浙教版（2024）九年级上册（2024）第2章 能的转化与能量守恒第3节 电路中的电能教学课件ppt

这是一份浙教版（2024）九年级上册（2024）第2章 能的转化与能量守恒第3节 电路中的电能教学课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了知识目标，素养目标，课堂导入，PART01，课堂小结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
01 电功率和电功的计算公式
科学观念：明确电功率与电压、电流关系，掌握电功推导公式，知晓伏安法测功率原理。
科学思维：利用控制变量法探究功率影响因素，结合实验数据计算实际功率、对比亮度。
态度责任：规范完成电路测量实验，严谨记录数据，知晓电压异常会损坏用电器。
接入电路的用电器越多，总功率就越大，电路中的总电流也就越大，可能超过电路的容许负载，容易引起火灾。
你能从理论上来说明其中的道理吗？
电功率和电功的计算公式
小灯泡的电功率跟哪些因素有关？ 把小灯泡接到电路中，不同功率的灯泡发光的亮度是不同的。灯泡越亮，灯泡的电功率就越大。那么，灯泡的电功率跟哪些因素有关？ 1.提出问题： 小灯泡的电功率跟哪些因素有关？ 2.建立假设：（1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。（2）小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。
3.设计实验方案：（1）研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡两端电压不变。为此，我们可以把2只不同的小灯泡并联在电路上，从而控制它们两端电压相等，用电流表分别测量通过小灯泡的电流。通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率大小，分析电功率大小跟电流有什么关系。
（2）研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制通过小灯泡的电流不变。为此，我们可以把2只不同的小灯泡串联在电路上，从而控制通过它们的电流相等，用电压表分别测量小灯泡两端的电压。通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率大小，分析电功率大小跟电压有什么关系。
4.进行实验，收集证据： 请按照上面设计的方案进行实验，并把收集到的数据和观察到的现象分别记录在表中。
研究小灯泡的电功率跟电流的关系
研究小灯泡的电功率跟电压的关系
5.分析与论证： 小灯泡的电功率大小跟 、 有关。在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越 ；在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越 。
6.反思与评价（1）实验运用的科学方法是什么？（2）实验中判断小灯泡电功率大小的依据是什么？
用P表示电功率，U表示电压，I表示电流，则电功率的公式表示为：
使用公式时，若U的单位为伏，I单位为安，则P的单位为瓦。因此，电功率的单位瓦特也可表示为：
公式 与P=UI有什么不同？
②P=UI反映了电功率的大小由电压和电流决定，方便通过电表测量的电压和电流求功率。
电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积，即：
根据公式W=UIt，单位焦耳也可表示为：
解：节能灯的额定电压为220V，额定功率为11W。当节能灯接在220V的电路中时， 电流：I=P/U=11W/220V=0.05A 消耗电能：W=Pt=11W×2×3600s=79200J W=Pt=0.011kW×2h=0.022kW・h=0.022度 答：当节能灯接在 220V 的电路中时，通过灯泡的电流为0.05A，节能灯消耗的电能为79200J，即为0.022度。
【例题】将如图所示的节能灯接在220V的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2h消耗多少电能？消耗电能为多少度？
数学方法 数学方法是指在描述、解释以及解决科学问题时，所采用的数学理论、方法和技巧的总和。例如，根据物体的速度和运动时间可计算路程；根据电压、电流可计算电阻、功率等量。数学计算是根据科学原理建立的数学公式，进行定量分析与计算的方法。
测定小灯泡的功率一、目标 学习使用电流表和电压表测定用电器功率的方法：了解用电器的功率跟用电器两端的电压有关，加深对额定电压和额定功率的理解。二、器材 常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组(总电压高于灯泡的额定电压)1只，导线若干。
三、过程 1.实验要求。用滑动变阻器来调节小灯泡两端的电压，分别观察下列三种情况小灯泡的亮度，测量它的电功率：(1)使小灯泡两端的电压等于额定电压；(2)使小灯泡两端的电压低于额定电压；(3)使小灯泡两端的电压高于额定电压的(约1.2倍)。 2.根据实验要求，以小组为单位，设计电路，画出实验电路图。设计电路时应思考：如何连接滑动变阻器与小灯泡？电流表、电压表分别接在什么位置？对电池组的电压有什么要求？
3.实验中需要测量哪些量？如何设计实验记录表？ 4.检查所给的器材是否符合实验要求，然后连接电路，进行实验。连接电路时，应连接滑动变阻器的哪两个接线柱？开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在什么位置？
①需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流；
②滑片应放在阻值最大处。
电流表、电压表的正负接线柱连接是否正确？量程选择是否合适？连接电路后，先检查电路，确定无误后再开始实验。
5.把实验数据记录在表格中。计算出三种情况下小灯泡的功率。当小灯泡两端的电压高于或低于额定电压时，它的实际功率各是多大？它的亮度如何变化？
2 0.2 0.4 较暗
2.5 0.22 0.55 正常
3 0.24 0.72 较亮
1.小灯泡在哪种情况下属于正常发光？
2.选择亮度与灯泡大致相当的LED灯，比较它两端的电压与电功率，哪一种灯的电功率较小？为什么？
当小灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
LED灯的电功率较小。因为LED灯发光效率远高于白炽灯，同等亮度下LED把电能转化为光能的比例更高，热能损耗更少，因此需要的输入电功率更小。
【典例1】某品牌电冰箱功率为120瓦，那么该冰箱正常使用一天的耗电量是（    ）A．0.12度B．2.88度C．1.44度D．1.2度
【解析】由P=W/t知道，该冰箱正常使用一天的耗电量是W=Pt=120W×24×60×60s=1.04×107J=2.88kW·h
【典例2】现有两只标有“6V、1.5W”的小灯泡，通过它们的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这两只灯泡串联接在8V的电源两端，其中一只灯泡的电阻及电路的总功率分别为（　　）A．20Ω、1.6WB．24Ω、0.8WC．20Ω、0.8WD．24Ω、3W
【解析】两只完全相同的灯泡串联，根据串联电路规律：电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，因此每个灯泡两端的电压相等，总电压为8V，可得每个灯泡两端电压U=8V/2=4V，从I-U图像可知，当灯泡两端电压U=4V时，电路电流I=0.2A。一只灯泡的电阻R=U/I=4V/0.2A=20Ω，电路总功率P总=U总I=8V×0.2A=1.6W，故选A。
【典例3】两个白炽灯L1上标着“220V   80W”，L2上标着“220V   40W”。现把它们并联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　 ）A．L1和L2的电流之比是1:2B．电路的总功率大于40W小于80WC．L1的实际功率大于L2的实际功率D．若将两只灯泡串联，灯L1会比L2更亮
【解析】A：并联时两灯电压均为220V，功率等于额定功率，电流比 I1:I2=2:1；B：并联总功率120W，大于80W；C：并联电压相同，L1额定功率更大，实际功率更大；D：额定电压相同，L1功率大则电阻更小，串联电流相等，L1实际功率更小、发光更暗。