15.1 电能与电功
【学习目标】
1. 知道电能表的用途和读数方法
2. 知道电流可以做功及做功的实质
3. 探究影响电流做功的因素
4. 知道电功的单位--焦耳和生活中的常用单位--"度"。
【学习重点】
掌握电功的概 念、 公式及公式的变形。
【学习难点】
影响电功大小的因素及综合运用学过的知识进行简单的电功计算。
【学习过程】
一、自主预习
1、电流可以做功,电流做功的过程就是把______转化为________的过失程,电流做了多少功就表示有多少_______转化为______。
2、电饭煲把食物加热的过程中,消耗了______能,转化成了______能,________做了功;电风扇通电转动的过程中,消耗了______ 能,转化成了______能,________做了功;白炽灯通电发光的过程中,消耗了______能,转化成了______能, ________做了功。
3、 我们可以用_______来衡量有多少的电能发生了转化。功和能量的单位都是______,所以电功和电能的单位也是_______,符号为______。
4、观察家中的电能表(或右图单相感应式电能表),了解电能表面板上或说明书上的技术参数,说出下列参数的含义。
(1)220V: ;
(2)10A: ;
(3)(20A): ;
(4)50Hz: ;
(5)3000r/kW.h: ;
(6)3200imp/(kW·h): 。
5、影响电功的大小的因素有_______、_______、_______。
6、电流所做的功与_______、_______、_______成正比。电功等于___ 即W= 其中U的单位是 I的单位是 t的单位是 W的单位是
7、1J= = 。
二、合作探究
探究点1:电能表
常见的单相电能表有单相感应式电能表和电子式电能表两种,
(1)电压表示电能表适用的额定电压(额定电压指用电器正常工作时,两端所加的电压),我们的家用电能表额定电压是_______。
(2)电流示数表示电能表持续工作时的最大电流,括号里的数字表示允许在短时间内通过电能表的最大电流。该电能表正常工作时允许通过的最大电流为_____和短时间允许通过的最大电流为______。
(3)电能表常数指用电1 kW·h电能表转盘将转动的圈数,家用电能表电能表常数为:300r/ kW·h,表示消耗1 kW·h的电能转盘转动_______圈。
(4)电能表的示数由四位整数和一位小数(红色框内的数字)组成,如下图所示两次度数差为 。
(5)电能表的计量单位叫做________,符号是______,在日常生活中俗称______。1 kW= w,1 h= s.即1 kW·h=____J。
探究点2:电功
1.思考下列实例中电流是否做了功 能量如何转化的?
(1).电风扇转动;(⒉)电炉烧水;(⒊)电灯发光;(⒋)给蓄电池充电;
电流做功有什么特点?
总结:电功是:
2.活动:探究影响电流做功的因素
你的猜想:电流做功可能与 有关
你采用的科学研究方法是:
(1)为了探究电流做功与电压的关系:
你选择的器材是:
你是怎样控制电流和通电时间的,说出你的办法.
你是怎么判断电流做功多少的:
请将你设计的电路用笔画线将电路连接好,并在右面方框内画出电路图。
结论:在通电时间相等的情况下,若 相等,电压较大的电灯电流做的功较 。
(2).为了探究电流做功与电流的关系:
你选择的器材是:
你是怎样控制电压和通电时间的,说出你的办法.
你是怎么判断电流做功多少的:
请将你设计的电路用笔画线将电路连接好,并在右面方框内画出电路图。
结论:在通电时间相等的情况下,若 相等,电压较大的电灯电流做的功 。
根据你的生活经验,用电器工作的时间越长,消耗的电能就 ,电流做的功就 。
通过以上的研究,你的结论是:
电功的公式为: ,变形公式还有: 、 。
基本单位: ,其它单位: 。
【课堂练习】
1、我国照明电路的电压为_______伏,家用电器之间是 ________的(选填“并联”或“串联”),家庭消耗的电能是用_________表来测量的。
2、在物理学中“千瓦时”是下列哪个物理量的单位( )
A. 电压 B.电阻 C.电功 D.电功率
3、下列仪器、仪表中,可以直接测量电功的是( )
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.测电笔
4.串联在电路中的两盏灯L1和L2,已知L1的电阻比L2的电阻大,则 灯两端电压大,相同时间内, 灯消耗的电能多, 灯更亮些;若将它们并联在电路中,通过 灯中的电流大些,相同时间内电流通过 灯做功多些, 灯更亮一些。
5.关于电功,下列说法中正确的是( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多。
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多。
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多。
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多。
6.某电炉的电阻是48.4Ω,接到220V的电路中,通电5min ,电流做了多少功?
7.一个小电动机接在6V的电源上,通电1min电流做功180J。求通过电动机的电流是多大?