18.1電能電功（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。2.會(huì)讀家用電能表，會(huì)通過(guò)電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識(shí)。3.從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識(shí)電能，能結(jié)合生活實(shí)例分析電能轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。4.通過(guò)實(shí)例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時(shí)間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】電能和電能的計(jì)量是教學(xué)的重點(diǎn)。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】對(duì)電功概念的理解。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：1.電能（1）電能的來(lái)源和應(yīng)用：電能產(chǎn)生的過(guò)程是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程；例如水力發(fā)電機(jī)，是把能轉(zhuǎn)化為能。用電器工作的過(guò)程是能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。例如電燈泡將電能轉(zhuǎn)化成能，電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成能，電熱器將電能轉(zhuǎn)化成能。（2）電能的單位：電能的國(guó)際單位是_____，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。電能的常用單位還有，符號(hào)是kW·h。1kW·h=J。2.電能表：電能表用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)。某段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)等于計(jì)數(shù)器前后兩次讀數(shù)。根據(jù)電能表盤面上的參數(shù)“××revs/kW·h”，可以計(jì)算消耗的電能或轉(zhuǎn)數(shù)。3.電功：電流做了多少功就有多少發(fā)生了轉(zhuǎn)化，電流做功的多少跟的大小、的高低和通電時(shí)間的長(zhǎng)短都有關(guān)系。計(jì)算公式：電功W=。【合作探究】探究一、電能1.電能的來(lái)源與能量轉(zhuǎn)化（1）我們生活中利用的電能的來(lái)源：①各種電池提供電能；②水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電；③太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐能發(fā)電；④核電站等。（2）一些常見(jiàn)發(fā)電方式中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)電方式發(fā)電方式能量轉(zhuǎn)化的形式水力發(fā)電能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)能發(fā)電能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)力發(fā)電能轉(zhuǎn)化為電能核電站能轉(zhuǎn)化為電能2.電能的利用與能量轉(zhuǎn)化【想一想】今天我們的生活已經(jīng)來(lái)不開(kāi)電，想一想生活中哪些地方利用電？利用電的過(guò)程中。發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？【歸納】電燈照明、電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、冰箱制冷、電視機(jī)播放節(jié)目等都是電能的具體應(yīng)用。電能可以直接轉(zhuǎn)化成我們需要的能量，如內(nèi)能、機(jī)械能、光能、化學(xué)能等。電能是目前生活中，應(yīng)用最廣泛、最方便的能量。①電讓燈泡發(fā)光，電能通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成了能；②電能還能轉(zhuǎn)變成能，如電飯鍋、電爐、電熱水器……③電動(dòng)玩具車會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是電能轉(zhuǎn)化成了能。用電器能將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，下表是一些用電器工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的形式：用電器用電器能量轉(zhuǎn)化形式電風(fēng)扇電能轉(zhuǎn)化為能日光燈電能轉(zhuǎn)化為能電爐電能轉(zhuǎn)化為能蓄電池充電電能轉(zhuǎn)化為能電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為能3.電能的單位在國(guó)際單位制中，電能的基本單位是（J）；在實(shí)際生活中，人們常用“度”來(lái)量度電能，“度”即千瓦時(shí)，符號(hào)是。1度=1kW·h=J【例題1】某家用電器的能量流向圖如圖所示，該用電器可能是（）A．電視機(jī) B．電風(fēng)扇 C．電飯煲 D．電水壺探究二、電能的計(jì)量1.電能表（1）電能表的作用：測(cè)量用電器消耗多少的儀表。（2）認(rèn)識(shí)電能表：又叫電度表。我們知道測(cè)量用電器中的電流用電流表，測(cè)量?jī)啥说碾妷河秒妷罕恚欢秒娖飨牡碾娔埽涂梢杂秒娔鼙頊y(cè)量。機(jī)械式電能卡式電能表電子式電能表電能表的面盤，最頂端有顯示數(shù)字的窗口，前4位是黑色窗口，為整數(shù)，最后1位是紅色窗口，為小數(shù)，窗口邊上寫有單位kW·h。中間部位有一個(gè)鋁質(zhì)圓盤，電能表工作時(shí)它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）電能表的參數(shù)觀察家中的電能表，如圖甲、乙所示是兩種電能表，了解電能表面板上或說(shuō)明書(shū)上的技術(shù)參數(shù)，說(shuō)出下列參數(shù)的含義。甲乙（1）220V：表示該電能表在V的電路中使用；（2）10A：是說(shuō)這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A；（3）20A：通過(guò)電能表的電流在短時(shí)間應(yīng)用時(shí)允許大些，但不能20A；（4）50Hz：是說(shuō)這個(gè)電能表在50赫茲的交流電路中使用；（5）圖甲中600r/kW·h指電能表的鋁盤轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)時(shí)，接在電路里的用電器消耗的電能是；（6）圖乙中3200imp/kw·h指電能表上的指示燈閃爍次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.（4）電能表的讀數(shù)電能表上顯示的數(shù)字單位是kW·h（度），最后一位是數(shù)。如上圖甲所示，電能表的示數(shù)為120.7kW·h。如上圖乙所示，電能表的示數(shù)為kW·h。（5）通過(guò)電能表求用電器消耗電能的方法方法一：觀察電能表表盤上前后兩次的示數(shù)，它們的示數(shù)即是所求的電能值。小華家今年一月新安裝了電能表，安裝時(shí)電能表的示數(shù)為0。九月初的讀數(shù)如圖甲所示，九月末讀數(shù)如圖乙所示，從安裝本電能表到九月初她家共用了度的電能，九月份她家共用度電能。甲甲乙方法二：測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電能表上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，再算出電能值。此種方法的關(guān)鍵是要明確電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電能值。例如，一電能表表盤上標(biāo)有“1200r/kW·h”，將某用電器單獨(dú)接在該表上。當(dāng)用電器工作4min后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)60r，則該用電器消耗的電能是________kW·h。2.1kW·h電的作用【例題2】如圖所示是小明家的電能表，電能表的示數(shù)為kW·h，此時(shí)小明家接入了大功率的用電器，小明站在電能表前觀察指示燈閃爍了800次，那么電能表的示數(shù)應(yīng)為kW·h。探究三、電功1.電功的概念（1）以電動(dòng)自行車為例分析：①電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)使其轉(zhuǎn)動(dòng)，電流做功。②蓄電池中的能減少；電動(dòng)車的能在增加。這個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程是通過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。有多少發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功，即電功是多少。（2）燒水為例分析對(duì)電水壺里的水加熱，水溫度升高，如果水增加了105焦耳的內(nèi)能，則一定消耗了105焦耳的電能，有105焦耳電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在這過(guò)程中，電流做功。總結(jié)：①電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程是電流的過(guò)程，有多少發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功，即電功是多少。用電功的大小來(lái)量度用電器消耗的的多少。②各類用電器都是以電流做功的形式將電能轉(zhuǎn)化為的能。2.探究影響電功大小的因素【提出問(wèn)題】電流做功多少與哪些因素有關(guān)?【猜想與假設(shè)】①可能與電流有關(guān)；②可能與電壓有關(guān)；③可能與通電時(shí)間有關(guān)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）實(shí)驗(yàn)方法①控制變量法：保持電流、通電時(shí)間一定，探究電功與電壓的關(guān)系；保持電壓、通電時(shí)間一定，探究電功與電流的關(guān)系。②轉(zhuǎn)化法：比較電燈的判斷電功的大小；小燈越亮，電流做功越多。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）探究電功與電壓的關(guān)系電壓（V電壓（V）發(fā)光情況甲燈2.0亮乙燈1.0暗①把兩盞規(guī)格不同的小燈串聯(lián)在電路中，用電壓表分別測(cè)量它們兩端的電壓，同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。②實(shí)驗(yàn)記錄如表所示。（2）探究電功與電流的關(guān)系如圖所示，把兩盞規(guī)格不同的小燈并聯(lián)，用電流表分別測(cè)量通過(guò)它們的電流，同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。電流（電流（A）發(fā)光情況甲燈0.26亮乙燈0.6暗②實(shí)驗(yàn)記錄如表所示。【分析論證】（1）在通過(guò)用電器的電流與通電時(shí)間相同時(shí)，用電器兩端的越大，電流做功就越。（2）在用電器兩端的電壓與通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)用電器的越大，電流做功就越。進(jìn)一步精確實(shí)驗(yàn)可得出：電流所做功的大小與電壓、電流、通電時(shí)間成正比。3.電功（1）物理學(xué)規(guī)定：電功等于電壓、電流與通電時(shí)間的乘積。（2）公式：電功=電壓×電流×通電時(shí)間即：公式中各物理量的意義及單位：U表示電壓，單位是伏（V）；I表示電流，單位是安（A）t表示時(shí)間，單位是秒（s）；W表示電功，單位是焦（J）（3）國(guó)際單位：（J）1焦=1伏·安·秒常用單位：千瓦時(shí)（kW·h）1kW·h=3.6×106J（4）電功的推導(dǎo)公式由W＝UIt和歐姆定律I＝URW=_______W＝提示：①電功變形公式的適用條件：只適用于純電路；②利用電功公式及其變形公式時(shí)，要注意各物理量的同一性和同時(shí)性；③W＝是普遍適用的公式。（5）應(yīng)用W=UIt的注意問(wèn)題①電路的同一性：W、U、I、t必須是同一個(gè)導(dǎo)體在同一時(shí)間對(duì)應(yīng)的四個(gè)物理量。②單位的統(tǒng)一性：W、U、I、t的單位必須是國(guó)際單位，分別為：焦、伏、安、秒。【例題3】在做“探究影響電流做功多少的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖是進(jìn)行該探究的電路之一。（1）可以根據(jù)_____________比較相同時(shí)間內(nèi)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(guān)系；（3）小明正確操作，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。【例題4】在圖所示的電路中，已知R1=5Ω，R2=15Ω。閉合開(kāi)關(guān)后，電流表的示數(shù)為0.6A。求：（1）電源電壓；（2）通電100s，整個(gè)電路消耗的電能。【精講點(diǎn)撥】1.電能：電能是目前應(yīng)用最普遍、最重要的一種形式的能量。大多通過(guò)用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。2.電功：電功是電能和其他形式的能量轉(zhuǎn)化多少的量度。電能和其它形式的能量的轉(zhuǎn)化遵守能量守恒定律。【歸納整理】第1節(jié)電能電功【課堂練習(xí)】1.關(guān)于電功，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流通過(guò)電燈做功時(shí)，電能只轉(zhuǎn)化為光能B．電能只有轉(zhuǎn)化為機(jī)械能才算電流做功C．通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，電流做的功一定越多D．電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2．主要利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器是（）A．電風(fēng)扇 B．電視機(jī) C．電飯鍋 D．電燈泡3.小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖所示，他仔細(xì)觀察照片后，得到了以下結(jié)論，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是（）A．電能表的基本電流是10AB．電能表工作時(shí)的允許最大電流是20AC．電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)，表明這個(gè)電能表消耗了1kW?h的電能D．拍照片時(shí)，家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h4．甲、乙兩盞電燈，已知R甲＜R乙，將它們串聯(lián)后接在電源上，在相同時(shí)間內(nèi)，它們消耗的電能（）A．W甲>W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲=W乙 D．無(wú)法判斷5.充電寶給手機(jī)充電時(shí)，充電寶相當(dāng)于電路中的_______；給手機(jī)充電的過(guò)程，主要是將電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能，過(guò)一會(huì)兒，充電器發(fā)燙，這是通過(guò)電流_____的方式增大了物體的內(nèi)能。小奕看見(jiàn)他爸爸的手機(jī)鋰電池上面標(biāo)明電壓為3.7V，容量為3000mA?h，則它充滿電后存儲(chǔ)的電能為_(kāi)____J。6.電子式電能表表盤上標(biāo)有“3200imp/kW·h”字樣（imp表示閃爍次數(shù)）。將某電熱器單獨(dú)接在該電能表上正常工作20min，電能表指示燈閃爍了320次。該電熱器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_____kW·h，合_________焦耳。7．利用如圖所示的電路可以驗(yàn)證電功與電流的關(guān)系．（1）圖中兩只燈泡的連接方式是