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第一节 电能 电功

发布时间:2014-01-08 12:59:27  

第一节 电能 电功

一、学习目标

1.知道电能及其单位和单位换算。

2.知道电能表的作用、读数方法。

3.知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。

4.了解电能和我们生活的联系,有节约用电的意识。

5.了解电功(电能)的公式,会用公式正确计算。

二、知识点

1.电能

(1)电能的来源:干电池、蓄电池将化学能转化为电能;在水电站里水能通过水轮机发电机转化为电能;还有风力发电、地热发电、太阳能发电、核电发电等,总之,电能产生的过程,就是把其他形式的能转化为电能的过程。

(2)电能的利用:各种用电器工作的过程,就是用电器消耗电能转化成其他形式能到过程。

2.电能的计算

(1)电能的单位

①在国际单位制中电能的单位是焦耳,简称焦,用符号J表示。

②电能的常用单位是千瓦时,用符号kW·h表示,俗称度。

③换算关系:1kW·h=3.6×106J。

(2)电能的测量

①测量工具:电能表(电度表),简称电表。电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表,电能表接在用户所有用电器之前,可以显示所有用电器工作时所消耗的电能。

②电能表的读数

③电能表的四个重要参数

Ⅰ.“220V”——电能表应该在220V的电路中应用。

Ⅱ.“10(20)”——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应超过额定最大电流。

Ⅲ.“50Hz”——电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。

Ⅳ.“1000 revs/(kW·h)”——接在电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过1000转。

(3)新型电能表:IC卡电能表

(4)节能的意义

3.电功

(1)电功

①定义:电流所做的功就叫做电功,用“W”表示。

②电功的理解:电能转化为其他形式的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。用电器消耗了多少电能和电流做了多少功,两种说法是一样的。

(2)电功的大小与哪些因素有关

电流做功多少与与电压、电流大小、通电时间长短有关,电流、电压越大,通电时间越长,电流做功越多。

(3)电功的计算

①电功的公式:W=UIt.

②同一性,同时性:W、U、I、t四个物理量必须是同一导体上,同一时刻的物理量。

③单位要统一:U、I、t的单位必须分别用V、A、s,W的单位才是J。若有一个单位不符合,不经

换算就带入公式计算就会出现错误。

(4)电功的变形计算公式

把I=U/R、U=IR分别带入W=UIt中,得出W=U2t/R、W=I2Rt(仅适用于纯电阻电路)。

(5)在串联电路和并联电路中电功特点及分配关系

①串联电路:电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和,即W=W1+W2;电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比,即W1:W2=R1:R2。

②并联电路:电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和,即W=W1+W2;电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比,即W1:W2=R2:R1。

例1.阻值为4Ω的小灯泡同一个阻值为2Ω的定值电阻串联在6V的电源上,则通电1min后,电流通过小灯泡所做的功为( )

A.240J B.360J C.480J D.720J

4.题型一:电能的转化 题型二:电能的计算 题型三:对电能表参数的理解 题型四:电功的计算 例1.现代生活离不开电,因为电能可以极为方便地转化为其他形式的能。观察商场里的用电器,按下列要求各填一种用电器的名称。

(1)电能转化为声能、光能的用电器:___________________________。

(2)电能转化为内能的用电器:_________________________________。

(3)电能转化为机械能的用电器:_______________________________。

(4)电能转化为声能的用电器:_________________________________。

例2.下列电器设备在工作时,主要将电能转化为机械能的是( )

A.电风扇 B.电饭煲 C.电灯 D.发电机

例3.关于电能表盘上的参数,下列说法正确的是( )

A.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20A

B.“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是10A

C.“1000r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1000转消耗电能是1kW

D.“50Hz”是说这个电能表在50Hz的交流电路中使用

例4.家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是_____联在电路中。小林家4月底电能表读数为2708.7kW·h,5月底的电能表读数为 kW·h,那么5月份他家消耗了_______J电能。 例5.小红在2013年4月2日看到她家电能表上的示数是 ,到了2013年7月2日再读数时,示数变为 ,若当时电费为0.525元/(kW·h),则小红家这三个月应交_______ 电费;她家平均每月用电_________。

例6.蓄电池充电时能够贮存的电量(电池的容量)一般用A·h或者mA·h来表示,一般电动自行车上的蓄电池的电压为48V,容量为12A·h,则电池充满电后贮存的电能为_____________J,约合_______度;若充满电后可让自行车正常行驶2h,则该电动自行车电机的工作电流是________。

例7.下列生活实例中不属于节约用电的是( )

A.电视机不用时切断电源 B.离开教室随手关灯

C.夏天用空调时把温度调得很低 D.尽量少开启电冰箱门

课后巩固练习

1.关于电能表,下列说法中正确的是( )

A.电能表的作用是测量用电器中通过电流的大小 B.电能表转盘转速越快,用电器消耗的电能越多

C.电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少 D.电能表的测量值是以“kW”为单位的

2某手机上使用的锂电池标有“3.7V 1650mA·h”,若充电一次,可供手机使用20h,该手机电池可储存的电能为__________ J,约合_______ 度,该手机在工作时的电功率是________ W 。

3.加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流做功360J,则导体的电阻为_______。

4.甲乙两用电器,两端的电压之比为2:3,通过的电流之比为5:6,则在相同时间内电流做功之比为________。

5一只标有“6V 3W”的小灯泡,要使它在8V的电压正常工作,需要____联一个阻值为________的电阻,工作时若通过的电流为0.4A,则它在1min内消耗的电能是____________。

6下列关于电功率的说法正确的是( )

A.用电器消耗的电能越多,电功率越大 B.用电器通电时间越短,电功率越大

C.用电器消耗的电能越多,通电时间越长,电功率越大

D.通电时间相同,用电器消耗的电能越多,电功率越大

7规格为“6V 6W”、“10V 6W”、“36V 6W”的三盏灯,若三盏灯都正常发光,则三盏灯( )

A.“6V 6W”最亮 B.“10V 6W”最亮 C.“36V 6W”最亮 D.三盏灯一样亮 8家庭电路中,某用电器正常工作15min,消耗电能0.3 kW·h,那么该用电器可能是( )

A.洗衣机 B.电视机 C.空调 D.电风扇

9.电阻两端的电压由8V变为10V时,通过电阻的电流增加了0.1A,则该电阻的阻值是________,该电阻消耗的电功率变化量为_________。

10.如图所示电路中,L标有“3V 1.5W”字样,

当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光;

当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,

则R的电阻为_________,此时灯L两端的电压为_____。

11.为了测量小灯泡的电功率,手和眼的分工应该是( )

A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表 B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表

C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观小灯泡是否发光 D.手按开关,眼观电压表

12.在测定一个小灯泡的功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时灯丝的电阻大约为8Ω,电源是四节干电池串联而成的电池组,另外配有实验室常用的两个量程的电流表和电压表,最大阻值分别为10Ω和20Ω的滑动变阻器各一个,则在这个实验中,电流表和电压表及滑动变阻器的选择应该是( )

A.0—0.6A,0—3V,10Ω B.0—3A,0—15V,10Ω

C.0—0.6A,0—3V,20Ω D.0—3A,0—15V,20Ω

13.小强家的电能表标有“2500r/kW·h”,那么表盘转1转。消耗多少电能?若该电能表表盘转了250转,用了半小时(转速不变),10个小时将消耗电能多少kW·h?已知1 kW·h电可织布10米,则这些电可织布多少米?

14.如下图所示电路中,电源电压保持不变,灯泡标有“2V 2W”字样。闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光,电压表V1的示数为4V;当滑片P置于b点时,电压表V1与V2的示数之比为8:11。已知当滑片P分别置于a、b两点时,灯泡消耗的功率之比为4:1.

求:(1)灯丝电阻;

(2)滑片P分别置于a、b两点时,电路中电流之比;

(3)R0的电阻值。

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