從測算家庭電費說起()

1、從測算家庭電費說起城關一中 王新霞 一、基本內容回顧 我們已經走進了電的時代，炎熱的夏天，我們可以躲在裝有空調的房間里享受電給我們帶來的清涼；而到了寒冷的冬天，我們又可以享受電給我們帶來的溫暖。晚飯之后，可以打開電視機欣賞一下精彩的電視節(jié)目，或者上網遨游一番，趕走身上的疲勞。我們已經離不開電 不要忘了，這個月該交多少電費。如何用電更經濟呢？就讓我們從測算家庭電費說起吧。 1、電流做功的過程是 轉化為其他形式能量的過程，電流做了多少功，就有 轉化為其他形式的能量。（電功與電能的關系） 2、電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的 和 的乘積。用公式表示為 。 （電功的計算公式）

2、 3、電功的國際單位是 ，符號為 ，生活中常用單位是 ，符號是 ，俗稱 。 (電功的單位) 4、電能表是測量 的儀表。電能表表盤上有一個重要參數(shù)“2500r/ kWh ”,它是指接在這個電能表上的用電器每消耗1 kWh 的電能，電能表上的轉盤轉 轉。（電能表） 5、1kWh= J,相當于1kW的用電器工作 h消耗的能量。7.2108 J的電能能使100W的燈泡工作 h。（單位換算、功率的計算） 6、居民用電每個月都要繳納電費，小明家電表2月底的示數(shù)為 根據記錄的1月底示數(shù)1437.5kWh可知，他家2月份實際用電為 kWh，合 J。若小明家所在地區(qū)每度電費為0.52元，他家2月份應繳納電費 元

3、。 （電費的計算）15855 7、在12V電壓下，通過一個燈泡的電流為1.5A，2S內電流做的功為 J，在這段時間內這個燈泡消耗的電能為 J。 （電功的計算） 8、電功率的定義式P= = ，即電功率等于 和 的乘積。（功率的計算公式） 9、一臺電腦正常工作4 h消耗電能1kWh，它的額定功率是 W。若將其接入家庭電路中，正常工作時通過它的電流是 A。(電功率的計算） 10、電流通過電熱水器時，其能量轉化關系是 能轉化為內能；若水的內能增大了1000 J，假設無能量損失，則消耗的電能為 J。（能量的轉化） 二、重點、難點突破 【例1】小明家的電能表如圖1所示，從表中可知，從安裝了這塊電表后，家里

4、已經消耗的電能為 kW.h；當小明家只讓一盞電燈工作時，3min內轉盤正好轉過5圈，則該燈泡消耗的電能是 J，它的電功率為 W。解析 根據電能表表盤可知，每消耗1 kW.h的電能，電能表轉2500r，所以轉5圈消耗的電能為5/2500 kW.h，即0.002 kW.h，根據P=W/t可知，該燈的電功率P=0.0023.6106J/360s=40 W圖1電能表的使用及讀數(shù) 拓展：小華發(fā)現(xiàn)家里電能表的示數(shù)在3h內由2138.2變成了2139.4，則他家在這段時間用電 KWh，用電器消耗的實際功率是 W。如果電能表標有“220V 2.5（10）A”字樣，則電路中 （選填“能”或“不能”）再接入一個額

5、定功率為800W的電飯煲。不能1.2400 【例2】把標有“6V、3W、”和“6V、6W”的兩盞電燈串聯(lián)后接入電路中，如果讓其中一盞燈正常發(fā)光，另一盞燈的實際功率不超過額定功率，則該電路兩端的電壓應為 V，兩燈消耗的實際總功率為 W。 知識點：電流、電壓、電阻及電功率 兩燈的正常工作電流I1=P1/U1=3W/6V=0.5A,I2=P2/U2=6W/6V=1A； 兩燈的電阻分別為R1=U12/P1=(6V)2/3W=12 R2=U22/P2=(6V)2/6W=6；當兩燈串聯(lián)時，一盞 正常發(fā)光，另一盞燈的實際功率不超過額定功率時，電路中的最大電流不超0.5A，根據U=IR=0.5A（12+6）9

6、V；根據P=UI=9V0.5A=4.5W【解析】 【例3】 將兩只額定電壓相同的小燈泡 L1、 L2串聯(lián)在電路中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈L1亮，燈L2較暗，其原因是 （ ） A、燈泡L1的額定功率大于燈泡L2的額定功率 B、燈泡L2兩端的電壓大于燈泡L1兩端的電壓 C、燈泡L1的電阻大于燈泡L2的電阻 D、通過燈泡L1的電流大于通過燈泡L2的電流 實際功率與額定功率的關系 【解析】 燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，燈泡L1較亮，燈泡L2較暗。根據PI2R可知，R1 R2, C選項在確。由公式PU2/R可知，額定電壓相等，電阻越大，額定功率越小，R1 R2,故實際功率P1P2，故A選項錯誤。根據串聯(lián)電路

7、分壓特點U1/U2 R1/R2可知，電阻越大分壓越大，故U1U2，故B選項錯誤。又因為串聯(lián)電路電流處處相等，故D選項錯誤。 【拓展】 小雨做作業(yè)時，電燈突然變暗，其原因可能是（ ） A、電燈的實際電壓變大 B、電燈的額定電壓變小 C、電燈的實際功率變小 D、電燈的額定功率變小C 【例4】圖20-4是用“伏安法”測小燈泡電功率的電路圖： （1）圖中a處應接_表，b處應接_表； （2）某同學在連接實物電路時，將兩表位置接錯了，閉合開關，出現(xiàn)的現(xiàn)象是：_；糾正了兩表的位置，他連接了如圖20-5所示的實物電路。 （3）若閉合開關，燈泡發(fā)光，移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)增大時，電流表示數(shù)反而減小，原因

8、是_； （4）若閉合開關，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障原因是:_； （5）若閉合開關，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，燈泡燈絲完好，故障原因可能是_； （6）若閉合開關，燈泡不亮，電壓表，電流表均無示數(shù)，故障原因是_； （7）若閉合開關，燈泡很亮，無論怎樣移動滑動電阻器滑片，燈泡亮度始終不變，故障原因是_； 解析答案為：電流；電壓。燈泡不亮，電壓表指針有明顯偏轉，電流表指針幾乎不動。 滑動變阻器滑片移動時電流表示數(shù)減小，說明滑動變阻器連入電路的電阻增大，而電壓表的示數(shù)也增大，說明電壓表接到了滑動變阻器的兩端。 根據燈泡不亮、電流表無示數(shù)可判斷電路中有開路；根據電壓表有示數(shù)可

9、判斷開路發(fā)生在燈泡上。答案為燈泡開路或燈泡接線柱與導線接觸不良。 由燈泡不亮、電流表有示數(shù)可知電路中有短路；由電壓表無示數(shù)可知燈泡被短路。 由燈泡不亮、電流表無示數(shù)可知電路開路；由電壓表無示數(shù)可知開路不在燈泡處。 答案為把滑動變阻器的金屬桿接入了電路?！纠?】 下表為一臺電烤箱的銘牌，其內部簡化電路如圖2所示，R1、R2均為電熱絲。XX牌電烤箱額定電壓220v額定功率高溫擋1100W低溫擋440W 電源頻率50Hz圖2 （1）電烤箱在高溫擋正常工作10min所消耗的電能； （2）電路中R1的阻值； （3）電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流和R1的功率。 解析 （1）由表可知，電烤箱高溫擋的

10、額定功率是1100W，所以電烤箱在高溫擋正常工作10min所消耗的電能是W=P高t =1100W1060s=6.6105J。 (2)當兩個電阻串聯(lián)時電路的電阻比較大，根據P=U2/R可得電路的電功率比較小，電烤箱處于低溫擋。所以高溫擋時開關S2要閉合，此時只有R1單獨接入電路，因此R1=U2/P高=（220V）2/1100W=44。 (3)低溫擋工作時電路中的電流I=P低/U =440W/220V=2A,所以，這時R1的功率是P=I2R1=(2A)244=176W。點評 對于這類串聯(lián)型的兩擋電熱器，當和電阻并聯(lián)的開關斷開時，兩電阻串聯(lián)，電器處于低溫擋；當和電阻并聯(lián)的開關閉合時，只有另外一個電阻

11、接入電路，電器處于高溫擋。 【例6】如圖所示的電路中，正常發(fā)光的三盞燈突然全部熄滅，經檢查保險絲完好，用測電筆測試室內各處，氖管均發(fā)光，造成這一現(xiàn)象的原因是（ ） A、插座發(fā)生短路了 B、進戶火線斷了 C、進戶零線斷了 D、某盞電燈的燈絲斷了安全用電故障分析 【解析】如果插座或燈發(fā)生短路，則保險絲會燒斷；如果是進戶的火線斷了，則用測電筆測試時，氖管不會發(fā)光；如果是某盞電燈的燈絲斷了，則其他用電器應正常工作；所以是進戶的零線斷了，電流不能形成回路，所以各個用電器都不工作。所以選C 【拓展】小陽閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電燈不亮，他用測電筆測試圖中的a、b、c、d四點，只有d點發(fā)光，那么可能發(fā)生的故障是（

12、） A、電燈燈絲斷了 B、cd間某處斷路 C、ab之間某處斷路 D、開關處短路三、能力訓練與檢測 1、關于電功和電功率，下列說法中正確的是（ ） A、電功是表示電流做功快慢的物理量 B、電功率是表示電流做功多少的物理量 C、電流通過用電器做的功越多，它的電功率就越大 D、單位時間內電流通過用電器做的功越多，它的電功率就越大 2、第三代照明技術LED燈已步入市場，因它的能耗小，造價低廉，使用壽命長，深受消費者的青睞。當LED燈用電壓為6V的電源供電，正常工作電流為300mA，則它正常工作時的功率為（ ） A、1.8J B、1.8W C、180J D、1800W 3、在如圖1所示的電路中，當開關S

13、斷開時，電路消耗的電能為W1，開關閉合時，如果通電時間相等，電路中消耗的電能為W2，則（）圖1A、W1W2 B、W1=W2 C、W1W2 D、無法比較 W1和W2的大小知識點：電功 4、在測定小燈泡功率的實驗中，所用電源為6V的蓄電池。小濤連接實物電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，則產生此電路故障的原因可能是（ ） A、小燈泡短路 B、小燈泡的燈絲斷了 C、變阻器滑片接觸不良 D、電壓表的正、負接線柱反接知識點：故障分析 5、小斌同學做如圖2所示的電學實驗，已知所用的電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V，電源電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為5

14、0，定值電阻R0為10。開關S閉合后，在實驗操作無誤的情況下，下列說法正確的是（）圖2A、電壓表的最小示數(shù)為1VB、電流表的最大示數(shù)為0.6AC、電阻R0消耗的最大功率為1.8WD、滑動變阻器消耗的最小功率為0 6、標有以下字樣的四個燈泡，都在其額定電壓下工作，其中亮度最大的是（ ） （額定功率） A、“220V 60W” B、“220V 25W” C、“110V 60W” D、“110V 100W” 7、把一盞“220V 100W”的電燈接到某電路中，通過燈絲的電流是0.4A，則這盞燈的實際功率（ ） A、等于100W B、大于100W （ 實際功率） C、小于100W D、無法判定 8、小

15、明利用電能表測量一個家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內消耗電能為0.3 kW.h，則這個用電器可能是（ ） A、空調 B、電冰箱 C、電視機 D、普通照明燈泡（常用家用電器的功率） 9、兩個用電器，若將它們串聯(lián)后接在某電源上，它們消耗的功率比為3：5；若將它們并聯(lián)后接在電源上，則它們消耗的電功率之比為（ ） （比值關系） A、3：5 B、5：3 C、9：25 D、25：9 10、一個“220V 40W”電烙鐵接入某電路后，若測得加在它兩端的電壓為110V，那么該燈的實際功率是（ ） （實際功率與額定功率的關系） A、10W B、20W C、40W D、80W 1

16、1、甲燈標有“220V 100W”，乙燈標有“36V 100W”。當他們正常工作時，在相同的時間內（ ） A、甲燈消耗的電能多 B、乙燈消耗的電能多 C、兩燈消耗的電能一樣多 D、無法確定 （ 電功的計算） （1）這兩個燒瓶中所盛煤油的質量應該 。 （2）小紅問小明“水比較容易獲得，干嘛不用水代替煤油”。對于這個問題，小明與他的同學給出了下列四種答案，你認為合理的是（ ） A、因為煤油有顏色便于觀察 B、因為煤油有比較大的熱值 C、因為煤油有比較小的密度 D、因為煤油有比較小的比熱容 12、小明和小紅想利用如圖3所示的裝置探究“導體產生的熱量與電阻大小的關系”。兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒

17、瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。溫度計顯示煤油的溫度。（3）實驗中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高得快。這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越 ，兩端的 越高，產生的熱量就越多。圖3 13、在實驗室里，小剛和小宇合作做測定小燈泡額定功率的實驗。小燈泡標有3.8V的字樣，燈絲的電阻約為12。實驗器材：電源（6V）、電壓表（0-3V和-15V）、電流表（0-0.6A和-3A）、滑動變阻器（0-10）、開關、導線若干。根據實驗原理，小剛畫出了甲圖所示的實驗電路。 （1）請你用筆畫線代替導線，幫助小宇完成圖乙中的實物連接圖。 （2）實驗中

18、，小宇發(fā)現(xiàn)電壓表的0-15V量程壞了，其他器材完好。請你幫助小宇重新設計電路，在方框內畫出電路圖。 （3）當重新連接電路，閉合開關S后，調節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光。若此時電流表的示數(shù)為0.38A，則小燈泡的額定功率為 W，該燈泡的燈絲電阻為 。 （4）當小宇做完實驗后，小剛改變了滑動變阻器滑片P的位置，又做了兩次實驗，得到兩組數(shù)據后，計算出小燈泡電功率的平均值。你認為小剛的做法是否合理： ；理由是： 。14、如圖4所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L標有“6V 6W”字樣，R2=3。當S1、S2都閉合時，電流表示數(shù)為1.2A,這時燈泡L正常發(fā)光，求：（1）電源電壓U

19、電學綜合計算 （2）電阻R1的阻值。（3）當S1、S2都斷開時，燈泡L消耗的功率。圖415、2010年世博會全面使用一種名叫LED燈的新型節(jié)能燈。使用LED燈比舊式燈泡節(jié)能90%，且發(fā)出光的顏色會隨電壓的變化而變化（見下表）。LED燈兩端電壓（V）流過LED燈電流（mA）LED燈的顏色1.820紅2.420黃3.220藍圖5 （1）根據表中數(shù)據，當LED燈發(fā)出紅光時，消耗的電功率是多少？（2） 當LED燈發(fā)出紅光時，連續(xù)工作10h，消耗的電能為多少？ （3）把一個LED燈接入如圖5所示的電路中，已知電源電壓為5V且保持不變，電阻R為90。閉合開關后，毫安表（比安培表精確的電流表）的讀數(shù)為20mA，通過計算說明此時LED燈發(fā)出什么顏色的光？ 電功與電功率的綜合計算 16、電視機可以用遙控器關機而不用斷開電源，這種功能叫做待機功能。這一功能雖然給人們帶來了方便，但電視機在待機狀態(tài)下仍然要