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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. 做功. 热. 内.
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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