【精选】苏科版物理九年15.1《电能表与电功》word学案-物理知识点总结

第十五章 电功和电热

一、电能表和电功 学习要求.会用家用电能表初步测量家庭用电的电功.

2．会根据家用电能表的表盘数据计算电功.

3．知道电功的概念及其单位.理解电功的公式.

6．会对一些家庭用电器进行简单的电功计算.

7．培养理论联系实际的学习习惯. 学习指导

电流通过导体是否能做功，就看电流通过导体时，是否可以将电能转化成其他形式的能．电流

通过电动机线圈时，电动机便转动起来，可以提升重物，同时线圈也会发热，这时电能转化成机械能和内能；电流通过电灯泡时，灯丝发热发光，电能转化成内能和光能，这说明电流通过导体的过程中，伴随着能量转化的发生，所以我们说：电流通过导体能做功．

2．知道电流做功与哪些因素有关

通过实验探究我们知道，影响电流做功的因素是：通过电路的电流和加在电路两端的电压，以

及通电时间。

3． 弄清规律和公式的适用条件

任何物理规律和公式都有它的适用条件，弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问

题．电功的公式W=UIt 是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适

用．而结合欧姆定律I=U/R 推出的电功公式t R

U W 2

== I 2Rt ，不适用于含有电动机的电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路，即只适用于电能全部转化为内能的电路．

4．知道电能表的作用及其主要数据的意义和作用

电能表俗称电度表或火表，是用来测量电功或记录电路中消耗电能多少的仪表．电能表计数的６

典型范例

10Ω的电阻器接在电压是3V 的电源上，它通电5min 电流做的功是多少？

精析：在运用电功公式W=UIt 计算时，要注意U 、I 、t 三个量的单位必须统一，均使用国际

单位。题中电流是未知的，可以用欧姆定律I =U /R 计算出通过电阻器的电流,再用W=UIt 计算电功．

全解：根据欧姆定律10

3==R U I A=0.3A ，W=UIt =3V ×0.3A ×5×60s=270J ．电流做功为270J. 点评：如果能熟练运用电功公式的推导式，可以不先求出I ，而直接将欧姆定律和电功公式综

合起来，即用t R

U W 2

=，将更加快捷方便.

例2．一位同学家上周末电能表的示数是

本周末示数为

，该家庭本周用电 kW 3000 r/kW ·h ”，

则这周内电能表的转盘转 圈.

精析：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.

全解：（1）注意最后一位虚线框内的数据为小数，则本周消耗的电能为：W =W 2-

W 1=1341.5kW ·h-1326.2kW ·h=15.3kW ·h ．

(2) 题中已知消耗电能15.3kW ·h ，则转数为：15.3kW ·h ×3000r/kW ·h=4590r.

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；若用

电器用电较少，时间较短，应用数转盘转过转数的方法也可算出消耗的电能。

例3．如图15-1所示的电路中，电源电压U =6V 并保持不变，电阻R =5Ω，滑动变阻器的阻值

范围为0—10Ω．在滑动变阻器的滑片从左端移到右端的过程中，求：

(1)闭合开关后，电流表和电压表的示数范围各是多少？ (2)电路接通25s 内，电阻R 消耗的最大电能是多少？

精析：当滑片P 分别向左或右移动时，电路中的电流分 别会变大或变小。显然，当滑片滑到左端时，电路中的电流 最大，电阻R 两端的电压最大且等于电源电压；当滑片滑到 右端时，电路中的电流最小． 全解：⑴当滑片滑到左端时，R 滑1=0，0

5601+=+=R R U I A=1.2A ，U R =6V 当滑片滑到右端时，R 滑2=10Ω，10

5602'+=+=R R U I A=0.4A ，U ‘R =I ’R =0.4×5V=2V ⑵对于电阻R 而言，当滑动变阻器滑片移到左端时，电路中电流最大，从而在相等的时间内

消耗的电能最多．

A V R U I 2.156=Ω

== W=I 2Rt =(1.2A)2×5Ω×25s=1.8×102J 所以本题中（1）电流表的示数范围是1.2A —0.4A ，电压表的示数范围是6V —2V ；

(2)最大电功是1.8×102J.

点评：本题着重考查影响电路中电流大小的因素和滑动变阻器的作用．同学们可以思考一下，

若题中加设条件：电压表量程为0—3V ，则在25s 内电阻消耗的最大电能又是多少？

活动与探究

请你试一试:用钟表和电能表比较一下你家中电视机和洗衣机哪个用电多?说出你的方法和判断

的依据.

思考与练习

1．在国际单位制中，电能和电功的单位是 ，简称 ，符号是 ．

2．当电能转化为其它形式的能时，我们就说电流做了 。如果电流通过电动机做了

300J 的功，表示有300J 的电能转化为 J 的 能和少量的内能．

3．请用笔画线，把左边的用电器与右边的能量转化形式对应连接起来．

无轨电车 电能转化为内能

电炉 电能转化为动能

电镀槽 电能转化为内能和光能

白炽电灯 电能转化为化学能

图15-1

4．已知一个小灯泡两端的电压为3V ，通过它的电流为0.5A ，经过5min 电流所做的功为

J ，灯泡消耗的电能为 J ．

5．一只电热壶装满水后接在220V 的电源上，通过它的电流是1.2A ．若通电10min 将水烧

开，则电流做功 J ，消耗电能 J ．若将该电热壶接在110V 的电源上，则在相同时间内烧开这壶水消耗的电能 J ．

6

30天后，电能表的示数为

0.53元计算，本月他们家应交

电费 元．

7．已知两电阻分别为R 1=4Ω、R 2=6Ω，将它们串联后接入电压为10V 的电路中，总电阻为

Ω，R 1、R 2两端电压之比为 ．若通电1min ，电流通过电阻R 2所做的功为 J ．

二、选择题（只有一个选项符合题意）

8．电能表可测量下列物理量中的 （ ）

A ．电流

B ．电压

C ．电阻

D ．电能

9．电流经过用电器做功1J ，1J 等于 （ ）

A ．1C/s

B ．1V/A

C ．1V ·A ·s

D ．1V ·A

10．在图15-２中，导体A 、B 是由同种材料做成的，A 和B 等长，但A 比B 的横截面积

大．当S 闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是 （ ） A ．电流通过A 、B 所做的功是W A >W B

B ．电流通过A 、B 所做的功是W A

C ．电流通过A 、B 所做的功是W A =W B

D ．无法比较电流通过A 、B 时所做的电功的大小

11．如图15-3所示的电路中，先闭合开关S 1，再闭合开关S 2，电路中消耗的电能将 （ ）

A ．减小

B ．增大

C ．不变

D ．无法判断

三、计算、论述题

12．在如图15-4所示的电路中，电阻R 2=20Ω．S 闭合后，电流表A 1、A 2的示数分别为0.2A

和0.5A ．求：

⑴通电10s 内，电流经过R 1、R 2时所做的电功W 1、W 2． ⑵通电10s 内，整个电路消耗的电能．

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电能的优越性

电能的应用非常广泛，在工农业、国防建设、科学研究和日常生活中应用得越来越多．电能的

应用为什么这样广泛，它究竟有什么优越性呢？电能的优越性主要表现在三个方面：

（1）电能来源广泛．自然界里存在着各种形式的能，如化学能、水能、风能、地热能、太阳

能、核能等，它们大多可以方便地转化为电能．

（2）电能便于输送．从发电厂（站）产生的电能，用高压电线便可将它输送到千里以外的地

方，十分方便，而且电能在输送过程中损失较小．

图15-4 图

15-2