15.1 电能表与电功 第1课时 学案

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第十五章 电功和电热
第1课时 电能表与电功（一）
预习目标
1．知道电能表的用途和读数方法．
2．会用电能表初步测量家庭电路消耗的电能，会根据电能表的表盘数据计算电功．
3．知道电能表是测量电功的仪表，知道电功的概念及其单位．
教材导读
一、电能表
认真阅读教材P2～P3“电能表”的相关内容，并观察教材中图15－1和图15－2，完成下列填空．
1．问题探究
你知道你家一个月大约要交_______元的电费；供电部门是根据______________来收缴电费的．
2．电能表的用途和种类
(1)电能表是用来测量______________的仪表，把电能表正确接入电路后，电能表计数器前、后两次计数之_______就是这段时间内消耗的电能．
(2)常用的单相电能表有_______式和_______式．
3．电能的单位
电能的国际单位是焦耳，简称_______，符号为_______．电能表示数的单位是_______，符号为_______，俗称_______．1kW·h＝1×103 W×3 600 s＝3.6×106 J，这个换算关系不仅说明电能的单位与机械能的单位_______（相同／不同），还蕴含着自然界不同形式能量的等价性和相互转化的可能性．1 kW·h在数值上等于功率为1 kW的用电器正常工作_______h所消耗的电能．
4．认识电能表
观察图中电能表的几项技术参数，思考后回答下列问题．
(1)“220 V”表示电能表适用的_______是220 V．
(2)电流规格：“10(20)A”中，“10 A”表示该电能表持续工作时允许通过
的_______电流是10 A；“20 A”表示在短时间内允许通过电能表的_______
电流是20 A．
(3)“50 Hz”表示电能表接入的交流电的_______是50 Hz．
(4)“3 000 r/(kW·h)”表示_____________________．
(5)如果另有一只电子式单相电能表，它标有“3 200 imp/(kW·h)”表示_______．
(6)电能表的示数由四位整数和一位小数组成，使用时注意两点：一是红色框内的数字是_______数；二是供电部门一般是按耗电度数的_______数收费．
二、电功概念的建立
1．提出问题
在第十一、十二章我们已经学过水流可以做功，那么，电
流可以做功吗？
　2．实验探究
　利用如图所示的实验装置及电路图探究电动机提升钩码的做功情况．
3．思考：钩码被提升过程中是_______对_______做功．
4．总结
(1)电流所做的功叫_______，其单位是_______．
(2)电流通过电动机做功，_______能转化为_______能；电流通过电灯做功，_______能转化为_______能；电流通过电炉做功，_______能转化为_______能．总之，电流做功的过程就是_______能转化为_______能的过程；电流做了多少功，电路中就_______了多少电能；电能表的示数在一定时间内的变化量反映了电流在这段时间内_______的多少．
例题精讲
例1　下列关于如图所示的各种数据的说法中，不正确的是 ( )
A．每消耗1 kW h的电能，电能表的转盘转了3 000 r
B．额定电压为220 V，额定电流为10 A
C．电能表允许通过的最大电流为10 A
D．电能表读数的单位是kW h
提示：由电能表技术参数的意义可知，“220 V”为额定电压；“3 000 r/(kW h)”表示每消耗1 kW h的电能，电能表转盘转3 000 r；“10 A”表示的是电能允许通过的最大电流．由此可知，“10 A”不是额定电流，
解答：B
点评：理解电能表技术参数的含义是正确解答本题的关键，
例2　小明家电能表月初的示数为　　　　　　　　，如果他家一个月用了120度电，则月末电能表的示数应为_______，他家本月应交电费_______元．[当地电费价格为0.5元／(kW h)]
提示：由题可知，小明家使用的是单相感应式电能表，月初的示数为82.6 kW·h，则月末的示数应为82.6 kW h＋120 kW h＝202.6 kW h，他家本月应交电费为120 kW h×0.5元／( kW h)＝60元．
解答：02026 　60
　点评：电能表是用来测量电路消耗电能（即电功）的仪表，单相感应式电能表接入电路通电后，表中的转盘转动带动计数器走动，在某段时间内，末时刻的示数与初时刻的示数之差，即为这段时间内电路消耗电能的千瓦时（度）数，必须注意，电能表的示数由四位整数和一位小数组成，读数时要注意最后一位为小数．
例3　某同学家上周末电能表的示数是 　　　　　，本周末示数是 　　　 ，该同学家本周用电_______ kW h．若电能表铭牌上标有“3 000 r/(kW h)”，则本周内电能表的转盘转_______圈．
提示：本题考查了两种测量电能的方法：一是用计数器的示数之差计算电能，二是根据转盘转过的转数计算电能．
(1)注意最后一位虚线框内的数据为小数，则本周消耗的电能W＝W2－W1＝1341.5 kW h－1326.2 kW．h＝15.3 kW·h．
(2)消耗电能为15.3 kW h，则转数N＝15.3 kW h×3 000 r/(kW h) ＝45 900 r．
解答：15.3 　45900
点评：从本题可以看出：若用电器用电较多，时间较长，应通过计数器测量消耗的电能．
例4　一只家用电能表标着3 000 r/(kW h)，这表示每消耗1 kW h的电能，电能表的转盘转3 000 r．现在家中只接了一只灯泡，测得转盘3 min内转了15 r，利用这些数据算出灯泡在这段时间内消耗的电能是_______kW h＝_______J．
提示：先求出电能表的转盘转1r所消耗的电能，＝1 200 J/r，则转盘转15 r消耗的电能W＝1 200 J/r×15 r＝1.8×104 J＝5×10－3 kW h．
　解答：5×10－3 　1.8×104
　点评：本题利用测出电能表的转盘转一周所消耗的电能，求出灯泡消耗的电能．
例5　电流通过某一用电器所产生的机械能为9 000 J，产生的热量为3 000 J，则电流做功为 ( )
A．3 000 J 　　 B．6 000 J 　　C．9 000 J 　　 D．12 000J
提示：电流做功的过程实质是将电能转化为其他形式的能的过程，因此产生的机械能与热量的总和才是电流做的功．
　解答：D
　点评：解此题的关键：一是理解电功的概念；二是从电流做功的实质去分析问题．
热身练习
1．某月底，工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示，然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6 kW h，则李明家本月底电能表示数为_______kW h，本月消耗的电能为_______kW h，若按0.52元／(kW h)计费，则李明家本月应缴电费_______元．
2．小红家电路中的电子式电能表标有“220 V 10 A”和“3 000 imp/( kW h)”的字样，星期日，小红帮妈妈煮饭，她发现当家中只有电饭锅工作时，4 min内电能表的指示灯闪烁了135次．请你帮小红算一算，在这段时间内电饭锅消耗的电能为_______kW h，合_______J．
3．电流做了多少功就消耗多少_______．电流在给蓄电池充电做功的过程中，若消耗了2 000 J的电能，则蓄电池的_______能将增加_______J，电流就做了_______J的功．
4．小刚家的照明电路中安装了一只新电能表，使用一段时间后，电能表的示数如图所示，则小刚家这段时间消耗的电能是 ( )
A．2W B．2J C．20 kW·h D．2 kW·h
5．如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法中错误的是 ( )
A．此时电能表的读数为120.1度
B．“220 V”是指这个电能表应该在220 V的电路中使用
C．“10(20)A”是指这个电能表使用时正常工作电流为10 A或20 A
D．“600 r/(kW h)”是指用电器每消耗1 kW h的电能，电能表的转盘转过600 r
6．暑假，小明到同学王强家去玩，他发现王强家的电能表转盘比自己家的转得快，于是，他对王强说：“用同样时间的电，你家比我家耗电多，所以，到月底供电部门收费，你家应交的电费肯定比我家多，”请你帮小明和王强想一想，小明的这种说法对吗？为什么？
7．小明家中的电能表5月初的示数如图所示，5月份交了48.4
元的电费，若每度电的价格是0.5元，则小明家5月底电能
表的示数应为
根据电能表的铭牌，你还能读到哪些信息？请写出其中的两条：
(1)________________________________________________________．
(2)________________________________________________________．
8．（选做题）小卉家电能表（如图所示）和电冰箱的铭牌如下表所示．
根据表中的信息，回答下面的问题．
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦？
(2)若电路中只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？
参考答案
1．931.6 120 62.4 　2．0.045 1.62×105 3．电能 化学 2000 　2000 　
4．D
5．C 　
6．不对．因为小明和王强两家的电能表常数不一定相同，即两家电路每消耗1 kW h的电能，电能表转盘转过的圈数不一定相同
7．29155 (1)电能表的适用电压为220 V (2)电能表的持续工作电流为10 A　 8．(1)1.8×106J 　(2)1500 r
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