人教版九年级物理 专题18.1 电能 电功(导学案)(解析版)

人教版九年级第十八章电功率
第1节《电能电功》导学案
【学习目标】
1.知道电能及其单位和单位的换算。

2.知道电能表的作用、读数方法、表上几个参数的意义。

3.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况
4.知道电功及其计算公式。

【学习重点】
1.知道电功及其计算公式。

2.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况
【学习难点】：从电能的各种来源与各种应用来学习电能
【自主预习】
1.电能
（1）电能的生产和应用：电能产生的过程是把其他形式的能转化为电能的过程；用电器工作的过程是电能转化成其他形式能的过程.例如电灯泡将电能转化成光能，电动机把电能转化成机械能，电热器将电能转化成内能.
（2）电能的单位：电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J.电能的常用单位还有千瓦时，符号是
k W·h.1k W·h=3.6×106J.
2.电能表：电能表用来测量用电器在一段时间内消耗的电能 .某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数之差 .根据电能表盘面上的参数“××R evs/k W·h”，可以计算消耗的电能或转数.
3.电功：电流做了多少功就有多少电能发生了转化，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短都有关系.计算公式：电功W= UIt .
【合作探究】
探究一：电能
1．各种各样的发电厂和电池把其它形式的能转化成电能，火电厂把化学能转化为电能；水电站是
机械能能转化为电能；干电池把化学能转化为电能；太阳能电池把光能转化为电能；核电站是把
核能转化为电能。

2．根据下列事例，分析电能可以转化成什么形式的能？
（1）城市夜景，电能转化为光能。

（2）电取暖器，电能转化为内能。

（3）电梯：电能转化为机械能。

（4）蓄电池充电：电能转化为化学能。

3．电能的利用：就是通过用电器把电能转化为其它形式的能。

电饭煲将电能转化成了内能。

电风扇、洗衣机将电能转化成了机械能能；电脑和电视将电能主要转化成了光能和内能；家用电吹风将电能转化成了机械能和内能；给手机电池充电时，电能转化为化学能。

4、在国际单体制中，电能的单位是焦耳，简称焦，符号是J ；常用的电能单位还有千瓦时，符号k W·h ，俗称度。

1kW·h＝ 3.6×106 J。

探究二：电能的计量
1．观察家中的电能表，如图甲、乙所示是两种电能表，了解电能表面板上或说明书上的技术参数，说出下列参数的含义。

甲乙
（1）220V: 表示该电能表在220 V的电路中使用；
（2）5A: 是说这个电能表的标定电流为5A；
（3）(10A): 通过电能表的电流在短时间应用时允许大些，但不能超过10A；
（4）50Hz: 是说这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
（5）720r/KW.h: 指电能表的铝盘转过720转时，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h ；（6）3200imp/(Kw·h): 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. 2．电能表在家庭电路中的作用：测量用电器在一段时间内所消耗电能的仪表。

3．某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，如图所示。

九月初的读数为478.2 ，九月末读数561.6 ，从安装本电能表到九月初她家共用了478.2 度的电能，九月份她家共用83.4 度电能。

4．一位同学家上周末电能表的示数是，本周末示数为，该家庭本周用电
15 kW·h。

若电能表铭牌上标有“3000 r/kW·h”，其物理意义是电能表的转盘转3000圈，用电器消耗1度电能,则这周内电能表的转盘转45000 圈。

5．我市居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一档电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二档电量为151至280度，每度电0.65元；第三档电量为281度以上，每度电0.9元，小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为215 kW•h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付3.25 元。

探究三：电功
1．电流流过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。

也就是消耗了多少电能；获得了多少其它形式能。

2．电流对电动车做了3.6×106J的功代表有 3.6×106J的电能转化成电动车的动能和内能
4．电功的单位与电能的单位相同。

国际单位制中，电功的单位是焦耳。

5．实验：探究影响电流做功的因素
你的猜想：电流做功可能与电压、电流、通电时间有关
你采用的科学研究方法是：控制变量法
(1).探究电流做功与电压的关系：
你是怎样控制电流和通电时间的，说出你的办法. 两个灯泡串联在电路中同时工作相等的时间。

你是怎么判断电流做功多少的：观察灯泡的亮度，灯泡越亮，说明转化成的内能和光能多，消耗的电能多，电流做功就多。

请将你设计的电路用笔画线将电路连接好，并在右面方框内画出电路图
结论：在通电时间相等的情况下，若电流相等，电压较大的电灯电流做的功较多。

(2).探究电流做功与电流的关系：
你是怎样控制电压和通电时间的，说出你的办法. 两个灯泡并联，同时工作相等的时间。

你是怎么判断电流做功多少的：同时工作，哪个灯泡更亮，说明转化成的光能多，消耗的电能多，电流做的功多。

请将你设计的电路用笔画线将电路连接好，并在右面方框内画出电路图
结论：在通电时间相等的情况下，若电压相等，通过电流较大的电灯电流做的功多。

根据你的生活经验，用电器工作的时间越长，消耗的电能就多，电流做的功就多。

通过以上的研究，你的结论是：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。

6．精确实验数据表明：电流所做的功跟电路两端的电压、电路中的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。

即：电功的公式：W=UIt。

【精讲点拨】
1.电能：电能是应用最广泛的一种形式的能量，也体现了自然界中各种现象之间的相互联系。

2.电功：电功是电能转化为其他形式能的过程，电能和其它形式的能量的转化遵守能量守恒定律；
电功是电能的和其他形式的能量转化多少的量度。

【归纳整理】
【当堂练习】
1.（2019 四川省广安市）．下列关于能量的说法中，正确的是（）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C
【解析】A．洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；B．电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；
C．用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确；D．根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。

2.(2019襄阳市).华为某款手机锂电池上面标明电压为
3.7V,容量为3000mAh,则它充满电后存储的电能为
______J；该手机的待机电流为15mA,则该手机最长待机时间为______h
【答案】(1). 39960 ；(2). 200。

【解析】充电电流所做的功即储存的电能为：=3.7V×3000×10-3A×3600s=39960J。

该手机最长待机时间为：。

3.(2019 湖南省邵阳市)．李芳家的电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”的字样，其含义是电路每消耗lkW•h的电能，电能表上指示灯闪烁3000次。

她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。

该用电器在上述时间内消耗的电能为kW•h。

【答案】0.02。

【解析】3000imp/kW•h的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次；据此
求指示灯闪烁60次消耗的电能：指示灯闪烁60次消耗的电能：
60
KW.h0.02KW.h 3000
W==。

4.(2019 怀化市)图丙是小明家的电能表月初与月末的示数，则他家本月用电度。

【答案】137。

【解析】小明家月末电能表示数：918.5度；月初电能表示数：781.5度；小明家本月用电为：
W=918.5度-781.5度=137度。

5.（2019 广东省）如图所示，电能表的示数为________kW·h，在某段时间内，转盘转过1800圈，则此段时间内用了_______度电。

【答案】（1）201.9 ；（2）0.5
【解析】本题属于电能表的读数题。

由图知，此时电能表的示数为201.9kW·h；由于转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，也即1度，所以转盘转过1800圈时，刚好是3600圈的一半，则消耗的电能刚好是1度的一半，即0.5度。

6.(2019贵州黔东南)．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。

【答案】(1) 12V；(2) 1.2A；(3) 1920J。

【解析】解：（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，
由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
则电流表的示数：I2＝＝＝1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
干路电流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，通电100s整个电路消耗的电能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。

答：（1）电源电压为12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电流表的示数为1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电能为1920J。

【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。