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第十六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(第一课时)
学习目标1、从能量转化的角度认识电能,能简单描述电能和我们生活的关系。 2、通过实验探究认识电流做功的相关因素。
学习重难点 实验探究电流做功跟哪些因素有关。实验探究电流做功跟哪些因素有关。 自主学习(一)家庭电路 (1)、家庭电路有几个组成部分? (2)、电能表的作用是什么? (3)、看课本图15—1,说出一些家用电器是通过什么做功的?电能转化成了什么形式的能? (4)、用电器消耗的电能是一样多的吗?消耗电能的多少可以用什么仪表来测量? (二)电能表
1、能量的转化通常是通过 来实现的,如图15-1所示的一些家用电器中,你能说出它们是通过什么做功的?电能转化成了什么形式的能?
电灯工作时,_______做功,电能转化为_______能;电风扇工作时,______做功,电能转化为_______能.
2、什么是电功?电流做功的实质是什么?
答:电功就是电流所做的功叫电功。电流做功的过程实质上就是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其它形式的能,就消耗了多少电能。
3、你认识电能表吗?如图15—2所示,电能表是用来测量电功(电能)的仪表。电能表的红色框内的数字为小数,单位名称是千瓦时,符号“kw?h” ,俗称 。两次数字的差值为消耗的电能。1 kw?h= 3.6×106J,相当与1kw的用电器工作1小时所消耗的电能。
重要参数的意义:
电能表中的“220V”表示______________;“2.5A(5)”表示 。 50Hz:表示电能表应在50Hz的交流电路中使用。 3000r/(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,电能表的转盘就转过3000转。 右图重点能表显示的示数为 。 练习1:(05·北京西城区)如图15—1—1所示,电能表的示数是______________kW·h。
练习2:小明家2006年1月底与2月底,电能表示数如图所示,则小明家2月份消耗多少电能?若1 KW·h电价为0.52元/ KW·h,则2月份小明家应付多少电费?
练习3、一只家用电能表标有3000r/( kW·h),现在家内只接了一只灯泡,测出转盘3分钟内转15转,利用这些数据算出灯泡在这段时间内消耗的电能是 kW·h = J。 小组合作
第一组: 1.串联电路里的两盏电灯L1和L2,若L1的电阻比L2的电阻大,在相等的时间里,电流通过 做的功多。若两灯并联在电路中,则电流通过 做的功多。
2、两电阻丝串联后接到电压恒定的电源上,在相同的时间内消耗的电功之比为W1:W2=2:3,如果将他们并联后接入原电路中,在相同的时间内消耗的电功之比是
第二组: 1.能量的转化,通常是通过__________来实现的。电灯工作时,__________做功,电能转化为________ __能;
电风扇工作时,__________做功,电能转化为__________能。
3、两个相同的电阻并联后接在某电源上(电压恒定),在t时间内电流做功240J,若改为串联再接到同一电源上,则在相同的时间内电流做的功 。
第三组: 2.电流做多少功,就消耗了多少的_________。也就是就有多少的__________转化为其他形式的能。
2、如图15—1—7所示,两个电阻器并联在电路里,已知电阻值R1>R2。闭合电键后,电流强度的大小是I1________I2,在相等时间内,电流通过两个电阻做的功是W1________W2。(填等于,大于或小于)。
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(作业2 ) ( 作业3) 第四组: 3、(05·佛山市)小蕾把两段电阻不同的金属丝A、B (RA 1.电功的基本单位是__________,简称__________,用__________表示。电功还有一个常用单位,叫做__________,用__________表示。1KWh=__________J。 第五组: 3.家用电能表是用来测量_________的仪表。它计量的单位称作__________。图1a是小红同学家8月30日显示的数字,图1b是9月30日显示的数字。小红家9月份消耗了__________KWh的 3 7 5 4 8 电能。如果每1KWh的电能价格是0.45元,小红家这个月的电费是__________3 5 4 2 3 图1a 图1b 元。 4、R1、R2两电阻并联后接入电路,若R1<R2,在相同时间内消耗的电能分别为W1和W2,则 [ ] A.W1>W2 B.W1<W2 C.W1=W2 D.无法判定 第六组: 1、根据图26-4所示的器材,可以做研究电流做功与哪个因素 图26-4 有关的实验?请画出电路图并连接实物图 6、小红房间用的台灯工作时灯光两端的电压是220V,通过灯泡的电流是0.273A,这只灯泡工作10s消耗的电能是__________J,它工作1h要消耗__________KWh的电能,如果每天工作4小时,每个月(以30天计)要消耗约__________KWh的电能。 第七组: 6、一个正在工作的电炉子,通过它的电流时4A,1分钟内电流做功是多少? 1.小红房间用的台灯工作时灯光两端的电压是220V,通过灯泡的电流是0.273A,这只灯泡工作10s消耗的电能是__________J,它工作1h要消耗__________KWh的电能,如果每天工作4小时,每个月(以30天计)要消耗约__________KWh的电能。 第八组: 2.已知教室一盏日光灯正常工作时,通过它的电流是0.125A,请你算算这盏日光灯工作一个小时消耗的电能是多少?如果我们每天开灯5个小时,那么这盏灯每个月(以30天计)要消耗多少度的电能? 2、如果要研究电流做功和通电时间的关系,实验应该如何进行?请写出简单步骤并画出电路图。 课堂展示 拓展延伸 连线生活实践 图26-4 “冰箱节能小窍门——1、将电冰箱摆放在环境温度低,而且通风良好的位置, 要远离热源,避免阳光直射。摆放冰箱时顶部左右两侧及背部都要留有适当的空间,以利于散热。2、在平时存取食物时,尽量减少开门次数和开门时间。3、要待热的食品冷却后,才能放进电冰箱。4、冰箱存放食物要适量。” 以上内容摘录自某报纸的一篇文章。节约能源、保护环境是每个公民应尽的义务。你家使用冰箱时注意到了这些么? 2 9————————————————————————————————————————————————————————2013 赤水市第七中学 班级: 组别: 姓名: 组内评价: 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(第二课时) 探究电流做功与哪些因素有关 (1)、如果你家有两个不一样的灯泡,怎样比较他们电流做功的多少?(注意比较条件) (2)、课本实验中是怎样比较电热丝电流做功的多少?这种比较方法是在什么条件下进行的? (3)、课本实验中用了几种电路连接方式?这样做的目的是什么? 1、制定计划与设计实验: 如图15-3、 15-4所示的两个实验装置都是依据电流的热效应设计的,即电流做功使电能转化为物体的内能。当物体的内能增加时,温度就会升高,因此,我们通过温度计示数变化的大小,可以判断电流做功的多少(转换法)。既温度计示数变化越大,电流做的功就越 。实验采用的方法是: 。 2、进行实验与收集证据 实验一:通过探究,完成下列问题 (若R1>R2):画出电路图。实验现象:电压相同,通电时间相同时,电流大的烧瓶中煤油的温度上升的高。 1、两电阻丝怎么联?_______。 2、二者电流什么关系?_______。 3、哪根电阻丝两端的电压高呢?_____。 4、哪根电阻丝使煤油温度升高更快?___________。 5、在相等的时间内,哪根电阻丝消耗的电能多________。 结论:通过用电器的电流和通电时间相同时,用电器上的电压越高,电流做功就越多。实验结论:当电压相等,通电时间相同时,电流越大,做功 。 实验二:通过探究,完成下列问题(若R1>R2) :画出电路图。实验现象:通电时间相同,电流相等时,电压高的那个烧瓶中煤油的温度上升的高。 1、两电阻丝怎么联?_______。 2、二者电压什么关系?__________。 3、哪根电阻丝的电流大呢?_________。 4、哪根电阻丝使煤油温度升高更快?_________。 5、在相等的时间内,哪根电阻丝消耗的电能多__________。 结论:用电器两端的电压和通电时间相同时,通过用电器的电流 ,电流做的功就 。实验结论:当电流相等,通电时间相同时,电压约稿,电流做功 。 结论:电流做功跟电流的大小、电压的高低均有 。通过用电器的电流越大,电流做功 ;加在用电器上的电压越高,电流做功 。用电器通电时间越长,电流做功 。 当电路两端的电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t,计算电功的公式为: :电功(J) U:电压(V)I: 电流(A) t:时间(s)。 U2t 电功的变形公式:W=IRt W?R2 U2t只适用在特殊情况下(纯电阻电路)说明:1、公式W=Uit是普遍使用的公式,W=Pt是常用公式,而W=IRt 、 W?。 R2 2、在纯电阻电路中W=Q 【典例1】关于电功,下面说法中正确的是 ( ) A.通电的时间越长,电流所做的功越多 B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多 C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多D.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能 【典例3】一把电烙铁接在220V的电路中,通过的电流是350mA,问通电1h消耗了多少电能? 【典例4】加在导体两端的电压为6V,30s内电流通过导体做功72J,则通过导体的电流多大?这段时间内通过该导体某截面的电量是多少? 练习4、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O.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×O.8 A×6Os=96J 22 小华解:W=IRt=(O.8A)×1Ω×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? 【经典题型】: 【例1】有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,先把它们串联起来接在6V电池组的两极间,求每分钟电流通过各个电阻所做的功和整个电路的总功,再把它们并联起来接在6V电池组的两极间,求每分钟电流通过每个电阻所做的功和整个并联电路的总功。 【例2】如图所示,R1=6Ω,R2=2Ω,当电键S闭合时,伏特表的读数为0.5V,那么电源两极间的电压是____.通电2min,流过R1的电流3 9————————————————————————————————————————————————————————2013 赤水市第七中学 做的功等于____. 【例3】 如图电路中,如果 R1∶R2= 3∶2,当电键S闭合时,则它们两端电压之比U1∶U2=____,通过它们的电流强度之比I1∶I2=____,在相同的时间内,R1和R2中的电流做的功之比W1∶W2=____ 【例4】两只白炽电灯L1和L2,L1的电阻是L2的3倍,将它们串联接在电源上,电流通过L1、L2所做的电功之比是( ) A.3:1 B.1:3 C.1:9 D.不能确定 3 【例7】 (2004·河北)当20C的电荷量定向通过一只阻值为20 Ω的电阻时,电流通过电阻所做的功为2×10 J,则( ) A.通电时间为4 min B.该电阻两端电压为220 V C. 通过电阻的电流为10 A D.该电阻两端电压为100 V 【典例8】(2004·南昌)如图15-9所示,R1为20Ω的定值电阻,电源电压为6 V保持不变,开关闭合后电流表示数为0.5 A,通电时间3 min,根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量. 小组合作 第一组: 6、用大吊车起吊重物,若在吊车内电动机两端的电压越_ __,通过电动机的电流越_ __,通电时间越_ __,电流做的功 也越多,重物上升的高度也就越_ __。从能量转化的角度分析,此过程实际上就是把_ __能转化为重物_ __能的过程。 22、把一个电阻为20Ω的导体接在某一电源上,这个导体通电20s内电流做了36J的功,求电源电压及导体中的电流强度? 第二组: 7、一个灯泡的电阻为484Ω,接到照明电路中,通过这个灯泡的电流是__ __A,通电 lh,这个灯泡消耗了__ __J的电能. 3 8、在电流给镍铬电池充电的过程中,有2×10J的电能转化为__ __能;那么电流就做了___ _焦的功 第三组: 9、在一段电路中,电流做的功决定于电路中的( ) A、电流强度 B、电流强度、这段电路两端的电压与电路中的电阻; C、电流强度、这段电路两端的电压与通电时间; D、电流强度与这段电路两端的电压。 10、串联在家庭电路中的两个导体R1和R2,若R1>R2,在相等的时间内,R1所消耗的电能W1和R2所消耗的电能W2相比是( ) A、W1>W2 B、W1= W2 C、W1<W2 D、无法确定 21、一个电油汀加热器所用的电压是220V,工作时通过它的电流为7A,通电2h,电流做了多少功?消耗的电能又是多少? 第四组: 11、并联在家庭电路中的两个导体R1和R2,若R1>R2,在相等的时间内,R1所消耗的电能W1和R2所消耗的电能W2相比是( ) A、W1>W2 B、W1= W2 C、W1<W2 D、无法确定 12、当一只电阻两端的电压增大到原来的2倍时,在相同的时间内这只电阻消耗的电能就变为原来的( ) A、2倍 B、4倍 C、 11倍 D、倍 24 第五组: 13、一只手电筒小灯泡正常工作时所用电压是3伏,通过的电流是0.3安,通电1分钟,电流所做的功为( ) A、0.9焦 B、0.9度 C、54焦 D、54度 14、把电炉的电热丝截断了一段后再接入原来的电路中,电流在相同时间内所做的功( ) A、变小 B、不变 C、变大 D、无法确定。 第六组: 20、将一小电动机接在电压为12V的电源上,在5min内电流做了7200J的功,求通过电动机的电流。 16、要使用电器在单位时间内电流做功减小一半,可以( ) A、使通过用电器的电流强度减小一半 B、使用电器两端的电压减小一半 C、使用电器的电阻值增大一倍 D、使用电器的电阻值减小一半 第七组: 17、在探究电流做功与哪些因素有关的实验中(如图2-1),二个相同的瓶中装了质量相同的煤油,这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为_____能。二个瓶子中的电阻丝是______(选填“串联”或“并联”)电路,这样做可以保持二瓶中电阻丝的___ __一致。这是用来研究电 图2-1 流所做的功跟__________(选填“电流”或“电压”)的关系的,这种研究方法通常叫做_____ _____。实验的结果表明,相同时间内电压大的那瓶煤油温度升高的多,说明电流做功跟__________有关。 第八组: 18、在探究电流做功与哪些因素有关的实验中(如图2-2所示),二个瓶子中的电阻丝是_______(选填“串联”或“并联”)电路,这样做可以保持二瓶的________一致。这是用来研究电流所做的功跟__________(选填“电流”或“电压”)的关系,实验结果表明,相同时间内电流大的那瓶温度升高的多,说明电流做功跟__________有关 19、图2-1、图2-2的实验结果还表明,通电的时间越长,瓶中煤油的温度升得越高,这表明,电流做功还跟__________有关系。 课堂展示 拓展延伸 4 9————————————————————————————————————————————————————————2013 赤水市第七中学 班级: 组别: 姓名: 组内评价: 第二节 电流做功的快慢(第一课时) 学习目标 1、 理解电功率表示电流做功快慢的概念;理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单的计算。能区别用电器的额定功率和实际 功率 自主学习 【活动1】:阅读书本P105页内容,完成下列问题: 1、物理学中把 叫做电功率,表示 的物理量,用符号“ ”表示。 2、电功率的计算公式为:P= 3、电功率的国际单位是 ,简称 ,用符号 表示。常用单位还有 ,用符号 表示。这些单位的换算关系是: 。 【活动2】:阅读书本P106- P107页内容,进行下列科学探究: 1、电流做功的快慢与 和 有关,即电功率跟 、 成正比。 2、电功率的计算公式为:P= 电功的公式为:W=UIt 代入上式可得 P=UI U2又U=IR 因此上式又可以化为:P= R 或P=IR。强调:上述两个公式适用于纯电阻电路。 2【例题1】、将电阻R1=6Ω,R2=4Ω串联接入电压为12V的电路中,请分别求出两电阻的电功率P1和P2以及电路总消耗的电功率P 【例题2】、将电阻R1=6Ω,R2=4Ω并联接入电压为12V的电路中,请分别求出两电阻的电功率P1和P2以及电路总消耗的电功率P 【总结】由上两个例题我们可以得出结论:电路中消耗的总电功率和各个用电器消耗的电功率之间的关系为: 。 例题1:一个灯泡,正常发光,通过的电流是0.45A,两端的电压是220V,求灯泡正常发光时的电功率和灯泡电阻? 例题2:一只手电筒用的小灯正常发光时,通过的电流是0.2A,电阻是12.5Ω,则小灯正常发光时的电功率是多少? (三)、额定功率 【活动3】:阅读书本P107- P108页内容,完成下列问题: 1、额定电压(U额): 。 2、额定电流(I额): 。 3、额定功率(P额): 。 4、书本P107页图15-6(a)所示的灯泡,额定功率为 ,额定电压为 额定电流为 。 5、实际功率(P实): 。 【例题2】、将“220V 15W”的灯泡接入200V和240V的电路中,求灯泡工作时的电阻以及实际电功率各是多少? 【总结】:由上面结算结果我们得知:当加在灯泡两端的电压过高时,会导致通过灯丝的电流过强,灯丝会过亮甚至因温度过高而熔断;反之加在灯泡两端的电压太低,灯泡就不能正常发光,灯光较暗甚至不发光。 小组合作 第一组: 1、某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.5A,则这段导体的电阻为_______Ω.要使通过该导体的电流变为1A,应在该导 体两端加_______V电压.当该导体两端的电压为3V时,该导体所消耗的电功率为_______W. 15、两个定值电阻上分别标有“20Ω,1A”和“20Ω,0.5A”字样,将两定值电阻串联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 ;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路所能通过的最大电流为 . 第二组: 2、1度电可供两盏100W电灯正常工作_______h. 1,如图所示电路,R1=4Ω;R2=6Ω;R3=8Ω,A、B两点间的电压是8V。求:(1)只闭合S1,电源消耗的电功率为多大?(2)同时闭合S1、S2、S3时,R1、R2、R3各电阻消耗的电功率为多大? 第三组: 3、一个灯泡上印着“PZ 220 25”,它正常工作时的电阻是______Ω,如果 把它接入一个110V电压的电路中,它实际消耗的电功率是________,与接在220V电路上相比,这时他发光的亮度___________ 4 2,一只灯泡两端电压是220V,10min消耗的电能为2.4×10J,则灯泡的功率是多少W?通过灯泡的电流是多少A?灯丝的电阻是多少Ω? 48 第四组: 4、某次雷电的电流约2×10A,电压约1×10V,放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约________千瓦,释放_________J的能量。 3,某用电器的电阻是10Ω,接在220V的电源上,正常工作时的电流2A,则该用电器正常工作 1min消耗了多少J的电能?该用电器的电功率是多少W? 第五组: 5、一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,它的额定功率是________W,在额定电压下通电10min产生___________J的热量。 1,把10Ω和20Ω的两定值电阻串联起来,接在12V的电源上,则它们消耗的功率各为多少? 第六组: 10、将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为( )A、4P B、0.25P C.16P D、0.125P 2,某用电器电阻为4Ω,通过该用电器的电流为0.5A,求用电器的功率。 第七组: 12、电炉丝和铜导线串联接在电路中,通电后,电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热,这是因为电炉丝和铜导线中的 相等,但是电炉丝比铜导线的 大,消耗的电功率多的缘故。 第八组: 13、在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。 课堂展示 拓展延伸 班级: 组别: 姓名: 组内评价: 5 9————————————————————————————————————————————————————————2013 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库沪科版物理第十六章从测算家庭电费说起导学案在线全文阅读。
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