第13章 第1节 电能和电功-【木牍中考】2026-2027学年九年级上册物理同步教学优质课件（北师大版·新教材）

目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 下图是我们生活中常见的用电器，它们在我们的生活中发挥着不同的作用。接通电源后，电饭锅中的食物很快被加热，电风扇开始转动，台灯开始发光。在这些过程中，用电器分别把电能转化成了哪些形式的能量？ 电能 转化为 热能 电能 转化为 机械能 电能 转化为 光能 导入新课 电能、电功 电能 电饭煲能加热食物 电风扇扇叶能转动 台灯能发光 定义： 电流具有的能量 电流能对外做功 符号： 焦耳 J 讲授新课 电能、电功 电功 定义： 电流做的功称为电功 把电能转化为其他形式的能的过程，就是电流通过用电器做功的过程； 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 理解： 符号： W 国际单位： 焦耳 J 提示 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，但能的总量不变。 讲授新课 电能、电功 实验探究 探究电功大小与哪些因素有关 如图所示，给小电动机通电，小电动机通过绳子带动重物匀速升高，猜想电功大小与哪些因素有关，从以下几个方面思考并验证你的猜想是否正确。 （1）重物升高的高度与电流做的功有怎样的关系？ （2）电压、电流相同时，电流做的功与通电时间可能有怎样的关系？ （3）通电时间相同时，电流做的功与电压、电流可能有怎样的关系？ 讲授新课 电能、电功 实验探究 探究电功大小与哪些因素有关 讲授新课 电能、电功 实验探究 探究电功大小与哪些因素有关 实验结论 上述实验表明： 在电流和电压相同的情况下，通电时间越长，电动机对重物的做功越______； 在通电时间相同的情况下，电动机工作的电流和电压越大，电动机对重物所做的功越______。 多 多 讲授新课 电能、电功 电功的计算 电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。 电功等于电压、电流和通电时间的乘积。 W=UIt W：电功 U : 电压 I ：电流 t ：时间 该计算公式中，U 的单位是伏（V），I 的单位是安（A），t 的单位是秒（s），则 W 的单位就是焦（J） 1J = 1V·A·s 提示 在同一电路中，电流通过各个用电器所做的电功之和，等于电流通过这个电路所做的总功。 讲授新课 电能、电功 电功的计算 应用电功公式计算时的注意事项 ①W、U、I、t 必须是对应同一导体上的四个物理量。如电流通过某灯做的功等于该灯两端的电压、通过该灯的电流和通电时间的乘积。 ②W、U、I、t 的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符合以上要求，不经换算代入公式计算就会出现错误。 讲授新课 电能、电功 电功的计算 例题 某台灯正常工作时的电压为220V，通过台灯的电流为0.04A。台灯正常工作30 min，将消耗多少电能? 分析 通过题目可知，台灯正常工作时的电压是220V，通过台灯的电流为0.04A，通电时间为30min。使用电功的计算公式时需要保证电流的单位为A，电压的单位为V，时间的单位为s，因此电流、电压的数值可以直接代入公式中，而通电时间则需要先进行换算，再代入公式计算。 讲授新课 电能、电功 电功的计算 解：由题意可知，台灯两端的电压 U =220V，通过台灯的电流 I = 0.04A，通电时间 t =30min×60s/min=1800s 将数值代入公式 W = UIt =220V×0.04A×1800s=15840J 答：该台灯正常工作30min，将消耗15840J的电能。 讲授新课 电能、电功 电功的计算 练习 某校师生自制了一台电热水器。将它接在220V家庭电路中，电阻通过5A的电流时通电360s，求：电热水器消耗的电能。 解：通过题意可知，该电热水器工作电压 U =220V，电流 I =5A，通电时间 t =360s 将数值代入公式可得 W = UIt =220V×5A×360s=3.96×105J 答：该电热水器通电360s消耗的电能为3.96×105J。 讲授新课 电能、电功 电功的计算 纯电阻电路的电功计算公式 ①根据欧姆定律可得计算电功的推导式：W= I2Rt，W=； ②电功的计算公式（W=UIt）可用于所有电路的电功计算，电功的计算推导式（W= I2Rt，W= t）仅适用于电能全部转化为热能的纯电阻电路的电功计算。 讲授新课 电能表 电能表及其种类 电能表又称电度表，是可以直接测量用电器消耗电能的仪表。 种类： 机械电能表 IC卡电能表 数字电能表 电能的单位是焦耳，可是为什么电能表后的符号不是 J 呢？ 讲授新课 电能表 电能表的计量单位 单位： 千瓦时 符号： kW · h 换算关系： 1 kW·h = 3.6×106 J 讲授新课 电能表 电能表的计量单位 —— 一度电的作用 电炉炼钢约2kg 采煤约100kg 灌溉农田约300m2 电力机车行驶约20m 电动汽车行驶约6km 电动自行车行驶约80km 讲授新课 电能表 电能表的计量单位 —— 一度电的作用 电冰箱工作24h 电风扇运转20h 书写台灯发光约100h 讲授新课 电能表 科学窗 电能表的参数 电能表的铭牌上通常标有电能表的名称和型号、计量单位名称或符号、基本电流和最大电流、电能表常数等信息。 基本电流是确定电能表有关特性的电流值； 最大电流是电能表能满足准确度要求的最大电流值，最大电流一般是基本电流的整数倍； 电能表常数是表示电能表记录的电能和相应的铝盘转数或脉冲数之间关系的常数。 讲授新课 电能表 科学窗 电能表的参数 单位：kW·h 铝盘 该电能表的基本电流为10A；最大电流为40A； 电能表常数是360转每千瓦时 消耗的电能总数 用电时，电能消耗得越快，电能表铝盘转动得越快（或脉冲指示灯闪烁得越快） 讲授新课 该电能表的读数： 基本电流： 最大电流： 每消耗1kW·h，电表转盘转______圈。 1022.6kW·h 10A 20A 600 电能表 科学窗 电能表的参数 讲授新课 电能表 科学窗 电能表的参数 单位：kW·h 消耗的电能总数 脉冲灯 每消耗1kW·h电表脉冲灯闪烁1200次 该电能表的基本电流为5A；最大电流为60A； 讲授新课 电能表 用电能表计算用电量及电费 用电能表计算用电量 用户在某一段时间内消耗的电能，就是这段时间结束和开始时刻，电能表计数器所显示的数字之差。 这个月消耗的电能： W = 561.2kW·h - 478.2kW·h = 83kW·h = 3.0×108J 讲授新课 电能表 用电能表计算用电量及电费 电费的计算 如果民用电的价格是0.50元/（kW·h），则该用户这个月应交的电费为： 0.5元/（kW·h）×83kW·h = 41.5元 讲授新课 电能表 用电能表计算用电量及电费 练习 小萌家电能表6月底的示数为 ，7月底的示数为 ，小萌家这段时间用电__________kW·h。若电费按每千瓦时0.51元计算，则小萌家这段时间应交电费__________元。 解：小萌家这段时间用电量： W = 2278.2kW·h-2158.2kW·h = 120kW·h 小萌家这段时间应交电费： 0.51元/（kW·h）×120kW·h = 61.2元 120 61.2 讲授新课 电能表 新型电能表及其作用 IC卡电能表可以先充值后用电，不需要人工抄表，节约了人力成本，且历史购电数据 可以保存，方便用户查询。 数字电能表支持网络充值，无需插卡，还支持分时计算，为合理利用电能、提高电能利用率、 解决用电不均衡的问题提供能量技术支持。 我国部分地区已实行峰、平、谷分时电价制度，不同时段采用不同的计费标准，鼓励低估时段的电力消费。 讲授新课 电能表 节约用电 随着科学技术的不断发展，人类在生产生活中对电能的需求越来越多。我国作为一个经济发展的大国，必须坚持开发与节约并重的能源方针。 讲授新课 电能表 节约用电 在日常生活中，我们要牢固树立节电意识，从珍惜每一度电、节约每一度电做起，自觉做到合理用电。 科学管理 改造旧设备 采用节能设备 推广节电技术改造措施等 节约用电的方法 讲授新课 电能表 节约用电 “节能减排”是我国能源转型的重要举措。近年来，我国加快推动发展方式绿色转型，2021年我国单位国内生产总值能耗比2012年累计降低26.4%，年均下降3.3%。请举例说明你身边与“节能降碳”有关的具体实例，并与同学分享交流。 在阜阳市阜南县苗集镇的中化现代农业产业园内监控中心的大屏幕上跳动着土壤墒情、作物长势等实时数据，工作人员演示介绍：“系统会根据这些数据，结合作物不同生长阶段的需水规律，自动生成灌溉方案”，工作人员轻点手机屏幕，千亩麦田的灌溉系统便应声启动，依托智能灌溉与水肥一体化技术，园区实现了水资源的极致利用，小麦亩均用水量由原来的220立方米降至132立方米，节水率达40%；通过跨季节重复使用滴灌带，种植成本直降三成；化肥施用量减少15%，而亩产却逆势增长近200公斤。 讲授新课 电能表 节约用电 “节能减排”是我国能源转型的重要举措。近年来，我国加快推动发展方式绿色转型，2021年我国单位国内生产总值能耗比2012年累计降低26.4%，年均下降3.3%。请举例说明你身边与“节能降碳”有关的具体实例，并与同学分享交流。 阜南县号召工业企业合理安排生产班次，在电力供需紧张时段，积极参与电力需求响应，通过错峰生产、调班运营等方式，降低高峰时段用电负荷；优先选用高效节能设备，及时关停空载设备，避免设备空载运行；规范使用好空调、照明等用电设备设施，减少非生产、非必需用电，提高能源利用效率。 讲授新课 家用电器上的能效标识 讲授新课 1. 市场上有一种太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下，将 能转化为电能，驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA，若电风扇正常工作1h，电流做功为 J，消耗的电能是 J。 太阳 216 216 2. 某品牌电动汽车的电池容量为100A·h，额定电压为400V，充电时它将电能转化为 能存储起来，充满电后它存储了 J的能量，合为_______kW·h。 化学 40 1.44×108 习题解析 3.某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，请你估算他家每个月需要付电费约___________元。请利用掌握的电学知识结合自己家中用电情况，从用电器的使用时长、使用状态等角度提出一条节约用电的建议：_____________________。 107.5 随手关灯（合理即可） 习题解析 4. 如图所示电路，电源电压为8V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为1A，求： （1）通过R1的电流； 解：由图可知，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压U1=U2=U=8V，通过R1的电流 I1= 答：通过R1的电流为0.8A 习题解析 4. 如图所示电路，电源电压为8V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为1A，求： （2）通电10s，电流通过R2所做的功。 解：根据并联电路的电流特点可知，通过 R2 的电流 I2=I-I1=1A-0.8A=0.2A 通电10s，电流通过 R2 所做的功 W2= U2I2t =8V×0.2A×10s=16J 答：通电10s，电流通过 R2 做了 16J 功。 习题解析 电能和电功 电能、电功 电能 电能表 电功的计算：W=UIt； 推导式W=I2Rt、W= 电能表及其种类 探究电功大小与哪些因素有关 电能表的计量单位 电功 科学窗 电能表的参数 用电能表计算用电量及电费 节约用电 课堂小结 Lavf58.29.100 $