9年级上册沪粤版物理 第十五章 第一节 电能与电功 逐字稿-4,054字

  师:同学们好,很高兴能和大家一起学习物理。请准备好学习任务单,咱们一起开启电能与电功的学习之旅。

  这节课我们要了解哪些知识,掌握哪些概念呢?先来看本节课的学习目标:一、了解电能的应用;二、知道电功的概念,明确电功的单位以及焦耳与千瓦时之间的关系;三、认识电能表,学会读电能表。

  电能的开发与利用,对现代社会生活的各个方面都产生了直接或间接的巨大影响,已然成为现代文明社会的重要物质基础。我们所处的时代是电气时代,电在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域广泛应用,是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。

  电能属于二次能源,主要来源于其他形式能量的转换,像水力发电、火力发电、原子能发电、风力发电、太阳能发电等。电与人们的生产生活、科学技术研究、社会文明建设等息息相关。用电实际上就是在使用电能,电具有能量,电能与机械能、内能等一样,都是能量存在的不同形式。电能的利用,都是通过将电能转化为其他形式的能量来实现的。

  下面请同学们打开学习任务单,分析活动一中几种用电器在工作时能量的转化情况。分析好了吗?一起来看看:用电照明时,电能转化为光能;用电取暖时,电能转化为内能;电梯运行时,电能转化为机械能;电镀物品时,电能转化为化学能。大家和我分析得一样吗?

  请同学们再仔细观察,从能量转化的角度看,不同用电器在工作时有什么共同之处呢?对,非常好,用电器在工作时都消耗了电能,并把电能转化为其他形式的能量。在物理学中,当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了电功。电能转化为其他形式能的多少,可以用电功的大小来度量。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。例如电饭煲工作时,电流做功(10^6)焦耳,就有(10^6)焦耳的电能转化为内能。也就是说,在量值上,电功等于消耗的电能,等于用电器转化为其他形式的能量。

  同学们,你们知道电功的单位是什么吗?能不能根据以往所学知识告诉我?没错,电功的单位和机械功的单位一样,也是焦耳。在生活中,人们常用千瓦时,俗称“度”,来作为电功的单位,1度就等于1千瓦时。

  那么1千瓦时和焦耳之间存在怎样的换算关系呢?请大家赶快动手在学习任务单中完成相关填空。做好了吗?能告诉我答案是多少吗?来看换算过程:1千瓦时 = 1千瓦×3600秒 = (3.6×10^6)焦耳,这样我们就得出了千瓦时与焦耳之间的关系。

  同学们,你们知道自己家一个月用多少度电,交多少电费吗?日常生活中,供电公司需要记录用户消耗电能的多少,以此计算用户应缴的电费,这就需要用到一种测量仪器——电能表。电能表俗称电度表,是用来测量电功,也就是记录电路消耗电能多少的仪表。下面我们一起来认识一下机械式电能表。请同学们自主阅读课本活动2的内容,看看能从机械式电能表中获取哪些信息。

  这是机械式电能表,这里是计数窗口,显示已经消耗的电能为895.9千瓦时。特别提醒同学们注意,数字栏中最右边的一位是小数位,读数时要留意小数点。这是转盘,电能表工作时,铝制转盘会转动。电能表上还有许多参数:10(20)安培,表示该电能表的基本电流为10安培,短时间内通过的电流允许大些,额定最大电流为20安培;220伏 50赫兹,指该电能表应在220伏、50赫兹的交流电路中工作;1千瓦时 = 1250转,表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,表上的转盘会转过1250转。

  电能表是如何工作,又是如何记录消耗电能多少的呢?让我们来看一段实验视频。电路中没有接入用电器时,电能表的转盘不转动;当把电热水壶接入电路,可以看到电能表的转盘明显转动,经过一段时间,电能表的示数发生了改变。实验中将电能表接入家庭电路,当电路中有用电器工作,电能表的转盘就会转动起来,计数器就能记录电路中所消耗的电能。可见,用户在某一段时间内所消耗的电能,就是这段时间电能表两次示数之差,我们可以用(W = W? - W?)来表示。

  来看一道例题:某家庭3月底电能表计数器的示数是270.1千瓦时,4月底计数器的示数变为365.5千瓦时,这段时间内这个家庭的用电量为多少?大家先从题目中找到(W?)和(W?)分别是多少。怎么样,难不倒大家吧?没错,这题直接利用两次电能表示数之差,就能算出这个家庭的用电量,经计算,用电量为95.4千瓦时。如果某同学家所在地区每度电的电费是0.6元,那么本月应支付的电费为多少呢?很简单,用95.4千瓦时×0.6元/千瓦时 = 57.24元。

  除此之外,我们还可以根据电能表转盘转过的圈数(n)来计算消耗的电能。若电能表上标示的值是(N)转/千瓦时,那么电能表转盘转动(n)圈所消耗的电能(W)就等于(\frac{n}{N})千瓦时。

  再看一道例题:某电水壶工作2分钟,使如图所示的电能表的转盘转过150转,电水壶这段时间内消耗的电能为多少千瓦时?同学们先来分析这道题中(n)、(N)分别是多少。对,(n)是150转,(N)是3000转。带入刚刚的公式(W = \frac{n}{N}),就能算出这段时间内电水壶消耗的电能为0.05千瓦时。

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