(共31张PPT)
15.1 电能与电功
1.定义:物理学中,当 电 能转化为 其他形式 的能时,就说电流做了电功.
说明:电功用字母 W 表示,国际单位为 J ,生活中常用单位为 kW·h ,1 kW·h= 3.6×106 J.
电
其他形式
W
J
kW·h
3.6×106
知识梳理
2.认识电能表
(1)电能表俗称电度表,是测量 电功 的工具.
(2)10(40)A:该表 基本电流 为10 A,短时间内通过的电流允许大些, 额定最大电流 为40 A.
(3)1 200 r/(kW·h):用电器 每消耗1kW·h 的电能,电能表上的转盘转过 1200 圈.
电功
基本电流
额定最大电流
每消耗1kW·h
1200
电能与电功
例1 如图所示的家用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( C )
C
知识点突破
例2 下列单位中不属于电能单位的是( B )
A.焦耳
B.伏·安/秒
C.伏·安·秒
D.千瓦·时
B
1.关于电功,下列说法不正确的是( B )
A.电流做功越多,消耗的电能就越多
B.电能和电功本质是一样的
C.焦耳和千瓦时都是电功的单位
D.电流做功的本质是电能转化为其他形式能的过程
B
对点练习
电能表
例3 如图所示,是感应式电能表的示意图,下列说法正确的是( C )
C
A.每转1 920圈电路耗电为1 J
B.每转2圈电路耗电为1 kW·h
C.正常运行的最大电流为10 A
D.电路消耗的电能是2 486 kW·h
思路点拨 电能表的各参数表示的物理意义:“1 920 r/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过1 920转,“2.5(10)A”表示电能表的基本电流是2.5 A,额定最大电流是10 A,“220 V”“50 Hz”表示该电能表应在200 V、50 Hz的交流电路中工作.
2.为测定热水器消耗的电能,小明关闭其他用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,电能表的示数由图甲变为图乙,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为 2.1 kW·h,若该电能表的转盘在5 min内转了60转,则这段时间内,小明家用电器消耗的总电能为 0.02kW·h .
2.1
0.02kW·h
对点练习
1.关于电功,下列说法中正确的是( D )
A.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
D
课堂检测
2.关于电能和电功,下列说法正确的是( B )
A.家用电器每消耗1度电,电流就做功3.6×105 J
B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功
C.电流做功的过程实质就是其他形式的能转化为电能的过程
D.通过导体的电流越大,电流做的功就越多
B
3.如图所示,关于这个电能表,下列叙述正确的是( B )
A.通过该电能表的电流不能超过10 A
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
B
4.用电器消耗电能的过程实质上是把电能转化为其他形式能的过程.电流通过洗衣机的电动机时把电能转化为 机械 能,电流通过电饭锅把电能转化为 内 能,电流通过蓄电池充电的过程把电能转化为 化学 能.
机械
内
化
学
5.电灯正常工作时会发热发光,这是电流 做功 使电能转化为内能和光能.如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者的等量关系是 E1=E2+E3 ,功与能的关系是W= E1 .
做功
E1
=E2+E3
E1
6.如图所示是小明家的电能表,电能表上的一个数据看不清楚,计数器记录了他家月初、月末的耗电示数,则这个月他家总共消耗的电能为 95 kW·h.若一热水壶工作3 min,观察到电能表的指示灯闪烁了100次,消耗的电能为0.05 kW·h,这个电能表看不清楚的数据应该标的是 2000 imp/(kW·h).
95
2000
1.下列四种仪器中,用来测量某段电路中电流做功多少的是( C )
A.电流表
B.电压表
C.电能表
D.验电器
C
强化练习
2.家用电能表抄表时所用的单位是( B )
A.焦
B.千瓦时
C.库仑
D.伏特
B
3.关于家庭电路中的电能表,下列说法中正确的是( C )
A.电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的
B.电能表转盘转速越快,用电器消耗的电能越多
C.电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的
D.电能表的测量值是以“kW”为单位的
C
4.(2022·青岛)下列电流做功的过程中,电能主要转化为机械能的是( A )
A.电风扇吹风
B.电灯发光
C.电饭锅煮饭
D.电解水制氧
A
5.关于电功,下列说法中正确的是( D )
A.用电器通电的时间越短,电流做的功一定越少
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小,电流做的功一定越少
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
D
6.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是( C )
A.电动机主要是把电能转化为机械能
B.白炽灯主要是把电能转化为内能
C.给蓄电池充电是化学能转化为电能
D.电炉主要是把电能转化为内能
C
7.有几位同学讨论“电能”和“电功”时,有以下几种说法,你认为正确的是( D )
A.电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表
B.“电能”和“电功”的单位相同,所以两者没有区别
C.“消耗了多少电能”和“电流做了多少功”,两种说法含义不同
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
D
8.假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200 W的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭.小明看到家里电能表的示数为2 021.6 kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示.下列有关说法正确的是( A )
A.这段时间冰箱消耗的电能是7 kW·h
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5 h
C.冰箱正常工作1 min电能表的转盘转过12转
D.图中电能表的读数为20 286 kW·h
A
9.完成下列单位换算:
(1)2.5 kW·h= 9×106 J;(2)3.6 J= 10-6 kW·h;(3)7.2度= 2.592×107 J= 7.2 kW·h.
9×106
10-6
2.592×107
7.2
10.(一题多设问)小明家的电能表本月初信息如图所示,则:
(1)电能表的示数为 812.4 kW·h
(2)“220 V”表示 该电能表应在220 V的电路中工作 .
812.4
该电能表应在220 V的电路中工作
(3)“10(20) A”中“10”表示 电能表的基本电流为10 A ;“20”表示 电能表短时间内工作时允许通过的最大电流为20 A .
(4)“2 500 revs/(kW·h)”表示 每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过2 500转 .
电能表的基本电流为10 A
电能表短时间内工作时允许通过的最大电流为20 A
每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘
转过2 500转
(5)若月底电能表的示数为 ,则本月小明家耗电 100.2 kW·h,如果按0.5元/度的电价计费,本月应付电费 50.1 元.
(6)若某天家里的用电器消耗了0.5 kW·h的电能,则电能表上的转盘转过 1 250 转.
100.2
50.1
1 250
(7)若家庭电路中只有一台电视机工作,发现某段时间内电能表上的转盘转过了50 r,则电视机消耗的电能为 0.02 kW·h,合 7.2×104 J.
0.02
7.2×104
11.(2022·攀枝花)如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表表盘示意图,小李同学家电路干路中的电流不得超过 20 A,上月消耗的电能为 125 kW·h.年发电量可达1.5×109 kW·h的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足 1.0×106 户小李同学这样的家庭用电需求.
20
125
1.0×106
12.张薇发现爸爸的手机电池上标有“电压3.7 V,容量3 500 mA·h”的字样,若电压与容量的乘积为手机的电容量,则它充满电后存储的电能为 4.662×104 J,经查,该手机的待机电流为20 mA,则该手机最长待机时间为 175 h.
4.662×104
175
13.小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表,根据表中的信息回答问题.
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦?
解:(1)根据电冰箱的铭牌可知,电冰箱每天消耗的电能是0.5 kW·h=1.8×106 J
(2)若只有电冰箱在工作,每天电能表的转盘转过多少转?
(2)转数n=0.5 kW·h×3 000 r/(kW·h)=1 500 r
(3)电冰箱一个月(按30天计算)可消耗多少度电能?
(3)一个月消耗的电能为E=0.5 kW·h/24 h×30×24 h=15 kW·h=15度.
答:(1)电冰箱每天消耗的电能是1.8×106 焦;
(2)每天电能表的转盘转过1 500转;
(3)一个月消耗的电能为15度.