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浙教版初中科学教师辅导讲义
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知识图谱
电能与电功
知识精讲
一.电能及其转化
电能是由电源提供的,用电器是消耗电能的装置,即利用电能工作,将电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,实质上两种说法是等效的。
电能的国际单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(),又名度,1=3.6×106J。
二.电能表(俗称电表)、铭牌
1.电能表
电能表(电度表)是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,收取电费时,就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费,电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能,其中红色框内(最后一位)数字为小数。电能表上电能的单位是千瓦时,符号为。
根据电能表上转盘的转动,还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能,如电能表上标有字样,已知某段时间内转盘转过,那么这段时间内消耗的电能为:
2.表上几个参数的意义:
如图所示电能表表盘上有几个重要的参数:
(1)“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“5(10)A”表示这个电能表的额定电流是5A,在短时间内使用时电流允许大些,但不能超过10A;
(3)“3000r/()”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1的电能,电能表上的转盘转过3000r。
三.电功(W)
电流通过用电器所做的功叫做电功,从能的角度来看,电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。如果用电器是“纯电阻型”的,如电炉、白炽灯等,电能即全部转化为内能。
电功的计算公式为,对于纯电阻型电路,将欧姆定律代入电功公式可得;
电功的国际单位:焦耳,;生活中的常用单位:千瓦时(),又名度,。
四.串、并联电路中电功的特点
1.串并联电路中总电功等于各部分电功之和,即为:
2.在串联电路中电流通过导体所做的功之比等于电阻之比,即为:
3.在并联电路中电流通过导体所做的功等于电阻的反比,即为:
三点剖析
一.考点
1.电能和其他形式能的转化
2.电能的单位和电能表
3.电功的概念和公式
二.重难点
1.发电机或电池等电源将其他形式的能转化为电能,用电器则将电能转化为其他形式的能。把电能全部转化为内能的用电器称为纯电阻,如电烙铁、电热毯、小灯泡等。此部分内容是对简单电路的复习,涉及到的知识点为用电器的能量转化,需要熟悉几种常见的能量,如电能、内能、机械能等。
2.生活中常用的电能单位是千瓦时(),是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1=3.6×106J。
3.消耗电能的多少用电能表来计量。用电能表和秒表(或停表)可以测量家庭电路中某个用电器的电功率。电能表的读数是中考考点之一。
4.电功表示电流做的功,电流做功的过程实际上是用电器把电能转化为其他形式能的过程。电功与电压、电流和通电时间的关系是W=UIt。
5.如果是纯电阻电路,满足欧姆定律,。
三.易错点
1.对于纯电阻用电器来说,求电功可以用,对于非纯电阻用电器来说只能用W=UIt。
电功、电功的计算
例题
例题1、下列说法不正确的是( )
A.电动机工作时把电能转化为动能
B.电功和电能的单位都是一样的,都是焦耳
C.电功是表示电流做功多少的物理量
D.电功就是电能,两者只是名称不同而已
【答案】 D
【解析】A、电动机工作时把电能转化为动能,故A正确;
B、电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能转化为多少其它的能,电功和电能的单位都是一样的,都是焦耳,故B错;
C、电流做功的多少是用电功表示的,故C正确;
D、电流做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程,所以电功不是电能,故D错.
例题2、如图所示,a、b端电压保持不变,已知R1:R2=1:4,则开关S闭合前后,通过R2的电流之比,相同时间内R2消耗的电功之比分别是( )
A.4:5,25:16
B.4:5,16:25
C.5:4,16:25
D.5:4,25:16
【答案】 B
【解析】(1)开关闭合时,电路电流为: .,,开关断开时,和串联,电路总电阻为:,电路电流为: .开关闭合前后的电流之比为:.
(2)开关闭合前后消耗的电功之比为:.
随练
随练1、如图甲所示的干鞋器是专门为烘干鞋子而设计的小家电,它工作时能吹出热风烘干鞋子,将电能主要转化为______和_________能.这种干鞋器工作时还会发出人眼看不见的_________,起到消毒的作用.
【答案】内能;机械;紫外线
【解析】(1)干鞋器在吹热