资源简介

(共31张PPT)
幻灯片 1：标题页
6.1 电功
副标题：电流做功的奥秘
授课对象：初中物理学生
授课时长：45 分钟
核心目标：理解电功的概念和影响因素，掌握电功的计算公式和单位，了解电功的测量工具及生活应用
幻灯片 2：导入 —— 生活中的 “电流做功” 现象
电流也能做功吗？
电灯发光：电流通过灯丝做功，电能转化为光能和热能。
电热水壶烧水：电流通过电阻丝做功，电能转化为内能。
电动机转动：电流通过电机线圈做功，电能转化为机械能。
手机充电：电流通过电池做功，电能转化为化学能储存起来。
思考问题：电流做功的多少与哪些因素有关？如何衡量电流做功的大小？
幻灯片 3：电功的概念与本质
什么是电功？
定义：电流所做的功叫做电功，用符号 W 表示。
本质：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
例如：电暖器工作时，电流做功使电能转化为内能；电风扇工作时，电能主要转化为机械能和少量内能。
物理意义：电功是描述电流做功多少的物理量，反映了电能消耗的多少。
幻灯片 4：影响电功大小的因素
实验探究：电功与哪些因素有关？
实验猜想
电流做功的多少可能与电压、电流和通电时间有关。
实验设计（控制变量法）
保持电流和时间不变，改变电压：用不同电压的电源给同一灯泡供电，观察相同时间内灯泡的亮度和产生的热量（亮度越亮、热量越多，电功越大）。
保持电压和时间不变，改变电流：在电路中串联滑动变阻器，调节电流大小，观察相同时间内灯泡的亮度变化。
保持电压和电流不变，改变时间：给灯泡通电不同时长，比较相同电压电流下，通电时间越长，灯泡消耗的电能越多。
实验结论
电流做功的多少与导体两端的电压（U）、通过导体的电流（I）和通电时间（t）成正比。
幻灯片 5：电功的计算公式
定量计算电功
基本公式：\(
W = UIt
\)
其中：
\( W \) 表示电功，单位是焦耳（J）；
\( U \) 表示电压，单位是伏特（V）；
\( I \) 表示电流，单位是安培（A）；
\( t \) 表示时间，单位是秒（s）。
推导公式（结合欧姆定律 \( I = \frac{U}{R} \)）：
\( W = I^2Rt \)（适用于纯电阻电路，电能全部转化为内能）。
\( W = \frac{U^2}{R}t \)（适用于纯电阻电路）。
公式说明：选择公式时需根据已知条件，纯电阻电路可灵活选用推导公式，非纯电阻电路（如电动机）只能用基本公式 \( W = UIt \)。
幻灯片 6：电功的单位
单位及换算
国际单位：焦耳（简称 “焦”，符号：J）。
1J = 1V A s（由 \( W = UIt \) 推导，1 伏特 ×1 安培 ×1 秒 = 1 焦耳）。
常用单位：千瓦时（俗称 “度”，符号：kW h），用于计量较大的电功。
1kW·h = 1000W×3600s = 3.6×10 J。
生活中的电功：
1 度电可使 40W 的灯泡连续发光 25 小时（\( t = \frac{1kW ·h}{0.04kW} = 25h \)）。
普通家用电冰箱每天耗电约 1kW h~1.5kW h。
幻灯片 7：电功的测量工具 —— 电能表
家庭用电的 “计量员”
作用：测量家庭电路在一段时间内消耗的总电功（即消耗的电能）。
外观特征：表盘上标有计量单位（kW h）、额定电压（如 220V）、额定电流（如 10A）等参数。
读数方法：
表盘上有 5 位数字，前 4 位是整数，最后 1 位是小数（红色框内）。
两次读数之差即为这段时间内消耗的电功。
示例：月初读数为 1234.5kW h，月末读数为 1250.3kW h，则本月耗电量为 1250.3 - 1234.5 = 15.8kW h（15.8 度）。
参数含义：如 “3000r/(kW h)” 表示每消耗 1kW h 的电能，电能表转盘转 3000 转。
幻灯片 8：电能表的应用与计算
利用电能表计算电功
示例 1：根据转盘转数计算电功
某电能表参数为 “2000r/(kW h)”，转盘在 10 分钟内转了 100 转，求这段时间消耗的电功。
解答：
每转 1 转消耗的电功：\( \frac{1kW ·h}{2000r} = 0.0005kW ·h/r \)。
100 转消耗的电功：\( W = 100r 0.0005kW ·h/r = 0.05kW ·h = 0.05 3.6 10 J = 1.8 10 J \)。
示例 2：计算用电器功率
一个电熨斗接在 220V 电路中，通过的电流为 5A，工作 1 小时消耗多少电功？
解答：\( W = UIt = 220V 5A 3600s = 3.96 10 J = 1.1kW ·h \)（即 1.1 度电）。
幻灯片 9：电功公式的应用实例
不同场景下的电功计算
场景 1：串联电路中的电功
两个电阻 \( R_1 = 10 \) 和 \( R_2 = 20 \) 串联在 30V 电源上，通电 10 分钟，求电流对 \( R_1 \) 做的功。
解答：
总电阻 \( R_{\text{ }} = 10 + 20 = 30 \)。
电路电流 \( I = \frac{U}{R_{\text{ }}} = \frac{30V}{30 } = 1A \)。
\( R_1 \) 两端电压 \( U_1 = IR_1 = 1A 10 = 10V \)。
电功 \( W_1 = U_1It = 10V 1A 600s = 6000J \)。
场景 2：并联电路中的电功
两个电阻 \( R_1 = 15 \) 和 \( R_2 = 30 \) 并联在 15V 电源上，通电 5 分钟，求电流对总电路做的功。
解答：
各支路电压 \( U = U_1 = U_2 = 15V \)。
支路电流 \( I_1 = \frac{U}{R_1} = 1A \)，\( I_2 = \frac{U}{R_2} = 0.5A \)。
总电流 \( I = I_1 + I_2 = 1.5A \)。
总电功 \( W = UIt = 15V 1.5A 300s = 6750J \)。
幻灯片 10：电功与生活 —— 节约用电
如何减少电功消耗？
原理：电功 \( W = UIt \)，在电压不变时，减小电流或缩短时间可减少电功消耗。
节约措施：
使用节能电器（如 LED 灯代替白炽灯，功率小，相同亮度下电流小）。
合理控制用电时间（如随手关灯、电器不用时断开电源）。
选择合适功率的电器（如空调温度设置合理，避免大功率电器长时间工作）。
意义：节约用电不仅降低电费支出，还能减少能源消耗和环境污染。
幻灯片 11：常见错误与注意事项
避免电功计算的误区
误区一：混淆电功单位 “焦” 和 “千瓦时”，计算时单位不统一。
纠正：若用 \( W = UIt \) 计算，\( U \) 用 V、\( I \) 用 A、\( t \) 用 s，结果为 J；若 \( t \) 用 h、功率用 kW，结果为 kW h（1kW h=3.6×10 J）。
误区二：非纯电阻电路中使用推导公式 \( W = I^2Rt \) 或 \( W = \frac{U^2}{R}t \)。
纠正：电动机、充电器等非纯电阻电路中，电能不仅转化为内能，还有其他形式能量，只能用 \( W = UIt \) 计算总电功。
误区三：电能表读数时忽略小数位。
纠正：电能表读数需包含最后一位小数（红色框内数字），两次读数相减才是实际耗电量。
幻灯片 12：课堂小结
核心知识点回顾
电功概念：电流所做的功，实质是电能转化为其他形式能的过程，用 W 表示。
影响因素：与电压（U）、电流（I）、通电时间（t）成正比，公式为 \( W = UIt \)。
单位换算：1kW h = 3.6×10 J，生活中常用 “度” 计量电功。
测量工具：电能表，通过两次读数差计算一段时间的耗电量。
应用计算：根据串并联电路特点，结合电功公式解决实际问题，注意单位统一和公式适用条件。
幻灯片 13：课后作业
计算题：一个 220V、100W 的灯泡正常工作 5 小时，消耗多少千瓦时的电功？合多少焦耳？
应用题：电能表月初读数为 2345.6kW h，月末读数为 2360.8kW h，若电费单价为 0.5 元 /kW h，本月应缴电费多少元？
探究题：为什么同样功率的 LED 灯比白炽灯更节能？结合电功公式和能量转化分析原因。
幻灯片 14：结束页
知识拓展与预告
趣味延伸：智能电能表可实时监测用电情况，通过手机 APP 查看用电量，助力精准节能。
下节课预告：6.2 电功率
2024教科版物理九年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
6.1 电功
第6章 电功率
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
电能的来源
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
哪些地方需要用到电呢？
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
电灯——内能和光能
电风扇——动能
电视机——光能、声能
洗衣机——动能
电炉——内能
空调——冷热变化
电脑——光能、声能
电冰箱——冷热变化
电能的应用
一、电能与电功
电流流过用电器，把电能转化为其他形式能量的过程，就是电流做功的过程。
有多少电能转化为其它形式的能，就说电流做了多少功。
电流所做的功叫做电功。
电流做功 —— 电功
电功的单位
常用单位：千瓦时，符号kW·h，俗称“度”。
国际单位制：焦耳（J）
1 度 = 1 kW·h = 3.6×106 J
2 kw·h =___________J
3 kw·h =___________J
5 kw·h =___________J
10 kw·h =__________J
1.8×107 J =______kw·h
7.2×106 J =______kw·h
10.8×106 J =______kw·h
1.44×107 J =______kw·h
7.2×106
1.8×107
1.08×107
3.6×107
电功的单位
2
3
4
5
【练一练】
二、测量电功
有谁知道你家里一个月要交
多少电费吗？
电费电子账单
用电部门是根据什么来计算电费的？
作用：测量用户消耗电能的仪表。
电能表
位置：位于家庭电路的干路中。
电功的测量 —— 电能表
电能表的读数
电能表
单位：kW·h
红圈里的数字是小数点后的数字。
电能表计数器上两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
7.6 kW·h
4374.4
1月底读数 W1=________kW·h
【练一练】小明家2019年1月底与2月底电能表的示数如图所示，请计算小明家2月份消耗了多少电能？
1月底：
2月底：
4267.8
W2 -W1
W=________=________kw·h
2月份用电
8
2
4
6
7
4
3
4
7
4
2月底读数 W2=________kW·h
106.6
电能表
这个电能表应该在220 V的电路中使用。
这个电能表的标定电流为5 A，在短时间应用时电流允许大些，但不能超过10 A。
表示电能表在50 Hz的交流电路中使用。
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
1 200转。
220 V
5（10）A
50 Hz
1 200
r/（kW·h）
电能表的几个重要参数
（1）电子式电能表
1 000 imp/kWh表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁1 000次。
其它种类的电能表
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。
（2）IC卡电能表
其它种类的电能表
三、节约用电
每节约1度电，就相应节约了0.4kg标准煤，同时少排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物。
讨论1度电的作用
知识点1 电能与电功
1. 关于电功，下列说法错误的是( )
A
A. 电功和电能是同一个物理量
B. 电流做功越多，消耗的电能就越多
C. 用电能表可以直接测量电流做功的多少
D. 电功是表示电流做功多少的物理量
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2. ［2025·青岛期中］如图所示是一种
太阳能背包，包的前面有一个太阳能电
池板，它可以给包里的蓄电池充电，蓄
电池又可以给手机、小风扇等用电器充
电。下列说法错误的是 ( )
C
A. 太阳能电池板可以将太阳能转化为电能
B. 太阳能电池板给蓄电池充电时，将电能转化为化学能
C. 蓄电池给手机充电时，将内能转化为电能
D. 小风扇工作时，将电能转化为机械能
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知识点2 测量电功
3. ［2024·广元］如图是小英家的电能表表盘示意图，她断
开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作 ，
发现电能表转盘转过 。下列说法正确的是( )
D
A. 电能表是测量电流的仪表
B. 电能表允许通过的最大电流是
C. 电能表表盘示数为
D. 电饭煲正常工作，消耗电能
【点拨】电能表是测量一段时间内用电器
消耗电能（电功）的仪表，故A错误；
表示此电能表工作允许通过的最
大电流是 ，故B错误；电能表表盘示
数为 ,故C错误；
表示电路中每消耗
的电能，电能表转盘转过 ,则电能表的
转盘转过了，电饭煲消耗的电能，则 消耗的电能为
，故D正确。
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4. 小强家中一个月前、后电能表示数如图所示，小
强家所在地区每度电的电费是0.6元，那么本月他家应交电费
_____元，请你为小强家提出一条节约用电的建议：_______
_________________。
180
换用节能灯（合理即可）
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知识点3 计算电功
5. 有一块手机用的锂电池，上面标明电压为 ，容量为
，它充满电后储存的电能大约为( )
A
A. B.
C. D.
6.内电流对某导体做功，若该导体两端的电压为 ，
通过该导体的电流为___A。
若该导体两端的电压为，则它的电阻为___ 。
1
3
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7.［2024·贵州］如图所示电路，电源电
压保持不变，定值电阻 ，
闭合开关，电压表示数为 。求：
（1）定值电阻两端的电压 为多少伏？
【解】由图可知，电阻和串联，闭合开关 ，电压表测
量两端电压，则定值电阻 两端的电压
。
（2）通过定值电阻的电流 为多少安？
通过定值电阻的电流 。
（3）通电，整个电路电流所做的功 为多少焦？
串联电路各处电流相等，则，通电 ,整个电
路电流所做的功 。
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8. ［2025·淄博期中］电阻、 并联接入电路，在同样时
间内，两个电阻消耗的电能分别记作、 ，其中
，下列分析正确的是( )
A
A. B. C. D. 无法判断
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9. 小明身边有某一型号的电池，容量为 ，关闭
其他用电器后，他用超级快充充电器将电池充满电，发现家
中电能表指示灯（如图所示）闪烁了63次。下列说法中，正
确的是( )
D
A. 该电能表的标定电流是
B. 小明家累计消耗电能
C. 充满电消耗的电能为
D. 该电池的输出电压为
1.电能的利用
用电器将电能转化成其他形式的能
2.电功
定义：电流所做的功叫电功，符号是W，国际单位焦（J）。
实质：电流做功的过程就是电能转化成其他形式能的过程。
3.电能表
作用：计量用电器消耗电能
结构和测量电能的方法
4.节约用电
1度电的作用
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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