第1节 电能 电功（同步教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第1节电能电功九年级全一册•人教版第十八章

电功率巨大的门式起重机通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再准确地放到列车上。集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来?

导入新课门式起重机

学习目标物理观念结合生产生活实例，从能量转化的角度认识电能和电功，能利用电能、电功知识解决生活中的实际问题。从电的角度认识功能关系，发展能量观念。科学思维通过定性分析电流做功跟电流、电压和通电时间的关系，培养科学推理能力。科学探究通过电能表的学习，发展观察能力。科学态度与责任通过了解电能表的使用，感受科技进步为人类生活带来的巨大变化。教学重点通过生产生活实例从能量转化的角度认识电能。教学难点电功概念的建立。

重点难点1.电能2.电功3.课堂总结4.练习与应用5.提升训练

学习内容一、电能第1节电能电功一、电能1.电能的来源与能量转化（1）化学电池干电池、蓄电池、锂电池等都可以提供电能。干电池蓄电池锂电池这些电池的电能来源于化学能转化化学能电能一、电能（2）水力发电电能来源于水的机械能转化机械能电能一、电能（4）火力发电（3）风力发电内能机械能电能电能转化

转化这些电能来源于一、电能（5）太阳能发电电能来源于太阳能转化光能电能一、电能（6）核能发电转化核能电能一、电能把其他形式的能你知道电能是怎么来的吗？转化电能一、电能想一想，你知道这些电用到哪里去了吗？根据能量的转化与守恒，我们可以进行推理，用电器在工作时消耗的电能一定转化为其他形式的能量。我们看看电能是怎样转化为其他形式的能量的？2.电能的利用与能量转化一、电能转化内能光能电能转化光能声能电能（1）电灯（2）电视机一、电能转化机械能电能（3）电扇、电动车一、电能电烤箱（4）电烤箱、空调转化内能电能一、电能

小结：电能的来源与利用其他形式的能电源转化其他形式的能用电器电能的来源电能的利用转化电能一、电能3.电能的单位1kW·h=3.6×106J①国际单位：焦耳，简称焦，用字母J

表示。②生活中常用单位：

千瓦时，字母符号为KW·h，也叫“度”。③单位换算关系：1度=1kW·h=1×103W×3600s=

3.6×106J一、电能4.电能表（1）电能表的作用：测量用电器消耗电能多少的仪表。（2）认识电能表：电子式电能表IC卡电能表机械式电能表一、电能（3）电能表的参数电能表的铭牌电能的单位为千瓦时“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。“220V”表示该电能表正常工作电压为220伏.“3000r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h时的电能，电能表上的转盘转过3000转。“50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用.一、电能电子式电能表的参数电子式电能表没有铝盘，但是表盘上有一个指示灯，工作时，该指示灯会闪烁。如右图所示的表盘上标有3200imp/kw·h字样，指电能表上的指示灯闪烁3200次，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h.一、电能（4）电能表的读数最后一位是小数电能表当前的示数为1380.6kW·h一、电能

①电能表计数器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能：

W=W后-W前（5）通过电能表求用电器消耗电能的方法甲

乙例如，小华同学家今年一月新安装了电能表，安装时电能表的示数为0。九月初的读数如图甲所示，九月末读数如图乙所示，从安装本电能表到九月初她家共用了_______度的电能，九月份她家共用______度电能。从安装电能表到九月初她家共用1120.9度的电能。这个月用电量为W=1282.9kW·h-1120.9kW·h=162kW·h=162度1621120.9一、电能

②测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表转1转时消耗的电能值。例如，一电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，将某用电器单独接在该表上。当用电器工作4min后，电能表转盘转过60r，求该用电器消耗的电能。

一、电能【例题1】下列有关实验中能量转化关系的描述中，错误的是（）A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能B．风扇转动时，电能全部转化为机械能C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能B【解析】A．电热水壶工作时，通过内部的电阻加热元件（如电阻丝）将电能转化为热能。故A正确，不符合题意；B．风扇转动时，电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为热能，故B错误；C．给蓄电池充电时消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C正确；D．LED灯发光时，消耗了电能，电能转化为光能和少量热能，故D正确，不符合题意。故选B。一、电能【例题2】小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，5月底再观察时，发现电能表示数为

，则他家5月份消耗的电能为_____kW·h；如果电能表在某段时间内转盘转了300r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能为__________。1503×105J【解析】由图知，5月份他家消耗的电能为W＝6387.2kW⋅h﹣6237.2kW⋅h＝150kW⋅h3600r/kW⋅h表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3600r，则电能表转盘转动了300转时，电路中的用电器消耗的电能为二、电功第1节电能电功二、电功其他形式的能电能我们知道：电能可以转化为其他形式的能量。各类用电器是如何将电能转化为其他形式的能呢？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

1.电功的概念蓄电池（1）以电动自行车为例分析：电动自行车的核心部件：蓄电池、电动机。电动机二、电功机械能增加电流做功电能减少①电动车运动时，电流通过电动机使其转动，电流做功。②蓄电池中的电能减少；电动车的机械能在增加。这个能量转化的过程是通过电流做功来实现的。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。二、电功

（2）烧水为例分析对电水壶里的水加热，水温度升高，如果水增加了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105焦耳。=电流做功105焦耳有105焦耳电能转化为内能二、电功总结：电功（1）电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。（2）对电功的理解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。②用电功的大小来量度用电器消耗的电能的多少。二、电功2.探究“影响电功大小的因素”【提出问题】电流做功多少与哪些因素有关?【猜想与假设】①可能与电流有关；②可能与电压有关；③可能与通电时间有关。下面我们通过实验探究“影响电功大小的因素”。二、电功【设计实验】（1）实验方法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；保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系。②转化法：比较电灯的亮度判断电功的大小：小灯越亮，电流做功越多。二、电功【进行实验】（1）探究电功与电压的关系①把两盏规格不同的小灯串联在电路中，用电压表分别测量它们两端的电压，同时观察比较小灯的发光情况。二、电功电压（V）发光情况甲灯

2.0亮乙灯

1.0暗②实验记录二、电功（2）探究电功与电流的关系如图所示，把两盏规格不同的小灯并联，用电流表分别测量通过它们的电流，同时观察比较小灯的发光情况。二、电功电流（A）发光情况甲灯

0.26亮乙灯

0.6暗②实验记录二、电功【分析论证】（1）在通过用电器的电流与通电时间相同时，用电器两端的电压越大，电流做功就越多。（2）在用电器两端的电压与通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做功就越多。进一步实验可得出：电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比。二、电功（1）

概念：物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。（2）公式：电功=电压×电流×通电时间

W=UIt（3）单位：国际单位：焦耳（J）1J=1V×1A×1S常用单位：千瓦时（KW·h）1kw·h=3.6×106J3.电功二、电功

（4）电功的推导公式二、电功说明举例电路的同一性单位的统一性

W、U、I、t必须是同一个导体在同一时间对应的四个物理量。甲灯与乙灯连接在电路中，计算电流通过甲灯做的功，应该等于甲灯两端电压、通过甲灯的电流和甲灯通电时间的乘积。W、U、I、t的单位必须是国际单位，分别为：焦、伏、安、秒。某灯两端电压是6V，通过的电流是0.2A，求通电1min电流做的功。

正确：W=UIt=6V×0.2A×60s=72J

若不经单位换算，就计算得出W=UIt=6V×0.2A×1min=1.2J，是错误的。（6）应用W=UIt的注意问题二、电功【例题3】在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。（1）可以根据_____________比较相同时间内电流做功的多少；（2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与_______的关系；（3）小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是________________；电压表示数大的灯泡更亮灯泡亮暗程度电压二、电功【解析】

（1）灯泡将电能转化为光能和热能，故可以根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。（2）由电路图可知，两灯泡串联，流过灯泡的电流与通电时间均相等，故可探究电流做功多少与电压的关系。（3）因灯泡两端的实际电压越大，灯泡的实际功率越大，故可知支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡更亮。二、电功【例题4】如图所示的电路中，R1的阻值为8Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.6A，电流表A的示数为0.9A。求：（1）电源两端的电压；（2）R2的阻值；（3）电路在10min内消耗的电能。二、电功【解析】

（1）由图知，电阻R1、R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流。闭合开关S，电流表A1的示数为0.6A，则R1两端的电压为U1=I1R1=0.6A×8Ω=4.8V在并联电路中，电源两端的总电压与各支路用电器两端的电压相等，电源电压为U=U1=3V（2）在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。则通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A根据并联电路的电压特点，R2两端的电压为4.8V，由欧姆定律可得，R2的阻值是（3）电路在10min内消耗的电能W＝UIt＝4.8V×0.9A×10×60s＝2592J

三、课堂总结第1节电能电功三、课堂总结发电机或电池等电源把其他形式的能转化为电能。用电器把电能转化为其他形式的能。①国际单位是焦（J）；常用单位是千瓦时（kW·h）换算关系：1kW·h=3.6×106J

②计量：电能表（也叫电度表），单位是kW·h，测量用电器一段时间内消耗的电能。①电功：电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。②电功的计算：W=UIt③电功的单位：焦（J）、千瓦时（kW·h）。

电能电功电能的来源与利用电功电能四、练习与应用第1节电能电功【解析】电能表的单位是kW·h，所以上周一中午电能表的示数为781.5kW·h，本周一中午电能表的示数为823.3

kW·h，故该同学家本周消耗的电能为W=823.3

kW·h-781.5kW·h

=41.8kW·h

一周需要付出的电费为

0.6元/kW·h×41.8kW·h=25.08元一个月的电费为（25.08元/7d）×30d=107.5元四、练习与应用1.某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，他家所在地区每度电的电费是0.6元，请你估算他家每个月需要付多少电费。记下你家电能表今天的示数，和一周后的示数对比。根据你家所在地的电费标准，估算你家一个月应交多少电费。【解析】根据W=UIt

可知电流做的功为W=UIt=2.5V×0.3A×2×60s=90J因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等，故消耗的电能也为90J。四、练习与应用2.一个小灯泡的两端加2.5V电压时电流是0.3A，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？【解析】充满电后，储存的电能可以做功W=UIt=3.7V×4.6A×3600s=6.1×104J即大约储存了6.1×104J的电能。如果我们要了解一块锂电池充满电后所储存的电能，应该从铭牌上寻找电压、电流和通电时间。四、练习与应用3.有一块手机用的锂电池，铭牌上面标明电压为3.7V，容量为4600mA·h（可以在4600mA电流下工作1h），它充满电后，大约储存了多少电能？如果我们要了解一块锂电池充满电后所储存的电能，应该从铭牌上寻找哪些信息?【解析】t=30min=1.8×103s台灯正常工作30min，电流所做的功为W=UIt=220V×0.04A×1.8×103s=1.6×104J即消耗了1.6×104J的电能。四、练习与应用4.某台灯正常工作时的电压为220V，通过台灯的电流为0.04A。台灯正常工作30min，将消耗多少电能?五、课堂练习第1节电能电功【解析】机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，电机消耗电能，获得机械能，因此其主要是将电能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。五、课堂练习1．一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴，2025春晚精彩纷呈，融合传统与科技，隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目，简直让人眼前一亮！《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，主要是将电能转化为（）A．化学能 B．机械能 C．内能 D．光能B【解析】AB．电功就是电流做功的多少，电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，两者不是同一个物理量，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪器，而电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，等于消耗的电能，故可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确，不符合题意；D．电流做了多少功，即电功是多少，即电功是表示电流做功多少的物理量，故D正确，不符合题意。故选A。五、课堂练习2．关于电功，下列说法错误的是（）A．电功和电能是同一个物理量B．电流做功越多，消耗的电能就越多C．用电能表可以直接测量电流做功的多少D．电功是表示电流做功多少的物理量A【解析】3月末、4月末电能表的示数分别为：6022.3kW·h、6262.3kW·h小明家4月消耗的电能W=6262.3kW·h-6022.3kW·h=240kW·h=240度应缴纳电费：0.5元/度×240度＝120元这段时间内，该用电器消耗的电能五、课堂练习3．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费______元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后，电能表转盘转了600转，该用电器在上述时间内消耗的电能为________J。7.2×105120

【解析】移动电源给手机充电过程中，通过电源线可以单独或同时为手机充电，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联。用移动电源为手机充电时，手机消耗电能，则手机相当于电路中的用电器。根据题意知道，充电宝充满电后储存的电能

W=UIt=10V×12000×10-3A×3600s=432000J五、课堂练习4．如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，上面标有10V，12000mA·h的字样，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是_____联；用移动电源为手