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(共32张PPT)
18.1电能 电功
第十八章 电功率
初中 物理人教版（2024）九年级全一册
1．结合生产生活实例，从能量转化的角度认识电能和电功，能利用电能、电功知识解决生活中的实际问题。从电的角度认识功能关系，发展能量观念。
2．通过定性分析电流做功跟电流、电压和通电时间的关系，培养科学推理能力。
3．通过了解电能表的使用，发展观察能力，感受科技进步为人类生活带来的巨大变化。
学习目标
巨大的门式起重机通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再准确地放到列车上。
想一想
集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来
门式起重机
新课导入
一、电能
　　1．电能的利用与能量转化
　　（1）电灯
电能 光能
电能 内能
课堂活动
　　（2）风扇、电动自行车
电能 机械能
一、电能
　　1．电能的利用与能量转化
课堂活动
电能 内能
　　（3）电磁炉、电热水壶
一、电能
　　1．电能的利用与能量转化
课堂活动
一、电能
　　2．电能的单位及换算
　　（1）国际单位：焦耳，简称焦，用字母 J 表示。
　　（2）常用单位：千瓦时，符号为kW·h，也叫“度”。
　　（3）单位换算：1度=1 kW·h=1×103 W×3 600 s= 3.6×106 J
1 kW·h=3.6×106 J
课堂活动
一、电能
　　3．电能表
　　（1）电能表的作用：测量用电器消耗电能多少的仪表。
　　（2）认识电能表：
电子式电能表
IC卡电能表
机械式电能表
课堂活动
　　（3）电能表的参数
“10（20）A”
指额定电流为10 A，电能表工作电流不能超过20 A
“220 V”
正常工作时的电压
“3000r/（kW·h）”
指每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3 000转
“50 Hz”
指在频率为50 Hz的交流电路中使用
机械式电能表
一、电能
　　3．电能表
课堂活动
电子式电能表没有铝盘，但是表盘上有一个指示灯，工作时，该指示灯会闪烁。
表盘上标有3200 imp/（kw·h）字样，指接在电路中的用电器，每消耗 1 kW·h的电能时，电能表的指示灯闪烁3 200次。
　　（3）电能表的参数
一、电能
　　3．电能表
课堂活动
　　（4）电能表的读数
电能表当前的示数为 1 380.6 kW·h
最后一位是小数
一、电能
　　3．电能表
课堂活动
　　（5）通过电能表求用电器消耗电能的方法　
　　方法一：
　　电能表上前、后两次的示数之差，就是用电器在这段时间内消耗的电能： W=W后－W前
一、电能
　　3．电能表
课堂活动
小华家今年1月1日安装了新电能表，九月初的示数如图甲所示，九月末示数如图乙所示，今年九月前他家共用了_______ 度的电能，九月份他家共用_____度电能。
1 120.9
甲 乙
162
课堂活动
　　（5）通过电能表求用电器消耗电能的方法　
一、电能
　　3．电能表
　　明确电能表转盘转 1 圈（指示灯亮 1 次）时，消耗的电能值，然后测量某段时间内电能表转盘的转数（指示灯亮的次数），通过计算得出所消耗的电能。
　　方法二：
课堂活动
某电能表表盘上标有“1200 r/（kW·h）”，将用电器单独接在该表上。当用电器连续工作4 min时，电能表转盘转过60 r，求该用电器消耗的电能。
W＝ 60 r/[1200 r/（kW·h）] =0.05 kW·h
课堂活动
二、电功
　　1．电功的概念
电能转化为机械能
　　电动自行车的核心部件：
课堂活动
这个能量转化的过程是通过电流做功来实现的。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
机械能增加
电能减少
　　（1）电动自行车运动时，是电能转化为机械能的过程；
　　（2）电动自行车运动时，电流做功使电动机向外输出机械能。
电流做功
二、电功
　　1．电功的概念
课堂活动
用电热水壶给水加热，水的温度逐渐升高，若水增加了105 J的内能（电能仅转换为内能，不考虑热量的损失）；
　　则电热水壶一定消耗了105 J的电能；
　　在这一过程中，电流做功105 J。
以电热水壶为例
二、电功
　　1．电功的概念
课堂活动
二、电功
电流做功多少与哪些因素有关
　　2．探究影响电功大小的因素
　　（1）可能与电流有关；
　　（2）可能与电压有关；
　　（3）可能与通电时间有关；
　　……
提出问题
猜想与假设
实验1：探究电功与电流的关系
课堂活动
　　（1）控制变量法：
　　（2）转化法：
　　保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系；
　　保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系。
　　比较灯泡的亮度判断电功的大小；相同时间内，灯泡越亮，电流做功越多。
实验方法
实验1：探究电功与电流的关系
课堂活动
　　把两个规格不同的小灯泡并联在电路中，观察两个小灯泡的发光情况，并用电流表分别测量通过两个小灯泡的电流大小。通过对比小灯泡发光情况和电流大小，得出电功与电流的关系。
设计实验
实验1：探究电功与电流的关系
课堂活动
根据电路图，连接实物电路。闭合开关，观察两个小灯泡发光情况，并用电流表测量流过各小灯泡的电流大小，读取数据，并记录。
电流（A） 发光情况
L1
L2
0.26
暗
0.6
亮
进行实验
L1
L2
实验数据
实验1：探究电功与电流的关系
课堂活动
　　把两个规格不同的小灯泡串联在电路中，观察两个小灯泡的发光情况，并用电压表分别测量两个小灯泡两端的电压。通过对比小灯泡发光情况和两端电压大小，得出电功与电压的关系。
实验2：探究电功与电压的关系
二、电功
　　2．探究影响电功大小的因素
设计实验
课堂活动
根据电路图，连接实物电路图。闭合开关，观察两个小灯泡发光情况，并用电压表分别测量两个小灯泡两端的电压大小，读取数据，并记录。
电压（V） 发光情况
L1
L2
2.0
亮
1.0
暗
实验2：探究电功与电压的关系
进行实验
实验数据
课堂活动
　　（1）在用电器两端的电压与通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做功就越多。
　　（2）在通过用电器的电流与通电时间相同时，用电器两端的电压越大，电流做功就越多。
电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比。
分析论证
实验结论
二、电功
　　2．探究影响电功大小的因素
课堂活动
二、电功
　　（1）
　　3．电功
　　（2）公式：
1 J =1 V×1 A×1 s
　　（3）各物理量的物理意义及单位：
U 表示电压，单位是伏（V）。
I 表示电流，单位是安（A）。
t 表示时间，单位是秒（ s ）。
W表示电功，单位是焦（ J ），常用单位是千瓦时（kW·h）。
1 kW·h=3.6×106 J
电功等于电压、电流与通电时间的乘积。
W = UIt
课堂活动
　　（4）电功的推导公式
　　提示：
　　W＝UIt 是普遍适用的，电功变形公式只适用于纯电阻电路。
W＝I2Rt
二、电功
　　3．电功
　　由W＝UIt 和欧姆定律 　　　可得电功的两个推导公式：
课堂活动
　　①单位的统一性：W、U、I、t 的单位必须是国际单位，分别为：J、V、A、s。
　　②电路的同一性：W、U、I、t 必须是同一个导体在同一时间对应的四个物理量，符号的角标用同一数字或字母表示，如W1、U1、I1、t1 。
　　（5）应用 W＝UIt 的注意问题
二、电功
　　3．电功
课堂活动
　　1．关于电功，下列说法不正确的是（　）
　　A．电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
　　B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
　　C．用电能表可以测量电流做功的多少
　　D．电流越大，电流做功就一定越多
D
三、课堂练习
　　2．移动便携式充电宝实质是一个可充电的锂聚合物电池。用充电宝给手机电充电时，此时手机电池相当于_______（选填“用电器”或“电源”）。若手机电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mA·h，给它充满电后，大约储存了_______J的电能。
用电器
39 960
三、课堂练习
1．利用与能量转化：用电器把电能转化为_________的能。
电能
2．单位及换算：
（1）国际单位：______________________；
（2）常用单位：______________________________；
1．电功等于___________与_________的乘积。
2．公式：_______；
3．单位：__________；
电功
其他形式
（3）换算关系：_________________；
3．电能表的作用：测量用电器消耗_________的仪表。
普遍适用
4．结论：电流所做功的大小与_____________________成正比。
焦耳，简称焦，符号：J
千瓦时，符号：kW·h，也叫“度”
1 kW·h=3.6×106 J
电能多少
电压、电流
通电时间
W = UIt
J／kW·h
电压、电流、通电时间
课堂小结
谢谢

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