13.1 电能和电功（26页）课件 2024-2025学年物理北师版（2024）九年级全一册

(共26张PPT)
第十三章 电功和电功率
一、电能和电功
天冷的时候，两手相互搓一会，手心就会感到暖和，这个过程中，能量是怎样转化的？这种改变内能的方式是什么？
用电器是我们生活中常用的工具，那么，在用电器的工作过程中，能量是如何转化的？消耗的能量又与哪些因素有关？
新课引入
1.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况。
2.理解电功和电流、电压、通电时间的关系，并能进行简单的计算。
3.知道电能表的作用、读数方法，会用电能表计算电费。
学习目标
电灯
电风扇
电脑
电热器
转化为
转化为
转化为
转化为
光能和内能
机械能
内能
光能和声能
电能
新知讲解
思考：你知道生活中还有哪些电能转化的实例吗？
用电器工作的过程就是利用电能做功，将电能转化为其他形式的能量的过程。
做功的实质是什么？
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
做功的实质是实现能的转化 (能的转化是靠做功来实现的)，能量转化的过程就是做功。
电能和电功
一
（1）一个手电筒和一台21寸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？
电流做功跟电压大小、电流大小和通电时间有关
3.探究电功的大小与电压大小、电流大小和通电时间有关
原理：让电流通过一个小电动机带动重物升高。重物重力一定，被提升的越高，电流做的功就越多，电功越大。
实验装置：
实验一：探究电流做功与时间的关系
电压、电流相同，通电时间不同
实验一：探究电流做功与时间的关系
控制电压、电流相同，改变通电时间，时间越长，重物上升的越高，表明电流做功越多。
电压、电流相同，通电时间不同的电动机拉重物
实验二：探究电流做功与电流、电压的关系
通电时间相同，电压、电流不同
实验二：探究电流做功与电流、电压的关系
通电时间相同，电压、电流不同的电动机拉重物
控制通电时间相同，改变电压、电流，电压、电流越大，重物上升的越高，表明电流做功越多。
实验结论：电功的大小由电压、电流与通电时间三个因素决定。
电动机两端的电压越大、通过电动机的电流越大，通电时间越长，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
4. 计算电流做功的公式：
推导式：由W＝UIt 和欧姆定律 可得：
1J=1V 1A 1s=1N m
（适用于任何情况下电流所做的功）
（适用于纯电阻电路）
公式的适用范围：
纯电阻电路：是指电流流过该电路时，电能全部转化为内能（如电路中用电器是灯泡或电阻的电路）
非纯电阻电器：是指电流流过该电路时，电能只有一部分转化为内能（如含有电动机、电铃等的电路）。
W=UIt
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）
5.电功的单位:
焦耳和千瓦时都是电功的单位！就像速度一样，
有m/s和km/h两个单位一样！
换算关系：1kW·h=3.6×106J
焦耳（J ）、千瓦时（kW·h）之间是什么关系？
我们生活中常说的用了多少度电，度其实就是千瓦时。
思考：1.你知道你家里一个月要交多少电费吗
2.供电部门收费之前根据什么来确定用户所用的电量的
电能表
电能表
二
电能表：用来计量某用电器在一段时间内消耗的电能多少
观察你家的电能表，上面的数字、符号各代表什么？与同学交流一下。
普通电能表
“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
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
思考：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？
方法二：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
例1：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　 　J。该电能表的转盘转过1500转时，消耗的电能为　 　kW h。
2.88×108
0.5
例2：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0.48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=0.48元/kW·h×83kW·h
=39.84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39.84元的电费。
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
当堂检测
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
电能表
电能和电功
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