2023-2024学年九年级物理全一册 18.1电能 电功（34页PPT）同步精品备课一体化资源（人教版）

第1节 电能 电功
第十八章 电功率
人
教
版
2012版
学
习
目
标
1.了解电能的来源与应用，知道电能及其单位和单位间的换算;
2.知道电能表的作用，会读家用电能表，能通过电能表计算用电器消耗的电能，有节能意识;
3.从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的；
4.知道电流做功的多少跟电流、电压和通电时间有关，能利用电功公式进行相关计算。
导入新课
电能给我们的生活带来了极大的便利！
各种各样的发电厂，如火力、水力、风力发电厂，以及各种各样的电池，它们把不同形式的能转化为电能（electric energy），供人们使用。
导入新课
电能
1.电能的获取与利用
（1）电能的获得：
各种发电厂和各种电池是人们获取电能的主要途径。
①发电厂获取电能：
其他形式的能
机械能
电能
电能
②常规电池（干电池、蓄电池）：
化学能
电能
太阳能电池：
太阳能（光能）
电能
电能
（2）电能的利用：
人们利用电能时，常通过用电器将电能转化为其他形式的能，用电器是消耗电能的装置。
①电灯：
电能
光能、内能
②电动机：
电能
机械能、内能
电能
③电熨斗：
电能
内能
④电视机：
电能
光能、声能、内能
（3）电源与用电器：
电源是提供电能的，将其他形式的能转化为电能的装置；用电器是消耗电能的，将电能转化为其他形式的能的装置。
例题1
1．日常生活中使用的用电器，工作时主要将电能转化为机械能的是（　　）
A．电饭锅 B．电视机 C．电脑 D．洗衣机
解析：A．电饭锅主要把电能转化为内能，故A不符合题意；
BC．电视机和电脑主要把电能转化为光能和声能，故BC不符合题意；
D．洗衣机主要把电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
D
这个月咱家用了多少度电？
用了77度电。
？
电能
每个家庭都用电。我们使用的电主要由电网提供，不同家庭用电的多少不同。
2.电能的单位
（1）国际单位：
（2）常用单位：
（3）换算关系：
焦耳（J）
千瓦时
1kW·h= = 。
俗称 。
用符号 表示
kW·h
度
1×103W×3600s
3.6×106 J
电能
用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表（也叫电度表）计量出来。
电能的计量
1.电能表的种类：
机械式电能表
电子式电能表
电能的计量
2.电表上所标参数的含义（以机械式电能表为例）：
最后一个框内的数字为小数位。
图18.1-1 是一种电能表。用电时，中间的铝质圆盘转动，圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能。
电能的计量
电子式电能表上没有转盘，可以通过该电能表上的发光二极管（指示灯）闪烁的次数来粗测电能，如标有1600imp/kWh，表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次。
电能的计量
3.用电能表测量电路消耗电能的方法：
（1）读数法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内电路消耗电能的总量，即W电=W末-W初
0
1
2
0
4
kW·h
0
1
3
6
6
kW·h
W=W末-W初=136.6kW·h-120.4kW·h=16.2kW·h
电能的计量
（2）计算法：可以通过转盘转过的转数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为Nrevs/(kW·h)【或Nimp/(kW·h)】的电能表，转盘转n转（或指示灯闪烁n次）消耗的电能W电=???????? kW·h
?
目前常用的电能表是IC卡式的（图18.1-2）。用户将IC卡充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要到银行为IC卡储值，并重新将卡插入电能表。
电能的计量
还有一种电能表，其中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，示数由液晶板显示。
在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。
电能的计量
阶梯电价是指把户均用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用，对居民用电实行阶梯式递增电价可以提高人们的节能意识，有助于推动节能减排。
电能的计量
分时电价是指根据电网的负荷变化情况,将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段,对各时段分别制定不同的电价水平,以鼓励居民合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。
电能的计量
电能的计量
4.节能的意义：
电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。为节约每一度电，我们要从点点滴滴做起。
图18.1-3大致表示出了1kW·h电的作用。看了这幅图，你会对节约用电有进一步的认识。
电能的计量
例题2
2．如图甲、乙分别是小明家上月初和上月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/（kW?h）”表示用电器每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次。下列说法正确的是（　　）
D
A．指示灯闪烁32次，电路中消耗的电能为0.02J
B．小明家上月消耗的电能为911kW·h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．指示灯闪烁次数越多，电能表所在电路消耗的电能越多
例题2
例题2
解析：A．1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则电路中消耗的电能
????=321600kW?h=0.02kW?h
故A错误；
B．小明家上月消耗的电能
W=5637.8kW·h-5546.7kW·h=91.1kW·h
故B错误；
?
C．由图可知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小明家干路中的电流不得超过40A，故C错误；
D．因为电能表指示灯闪烁的次数反映了电流做功的多少，所以指示灯闪烁越多，说明消耗电能越多，故D正确。
故选D。
例题2
电功
1.电功
电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少，用W表示。
例如，电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出动能；电炉工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电炉的内能增加……
在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实，两种说法是一样的。
2.实验探究：电流做功多少的影响因素（拓展）
电功
电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。
加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。
电功
3.电功的计算：
（1）计算式：
研究表明，当电路两端的电压为U【单位：伏（V）】，电路中的电流为I 【单位：安（A）】 ，通电时间为t 【单位：秒（s）】时，电功W 【单位：焦（J）】 （或者说消耗的电能）为
W=UIt
适用于所有电路
电功
（2）推导公式：
由电功公W=UIt与欧姆定律的变形式相联系可导出以下两个公式：
W=????2Rt
?
I=????????
?
U=IR
W=????2????t
?
W=UIt
（常用于并联电路）
（常用于串联电路）
欧姆定律只适用于纯电阻电路，所以推导出的两个公式也只适用于纯电阻电路
电功
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
串联电路
并联电路
特点
电流所做的总功等于电流通过各用电器所做的功之和，即W=W1+W2
分配关系（纯电阻电路）
电流通过各用电器所做的功与其电阻成正比，即????1??2=????1????2
电流通过各用电器所做的功与其电阻成反比，即????1????2=????2????1
拓展：串、并联电路中电功的特点即分配关系
例题3
3．如图所示，电阻R1=20Ω，R2=60Ω，两电阻并联，通过R2电流为0.2A。求：
（1）电源的电压；
（2）电路中的总电流；
（3）1min电路消耗的总电能。
解：（1）闭合开关，两电阻并联，通过R2电流为0.2A，根据欧姆定律????=????????和并联电路的电压特点可知电源电压为
U=I2R2=0.2A×60Ω=12V
?
例题3
（2）根据欧姆定律可知通过R1的电流为????1=????????1=12V20Ω=0.6A
根据并联电路的电流特点可知干路电流为
I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A
（3）1min电路消耗的总电能为
W=UIt=12V×0.8A×1×60s=576J
答：（1）电源的电压为12V；
（2）电路中的总电流为0.8A；
（3）1min电路消耗的总电能为576J。
?
18.1电能
其他形式的能转化而来
计量
来源
课堂小结
电功
W=转数（????）参数（????）
?
W=????2Rt=????2????t,适用于纯电阻电路
?
W=UIt
电能表
W=W末-W初
示数盘计量
推导式
铝盘转动计算
计算