18.1 电能 电功（课件（共48张PPT）

第十八章 电功率
第一节电能　电功
2020年秋人教版九年级物理全册
你知道这些电能是怎么来的吗？
新课导入
学习目标
1.知道电能及其单位，知道电能表的作用、读数方法；
2.知道电源和用电器工作过程中能量的转化；
3.会用公式W =UIt进行电功的简单计算。
学习目标
一、电能
火力发电站 水力发电站
讲授新课
火力发电站 太阳能发电站
你还知道哪些发电方式，现在知道电能是怎么来的吗？
交流讨论
电能
风能
化学能
化学能
太阳能
核能
水能
1.电能的来源
电能在现代社会中的广泛来源：
发电机
干电池
蓄电池
太阳能电池
纽扣电池
电池
电能
风力
水力
化学能
太阳能
核能
还有潮汐发电，地热发电等。
电灯——热和光
电风扇——动能
电视机——光能、声能
洗衣机——动能
电炉——热能
空调——冷热变化
电脑——光能、声能
电冰箱——冷热变化
电能
各类用电器在生产生活中把电能转化成其他形式的能
2.电能的应用
我们经常说的“度”，就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符号是kW · h。
在物理学中，更常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号是J。
3.认识电能的单位
1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳（J）
1焦耳有多大呢？
普通的手电筒通电1s，消耗的电能大约是1J。
微波炉工作1min消耗的电能大约是60000J。
把一个苹果举高一米做功大约等于1J。
你知道你家里一个月要交多少电费吗?
供电部门收费之前根据什么来确定用户所用的电量的?
二、电能的计量
讲授新课
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。
●“10（40）A”
表示这个电能表的
标定电流为 10 A，
额定最大电流为
40 A。电能表工作
时的电流不应超过
额定最大电流。
1.电能表：用来测量电路消耗电能的仪表
●“50 Hz”表示
这个电能表在频
率为50 Hz的交流
电路中使用。
●“360 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 360 转。
有一种电子式单向电能表已开始使用，期中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，读数由液晶板显示。
表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次
IC卡电能表
用户买来IC卡后插入，电能表读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表切断电路，这时需要到银行为IC卡储值，重新插入电能表。
4
2
6
7
8
4
3
7
4
4
W1=__________kW·h
W2=__________ kW·h
1月底:
2月底:
W=______________ kW·h
4267.8
4374.4
W2 -W1=106.6
2月份用电：
2.电能表的读数及电能计量方法
读数
读数
1 kW · h 的作用
采掘原煤 约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶 约0.85 km
　　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。
灌溉农田约 330 m2
洗衣机工作约 2.7 h
电脑工作约 5 h
　　电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起。
1 kW · h 的作用
问：水流 能做功吗？
电流 能做功吗？
这是类比的学习方法
生活实例：
给电动机通电，电动机转动，可以带动抽水机
把水抽到高处。这说明 ：电流可以做功。
电流通过其它用电器也可以做功吗？
电流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程，所以，电流能够做功。
1.电功：电流所做的功。
　　2.符号：W。
三、电功
讲授新课
　　3.实质：电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能；获得了多少其他形式的能。
电流通过白炽灯做功100J
100J电能
100J内能、光能
电流做功100J=消耗电能100J
点拨：科学家们用精确的实验研究得出：
（2）在电压和时间相等的条件下，电功跟电流成正比。
（3）在电压和电流相等的条件下，电功跟时间成正比。
（1）在电流和时间相等的条件下，电功跟电压成正比。
4.计算公式：W=UIt
实验表明：
电流所作的功跟电压、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。写成公式为：
W：电功—单位用 J （焦耳）
U： 电压—单位用 V （伏特）
I ： 电流—单位用 A（安培）
t ： 时间—单位用 S （秒）
5.电功计算公式的单位：
W=UIt 这是基本公式
W=I2Rt 依据 U=IR
依据
6.电功的变形公式：
例1. 某日光灯在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，则电流做功为多少焦耳?
解：W=UIt=220V×0.13A×10×60s=17160J
解：由电功的公式得
W=UIt
=220V× 0.35A× 1800s
=1.386×105J.
例2. 一把电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流350mA，问通电30min消耗了多少电能？


例3.某电能表的转速为3000R/kwh，一用电器单独工作时消耗了0.3kwh的电能。此时，电能表转过了多少圈？如果在短时间内转过了100圈，它又消耗了多少电能？
解：3000R/1kwh=n/0.3kwh→n=900R
3000R/1kwh=100R/W→W=1/30kwh
电能
电功
电能
单位：KW·h、度、J
电能的计算：电能表
各参数的计算
读数
电功的计算：W=UIt
能量的转化
课堂小结
1.用_________测量一段时间内家用电器消耗的电能。
2.电能表上“220V”表示该电能表应该在______的电路中使用。
3.电能表上表盘的数字是以__________为单位 。
电能表
220V
kW?h
课堂练习
4.10月初表盘： 应记为__________
10月底表盘： 应 记为__________
10月份消耗电能为_____________
如果每度电0.5元，10月应交电费为________
4267.8kW?h
4374.4kW?h
106.6kW?h
53.3元
5.（2019秋?菏泽期末）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为正确的是( )
A．电能表的标定电流是20A
B．电能表工作时的允许最大电流是10A
C．电能表的转盘转过3000转，表明接在这个电能表上的用电器消耗了1kW?h的电能
D．拍照片时，家中已消耗的电能为2818.5 J
C
6．（2020?广州二模）对比图中白炽灯和LED灯将电能转化为其他形式能的情况，可得（　　）
A．白炽灯发光时，大量的电能转化为光能
B．白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易凝华
C．LED 灯可以直接把电能全部转化为光能
D．LED 灯发光的效率较高
D
7．（2019秋?苏州期末）在“探究电功与哪些因素有关”实验中，小惠连接了如图的电路，以下说法中错误的是（　　）
A．此电路探究的是电功与电压的关系
B．实验中，通过灯泡的亮度反映相同时间电功的大小
C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用
D．移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，
可以进一步探究电功与电流的关系
D
8．（2019秋?常熟市期末）现有两个定值电阻R1和R2（R1＞R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W甲＞W丙＞W丁＞W乙
C．W丙＞W丁＞W乙＞W甲 D．W乙＞W丁＞W丙＞W甲
D
9．（2020?吉林）甲，乙两个用电器的电压之比为5：4，电流之比为1：2．通电时间之比为2：1，则两个电器消耗的电能之比为（　　）
A．4：5 B．5：1
C．5：4 D．5：8
Ｃ
10．（2019秋?常州期末）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
Ａ
11．（2020?绵阳）小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（　　）
A．这块电池能提供的电能大约为2.3×104J
B．图中mAh和Wh都是能量的单位
C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元
D．这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高
Ｂ
12．（2019秋?深圳期末）小张从实验室找到四只电能表，其规格如下所示。她将四只相同的白炽灯分别与四只电能表相连并接入照明电路，则电能表转盘转得最快的是（　　）
A．220V 5A 50Hz 1200r/（kW?h）
B．220V 2A 50Hz 1800r/（kW?h）
C．220V 5A 50Hz 2500r/（kW?h）
D．220V 2A 50Hz 3600r/（kW?h）
D
13．（2020?烟台）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是　 　　A，表盘上显示已用
电　 　　　　kW?h．若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为　 　　kW?h。
10
5546.7
0.02
14．（2020?福建）民航局规定：严禁乘客携带超过160W?h（瓦?时）的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A?h”字样，充满电后，存储的电能为　 　　 　kW?h，该笔记本电脑　 　 　（选填“能”或“不能”）带上飞机。
0.108
能
15．（2019?恩施州）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要　　 min．
如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW?h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为　 　　　kW?h。
50.4
0.021
16. 有一块手机电池，上面标明电压为3.7V，容4500mA?h，它充满电后，大约存储了多少电能？
解：U=3.7V Q= 4500mA?h
W=U I t=3.7V×4.5A×1×3600s
=59940J
答:它充满电后，大约存储了59940电能。
17. 小明观察单位电能表有“600r/(kW·h)”的字样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你计算这2min内小明班上消耗多少kW·h的电能？合多少J？
解: N= 600r ，W1= 1 kW·h =3.6 × 106 J ，n= 60r
W= n／N×W1= 60r／600r × 1 kW·h
=0.1 kW·h =3.6 × 105 J
答：2min消耗0.1kW·h的电能，合3.6× 105J 。
谢谢聆听