电能的量度-华东师大版九年级上册科学

第六章

电能

第二节

电能的量度1

1、电功：

电流所做的功叫做电功（W）。

一、电功电功的单位：

，符号

；

焦耳J电能电动机机械能电热器内能电灯内能、光能电流做功的实质：

电流做功的过程，实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。

下面几种情况电流做功是电能转化为什么能？

1、正在使用的吹风机。

2、家中取暖的电热毯。

3、正在洗衣服的洗衣机。4、收看电视机。

电能转化为机械能和热能电能转化为热能电能转化为机械能电能转化为光能、声能和热能电流做功多少的影响因素：

1、实验和理论研究表明：

电流在某段电路上做功的多少与电路两端的电压、电路中的电流和通电时间有关。活动1、在通电时间和电流相同的情况下，电压越大，电流所做的功越多。2、在通电时间和电压相同的情况下，电流越大，电流所做的功越多。3、在电压和电流相同的情况下，通电时间越长，电流所做的功越多。试用已有的经验来解释以下观点：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焦耳伏特安培秒例题1：教室里的日光灯，通过的电流约0.18安，通电10分钟电流做了多少功？解：W=UIt

=220V×0.18A×600s

答：电流做功23760焦。=23760J要使一寒冷的房间迅速暖和起来，用哪个空调更快？想一想1、电功率是反映电流做功快慢的物理量。电功率2、电功率：单位时间内电流所做的功(P)。3、电功率的单位：瓦特W千瓦kW兆瓦MW4、1瓦特=1焦耳/秒＝1伏·安比较用电器电功率的大小探照灯的大，因为它更亮！手电筒探照灯判断电功率大小的常用方法：电能转化为其它形式的能越快，电功率越大！

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电能的量度2想一想：什么是额定电压和额定功率？额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率。看一看：仔细观察一只家庭照明用灯泡，你能说出灯泡上字样的含义？额定功率“220伏”：灯泡正常工作时的电压是220V---额定电压“100瓦”：灯泡在额定电压下工作时的电功率是100W思考：该灯泡接入不同电压的电路中，消耗的电功率一定是100瓦吗？---额定功率额定功率思考：一个标有“PZ220---100”字样的家庭照明灯泡（1）它的额定电压、额定功率各是多少？额定电压：220伏

额定功率：100瓦（2）接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系？

实际电压：220伏

实际功率：等于100瓦额定功率思考：如果将它改接到300伏的电路中。问：（1）它的额定电压、额定功率各是多少？额定电压：220伏

额定功率：100瓦（2）接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系？实际电压：300伏

实际功率：大于100瓦额定功率思考：如果将它改接到100伏的电路中。问：（1）它的额定电压、额定功率各是多少？额定电压：220伏

额定功率：100瓦（2）接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系？

实际电压：100伏

实际功率：小于100瓦额定功率实际电压：将用电器接入某一电路中时，电路所提供的电压。实际功率：用电器在电路中实际上所消耗的功率。实际值与额定值间的关系:（1）当U实=U额时，P实=P额（2）当U实<U额

时，P实<P额（3）当U实>U额

时，P实>P额用电器正常工作用电器都不正常工作额定功率1、一个用电器工作时，有几个额定电压，有几个实际电压？2、一个用电器工作时，有几个额定功率，有几个实际功率？3、一些家用电器铭牌上的额定电压为何都为220V？

一个额定电压，无数个实际电压一个额定功率，无数个实际功率我们国家家庭电路的电压为220V额定功率4、如果将一个额定电压为110V的用电器直接接入到我国的家庭电路的电压下会导致什么后果？5、为什么在用电高峰期时，家里的白炽灯会比平常的暗些？注意事项：1.购买电器时要根据实际所需选择合适的功率。2.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。因电压过高而烧坏电网负荷大，电路中的电压过低

把标着“220V40W”的甲灯和“220V100W”的乙灯串联在电压是220V的电路中，则实际电路中甲、乙两灯谁比较亮？前题是假定灯丝的热态电阻基本不变,求出甲灯和乙灯的电阻R甲=U^2/W甲=220^2/40=1210欧R乙=484欧,串联电流相等I=U/（R甲+R乙）=220/（1210+484）≈0.13A,实际功率：W甲；W乙≈在串联时,甲灯的亮度要大于乙灯,

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电能的量度3请同学们思考两个问题。电功率是表示什么的物理量?有哪些计算的方法?电功率的计算公式P=W/tP=UI电功率是表示消耗电能快慢的物理量回顾“测量小灯泡的电阻”的实验,能想办法测量小灯泡的电功率吗?根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.1、知道实验原理2、会用电压表电流表测小灯泡电功率3、理解额定功率和实际功率探究目标设计实验进行实验分析论证交流评估探究过程2.明确实验原理3.确定需测量的物理量1.明确实验目的U、I测量小灯泡电功率，探究实际功率和额定功率的关系。P=UI设计实验AV

为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压使其达到一定值，于是要加入滑动变阻器。4.设计实验电路图干电池、导线、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表。AV5.明确实验器材小灯泡的额定电压：

2.5V小灯泡两端的电压电压U/V电流I/A电功率P/w小灯泡亮度等于额定电压高于额定电压低于额定电压6.设计实验记录表格实验步骤:AV动手操作：连接电路动手操作:认真记录数据小灯泡两端的电压电压U/V电流I/A电功率P/w小灯泡亮度等于额定电压2.5高于额定电压3低于额定电压1.5小灯泡的额定电压：2.5V1.把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较,它们是否一定相等？2.在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗?3.你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的？分析论证小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。当小灯泡U实=U额时，P实=P额;正常发光当小灯泡U实>U额时，P实>P额；较亮当小灯泡U实<U额时，P实<P额；较暗小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的结论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？在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题？评估与交流现象1：小成连接的实验电路，闭合开关，发现电压表的指针反偏辨析：电压表的“+”、“—”接线柱接反。现象2：小黄连接的实验电路，闭合开关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。辨析：电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于0.6A,所以用0~0.6A的量程即可。反馈练习：分析下列实验现象原因现象3：小洋连接的实验电路，变阻器与灯泡串联，但闭合开关时发现小灯泡特别亮。辨析：1.闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大。

2.如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况。现象4：小宇连接的电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针不动。辨析：1、小灯泡开路，即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好。

2、电流表和电压表的位置接反了辨析：小灯泡比较暗，说明它两端的电压比较小，而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压就是电源的电压，可见，问题只能是电源的电压太低。因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上。现象5：小琪的实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）。现象6：小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。辨析：说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。1、用伏安法测定小灯泡功率的原理：根据公式：P=UI，测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流求出电功率。2、小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。3、掌握实验可能出现的现象及对应的原因

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电能的量度4电能表是家庭电路中最重要的电路元件之一家庭电路一、电能表电能表俗称火表，也叫千瓦时计。电能表是用来测量电路中消耗电能多少的仪器。

1、电能表的功能

2、电能表的作用电能表可累计记录某段时间内电路中电流所做的功。

3、电能表的表头单位示数额定电压、额定电流转速该电能表可接在功率不超过1100W的电路中

4、电能表的读数与单位电能表的单位：KW·h千瓦时（度）到读数时为止，累计消耗电能；想知道某段时间内共消耗多少电能，则要分别读取期初和期末两次数据，其差值就是这段时间内消耗的电能；月初示数月末示数本月消耗的电能：

；

743.8KW·h读数时注意：

最右边数字表示0.1KW·h1KW·h＝3.6×106J

5、千瓦时与焦耳的关系试换算：0.5KW·h=

J360J=

KW·h

×1061×10-4家庭电路的组成进户线、电能表、闸刀开关、熔丝盒、用电器及开关等1、安装家庭电路时，从进户线到用电器之间应有总开关、电能表和保险盒，它们的排列顺序是______、______、______。保险盒电能表闸刀开关

1、进户线进户线包括相线（火线）和零线相线和零线可用测电笔来区分相线和零线之间的电压为220V

测电笔构造电阻笔尖金属体笔尾金属体弹簧氖管测电笔接触到火线时，氖管会发光，接触到零线时，氖管不会发光。进户线布线规则：竖直布线：零线在左，相线在右；水平布线：上面相线，下面零线；红色代表相线，蓝色代表零线正确使用测电笔

2、电能表电能表是用来测量电路中消耗电能多少的仪器。

3、闸刀开关家庭电路的总开关闸刀开关的安装：1）接在干路上；2）接在电能表后面3）静触头在上。电源线电源线静触头动触头√×空气开关又名空气断路器，是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。4、熔丝盒熔丝盒内装保险丝，一般要在相线和零线上各安装一个。作用：

电路中发生短路或过载导致电流过大时，自行熔断，保护电路和电能表。过载：

同时使用的用电器过多，导致总功率过大，保险丝自动断开；对策：先关闭部分用电器，然后更换保险丝。切不可用铜丝、铝丝等代替保险丝。保险丝的材料：

电阻率大、熔点低的铅锑合金制成；保险丝的选择：

额定电流等于或稍大于实际电路中的最大电流。

5、用电器

用电器之间必须并联；

用电器与控制每个用电路器的开关要串联；

插座是用于连接移动用电器的，插座与用电器之间，插座与插座之间都要并联；

6、插座插座用于连接移动用电器的装置三孔插座左孔接零线右孔接火线上孔接地线接线原则：左零右火上地线三脚插头上插脚较长，以保证用电器先接地大功率的用电器一定要接地三芯护套线：

与干路相连接的三孔插座的导线常用三芯护套线，其中一根黑色线用于连接地线。

7、用电器用电器：

将电能转化为其他形式的能的装置。大功率的用电器一定要接地。控制用电器的开关一定要与用电器串