15.1 电能与电功 -2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册

第十五章　电能与电功率 第1节　电能与电功 1 1.物理学中，当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功，即 ，电功用字母 表示。 2.实验表明，电流做功的多少与 、＿ 以及 都有关系。 3.计算电功的公式为 。 预习清单 电功 W 电流的大小 电压的高低 通电时间的长短 W=UIt 课程导入 电能被称为现代社会的“血液”，如图所示是生活中常见的用电器，从能量转化的角度来说，它们工作时都消耗电能，又将电能转化为其他形式的能量。怎样计量这些用电器消耗的电能呢？ 3 任务一：电能与电功 分析下图中的能量转化情况。 (1)图甲中，用电照明时，电能转化为光能。 (2)图乙中，用电取暖时，电能转化为内能。 甲 乙 丙 丁 任务一：电能与电功 分析下图中的能量转化情况。 (3)图丙中，无人机运行时，电能转化为机械能。 (4)图丁中，给电动汽车充电时，电能转化为化学能。 甲 乙 丙 丁 任务一：电能与电功 小结：电能通过用电器转化为其他形式的能，这一过程即电流做了功，也可以说电流做功的过程即是电能转化为其他形式的能量的过程。 在物理学中，当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功，即电功。 任务一：电能与电功 电功的大小与哪些因素有关呢？ 请阅读教材思考一下，再讲一讲你的理解。 小结：实验表明，电流做功的多少与电流的大小、电压的高低以及通电时间的长短都有关系。研究表明，某段电路上的电功，与这段电路两端的电压、通过这段电路的电流以及通电的时间成正比。 任务一：电能与电功 物理学中用电路两端的电压U、通过这段电路的电流I、通电的时间t 三者的乘积来计算电功。计算电功的公式为W=UIt。 拓展：结合 I = ，可以推导出 W = I2Rt = t，和欧姆定律一样，该推导公式只适用于纯电阻电路。 任务一：电能与电功 知道了电功的计算公式，那电功的单位是什么呢? 小结：公式中U 的单位是伏特(V)，I的单位是安培(A)，t的单位是秒(s)，W 的单位是焦耳(J)。 电功的常用单位：千瓦·时(俗称“度”)，符号是kW·h， 1 kW·h=3.6×106 J。 1 kW·h可以看作1000 W 的用电器使用1 h所消耗的电能。 任务一：电能与电功 1 kW·h电能可以使常见用电器正常工作的大致时间如下表所示。 任务二：用电能表测量电功 你知道你家里一个月要交多少电费吗？ 电费是根据什么来计算的呢？接下来我们一起来认识一个可以测量电功的工具——电能表。 任务二：用电能表测量电功 (1)电能表在家庭电路中的作用：用来测量一段时间内家庭电路中消耗的电功。如图所示的电能表中，显示的电功为895.9 kW·h。 (2)在电子式电能表的表盘上，标识 的3 200 imp/(kW·h)的意义是用电器每消 耗1 kW·h的电能，电能表上指示灯闪烁 3 200次。 任务二：用电能表测量电功 (3)如何使用电能表 怎样使用电能表来知道电路所消耗的电能呢？ 电能表的连接，如图所示。 任务二：用电能表测量电功 (3)如何使用电能表 ①根据显示数值计算消耗的电能：W=W月末 -W月初 。 ②根据电能表转盘的实际转数 n和消耗1 kW·h电能时电能表转盘的转数 N，可计算用电器工作一段时间内消耗的电能，计算公式为 W = × 1 kW·h。 核心总结 1.电功 (1)概念：物理学中，当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功，即电功。 (2)公式： W = UIt。 (3)单位：焦耳，符号为J，常用单位还有千瓦·时(俗称“度”)，符号为 kW·h， 1 kW·h = 3.6×106 J。 2.电能表：记录电路消耗的电能的仪表。 W=W月末 -W月初 。 课堂评价 1.下列用电器工作时，主要将电能转化为机械能的是 (　　) A.电烤炉 B.电灯 C.洗衣机 D.电热毯 C 课堂评价 2.如图所示是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是　　　　　　　　　　　　(　　) A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A B.小英家家庭电路上月消耗的电能为1011 kW·h C.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗电能越快 D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 D 课堂评价 3.一个电热水壶工作电压为220 V，电流为5 A，连续工作10分钟消耗多少电能？ 解：电热水壶连续工作10分钟消耗的电能为 W = UIt = 220 V×5 A×600 s = 6.6×105 J。 课堂评价 4.某家庭电能表月初示数为3 246.8 kW·h，月末示数为3 265.3 kW·h。若电能表上标注“1 200 revs/(kW·h)”，转盘转过了多少转？ 解：该家庭本月消耗的电能为 W = 3 265.3 kW·h – 3 246.8 kW·h = 18.5 kW·h， 该电能表转盘转过的转数为 N = 1 200 revs/(kW·h)×18.5 kW·h = 22 200 revs。 $