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第十五章 电功和电热
15.1 电功
（苏科2024版）九年级
下
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
PART 1 教学目标
（苏科2024版）九年级
上
01
教学目标
1.通过实物观察电能表结合多媒体展示电能表结构和工作原理，了解电能表参数的实际意义以及电能表如何记录家庭用电量，明白电能表是测量电功的工具其读数直接反映用电量（千瓦时）并学会通过电能表读数计算电功大小。
2.通过生活实例（如电灯发光、电动机转动）和动画演示分析用电器工作时的能量转化过程（电能→光能/机械能等），了解用电器的作用本质是能量转化电流做功是电能转化为其他形式能量的过程，明白电功是电流做功的量度常见事例包括电热器发热、电风扇转动等理解电功与能量守恒的关系。
3.通过演示实验结合理论推导（W=UIt），了解电功的概念及其单位，明白电功公式W=UIt的物理意义并理解公式中各量的单位关系。
4.通过典型例题和变式训练强化公式应用能力，了解电功公式在实际问题中的使用方法，明白如何通过电功计算家庭电费并分析不同用电策略对电费的影响。
PART 2 新知导入
（苏科2024版）九年级
上
02
新知导入
问题：家里用电要交费吗？电费的多少是依据什么得到的呢？
02
新知导入
想一想
电费的多少是怎样记录的？电费的多少与哪些因素有关？
PART 3 新知讲解
（苏科2024版）九年级
上
03
新知讲解
1. 电能表
（1）电能表：测量电路消耗电能多少的仪表叫作电能表。
（2）认识电能表：目前，常用的家用电能表是电子式电能表，有些是机械式电能表，如图所示。
机械式电能表
电子式电能表
一、电能表
03
新知讲解
（3）电子式电能表的技术参数（以如图所示的电能表分析）
电压：220 V
电流规格：10（20）A
频率：50 Hz
电能表常数：2500 imp/（kW·h）
一、电能表
03
新知讲解
其主要技术参数的含义如下：
①“电压”表示电能表适用的额定电压。
②“电流规格”中，“10A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；“（20）A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。
③“电能表常数”为“2500 imp /（kW·h）”，表示每消耗 1kW·h电能，电能表指示灯闪烁2500次。
额定电压是指用电器正常工作时的电压.
一、电能表
03
新知讲解
（4）机械式电能表的技术参数
电能表的铭牌
电能的单位为千瓦时
“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。
“220V”表示该电能表正常工作电压为220伏.
“3000r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW · h时的电能，电能表上的转盘转过3000转。
“50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用.
一、电能表
03
新知讲解
（6）电能表的读数
电子式电能表的示数如图所示。连续用电一段时间后，电能表的示数会变化。在实际生活中，供电部门一般仅记录电能表示数的整数部分，并按前后两次记录的数据之差计算电费。
电能表当前的示数为 15372.76 kW·h。
（5）电能表的计量单位
电能表的计量单位是千瓦时，符号为 kW·h.
1 kW·h＝ 3.6×106J
在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能.
一、电能表
03
新知讲解
观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是用电器消耗的电能值。
一、电能表
03
新知讲解
一、电能表
03
新知讲解
二、电功
我们知道：家里的用电器工作时，电能表的示数会发生变化，这说明用电器消耗了电能，即电能转化成了其他形式的能量。
电
能
电 灯
内能,光能
电动车
机械能
电水壶
内能
03
新知讲解
蓄电池工作时，电流在做功，电能减少，电动机的机械能增加。
电流就做了多少功
电池减少了多少电能
车的机械能就增加多少
这个过程是通过电流做功来实现的。
03
新知讲解
电流做功104焦耳
对电水壶里的水加热，水温度升高，如果增加了104焦耳的内能，则一定消耗了104焦耳的电能，在这过程中，电流做功为104焦耳。
有104焦耳电能转化为内能
=
②对电水壶的水加热进行分析
03
新知讲解
电流做了多少功
有多少电能转化成其他形式的能
（2）电功的实质是：用电器将电能转化为其他形式能的过程。
（1）电流所做的功叫做电功。
1、电功
（3）电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。
03
新知讲解
[活动]:探究影响电流做功的因素
【思考】怎样判断电流做功的多少？
分析：可以通过观察灯泡亮度进行判断.电灯越亮,在相同时间里消耗的电能就越多,做的电功就越多.
[猜想] 电流做功多少可能与那些因素有关？
分析：可能与电压、电流、通电时间有关.
注意：实验时应当采用什么方法？
采用控制变量法.
03
新知讲解
L甲
L乙
通电相同的时间，上面哪一只灯电流做的功多？
观察正在通电发光的两只灯
转换法：相同时间内，亮的灯泡电流做功多。
03
新知讲解
实验探究影响电流做功多少的因素
1，猜想，电流做功的多少可能与 因素有关
2，探究电流做功多少与电压U的关系
A，实验方法及电路设计
B，实验表格设计
C，实验结论
当 相同时，电压越 ，电流做功越多。
灯泡名称 电压U 电流I 通电时间t 电功
L甲
L乙
相同
相同
相同
相同
U、I、t
03
新知讲解
实验视频：探究电功大小与电压的关系
03
新知讲解
实验探究影响电流做功多少的因素
1，猜想，电流做功的多少可能与 因素有关
2，探究电流做功多少与电流I的关系
A，实验方法及电路设计
B，实验表格设计
C，实验结论
当 相同时，电流越 ，电流做功越多。
灯泡名称 电压U 电流I 通电时间t 电功
L甲
L乙
相同
相同
相同
相同
U、I、t
03
新知讲解
实验视频：探究电功大小与电流的关系
03
新知讲解
1，当电流I、通电时间t相同时，电压u越 ，电流做的功越多。
2，当电压u、通电时间t相同时，电流I越 ，电流做的功越多。
3，当电压u、电流I相同时，通电时间t越 ，电流做的功越多。
大
大
长
探究影响电流做功多少的因素
03
新知讲解
观察实验现象,回答下列问题(已知R甲>R乙)
1.甲乙两灯什么联？（ ）
2.二者电流什么关系？（ ）
3.哪只灯两端的电压大呢（ ）
4.哪只灯较亮呢？（ ）
5.在相等的时间内,哪灯消耗的电能多( ）
由此可得：“通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电压越___，电功就越___。”
大
多
串联
相等
甲
甲
甲
串联电路电功理论推导
03
新知讲解
如图 , 回答下列问题:(已知R甲>R乙)
1. 甲乙两灯什么联？（ ）
2.二者电压什么关系？（ ）
3.哪只灯的电流大呢？（ ）
4.哪只灯亮呢？（ ）
5.在相等的时间内，哪灯消耗的电能多？（ ）
由此可得：“用电器上的电压和通电时间相同时，通过用电器的电流越___，电功就越___。”
大
多
并联
相等
乙
乙
乙
并联电路电功理论推导
03
新知讲解
W = UIt
1焦 =1伏·1安·1秒
②公式：
① 物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。
t 表示通电时间
I 表示电流
U 表示电压
③国际单位：焦耳（J）
常用单位：千瓦时（KW·h）
2. 电功的计算
1kw·h=3.6×106J
1J =1V·1A·1S
03
新知讲解
由W＝UIt 和欧姆定律 可得:
④电功的推导公式
①电功的推导公式只适用于纯电阻电路； 而定义式W＝UIt 是普遍适用的公式。
②利用电功公式及其变形公式计算时，要注意各物理量的同一性和同时性。
W＝I2Rt
03
新知讲解
白炽灯、日光灯工作约25h
洗衣机工作约2.7h
1度电的作用
03
新知讲解
1度电的作用
电扇运转约20个小时
电脑工作约5h
约织布9.5m
电车行驶约0.85km
灌溉农田约330m2
03
新知讲解
视频讲解：一度电的作用
PART 4 课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
04
课堂小结
1. 电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表。
①计量单位：千瓦时（kW h），俗称度。
②额定电压: 220V；
③基本电流与最大电流：例如10（20）A；
④电能表常数：“1600imp/kW·h”或“3200r/kW·h”
2. 电能表的参数
4. 电功：电流所做的功。计算：W=UIt
5. 单位：国际单位是焦耳（J） 1J=1V×1A×1s
常用单位是千瓦时（kW h）
3. 电能表测量电能：电能表表盘上前后两次示数
之差即是用电器消耗的电能值。
电能表与电功
电能表
电 功
6.单位换算：1kw·h=3.6×106J
PART 5 典例分析
例1．当下列用电器通电时，能将电能转化为机械能的用电器是（　　）
A．节能灯 B．电熨斗 C．电饭锅 D．洗衣机
【答案】D
【详解】A．节能灯是把电能转化为光能的装置；故A不符合题意。
B．电熨斗是把电能转化为内能的装置；故B不符合题意。
C．电饭锅是把电能转化为内能的装置；故C不符合题意。
D．洗衣机是把电能转化为机械能的装置；故D符合题意。
D
05
典例分析
例2. 甲、乙两个用电器串联后接在某一电源上，在相同的时间内，电流通过甲所做的功比乙大，则（　　）
A．通过甲的电流比乙大 B．甲两端的电压比乙的大
C．甲的电阻比乙小 D．甲消耗的电能比乙小
B
05
典例分析
【答案】B
【详解】A．甲、乙两个用电器串联后接在某一电源上，根据串联电路电流处处相等的特点，用电器通过的电流相等，故A不符合题意；
B．根据W=UIt，根据串联电路电流处处相等的特点，W甲>W乙，在相同时间内，由U＝W/It可知，U甲>U乙，故B符合题意；
C．根据串联电路电流相等的特点，由U甲>U乙，结合R=U/I可知，R甲>R乙，C不符合题意；
D．电流做功消耗电能，电流通过甲所做的功比乙的大，所以甲消耗的电能比乙的多，故D不符合题意。
05
典例分析
例3．如图所示是小明家的电能表。
（1）5月初，小明家电能表示数为1232.8kW h，6月初的
示数如图所示，他家5月初至6月初消耗的电能是________度；
（2）小明让某一用电器单独工作15min，这段时间内，电能表的转盘刚好转了300转，则该用电器15min消耗的电能是________kW h。
【答案】 110 0.2
【详解】电能表示数最后一位为小数位，如图示数为1342.8kW·h，他家5月初至6月初消耗的电能是1342.8kW·h-1232.8kW·h=110 kW·h=110度
用电器消耗的电能为
110
0.2
05
典例分析
例4. 关于图中电能表说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电流的仪表
B．电能表的示数为2023.6J
C．电能表能正常工作的最大电流是40A
D．电能表的指示灯每小时闪烁1600次
【答案】C
【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误；
B．电能表的示数为2023.6kW·h，故B错误；
C．10(40)A表示该电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A，故C正确；
D．电能表的指示灯每闪烁1600次消耗1kW·h的电能，故D错误。
C
05
典例分析
例5．如图，在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，应选取两个电阻_____（选填“相同”或“不同”）的灯泡L1和L2，相同时间内电流做功的多少可以通过比较____________________________，这种研究方法是_____________，得到的结论是_________________________________。支持这一结论的现象是__________________。
不同
两只灯光的亮度
转换法
在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多
电阻小的灯泡更亮
05
典例分析
【答案】 不同 灯泡的亮度 转换法 在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多 电阻小的灯泡更亮
【详解】由电路图可知，两灯并联。比较灯的亮度的影响因素时，为使通过两灯的电流不同，应选取阻值不同的两个灯泡进行实验。
相同时间内电流做功的多少可以通过比较灯泡的亮度来判断，这种研究方法是转换法。
实验中两灯泡并联，电压相等，观察到电阻小的灯泡更亮。根据此现象得到的结论是：在电压相同时，电流越大，相同时间内电流做功越多，支持这一结论的现象是电阻小的灯泡更亮。
05
典例分析
例6．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）1min内电流通过R2所做的功。
【答案】（1）3V；（2）36J
05
典例分析
【答案】（1）3V；（2）36J
【详解】（1）如图，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过电阻R1的电流，R1两端电压为U1=I1R1= U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
因并联电路各支路两端电压相等，故电源电压为U= U1 =3V
（2）R2两端电压为U2= U1 =3V
通过R2的电流为I2= I-I1 =0.5A-0.3A=0.2A
1min内电流通过R2所做的功为
W2=U2I2t=3V×0.2A×60s=36J
05
典例分析
PART 6 课堂练习
（苏科2024版）九年级
上
06
课堂练习
1、在国际单位制中，电能的单位是 简称 ，符号是 ；生活中常用的电能单位是 ,学名是 符号 。
焦耳
焦
J
度
千瓦时
KW.h
06
课堂练习
2、电能表是用来测量（ ）
A. 电流的大小
B. 电压的大小
C. 电阻的大小
D. 电能的大小
D
06
课堂练习
3．如图所示，是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息（其中imp表示指示灯闪烁次数），下列选项中正确的是（　　）
A．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h
B．电能表上指示灯闪烁次数越多，说明电路
中消耗电能越多
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消
耗电能0.2J
D．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B
06
课堂练习
4.为了探究烧开一壶水需要多少电费，小明在家中进行观察和实验。他观察到家中的电能表盘标有“500r/kWh”的字样。了解到电费的价格是0.52元/kWh.他关闭家中其它用电器，测得烧开一壶水时，电能表的转盘转了100转。则烧开一壶水消耗的电能为_______KWh，需要的电费是______元。
0.2
0.104
06
课堂练习
5．关于电功，下列说法中正确的是(　　)
A．用电器通电时间越长，电流做功一定越多
B．通过用电器电流越大，电流做功一定越多　　
C．用电器两端电压越大，电流做功一定越多
D．用电器消耗电能越多，电流做功一定越多
D
06
课堂练习
6.在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中正确的是（　　）
A．该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B．此电路探究的是电功与电压的关系
C．实验中，通过电压表的示数反映电功的大小
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
B
06
课堂练习
7．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中：
（1）根据____________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少；
（2）同学们设计了甲、乙两个电路，图甲电路是为了研究电流做功与________的关系，两灯L1和L2的规格应__________（相同/不同）。实验结论为_________；
（3）经过讨论，认为图乙电路存在一个缺陷，请你说说问题可能在哪里？________。
【答案】（1）灯泡的亮度；（2）电压，不同,结论是：电流和通电时间一定时，电压越大，电流所做的功越多。
（3）图乙电路中干路上缺少滑动变阻器，无法进行多次测量，不能排除实验结论的偶然性。
06
课堂练习
8、某导体的电阻为10欧，通过的电流为0.2A，求
①导体两端的电压是多少？
②通电10min,消耗的电能是多少J
答案：①2V ②240J
06
课堂练习
9.家中应急手电筒的电路图如图所示，电源电压为3V，闭合开关，通过灯泡的电流为0.6A，忽略灯泡电阻的变化。求：
（1）灯泡电阻R；
（2）电路工作1min消耗的电能W；
【答案】（1）5Ω；（2）108J
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
（苏科2024版）九年级
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