16.1 电流做功(共21张PPT) 沪科版九年级全一册物理

(共21张PPT)
第十六章　电流做功与
电功率
第1节　电流做功
课时计划 章节 课时
第1节　电流做功 1课时
第2节　电流做功的快慢 1课时
第3节　测量电功率 1课时
第4节　科学探究:电流的热效应 1课时
内容解读 本章是初中电学知识的综合应用，本章我们将从电功电能开始，认识电流做功的实质及电流做功的快慢，学会根据“伏安法”测量电功率，最后学会探究电流热效应，并应用焦耳定律解决实际问题。
1.从能量转化角度认识电流做功。
2.了解电能表参数的意义，会读家用电能表，会通过电能表计算电费。
◎重点:会应用电功的计算公式进行简单的计算。
情景导入
我们的生活越来越离不开电，电灯、电视、手机、电扇、冰箱、空调、洗衣机等，越来越多的电器走进我们的生活。但是这些电器在工作时都有一个共同的特点，需要消耗电能。这节课我们就来探究用电器消耗电能的过程及如何测量用电器消耗电能的多少。
重点梳理
认识电流做功
1.用电器工作的过程就是利用　电流　做功，将电能转化为　其他形式的能量　的过程。电流做了多少功，就要消耗多少电能。
电流　
其
他形式的能量　
2.电流所做的功与　电流　、　电压　和　通电时间　成正比。计算电功的公式为　W＝UIt　。电功的单位是　焦耳　，简称　焦　，符号为　J　。常用单位是　千瓦·时　，符号　kW·h　，俗称　度　，相当于功率为1 kW的用电器工作1 h所消耗的电能，1 kW·h＝　3.6×106　J。
电流　
电压　
通电时间　
W＝UIt　
焦耳　
焦　
J　
千瓦·时　
kW·h　
度　
3.6×106　
(1)公式中的各物理量仍要具有“同一性”和“同时性”，即对应同一个导体或同一段电路，并对应同一段时间(或同一状态)。
(2)公式中的每一个物理量的单位都必须采用国际单位制。
1.家用照明灯泡的两端电压为220 V，当它正常发光时，通过它的电流为0.25 A，则该灯泡在这种情况下通电1 h，电流做功　1.98×105　J。
2.电阻R1与R2串联后接在12 V的电源两端，R2的阻值为10 Ω，通过R1的电流为0.2 A，则5 min内电流通过R1做的功为　600　J，通过R2所做的功为　120　J。
1.98×105　
600　
120　
认识电能表
“kW·h”表示电能表示数的　单位　；
“220 V”指该电能表应该在　220　V的电路中使用；“10(20)A”指该电能表的额定电流是　10　A，在短时间内电流允许大一些，但不能超过　20　A；
单位　
220　
10　
20　
“50 Hz”指该电能表在　50 Hz　的交流电路中使用；“600 revs/(kW·h)”指该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。
50 Hz　
600　
通过动画，向学生展示电能表的参数意义，知道电能表有感应式与电子式两种主要类型，并做简单的介绍。
·导学建议·
3.如图所示，这小明家的电能表表盘，下列说法正确的是
(　D　)
A.该电能表在220 V以下的电路中也能正常使用
B.该电能表正常工作的最大电流为5 A
C.此电能表所显示的示数含义:截至目前，小明家共消耗了2328 kW·h的电能
D.此电表上标有“3200 imp/(kW·h)”的含义:这个家庭每消耗1 kW·h的电能，此电能表闪烁3200次
D
测算电费
1.电能表又称　电度表　，是测量　电功　的仪表。
2.电能表表盘方框内的数字，记录的是所消耗的电能总数，红色方框内的数字为小数位，单位是　kW·h　。
3.电能表在一段时间内前后两次示数的　差值　，就是这段时间内电能表所接电路消耗的电能。
电度表　
电功　
kW·h　
差值　
电能表的最后一位的数字为小数位。
4.图甲为小明家7月底家里的电能表读数，图乙为8月底家里的电能表读数，则小明家8月份消耗电能　150　kW·h。从小明家的电能表可知，当该电表转了300转时，所消耗的电能是　0.5　kW·h。
150　
0.5　
认识电能与电功的关系
分析电流通过以下用电器时能量的主要转化过程:
日光灯等发光电器:　电能转化为光能　。
荧光灯:　电能转化为光能　。
电风扇、洗衣机等电动设备:　电能转化为机械能　。
电饭煲、电熨斗等电热器:　电能转化为内能　。
电能转化为光能　
电能转化为光能　
电能转化为机械能　
电能转化为内能　
蓄电池充电:　电能转化为化学能　。
结论:电流做功的实质是消耗了电能，电能转化为其他形式的能。做功的过程就是能量转化的过程，做功的多少可以表示能量转化的多少。所以电流做多少的功，则消耗多少电能，同时转化成了多少其他形式的能。
电能转化为化学能　
理解电功并计算电功
科学家通过大量的研究发现:电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比，电功等于电压、电流和通电时间的乘积。即W＝UIt
注:①W、U、I、t必须对应同一导体上的四个物理量
②W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s
③1 kW·h＝3.6×106 J
如图所示，电源电压恒定，R1＝30 Ω，R2＝60 Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.1 A。求:
(1)开关S1、S2都闭合，电流表的示数；
(2)开关S1、S2都闭合，通电100 s该电路消耗的电能。
解　(1)只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量R1的电流:I1＝0.1 A
根据欧姆定律可知，电源电压:
U＝I1R1＝0.1 A×30 Ω＝3 V
开关S1、S2都闭合，两电阻并联，电流表测量总电流，
由于并联电路各支路独立工作，互不影响，故R1的电流不变，R2的电流:
I2＝＝＝0.05 A
电流表的示数:I＝I1＋I2＝0.1 A＋0.05 A＝0.15 A
(2)开关S1、S2都闭合，两电阻并联，通电100 s该电路消耗的电能:
W＝UIt＝3 V×0.15 A×100 s＝45 J