【新课标2024】人教版初中物理九年级全一册 18.1 电能 电功 课件（36页ppt）

(共36张PPT)
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
物理观念
1.了解什么是电功，了解影响电流做功多少的因素，知道电功的单位；
2.知道电流做功的实质是电能转化为其他形式能的过程，知道电功与电能
的关系；
3.知道电能表的作用，知道电能表参数的意义；会读电能表示数，知道计
算消耗电能多少的方法。
科学思维
1.通过对电流做功的认识，活跃科学思维，形成不同形式的能可以相互转
化的结论；
2.结合实际事例，能定性分析判断影响电流做功多少的因素。
重点
科学探究
1.认识电能表，掌握测量和计算电功多少的方法；
2.通过实验探究，能定性分析判断影响电流做功多少的因素。
科学态度与责任
1.关注电在生活中的应用，培养关注生活与环境的科学态度；
2.通过运用电能表测量电功，培养节约用电的意识和责任感。
重点
难点
学生骑电动自行车上下学
生活中电热水壶通电后把水烧热
电动自行车向前行驶，电动自行车内置的电动机有没有对电动自行车做功？
电热水壶里的水被烧热，水的内能是从哪里来的？
我们生活在一个电气时代，没有了电，我们的生活寸步难行。
电冰箱
电热水器
电视机
空调
电能
这些用电器需要依靠什么来工作？
钻木取火是通过做功将机械能转化为内能。我们生活生产中的很多用电器，给它们通电后，它们是怎样将电能转化的呢？
任务一、认识电能
用电器工作前，能是以哪种形式存在的？用电器工作时，人们得到了哪种形式的能？
电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能和光能。
电吹风利用电流做功，把电能转化为机械能和内能。
任务一、认识电能
洗衣机利用电能,把衣物洗净，电能转化为机械能。
电热水瓶，利用电能把水烧开，电能转化为内能。
任务一、认识电能
任务一、认识电能
1.电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程，各种电源将不同形式的能转化为电能。
总结：
2.电能的常用单位：千瓦时，也叫“度”，符号kW h；与能量单位焦耳的关系是1 kW h = 3.6 × 106 J。
在生活和生产中，用电器在一段时间内消耗的电能，可以利用专门的仪表进行测量
——电能表
任务二、学会电能的计量
任务二、学会电能的计量
合作探究
家用电能表是用来测量什么的仪表？
它的计量单位是什么？
如何进行读数？
电能表的计量单位是千瓦时（kW·h）。电能表的红色框内的数字为小数位，两次数字的差值为消耗的电能。
任务二、学会电能的计量
家用电能表上标有数的值，它们的含义是什么？
“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A， 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。
“220 V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
“600Revs/（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。
“50~”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。
15台笔记本电脑工作1小时
1 000人通话15分钟
1度电的作用
在生活中应该如何节约用电，节约能源？
任务二、学会电能的计量
任务二、学会电能的计量
学以致用
如图所示是小依家的电能表，此时示数为　 　度。小依单独将电吹风接入电路并使其正常工作5 min，发现电能表的转盘转过150转。当前电费为0.5元/度，若1个月内电吹风正常工作了150 min，则需要为电吹风交的电费为　 元。
2 022.9
1.5
（1）电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。
1.认识电功
任务三、认识电功
（2）电功就是电流所做的功（W）。
电流可以做功，电流做功有多少。那么电流做功的多少跟哪些因素有关呢？
任务三、认识电功
2.探究影响电流做功多少的因素
1.电流做功，看不见又摸不着，我们需要采用什么方法去研究？
反映电流做功的多少，可以根据能量的转化多少去认识。
电能可以转化为内能，可以选择电能转化为内能的方式来 探究电流做功的多少，即利用转换法通过对内能的测量来反映电流做功的多少。
思考
任务三、认识电功
1.你认为影响电流做功多少的因素有哪些？
可能与电流大小、电压大小、通电时间多少有关。
3.应该如何运用控制变量法去进行探究，又该如何设计实验探究的方案？
2.要研究多因素影响问题需要采用怎样的实验方法？
控制变量法。
任务三、认识电功
猜想
实验一:利用如图甲所示的电路(小灯泡的电阻关系为R1＞R2)，研究电功与电压的关系：
（1）两灯泡是怎么连接的？
（2）通过两灯的电流有什么关系？
（3）哪盏灯泡两端的电压高呢？
（4）哪盏灯泡更亮呢？
（5）在相等的时间内，哪盏灯泡消耗的电能多？
任务三、认识电功
甲
组装连接实验器材，观察演示实验现象。
定性分析得出结论：
任务三、认识电功
在通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器两端的电压越大，电流做功就越多。
实验二:利用如图乙所示的电路(小灯泡的电阻关系为R1＞R2)，研究电功与电流的关系：
（1）两灯泡是怎么连接的？
（2）两灯泡两端电压有什么关系？
（3）哪盏灯泡中的电流大呢？
（4）哪盏灯泡更亮呢？
（5）在相等的时间内，哪盏灯泡消耗的电能多？
任务三、认识电功
乙
组装连接实验器材，观察演示实验现象。
定性分析得出结论：
任务三、认识电功
在用电器两端的电压和通电时间相同时，用电器中的电流越大，电流做功就越多。
3.研究电功跟时间的关系
根据生活经验分析，图甲或者图乙中的任一灯泡，通电时间长短对消耗电能的影响。
同一盏灯泡中的电流和其两端电压相同，通电时间越长，电流做功越多。
任务三、认识电功
结论：在用电器中的电流和用电器两端电压相同时，通电时间越长，电流做功越多。
教师总结：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。
任务三、认识电功
任务四、电功的计算
科学家经过大量的研究发现：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。
当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电流所做的电功的计算公式为：W＝UIt。
电流做多少功，就消耗多少电能。
随讲随练
任务四、电功的计算
某手机拥有容量为5 000 mA·h、标称电压为3.8 V的超大锂离子聚合物电池。该手机电池充满电后可储存的电能为 　 　 J；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，1度电最多能让该手机充满电 　次。
68 400
52
点 拨 ：一次充满电可储存的电能W=UIt=3.8 V×5 000×10－ A×
3 600 s=68 400 J;1度=1 kW ·h=3.6×10 J,1度 电可供充满电的次数
n==52。
电能与电功
有关因素
其他形式的能
U
W=UIt
t
I
电能表
相关参数
计算公式
用电器
计量
1．以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　）
A．洗衣机
B．电饭锅
C．电烤箱
D．日光灯
A
2．在综合实践活动中，小明想测量家中经常处于待机状态的电脑的实际电功率，经调查预估约20 W。先断开所有电器的开关，使图示电能表的指示灯停止闪烁，再接通电脑电源并使之处于待机状态，他设计的几个测量方案中最合理的是（　　）
A．读出1h后电能表的示数
B．分别读出电能表起始和1h后的示数
C．数出电能表指示灯在1min内闪烁的次数
D．测出电能表指示灯闪烁10次所用的时间
D
3．如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4 A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　）
A．3 ∶4 B．4 ∶3 C．7 ∶3 D．4 ∶7

A
4．如图所示，三个灯泡灯丝电阻均为10 Ω，电路接通后均能发光，电路两端总电压为9 V，则通电100 s灯泡L2消耗的电能为　 　J。

90
5．如图所示，电源电压保持不变，其中定值电阻R1＝6 Ω，R2＝8 Ω，闭合开关S后，通过R1的电流为2 A，则通电1 min整个电路消耗的电能为 　 　J。
2 520
6．小军利用如图所示装置来做“探究电流做功的多少与哪些因素有关”的实验。
（1）实验时，小军通过比较 　 　 来判断电流做功的多少，这里运用的科学方法是　 　。
（2）实验中，小军通过调节 　 　 来改变电压表和电流表的示数。
（3）小军观察到的现象是：通电时间相同，电压表和电流表的示数越大，重物升高的高度就越高。由此，可初步得到的结论是 　 　 。
重物被提升的高度
转换法
电源电压
导体两端的电压和通过导体的电流有关
电流所做的功与加在
7．如图所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，电阻R2＝50 Ω，电源电压为6 V且恒定不变。闭合开关S，求：
（1）电路中的电流I；
（2）通电50 s，电路消耗的总电能W。

（2）通电50 s，电路消耗的总电能：W＝UIt＝6 V×0.1 A×50 s＝30 J。
解：（1）由图可知，闭合开关，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝10 Ω+50 Ω＝60 Ω，电路中的电流：I===0.1 A
8.某煮茶器内部电路简图如图甲所示，通过自动温控开关S1，实现烧水挡与保温挡的切换。某次煮茶时，小海测量出了煮茶器的电流随时间变化图象，如图乙所示，求；
（1）电阻R2的阻值。
（2）0～5min电路消耗的总电能。

解：（1）由图甲可知，当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的总电流I＝0.6A；
当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I2＝0.1 A；
（2）由图乙可知，0～5 min电路中的电流I＝0.6 A，0～5 min电路消耗的总电能：W＝UIt＝220V×0.6A×5×60s＝3.96×104 J。
由I=
可得，R2==
=2 200 Ω；