内容正文:
15.1电能表与电功
1. 【学习目标】
1.知道电能表的用途,了解电能表一些技术参数的含义,会读电能表的示数
2.知道电功的概念,会用电功公式对相关问题进行分析计算
二.【知识讲解】
知识点一:电能表
1.用途:测量用电器在一段时间内消耗的电能。
2.种类:目前,常用的家用电能表有电子式和感应式两种。
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(一般解决题目时电流最大值不超过20A)
(3)“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用;
(4)“3000r/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3000转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“3000r/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为:
4.计算单位:电能表的计量单位是千瓦时(kW·h),俗称度。
1kW·h=1kW × 1h=1x103w × 3600s=3.6×106J
知识点二:电功
1.电功的实质
概念:电流通过电灯、电动机等用电器是都要做功。电流通过用电器所做的功叫做电功,用字母(W)表示。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。
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.影响电功大小的因素
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. 电功的单位
在国际单位制中,电功的单位是焦耳(J),其物理意义是:当某用电器的电压为1V,通过电流为1A,该用电器在1S内消耗的电能为1J。
电功的实用单位是千瓦时(kW.h)生活中简称(度)
1kW.h=3.6×106J(具体原因学习功率之后)
4. 电功的计算公式
(1)
定义式:.该公式普遍适用,即适用于任何用电器或电路。
(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)
要点补充:计算过程中切记电流电压要一一对应,这是电学计算的核心
1.无论串并联电路还是纯电阻非纯电阻电路计算电路总功,(U为总电压,I为重点流)或W总=W1+W2(计算W1、W2时电压电流应是各用电器的电压电流)
2.其它公式应用:
(1)串联电路中电功的计算:①纯电阻电路,
②非纯电阻电路只能
(2)并联电路中电功计算:①纯电阻电路,
②非纯电阻电路只能
总结:在不清楚电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路时采用这个公式进行计算电路中电流做功情况。
3. 【基础练习】
1.如图分别是小明家上月初和月末的电能表表盘。下列说法中正确的是( )
A. 小明家干路中的电流不得超过
B. 小明家上月消耗的电能为
C. 如果电价为元度,则小明家上月应交电费是元
D. 某段时间内,指示灯闪烁次,则电路中消耗了的电能
2.假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为,过了天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 这段时间冰箱消耗的电能是
B. 冰箱每天平均工作的时间为
C. 冰箱正常工作电能表的转盘转过转
D. 再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
3.如图所示,导体、是由同种材料制成的,和等长,但比的横截面积大。当开关闭合后,在相同的时间内,下列叙述正确的是( )
A. 电流通过、所做的功
B. 电流通过、所做的功
C. 电流通过、所做的功
D. 无法比较电流通过、时所做的电功的多少
4.小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示。其中,电源两端电压为恒定不变,定值电阻,是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 当环境温度降低,电压表的示数变大
B. 当环境温度为时,电压表的示数为
C. 当电压表的示数为时,环境温度为
D. 当环境温度为时,定值电阻在内消耗的电能为
5.有两个电阻和,,在电源电压一定的前提下,通电时间相同,电流做功最多的电路是
( )
A. B. C. D.
6.如图,已知、并联,且,通上电流后,则在相同的时间内电流做功之比:是( )
A. : B. : C. :