13.1 电能和电功 教案（2024新课标）（核心素养目标）

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第十三章 电功和电功率
13.1 电能和电功
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：
电流做功与电压、电流、通电时间的关系
4.科学态度与责任：
通过家庭一个月应付电费的计算，有节约用电的认识
教学重点： 电能和电功
教学难点： 探究电功的大小与电压、电流、通电时间的关系。
教学课时：1课时
教学用具： 电流表、电压表、铁架台、电动机、重物、停表、电源、导线、开关、电能表。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
高速电力机车是铁路运输的重要动力机械。机车获得的能量源于强大的电力系统，是电流做功的结果。
二、新课讲授，师生互动
（一）电能和电功
观察图所示的用电器。
图甲中，接通电源后，电饭煲中的食物很快被加热。在这个过程中，电饭煲把什么能转化为什么能
图乙中，接通电源后，电风扇转动。在这个过程中，电风扇把什么能转化为什么能
图丙中，闭合开关使台灯发光。在这个过程中，台灯把什么能转化为什么能
以上实例中，电饭煲把电能转化为食物的内能；电风扇中的电动机把电能转化为电风扇扇叶的机械能；台灯把电能转化为光能。
在第十章中我们知道，能是做功的本领，做功可以使一种形式的能转化为其他形式的能。在上述实例中，电能转化为其他形式的能的过程，就是电流流过用电器做功的过程，电流做的功称为电功。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
电功用W表示，它的大小与哪些因素有关呢
实验探究
让电流通过一个小电动机带动重物升高。猜想电流做功与哪些.因素有关，思考如何用学过的知识来间接判断你的猜想是否正确。按照图所示的装置进行探究实验。
1.电压、电流相同，通电时间不同，通过重物升高的高度判断电流做功与通电时间的关系。
2.通电时间相同，电压、电流不同，通过重物升高的高度判断电流做功与电压、电流的关系。
实验数据和现象
1.电压相同，电流相同，通电时间越大，重物升高越高；
2.电压相同，通电时间相同，电流越大，重物上升越高；
3.电流相同，通电时间相同，电压越大，重物上升越高。
从实验数据和现象中可以得出结论:电动机两端的电压越 ，通过电动机的电流越 ，通电时间越 ，电流做功就越多。
大量事实表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。
W= UIt。
上式中，U的单位用伏(V)，I的单位用安(A)，t的单位用秒(s)，则W的单位就是焦(J)。
1J = 1V·A·s= 1 N·m。
1焦=1伏·安·秒=1牛·米
（二）电能表
在实验中，我们通常用电压表、电流表以及停表分别测量电压、电流和通电时间，然后根据W = UIt来计算电流通过用电器做了多少功。在生产、生活中一般用电能表来直接测量电流做的功。图为常见的电能表。
交流讨论
观察你家的电能表，上面的数字、符号各代表什么？与同学交流一下。
电能表(又称电度表)是测量用电器利用了多少电能的仪表，可以显示用电器工作时所消耗的电能，也就是电流所做的功。电能表连接在用户的所有用电器之前的进户端(向用户供电电路的输入端)。用户在某一段时间内消耗的电能，就是这段时间结束和开始时电能表计数器所显示的数字之差。
电能表的计量单位是千瓦时，符号是kW·h。日常生活中惯称的“度”就是千瓦时。
1 kW·h= 3.6 × 106J。
例题 月初、月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示。小明家的用电器这个月消耗了多少电能 如果民用电的价格是0.40元/(kW. h), 小明家这个月应交多少电费
解 小明家这个月所消耗的电能为电能表计数器两次显示数字之差。
W= 561.2 kW·h - 478.2 kW·h
= 83kW·h
= 83 ×3.6X106J≈3.0 X 108 J。
电费= 0.40元/(kW·h) ×83 kW·h= 33.20元。答 小明家的用电器这个月大约消耗了3.0X108 J的电能，这个月应交电费33.20元。
例题 一台洗衣机接入220V的家庭电路中，通过的电流为0.5A，工作1h消耗的电能是多少焦？合多少度？
解 洗衣机工作消耗的电能等于电流所做的功
W=UIt
=220V×0.5A×3600s
=3.96×105J
=0.11kW·h
答 洗衣机消耗的电能为3.96×105J，合0.11度。
三、总结反思，超越自我
1．电能与电功
用电器消耗的电能，转化为其他形式的能量，就是电流所做的功叫做电功，用字母W表示。电功=消耗的电能=转化其他形式的能量。用电器能够把电能转化为内能、机械能、声能、光能和化学能等。电能可以方便转化成其他形式的能量，电能应用广泛。
电功 W=UIt 1J=1V·A·s
2.电能表。
电功用电能表测量。它的示数以数字显示，单位是千瓦时，符号是kW h，俗称“度”。电能表前后两次读数之差就是消耗的电能。功和能量的单位是焦耳。1kW h=3.6×106J 。
四、板书设计，整合提升
1.电能与电功
用电器消耗的电能，转化为其他形式的能量，就是电流所做的功叫做电功，用字母W表示。电功=消耗的电能=转化其他形式的能量。用电器能够把电能转化为内能、机械能、声能、光能和化学能等。电能可以方便转化成其他形式的能量，电能应用广泛。
电功 W=UIt 1J=1V·A·s
2.电能表。
电功用电能表测量。它的示数以数字显示，单位是千瓦时，符号是kW h，俗称“度”。电能表前后两次读数之差就是消耗的电能。功和能量的单位是焦耳。1kW h=3.6×106J 。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 电饭煲把电能转化为食物的内能
B. 电风扇中电动机把电能转化为电风扇叶的机械能
C. 台灯把电能转化为光能
D. 电能不具有做功本领
2．下列说法不正确的是（ ）
A.做功可以使一种形式的能转化为其他形式的能
B.电能转化其他形式的能的过程就是电流流过用电器做功的过程
C.电流做的功不等于电能转化为其他形式的能
D.电流做的功称为电功
3．下列加热方式属于电流做功的是（ ）
A.用天然气灶烧水
B.用电水壶烧水
C.用太阳灶烧水
D.用煤炉烧水
4．下列电热器能量转化说法正确的是（ ）
A.电暖气将内能转化为电能
B.洗衣机将机械能转化为电能
C.给蓄电池充电将化学能转化为电能
D.电灯将电能转化为光能和内能
5．下列说法错误的是（ ）
A.电功用电能表测量
B.电能表的计量单位是J
C.功和能量的单位是焦耳
D.1kW h=3.6×106J
参考答案1.D；2.C；3.B；4.D；5.B。
六、作业：P105.T3
课外作业P105-106.T1、T2、T4。
P106 阅读材料 我国巨型水力发电站
教学反思：
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