14.1电能14.2电功课件2024-2025学年鲁科版（五四学制）九年级上册物理

第一节　电能 教材 任务驱动 典题 疑难突破 教材 任务驱动 一、电能 1.来源:发电厂或电池等电源把不同形式的能转化为__________。  2.利用:用电器将__________转化为其他形式的能。  二、电能的计量 1.电能的单位: (1)国际单位:__________,符号:_______。  (2)常用单位:____________,符号:__________,俗称“________”。  (3)换算关系: 1 kW·h=___________ W×__________ s=_____________J  　电能　 　电能　 　焦耳　 　J　 　千瓦时　 　kW·h　 　度　 　1×103　 　3 600　 　3.6×106　 2.计量仪器——电能表: (1)作用:计量用电器在一段时间内消耗的__________。  (2)认识电能表: ①计量单位:__________。  ②工作电路电压:_________V。  ③电能表的标定电流:________A; 额定最大电流:________A;  电能表工作时的电流不能超过__________________。  ④“600 r/(kW·h)”的意义:表示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_________转。  ⑤读数:电能表表盘上最后一位是__________位,上图中,电 能表的示数为_______________。  　电能　 　kW·h　 　220　 　10　 　20　 　额定最大电流　 　600　 　小数　 　120.7 kW·h　 3.计算消耗电能:一段时间内起始和结束时电能表上计数器的示数为________。  判对错 (1)电能表上数字的单位是焦耳。 ( ) (2)接在电能表上的用电器在一段时间内消耗的电能是某次读数。 ( ) 　差　 × × 典题 疑难突破 【重点】 利用电能表计算电能 【典题】(2023·达州中考)小明家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为　 ________kW·h,他家同时使用的用电器总电流不能超过________A。家里新添 置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5 min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际消耗的电能为____________J。  219.6　 　10　 　3.6×105　 技法点拨　利用电能表测用电器消耗电能的“两种”方法。 (1)利用电能表上先后两次示数:某段时间电能表上先后两次示数之差,就是被测电路在这段时间内消耗的电能。 (2)利用电能表上转盘转动圈数: 若电能表上标示Nr/(kW·h),则电能表上转盘转动n转消耗的电能为:W=× n kW·h= kW·h。 第二节　电功　 教材 任务驱动 典题 疑难突破 教材 任务驱动 一、电流做功的实质 电流做功的过程,就是__________转化为其他形式的能的过程;电流做了多少功,就 有多少__________转化为其他形式的能。  二、电功 1.定义:__________所做的功。  2.影响因素:__________、__________、______________。  3.电流所做的功跟电压、电流和通电时间成__________。  4.公式:___________。  　电能　 　电能　 　电流　 　电压　 　电流　 　通电时间　 　正比　 　W=UIt　 典题 疑难突破 【重点】 电功的计算 【典题】(2023·重庆中考改编)如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,R1为 20 Ω,R2为30 Ω。求: (1)只闭合开关S1时,电流表的示数; 解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表 测电路中的电流,则电流表示数:I1===0.3 A; 【典题】(2023·重庆中考改编)如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,R1为 20 Ω,R2为30 Ω。求: (2)只闭合开关S1时,电流在10秒内经过R1做的功; 解:(2)W1=UI1t=6 V×0.3 A×10 s=18 J; (3)闭合开关S1、S2,R2在1 min内消耗的电能。 解:(3)闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,R2在1 min 内消耗的 电能:W2=UI2t=t=×60 s=72 J。 技法点拨　 电功计算时的注意事项 (1)公式适用条件: 公式 适用条件 基本式 W=UIt 任何用电器 推导式 W=t W=I2Rt 纯电阻电路:电能全部转化为内能的用电器 (2)利用公式计算电功时的对应性: ①同时性:同一段时间内的电流和电压。 ②同体性:电流和电压对应电路中同一段导体。 ③单位对应性:U—V,I—A,t—s⇒W—J。 (3)整个电路消耗电能:W总=W1+W2+……,即电路中各个元件消耗的电能之和。 【变式】在如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A,求: (1)通电10 min,电路消耗的电能; 解:(1)通电10 min,电路消耗的电能: W=UIt=6 V×0.2 A×10×60 s=720 J; 【变式】在如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A,求: (2)R2的阻值; 解:(2)当开关S闭合时,两电阻串联,电流表测量电路电流, 电流表的示数为0.2 A,根据欧姆定律可知总电阻: R===30 Ω,根据电阻串联的特点可知R2的阻值 R2=R-R1=30 Ω-10 Ω=20 Ω; (3)通电10 min,R2消耗的电能。 解:(3)通电10 min,R2消耗的电能:W=I2R2t=0.2 A×0.2 A×20 Ω×10×60 s=480 J。 实验 重点再现 实验一　测量小灯泡的电功率 实验电 路图 滑动变阻器的作用: (1)保护电路。 (2)调节小灯泡两端的电压。 实验 原理 P=UI 实验 结论 (1)小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡越亮。 (2)小灯泡的亮度取决于实际电功率。 注意 事项 不能求不同电压下的电功率的平均值,也不能把平均值作为小灯泡的额定功率 【中考挑战1】(2022·淄博中考节选)小明用电源(电压恒为3 V)、电阻、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线进行实验。 (1)如图甲是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替 导线将电路连接完整。 答: (2)小明将图甲中的定值电阻更换为额定电压为2.5 V的小灯泡,将滑动变阻器的滑片调 至B端,闭合开关后发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来他首先应进 行的操作是_______。  A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.调节滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 (3)实验中,滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表示数为1.5 V,为测量小灯泡的额定 功率,应将滑片向_______(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为________V。  (4)本实验多次测量的目的是_______。  A.求平均值减小误差 B.测不同电压下小灯泡的电功率 　C　 　A　 　2.5　 　B　 【拓展设问】 (5)小明在测量小灯泡额定电功率时,电压表出现了故障不能使用,于是 向老师借了一只阻值为10 Ω的定值电阻R0,设计了如图乙所示的电路, 按下面的顺序测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率: ①测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为_________A时, 小灯泡正常工作。  ②断开所有开关,保持滑片的位置不动,再将开关S和_______闭合,读出电流表的示数为 0.65 A,则通过小灯泡的电流为________A。  ③算出小灯泡的额定功率P额=_______W。  　0.25　 　S2　 　0.4　 　1　 实验二　焦耳定律 目 的 探究电流产生热量与通电时间、 电流大小是否有关 探究电流产生热量与电阻大小是否有 关 实验 装置 实验 注意 事项 1.两瓶内要装入质量相等、初温相同的煤油:便于通过温度计示数变化反映电阻丝 产生热量的多少 2.玻璃瓶内用煤油而不用水的原因:煤油的比热容较小,在吸收相同热量时,煤油的 温度变化大,易于观察 3.R1、R2串联的目的:控制I、t相同 结论 1.对于同一电阻丝,在电流大小不变时,通电时间越长,煤油的温度越高,表明电流产 生的热量越多 2.对于同一电阻丝,电流越大,相同时间内煤油升高的温度越高,表明电流产生的热 量越多。 3.当通电电流相同时,电阻越大,相同时间内煤油升高的温度越高,表明电流产生的 热量越多 【中考挑战2】某小组同学选择阻值不变的电阻丝,探究“电流通过电阻丝产生 的热量(简称电热)与通电时间、电流、电阻的关系”。 (1)为探究电热与通电时间、电流的关系,在锥形瓶内装入 适量煤油,设计电路如图甲所示,开关闭合前,滑动变阻器 的滑片P应置于_______(选填“A”或“B”)端。  ①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为0.5 A,通电5 min,温度 计的示数升高了5 ℃。 ②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,通电10 min,温度计的示数升高了9 ℃。 ①②对比可得结论:_____________________________________________________ ____________________。  　B　 　在电流大小和电阻大小相同时,通电时间越长,电流通过电 阻产生的热量越多　 ③向_________(选填“A端”或“B端”)移动滑动变阻器的滑片P,直至电流表示数为 1 A,通电10 min、温度计的示数升高了33 ℃,②③对比可得结论:______________ _________________________________________________________。  ④实验只能得到定性结论,主要原因是____________________________________ _________________________________________________________________ 　A端　 　在通电时间 和电阻大小相同时,电流越大,电流通过电阻时产生的热量越多　 　实验中只能通过温度计示数的变化量 来反映电流通过电阻产生的热量的多少,无法精确测量电阻产生的热量　  (2)为探究电热与电阻的关系,并测出标签污损的电阻丝R2的阻值,在两个相同的锥形瓶 内装入等质量的煤油,设计如图乙所示电路。开关闭合后,电 压表有示数,但电流表无示数,电路故障是____________;排除 故障后,调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示, 则电压表示数为_______V,电流表示数为________A,R2阻值为 ________Ω。一段时间后,观察到电阻丝________所在锥形瓶中 的温度计示数升高得比较多。 (3)请分析“电炉工作时,电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”:电炉丝 的电流__________导线的电流,电炉丝的电阻__________导线的电阻。(均选填“大于”“等 于”或“小于”)  　R2断路　 　8　 　0.5　 　16　 　R2　 　等于　 　大于　 【拓展设问】 (4)小羽为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,设计了如 图丁所示的A、B两种装置,两个透明容器中都有一段电阻丝, 密封着等量的空气,通电之前,U形管中液面都相平。装置的两导线分别接到电 源两端,通电一段时间后U形管中的液面高度发生变化,如图丁所示。 ①A装置主要探究的是电流产生的热量与__________的大小关系,通过___________ __________________比较电流产生热量的多少。  ②如果通过B装置左边容器中电阻丝的电流为0.8 A,则其右边 容器中的空气1 min内最多可从电阻丝吸收________J的热量 (忽略环境影响)。  　电阻　 　U形管液 面高度差的变化　 　48　 本课结束 $$