13.1 电能和电功-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（北师大版)

２１３　 第十三章　电功和电功率 一、电能和电功 知识点一　电能和电功 １．电能 (１)理解:电流能够对外做功,所以具有能量.电流具 有的能量就是电能. (２)常见用电器的能量转化 用电器 电饭锅 电风扇 台灯 能量 转化 电 能 转 化 为 内能 电能转 化为 机 械能和内能 电能转化 为 光 能和内能 共性 都消耗电能 实质 用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式 的能的过程 ２．电功 (１)概念:电能转化为其他形式的能的过程,就是电流 流过用电器做功的过程,电流做的功称为电功. (２)实质:电流做功的过程就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,就消耗了多少电能. > M  A ３．实验探究:电流做功与哪些因素有关 让电流通过一个小电动机带动重物升 高,猜想电流做功与哪些因素有关. > M  A 电能的转化 消耗了多少电能,就说电 流做了多少功. 物理　九年级　上册 ２１４　 'F (１)闭合开关前检查 电路接线是否正确,电表 量程选择是否合适. (２)两实验都是通过 观察 重 物 上 升 的 高 度 推 理影 响 电 流 做 功 多 少 的 因素. .4 控制变量法和转换法 (１)两个实验都采用了控 制变量法,即每一次只改变其 中的某一个量,而控制其他的 量相同.如探究电流做功与 通电时间的关系时,要控制电 压、电流相同,改变通电时间. (２)由于实验中难以直接 测量电功,所以把电功的多少 转换为重物上升的高度,采用 了转换法. (１)探究电流做功与通电时间的关系 ①实验器材及设计 S 　 S ②实验现象 闭合开关,发现在电压、电流相同的情况下,通电时间 越长,重物上升高度越高. ③现象分析 在电压、电流相同的情况下,通电时间越长,电流做功 越多. (２)探究电流做功与电压、电流的关系 ①实验器材及设计 S S ②实验现象 闭合开关,发现在通电时间相同的情况下,电动机两 端的电压越高、通过电动机的电流越大,重物上升高 度越高. ③现象分析 在通电时间相同的情况下,电动机两端的电压越高、 通过电动机的电流越大,电动机做的功越多. (３)实验结论 电动机两端的电压越高、通过电动机的电流越大、通 电时间越长,电流做功就越多. (４)总结 大量事实表明:电流所做的功跟电压、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. 第十三章　电功和电功率 ２１５　 ４．电功的计算 (１)公式及解读 (２)应用公式时应注意的两个问题 项目 说明 电路的同一性 W、U、I、t四个物理量必须是同一导体上、 同一段时间内的四个物理量 单位的统一性 W、U、I、t的单位分别是J、V、A、s,若物理 量的单位不符合以上要求,应先进行换算, 再代入公式计算 (３)电功公式的变形及其适用对象 将欧姆定律公式I＝ U R 代入电功公式,可推导出W＝ I２Rt和W＝ U２ Rt .因为欧姆定律仅适用于电能全部 转化为内能的电路,所以这两个推导公式也仅适用于 电能全部转化为内能的电路(也叫纯电阻电路). 串联电路与并联电路中电功的特点及分配关系 项目 串联电路 并联电路 特点 电流所做的总功等于通过各部分用电器电流所做 的功之和,即W＝W１＋W２ 分配 关系 纯电阻电路中,电流通过 各用电器所做的功与其 电阻成正比,即W１ W２＝ R１ R２ 纯电阻电路中,电流通过 各用电器所做的功与其 电阻成反比,即W１ W２＝ R２ R１ 知识点二　电能表 > M  A １．电能表的功能 电能表(又称电度表)是测量用电器利用 了多少电能的仪表,可以显示用电器工 作时所消耗的电能,也就是电流所做的功. 'F W＝UIt的适用对象 W ＝UIt 可 以 用 来 计 算 任何情况下电流通过某用电 器所做的功. -@? 巧记 W１ W２ ＝ R１ R２ 和 W１ W２ ＝ R２ R１ (１)串联电路 R1 R2 通过两电阻的电流相等, 通电 时 间 相 同,由W＝I２Rt 可推导出电流通过两电阻做 的功之比 W１ W２ ＝ R１ R２ . (２)并联电路 R2 R1 并联电路电阻 两 端 电 压 相等,两电阻通电时间相等, 由W＝ U２ Rt 可推导出电流通过 两电阻做的功之比 W１ W２ ＝ R２ R１ . 电能表是测量 用 电 器 利 用了多少电能的工具. 物理　九年级　上册 ２１６　 J% 用电量的计量 电能单位是焦耳(J), 生活常用千瓦时(kW􀅰h). 测用电用电能表, 用电等于示数差. *"') １kW􀅰h电的作用 ２．电能表的图示及解读 ３．电能表的计量单位 (１)千瓦时:电能表的计量单位是千瓦时(也称为 “度”),符号是kW􀅰h. (２)千瓦时与焦耳的换算关系:１kW􀅰h＝