初三物理第15章第1節(jié)電能表與電功知識(shí)精講江蘇科技版

WORDWORD#/8初三物理第15章第1節(jié)電能表與電功知識(shí)精講某某科技版【本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：第15章第1節(jié)電能表與電功二重、難點(diǎn).電能表的使用.電功的物理意義三.知識(shí)點(diǎn)分析電能表電能表是用來(lái)測(cè)量用電器消耗電能多少的儀表，把電能表正確接入電路后，電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次計(jì)數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。電能表銘牌上參數(shù)的意義：220V50Hz表示電能表應(yīng)該在220V50Hz的電路中使用；10（20）A表示電能表持續(xù)工作時(shí)的最大電流，括號(hào)里的數(shù)字表示允許在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)電能表的最大電流；600r/（kW?h）表示用電器消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)600轉(zhuǎn)。使用時(shí)注意兩點(diǎn):一是紅色框內(nèi)的數(shù)字是小數(shù)，二是供電部門一般是按耗電度數(shù)的整數(shù)收費(fèi)。電磁式 數(shù)字式電能的單位電能的國(guó)際單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）。家庭常用單位是千瓦時(shí)（kW-h）,俗稱度。1kW?h=1X103XX106J。1kW?h在數(shù)值上等于功率為1kW的用電器正常工作1h所消耗的電能。電功電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程就是電流做功的過(guò)程，電流做了多少功就有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。電功是電能轉(zhuǎn)化的量度。電流做功的概念比較抽象。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多種效應(yīng)，每種效應(yīng)都有對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化發(fā)生，即由電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能。因此，可以從能量轉(zhuǎn)化的角度去理解電功的意義，即電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。影響電流做功的因素某段電路上的電功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電時(shí)間有關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道，電功與電壓、電流和通電時(shí)間這三個(gè)因素有關(guān)。一段電路的電阻對(duì)電流做功是有影響的，為什么沒提這個(gè)因素呢？這是因?yàn)橐欢坞娐返碾妷?、電流和電阻有U=IR關(guān)系，研究了其中兩個(gè)，第三個(gè)也就確定了。電功的計(jì)算公式電功的計(jì)算公式為w=UIt。當(dāng)某用電器兩端的電壓為IV,通過(guò)用電器的電流為1A,則用電器在1s內(nèi)電流對(duì)該用電器做了1J的功。如果一段電路的電阻為R,根據(jù)歐姆定律，U2電功的計(jì)算公式可以推導(dǎo)為：W=l2Rt或W=--t。R在電能通過(guò)電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路中,可以用電功的推導(dǎo)公式計(jì)算電流做功；如果電能不但轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而且還轉(zhuǎn)化為其他形式的能,如電動(dòng)機(jī)在消耗電能的同時(shí)將電能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,就不能用這兩個(gè)推導(dǎo)式計(jì)算電流做功。【典型例題】例1.一個(gè)阻值為10Q的電阻器接在電壓是3V的電源上，求通電5min電流做的功是多少？分析：本題直接運(yùn)用電功公式W=UIt計(jì)算即可，但是要注意U、I、t三個(gè)量均使用國(guó)U3際單位。根據(jù)歐姆定律I=U=—A=0.3A得W=UIt=3VXX5X60s=270JoR10答案：電流做功為270J。說(shuō)明：如果能熟練運(yùn)用電功公式的推導(dǎo)式，可以不先求出I，而直接將歐姆定律和電功公式綜合起來(lái)，即用卬=比，將更加快捷方便。R本周末示數(shù)為例2.一位同學(xué)家上周末電能表的示數(shù)是本周末示數(shù)為該家庭本周用電kW-h。若電能表銘牌上標(biāo)有“3000r/kW?h”，則這周內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)圈。分析：本題考查了兩種測(cè)量電能的方法：一種是計(jì)數(shù)器的示數(shù)之差。注意最后一位虛線框內(nèi)的為小數(shù)，本周消耗電能為w=w2一W]???h。X3000r/kW-X10較。答案：6X104。說(shuō)明：從本題可以看出：若用電器用電較多，時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)通過(guò)計(jì)數(shù)器測(cè)量消耗的電能；若用電器用電較少，時(shí)間較短，應(yīng)用數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)數(shù)的方法也可算出消耗的電能。例3.如圖所示的電路中，片>叫。在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)片、叫所做的功叫、W2,它們之間的關(guān)系為 （）A.W1>W2 B.W1=W2 C.W1<W2 D.無(wú)法判斷分析：本題中電路為并聯(lián)電路，RrR2兩端的電壓相同。由于通電時(shí)間相同，且R1>R,根據(jù)W=Ut,很容易判斷出W<W9。2 R 1 2答案：本題答案選C。說(shuō)明：本題的解答，需要分析已知條件以及電路中隱含的條件，這是電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路，然后選擇合理的公式。如果這兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，則相同時(shí)間內(nèi)電流做功的情況又如何？例4.如圖所示的電路中，電源電壓U=6V并保持不變，電阻R=5Q,滑動(dòng)變阻器的阻

值X圍為0—10Q,在滑動(dòng)變阻器的滑片從左端移到右端的過(guò)程中，求:（1）閉合開關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)X圍各是多少?（2）電路接通25s內(nèi)，電阻R消耗的最大電功是多少?分析：當(dāng)滑片P分別向左或右移動(dòng)時(shí)，電路中的電流分別會(huì)變大或變小。顯然，當(dāng)滑片滑到左端時(shí)，電路中的電流最大，電阻R兩端的電壓最大且等于電源電壓；當(dāng)滑片滑到右端時(shí)，電路中的電流最小。當(dāng)滑片滑到左端時(shí)，R滬=0,I=U=—A=1.2A,U=6V滑1 R+R5+0 R01當(dāng)滑片滑到右端時(shí)，R=10Q,I=—U一=—6—A=0.4A,U'=I,RX5V=2V滑2 R+R 5+10 R02對(duì)于電阻R而言，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移到左端時(shí)，電路中電流最大，從而在相等的時(shí)間內(nèi)消耗的電能最多。6V=6V=1.2A5。W=12Rt=(1.2A)2義5。*25s=1.8義102J答案：一0.4A,電壓表的示數(shù)X圍是6V—2V；X102J。說(shuō)明：本題著重考查影響電路中電流大小的因素和滑動(dòng)變阻器的作用。同學(xué)們可以思考一下，若題中增設(shè)條件：電壓表量程為0—3V,則在25s內(nèi)電阻消耗的最大電功又是多少？【模擬試題】（答題時(shí)間：60分鐘）.在國(guó)際單位制中，電能和電功的單位是，簡(jiǎn)稱，符號(hào)是。.當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時(shí)，我們就說(shuō)電流做了。如果電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做了300J的功，表示有300J的電能轉(zhuǎn)化為J的能和少量的內(nèi)能。.請(qǐng)把左邊的用電器與右邊的能量轉(zhuǎn)化形式對(duì)應(yīng)連接起來(lái)。無(wú)軌電車 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電爐 電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能電鍍槽 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能白熾電燈 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.已知一個(gè)小燈泡兩端的電壓為3V,通過(guò)它的電流為0.5A,經(jīng)過(guò)5min電流所做的功為J,燈泡消耗的電能為J。.電能表可測(cè)量下列物理量中的 （ ）A.電流B.電壓C.電阻D.電能.在圖中，導(dǎo)體A、B是由同種材料做成的，A和B等長(zhǎng)，但A比B的橫截面積大。當(dāng)S閉合后，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列敘述正確的是 （）A.電流通過(guò)A、B所做的功是WA>WBB.電流通過(guò)A、B所做的功是啊<WBC.電流通過(guò)A、B所做的功是WA=WRABD.無(wú)法比較電流通過(guò)A、B時(shí)所做的電功的大小.電流經(jīng)過(guò)用電器做功1J,1J等于 （ ）A.1C/sB.1V/AC.1V?A?sD.1V?A.在如圖所示的電路中，電阻R2=20Q。S閉合后，電流表A「A2的示數(shù)分別為0.2A和0.5A。求:⑴10s內(nèi)電流經(jīng)過(guò)RrR2時(shí)所做的電功W1、W2。⑵在這10s內(nèi)電池?fù)p耗的電能。能力訓(xùn)練.一臺(tái)電熱壺接在220V的電源上，電流是1.2A,若通電20min將水燒開，則電流做功J,消耗電能J。若將該電熱壺接在110V的電源上，則在相同時(shí)間內(nèi)的電功是J。.某同學(xué)家的電能表月初的示數(shù)是隨旦旦&Ll,正常供電30天后，電能表的示數(shù)為國(guó)團(tuán)團(tuán)團(tuán)1川,則該同學(xué)家本月用電kW-h,按每度電0.53元計(jì)算，本月他們家應(yīng)交電費(fèi)元。.已知4=4Q,&=6Q，將它們串聯(lián)后接入電壓為10V的電路中，總電阻為Q,4、叫兩端電壓之比為。通電Imin,電流通過(guò)電阻叫所做的功為J。.如圖所示，先閉合開關(guān)S],再閉合開關(guān)S2,電路中消耗的電能將（ ）A.減小 B.增大 C.不變 D.無(wú)法判斷.閱讀下面的文章，完成后面的問(wèn)題。熒光燈比白熾燈省電一盞40W的熒光燈，看上去和一盞150W的白熾燈差不多亮，但它消耗的電能卻比白熾燈少，也就是說(shuō)熒光燈的發(fā)光效率比白熾燈高，用起來(lái)比白熾燈省電。其原因在于熒光燈和白熾燈的發(fā)光方式不同。白熾燈是靠電流通過(guò)燈絲產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)發(fā)光。任何物體被加熱到525℃以上都會(huì)發(fā)光，而且發(fā)光的效率隨溫度的升高而升高，所以，通常選用高熔點(diǎn)的鎢絲（熔點(diǎn)為3410℃）來(lái)做燈絲。熒光燈的發(fā)光原理就有所不同，在熒光燈的燈管內(nèi)壁有一層熒光物質(zhì)，兩端安裝電極，管內(nèi)充有氬氣和少量的汞（即水銀）。當(dāng)通上電流時(shí)，大量的電子碰撞水銀蒸氣分子，就發(fā)出紫外線，如圖所示。紫外線并不可見，但它被管壁的熒光物質(zhì)吸收后，熒光物質(zhì)就發(fā)出可見光來(lái)。由此可見，在熒光燈的發(fā)光過(guò)程中，熱量的產(chǎn)生很少，它發(fā)出的光是一種冷光。這就使得熒光燈的發(fā)光效率大大提高，比白熾燈更省電。On-口國(guó)科學(xué)家注意到，熒光燈的發(fā)光效率和燈管內(nèi)壁所用的熒光物質(zhì)有關(guān)。不同的熒光物質(zhì)可以發(fā)出不同頻率的光，在我們眼睛看來(lái)就是不同顏色的光。若選擇適當(dāng)?shù)臒晒馕镔|(zhì)，就可以使熒光燈的燈光和日光很接近，這就是我們通常說(shuō)的日光燈。熒火蟲也會(huì)發(fā)光，發(fā)出的光也是冷光。而且，螢火蟲的發(fā)光效率比熒光燈還要高得多。怎樣向這些動(dòng)物學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高發(fā)光效率，是科學(xué)家很感興趣的問(wèn)題。根據(jù)你的閱讀，請(qǐng)回答：（1）熒光燈比白熾燈省電的根本原因是什么？（2）從文中你還學(xué)到了哪些知識(shí)，請(qǐng)歸納幾點(diǎn)?？茖W(xué)探究14.為了緩解用電高峰電力緊X的矛盾，降低居民的用電費(fèi)用，我市部分地區(qū)已使用了分時(shí)電能表。電費(fèi)價(jià)目表如下：原電表計(jì)費(fèi)方法分時(shí)電表計(jì)費(fèi)方法時(shí)間X圍全天高峰期低谷期8：00?21：0021：00?次日8：00單位：元/度使用分時(shí)電表后，為了節(jié)省電費(fèi)，小明將自家用電水壺?zé)_水安排到用電低谷期，并且觀察到只有電水壺?zé)畷r(shí)，家里電能表（標(biāo)有3000r/kW-h）表盤每分鐘轉(zhuǎn)36r。20min燒開一壺水。如是小明家每天燒兩壺開水，請(qǐng)你估算僅利用水壺?zé)豁?xiàng)，小明家一個(gè)月（30天）節(jié)約電費(fèi)多少元？【試題答案】1、焦耳焦2、