18.1 电能 电功 教案【核心素养目标】（2022新课标）

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第十八章 电功率
18.1 电能 电功
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道电流做功的过程就是消耗电能的过程，了解不同用电器能量的转化；
（2）知道电能表是测量电能的工具，了解电能表的参数；
（3）结合实例理解电功，知道电能的计算公式及单位。
2.科学思维：
理解消耗的电能就是电流所做的功。
3.科学探究：
认识电能表的各项参数，会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能，会通过电能表计算电费。
4.科学态度与责任：
通过了解1kW·h的电能的作用，对节约用电有进一步的认识。
教学重点：电能和电功的计量。
教学难点：对电功的理解及计算电路中电流做的功。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、电能表。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮安全顺利出舱。飞船在返回过程中有电流做功才能成功。
在崇山峻岭中，有时风和日丽，有时狂风劲舞，在风的吹动下，扇叶时而徐徐转动，时而急速回旋，整个风车田犹如一支乐队在演奏一首气势磅礴的交响曲。
风车发出的电是由什么能转化来的？一个风车一天能发多少电？风力发电有什么好处？
太阳能发电是由什么能转化来的？一个太阳能电站一天能发多少电？太阳能发电有什么好处？
看来，这许多问题还真需要我们静下心来认真思考。
二、新课讲授，师生互动
各种各样的发电厂，如火力、水力、风力发电厂，以及各种各样的电池，它们把不同形式的能转化为电能（electric energy），供人们使用。
（一）电能
生活中的电能无处不在。电灯把电能转化为光能，为我们照明；电动机把电能转化为机械能，使得电扇旋转、电力机车飞驰；电热器把电能转化为内能，可以烧水、使电热孵化器中的小鸡破壳而出；电视机、电脑依靠电能工作，把各种信息加工后传给我们；人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能提供卫星上的用电器······
每个家庭都用电。我们使用的电主要由电网提供，不同家庭用电的多少不同。同学们一定常听父母说，上个月用了多少“度”电。这里说的“度”就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。
在物理学里，常用能量的单位是焦耳。1千瓦时比1焦耳大得多。它们之间的关系是
1kW·h=1╳103W╳3600s=3.6╳106J。
（二）电能的计量
用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表（也叫电度表）计量出来。
如图是一种电能表。用电时，中间的铝质圆盘转动，圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已用去的电能。
220V表示这个电能表应该接在220V的电路中使用。
5（20）A表示这个电能表标定电流为5A，额定最大电流为20A，电能表工作时不能超过额定最大电流。
50Hz表示这个电能表在频率为50Hz的电路中使用。
720r/kW h表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1KW h的电能，电能表上的转盘转过720转。
电能表上显示的数字是表从开始计数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。
例如，家中电能表在月初的示数是3246.8kW·h，月底的示数是3265.4kW·h，这个月家庭用电就是
3265.4kW·h-3246.8kW·h
=18.6kW·h。
目前常用的电能表是ＩC卡式的，用户将ＩC卡充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要到银行为ＩC卡储值，并重新将卡插入电能表。
还有一种电能表，其中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，示数由液晶板显示。
在实际生活中，为了计费方便，读数时常常只读整数，略去小数。
想想议议
随着信息技术的发展，出现了远程售电系统，方便了用户交费。另外，阶梯电价、分时电价等计费方式的出现，改变了人们的用电方式。请你在课外查找相关信息，并与同学互相交流。
电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。为节约一度电，我们要从点滴做起。
采掘原煤100kg；电炉炼钢1.6kg；洗衣机工作约2.7h；电车行驶0.85km；
灌溉农田约330m2；电脑工作约5h。
（三）电功
电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。即电功（electric work）是多少。例如，电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也就是说电流做功使电动机能够向外输出动能。电炉工作时，可以说电能转化成了内能，也就是说电流做功使电炉的内能增加······在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实，两种说法是一样的。
电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。研究表明，当电路两端电压为U，电路中电流为Ｉ，通电时间为t时，电功W（或者说消耗电能）为 W=UＩt 。
电压U的单位是伏特（V），电流Ｉ的单是安培（A），时间t的单位是秒（s），电功W的单位是焦耳（J）。
1焦=1伏安秒，1J=1VAs 。
例题，有一块手机电池标明电压为4.4V，充电电流为1.5A，充电2h可以充满，电流对电池所做的功为多少？
解：电压U=4.4V，电流I=1.5A，时间t=2h=7200s，
电流对电池所做的功
W=UIt=4.4V×1.5A × 7200s
=47520J。
三、总结反思，超越自我
1. 各种发电厂、各种电池把不同形式的能转化成电能，供人们使用。
2.能量的单位是焦耳（J），电能的常用单位是千瓦时（kW·h）。1kW·h=3.6╳106J。测量电能用电能表（kW·h）;消耗电能=前后两次示数之差。
节约用电，从点滴做起。
3. 用电器可把电能转化其他形式的能。电流做功等于消耗的电能。电路两端电压为U，电路中电流为Ｉ，通电时间为t时，电功W（或者说消耗电能）为 W=UＩt 。单位：1焦=1伏安秒
四、板书设计，整合提升
1. 各种发电厂、各种电池把不同形式的能转化成电能，供人们使用。
2.能量的单位是焦耳（J），电能的常用单位是千瓦时（kW·h）。1kW·h=3.6╳106J。测量电能用电能表（kW·h）;消耗电能=前后两次示数之差。
节约用电，从点滴做起。
3. 用电器可把电能转化其他形式的能。电流做功等于消耗的电能。电路两端电压为U，电路中电流为Ｉ，通电时间为t时，电功W（或者说消耗电能）为 W=UＩt 。单位：1焦=1伏安秒
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 各种发电厂把不同形式的能转化为电能
B. 干电池供电把化学能转化电能
C. 蓄电池供电把电能转化为化学能
D. 电灯把电能转化为光能和内能
2．下列说法正确的是（ ）
A. 测量消耗的电能用电能表
B. 电能表的单位通常用焦耳
C. 1度=1焦耳
D. 电能表标有5（20）A，表示最大电流为5A
3．一个用电器两端电压为220V时，通过的电流是5A，通电5min消耗的电能是（ ）
A. 1100kW·h
B. 5500J
C. 330000J。
D. 2200kW·h。
4．一个小灯泡两端电压为3.8V时，通过的电流是0.3A，通电1min消耗的电能是（ ）
A.1.14kW·h
B. 68.4J
C. 18J。
D. 68.4kW·h。
5．一块手机用锂电池，上面标明电压为3.7V时，容量为1130mA·h，它充满电后，大约储存的电能是 （ ）
A. 4181kW·h
B. 1051.6J
C. 15051.6J。
D. 4181J。
参考答案1.C；2.A；3.C；4.B；5.C。
六、作业：P90.T4
课外作业P90T1、T2、T3。
教学反思：
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