一、电功（教学课件）物理新教材苏科版九年级下册

该初中物理课件围绕“电功”核心知识点，系统讲解电能表的参数及使用、电功的概念单位换算、计算公式及适用范围。通过生活中电能表示数变化、电费计算等情景引入，以提问引导探究，构建从生活现象到物理概念的学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，通过电能表参数解析、电功公式推导及实例计算（如电暖器工作电流求解），帮助学生建立能量转化观念和模型建构能力。采用情景导入、例题练习结合的教学方法，小结系统梳理知识，既助学生联系实际理解概念，又为教师提供清晰教学脉络提升效率。

苏科版 九年级下册 第十五章 电功和电热 一、电功 01 02 03 04 05 CONTENTS 电能表 电功的概念、单位 电功的计算 学习目标 1. 学习电能表及其主要参数的物理意义； 2. 了解电源、用电器能量的转化；用电器是电能转化为其他形式的能； 3. 知道电功的概念、单位；千瓦时与焦耳的换算； 4. 电功的多少与电能转化为其他形式的能的多少的等量关系； 5. 掌握电功的影响因素； 6. 学习电功的计算公式；电功的推导公式及其适用范围； 7. 1千瓦时电能的作用；电功计算公式的应用。 重点难点 教学重点： 1.电能表及其主要参数； 2.电功的概念、单位及其换算； 3.电功的计算公式及其应用。 1.电功的计算公式、推导公式及其适用范围； 2.电功的综合应用。 教学难点： 情景引入 家里的电灯、空调、扫地机器人等工作一段时间后，电能表的示数会发生变化，这说明用电器消耗了电能，即电能转化成了其他形式的能。我们知道，做功的过程总伴随着能量转化，这节课让我们一起学习电流做功。 空调 电灯 扫地机器人 PART ONE 电能表 探究新知 知道你家一个月 要交多少电费吗? 当然知道。可是你知道供电部门是根据什么来计算电费的吗? 如右图所示是家庭电路使用的电能表，它的示数由整数和两位小数组成，单位是千瓦时(kW ·h)。 供电部门按一定周期记录电能表示数，并根据前后两次记录的数据计算电费。 用来测量电路消耗电能多少的仪表叫作电能表。 电能表 电能表 某型号电能表的主要参数 额定电压：220V 电流规格：5(60)A 频率：50 Hz 电能表常数：1200 imp/(kW·h) ①.“电流规格”中，“5A” 表示基本电 流，它是确定电能表有关特性的电流值； “60 A”是电能表能满足测量准确要求， 且能长期正常运行的最大电流值。 ②.“电能表常数”为“1200 imp/(kW ·h)”, 表示每消耗1kW·h电能，电能表脉冲指示灯闪烁1200次。 电能表的主要参数 某型号电能表的主要参数 额定电压：220V 电流规格：5(60)A 频率：50 Hz 电能表常数：1200 imp/(kW·h) 机械式电能表 注意事项 ①.电能表的额定电压为220V； ②.频率：50Hz，“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用； ③.在教材的智能电能表中，“1200 imp/(kW ·h)”, 表示每消耗1kW·h电能，电能表脉冲指示灯闪烁1200次； 而在如右图所示的机械式电能表中，“1200r/kW·h”,表示每消耗1kW·h电能，电能表转盘转过1200r； imp是impulse的缩写，表示脉冲； r是roud的缩写，表示圈或转。 IC卡式电能表 电子式电能表 机械式电能表 认识不同的电能表 随着电子技术和互联网技术的发展，目前家庭电路基本采用智能电能表（图右一）。 该类电能表靠专用的芯片计量电能，每计量一定量的电能会输出一个脉冲，对应的脉冲指示灯闪烁一次。智能电能表利用网络回传数据，实现了远程抄表。 智能电能表 1．下图所示是生活中常见的两种电能表。下列关于电能表的说法正确的是（　 　） A．电能表用来测量用电器消耗电能的快慢 B．电能表甲的示数为18246kW·h C．两种电能表的额定最大电流均为20A，工作时电流可以超过额定最大电流 D．电能表乙中“3200imp/(kW·h)”表示接入该电能表的用电器，每消耗1kW·h的电能，脉冲指示灯闪烁3200次 巩固练习 D PART TWO 电功的概念、单位 电源将其他形式的能转化为电能，而用电器工作时则将电能转化为其他形式的能，如扫地机器人工作时将电能转化为机械能和内能等。电能利用的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。 机械能 用电器举例：扫地机器人 内能 电能 其他形式的能 其他形式的能 电能 电源 用电器 电能 + 同学们可以尝试举例分析其用电器能量转化情况。 试一试 电源、用电器的能量转化 我们知道，做功的过程总伴随着能量转化，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。 电流所做的功叫作电功 ，用 W 表示，单位是焦（J）。 换而言之，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。例如，通过某电扇的电流每秒做功150 J，表明每秒有150 J电能转化其他形式的能(主要为机械能和内能)。 电功 以电动自行车为例分析： 电池 电动自行车的核心部件：电池、电动机。 电动机 举例 机械能增加 电流做功 电能减少 ①电动车运动时，电流通过电动机，使电动机转动，电流做功。 ②电池中的电能减少。 ③电动车的机械能在增加。 电池工作时，电流在做功，电能减少，电动机的机械能增加。 电流就做了多少功 电池减少了多少电能 其他形式的能增加了多少（此例主要为机械能） 这个过程是通过电流做功来实现的。 电能的国际单位：焦耳（J） 生活中的电能单位：千瓦·时，符号是 kW·h, 俗称 “度” 他们之间的换算关系是：1kW·h=1×103W ×3600s=3.6 ×106J 电能的单位 1．关于电功，下列说法正确的是（　 　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少 C．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能 D．电功就是电能，两者只是名称不同而已 巩固练习 C 2．电能与电功 （1）符号：均为W。 （2）单位：       ，符号“       ”；千瓦时（度），符号“        ”。换算关系：1kW·h=       J。 （3）关系：电流所做的功叫       ，电流做功的过程是       转化为其他形式能的过程，即       是电能转化为其他形式能的多少的量度。 焦（耳） J 1kW·h 3.6×106 电功 电能 电功 PART THREE 电功的计算 同一用电器的使用时间越长，消耗的电能越多，意味着电流做功越多。可见，电流做功的多少与用电器的通电时间有关。此外，电流做功的多少还与电压、电流有关。 电压 电流 通电时间 电流做功的多少 电功的影响因素 研究表明：电功大小与用电器两端的电压、通过的电流和通电时间有关 。 若用电器两端的电压为U, 通过用电器的电流为I, 通电时间为t, 则电流所做的功，即 W = UIt 在国际单位制中， 电压的单位是伏（V）、 电流的单位是安（A）、时间的单位是秒（s）， 电功的单位是焦（J）。它们之间的关系为： 1 J = 1 V·A·s 电功的计算公式 图15-21 kW·h 电能可以完成的工作 1kW · h电能的作用 由W＝UIt 和欧姆定律 I＝ 可知: ①电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路； 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； ③ W＝UIt 是普遍适用的公式。 W＝ t W＝I2Rt 电功的推导计算公式 26 例题 将一个电暖器单独接在家庭电路中，它连续正常工作2h后，电能表的示数由4321.82 kW·h 变为4323.42kW·h 。 已知该电暖器的额定电压为220V, 求通过电暖器的电流。 解答 电暖器消耗的电能 W=4323.42kW·h-4321.82kW·h =1.6kW·h 由电功的公式 W=UIt 可得，通过电暖器的电流 ≈3.64A 分析 根据电能表示数的变化，可算出2h内电暖器消耗的电能，再利用电功的公式就可以求出通过电暖器的电流。 反思 计算电流时，为什么要把电能的单位换算成焦耳，把时间的单位换算成秒? 单位统一，方便计算出正确结果。 1 ．在国际单位制中，电能的单位是 ( ) A ．牛顿 B ．瓦特 C ．焦耳 D ．千瓦 C 课堂练习 2 ．关于电功，下列说法不正确的是 ( ) A ．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B ．电流越大， 电流做功就一定越多 C ．用电能表可以测量电流做功的多少 D ．电流做功的过程就是消耗电能的过程 B 3 ．电能表是用来测量电路消耗 的仪表，小明家电能表本月底示数如图，上月底的示数“01383” ，则她家本月消耗电能 kW·h 。该同学观察到当他家里只有一台空调机连续工 1min 该表的指示灯闪了 60 次时，在这段时间空调消耗的电能为 kW·h。 电能 110.3 0.02 4 ．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的工作电压是 V ，若将某用电器单独接在该电能表上正常工作 3min ，电能表指示灯闪烁了 32 次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h。 220 0.02 5 ．如图所示的电路中，定值电阻R1 = 40Ω , R2= 20Ω , 闭合开关 S ，电压表的示数为 10V。求： (1)通过电阻R2的电流。 (2)通电 300s ，电流通过电阻R1 所做的功和电路消耗的总电能。 0.5A 3000J；4500J 6 ．如图，电源电压不变，已知 R2 ＝15Ω , 闭合开关后，电流表 A1 、A2 的示数分别为 0.5A、0.2A ，则电源电压为 V ，相同时间内，电流通过 R1 和 R2 的做功之比是 。 3 3：2 课堂小结 1．手机电池充电时，电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。现有一款手机电池容量为 4000mA·h ，电池电压为 4V ，充满电后，它储存的电能为 J。 用电器 5.76×104 布置作业 2．小红看她家电能表表盘如图所示，则她家的用电器工作时干路总电流不能超过 A。图中该电能表表盘的某个参数看不清了，于是小红将家里的其他用电器关闭，只让饮水机工作，1min 消耗了1.08×105J 的电能，表盘转了 18 转，则该参数是 r/（kW•h）。 40 600 3 ．如图所示， 电源电压6 V 恒定不变，R1、R2 为定值电阻，R2 = 30Ω , 闭合开关S ，电流表A示数为0.3 A 。求： (1) R1 的电阻； (2)通电10 s ，电流对R2 做的电功。 20Ω 12J 4．如图所示，电源电压不变，电阻R2 = 4Ω 。闭合开关 S ，电流表A1 的示数为 0. 1A ，电流表A2的示数为 0.5A ，电阻R3 = 0.5Ω , 则通电 1min ，电阻R1 消耗的电能为 J。 4.8 5．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω , 图乙是小灯泡L的电流与电压的关系图像。当只闭合开关S1 、S2时， 电压表的示数为 6V ，电源电压为 V；当只闭合开关S2 、S3时， 电压表示数为 3V ， R2在 1min 内消耗的电能为 J。 9 7.2 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $