一、电能与电功
1、电能
人类广泛利用电能,不但是因为电容易传输,也是因为容易转化为其它形式的能。
电功
电功:电流做的功叫做电功,符号:W
电流做功的实质
电流做功的实质就是电能转化为其它形式的能的过程。
电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。
(3)电能、电功的单位与机械能的单位一样,也是焦耳。简称焦,符号:J
在生活中,人们还用千瓦时·(kW.h)作为电功的单位,千瓦·时也被称为“度”。
1kW.h=3.6×106J
用电器在一段时间里消耗的电能的多少,可以用电能表来测量。电能表也叫电度表。
物理意义:1kW?h在数值上等于功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。
二、电能表
1、电能表:是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表,电能表也叫电度表。
2、电能表的单位
电能表旧称千瓦时计所用单位是千瓦时(kw?h),俗称“度”。
电能表盘面的数字的含义
你知道电能表盘上220V;720r/kW.h;50Hz;kWh;5(20)
A数字的含义吗?
220V:该电能表应该接在220伏的电路上使用。
720r/kW.h:接在该电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转过720转。
kW-h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示所消耗的电能。
50Hz:表示这个电能表在50赫兹的交流电路中使用
5(20)
A:该电能表的额定电流为5安,在短时间内使用时电流可允许大一些,但不能超过20安。
各式各样的电能表
其特点是可以根据不同时间段用户的用电情况分别计算费用。供电部门利用专用设备读取电能表上的信息,并计算出电费。
二、电器的电功率
观察用电器的铭牌,你会发现铭牌上标有220V、11W等数字,这些数字表示什么意思?
这些数字表示:额定电压是220V,额定功率是11W。
在相同的时间内,不同的用电器消耗的电能并不相同,也就是说,电流做功的快慢不同。
电流做功的快慢用电功率描述。
三、电器的电功率
1、电功率:电流在单位时间内做的功,叫做电功率。
2、电功率的定义公式
如果用字母P表示电功率,W表示电功,t表示时间,那么:
3、电功率的意义:表示电流做功的快慢。
4、电功率的单位
为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦,符号是“W“。1瓦=1焦/秒
常用单位:千瓦,符号是“kW“,
换算关系:1kW=1000W
5、额定电压、额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时电压用U额表示
(2)额定功率:用电器正常工作时功率用P额表示
例1、如图是单相电子电能表,关于它的技术参数和作用,下列叙述中正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.图中50Hz表示电能表适用的交流电频率
C.图中5A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流
D.图中3200imp/(kw?h)表示每消耗1kW?h电能电能表的转盘转3200转
例2、图中R1=4Ω,R2=6Ω,把它们并联在U=3V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为
Ω;通电30s,电阻R1消耗的电能为
J。
例3、学校实践活动小组的同学想检测一只电能表是否准确,电能表表盘如图所示,接入电路中的用电器功率为500瓦,甲同学打算让用电器连续工作5小时,通过计算可知;而乙同学认为甲同学用的时间太长,于是他用3分钟测出表盘转过80转。请你求解下列问题:
(1)如电能表准确,则该用电器连续工作5小时后,该电能表的示数;
(2)如电能表准确,则按照乙同学测得的数据,结合电能表表盘上示数,则接入电路的用电器实际功率应为多大?
例4、人类已进入智能时代。小明家安装了空调智能控制系统,空调自动开启条件是:家中有人且室温等于或高于26
℃。S1和S2是控制空调开启的两个智能开关,当家中有人时S1自动闭合,家中没有人时S1自动断开;当室温等于或高于26
℃时S2自动闭合,室温低于26
℃时S2自动断开。则控制空调开启的电路示意图是图甲和乙中的________。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示,当天8
h至12
h和14
h至18
h家中没有人,空调正常工作时电压是220
V,功率是1
kW,则这台空调当天消耗的电能是________kW·h。
1.下列单位中,哪个不是电功单位( )
A.J
B.V?A?s
C.V?A
D.kW?h
2.小明在网上购买了一个迷你音响,下图是音响实物图片和铭牌。对于该音响,下列说法正确的是?( )
A.
锂电池工作时,将电能转化为化学能
B.
音响在5?V电压下正常工作
C.
音响正常工作时每秒消耗电能5?J?????????????
D.
加大音响的音量可以提高发出声音的频率?????
3.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是(???
)
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.小明家电能表上的电流不得超过10A
D.现只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
4.小张出差时恰逢抄表日,他家电能表示数为,出差返回时发现家中有一盏60W台灯亮着,检查其他电器都已切断电源,再查看电能表的示数为,小张出差时间长达( )
A.5天
B.10天
C.30天
D.100天
5.用如图所示的电路,研究电流做功与电流大小的关系。实验中,控制两灯的电压相同,通电一定时间后观察到电流表A1的示数比A2的示数大,电灯L1比L2亮,说明在
、
相同的情况下,
越大,电流做的功越多。
6.在学习了电能表的相关知识后,小思对家中的电能表进行了观察,如图所示。她发现电能表的转盘在40分钟内转动了3600圈。
(1)这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为________kW·h,实际功率为________W。
(2)若该电能表允许通过的最大电流为20A,则小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过多少?
7.在用电流表测电流的实验中:
(1)连接电路时,开关应
,电流表应先用
量程试触;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯
的电流。合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是
mA;
(3)只需改动一根导线就可测得总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出正确的电路连线;
(4)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是
。
A.电流表内部开路B.开关处接触不良C.电流表被短路D.电源供电不足。
1.下列将电能转化为机械能的是( )
A.电风扇工作
B.发电机发电过程
C.电热器工作
D.手机电池充电的过程
2.电能有许多优点。以下关于电能优点的叙述中,正确的是( )
A.消耗少量其他形式的能,可以转化成大量的电能
B.消耗少量电能,可以转化成大量其他形式的能
C.其它形式的能都可以很方便地转化成电能
D.电能对环境无污染,能很方便地转化成其他形式的能
3.小明家的甲、乙两只普通照明灯泡和电冰箱铭牌的如下图表,下列说法正确的是(??
)
耗电量
0.72kW·h/24h
额定电压
220V
冷冻量
4kg
输入功率
120W
制冷剂
R600a
气候类型
NST
A.甲灯的功率一定小于乙灯的功率
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.只有冰箱工作的情况下,冰箱从启动到停止工作用了6
min
,按此推算一天冰箱启动60次
D.只有冰箱工作的6
min,电能表转盘转了18圈,则每消耗1度电,电能表转盘转1200圈?
4.如图所示是一个同学家里的电能表,电能表上所显示的数值反映了他家5月初的用电情况,这时电能表的示数为
kW?h;从电能表上可以看出,表盘转1500转,电流通过用电器所做的功是
kW?h=
J。
5.在国家“光伏扶贫”项目中,小明家安装了太阳能发电系统。白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为
能;若中午时段太阳能电池板的输出电压为500V,输出电流为20A,则3h可以为电网提供电能
kW?h;若该系统输电导线电阻为2Ω,则输电线上发热损失功率为
W。
6.在探究影响电流做功大小的因素的实验中:
(1)用如图所示的电路可以来探究电功与
的关系。
(2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干,则你所选用的灯泡是
(3)下面是某同学探究该实验的过程与记录,请帮他完成
①根据电路图连接电路
②闭合开关,调节滑片,观察到L1比L2亮,说明相同时间内电流通过
做功多,同时他还需要收集到的另一信息是
③多次调节滑片的位置,重复步骤②
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是:
。
参考答案
例1、B
例2、2.4;67.5
例3、(1)W1=Pt1=0.5千瓦×5小时=2.5千瓦时
则电能表的示数为760.2千瓦时+2.5千瓦时=762.7千瓦时
(2)电能表转80转消耗的电能为:W2=
=9.6×104焦
用电器的实际功率为P2=
=
=533.3瓦
例4、甲 5
1.C
2.C
3.D
4.B
5.电压;通电时间;电流
6.(1)1.2;1800
(2)P最大=I最大×U=20A×220V=4400W
答:小思家同时使用各用电器的总功率不能超过4400W
【解析】(1)根据公式计算用电器消耗的电能,再根据公式计算实际功率;
(2)已知电能表的最大电流根据公式
P最大=I最大U计算用电器的总功率的最大值。
【解答】(1)这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为:;
用电器的实际功率为:;
(2)小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过:
P最大=I最大U=20A×220V=4400W。
7.(1)断开;大;(2)L2;460;(3)电路图如图所示;(4)C。
1.A
2.D
3.C
4.31.6;0.5;1.8×106
5.电;30;800
6.(1)电压;(2)“2.5V”和“3.8V”的灯各一个;(3)②L1;电压表V1和V2的示数;④通电时间相同,电流相同,电压越大,电流做的功越多。
2021-2022学年上学期浙教版科学九年级“培优提高”讲义(二十六)
电能1