第18章 第1节 电能 电功（讲解课件）-【优翼·学练优】2024-2025学年九年级物理全一册同步备课（人教版）

nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull P2衔接：图中反映的是生活中的什么场景？（停电）那同学们有经历过停电吗？……没有电对我们生产与生活的影响是巨大的，如今电已经成为我们生活当中的不可或缺的角色了，那么电作为一种能量，它从何而来，电能怎么计量等等，这都是我们需要了解的问题，让我们进入今天的学习。 P3衔接：电的存在使得我们的生活更加便捷，使城市灯火辉煌。让我们来欣赏一段城市夜景。在观看的同时请同学们思考我们生活使用的电是从哪来的呢?有哪些产生电的方式呢？…… P4衔接：……我们所使用的电是发电厂输送过来的。比如说书上的就是火力发电厂。还有地热发电，潮汐发电等等……（进行简单介绍） 询问学生这些发电方式都发生了什么能量转换。……我们可以总结：…… P5衔接：那么是什么利用了电能呢？（用电器）生活中有各种各样的用电器，比如：…… 再询问学生这些发电方式都发生了什么能量转换。……我们可以总结：…… P6衔接：任何物体都有着它的计量单位，比如说……生活中我们常说的“度”就是电的计量单位，它还有一个学名叫做千瓦时…… 能量的单位是什么还记得吗？（焦耳），电能也是能量的一种，那么焦耳也可以作为电能的单位。 那么千瓦时是一个比较大的单位，焦耳是一个比较小的单位，它们之间的转换关系就是…… P7衔接：我们家里用的电一般是国家电网提供的，他们会根据我们家里每个月消耗的电量进行收费，你知道你家里一个月要交多电费吗？…… 供电公司是根据什么得出我们家里用了多少电从而进行收费的呢？……这里的表指的就是电能表。 P8衔接：电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗的电能的一种电学仪器，在家庭电路中的进户口接上一个电能表就能计量家庭里面所有用电器的总用电量了。生活中就有各式各样的电能表。……电能表也是越来越高级了。 第一种是比较老的，用的时候铝盘会转动。第二种购买电之后，插卡（类似充燃气）。第三种电子式的，用的时候灯会闪烁。这里可以结合书本内容进行讲解。 P9衔接：无论是什么样的电能表都有一些共同的参数，让我们一起来看看，电能表上的表盘上有数字，我们可以直接根据表盘读出现在的电能消耗……（对上面的几个中要参数进行介绍） P10衔接：如何得知家里本月用了多少度电呢？……（得出月初和月末的示数相减） P11衔接：假如我们所消耗的电能比较少，小于0.1kwh，电能表上数字不走动，我们还想知道我们消耗了多少电能怎么办？ P13衔接：同学们可能没经历过，以前我们交电费都是人与人面对面收费的，以及上门抄表计电，随着技信息术的发展，出现了远程售电系统，方便了交费环节。 此外还有一些地方已经开始实施阶梯计费、分时计费（介绍阶梯计费、分时计费）同学们想一想为什么要这样做呢？为了节约用电。 P14衔接：为什么要节约用电呢？那是因为1kwh的电可以做的事情太多啦。我们来大致了解一下。 补充：生产毛毯2条，机织棉布11m，生产铅笔90支。10盏节能灯工作100h，玩手机可以1个月，手电筒亮3个月，电子表15年…… P15衔接：电能的生成需要使用燃煤、燃气、核能等能源，这些能源的使用会产生大量的二氧化碳等温室气体，排放到大气中。据统计，每产生1千瓦时的电能，会造成0.99磅(约0.45公斤)的二氧化碳排放。电量的过度使用还会污染环境，人们也想了很多措施去节约用电，比如刚才的阶段收费、计时收费、还有现在比较火热的地球一小时活动。…… 那么你还有什么好方法去节约用电呢？…… P16衔接：（这里先建议复习一下力学中的功的内容）很多同学都是骑着自行车来上学的，我们骑自行车，自行车移动了，我们对自行车做了功。我们能对自行车做功，说明我们人体具有能量。你的爸爸妈妈骑电动车买东西，是谁对电动车做了功呢？ P17衔接：（能的转化是靠做功实现的，能量转化的过程就是做功的过程）在刚才的电动车的例子中，电能转化为了机械能，我们就说电流做了功。电能还能转化为其他各种各样形式的能量，这个过程就是电流做功的过程。…… 举例电功：电流通过白炽灯做功100J，白炽灯消耗电能100J，有100J的电能转化为内能和光能。 P18衔接：那么电功如何计算呢？大家可以想一想，电功是指电流通过用电器做功，电功会与什么因素有关呢？（电流、影响电流大小的电压、电流做功的时间） 实例：家庭电流中，电压都是一样的，通过灯泡的电流比空调小，同样的时间内，空调消耗的电能多，说明电功与电流有关。 空调开得越久，消耗的电能越多，说明电功与时间有关。 我们做实验时的小灯泡中的电流和流过教室日光灯的电流差不多，都是零点几安培。相同的时间内，日光灯消耗的电能要多一些，这是因为它们两端的电压不一样。说明电功与电压有关。 ……科学家们通过实验也已经推出了电功的计算公式为……。 P20衔接：我们学习过欧姆定律，如果分别用欧姆定律U、I代入电功公式，我们就可以得到两个推导公式了。 学科网（北京）股份有限公司 $$nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 电能 电功 第1节 第十八章 电功率 优翼理综学科号 观察与思考 思考：你有经历过停电吗？停电会给我们的生活带来什么影响？ 新课导入 衔接：图中反映的是生活中的什么场景？（停电）那同学们有经历过停电吗？……没有电对我们生产与生活的影响是巨大的，如今电已经成为我们生活当中的不可或缺的角色了，那么电作为一种能量，它从何而来，电能怎么计量等等，这都是我们需要了解的问题，让我们进入今天的学习。 思考：我们使用的电是从哪来的呢？ 一、电能 新课讲授 衔接：电的存在使得我们的生活更加便捷，使城市灯火辉煌。让我们来欣赏一段城市夜景。在观看的同时请同学们思考我们生活使用的电是从哪来的呢?有哪些产生电的方式呢？…… 电能 核能发电 风力发电 火力发电 水力发电 太阳能发电 电池供电 其他形式的能→电能 新课讲授 衔接：……我们所使用的电是发电厂输送过来的。比如说书上的就是火力发电厂。还有地热发电，潮汐发电等等……（进行简单介绍） 询问学生这些发电方式都发生了什么能量转换。……我们可以总结：…… 思考：这些电都用到哪里去了？发生了什么能量转换？ 电能→其他形式的能 新课讲授 衔接：那么是什么利用了电能呢？（用电器）生活中有各种各样的用电器，比如：…… 再询问学生这些发电方式都发生了什么能量转换。……我们可以总结：…… 思考：你能说出下列物品的计量单位吗？ 一____水 桶 一____猪 头 一____电 度 电能单位：度，学名千瓦时，符号kW·h 1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳(J) 能量单位：焦耳，简称焦，符号J 新课讲授 衔接：任何物体都有着它的计量单位，比如说……生活中我们常说的“度”就是电的计量单位，它还有一个学名叫做千瓦时…… 能量的单位是什么还记得吗？（焦耳），电能也是能量的一种，那么焦耳也可以作为电能的单位。 那么千瓦时是一个比较大的单位，焦耳是一个比较小的单位，它们之间的转换关系就是…… 二、电能的计量 你知道你家上个月交了多少电费吗? 供电部门是如何得知用户所消耗的电量的? 新课讲授 衔接：我们家里用的电一般是国家电网提供的，他们会根据我们家里每个月消耗的电量进行收费，你知道你家里一个月要交多电费吗？…… 供电公司是根据什么得出我们家里用了多少电从而进行收费的呢？……这里的表指的就是电能表。 电子式电能表 IC卡电能表 单相电能表 电能表：测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪器。 新课讲授 衔接：电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗的电能的一种电学仪器，在家庭电路中的进户口接上一个电能表就能计量家庭里面所有用电器的总用电量了。生活中就有各式各样的电能表。……电能表也是越来越高级了。 第一种是比较老的，用的时候铝盘会转动。第二种购买电之后，插卡（类似充燃气）。第三种电子式的，用的时候灯会闪烁。这里可以结合书本内容进行讲解。 ●“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。 ●“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 ●“50～”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 ●“600 revs/(kW·h)”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600 转。 新课讲授 衔接：无论是什么样的电能表都有一些共同的参数，让我们一起来看看，电能表上的表盘上有数字，我们可以直接根据表盘读出现在的电能消耗……（对上面的几个中要参数进行介绍） 思考：电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能。如何得出本月家中的用电？ 月初读数：W1=_______kW·h 月末读数：W2=_______kW·h 本月用电：W=_______=_______kW·h 478.2 561.6 W2 -W1 83.4 在一段时间内的前、后两次示数之差就是这段时间内所消耗电能的多少。 新课讲授 衔接：如何得知家里本月用了多少度电呢？……（得出月初和月末的示数相减） 思考：如果此时消耗电能较少，电能表示数不变，如何得知我们消耗了多少电能呢？ 测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出消耗的电能。 计算式为： n表示电能表转盘在某段时间的转数 N表示电能表铭牌上标着每消耗1kW·h 的电能电能表转盘的转数 上面的电能表在1min内转了30次，这1min内消耗了多少电能呢？ 新课讲授 衔接：假如我们所消耗的电能比较少，小于0.1kwh，电能表上数字不走动，我们还想知道我们消耗了多少电能怎么办？ 几位同学观察到一用户的电能表表盘如图所示，下面是他们对该电能表的看法，你认为正确的是（ ） A.电能表接在照明电路中流过的电流是10A B.电能表接在照明电路中流过的电流是20A C.电能表消耗1kW·h的电能，转盘转3000r D.电能表的转盘转3r，所计量的用电器消耗 的电能是3.6×106J C 转3转时消耗的电能为 例题 新课讲授 山东省阶梯电价年度计费方式 想想议议：你知道为什么要进行阶梯计费吗？ 新课讲授 衔接：同学们可能没经历过，以前我们交电费都是人与人面对面收费的，以及上门抄表计电，随着技信息术的发展，出现了远程售电系统，方便了交费环节。 此外还有一些地方已经开始实施阶梯计费、分时计费（介绍阶梯计费、分时计费）同学们想一想为什么要这样做呢？为了节约用电。 1kW · h 电的作用 采掘原煤约100kg 电炉炼钢约1.6kg 洗衣机工作约2.7h 电脑工作约5h 灌溉农田约330m2 电车行驶约0.85km 新课讲授 衔接：为什么要节约用电呢？那是因为1kwh的电可以做的事情太多啦。我们来大致了解一下。 补充：生产毛毯2条，机织棉布11m，生产铅笔90支。10盏节能灯工作100h，玩手机可以1个月，手电筒亮3个月，电子表15年…… 电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源日益紧张，为了节约用电，你有什么好方法呢？ 新课讲授 衔接：电能的生成需要使用燃煤、燃气、核能等能源，这些能源的使用会产生大量的二氧化碳等温室气体，排放到大气中。据统计，每产生1千瓦时的电能，会造成0.99磅(约0.45公斤)的二氧化碳排放。电量的过度使用还会污染环境，人们也想了很多措施去节约用电，比如刚才的阶段收费、计时收费、还有现在比较火热的地球一小时活动。…… 那么你还有什么好方法去节约用电呢？…… 三、电功 骑自行车时，自行车前进，人对自行车做了功。 谁对电动车做了功？它具有什么能量？ 新课讲授 衔接：（这里先建议复习一下力学中的功的内容）很多同学都是骑着自行车来上学的，我们骑自行车，自行车移动了，我们对自行车做了功。我们能对自行车做功，说明我们人体具有能量。你的爸爸妈妈骑电动车买东西，是谁对电动车做了功呢？ 电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程。 电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 电功：电流通过用电器所做的功。 符号：W 单位：J 用电器就消耗了多少电能 电流做了多少功 就有多少电能转化成其他形式的能 图示： 新课讲授 衔接：（能的转化是靠做功实现的，能量转化的过程就是做功的过程）在刚才的电动车的例子中，电能转化为了机械能，我们就说电流做了功。电能还能转化为其他各种各样形式的能量，这个过程就是电流做功的过程。…… 举例电功：电流通过白炽灯做功100J，白炽灯消耗电能100J，有100J的电能转化为内能和光能。 通过研究发现，电流在某段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压成正比；跟电路中的电流成正比；跟通电时间成正比。 公式： W = UIt V A J s 1J=1V×1A×1s 讨论：电流做功的多少会和什么因素有关呢？生活中有什么例子支持你的观点？ 新课讲授 衔接：那么电功如何计算呢？大家可以想一想，电功是指电流通过用电器做功，电功会与什么因素有关呢？（电流、影响电流大小的电压、电流做功的时间） 实例：家庭电流中，电压都是一样的，通过灯泡的电流比空调小，同样的时间内，空调消耗的电能多，说明电功与电流有关。 空调开得越久，消耗的电能越多，说明电功与时间有关。 我们做实验时的小灯泡中的电流和流过教室日光灯的电流差不多，都是零点几安培。相同的时间内，日光灯消耗的电能要多一些，这是因为它们两端的电压不一样。说明电功与电压有关。 ……科学家们通过实验也已经推出了电功的计算公式为……。 某日光灯在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，则电流做功为多少焦耳? 解：电流做功： W=UIt=220V×0.13A×10×60s=17160J 例题 新课讲授 W = UIt I = U R W = I2Rt W = U2 R t (2)电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路。 (1)利用电功公式及推导公式时，要注意各物理量的同一性和同时性； 电功的推导公式： 拓展与延伸 衔接：我们学习过欧姆定律，如果分别用欧姆定律U、I代入电功公式，我们就可以得到两个推导公式了。 如图所示的电路，R1=6Ω，R2=4Ω，当S1、S2均闭合时，电压表的示数为6V。求：R1在10分钟内消耗的电能是多少？ 例题 解：当S1、S2均闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。 R1在10分钟内消耗的电能： 拓展与延伸 电能 电功 电能 单位：KW·h、J、度 电能的计量：电能表 电能表铭牌含义 读数 电功的计算：W=UIt 能量的转化 推导公式：W＝ t W＝I 2Rt 课堂小结 1.用________测量一段时间内家用电器消耗的电能。 2.电能表上“220V”表示该电能表应该在_______的电路中使用。 3.电能表上表盘的数字是以_________为单位 。 4.10月初表盘： 应记为____________； 10月底表盘： 应记为____________； 10月份消耗电能为____________。 4267.8kW•h 4374.4kW•h 106.6kW•h 电能表 220V kW•h 当堂小练 5.(2019·邵阳)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”的字样，其含义是电路每消耗1kW·h的电能，电能表上指示灯闪烁_______次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h。 3 000 0.02 当堂小练 6.小明观察单位电能表有“600r/(kW·h)”的字样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你计算这2min内小明班上消耗多少kW·h的电能？合多少J？ 解：已知N=600r ，W1= 1 kW·h =3.6×106 J，n=60r 所以消耗的电能W = n/N×W1 =60r/600r×1kW·h =0.1kW·h =3.6×105 J 当堂小练 25 7.有一块手机电池，上面标明电压为3.7V，容量1130mA•h，它充满电后，大约存储了多少电能？ 解：已知 U=3.7V Q= 1130mA•h 储存的电能 W =U I t =3.7V×1.13A×1×3600s =15051.6J 当堂小练 $$null