第十三章电功和电功率第一节电能和电功课件（北师大版九年级物理）

第一节　电能和电功 温故知新1.能量：定义：当一个物体能够对外做功时，我们就说这个物体具有能量，简称能。影响因素：物体能够对外做的功越多,它具有的能就越大。2.功能关系：做功过程实质上就是能量转化或转移的过程。功是能量转化的量度，即力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。 观察与思考问题：如图所示，接通电源后，电饭煲中的食物很快被加热。在这个过程中，电饭煲把什么能转化为什么能？电饭煲把电能转化为食物的内能。问题：能量发生的这一转化过程说明了什么？说明电流在流过电饭煲的过程中，电流做了功。 问题：如图所示，接通电源后，电风扇发生转动。在这个过程中，电风扇把什么能转化为什么能？电风扇中的电动机把电能转化为电风扇扇叶的机械能。问题：能量发生的这一转化过程说明了什么？说明电流在流过电风扇的过程中，电流做了功。 问题：如图所示，闭合开关后，白炽灯立刻发光。在这个过程中，白炽灯把什么能转化为什么能？台灯把电能转化为光能。问题：能量发生的这一转化过程说明了什么？说明电流在流过台灯的过程中，电流做了功。 点击图片播放视频 电能与电功1.电能转化为其他形式的能的过程，就是电流通过用电器做功的过程，电流做的功称为电功，用W表示。2.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。3.电能的单位：国际单位：焦耳（J）生活中的电能单位：“度”、千瓦时（kW·h） 4.探究电流做功与哪些因素有关。问题与猜想情景：如图所示，将两个相同的小灯泡分别接入两个电路中两个电路。闭合开关，灯泡为什么发光?电流流过灯泡过程中，电流做了功，灯泡将电能转化为光能。 4.探究电流做功与哪些因素有关。问题与猜想情景：如图所示，将两个相同的小灯泡分别接入两个电路中两个电路。两个灯泡发光有什么不同?说明了什么?乙灯泡两端的电压大一些，乙灯泡亮些。表明电功的大小与电压有关。 4.探究电流做功与哪些因素有关。问题与猜想问题：想一想，电流做功可能与哪些因素有关？猜想：电流做功的多少与电压大小有关。猜想：电流做功的多少与电流大小有关。猜想：电流做功的多少与通电时间有关。 实验探究（1）探究过程中应采用什么实验方法？（2）如何测量电流做功的多少？（3）需要哪些实验器材？要使不同的用电器电流相同而电压不同，应怎样连接用电器？要使不同的用电器电压相同而电流不同，应怎样连接用电器？ 根据重物被提升的高度，间接地反映消耗电能的多少，即电功的大小。利用电阻丝放出的热量给液体加热，由温度计的变化判断消耗电能的多少，即电功的大小。转化法定性测量 实验方案：利用小电动机提升重物来定性研究。利用并联：控制电压同时工作：控制时间 实验方案：利用小电动机提升重物来定性研究。同时工作：控制时间利用串联：控制电流 点击图片播放视频 实验记录表：电压/V电流/A物重/N时间/s提升高度/m做功/J 实验现象：控制通电时间相同，改变电压、电流，电压、电流越大，重物上升的高度越大。归纳总结：通电时间一定，电压、电流越大，钩码升得越高，表明电流做功越多。 实验现象：控制电压、电流相同，改变通电时间，时间越长，重物上升的高度越大。归纳总结：电流电压一定，通电时间越长，钩码升得越高，表明电流做功越多。 分析与结论结论1：用电器两端的电压越大、通过用电器的电流越大，通电时间越长，电流做功越多。结论2：电功的大小由电压、电流与通电时间三个因素决定。 电流做的功跟电压、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。W=UIt（普遍适用）公式：W——焦（J）t——秒（s）I——安（A）U——伏（V）分析与结论1J＝1V·A·s＝1N·m 电能表在生产、生活中用来测量电流做的功，即测量用电器消耗了多少电能的仪表。普通电能表IC卡电能表 交流讨论观察你家的电能表，上面的数字、符号各代表什么？与同学交流。“600revs/（kW·h）”指接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。“10（20）A”指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20A。“50~”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 常用单位：千瓦时（度）kW·h1度=1kW·h（千瓦时）=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J通过电能表求用电器消耗的电能方法一：观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是所求的电能值。方法二：测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表铭牌数据的含义，求出电能表转1转时消耗的电能值。 例题月初、月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示。小明家的用电器这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/(kW·h)，小明家这个月应交多少电费？解：小明家这个月所消耗的电能为电能表计数器两次显示数字之差。W=561.2kW·h－478.2kW·h=83kW·h=83×3.6×106J≈3.0×108J 例题月初、月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示。小明家的用电器这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/(kW·h)，小明家这个月应交多少电费？电费=0.40元/(kW·h)×83kW·h=33.20（元）答：小明家的用电器这个月大约消耗了3.0×108J的电能，这个月应交电费33.20元。 课堂小结电功定义：影响因素：电流所做的功导体两端的电压、通过导体的电流及通电时间。W=UIt计算公式：电能表技术参数的含义作用单位：J1kW·h3.6×106J=测量： 随堂练习1.一把电烙铁接在220V的电路中，通过它的电流是350mA，问通电30min消耗了多少电能？已知：U=220V，I=350mA=0.35A，t=1800s.求：W=？解：由电功的公式得W=UIt=220V×0.35A×1800s=1.386×105J.答：通电30min，电烙铁消耗了1.386×105J的电能。 2.一个小灯泡的两端加2.5V电压时电流是0.3A，它在这种情况下通电2min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？解：电功W=UIt=2.5V×0.3A×120s=90J，电流做了90J的功，消耗的电能为90J。 3.有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1130mA·h，它充满电后，大约储存了多少电能？解：容量1130mA·h表示I=1130mA=1.13A时，t=1h=3600s，所以储存的电能W=UIt=3.7V×1.13A×3600s=15051.6J. 4.小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.6元，请你估算他家每个月需要付多少电费。解：每月用电约（823.3kW·h-781.5kW·h）×4=167.2kW·h，电费约0.6元/（kW·h）×167.2kW·h≈100.3元。 一度电的作用电炉炼钢1.6kg生产化肥0.7kg采掘原煤105kg电车行使0.85km一次灌溉麦田330m2机织棉布11m知识拓展 三峡水电站年发电量8.47×1010kW·h二滩水电站年发电量1.7×1010kW·h葛洲坝水电站年发电量1.57×1010kW·h知识拓展