151电能表与电功学案
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15.1 电能表与电功(一)
学习目标:
1、了解电功的概念,进一步体会做功与能量转化的联系;
2、通过实验探究电功的大小和哪些因素有关,理解电功公式的意义;
3、能初步运用电功公式计算有关问题。
学习重点:了解电功的概念,通过实验探究影响电流做功的因素。
学习难点:通过实验探究影响电流做功的因素,理解电功公式的意义。
学习过程:
一、课前准备:
1、叫做机械功,功用字母表示。功的国际单位是。
2、做功的过程总是伴随着的改变,做了多少功,就改变了多少。
二、新授:
(一)、电功的概念
1、叫做电功。
2、电流做功的实质:电流做功的过程中,伴随着向的转化,电流做了多少功,就消耗了多少,就有多少电能转化为。
例如:电流通过电风扇时,电流做功将电能转化为;
电流通过白炽灯时,电流做功将电能转化为;
电流通过电饭煲时,电流做功将电能转化为;
对蓄电池充电时,电流做功将电能转化为。
(二)、探究影响电流做功的因素
1、猜想:影响电流做功的因素有、、。
2、设计实验:
(1)白炽灯是将电能转化为内能并进而转化为光能的装置。一般来讲,在相同时间内电流做的功越多,消耗的电能就越多,电灯获得的内能也就越多,电灯就越亮。因此,根据,
我们可以比较相同时间内电流做功的多少。这种方法叫。
(2)电功的大小与多个因素有关,要探究电功与其中一个因素的关系,应采用法。
3、如何研究电功与电压的关系?
(1)实验思路:取两个(“相同”/“不同”)灯泡,目的是,联在电路中,目的是,用(“电压表”/“电流表”)显示数值,观察相同时间内电灯的亮度,判断电流在哪一盏灯上做的功多,得出结论。
(2)实验器材:电源、两只电压表、开关、规格(相同/不同)的甲乙两个电灯、导线若干。
(3)电路图:
(4)现象与结论:因为两个电灯联,所以通过它们的电流(相等/不等)。实验发现,(甲/乙)电灯两端的电压较大,(甲/乙)电灯较亮。这说明在相等的情况下,
电压大的电灯的电流做的功(多/少)。
4、如何研究电功与电流的关系?
(1)实验思路:取两个(“相同”/“不同”)灯泡,目的是,
联在电路中,目的是,用(“电压表”/“电流表”)显示数值,观察相同时间内电灯的亮度,判断电流在哪一盏灯上做的功多,得出结论。
(2)实验器材:电源、两只电流表、开关、规格(相同/不同)的甲乙两个电灯、导线若干。(3)电路图:
(4)现象与结论:因为两个电灯联,所以两个电灯的电压(相等/不等)。实验发现,
通过(甲/乙)电灯的电流较大,(甲/乙)电灯较亮。这说明在相等的情况下,
电流大的电灯的电流做的功(多/少)。
5、在电流、电压相同的情况下,通电时间越长,电流做的功越(多/少)
6、综上所述:电流通过用电器做的功与、、有关,进一步研究证明:电流通过用电器做的功与、、成正比。
(三)电功的计算公式
1、普适公式:。单位:电功W的单位;电压U的单位;电流I的单位;通电时间t的单位,所以1J=。
2、对于纯电阻电路的变形公式:W= W=
三、课堂练习:
1、一个电烙铁接在220V的电路中,通过的电流是350mA,问通电1h电流做了多少功?消耗了多少电能?
2、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?
3、某家用电烙铁的电阻是484Ω,正常工作10min消耗多少电能?
4、某导体的电阻为10Ω,通过导体的电流为0.5A,通电10s,导体消耗了多少电能?
5、电阻R1、R2并联,R1>R2,试比较相同时间内R1、R2消耗电能的多少?W1 W2
电阻R1、R2串联,R1>R2,试比较相同时间内R1、R2消耗电能的多少?W1 W2