1、 15.1 电能表和电功 1.1.通过观察，知道电能表的作用，了解电能表的技通过观察，知道电能表的作用，了解电能表的技 术参数，学会认读电能表，会利用电能表计算电术参数，学会认读电能表，会利用电能表计算电 路中消耗的电能。路中消耗的电能。2.2.通过实验，理解电流做功的本质。通过实验，理解电流做功的本质。3.3.通过思考，利用串、并联电路的特点，设计通过思考，利用串、并联电路的特点，设计“验验 证影响电功大小因素证影响电功大小因素”的实验方案。的实验方案。4.4.通过学习，树立和强化节电环保的意识。通过学习，树立和强化节电环保的意识。各式各样的家用电能表电能表电能表(1)220V(4)1200
2、r/KWh(2)5(10A)(3)kwh(5)3135.71kwh=3.6106J0.5kwh=_J7.2106J=_kwh1.81062(a)(a)感应式电能表感应式电能表(b)(b)电子式电能表电子式电能表电能表示数电能表示数额定电压额定电压5A5A：基本电流：基本电流 10A10A：能长期运行的最大电流：能长期运行的最大电流表示每消耗表示每消耗1kWh1kWh（度）（度）的电能，转盘转动的电能，转盘转动12001200圈圈表示每消耗表示每消耗1kWh1kWh（度）（度）的电能，指示灯闪烁的电能，指示灯闪烁32003200次次小明家小明家20152015年年1 1月底与月底与2 2月月底电
3、能表的示数如图所示，请计底电能表的示数如图所示，请计算小明家算小明家2 2月份消耗了多少电能？月份消耗了多少电能？74 2 621月月84 3 722月月电能表的计量单位是电能表的计量单位是 ，符号，符号 ，俗称，俗称 。1kwh=1kwh=,在数值上等于功率为在数值上等于功率为1KW1KW的供电器的供电器工工作作1h1h所消耗的电能。所消耗的电能。千瓦时千瓦时kwhkwh度度3.63.610106 6J J电流电流（电能）（电能）（内能）（内能）电流电流（电能）（电能）（光能）（光能）电流电流（电能）（电能）（机械能）（机械能）点拨点拨 的功，叫做的功，叫做 ，用字母，用字母 表表示，国际单
4、位是示，国际单位是 ，符号，符号 。电流所做电流所做电功电功W焦耳焦耳J电功电功电压电压电流电流通电时间通电时间电功的大小与哪些因素有关呢？电功的大小与哪些因素有关呢？你的猜想依据是什么？你的猜想依据是什么？活动：探究电功大小与电压或电流大小的关系活动：探究电功大小与电压或电流大小的关系想一想：想一想：1.1.你要用哪些实验器材？作用分别是什么？你要用哪些实验器材？作用分别是什么？2.2.如何比较电功的大小？用到了什么物理研究方法？如何比较电功的大小？用到了什么物理研究方法？3.3.如何控制电流或电压电相等？用到了什么物理研究方法？如何控制电流或电压电相等？用到了什么物理研究方法？结论：在结论
5、：在电流电流和和通电时间通电时间相同相同时，时，电压大电压大的灯泡，的灯泡，电电流做的流做的功功越越多多。结论：在结论：在电压电压和和通电时间通电时间相同相同时，时，电流大电流大的灯泡，的灯泡，电电流做的流做的功功越越多多。点拨点拨生活经验告诉我们，当电压和电流相同时，生活经验告诉我们，当电压和电流相同时，用电器通电时间越长，电流做功就越多。用电器通电时间越长，电流做功就越多。2.2.如果将通过用电器的电流记为如果将通过用电器的电流记为，加在用，加在用电器两端电器两端的的电压记为电压记为U U，通电时间为，通电时间为t t，电流对用，电流对用电器电器所做的功记为所做的功记为WW，则：则：W=U
6、W=Utt1.1.电功大小与电功大小与电压电压、电流电流以及以及通电时间通电时间有关。有关。电功的表达式：电功的表达式：1V1A1S1VAS1J=解：解：例题：例题：电能表表盘上标明电能表表盘上标明1200r/kWh1200r/kWh，将某用电器，将某用电器单独接在该电能表上，当用电器工作了单独接在该电能表上，当用电器工作了5 5分钟后，电分钟后，电能表的转盘转过能表的转盘转过60r60r，(1)(1)求该用电器消耗的电能？求该用电器消耗的电能？h)r/(kW1200r60201201=1.8105J=3.6106JW=kWh(2)(2)若用电器额定电压为若用电器额定电压为220V，求通过该用
7、电器，求通过该用电器的电流？的电流？一个电热器电阻是一个电热器电阻是440440欧，把它接入家庭电路中欧，把它接入家庭电路中工作工作1010分钟消分钟消耗的电能是多少焦？耗的电能是多少焦？分析：先由，I=U/R，算出通过电热器的电流再根据W=UIt，算出电热器消耗的电能想一想：除了运用欧姆定律之外，还有没有更直接的方法计算电功呢？电功的公式推导电功的公式推导我们知道，根据 ，再结合之前学过的欧姆定律 ，再经过变形就可以得到：综合上面的结论可以得到电功的表示式为：=注意：以上表达式中的 ，只适用于纯电阻电路纯电阻电路，即电能完全转化完全转化为内能的电路（如电热水器、电炉等）。信息快递信息快递电路
8、的类型类型一：纯电阻电路类型二：非纯电阻电路，即电能除了除了转化为内能之外还转化为其他形式的能还转化为其他形式的能（如电动机、电风扇、洗衣机等）例题1：电阻R1,R2的阻值之比为1:2,将电阻R1,R2串联在电路中,R1,R2两端的电压之比 ,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比 。串联电路中常用公式：W=I2Rt W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn总结与归纳：例题例题2 2：电阻：电阻R1,R2R1,R2的阻值之比为的阻值之比为2:3,2:3,将电阻将电阻R1,R2R1,R2并联并联在电在电路中路中,通过通过R1,R2R1,R2两端的电流之比两端的电流之比 ,在在相同时间内相同时
9、间内R1R1、R2R2消耗的电能之比消耗的电能之比 。并联电路中常用公式：W=U2t/R W1:W2=R2:R1总结与归纳：无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总 功的常用公式：W=W1+W2+Wn 例题3.在图甲所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变电阻R1的阻值为30欧闭合开关S，电流表的示数如图乙所示求通过电阻R1的电流；求电阻R2的阻值；若一段时间内电流对电阻Rl做的功为30焦，求这段时间内电流对电阻R2做的功W2探究一：电能及电能的计量探究一：电能及电能的计量 1.（福州）小玲上月末抄表时电能表的示数是（福州）小玲上月末抄表时电能表的示数是本月末抄表时的示数如图所示，若电价为本
10、月末抄表时的示数如图所示，若电价为0.5元元/kWh,她家她家本月应交电费本月应交电费_元。从表盘上你还能元。从表盘上你还能获得的信息有获得的信息有_。（写出一条即可）（写出一条即可）3 2 5 83最大测量额定电流最大测量额定电流20A165.75小玲上月用电：小玲上月用电：3589.83258.3=331.5度度小玲上月应交电费：小玲上月应交电费：331.50.5=165.75（元）（元）2.王亮同学家的电能表上标有王亮同学家的电能表上标有“3 200imp/(kWh)”的字样，的字样，他用表记录了他用表记录了2min内电能表内的灯闪烁了内电能表内的灯闪烁了128次，那么用次，那么用电器平
11、均电器平均1min消耗的电能是（消耗的电能是（）A.7.2kWh B.0.72kWhC.0.2kWh D.0.02kWh2min内消耗的电能是：内消耗的电能是：1283200=0.04（kWh）那么那么,1min消耗的电能是：消耗的电能是：0.042=0.02（kWh）D下列现象中能量的主要转化方式是什么？下列现象中能量的主要转化方式是什么？（1）日光灯：）日光灯：_。（2）水力发电机：）水力发电机：_。（3）电烙铁：）电烙铁：_。（4）电风扇：）电风扇：_。电能转化为光能电能转化为光能机械能转化为电能机械能转化为电能电能转化为内能电能转化为内能电能转化为动能电能转化为动能1.测量较大电能时用
12、刻度盘读数，即测量较大电能时用刻度盘读数，即W=W2-W1;2.测量较小电能时利用转盘转数计数，即测量较小电能时利用转盘转数计数，即W=（n表示电能表在某段时间内的转数，表示电能表在某段时间内的转数，N表示电能表铭牌上表示电能表铭牌上标的转盘转数）。标的转盘转数）。hkWNn探究二：计算电功和电能 1.（北京）导体两端的电压为（北京）导体两端的电压为6V，通过导体的电流为，通过导体的电流为1A，通电时间为，通电时间为10s，电流做功，电流做功_。60J根据做功公式根据做功公式W=UIt直接得直接得W=6V1A 10s=60J探究二：计算电功和电能 2.（2015重庆重庆A）小宇用如图甲所示电路
13、对一只标有）小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱电阻箱R0的阻值可在的阻值可在0-9999之间调节，根据所测数据作之间调节，根据所测数据作出了灯丝的出了灯丝的I-U图象（如图乙所示），根据图象可知小灯图象（如图乙所示），根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为泡正常发光时的电阻为_；如果将电阻箱；如果将电阻箱R0的阻值调的阻值调为为10，通电，通电10s电流通过电流通过R0所做的功为所做的功为_JR0（1）由图象读灯泡电流）由图象读灯泡电流0.8A时，灯两端的电压，根据欧姆定时，灯两端的电压，根据欧姆定律公
14、式律公式I=U/R计算此时灯泡电阻；计算此时灯泡电阻；（2）由图象找到通过某一电流时，灯泡与）由图象找到通过某一电流时，灯泡与R0电压和恰好为电电压和恰好为电源电压源电压9V，根据，根据W=UIt计算通电计算通电10s电流通过电流通过R0所做的功所做的功1036拓展探究探究二：计算电功和电能探究二：计算电功和电能 3.（漳州）如右图所示的电路，电源电压不变，滑动（漳州）如右图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为变阻器的最大阻值为20。闭合开关，当滑动变阻器的滑。闭合开关，当滑动变阻器的滑片片P滑到滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3A
15、；当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P滑到滑到b端时，小灯泡恰好到正常发端时，小灯泡恰好到正常发光，电流表示数为光，电流表示数为0.8A。求：。求：（1）电源电压；）电源电压；（2）灯光正常发光）灯光正常发光1min消耗的电能。消耗的电能。根据欧姆定律：根据欧姆定律：RUI 及变形公式及变形公式:U=IR可求（可求（1）当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P滑到滑到a端时，通过端时，通过R1的阻值最大；的阻值最大；当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P滑到滑到b端时，通过端时，通过R1的阻值最小；的阻值最小；根据并联电路电流的性质可知当滑动变阻器的滑片根据并联电路电流的性质可知当滑动变阻器的
16、滑片P滑到滑到b端时，通过小灯泡的电流端时，通过小灯泡的电流I=0.8A0.3A=0.5A再根据电功公式再根据电功公式W=Ult求求(2).（1）U=I1R1=0.3A20=6V;（2）IL=I2-I1=0.8A-0.3A=0.5A,WL=UILt=6V0.5A60s=180J 探究二：电能的计量小组合作观察如图所示的电能表，认识下列参数的含义：（1）“kWh”:_;（2）“220V”:_;（3）“10（20）A”：_;（4）“600r/kWh”:_。表示这个电能表的单位是表示这个电能表的单位是千瓦时（度）千瓦时（度）表示这个电能表应该在表示这个电能表应该在220V的电路中使用的电路中使用表示
17、这个电能表的标定电流为表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为额定最大电流为20A表示接在这个电能表上的用电器，每消表示接在这个电能表上的用电器，每消耗耗1kWh的电能，电能表上的转盘转过的电能，电能表上的转盘转过600转转电能转化为其他电能转化为其他电能（功）电能（功）千瓦时千瓦时度度9595.837.2形式的能形式的能611212.86720.2CB8.如图所示电路中两灯泡如图所示电路中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知，在盒内的连接方式未知，电源电压为电源电压为6V。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为。开关闭合后两灯均发光，电流表读数为0.9A;若把若把L1取下，取下，L2仍发
18、光，电流表读数变为仍发光，电流表读数变为0.3A。(1)L1和和L2是并联还是串联？是并联还是串联？(2)取下取下L1后后,5s内内L2消耗多少电能消耗多少电能?(3)L1的电阻多大？的电阻多大？（1）L1与与L2是并联，通过是并联，通过L2电流为电流为0.3A,通过通过L1电流为电流为0.6A;（2）W2=UI2t=6V0.3A5s=9J;（3）.106.0611AvIUR1.电功的计算公式：电功的计算公式：W=UIt。2.变形公式有变形公式有.22RtIwtRUw和3.测量较大电能时用刻度盘读数，即测量较大电能时用刻度盘读数，即W=W2-W1;hkWNn4.测量较小电能时利用转盘转数计数，即测量较小电能时利用转盘转数计数，即W=（n表示电能表在某段时间内的转数，表示电能表在某段时间内的转数，N表示电能表铭牌上表示电能表铭牌上标的转盘转数）。标的转盘转数）。1.1.通过本节课的学习你又知道了哪些知识？通过本节课的学习你又知道了哪些知识？2.2.在本节课的学习中运用了哪些科学方法？在本节课的学习中运用了哪些科学方法？
