一、电能表与电功教学内容

第十五章电功和电热(diànrè)一、电能表与电功延川二中(èrzhōnɡ)张鹏第一页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)导学设计学点1电能(diànnéng)昨天(zuótiān)，小明在家中，爸爸告诉小明：“上个月我们家用了150度电，一度电的价格是0.5元，所以需要交75元的电费．”问题：(1)这里所说的“用了150度电”是指()A．电路中通过的电流为150度B．电路两端的电压为150度C．电路中电阻为150度D．电路消耗的电能为150度D第二页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)测量电路(diànlù)消耗电能的多少电能表1kW·h＝3.6×106J

J

焦耳(jiāoěr)kW·h

电能千瓦时(3)小明家测量出上个月“用了150度电”的仪器是__________,该仪器的作用就是________________________.(2)“度”是________在生活中的常用单位，它的学名叫作________，符号为________．在物理学中，电能的国际制主单位为________，符号为________．“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系为__________________________________．

第三页，共37页。一、电能(diànnéng)表1、观察电能(diànnéng)表面盘，收集相关信息第四页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)学点2电能表电能表能满足测量(cèliáng)准确要求，且能长期正常工作的最大电流为40A电能表适用(shìyòng)的电压为220V基本电流为10A

第五页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)③“3200imp/(kW·h)”表示________________________________________________________________________．④若小红家感应式电能表的表盘上标有“2500r/(kW·h)”字样，该常数表___________________________________________________________________________________．⑤上月底小明家电能表的示数如图所示，为_____________．根据小明家本月(běnyuè)的用电量可推知上月初他家电能表的示数为____________________________．525.2kW·h

675.2kW·h

用电器每消耗(xiāohào)1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动2500转第六页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)(2)利用电能(diànnéng)表测量用电器短时间内消耗的电能(diànnéng)．问题：若小明断开家中其他用电器后，数出爸爸用电磁炉炒一道菜的时间内他家电能(diànnéng)表指示灯闪烁的次数为48次，则可知他爸爸用电磁炉炒一道菜所消耗的电能(diànnéng)为多少度，合多少焦耳？[答案]用电磁炉炒一道菜所消耗的电能：.

第七页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)学点3电功的概念(gàiniàn)[答案]做功.用电器工作(gōngzuò)时，消耗电能(2)电路中电流所做功的多少叫________．电流做了多少功，电路中就_________________．(3)电功的大小与加在用电器两端的________

、通过的________和________有关，其计算公式为________

．电功消耗了多少电能W＝UIt电流通电时间电压第八页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)学点4活动：比较(bǐjiào)两个灯泡的亮暗内

光第九页，共37页。由实验现象可知：当通电时间(shíjiān)相同的情况下，一定，越大，电流做的功越多。电流(diànliú)电压(diànyā)第十页，共37页。由实验(shíyàn)现象可知：当通电时间相同的情况下，一定，越大，电流做的功越多。电压(diànyā)电流(diànliú)第十一页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)(2)一定时间内，电流通过同种类型的灯泡做的功越多，灯泡越____(选填“亮”或“暗”)．这是因为_______________________________________________________________________________________________________________________．(3)若已知甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，则可推断：图15－1－3中闭合开关后，甲灯两端的电压表示数________乙灯两端的电压表示数，甲灯的亮度(liàngdù)________乙灯的亮度(liàngdù)；图15－1－4中闭合开关后，甲灯支路的电流表示数________乙灯支路的电流表示数，甲灯的亮度(liàngdù)________乙灯的亮度(liàngdù)．(均选填“大于”“小于”或“等于”)小于小于大于相等(xiāngděng)时间内电流做的功越多，则消耗的电能越多，转化获得的光能也就越多，所以灯泡越亮大于亮第十二页，共37页。结论：电压越大，电流越大，通电时间(shíjiān)越长，电流做功越多。且电功与电压，电流，时间(shíjiān)成正比。2、公式:W=UIt（代入时都要用国际(guójì)单位）第十三页，共37页。一电能表表盘上标明1200r/(KW·h),将某用电器单独接在该电能表上.当用电器工作5min后,电能表的转盘转过60r.若用电器额定电压(diànyā)为220V,求通过用电器的电流.

例题讲解☞解:W=60r1200r/(KW·h)=201KW·h=201×3.6×106J=1.8×105J由W=UIt可得:I=WUt=1.8×105J220V×300s=2.73AT=5min=300s答:第十四页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)阅读教材P5中例题，小组分工合作，尝试完成下列问题．问题：(1)已知一个小灯泡两端的电压为3V，通过它的电流为0.5A，经过5min电流所做的功为________J，灯泡消耗的电能为________J.(2)已知两电阻R1∶R2＝2∶3，将它们串联接到电路(diànlù)中，相同时间内消耗电能之比为______________；若将它们并联接到电路(diànlù)中，相同时间内消耗电能之比为________．学点5利用(lìyòng)电功公式进行计算3∶22∶3450450第十五页，共37页。第十五章电功和电热(diànrè)第十六页，共37页。应用示例类型(lèixíng)一电能表例1小明4月底看到家中电能表如图15－1－2甲所示，当他5月底再去观察时，发现电能表如图乙所示，则他家5月份消耗的电能为________kW·h.若按0.5元/(kW·h)的标准(biāozhǔn)收费，他家5月份应缴纳电费________元．150.275.1第十五章电功和电热(diànrè)第十七页，共37页。该电能表上标识的“10(40)A”表示这个电能表的_________电流为10A，________________________________________电流为40A．细心的小明在观察时还注意(zhùyì)到该电能表的指示灯不停地闪烁，1分钟内闪烁20次，则在这1分钟内，他家中消耗的电能为________kW·h，合_____________J.电能表读数(dúshù)电能表读数最后一个数字框为十分(shífēn)位，不是个位电能表读数示数的单位为电能的常用单位kW·h，不是主单位J一段时间内消耗的电能为两次读数的差，不是某次读数[易错辨析]基本满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大0.006252.25×104第十五章电功和电热第十八页，共37页。[解析]图甲的读数为675.2kW·h，图乙的读数为825.4kW·h，所以5月份消耗的电能：W＝825.4kW·h－675.2kW·h＝150.2kW·h，应缴纳的电费：M＝0.5元/kW·h×150.2kW·h＝75.1元．指示灯闪烁20次，表示电路消耗的电能：W′＝

＝0.00625kW·h＝0.00625×3.6×106J＝2.25×104J.第十五章电功和电热(diànrè)第十九页，共37页。[方法指导]电能表“度数”与“次数(转数)”(1)电能的国际单位为能量的单位焦耳，符号为J，常用单位为电能表上示数的单位千瓦时，符号为kW·h.其换算关系(guānxì)为1kW·h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J.(2)利用电能表常数Nr/(kW·h)或Nimp/(kW·h)，可以通过计数转盘转动圈数或指示灯闪烁的次数n，测算出消耗的电能W，具体可表示为：第十五章电功和电热(diànrè)第二十页，共37页。类型(lèixíng)二电功的探究实验例2在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，闭合开关，小明同学观察到图15－1－3(a)中并联在甲灯泡两端(liǎnɡduān)的电压表示数大于并联在乙灯泡两端(liǎnɡduān)的电压表示数，甲灯比乙灯亮．第十五章电功和电热(diànrè)第二十一页，共37页。(1)请用电功的知识(zhīshi)解释图(a)中甲灯泡比乙灯泡亮的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)将图(a)中甲、乙两灯泡连接到图(b)中，可推断图(b)中两电流表示数较大的是________(选填“A1”或“A2”)，两灯泡中较亮的是________(选填“甲”或“乙”)．[实验点拨]同种类型的灯泡，电能转化(zhuǎnhuà)为光能的效率相同．相同时间内电流做的功越多，则消耗的电能就越多，同种类型的灯泡转化(zhuǎnhuà)成的光能也就越多，即灯泡越亮．所以，同种类型灯泡的亮暗程度可由相同时间内电流通过灯泡所做电功的多少来判断．电流相同时，导体两端的电压越大，则相同时间(shíjiān)内电流通过导体做的功越多，小灯泡也就越亮A2乙第十五章电功和电热第二十二页，共37页。[解析](1)图(a)中两灯泡串联，电流相同，甲灯比乙灯亮，即相同时间内电流通过甲灯比乙灯做的功多，可用电功的多少与电压的关系解释．(2)因为甲、乙两灯在图(a)中串联时，甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大，所以(suǒyǐ)可得出甲灯的电阻比乙灯的电阻大，所以(suǒyǐ)当两灯在图(b)中并联时，电压相同，通过甲灯的电流比乙灯小，即A1示数比A2示数小．根据电功与电流的关系：电压相同时，电流越大，相同时间内电流做的功越多，可知相同时间内甲灯泡做的功比乙灯泡做的功少，所以(suǒyǐ)甲灯泡比乙灯泡暗．第十五章电功和电热(diànrè)第二十三页，共37页。类型(lèixíng)三电功的计算例3如图15－1－4所示，定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A．求：(1)定值电阻R1的阻值(zǔzhí)．(2)R2在40s的时间内消耗的电能．(1)10Ω(2)48J第十五章电功和电热(diànrè)第二十四页，共37页。[方法(fāngfǎ)指导]电能(电功)的计算(1)电流通过用电器做了多少功，就消耗多少电能，所以求解用电器消耗电能的多少就是求解电功W.消耗(xiāohào)的电能=电功(2)计算电功，需明确对象．求谁的电功，则公式中代入的就是(jiùshì)谁两端的电压和通过谁的电流．第十五章电功和电热第二十五页，共37页。例4有两个电路元件A和B，流过元件的电流(diànliú)与其两端电压的关系如图15－1－5甲所示．把它们串联在电路中，如图乙所示．闭合开关S时，电流(diànliú)表的示数为0.4A，求：图15－1－5(1)电源电压(diànyā)为多少伏．(2)10s内元件A消耗的电能为多少焦，整个电路消耗的电能为多少焦．第十五章电功和电热(diànrè)第二十六页，共37页。(1)由图甲可知，当电流为0.4A时，元件(yuánjiàn)A两端的电压为2.0V，元件(yuánjiàn)B两端的电压为2.5V，所以电源电压：U＝UA＋UB＝2.0V＋2.5V＝4.5V.(2)10s内元件(yuánjiàn)A消耗的电能：WA＝UAIAtA＝2.0V×0.4A×10s＝8J;10s内整个电路消耗的电能：W＝UIt＝4.5V×0.4A×10s＝18J．(或10s内元件(yuánjiàn)B消耗的电能：WB＝UBIBtB＝2.5V×0.4A×10s＝10J；10s内整个电路消耗的电能：W＝WA＋WB＝8J＋10J＝18J．)第十五章电功和电热(diànrè)第二十七页，共37页。[方法指导]整个电路消耗的电能(diànnéng)W总的两种求解思路整体法：W总=UIt求和(qiúhé)法：W总=W1+W2对整个(zhěnggè)电路使用电功的公式进行求解，其中U为整个(zhěnggè)电路的总电压，I为电路的总电流无论串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能都等于电路各元件消耗的电能之和第十五章电功和电热第二十八页，共37页。课堂小结电能表参数(cānshù)读数(dúshù)电能(diànnéng)电功影响因素比较亮度W=UIt电功计算第十五章电功和电热第二十九页，共37页。课堂反馈（A）1．如图1－1所示的仪表是________，它是一种安装在家庭电路中测量电路消耗________的仪表，电能表的表盘如图1－1所示，电能表上的标识“220V”表示(biǎoshì)电能表适用的________，即这个电能表应该在________V的电路中使用；“10A”表示(biǎoshì)________，“20A”表示(biǎoshì)电能表能准确测量且能长期正常运行的______________.600revs/(kW·h)表示(biǎoshì)___________________________________________.50Hz表示(biǎoshì)电能表应在______________________中使用．图1－1电能表电能(diànnéng)额定(édìng)电压220基本电流最大电流值电路中每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转动600圈频率为50Hz的交流电路第十五章电功和电热第三十页，共37页。2．电能表上的计量单位是________，符号(fúhào)为________，俗称________.1kW·h＝________J，在数值上等于功率为________的用电器工作________所消耗的电能．如图1－2所示，它所显示的示数是________kW·h.3．0.2kW·h＝________J，7.2×106J＝________kW·h.图1－2千瓦时kW·h度3.6×1061kW1h314.57.2×1052第十五章电功和电热(diànrè)第三十一页，共37页。4．芳芳家上月末抄表时电能表的示数如图1－3甲所示，本月末抄表时示数如图乙所示．这个(zhège)月她家共耗电_______kW·h，合______________J．若电价是0.5元/(kW·h)，则芳芳家本月应缴电费________元．5．图1－4中3200imp/(kW·h)表示___________________________________________________________________________.小宇同学在一段时间内观察它闪烁了160次，则在小宇观察的这段时间内，电路中消耗(xiāohào)的电能是_____kW·h，合_________J.图1－3图1－41023.672×10851电路中每消耗1kW·h电能(diànnéng)，电能(diànnéng)表指示灯闪烁3200次0.051.8×105第十五章电功和电热第三十二页，共37页。课堂反馈（B）1.电流所做的功叫电功，用________表示．电流做功的过程，实际上是________能转化为____________能的过程．电流做了多少功就有多少________转化为其他(qítā)形式的能．电流通过电炉时，电能转化为________能；电流通过电风扇时，电能主要转化为_______能；给手机电池充电时，电能转化为_______能．2．电流做功多少与___________________、_____________、______________有关．其计算公式：__________．其中W表示_______，单位是_______；U表示________，单位是_______；I表示________，单位是________；t表示________，单位是________．W电其他(qítā)形式的电能(diànnéng)内机械化学加在用电器两端的电压通过的电流通电时间W＝UIt电功焦(J)电压伏(V)电流安(A)通电时间秒(s)第十五章电功和电热第三十三页，共37页。3．下列对灯泡的分析正确的是(