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1、第 1 页 电能表与电功 【学习目标】1.知道电功及单位;2.知道电源和用电器工作过程中能量转化的情况;3.知道电能的单位是焦耳,另一个单位是千瓦时;4.理解电功的概念,知道电功的计算公式 W=UIt,会相关的计算;5.知道电能表的作用、读数方法。【要点梳理】要点一、电功 1.概念:电流所做的功叫做电功,电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算:电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即:电功=电压电流通电时间。可表示为:WUIt 3.单位:焦耳(J)11V AJs 要点诠释:1.电流通过电灯时,电流
2、做功,灯丝灼热发光,,电能转化为内能和光能;电吹风通入电流,电流做功,把电能转化成内能和机械能;电热水瓶,通过电流做功,利用电能把水烧开,把电能转化成内能;洗衣机利用电能,通过电流做功,把电能转化为机械能和内能,把衣物洗净。2.根据 W=UIt 和欧姆定律有:其中 W=UIt 是普遍适用的;而 只适用于纯电阻电路。(纯电阻电路:将电能全部转化为内能的电路)要点二、电能表 1.作用:用来测量电路消耗电能的多少。2.计算方法:电能表的示数由几位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。3.重要参数的意义:(1)“220V”
3、表示电能表适用的额定电压;(2)“10(40A)”表示这个电能表的基本电流为 10A,40A 是电流表能够满足测量准确要求,且能够长期正常运行的最大电流值;(3)“50Hz”表示它在 50 赫的交流电路中使用;(4)电能表常数:感应式电能表:“600revs/kWh”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗 1 千瓦时的电能,电能表上的转盘转过 600 转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kWh”,当转盘转过 n圈时,消耗的电能为;电子式电能表:3200imp/kWh 表示每消耗 1 千瓦时的电能,电能表指示灯闪烁的次数为 3200 次。第 2 页【典型例题】类型
4、一、电能的转化 1.电风扇正常工作时,电流做功的结果是:大部分的电能转化为 能,还有一小部分的电能转化为 能。【答案】机械;内【解析】电风扇的核心部件就是一个电动机,电动机是将电能转化为机械能的装置,同时由于电流的热效应,电动机在转动的过程中,必然会发热。所以是电能转化为机械能和内能。【总结升华】此题考查了日常生活中一些用电器的能量转化,能量要发生转化需要通过做功来完成,如电能的转化是由电流做功来实现的。举一反三:【变式】如图所示的家用电器中主要是将电能转化为内能的是()【答案】A 类型二、电功的计算 2.一个额定电压为 12V 的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是 0.5A,工作
5、10min,电流做功为 J。【答案】3600【解析】已知:U=12V,I=0.5A,t=10min=600s 电流做的功:120.56003600WUItVAsJ【总结升华】题目考查了电功的公式,使用电功公式要注意公式的适用条件,分清电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路。举一反三:【变式】加在导体两端的电压为 3V,通电 2min,电流所做的功为 360J,则通过这导体的电流是()A180A B120A C600A D1A【答案】D 3.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间 t 内电流做功 W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间 t 内电流做功为 W2,则 W1与 W2之比是(
6、)A4:1 B2:1 C1:4 D1:2【思路点拨】两段电热丝的阻值相等,则很容易求出串联和并联时的总电阻;因为接在同一电源上,所以电压相等,我们可以选择2UWtR 来解。【答案】C【解析】设每段电热丝的阻值为 R,则串联时总阻值 R1=2R,并联时总阻值22RR 因为接在同一电源上,所以电压相等,由2UWtR 得:串联时做功:212UWtR;并联时做功:22222UUWttRR;则21221224UtWRUWtR。第 3 页【总结升华】本题中阻值没有告诉,故我们在做题时可以先假设为 R,作为初学者,在求比值时尽量把要比较的两个量清楚的写出来,这样可以帮助我们更准确的去计算。类型三、电能表 4
7、.(多选)有一种电能表的表盘如图所示,关于电能表下列说法不正确的是()A电能表的读数是 351.77kWh B“10(20)A”是指这个电能表的额定最大电流是 10 安 C“220V”是指这个电能表应当用在 220 伏电路中 D“3000r/kWh”是表示用电器每消耗 lkWh 的电能,电能表上的转盘转过 3000 转【答案】AB【解析】A、由图知,电能表的读数是 3517.7kWh,故 A 错;B、“10(20)A”中 20A 是指这个电能表的额定最大电流,故 B 错;C、“220V”是指这个电能表应当用在 220 伏电路中,故 C 正确;D、3000r/(kWh)”是表示每消耗 1kWh 的电,电能表上的转盘转过 3000 转,故 D 正确。故选 AB。【总结升华】本题考查对电能表参数的理解,关键是理解电能表各参数的物理意义。举一反三:【变式】如图是单相电子电能表,关于它的技术参数和作用,下列叙述中正确的是()A电能表是测量电功率的仪表 B图中 50Hz 表示电能表适用的交流电频率 C图中 5A 表示允许在短时间内通过电能表的最大电流 D图中 3200imp/(kwh)表示每消耗 1kWh 电能电能表的转盘转 3200 转【答案】B
限制150内