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26803352540第十七讲
第十七讲
2101850193675电能表与电功
电能表与电功
-106680118745学习内容
学习内容
270510177801.知道电能表的用途及读数方法;
2.知道电流可以做功和常见的电流做功过程中的能量转化;
3.通过实验知道电功与什么因素有关,并掌握电功的公式W=UIt;
4.熟练掌握电功的公式W=UIt,并能用欧姆定律还可以推导出另外的两种形式:
W=false (I=false),W=IfalseRt(U=IR代入);
5.能够进一步的熟练掌握串.并联电路中的电功关系;
1.知道电能表的用途及读数方法;
2.知道电流可以做功和常见的电流做功过程中的能量转化;
3.通过实验知道电功与什么因素有关,并掌握电功的公式W=UIt;
4.熟练掌握电功的公式W=UIt,并能用欧姆定律还可以推导出另外的两种形式:
W=false (I=false),W=IfalseRt(U=IR代入);
5.能够进一步的熟练掌握串.并联电路中的电功关系;
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学习过程
学习过程
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问题一:电能表上的示数表明什么?
右图电能表的参数及示数说明:
“220V”表示 。
“5A”表示 。
“50HZ”表示 。
“2500R/(kW?h)” 表示 。
电能的计量单位为千瓦时,符号是 ,俗称 。
1 kW·h = J
【说明】:
1.额定电压与额定电流指用电器或电学仪表正常工作时的电压与电流。
2.现在电子式单相电能表已经开始应用,其重要参数imp/(kW?h)表示 。如3600imp/(kW?h)的含义是 。
例1.小林家的电能表在本月初的读数(右上图)是 ,如果到月底时电能表的读数是0 1 8 1 6,该月共用电 千瓦时,合 J。南京的电费是1度电0.52元,则这个月他家应交电费 元。若他家的用电器消耗了3 kW·h的电能,则该电能表的转盘一共转了 R?
问题二:电功的多少可能与哪些因素有关?
实验:电流做功的多少可能与哪些因素有关?
在研究电功与电压关系时,应控制 相同;
在研究电功与电流关系时,应控制 相同;
在研究电功与通电时间关系时,应控制 相同。
通电时间可通过开关进行控制,在实验中让两灯泡串联,可以使 相同,让两灯泡并联,可以使 相同。
总结:电流做功的多少和 . . 有关。
例2.关于电功,下面说法正确的是 ( )
A.用电器的通电时间越长,电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大,电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大,电流所做的功越多
D.对某一用电器而言,加在它两端的电压越大,在相同的时间里电流所做的功越多
例3.电能表上标有“3000R/Kw·h”的字样,如果在该表所在的电路中只有一个用电器工作,6min内电能表的转盘转过了30转,那么,该用电器消耗电能为多少焦?
问题三:电流通过用电器做功时,伴随着能量的转化吗?
总结:电流做功的过程就是将电能转化为 能的过程,电流通过用电器做了多少功,就有多少
能转化为的 能。
例4.电流通过电铃发声时,电能转化为 ;蓄电池被充电时,电能转化为 ;电流通过电炉时,电能转化为 ,如果这时电流做了5×105J的功,则有 J的电能发生了转化。
问题四:结合欧姆定律,你能推导出其它计算电功的公式吗?
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例5.已知灯L1的电阻大于L2,将L1.L2串联起来接到电路中,在相同的时间内电流通过灯 做的功多;若将它们并联起来,在相同时间内,电流通过灯 做的功多。
【总结】
1.根据欧姆定律,电功公式:“false”可变换为 和 ,这两个公式只对 电路适用!!!
训练1.两个电阻R1.R2串联后接入某电源两端,当将开关合上后,在相同的时间内,电阻上消耗的电能较多的是( )
A.电阻较大的; B.电阻较小的;
C.两个电阻肯定一样多; D.少条件,不好判断。
问题五:结合串.并联电路的特点,怎样比较串联电路和并联电路中电功的?
例6.电阻R1.R2的阻值之比为2:5,把它们串联在电路中,在相同时间内通过它们的电流I1:I2=____;电压U1:U2=_____;电功W1:W2=_____。
2.在串联电路中,W1:W2= ,即在串联电路中相同的时间内各用电器消耗的电功和电阻成 。在并联电路中W1:W2= ,即在并联电路中相同的时间内各用电器消耗的电功和电阻成 。
训练2.电阻R1.R2的阻值之比为1:4,把它们串联在电路中,在相同时间内通过它们的电流I1:I2=______
电压U1:U2=______;电功W1:W2=_____。
训练3.电阻R1=100欧,R2=300欧,把它们串联在同一电路中,在通电时间相同的情况下,通过两电阻的
电流之比是 ,两电阻消耗的电能之比是 。
训练4.一根电热丝先后接到220V和110V的电路中,则在相同时间内的电功之比为 ( )
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1; D.1∶4
例7. 一只小灯泡接在电压为U的电路中,在时间t内消耗的电能为W;若接在电压为U/2的电路中,通
电时间为2t,则小灯泡消耗的电能为(设小灯泡电阻值不变) ( )
A.2W B.W C.W/2 D.W/4
训练5.一根电阻丝接入电压为U的电源两端使用时,通电8min,电流做功为W;若将这根电阻丝接入电压为2U的电源两端使用时,电流做功仍为W,则通电时间应为 ( )
A.2 min B.4 min C.16 min D.32 min
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巩固练习
巩固练习
1. 与 . 的乘积叫做电功,符号是 ,单位是 。电流通过电扇中电动机做功,这是 能转化为 能。而通过电灯发光时,电能转化为 ;
2.有一个电能表,它的示数从1月25日的3468 5变为2月5日的3491 5,表示用电 度,合 J
3.在给充电电池充电的过程中,有2×103焦的电能转化为 能;那么,电流就做了 焦的功。
4.电流通过一段导体时所做的功取决于 ( )
A.通过导体的电流和通电时间 ? B.通过导体的电流和导体两端的电压 ???
C.导体两端电压.通过导体的电流和通电时间 D.通过导体的电流.导体两端电压以及导体电阻
5.某段电路两端的电压是6伏,通过它的电流是0.5安,则通电5分钟,电流做功________焦。
6.已知小米同学家的某电饭锅正常工作时通过电饭锅的电流约4A,若电饭锅正常工作0.5h,则消耗的电能是 kW·h。
7.一小电动机在6伏的电压下,电流在1分钟内做功180焦,通过电动机的电流是_______安。
8.一个电热油汀所用的电压是220V,工作时通过它的电流为7A,通电2h时,电流做了多少焦耳的功?消耗的电能又是多少度?
9.一个电热器电阻是440欧,把它接入电路中工作时,10分钟消耗的电能是6.6×104焦,求:用电器两端的电压是多少伏?
10.下列各项不属于功的单位的是 ( )
A.焦耳; B.牛顿·米; C.伏特·安·秒; D.伏特·安培/秒
11.一个灯泡的电阻为440Ω,接到照明电路中,通过这个灯泡的电流是 A,通电 lh,这个灯泡消耗了 J的电能.
12.当一只电阻两端的电压增大到原来的2倍时,在相同的时间内这只电阻消耗的电能就变为原来的_______倍。
13.已知两个电阻R1R2,将它们串联在同一电路中,则 两端的电压大,电流通过 做的功多;若将它们并联在同一电路中,则通过 的电流大,相同时间内通过 电流做的功多。
14.两根导线的电阻比是3∶4,通过的电流强度之比为4∶3,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是 ( )
A.l∶l B.4∶3 C.16 ∶ 9 D.9∶16
15.R1.R2两个电阻并联接入某电源使用时,通过它们的电流比I1:I2=2:3;若将两个电阻串联后接入同一个电源使用时,两个电阻上通过的电流比及电流所做功W1:W2是 ( )
A.1:1.3:2 B.3:2.9:4 C.1:1.2:3 D.3:2.3:2
16.要使某用电器在一段时间内消耗的电能变为原来的2倍,下列措施中可行的是( )
A.使其两端电压变为原来的2倍 B.使通过它的电流变为原来的2倍
C.保持两端电压不变,使其电阻变为原来的1/2
D.使其两端电压变为原来的4倍,同时电阻变为原来的2倍
17.已知两个电阻R1.R2并联,若通过它们的电流之比是3:2,若t秒内R1消耗的电能W1是60J,则W2=
J,它们一共消耗的电能 W 是 J
18.R1=8Ω,R2=16Ω,串联后接到12V的电源上。求(1)1min电流通过R1做功多少?(2)相同时间内两个电阻所消耗的电能之比?
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课后研习
课后研习
1.一个电热器电阻为R,当它两端电压为U,通电时间为t时消耗电能W,若使它消耗的电能为4W,下列方法正确的是( )
A.电阻R不变,电压U不变,通电时间t变为原来的2倍
B.电阻R减半,电压U增大1倍,通电时间t不变
C.电阻R不变,电压U增大1倍,通过时间t不变
D.电阻R减半,电压U不变,通电时间t不变
2.四只相同的灯泡分成两组,两只灯泡并联,两只灯泡串联,分别接上电压相同的电源,如果这两组灯泡消耗的电能相等,则串联通电时间是并联通电时间的( )
A.8倍 B.4倍 C.2倍 D.0.5倍
92202045529538290503429003.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池,某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 J。
4591050-95254.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。
由图可知,元件 中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。
将A和B串联后接在某一电源的两端,测得其电流为0.2A,若通电5min后,
则电流通过元件B所做的电功为 。
将(2)中A和B改为并联接在同一电源上(设电源电压不变)上,若通电
10min,则电流通过元件A和B所做的总电功为 。
5.一个电热器接在220V电路上,工作1min,电流做功3000J,若将它接到110V的电路上(设电热器电阻不变),工作4min,有多少电能转化为内能?
6.如图所示的电路中,R=12Ω,小灯泡L的电阻为8Ω,闭合开关后,电流表的示数为2.5A,求:
501967576200通电1min,电流通过电阻R做的功。
通电1h,灯泡消耗的电能。
42005253429007.如图所示电路中,当开关S闭合后,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为2.5V,已知电阻R1的大小是电阻R2的3倍,通电1min电路消耗了多少电能?
8.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,求:
38100009525小灯泡正常发光时的电阻。
小灯泡正常发光10min所消耗的电能。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
9.如图所示,电源电压为6V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R
4133850150495上标有“20Ω 0.5A”字样。求:
当电路中电流最小时,1min内电流通过电阻R0做的功。
为了保证电路安全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值。
10.对于“电流做功与哪些因素有关”的问题,小明和小华同学作了如下猜想:
441960054610猜想A:电流做功可能与电压有关;
猜想B:电流做功可能与电流有关;
猜想C:电流做功可能与通电时间有关;
为了验证他们的猜想,小明选择了如图所示的装置,将元件连入电路。
小明刚要闭合开关进行实验,小华指出小明实验电路中有两处错误或不妥之处,请你帮小明指出:
179070218440①
179070207010②
2331720224155(2)在小明设计的实验中,是通过观察 来反映相同时间内电流所做电功的多少的。
(3)小明改正错误,完成实验,记录实验数据如下表,根据表格小明能得出的实验结论是:
236220151765
灯泡L1
灯泡L2
亮度
较亮
较暗
电压表读数
1.8V
1.2V
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样.闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为12伏,电流表A的示数为0.2安.
求:
(1)电阻R1的阻值.
(2)此时电阻R2的阻值.
(3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值.
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