資源簡介

課時18.1電能 電功教案
知識點一：電能
電能的來源
電能的來源 能量的轉化過程
電池 干電池 化學能能轉化為電能
蓄電池 燃料的化學能通過汽輪發動機轉化為電能
各種發電 水力發電 通過水輪機將機械能轉化為電能
火力發電 通過燃料的化學能通過汽輪機轉化為電能
風力發電 通過風力發電機將機械能轉化為電能
地熱發電 將地熱能通過發電機轉化為電能
太陽能發電 通過太陽能電池板等將太陽能轉化為電能
核能發電 將核能轉化為電能
電能的利用：用電器是消耗電能的裝置，將電能轉化為其他形式的能；電池（電源）是提供電能的裝置，是將其他形式的能轉化為電能的裝置。例如發電機：機械能→電能，干電池：化學能→電能。
電能的單位
①國際單位：焦耳，符號。
②常用單位：千瓦時，用符號表示，俗稱度。
③換算單位：1度=1==3.6×106。
小知識：能是通過功來定義的，即能夠做功，就具有能量，電流通過導體時能夠對導體做功，所以電流具有能。
知識點二：電能的計量
（1）計量工具：電能表。電能表是計量用電器在一段時間內消耗電能多少的儀表。
（2）電能表的讀數。電能表計數器上顯示的數字是表從開始計數到讀數為止用去的電能。即電能=終止讀數-起始讀數，最后一位為小數位。單位是。（★電能表的讀數練習）
①220V——這個電表要接在220V的電路中才能正常使用。
②10（20）A——這個電表的標定電流為10A，最大電流為20A。電能表工作時的電流不應超過額定最大電流。
③50HZ——這個電表在頻率為50赫茲的交流電中使用。（★赫茲的介紹）
④3000revs/()——接在這個電能表上的用電器，每消耗1的電能，電能表上的轉盤轉過3000轉（imp閃爍）。（★求轉數的計算過程及單位的換算）
小知識：電能表的類型：機械式電能表和電子式電能表聯系與區別
節能的意義
知識點三：電功
電功的概念
①定義：電能轉化為其他形式的能的過程也可以說是電路做功的過程，有多少能發生轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。電功用“”表示。
②實質：電流做功的過程就是能量轉化的過程，電流做了多少功，就有多少能量轉化為其他形式的能，即消耗了多少電能。
③電流做功的形式：用電器運動、發光、發熱、發聲等。
電流做功多少的影響因素
大量實驗現象表明，電流做功的多少跟電壓的高低、電流的大小、通電時間的長短都有關。加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間的長短有關。加在用電器上的電壓越高，通過的電流越大，通電時間越長，電流做功越多。
電功的計算
①。其中U表示電路兩端的電壓，I表示電路中的電流，t表示通電時間。
②單位：的單位必須是，
③推導式：由歐姆定律的計算式及變形式，分別帶入電功的計算公式，可推導出（串聯型電路）、（并聯型電路）（適用于純電阻電路）
純電阻電路與非純電阻電路：純電阻電路：電流做功全部轉化為內能；非純電阻電路：電流做功除了轉化為內能外，還轉化為其他形式的能，例如含有電動機的電路就是非純電阻電路。但是燈泡視為純電阻電路，發光的原因還是因為溫度高，光電子躍遷。
小燈泡當然是純電阻，所謂的電路分類，相對于純電阻電路而言，是感性電路和容性電路。小燈泡（這里指的是白熾燈泡）電感電容值均可認為是零，當然就是純電阻了。
你研究一下燈泡的發光原理，也是先將電能轉化為內能（熱量）再轉化為光能的，與你所說的電阻電路只有電能與內能的轉化毫不矛盾。注意是轉化為內能后再轉化為光能。
白熾燈的工作原理是：電流通過燈絲時產生熱量，螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集，使得燈絲的溫度達2000攝氏度以上的白熾狀態（燈絲一般采用鎢絲，熔點約3000攝氏度左右），這時候組成燈絲元素的原子核外電子會被激發，從而使得其向較高能量的外層躍遷，當電子再次向低能量的電子層躍遷時，多余的能量便以光的形式釋放出來，并同時產生熱量，故稱之為白熾燈。
串、并聯電路中電功的分配關系
因為功是能量轉化的量度，所以從能量的角度來說，無論是串聯電路還是并聯電路，電路中電流做的總功等于各個用電器做功的總和，即。
關系 類型 串聯電路 并聯電路
特點 電流做的總功等于各部分用電器電流所做的功之和，即。 電流做的總功等于各部分用電器電流所做的功之和，即。
分配關系 電流通過各用電器所做的功與其電阻成正比，即 電流通過各用電器所做的功與其電阻的成反比，即
電量的單位：毫安時與安時
當電流強度用毫安（mA）作單位，時間用小時（h）做單位，它們兩個相乘就是毫安時（mAh），當然還是電量，根據公式，由于1A=1000mA，1h=3600s，所以1Ah=3600C；1mAh=10-3A×3600s=3.6C。
四、當堂練習
1．下列說法中正確的是（ ）
A．電飯鍋工作時，將內能轉化為電能
B．電風扇工作時，將機械能轉化為電能
C．干電池給燈泡供電時，將電能轉化為化學能
D．在陽光照射時，太陽能電池將太陽能轉化為電能
2．王老師的新家買了250 W的電視機一臺，300 W的洗衣機一臺，100 W的電冰箱一臺，2200 W的柜式空調機一臺，250 W的電腦一臺，800 W的電飯鍋一個，40 W的照明燈8盞，請為王老師選擇一種合適的電能表（　　）
A．220 V 5 A B．220 V 15 A
C．220 V 20 A D．220 V 30 A
3．利用公式計算電功時注意：“________性”即式中的電壓、電流、通電時間都是在同一段電路或對同一個導體；“統一性”計算時單位要________；“同時性”是指在________時間內的物理量進行計算。
4．電能可以轉化成其他形式的能量，電能轉化為其它形式能的過程也可以說是電流________的過程，有多少電能發生了轉化就說電流________。簡單說就是電流____________叫電功也叫____________。
5．電能表的重要參數“220V”表示_______；“10（20）A”表示______________；600表示_______；“50~”表示_______，電流方向改變_______次。
6．電能的單位生活中稱為_______，它的學名叫做_______，符號是_______。在物理學中，更常用的能量單位（也就是主單位，也叫國際單位）是_______，簡稱_______，符號是_______。它們的換算關系是______________。
7．小明家電能表上月底的示數為08116，本月底的示數如圖所示，他家本月消耗的電能為_____kW h．若按0.5元/（kW h）計費，本月應付電費_____元．他家同時使用的用電器總功率不得超過_____W．
8．如圖所示，電能表的示數為______kW·h，在某段時間內，轉盤轉過1800圈，則此段時間內用了_____度電．
9．小明家電能表上標有“220V 10(30)A、1500轉/kW·h”等字樣。一天他測得供電電壓正常，觀察到家中的用電器都工作時，2min內電能表的鋁盤轉過300轉，用電器消耗的電能是__________J，他家用電器的總功率__________W。夏日來臨，他家又買了一臺功率為1.5kW的空調，從電能表使用的角度考慮，他家電路__________安裝這臺空調(選填“允許”或“不允許”)
10．下圖中，不能探究影響電流做功的多少的因素實驗的是____圖，原因是______；研究電流做功與電壓的關系，應該選擇圖______；研究電流做功與電流的關系，應該選擇圖______。
參考答案
1．D
【解析】電飯鍋工作時是將電能轉為內能，電風扇工作時是將電能轉換為機械能；干電池供電時將化學能轉換為電能，太陽能電池是將太陽能轉換為電能，故D正確
2．C
【解析】王老師家中所用用電器同時工作時的總功率為
總電流為
電能表的允許電流應等于或稍大于電路中的最大工作電流，所以選20A的電能表。
故選C。
3．同一性 統一 同一
【解析】[1][2][3]用電功公式計算時需注意，公式中的電壓、電流和通電時間必須是在同一段電路或對同一個導體而言，這叫同一性；計算時單位必須統一；計算時各物理量必須是同一時間內的物理量。
4．做功 做了多少功 所做的功 消耗了多少電能
【解析】[1][2][3][4]電能轉化為其它形式能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發生了轉化就說電流做了多少功。簡單說就是電流所做的功也叫消耗了多少電能。
5．這個電能表應該在220V的電路中使用 這個電能表的標定電流為10A，額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不應超過最大額定電流 接在這個電能表上的用電器，每消耗一千瓦時的電能，電能表上的轉盤，轉過600轉 這個電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用 100
【解析】[1][2][3][4]“220V”表示這個電能表應該在220V的電路中使用；“10（20）A”表示這個電能表的標定電流為10A，額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不應超過最大額定電流；600表示接在這個電能表上的用電器，每消耗一千瓦時的電能，電能表上的轉盤，轉過600轉；“50~”表示這個電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用。
[5] 50~表示電流每秒周期性變化50次，每個周期性變化電流方向改變2次，故50Hz電流方向改變100次。
6．度 千瓦時 kW·h 焦耳 焦 J 1kW·h=3.6×106J=1度
【解析】[1][2][3]電能的單位生活中稱為度，學名叫做千瓦時，符號是kW·h。
[4][5][6]國際單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。
[7]它們間的換算關系是
1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
7．140 70 2200
【解析】
①消耗電能為：W=W1﹣W2=951.6kW h﹣811.6kW h=140kW h．
②∵電費的單價為：0.5元/（kW．h），
∴應交電費為：140kW h×0.5元/（kW．h）=70元．
③∵U=220V，I=10A，
∴使用的用電器總功率不得超過；P=UI=220V×10A=2200W
8．201.9 0.5
【解析】電能表的最后一位是小數，由圖知，此時電能表的示數為201.9kW·h；由于轉盤轉過3600圈時，消耗的電能為1kW·h，也即1度，所以轉盤轉過1800圈時，剛好是3600圈的一半，則消耗的電能剛好是1度的一半，即0.5度．
9． 7.2×105 6000 不允許
【解析】家中的用電器都工作時，2min內電能表的鋁盤轉過300轉，用電器消耗的電能是：
；
他家用電器的總功率為：
；
他家電能表允許的最大功率為：
；
又買了一臺功率為1.5kW的空調，總功率為：
所以他家電路不允許安裝這臺空調。
10．甲 無法控制變量 丙 乙
【解析】[1][2]甲圖無法探究影響電流做功的多少，因為甲圖中滑動變阻器的滑片滑動后，燈泡的電流和電壓都會改變，無法控制變量進行研究。
[3]研究電功與電壓關系時，需要控制電流不變，故選擇丙圖，丙圖串聯，電流相等。
[4]研究電功與電流關系時，需要控制電壓不變，應選擇乙圖，乙圖并聯，電壓相等。

展開更多......

收起↑