2018蘇科版物理九年15.1《電能表與電功》學(xué)案

1、第十五章 電功和電熱一、電能表和電功學(xué)習(xí)要求1知道電能表是測(cè)量電功的儀表.會(huì)用家用電能表初步測(cè)量家庭用電的電功.2會(huì)根據(jù)家用電能表的表盤數(shù)據(jù)計(jì)算電功.3知道電功的概念及其單位.理解電功的公式.6會(huì)對(duì)一些家庭用電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的電功計(jì)算.7培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣.學(xué)習(xí)指導(dǎo)1 理解電流能夠做功電流通過(guò)導(dǎo)體是否能做功，就看電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，是否可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈時(shí)，電動(dòng)機(jī)便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，可以提升重物，同時(shí)線圈也會(huì)發(fā)熱，這時(shí)電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和內(nèi)能；電流通過(guò)電燈泡時(shí)，燈絲發(fā)熱發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，這說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體的過(guò)程中，伴隨著能量轉(zhuǎn)化的發(fā)生，所以我們說(shuō)：電流通過(guò)導(dǎo)體能做功

2、2知道電流做功與哪些因素有關(guān)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究我們知道，影響電流做功的因素是：通過(guò)電路的電流和加在電路兩端的電壓，以及通電時(shí)間。3 弄清規(guī)律和公式的適用條件任何物理規(guī)律和公式都有它的適用條件，弄清規(guī)律和公式的適用條件是學(xué)好物理必須注意的問(wèn)題電功的公式W=UIt是計(jì)算電功普遍適用的公式，對(duì)于任何類型的用電器（或電路）都適用而結(jié)合歐姆定律I=U/R推出的電功公式= I2Rt，不適用于含有電動(dòng)機(jī)的電路，只適用于電烙鐵、電爐等純電阻電路，即只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路4知道電能表的作用及其主要數(shù)據(jù)的意義和作用電能表俗稱電度表或火表，是用來(lái)測(cè)量電功或記錄電路中消耗電能多少的儀表電能表計(jì)數(shù)的單位是千瓦時(shí)（k

3、Wh），俗稱度1kWh3.610主要數(shù)據(jù)意義作用“220V 5A”電能表正常工作的電壓是220V,允許通過(guò)的最大電流是5A可用于判斷電能表適用于多大功率的電路上“2500r/（kWh）”電能表每消耗1 kWh的電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)2500轉(zhuǎn)可通過(guò)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)計(jì)算出電路中消耗的電能計(jì)數(shù)器上的數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器上最后一位數(shù)是十分位,數(shù)據(jù)的單位是kWh可利用一段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)之差,直接讀出電路中消耗的電能50Hz電能表適用的交流電的頻率典型范例例1一個(gè)阻值為10的電阻器接在電壓是3V的電源上，它通電5min電流做的功是多少？精析：在運(yùn)用電功公式W=UIt計(jì)算時(shí)，要注意U、I、t三個(gè)量的單位必須統(tǒng)一，均

4、使用國(guó)際單位。題中電流是未知的，可以用歐姆定律I=U/R計(jì)算出通過(guò)電阻器的電流,再用W=UIt計(jì)算電功全解：根據(jù)歐姆定律A=0.3A ，W=UIt=3V0.3A560s=270J電流做功為270J.點(diǎn)評(píng)：如果能熟練運(yùn)用電功公式的推導(dǎo)式，可以不先求出I，而直接將歐姆定律和電功公式綜合起來(lái)，即用，將更加快捷方便. 13262例2一位同學(xué)家上周末電能表的示數(shù)是 , 本周末示數(shù)為13415 ，該家庭本周用電 kWh. 若電能表銘牌上標(biāo)有“3000 r/kWh”，則這周內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 圈.精析：本題考查了兩種測(cè)量電能的方法：一是用計(jì)數(shù)器的示數(shù)之差計(jì)算電能，二是根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算電能.全解：（1）注

5、意最后一位虛線框內(nèi)的數(shù)據(jù)為小數(shù)，則本周消耗的電能為：W=W2-W1=1341.5kWh-1326.2kWh=15.3kWh (2) 題中已知消耗電能15.3kWh，則轉(zhuǎn)數(shù)為：15.3kWh3000r/kWh=4590r.點(diǎn)評(píng)：從本題可以看出：若用電器用電較多，時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)通過(guò)計(jì)數(shù)器測(cè)量消耗的電能；若用電器用電較少，時(shí)間較短，應(yīng)用數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)數(shù)的方法也可算出消耗的電能。例3如圖15-1所示的電路中，電源電壓U=6V并保持不變，電阻R=5，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為010在滑動(dòng)變阻器的滑片從左端移到右端的過(guò)程中，求：圖15-1PRSA1V1(1)閉合開(kāi)關(guān)后，電流表和電壓表的示數(shù)范圍各是多少？(2)電路

6、接通25s內(nèi)，電阻R消耗的最大電能是多少？精析：當(dāng)滑片P分別向左或右移動(dòng)時(shí)，電路中的電流分別會(huì)變大或變小。顯然，當(dāng)滑片滑到左端時(shí)，電路中的電流最大，電阻R兩端的電壓最大且等于電源電壓；當(dāng)滑片滑到右端時(shí)，電路中的電流最小全解：當(dāng)滑片滑到左端時(shí)，R滑1=0，A=1.2A，UR=6V當(dāng)滑片滑到右端時(shí)，R滑2=10，A=0.4A，UR=IR=0.45V=2V對(duì)于電阻R而言，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移到左端時(shí)，電路中電流最大，從而在相等的時(shí)間內(nèi)消耗的電能最多 W=I2Rt=(1.2A)2525s=1.8102J 所以本題中（1）電流表的示數(shù)范圍是1.2A0.4A，電壓表的示數(shù)范圍是6V2V； (2)最大電功是1

7、.8102J.點(diǎn)評(píng)：本題著重考查影響電路中電流大小的因素和滑動(dòng)變阻器的作用同學(xué)們可以思考一下，若題中加設(shè)條件：電壓表量程為03V，則在25s內(nèi)電阻消耗的最大電能又是多少？活動(dòng)與探究請(qǐng)你試一試:用鐘表和電能表比較一下你家中電視機(jī)和洗衣機(jī)哪個(gè)用電多?說(shuō)出你的方法和判斷的依據(jù).思考與練習(xí) 一、填空題1在國(guó)際單位制中，電能和電功的單位是 ，簡(jiǎn)稱 ，符號(hào)是 2當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時(shí)，我們就說(shuō)電流做了 。如果電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做了300J的功，表示有300J的電能轉(zhuǎn)化為 J的 能和少量的內(nèi)能3請(qǐng)用筆畫線，把左邊的用電器與右邊的能量轉(zhuǎn)化形式對(duì)應(yīng)連接起來(lái)無(wú)軌電車 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電爐 電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能電鍍槽 電能

8、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能白熾電燈 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能4已知一個(gè)小燈泡兩端的電壓為3V，通過(guò)它的電流為0.5A，經(jīng)過(guò)5min電流所做的功為 J，燈泡消耗的電能為 J027315一只電熱壺裝滿水后接在220V的電源上，通過(guò)它的電流是1.2A若通電10min將水燒開(kāi)，則電流做功 J，消耗電能 J若將該電熱壺接在110V的電源上，則在相同時(shí)間內(nèi)燒開(kāi)這壺水消耗的電能 J02942226某同學(xué)家的電能表月初的示數(shù)是 ，正常供電30天后，電能表的示數(shù)為 則該同學(xué)家本月用電 kWh，按每度電0.53元計(jì)算，本月他們家應(yīng)交電費(fèi) 元7已知兩電阻分別為R1=4、R2=6，將它們串聯(lián)后接入電壓為10V的電路中，總電阻為 ，R1

9、、R2兩端電壓之比為 若通電1min，電流通過(guò)電阻R2所做的功為 J二、選擇題（只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）8電能表可測(cè)量下列物理量中的 （ ）A電流 B電壓 C電阻 D電能9電流經(jīng)過(guò)用電器做功1J，1J等于 （ ）A1C/s B1V/A C1VAs D1VA圖15-2AB10在圖15-中，導(dǎo)體A、B是由同種材料做成的，A和B等長(zhǎng)，但A比B的橫截面積大當(dāng)S閉合后，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列敘述正確的是 （ ）A電流通過(guò)A、B所做的功是WAWBB電流通過(guò)A、B所做的功是WAWBC電流通過(guò)A、B所做的功是WA=WBD無(wú)法比較電流通過(guò)A、B時(shí)所做的電功的大小11如圖15-3所示的電路中，先閉合開(kāi)關(guān)S1，再閉合開(kāi)

10、關(guān)S2，電路中消耗的電能將圖15-3R1S2R2S1 （ ）A減小 B增大 C不變 D無(wú)法判斷三、計(jì)算、論述題圖15-4R1SA11A21R212在如圖15-4所示的電路中，電阻R2=20S閉合后，電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.2A和0.5A求：通電10s內(nèi)，電流經(jīng)過(guò)R1、R2時(shí)所做的電功W1、W2通電10s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能相關(guān)鏈接電能的優(yōu)越性電能的應(yīng)用非常廣泛，在工農(nóng)業(yè)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究和日常生活中應(yīng)用得越來(lái)越多電能的應(yīng)用為什么這樣廣泛，它究竟有什么優(yōu)越性呢？電能的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）電能來(lái)源廣泛自然界里存在著各種形式的能，如化學(xué)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑻?yáng)能、核能等，它們大多可以方便地轉(zhuǎn)化為電能（2）電能便于輸送從發(fā)電廠（站）產(chǎn)生的電能，用高壓電線便可將它輸送到千里以外的地方，十分方便，而且電能在輸送過(guò)程中損失較?。?）電能使用方便電能可以方便地轉(zhuǎn)化為其他形式的能，以滿足多方面的需要各種各樣的用電器就是實(shí)現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)化的