16.1 电流做功（教学课件）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（沪科版）

第十六章 电流做功与电功率 上海科学技术出版社 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约40MB. 本ppt共有42张、2段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①演示实验—《电能表的使用与读数》 ②课堂总结—《电能与电功》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 电流做功 第十六章 电流做功与电功率 第一节 能够从能量转化角度认识用电器的作用，知道用电器消耗的电能可以用电功来量度，知道电流做功及常见做功的形式。(物理观念、科学思维) 01 记住电功的公式，并能根据电功的公式进行简单的计算。(科学思维)。 02 认识电能表,明确电能表各参数的意义，会读家用电能表，会通过电能表计算电费。(科学思维) 03 学习目标 课堂总结 02 课后作业全解 03 学习新课 01 综合提升训练 04 目录导航 导入新课 想一想 用电器的作用是什么?用电器工作时，通过什么形式把电能转化为我们需要的能量？ 用电器的作用是把电能转化为我们需要的各种能。是通过电流做功来实现的。 学习新课 01 第一节 电流做功 知识一 电流做功 1. 电流做功的实例 （1）电灯 电灯发光时，把电能转化为光能和内能。 转化 内能光能 电能 转化 光能声能 电能 （2）电视机 电视机工作时，把电能转化为光能、声能。 知识一 电流做功 （3）电风扇 电风扇工作时，把电能转化为机械能。 转化 机械能 电能 转化 内能 电能 （4）电烤箱 电烤箱工作时，把电能转化为内能。 用电器利用电流做功，把电能转化成我们需要的能量。通过用电器把电能转化成了我们需要的能量，同时也消耗了电能。 由此可以看出，用电器工作的过程就是利用电流做功，将电能转化为其他形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化成其他形式的能。所以只要有电能转化成其他形式的能，电流就一定做了功，而电能转化成其他形式能的多少可以用电功的大小来量度。 知识一 电流做功 2. 电功与电能 3. 电功的概念和公式 （1）电功的概念：物理学中，把电流通过用电器所做的功叫做电功，用符号W表示。 科学家通过大量的研究发现：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。 （2）公式：电功=电压×电流×通电时间 W = UIt （3）单位：国际单位：焦耳（J） 1J =1V × 1A × 1S 常用单位：千瓦时（KW·h），生活中也叫“度” 1kw·h=3.6×106J 知识一 电流做功 由W=UIt 和欧姆定律 I= 可得电功的两个推导公式: W = t W＝I2Rt 提示： ①电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路（即电能全部转化为内能的电路）； ②利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性；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。 ③ W＝UIt是普遍适用的公式。 （4）电功的推导公式 知识一 电流做功 如图所示，电阻R1、R2串联在电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是: W总=UIt， W1=U1It W2=U2It 因 U= U1+U2 故 W总=UIt=（U1+U2）It = U1It+U2It = W1+W2 知识一 电流做功 3. 串、并联电路中电功的特点 结论：串联电路中电流所做的总功等于各用电器做功之和。 （1）推理探究：串联电路中总功与各用电器做功之间的关系 如图所示，电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2 ，干路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是: W总=UIt， W1=UI1t W2=UI2t 因 I= I1+I2 故 W总=UIt=U（I1+I2）t = UI1t+UI2t = W1+W2 知识一 电流做功 结论：并联电路中电流所做的总功等于各用电器做功之和。 （2）推理探究：并联电路中总功与各用电器做功之间的关系 （3）结论： 通过以上分析说明：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为 W总= W1+W2 +W2 … … +Wn 知识一 电流做功 【例题1】一电熨斗的电热丝的阻值为 85 Ω。接在电压是 220 V 的家庭电路中。求： （1）通过该熨斗电热丝的电流是多大？ （2）工作 90 min，该电熨斗消耗的电能为多少？ 已知：U=220 V，R=85 Ω，t=90×60 s=5 400 s。 求：I，W。 解：（1）由欧姆定律，得I=U/R = 220V/85Ω≈2.59A （2）由电功的计算公式，得 W=UIt =220 V×2.59 A×5 400 s≈3.08×106J。 答：（1）通过该熨斗电热丝的电流约为 2.59 A； （2）工作 90 min，该电熨斗消耗的电能约为 3.08×106 J。 知识一 电流做功 知识二 测算电费 1. 电能表（又称电度表） （1）电能表的作用：是测量电功的仪表。 （2）电能表的读数： 如图所示，电能表上电能的单位为kW·h，最后一位是小数，电能表当前的示数为 0931.6kW·h。 最后一位是小数 知识二 测算电费 电能表计数器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 （3）通过电能表求用电器消耗电能的方法 甲 乙 例如，小华同学家今年一月新安装了电能表，安装时电能表的示数为0。九月初的读数如图甲所示，九月末读数如图乙所示，从安装本电能表到九月初她家共用了_______度的电能，九月份她家共用______度电能。 从安装电能表到九月初她家共用1120.9度的电能。 这个月用电量为 W=1282.9kW·h-1120.9kW·h =162kW·h=162度 162 1120.9 2. 电能表的参数 电能表的铭牌 电能的单位为千瓦时 “10（20）A”表示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额定最大电流。 “220V”表示该电能表正常工作电压为220伏. “3000r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW · h时的电能，电能表上的转盘转过3000转。 “50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用. 知识二 测算电费 电子式电能表的参数 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。 如右图所示的表盘上标有3200imp/kw·h字样，指电能表上的指示灯闪烁3200次，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h. 知识二 测算电费 电能表转盘转数与电能的关系 根据电能表转盘的转数，可以计算出某段时间内消耗的电能。这种方法的关键是要明确电能表转1转时消耗的电能值。 例如，一电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后，电能表转盘转过60r，求该用电器消耗的电能。 【解析】电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ =0.05 kW·h 知识二 测算电费 知识二 测算电费 视频讲解——《电能表的使用与读数》 洗衣机工作约3h 笔记本工作约30h 3. 1度电的作用 白炽灯、日光灯工作约25h 知识二 测算电费 空调工作约0.5h 电烤箱工作约1h 电饭煲工作约1.5h 1度电的作用 知识二 测算电费 灌溉农田约330m2 采煤约100kg 炼钢约1.6kg 1度电的作用 知识二 测算电费 【例题2】如图所示是小明家的电能表，电能表的示数为______kW·h，此时小明家接入了大功率的用电器，小明站在电能表前观察指示灯闪烁了800次，那么电能表的示数应为______kW·h。 图中电能表的示数为9866.8kW·h；从电能表的参数可知，电路中的用电器消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，现在它闪烁了800次，消耗的电能为0.5kW·h，故电能表的示数为 9866.8kW·h+0.5kW·h=9867.3kW·h 9866.8 9867.3 知识二 测算电费 02 课堂总结 第一节 电流做功 课堂总结（1） 用电器利用电流做功，把电能转化成我们需要的能量； 电流做了多少功，就要消耗多少电能。 ①电功：把电流通过用电器所做的功叫做电功，用符号W表示。 ②电功的计算：W=UIt ③电功的单位：焦（J） 、千瓦时（kW·h）。 1kw·h=3.6×106J ①作用：测量用电器消耗电能多少的仪表。单位是kW·h。 ②测算电费：电能表在一段时间内前后两次示数的差值， 就是这段时间内所消耗电能的多少。 电流做功 电能 电能表 电功 课堂总结（2） 03 课后作业全解 第一节 电流做功 课后作业全解 1．家庭用电能表的单位是千瓦·时，符号为“kW·h”，1 kW·h=__________  J，相当于功率为 1kW的用电器工作 ____ 所消耗的电能。 由W=Pt可知，1kW·h是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。 1h 3.6×106 课后作业全解 2．电能表是测消耗电能的仪表。小兰同学家上月末记录的电能表示数是 811.6 kW·h，本月末示数如图所示，这个月她家用电________ kW·h。 本月末示数为931.6 kW·h，则这个月她 家用电为931.6kW·h-811.6kW·h=120 kW·h。 120 课后作业全解 3．电路中有一用电器，其两端电压是 6 V，通过它的电流是 200 mA，5 min 内电流做的功是（   ）。 A．6 J B．360 J C．6 000 J D．3.6×105J W=UIt=6V×0.2 A×5×60 s=360J。 B 课后作业全解 4．一个额定电压为 220 V 的灯泡，其电阻为 484 Ω，接到照明电路中正常工作。求： （1）通过这个灯泡的电流是多少？ （2）通电 1 h，这个灯泡消耗的电能是多少？ （1）由欧姆定律得，通过这个灯泡的电流是 （2）通电时间为t=1h=3600s 这个灯泡消耗的电能是 W=UIt=220V×0.45A×3600 s=3.6×106J。 课后作业全解 1. 一个用电器消耗电能的多少与哪些因素有关？ 答：由电功公式W=UIt可知，用电器消耗的电能与用电器两端的电压、通过的电流和所用时间有关。 答：用电压表测用电器两端的电压，电流表测通过用电器的电流，用停表测量时间，由公式W=UIt，便可测量用电器消耗电能的多少。 2. 示例：怎样测量一个用电器消耗电能的多少? 04 综合提升训练 第一节 电阻和变阻器 综合提升训练 1．主要利用电能转化为内能的用电器是（　　） A．电风扇 B．电视机 C．电饭锅 D．电灯泡 A．电风扇主要把电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电视机主要把电能转化光、声，还有小部分转化为内能，故B不符合题意； C．电饭锅把电能转化为内能，给食物加热，故C符合题意； D．电灯泡把电能同时转化内能和光能。故D不符合题意。 C 所以选C. 综合提升训练 2．小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为错误的是（　　） A．电能表的基本电流是10A B．电能表工作时的允许最大电流是20A C．电能表的转盘转过3000转，表明这个电能表 消耗了1kW∙h的电能 D．拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h AB．10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A，故AB正确，不符合题意； C．3000r/kW∙h：接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转，故C错误，符合题意； D．拍照片时，电能表示数为2818.5kW∙h，所以家中用电器已消耗的电能为2818.5kW∙h，故D正确，不符合题意。 C 故选C. 综合提升训练 3. 一个小灯泡的两端加2.5 V电压时电流是0.3 A，它在这种情况下通电2 min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？ 根据W=UIt 可知电流做的功为 W=UIt= 2.5 V × 0.3 A ×2 ×60s=90J 因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等，故消耗的电能也为90J。 综合提升训练 4．两盏灯L1、和L2串联在电路中，已知两灯的电阻R1＞R2，则在相同的时间内（　　） A．电流通过L1做功多 B．电流通过L2做功多 C．电流通过两灯做功一样多 D．无法判断 两灯串联在电路中，则通过两灯的电流相等，且R1＞R2，而时间是相同的，所以由W=I2 Rt，可知W1＞W2，即电流通过L1做功多，故A正确，BCD错误。 A 故选A. 综合提升训练 5．电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h”字样（imp表示闪烁次数）。将某电热器单独接在该电能表上正常工作20min，电能表指示灯闪烁了320次。该电热器在上述时间内消耗的电能为_________ ，合_________焦耳。 3200imp/kW·h表示电能表指示灯每闪烁1次，电路中消耗的电能为 kW·h. 用电器正常工作20min时指示灯闪烁320次，则用电器消耗电能为 W=320 × kW·h=0.1 kW·h=3.6 ×105J 0.1 kW·h 3.6 ×105 综合提升训练 6. 如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则电源电压为____V，定值电阻R2在1min内消耗的电能为____J。 由电路图可知，S闭合，R1、R2并联，电流表Al测电阻R1的支路电流，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，所以电源电压为U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V 因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流为I2=IA-I1=0.5A-0.3A=0.2A R2在1min内消耗的电能为 W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J  3  36 Lavf59.27.100 $$