18_1电能电功(课件)【2023-2024年度人教版九全物理高效实用备课】39页ppt

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人教九全物理同步精品课件
人教版九年级
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
我们日常生活中所使用的电能都是从哪里来？
夜幕降临，城市灯火辉煌
新课引入
1. 了解电能和我们生活的联系，知道电能的单位
2. 会读家用电能表，会用电能表计算消耗家庭电费，有节约用电的意识
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. 通过实例理解电流做功的多少跟电流大小、电压高低和通电时间有关，能利用公式计算电功
学习目标
难点
重点
风力发电
火力发电
核能发电
一、电能
1.电能的来源
新知学习
太阳能发电
各种电池
各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用
再来看几张图片，下列用电器工作时，消耗了什么能？转化为什么能？
电能转化为内能
电能转化为机械能
电能转化为内能、光能
2.电能的利用
用电器工作的过程就是消耗电能的过程。即：使电能转化为其他形式能量的过程。
国际单位：焦耳，简称焦，符号是J。
　　生活中的电能单位：度，千瓦时（kW·h）
换算关系：1度=1kW·h=3.6×106J
3.电能的单位
1度电可以干什么呢？
采掘原煤约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶约0.85 km
灌溉农田约330 m2
电脑工作约5 h
洗衣机工作约2.7 h
中国民用航空局规定，旅客乘机携带的充电宝规格不得超过 160W·h，这里的“160W·h”合_______度，合__________J。
0.16
解析：1度=1kW·h=1000W·h，则
160W·h=0.16kW·h=0.16度
=0.16×3.6×106J=5.76×105J
5.76×105
针对训练
你知道你家里一个月要交多少电费吗 供电部门收费之前根据什么来确定用户所用的电量的
二、电能的计量
电能表：用来计量某用电器在一段时间内消耗的电能多少
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。
●“600 revs/（kW · h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW · h的电能，电能表上的转盘转过600 转。
●“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
●“50 ～”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
温馨提示
1.标定电流：标定电流是确定电能表有关特性的电流值。
2.额定最大电流：电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。
方法一:观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是所求的电能值，电能表的最后一位是小数位
4 2 6 7 8
4 3 7 4 4
W1=______kW·h
W2=_______ kW·h
月初:
月末:
4267.8
4374.4
W2 －W1=106.6 kW·h
整月用电：
读数:
电能表的读数及其计量
如果刻度盘上的数字模糊了，该如何知道消耗多少电呢？
在家庭电路中，只有空调单独工作，若电能表转1800圈，则该空调在此段时间消耗多少电能？
思考
方法二：
方法点拨：依据转数求消耗电能的多少用公式法：W= ，
n 实际转速：表示电能表转盘在某段时间的转数
N 标定转速：表示电能表铭牌上标着每消耗1 kW·h 的电能，电能表转盘的转数
表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次
电子式单向电能表
IC卡电能表
(每闪1次消耗的电能是
kW·h)
1
3200
知识拓展
小明家电能表上月底的示数为 本月底的示数如图所示，她家本月消耗电能为　 　kW h。该电能表的转盘转过1500转时，消耗的电能为　 　kW h。
80
0.5
针对训练
其他形式能
转化
？
想一想：电能是如何转化为其他形式能？
电流做功
电功：电流所做的功。
电流做功的过程，就是电能向其他形式的能的转化过程。
用W 表示。
三、电功
用电器就消耗了多少电能
电流做了多少功
就有多少电能转化成其他形式的能
你认为电功的大小与哪些因素有关？
电功是消耗电能的量度
（1）一个手电筒和一台21吋彩电工作时电流差不多，工作相同的时间，哪个消耗的电能多？电流通过哪个用电器做的功多？
彩电；说明电流做功的多少与电压大小有关
（2）家庭电路中，一盏电灯和一台空调工作相同的时间，电流通过哪个用电器做的功多？
空调；说明电流做功的多少与电流大小有关
（3）为什么我们提倡人走灯灭，及时关灯？
说明电流做功的多少与通电时间有关
探究电流做功与哪些因素有关
实 验
1.依据上述三个问题，推测电流做功与哪些因素有关呢？
电压、电流和通电时间
2.怎么判断电流做功的多少？
用电器工作的过程中，电能转化为其他形式的能越多，电流做功就越多
3.哪一种能是我们既熟悉又容易量度它的大小的呢？
机械能
用电流通过电动机提升重物的高低来反映电流做功的多少
——转化法
4.怎样比较重力势能变化的大小？
用弹簧测力计测量物体的重力G，用刻度尺测量重物提升的高度h,
用W=Fs=Gh计算
电压U/V 电流I/A 时间t/s 物重G/N 升高h/m 做功W/J
5. 设计实验记录表格：
(1)电压、电流相同，通电时间不同，通过重物升高的高度判断电流做功与通电时间的关系
电压、电流相同，通电时间不同
6. 如何控制变量？
(2)通电时间相同，电压、电流不同，通过重物升高的高度判断电流做功与电压、电流的关系
通电时间相同，电压、电流不同
探究电流做功与哪些因素有关
电路中电流、电压一定时，通电时间越长，钩码升高得越高，表明电流做功越多
通电时间一定时，电压、电流越大，钩码升高得越高，表明电流做功越多
实验结论
大量事实表明：
电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。
U：电压—伏特(V)
I：电流—安培(A)
t：时间—秒(s)
W：电功—焦耳(J)
W=UIt
计算电流做功的公式：
推导公式：由W＝UIt 和欧姆定律 可得：
(1)利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性；
(2)电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路。
温馨提示
注意公式中各物理量的单位：
当电压U 的单位为V，电流 I 的单位为A，时间t 的单位为s时，电功的单位才是 J（焦耳）
注意电能和电功的区别：
(1)电能是状态量，反映了能够做功的本领；
(2)电功是过程量，反映了电能转化或者消耗电能的多少
针对训练
有一只节能灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为90 mA，计算这只灯使用5 h消耗多少度电？
解：I=90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h
=0.099 kW·h
答：这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h，即0.099 度。
电能的计量：电能表
电能和电功
电能
铭牌参数的含义
电能表的相关计算
来源:
应用:
单位:
电功
定义：
影响因素：
公式：
发电厂、电池
用电器
其他形式的能
电能
电能
其他形式的能
1kW·h=3.6×106 J
常用单位：千瓦时(kW·h)
国际单位: 焦耳( J )
电流所做的功
导体两端的电压、通过导体的电流及通电时间
W=UIt
推导公式：W＝ t；
W＝I 2Rt。
课堂小结
随堂练习
1.以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是 （　　）
A．电风扇 B．电水壶
C．电饭煲 D．电视机
A
电能→机械能
电能→内能
电能→内能
电能→光能和声能
2. 小明家的电能表标有“3 000r/(kW·h)”，小红家的电能表标有
“2 000r/(kW·h)”。所测量的1小时内，两电能表均转过6 000转。
下列相关描述正确的是（　　）
A．时间相同，所以两电能表消耗的电能一样多
B．在该时间段内，小红家用电器消耗的电能多于小明家用电器
消耗的电能
C．在该时间段内，小明家的电能表转得更快
D．在任何时候，小明家的电能表都比小红家的电能表转得更快
B
解：电池参数有：电压和安时容量(A·h)
　　安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)
　　750 mA·h= 750 mA×1 h
　　W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
3. 手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6 V，安时容量为750 mA·h。它充满电后所储存的电能是_______J。
It
9720
4. 阻值为4Ω的小灯泡同一个阻值为2Ω的定值电阻串联在6V的电源上，则通电1min后，电流通过小灯泡所做的功为（　　）
A．240J B．360J C．480J D．720J
解：由题意可知，灯泡L与定值电阻R串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
通电1min后电流通过小灯泡所做的功：
WL=ULIt=I2RLt=(1A)2×4Ω×60s=240J
A
5. 一电能表表盘上标有“1 200r/(kW·h)”，这表示___________________
_____________________将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r。若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。
解：4min内电能表转盘转过55r，说明该用电器消耗的电能为：
W =
55r
1 200r/(kW·h)
=
55
1 200
kW·h
=
1 200
55
=
×3.6×106J
1.65×105J
通过该用电器的电流为：
I =
W
Ut
=
1.65×105J
220V×240s
=
3.125A
每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1200转
谢谢
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