第十八章第1节电能 电功 讲义 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十八章 电功率 18.1 电能 电功 ★学习目标 1.认识电能及电能的单位； 2.知道电能表的作用与读数； 3.了解电能的转化过程； 4.认识电能与生活的关系，建立节电意识； 5.理解电流做功的概念； 6.会利用电能表进行相关计算。 引入： 社会活动离不开电能，我们来看看电能是怎么产生的，哪些地方使用电能？ 水力发电 火力发电 核电站 太阳能电池 普通电池 我们用的电从哪儿来？ 水力发电是机械能转化为电能； 火力发电是化学能转化为电能； 核电站是核能转化为电能。 用电器工作时，消耗的电能到哪里去了 ？ 电饭煲煮饭 电风扇转动 电吹风工作 电灯照明 电能转化为内能 电能转化为机械能 电能转化为机械能内能 电能转化为内能、光能 结论：用电器工作时，将电能转化为其他形式的能。 一、电能 1. 电能转化为其他形式的能的过程，实质就是电流做功的过程。 电流做了多少功，就消耗多少电能。（电功＝电能） 2.电视机工作1分钟，消耗电能6000J，则这个过程电流做功6000J。 3．电能的单位： 能量的国际单位：焦耳（J）；生活中的电能单位：“度”，千瓦时（kW·h）。 1 度=1 kW·h = 1×10³J/s×3 600 s= 3.6×10⁶J 【课堂练习】 1.关于电源，下列说法正确的是（　　)。 A．干电池工作时，将电能转化为化学能； B．蓄电池充电时，将化学能转化为电能； C．风力发电机工作时，将电能转化为机械能； D．水力发电机工作时，将机械能转化为电能 2.目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（　　)。 A．内能转化为机械能； B．内能转化为电能； C．只有机械能和内能的转化； D．有电能、机械能和内能的转化 二、电能的计量 电能表（电度表）是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。 示数 基础信息 单位 电能表参数的含义 1.220V——电能表工作电压为220V。 2.30（100）A ——电能表通过30A左右电流时，测量最准确；在保证电能表测量准确的情况下，电能表允许通过的最大电流为100A。 3.50Hz——电能表在50 Hz的交流电路中使用。 4.120r/kW·h——每消耗1 kW·h的电能，电能表转盘转过120转。 5.电能表上的单位：千瓦时（kW·h），俗称度。 电能表应用： 根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 在计算时通常有两种方法： （1）先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能； （2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。 三、电功 用电器工作，把电能转化为其他形式能，其实质是电流做功的过程。 那电流做功与哪些因素有关呢？ 生活常识： （1）实验室用小灯泡和家庭电路中电灯工作时,电流差不多，亮度不同；工作相同时间，电灯消耗电能多；电流通过电灯做功多；这说明电功大小可能与电压有关。 （2）家庭电路中，一盏电灯和一台空调工作相同时间，空调消耗电能多；这说明电功大小可能与电流有关。 （3）节约用电，提倡人走灯灭，减少了用电时间说明电功大小与时间有关。 电功：电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。 电功公式： 电流做功跟电压U 、电流I、通电时间 t 成正比。 W 电流的功 单位焦（J） U 用电器两端电压 单位伏 （V） I 通过用电器的电流 单位安（A） t 用电器工作时间 单位秒（s） 推导公式：由W＝UIt和欧姆定律可知， ；W＝Rt. (1)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； (2)电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路； (3)W＝UIt是普遍适用的公式。 串、并联电路中电功的特点 【基础知识•过关检测】 1.以下是某中学3、4、5月的月底电表示数，请计算出该中学4、5月份各用电多少度？ （用本月底的度数减去上个月月底的度数就得到本月用电电量。） 2.小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.60元，请估算他家 2 月份需要付多少电费。 3.如图甲所示是某同学家电能表上个月月底的示数，如果他家这个月消耗了100 kW·h 的电能，则本月底电能表示数应该是_________ kW·h。单独接入某用电器工作一段时间，电能表的转盘转过20 转，该用电器消耗了_________ kW·h 的电能。 图甲 图乙 4.关于如图乙所示的电能表，下列说法中不正确的是（　　)。 A．电能表正常工作时的电压为220 V，标定电流为20 A； B．每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3000圈； C．电能表计数的单位是kW·h； D．电能表的示数为2818.7kW·h 5.我们在使用用电器时，用电器都是将电能转化为其他形式的能，下列关于电能转化的说法中，正确的是(　　) A.白炽灯，电能转化为光能 B.电吹风机,电能转化为机械能和内能 C.太阳能电池板，电能转化为化学能 D.电冰箱，电能转化为内能 6.[未学]将一台标有“220 V　200 W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2 h后，电能表示数如图所示。下列说法中不正确的是(　　) A.这段时间内电能表转盘转了1200 r B.电能表允许通过的最大电流为20 A C.若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.24元 D.电能表的示数为11234 J 7.（多选）我们的日常生活中几乎处处在用电，实际上用的是电能。那么下列对电能和电功的理解正确的是（　　) A.电流做功的过程就是把电能转化为其他形式的能的过程 B.发电站把电能转化为其他形式的能 C.电功和电能的单位都是焦耳 D.电功和电能说的就是一回事 8.两盏灯和串联在电路中，已知两灯的电阻R1>R2，则在相同的时间内（　　) A.电流通过做功多 B.电流通过做功多 C.电流通过两灯做功一样多 D.无法判断电流通过两灯做功多少 9.如图，已知:=4:3，将它们接在电源电压为6V的电路中，闭合开关S，则通过它们的电流之比是___________；相同时间内，电流通过两个电阻做功之比是__________。  10.一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是(　　) A.该电能表应该在220V的电路中使用 B.该电能表的额定最大电流为20A C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表 D.该电能表此时的读数是31.6J 11.如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为________V。当滑片在a点时，通电10s,消耗的电能为__________J。  12.灯L和电阻R的图象如图所示，将灯L和电阻R串联，当电流为0.1 A时，电源电压为__________V。将灯L和电阻R并联接在电压恒为2 V的电路中，干路电流为_________A，则该电路通电1 min消耗的总电能为__________J。  13.如图所示电路中，电源电压恒为12 V，电阻， 为20Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V.求： （1）电阻. 两端的电压. （2）通过电阻 的电流. （3）电路1min 内消耗的电能. 学科网（北京）股份有限公司 $$