18-1电功和电能导学案.doc

1、181电能电功导学案潜山四中物理组一、学习目标：1、说出获得电能的途径，说出电能在生产、生活中的应用，说出电能的常用单位。2、说出电能表的作用，说出电能表表盘上一些数据的物理意义，会在家庭电路中连接电能表，会读电能表的数值。3、说出电功，知道电功与消耗的电能之间的关系。4、记住电功的计算公式、单位，会用公式WUIt进行简单的计算。二、重点、难点 重点：1、电能表的作用，电能表表盘上一些数据的物理意义，会读电能表的数值，电能的常用单位。 2、电功及其计算公式、单位，并会用公式WUIt进行简单的计算。 难点：1、根据转盘转过的转数来计算电路消耗的电能。2、电功及其计算公式、单位，并会用公式WUIt

2、进行简单的计算。三、课前预习：1、电能的常用单位是，俗称，符号，113.6106J2、电能表是测量的仪器，或者说是测量的仪器。3、电功的计算公式是W，电功的单位是，符号。四、导入新课：观察媒体动画现代生活离不开电。五、自主学习，合作探究：探究点1电能【阅读】课本P87P89电能，回答问题。1、电能的来源（1）电池供电：能转化为电能。（2）发电站：结论：各种各样的发电厂和电池，把能转化为电能，供人们使用。2、电能的利用（1）电灯照明：电能转化成能。（2）电热器烧水：电能转化成能。（3）电风扇转动：电能转化成能。（4）电吹风：电能转化成能和能。（5）太阳能路灯：白天，能转化为能储存在蓄电池里，晚上

3、，蓄电池里的能转化成能。（6）电饭煲：电能转化成能。结论：在生产、生活中，各类用电器在工作过程中把电能转化成能。3、电能的单位：能量的国际单位：，符号：。生活中的电能单位：，符号：，俗称：。113.6106J4、电能的测量电能表（1）电能表（电度表）的作用：测量的仪表。（2）常用单相电能表的种类：感应式电能表、电子式电能表、IC卡电能表等等。（3）认识电能表的铭牌：“220 V” 表示；“10（20）A”：10A表示这个电能表的，20A表示这个电能表的。电能表工作时的电流不应超过电流。“50 ”表示这个电能表应在的电路中使用。“600 Revs/kWh”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗的电

4、能，电能表上的转盘转过转。（4）电能表的接法：（5）电能表的读数：方法：整数（）一位小数，其中，红圈里的数字是小数。针对训练：1小明家电能表月初的示数如上右图所示，如果他家一个月用了120度电，则月末电能表的示数应为 ，他家本月应交电费_元(当地电费价格为05元/kwh)。2如图是电子式电能表，表盘上“3200imp/kWh”表示每用电指示灯闪烁次。表中的示数是kwh，合J。探究点2电功【阅读】课本P90电功，回答问题。1、电功：通过用电器做的功，用字母表示。在SI制中，电功的单位是，符号是。2、电流做功的过程，实质上就是电能转化为的过程,就是消耗电能的过程。电流做了多少功，就有多少能转化成能

5、，或者说用电器就消耗了多少能。如：饮水机有10J的电能转化成10J的内能，那我们就说电流做了的功。3、电功的计算：实验表明：如果通过用电器的电流为，加在用电器两端的电压为U，通电时间为t，则电流对用电器所做的功（或者说消耗的电能）为W，则： 公式：。【点拨】1、公式中U表示某段电路两端的，单位是；I表示通过该电路的，单位是；t表示通电，单位是；W表示电流在该段电路上所做的，单位是。说明举例电路的同一性W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积单位的同一性W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s，若有

6、一个单位不符合以上单位，不经换算就代入公式计算则会出现错误某灯泡两端电压是6V，通过灯泡的电流是0.2A，求通电1h电流做的功。W=UIt=6V0.2A3600s=4320J，若不经换算就计算则得出W=UIt=6V0.2A1h=1.2J，结果显然是错误的2、3、导出式：导出式说明W=UQ电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电荷量的乘积。例：手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6 V，容量为750 mAh。它充满电后所储存的电能是J。公式W=UIt=Pt可以用来计算任何情况下电流所做的功，而导出式是由欧姆定律推出的，它仅适用于纯电阻电路中。所谓

7、纯电阻电路，是指电流流过该电路时，电能全部转化成内能，若电能只有一部分转化成内能，这样的电路被称为非纯电阻电路，在此电路中，不能用导出式计算电功，例如：电动机电路，蓄电池充电等。4、电功的分配关系（1）如图，电阻R1与R2串联，W1、W2分别为R1、R2在相同时间内所消耗的电能，试利用所学电学知识证明：（2）如图，电阻R1与R2并联，W1、W2分别为R1、R2在相同时间内所消耗的电能，试利用所学电学知识证明：（3）在如图所示的串联电路和并联电路中：若电流通过R1和R2所做的功分别为W1和W2，电路中电流所做的总功为W，请推导出W与W1和W2的关系为：WW1W2练习：1、电阻R1、R2的阻值之比

8、为14，把它们串联在电路中，在相同时间内通过它们的电流I1I2= ；电压U1U2= ；电功W1W2= 。2、电阻R1、R2的阻值之比为14，把它们并联在电路中，在相同时间内通过它们的电流I1I2= ；电压U1U2= ；电功W1W2= 。3、如图所示，电源电压为12V，R2=40，S闭合后，电流表示数为0.8A，求：（1）1min内R1、R2消耗的电能各是多少？（2）电流通过R1、R2在1min做的总功是多少？六、当堂检测：1电流通过一个用电器，如旋转彩灯，在1s内产生的内能是150J，光能是100 J，机械能是50J，则电流做功为（ ）A、100JB、150JC、250JD、300J2、如图是

9、一个家庭电路中的电能表示意图，根据图中数据，你能得到哪些信息？请写出两条：（1）；（2）。3、如果在上述家庭中，现在室内只接了一只灯泡，测出转盘3min内转了15r，利用这些数据，可算出灯泡在这段时间消耗的电能是J 。4、同一幢楼房上住有小明、小方、爽爽、玲子四家，四家的电能表安装在一起，如图所示为各家电能表的表面（局部）。一天，四家都只使用一只相同的白炽灯泡，却发现_家的电能表转得最快，该家的人觉得自己家的电能表有问题，请电力部门的人检查后发现电能表是准确的，请帮电力部门的人告诉他家电能表转得快的原因是因为。5、如图所示，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当开关

10、S闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是( )A. 电流通过A、B所做的功是WAWBB. 电流通过A、B所做的功是WAWBC. 电流通过A、B所做的功是WAWBD. 无法比较电流通过A、B时做功的大小6、一根电热丝先后接到220V和110V的电路中，则在相同时间内的电功之比为 （ ）A. 21 B. 12 C. 41 D. 147、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20。闭合电键S，电流表A1的示数为0. 3A，电流表A2的示数为0. 2A。求：（1）电源电压U。（2）电阻R2的阻值。（3）通电10s，电流通过电阻R2做的功W2。时间电能表示数/kWh4月6日上午8：001

11、15.84月8日上午10：00116.38、一天，小明放学回家看电视，看完后，把遥控器一摁，电视关了。他发现电视机上还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态）。于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次，趁父母出差，他设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其他所有电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去奶奶家住了两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数（记录数据如下表）。问：（1）在小明外出这段时间里，他家电视机消耗的电能是_kWh。（2）通过实验，小明得到的结论是：电视机在待机状态时_。（3）据估计，我市电视机在待机状态下消耗的电能一年有近6000 k

12、Wh，令人警醒。要显著降低电视机的这种电能消耗，你认为可以采取哪些方法？8、解析：（1）U=I1R1=0. 3安20欧=6伏（2）R2=U/I2=6伏/0. 2安=30欧（3）W2=UI2t=6伏0. 2安10秒=12焦9、解析：（1）0.5；（2）要消耗电能；（3）从使用方面考虑，看完电视后及时关掉电视机上的电源开关（或拔掉电源插头），而 不用遥控器“关机”；从制造方面考虑，要改进设计，提高技术，使电视机的待机耗电减少。电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600impkWh”表示每用电1 kWh指示灯闪烁1600次。（2013淄博）如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光

13、控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5kwh，能使“12V、30W”的一盏路灯正常工作5天（路灯平均每天工作10h），求：（1）路灯正常工作时的电阻；（2）正常工作时每盏灯每天消耗的电能；（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率（2013淄博）如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S白天与a点接触，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上与b点接触，蓄电池给路灯供电，太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5kwh，能使“12V、30W”的一盏路灯正常工作5天（路灯平均每天工作10h），求：（1）路灯正常工

14、作时的电阻；（2）正常工作时每盏灯每天消耗的电能；（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率分析：（1）已知路灯的额定电压和额定功率，利用公式R= U2P得到电阻；（2）已知路灯的额定功率和正常工作时间，利用公式W=Pt得到每天消耗的电能；（3）已知已知路灯的总工作时间和额定功率，可以得到消耗的电能；已知接收的太阳能和路灯消耗的电能，利用公式= W电W光得到转换效率解答：已知：U额=12V P额=30W=0.03kW t0=10h W光=7.5kWh n=5求：（1）R=？（2）W0=？（3）=？解：（1）P=U2R，路灯的电阻为R=U额2P额=(12V)230W=4.8；（2）P=Wt，路灯每

15、天消耗的电能为W0=Pt0=0.03kW10h=0.3kWh；（3）路灯5天消耗的电能为W电=nW0=50.3kWh=1.5kWh，太阳能电池板把光能转化为电能的效率为=W电W光100%=1.5kWh7.5kWh100%=20%答：（1）路灯的电阻为4.8；（2）路灯每天消耗的电能为0.3kWh；（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率为20% 有一种太阳能路灯（电路如图），光控开关S1白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电，时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 1

16、0W”的节能灯，平均每天各工作6小时。（1）路灯正常工作一天共消耗的电能是多少千瓦时？（2）已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5kW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。（3）请举出太阳能路灯的两个优点。 （1）主灯一天消耗的电能：W1=P1t=1510-3kw6h=0.09kw.h 副主灯小消耗的电能：W2=P2t=1010-3kw6h=0.06 kw.h 路灯正常工作一天消耗的电能：W= W1+W2=0.09kw.h+0.06 kw.h=0.15kw.h (2)一天收集的太阳能：W光=Pt=1.5kw/m20.5m210h=7.

17、5kw.h 路灯正常工作5天消耗的电能：W电=0.75kw.h =10(3)太阳能路灯的优点:采用太阳能电池可以节约电能 主灯和副灯切换工作,也节约电能 太阳能零排放无污染取之不尽等(只要有环保节能方面的任意二条合理答案各给（2011黔东南州）在我州境内西江、剑河温泉等旅游景区安装了太阳能路灯图甲是某型号太阳能路灯，乙是它的结构示意图路灯主要是由1盏“12V10W”高效节能灯、太阳能电池板和一个铅酸蓄电池组成每充电一次，路灯如果按照每晚工作10h计算，最多可连续正常工作4天晚上铅酸蓄电池最多能储存 0.40.4kWh的电能，这相当于完全燃烧 0.0480.048kg的标准煤所放出的热量（煤的热

18、值为3.0107J/kg），这些煤使用一段时间后，剩余的煤热值为 3.01073.0107J/kg太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与 CC触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与 BB触点接触即可使用这种路灯的优点是太阳能清洁、无污染、取之不尽太阳能清洁、无污染、取之不尽（写出一条即可） （10桂林）如图4所示，是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应用是（）A小风扇是一个美化城市的时尚装饰 B小风扇是用

19、来给太阳能电池散热的C太阳能电池同时向小风扇和路灯供电D小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向路灯供电标定电流即为额定电流。电气设备长时间连续工作，稳定温度达到最高容许温度时的电流成为该设备的标定电流。亦指电器设备额定电流是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等下），电气设备的长期允许电流。解释：工作电流应不大于它，可以小于它。附注：标定电流现已改称为额定电流。电能表的标定电流电能表上总有一个表示电流的字样 如 10（20）A10是说该表的标定电流为10A，最大额定电流为20A（平时通过的最大电流为10A，短时间允许通过的最大电流为20A），电能表较为特殊，他不同于一般的用电

20、器，这里的10解释为额定电流是不通的，因为他所标的220V也不是他的额定电压，而是表示他应该在220V的电路中使用，意思是说，即使在190V，12A的电路中，他也可以正常工作，所以这里 的标定电流的含义和额定电流的含义完全不同，这里的电压也 不能叫做额定电压正确的表述是：该电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A“基本电流”或“标定电流”是标志电能表性能及测量准确程度的一个重要参数，它决定额定最大电流的大小他们是两种不同的概念，要注意区分。额定电流是对用电器来说的，是指用电器正常工作时的电流。当实际电流大于或小于额定电流时，用电器不能正常工作，所以在使用时，一般要在额定电流下工作，使用电

21、器能正常工作。 而标定电流是指工作电流应不大于它，可以小于它，但一般不能超过标定电流的两倍。（2013江苏无锡）小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp（kWh）”字样。11月底的示数为，12月底的示数为，则他家12月份消耗的电能是_kWh。某电能表的表盘上标有“10（20）A“字样，则（）A电能表的额定电流为20AB通过电能表的电流不能超过10AC电能表的额定电流为10A20AD电能表允许使用的最大电流为20A解：“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，20A是指电能表工作是短时间内允许通过的最大电流是20A故选D电能表的使用及其读数 概念：专门用来计量某一时间段电能累计值的仪

22、表叫做电能表，俗称电度表。 电能表：铭牌和意义“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用；“10(20)A是说这个电能表的标定电流是10A，在短时间内电流允许大一些，但不能超过20A；“50Hz”是说这个电能表在50Hz 的交流电路中使用； “600FevskWh”是说接在这个电能表上的用电器，每消耗1kWh的电能，电能表上的转盘转过600转读数方法电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的这段时间内消耗的电能种类除了目前使用较普遍的机械式电能表之外，常用的还有Ic卡电能表(读数是由液晶板显示的) 利用电能表计算电功： 根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。在计算时通常有两种方法：(1)先根据每kwh的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能。(2)由于电能表的转盘的转数与电流做的功(或消耗的电能)成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。13