电功电功率公开课教案

    我们每个家庭都装有电表，每个月都要依照上面显示的数字来交费。那同学们知道这个电表测量的是什么吗？你能根据自己家中各个用电器的额定参数和使用情况估计出家里每月的用电量吗？

并就所提出问题进行思考，带着问题听下面的课

在导体两端加上电压，导体内就建立起了电场，电场力推动自由电荷移动而做功。若导体两端电压为U，通过导体横截面的电量为q ，那么，电场力所做的功W=qU，因为q=It，所以

                W=IUt              （1-1）

在上式中，当I、U、t的单位分别用安培、伏特、秒作单位，W的单位就是焦耳。

在电路中，电场力的功通常叫做电流的功，也叫做电功。

电流做了多少功，就有多少电能转换成其它形式的能。

日常生活中，我们常用的电功单位还有kw·h

(千瓦·时)，即“度”。

1度=1kw·h=3.6×106 J

电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值，叫做电功率，用P表示。那么

                          （1-2）

上式中，当I、U的单位分别是安培、伏特时，功率P的单位就是瓦特，简称瓦（W）。

●额定电压和额定功率

就是用电器正常工作时候的电压和功率。

电流通过导体时导体发热的现象，叫做电流的热效应。通电导体上所产生的热量跟哪些因素有关呢？

英国物理学家焦耳（1818——18）用实验的方法研究了这个问题，首先得到的正确的结果，他指出：

电流通过导体所产生的热量，跟电流强度的二次方、导体的电阻和通电时间的乘积成正比。这就是焦耳定律。

如果电流的单位用安培，通电时间的单位用秒时，热量的单位就是焦耳。这时焦耳定律可写成如下公式

             Q=I2Rt                 （1-3）

对于由白炽灯、电炉、电烙铁等纯电阻器件组成的电路来说，由于这时电路两端的电压U=IR，因此IUt=I2Rt。可见，电流所做的功跟产生的热量相等的。这时电能全部转换成热能，即W=Q，电流做功的公式可写成

                      （1-4）

对于由电动机、电解槽等非纯电阻元件组成的电路来说，电能除一部分转换成热能外，还有一部分转换成机械能、化学能等。   

 总的消耗电能     转换成热能的部分

（IUt--I2Rt）——转换成机械能或化学能等的部分。

英国物理学家焦耳

理解焦耳定律

明白哪种电路适合哪种公式

一台直流电动机，额定电压是110V，线圈电阻为0.40Ω，正常工作时通过的电流是5.0A。求它的额定电功率和工作1h所产生的热量及电流所做的功？

【解】  根据电功率的定义式可得额定功率：

P=UI=110×5.0=5.5×102W

 电流通过电动机的线圈时，使电动机发热，由焦耳定律可知1h内产生的热量为：

Q=I2Rt=5.02×0.40×3.6×103=3.6×104J

由电功公式可知，1h内电流所做的功为：

W=Pt=5.5×102×3.6×103=2.0×106J

由计算结果可以看出，电动机这种非纯电阻用电器，电流所作的功远大于电流所产生的热量，即大部分电能转变成了机械能。

现在让学生回答开始所提出的问题

电表测量的是电功。

本节课学习了电功，电功率和焦耳定律。现在回顾一下电功电功率和焦耳定律的定义是什么，公式是什么，并且要在理解的基础上学会熟练运用。

电功：    W=IUt

电功率：  

焦耳定律：Q=I2Rt

余下的时间给学生做作业

复习本节课，预习下节课。

做好课后习题A组。