内容正文:
电能1
要点一、电功
1.定义:电流所做的功叫做电功。
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:
根据W=UIt和I=Q/t有:
其中W=UIt和是普遍适用的;
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赫兹的交流电路中使用;
(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。
【典型例题】
类型一、电能的转化
1. 电风扇正常工作时,电流做功的结果是:大部分的电能转化为 能,还有一小部分的电能转化为 能。
【答案】机械;内
【解析】电风扇的核心部件就是一个电动机,电动机是将电能转化为机械能的装置,同时由于电流的热效应,电动机在转动的过程中,必然会发热。所以是电能转化为机械能和内能。
【总结升华】此题考查了日常生活中一些用电器的能量转化,能量要发生转化需要通过做功来完成,如电能的转化是由电流做功来实现的。
举一反三:
【变式】(2023绍兴)如图所示的用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是( )
【答案】B
类型二、电功的计算
2. 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:
【总结升华】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。
举一反三:
【变式】加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流所做的功为360J,则通过这导体的电流是( )
A.180A B.120A C.600A D.1A
【答案】D
3.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。
【总结升华】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。
类型三、电能表
4.(2012 深圳)从如图所示的电能表中,可以获得的正确信息是( )
A.电能表的读数为3672kW•h
B.电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW
C.用电器正常工作时的总功率不得超过2200W
D.用电器正常工作时的总功率不得超过4400W
【答案】C
【解析】当前电能表的读数为357.2kW•h,此说法错误; 2500r/kw•h,表示每消耗1kw•h的电能,电能表的转盘转2500转,此说法错误; 同时使用的用电器总功率不能超过P=UI=220V×10A=2200W。故C说法正确、D错误。
【总结升华】本题考查对电能表参数的理解,关键是理解电能表各参数的物理意义。
举一反三:
【变式】小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示。他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定电流为10A B.电能表允许通过的最大电流为10A
C.电能表的额定功