初中物理沪科版（2024）九年级全册第一节 电流做功优秀教案设计

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我们的时代是一个电气时代，各种各样的用电器为我们的生活提供了极大便利. 关于用电器，同学们了解多少？
1. 从能量转化的角度认识电能，能简单描述电能和我们生活的关系.2. 认识电流做功的相关因素，会计算电功的大小 .3. 会读家用电能表，会通过电能表计算家庭电费，有节约用电的意识.
夏天傍晚，小明房间开着电风扇和电灯在做作业，妈妈在厨房使用电饭锅做饭，爸爸在客厅看电视……
各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用.
用电器是如何利用电能工作的呢？
用电器将电能转化成其他形式能.
想一想：用电器工作时，电能是如何转化为其他形式能？
用电器工作的过程就是利用电能做功，将电能转化为其他形式的能量的过程.
思考：做功的实质是什么？
电流做的功叫电功，用W 表示 .
电流做功的实质是电能转化为其他形式的能.
用电器就消耗了多少电能
就有多少电能转化成其他形式的能
科学家通过大量研究发现：
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)
电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比.
适用于计算任何情况下电流所做的功
推导公式：由W＝UIt 和欧姆定律 可得,
(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)电功推导公式的适用条件：只适用于纯电阻电路.
纯电阻元件：将电能全部转化为内能的用电器，例如：电热水壶、电饭煲、电烤箱等;非纯电阻元件：将电能转化为内能和其他形式的能，例如：电风扇、电视机、电脑等
国际单位：_____，简称____，符号是____. 生活中的电能单位：_____，________，符号_______.
换算关系：1度=___kW·h=_________J.
相当于功率为1 kW的用电器工作1 h所消耗的电能
安时容量=放电电流(A)×放电时间(h) 　　750 mA·h= 750 mA×1 h　　W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6 V，安时容量为750 mA·h.它充满电后所储存的电能是_______J.
拓展：用电池容量计算电能
1. 注意公式中各物理量的单位：
联系：①电能转化为其他形式的能的多少，用电功的大小来衡量； ②二者符号和单位均相同
当电压U 的单位为V，电流 I 的单位为A，时间t 的单位为s时，电功的单位才是 J(焦耳)
区别：电能是状态量，电功是过程量
2. 注意电能与电功的区别与联系：
你知道1度电能帮我们完成多少工作吗？
例1 以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是 (　　)A. 电风扇 B. 电水壶 C. 电饭煲 D. 电视机
电能→光能、内能和声能
例2 一电熨斗的电热丝的阻值为85 Ω.接在电压是220 V的家庭电路中. 求:(1)通过该熨斗电热丝的电流是多大?
(2)工作 90 min，该电熨斗消耗的电能为多少?
(2)通电时间为90 min=5 400 s，根据电功的计算公式，得 工作 90 min，该电熨斗消耗的电能 W＝UIt＝220 V×2.59 A×5 400 s ≈ 3.08×106 J
节能，是一种习惯，更是一种生活态度！
——世界自然基金会应对全球气候变化提出的一项全球节能活动.
每年三月最后一个星期六当地晚上8：30，个人、社区、企业和政府自愿自发参加，关上不必要的照明和耗电产品一个小时，来表明大家对自然保护的关切和对环保的支持.
电能表(又称电度表)：是测量电功的仪表.
观察你家的电能表，上面的数字、符号各代表什么？与同学交流一下.
●“220 V” 表示这个电能表应该在220 V 的电路中使用
●“3(6) A”表示这个电能表的标定电流为 3 A，额定最大电流为6 A. 电能表工作时的电流不应超过额定最大电流
●“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz 的交流电路中使用
单位：kW·h(千瓦·时)
revlutin：“转”
Impulse：“脉冲”
如何用电能表测算一小时内空调消耗的电能？
前提条件：在家庭电路中，只有空调单独工作.
关掉所有用电器的开关，记录此时电能表表盘上的示数W初.
只将空调接入家庭电路，一小时后，再次记录电能表表盘上的示数W末.
两次示数差即是所求的电能值
W初=______kW·h
W末=_______ kW·h
∆W=W末 －W初=5 547.8 kW·h－5 546.7 kW·h=1.1 kW·h
小明家空调工作一小时需要消耗的电能：
电能表的最后一位是小数位
小明还想测量单独一盏台灯工作一小时消耗的电能，用前面方法测量时，发现电能表示数没有变化，还有其他方法可以测量吗？
在家庭电路中，只有台灯单独工作一小时，若电能表转120圈，则该台灯在此段时间消耗多少电能？
n 实际转数：表示电能表转盘在某段时间的转数.N 标定转数：表示电能表铭牌上标着每消耗1 kW·h 的电能，电能表转盘的转数.
3 000 r/(kW·h)
=0.04 kW·h
例 (2023宿迁改编)关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是(　　)A. 电能表的示数为 2 023.6 JB. 电能表能正常工作的最大电流是40 AC. 家中用电器消耗1 J电能，该电能表 指示灯闪烁 1 600次D. 此电能表可以接在 380 V 的电路中使用
例2 月初、月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示.小明家的用电器这个月消耗了多少电能？用电的价格是0.48元/kW·h，小明家这个月应交多少电费？
解：由图可知，小明家的用电器这个月消耗的电能 W=561.2 kW·h-478.2 kW·h=83 kW·h
这个月应交的电费为0.48元/kW·h×83 kW·h =39.84 元
月末电能表示数：561.2 kW·h
月初电能表示数：478.2 kW·h
拓展：结合图像计算电能及相关物理量
第二步：明确图像中横轴和纵轴各自表示的物理量，并从图像中读出有关信息.
第三步：根据电功的公式及串、并联电路的特点求解
第一步：判断电路的连接方式：串联还是并联，或者是只有一个用电器的简单电路.
如图甲所示，定值电阻R和灯泡L串联在电路中，图乙是灯泡L、定值电阻R的电流I随电压U变化的关系图像．闭合开关S，电流表的示数为0.25 A，则此时小灯泡L的阻值为____Ω，整个电路10 s消耗的电能是______J.
则电源电压U=UR+UL=9 V+6 V=15 V，
电阻R两端的电压UR=9 V
灯泡L两端的电压UL=6 V
则整个电路10 s消耗的电能W=UIt=15 V×0.25 A×10 s=37.5 J
如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压的关系图像，将灯泡L和电阻R并联接入电路，已知通过灯泡的电流为0.5 A时，则电源电压为___V，电阻R在30 s内消耗的电能为_____J.
灯泡的电阻受温度影响，电阻随电压的变化而变化，因此图像中的曲线为小灯泡的I-U图像，直线段为电阻R的I-U图像；
灯泡L两端的电压UL=3 V
→电源电压U=UR=UL=3 V
→由图得，IR=0.3 A
↓电阻在30s内消耗的电能W=URIRt=3 V×0.3 A×30 s=27 J
1kW·h=___________
电流所做的功叫做电功，用符号___表示.
电流做功的过程就是_____转化为其他形式的能量的过程. 电流做了多少功，就要消耗多少电能.
对电能表表盘的认识——见下页
●“220 V” 表示这个电能表_________________________
●“3(6)A”表示这个电能表_____________________________ ______.电能表工作时的电流不应超过_____________
●“50 Hz”表示这个电能表______ ________________________
应该在220 V 的电路中使用
标定电流为 3 A，额定最大电流为6 A
在频率为50 Hz 的交流电路中使用
1. (2023徐州)灯泡中有电流时，灯泡发光．关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是(　　)A. 灯泡消耗的电能全部转化成了光能B. 因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了C. 电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能D. 光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量　
通过用电器的电流只与用电器的电阻和两端电压有关
由能量守恒定律可知，光能必然转化为了其他形式的能
2. 小明对家中某一天晚上的用电情况进行测试.测试前，家中电能表的示数如图(a)所示，测试后，电能表的示数如图(b)所示，则该晚小明家消耗电能____kW•h；若以每度电0.5元计算，应缴电费____元；如图(c)所示是某电能表上的铭牌，则该天晚上他家电能表转盘共转了______转.
测试前，电能表的示数W1=1 342.0 kW•h
测试后，电能表的示数W2=1 346.8 kW•h
W=W2 －W1=4.8 kW·h
电能表转盘转数n=9 600
3. 阻值为4 Ω的小灯泡同一个阻值为2 Ω的定值电阻串联在6 V的电源上，则通电1 min后，电流通过小灯泡所做的功是多少？
解：由题意可知，灯泡L与定值电阻R串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
通电1 min后电流通过小灯泡所做的功 WL=ULIt=I2RLt=(1 A)2×4 Ω×60 s=240 J
阻值为4 Ω的小灯泡同一个阻值为2 Ω的定值电阻并联在6 V的电源上，则通电1 min后，电流通过小灯泡所做的功是多少？