物理人教版（2024）第十八章 電功率第1節(jié) 電能 電功完美版教學(xué)ppt課件

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18.1 電能 電功教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能目標(biāo)學(xué)生能夠精準(zhǔn)闡述電能的概念，明確電能是電流所具有的能量，了解電能的來源，如火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等，以及電能在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，如照明、家電運轉(zhuǎn)、工業(yè)生產(chǎn)等。深入理解電功的物理意義，熟練掌握電功的計算公式\(W = UIt\)，清晰明確公式中各物理量（電壓\(U\)、電流\(I\)、通電時間\(t\)）的含義和單位，能夠準(zhǔn)確運用該公式進(jìn)行簡單的電功計算。準(zhǔn)確識別電能表，熟練掌握電能表的讀數(shù)方法，包括月末與月初示數(shù)的差值計算，以及電能表參數(shù)（如 “220V”“10（40）A”“600r/(kW?h)” 等）的含義，并能根據(jù)電能表的讀數(shù)計算家庭一段時間內(nèi)消耗的電能。（二）過程與方法目標(biāo)通過列舉生活中常見的用電器工作現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和歸納，培養(yǎng)學(xué)生從具體現(xiàn)象中抽象出物理概念的能力，提高學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力。在推導(dǎo)電功計算公式的過程中，引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)的電壓、電流和做功的知識，進(jìn)行科學(xué)的推理和論證，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力和科學(xué)探究能力，讓學(xué)生體會物理知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過實際操作電能表讀數(shù)和計算家庭用電，增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力和運用物理知識解決實際問題的能力，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用到日常生活中。（三）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)通過展示電能在現(xiàn)代社會中的重要作用以及各種發(fā)電方式對環(huán)境的影響，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣和探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約用電的意識和社會責(zé)任感，讓學(xué)生認(rèn)識到合理利用能源的重要性。在小組合作探究和討論過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神和交流溝通能力，讓學(xué)生學(xué)會傾聽他人意見，共同解決問題，體會合作學(xué)習(xí)的樂趣和價值。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，感受物理與生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生用物理眼光觀察世界、用物理知識解決實際問題的習(xí)慣。二、教學(xué)重難點（一）教學(xué)重點深刻理解電能和電功的概念，明確電能是能量的一種形式，電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程及多少的量度，通過大量實例幫助學(xué)生建立清晰的概念。熟練掌握電功的計算公式\(W = UIt\)，并能正確運用該公式進(jìn)行計算，包括單位的統(tǒng)一和代入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過多樣化的練習(xí)題強(qiáng)化學(xué)生對公式的應(yīng)用能力。學(xué)會正確讀取電能表的示數(shù)，理解電能表參數(shù)的含義，能夠根據(jù)電能表讀數(shù)計算家庭用電，這是學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活實際的重要內(nèi)容。（二）教學(xué)難點理解電功的本質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，由于能量轉(zhuǎn)化較為抽象，學(xué)生難以直觀感受，需要通過多種實例和類比進(jìn)行深入講解，幫助學(xué)生建立能量轉(zhuǎn)化的觀念。從理論上推導(dǎo)電功的計算公式\(W = UIt\)，涉及到電壓、電流、做功等多個物理概念的綜合運用，邏輯推理過程較為復(fù)雜，學(xué)生理解起來有一定難度，需要教師逐步引導(dǎo)，清晰呈現(xiàn)推導(dǎo)思路。理解電能表參數(shù)的物理意義及其在實際用電計量中的應(yīng)用，部分參數(shù)如 “600r/(kW?h)” 涉及到電能與電能表表盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)的關(guān)系，較為抽象，需要通過實際操作和計算實例幫助學(xué)生理解。三、教學(xué)方法講授法：系統(tǒng)講解電能和電功的概念、電功計算公式的推導(dǎo)、電能表的讀數(shù)及參數(shù)含義等基礎(chǔ)知識，確保學(xué)生掌握扎實的理論知識，講解過程中注重知識的邏輯性和系統(tǒng)性。討論法：組織學(xué)生就生活中用電器工作時電能的轉(zhuǎn)化、電功計算中遇到的問題、電能表參數(shù)的理解等進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思維活力，促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和批判性思維能力。直觀演示法：利用多媒體課件展示各種發(fā)電場景、用電器工作過程中能量轉(zhuǎn)化的動畫、電能表實物及讀數(shù)變化等，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和趣味性，幫助學(xué)生更好地理解抽象的物理概念和知識。練習(xí)法：通過課堂練習(xí)和課后作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)行電功計算、電能表讀數(shù)計算等練習(xí)，鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生運用知識解決實際問題的能力，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并進(jìn)行針對性輔導(dǎo)。實驗法：演示簡單的電路實驗，如觀察不同用電器工作時燈泡的亮度變化，引導(dǎo)學(xué)生思考電能與電功的關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗探究能力。四、教學(xué)過程（一）趣味導(dǎo)入（5 分鐘）情景展示：教師利用多媒體播放一段精彩的城市夜景視頻，視頻中高樓大廈的燈光璀璨、街道上的路燈明亮、商店櫥窗里的霓虹燈閃爍，同時展示家庭中各種電器工作的場景，如電視播放節(jié)目、冰箱制冷、空調(diào)調(diào)節(jié)溫度等。引導(dǎo)學(xué)生觀察并提問：“同學(xué)們，在這段視頻中，我們看到了城市的繁華夜景和家庭中各種電器的工作，它們都在消耗著一種神奇的能量，大家知道這種能量是什么嗎？” 引發(fā)學(xué)生的好奇心和思考，激發(fā)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的探究欲望。生活實例提問：接著提問學(xué)生日常生活中使用的電器，如手機(jī)、電腦、電燈等，“這些電器在工作時都需要什么？它們消耗的能量從哪里來？又轉(zhuǎn)化成了什么形式的能量呢？” 讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗進(jìn)行思考和回答，從而自然引出本節(jié)課的主題 —— 電能和電功。（二）知識新授 - 電能（10 分鐘）電能概念講解（4 分鐘）：教師講解電能的概念，指出電能是電流所具有的能量，它可以讓各種用電器工作，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。例如，電燈將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，使我們在黑暗中獲得光明；電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動機(jī)器運轉(zhuǎn)。通過這些具體的例子，讓學(xué)生對電能有一個初步的感性認(rèn)識。同時，介紹電能的來源，如火力發(fā)電是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，水力發(fā)電是將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能等，拓寬學(xué)生的知識面，讓學(xué)生了解電能的產(chǎn)生過程。電能的單位（3 分鐘）：講解電能的單位，在國際單位制中，電能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是 “J”。但在日常生活中，我們常用的電能單位是千瓦時，俗稱 “度”，符號是 “kW?h”。通過舉例說明，1kW?h 的電能可以讓 1000W 的電器工作 1 小時，讓學(xué)生對這兩個單位有更直觀的感受。同時，講解單位之間的換算關(guān)系：1kW?h = 1000W×3600s = 3.6×10?J，通過具體的換算過程，幫助學(xué)生掌握單位換算方法。提問互動（3 分鐘）：提問學(xué)生一些與電能相關(guān)的問題，如 “我們家里每個月交的電費是根據(jù)什么來計算的？”“如果一個燈泡的功率是 100W，它工作 10 小時消耗的電能是多少千瓦時？合多少焦耳？” 通過這些問題，檢驗學(xué)生對電能概念和單位的理解程度，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并進(jìn)行解答，同時激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的興趣。（三）知識新授 - 電功（15 分鐘）電功概念引入（4 分鐘）：通過演示實驗，將一個小燈泡、開關(guān)和電源連接成簡單電路，閉合開關(guān)，讓學(xué)生觀察燈泡發(fā)光的現(xiàn)象。提問學(xué)生：“燈泡為什么會發(fā)光？電流通過燈泡時發(fā)生了什么？” 引導(dǎo)學(xué)生思考電流對燈泡做功，使電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，從而引入電功的概念。講解電功的物理意義，電功是電流所做的功，它表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功計算公式推導(dǎo)（6 分鐘）：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識，根據(jù)做功的公式\(W = Fs\)（功等于力乘以在力的方向上移動的距離），結(jié)合電壓的定義（電壓是使電荷定向移動形成電流的原因，\(U = \frac{W}{q}\)，即電場力移動電荷所做的功與電荷量的比值）和電流的定義（電流是單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，\(I = \frac{q}{t}\)），進(jìn)行逐步推導(dǎo)。首先，由\(I = \frac{q}{t}\)可得\(q = It\)；再根據(jù)\(U = \frac{W}{q}\)可得\(W = Uq\)；將\(q = It\)代入\(W = Uq\)中，得到\(W = UIt\)。在推導(dǎo)過程中，詳細(xì)講解每一步的依據(jù)和物理意義，讓學(xué)生理解電功計算公式的由來，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和知識遷移能力。3. 公式應(yīng)用講解（3 分鐘）：講解電功計算公式\(W = UIt\)中各物理量的含義和單位，\(U\)表示導(dǎo)體兩端的電壓，單位是伏特（V）；\(I\)表示通過導(dǎo)體的電流，單位是安培（A）；\(t\)表示通電時間，單位是秒（s）；\(W\)表示電功，單位是焦耳（J）。通過具體的例題，如已知一個電熱水器的工作電壓是 220V，工作電流是 5A，工作時間是 10 分鐘，計算電熱水器消耗的電功。引導(dǎo)學(xué)生按照公式代入數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，注意單位的統(tǒng)一，先將 10 分鐘換算成 600 秒，再代入公式\(W = UIt = 220V×5A×600s = 6.6×10?J\)，讓學(xué)生掌握公式的正確應(yīng)用方法。4. 提問互動（2 分鐘）：提問學(xué)生一些關(guān)于電功計算的問題，如 “如果兩個用電器的工作電壓相同，工作電流不同，通電時間相同，哪個用電器消耗的電功多？為什么？”“在電功計算公式中，如果只知道電功和通電時間，如何計算電流？” 通過這些問題，加深學(xué)生對電功計算公式的理解，檢驗學(xué)生對知識的掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并進(jìn)行針對性輔導(dǎo)。（四）知識新授 - 電能表（15 分鐘）電能表實物展示與作用介紹（3 分鐘）：教師拿出一個電能表實物，向?qū)W生展示并介紹電能表的外觀和作用。電能表是用來測量電功（即家庭電路中消耗電能多少）的儀表，它通常安裝在家庭電路的入口處，記錄著家庭中所有用電器消耗電能的總量。讓學(xué)生觀察電能表的表盤，上面有數(shù)字窗口、轉(zhuǎn)盤、銘牌等部分，激發(fā)學(xué)生對電能表的好奇心和探究欲望。電能表讀數(shù)方法講解（5 分鐘）：詳細(xì)講解電能表的讀數(shù)方法，電能表的表盤上有一排數(shù)字窗口，最后一位數(shù)字是小數(shù)位，單位是 kW?h。例如，數(shù)字窗口顯示 “1234.5”，表示消耗的電能是 1234.5kW?h。講解月末與月初電能表示數(shù)的差值就是該月家庭消耗的電能，如月初示數(shù)是 1000.0kW?h，月末示數(shù)是 1200.0kW?h，這個月消耗的電能就是 1200.0kW?h - 1000.0kW?h = 200kW?h。通過多個實例進(jìn)行演示，讓學(xué)生熟練掌握電能表的讀數(shù)方法。電能表參數(shù)含義講解（5 分鐘）：講解電能表銘牌上參數(shù)的含義，以 “220V 10（40）A 600r/(kW?h)” 為例，“220V” 表示該電能表適用的額定電壓是 220V；“10（40）A” 中，10A 是電能表的標(biāo)定電流，即正常工作時的電流，40A 是電能表允許通過的最大電流；“600r/(kW?h)” 表示每消耗 1kW?h 的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 600 轉(zhuǎn)。通過實際計算，如某用電器工作時，電能表轉(zhuǎn)盤在 10 分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了 60 轉(zhuǎn)，計算該用電器消耗的電能和實際功率，讓學(xué)生理解這些參數(shù)在實際用電計量中的應(yīng)用。學(xué)生練習(xí)（2 分鐘）：讓學(xué)生根據(jù)給定的電能表月初和月末示數(shù)，以及電能表參數(shù)，進(jìn)行電能計算練習(xí)，教師巡視學(xué)生的練習(xí)情況，及時糾正學(xué)生出現(xiàn)的錯誤，確保學(xué)生掌握電能表讀數(shù)和電能計算的方法。（五）鞏固練習(xí)（10 分鐘）基礎(chǔ)練習(xí)：教師通過多媒體展示一些基礎(chǔ)練習(xí)題，如填空題 “電能的單位有______和______，它們之間的換算關(guān)系是______”；選擇題 “關(guān)于電功，下列說法正確的是（ ）A. 電流越大，電功越大 B. 電壓越高，電功越大 C. 通電時間越長，電功越大 D. 電功等于電壓、電流和通電時間的乘積”；簡單的計算題 “一個標(biāo)有‘220V 100W’的燈泡，正常工作 5 小時，消耗的電能是多少千瓦時？合多少焦耳？” 讓學(xué)生在練習(xí)本上獨立完成這些基礎(chǔ)練習(xí)，教師巡視學(xué)生的做題情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，如概念不清、公式運用錯誤等，對個別學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。拓展練習(xí)：展示一些稍微復(fù)雜的題目，如 “某家庭一個月內(nèi)電能表的示數(shù)從 1234.5kW?h 變?yōu)?1365.5kW?h，若每度電的價格是 0.5 元，這個月該家庭應(yīng)交電費多少元？”“在一個串聯(lián)電路中，已知電源電壓為 12V，電阻 R? = 4Ω，R? = 8Ω，求通電 10 分鐘，電流通過電阻 R?和 R?分別做的功是多少？” 組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，共同解決這些拓展練習(xí)題。在討論過程中，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點，互相交流解題思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。錯題講解：練習(xí)結(jié)束后，教師對學(xué)生普遍出現(xiàn)錯誤的題目進(jìn)行集中講解，分析錯誤原因，強(qiáng)調(diào)解題的關(guān)鍵思路和方法。例如，在電功計算中要注意單位的統(tǒng)一，在電能表讀數(shù)計算中要注意小數(shù)位和月初月末示數(shù)的差值計算等。通過錯題講解，幫助學(xué)生加深對知識的理解，糾正錯誤的思維方式，提高學(xué)生的解題能力和應(yīng)用知識的能力。（六）課堂總結(jié)（5 分鐘）知識梳理：教師與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括電能的概念、單位及來源，電功的概念、計算公式及推導(dǎo)過程，電能表的作用、讀數(shù)方法和參數(shù)含義。通過梳理知識框架，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系，加深對本節(jié)課重點知識的記憶。方法總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課所運用的學(xué)習(xí)方法，如通過生活實例引入概念、利用公式推導(dǎo)理解物理量之間的關(guān)系、結(jié)合實物講解電能表的相關(guān)知識等。鼓勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中，積極運用這些方法，提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。同時，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際的重要性，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，學(xué)會用物理知識解決實際問題。情感升華：再次強(qiáng)調(diào)電能在現(xiàn)代社會中的重要性，以及節(jié)約用電對保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意義。呼吁學(xué)生從自身做起，養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣，如隨手關(guān)燈、合理使用電器等，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和環(huán)保意識。（七）作業(yè)布置（課后完成）書面作業(yè)：布置教材課后習(xí)題，要求學(xué)生完成與電能、電功和電能表相關(guān)的計算和簡答題，進(jìn)一步鞏固本節(jié)課所學(xué)知識，提高學(xué)生運用知識解決問題的能力。實踐作業(yè)：讓學(xué)生回家觀察自己家中的電能表，記錄月初和月末的示數(shù)，計算一個月內(nèi)家庭消耗的電能，并估算家庭中主要用電器的耗電量。同時，思考如何在日常生活中采取更多的節(jié)能措施，下節(jié)課進(jìn)行分享交流。通過實踐作業(yè)，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和節(jié)能意識，讓學(xué)生將物理知識與生活實際緊密結(jié)合起來。五、教學(xué)資源多媒體課件（包含城市夜景視頻、用電器工作能量轉(zhuǎn)化動畫、電能表實物圖片及讀數(shù)演示、發(fā)電場景圖片等）電能表實物、簡單電路實驗器材（電源、開關(guān)、小燈泡、導(dǎo)線等）教材、練習(xí)冊六、教學(xué)反思在教學(xué)過程中，要密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和對知識的掌握情況，及時調(diào)整教學(xué)方法和節(jié)奏。對于學(xué)生在理解電功概念和公式推導(dǎo)過程中遇到的困難，要給予更多的引導(dǎo)和講解，通過多樣化的實例和練習(xí)幫助學(xué)生突破難點。在電能表教學(xué)環(huán)節(jié)，要增加學(xué)生實際操作和計算的機(jī)會，讓學(xué)生更好地掌握電能表的讀數(shù)和應(yīng)用。同時，鼓勵學(xué)生在課后積極觀察生活中的用電現(xiàn)象，
1. 了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。2. 會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費， 有節(jié)約用電的意識。3. 從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識電能，能結(jié)合生活實例分析電能 轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。4. 通過實例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低 和通電時間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計算。
1. 電能的來源與能量轉(zhuǎn)化（1） 干電池、蓄電池、鋰電池等都可以提供電能。
這些電池的電能來源于化學(xué)能
電能來源于水的機(jī)械能
你知道電能是怎么來的嗎？
想一想，你知道這些電用到哪里去了嗎？根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，我們可以進(jìn)行推理，用電器在工作時消耗的電能一定轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 我們看看電能是怎樣轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的？
2. 電能的利用與能量轉(zhuǎn)化
小結(jié)：電能的來源與利用
1kW·h=3.6×106 J
①國際單位：焦耳，簡稱焦，用字母 J 表示。②生活中常用單位： 千瓦時，字母符號為 KW·h，也叫“度”。③單位換算關(guān)系： 1度=1kW·h=1×103 W×3600s= 3.6×106 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（　?。〢．電視機(jī) B．電風(fēng)扇C．電飯煲 D．電水壺
由圖可知，該用電器工作時，將電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A．電視機(jī)工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為光能、聲能和部分內(nèi)能，故A不合題意；B．電風(fēng)扇工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并產(chǎn)生少部分內(nèi)能，故B符合題意；CD．電飯煲和電水壺工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故CD不合題意。 故選B 。
（1）電能表的作用：測量用電器消耗電能多少的儀表。（2）認(rèn)識電能表：
電子式電能表沒有鋁盤，但是表盤上有一個指示燈，工作時，該指示燈會閃爍。如右圖所示的表盤上標(biāo)有3200imp/kw·h字樣，指電能表上的指示燈閃爍3200次，接在電路里的用電器消耗的電能是1kW·h.
電能表當(dāng)前的示數(shù)為 1380.6 kW·h
①電能表計數(shù)器上前后兩次的示數(shù)之差就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能： W=W后-W前
（5）通過電能表求用電器消耗電能的方法
例如，小華同學(xué)家今年一月新安裝了電能表，安裝時電能表的示數(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。
從安裝電能表到九月初她家共用1120.9度的電能。這個月用電量為W=1282.9kW·h-1120.9kW·h =162kW·h=162度
白熾燈、日光燈工作約25h
【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。
圖中電能表的示數(shù)為9866.8kW·h；從電能表的參數(shù)可知，電路中的用電器消耗1kW·h的電能，指示燈閃爍1600次，現(xiàn)在它閃爍了800次，消耗的電能為0.5kW·h，故電能表的示數(shù)為9866.8kW·h+0.5kW·h=9867.3kW·h
我們知道：電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。各類用電器是如何將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能呢？下面我們分析用電器是如何將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的。
1. 電功的概念
（1）以電動自行車為例分析： 電動自行車的核心部件：蓄電池、電動機(jī)。
①電動車運動時，電流通過電動機(jī)使其轉(zhuǎn)動，電流做功。②蓄電池中的電能減少；電動車的機(jī)械能在增加。這個能量轉(zhuǎn)化的過程是通過電流做功來實現(xiàn)的。有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功，即電功是多少。
（2）燒水為例分析 對電水壺里的水加熱，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，在這過程中，電流做功105焦耳。
有105焦耳電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
總結(jié)：電功
（1）電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功，即電功是多少。（2）對電功的理解 ①各類用電器都是以電流做功的形式將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。②用電功的大小來量度用電器消耗的電能的多少。
2. 探究“影響電功大小的因素”
【提出問題】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可能與通電時間有關(guān)。下面我們通過實驗探究“影響電功大小的因素”。
【設(shè)計實驗】（1）實驗方法①控制變量法：保持電流、通電時間一定，探究電功與電壓的關(guān)系；保持電壓、通電時間一定，探究電功與電流的關(guān)系。②轉(zhuǎn)化法：比較電燈的亮度判斷電功的大?。盒粼搅?，電流做功越多。
【進(jìn)行實驗】（1）探究電功與電壓的關(guān)系 ①把兩盞規(guī)格不同的小燈串聯(lián)在電路中，用電壓表分別測量它們兩端的電壓，同時觀察比較小燈的發(fā)光情況。
（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)，用電流表分別測量通過它們的電流，同時觀察比較小燈的發(fā)光情況。
【分析論證】（1）在通過用電器的電流與通電時間相同時，用電器兩端的電壓越大，電流做功就越多。（2）在用電器兩端的電壓與通電時間相同時，通過用電器的電流越大，電流做功就越多。進(jìn)一步實驗可得出：電流所做功的大小與電壓、電流、通電時間成正比。
視頻講解——《探究電功與電壓和電流的關(guān)系》
（1） 物理學(xué)規(guī)定電功等于電壓、電流與通電時間的乘積。（2）公式：電功=電壓×電流×通電時間 W = UIt（3）國際單位：焦耳（J） 1J =1V × 1A × 1S常用單位：千瓦時（KW·h） 1kw·h=3.6×106J
W、U、I、t 必須是同一個導(dǎo)體在同一時間對應(yīng)的四個物理量。
甲燈與乙燈連接在電路中，計算電流通過甲燈做的功，應(yīng)該等于甲燈兩端電壓、通過甲燈的電流和甲燈通電時間的乘積。
W、U、I、t 的單位必須是國際單位，分別為：焦、伏、安、秒。
某燈兩端電壓是6V，通過的電流是0.2A，求通電1min電流做的功。 正確：W=UIt=6V×0.2A×60s=72J 若不經(jīng)單位換算，就計算得出 W=UIt=6V×0.2A×1min=1.2J，是錯誤的。
（5）應(yīng)用W = UIt 的注意問題
1.小德為了探究電流與電壓的定量關(guān)系，選擇實驗器材：兩節(jié)新干電池、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和若干導(dǎo)線等，進(jìn)行了實驗探究。
（1）小德根據(jù)實驗要求連接的電路如圖甲所示，檢查時發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在連接錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并補(bǔ)畫出一根導(dǎo)線連接成正確的電路。
（3）滑動變阻器在本實驗中除保護(hù)電路外，另一個作用是：________________________。
改變定值電阻兩端的電壓
（4）閉合開關(guān)，保持電阻不變，移動滑片，測得的幾組數(shù)據(jù)如表乙所示。請在圖丙的坐標(biāo)軸上制定標(biāo)度，把表中的實驗數(shù)據(jù)在圖丙坐標(biāo)系中描點，并繪出圖像。
（5）為了使得出的結(jié)論更具有普遍性，接下來還需要更換____________________，進(jìn)行多次實驗。完成實驗，分析實驗數(shù)據(jù)和圖像可得出實驗結(jié)論：______________________________。
阻值不同的定值電阻
電阻一定時，電流與電壓成正比
（1）探究電流與電阻的關(guān)系時，需要保持電阻兩端的電壓不變，改變__________，因此小明所探究的問題的自變量是__________。
A. 開關(guān)斷路B. 滑片接觸不良C. 電阻斷路D. 電流表短路
（3）排除故障后，依次接入三個定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，記下電流表的示數(shù)，利用描點
電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
（4）實驗中，滑動變阻器除了保護(hù)電路，還起到了__________________________的作用。
控制定值電阻兩端電壓不變
3. ［2025·唐山期末］小明和同學(xué)們在做電學(xué)實驗的過程中，他們經(jīng)過討論，依次改進(jìn)了“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗電路圖，如圖甲、乙、丙所示。下列說法正確的是( )
①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最右端，否則閉合開關(guān)時，________（填“電流表”“電壓表”或“電流表和電壓表”）指針的偏轉(zhuǎn)可能超出所用測量范圍。
②閉合開關(guān)，移動滑片，記錄了如下表數(shù)據(jù)。
③分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論。
可以直觀地得出電流與電阻的關(guān)系
A. B. C.
應(yīng)保持定值電阻兩端電壓一定，改變定值電阻的阻值大小，得到結(jié)論為導(dǎo)體兩端電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，所以A錯誤；由控制變量法知，探究電流與電阻
【點撥】 將一段電阻絲均勻拉長為原來的兩倍后，長度變長，橫截面積變小，
發(fā)電機(jī)或電池等電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。①國際單位是焦（J）；常用單位是千瓦時（kW·h） 換算關(guān)系： 1kW·h=3.6×106J ②計量：電能表（也叫電度表），單位是kW·h， 測量用電器一段時間內(nèi)消耗的電能。①電功：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流做功的 過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功。②電功的計算：W=UIt③電功的單位：焦（J） 、千瓦時（kW·h）。