多少J？
解: ∵N= 600r ，W1= 1 kW·h =3.6 × 106 J ，n= 60r
∴W= n／N×W1
= 60r／600r × 1 kW·h
=0.1 kW·h =3.6 × 105 J
答：2min消耗0.1kW·h的电能，合3.6× 105J ．
第十八章　电功率
第1节　电能　电功
教学目标
【知识与技能】
1．知道电能的单位是焦耳(J)，另一个单位是千瓦时(kW·h)．
2．学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算．
3．会计算电功．
【过程与方法】
1．认识电能表的各项参数，会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能，会通过电能表计算电费．
2．尝试应用已知的科学知识去解决具体的问题．
【情感、态度与价值观】
1．通过了解1 kW·h的电能的作用，对节约用电有进一步的认识．
2．通过教师、学生的双边教学活动，激发学生的学习兴趣，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学规律．
重点难点
【重点】
电功的概念、计算及电能表的读数．
【难点】
家庭电能表的使用，对电能和电功关系的理解．
教学过程
知识点一　电能
【自主学习】
阅读课本P87－88，完成以下问题：
1．电能可以转化为光能、机械能、内能等．
2．电能的单位有千瓦时和焦耳，符号分别是kW·h和J.它们的换算关系是：1_kW·h＝3.6×106_J.
【合作探究】
1．我们是如何获取电能的？
答：我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的，电源是提供电能的装置．主要由发电厂和电池提供电能．
2．生活中你见到过哪些电池？它们的作用是什么？
答：生活中不同型号的干电池、手机、数码相机中使用的锂电池，它们属于电源，作用是把其他形式的能转化为电能．
3．我们是如何利用电能的？
答：用电器是消耗电能的装置，用电器消耗电能的过程就是电能转化为其他形式能的过程，消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能．
4．生活中你见到过哪些消耗电的用电器？能否说出它们的能量转化？
答：有电灯、电动机、电热器和充电器等用电器；电灯是将电能转化为光能，电动机是将电能转化为机械能，电热器是将电能转化为内能，充电器是将电能转化为化学能．
5．试着说出电能的概念和单位．
答：(1)电能：电流所具有的能量．(2)单位：电能常用的单位是千瓦时，符号是kW·h(俗称“度”)；在物理学中电能更常用的单位是焦耳，简称焦，符号是J.它们之间的换算关系是1 kW·h＝3.6×106 J.
【跟进训练】
下列家用电器中，将电能转化为机械能的是(　C　)
A．电视机 B．电灯
C．电风扇 D．电熨斗
知识点二　电能的计量
【自主学习】
阅读课本P88－89，完成以下问题：
用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表计量．
【合作探究】
1．说出如下图所示的电能表铭牌所代表的含义．

答：(1)“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用．(2)“10(20) A”表示这个电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A．电能表工作时的电流不应超过额定最大电流．(3)“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用．(4)“2 500 revs/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过2 500转．
2．利用电能表可以有哪些方法计量某用电器在一段时间内所消耗的电能？
答：(1)用第一次表盘上的示数减去上一次表盘上的示数，即可得到消耗的电能，计算时注意最右边的一位是小数点后的数字．(2)根据转盘转动的圈数，结合“2 500 revs/(kW·h)”的含义，对比可得消耗的电能．
3．常见的电能表还有哪几种？各有什么特点？
答：常见有IC卡电能表和电子式电能表等．IC卡电能表有许多优点，比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦．IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人只用电不愿意交电费的现象；电子式电能表没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，示数由液晶板显示．
4．1 kW·h电究竟有多大的作用？
答：1 kW·h电的作用：可采掘原煤约100 kg；电炉炼钢约1.6 kg；洗衣机工作约2.7 h；电车行驶约0.85 km；电脑工作约5 h；灌溉农田约330 m2.
5．平时生活中我们应该养成的节能习惯有哪些？
答：随手关灯；电视机和电脑等关机后应拔下电源插头；尽可能用高亮度、耗电少的节能灯具等．
【跟进训练】
1．如图电能表的示数为1_931.6度；在某段时间内转盘转过1 000转，表示此段时间内用了0.4度电．

2．小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知．当家里只有电磁炉工作时，电能表在1 min内转90转，则电磁炉在1 min内消耗的电能为9.3×104 J.

知识点三　电功
【自主学习】
阅读课本P90，完成以下问题：
1．电能转化为其他形式的能的过程可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功.
2．电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短有关．
3．电功的计算公式是W＝UIt.
【合作探究】
1．什么是电功？
答：电能转化为其他形式能量的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能转化为其他形式的能量，就说电流做了多少功．电功的符号是W.
2．电流做功的多少与哪些因素有关？
答：大量实验现象表明，电流做功的多少跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关系．加在用电器两端的电压越高，通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多．
3．电功的计算公式及公式中各符号的意义和单位是什么？
答：电功的计算公式是W＝UIt.W表示电功，单位是焦耳(J)；U表示电压，单位是伏特(V)；I表示电流，单位是安培(A)；t表示时间，单位是秒(s)．
【教师点拨】
电功的导出公式：应用欧姆定律I＝和电功计算公式W＝UIt可以推导出两个计算电功的公式：W＝I2Rt，W＝t.基本公式W＝UIt适用于任何情况下电流做功的计算；而导出公式W＝I2Rt，W＝t只适用于纯电阻电路中电流做功的计算．
【跟进训练】
1．有一台电动机工作一段时间后消耗了2度电，则下列说法正确的是(　D　)
A．电流通过电动机做了7.2×106 J的功
B．有7.2×106 J的电能全部转化为动能
C．电流做功小于7.2×106 J
D．转化成的动能小于7.2×106 J
2．有一只节能灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为90 mA，计算这只灯使用5 h消耗多少度电？
解答： I ＝90 mA＝0.09 A，t＝5 h＝18 000s.
W＝UIt＝220 V×0.09 A×18 000 s＝356 400 J＝0.099度．
课堂小结

练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．

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