第十三章第1节电能和电功(课件+教案+练习)

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名称 第十三章第1节电能和电功(课件+教案+练习)
格式 zip
文件大小 38.2MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2017-01-06 14:23:05

文档简介

课题:电能与电功
教学目标
(一)知识目标:
1.了解电能的各种来源与应用,知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况;
2.知道电能及其单位;
3.知道电能表的作用和读数方法。
(二)过程与方法
1.通过电能表的学习,培养学生观察、分析和初步的综合能力;
2.通过电能表的应用,培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
培养学生对科学的求知欲,使学生乐于探究日常生产生活中所包含的物理学知识,提高学习物理的兴趣。
教学重点和难点
重点:从电能的各种来源与各种应用来理解电能的重要性,家庭电能表的读数方法。
难点:电功概念及电能表的读数。
教学流程:
情境引入
多媒体展示图片:机车获得的能量源于强大的电力系统,是电流做功的结果。
进行新课
电能
老师播放视频,学生观看并思考,短片中的电器把什么能转化为什么能?
( 新知讲解:电能.mp4 )
老师出示图片:塔吊模型,让学生分析它是电能转化为哪种形式的能?
出示图片:
老师引导学生分析它们能量的转化:
用电器的电能
电流 做功
其他形式的能
让学生总结电动机、电热器、电灯转化为哪种形式的能。
师生共同总结:
电功的概念:电流所做的功。
符号:W
实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
实验探究:电流做功的多少与哪些因素有关
老师提问:电压、电流、电阻中你觉得哪个会和电流做功有关?还想添加什么?确定电流做功与哪些因素有关?
学生回答:电压、电流、通电时间。
老师展示实验电路、实验原理、实验器材
实验电路:
实验原理:通过电动机提升物体高度,定性判断电做功多少。
实验器材:电源、开关、滑动变阻器、电动机、电流表、电压表、铁架台。
实验步骤:
(1)实验探究一:探究电流做功与时间的关系
(2)实验探究二:探究电流做功与电流、电压的关系
实验记录表格:
U /V I/A t/s 高度
1
2
3
4
交流与讨论:
1.电路中电流电压一定,通电时间越长,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
2.在通电时间一定时,电压电流越大,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
让学生小组讨论总结结论:电路中电压越大,电流越大,通电时间越长,电流所作的功越多。
师生共同总结:
电功的单位:电功的单位是焦耳 ( J ) 生活中常用千瓦时又叫“度”,符号是kW·h。
老师出示例题并分析,学生解答。
例题: 一把电烙铁接在220V的电路中,通过它的电流是350mA,问通电30min消耗了多少电能?
已知:U=220V, I=350mA=0.35A, t=1800s.
求:W=?
解:由电功的公式得
W=UIt
=220V× 0.35A× 1800s
=1.386×105J.
答:通电30min,电炉铁消耗了1.386×105J的电能。
电能表
老师播放电能表知识短片请学生观看,来了解一些关于电能表的小常识。
( 新知讲解:电能表.mp4 )
普通电能表
老师展示普通电能表图片
展示一些小常识:
220 V —— 电能标应在220V的电路中使用。
2.5(10)A —— 电能表的允许通过的最大电流为2.5A,短时间允许通过的最大电流是10A。
50 Hz —— 电能表在50 Hz的电路中使用。
1440 r/kWh —— 每消耗1 KWh的电能,电能表转盘转过1440转。
IC卡电能表
老师展示IC卡电能表图片
3、电能表读数
计算方法:最初的数字减去后来的数字即 3209.2-3207.7=1.5kWh
让学生认识1度电的作用,引导学生日常生活中注意节约用电。
随堂练习
1、小明家的电能表本月末的示数是3760,上月末的示数是3646,这个月他家用去多少电能?如果电费为0.45元/度,这个月他家应交多少电费?21世纪教育网版权所有
解:W=W1-W2=3760度-3646度=114度
114度×0.45元/度=51.3元
答:这个月他家应交51.3元电费。
2、家用电灯在一次使用时通过的电流是0.2A,消耗的电能是2.64×104J,这个电灯这次用了多长时间?21教育网
已知:I=0.2A,W= 2.64×104J,
U=220V,求:t=
解:由W=UIt得,
t= =2.64×104J/(220V×0.2A)=600S
小结
1.电功是指电流做的功;电流做功实际上是电能转化为其他形式能的过程。
2.在国际单位制中电功单位是焦耳(J);1kw h=3.6x106J
3..电能表(俗称电度表): 用来到测量电功仪表。
五、板书设计
电功和电能
1.电能的来源:电源—把其他形式的能转化为电能。
2.电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。
3.电能的常用单位:焦耳
1度=1千瓦时
电能表
作业
课后作业题第4题。
内容
次数
1 kW·h=3.6106J
1 kW·h=3.6106J
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
精品资料·第 1 页 (共 1 页) 版权所有@21世纪教育网电能和电功
一.选择题(共8小题)
1.下列实例中是为了将电能转化为内能的是(  )
A.应用核能发电 B.阳光促使植物生长
C.用电热水壶烧水 D.电力驱动列车行驶
2.电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费.该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是(  )
A.电能表﹣kW h B.电压表﹣V C.电流表﹣A D.电表﹣度
3.下列不属于电功单位的是(  )
A.伏 库 B.伏 安 C.瓦 秒 D.焦耳
4.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是(  )
A.电动机主要是把电能转化为机械能 B.白炽灯主要是把电能转化为内能
C.给蓄电池充电是化学能转化为电能 D.电炉主要是把电能转化为内能
5.如图所示,下列电器设备工作时,将电能主要转化为内能的是(  )
A. B.
电视机 洗衣机
C. D.
电风扇 电热水壶21世纪教育网版权所有
6.电能表可以直接测量(  )
A.电流通过用电器所做的功 B.电路两端的电压
C.电路中的电流 D.用电器消耗的电功率
7.下列仪表中,能直接测量电功的是(  )
A.电流表 B.电压表 C.测电笔 D.电能表
8.甲、乙两个用电器的电压之比为2:1,电流之比为1:2,通电时间之比为5:4,则两个用电器消耗的电能之比为(  )21教育网
A.5:1 B.5:4 C.4:5 D.5:8
二.填空题(共3小题)
9.2016年3月20日晚,小明家参与了合肥市“地球一小时”活动,在熄灯一小时的时间里,共节省了0.5kW h的电能,合   J.www.21-cn-jy.com
10.电动自行车的电池能反复充放电使用,既节约了资源,也保护了环境.电池充电时,电能转化为   能,骑行时,将电能转化为   能.【来源:21·世纪·教育·网】
11.一台“220V 120W”的液晶电视机,正常工作2h消耗的电能为   KW h.
三.计算题(共1小题)
12.电磁炉因高效、安全、方便进入千家万户.小芳家有一台电磁炉,其部分参数如表所示,小芳选用功率为2000w档位,将锅内质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开,耗时8min.[g取10N/kg,当地气压为1个标准大气压].求:21·世纪*教育网
型号 ×××
额定电压 220V
工作频率 50HZ
额定功率 400~2000W
(1)锅内的水吸收的热量为多少;
(2)若小芳改用功率为1600W的档位,用同一只锅将相同质量、相同初温的水烧开,耗时为650s.请通过计算说明选用哪个档位烧水,消耗的电能更少.www-2-1-cnjy-com
 
参考答案
一.选择题(共8小题)
1.C
【解析】
A、应用核能发电,是将核能转化为电能,故A不符合题意;
B、阳光促使植物生长,是将太阳能转化为化学能,故B不符合题意;
C、用电热水壶烧水,消耗电能转化为内能产生热量,被水吸收,使水的内能增加、温度升高,故C符合题意;
D、电力驱动列车行驶,消耗电能转化为机械能,故D不符合题意.
故选C.
【点评】本题考查了核能发电、光合作用、电热器、电动机的能量转化,属于基础题目.
2.A
【解析】
电能表(俗称电度表)是用来测用户消耗电能多少的仪表,国际单位是千瓦时(kW h),俗称“度”;
电流表是测量电路中电流大小的仪表,国际单位是安培(A);
电压表是测量电路两端电压大小的仪表,国际单位是伏特(V);故A符合题意,BCD不符合题意.
故选:A.
【点评】本题考查了电学中测量工具的作用,对常见仪表、仪器、工具要知道它的用途,并会正确使用,属于基础性题目,比较简单.2-1-c-n-j-y
3.B
【解析】
A、根据W=UIt=UQ可知,电压与电量单位的乘积,即伏 库也是电功的单位,不合题意;
B、由公式P=UI可知,伏 安是电功率的单位,不是电功的单位,符合题意;
C、根据公式W=Pt可知,瓦 秒是电功的单位,不合题意;
D、焦耳是电功的国际单位,不合题意.
故选B.
【点评】电能、电功的单位:焦耳(J)﹣主单位,千瓦时或度(kW h)﹣常用单位,瓦 秒(W s)﹣由W=Pt得出的单位,伏 安 秒(V A s)﹣由W=UIt得出的单位.
4.C
【解析】
A、电动机主要是消耗电能产生了机械能,故A正确;
B、白炽灯是消耗电能而产生内能的装置,故B正确;
C、给蓄电池充电是消耗了电能转化为了化学能,故C错误;
D、电炉消耗电能而产生内能,故D正确;
本题选错误的,故选C.
【点评】本题考查了用电器的电能转化.电流做功是把电能转化为了其它形式的能的过程.
5.D
【解析】
在常见的家用电器中,电风扇、洗衣机主要是电能转化成机械能,电视机主要是电能转化为声能和光能,电热水壶把电能转化成内能.21cnjy.com
故选D.
【点评】本题考查了用电器中的能量转化,要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机,把电能转化为机械能.
6.A
【解析】
A、电能表可以直接测量电功,即可以测量电流通过用电器所做的功,故A正确;
B、电路两端的电压用电压表测量,故B错误;
C、电流可以用电流表测量,故C错误;
D、用电器消耗的电功率,可以用伏安法测量,故D错误.
故选A.
【点评】本题考查了电能表的作用,本题是一道基础题,掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与掌握.21·cn·jy·com
7.D
【解析】
解:A、电流表是测电路电流的仪表,不符合题意;
B、电压表是测电压的仪表,不符合题意;
C、测电笔是来辨别火线、零线的,不符合题意;
D、电度表是测量电路消耗电能的仪表,符合题意;
故选D.
【点评】本题考查电学常用测量工具的作用,是一道基础题.
8.B
【解析】
已知甲、乙两个用电器的电压之比为2:1,电流之比为1:2,通电时间之比为5:4,则两电阻消耗电能之比:2·1·c·n·j·y
==××=.
故选B.
【点评】本题考查了电功公式的灵活应用,要注意各量之间的关系不要颠倒.
二.填空题(共3小题)
9.1.8×106
【解析】
因为1kW h=3.6×106J,故0.5kW h=0.5×3.6×106J=1.8×106J.
故答案为:1.8×106.
【点评】此题较为简单,属于单位换算题,了解两个单位间的计算进制是解题关键.
10.化学;机械.
【解析】
电池充电时,电能转化为化学能,储存在电池的内部.
电动自行车骑行时,电动机将电能转化为机械能,使车运动.
故答案为:化学;机械.
【点评】本题考查电动自行车充电和工作时的能量转化,注意其充电和放电使用时,其能量转化方向是不同的.
11.0.24.
【解析】
已知P=120W=0.12kW,t=2h,
由P=可得,正常工作2h消耗的电能:W=Pt=0.12kW×2h=0.24kW h,
故答案为:0.24.
【点评】本题考查电功的计算,解题过程中要注意单位的换算,比较简单,属于基础知识.
三.计算题(共1小题)
12.见解析
【解析】
(1)水吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J;
(2)由P=可得,
用2000W的档位消耗的电能是:W1=P1t1=2000W×480s=9.6×105J;
用1600W的档位消耗的电能是:W2=P2t2=1600W×650s=1.04×106J;
则W1<W2,故用2000W的档位消耗的电能更少一些.
答:(1)锅内的水吸收的热量为多少;
(2)用2000W的档位消耗的电能更少一些.
【点评】该题考查了热量的计算和电能的计算,难度不大,综合性较强.
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【义务教育教科书北师大版九年级物理全册】
第一节 电能和电功
学校:________
教师:________
机车获得的能量源于强大的电力系统,是电流做功的结果。
观看视频思考,以下电器把什么能转化为什么能?
一、电能和电功
一、电能和电功
一、电能和电功
用电器的电能
其他形式的能
电流
做功


电动机
机械能
电热器
内能
电 灯
内能、光能
一、电能和电功
电功:电流所做的功。
符号:W
实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
一、电能和电功
总结
实验探究:电流做功的多少与哪些因素有关
猜测:电压、电流、通电时间。
问题:电压、电流、电阻中你觉得哪个会和电流做功有关?还想添加什么?确定电流做功与哪些因素有关?
一、电能和电功
V
S
M
A
实验电路:
通过电动机提升物体高度,定性判断电做功多少。
实验原理:
一、电能和电功
实验器材:
电源、开关、滑动变阻器、电动机、电流表、
电压表、铁架台
实验探究一:探究电流做功与时间的关系
一、电能和电功
电压电流相同,通电时间不同。
实验探究二:探究电流做功与电流、电压的关系
通电时间相同,电压电流不同。
一、电能和电功
实验记录表格
U /V I/A t/s 高度
1
2
3
4
内容
次数
一、电能和电功
交流论证:
1、电路中电流电压一定,通电时间越长,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
2、在通电时间一定时,电压电流越大,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
结论:
电路中电压越大,电流越大,通电时间越长,电流所作的功越多。
一、电能和电功
精确试验数据表明:
电流所作的功跟电压、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
U:电压——伏特 I :电流——安培
t :时间——秒 W:电功——焦耳
一、电能和电功
电功的单位
电功的单位是焦耳 ( J )
生活中常用千瓦时又叫“度”,符号
是kW·h
1 kW·h=3.6 106J
一、电能和电功
解:由电功的公式得
W=UIt
=220V× 0.35A× 1800s
=1.386×105J.
答:通电30min,电炉铁消耗了1.386×105J的电能。
例题: 一把电烙铁接在220V的电路中,通过它的电流是350mA,问通电30min消耗了多少电能?
已知:U=220V, I=350mA=0.35A, t=1800s.
求:W=?
一、电能和电功
二、电能表
请观看电能表知识短片
1、普通电能表
二、电能表
220 V —— 电能标应在220V的电路中使用。
2.5(10)A —— 电能表的允许通过的最大电流为2.5A,短时间允许通过的最大电流是10A。
50 Hz —— 电能表在50 Hz的电路中使用。
1440 r/kWh —— 每消耗1 KWh的电能,电能表转盘转过1440转。
1kW·h=1度=3.6×106J
二、电能表
1、普通电能表
二、电能表
2、IC卡电能表
kWh
3
2
0
7
3000R/kWh
7
8
9
0
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
9
1
2
前后两次读数之差就是这段时间消耗的电能
可以显示用电器工作时所消耗的电能
初:3207.7kW·h
差:1.5kW·h
末:3209.2kW·h
二、电能表
3、电能表读数
1度电的作用
电炉炼钢1.6kg 生产化肥0.7kg 采掘原煤105kg
电车行使0.85km 一次灌溉麦田330m2 机织棉布11m
二、电能表
一次灌溉农田330m2
洗衣机工作2.7小时
二、电能表
1度电的作用
1、小明家的电能表本月末的示数是3760,上月末的示数是3646,这个月他家用去多少电能?如果电费为0.45元/度,这个月他家应交多少电费?
解:W=W1-W2=3760度-3646度=114度
114度×0.45元/度=51.3元
答:这个月他家应交51.3元电费。
随堂练习
2、家用电灯在一次使用时通过的电流是0.2A,消耗的电能是2.64×104J,这个电灯这次用了多长时间?
随堂练习
已知:I=0.2A,W= 2.64×104J,
U=220V,求:t=
解:由W=UIt得,
t= =2.64×104J/(220V×0.2A)=600S
1.电功是指______________。
电流做功实际上是___________的过程。
2.在国际单位制中电功单位是____
3.电能表(俗称电度表): 用来到测量___仪表.
 
1kw h=____J
电流做的功
电能转化为其他形式能
焦耳(J)
3.6x106
电功
本课小结