13.1电能和电功课件(共44张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共44张PPT)
第1节 电能和电功
九全 物理
北师版
新课引入
共同之处：物品都是电器，工作过程需要消耗电能。
用电器工作消耗电能，电能的单位是什么呢？
思考
1．知道电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，初步具有“功是能量变化的量度”的思想
2．通过实验探究，知道电流做功的多少跟电流、电压和通电时间有关，知道电功的公式及单位
3.知道电能表各参数的含义及电能表的读数方法，会用电能表计算消耗的电能，进而计算电费，培养节约用电的意识
难点
重点
学习目标
新知学习
一.认识电能
1.电能的单位：焦耳，符号：J
电能通常通过用电器转化成其他形式能才能被我们利用。
分析下列各种用电器工作时，将电能转化为哪些能量？
电能主要转化为内能
电能主要转化为机械能
电能主要转化为光能
洗衣机
电灯
电水壶
用电器
转化

其他形式能
人们的生活需要的电能如何获得呢？
思考
电能来源
知识拓展
二滩水电站年发电量
1.7×1010kW·h
三峡水电站年发电量
1×1011kW·h
溪洛渡水电站年发电量
5.71×1010kW·h
用电器
转化
其他形式能

其他形式能
转化
信息推送：你知道世界一小时活动吗？
世界自然基金会应对全球气候变化提出的一项全球节能活动
每年三月
最后一个星期六
关灯1小时
节约能源
保护地球
当地晚上8：30
地球一小时活动
你知道北京鸟巢关灯一小时，能节约多少电能吗？
思考：生活中我们用什么仪器测量消耗电能吗？
电能表（又称电度表）是测量用电器利用多少电能的仪表，可以显示用电器工作时所消耗的电能。
电能表接在用户的所有用电器之前的进户端（向用户供电电路的输入端）
普通电能表
IC卡电能表
二、测量电能：
1.测量工具：电能表
？
观察一下电能表铭牌，上面的数字、符号各代表什么？你可以获得哪些信息呢？
2.观察电能表铭牌：
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。
●“3（6）A”表示这个电能表的标定电流为 13A，额定最大电流为6 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。
电能表铭牌：
单位：千瓦 时
revolution：“转”
累计消耗电能多少
转盘转过2000转，
消耗电能.
Impulse：“脉冲”
对比观察
每消耗1kW h 电能，脉冲闪烁6400次
你知道电能表使用的计量单位千瓦·时（kw·h）和焦耳（J）的换算关系吗？
思考
千瓦 时
度
焦耳
1千瓦 时 =
焦
3.6×106
？
1kW h =3.6×106
J
3.电能的单位换算
生活中常用度来表示千瓦·时
1度电的意义
80公里
10小时
4千克
0.4千克
40小时
减少排碳排放
1000度！
鸟巢关灯一小时节约电能约为多少度呢？
节能，是一种习惯，更是一种生活态度！
你知道如何用电能表测量家庭月用电能的多少吗？
思考
家用电器的能效标识
根据耗电量和能效水平的高低将产品分为1、2、3、4、5级，1级表示能效水平最高，最节能，是最好的产品，5级表示达到了能效限定值指标，是合格产品。
知识拓展
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:
4.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
1. 月初、月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示。小明家的用电器这个月消耗了多少电能？用电的价格是0.5元/kW·h，小明家这个月应交多少电费？
解：由图知：W=561.2kW·h-478.2kW·h=83kW·h
电费=0.5元/kW·h×83kW·h
=41.5元
答：小明家的用电器这个月消耗了83kW·h的电能；小明家这个月应交41.5元的电费。
针对训练
机械能->内能
做
功
h
做
功
重力势能->动能
分析下列情景中发生怎样的能量转化？通过什么方式实现的？
寒冷冬天，边防战士摩擦双手取暖
熟透的苹果从树上自由下落
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
1. 电流做的功叫电功，用W 表示
2. 电流做功的实质是电能转化为其他形式的能。
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
你知道生活中还有哪些电能转化的实例吗？
三、认识电功
（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？
说明电流做功的多少与通电时间有关
电功的大小与哪些因素有关呢？
猜想与假设
电流做功的多少与电压、电流和通电时间
探究电流做功与哪些因素有关？
实 验 1
设计实验
1. 怎样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
2.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
3.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
4. 设计实验记录表格：
设计实验
(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？
设计实验
(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
进行实验
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
分析与论证
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
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。
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。
电能表
电能和
电功
电能和电功
技术参数的含义
电能表的相关计算
定义
单位及换算
影响因素
1kW·h=3.6×106 J
常用单位：千瓦时(kW·h)
国际单位: 焦耳( J )
W=UIt
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
推导公式：W＝ t；
W＝I 2Rt。
计算公式
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