資源簡介

(共39張PPT)
第一節 電能表與電功
第十五章 電功和電熱
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
學習目標
課時講解
1
課時流程
2
電能表
電功
比較兩個燈泡的亮暗
知識點
電能表
知1－講
感悟新知
1
1. 電能表的用途 測量電路消耗的電能. 電能表有電子式和感應式兩種.
知1－講
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2. 電能表的參數 如圖1 所示電子式電能表的技術參數.
知1－講
感悟新知
關聯結果
如圖2所示，感應式電能表表盤的電能表常數: 2500 r/(kW h)，表示接在這個電能表上的用電器每消耗1 kW h的電能，電能表上的轉盤轉動2500 轉.
關聯思考 (1)電子式電能表和感應式電能表常數有什么不同？
知1－講
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關聯結果
電子式電能表示數的兩種形式：顯示一，如圖1所示，電能表的示數為7 621.4kW h；顯示二，如圖3所示，電能表的示數為15 372.76 kW h.
(2)電子式電能表示數有幾種形式？
知1－講
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3. 利用電能表計量一段時間內消耗的電能 電能表在一段時間內結束時讀數與起始時讀數之差，就是這段時間所消耗的電能.計算式W=W后－W前.
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知1－練
[上海靜安區期中] 小明家半年前新裝了一只電能表，現在表盤的示數如圖4 所示，下列說法正確的是( )
A. 該電能表的基本電流為20 A
B. 該電能表應接在50 Hz 的直流電路中使用
C. 小明家每消耗1 度電， 指示燈閃爍3 000 次
D. 小明家半年內的用電量是6 335kW·h
例 1
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知1－練
解題秘方：解答本題的關鍵是理解電能表各參數的物理意義．
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知1－練
解析：電能表上“10(20) A”是指電能表的基本電流為10 A，電能表能滿足測量準確要求，且能長期正常運行的最大電流值是20 A；“50 Hz”是指電能表在50 Hz 的交流電路中使用；“3 000 imp/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器每消耗1 kW·h 的電能，電能表上的指示燈閃爍3 000 次；電能表示數的最后一位是小數, 半年內的用電量是633.5 kW·h.
答案：C
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知1－練
1.[蘇州校級期中] 一種家用電能表上的參數如圖5 所示，下列說法錯誤的是( )
A. 該電能表應該在220 V 的電路中使用
B. 該電能表的額定最大電流為20 A
C. 電能表是計量用電器消耗電能多少的儀表
D. 該電能表此時的讀數是31.6 J
D
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[中考·天津] 某電能表的表盤如圖6所示，用電時電能表的鋁盤轉過360 轉，接在該電能表上用電器消耗的電能是( )
A.1.8×106 J B.3.6×106 J
C.5.4×106 J D.7.2×106 J
例2
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知1－練
解題秘方：準確判斷720 r/(kW·h)的含義是解題的關鍵.
解析：從圖中可以看到，接在這個電能表上的用電器每消耗1 kW·h 的電能，電能表的鋁盤轉720 r , 那么鋁盤轉了360 r，消耗的電能W= =
0.5 kW·h=1.8×106 J.
答案：A
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2．[北京海淀區期末] 如圖7 是電能表的表盤， 其讀數是__________kW · h .只讓干衣機單獨工作， 觀察到6 min 內電能表指示燈閃爍了160 次， 干衣機在這6 min 內消耗的電能為
______ kW·h.
619.56
0.1
知識點
電功
知2－講
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2
1. 定義 電流所做的功叫作電功.
2. 電功和電能的關系 電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能，就有多少電能轉化為其他形式的能.
3. 公式 (1)基本公式：W=UIt.
(2)推導公式 W=I2Rt= t.
知2－講
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推理思考 電功的兩個推導公式是如何推導出來的？
推理結果
將歐姆定律公式變形得U=IR，代入電功公式W=UIt，則有W=IRIt=I2Rt .同理將歐姆定律公式代入電功公式，則有W= t.
知2－講
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4. 單位 (1)國際單位：焦耳，簡稱焦，符號J；1 J=1 V·A·s.
(2)常用單位：千瓦時(kW·h)；1 kW·h=3.6×106 J.
知2－講
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5. 電功計算的注意點
(1) 電功的基本公式普遍適用，兩個推導公式，只適用于電能全部轉化為內能的電路(俗稱純電阻電路).
(2) 進行電功計算時，注意單位的統一，只有電壓的單位是V、電流的單位是A、電阻的單位是Ω、時間的單位是s 時，計算結果電功的單位才是J.
知2－講
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發散思考 電功的單位結合電功的推導公式1 J還等于什么？
發散結果
1 J = 1 A2 Ω s ；
1 J = 1 V 2 Ω－1 s(或V 2 s/Ω).
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將一只阻值為10 Ω 的定值電阻接在電壓為10 V 的電
路中，在1 min 內消耗的電能為 ______J；若接在電壓為5 V 的電路中，通電時間為1 min，電阻消耗的電能為______J.
例 3
600
150
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知2－練
解題秘方：對定值電阻而言，計算消耗的電能時，注意根據已知條件，從基本公式和推導公式中選擇適當的公式進行計算．本題已知電壓、電阻和時間，應該選用推導公式W= t.
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知2－練
解析：在10 V 電路中消耗的電能W= t=×
60 s=600 J. 在5 V 電路中消耗的電能
W= t=×60 s=150 J.
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易錯提醒：本題時間的單位為min, 運用電功公式計算時，注意把時間單位由 min 換算成s 后再代入公式計算.
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3-1.如圖8 所示， 手電筒中的電流為0.6 A，電源為三節干電池，則該手電筒的小燈泡工作1 min 消耗的電能為( )
A.2.7 J B.81 J
C.162 J D.9 270 J
C
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知2－練
3-2.8 s 內電流對某導體做功24 J， 若該導體兩端的電壓為3 V， 通過該導體的電流為______ A. 若該導體兩端的電壓為6 V 時， 則它的電阻為______ Ω.
1
3
知識點
比較兩個燈泡的亮暗
知3－講
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3
變量 電壓 電流
電路圖
知3－講
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控制變量 電流、時間 電壓、時間
實驗現象 電壓越高，燈泡越亮 電流越大，燈泡越亮
實驗結論 當電流、時間相同時，電壓越高，電流做功越多 當電壓、時間相同時，電流越大，電流做功越多
轉換方法 根據燈泡的亮度，比較相同時間內電流做功的多少
知3－講
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實驗思考 實驗過程中，能否選擇兩個規格相同的燈泡進行實驗？為什么？
實驗要點
實驗過程中，必須選擇規格不相同的燈泡進行實驗，假如兩個燈泡的規格相同，串聯時，電流、時間、電壓都相同，燈泡的亮度也相同，從而不能探究電功和電壓的關系．同理并聯時，不能探究電功和電流的關系.
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知3－練
[泰州校級期末] 在“探究影響電流做功多少的因素”活動中，同學們設計了如圖9 甲、乙兩個電路：
例4
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知3－練
解題秘方：探究電流做功的多少與哪些因素有關時，采用控制變量法, 通過并聯電路控制電壓相同，通過串聯電路控制電流相同．為了使兩個燈泡兩端的電壓或電流不相同，兩個燈泡的規格不能相同.
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知3－練
(1)本實驗通過比較___________來反映相同時間電流做功的多少.
(2)圖中所選用的燈泡L1 和L2 的規格應______.
燈泡的亮度
不同
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(3)應該選擇圖______所示的電路探究電流做功多少與電壓大小的關系；兩個小燈泡是______(填“串聯”或“并聯”)的，這樣連接是為了控制_______________相等.
解析：探究電流做功多少與電壓大小的關系，應控制電流大小和通電時間相同，使兩燈兩端的電壓不同，根據串并聯電路的特點可知應使兩個小燈泡串聯，所以應選圖乙所示的電路；
乙
串聯
電流和通電時間
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知3－練
(4)小明發現，按圖甲電路實驗時L1 比L2 亮，同時
觀察到A1 示數比A2 大，這說明相同時間內______(填“L1”或“L2”)的電功大，由此可得出的結論是______
_______________________________________.
解析：圖甲中兩燈并聯，由并聯電路的電壓特點可知
U1=U2，A1 示數比A2 大， 即I1 ＞ I2， 由L1 比L2 亮表明W1 ＞ W2；由此可得結論：電壓和通電時間相等時，電流越大，電流做功越多；
L1
電壓和
通電時間相等時，電流越大，電流做功越多
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知3－練
(5)對于“電流做功的多少可能與通電時間有關”的猜想，小明是否必須通過實驗驗證？你的看法是______(填“不必”或“必須”)，你的依據是_________________
____________________________________________________________________________________________________.
不必
對電路中的同一個
燈泡，電壓和通過的電流相同，根據生活經驗可知，
通電時間越長，燈泡消耗的電能越多，即電流做的功
越多
感悟新知
知3－練
解析：對電路中的同一個燈泡，電壓和通過的電流相同，根據生活經驗可知，通電時間越長，燈泡消耗的電能越多，即電流做的功越多，故對于“電流做功的多少可能與通電時間有關”的猜想，不必通過實驗驗證.
感悟新知
知3－練
4.[ 宿遷校級月考] 在做“探究影響電流做功多少的因素”實驗時，如圖10 是進行該探究的電路之一.
感悟新知
知3－練
(1)可以根據_______________比較相同時間內電流做功的多少；
(2)由如圖所示電路， 可探究電流做功
多少與_________的關系；
(3)小明正確操作，驗證了實驗的結論，
支持該結論的實驗現象是_______________________ ；
燈泡的亮暗程度
電壓
電壓表示數大的燈泡更亮
感悟新知
知3－練
(4)另一組的同學連接好最后一根導線，燈泡立即發出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發現連線正確，請你找出實驗中兩個操作不當之處：
① ________________________ ；
②__________________________ _________ .
連接電路時開關未斷開
滑動變阻器的滑片未調到阻值最大處
電能表與電功
電功
作用
電能表
參數
含義
影響因素
計算公式

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