苏科版151电能表和电功

苏科版九年级《15.1电能表和电功》
学习要求
1.知道电能表是测量电功的仪表.会用家用电能表初步测疑家庭用电的电功.
2.会根据家用电能表的表盘数据计算电功.
3.知逍电功的概念及苴单位•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
1.理解电流能够做功
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逍，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.弄淸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，弄淸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/力是计算电功普颯适用的公式，对于任何类型的用电器(或电路)都适用.而结合欧姆定律&"R推出的电功公式W = ^—t= I2Rt,不适用于含有电
R
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
典型范例
例1. 一个阻值为10Q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：在运用电功公式用=〃〃计算时，要注意/、/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，可以用欧姆左律I=U!R计算出通过电阻器的电流，再用W二U〃计算电功.
U 3
全解：根据欧姆左律2矿辭0.3A, WVX0.3AX5X6Z70J.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/,而直接将欧姆左律和电I/2
功公式综合起来，即用w = —/,将更加快捷方便.
R
例2.—位同学家上周末电能表的示数是冋囚叵|回②|，本周末示数为
，该家庭本周用电________ kW・h.若电能表铭牌上标有“3000
勺电能表的转盘转__________ 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=VV2-VVi=1341.5kW • h-1326.2kW • h=153kW • h・
(2)题中已知消耗电能15.3RW • h,则转数为：15.3kW • hX3000r/kW • h=4590r. 点评：从本题可以看出：若用电器用电较多，时间较长，应通过汁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岀消耗的电能。

例3.如图15・1所示的电路中，电源电压t/=6V并保持不变，电阻R=5Q,滑动变阻器的阻值范恫为0-10Q.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用各是多少？
C
(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分別向左或右移动时，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/?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，/?小=0, / = ——A=1.2A, U R=6V R + /?(|| 5 + 0
当滑片滑到右端时，/? ^2=100 z I =一 = J_A=0・4A, U R=/^=0.4X5V=2V
R + R Q、5 + 10
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.
/丄= 91 = 1.24 VV=/2/?M1.2A)2X5QX25S=1.8X 102J
R 5Q
所以本题中(1)电流表的示数范羽是1.2A-0.4A,电压表的示数范用是6V-2V：
（2）最大电功是1.8X102J・
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？说岀你的方法和判断的依据.
思考与练习
一、填空题
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_________ o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，
无轨电车电
炉电镀槽
白炽电灯把左边的用电器与右边的能量转化形式对应连接起来.
电能转化为内能
电能转化为动能
电能转化为内能和光能
电能转化为化学能
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lOmin 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一■ J.
” 6.某同学家的电能表月初的示数是问日忖冋讯正常供电30天后，电能表的示数H龜區魁•则该同学家本月用kW-h,按每度电0.53元计算，本月他们家应交电破元.
7.已知两电阻分别为260 将它们串联后接入电压为10V的电路中，总
电阻为 _______ Q，R】、心两端电压之比为______ ・若通电lmin,电流通过电阻心所做
的功为 _______ J.
二、选择题（只有一个选项符合题意）
&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
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所做的功是叱
A・lC/s B・1V/A C・lV・A・s D・IV • 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,再闭合开关S2,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154所示的电路中，电阻R2=20Q. S闭合后，电流表A I、A2的示数分别
为 0.2A 和 0.5A.求：
⑴通电10s内，电流经过川、心时所做的电功Wi. W2.
⑵通电10s内，整个电路消耗的电能.
图 15-
4
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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.自然界里存在着务种形式的能，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.
（3）电能使用方便.电能可以方便地转化为其他形式的能，以满足多方面的需要.各种各样的用电器就是实现这种能量转化的装宜.用电器的转化效率比较髙，使用时污染少, 有利于保护环境.
参考答案
15.1电能表与电功
1 •焦耳焦 J 2•电功 300 机械3•略 4. 450 450 5. 158400 158400
39600 6.21.1 11.18 7. 10 2： 3 360 8. D 9. C 10. B 11. B 12. 12J 18J 30J。