第十五章电能与电功率导学案及答案.docx

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第十五章电能与电功率导学案及答案

第15章电能与电功率

第1节电能与电功

导学目标

1.知道电能表是测量电路消耗电能的仪表。

2.了解单相电能表的技术指标。

3.学会认读电能表，会利用电能表转盘转动的圈数计算电路中用电器消耗的电能。

【重点难点】

利用电能表转盘转动的圈数计算电路中用电器消耗的电能。

导学过程

【自主学习】

1.写出下列器件工作时的能量转化:

（1）用电照明时，把______能转变为______能；

（2）使用电取暖时把______能转变为_______能；（3）电梯运行时，把______能转变为_______能；（4）电镀物品时把________能转变为_______能。

2.电功的概念

（1）力学中做功的两个必要要素是____________、____________。

功的单位是_______。

（2）__________________电流做了电功。

（3）电流通过用电器时，电流会做功，能量转化的情况是：

电风扇工作时____________________；电饭煲烧饭时__________________；电灯发光时____________________________；给蓄电池充电时_____________________；电冰箱工作时_________________；电解水时_________________。

总结：

电流做功的过程就是电能转化成_________能的过程。

（4）电功的单位：

____________________。

1kW·h=__________J。

3.电能表的作用是用来测量用电器在一段时间内消耗的；电能表读数时的单位是（或度），电能表的示数由四位数和一位小数（最后一位）组成。

4.电能表上各参数表示的含义：

220V:

电能表只有在的电路中才能正常使用；

10A（20A）:

电能表的为10A，短时间内使用时的电流最大不能超过；

50Hz:

电能表应接在电路中使用；

1250revs/Kwh:

接在这个电能表上的用电器，每消耗的电能，电能表上的转盘转过转。

电子式单相电能表参数是3000imp/（kWh）表示用电1kW.h，电能表耗电指示灯闪烁次。

【合作探究】

1.小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。

则本月消耗的电能为　　　　　　度，若每度电的价格是0.52元，则小明家本月应交电费　　　　　元。

2.电能表上标有“3000r/KW·h”的字样，如果在该表所在的电路中只有一个用电器工作，6min电能表的转盘转过30r，那么，该用电器消耗电能为多少kWh？

合多少J？

当堂检测

1.关于电功，下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　　）

A．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多。

B．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多。

C．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多。

D．用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多

2.关于家庭电路中的电能表，下列说法中正确的是（）

A．电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的

B．电能表转盘转速越快，用电器消耗的电能越多

C．电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的

D．电能表的测量值是以“kW”为单位的

3.电能表上有这样一个参数：

10（20）A，则下列说法中正确的是（   ）

A.某家的空调在正常工作时电流为5A，启动时电流为16A，因此不能使用这个电能表

B.虽然空调机启动时电流已经超过10A，但超过的时间不长，而且，因此是可以使用这个电能表的

C.这个电能表的额定电流是10A到20A之间

D.这个电能表的额定电流是20A

5．小薇同学发现她家的电能表上标有“600revs/kW·h”的字样，当她只开一盏灯时，又发现表盘1min才转一周，则这盏灯工作h消耗1度电。

6．某同学家里，8月月底抄表时，电能表的示数是96587，9月月底抄表时，电能表的示数为96959，该家庭9月份用电kW·h，若每度电费是0．50元，则应付电费元。

我的收获

第2节认识电功率

导学目标

1.知道电功率表示消耗电能快慢，知道电功率的单位是瓦和千瓦。

2.会用功率的计算公式P=W/t进行简单的计算。

3.理解额定电压、额定功率和实际功率

【重点难点】

1.理解电功率的含义。

2.会用公式

、

进行简单的计算。

导学过程

【自主学习】

电功率：

1.物理意义：

表示电流做功的物理量。

2.定义：

用电器电功率的大小等于它在内所消耗的电能。

即电功率＝；字母公式是：

，推导公式是：

、。

3.单位：

W――――（）；t――――（）；P――――（）；

1W=1/1kW＝W

4.“

”的来历：

因为W=；若P——kW、t——h，则W——。

【合作探究】

探究灯泡的电功率跟哪些因素有关？

1.猜想与假设：

猜想一：

电功率可能跟有关，越高，电功率越大；

猜想二：

电功率可能跟有关，越大，电功率越大。

2.设计实验，根据猜想在下面方框内画出电路图。

3.展示实验结果：

（1）当通过两个灯泡的电流相同时（串联）

（2）当通过两个灯泡两端的电压相同时（并联）

4.结论：

电功率大小跟通过用电器的电压、电流有关，电压相等时，电流越大电功率就；电流相等时，电压越高，电功率就。

当堂检测

我的收获

第3节怎样使用电器正常工作

第一课时额定电压与额定功率

导学目标

1.知道电器铭牌上标出的一些参数的意义。

2.能区分额定电压和实际电压，能区分额定功率和实际功率。

【重点难点】

额定功率和实际功率的应用

导学过程

【自主学习】

1.用电器实际消耗的功率随着加在它两端的

而改变。

用电器叫做额定

电压；

用电器叫做额定功率。

2.电灯泡上标有“PZ220100”的字样，表示是220V，表示是100W；把这盏灯接在110V的电源

上（“能”或“不能”）正常发光，会（“暗”或“亮”）些。

若接在380V的电源上，会。

3.灯泡的亮暗程度决定于灯的。

4.要测量小灯泡工作时的功率，需要测量的物理量有___、___，需要的测量工具有___、____。

【合作探究】

观察灯泡的亮度变化

1.通过小组合作，设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路，需要的器材有灯泡、电源、开关、导线、_____、电压表；

2.请在方框中画出电路图，并在右图中用笔代替导线完成实物图连接。

3.实验：

移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡两端的电压，使电压表示数分别等于、大于、小于灯泡的额定电压，观察灯泡的亮度，填入下表中。

4.根据实验，对实验现象进行分析：

（1）当加在灯泡上的电压等于时，灯泡正常发光，此时的电功率等于灯泡的。

（2）当加在灯泡上的电压高于额定电压时，灯泡比正常发光时_______（选填“亮”或“暗”），相同时间电能转化为光能比正常发光时________（选填“多”或“少”），即消耗电能比正常发光时________，此时电功率___________额定功率。

（3）当加在灯泡上的电压低于额定电压时，灯泡比正常发光时_______（选填“亮”或“暗”），相同时间电能转化为光能比正常发光时________（选填“多”或“少”），即消耗电能比正常发光时________，此时电功率___________额定功率。

5.总结与归纳

（1）用电器实际工作时两端的电压可能等于、略大于或略小于用电器的额定电压，我们把用电器工作时实际加在用电器上的电压叫做_____________电压；用电器在实际电压下工作时所消耗的功率，叫做___________功率。

（2）实际功率与实际电压、额定功率的关系：

当用电器的实际电压等于额定电压时，它的实际功率_______额定功率；

当用电器的实际电压高于额定电压时，它的实际功率_______额定功率；

当用电器的实际电压低于额定电压时，它的实际功率_______额定功率；

注意：

用电器实际消耗的电功率不一定等于额定功率。

灯泡的亮度取决于灯泡的______功率，实际功率越大，灯泡越____。

当堂检测

1.把标有“220V40W”的接在200V的电源上，下列说法正确的是（）

A.该灯泡的额定电压变为200V

B.该灯泡的额定功率改变了

C.灯泡比正常发光时亮一些

D.灯泡的实际功率小于40W

2.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（  ） 

A.甲灯的实际功率一定是40W  

B.将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60W 

 C.两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较小  

D.两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少

3.有两个额定功率相同的灯泡，把它们接在电路中时（  ）

A.两个灯泡的实际功率一定相同  

B.只有把它们并联起来时实际功率才相同  

C.只有把它们串联起来时实际功率才相同  

D.把它们分别接在额定电压的电路中实际功率才相同

6.将一标有“6V，6W”的灯泡接在9V的电源上，要使它正常发光，需要串联一个阻值多大的定值电阻？

我的收获

第二课时测量小灯泡的电功率

导学目标

1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。

2.认识小灯泡电功率与电压、电流的变化规律。

3.会用电功率公式及其变形公式解决实际问题。

【重点难点】

1.用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。

2.用电功率公式及其变形公式解决实际问题

导学过程

【自主学习】

1.电功率的计算公式：

。

2.由上面的公式可知：

用测出小灯泡两端的，用测出流过小灯泡的，就可以计算出小灯泡的电功率，此方法也称法。

3.伏安法测电功率

（1）实验原理：

（2）需要测量的物理量:

（3）实验器材：

（4）该实验中滑动变阻器作用是：

【合作探究】

1.完成用“伏安法”测小灯泡实验电路连接，画出电路图。

2.连接电路时应注意的问题有：

3.将实验数据记录在下表

实验次数

电压U/V

电流I/A

电功率P/W

灯泡的亮度

1

2

3

4.分析论证：

当U实〉U额时，P实P额；

当U实〈U额时，P实P额；

当U实=U额时，P实P额。

5.实验过程中能将电压调到比1.2U额更高吗？

最后需要求电功率的平均值吗？

答：

。

当堂检测

5.一个白炽灯泡铭牌上标有“220V100W”字样，问：

（1）这盏灯的灯丝电阻为多少Ω？

（2）如果灯丝断了之后,重新将灯丝搭上,设灯丝电阻变为440Ω,通电后,则灯丝中实际电流为多少A？

实际功率为多少W？

（假设灯丝电阻不随温度改变）。

我的收获

第4节探究焦耳定律

导学目标

1.知道电流的热效应及其在生活与生产中的应用。

2.知道焦耳定律，会运用焦耳定律进行简单的计算。

【重点难点】

1.电流的热效应及其在生活与生产中的应用。

2.运用焦耳定律进行简单的计算

导学过程

【自主学习】

1.电流的热效应：

（1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡；电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？

为什么？

（2）电流通过用电器会发热，请从能量的转化角度进行分析呢。

（3）这种现象叫做电流的热效应。

问题：

生活中，哪些用电器是利用电流热工作的？

2.焦耳定律

（1）焦耳定律的内容是。

（2）公式：

。

热量用表示，单位是；电流用表示，单位是；电阻用表示，单位是；时间用表示，单位是。

注意：

①电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么，电流产生的热量Q和消耗的电能（电功）W的关系为QW，则Q===。

②

与

的区别。

a.在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。

即：

WQ；纯电阻：

把电能只转化为内能。

b.在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即

分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热

（电枢的电阻生热）。

。

电功只能用W=计算；电热只能用Q=计算，WQ。

3.电热的利用和防止

电热可以给人们的生活带来方便，也可以给人们带来危害。

利用电热的用电器有、、等。

防止电热的危害，就是要防止电流过大烧坏灯丝、烧坏电流表、烧坏保险丝等后果。

比如：

电视机的后盖有，就是为了。

电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。

【合作探究】

探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关

1.探究导体产生的热量跟电阻的关系

（1）合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；

采用这种连接方式的目的是；实验时，将两电阻串联接入电路中，这是为了控制相同。

（2）绐课本P98图15-10的装置通电一段时间后，切断电源。

根据电阻的大小以及观察到的，可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系。

（3）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该。

（4）实验中，发现B烧瓶中温度计的示数升高的快。

这表明：

在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。

2.探究导体产生的热量跟电流的关系

（1）选用实验器材设计出课本P99页图15-12所示的电路图，你认为合理吗？

如何改进？

（2）分析实验得出结论：

。

3.探究导体产生的热量跟通电时间的关系

（1）在实验器材的基础上加看时间。

（2）通电过程中，保持电路中的示数不变，也不能改变。

（3）分析数据，得出结论：

。

当堂检测

1．如图所示的用电器中不是利用电流热效应工作的是（）

2.在电源电压保持不变时，为了使电热器在单位时间里产生的热量多一些，下列措施中可行的是（）

A．增大电热丝的电阻

B．减小电热丝的电阻

C．在电热丝上串联电阻

D．以上措施都可以

3.电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用时，在相等的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）

A．3：

4

B．4：

3

C．4：

1

D．1：

4

4.下列情况中，防止电热造成危害的是（）

A．电视机背后有散热窗

B．家电长时间不使用，隔一段时间要通电一次

C．家庭电路一般安装自动保护装置

D．大型爆破工程用电热引发炸药

5.电热器是利用原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将能转化为能。

6.在一些电器设备中，常采用铜而不是铝作导线，是因为同等条件下，铜导线的电阻

（选填“较大”或“较小”），可以减小由于造成的能量损失。

7.已知电阻

，当把它们串联在某一电路中使用一段时间，产生的热量多；如果把它们并联在同一电路中，在相等的时间内，产生的热量多。

8.某同学家中有一个电热水器，上面标有“220V1000W”字样，如果他将这个热水器接在家庭照明电路中，通电1.2h。

请你计算：

（1）电热水器的电阻多大？

（2）放出的热量是多少？

我的收获

导学案答案

第十五章电能与电功率

第一节电能与电功

【自主学习】

1.

（1）电；光；

（2）电；内；（3）电；机械能；（4）电；化学。

2.

（1）作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离；焦（J）。

（2）当电能转化为其他形式的能时，我们就说；

（3）电能转化为机械能；电能转化为内能；电能转化为光能；电能转化为化学能；电能转化为机械能；电能转化为化学能；其他形式。

（4）焦（J）；

。

3.电能；

；

【合作探究】

2.解：

5637.8kWh-5546.7kWh=91.1kWh

0.52元/kWh×91.1kWh=47.37元。

3.解：

。

当堂检测

1.D；2.C；3.B；4.B；5.10；6.37.2；18.6。

第2节认识电功率

【自主学习】

1.快慢。

2.单位时间；

；

；

；

。

3.电功；焦；J；时间；秒；s；电功率；瓦；W；J/s；1000。

4.Pt；

。

【合作探究】

1.电压；电压；电流；电流。

2.

（1）

（2）根据实验记录填表（略）

3.越大；越大。

当堂检测

1.A；2.B；3.D；4.A；5.120；10.8；6.2；0.8；3。

第三节怎样使用电器正常工作

第一课时额定电压与额定功率

【自主学习】

1.电压的改变；正常工作时的电压；在额定电压下工作时所消耗的功率。

2.额定电压；额定功率；不能；暗；损毁。

3.实际功率。

4.加在灯泡两端的电压；通过灯泡的电流；电压表；电流表。

3.灯泡的亮暗程度决定于灯的。

4.要测量小灯泡工作时的功率，需要测量的物理量有___、___，需要的测量工具有___、____。

【合作探究】

1.滑动变阻器。

2.根据实验记录填写表格（略）。

3.

（1）额定电压；额定功率。

（2）亮；多；多；大于。

（3）暗；少；少；小于。

4.

（1）实际；实际。

（2）等于；大于；小于；实际；亮。

当堂检测

1.D；2.D；3.B；4.C；5.220；0.22；甲；6.3Ω。

第二课时测量小灯泡的电功率

【自主学习】

1.电压表；电压；电流表；电流；伏安。

2.

（1）

；

（2）加在灯泡两端的电压U，通过灯泡的电流I；（3）电源、灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、导线、开关。

（4）调节加在灯泡两端的电压，使灯泡两端的电压分别为额定电压，高出额定电压的

，低于额定电压（分压作用）。

【合作探究】

1.

2.①连接电路前将开关断开；

②把滑动变阻器调到阻值最大位置；

③电压表与灯泡两端并联，电流表串联在电路中；

④电压表、电流表要选择合适的量程，并且接线柱的“+”“—”极不能接反。

3.根据实验记录填表（略）。

4.不能，如果灯泡两端的电压过高，会使通过灯泡的电流过大而烧毁；最后结果不用求电功率的平均值，因为加在灯泡两端的电压是不相等的，该实验的目的只是测量的灯泡的实际功率和额定功率。

当堂检测

1.A；2.C；3.C；4.C；5.

（1）484Ω；

（2）0.5A；110W；6.

（1）开路；

（2）0.76；（3）C；B；0.7.

第4节探究焦耳定律

【自主学习】

1.

（1）有发热的感觉；电流通过导体时，导体会发热。

（2）电流通过用电器会发热是电能转化为内能的缘故。

（3）电流通过导体，导体会发热的现象；电暖气、电吹风、电热水器、电壶等。

2.

（1）电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

（2）

，Q；焦（J）；I；安（A）；R；欧（Ω）；t；秒（s）。

①=；

；UIt；

。

②a.=；b.UIt；

；＞。

3.电熨斗；电饭煲、电热水壶；散热孔；避免电视机温度过高而影响正常工作。

【合作探究】

1.

（1）温度计的示数变化；控制电流相同。

（2）温度计示数的高低。

（3）相等。

2.

（1）不合理，因为探究的是导体产生的热量和电流的关系，要控制电阻一定，应该改变实验设计，在乙瓶上多并联一个10Ω的电阻丝，与其并联，如图：

那么甲瓶为干路，乙瓶为支路，干路电流大于支路电流。

（2）当电阻一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。

3.

（1）计时器；

（2）电流表；导体的电阻。

（3）通电时间越长，产生的热量越多。

当堂检测

1.B；2.B；3.B；4.A；5.电流热效应；电；内；6.较小；电流热效应；7.

；

；8.48.4Ω；

。