2019初中物理（暑假衔接）电功、电能教案.doc

1电功电功 电能电能【教学目标】1、掌握电功及电能的基本概念；2、电功和电能的计算。【教学重点】1、电功电能的单位掌握及换算；2、电功计算公式中字母的含义。【教学难点】1、电能表的读数。【进门得分】1.通过导体的电流为零下列说法正确的是（ D ）A导体的电阻也为零 B通过导体的电流越大，导体的电阻一定越小 C导体两端电压为零，导体的电阻也为零 D导体的电阻是导体本身的一种性质 2. 小刚按照图所示的电路图连接电路，闭合开关后，发现两只灯泡都不亮，且电流表示数为零，电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则可能是 ( B )A灯泡 L1短路 B灯泡 L1断路 C灯泡 L2断路 D灯泡 L2短路3.在如图所示的电路中，电源电压不变，开关 S 闭合，灯 L1、L2都正常发光。一段时间后，突然其中一盏灯熄灭，而电流表和电压表的示数都不变。出现这一现象的原因可能是( D ）A灯 L1短路 B灯 L2短路C灯 L1断路 D灯 L2断路2【教学内容】要点一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为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。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间 。可表示为：WUIt3.单位：焦耳（J） 11V A=1JsN m要点诠释：1.电流通过电灯时，电流做功，灯丝灼热发光,，电能转化为内能和光能；电吹风通入电流， 电流做功，把电能转化成内能和机械能；电热水瓶，通过电流做功，利用电能把水烧开， 把电能转化成内能；洗衣机利用电能，通过电流做功，把电能转化为机械能和内能，把衣 物洗净。2. 根据 W=UIt 和欧姆定律有：其中 W=UIt 是普遍适用的；而 只适用于纯电阻电路。 （纯电阻电路：将电能全部转化为内能 的电路）要点二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。3.重要参数的意义：（1） “220V”表示电能表应该在 220V 的电路中使用；（2） “10（20A） ”表示这个电能表的标定电流为 10A，在短时间应用时电流可超过 10A，但不能超过 20A；（3） “50Hz”表示它在 50 赫的交流电路中使用；（4） “600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 千瓦时的电能，电能表上的转盘转过 600 转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过 n 圈时,消耗的电能为3；（5）新型电能表：IC 卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。【过手练习】类型一、电能的转化1.用电器是将电能转化为其他形式能的器件，下列用电器中，利用电能转化为机械能的是（ C ）A电熨斗 B电灯 C洗衣机 D电视机 举一反三：【变式】如图所示的家用电器中主要是将电能转化为内能的是（ A ）类型二、电功的计算2. 一个额定电压为 12V 的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是 0.5A，工作10min，电流做功为 3600 J。举一反三：【变式】加在导体两端的电压为 3V，通电 2min，电流所做的功为 360J，则通过这导体的电流是（ D ）A180A B120A C600A D1A3.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上，在时间 t 内电流做功 W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上，在时间 t 内电流做功为 W2，则 W1与 W2之比是（ C ）4A4：1 B2：1 C1：4 D1：2类型三、电能表4.（多选）有一种电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法不正确的是（ AB ）A电能表的读数是 351.77kWh B “10（20）A”是指这个电能表的额定最大电流是 10 安 C “220V”是指这个电能表应当用在 220 伏电路中 D “3000r/kWh”是表示用电器每消耗 lkWh 的电能，电能表上的转盘转过 3000 转举一反三：【变式】如图是单相电子电能表，关于它的技术参数和作用，下列叙述中正确的是（ B ）A电能表是测量电功率的仪表 B图中 50Hz 表示电能表适用的交流电频率 C图中 5A 表示允许在短时间内通过电能表的最大电流 D图中 3200imp/（kwh）表示每消耗 1kWh 电能电能表的转盘转 3200 转【拓展训练】一、选择1.家庭每月用电量的计量单位是（ D ）A库仑 B瓦特 C焦耳 D千瓦时52.下列几种家用电器正常工作时，主要将电能转化为内能的是（ C ）A电风扇 B抽烟烟机 C电烤箱 D空调 3.对于不同电路里的两个用电器，下列说法中正确的是（ D ）A.用电器中电流越大，通电时间越长，电流做的功就一定越多B.在相等的时间里，用电器中的电流越大，电流做的功就一定越多C.通过用电器的电量越多，电流做的功就一定越多D.消耗的电能越多，电流做的功一定越多4.下列关于电功“焦”同其他单位之间的换算关系，正确的是（ C ）A.1=1焦伏安/ 秒 B. 1=1焦伏欧 C. 1=1焦伏安秒 D. 1=1焦伏/ 库5.如图所示的电路中，R1R2。在相同的时间内，电流通过 R1、R2所做的功 W1、W2，它们之间的关系为（ C ）AW1W2 BW1=W2 CW1W2 D无法判断6.要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的 2 倍，以下措施可行的是（ B ）A仅使电压变为原来的 2 倍 B电压不变，而使用电器电阻变为原来的一半C仅使电流变为原来的 2 倍 D同时改变电压为原来的 4 倍，电阻为原来的 2 倍7. （多选）如图所示，四只相同的灯泡分成甲、乙两组，分别接上电压相同的电源，如果6甲、乙两组灯泡消耗的电能相等，则（ AC ）A通过 L1与 L3的电流比是 1：2 BL1与 L3两端的电压比是 2：1C甲组与乙组通电时间比是 4：1 D甲组与乙组的总电阻之比是 1：4【出门检测】二、填空8.电流通过用电器时要做功，这叫做 电功 ，电灯发光时，电能转化为 内能 ，蓄电池被充电时，电能转化为 化学能，电流通过电炉时，电能转化为 内能 ，电流通过电风扇时，电能转化为 机械 能，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为 机械能 。总之，电流做功的过程就是将电能转化为 其他形式 能的过程。9. 一个用电器工作时的电压是 6V，通过的电流是 0.2A，通电 5 分钟，电流做了 360 J的功。10.有一块手机用的锂电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 1000mAh，它充电后，大约存储了 1.332×104 J 的电能。11.如图所示电路，电源电压不变，R1=30。当 S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.1A；当 S1和 S2都闭合时，电流表的示数为 0.4A，在 1min 内电流通过 R1与 R2做功之比W1：W2= 3:1 。712.一个同学家中的电能表，月初示数为，月末示数为，则这个月该同学消耗的电能为 50 度，合 1.8×108 J。13. 某一导体两端加 6V 的电压时，1min 通过导体横截面的电荷量（即电量）是 30C，则导体中的电流为 0.5 A，在这段时间内，电流通过该导体所做的功是 180 J。三、简答14.某电动自行车的技术参数如下：蓄电池 36V、10Ah，整车质量 40kg。一个质量为 60kg的人骑着它在水平路面上以 5m/s 的速度匀速行驶 20 分钟，受到的阻力约为总重的 0.02 倍（g=10N/kg） 。请计算：（1）蓄电池可以贮存多少焦耳的电能？（2）在行驶过程中，电动机做了多少功？（3）在行驶过程中，电动机线圈中的电流是 4A，电动机的效率是多少？解：（1）蓄电池储存的电能：W电=UIt=36V×10A×3600s=1.296×106J；（2）人和车的总重力：G=（m人+m车）g=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N，人车受到阻力：f=0.02G=0.02×1000N=20N，因为匀速，则 F=f=20N；电动机对自行车做的功：W=Fs=Fvt=20N×5m/s×1200s=1.2×105J。（3）电动机做的总功：W总= UIt=36V×4A×20×60s=1.728×105J，则电动机的效率为：=（W/W总）×100%=【（1.2×105J）/（1.728×106J ） 】×100%69%。【课后作业】15. 一电动机线圈的电阻为 1，线圈两端所加电压为 2V 时，电流为 0.8A，电动机正常工作。（1）在求电动机正常工作 l min 所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：小明解：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J小华解：W=I2Rt=（0.8A）2×1×60s=38.4J你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由。（2）求电动机正常工作 lmin 所转化的机械能是多少？解：（1）小明对；因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，8还有部分电能转化成内能（或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律） 。（2）1min 内这台电动机所转化的机械能为：W'=W-Q=96J38.4J=57.6J；电动机正常工作lmin 所转化的机械能是 57.6J。