18.1 电能 电功（教学课件）-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“电能 电功”展开，通过门式起重机工作实例导入，引导学生思考能量转化，构建从电能获取、利用、单位到电能表测量的知识脉络，为电功概念及影响因素探究搭建学习支架。 其特色在于以科学探究为主线，通过串联并联灯泡实验运用控制变量法和转化法，结合电能表参数计算与家庭用电实例，培养科学思维与物理观念。总结系统，助力学生理解应用，也为教师提供清晰教学路径。

1. 电能 电功 人教版（2024）物理（九年级 全一册） 第十八章 电功率 目录 01 03 02 04 总结归纳 课程导入 新课讲解 目标与重难点 05 课堂练习 物理观念： 理解电能与电功的概念及区别联系，知道电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，建立 “电流做功与电流、电压、通电时间有关”的物理观念。 科学思维： 1.运用电功公式 W=UIt 进行相关计算，培养逻辑推理与数学应用能力； 2.通过电能表数据计算用电器消耗的电能，提升知识迁移与实际问题分析能力。 教学目标 教学目标 科学探究： 1.认识电能表，学会读取电能表参数与示数，掌握用电能表计算消耗电能的方法； 2.通过观察分析生活中电能转化的实例，经历从生活现象到物理概念的认知过程。 科学态度与责任： 1.体会电能与日常生活的密切联系，认识物理知识的实用价值； 2.培养节约用电的意识，增强合理利用能源、保护环境的社会责任感。 教学重难点 教学难点： 1.电能与电功的概念及相互关系； 2.电功公式 W=UIt 的理解与简单应用。 教学重点： 1.理解电功的实质（电能转化为其他形式能的过程）； 2.电能表参数含义及相关计算。 巨大的门式起重机（图 18.1-1）通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再准确地放到列车上。集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来？ ①各种各样的发电厂，把不同形式的能转化为电能。 水力发电 风力发电 机械能 电能 机械能 电能 1.电能的获取 火力发电 核能发电 太阳能发电 热能 电能 光能 电能 核能 电能 ②干电池、蓄电池、锂电池等都可以提供电能。 铅蓄电池 锂电池 干电池 纽扣电池 化学能 电能 用电器是如何利用电能工作的呢？ 电能 光能 电能 内能 2.电能的利用 充电过程 电饭锅 电能 内能 电能 化学能 用电器将电能转化成其他形式能。 国际单位：______，简称____，用符号___表示。 生活中常用单位: _________ ，用符号_______表示，也叫“度” 单位换算： 千瓦时 1度=1 kW·h = 1×103 W×3600 s = 3.6×106 J 焦耳 焦 J kW·h 不同家庭的用电量往往不同。供电单位是怎样确定用户所用的电量的？ 3.电能的单位 　　（1）电能表的作用：测量用电器消耗电能多少的仪表。 　　（2）电能表的种类： 电子式电能表 IC卡电能表 机械式电能表 4.电能表 “50Hz”指电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 “5(20)A”表示这个电能表的标定电流为5A，额定最大电流为20A。 “220V”表示该电能表正常工作电压为220伏。 电能的单位为千瓦时 “3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h时的电能，电能表上的转盘转过3000转。 （3）电能表的参数 机械式电能表 与老式电能表不同，有一种电子式单向电能表，没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能。 “1600ipm/kW·h“表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次。 最后一位是小数 3 2 4 6 8 上周一： 3 2 6 5 4 本周一： W初=_________kW·h W末=_________kW·h 3246.8 3265.4 本周用电量：W=_________________kW·h W末－ W初 = 18.6 W=W末－ W初 方法一：观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即所求的电能值。 思考：如何计算用电量？ 可通过转盘转过的转数(或指示灯闪烁的次数)间接计算出电路消耗的电能。 如参数为 N r/(kW·h)的电能表，转盘转 n 转表示电路消耗的电能W=kW·h 例如：某电能表表盘上标有“1200 r/（kW·h）”，将用电器单独接在该表上。当用电器连续工作4 min时，电能表转盘转过60 r，求该用电器消耗的电能。 W＝ 60 r/[1200 r/（kW·h）] =0.05 kW·h 方法二：计算法 把电能转化为其他形式的能。 2.做功的实质是什么？ 做功的实质是实现能量的转化(能量的转化是靠做功实现的) 即：能量转化的过程就是做功。 3.电流流动时能做功吗？ 电流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程，所以，电流能够做功。 思考 1.各个用电器工作时，能量是怎样转化的？ 电功： 电流做了多少功 多少电能转化成其他形式的能 用电器消耗了多少电能 电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少，电功用符号W表示。 电能可以转化成其他形式的能量。 电流做功多少与哪些因素有关? 　　（1）可能与电流有关； 　　（2）可能与电压有关； 　　（3）可能与通电时间有关； 　　…… 提出问题 猜想与假设 实验1：探究电功与电流的关系 探究影响电功大小的因素 　　（1）控制变量法： 　　（2）转化法： 　　保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系； 　　保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系。 　　比较灯泡的亮度判断电功的大小；相同时间内，灯泡越亮，电流做功越多。 实验方法 实验1：探究电功与电流的关系 　　把两个规格不同的小灯泡并联在电路中，观察两个小灯泡的发光情况，并用电流表分别测量通过两个小灯泡的电流大小。通过对比小灯泡发光情况和电流大小，得出电功与电流的关系。 实验1：探究电功与电流的关系 设计实验 根据电路图，连接实物电路。闭合开关，观察两个小灯泡发光情况，并用电流表测量流过各小灯泡的电流大小，读取数据，并记录。 电流（A） 发光情况 L1 L2 0.26 暗 0.6 亮 进行实验 L1 L2 实验数据 实验1：探究电功与电流的关系 　　把两个规格不同的小灯泡串联在电路中，观察两个小灯泡的发光情况，并用电压表分别测量两个小灯泡两端的电压。通过对比小灯泡发光情况和两端电压大小，得出电功与电压的关系。 设计实验 实验2：探究电功与电压的关系 根据电路图，连接实物电路图。闭合开关，观察两个小灯泡发光情况，并用电压表分别测量两个小灯泡两端的电压大小，读取数据，并记录。 电压（V） 发光情况 L1 L2 2.0 亮 1.0 暗 进行实验 实验数据 实验2：探究电功与电压的关系 　　（1）在用电器两端的电压与通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做功就越多。 　　（2）在通过用电器的电流与通电时间相同时，用电器两端的电压越大，电流做功就越多。 电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比。 实验结论 分析论证 大量实验研究表明： 电流做功的多少跟电流(I)的大小、电压(U)的高低、通电时间(t)的长短都有关系。 电流与通电时间一定时， 电压越大，电流做功就越多。 电压与通电时间一定时， 电流越大，电流做功就越多。 电流在某段电路上所做的功， 跟这段电路两端的电压成正比； 跟电路中的电流成正比； 跟通电时间成正比。 小结 W＝UIt U：电路两端的电压—伏特(V) I：电路中的电流—安培(A) t：通电时间—秒(s) W：电功—焦耳(J) 当用电器两端的电压为1V，通过其的电流为1A， 通电时间为1s时，用电器消耗的电能为1J，电流做的功也是1J。 电功的计算公式 W=UIt (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。 W=I2Rt (适用于任何电路) (只适用于纯电阻电路) 电能全部转化为内能 推导公式： 说明 统一性 同体性 同时性 W、U、I、t必须是同一导体或同一段电路上的四个物理量 W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s W、U、I必须是同一时间段t内同一段电路中的三个物理量 1．利用与能量转化：用电器把电能转化为_________的能。 电能 2．单位及换算： （1）国际单位：______________________； （2）常用单位：______________________________； 1．电功等于___________与_________的乘积。 2．公式：_______； 3．单位：__________； 电功 其他形式 （3）换算关系：_________________； 3．电能表的作用：测量用电器消耗_________的仪表。 普遍适用 4．结论：电流所做功的大小与___________________成正比。 焦耳，简称焦，符号：J 千瓦时，符号：kW·h，也叫“度” 1 kW·h=3.6×106 J 电能多少 电压、电流 通电时间 W = UIt J／kW·h 电压、电流、通电时间 小明家的电能表11月1日的读数如图甲，12月1日的读数如图乙，若电价为0.6元/度，则小明家11月份的应交电费是(      ) A.33.95元 B.30.62元 C.33.30元 D.333.0元 √ 答案：C 解析：电能表最后一位示数是小数位，单位是kW·h；由图示电能表可知小明家11月份消耗的电能为 则小明家11月份的应交电费是 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 如图所示，手机充电器在插座上未给手机充电时，内部也有电流通过.若我国每天有 个充电器在插座上，每个充电器每天未给手机充电的平均时间为20 h，待机电流0.45 mA，则全国一天因此浪费的电能约为(      ) A. B. C. D. √ 答案：B 解析： 个充电器，每个充电器每天未给手机充电的平均时间为20 h，平均待机电流0.00045 A，则全国一天因此浪费的电能约为： 。 有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为3000mA•h，给它充电时，它相当于是一个_________________，充满电后，大约储存了________________J的电能。 用电器 39960 答案：用电器；39960 解析：电池充电和供电是相反的过程，给手机锂电池充电时，手机锂电池相当于用电器，把消耗的电能转化为化学能储存起来，手机锂电池充满电后，存储的电能 。 如图已知电源电压为9V且保持不变，R1的阻值为10 Ω。闭合开关后，通过R1的电流为______________A，此时电流表的示数为1.2A，通电1min，电路消耗的电功______________J。 0.9 648 答案：0.9；648 解析：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测干路总电流，电源电压U = 9V保持不变。 根据并联电路的电压规律，R1两端电压等于电源电压，即U1 =U = 9V。 由欧姆定律 得，通过R1的电流为 已知干路总电流I = 1.2 A，通电时间t = 1 min =60s，总电功公式为W = UIt，代入得，通电1min电路消耗的电功 810 灯L 和电阻R 的 I-U 图像如图所示，将灯L和电阻R 并联接在电压恒为3 V的电路中，则通电10 min，整个电路消耗的总电能为______J。 答案：810 J 解析：并联电路中各支路电压均等于电源电压，将灯L和电阻R并联接在电压恒为3V的电路中，由图像可知，当电压为3V时，通过灯L电流为0.3A，通过电阻R的电流为0.15A，根据并联电流规律，则干路电流为 则若将该电路通电10min，整个电路消耗的总电能 谢谢观看 40 $