15.1 电能表与电功 课件- 2024-2025学年苏科版物理九年级下册

15.1 电能表与电功 第十五章 电功和电热 1 ***市水电气销售发票 发票联（章） 总户号：02839* 段户号：201011 11 月 户名：*** 地址：县城某街道 本月示数/度 上月示数/度 消耗量/度 单价 金额 166 106 60 0.52 31.2 　 　 　 　 　 合计（大写） 万 仟 佰 叁 拾 一 元 贰 角 分 销售单位（章） 计算机开具：手填无效 （计算机开具：手填无效） 开票地址：*** 抄表人：李四 开票日期：22.11.04 开票日期：10.12.04 我们前面已经学习了一些电学知识，我们家里每天都用电，用电是要缴费的，你知道家中所交电费取决于什么吗？电能表的作用是什么呢？它的大小与什么有关系呢？ 电能表 2 机械式 电能表 电能表的作用：测量电路消耗电能多少 电子式 3 50Hz：我国交流电的频率 220V：电能表适用的额定电压 5A：电能表的基本电流 10A：电能表能满足测量要求，且能长期运行的最大电流 参数意义 你知道这些参数的意义吗？能区分额定值与最大值吗？ 4 3 1 3 5 7 电能表的读数——机械式 电能单位：千瓦时（度） 符号：kW·h 1 kW·h = 3.6×106 J 1200r/(kW·h)：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转动1200圈 小数部分 5 电能表的示数为_________ 3135.7 kW·h 电能表的读数 4 2 4 6 7 4 3 4 7 8 小明家2022年1月底与2月底电能表的示数如图所示，请计算，小明家2月份应交多少电费?（0.52元/kW·h） 111kWh×0.52元/kWh = 57.72元 6 电能表的铭牌——电子式 1600imp/kW·h： 表示每消耗1kW·h（度）的电能， 脉冲指示闪烁1600次 电能表指示灯闪烁640次耗电 kWh，合 J 0.4 1.44×106 7 1. 用来测量电路消耗电能的仪表 2. 铭牌： “220V，5（10）A，1200r/kW·h” 220V：电能表的正常工作电压（额定电压）为220V 5（10）A： 5A为电能表的基本电流 10A是电能表长期工作的最大电流 1200r/kW·h：每消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转1200圈 3. 消耗的电能等于前后两次示数之差 电能表 笔记页 8 Q：它们将电能转化成了什么形式的能量？ 电能 内能 电能 机械能 电能 内能和光能 电能 化学能 电能以什么方式转化为其他能？ 电功 电流 做功 谁做功？ 9 电功 电流做多少功就有多少电能转化为其他形式能 1.电流做多少功受哪些因素影响呢？ 控制变量法、转换法 3.用什么研究方法去验证你猜想是否正确？？ 2.实验中如何来判断电流做功的多少？ 通过观察什么现象来间接的判断? 时间、电流、电压 一定时间内，电流做功越多，灯泡越亮、电动机转的越快 空调1h、24h 台灯低亮档、高亮档 一节电池驱动的灯泡不太亮，怎么办？ 实验探究 实验1：比较灯泡亮度与电压的关系 串联时，灯泡电流相等，两个电阻不等的灯泡哪个更亮？ 应保证 、 相同，应使用 电路 为使灯泡两端电压不同，应选取规格 的灯泡，即 不同 电流 时间 串联 不同 电阻 电压越 ，灯泡越亮 大 11 11 实验2：比较灯泡亮度与电流的关系 并联时，灯泡两端电压相等，两个电阻不等的灯泡哪个更亮？ 应保证 、 相同，应使用 电路 为使通过灯泡电流不同，应选取规格 的灯泡，即 不同 电压 时间 并联 不同 电阻 电流越 ，灯泡越亮 大 实验探究 12 12 结论 两个灯泡串联时，通过灯泡的电流相等，因此， 电压越高，电流做的功越多，灯泡就越亮。 两个灯泡并联时，灯泡两端的电压相等。因此， 电流越大，电流做的功越多，灯泡就越亮。 电压、电流一定时，通电时间越长，电流做功越多。 1.一个用电器消耗电能的多少取决于(　　) A.通过用电器的电流大小 B.通过它的电流、用电器两端的电压和通电时间 C.通过它的电流和两端的电压 D.通过它的电流和用电器的电阻 B 课堂练习 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，得到下列四个结论，你认为正确的是(　　) A．电能表的允许通过的最大电流为5A B．2500r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表转2500圈 C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316 kW·h D．电能表应在50Hz的直流电路中使用 B 练一练 3.如图是“探究影响电流做功多少的因素”的电路之一： （1）实验设计利用了能量转化的原理，即电流在做功过程中 能转化为内能和光能。 （2）电路中两灯泡的规格应 （选填“相同”或“不同”）。实验时，可以根据 比较相同时间内电流做功的多少。 （3）如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系。 练一练 电压 电 不同 灯泡亮度 电功： 表示电流做功的多少 电能 电功 能量的一种形式（状态量） 电流做功的过程（过程量） 用电器两端的电压U 通过用电器的电流I 电流所做的功W 通电时间t W = U I t 计算公式： 符号：W 国际单位：焦耳（J） 1 J = 1 V∙A∙s 常用单位：千瓦时（ kW·h） 1 kW·h = 1度 = 3.6×106J 做功的本质是能量的转化 电功 17 例：小明将一盏电流为0.2A的小灯泡，接在家庭电路中，工作10秒，消耗多少电能？ W = UIt = 220V × 0.2A × 10s = 440 J 如图，定值电阻阻值不变，电源由2节新干电池串联而成，开关闭合后，电流表的示数为0.3A；若将电源改为3节新干电池，闭合开关后，电路工作20s，电流做多少功？ 40.5J 18 1 kW·h 的作用 手机充电 约80次 电动车充电 0.5~1次 行驶约 40km 电动汽车行驶 6 km 发1度电要消耗0.35 kg标准煤，排放0.872 kg二氧化碳 直流电源 电池容量：3000mAh 电池电压：3.7~4.2 V 电池容量：20 Ah 电池电压：60 V 电能：1.2kW·h 电池电压：400 V 电池电能 = 容量×电压= 3Ah×4V = 12 Wh 19 19 空调工作约 40min 风扇工作约 15 h 电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起。 电饭煲工作2h 约5次饭 1 kW·h 的作用 交流电源 20 20 随堂小练 21 下列电器工作时，能量转化的特点 电能均转化为内能 纯电阻用电器 22 下列电器工作时,能量转化的特点 电能不只转化为内能 非纯电阻用电器 23 电功的计算 纯电阻电路：电路中的所有用电器都是电阻元件 非纯电阻电路： 用电器消耗的电能 内 能 其他形式的能 M 24 公式推导： W = UIt W = W = I2Rt W = UIt U = IR （通用） （纯电阻电路） I = 根据欧姆定律： 25 电路中电功与能量转化特点 纯电阻电路： 电能 电流做功 内能 非纯电阻电路： 电能 电流做功 内能 机械能 W电=UIt W内=W电 = W它=W电−W内 W电=UIt W内<W电 串、并联电路中电功的特点 串联电路： W总 = U总It = (U1+U2)It = U1It + U2It = W1+W2 并联电路： W总 = UI总t = U (I1+I2) t = UI1t + UI2t = W1+W2 纯电阻电路 串、并联电路中电功的特点 串联电路 并联电路 相同点 电流所做的总功等于各部分用电器中电流所做功之和，即： W＝W1＋W2＋… 电流所做的总功等于各部分用电器中电流所做功之和，即： W＝W1＋W2＋… 不同点 相等时间内电流通过各用电器所做的功与其电阻成正比，即：W1∶W2＝R1∶R2 相等时间内电流通过各用电器所做的功与其电阻成反比，即：W1∶W2＝R2∶R1 电功 电功：表示电流做功的多少，即消耗的电能。 W=UIt W = I2Rt = t （通用） （纯电阻电路） 笔记页 W-电功（J）； U-用电器两端电压（V）；I -通过用电器的电流（A）；t-通电时间（s） W＝W1＋W2＋… 串联：W1∶W2＝R1∶R2 并联：W1∶W2＝R2∶R1 29 1.实验室一电阻为10Ω ，正常工作时电流为0.2A，求正常工作10s电流所做的功？ 根据已知条件选择公式 注意隐含条件 2.已知家庭电路中的某灯泡电阻为1210Ω，求消耗1kW·h电能所需时间？ W U I R T 知三全求 练一练 W = I2Rt = 4 J W = U2/Rt = 3.6×106 J t = 25h U = 220V 3.如图所示，导体A、B是由同种材料做成的，长度相等，连接成如图所示的电路，当闭合开关后，在相同的时间内做功大小分别为WA、WB，对于下列的比较中正确的是（ ） A. WA>WB B. WA<WB C. WA=WB D.无法比较大 练一练 B 4.R1=5Ω、R2=10Ω，将R1、R2串联后接在3V的电源上，通电1min。通过R1的电流为I1，R1消耗的电能为W1；通过R2的电流为I2，R2消耗的电能为W2。则I1 : I2和W1 : W2，下列选项正确的是（　　） A．1：2 1：2 B．2：1 2：1 C．1：1 2：1 D．1：1 1：2 D 课堂练习 5.有两个定值电阻的阻值分别为R1=12Ω、R2=24Ω，现将这两个电阻并联，接到电压为6V的电源两端，求： (1)电路中的电流；(2)通电10s电流做的功。 课堂练习 解析： 　　电池参数有：电压和安时容量(A·h) 　　安时容量 = 放电电流(A)×放电时间(h) 　　750 mA·h = 750 mA×1 h 　　W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3600 s = 9720 J 6.手机、数码相机等常用电池作为电源，某手机电池的电压为3.6 V，容量为750 mA·h。它充满电后所储存的电能是______J。 It 9720 课堂练习 34 34 7.已知电阻R1>R2，用以下四种不同连接方式连接，然后分别接入同一电源上，则在相等的时间里消耗电能最多的连接方式是（ ） 练一练 D 8.一电能表表盘上标明“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55r。若用电器两端电压是220V，求：通过该用电器的电流。 练一练 3.125A 9.如图(a)所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图(b)所示。求： （1）电源电压。 （2）变阻器的最大阻值。 （3）电压表V1示数的变化范围。 （4）滑片置于b点时10s定值电阻R所消耗的电能。 练一练 12V 16Ω 0~8V 20J 10.如图所示，电源电压不变，R1 = 6Ω，R2 = 4Ω。 (1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路总电阻是 Ω，电源电压为 V。 (2)开关S1、S2和S3都闭合时，电流表示数为1.5A，此时通过R1的电流是 A，10s内电流通过灯泡L做的功为 J。 练一练 10 6 1 30 Lavf57.83.100 $$