3.6 电能(4课时)

文档属性

名称 3.6 电能(4课时)
格式 zip
文件大小 6.0MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2018-05-31 21:37:34

文档简介

课件27张PPT。3.6?电能
第1课时 电能、电功和电功率九年级上册下列各图中,电能分别转化为什么形式的能量?光能、声能、热能机械能化学能热能思考、电流是否做功?功是能量转化的量度情境导入一、电能与电功 1.电流做的功叫做电功。 2.电流做功的实质:电能转化为其他形式的能. 电能与电功的单位电能和电功的单位:焦耳(J)
电能单位还有:度,千瓦时(kW·h)  1 度=1 kW·h = 1×103 W×3 600 s = 3.6×106 J物理意义:1kW?h在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能课堂探究1 kW · h 的作用  发1度电要消耗0.35 kg标准煤,排放0.872 kg二氧化碳,要关注能源消耗造成的环境破坏。电吹风机电能转化成内能说说下列用电器工作时的能量转化:电能转化成机械能和内能电饭锅电能表(电度表)是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。二、电能的计量●“220 V” 表示 这个电能表应该在 220 伏的电路中使 用。电能表有几个重要的参数应该注意:●“10(20)A” 表示这个电能表的 额定电流为 10 A, 短时间内使用的电流可以大一些,但不能超过20A●“50 ~”表示 这个电能表在频 率为50 Hz的交流 电路中使用。●“600 r/(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。各式各样的家用电能表  小明家中8 月底与9 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每kW·h电的电费是0.60元,请估算他家9月份需要付多少电费。  9月份消耗的电能为:
    895.9 kW·h -731.6 kW·h = 164.3 kW·h
  应支付的电费为:
    164.3 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 98.58元解析:典例分析 让一台电风扇与一台立式空调比较,工作相同的时间,它们所消耗的电能相同吗? 对不同的用电器,电流做功的快慢不同。
电流做功的快慢用电功率表示。课堂探究1.概念:单位时间内电流所做的功叫电功率。2.计算公式:P=W/t这是电功率的定义公式三、电器的电功率单位:瓦特(简称瓦) W1千瓦=1000瓦某电动机工作时的功率为60千瓦表示:_______________________________。 1瓦=1焦/秒1秒钟电流做功60000焦。1秒钟消耗电能60000焦常用单位:千瓦 3.电功率的单位及意义4.电器的额定电压和额定功率额定电压:铭牌上标有的电压。用电器正常工作时的电压。额定功率:用电器在额定电压下消耗的功率。从下图中你能读懂多少?思考:如图:节能灯铭牌上的11W表示什么意思?表示:节能灯正常工作时,1秒钟内电流做的功为11焦。
1秒内节能灯消耗的电能为11焦.额定功率为11瓦猜一猜、估一估0.001W90W猜一猜,估一估21吋彩色电视机15-60W普通照明灯950-2300W一些电器设备的功率(单位:瓦)4001017802额定输入功率:用电器在额定电压下工作时,消耗的总功率。脱水额定输入功率210W的意思:该洗衣机正常脱水时电流每秒做功210J,即每秒消耗210J电能.你能读懂哪些内容?5、实际电压与实际功率:
实际电压:
将用电器接入某一电路中时,电路所能提供的电压。想一想:额定值与实际值一定相同吗?实际功率:
用电器在电路中实际上所消耗的功率比较额定值与实际值的关系:1、将一个标有“PZ220---100”字样的家庭照明灯泡
问:(1)它的额定电压、额定功率各是多少?额定电压:220伏 .额定功率:100瓦实际电压:220伏(2)接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?实际功率:等于100瓦2、如果将它改接到380伏的电路中。问:
(1)它的额定电压、额定功率各是多少?额定电压:220伏
额定功率:100瓦实际电压:380伏(2)它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?实际功率 > 100瓦3、如果将它改接到200伏的电路中。问:
(1)它的额定电压、额定功率各是多少?(2)它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?额定电压:220伏
额定功率:100瓦实际电压:200伏实际功率 < 100瓦归纳出实际值与额定值间的关系:(3)当U实>U额时,P实>P额注意事项:
A.购买电器要根据实际所需选择合适的功率。
B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。想一想:你知道为什么吗?用电器都不正常工作用电器正常工作(1)当U实=U额时,P实=P额(2)当U实A、该冰箱的制冷功率为98瓦;
B、该冰箱的损耗功率为98瓦;
C、该冰箱工作时消耗的功率为98瓦;
D、该冰箱正常工作时消耗的功率是98瓦。D4、灯泡的亮度决定于灯泡的 。在电路中灯泡消耗的电功率越大,灯泡的亮度就 。实际功率越大5、下列规格的灯泡,正常工作时最亮的是( )。 A、PZ110-40; B、PZ110-100;C、PZ220-25; D、PZ220-60。B课件20张PPT。3.6?电能
第2课时 电功率和电功的计算九年级上册 在家中,我们常会发现有些灯泡接入时电路时很亮,有些灯泡接入电路时却很暗。那么决定灯泡亮暗的主要因素是什么呢?情境导入 决定灯泡亮度的因素是灯泡在工作时所能达到的实际功率,在不烧毁灯泡的前提下,灯泡所能达到的实际功率越大,灯泡越亮。课堂探究提出问题:灯泡的电功率与哪些因素有关呢?建立假设:灯泡的电功率与电压、电流等因素有关实验:小灯泡的电功率与电流的关系(1)L1(3V,3W) L2(3V,6W)
电源:3V1.把以上2只灯泡并联在电路中,观察电流表的示数。3V(相等)3V(相等)亮暗2.3A1A实验:3V(相等)3V(相等)亮暗2.3A1A电功率小电功率大结论 在电压相等的情况下,通过灯泡电流越大,灯泡消耗的电功率越大。L1(3V,6W) L2(3V,3W)L1(3V,6W) L2(3V,3W)
电源:3V实验:小灯泡的电功率与电压的关系(2)2.把以上2只灯泡串联在电路中,观察电压表的示数。相等相等亮暗2.5V1V实验:相等相等亮暗2.5V1V电功率大电功率小结论 在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡消耗的电功率越大。由实验可知:在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大;在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡的电功率越大。 电器的电功率,等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。即:P=UI1瓦=1伏·安3. 电功率计算公式:P=UI这是电功率的推导公式U=P/II=P/U对于纯电阻电器(只有电阻在做功)P=UIP=U2/RP=I2R(已知I和R求P)(已知U和R求P)(已知U和I求P) 将一如图所示的灯泡接在220V的电路上,通过灯泡的电流多大?这时灯泡的电阻有多大?如果改接在240V的电路上,实际功率多大?灯泡亮度如何变化?解完这一道题你有什么想法吗?对于纯电阻电路,P = U I =U2/R=I2R单位:1瓦 = 1 伏·安= 1伏2/欧 =1安2 ·秒P=W/tP=IU定义公式推导公式讨论以下公式有什么不同?P=W/tP=UIP=I2RP=U2/R电功率的计算公式1.任何情况下都适用只适用纯电阻电路比较电功率与机械功率电功率计算注意点:①实际电功率随电压变化而改变.因为电灯泡的
电阻一般不变,当电压发生改变时,引起电流变化,从而 引起实际电功率大小变化.
②灯泡亮暗由实际电功率大小决定,与额定功率无关.③ 已知灯泡上字样“220V 60W” 可求出电阻:   R=2=那如何计算电功呢?W=Pt=UIt1焦耳=1伏·安·秒电流在某段电路上做功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流以及通电时间的乘积。单位:本课小结1.小灯泡的电功率与电流的关系2.电功率的计算公式及推导公式1.某小灯泡的电阻为4Ω,通过的电流为0.2A则电功率为_____。
2.某小灯泡的电阻为4Ω,两端的电压为8V则电功率为_______。0.16W16W拓展练习3.某用电器接在24V的电路中消耗的功率为12W则通过的电流为_______,电阻为________。   0.5A48欧3、电阻R1的阻值为2欧,将它接到电源上后通过的电流为1安培,经过10秒,电阻上转化的热能为    焦。现将另一阻值为4欧的电阻R0与R1串联后接到电源上,在相同的时间里产生热量较多的电阻是    。 20 R04、将一只“6V10W”的灯泡接入电路中,测得通过这个灯泡的电流是1.5安.那么,这个灯泡的实际功率是( )
A、大于10瓦 B、等于10瓦
C、小于10瓦 D、条件不足,无法判断C计算过程:R= =3.6Ω
     
P`=I2·R=8.1W5、电阻丝的电阻为500欧的电炉,接在220伏的电路上,它转化为热能的功率为 W;而在电流相同的条件下,电阻是0.1欧的连接导线转化为热能的功率是 W;如果这根导线直接接在220伏的电源上(即”碰线”或短路),电流通过导线转化为热的功率变成 W. 96.8 0.01936 484000课件22张PPT。3.6?电能
第3课时 测定小灯泡的电功率九年级上册请同学们思考两个问题。
电功率是表示什么的物理量?
有哪些计算的方法?电功率的计算公式P=W/tP=UI电功率是表示消耗电能快慢的物理量情境导入 回顾 “测量小灯泡的电阻”的实验,能想办法测量小灯泡的电功率吗?根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.课堂探究知道实验原理
会用电压表电流表测小灯 泡电功率
理解额定功率和实际功率探 究 目 标一、设计实验二、进行实验三、分析论证四、交流评估探 究 过 程2.实验原理4.确定需测量的物理量1. 实验目的U、I设 计 实 验测量小灯泡电功率,探究实际功率和额定功率的关系 P=UI3.实验方法伏安法4.设计实验电路图设 计 实 验 为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值,于是要加入滑动变阻器。干电池、导线、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表。
5.明确实验器材设 计 实 验6.设计实验记录表格设 计 实 验小灯泡的额定电压: 2.5 V 1 断开开关,按电路图连接电路,把滑动变阻 器的滑片调到阻值最大处。
2 闭合开关,通过滑动变阻器把电压调到小灯
泡正常工作电压值(2.5V),记录U、I值,观察灯泡亮度
3 使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍观
察小灯泡的亮度,记录数据。
4 使小灯泡两端电压低于额定电压,观察灯泡
亮度并记录数据。
实验步骤:进 行 实 验连接电路认真记录数据进 行 实 验小灯泡的额定电压: 2.5 V 分 析 论 证交流展示
1. 把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较,它们是否一定相等?
2. 在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗?
3. 你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的?小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。结 论当小灯泡U实=U额时,P实=P额;正常发光当小灯泡U实>U额时,P实>P额;较亮当小灯泡U实电压表的“+”、“—”接线柱接反。现象2:小黄连接的实验电路,闭合开 关,移动滑片,灯泡亮度变化明显,但电流表的指针摆动较小,很难读出电流值。辨析:电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。分析下列实验现象原因现象3:小洋连接的实验电路,变阻器与灯泡串联,但闭合开关时发现小灯泡特别亮。辨析:
1. 闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。
2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。现象4:小宇连接的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针不动。辨析:产生这个现象的原因可能有两个:
一是小灯泡开路,即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好
另一原因是电流表和电压表的位置接反了现象5:小琪的实验电路连接正确,但是实验中无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。原因:小灯泡比较暗,说明它两端的电压比较小,而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,小灯泡两端的电压就是电源的电压,可见,问题只能是电源的电压太低。因此,完成这个实验时,电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。现象6:小颖连接的实验电路,闭合开关后,发现小灯泡变亮时电流表的示数变大,但是电压表的示数却变小。辨析:
说明电压表测量的不是小灯泡的电压;而小灯泡的电压变大,滑动变阻器两端的电压正好变小,所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。1、判别电灯亮暗的主要依据为(  )
A、电功多少   B、实际功率大小
C、电压大小   C、电流大小2、在下列能量转化过程中,属于化学能转化为电能的是(  )
A、用潮汐发电  B、用电灯照明
C、用干电池作电源 
D、用电动机带动水泵将水抽到高处。BC拓展练习3、电风扇、白炽灯、电烙铁三种用电器上都标有“220V 60W”的字样,正常工作时,相同的时间内消耗的电能( )
A、电风扇最多 B、白炽灯最多
C、电烙铁最多 D、三者一样多4、电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则(  )
A、甲灯灯丝的电阻一定比乙灯大。
B、甲灯两端的电压一定比乙灯大。
C、通过甲灯的电流一定比乙灯大。
D、甲灯的实际功率一定比乙灯大。DD5.一个标有6V 3W字样的小灯泡如果接在6伏特的电源上工作通过灯泡电流是多少?灯实际电功率是多少?该灯泡的电阻是多少?灯亮度怎样?
(1)若接在电源电压是8伏特的电路上实际电功率是多少?灯亮度怎样?
(2)若接在3伏特电路上实际电功率是多少?亮度怎样变化?0.5A  3w  12欧  正常发光5.3w  过亮0.75w 较暗课件20张PPT。3.6?电能
第4课时电热器 九年级上册使用这些用电器时,电能会转化为哪些能量?观察●思考●发现情境导入电流通过任何一个导体,会使导体的温度升高,这种现象叫电流的热效应。导体电流热效应的实质:电能转化为内能(热能)导体情境导入【活动】列举一些生活中常用的电热器。电热器:利用热效应来工作的用电器。电热器电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。2.电热器的主要组成部分:3.电热器的优点:思考:电流的热效应对人类全部有利吗?清洁、无污染,热效率高,便于控制和调节等。1.原理:发热体发热体:安全保护电能→内能电热器结构材料:作用:绝缘体:电阻率大、熔点高的金属丝观察这些电器设备的元件构造,说明什么?4、电热器的缺点:
容易引起火灾,存在安全隐患B、同一电热器,通电时间越长,发热越多。C、电热丝热的发红,而导线却几乎不发热。A、电热器通电发热,不通电不发热。提出问题建立假设结合生活经验,猜想电热的影响因素。 〖可能与电流有关,I 越大,Q越大〗〖可能与时间有关,t 越大,Q越大〗〖可能与电阻有关,R越大,Q越大〗电流通过导体时产生热的
多少跟什么因素有关?(控制变量法)1.实验需采用哪种研究方法?电热器产生的热的多少跟什么因素有关呢? 控



法3、控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化 对电热Q的影响2、控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q的影响1、控制电流I、电阻R相同:研究时间t变化对电热Q的影响2.如何反映电器产热的大小?(转化法)(物体受热升温)(物体受热膨胀)放大法保持I、t一定,探究Q与R的关系电阻的大小和液柱上升的高度探究电热的影响因素【对比】通过电热丝的__________________相同时,电热丝的电组越   ,电热就越   。【结论1】多大电流和通电时间保持R、t一定,探究Q与I的关系探究电热的影响因素电流表的示数和液柱上升的高度【对比】【结论2】电热丝的__________________相同时,通过电热丝的电流越   ,电热就越   。多大电阻和通电时间实验结果:①在相等的时间内,当电流相等时,电阻越大,电流产生热越多。②在相等的时间内,当电阻相等时,电流越大,电流产生热越多。③通电时间越长,电流产生的热量就越多。焦耳定律1840年,焦耳把环形线圈放入装水的试管内,测量不同电流和电阻时的水温。通过实验他发现:导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比,与这段导体的电阻成正比,与通电时间成正比。Q=I2Rt焦(J)实验定律普遍适用于各种电路电热计算。Q与R、I、t的单位“统一性”原则。
R、I、t 的单位分别为欧、安、秒【内容】【公式】【单位】【说明】焦耳定律电炉的电热丝和导线是串联的;通电时电流相等,而电炉的电热丝的电阻比导线的电阻大得多,根据焦耳定律公式Q=I2Rt,相同时间中,电流在电热丝中产生的热量比在导线中产生的热量大得多,所以,电炉通电时,电热丝发红,而导线不会太热 电炉通电时,电热丝会热得发红,而与它相连的导线不怎么热,为什么?思考电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电器可以认为将电能全部转化成内(热)能?若电流做的功全部用来产生热量,即Q=W时,我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢?∴Q=W=UIt=I2Rt = U2t / R∵ Q=W又根据欧姆定律 U=IR∵ W=UIt电能转化成热能和机械能电吹风机 :电熨斗:电能全部转化成内能W = Q(纯电阻电路)W 〉 Q(非纯电阻电路)思考1、电能全部转化为热能时,2、电能没有全部转化为热能时,Q=I2Rt =W=Pt =UItQ=I2Rt <W=Pt =UIt注意:1、电流做多少功,就是消耗多少电能,也就是将多少电能转化成其他形式的能。2、纯电阻电路中,电流做多少功,就是将多少电能转化成内能。本课小结1、一只“220V,800W”的电饭锅,接在照明电路中, 求:
①该电饭锅工作1h消耗的电能是多少?
② 它lh放出的热量是多少?(1)W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW?h=2.88×106J; (2)Q=W=2.88×106J. (纯电阻电路)拓展练习2、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V, 线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电 动机正常工作1秒钟。
求: ①消耗的电能W。
②产生的热量Q。
③该电动机的效率。 解:(1) W=UIt=380V×10A×1s=3800J (2)Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J
(3) η=(3800J-200J)/3800J ×100%=94.7%
答(略)(非纯电阻电路)3.有三个用电器,其中一个为“220V,60W”的电风扇,一个为“220V,60W”的白炽灯,另一个是“220V,60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量是 ( ) A.电风扇最多. B.白炽灯最多. C.电热器最多. D.都一样. C微波炉是电热器吗?1980年巴黎出现了一种被称“烹饪之神”的炊具微波炉,其心脏是瓷控管,能产生的每秒24亿5千万次的超高频率的微波(电磁波),快速振动食物内的蛋白质、脂肪、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言之,是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。不是4.