15.1 电能与电功--2025-2026学年沪粤版物理九年级上册教学课件（44页PPT）

15.1 电能与电功 第十五章 电能与电功率 沪粤版2025-2026学年 物理九年级上册【精做课件】 授课教师：******** 班 级：******** 时 间：******** 15.1 电能与电功 教学目标 理解电能的概念，知道电能的来源和转化形式。 掌握电功的概念、计算公式（W = UIt），并能运用公式进行相关计算。 了解电能表的作用和读数方法，认识生活中常见用电器的电能消耗情况。 通过对电能和电功的学习，培养学生观察生活、分析问题以及运用物理知识解决实际问题的能力。 电能 电能的概念 电能是能量的一种形式，当电流通过各种电器设备时，电能可转化为其他形式的能。在日常生活中，电能的应用极为广泛，从照明的电灯到驱动的电动机，从加热的电水壶到制冷的电冰箱，都离不开电能。比如，当我们打开电灯，电能转化为光能，照亮我们的生活空间；使用电动机时，电能转化为机械能，带动各种机械装置运转。 电能的来源与转化 电能的来源多种多样。常见的发电方式有： 水力发电：利用水的落差产生的机械能，推动水轮机转动，进而带动发电机发电，将机械能转化为电能。例如三峡水电站，通过拦截大量的水，形成巨大的水位落差，水流冲击水轮机，最终转化为电能输送到全国各地。 火力发电：燃烧燃料（如煤炭、石油、天然气等），将燃料的化学能转化为内能，使水变成高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，再带动发电机发电，实现化学能到电能的转化。 风力发电：风力吹动风力发电机的叶片旋转，将风能转化为机械能，进而通过发电机转化为电能。在一些风力资源丰富的地区，如沿海地区和草原地区，常常能看到大片的风力发电场。 太阳能发电：利用太阳能电池板，将太阳能直接转化为电能。太阳能发电具有清洁、可再生等优点，越来越受到人们的重视，许多家庭和企业都开始安装太阳能发电设备。 核能发电：利用核反应堆中核燃料的裂变反应，释放出大量的核能，将核能转化为内能，再通过一系列能量转换过程转化为电能。核能发电具有能量密度大等优势，但也对安全技术要求极高。 电能的单位 电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号为 J。在日常生活中，我们常用 “度” 作为电能的单位，它在技术中叫作千瓦时，符号是 kW?h。1 度 = 1kW?h = 3.6×10^6J。虽然焦耳是国际单位，但 “度” 这个单位在生活中使用更为方便，例如我们每个月缴纳电费时，电表上显示的用电量就是以 “度” 为单位的。不要小看一度电，它能发挥很大的作用，比如一度电可以让电炉炼钢 1.6kg，采掘原煤 105kg，电车行驶 0.85km，灌溉农田 330 平方米，洗衣机工作 2.7 小时，电脑工作 5 小时等。所以，我们要养成节约用电的好习惯，珍惜每一度电能。 电功 电功的概念 电功是电流通过用电器做功的过程，其实质就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。例如，电流通过电炉时，电炉丝发热，电能转化为内能，此时电流做的功就等于转化的内能；电流通过电灯时，灯丝灼热发光，电能转化为内能和光能，电流做的功等于转化的内能与光能之和。 电功的相关因素与计算公式 大量实验结果表明，电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。如果电压 U 的单位用伏特（V），电流 I 的单位用安培（A），时间 t 的单位用秒（s），电功 W 的单位用焦耳（J），那么计算电功的公式是 W = UIt。这就是说，电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中流过的电流和通电时间的乘积。该公式对任何电路都适用。 例如，一个灯泡接在 220V 的电路中，通过的电流为 0.5A，通电时间为 100s，那么电流通过灯泡所做的功 W = UIt = 220V×0.5A×100s = 11000J。 在纯电阻电路（无电动机等其他将电能转化为非内能形式的元件）中，根据欧姆定律 I = U/R（R 为电阻） ... ...