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第18章
第1节
电能
电功
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
人教版
·
物理
·
九年级（下）
1.了解电能的来源与应用，知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况，知道电能的单位；
2.会读家用电能表，会通过电能表计算电费，有节约用电的意识；
3.从能的转化角度认识电能，能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的，知道电功跟电流、电压和通电时间有关，会用公式W=UIt进行相关计算。
【重点】会读家用电能表，会通过电能表计算电费。
【难点】电功概念的理解和计算。
学习目标
停电了
新知导入
夜晚，周围一片黑暗，用电器不能工作，我们只能点蜡烛做作业……
不过，我们有电池
电动自行车的电池可以反复充、放电使用
电能
机械能
转化
化学能
转化
电池
电动机
能量如何转化？
新知导入
知识点
电能
1
电能的来源
电
能
转化
化学能
（1）电池
新知探究
（2）发电机（发电厂）
机
械
能
风力发电
水力发电
电
能
转化
新知探究
火力发电
太阳能发电
内
能
电
能
太
阳
能
（2）发电机（发电厂）
转化
新知探究
核能发电
潮汐发电
潮汐能、核能
电
能
（2）发电机（发电厂）
转化
新知探究
电
能
其他形式的能
电池
发电机
转化
新知探究
电能的利用
新知探究
电
能
转化
其他形式的能
电源
转化
其他形式的能
用电器
电能的来源
电能的利用
新知探究
电能的单位
（1）国际单位：
焦耳，简称焦，符号—J。
（2）常用单位：
千瓦时，符号—kW·h，俗称“度”。
（3）换算关系：
1kW·h
=
3.6
×
106J。
1kW·h
=
=
=
3.6
×
106J
1000W
×3600s
3.6
×
106W·s
新知探究
典例1
手机的电池能反复充电、放电使用，可以节约资源、保护环境。充满电的手机工作时，电池是将储存的________能转化为______能后，手机内的一些元件才能进一步将电能转化为声能和光能。
解析：手机电池在充电过程中，是将电能转化为化学能储存起来的。手机电池在使用过程中，是将化学能转化为电能来供电的，手机中一些元件又将电能转化为光能和声能（还有少量内能）来实现通话等。
电
化学
新知探究
火力发电
消耗大量煤炭
环境污染
新知探究
地球一小时
新知探究
电能表（也叫电度表）
（1）作用：计量用电器一段时间内消耗的电能。
知识点
电能的计量
2
电能的计量工具
地球一小时能节约多少电能？
计量
新知探究
（2）计量方法
①两次示数相减：
上月示数
本月示数
W=W2－W1
=1469.5
kW·h
－1387.5
kW·h
=
82
kW·h
“kW·h”表示这个电能表上示数的单位是千瓦时。
新知探究
N
“N
r/kW·h”——
每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过
N
转。
(每转1转消耗的电能是
kW·h)
1
N
W=
kW·h
n
N
（2）计量方法
②转盘转的圈数n：
新知探究
“360r/kW·h”指接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过360转。
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
“10（40）A”指这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A。电能表工作时的电流不应超过40A。
“50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。
（3）参数及含义
新知探究
电子式
电子IC卡式
“N
imp/(kW·h)”——
每消耗1kW·h的电能，电能表上的脉冲灯闪
N
次。
(每闪1次消耗的电能是
kW·h)
1
N
（4）其他几种电能表
新知探究
某同学家里上月底抄表时，电能表的示数为
；本月底抄表时，电能表的示数为
。该家庭本月用电________度，合___________J，若电费价格为0.57元/度，则应付电费______元。
典例2
解析：电能表上前后两次读数之差，就是这段时间内的用电量。
140.0
5.04×108
79.80
读本月用电量为
140.0
kW·h
=140.0×3.6×106J
=
5.04×108J
电费为0.57元/度×140度=79.80元。
新知探究
阶梯电价
分时电价
新知探究
节约电能
一度电的作用
新知探究
讨论：阅读某同学家某年1~9月的电费统计（阶梯电价）。
讨论为何该同学家7~8月的用电量较多？
月份
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
用电量
186
189
161
179
170
141
282
307
140
电费
115.32
117.18
91.77
102.03
96.90
80.37
174.84
190.34
79.80
新知探究
0-180度/户·月
0.57元/度
第一档
180-400度/户·月
（0.57+0.05）元/度
第二档
超过400度/户·月
（0.57+0.3）元/度
第三档
解析：
气温高，使用了空调等用电器；暑假，该同学在家，各用电器使用时间长……
体验：模拟测量用电器消耗的电能
新知探究
思考：
各类用电器将电能转化为其他形式的能是如何实现的呢？
小球下落：
重力势能→动能
搓手取暖：
机械能→内能
电
能
转化
其他形式的能
电源
转化
其他形式的能
用电器
做功
电流做功
新知探究
转化
电能
机械能
电流做功，输出动能
电流做功，水的内能增加
转化
电能
内能
新知探究
知识点
电功
3
1.含义：电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。
电
能
转化
内能
机械能
化学能
光能
消耗的电能（转化了的电能）等价于电流做功的多少
新知探究
讨论：影响电功多少的因素有哪些？
电流
I
通电时间
t
……
电压
U
新知探究
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。
加在用电器两端的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功就越多。
W
=
U
I
t
（普遍适用）
V
A
s
计算公式：
J
1J
=
1
V·A·s
新知探究
W
=
U
I
t
（普遍适用）
公式：
（欧姆定律成立时，即纯电阻电路）
W
=
t
=
I2Rt
U2
R
新知探究
典例3
有一只小灯泡的两端加2V电压时电流是0.1A，它在这种情况下通电1min，电流做了多少功（
）
A.0.2焦
B.0.2度
C.12焦
D.12度
U=2V
I=0.1A
t=1min
错解：
(1)
W
=
UIt
=
2V×0.1
A×1
min
=
0.2J
(2)
W
=
UIt
=
2V×0.1
A×1
min
=
0.2kW
·
h
没有进行单位换算，或者单位错误
解析：
W
=
UIt
=
2V×0.1
A×1×
60s=
12J
C
即消耗了多少电能
新知探究
电功计算
说明
电路的同一性
单位的统一性
W、U、I、t
四个物理量必须是同一个用电器或同一段电路在同一时间内对应的四个物理量
W、U、I、t
的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符合以上单位，不经换算就代入公式计算，就会出现错误
特别提醒！
新知探究
电能表
电功
其他形式的能
机械式
电子式
定义式:W=UIt
推导式:W=U2t/R=I2Rt
（适用于纯电阻电路）
来源
计量
计算
电能
课堂小结
1.(2018·湘西州中考)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
机械
电
内能
电
光声
课堂达标
课堂达标
2.某同学家中电能表在4月底的读数是
，，5月底的读数是
，这个月他家里的用电器消耗的电能是_______kW·h，合__________J；该同学家5月份应付电费______元(按每度电均价0.5元计算)。
40
1.44×108
20
解析：电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内的用电量。
读本月用电量为
40.0
kW·h
=40.0×3.6×106J
=
1.44×108J
电费为0.5元/度×40度=20元。
3.王亮同学家的电能表上标有“3200
imp/(kW·h)”的字样，他发现2min内电能表内的灯闪烁了128次，那么用电器平均1min消耗的电能是(
)
A.7.2
kW·h
B.0.72
kW·h
C.0.2
kW·h
D.0.02
kW·h
D
灯闪烁一次，消耗的电能为1/3200kW·h
课堂达标
4.下列措施中不属于节约用电的是(
)
A.电视机不用时切断电源
B.离开教室时随手关灯
C.夏天用空调时把温度调得很低
D.用节能灯代替白炽灯
C
课堂达标
5.(2019·襄阳中考)华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后储存的电能为_______J；该手机的待机电流为15
mA，则该手机的最长待机时间为
h。
39960
200
解析：锂电池充满电后储存的电能为
W=UIt=3.7
V×3
A×3600
s=39960
J；
该手机的最长待机时间为
t=W/(UI)=39960
J/(3.7V×15×10-3A)=720000
s=200
h
或t=3000mA·h/15mA=200h。
课堂达标
