第17讲 电功和电能-【寒假自学课】2022年九年级物理寒假精品课（沪粤版）

第17讲 电功与电能 【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。 【基础知识】 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：W=UIt。 3.单位：焦耳（J） 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。 3.重要参数的意义： （1）“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用； （2）“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间应用时电流可超过10A，但不能超 过20A； （3）“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用； （4）“600revs/kW·h”—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/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为 （5）新型电能表：IC卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。 【考点剖析】 考点一：电能的转化 例1．（2021·全国·九年级课时练习）下列说法正确的是（　　） A．电风扇、发电机、干电池都属于电源 B．电视机、空调、发电机都属于用电器 C．蓄电池放电时是把电能转化为其他形式的能 D．电风扇工作时主要把电能转化为机械能 【答案】D 【解析】AB．发电机、干电池可以为用电器提供电能，所以发电机、干电池都属于电源；风扇、电视机、空调是消耗电能的，属于用电器，故AB错误； C．蓄电池放电时是把化学能转化为电能，故C错误； D．电风扇工作时，消耗电能使电风扇扇叶转动，主要把电能转化为机械能，故D正确。 故选D。 考点二：电功的计算 例2．（2021·全国·九年级课时练习）如图甲是小红家的电烤箱的简化电路图，R1 和 R2 均为电烤箱中的发热电阻（不考虑温度对电阻的影响），已知 R2 的阻值为 70Ω，当只闭合 S1 时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为 440W。求： （1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能； （2）发热电阻 R1 的阻值； （3）小红关闭家中其他用电器，只让电烤箱在高温挡工作，发现在 1min 内，图乙所示的电能表的转盘转了 50转，求此时的实际电压。 【答案】（1）1.32×105J；（2）40Ω；（3）200V 【解析】解：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能 （2）低温挡电烤箱的电功率为 440W，根据得低温挡工作时电路中的电流： 当只闭合 S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为 2A，由欧姆定律得电路的总电阻 故 （3）电能表盘中标有 3000r/kW•h，表示电路每消耗 1kW•h 的电能，电能表转盘转 3000 圈， 电能表转盘转 50 转时，消耗的电能为 实际功率为 两开关 S1、S2闭合时，R2被短路，为R1的简单电路，此时为高温挡，高温挡的电功率根据 得，电烤箱在高温挡工作的实际电压 答：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能是 1.32×105J； （2）发热电阻 R1的阻值是 40Ω； （3）用电高峰时家庭电路的实际电压为 200V。 考点三：电能表 例3．（2021·全国·九年级课前预习）下课后王老师去关闭微机房的总电闸时，发现如下图所示的电能表转盘在缓慢地转动，此刻电表的读数为_______kWh，他利用手表估测了一下，2min转盘转动了5r，那么2min内消耗了_______J电能；经检查发现，原来机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态则一台电脑显示器的待机功率约为_______W。 【答案】82.6 12.5 【解析】[1]如图所示的电能表，最后一位数是小数点后的一位，故读数为82.6kW·h。 [2]电能表每消耗一度电，则电能表转动了600圈，则每转5圈消耗了的电能为 故每转5圈消耗了的电能为。 [3]一台电脑显示器的待机功率约为 故一台电脑显示器的待机功率约为。 【真题演练】 一、填空题 1．（2021·四川绵阳·中考真题）如图所示是某工厂两种照明方式的电路图，灯泡L1和L2的规格均为“220V40W”。闭合开关S1、S2，满足夜间正常照明需要；闭合开关S1、断