九年级物理第十六章电流做功与电功率 助学案

16.1 从测算家庭电费说起
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学习目标
1.从能量转化的角度认识电能，知道电流做功的形式和实质。
2.知道电流做功的因素，知道计算电功的公式、单位。
3.会读家用电能表，会通过电能表计算电费。
____________________________________________________________________________ 第一部分 学习探究
任务一:认识电流做功的实质
阅读教材第120页1-2段，完成下列问题：
1、电流通过电风扇的电动机将 能转化为 能。
2、电流通过电灯的灯丝将 能转化为 能。
3、电流通过电饭锅的电热丝将 能转化为 能。
结论：电流做功的实质，就是将 能转化为 的能量的过程。
任务二:认识电功
阅读教材第120-121页，完成下列问题：
1、电流所做的功与 、 和 成正比。
2、计算电功的公式： 。
其中U的单位是 ，I的单位是 ，t的单位是 ，W的单位是 。
常用单位：千瓦·时（kw·h） 也被称为“ ”， 1 kw·h= J。
3、阅读教材第121页的例题，说出在应用公式进行解题的步骤和需要注意的问题。
*分组变式练习：
1、教室里的灯两端的电压是220伏，通过的电流是0.18安，那么通电10分钟，电流做了多少功？消耗的电能是多少？
2、某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )丝通过5A的电流时，每分钟消耗的电能是6.6×104J。求：（1）此时电阻丝的工作电压；（2）此时电阻丝的电阻。
任务三：认识电能表学会测算电费
阅读教材第121页，仔细观察图16—3中的电能表盘，完成下列问题：
1、电能表（又称电度表）是测量 的仪表。
2、电能表表盘上有下列一些数字，请说出它们表示意义：
220V ；2.5A ；
（5）A ；50Hz ；
2400r/kwh 。
3、方框内的记录的是 ，黑色框内为 数，红色框内为 数。
某段时间消耗的电能就是电能表在这段 ( http: / / www.21cnjy.com )时间内前后两次示数的 kw·h。下图1两个表的读数分别是 kw·h和 kw·h，这一段时间消耗电能是　　　 　kw·h。如果每度电的价格是0.52元，则这段时间消耗的电能需缴电费 元。
( http: / / www.21cnjy.com )
老师问题创生： ；
。
学生问题发现： ；
。
第二部分 学习反馈
1. 电流通过下列装置将电能主要转化为机械能的是（ ）
电炉 B．电灯 C．蓄电池 D．电风扇
2．关于电流做功，下面的说法中正确的是（ ）
A.通过导体的电流越大，电流做的功越多
B.导体两端的电压越大，通过的电流越大，电流做的功越多
C.导体两端的电压和电流一定时，通电的时间越长，电流做的功越多
D.以上说法都不正确。
3．如图2是一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的 ( http: / / www.21cnjy.com )顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下，将 能转化为电能，驱动电风扇工作．电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA，若电风扇正常工作了l小时，电流做功为 J．
4．小明家的电能表如图3所示，则这个电 ( http: / / www.21cnjy.com )能表应该在电压为 V的电路中使用；这个电能表平时允许通过的最大电流为 A，在短时间内允许通过的最大电流为 A；2500r/kw·h表示电路中的用电器每消耗1kw·h电能，电能表的表盘转过 圈．
5．如图4所示，R1=4Ω，R2=8Ω，若电压表示数为4V，求：
（1）电源电压是多少？
（2）通电5min，电流做功多少J？
（3）通电5min，R2消耗电能多少J？
学习反思:
16.2 电流做功的快慢 （1）
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学习目标
1.知道电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
2.知道电功率的定义、计算公式、单位。
3.会运用电功率的公式进行简单的计算。
________________________________________________________________________________ 第一部分 学习探究
任务一:知识回顾
1、电流做功的多少与 、 、 有关？其计算公式 。
2、功率是 ，其计算公式 。
功率的国际单位是 。功率是用来表示机械 的物理量。
3、生活中什么地方经常提到“瓦”？平常所说的“瓦数大”“瓦数小”是什么意思？电器瓦数不一样，表现在消耗电能上有何不同？
任务二:认识电功率
阅读课本121页，完成下列各题：
1、电功率是 ，它是描述 　的物理量。
2、电功率计算定义公式 ，由W＝UIt得P＝ 。
3、电功率的国际单位是 ，常用单位　　 ，换算关系是 。
4、下列用电器的电功率大约是多少？
教室里的日光灯： ；洗衣机： ；电饭锅： ；电视机： 。
任务三:推导电功率公式
结合欧姆定律，推导出计算电功率的其它表达式？
任务三:掌握电功率的简单计算
例1：一个灯泡，它正常工作的电压为36V，它正常工作时的电流是0.2A，它正常工作时的电功率是多少？灯泡正常发光1min消耗的电能为多少？
例2：如图1甲所示，电源电压U=18V，闭合开关，通过R1的电流为3A．另将R1与R2=12Ω的电阻串联后接在原来的电源上，如图乙．求：
（1）R1的阻值
（2）闭合开关后，图乙中R1消耗的电功率
老师问题创生： ；
。
学生问题发现： ；
。
第二部分 学习反馈
1.一用电器在1min内电流做功6000J，这个用电器的功率是 W。
2.小明在实验室里发现，当小灯泡两端的电压为3V时，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的电功率为 W。
3.有一台家用电器，正常工作时的电功率约为2kW，则它可能是（ ）
A．电视机 B．电冰箱 C．空调器 D．电风扇
4.以下说法中正确的是（ ）
A．千瓦时是电功率的单位 B．电流做功越多，灯泡越亮
C．电流做功越快，电流做功越多 D．电功率是描述电流做功快慢的物理量
5.一盏电灯连接在电压是220V的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )中，通过灯丝的电流是50mA，求这个灯泡的电功率是多大？一个月总共通电100h，电流所做的功是多少焦？多少千瓦·时？
6. 如图2所示的电路中，电源电压12V保 ( http: / / www.21cnjy.com )持不变，开关S闭合时，电阻R2被短路，电流表A的示数为0.3A；开关S断开时，电流表A的示数为0.1A．求：
（1）R1和R2的阻值；
（2）开关S断开时，电阻R1消耗的电功率．
学习反思:
16.2 电流做功的快慢 （2）
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学习目标
1.理解额定功率和实际功率的意义。
2.能进行有关额定功率和实际功率的简单计算。
________________________________________________________________________________ 第一部分 学习探究
任务一:认识额定功率与实际功率
阅读教材第122页，回答下列问题：
1、额定电压是指 ；
额定电流是指 ；
额定功率是指 。
2、一个灯泡上标有“220V 100W”，其中“220V”指的是 ，“100W”指的是 。
3、根据用电器的额定电压与额定功率可以计算哪些物理量？
4、实际功率是指 。
5、分析在下列情况下，P实与P额的关系
U实=U额时，P实 P额 ，用电器正常工作；
U实U实>U额时，P实 P额，用电器容易被烧坏。
任务二:掌握额定功率与实际功率的简单计算
1、阅读教材第122-123页的例题，说出在应用公式进行解题的步骤和需要注意的问题。
2、一个灯泡的铭牌上标有“6V 3W”字样。
（1）表明该灯正常发光时，该灯两端的电压是 V，它的功率是 W。
（2）该灯正常发光时通过灯丝的电流是多大？它的电阻是多大？
（3）若电源电压为9V，则不能将灯泡直接接在电源上，为了使灯泡正常发光，应该给它串联一个多大的电阻？
（4）电源电压不变，若串联的电阻R=18Ω，灯泡能正常发光吗？其实际功率是多大？（设灯丝电阻不受温度影响。）
老师问题创生： ；
。
学生问题发现： ；
。
第二部分 学习反馈
1、电能表在电路中测量的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
2.现有“220V 100W”、“110V 100W”和“36V 100W”同类型的三只灯泡，分别接在额定电压下发光，则（ ）
A、“220V100W”的最亮 B、“110V100W”的最亮
C、“36V100W”的最亮 D、三只灯泡一样亮
3.某灯泡上标有“PZ220 40” ( http: / / www.21cnjy.com )的字样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是 W，正常发光时灯丝的电阻是 Ω，工作电流是 A。当它接到110伏电压下使用，它的功率是 W。
4.一只标有“6V 2A”的小电灯和滑 ( http: / / www.21cnjy.com )动变阻器串联接在电压为9V的电源两端，调节滑动变阻器使小电灯两端电压为 V时，灯正常发光，该灯的额定功率是 W；再调节滑动变阻器使灯两端电压为3V时，灯的亮度与正常发光相比 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
5.某电炉的额定功率是1.1KW，额定电压是220V，接入某电路时，测得通过它的电流为4A。求：（1）电炉的电阻是多少？
（2）电炉的实际功率是多少？
　　
6.将灯L1(PZ220-25)和灯L2 ( http: / / www.21cnjy.com ) (PZ220-60)并联接在220伏的电压上，哪盏灯泡亮？为什么？若将它们串联接在220伏的电路上，哪盏灯泡亮些？为什么？
学习反思:
16.3 测量电功率
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学习目标
1.会用伏安法测小灯泡在不同状态下的电功率。
2.能正确使用电流表、电压表、滑动变阻器。
3.会正确处理收集到的实验数据。
________________________________________________________________________________ 第一部分 学习探究
任务一:实验设计
阅读教材第127—128页，小组讨论完成下列问题：
1、测量小灯泡电功率的实验原理是： 。
2、实验器材： 表、 ( http: / / www.21cnjy.com ) 表、 器、开关、电源、导线、小灯泡（额定电压为2.5V和3.8V的各一只）。
3、请你将设计出的实验电路图画在下面方框内，并练习完成实物连线。
任务二: 进行实验与收集证据
1、注意：①在连接电路的过程中，开关要 ，闭合开关前，滑片P要滑到 处。②电流表、电压表的量程应怎样选择？
2、实验操作步骤，以及需要记录的实验数据（口述即可）。
3、将实验数据记录在下列表格中。
灯泡规格 灯泡两端的电压U/V 流过灯泡的电流I/A 灯泡的电功率P/W 亮度比较
2.5 V 2.5
3.8 V 3.8
4、分析与论证：
（1）当U实=U额时，P实 P额，小灯泡发光 ；
当 U实当U实>U额时，P实 P额，小灯泡发光 ；
（2）灯泡的亮度反映了灯泡 的大小，小灯泡的实际功率越大灯泡越 。
（3）两种灯泡的额定功率分别是 和 。
任务三：总结实验
1．实验是否顺利？问题出在哪里？你是怎么解决这些问题的？
2．就本次实验过程中，估计你的学习同伴可能存在的问题，进行互相交流。
*任务四：用电能表测家用电器的电功率
阅读教材95页“迷你实验室”完成下列问题。
1、说出电能表上标着“3000R/kwh”的物理意义是什么？
2、某一家庭在19:00—22:00这段时间里，电能表的铝盘转动500转，这个家庭消耗的电能是多少？
3、如果让一电热器单独工作30min，家中电能表的铝盘旋转1000转，你能求出这个电热器的功率吗？
老师问题创生： ；
。
学生问题发现： ；
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第二部分 学习反馈
1．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0~ A。
(2)请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
(4) 小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点 ( http: / / www.21cnjy.com )时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 　 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(6)小勇同学在实验中连接好 ( http: / / www.21cnjy.com )电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。
学习反思:
16.4 科学探究：电流的热效应
设计： 审核： 执教： 使用时间：
学习目标
1.知道电流的热效应。
2.能通过实验探究电流产生的热量多少与哪些因素有关。
3.知道焦耳定律并能通过焦耳定律进行简单的计算。
________________________________________________________________________________ 第一部分 学习探究
任务一:认识电流的热效应
阅读教材第129页，回答下列问题：
1、电流的热效应就是电流通过导体时将 能转化为 能的现象。
2、生活、生产中利用电流热效应工作的用电器有 、 、
、 、 、、、、、、
任务二:探究电流产生的热量与哪些因素有关
阅读教材第129-132页和实验探究，完成下列问题：
【实验设计】
1、实验中采用 法来进行探究。如何体现这种实验方法？
2、实验中通过观察 来表现电流产生的热量的多少。
3、实验操作步骤，以及需要记录的实验数据（口述即可）。
【进行实验与收集数据】
1、探究电流产生的热量与通电时间是否有关时 ( http: / / www.21cnjy.com )，应保持通过电阻的 大小不变，观察 随 的变化，并将数据记录在下列表格中。
时间t/min
温度t/℃
2、探究电流产生的热量与电流大小是否有 ( http: / / www.21cnjy.com )关时，应保持同一电阻的 相同，通过调节滑动变阻器来改变电阻的 ，观察 随 的变化，并将数据记录在下列表格中。
时间t/min
温度t/℃
3、探究电流产生的热量与电阻大小是 ( http: / / www.21cnjy.com )否有关时，应保持 和 不变，将两个不同的电阻 联在同一电路中，观察 随 的变化，并将数据记录在下列表格中。
时间t/min
温度tR1/℃
温度tR2/℃
【分析与论证】
1、对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ，表明电流产生的热量越 。
2、对同一电阻丝，通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越 ，表明电流越大，电流产生的热量越 。
3、在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 ，表明电流产生的热量越 。
任务三:认识焦耳定律
1、焦耳定律的内容：电流通过导体 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。
2、焦耳定律的公式： 。(适用于所有电路)
推导公式：Q=W= = = （适用于纯电阻电路）。
3、单位：I- ，R- ，t- ，Q- 。
4、焦耳定律的简单应用
例1、阻值为50Ω的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流产生的热量是多少J？
任务四:认识电热器
1、电热器是利用 效应来工作的，工作时将 能转化为 能。
2、常见的电热器有： 、 、 等。
3、电热器的效率公式： 说出公式中每个字母表示的意义。
老师问题创生： ；
。
学生问题发现： ；
。
第二部分 学习反馈
1. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．电脑
2. 电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因为
（ ）
A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
3．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
4. 如图1所示，是研究 ( http: / / www.21cnjy.com )电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）
A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙　　B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙　　D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
5. 某导体电阻为40Ω，通电1min产生的热量是9600J。求：
（1）通过它的电流是多少？
（2）当通过它的电流增大1倍时，在相同的时间内产生的热量是多少？
学习反思:
第十六章 电流做功与电功率 助学案 参考答案
16.1 从测算家庭电费说起
1、D； 2、C； 3、太阳能 216； 4、220V 5 10 2500； 5、12V 3600J 2400J
16.2 电流做功的快慢（1）
1、100； 2、0.9； ( http: / / www.21cnjy.com ) 3、C； 4、D； 5、11, 3.96x106，1.1； 6、R1=40Ω R2=80Ω P1=0.4W。
16.2 电流做功的快慢（2）
1、C； 2、D；3、40 1210Ω 0.18A 10；4、6 12 变暗； 5、44Ω 704W。
6、并联时，60W的灯亮 ( http: / / www.21cnjy.com )，因两灯并联时都正常发光，实际功率等于额定功率。串联时，40W的灯亮，因两灯串联时都不能正常发光，通过计算可知40W灯的电阻大于60W灯的电阻，40W灯的实际功率大于60W灯的实际功率。
16.3 测量电功率
1、（1）断开 0.6（2）图略（3）A （4）2.2 B （5）0.5 （6）灯泡断路。
16.4 科学探究：电流的热效应
1、B；2、D；3、C；4、C；5、（1）2A （2）38400J。
甲
乙
图1
图2
图3
R1
S
V
R2
图4
R1
U
甲
U
R1
R2
乙
图1
S
U
A
R1
R2
图2
图3
图2
图1
图23
甲
乙
图1