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第十八章 电功率
第1节 电能 电功
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求 1. 结合实例理解电功。知道电能的单位是焦耳(J),另一个单位是千瓦时(kW·h)
2. 学会使用家庭电能表,能利用电能表进行简单的计算
3. 知道电功的计算
探究实验 电能表的读数
课时重点 学会使用家庭电能表以及利用参数进行相关计算
课时难点 家庭电能表的使用,对电能、电功单位的理解
知识点1 电能
电
知识梳理
其他
千瓦时(kW·h)
1. 电能的转化:电能可以转化为其他形式的能量。用电器工作的过程就是把_____________能转化为__________能的过程。
2. 电能:(1)电能用W表示,常用单位是_______________,能量的国际单位是_____________。
(2)单位换算:1 kW·h=_____________J。
1度=____kW·h=________J。
焦耳(J)
3.6×106
3.6×106
1
电能
220 V
20 A
用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘就转过600转
知识点2 电能的计量
3. 电能表(也叫电度表):
(1)作用:计量用电器一段时间内消耗的_____________。
(2)铭牌上参数的意义:①“220 V”是指该电能表应该接在_____________的电路中使用; ②“10(20) A”是指该电能表的标定电流为10 A,短时间允许通过的最大电流不能超过______;③“600 r/(kW·h)”表示_________________________________________________;④“50 Hz”是指该电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
图18-1-1
(3)读数:①电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内消耗的电能,最后一位是小数位;②W= ,如图18-1-1所示电能表,600 r/(kW·h)表示每耗一度电,转盘转600圈。转盘转n圈,消耗n600 kW·h(度)的电能。
知识点3 电功
电流做功
电压
4. 电功的概念:电能转化为其他形式的能的过程就是_____________的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功。国际单位也是焦耳,常用单位是千瓦时。
5. 电功大小的影响因素:电流做功的多少跟电流的大小、_____________的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越_____________、通电时间越长,电流做功越_____________。
6. 计算公式:W=_____________。推导公式:W= ;W=I2Rt。
大
多
UIt
知识点1 电能
D
课堂演练
【典例1】下列所示的几种用电器工作时,以电能转化成内能为应用目的的是( )
A.电视机 B.电动自行车
C.抽油烟机 D.电烤箱
B
【变式拓展1】如图所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
思路点拨:能量之间可以相互转化,在转化过程中要看损失了哪种能量,得到了哪种能量来判断什么能转化为什么能。
知识点2 电能的计量
D
【典例2】(2020淮安)如图18-1-1所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A. 小英家家庭电路中的干路电
流不得超过10 A
B. 小英家上个月消耗的电能为
1 011 kW·h
C. 电能表上指示灯闪烁320次,
表示家庭电路消耗电能0.2 J
D. 电能表上指示灯闪烁的次数越
多,说明电路中消耗的电能越多
201.9
【变式拓展2】(2019广东)如图18-1-2所示,电能表的示数为_____________kW·h,在某段时间内,转盘转过1 800圈,则此段时间内用了_____________度电。
0.5
图18-1-2
思路点拨:熟记电能各个参数的物理意义,掌握千瓦时(kW·h)和焦耳(J)单位之间的换算,解决此类问题就不难。
知识点3 电功
答案:(1)3 V
(2)15 Ω
(3)90 J
【典例3】(2020安顺改编)如图18-1-3所示电路,电源电压不变,定值电阻R1=10 Ω。只闭合开关S1,电流表示数为0.3 A;再闭合开关S2,电流表示数为0.5 A。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R2的阻值。
(3)开关均闭合时,工作1 min电流做的总功。
图18-1-3
【变式拓展3】如图18-1-4所示,电源电压U=6 V,电阻R1 =4 Ω, R2 =6 Ω。求:
(1)当开关S闭合后,电流表示数为多少?
(2)当开关S闭合后,电阻R1在10 s内消耗
的电能为多少?
答案:(1)0.6 A (2)14.4 J
图18-1-4
思路点拨:电功的计算W=UIt;理解各个物理量的含义,统一单位代入公式计算即可。
课堂检测
C
限时10分钟 总分30分_ 得分____
1. (3分)下列单位是电能单位的是( )
伏特(V)
B. 欧姆(Ω)
C. 千瓦时(kW·h)
D. 安培(A)
B
2. (3分)下列情况中,不属于电流做功的是( )
电动机转动
B. 摩擦起电
C. 电脑分析加工数据信息
D. 扬声器发声
B
3. (3分)下列用电器中,工作时将电能转化为机械能的是( )
电烙铁
B. 闹钟
C. 电熨斗
D. 电热水壶
D
4. (3分)关于电功,下列说法正确的是( )
用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B. 通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C. 用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D. 用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
B
5. (3分)如图18-1-5所示,关于这个电能表,下列叙述正确的是( )
A. 电能表是测量电压的仪表
B. 220 V表示电能表应该接在220 V的电路中使用
C. 电能表的示数是9 716 kW·h
D. 2 500 r/(kW·h)表示电能表的转盘每转1转,消耗的电能是2 500 kW·h
图18-1-5
10
5 546.7
0.02
6. (3分)(2020烟台)如图18-1-6所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的标定电流是_____________A,表盘上显示已用电_____________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为_____________kW·h。
图18-1-6
0.02
7. (2分)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/(kW·h)”的字样,其含义是电路每消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3 000次。她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让一个用电器工作3 min,发现电能表的指示灯闪烁了60次。则该用电器在上述时间内消耗的电能为_____________kW·h。
8. (4分)某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:
用电时段 时段范围 电价
高峰期 第一天8:00~21:00 0.55元/(kW·h)
低谷期 21:00~第二天8:00 0.30元/(kW·h)
6
小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早上8:00,晚上21:00和第二天早上8:00这三个时刻的读数,如图18-1-7所示。则他家这一天共消耗电能_____________kW·h,应付电费_____________元。
图18-1-7
2.8
解:(1)用电器4 min消耗的电能W= =0.05 kW·h。
(2)由W=UIt,得通过该用电器的电流I= = ≈3.4 A。
答:(略)
9. (6分)一个电能表表盘上标明“1 200 r/(kW·h)”,将某用电器单独接在该表上,当用电器工作4 min后,电能表转盘转过60 r。若用电器两端电压是220 V,求:
(1)用电器4 min内消耗的电能。
(2)通过该用电器的电流。