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1、第1节 电能 电功,导入新课,讲授新课,课堂小结,随堂训练,九年级物理（RJ） 教学课件,新课标人教版九年级物理下册,第十八章 电功率,导入新课,学习目标,1.知道电能及其单位，知道电能表的作用、读数方法；2.知道电源和用电器工作过程中能量的转化；3.会用公式W=UIt进行电功的简单计算。,导入新课,电能,1.电能的来源,讲授新课,电能在现代社会中的广泛来源：,发电机,电池,电能,讲授新课,电灯热和光电风扇动能电视机光能、声能洗衣机动能电炉热能空调冷热变化电脑光能、声能电冰箱冷热变化,电能,各类用电器在生产生活中把电能转化成其他形式的能,2.电能的应用,讲授新课,我们经常说的“度”，就是电能的
2、单位，它的学名叫做千瓦时，符号是kW h。,在物理学中，更常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号是J。,1度=1千瓦时(kWh)=3.6106焦耳（J）,3.认识电能的单位,讲授新课,1焦耳有多大呢？,普通的手电筒通电1s，消耗的电能大约是1J。,微波炉工作1min消耗的电能大约是60000J。,把一个苹果举高一米做功大约等于1J。,讲授新课,你知道你家里一个月要交多少电费吗?,供电部门收费之前根据什么来确定用户所用的电量的?,想一想,讲授新课,“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。,“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时
3、的电流不应超过额定最大电流。,“50 ”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。,“600 revs/（kW h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kW h的电能，电能表上的转盘转过 600 转。,1.电能表：用来测量电路消耗电能的仪表,讲授新课,有一种电子式单向电能表已开始使用，期中没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，读数由液晶板显示。,表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3200次,讲授新课,用户买来IC卡后插入，电能表读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表切断电路，这时需要到银行为IC卡储值，重新插入电能表。,讲授新课,W1=_kWh,W2=_ kWh,1月底:,
4、2月底:,W=_ kWh,4267.8,4374.4,W2 -W1=106.6,2月份用电：,2.电能表的读数及电能计量方法,读数,读数,讲授新课,1 kW h 的作用,采掘原煤 约100 kg,电炉炼钢约1.6 kg,电车行驶 约0.85 km,发1度电要消耗0.35 kg标准煤，排放0.872 kg二氧化碳，要关注能源消耗造成的环境破坏。,讲授新课,灌溉农田约 330 m2,电脑工作约 5 h,电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起。,1 kW h 的作用,讲授新课,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。,电功：电流所做
5、的功。符号：W。实质：电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能；获得了多少其他形式的能。,讲授新课,点拨：科学家们用精确的实验研究得出：,（2）在电压和时间相等的条件下，电功跟电流成正比。,（3）在电压和电流相等的条件下，电功跟时间成正比。,（1）在电流和时间相等的条件下，电功跟电压成正比。,讲授新课,结论：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。,在物理上，人们用：“W ”表示电功，因此：,W=U I t,电功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”,1J=
6、1V1A1s,讲授新课,1.某日光灯在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，则电流做功为多少焦耳?,解：W=UIt=220V0.13A1060s=17160J,讲授新课,课堂小结,电能 电功,电能,单位：KWh、度、J,电能的计算：电能表,各参数的计算,读数,电功的计算：W=UIt,能量的转化,1.用_测量一段时间内家用电器消耗的电能。 2.电能表上“220V”表示该电能表应该在_的电路中使用。 3.电能表上表盘的数字是以_为单位 。 4.10月初表盘： 应记为_ 10月底表盘： 应记为_ 10月份消耗电能为_,4267.8kWh,4374.4kWh,106.6kWh,电
7、能表,220V,kWh,随堂训练,5.有一块手机电池，上面标明电压为3.7V，容量1130mAh，它充满电后，大约存储了多少电能？,解： U=3.7V Q= 1130mAh W=U I t =3.7V1.13A13600s =15051.6J 答:它充满电后，大约存储了15051.6J电能。,随堂训练,6.小明观察单位电能表有“600r/(kWh)”的字样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你计算这2min内小明班上消耗多少kWh的电能？合多少J？,解: N= 600r ，W1= 1 kWh =3.6 106 J ，n= 60r W= nNW1 = 60r600r 1 kWh =0
8、.1 kWh =3.6 105 J答：2min消耗0.1kWh的电能，合3.6 105J 。,随堂训练,第2节 电功率,导入新课,讲授新课,课堂小结,随堂训练,新课标人教版九年级物理下册,第十八章 电功率,观察电能表，常常可以发现：电能表上的铝盘在使用一只节能灯时转得慢，在使用电热水器时转得快。电能表铝盘转动的快慢是否与用电器的种类有关！这两种用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。,导入新课,灯泡和热水器铭牌图,热水器,节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2200W”的字样是什么意思?,节能灯,导入新课,学习目标,1.知道电功率的定义、定义式、单位；2.知道千瓦时的由来和意义；4.知
9、道额定电压和额定功率；3.会用公式P=UI进行简单的计算。,导入新课,分别拿一只 25 W 的灯泡和一只 1800 W 的电热水壶，分别接在电路上，比较电能表铝盘转动的快慢，并说明哪个用电器消耗电能较快？,物理学中用电功率表示用电器消耗电能的快慢。,“1800W”比“25W”的用电器消耗电能较快！,灯泡上的“25W”和电热水壶上的“1800W”表示消耗电能的快慢。,讲授新课,换算关系： 1 kW = 103 W 1 W = 103 mW,各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下面是一些用电器的电功率。,1物理意义：表示电流做功的快慢。,
10、2单位：,瓦特，简称瓦，符号是 W。,千瓦(kW)，毫瓦(mW),讲授新课,用电器的电功率,讲授新课,电动机,农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间；大型发电站的发电功率可达一百万千瓦以上。,发光二极管的功率约为50mW。,讲授新课,你一定能找对下列用电器的电功率,彩色电视机 0.4W半导体收音机 125W日光灯 800W电饭锅 40W,试一试,讲授新课,电流做功相同，比较时间长短，,通电时间相同，比较做功多少，,有哪些方法可以比较电流做功的快慢？,电流通过电风扇的电动机，半小时消耗电能72000J，电流通过起重机的电动机，2秒内消耗电能40000J，电流通过哪种电动机
11、消耗电能快?,做功多的电流做功快。,时间短的电流做功快。,想一想,讲授新课,数学表达式为:,由W =UIt，得:,W 焦耳（J）,t 秒 （s）,P 瓦特（W）,3. 电功率定义：电流在单位时间内所做的功。,1W=1J/s=1VA,功率 =,W 千瓦时（kW h ）,t 小时（h）,P 千瓦（kW）,即：,讲授新课,我们学习了功率的公式,结合欧姆定律U=IR，电功率的公式还能变形为,仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。,适合所有电路,讲授新课,在串联电路中电流处处相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则,讲授新课,4.串、并联电路中电功率的特点,结论：串联电路用电器的电功率与
12、电阻成正比。,在并联电路中各支路电压相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则,结论：并联电路用电器的电功率与电阻成反比。,kW h 和 kW 是两个不同物理量的单位。,如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。,W = Pt,1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。,讲授新课,W=Pt,=1kW1h,=1kWh,=1000W3600s,=3.6106J,即: 1kWh3.6106J,思考：从公式WPt 你想到了节能的办法吗？,可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电
13、器功率的情况下，减少用电时间。也可以同时减小用电器的功率和用电时间。,讲授新课,演示实验1：将两只“PZ220V 25W”和“PZ220V 60W”的灯泡，先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。,现象：在串联电路中两灯泡变暗了，并且在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而更暗。,不同用电器的电功率一般不同，那么，在不同情况下，例如在不同电压下，同一个用电器的功率总是一样的吗?,讲授新课,演示实验2：取一个标有“3.8V 1.5 W”的电灯泡。把它接在3.8 V的电路中，它正常发光。把它分别接在2V和4V的电路中，观察并比较它们的亮度。,说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改
14、变。,现象：在电压为 3.8V 时，灯泡正常发光；在低于3.8V 时，灯泡发光暗淡；在高于 3.8 V 时，灯泡强烈发光，甚至灯泡烧坏。,讲授新课,3实际电压、实际功率 实际加在用电器两端的电压U实。 用电器在实际电压下工作时的功率P实。,1额定电压：用电器正常工作时的电压U额。2额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。,U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作。U实 U额，则 P实 P额；可能烧毁用电器。U实 U额，则 P实 P额；用电器不能正常工作。,讲授新课,一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。,知识拓展：,灯泡的亮度是由灯泡在电路中
15、工作时的实际功率所决定的。,讲授新课,观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌，理解其中的含义。,PZ表示普通照明，220V是它的额定电压,100W是该灯泡在额定电压220V工作时的电功率是额定功率。,讲授新课,一只灯泡接在220 V的电路中，正常工作20h，消耗1KWh的电能，求：这只灯泡正常工作时的电流。,解：,答：这只灯泡正常工作时的电流是0.23A 。,练一练,讲授新课,测量方法一：,原理：,实验步骤： 用电能表测出用电器消耗的电能W，用停表测出用电时间t，由公式 计算出用电器的电功率。,讲授新课,测量方法二：,原理：,实验步骤： 用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，由公
16、式P = UI计算出用电器的电功率。,P=UI,讲授新课,课堂小结,电功率,电功率,定义：表示电流做功的快慢,单位：瓦(W)，千瓦(kW)，豪瓦(mW),“千瓦时”的来历,额定电压和额定功率,电功率的测量：P=UI,1.下列关于电功率的说法中，正确的是（ ） A.电功率是表示电流做功多少的物理量； B.电功率是表示电流做功快慢的物理量； C.电功率大的用电器消耗电能一定多； D.电功率大的用电器工作时间一定短；,B,随堂训练,21 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？,答：1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。,解：,3一台电视机5 h耗电1度，这台电视机的功率是多少?,解：,
17、答：这台电视机的功率是 200 W。,随堂训练,5一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5000kW h 的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我这只电吹风是 500 瓦的，也就是 0.5 千瓦，这个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?,4某电视机的电功率是 150 W，每天使用3 h，一个月用电多少千瓦时? （按 30 天计算）,解：W = Pt = 0.15 kW3 h30 = 13.5 kW h 答：一个月用电 13.5 kW h。,这位记者的说法混淆了电能和电功率的概念。,随堂训练,第3节 测量小灯泡的电功率,导入新课,讲授新课,课堂小结,随堂训练,
18、新课标人教版九年级物理下册,第十八章 电功率,生活中常用的各种灯,节能灯,LED灯,氙灯,导入新课,问题导入：看完画廊，你心中会有哪些疑问呢?,A.如何在不同场合选择合适的灯？B.为什么我们看到的灯有的亮一些，有的暗一些？C.如何知道在相等的时间里哪一个灯泡消耗的电能多？D.灯泡铭牌上的信息有什么含义呢？,导入新课,灯泡的额定电压是220V,灯泡的额定功率是45W,220V 45W,导入新课,如何测量灯泡的电功率？,本次实验选择哪一种方法呢？,测量电功率可以使用专用的功率表，但是在非专业的实验中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。,导入新课,学习目标,1.会用电压表、电流表测小
19、灯泡的电功率，进一步理解额定功率和实际功率；2.知道小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化规律。,导入新课,测量小灯泡的电功率。,P = UI （伏安法测电功率）,实验目的,实验原理,电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。,实验器材,请根据实验原理画出实验电路图。,讲授新课,实验电路图,讲授新课,（1）移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压（约 1.2U额） 。（2）记录电压值，电流值，同时观察比较灯的亮度有何区别。,实验要求,实验数据记录表该如何设计呢？,讲授新课,小灯泡的额定电压是_V。,2.5,实验
20、数据记录表,讲授新课,（1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5 V、1.5V和3 V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中；（3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。,实验步骤,讲授新课,小灯泡的额定电压是_V。,2.5,实验数据记录表,2.5,1.5,3.0,正常发光,比正常发光暗,比正常发光亮,0.30,0.18,0.36,0.75,0.27,1.08,讲授新课,分析数据,暗,亮,实验结论,1.不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压
21、越大，小灯泡功率越大。2.小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。,讲授新课,交流与合作,1.对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值？2.本次实验与伏安法测电阻相比较，有哪些异同？实验中最可能出现错误的是哪几个环节？在哪方面容易出现较大的误差？3.在实验的设计、操作和分析的过程中，你发现了什么新的问题？,讲授新课,这个电路有什么错误或不妥之处吗？应该怎样纠正？,讲授新课,甲灯标有“PZ 220 V 40 W”，乙灯标有“PZ 220 V 100 W”，将两盏灯并联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。,知识拓展：灯泡亮度的比较,拓展1：,结论：U实
22、 = U额 时，P额 大的灯泡亮。,讲授新课,将上述两灯串联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。,比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。,拓展2：,结论：U实 U额 时，P额 小的灯泡亮。,知识拓展：灯泡亮度的比较,讲授新课,实验原理：,伏安法,实验方法：,注意事项：,电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用,实验结论：,小灯泡亮度随功率的改变而改变,P=UI,课堂小结,测量小灯泡的功率,1.利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。（1） 在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最_，即滑片应位于_端（填“左或右”）。,大,左,随堂训练,（2） 闭合开关后，发现灯泡
23、不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是_。,灯泡断路,随堂训练,（3）排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2 V 时，电流表的示数如图所示，此时电流为_A，小灯泡的功率为_W。,0.3,0.6,随堂训练,2.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，将这盏灯接到3 V电压下，它比正常发光时_（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为_W。,暗,0.75,随堂训练,3把“220V 40W”灯泡接在110V的电路中，求灯泡的实际功率。,解：由 P=UI、I=U/R 得,=1210,=10W,随堂训练,4.焦耳定律,导入新课,讲授新课,课堂小结,随堂训练,新
24、课标人教版九年级物理下册,第十八章 电功率,导入新课,小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？,学习目标,1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3.知道电流热效应的利用与危害。,导入新课,讲授新课,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。,电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。,电烤箱,电烙铁,电热水壶,生活中利用电流热效应的用电器,讲授新课,电炉丝和导线通过电
25、流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,讲授新课,可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大。,电流的热效应与那些因素有关？,可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大。,可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大。,讲授新课,思考,猜想与假设,实验装置实物图,演示实验,讲授新课,研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。,控制变量法,实验目的,
26、实验方法,实验原理,讲授新课,实验1：研究电热与电阻关系,在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。,讲授新课,实验2：研究电热与电流关系,在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。,讲授新课,结论1：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。,结论2：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。,结论3：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。,实验结论,讲授新课,1.内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2.公式：
27、 Q = I2Rt3.单位：焦耳（J）,焦耳（1818-1889）,讲授新课,例1：一根60 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？,分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。,讲授新课,4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律,非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q),Q = W = UIt = I2Rt,根据欧姆定律U = IR,又W = UIt,若电流做的功全部用来产生热量即Q = W,讲授新课,分析论证：电流热效应与电阻关系,1.在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出P= 。,这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体
28、产生的热量跟电阻成 。,2.在并联电路中，由P=UI， ， 可以得出P = 。,这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成 。,IR,正比,反比,讲授新课,例2：某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5 ，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？,解：消耗的电能为: W总=UIt=220V2A60s=26400J,线圈中产生的热量为： Q=I2Rt=(2A)25 60s=120J,得到的机械能为： W机=W总Q=26400J120J=25200J,讲授新课,1.电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加
29、热,电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,讲授新课,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2.电热的危害,讲授新课,电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。,（1）列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例,电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等,（2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施,电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片,讲授新课,课堂小结,焦耳定律,电流的热效应
30、,焦耳定律,特征：电流通过导体会发热,探究电流热效应跟哪些因素有关,表述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。,公式： Q = I2Rt,Q = I2Rt的推导公式的应用,1.现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1R2，分别接 入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情 况是 （ ） A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断2.将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W” 的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V 的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最 大的是 （ ） A.电烙铁 B.充电器 C.电风扇 D.一样多,B,A,随堂训练,3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？,解：,因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以,Q=W=Pt=40W1060s=24000J,随堂训练,4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。,解：, P=I2R,随堂训练,