2.1电能的量度-电能电功(解析版)
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1、电能
(1)电能的转化:电能可以转化为其他形式的能量。用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。
耳J 。
单位换算:1度=1 kW·h =3.6×106 J 。
【电能的利用】用电器是消耗电能的装置,将电能转化为其他形式的能;电池(电源)是提供电能的装置,是将其他形式的能转化为电能的装置。例如发电机:机械能→电能,干电池:化学能→电能。
(3)电能表的认识和使用
【温馨提示】通过电能表求用电器消耗的电能时除所要求的用电器外,其余用电器均关闭。
2、电功
(1)电流所做的功叫做电功。电流做功,就是电能转化为其他形式的能的过程。
(2)电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积,即W =UIt 。
(3)电功的单位为焦耳。
1焦=1伏·安·秒。常用单位还有“度”“千瓦时”。1度=1千瓦时=3.6×106焦。
(4)电功的测量
①电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 ②电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V ;允许通过的最大电流是5A ;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
③读数时:A 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;B 电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
【温馨提示】电功的计算公式:W =Pt ,W =UIt ,W =I 2Rt =
U 2R
t(最后一个公式仅适用于纯电阻电路)。
(1)串联电路:
2121R R W W =; (2)并联电路:1221R R W W =; (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。
【拓展】电量的单位:毫安时mAh 与安时Ah
当电流强度用毫安(mA )作单位,时间用小时(h )做单位,它们两个相乘就是毫安时(mAh ),当然还是电量,根据公式It Q =,由于1A=1000mA ,1h=3600s ,所以
1Ah=3600C;1mAh=10-3A×3600s=3.6C
1、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200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·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.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h;
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h;
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
【答案】A
【解析】A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h故A正确;
B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为t=
7?h
35h
0.2
W kW
P kW
==
则冰箱每天平均工作的时间为t'=35h
7
=5h。故B错误;
C.冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×1
60
h=
1
·h
300
kW
电能表的转盘转的圈数为n=
1
·h600r/?h
300
kW kW
⨯=2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。故选A。
2、如图所示的电能表的读数是 kW·h;若该电能表的表盘转了360转,则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。
【答案】201.8;0.6。
【解析】电能表的读数是201.8kW·h。若该电能表的表盘转了360转,则此时用电器消耗
了
360r
=0.6kW h
600r/kW h
W=⋅
⋅
故此时用电器消耗了0.6kW h⋅。
3、电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W,假如他家电视机平均每天开机4h,看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年(365天)中因这台电视机待机浪费的电能约为()
A.2.6×108J B.2.6×107J C.3.2×105J D.5.3×107J
【答案】A
【解析】电视机待机功率P=10W=0.01kW,
则每天待机消耗的电能为W0=Pt=0.01kW×(24h﹣4h)=0.2kW•h;
每年消耗的电能为W=365W0=365×0.2kW•h=73kW•h≈2.6×108J。故选:A。
1、小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示。他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是()
A.电能表每经3200h闪一次
B.电能表的额定电流为10A
C.电能表使用时的电压必须是220V
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为7624J
【答案】B
【解析】该电能表的脉冲输出为“3200imp/(kW·h) ”,表示用电1kW·h表盘上耗电指示灯闪烁3200次。“220V”表示电能表在220V电路中正常使用,但由于家庭电路电压有波动,所以稍大于或略小于220V时,也能工作。“10A”表示该电能表的额定电流是10A。电能表读数使用的单位是千瓦时而不是焦,故该电能表的读数为7624kW·h。
2、下列关于电能和电功的说法,不正确的是()
A.电灯主要把电能转化为光能,为我们照明