内容正文:
电流做功与电功率
第一节 电流做功
素养
目标
1. 从能量转化的角度认识用电器的作用,知道用电器工作的过程就是电流做功的过程。会读家用电能表,明确电能表各参数的含义,会通过电能表计算电费。(物理观念)
2. 从能量转化的角度认识电流做功,对比机械功,加深对电功的理解。(科学思维)
3. 通过实验探究了解电流做功的多少与哪些因素有关。(科学探究)
4. 通过对电功的学习提高节约用电的意识,培养节约能源的好品质。(科学态度与责任)
一、认识电流做功
1. 实质:用电器工作的过程就是利用 电流 做功,将电能转化为 其他形式的能量 的过程。
2. 影响电流做功多少的因素: 电流 、电压和 通电时间 。
3. 计算公式:W= UIt 。
4. 单位及换算:国际单位: J 。常用单位:kW·h。
换算关系:1 kW·h= 3.6×106 J。
二、测算电费
5. 工具: 电能表 ,又称电度表。
6. 读数:电能表在一段时间内前后两次示数的差值,就是这段时间内所消耗电能的多少,单位是 kW·h 。
7. 电能表红色框内的数字为 小数位 。
【判一判】
1. 用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功。 ( √ )
2. 电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程。 ( × )
3. 通过导体的电流越大,电流做的功就越多。 ( × )
【填一填】
4. 如图所示是小新家的电能表,电能表此时的示数是 951.6 kW·h,当单独打开某用电器工作5 min,电能表转动60圈,则此时该用电器消耗的电能是 0.1 kW·h。
电功
小丽洗完头后用电吹风把头发吹干,针对这一过程请回答下列问题。
电吹风在工作的时候,能量怎样转化?
答案:电吹风工作时把电能转化为机械能和内能。
电吹风工作时消耗的电能的多少与哪些因素有关?
答案:电吹风工作时消耗的电能的多少与电压、电流、通电时间有关。
若电吹风正常工作时的电流是2 A,小丽吹干头发共用了2 min的时间,消耗的电能是多少?
解:小丽吹干头发消耗的电能
W=UIt=220 V×2 A×120 s=52 800 J。
手机电池容量:4 000 mA·h,上面标明电压为3.7 V,给它充电时,电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”或“用电器”),工作时把电能转化为 化学能 ,充满电后,大约存储了 53 280 J电能。
在给手机电池充电的过程中,电池消耗电能,转化为化学能,此时电池相当于电路中的用电器。
1. 关于电功,下列说法正确的是( D )
A. 用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多
B. 通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多
C. 用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多
D. 用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
2. 如图所示的电路,电源电压恒为3 V,闭合开关S,电流表A1示数为0.5 A,电流表A2示数为0.3 A,通过电阻R2的电流是 0.2 A,该电路的总电阻是 6 Ω,在10 min内整个电路消耗的电能是 900 J。
解析:由电路图可知,电阻R1与电阻R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测电阻R1所在支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,总电阻R===6 Ω,在10 min内整个电路消耗的电能W=UIt=3 V×0.5 A×10×60 s=900 J。
测算电费
小明观察家中的电能表,如图所示,请根据电能表回答下列问题。
电能表的作用是什么?电能表应该接在电路的哪个位置?单位是什么?
答案:电能表是测量用电器消耗电能的仪表,应该接在家庭电路的干路上,单位是kW·h,也叫度。
从接上这个电能表开始,小明家已经消耗了多少电?
答案:从接上这个电能表开始,小明家已经消耗的电能为107 kW·h。
此电能表的各个参数分别表示什么意思?
答案:电能表的工作电压是220 V;允许通过的标定电流10 A,额定最大电流为20 A;每消耗一度电电能表转盘转3 000转。
小明有一次在家里用电水壶烧水,烧水的过程他数了一下电能表的转盘一共转了600转,请帮他算一下这次烧水一共消耗了多少电能?
解:这次烧水一共消耗的电能
W==0.2 kW·h。
家庭常用的电子式电能表,表盘上标有3 200 imp/(kW·h),表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3 200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min,电能表指示灯闪烁了60次。该家用电器消耗的电能为 6.75×104 J。
电能表消耗电能的计算步骤:
(1)读图或文字获得电表参数。
(2)读题干获得转数(闪烁次数)。
(3)利用公式W= kW·h得到答案。
解析:3 200 imp/(kW·h)表示的