15.1 电能表与电功（课件）-苏科版九年级物理下册同步教学精美课件

①因ppt使用的是高质量视频，故资源比较大（本ppt约85MB）。②所用视频资源已全部内嵌在ppt中，不需另外下载。③本节ppt共46页、2个视频，可根据需要选择点播，比较方便。④本ppt使用PowerPoint制作，画面比例为 宽屏16:9， 建议使用PowerPoint播放。①演示实验——《探究电功与电压、电流的关系》 ②课堂总结——《电能与电功》致老师同学们视频资源清单 说明：部分视频来源于网络，版权归原作者所有， 如涉及版权问题，请及时联系我们删除。九年级下册 电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调……各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣 尽管它们的结构、功能有极大差异，但它们工作时都要消耗电能，并且都会有电能转化为内能。丰富多彩的电器世界电 功 电能表一、电能表与电功1导入新课你知道一个月你家要交多少电费吗？供电部门是根据什么来计算电费的吗？　在我们的家庭电路中，你一定会找到如图所示的一个电表，你知道它的作用吗？看一看想一想2学习新课1. 电能表①电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表叫作电能表。②常用的电能表：电子式和感应式两种。一、电能表③电子式电能表的技术参数“220V”表示电能表适用的额定电压（正常工作电压）.“10A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；“40A”是电能表能满足测量准确要求，且能长期运行的最大电流值。“50Hz”表示电能表在频率为50Hz的交流电路中使用.“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h电能，电能表指示灯闪烁的次数.电能表的计量单位为千瓦时（kW•h）一、电能表 感应式电能表的“电能表常数” 与电子式不同， 一般标有“× × × × r/kW·h”。例如该电能表标有“1200r/kW·h”，表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过1200转.一、电能表④感应式电能表的技术参数⑤电能表的读数（以感应式电能表为例）最后一位是小数电能表当前的示数为 1380.6kW·h电能表的计量单位是千瓦时，符号为kW·h，俗称度。一、电能表在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。1kW·h=3.6×106J 观察电能表表盘上前后两次的示数，它们的示数差即是用电器消耗的电能值。⑥电能表测量消耗的电能一、电能表 【例题1】小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，请你估算他一周需要付多少电费。 这周用电 823.3kW·h-781.5kW·h=41.8kW·h 电费 0.5元/（kW·h）×41.8kW·h=20.9元 表盘的最右一位为小数一、电能表各类用电器是如何将电能转化为其他形式的能呢？其他形式的能电能我们知道：家里的用电器工作时，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量。 下面我们分析用电器是如何将电能转化为其他形式能的。转化二、电功机械能增加电流做功电能减少 ①以人骑电动车进行分析 二、电功 蓄电池工作时，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车的机械能就增加多少这个过程是通过电流做功来实现的。二、电功二、电功电流做功105焦耳对电水壶里的水加热，水温度升高，如果增加了105焦耳的内能，则一定消耗了105焦耳的电能，在这过程中，电流做功为105焦耳。有105焦耳电能转化为内能= ②对电水壶的水加热进行分析电流做了多少功有多少电能转化成其他形式的能 1. 电功 电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。二、电功电流所做的功叫作电功。转化 内 能机械能化学能 光 能①各类用电器都是以电流做功的形式将电能转化为其他形式的能。电能电流做功②用电功的大小来量度用电器消耗的电能的多少。…… 2. 对电功的理解 二、电功进行猜想提出问题二、电功 ①可能与电流有关；下面我们通过实验探究“灯泡的亮暗”与哪些因素有关? 灯泡的亮暗与哪些因素有关? ②可能与电压有关； … …设计实验① 控制变量法：保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系（两盏小灯串联）；保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系（两盏小灯并联）。②转化法：在一定时间内，电流做功越多，小灯越亮。 1. 研究方法:二、电功设计实验2. 实验器材:干电池2～3节、两个阻值不等的小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、电压表及导线。3. 实验方法: ①如图所示，将两个电阻不等的白炽小灯泡串联在电路中。闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电压表的示数.二、电功设计实验3. 实验方法:②如图所示，将这两个灯泡并联在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电流表的示数.二、电功进行实验与收集证据 ①如图所示，将两个电阻不等的白炽灯泡串联在电路中。闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电压表的示数.现象：两个白炽灯泡串联在电路中，甲灯更亮，其两端的电压也大。二、电功进行实验与收集证据现象：两个灯泡并联在电路中，乙灯更亮，通过的电流也大。②如图所示，将这两个灯泡并联在电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，比较两个灯泡的亮暗和两只电流表的示数.二、电功两个灯泡串联时，通过灯泡的电流相等。因此，电压越高，电流做的功越多，灯泡就越亮。两个灯泡并联时，灯泡两端的电压相等。因此，电流越大,用流做的功越多，灯泡就越亮。实验结论分析与论证进一步实验可得出：电流所做的功与电压、电流、通电时间成正比二、电功 W = UIt 1焦 =1伏·1安·1秒②公式：电功=电压×电流×通电时间① 物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。t 表示通电时间 I 表示电流 U 表示电压 ③国际单位：焦耳（J）常用单位：千瓦时（KW·h）3. 电功 1kw·h=3.6×106J1J =1V·1A·1S二、电功二、电功④电功的推导计算公式W＝I2Rt 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。 解 电暖器消耗的电能 W=（4323.4-4321.8）kW·h=1.6×3.6×106J=5.76×106J 由电功的公式W=UIt可得，通过电暖器的电流 答 通过电暖器的电流约为3.64A.二、电功视频讲解——《探究电功与电压、电流的关系》二、电功3课堂总结 1. 电能表：用来测量电路消耗电能多少的仪表。①计量单位：千瓦时（kW•h），俗称度。②额定电压: 220V；③基本电流与最大电流：例如10（20）A；④电能表常数：“1600imp/kW·h”或“3200r/kW·h”2. 电能表的参数4. 电功：电流所做的功。计算：W=UIt5. 单位：国际单位是焦耳（J） 1J=1V×1A×1s 常用单位是千瓦时（kW•h）3. 电能表测量电能：电能表表盘上前后两次示数 之差即是用电器消耗的电能值。电能表与电功电能表电 功课堂总结6.单位换算：1kw·h=3.6×106J视频总结4WHAT•WHY•WOW 1. 关于电功，有下列三种说法：①用电器通电的时间越长，电流做的功越多；② 通过用电器的电流越大，电流做的功越多；③ 用电器两端的电压越高，电流做的功越多。请分析上述说法各自成立的条件。本题中只有在控制电流、电压不变时，说法①才成立；在控制电压、时间不变时，说话②才成立；在控制电流、时间不变时，说法③才成立。四、课外实践与练习——WWW2. 小明家的电能表，2月底的示数为 ，3月底的示数为 。若按每千瓦时0.52元计算，则小明家3月份应交电费多少元?他家3月份消耗的电能是多少焦?四、课外实践与练习——WWW小明家3月份消耗的电能 W=（2178.2-2138.2）kW·h=40 kW·h电费 0.52元/（kW·h）×40kW·h=20.8元3月份消耗的电能 W=40 kW·h=3.6×106J×40 =1.44×108J3. 将额定电压为220V的电暖器接入家庭电路中。先将电暖器的调温旋钮调到高温挡，若此时通过电暖器的电流为7.27A，则在15min内电流将做多少功?若将调温旋钮调到低温挡，此时通过电暖器的电流为2.73A，则在15min内电流将做多少功?该电暖器在这30min内一共消耗多少电能?四、课外实践与练习——WWW W1= UI1t= 220V×7.27A×15×60S= 1.44 ×106J W2= UI2t= 220V×2.73A×15×60S= 5.4 ×105J W= W1+W2=1.44×106J +5.4×105J= 1.98 ×106J5课堂练习 ①电能表的计量单位是 。 ② “220V”表示 _____________________。 ③电能表表盘上的“10（20）A” 表示 ______________________________________________。 ④电能表表盘上的“3000r/kw·h” 表示 _______________________________________________。五、课堂练习 1. 观察感应式电能表的表盘，回答以下问题：正常工作电压220伏“10A”表示基本电流；“20A”是能长期运行的最大电流值。每消耗1kw·h的电能，电能表的转盘转动3000圈。千瓦时（kW•h）五、课堂练习 W=UIt=2.5V×0.3A×120s=90JW能=W=90J消耗的电能电流做的功 t=2min=120s 2．一个小灯泡的两端加2.5V电压时，通过的电流是0.3 A，它在这种情况下通电2min，电流做了多少功? 消耗的电能是多少?五、课堂练习 3. 有一只节能灯接在220V的家庭电路中，通过它的电流为100mA，计算这只灯使用2h消耗多少度电？ I=100mA=0.1 A 这只节能灯工作2h消耗的电能是0.044 kW·h，即0.044 度。 W = UIt = 220V×0.1A×7200S = 1.584×105J = 0.044 kW·h t=2h=7200s 1kw·h=3.6×106J4. 小明在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（ ）A. 电能表的转速为1200转/度B. 电能表的最大电流为10AC. 拍照片时，小明家已消耗的电能为79862 kW⋅hD. 拍照片时，小明家已消耗的电能为7986.2 JA五、课堂练习 A. 该电能表的转速为3000R/(kW⋅h)；故A正确；B. 该电能表持续工作时的最大电流为20A，故B错误；C. 拍照片时电能表的示数为7986.2kW⋅h，也就是说小明家已消耗的电能为7986.2kW⋅h，故CD错误。所以选A。5．对于不同电路里的两个用电器，下列说法中正确的是（ ）A.用电器中电流越大，通电时间越长，电流做的功就一定越多B.在相等的时间里，用电器中的电流越大，电流做的功就一定越多C.在相等的时间里，用电器两端的电压越大，电流做的功就一定越多D.消耗的电能越多，电流做的功一定越多 根据电功公式W=UIt可知，电功的大小和电流、电压、通电时间三个因素有关，只知道其中两个因素，无法确定功的多少，所以ABC错误； 电流做功的过程是把电能转化成其它形式的能的过程，消耗的电能越多，电流做功就越多。D五、课堂练习 选项D正确。6．电子式电能表表盘上标有“3000imp/( kw·h)”字样，将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次，该用电器在上述时间内消耗的电能为_____ kw·h，该电能表在工作时本身_____（填“消耗”或“不消耗”）电能。该用电器在20min内消耗的电能： W=300×（1/3000） kW·h=0.1 kw·h。电能表自身要工作，电子式电能表会闪烁，因此消耗少量的电能。0.1五、课堂练习 消耗7．如图所示，电源电压U=12V且保持不变，RL=R1=12 Ω。当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2 A。求：（1）电阻R2的阻值是多大？（2）当S1、S2都断开时，10s内灯L消耗的电能是多少？(不计温度对灯丝电阻的影响)五、课堂练习 （1）当S1、S2闭合时，R1短路，R2与L并联， 则 U2＝UL＝U＝12 V， IL＝ UL /RL＝12V/ 12 Ω =1 A 所以 I2＝I总－IL＝1.2 A－1 A＝0.2 A， 电阻R2的阻值是 R2＝U2 /I2＝12V/0.2A ＝60 Ω电源电压U=12V，RL=R1=12 Ω。当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2 A。求：（2）当S1、S2都断开时，10s内灯L消耗的电能是多少？五、课堂练习 （2）当S1、S2都断开时，R1与L串联， 则10s内灯L消耗的电能是WL＝ULILt＝I2RLt＝（0.5A）2×12Ω×10s＝30J 8. 在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中，同学们设计了如图所示的甲、乙两个电路。五、课堂练习 ①实验中通过比较 比较相同时间内电流做功的多少。②利用图甲可以研究电流做功多少与 的关系，观察到的现象是 。灯泡的亮度电压电压表的示数越大，灯越亮②图甲两灯串联，电流相等，由W=UIt可知，这是探究电功与电压的关系；观察到的现象：电压表的示数越大，灯越亮。③在如图乙的实验中，为了验证电功与电流的关系，我们应该选择__________规格(选填“相同”或者“不相同”)的小灯泡。不相同五、课堂练习 图乙电路，两灯并联，电压相等，是为了验证电功与电流的关系，要让电压和通电时间相同，电流不同，需要选择规格不相同的小灯泡实验。④某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端的电压，他设计的实验方案中存在什么问题：_______________。五、课堂练习 灯泡两端电压改变时，通过灯泡的电流也发生了变化，没有利用控制变量的物理方法。研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，由图丙可知：调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，也改变了灯泡中的电流，所以不能研究电流做功与电压关系。丙