电能电功导学案

一、学习目标1.理解电能的概念，知道电能的来源与应用。2.掌握电功的定义、计算公式及单位，并能运用公式进行简单计算。3.理解电流做功的实质是电能转化为其他形式的能。4.通过实验与实例分析，培养运用物理知识解决实际问题的能力。二、课前预习与思考1.生活中哪些设备在使用时会消耗电能？这些电能最终转化成了哪些形式的能量？2.你认为“消耗了多少电能”和“电流做了多少功”之间有什么关系？3.回顾之前学过的功的概念，你能尝试给“电功”下一个定义吗？三、课堂探究与学习（一）电能自主阅读与思考：我们的生活离不开电。从清晨醒来的第一缕灯光，到夜晚家中的各种电器运转，电能为我们提供了便利。那么，电能究竟是什么？1.电能的定义：电能是一种能量形式，它可以通过各种电源获得，并可以通过用电器转化为其他形式的能量。2.电能的来源：*火力发电：燃料的化学能→内能→机械能→电能*水力发电：水的机械能→电能*风力发电：风的机械能→电能*太阳能发电：太阳能→电能*核能发电：核能→内能→机械能→电能*电池：化学能→电能3.电能的利用：用电器是将电能转化为其他形式能的装置。例如：*电灯：电能→光能和内能*电动机：电能→机械能*电炉：电能→内能*给手机电池充电：电能→化学能讨论与交流：列举你身边的三种用电器，并说明它们工作时主要将电能转化为什么形式的能。（二）电功实验探究：观察一个简单的电路（电源、开关、小灯泡、导线）。当开关闭合，小灯泡发光。这个过程中，电流通过小灯泡，灯泡消耗了电能，获得了光能和内能。我们说，电流对小灯泡做了功。1.电功的定义：电流所做的功叫做电功，用符号W表示。电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。2.电功的单位：*国际单位：焦耳，简称焦，符号J。*常用单位：千瓦时，符号kW·h，俗称“度”。*单位换算：1kW·h=3.6×10^6J（此换算关系需理解其物理意义，1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器工作1小时所消耗的电能）。3.电功的计算公式：电流通过导体时，电功的大小与哪些因素有关呢？*电压（U）：电压是使电荷定向移动形成电流的原因，电压越高，相同时间内电流做功越多。*电流（I）：电流越大，相同时间内通过导体某横截面的电荷量越多，电流做功越多。*时间（t）：通电时间越长，电流做功越多。大量实验表明，电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比。公式：W=UIt*符号意义及单位：*W——电功——焦耳（J）*U——电压——伏特（V）*I——电流——安培（A）*t——时间——秒（s）*推导公式：结合欧姆定律I=U/R，可以得到电功的另外两个表达式（仅适用于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路）：W=I²Rt（由U=IR代入W=UIt得到）W=U²t/R（由I=U/R代入W=UIt得到）例题解析：一盏电灯接在220V的电路中，通过的电流为0.5A，通电10分钟，电流做了多少功？合多少千瓦时？解：已知U=220V，I=0.5A，t=10min=600s由W=UIt可得：W=220V×0.5A×600s=____J因为1kW·h=3.6×10^6J，所以____J=____/3.6×10^6kW·h≈0.018kW·h答：电流做了____焦耳的功，合0.018千瓦时。思考与讨论：在应用电功公式进行计算时，需要注意哪些问题？（提示：单位统一）（三）电功的测量——电能表我们家庭中消耗了多少电能，是用什么仪器来测量的呢？——电能表（俗称电度表）。1.作用：测量用户在一段时间内消耗电能的多少。2.读数：电能表的示数以千瓦时（kW·h）为单位。表盘上的数字最后一位通常是小数位。两次读数之差，就是这段时间内消耗的电能。3.电能表上参数的意义（以某电能表为例）：*“220V”：表示电能表的额定电压。*“10(20)A”：表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。*“50Hz”：表示电能表适用于频率为50Hz的交流电路。*“600revs/(kW·h)”：表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转。实践活动：观察自家的电能表，记录当前示数。一周后再次记录，计算这一周内家庭消耗的电能。四、课堂练习1.下列关于电功的说法中，正确的是（）A.电流通过用电器的时间越长，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.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能2.一个电阻为10Ω的导体，接在电压为6V的电源两端，通电5分钟，电流做了多少功？3.某用电器在220V的电压下工作，通过它的电流是0.4A，该用电器工作1小时消耗多少电能？合多少焦耳？五、课堂小结通过本节课的学习，你有哪些收获？1.电能是一种能量，可以转化为其他形式的能。2.电流所做的功叫做电功，计算公式是W=UIt，单位有焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。3.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。4.电能表是测量电功（消耗电能）的仪器。六、课后拓展与思考1.调查一下，你家常用的几种电器的额