1. 了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。
2. 會(huì)讀家用電能表，會(huì)通過(guò)電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識(shí)。
3. 從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識(shí)電能，能結(jié)合生活實(shí)例分析電能轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。
4. 通過(guò)實(shí)例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時(shí)間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
電能和電能的計(jì)量是教學(xué)的重點(diǎn)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
對(duì)電功概念的理解。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：
1. 電能
（1）電能的來(lái)源和應(yīng)用：電能產(chǎn)生的過(guò)程是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程；例如水力發(fā)電機(jī)，是把 能轉(zhuǎn)化為 能。用電器工作的過(guò)程是 能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。例如電燈泡將電能轉(zhuǎn)化成 能，電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成 能，電熱器將電能轉(zhuǎn)化成 能。
（2）電能的單位：電能的國(guó)際單位是_____，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。電能的常用單位還有 ，符號(hào)是kW·h。1kW·h= J。
2. 電能表：電能表用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi) 。某段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)等于計(jì)數(shù)器前后兩次讀數(shù) 。根據(jù)電能表盤面上的參數(shù)“××revs /kW·h”，可以計(jì)算消耗的電能或轉(zhuǎn)數(shù)。
3. 電功：電流做了多少功就有多少 發(fā)生了轉(zhuǎn)化，電流做功的多少跟 的大小、 的高低和通電時(shí)間的長(zhǎng)短都有關(guān)系。計(jì)算公式：電功W= 。
【合作探究】
探究一、電能
1. 電能的來(lái)源與能量轉(zhuǎn)化
（1）我們生活中利用的電能的來(lái)源：
①各種電池提供電能；②水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電； ③太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐能發(fā)電；④核電站等。
（2）一些常見(jiàn)發(fā)電方式中的能量轉(zhuǎn)化：
發(fā)電方式
能量轉(zhuǎn)化的形式
水力發(fā)電
能轉(zhuǎn)化為電能
火力發(fā)電
能轉(zhuǎn)化為電能
太陽(yáng)能發(fā)電
能轉(zhuǎn)化為電能
風(fēng)力發(fā)電
能轉(zhuǎn)化為電能
核電站
能轉(zhuǎn)化為電能

2. 電能的利用與能量轉(zhuǎn)化
【想一想】今天我們的生活已經(jīng)來(lái)不開(kāi)電，想一想生活中哪些地方利用電？利用電的過(guò)程中。發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？
【做一做】給電動(dòng)玩具車裝上電池，合上開(kāi)關(guān)，玩具車會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。此時(shí)電能轉(zhuǎn)化成了什么能？
【歸納】電燈照明、電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、冰箱制冷、電視機(jī)播放節(jié)目等都是電能的具體應(yīng)用。電能可以直接轉(zhuǎn)化成我們需要的能量，如內(nèi)能、機(jī)械能、光能、化學(xué)能等。電能是目前生活中，應(yīng)用最廣泛、最方便的能量。
①電讓燈泡發(fā)光，電能通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成了 能；
②電能還能轉(zhuǎn)變成 能，如電飯鍋、電爐、電熱水器……
③電動(dòng)玩具車會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是電能轉(zhuǎn)化成了 能。
用電器能將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，下表是一些用電器工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的形式：
用電器
能量轉(zhuǎn)化形式
電風(fēng)扇
電能轉(zhuǎn)化為 能
日光燈
電能轉(zhuǎn)化為 能
電爐
電能轉(zhuǎn)化為 能
蓄電池充電
電能轉(zhuǎn)化為 能
電動(dòng)機(jī)
電能轉(zhuǎn)化為 能
3. 電能的單位
在國(guó)際單位制中，電能的基本單位是 （J）；在實(shí)際生活中，人們常用“度”來(lái)量度電能，
“度”即千瓦時(shí)，符號(hào)是 。
1度=1 kW·h= J
【例題1】某家用電器的能量流向圖如圖所示，該用電器可能是（ ）
A．電視機(jī) B．電風(fēng)扇 C．電飯煲 D．電水壺
探究二、電能的計(jì)量
1. 電能表
（1）電能表的作用：測(cè)量用電器消耗 多少的儀表。
（2）認(rèn)識(shí)電能表：又叫電度表。我們知道測(cè)量用電器中的電流用電流表，測(cè)量?jī)啥说碾妷河秒妷罕?；而用電器消耗的電能，就可以用電能表測(cè)量。

機(jī)械式電能 卡式電能表 電子式電能表
電能表的面盤，最頂端有顯示數(shù)字的窗口，前4位是黑色窗口，為整數(shù)，最后1位是紅色窗口，為小數(shù)，窗口邊上寫有單位kW·h。中間部位有一個(gè)鋁質(zhì)圓盤，電能表工作時(shí)它進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
（3）電能表的參數(shù)
觀察家中的電能表，如圖甲、乙所示是兩種電能表，了解電能表面板上或說(shuō)明書(shū)上的技術(shù)參數(shù)，說(shuō)出下列參數(shù)的含義。
甲 乙
（1）220V：表示該電能表在 V的電路中使用；
（2）10A：是說(shuō)這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A；
（3）20A：通過(guò)電能表的電流在短時(shí)間應(yīng)用時(shí)允許大些，但不能 20A；
（4）50Hz：是說(shuō)這個(gè)電能表在50赫茲的交流電路中使用；
（5）圖甲中600r/kW·h指電能表的鋁盤轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)時(shí)，接在電路里的用電器消耗的電能是 ；
（6）圖乙中3200imp/kw·h指電能表上的指示燈閃爍 次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.
（4）電能表的讀數(shù)
電能表上顯示的數(shù)字單位是kW·h（度），最后一位是 數(shù)。如上圖甲所示，電能表的示數(shù)為
120.7 kW·h。如上圖乙所示，電能表的示數(shù)為 kW·h。
（5）通過(guò)電能表求用電器消耗電能的方法
方法一：觀察電能表表盤上前后兩次的示數(shù)，它們的示數(shù) 即是所求的電能值。
小華家今年一月新安裝了電能表，安裝時(shí)電能表的示數(shù)為0。九月初的讀數(shù)如圖甲所示，九月末讀數(shù)如圖乙所示，從安裝本電能表到九月初她家共用了 度的電能，九月份她家共用 度電能。
甲 乙
方法二：測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電能表上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，再算出電能值。此種方法的關(guān)鍵是要明確電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)消耗的電能值。
例如，一電能表表盤上標(biāo)有“1200r/kW·h”，將某用電器單獨(dú)接在該表上。當(dāng)用電器工作4min后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)60r，則該用電器消耗的電能是________ kW·h。
2. 1kW·h電的作用
電能是人們生活的重要資源，社會(huì)需求越來(lái)越多，能源供應(yīng)日益緊張，每個(gè)人都應(yīng)具有節(jié)約電能的意識(shí)。為節(jié)約每一度電，我們要從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起。圖大致表示出了1kW·h電的作用。看了這幅圖，你會(huì)對(duì)節(jié)約用電有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
【例題2】如圖所示是小明家的電能表，電能表的示數(shù)為 kW·h，此時(shí)小明家接入了大功率的用電器，小明站在電能表前觀察指示燈閃爍了800次，那么電能表的示數(shù)應(yīng)為 kW·h。
探究三、電功
1. 電功的概念
（1）以電動(dòng)自行車為例分析：
①電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)使其轉(zhuǎn)動(dòng)，電流做功。
②蓄電池中的 能減少；電動(dòng)車的 能在增加。
這個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程是通過(guò) 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。有多少 發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功，即電功是多少。
（2）燒水為例分析
對(duì)電水壺里的水加熱，水溫度升高，如果水增加了105焦耳的內(nèi)能，則一定消耗了105焦耳的電能，有105焦耳電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在這過(guò)程中，電流做功 。
總結(jié)：①電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程是電流 的過(guò)程，有多少 發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功，即電功是多少。用電功的大小來(lái)量度用電器消耗的 的多少。
②各類用電器都是以電流做功的形式將電能轉(zhuǎn)化為 的能。
2. 探究影響電功大小的因素
【提出問(wèn)題】電流做功多少與哪些因素有關(guān)?
【猜想與假設(shè)】①可能與電流有關(guān)；②可能與電壓有關(guān)；③可能與通電時(shí)間有關(guān)。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
（1）實(shí)驗(yàn)方法
①控制變量法：保持電流、通電時(shí)間一定，探究電功與電壓的關(guān)系；保持電壓、通電時(shí)間一定，探究電功與電流的關(guān)系。
②轉(zhuǎn)化法：比較電燈的 判斷電功的大?。恍粼搅?，電流做功越多。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）探究電功與電壓的關(guān)系
電壓（V）
發(fā)光情況
甲燈
2.0
亮
乙燈
1.0
暗

①把兩盞規(guī)格不同的小燈串聯(lián)在電路中，用電壓表分別測(cè)量它們兩端的電壓，同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。
②實(shí)驗(yàn)記錄如表所示。
（2）探究電功與電流的關(guān)系
如圖所示，把兩盞規(guī)格不同的小燈并聯(lián)，用電流表分別測(cè)量通過(guò)它們的電流，同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。
電流（A）
發(fā)光情況
甲燈
0.26
亮
乙燈
0.6
暗
②實(shí)驗(yàn)記錄如表所示。
【分析論證】
（1）在通過(guò)用電器的電流與通電時(shí)間相同時(shí)，用電器兩端的 越大，電流做功就越 。
（2）在用電器兩端的電壓與通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)用電器的 越大，電流做功就越 。
進(jìn)一步精確實(shí)驗(yàn)可得出：電流所做功的大小與電壓、電流、通電時(shí)間成正比。
3. 電功
（1）物理學(xué)規(guī)定：電功等于電壓、電流與通電時(shí)間的乘積。
（2）公式：電功=電壓×電流×通電時(shí)間 即：
公式中各物理量的意義及單位：
U表示電壓，單位是伏（V）； I表示電流，單位是安（A）
t表示時(shí)間，單位是秒（s）； W表示電功，單位是焦（J）
（3）國(guó)際單位： （J） 1焦=1伏·安·秒
常用單位：千瓦時(shí)（kW·h） 1kW·h=3.6×106J
（4）電功的推導(dǎo)公式
由W＝UIt和歐姆定律I＝ UR可得電功的兩個(gè)推導(dǎo)公式:
W = _______ W＝
提示：
①電功變形公式的適用條件：只適用于純 電路；
②利用電功公式及其變形公式時(shí)，要注意各物理量的同一性和同時(shí)性；
③ W＝ 是普遍適用的公式。
（5）應(yīng)用W = UIt 的注意問(wèn)題
①電路的同一性：W、U、I、t 必須是同一個(gè)導(dǎo)體在同一時(shí)間對(duì)應(yīng)的四個(gè)物理量。
②單位的統(tǒng)一性：W、U、I、t 的單位必須是國(guó)際單位，分別為：焦、伏、安、秒。
【例題3】在做“探究影響電流做功多少的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖是進(jìn)行該探究的電路之一。
（1）可以根據(jù)_____________比較相同時(shí)間內(nèi)電流做功的多少；
（2）由如圖所示電路，可探究電流做功多少與_______的關(guān)系；
（3）小明正確操作，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。
【例題4】在圖所示的電路中，已知R1=5Ω，R2=15Ω。閉合開(kāi)關(guān)后，電流表的示數(shù)為0.6A。求：
（1）電源電壓；
（2）通電100s，整個(gè)電路消耗的電能。
【精講點(diǎn)撥】
1. 電能：電能是目前應(yīng)用最普遍、最重要的一種形式的能量。大多通過(guò)用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。
2. 電功：電功是電能和其他形式的能量轉(zhuǎn)化多少的量度。電能和其它形式的能量的轉(zhuǎn)化遵守能量守恒定律。
【歸納整理】
第1節(jié) 電能 電功
【課堂練習(xí)】
1. 關(guān)于電功，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電流通過(guò)電燈做功時(shí)，電能只轉(zhuǎn)化為光能
B．電能只有轉(zhuǎn)化為機(jī)械能才算電流做功
C．通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，電流做的功一定越多
D．電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
2．主要利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器是（ ）
A．電風(fēng)扇 B．電視機(jī) C．電飯鍋 D．電燈泡
3. 小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖所示，他仔細(xì)觀察照片后，得到了以下結(jié)論，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是（ ）
A．電能表的基本電流是10A
B．電能表工作時(shí)的允許最大電流是20A
C．電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)，表明這個(gè)電能表消耗了1kW?h的電能
D．拍照片時(shí)，家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h
4．甲、乙兩盞電燈，已知R甲＜R乙，將它們串聯(lián)后接在電源上，在相同時(shí)間內(nèi)，它們消耗的電能（ ）
A．W甲>W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲=W乙 D．無(wú)法判斷
5. 充電寶給手機(jī)充電時(shí)，充電寶相當(dāng)于電路中的_______；給手機(jī)充電的過(guò)程，主要是將電能轉(zhuǎn)化為 _____能，過(guò)一會(huì)兒，充電器發(fā)燙，這是通過(guò)電流 _____的方式增大了物體的內(nèi)能。小奕看見(jiàn)他爸爸的手機(jī)鋰電池上面標(biāo)明電壓為3.7V，容量為3000mA?h，則它充滿電后存儲(chǔ)的電能為 _____J。
6. 電子式電能表表盤上標(biāo)有“3200imp/kW·h”字樣（imp表示閃爍次數(shù)）。將某電熱器單獨(dú)接在該電能表上正常工作20min，電能表指示燈閃爍了320次。該電熱器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_____ kW·h，合_________焦耳。
7．利用如圖所示的電路可以驗(yàn)證電功與電流的關(guān)系．
（1）圖中兩只燈泡的連接方式是_____聯(lián)，選擇這種連接方式是為了控制______相同，它們工作時(shí)的電阻要_______ （選填“相同”或“不同”）；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)觀察________ 來(lái)判斷電流做功多少的．小明正確操作，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________ 。
8. 如圖所示，電源電壓恒定不變，定值電阻R1的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān)，電流表A的示數(shù)為0.5A，A1的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為_(kāi)___V，定值電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)___J。
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問(wèn)題？

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第1節(jié) 電能 電功

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