18.1电能 电功 教材知识梳理 课时练习
班级:_______ 姓名:_______
知识点1 电能
1.产生:一般由其他形式的能①______而来.
2.利用:将电能转化为其他形式的能.
3.单位:②______,简称③____,符号为④___;常用单位:⑤____________.
4.单位换算:1 kW·h=1度=3.6×106 J.
知识点2 电能的计量
1.电能表:作用是计量用电器在一段时间内⑥______的电能.
2.对电能表表盘的认识
3.利用电能表计算电能的方法
(1)电能表在一段时间内前后两次示数⑦______就是这段时间内用电的度数.
(2)根据某时间段内电能表转盘转过的转数n及电能表铭牌参数N r/(kW·h)计算消耗的电能:W kW·h.
知识点3 电功
1.电功
(1)定义:电流⑧____________叫做电功,用符号⑨____来表示.
(2)实质:电流做功的过程就是电能⑩______为其他形式的能的过程.有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功.
2.电功的计算
(1)公式:W=UIt(普遍适用)
U表示某段电路两端的电压,单位是V
I表示通过该电路的电流,单位是A
t表示通电时间,单位是s
W表示电流在该段电路上所做的功,单位是J
(2)推导式:电功的计算公式为W=UIt,将欧姆定律公式I带入W=UIt可得Wt,将U=IR带入W=UIt可得W=I2Rt.
参考答案
①转化 ②焦耳 ③焦 ④J ⑤度或千瓦时 ⑥消耗 ⑦之差 ⑧所做的功 ⑨W ⑩转化
课时练习
01 知识点过关练习
1.电能
电能的转化:利用电能的过程是电能转化为________________的过程,如电动机工作时,将电能转化为________;电烙铁工作时将电能转化为________.
电能的单位:______是电力工业和日常生活中的常用单位,符号是______,1 kW·h=______J.
提 示:1度=1 kW·h
2.电能表
作用 测量电路______________
单位 ______________
参 数 220V ________为220 V
10(20) A ________为10 A,额定最大电流为20 A
600 r/ kW·h 每用1度电,表的转盘转______转
2 500 imp/ kW·h 每用1度电,表的指示灯闪______次
读数 计数器末尾数字表示小数位
注 意:①较大的电能利用刻度盘示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1;②较小的电能利用转盘圈数计量,消耗的电能为W= kW·h(n为某段时间转盘转的圈数,N为表上参数).
3.电功
定 义:__________叫做电功.用符号______表示.
实 质:电流做功的过程,实际上就是电能转化为______________的过程.有多少电能转化为__________________,我们就说电流做了多少功.
计 算:电流做功的多少跟______、______、______的长短都有关系,加在用电器上的电压越高,通过的电流越大,通电时间越长,电流做的功越多,写成公式为________.
注 意:应用电功公式计算注意以下两点:①W、U、I、t必须是对应同一导体上的四个物理量.如电流通过某灯做的功等于该灯两端的电压、通过该灯的电流和通电时间的乘积;②W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s,若有一个单位不符合以上要求,不经换算代入公式计算就会出现错误.
02 基础题
1.电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费.该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位分别是( )
A.电能表 kW·h B.电压表 V
C.电流表 A D.电表 度
2.小华家中有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,让它们各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少。这个过程中它们各自消耗的电能是( )
A.一样多
B.电风扇最多
C.电烙铁最多
D.日光灯最多
3.电能表的表盘如图所示,关于电能表下列说法正确的是()
A.“50 Hz”是说这个电能表在50赫的交流电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20安
C.“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是10安
D.“600 revs/(kW·h) ”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600千瓦时
9 4 5 1 8
9 4 6 1 8
4.小亮家中电能表在月初时的示数是在月底时示数为
,这个月他家用的电能应是()
A.100 kW·h B.100 J C.10 kW·h D.10 J
5.小明家电能表5月初读数如图所示,6月初读数是03945,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.
6.当天空中空气的湿度很大,两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电.某次闪电的放电电流约1×104 A,电压约1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约________J,合________kW·h.
7.如图所示,R1∶R2=2∶3,则通过R1和R2的电流之比为______,相同时间内电流通过R1和R2做功之比为______.
03 中档题
8.下列情况中,不属于电流做功的是()
A.电风扇转动 B.发电机发电
C.空调制热 D.电脑处理数据信息
9.如图所示,理发师给王丽吹头发的过程中,电流通过电吹风做了104 J的功,那么在这段时间内()
A.有104 J的电能转化为热能
B.有104 J的电能转化为机械能
C.有104 J的电能转化为机械能和热能
D.电吹风消耗的电能小于104 J
10.关于电功,下列说法中正确的是()
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
11.4G集3G与WLAN于一体,能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与清晰度与电视不相上下,功能要比3G更先进,频带利用率更高,速度更快.以下为某4G手机的主要参数:
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头 像素 通话时 电流
4G手机 智能手机 拍照手机 4.0英寸 480×800 像素 3.7 V 800 mA·h 锂电池 500万 像素 400 mA
该手机通话5 min,消耗的电能是()
A.17 316 J B.1 300 J
C.444 J D.400 J
12.如图所示是小辉自制的一个柠檬电池,当他把一只阻值为4 Ω的小灯泡接入电路中时,测得通过小灯泡的电流为0.2 A,则柠檬两端的电压为______V,电能是由柠檬的______能转化而来的.
13.王明家的电子电能表上标有“220 V 10(20)A”和“2 500 imp/(kW·h)”(表示电能表的脉冲指示灯每闪烁2 500次,电路消耗1 kW·h的电能)的字样,他记下在10 min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了250次,则他家里正在使用的用电器消耗的电能为______kW·h,合________J.
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.1 A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5 A.那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比______.
04 拔高题
15.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中:
(1)根据______________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少.
(2)同学们设计了甲、乙两个电路,图甲电路是为研究电流做功与______的关系.实验发现,在相同时间内,如果______相等,则______较大的电灯中电流做的功比较多.
(3)经过讨论,同学们认为图乙电路存在一个缺陷,请你说说问题可能在哪里:____________________________________________________.
16.如图所示,秒表的示数是 ;电能表的示数是 。
17.小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1) 小刚在连接实验电路之前,应该首先将开关 。
(2) 请你用笔画线代替导线,帮小刚连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3) 小刚连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮。小刚想:是不是电路中某处发生了断路?此时,小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是: ,观察小灯泡是否发光。
(4) 小强认为在电路中连入一只电流表,观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断,电流表可以串联在这个电路中的 。
.电源和开关之间 .开关和小灯泡之间
.小灯泡和滑动变阻器之间 .滑动变阻器和电源之间
18.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数为0.3A,求:
(1)此时电阻R1两端的电压U1;
(2)整个电路在10秒内消耗的电能是多少?
19.额定功率为3000W的电热水器正常工作时,把质量为60kg的水从20oC加热到70oC。已知c水=4.2×103J/(kg·oC),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
20.如图所示的电路中,灯泡的电阻RL=12 Ω,正常发光时的电压为12 V,R2=12 Ω,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.2 A,这时灯泡正常发光,求:
(1)电源电压和R1的阻值;
(2)当开关都断开时,灯泡两端的电压和通电1 min灯泡消耗的电能.
参考答案
知识点过关练习
1.其他形式的能 机械能 内能 千瓦时 kW·h 3.6×106 2.消耗的电能 千瓦时(kW·h) 额定电压 标定电流 600 2 500 3.电流所做的功 W 其他形式的能量 其他形式的能量 电压 电流 通电时间 W=UIt
基础题
1.A 2.A 3.A 4.C 5.80 40 6.1.8×1010 5 000 7.1∶1 2∶3
中档题
8.B 9.C 10.D 11.C 12.0.8 化学 13.0.1 3.6×105 14. 1∶4
拔高题
15.(1)灯泡的亮度 (2)电压 电流 电压 (3)干路上缺少滑动变阻器,无法进行多次测量
16.【答案】155s;302.1;
【详解】
[1]由图知:在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在2和3之间,稍微偏向3一侧,所以分针指示的时间为
在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在5.0s处,所以秒针指示的时间为5.0s,即秒表的读数为
秒表的示数是155s。
[2]电能表的最后一位是小数,单位;从图可以看出:此时电能表的示数为302.1。
17.【答案】(1)断开;(2)如图所示;(3)向左移动滑片;(4)
【解析】(1)在连接电路前,开关应处于断开状态。
(2)题目所进行的探究是用滑动变阻器来调节小灯泡的亮暗程度,那么变阻器应串联在电路中,而变阻器的接线柱应是“一上一下”的接法。电路中,滑片置于变阻器的最右端,为了让变阻器接入电路的阻值最大,下面的接线柱应接在左端。
(3)闭合开关,小灯泡不亮,可能是变阻器接入电路的阻值太大,造成电路中的电流太小,那么可向左调节滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,观察小灯泡是否发光。
(4)实验所用电路是串联电路,则电流处处相等,那么可将电流表接入电路中的 、 、 、 任何一处。
18.【答案】(1)6V (2)36J
【详解】(1)根据欧姆定律,电阻R1两端的电压
(2)整个电路在10秒内消耗的电能
答:(1)此时电阻R1两端的电压U1是6V;
(2)整个电路在10秒内消耗的电能是36J。
19.【答案】(1)1.26×107J;(2)4.2×103s
【详解】
解:(1)水吸收的热量
(2)加热所需要的时间
答:(1)水吸收的热量为;
(2)加热所需要的时间为。
20.解:(1)开关S1、S2都闭合时,灯泡与定值电阻R1并联,此时灯泡正常发光,电源电压U=UL=12 V通过灯泡的电流:IL===1 A通过R1的电流:I1=I-IL=1.2 A-1 A=0.2 AR1的阻值:R1===60 Ω (2)开关S1、S2都断开时,灯泡与定值电阻R2串联由欧姆定律得:电路电流I′===0.5 A灯两端的电压UL′=I′RL=0.5 A×12 Ω=6 VW=U′LI′t=6 V×0.5 A×60 s=180 J