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第1節(jié) 電流做功
素養(yǎng)目標(biāo)
1.從能量轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識電流做功。
2.了解電能表參數(shù)的意義,會讀家用電能表,會通過電能表計算電費。
◎重點:會應(yīng)用電功的計算公式進(jìn)行簡單的計算。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
我們的生活越來越離不開電,電燈、電視、手機(jī)、電扇、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等,越來越多的電器走進(jìn)我們的生活。但是這些電器在工作時都有一個共同的特點,需要消耗電能。這節(jié)課我們就來探究用電器消耗電能的過程及如何測量用電器消耗電能的多少。
知識點1認(rèn)識電流做功
1.用電器工作的過程就是利用 做功,將電能轉(zhuǎn)化為 的過程。電流做了多少功,就要消耗多少電能。
2.電流所做的功與 、 和 成正比。計算電功的公式為 。電功的單位是 ,簡稱 ,符號為 。常用單位是 ,符號 ,俗稱 ,相當(dāng)于功率為1 kW的用電器工作1 h所消耗的電能,1 kW·h= J。
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(1)公式中的各物理量仍要具有“同一性”和“同時性”,即對應(yīng)同一個導(dǎo)體或同一段電路,并對應(yīng)同一段時間(或同一狀態(tài))。
(2)公式中的每一個物理量的單位都必須采用國際單位制。
對點自測
1.家用照明燈泡的兩端電壓為220 V,當(dāng)它正常發(fā)光時,通過它的電流為0.25 A,則該燈泡在這種情況下通電1 h,電流做功 J。
2.電阻R1與R2串聯(lián)后接在12 V的電源兩端,R2的阻值為10 Ω,通過R1的電流為0.2 A,則5 min內(nèi)電流通過R1做的功為 J,通過R2所做的功為 J。
【答案】知識點一
1.電流　其他形式的能量
2.電流　電壓　通電時間　W=UIt　焦耳　焦　J　千瓦·時　kW·h　度　3.6×106
對點自測
1.1.98×105
2.600　120
知識點2認(rèn)識電能表
“kW·h”表示電能表示數(shù)的 ;
“220 V”指該電能表應(yīng)該在 V的電路中使用;“10(20)A”指該電能表的額定電流是 A,在短時間內(nèi)電流允許大一些,但不能超過 A;“50 Hz”指該電能表在 的交流電路中使用;“600 revs/(kW·h)”指該電能表上的用電器每消耗1 kW·h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn)。
對點自測
3.如圖所示,這小明家的電能表表盤,下列說法正確的是 ( )
A.該電能表在220 V以下的電路中也能正常使用
B.該電能表正常工作的最大電流為5 A
C.此電能表所顯示的示數(shù)含義:截至目前,小明家共消耗了2328 kW·h的電能
D.此電表上標(biāo)有“3200 imp/(kW·h)”的含義:這個家庭每消耗1 kW·h的電能,此電能表閃爍3200次
【答案】知識點二
單位　220　10　20　50 Hz　600
對點自測
3.D
知識點3測算電費
1.電能表又稱 ,是測量 的儀表。
2.電能表表盤方框內(nèi)的數(shù)字,記錄的是所消耗的電能總數(shù),紅色方框內(nèi)的數(shù)字為小數(shù)位,單位是 。
3.電能表在一段時間內(nèi)前后兩次示數(shù)的 ,就是這段時間內(nèi)電能表所接電路消耗的電能。
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電能表的最后一位的數(shù)字為小數(shù)位。
對點自測
4.圖甲為小明家7月底家里的電能表讀數(shù),圖乙為8月底家里的電能表讀數(shù),則小明家8月份消耗電能 kW·h。從小明家的電能表可知,當(dāng)該電表轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)時,所消耗的電能是 kW·h。
【答案】知識點三
1.電度表　電功
2.kW·h
3.差值
對點自測
4.150　0.5
【合作探究】
任務(wù)驅(qū)動1認(rèn)識電能與電功的關(guān)系
分析電流通過以下用電器時能量的主要轉(zhuǎn)化過程:
日光燈等發(fā)光電器: 。
熒光燈: 。
電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等電動設(shè)備: 。
電飯煲、電熨斗等電熱器: 。
蓄電池充電: 。
結(jié)論:電流做功的實質(zhì)是消耗了電能,電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,做功的多少可以表示能量轉(zhuǎn)化的多少。所以電流做多少的功,則消耗多少電能,同時轉(zhuǎn)化成了多少其他形式的能。
【答案】任務(wù)驅(qū)動一
電能轉(zhuǎn)化為光能　電能轉(zhuǎn)化為光能　電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能　電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能　電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
任務(wù)驅(qū)動2理解電功并計算電功
科學(xué)家通過大量的研究發(fā)現(xiàn):電流所做的功與電流、電壓和通電時間成正比,電功等于電壓、電流和通電時間的乘積。即W=UIt
注:①W、U、I、t必須對應(yīng)同一導(dǎo)體上的四個物理量
②W、U、I、t的單位必須分別是J、V、A、s
③1 kW·h=3.6×106 J
如圖所示,電源電壓恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,只閉合開關(guān)S1時,電流表的示數(shù)為0.1 A。求:
(1)開關(guān)S1、S2都閉合,電流表的示數(shù);
(2)開關(guān)S1、S2都閉合,通電100 s該電路消耗的電能。
【答案】任務(wù)驅(qū)動二
解:(1)只閉合開關(guān)S1時,電路為R1的簡單電路,電流表測量R1的電流:I1=0.1 A
根據(jù)歐姆定律可知,電源電壓:
U=I1R1=0.1 A×30 Ω=3 V
開關(guān)S1、S2都閉合,兩電阻并聯(lián),電流表測量總電流,
由于并聯(lián)電路各支路獨立工作,互不影響,故R1的電流不變,R2的電流:
I2===0.05 A
電流表的示數(shù):I=I1+I2=0.1 A+0.05 A=0.15 A
(2)開關(guān)S1、S2都閉合,兩電阻并聯(lián),通電100 s該電路消耗的電能:
W=UIt=3 V×0.15 A×100 s=45 J

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