《电能与电功》课件-(公开课获奖)2022年北师大版3-.ppt

1、教育部教育部“精英杯精英杯”公开课大赛简介公开课大赛简介 2021年6月，由教育学会牵头，教材编审委员会具体组织实施，在全国8个城市，设置了12个分会场，范围从“小学至高中”全系列部编新教材进行了统一的培训和指导。每次指導，都輔以精彩的優秀示範課。在這些示範課中，不乏全國名師和各省名師中的佼佼者。他们的课程，无论是在内容和形式上，都是经过认真研判，把各学科的核心素养作为教学主线。既涵盖城市中小学、又包括乡村大部分学校的教学模式。適合全國大部分教學大區。本課件就是從全國一等獎作品中，优选出的具有代表性的作品。示范性强，有很大的推广价值。13.1 电能和电功电与磁的三个实验复习 1、奥斯特实验 通

2、电导体周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关。2、磁场对电流的作用实验 通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。3、电磁感应现象实验 闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，电流的方向跟磁场方向和运动方向有关。考纲要求 1、了解电能和电功 2、会用电能表测量电功 3、会进行电功的计算回忆 1、什么是“做功”？答：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了功。2、什么叫“能”？答：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量或能。提出问题 电能不能“做功”？电有没有具有“能”？观看下面设备，回答上面问题。结论：电

3、能做功，电具有能。电做的功叫电功，电具有的能叫电能。电能和电功 我们生活中几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。电能的利用，都是通过电能转化为其他形式的能量来实现的。请分析图13-1所示的事例，完成下面的填空。(a)电能转化为 ；(b)电能转化为 ；(c)电能转化为 ；(d)电能转化为 。内能或光能内能机械能化学能 电功 定义：当电能转化为其他形式的能时，我们就说做了电功。在电能转化为其他形式的能的过程中，有多少电能转化为其他形式的能，就说电流做了多少电功。所以，电能转化为其他形式的能的多少，可以用电功的大小来量度。思考：1.普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约为1 J，可以说电流做了 的电

4、功；2.电力机车行驶1min，消耗的电能约为100J，可以电流说做了 的电功。1J100J电功的符号：w电功的单位：焦耳（J）生活中还常用单位：千瓦时（俗称“度”）；符号：kWhJhkW6106.31JsWhkWhkW633106.3106.3101111你会换算吗？1KWh的电能做多少功？可供3W的节能灯工作333.3小时；可供25W的白炽灯工作40小时；可供100W的白炽灯工作10小时；可供80W的电视机工作12.5小时。用电能表测量电功 电功可以直接测量。如图13-3所示的家用电能表（俗称电度表），就是用来测量电功，即记录电路消耗电能的仪表。阅读课本阅读课本P104，两分钟内解决以下问题

5、：，两分钟内解决以下问题：1、220V 50HZ表示表示_ 2、10（20）A表示表示_ 3、1250r/kwh表示表示_一月底电能表的示数一月底电能表的示数_4 2 6 7 84 3 7 4 44、二月底电能表的示数二月底电能表的示数_二月份共用电二月份共用电_kwh(按度的整数收费按度的整数收费)按每度电按每度电0.5 元计算，二月份的电费为元计算，二月份的电费为_4267.8kwh4374.4kwh106.653元元额定电压是额定电压是220V，交流电频率，交流电频率50HZ额定电流为额定电流为10A，短时间最大电流为，短时间最大电流为20A用电器每消耗用电器每消耗1kwh的电能，电能表

6、转盘转的电能，电能表转盘转动动1250圈圈小华家的电能表某月初的示数如下图甲所示，当小华家的电能表某月初的示数如下图甲所示，当月底的示数乙图所示。那么小华家该月消耗多少月底的示数乙图所示。那么小华家该月消耗多少度电？约等于多少焦？若当地的电费为度电？约等于多少焦？若当地的电费为0.5元元/KWh，该月小华家应支多少电费，该月小华家应支多少电费？012684013529甲乙乙解：解：W=W底底W初初=1352.91268.4=84.5(度度)61 081 0 W=84.53.6 J=3.042 J 84.5 KWh0.5元元/KWh=42.25元元 提出问题：电流做功的多少与哪些因素有关？进行猜

7、想：一台电风扇，在相同的通电时间和相同的电压环境下，是电流大时做功多（转得快）还是电流小时做功多？一台电风扇，在相同的通电时间和相同的电流通过时，是电压大时做功多（转得快）还是电压小时做功多？一台电风扇，在相同的电流通过和相同的电压环境下，是通电时间长时做功多还是通电时间短时做功多？结论：电流做功的多少与电流大小、电压大小和通电时间的长短成正比。电功的计算电流大时电压大时通电时间长时电功计算公式 经过实验证明，电功可用下列公式计算：1、W=UIt（普遍适用）2、W=I2Rt 3、W=4、W=Pt（普遍适用）5、W=UQ（普遍适用）2URt（不适用于有电动机的情况）W=U I tW=U I tJ

8、 V A SJ V A S试一试：家庭电路中的一只灯泡，经测量通过它的电流为200mA，如果通电半小时，求通过电灯泡做多少焦耳功？解：W=UIt=220V 0.2A 1800s=7.92104J公式：答：答：通电通电30min30min，电炉铁消耗了，电炉铁消耗了1.3861.38610105 5J J的电能。的电能。例例 2一电能表表盘上表标一电能表表盘上表标“1200r/(kWh)1200r/(kWh)”，将某用电器单独接在该表上将某用电器单独接在该表上。当用电器工作。当用电器工作4min4min后，电能表转盘转过后，电能表转盘转过55r55r。若用电器额定。若用电器额定电压为电压为220

9、V220V，求通过该用电器的电流。，求通过该用电器的电流。W=由由W=UIt可得，通过该用电可得，通过该用电器的电流为：器的电流为：I=答：答：通过该用电器的电流为通过该用电器的电流为3.125A3.125A 定义：定义：影响因素：影响因素：测量工具测量工具 小结：小结：2URt小实验：小实验：1、用塑料尺、笔杆与头发摩擦，用塑料尺、笔杆与头发摩擦，再靠近碎纸屑，观察现象。再靠近碎纸屑，观察现象。2、用塑料梳子梳头发，观察现、用塑料梳子梳头发，观察现象。象。能吸引碎纸屑一、一、电荷电荷物体具有了物体具有了 我们说物体带上了我们说物体带上了“”或者说带了或者说带了电电荷荷。1、摩擦起电：、摩擦起

10、电：用用摩擦的方法摩擦的方法使物体使物体带电带电的的现象就是现象就是 现象现象。吸引轻小物体的吸引轻小物体的性质性质电电摩擦起电摩擦起电 被被丝绸丝绸摩擦过的摩擦过的 上带的电荷叫上带的电荷叫做做正正电荷；电荷；被被毛皮毛皮摩擦过的摩擦过的 上带的电荷叫上带的电荷叫做做负负电荷电荷。大量的事实使人们认识到：大量的事实使人们认识到：自然界自然界只有只有两种两种电荷电荷，电荷、电荷、电荷。电荷。正正负负玻璃棒玻璃棒橡胶棒橡胶棒被毛皮摩擦过被毛皮摩擦过的的橡胶棒橡胶棒和被和被毛皮摩擦过的毛皮摩擦过的橡胶棒橡胶棒靠近时靠近时被丝绸摩擦过被丝绸摩擦过的的玻璃棒玻璃棒和被和被丝绸摩擦过的丝绸摩擦过的玻璃棒

11、玻璃棒靠近时靠近时被丝绸摩擦过被丝绸摩擦过的的玻璃棒玻璃棒和被和被毛皮摩擦过的毛皮摩擦过的橡胶棒橡胶棒靠近时靠近时相互相互排斥排斥 相互相互排斥排斥相互相互吸引吸引同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥，异种异种电荷相互电荷相互吸引。吸引。同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥l1、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻质小球，小球被吸引过来，靠近轻质小球，小球被吸引过来，则小球是（则小球是（）A A、一定带正电、一定带正电 B B、一定带负电、一定带负电C C、一定不带电、一定不带电 D D、可能带负电，也可能不带电、可能带负电，也可能不带电D1、异种电荷相互吸引。异种电荷相互吸引。2、

12、带电体具有吸引轻小物体的性质、带电体具有吸引轻小物体的性质带正电2 2、用丝线吊起三个通草球，其中任意、用丝线吊起三个通草球，其中任意两个靠近都相互吸引，则它们可能是两个靠近都相互吸引，则它们可能是（）A A、两个带正电，一个带负电、两个带正电，一个带负电B B、两个带负电，一个带正电、两个带负电，一个带正电C C、两个带正电，一个不带电、两个带正电，一个不带电 D D、两个带异种电，一个不带电、两个带异种电，一个不带电D温馨提示：温馨提示：通草球是轻小物体通草球是轻小物体1、异种电荷相互吸引，同种异种电荷相互吸引，同种电荷相互电荷相互排斥。排除排斥。排除A、B、C 选项选项2、带电体具有吸引

13、轻小物体的性质、带电体具有吸引轻小物体的性质作用：作用：1、验电器验电器是用来检验物体是用来检验物体是否带电是否带电的仪器。的仪器。2、金属箔金属箔张角的大小，张角的大小，可以判断可以判断所带所带电荷的多少电荷的多少。金属球金属球金属杆金属杆金属金属箔箔(b)原理：原理：同种同种电荷相互电荷相互排斥排斥。+单位：库库（仑）（仑）例如：例如：一根摩擦过的玻璃棒一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷，大约或橡胶棒所带的电荷，大约只有只有10-7C。一片雷雨云带电。一片雷雨云带电的电荷，大约有的电荷，大约有几十库仑几十库仑。符号是C 用五分钟的时间自学课本用五分钟的时间自学课本原子原子的结构、元电荷的

14、结构、元电荷并回答：并回答：1 1、物质是由、物质是由 组成的。组成的。2 2、原子是由、原子是由 和和 组成，它组成，它们各带们各带 电荷和电荷和 电荷电荷 。3 3、什么叫元电荷？符号是什么？、什么叫元电荷？符号是什么？电荷量是多少？电荷量是多少？分子和原子原子核原子核电子电子正正负负18971897年，英国科学家年，英国科学家汤姆孙汤姆孙（1856-19401856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子发现了比原子小得多的带负电的粒子-，揭开了原子具有结构的秘密。，揭开了原子具有结构的秘密。分子、原子很小。1亿个氧原子排队只有几厘米长。电子电子元电荷元电荷人们把最小电荷叫做元电荷，

15、常用人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号符号e表示。表示。e=1.610-19C原子核原子核电子电子（带正电）（带负电）电子在电力吸引作用下绕核运动电子在电力吸引作用下绕核运动绿豆100米8这个氧原这个氧原子带电吗？子带电吗？这个氧离这个氧离子带电吗？子带电吗？不带电带负2e三三.电荷在导体间的定向移动电荷在导体间的定向移动.+ABAB金属球金属球金属杆金属杆金属箔金属箔金属杆上有了电金属杆上有了电荷的定向移动荷的定向移动电荷电荷在金属杆中可以在金属杆中可以定向移动定向移动，金属是导，金属是导电的。电的。善于导电善于导电的物体的物体叫导体叫导体如：金属、人体、食盐水、溶如：金属、人体、食盐水、溶

16、液等液等不善于导电不善于导电的物体的物体叫绝缘体叫绝缘体如：橡胶、玻璃、塑料、陶如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等瓷等金属金属导电，导电，靠的就是靠的就是 。自由电子自由电子一、一、电荷电荷1.1.摩擦过的物体能摩擦过的物体能吸引轻小物体吸引轻小物体的，则说的，则说明该物体明该物体带了电荷带了电荷。这种现象叫。这种现象叫摩擦起电摩擦起电现象现象。2.2.电荷间的相互作用电荷间的相互作用同同种电荷种电荷相互相互排排斥斥，异异种种电荷相互电荷相互吸吸引引3.3.验电器验电器 作用：检验物体是否带电作用：检验物体是否带电 原理：原理：同种电荷互相排斥同种电荷互相排斥 4.4.电荷量电荷量 电荷的多少叫电荷

17、量。单电荷的多少叫电荷量。单位：库位：库仑仑（C C）二、二、原子核原子核 元电荷元电荷人们把最小电荷人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号叫做元电荷，常用符号e e表示。表示。e=1.6e=1.61010-19-19 C C三、三、电荷电荷在导体中在导体中定向移动定向移动 练习练习 1.摩擦起电现象是怎样产生的？根据所学的知识(学了电荷)，做出你的猜想。答：不同物质构成的物体相互摩擦时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不相同，其中对核外电子束缚能力弱的就会失去电子而带上正电。另一个物体由于得到相同数量的电子而带上等量的负电 摩擦起电是电子的转移。答：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，同种电荷互相排斥，所以纸片带的是正电荷。练习练习 2.用丝绸摩擦玻璃棒用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正玻璃棒带正电电,用毛皮摩擦橡胶棒用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负橡胶棒带负电电.若用摩擦后的毛皮和丝绸靠近若用摩擦后的毛皮和丝绸靠近碎纸片会碎纸片会吸引碎纸片，这说明毛皮带这说明毛皮带 电；电；丝绸也带丝绸也带 电。电。正负摩摩擦起电的实质是电子发生了转移。