第十五章从测算家庭电费说起

第十五章 从测算家庭电费说起第一节科学探究: 电流做功与哪些因素有关

教学目标 ①了解常见用电器工作时能量的转化，会利用电能表测量电功。 ②知道电流做功跟哪些因素有关。 ③知道电功的计算公式、单位，并能进行简单的计算。

类比后猜测 水流可以推动小船运动做功,电流会做功吗? 请思考: 电流流经用电器做功了吗?

它们是利用电流来____的,它们是利用电流的__效应来工作的.它们在工作的过程中把电能转化___能它们是利用电流来____的,它们是利用电流的__效应来工作的.它们在工作的过程中把电能转化___能做功热内

它们是利用电流的效应来使电动机和电风扇工作的.它们在工作的过程中把电能转化 ____能。磁机械

给手机电池或铅蓄电池等充电，是利用了电流的效应。在此过程中，把电能转化为能。给手机电池或铅蓄电池等充电，是利用了电流的效应。在此过程中，把电能转化为能。化学化学

电流通过导体会产生各种效应，如: 电流的热效应，磁效应, 化学效应. • 电流通过导体产生各种电流效应的过程就是电流做功的过程.电流做功的过程就是 • 电能转化成其他形式的能的过程. 电流做功的实质

你家消耗的电能怎样测出来?用什么仪器? 请阅读课本怎样测算家庭电费(注意“加油站”）

单相电能表技术参数 电压:220V 电流规格:5(10)A 频率:50HZ 每千瓦时转数:1200r/(KW·h)

1.电能表上标有“220V，5（10）A”的字样表示 额定电压为220V； 5A的意义：； 10A的意义：。可以用在最大功率为220V×5A＝1100W的家庭电路中长时间允许流过电能表的最大电流为5A 短时间内允许流过的最大电流为10A 2.电能表上的“1200r／kW·h”字样表示： . 每消耗1kw·h的电能，转盘转动1200圈

1月底: 4267.8 W1=______kw•h 2月底: 4374.4 • W2=______kw•h W2-W1= 106.6 2月份耗电： W=_____________kw•h

提出问题 电流做功与哪些因素有关?

猜想假设 电流做功与电压有关电流做功与电流有关电流做功与通电时间有关

设计实验 既然电流做功的多少可能与电压、电流、通电时间有关，我们在研究时将采用______的方法。控制变量

怎样比较电功大小呢？ 电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为多少其它形式的能。因此，我们可以根据电流做功的过程中，转化成的其它形式能的多少（如：内能、光能、机械能等）来间接判断电流做功的多少.而对内能大小的判断最简单，本实验中我们就根据电流做功过程中，电能转化为内能的多少来判断电流做了多少功.象这种研究问题的方法叫做________ 转换法小灯泡是利用电流的热效应工作的，那么在同一电路中，小灯泡越亮，说明电流做功越。多

× A A × 实验1：探究电流做功与电流的关系 L1 L2 设计电路 (R1＞R2) 图1 并联思考： 1.两灯是串联还是并联？（） 2.两灯两端的电压什么关系？（）相等 3.哪个灯泡中的电流大呢？（） L2 现象：亮通过小灯泡的电流越大，灯泡越；电流越小，灯泡越。暗结论：加在用电器上的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做功。越多

实验2：探究电流做功与电压的关系 × × V V L1 L2 设计电路 (R1＞R2) 图2 思考：串联 1.两灯是串联还是并联？（）相等 2.通过两灯的电流什么关系？（） 3.哪个灯泡两端的电压高呢？（） L1 现象：亮小灯泡两端电压越高，灯泡越；电压越低，灯越。暗结论：通过用电器的电流和通电时间都相同时，加在用电器上的电压越高，电流做功。越多越多实验证明：某用电器通电时间越长，电流做功。

进一步的研究表明： “某段电路上的电功，跟这段电路两端的_______,电路中的_____及通电的_____成正比” 电压电流时间即： W = UIt 1 J = 1 V•A•S

焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。公式： Q=I2Rt

例1：一电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？例1：一电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？分析：只需求出在1h内的电功，就可以知道所消耗的电能. 已知：U=220V, I=350mA=0.35A, t=3600s. 求：W=？解：由电功的公式得：W=UIt =220V× 0.35A× 3600s =2.772×105J. 答：通电1h，电烙铁消耗了2.772×105J的电能。

例2：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。例2：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。（1）求电动机正常工作1min所消耗的电能；（2）求电动机正常工作1min所产生的内能；（3）求电动机正常工作1min所转化的机械能。已知：U=2V, I=0.8A,R=1 Ω,t=1min=60s 求： W电;Q;W机解：W电=UIt=2V×0.8A×60s=96J. Q=I2Rt=(0.8A)2×1 Ω×60s=38.4J W机= W电－Q=96J－38.4J=57.6J 答：电动机正常工作1min所消耗的电能、产生的内能、转化的机械能分别为96J、38.4J、57.6J.

练习巩固 电功 1.电流所做的功叫。 2.电功的实质：电流做功的过程就是将电能转化成的过程。其他形式的能内 3.电能的转化：在家庭中，电暖器把电能转化为能；洗衣机把电能转化为能；给蓄电池充电是把电能转化为能；白炽灯照明是把电能转化为能和能。机械化学内光焦耳千瓦时 4.电功的国际单位是，生活中常用做电能的单位。1kw·h=J. 3.6×106

实际应用 1.为了降低彩电的电能消耗，请你提出两条合理化建议。减少彩电的待机时间（1）；适当降低彩电的音量（2）. 中考回顾 1.小华家电能表4月底的示数为， 5月底的示数为，则小华家5月份消耗的电能kW·h，应付电费元(按每度电均价 0．5元计算)． 40 20 2.手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的铭牌中有“3.6V750mAh”的字样，由此可知该电池的电压是V，它充足电后储存的电能是J. 3.6 9720

3.在如下图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中，通过比较______________，我们可以比较电流做功的多少。利用图甲的电路可以得到的结论是________________________________________；3.在如下图所示的“探究影响电流做功的因素”的实验中，通过比较______________，我们可以比较电流做功的多少。利用图甲的电路可以得到的结论是________________________________________；利用图乙的电路可以得到的结论是 ___________________________________________。灯泡的亮度电流和通电时间相等，灯泡两端电压越大，电流做功越多电压和通电时间相等，通过灯泡的电流越大，电流做功越多

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