科学探究：电流做功快慢及哪些因素有关

1、这两幅图说明了水流能这两幅图说明了水流能够做功够做功电流能不能做功呢？电流能不能做功呢？Tankertanker Design沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件第十六章第十六章 从测算家庭电费说起从测算家庭电费说起Tankertanker Design怎样测算家庭电费怎样测算家庭电费1、能量的转化通常是通过做功来实现的，在下面所示的一些家用电器中，、能量的转化通常是通过做功来实现的，在下面所示的一些家用电器中，你能说出它们是通过什么做功的？你能说出它们是通过什么做功的？ 。电流电流2、电能分别转化成了什么能？、电能分别转化成了什么能？Tankertanker Design电功：电

2、流所做的功叫电功。电功：电流所做的功叫电功。3、什么是电功、什么是电功?4、电流做功的实质是什么？、电流做功的实质是什么？电流做功的过程实质上就是电能转化为其它形式电流做功的过程实质上就是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少的电能的能的过程。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其它形式的能，就消耗了多少电能。转化为其它形式的能，就消耗了多少电能。电功电功：电流所做的功。：电流所做的功。表示表示：W实质实质：电流做功的过程实际上就是电能：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多少功就有多

3、少电能转化为其他形式的能。能。 想一想想一想：下面几种情况电流做功了没：下面几种情况电流做功了没 有？如果做了电路中的能量是如何转有？如果做了电路中的能量是如何转 化的？化的？ 1、正在转动的电动机。、正在转动的电动机。 2、家中取暖的电热毯。、家中取暖的电热毯。 3、教室里亮着的电灯。、教室里亮着的电灯。 4、热饭用的微波炉。、热饭用的微波炉。Tankertanker Design5、你认识电能表吗？、你认识电能表吗？加油站加油站：电能表的红色框内的数：电能表的红色框内的数字为小数，单位名称是千瓦特小字为小数，单位名称是千瓦特小时，简称千瓦时，符号时，简称千瓦时，符号“kwh”kwh” 1

4、kwh= 3.6 1 kwh= 3.610106 6J J，相当与，相当与1kw1kw的用电器工作的用电器工作1 1小时所消小时所消耗的电能。耗的电能。电能表是用来测量电能表是用来测量电功电功的仪表的仪表3、技术参数和示数说明：、技术参数和示数说明：额定电压额定电压220V持续工作的最大电持续工作的最大电流流5A，短时间可，短时间可通过电流通过电流5A10A1KWh电能表电能表转盘转动圈数转盘转动圈数为为1200转转220 V 电能标应在电能标应在220V的电路中使用。的电路中使用。2.5（10）A 电能表的额定电流为电能表的额定电流为2.5A，短时间允许通过的最大电流，短时间允许通过的最大电

5、流是是10A。50 Hz 电能表在电能表在50 Hz的电路中使用。的电路中使用。1440 rkWh 每消耗每消耗1 KWh的电能，电能表转盘转过的电能，电能表转盘转过1440转。转。1kWh=1度=3.6106JTankertanker DesignW1=_ _kwhW2=_ _kwh5月底月底:6月底月底:6月份消耗的电能月份消耗的电能W=_ kwh4267.84374.4W2 -W1= 106.6你会算吗？你会算吗？小明家的电能表在小明家的电能表在5月底和月底和6月底的示数如下所示，他家月底的示数如下所示，他家6月份消耗的月份消耗的电能是多少？电能是多少？ 月末的数字减去月初的数字： 56

6、1.6-478.2=83.4kWh 小明家的电能表月末的示数是小明家的电能表月末的示数是3760，月初的示数是，月初的示数是3646，这个月他家用去多少电能？如果电费为，这个月他家用去多少电能？如果电费为0.45元元/度，这个月他家应交多少电费度，这个月他家应交多少电费？解：解：3760度度-3646度度=114度度 114度度0.450.45元元/ /度度=51.3=51.3元元答：答：这个月他家应交这个月他家应交51.351.3元元电费。电费。Tankertanker Design实验探究：实验探究：电流做功与那些因素有关电流做功与那些因素有关图图15-315-3、 15- 15-4 4所

7、示的两个实验装置都是依据电流的热效应设计所示的两个实验装置都是依据电流的热效应设计的，即电流做功使电能转化为物体的内能。当物体的内能增加的，即电流做功使电能转化为物体的内能。当物体的内能增加时，温度就会升高，因此，我们通过温度计示数变化的大小，时，温度就会升高，因此，我们通过温度计示数变化的大小，可以判断电流做功的多少。既温度计示数变化越可以判断电流做功的多少。既温度计示数变化越大大，电流做的，电流做的功就越功就越 。多多制制定定计计划划与与设设计计实实验验实验采用的方法是实验采用的方法是:控制变量法控制变量法Tankertanker Design进进行行实实验验与与收收集集证证据据交流论证：

8、1、电路中电流电压一定，通电时间越长，钩码升、电路中电流电压一定，通电时间越长，钩码升高的越高，表明电流做功越多。高的越高，表明电流做功越多。2、在通电时间一定时，电压电流越大，钩码升高、在通电时间一定时，电压电流越大，钩码升高的越高，表明电流做功越多。的越高，表明电流做功越多。结论：结论：实验表明：电路中电压越大，电流越大，通实验表明：电路中电压越大，电流越大，通电时间越长，电流所作的功越多。电时间越长，电流所作的功越多。精确试验数据表明：精确试验数据表明： 电流所作的功跟电压、电流和通电时电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电

9、时间的乘积。间的乘积。U电压电压伏特伏特 I 电流电流安培安培t 时间时间秒秒 W电功电功焦耳焦耳 小明的书桌上有一盏台灯，正常使小明的书桌上有一盏台灯，正常使用时通过灯丝的电流为用时通过灯丝的电流为150mA，他每他每晚要在灯下面学习晚要在灯下面学习30min，那么每晚，那么每晚流经台灯的电流做多少功？流经台灯的电流做多少功？Tankertanker Design通过探究，完成下列问题通过探究，完成下列问题:(若若R1R2) 1.两电阻丝怎么联？（两电阻丝怎么联？（ ） 2.二者电流什么关系？（二者电流什么关系？（ ） 3.哪根电阻丝两端的电压高呢（哪根电阻丝两端的电压高呢（ ） 4.哪根电

10、阻丝使煤油温度升高更快？（哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ ） 5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（ ）实验一实验一串联串联相等相等R1R1R1通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电压越高，电流做功就越多。压越高，电流做功就越多。”结论：结论：进进行行实实验验与与收收集集证证据据Tankertanker Design通过探究，完成下列问题通过探究，完成下列问题:(若若R1R2) 1.两电阻丝怎么联？（两电阻丝怎么联？（ ） 2.二者电压什么关系？（二者电压什么关系？（ ） 3.哪根电阻丝的电流

11、大呢（哪根电阻丝的电流大呢（ ） 4.哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ ） 5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（ ）实验二实验二并联并联相等相等R2R2R2用电器两端的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做的功就越多。用电器两端的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做的功就越多。”结论：结论：进进行行实实验验与与收收集集证证据据Tankertanker Design总结：总结：电流做功跟电流的大小、电压的高低电流做功跟电流的大小、电压的高低均均 。通过用电器的电流越大，电流做。通过用电器的电

12、流越大，电流做功功 ；加在用电器上的电压越高，电流；加在用电器上的电压越高，电流做功做功 。用电器通电时间越长，电流。用电器通电时间越长，电流做功做功 。有关有关越多越多越多越多越多越多分分析析与与证证据据Tankertanker Design结论：结论：当电路两端的电压为当电路两端的电压为U，电路中的电流为，电路中的电流为I，通电时，通电时间为间为t，计算电功的公式为：，计算电功的公式为：W=UItW：电功（：电功（J） U：电压（：电压（V） I： 电流（电流（A） t：时间（：时间（s）Tankertanker Design普通手电筒的小灯泡每秒消耗 的电能约1J；1只40W的白织灯，每

13、秒消耗的电能约40J；电力机车行驶1min，消耗的电能约为3亿J联系生活：联系生活：Tankertanker Design 解：由电功的公式得解：由电功的公式得 W=UIt =220V 0.3A 1800s =1.118105J. 答：通电答：通电30min，电烙铁消耗了，电烙铁消耗了1.118105J.的电能。的电能。例题：例题：一把电烙铁接在一把电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是的电路中，通过它的电流是300mA，问通电问通电30min消耗了多少电能？消耗了多少电能？分析：只需求出在分析：只需求出在1h内的电功，就可以知道所消耗的电能内的电功，就可以知道所消耗的电能. 已知：已知：

14、U=220V, I=300mA=0.3A, t=1800s. 求：求：W=？ 1、小、小明家的电能表本月末的示数是明家的电能表本月末的示数是3760，上月末的示数是，上月末的示数是3646，这个月他家用去多少电能？如果电费为，这个月他家用去多少电能？如果电费为0.45元元/度，这个月度，这个月他家应交多少电费？他家应交多少电费？解：解：W=W1W2=3760度度-3646度度=114度度 114度度0.450.45元元/ /度度=51.3=51.3元元答：答：这个月他家应交这个月他家应交51.351.3元元电费。电费。v2、家用电灯在一次使用时通过的电流是、家用电灯在一次使用时通过的电流是0.

15、2A，消耗的电能，消耗的电能是是2.64104J,这个电灯这次用了多长时间？这个电灯这次用了多长时间？v已知：已知：I=0.2A，W= 2.64104J,v U=220V,求：求：t=?v 解：由解：由W=UIt得，得，t= = 2.64104J/(220VO.2A)=600SUIW例例1 1： 一电能表表盘上标明一电能表表盘上标明“1200 r /（KWh）”，将某用电器单独接在该，将某用电器单独接在该表上。当用电器工作表上。当用电器工作4min后，电能表转盘转过后，电能表转盘转过55r。若用电器额定。若用电器额定电压是电压是220V，求通过该用电器的电流。，求通过该用电器的电流。解：解：W=JJhKWhKWrr561065.1106.3120055120055)/(120055W=1.65105JW=U I t答：通过该用电器的电流为答：通过该用电器的电流为3.125A。AsVJUtWI125.32402201065.15例例2、阻值分别是、阻值分别是4 和和6 的两个电阻，并联在的两个电阻，并联在4V 的电路上时，的电路上时，通电通电1 min ，通过每只电阻的电流做的功分别，通过每只电阻的电流做的功分别 是多少是多少?串联在串联在4 V 的电路上，通电的电路上，通电1min ，通过每只电阻的电流做的功分别是多少？，通过每只电阻的