18.1 电能 电功-2021-2022学年九年级物理全册举一反三系列（人教版）

18.1 电能 电功（解析版） 本节学习目标 1.认识电能及电能的单位； 2.知道电能表的作用与读数； 3.了解电能的转化过程； 4.认识电能与生活的关系，建立节电意识； 5.理解电流做功的概念； 6.会利用电能表进行相关计算。 要点一 电功 知识点一、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：。 3.单位：焦耳（J）， 。 要点诠释： 1.电流通过电灯时，电流做功，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）。 对纯电阻电路：（1）串联电路：； （2）并联电路：； （3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。 【例】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： 【考点分析】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。 【变式1】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（　　）。 A．4：1 B．2：1 C．1：4 D．1：2 【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 因为接在同一电源上，所以电压相等，由 得：串联时做功：； 并联时做功：；则。 【点睛】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 来解。 【考点分析】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。 【变式2】对于不同电路里的两个用电器，下列说法中正确的是（ ）。 A.用电器中电流越大，通电时间越长，电流做的功就一定越多； B.在相等的时间里，用电器中的电流越大，电流做的功就一定越多； C.通过用电器的电量越多，电流做的功就一定越多； D.消耗的电能越多，电流做的功一定越多 【答案】D。 【解析】根据电功的计算公式，电功的大小，和电流、电压、通电时间有关，知道电流和通电时间的大小，无法确定功的多少，所以AB错误； 根据公式可知，电流做的功与电量和用电器两端的电压有关，所以C错误； 电流做功的过程是把电能转化成其它形式的能的过程，所以消耗的电能越多电流做功就越多。 【变式3】如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关O接在C、D位置时，电吹风处于关停状态。已知电吹风冷风档的额定功率为44W，电吹风热风档的额定功率为484W。额定电压均为220V。当电吹风处于正常工作状态时，求： （1）电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大？ （2）电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是多少度（1度＝1kW•h）？ （3）电吹风电热丝的电阻是多大？ 【解析】（1）由题意知，冷风功率P冷＝44W， 由公式P＝UI可知，此时电路中的电流为：I冷＝＝＝0.2A； （2）电吹风吹热风时，其电功率为P热＝484W＝0.484kW， 则电路中每小时消耗的电能：W＝P热t＝0.484kW×1h＝0.484kW•h＝0.484度； （3）当选择开关与A、B接触时，电动机与电热丝并联，电吹风处于热风档，热风档的功率等于电动机与电热丝的功率之和， 所以电热丝消耗的功率为：P电热丝＝P热﹣P电动机＝484W﹣44W＝440W， 由P＝可得，电吹风电热丝的电阻为：R＝＝＝110Ω。 答：（1）电吹风吹冷风时，电路中的电流是0.2A；（2）电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是0.484度；（3）电吹风电热丝的电阻是110Ω。 要点二 电能表 知识点二、电能表 1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。 2.计算方法：电能表的示数由四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。