人教物理 九年级同步学案（附答案）18.1电能电功

第1节　电能　电功
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、电能
1．生活中的电能：电动机工作时将________能转化为________能；电灯工作时将________能转化为内能和________能。
2．电能的单位
(1)国际单位制单位：________，符号：____；
(2)常用单位：________(常称为“度”)，符号：kW·h，1
kW·h
＝________J。
二、电能的计量
1．用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过________(也叫电度表)计量出来。
2．同一段时间内，家里使用的用电器越多，电能表上的小铝盘转动的圈数就越多。观察电能表发现，小铝盘转动带动计数器工作，计数器上____________，就是这段时间内用电的度数。
3．电能表的参数：“220
V　10(20)
A”、“600
r/(kW·h)”和“50
Hz”。其中220
V代表的含义是____________________________，10
A代表的含义是________是10
A，20
A代表的含义是________________是20
A；600
r/(kW·h)代表的含义是每消耗1________的电能，电能表上的转盘转过600转；50
Hz表示这个电能表在________为50
Hz的交流电路中使用。
三、电功
1．实质：电能转化为其他形式的能的过程也可以说是_________。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即___________。
2．影响因素：电流在某段电路上所做的功W，等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积，即________。
【预习自测】
1．下列常见电器不是电能转化为热能的是(　　)
A．电炉　　
B．电动机
C．电饭锅　　　　D．电熨斗
2．一个同学家中的电能表，月初示数为
0
2
1
8
1
，月末示数为
0
2
6
8
1
，则这个月该同学家消耗的电能为________度，合________J。
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1　电能的计量
1．从能量转化的角度归纳一下，用电器在工作时有什么共同之处？
2．读教材
“图18.1－1　一种电能表”，回答下列问题：
(1)电能表以________为单位，使用时应将电能表串联在电路中。
(2)当这一电能表的转盘转过1
500转时，表示用电器消耗________kW·h的电能。
(3)图所示是小星家的电能表，则此时小星家电能表的示数是________kW·h，此时3
000
imp/(kW·h)代表的意义是：
___________________________________。
图18.1－1
图18－1－2
【归纳总结】
电能表的示数是总用电量，而某一时段电能表上前后两次示数之差，就是这段时间内的用电量。在计算某时段的用电量时，要注意电能表的计数器上最后一位是小数。
【典例1】
小明家电能表上个月月底表盘数字是
1
2
6
2
5
，这个月月底表盘数字如图18－1－2所示，可知他家本月用电________度。他只让某电水壶工作，发现在10
min内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶消耗的电能是________kW·h。
【针对训练】
小明家电能表5月初读数如图18－1－3所示，6月初读数是
0
3
9
4
5
，这个月用电________度，阜新地区每度电的电费是0.5元，则小明家这个月应交电费________元。
图18－1－3
图18－1－4
知识点2　
电功
1．消耗的电能与电功有怎样的关系？
2．在利用电功的公式进行相关的计算时，如何做好单位的统一？
【归纳总结】
(1)计算电功的公式主要有W＝UIt、W＝I2Rt、W＝t，在计算时，要根据已知量和未知量来选择公式。(2)在利用电功的公式进行计算时，U、I、t必须对应于同一段电路或同一用电器的电压、电流和通电时间，它们具有“同一性”和“同时性”的特点。
【典例2】
如图18－1－4所示电路，电源电压为12
V，R1＝10
Ω，闭合开关S时，通过R2的电流为0.2
A。则5
min
内，电流通过R1和R2各做功多少？
想一想：通过上题，你能总结出并联电路中各电阻所做的功与其阻值的关系吗？串联电路的呢？
【针对训练】
2．有两个电阻，R1＝6
Ω，R2＝12
Ω，串联后接到12
V的电源上。求：
(1)1分钟内电流通过R1做的功；
(2)相同时间内两个电阻所消耗的电能之比。
【达标检测】
(10分钟)
1．一种装有太阳能电扇的帽子，如图18－1－5所示，在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是
(　　)
图18－1－5
A．机械能→太阳能→电能
B．太阳能→机械能→电能
C．电能→太阳能→机械能
D．太阳能→电能→机械能
2．图18－1－6所示是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是
(　　)
图18－1－6
A．“19316”表示电能表的示数为19
316千瓦时
B．“5
A”是说这个电能表使用时的最大电流为5安
C．“220
V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
D．“2
500
r/(kW·h)”是说接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2
500转
3．关于电功，下列说法正确的是
(　　)
A．电能转化为动能叫电功
B．电能表是测量消耗电能多少的仪表，不能测量电功
C．千瓦是电功的单位
D．焦耳是电功的单位
4．小明家中的电能表如图18－1－7所示，从表盘信息可知，电能表的示数为________kW·h。当家里只有微波炉工作时，电能表在1
min内转60转，则微波炉消耗的电能为________J。
图18－1－7
5．有一只30
Ω的电阻，把它接在6
V的电源上，通电1
min，电流通过电阻做的功为________，消耗的电能为________。
第1节　电能　电功
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.电　机械　电　光
2．(1)焦耳　J　(2)千瓦时　3.6×106
二、1.电能表　2.前后两次示数之差
3．电能表应该在220
V的电路中使用　标定电流　额定最大电流　千瓦时　频率
三、1.电流做功的过程　电功是多少　
2.W＝UIt
[预习自测]
1．B
2．50　1.8×108
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．都是把电能转化为其他形式的能量。
2．(1)千瓦时　(2)2.5
(3)7
624.1　接在这个电能表上的用电器，每消耗1
kW·h的电能，电能表的电子指示灯闪烁3
000次
[典例1]100　0.2
解析：上个月月底电能表示数W1＝1
262.5
kW·h，这个月月底电能表示数W2＝1
362.5
kW·h，则小明家本月用电量W＝W2－W1＝1
362.5
kW·h－1
262.5
kW·h＝100
kW·h＝100度。电能表转盘转动600
r，则电路消耗的电能为W′＝600×
kW·h＝0.2
kW·h。
[针对训练]
1．80　40
解析：这个月小明家的用电量
W＝394.5
kW·h－314.5
kW·h＝80
kW·h＝80度；应交电费为80度×0.5元/度＝40元。
知识点2
1．消耗电能的过程就是电流做功的过程，消耗了多少电能，就说电流做了多少功，即电功是多少。
2．只有在电压的单位用伏特、电流的单位用安培、时间的单位用秒时，得出的电功单位才是焦耳。
[典例2]解：两电阻并联，所以U1＝U2＝U＝12
V，
W＝UIt＝t，所以电流通过R1做的功为
W1＝t＝×5×60
s＝4
320
J；
电流通过R2做的功为W2＝UI2t＝12
V×0.2
A×5×60
s＝720
J。
解析：两电阻并联，已知电源电压、R1的阻值和通过R2的电流，根据电流做功的公式可求出电流通过电阻R1和R2所做的功。
[想一想]
　在并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比，即＝；在串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比，即＝。
[针对训练]
2．解：(1)I＝＝
A，
W＝I2R1t＝×6
Ω×60
s＝160
J。
(2)在串联电路中，由于电流相等，
则W1∶W2＝I2R1t∶I2R2t＝R1∶R2＝1∶2。
解析：(1)先求出电流，然后再利用电功公式求出电流所做的功；(2)在串联电路中，电功与电阻成正比，故利用电阻之比得出电功之比。
[达标检测]
1．D　
解析：帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作。小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能。
2．A　解析：“19316”表示电能表的示数为1
931.6
kW·h，选项A说法错误。
3．D　解析：电流做功的过程，实质是电能转化为其他形式的能的过程，“其他形式的能”包括动能、光能、内能等，因此“电能转化为动能叫电功”的说法不全面，A错误；电能表是测量一段时间内用电器消耗电能多少的仪表，而电流做了多少功，就会消耗多少电能，即用电器消耗的电能等于电流做的功，所以电能表能够测量出电功，B错误；电功的单位是焦耳和千瓦时，千瓦不是电功的单位，C错误，D正确。
4．8
633.5　6×104　解析：由题图可知，电能表的示数为8
633.5
kW·h，在读数时要注意最后一位是小数；微波炉消耗的电能W＝×1
kW·h＝×3.6×106
J＝6×104
J。
5．72
J　72
J　解析：电压电阻已知，根据公式求出电功W＝t＝×60
s＝72
J；在电流做功的过程中，电流做了多少功就消耗多少电能。
1