15.1 電能表與電功（課件）(42)蘇科版九年級(jí)物理下冊(cè)同步教學(xué)課件

第十五章江蘇科學(xué)技術(shù)出版社九年級(jí)下冊(cè)

電熱水器、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、電冰箱、空調(diào)……各種各樣的家用電器已成為人們生活中不可缺少的伴侶盡管它們的結(jié)構(gòu)、功能有極大差異，但它們工作時(shí)都要消耗電能，并且都會(huì)有電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。豐富多彩的電器世界電功電能表一、電能表與電功1導(dǎo)入新課你知道一個(gè)月你家要交多少電費(fèi)嗎？供電部門(mén)是根據(jù)什么來(lái)計(jì)算電費(fèi)的嗎？在我們的家庭電路中，你一定會(huì)找到如圖所示的一個(gè)電表，你知道它的作用嗎？看一看想一想第1節(jié)電能表與電功2學(xué)習(xí)新課1.電能表①電能表：用來(lái)測(cè)量電路消耗電能多少的儀表叫作電能表。②常用的電能表：電子式和感應(yīng)式兩種。感應(yīng)式電能表電子式電能表一、電能表③電子式電能表的技術(shù)參數(shù)“220V”表示電能表適用的額定電壓（正常工作電壓）.“10A”表示基本電流，它是確定電能表有關(guān)特性的電流值；“40A”是電能表能滿足測(cè)量準(zhǔn)確要求，且能長(zhǎng)期運(yùn)行的最大電流值?！?0Hz”表示電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用.“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h電能，電能表指示燈閃爍的次數(shù).電能表的計(jì)量單位為千瓦時(shí)（kW?h）一、電能表

感應(yīng)式電能表的“電能表常數(shù)”與電子式不同，一般標(biāo)有“××××r/kW·h”。例如該電能表標(biāo)有“1200r/kW·h”，表示電路每消耗1kW·h的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1200轉(zhuǎn).一、電能表④感應(yīng)式電能表的技術(shù)參數(shù)⑤電能表的讀數(shù)（以感應(yīng)式電能表為例）最后一位是小數(shù)電能表當(dāng)前的示數(shù)為1380.6kW·h電能表的計(jì)量單位是千瓦時(shí)，符號(hào)為kW·h，俗稱(chēng)度。一、電能表在數(shù)值上等于功率為1kW的用電器工作1h所消耗的電能。1kW·h=3.6×106J

觀察電能表表盤(pán)上前后兩次的示數(shù)，它們的示數(shù)差即是用電器消耗的電能值。⑥電能表測(cè)量消耗的電能一、電能表

【例題1】小明家中一周前、后電能表示數(shù)如圖所示，小明家所在地區(qū)每度電的電費(fèi)是0.5元，請(qǐng)你估算他一周需要付多少電費(fèi)。這周用電823.3kW·h-781.5kW·h=41.8kW·h

電費(fèi)0.5元/（kW·h）×41.8kW·h=20.9元

表盤(pán)的最右一位為小數(shù)一、電能表各類(lèi)用電器是如何將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能呢？其他形式的能電能我們知道：家里的用電器工作時(shí)，電能表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化，這說(shuō)明用電器消耗了電能，即電能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量。下面我們分析用電器是如何將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的。轉(zhuǎn)化二、電功機(jī)械能增加電流做功電能減少

①以人騎電動(dòng)車(chē)進(jìn)行分析二、電功蓄電池中的電能減少。

電動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流做功。

電動(dòng)車(chē)的機(jī)械能在增加。

蓄電池工作時(shí)，電流在做功，電能減少，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能增加。電流就做了多少功電池減少了多少電能車(chē)的機(jī)械能就增加多少這個(gè)過(guò)程是通過(guò)電流做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。二、電功二、電功電流做功105焦耳對(duì)電水壺里的水加熱，水溫度升高，如果增加了105焦耳的內(nèi)能，則一定消耗了105焦耳的電能，在這過(guò)程中，電流做功為105焦耳。有105焦耳電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能=

②對(duì)電水壺的水加熱進(jìn)行分析電流做了多少功有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能

1.電功電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程是電流做功的過(guò)程，電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能。二、電功電流所做的功叫作電功。轉(zhuǎn)化內(nèi)能機(jī)械能化學(xué)能光能①各類(lèi)用電器都是以電流做功的形式將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電能電流做功②用電功的大小來(lái)量度用電器消耗的電能的多少。……

2.對(duì)電功的理解二、電功15.1比較兩個(gè)燈泡的亮暗活動(dòng)進(jìn)行猜想提出問(wèn)題二、電功①可能與電流有關(guān)；下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究“燈泡的亮暗”與哪些因素有關(guān)?

燈泡的亮暗與哪些因素有關(guān)?②可能與電壓有關(guān)；……設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①控制變量法：保持電流、通電時(shí)間一定，探究電功與電壓的關(guān)系（兩盞小燈串聯(lián)）；保持電壓、通電時(shí)間一定，探究電功與電流的關(guān)系（兩盞小燈并聯(lián)）。②轉(zhuǎn)化法：在一定時(shí)間內(nèi)，電流做功越多，小燈越亮。1.研究方法:二、電功設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2.實(shí)驗(yàn)器材:干電池2～3節(jié)、兩個(gè)阻值不等的小燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表及導(dǎo)線。3.實(shí)驗(yàn)方法:①如圖所示，將兩個(gè)電阻不等的白熾小燈泡串聯(lián)在電路中。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，比較兩個(gè)燈泡的亮暗和兩只電壓表的示數(shù).二、電功設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3.實(shí)驗(yàn)方法:②如圖所示，將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，比較兩個(gè)燈泡的亮暗和兩只電流表的示數(shù).二、電功進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)①如圖所示，將兩個(gè)電阻不等的白熾燈泡串聯(lián)在電路中。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，比較兩個(gè)燈泡的亮暗和兩只電壓表的示數(shù).現(xiàn)象：兩個(gè)白熾燈泡串聯(lián)在電路中，甲燈更亮，其兩端的電壓也大。二、電功進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)現(xiàn)象：兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電路中，乙燈更亮，通過(guò)的電流也大。②如圖所示，將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電路中，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，比較兩個(gè)燈泡的亮暗和兩只電流表的示數(shù).二、電功兩個(gè)燈泡串聯(lián)時(shí)，通過(guò)燈泡的電流相等。因此，電壓越高，電流做的功越多，燈泡就越亮。兩個(gè)燈泡并聯(lián)時(shí)，燈泡兩端的電壓相等。因此，電流越大,用流做的功越多，燈泡就越亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析與論證進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可得出：電流所做的功與電壓、電流、通電時(shí)間成正比二、電功

W=UIt

1焦=1伏·1安·1秒②公式：電功=電壓×電流×通電時(shí)間①物理學(xué)規(guī)定：電功等于電壓、電流與通電時(shí)間的乘積。t

表示通電時(shí)間

I

表示電流

U

表示電壓

③國(guó)際單位：焦耳（J）常用單位：千瓦時(shí)（KW·h）3.電功

1kw·h=3.6×106J1J=1V·1A·1S二、電功3課堂總結(jié)

1.電能表：用來(lái)測(cè)量電路消耗電能多少的儀表。①計(jì)量單位：千瓦時(shí)（kW?h），俗稱(chēng)度。②額定電壓:220V；③基本電流與最大電流：例如10（20）A；④電能表常數(shù)：“1600imp/kW·h”或“3200r/kW·h”2.電能表的參數(shù)4.電功：電流所做的功。計(jì)算：W=UIt5.單位：國(guó)際單位是焦耳（J）1J=1V×1A×1s

常用單位是千瓦時(shí)（kW?h）3.電能表測(cè)量電能：電能表表盤(pán)上前后兩次示數(shù)

之差即是用電器消耗的電能值。電能表與電功電能表電功課堂總結(jié)6.單位換算：1kw·h=3.6×106J4WHAT?WHY?WOW

1.關(guān)于電功，有下列三種說(shuō)法：①用電器通電的時(shí)間越長(zhǎng)，電流做的功越多；②通過(guò)用電器的電流越大，電流做的功越多；③用電器兩端的電壓越高，電流做的功越多。請(qǐng)分析上述說(shuō)法各自成立的條件。本題中只有在控制電流、電壓不變時(shí)，說(shuō)法①才成立；在控制電壓、時(shí)間不變時(shí)，說(shuō)話②才成立；在控制電流、時(shí)間不變時(shí)，說(shuō)法③才成立。四、課外實(shí)踐與練習(xí)——WWW2.小明家的電能表，2月底的示數(shù)為

，3月底的示數(shù)為

。若按每千瓦時(shí)0.52元計(jì)算，則小明家3月份應(yīng)交電費(fèi)多少元?他家3月份消耗的電能是多少焦?2138221782四、課外實(shí)踐與練習(xí)——WWW小明家3月份消耗的電能

W=（2178.2-2138.2）kW·h=40kW·h電費(fèi)0.52元/（kW·h）×40kW·h=20.8元3月份消耗的電能W=40kW·h=3.6×106J×40=1.44×108J3.將額定電壓為220V的電暖器接入家庭電路中。先將電暖器的調(diào)溫旋鈕調(diào)到高溫?fù)?，若此時(shí)通過(guò)電暖器的電流為7.27A，則在15min內(nèi)電流將做多少功?若將調(diào)溫旋鈕調(diào)到低溫?fù)?，此時(shí)通過(guò)電暖器的電流為2.73A，則在15min內(nèi)電流將做多少功?該電暖器在這30min內(nèi)一共消耗多少電能?四、課外實(shí)踐與練習(xí)——WWWW1=UI1t=220V×7.27A×15×60S=1.44×106JW2=UI2t=220V×2.73A×15×60S=5.4×105JW=W1+W2=1.44×106J+5.4×105J=1.98×106J5課堂練習(xí)①電能表的計(jì)量單位是

。

②“220V”表示_____________________。③電能表表盤(pán)上的“10（20）A”

表示______________________________________________。④電能表表盤(pán)上的“3000r/kw·h”

表示_______________________________________________。五、課堂練習(xí)

1.觀察感應(yīng)式電能表的表盤(pán)，回答以下問(wèn)題：正常工作電壓220伏“10A”表示基本電流；“20A”是能長(zhǎng)期運(yùn)行的最大電流值。每消耗1kw·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)3000圈。千瓦時(shí)（kW?h）五、課堂練習(xí)

W=UIt=2.5V×0.3A×120s=90JW能=W=90J消耗的電能電流做的功

t=2min=120s2．一個(gè)小燈泡的兩端加2.5V電壓時(shí)，通過(guò)的電流是0.3A，它在這種情況下通電2min，電流做了多少功?消耗的電能是多少?五、課堂練習(xí)

3.有一只節(jié)能燈接在220V的家庭電路中，通過(guò)它的電流為100mA，計(jì)算這只燈使用2h消耗多少度電？

I=100mA=0.1A這只節(jié)能燈工作2h消耗的電能是0.044kW·h，即0.044度。

W=UIt

=220V×0.1A×7200S=1.584×105J=0.044kW·ht=2h=7200s1kw·h=3.6×106J4.小明在家中拍到一張電能表照片，如圖，他仔細(xì)觀察照片后，得到下列結(jié)論，你認(rèn)為正確的是（）A.電能表的轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/度B.電能表的最大電流為10AC.拍照片時(shí)，小明家已消耗的電能為79862kW?hD.拍照片時(shí)，小明家已消耗的電能為7986.2

JA五、課堂練習(xí)

A.該電能表的轉(zhuǎn)速為3000R/(kW?h)；故A正確；B.該電能表持續(xù)工作時(shí)的最大電流為20A，故B錯(cuò)誤；C.拍照片時(shí)電能表的示數(shù)為7986.2kW?h，也就是說(shuō)小明家已消耗的電能為7986.2kW?h，故CD錯(cuò)誤。所以選A。5．對(duì)于不同電路里的兩個(gè)用電器，下列說(shuō)法中正確的是（）A.用電器中電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做的功就一定越多B.在相等的時(shí)間里，用電器中的電流越大，電流做的功就一定越多C.在相等的時(shí)間里，用電器兩端的電壓越大，電流做的功就一定越多D.消耗的電能越多，電流做的功一定越多根據(jù)電功公式W=UIt可知，電功的大小和電流、電壓、通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān)，只知道其中兩個(gè)因素，無(wú)法確定功的多少，所以ABC錯(cuò)誤；電流做功的過(guò)程是把電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能的過(guò)程，消耗的電能越多，電流做功就越多。D五、課堂練習(xí)

選項(xiàng)D正確。6．電子式電能表表盤(pán)上標(biāo)有“3000imp/(kw·h)”字樣，將某用電器單獨(dú)接在該表上工作20min，電能表指示燈閃爍了300次，該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)____kw·h，該電能表在工作時(shí)本身_____（填“消耗”或“不消耗”）電能。該用電器在20min內(nèi)消耗的電能：

W=300×（1/3000）

kW·h=0.1kw·h。電能表自身要工作，電子式電能表會(huì)閃爍，因此消耗少量的電能。0.1五、課堂練習(xí)

消耗7．如圖所示，電源電壓U=12V且保持不變，RL=R1=12Ω。當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.2A。求：（1）電阻R2的阻值是多大？（2）當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，10s內(nèi)燈L消耗的電能是多少？(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)五、課堂練習(xí)

（1）當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，R1短路，R2與L并聯(lián)，則U2＝UL＝U＝12V，

IL＝UL

/RL＝12V/12Ω=1A

所以I2＝I總－IL＝1.2A－1A＝0.2A，

電阻R2的阻值是R2＝U2

/I2＝12V/0.2A＝60Ω8.在“探究電流做功多少與電壓、電流的關(guān)系”的活動(dòng)