資源簡介

(共51張PPT)
人教九全物理同步精品課件
人教版九年級全冊
人教九全物理情景教學高效課件
第十八章 電功率
第一節 電能 電工
主題情境·探索電器的工作原理
我們使用的電是從哪里來的？你知道家里的用電器一個月消耗多少電嗎？
思考
電的用途很廣泛，人們越來越離不開電.
第3節 測量小燈泡的電功率
電功率
第1節 電能 電功
第2節 電功率
第4節 焦耳定律
目 錄
情境串新知
2
課堂小結
3
學習目標
1
隨堂練習
4
主題情境
探索電器的工作原理
用電器工作時使用該能量的原理
情境線
活動線
討論分析各電器的能量來源及能量轉化
測算家庭電路中用電器工作1小時消耗的電能
知識線
運用類比解釋電能轉化的本質
電功
電能的計量
各電器工作的能量來源
電能
如何來計量該能量？
1. 了解電能和我們生活的關系，知道電能的單位.
2. 會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識.
3. 從能的轉化角度認識電能，能結合生活實例分析電能轉化是通過電流
做功實現的.
4. 通過實例理解電流做功的多少電流大小、電壓高低和通電時間有關，
能利用電功公式進行相關計算.
學習目標
夏天傍晚，小明房間開著電風扇和電燈在做作業，媽媽在廚房使用電飯鍋做飯，爸爸在客廳看電視……
情境串新知
這些電器工作時消耗的電能是從哪里來的？能量是如何轉化的？
思考
電能
水能
化學能
風能
核能
太陽能
化學能
一、電能
1. 電能的來源
活動1
討論分析各電器的能量來源及能量轉化
水力發電
火力發電
風力發電
核能發電
太陽能發電
電池
各種各樣的發電廠和電池，把不同形式的能轉化為電能，供人們使用.
發電機
干電池
蓄電池
手機電池等......
化
學
能
太陽能電池
太陽能
水能
化學能
風能
核能
電 能
火力發電：燃料的化學能→蒸汽內能→發電機轉子的機械能→電能
電能是如何被利用的呢？
2. 電能的利用
光能和內能
轉化為
機械能
轉化為
化學能
轉化為
內能
轉化為
用電器將電能轉化成其他形式能.
國際單位：_____，簡稱____，符號是____.
生活中的電能單位：_____，________，符號_______.
換算關系：1度=___kW·h=_________J.
自主閱讀課本P87-P88“電能”，完成下列填空:
3. 電能的單位
焦耳
焦
J
度
千瓦時
kW·h
1
3.6×106
你知道1度電能幫我們完成多少工作嗎？
點擊播放視頻
節能，是一種習慣，更是一種生活態度！
房間無人，隨手關燈
用電器使用后，拔掉插頭
空調溫度控制在26 ℃
例 以下所列家用電器中，正常工作時，電能主要轉化為機械能的是
(　　)
A. 電風扇 B. 電水壺
C. 電飯煲 D. 電視機
A
你還知道哪些用電器工作時的能量轉化過程？
電能→機械能
電能→內能
電能→內能
電能→光能、內能和聲能
——世界自然基金會應對全球氣候變化提出的一項全球節能活動.
每年三月最后一個星期六當地晚上8：30，個人、社區、企業和政府自愿自發參加，關上不必要的照明和耗電產品一個小時，來表明大家對自然保護的關切和對環保的支持.
節約能源
保護地球
地球一小時活動
小明想知道家里的空調工作一小時需要消耗多少電能？
如何測量呢？
二、電能的計量
電能表(又稱電度表)是測量用電器利用多少電能的儀表，可以顯示用電器工作時所消耗的電能.
活動2
測算家庭電路中用電器工作一小時消耗的電能
觀察一下電能表銘牌，上面的數字、符號各代表什么？你可以獲得哪些信息呢？
觀察電能表銘牌：
●“220 V” 表示這個電能表應該在220 V 的電路中使用
●“3(6) A”表示這個電能表的標定電流為 3 A，額定最大電流為6 A. 電能表工作時的電流不應超過額定最大電流
●“50 Hz”表示這個電能表在頻率為50 Hz 的交流電路中使用
電能表銘牌：
單位：kW·h(千瓦·時)
revolution：“轉”
累計消耗電能多少
轉盤轉過 2 000轉，
消耗電能 1 kW·h.
Impulse：“脈沖”
每消耗1 kW h 電能，脈沖閃爍6 400次
對比觀察
(每閃1次消耗的電能是 kW·h)
1
6 400
每消耗1 kW h 電能，轉盤轉2 000圈
(每轉1圈消耗的電能是 kW·h)
1
2 000
revolution：“轉”
如何用電能表測算一小時內空調消耗的電能？
前提條件：在家庭電路中，只有空調單獨工作.
關掉所有用電器的開關，記錄此時電能表表盤上的示數W初.
只將空調接入家庭電路，一小時后，再次記錄電能表表盤上的示數W末.
如何實現？
兩次示數差即是所求的電能值
思考
右圖是小明記錄的一小時前后電能表的示數，請你計算小明家空調工作一小時需要消耗多少電能？
一小時前
一小時后
W初=______kW·h
W末=_______ kW·h
5 546.7
5 547.8
讀數:
W=W末 －W初=5 547.8 kW·h－5 546.7 kW·h=1.1 kW·h
小明家空調工作一小時需要消耗的電能：
電能表的最后一位是小數位
小明還想測量單獨一盞臺燈工作一小時消耗的電能，用前面方法測量時，發現電能表示數沒有變化，還有其他方法可以測量嗎？
在家庭電路中，只有臺燈單獨工作一小時，若電能表轉120圈，則該臺燈在此段時間消耗多少電能？
方法點撥：依據轉數求消耗電能的多少用公式法：W= ，
n 實際轉數：表示電能表轉盤在某段時間的轉數.
N 標定轉數：表示電能表銘牌上標著每消耗1 kW·h 的電能，電能表轉盤的轉數.
W =
120 r
3 000 r/(kW·h)
=0.04 kW·h
n r
N r/(kW·h)
思考
例 (2024宿遷改編)關于圖中小明家的電能表，下列選項正確的是(　　)
A. 電能表的示數為 2 023.6 J
B. 電能表能正常工作的最大電流是40 A
C. 家中用電器消耗1 J電能，該電能表
指示燈閃爍 1 600次
D. 此電能表可以接在 380 V 的電路中使用
B
×
√
×
×
kW·h
1 kW·h
220 V
機械能→內能
做
功
h
做
功
重力勢能→動能
寒冷冬天，邊防戰士摩擦雙手取暖
分析下列情景中發生怎樣的能量轉化？通過什么方式實現的？
熟透的蘋果從樹上自由下落
活動3
類比解釋電能轉化的本質
用電器是通過什么方式消耗電能呢？
思考
？
想一想：用電器工作時，電能是如何轉化為其他形式的能？
電流做功
光能和內能
轉化為
吊車玩具將電能轉化為什么形式的能？
思考
電流做功
機械能
轉化為
1. 電流做的功叫電功，用W 表示.
2. 電流做功的實質是電能轉化為其他形式的能.
用電器就消耗了多少電能
電流做了多少功
就有多少電能轉化成其他形式的能
三、電功
電流做功的多少與哪些因素有關呢？
探究
①電流做的功叫電功，電流做功的多少可能與電流大小有關
②電壓使產生電流的原因，電流做功的多少可能與電壓大小有關
③由生活經驗可知，用電器工作時間越長，消耗的電能越多，
電流做功的多少可能與通電時間有關
要研究某一因素對電功的影響，需要用什么方法來探究？
控制變量法
實驗目的 探究電流做功的多少與電流是否有關 探究電流做功的多少與電壓是否有關 探究電流做功的多少與通電時間是否有關
控制不變的量 ____________________ ____________________ ____________________
自變量 __________________ __________________ __________________
因變量 電流做功的多少
電流做功的多少不易觀測，
應該如何判斷呢？
思考
電壓大小、通電時間
電流大小
電流大小、通電時間
電壓大小
電流大小、電壓大小
通電時間
如何判斷電流做功的多少
思考
轉換法
電流做功的多少
機械能
鉤碼上升的高度
消耗電能的多少
探究電流做功的多少與電流是否有關？
電壓
通電時間
結論：在電壓和通電時間相同的情況下，電流越大，電流做功越多.
電流
控制不變的量是：______、__________.
需要改變的量是：______ .
如何實現呢？
點擊播放視頻
h1
M1
初位置
末位置
M2
h2
探究電流做功的多少與電壓是否有關？
電流
通電時間
結論：在電流和通電時間相同的情況下，電壓越大，電流做功越多.
電壓
點擊播放視頻
控制不變的量是：______、__________.
需要改變的量是：______ .
如何實現呢？
h1
M1
初位置
末位置
M2
h2
在電壓和通電時間相同的情況下，電流越大，電流做功越多.
在電流和通電時間相同的情況下，電壓越大，電流做功越多.
在電流和電壓相同的情況下，由生活經驗可知，通電時間越長，電流做功越多.
歸納
研究表明：
電流所做的功跟電壓、電流和通電時間成正比.電功等于電壓、電流和通電時間的乘積.
U：電壓—伏特(V)
I：電流—安培(A)
t：時間—秒(s)
W：電功—焦耳(J)
W=UIt
計算電流做功的公式：
推導公式：由W＝UIt 和歐姆定律 可得,
(1)利用電功公式及其變形公式時，要注意各物理量的同一性和同時性；
(2)電功變形公式的適用條件：只適用于純電阻電路.
純電阻元件：將電能全部轉化為內能的用電器，例如：電熱水壺、電飯煲、電烤箱等;
非純電阻元件：將電能轉化為內能和其他形式的能，例如：電風扇、電視機、電腦等
安時容量=放電電流(A)×放電時間(h)
　　750 mA·h= 750 mA×1 h
　　W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
手機、數碼相機等常用充電電池作為電源，某手機電池的電壓為3.6 V，安時容量為750 mA·h.它充滿電后所儲存的電能是_______J.
It
9 720
拓展：用電池容量計算電能
例 有一只節能燈接在220 V的家庭電路中，通過它的電流為100 mA，計算這只燈使用5 h消耗多少度電？
解：I=100 mA=0.1 A t=5 h=1.8×104 s
由W=UIt 得，
這只節能燈工作5 h消耗的電能
W=UIt =220 V×0.1 A×1.8×104 s=3.96×105 J =0.11 kW·h
結合圖像計算電能及相關物理量的步驟：
拓展：結合圖像計算電能及相關物理量
第二步：明確圖像中橫軸和縱軸各自表示的物理量，并從圖像中讀出有關信息.
第三步：根據電功的公式及串、并聯電路的特點求解
第一步：判斷電路的連接方式：串聯還是并聯，或者是只有一個用電器的簡單電路.
如圖甲所示，定值電阻R和燈泡L串聯在電路中，圖乙是燈泡L、定值電阻R的電流I隨電壓U變化的關系圖像．閉合開關S，電流表的示數為0.25 A，則此時小燈泡L的阻值為____Ω，整個電路10 s消耗的電能是______J.
如圖甲所示，定值電阻R和燈泡L串聯在電路中，圖乙是燈泡L、定值電阻R的電流I隨電壓U變化的關系圖像．閉合開關S，電流表的示數為0.25 A，則此時小燈泡L的阻值為____Ω，整個電路10 s消耗的電能是______J.
則電源電壓U=UR+UL=9 V+6 V=15 V，
IR=0.25 A
IL=0.25 A
I=0.25 A
電阻R兩端的電壓UR=9 V
燈泡L兩端的電壓UL=6 V
此時燈泡L的阻值
24
37.5
則整個電路10 s消耗的電能
W=UIt=15 V×0.25 A×10 s=37.5 J
拓展：結合圖像計算電能及相關物理量
如圖所示是燈泡L與電阻R的電流與電壓的關系圖像，將燈泡L和電阻R并聯接入電路，已知通過燈泡的電流為0.5 A時，則電源電壓為___V，電阻R在30 s內消耗的電能為_____J.
拓展變式
圖中哪條線代表燈泡L的I-U圖像，哪條線代表電阻R的I-U圖像呢？
燈泡的電阻受溫度影響，電阻隨電壓的變化而變化，因此圖像中的曲線為小燈泡的I-U圖像，直線段為電阻R的I-U圖像；
L
R
IL=0.5 A
燈泡L兩端的電壓UL=3 V
燈泡L和電阻R并聯
→電源電壓U=UR=UL=3 V
→由圖得，IR=0.3 A
↓
電阻在30s內消耗的電能W=URIRt=3 V×0.3 A×30 s=27 J
3
27
常用單位：____________
國際單位: __________
電能的計量：______
電能和電功
電能
電功
發電廠、電池
用電器
_____________
電能
電能
_____________
1kW·h=___________
_____所做的功
公式：______
推導公式：W＝_____ ；W＝_____.
適用于_______電路.
課堂小結
3.6×106 J
其他形式的能
其他形式的能
焦耳( J )
千瓦時(kW·h)
電流
W=UIt
I 2Rt
電能表
n r
N r/(kW·h)
W末 - W初
純電阻
應用:
單位
來源:
銘牌參數的含義——見下頁
電能表的相關計算
W＝_____________ ；
W＝__________ .
定義：
●“220 V” 表示這個電能表
_________________________
●“3(6)A”表示這個電能表
_____________________________
______.電能表工作時的電流不應超過_____________
●“50 Hz”表示這個電能表______
________________________
電能表銘牌：
課堂小結
應該在220 V 的電路中使用
標定電流為 3 A，額定最大電流為6 A
額定最大電流
在頻率為50 Hz 的交流電路中使用
隨堂練習
1. (2024徐州)燈泡中有電流時，燈泡發光．關于這個過程中的能量轉化，
下列說法正確的是(　　)
A. 燈泡消耗的電能全部轉化成了光能
B. 因為消耗電能，流過燈泡后的電流變小了
C. 電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能
D. 光能最終消失了，沒有轉化成其他形式的能量
　
C
×
×
√
×
內能與光能
通過用電器的電流只與用電器的電阻和兩端電壓有關
電流做功的實質
由能量守恒定律可知，光能必然轉化為了其他形式的能
2. 小明對家中某一天晚上的用電情況進行測試.測試前，家中電能表的示數如圖(a)所示，測試后，電能表的示數如圖(b)所示，則該晚小明家消耗電能____kW h；若以每度電0.5元計算，應繳電費____元；如圖(c)所示是某電能表上的銘牌，則該天晚上他家電能表轉盤共轉了______轉.
9 600
4.8
2.4
測試前，電能表的示數W1=1 342.0 kW h
測試后，電能表的示數W2=1 346.8 kW h
該晚小明家消耗電能
W=W2 －W1=4.8 kW·h
電費：
4.8×0.5 =2.4元
電能表轉盤轉數n=9 600
由W=
即4.8 kW·h =
n r
2 000 r/(kW·h)
n r
N r/(kW·h)
3. 阻值為4 Ω的小燈泡同一個阻值為2 Ω的定值電阻串聯在6 V的電源上，則通電1 min后，電流通過小燈泡所做的功是多少？
解：由題意可知，燈泡L與定值電阻R串聯，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流
通電1 min后電流通過小燈泡所做的功
WL=ULIt=I2RLt=(1 A)2×4 Ω×60 s=240 J
變式
阻值為4 Ω的小燈泡同一個阻值為2 Ω的定值電阻并聯在6 V的電源上，則通電1 min后，電流通過小燈泡所做的功是多少？
解：由題意可知，燈泡L與定值電阻R并聯，由并聯電路電壓關系得，小燈泡兩端電壓UL= 6 V
通電1 min后電流通過小燈泡所做的功
WL=ULILt =
謝謝
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