18.1 电能 电功 课件-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

该初中物理课件围绕电能与电功的核心概念展开，从生活用电场景切入，通过发电方式、电能转化、电能表读数到电功计算层层递进，构建起“能量来源—测量工具—定量计算”的完整知识链条，为后续电功率学习奠定坚实基础。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以真实家庭电费计算问题驱动学生建立能量观，借助电能表参数分析训练模型建构与科学推理能力，如例题中通过转盘转数反推电能消耗，强化证据意识与逻辑论证。小结部分采用结构化板书提炼公式与规律，便于学生形成系统认知。此设计既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师高效落实新课标要求，实现教学评一体化。

小胖子家里有很多的用电器，他们工作的时候要消耗电能，那就得交钱。应该交多少呢？或者说怎么来统计用掉的电能呢？这个其实是用电能表来测量的，老式电能表长成这个样子，这串数字表示已经用掉的电能，黑色是整数部分，红色是小数部分。比如现在读数是2135.7，单位是千瓦时。用电时，中间的圆盘就会转动，上方的数字也会跟着增加。比如说这个月的第一天，电能表的示数正好是3100千瓦时。等到最后一天时，电能表的示数变成了3200千瓦时，这就说明这个月用的电是100度。电表就是这么查的，电能表的下面标了各种数字，都代表什么意思呢？我们一个一个来看，220伏应该都认识。他表示这个电能表能用在220伏的电路中，正好就是家庭电路的电压。右边这个数字说的是电流，正常情况下标定电流是十安培，括号里的20指的是额定最大电流，使用电能表时一般不能超过20安培，而50赫兹是说家庭用电是交流电，频率是50赫兹以上。这些数字我们一般用的不多，但这个数可千万要注意了，它指的是每消耗1000瓦时的电能，转盘就转过3600转转盘转这么多圈，上面的数字正好跳了一个，不看上面的数字，如果转盘转了1800，转用了多少电能呢？这个简单，1800转除以3600转，每千瓦时说明用了0.5度电。总结一下，电能表示测量电能的器件，月末的数字减去月初的数字，就是这个月的用电量，也可以根据转盘转了几圈，还有这个参数把用电量给算出来。你学会了吗？呵呵。 null之前我们已经学习了这么多电学内容，不过电到底是从哪里来的呢？电当然是从发电厂里来的，火力、水力、风力，各种各样的能量在发电厂里转化为电能，最后供我们使用。在生活中对于电能的利用那是根本停不下来。合上开关，电能传到灯泡上，于是不灵一下就亮了起来，这是电能转化为光能。传输到电风扇上。嗖的一下就转了起来，这是电能转化为机械能。传输到了电热器上，乌啦乌啦就开始烧水了，这是电能转化为内能。那么电能的多少应该怎么来衡量呢？我们一般会说上个月家里用了多少度电，这个度字就是电能的单位了。度的学名叫做千瓦时，符号是这么写的，意思是把千瓦和小时乘起来。在学习功与能的时候，我们学过能量的单位一般用焦耳来表示。电能也是能量的一种，说明千瓦时和焦耳是同一类型的单位，可以相互换算。怎么算呢？1000瓦等于1000瓦，1小时等于3600秒，而它们乘起来，1000瓦时就是3.6乘以10的6次方焦耳了。1000瓦时可比一焦耳大多了，看来一度电还真不少。那一度电也就是1000瓦时，能干些什么呢？可以开1个小时的空调，或者开10个小时的电视。如果开灯的话，大概可以开50个小时，也就是两天两夜，这么看来空调确实还挺费电的嘛。总结一下，电能和其他形式的能量可以相互转化，它的单位是千瓦时。电能的概念你学会了吗？呵呵。 学习目标 1、了解电能和生活的关系，知道电能的转化 实现途径，知道电能的单位； 2、会读家用电能表； 3、会通过电能表计算家庭电费。 §18.1 电能 电功 课前预习 自学内容： 　 课本P111～112：“电能” 自学方法： 　　阅读课文、标记重点，品读插图 自学要求： 　 1、了解电能的来源和应用； 　 2、知道电能的单位及常用单位； 　 3、什么叫 1 度电？ 火力 水力 风力 太阳能 核能 电池 其他形式 电能 电 电能 光能 电能 机械能 电能 焦耳 1、电主要来自各种各样的发电厂，常见的发电方式 有：_____发电,______发电,______发电,_______ 发电,______发电。还有各种各样的______……。 总之，都是把_________的能转化为______。 2、利用电能实际上是通过用电器把____能转化为其 他形式的能。如,电灯工作把_____转化为_____； 电动机把_____转化为_______；电热器把_____转 化为_____。 3、电能的单位是_____,简称___,符号是__。生活中 常说的“度”是_______的学名,符号是_______。 1 度＝_____千瓦时＝__________焦。 内能 焦 J 千瓦时 kW•h 1 3.6×106 记牢！ 一、电能的来源和应用： 教师指导 水力、风力 火力 太阳能 核能 化学能 电 能 电 池 发 电 机 干电池、蓄电池 太阳能电池 纽扣电池 还有潮汐发电、地热发电等 电灯，电风扇、洗衣机，电视机、电脑，电炉， 电冰箱、空调，… … 一、电能的来源和应用： 1、来源： 2、应用： 课前预习 自学内容： 　 课本P112～113：“电能的计量” 自学方法： 　　阅读课文、标记重点，品读插图 自学要求： 　 1、了解电能表的作用； 　 2、认识电能表上相关参数的含义； 　 3、 了解1度电在生产生活中的作用。 测量用户一段时间内消耗的电能 该时段前后两次表盘的读数差 该电能表应该在220V的电路中使用 额定最大电流不能超过20A， 标定电流为10A 每消耗 1 kW•h的电能， 每消耗1kW∙h的电能，指示灯闪烁3200次 1、电能表的作用是____________________________, 计量方法是____________________________。 2、电能表上有许多重要参数，其中：“220V”表示 ______________________________；“10(20)A” 表示________________________________________ “3000r/(kW•h)”表示______________________ __________________；“3200imp/(kW•h)”表示 ________________________________________。 表内转盘转过3000圈 1、常用单位：____________，符号：________。 国际制单位：__。换算关系：________________ 2、测量工具：___________ 3、认识电能表 二、电能的计量： 电能表 度（千瓦时） kW•h J 1kW•h＝3.6×106J 教师指导 kW∙h 计量单位 0 2 6 8 5 整数部分 小数部分 220V 50Hz 适用电源 交变频率 ××revs/(kW∙h) 用电器每消耗1kW•h 的电能，表内转盘 转过的圈数 ××imp/(kW∙h) 用电器每消耗1kW•h的电能， 指示灯闪烁的次数 转盘式 闪烁式 IC卡（智能）式 ××（××）A 标定电流(长 时间工作允许通过 的最大电流) 额定最大电流 (短时工作的极限电流） ＝106.3kW•h－83.3kW•h＝23kW·h＝23度 W＝W2－W1 ＝23×3.6×106J ＝8.28×107J （2）该月应付电费：23度×0.5元/度＝11.5元 例题 小红家电能表的月初和月末的示数如图一和图二 所示。 (1)请将它们的示数读出来,并计算她家本月用了 多少度电？等于多少焦？ (2)若当地的电费为0.5元/度，该月小红家应付 多少电费？ 解：W1＝83.3kW·h,W2＝106.3kW·h,小红家本月用电 W＝ ＝0.1kW·h 60revs 600revs/(kW∙h) 根据电能表的转数计算消耗的电能： n 参数 W＝ 归纳： （3）10分钟内消耗的电能为： (3)电能表上有一参数为“600 revs/(kW•h)”，若转 盘10 分钟转过了60 转，则在这10 分钟内消耗的电 能为多少kW•h？如果某段时间内，共消耗电能0.3 kW•h。求：这段时间内转盘转过了多少转？ n＝0.3kW•h×600revs/(kW•h)＝180转 如果消耗的电能为0.3kW•h，则转盘转过的圈数是 归纳与小结 一、电能： 其他形式的能 电能 焦(J) 电能表 获得 利用 1kW•h＝3.6×106J W＝W2－W1 n 参数 W＝ 1、来源与利用： 2、单位：______，常用单位：______________ 换算关系：______________________ 3、测量工具：__________ 4、计算： 千瓦时(kW•h) 当堂训练 1、用电器是将____能转化为__________能的装置。 例如：LED灯将_____能转化为____能；电饭锅将 _____能转化为______能；电风扇将____能转化为 ______能。 2、在物理学中，能量的单位是______ ，简称___ ， 符号是___。生活中常说的“度”是_____的单位， 学名叫做_________ , 符号是 ________ 。 电 其他形式 电 光 电 内 焦耳 焦 J 电能 千瓦时 kW•h 电 机械 3、电能表的作用是测量用电器所消耗的_____。小红 想测量电视机待机时是否还消耗电能，她让电视机 处于待机状态，然后断开其他电器的电源后外出， 记下时间和家中电能表的 信息如图所示。 (1)2500r/(kW·h)表示每 消耗1kW·h的电能，表盘 要转__________ 转； (2)在小红外出这段时间里，她家的电视机_____ h 共消耗电能______ kW·h，合__________ J，电能 表表盘转过了__________ 转。 电能 2500 50 0.2 7.2×105 500 4、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， 得到下列结论，你认为正确的是 ____________ (填序号)。易错 ①电能表的额定电流在5A至10A之间 ②电能表工作时通过的电流不允许超过10A ③接在该电能表上的用电器消耗1kW·h的电能时， 其转盘会转过3000转 ④电能表的额定电压为220V ⑤该表显示的目前为止一共耗电2015.5J。 ② ③ 5、小明家中的电能表如图所示，下列说法中不正确 的是 ( ) A. 每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转了2500转 B. 电能表的使用电源电压为220V，允许通过的最 大电流为10A C. 小明家“220V 7A”的电烤炉和“220V 5A” 的电热壶可以同时正常工作 D. 电能表读数的单位是kW•h C 6、如图是一电能表面板的图片，据此你认为下面有关 该表的几个参数的说法正确的是 ( 　) A. 220V说明该电能表只能在220V的电路中使用 B. 10(20)A表明该表在工作时, 流过的电流可以是 10A，也可以是20A C. 50Hz是说该表在50Hz的交流电路中使用 D. 600 revs/(kW•h)表示电能表上的圆盘转过600转 时，该表已消耗了1 kW•h的电能 C 7、如图所示的电能表，下面与此有关 的说法中，你认为正确的是( ) A. 电能表正常工作时的电压一定为 220 V，电流一定为10 A B. 电能表的额定电流是10 A到20 A之间 C. 拍照片时，小明家已消耗的电能为 3026 J D. 若小明家空调机正常工作的电流是5 A，起动电流 是16 A，也可以使用这个电能表 D ＝ 160imp 3200imp/(kW·h) ＝0.05kW·h n 参数 W＝ 8、某电能表表盘上标有“3200 imp /(kW•h)”的字 样。若将某用电器单独接在该电能表上，正常工作 30min ,该电能表指示灯闪烁了160次 ,该用电器在 这段时间内消耗的电能为多少kW•h？ 解： 9、某家用电度表一个月内，两次的示数如图所示： (1)该用户这个月内消耗的电能是多少千瓦时？ (2)若表盘上标有“600r/(kW•h)”的字样，则该 电度表表内的铝盘在这个月内(按30天计算)平均 每天转过多少转？ 解：(1)依题意得， W月初＝9968.5kW•h，W月末＝10013.5kW•h， 所以，该用户这个月内消耗的电能是 W＝W月末－W月初＝10013.5kW•h－9968.5kW•h ＝45kW•h (2)平均每天消耗电能 W′＝ W n ＝1.5kW•h ＝ 45kW•h 30 表内铝盘每天转 n′＝W′N＝1.5kW•h×600r/(kW•h) ＝900转 一、电能： 其他形式的能 电能 焦(J) 电能表 获得 利用 1kW·h＝3.6×106J W＝W2－W1 n 参数 W＝ 1、来源与利用： 2、单位：______，常用单位：______________ 换算关系：______________________ 3、测量工具：__________ 4、计算： 千瓦时(kW·h) 板书设计 18.1 电能 电功(1) 课前提问 1、电能的单位是 _____ ，符号 ___ 。常用单位是 _______(或度)，符号为 ________ 。它们之间的 换算关系是：__________________ 。 2、某电能表上标有“10A (20A)，3000r/(kW•h)” 字样。其中“10A ”表示电能表的_____________ _______ ，“20A”表示 _____________________ ___________________ ，“3000r /(kW•h)”表示 _________________________________________。 焦耳 1kW•h＝3.6×106J 为20A 为10A J kW•h 千瓦时 每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转3000转 标定电流 允许通过的额定最大电流 学习目标 1、知道电流做功的实质； 2、知道电功大小的决定因素； 3、会进行有关电功的简单计算。 §18.1 电能 电功 课前预习 自学内容： 　 课本P90：“电功” 自学方法： 　　阅读课文、标记重点，审阅插图 自学要求： 1、了解电功的概念及实质； 2、知道电功的大小跟哪些因素有关； 3、会计算电功。 1、电能转化为其他形式能的过程，即___________的 过程。有多少电能发生了转化，我们就说电流做了 多少功，即______是多少。 2、电流做功的多少跟____________、___________和 _________________都有关。 3、当电路两端的电压为 U,电路中的电流为 I,通电时 间为t 时，电功W＝______。 电流做功 电功 电流的大小 电压的高低 通电时间的长短 U I t 注意：电压的单位是伏特（V）， 电流的单位是安培（A）， 时间的单位是秒（s）。 教师指导 一、认识“电功” 1、定义：_____________，符号：_____。 2、实质：__________________________________。 电流所做的功 消耗电能，把电能转化为其他形式的能 W 电压越高 电流越大 越多 3、大小： (1)加在用电器上的 _______ ，通过的 _______ ， 通电时间越长，电流做功 _____ 。 (2)电功跟导体两端的电压 ________ ，跟导体中 的电流 ________ ，跟通电时间 ________ 。 成正比 成正比 成正比 例 1 一只接在220 V家庭电路中的节能灯正常工作时， 通过它的电流为0.09A 。这只节能灯正常使用5 h共 消耗电能多少千瓦时？ 解： 这只节能灯正常使用5h消耗电能 W＝UIt ＝220V×0.09A×5×3600s ＝356400J ＝0.099 kw·h（整除） 4、计算： (1)单位：______，简称____，符号：____。 (2)公式：① 基本计算式：_________ ② 根据 U＝IR，可得变形式1：_________ 根据 ，可得变形式2： __________ W＝U I t 焦耳 焦 J W ＝I2Rt W＝ U2 R t I＝ U R 课前预习 自学内容： 　 课本P90：“动手动脑学物理”第3题 自学方法： 　　查阅笔记，规范答题格式 自学要求： 运用公式 W＝UIt 进行有关电功的计算 1、一个小灯泡两端加2.5 V电压时，电流是0.3 A， 它在这种情况下通电2min,电流做了多少功？消耗 的电能是多少？ 解：t＝2min＝120s，电流做的功是 W＝U I t ＝2.5V×0.3A×120s＝90J 即 消耗的电能是90J。 教师指导 例 2 有一块手机的锂电池，上面标明电压为3.7V,容 量为1130mA•h,它充满电后,大约储存了多少电能？ 解：该手机充满电后，在工作电压 U＝3.7V、 工作电流 I＝1130mA＝1.13A 时， 可以持续放电的时间 t＝1h＝3600s， W＝U I t ＝3.7V×1.13A×3600s＝15051.6J 所以，它充满电后，储存的电能是 例 3 把一个阻值为4Ω的小灯泡和一个阻值为6Ω的定值 电阻串联接在电源上。若定值电阻两端的电压为6V, 通电时间为1 min,则：电流通过定值电阻和小灯泡所 做的功分别是多少？电流所做的总功是多少？ 解：t＝1min＝60s，电路中的电流为 I＝ ＝ ＝1A UR R 6V 6Ω 所以 电流通过定值电阻所做的功是 W1＝U1I t ＝6V×1A×60s＝360J 电流通过小灯泡所做的功是 W2＝I2 RLt ＝(1A)2×4Ω×60s＝240J 电流所做的总功是 W＝W1＋W2＝360J＋240J＝600J 归纳与小结 二、电功： 电能转化为其他形式的能 W＝U I t V A s J 1、实质：______________________________ 2、大小： (1)加在用电器上的 _______ ，通过的 _______ , 通电时间 _____ ，电流做功越多。 (2) 计算式：_______________ 电压越高 电流越大 越长 (3) 变形式： _____________________ W ＝I2Rt W＝ U2 R t 当堂训练 1、下列关于电功的说法中正确的是 ( ) A．电流通过用电器时，只有把电能转化为机械能 才做功 B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电 压、通过导体的电流和导体的电阻 C．加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越 大，通电时间越长，电流做的功越多 D．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转 化为电能的过程 C 2、电流通过一台电动机时产生的热量是1200J，产生 的动能是3600J，则电流做功至少为 ( ) A．1200J B．4800J C．3600J D．2400J 3、如图，导体A、B是由同种材料做成的，A和B长度 相等,但A比B的横截面积大。若S闭合后，相同时间 内，电流通过A、B所做的功分别是WA、WB。关于 WA、WB的大小，则下列描述正确的是 ( ) A．WA＞WB B．WA＜WB C．WA＝WB D．无法比较WA、WB的大小 B B 4、两个定值电阻R1、R2分别接入各自的电源使用时， 通过各个电阻的电流I1＝I2，如图所示，已知R 1＝ 2R2，当通电时间相等时，每个电阻消耗电能分别为 W1、W2，则 ( ) A．W1＝2W2 B．W1＝4W2 C．W1＝W2 D．W1＜W2 5、有两个电阻，R1＜R2，采用下列几种方式分别接到 电压为U的电源上，在相同时间内电流做功最少的连 接方式是 ( ) A．R1、R2并联 B．R1、R2串联 C．只接入R1 D．只接入R2 A B 0.5 270 0.6 432 7、把一个阻值为18Ω的小灯泡和一个阻值为6Ω的定 值电阻串联接在12V的电源上，通过灯泡的电流是 ____A，这个灯泡通电1min消耗的电能是_____J。 8、把一个阻值为20Ω的小灯泡和一个阻值为30Ω的 定值电阻并联接在12V的电源上，通过灯泡的电流是 ____A，这个灯泡通电1min消耗的电能是_____J。 10.把一个阻值为20Ω的小灯泡 和 30Ω的定值电阻 并联在12V的电源上通电1 min ,该灯泡消耗的电能 和电流对整个电路所做的功分别是多少？ 电流共做功 W＝UIt＝3V×0.3A×5×60s＝270J 9、用两节串联后的干电池给一个小灯泡供电。小灯泡 发光时,通过的电流为0.3A, 小灯泡此时的电阻为多 少？若如此持续通电5min,电流共做功多少？ 解：小灯泡此时的电阻为 R＝ ＝ ＝10Ω 3V 0.3A U I 解：该灯泡消耗电能 W1＝ ＝ ＝432J (12V)2×60s 20Ω U2t R1 定值电阻消耗电能 W2＝ ＝ ＝288J (12V)2×60s 30Ω U2t R2 电流对整个电路做功W＝W1＋W2＝432J＋288J＝720J 11.为了估算家中的石英钟使用一节新的5号干电池能 工作多少天，石英钟上标有“1.5V 1mA”字样。 小明同学将阻值为1 Ω 的小电珠连接在一节新的同 种电池上进行了放电实验，结果他发现累计放电96 min后电池基本失效。若电池在工作过程中，电压 保持1.5 V不变，则根据他的实验，估算出该石英 钟使用这种新的5号电池连续工作的时间最接近于 ( ) A．2400天 B．360天 C．100天 D．40天 C 12.如图甲所示，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡正常工作 时的电压为2.5 V。图乙是通过小灯泡的电流与它两端的电压 关系的图象。求： (1)当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻(保留一位小数)； (2)调节变阻器滑片，使小灯泡正常发光5 min，小灯泡消耗的 电能是多少？ (1)由图乙可知,当小灯泡 两端电压为 UL＝2V时, IL＝0.28A, 所以 解： 灯丝的电阻 RL＝ ＝ ＝7.1Ω UL IL 2V 0.28A (2)由图乙可知,当小灯泡正常发光时,UL＝2.5V, IL＝0.3A,所以小灯泡正常发光5min,消耗的电能是 W＝ULILt＝2.5V×0.3A×5×60s＝225J 板书设计 18.1 电能 电功(2) 二、电功： 电能转化为其他形式的能 W＝U I t V A s J 1、实质：______________________________ 2、大小： (1)加在用电器上的 _______ ，通过的 _______ , 通电时间 _____ ，电流做功越多。 (2) 计算式：_______________ 电压越高 电流越大 越长 (3) 变形式： _____________________ W ＝I2Rt W＝ U2 R t Lavf57.41.100 Lavf57.41.100 Lavf57.41.100 $前面的视频中我们说过，电能可以转化为其他形式的能量，能量之间的转化是通过做功来实现的。在电学里这个过程是靠电流做功实现。有多少电能发生了转化，我们就说电流做了多少功，这就是电功率。比如说电风扇在工作时，电能转化为机械能，也可以说电风扇消耗了电能，通过电流做功往外输出动能。同样的电水壶烧水的时候，电能转化为内能，也可以说电流做功使水的内能在增加。我们也可以说电工就是消耗的电能。可以看出电工的单位和电能是相同的，都是焦耳，有时也会用千瓦时来表示。那它到底怎么算呢？不难想象，如果电流越大，通电时间越长，电流做功肯定是越多的。除了这两个因素之外，电工还跟电压有关。大量实验表明计算公式是这样的，电功W等于导体两端的电压U乘以通过它的电流I再乘以时间T电压的单位是伏特，电流的单位是安培，时间的单位是秒。把它们乘起来，1伏安秒就等于一焦耳。比如家里的灯泡发光电压是220伏，通过它的电流是0.2安培，亮了10秒。根据这个公式，灯泡消耗的电能把它们乘起来就可以了，算出来是440焦耳。总结一下，电功就是电流通过用电器做的功，也就是消耗的电能大小用W等于UIT来计算，你学会了吗？呵呵。 探究电流做功与什么因素有关。实验仪器有电源、两盏组织不同的小电灯、开关、滑动变阻器、两只电流表、两只电压表、导线。首先明确如何比较电流做功的多少。我们可以用比较灯泡的亮度来比较相同时间内的电流做功的多少。我们猜想电流做功可能与以下因素有关，一用电器两端电压，二用电器通过的电流，三用电器通电时间。探究一，电流做功与用电器两端电压的关系。将两盏组织不同的小电灯串联。连接开关时，开关断开。连接滑动变阻器时，使它接入电路的阻值最大。将两只电压表分别与两盏小电灯并联。连接时注意电压表的量程和正负接线柱。检查电路。无误后闭合开关。移动滑动变阻器滑片到某一位置。观察两盏灯两端电压表示数，甲灯两端电压表示数为2.8伏，乙灯两端电压表示数为0.4伏。甲灯两端电压大于乙灯两端电压，甲灯比乙灯亮，这说明在通电电流和通电时间相等时，用电器两端电压越大电流做功越多。探究二，电流做功多少与用电器通过电流的关系，将两只电压表换成两只电流表。将两只组织不同的小电灯并联接入电路。检查电路。无误后闭合开关。移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出此时两只电流表的读数。甲灯通过电流0.26安，乙灯通过电流0.6安。乙灯比甲灯亮。这说明在两端电压和通电时间相等时，通过电流越大电流做功越多。当然在两端电压和通电电流相等时，通电时间越长，电流做工越多。通过大量实验证明，电流做功多少与两端电压通过电流和通电时间成正比。 nullnullnull