16.1 电流做功 课件-2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

■考点一 电功 1. 电能 用电器利用电流做功，把电能转化成我们需要的能量。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。电流做了多少功，就要消耗多少的电能。 2. 电功 （1）概念：电流通过某段电路所做的功叫做电功。 （2）影响因素：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。 （3）公式：W=UIt。 U 表示电路两端的电压，I 表示电路中的电流，t 表示通电时间，W 表示电功。 推导公式：由欧姆定律公式 I= 可知，W=UIt= U× ×t= t，由欧姆定律变形式 U=IR 可知，W= UIt=IR×I×t=I2Rt。 [考点解读] -1- 16.1 电流做功 （注意：纯电阻电路可用 W=UIt、W= I2Rt、W= t，含有电动机等用电器的电路用W=UIt） （4）单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是 J。 J 这个单位很小，在生活中，人们还用千瓦·时（kW·h）作为电功的单位，千瓦·时也被称为“度”。换算关系：1 度=1 kW·h=3.6×106 J。 -2- 例 1 小红同学家的电冰箱正常工作时的电流大约是 1 A，则它正常工作 10 h 所消耗的电能是 ( ) A. 2 200 J B. 1.32×105 J C. 7.92×105 J D. 7.92×106 J 解析：电冰箱正常工作 10 h 所消耗的电能：W＝UIt＝220 V×1 A×10× 3600 s＝7.92×106 J。 答案：D 易错：A 错因：不清楚计算电功时各物理量需用对应的单位，没有换算单位直接进行计算。 满分备考：运用电功公式 W=UIt 计算时，要注意各物理量的单位要统一。W、U、I、t 的单位必须分别是 J、V、A、s，若有一个单位不符合以上单位， 要先换算成以上单位再代入公式计算 。 典题精析 -3- -4- ■考点二 电能表 1. 电能表（又称电度表）：测量电功的仪表。 2. 电能表的作用：测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。 3. 电能表的读数与计算： 电能表的表盘上有五个格，左边的四个格显示的数字表示用去电能的整数部分，最后一个格显示的数字表示用去电能的小数部分。 如图所示，读作 314.5 kW·h，电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的这段时间内消耗的电能。 -5- 4. 电能表上参数的含义 参数 含义 220 V 表示电能表的额定电压为 220 V 10（20） A 表示电能表的标定电流为 10 A， 额定最大电流为 20 A，其工作电流不应超过额定最大电流 kW·h 表示电能表上示数的单位为千瓦·时（kW·h），也叫度。 1 度= 1 kW·h=3.6×106 J 50 Hz 表示该电能表在频率为 50 Hz 的交流电路中使用 3600 r/(kW·h) 表示每消耗 1 kW·h 的电能，电能表的转盘就转了 3600 转 3200 imp/（kW·h） 表示每消耗 1 kW·h 的电能，电能表指示灯闪烁 3200 次 例 2 （淮安中考）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。 结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是 ( ) A. 小英家家庭电路中的干路电流不得超过 10 A B. 小英家上个月消耗的电能为 1011 kW·h C. 电能表上指示灯闪烁 320 次，表示家庭电路消耗电能 0.2 J D. 电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多 典题精析 -6- 解析：由题图可知电能表允许通过的最大电流为 40 A，因此小英家干路中的电流不得超过 40 A， 故 A 项错误；小英家上月消耗的电能为：5647.8 kW·h- 5 546.7 kW·h＝101.1 kW·h，故 B 项错误；指示灯闪烁 320 次消耗的电能：W= kW·h＝0.2 kW·h， 故 C 项错误；1600 imp/（kW·h）表示每消耗 1 kW·h 的电能，指示灯闪烁 1600 次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故 D 项正确。 答案：D 易错：B 错因：不知道电能表示数最后一位是小数。 满分备考：要明白电能表各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能。 -7- ■易错点 不会电能表读数 例 （柳州中考）如图是测量的仪表， 此时它的读数为 kW·h。 [易错分析] -8- 解析：电能表是测量电功的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是 kW·h，从电能表上可以看出电能表的示数为 122.8 kW·h。 答案：电功 122.8 易错：电功 1228 错因：不会电能表的读数。 易错警示：要正确理解电能表的参数，电能表的读数是该部分中考常考点，要知道电能表示数的最后一位是电能的小数部分。 -9- ■题型一 利用公式计算电功 例 1 定值电阻 R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，若将它们并联后接在电源电压为 3 V 的电路中，则通过它们的电流之比为____________ 。若将它们串联后接在电源电压为 6 V 的电路中，工作 2 min 消耗的总电能为 _________J。 解析：若将它们并联后接在电源电压为 3 V 的电路中，并联电路中各并联支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得， =1∶2；将它们串联后接在电源电压为 6 V 的电路中，总电阻：R＝R1+R2＝10 Ω+5Ω＝15 Ω，则工作 2 min 消耗的总电能：W= ×2×60 s＝288 J。 答案：1∶2 288 题型解法：求解消耗的电能，需要根据题意选择公式求解，并且注意公式中用到的电流、电压均为通过该用电器的电流以及该用电器两端电压。 [题型探究] -10- ■题型二 利用电能表计算电功 例 2 小明家电能表上个月底表盘数字是 ，这个月底表盘数字如图所示，可知他家本月用电______度，他只让某电水壶工作，发现在 10 分钟内该电能表转盘转过了 600 转，则该电水壶消耗的电能为______ J。 -11- 解析：月底电能表示数 W2＝1362.5 kW·h，小明家本月用电：W＝W2-W1＝1 362.5 kW·h-1 262.5 kW·h＝ 100 kW·h＝100 度；电能表转盘转动 600 r，电路消耗的电能为：W′＝600 × kW·h ＝0.2 kW·h ＝ 7.2×105 J。 答案：100 7.2×105 题型解法：利用电能表计算电能时，有两种方法：一是计算用电器工作前后表盘示数差；二是由电能表铭牌如3 000 r/（kW·h）和题中已知转数n，根据W= kW·h计算得出结果。 -12- 1. 认识电流做功 （1）概念：用电器工作的过程就是利用电流 ______， 将电能转化为其他形式的能量的过程。 电流做了多少功，就要消耗多少电能。 （2）大小：电流所做的功与 ______、______ 和 __________ 成 ______，计算公式为 W=_________。 推导式：W=I2Rt= t。（仅适用于纯电阻电路） （3）单位：电功的国际单位是 ______，符号为 ______。 生活中常用 ______（______），也被称为“度”，相当于功率为 1 kW 的用电器工作 1h 所消耗的电能。换算关系：1 kW·h=______ J。 ▍课前预习/新知导引 第一节 电流做功 -1- 第一节 电流做功 -2- 2. 测算电费 （1）用途：测量 ______ 的仪表。 （2）读数：最后一位为 ______ 位； 单位为 ______； 电能表在一段时间内前后两次示数的 ______ 就是这段时间内所消耗电能的多少。 （3）参数：①“220 V”表示这个电能表应该在 ______ V 的电路中使用。 ②“2.5（5） A”表示这个电能表的标定电流为 ________ A，额定最大电流为 _______ A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 ③“50 Hz” 表示这个电能表在 50 Hz 的交流电路中使用。 ④“2 400 r/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 ______ 的电能，电能表上的转盘转过 2 400 转。 第一节 电流做功 -3- ■考点 1 认识电流做功 1. 在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( ) 电熨斗 电水壶 洗衣机 电烙铁 A B C D 2. 用下述哪个物理量表示用电器耗电的多少 ( ) A． 电能 B． 电阻 C． 电压 D． 电流 ▍考点集训/夯实基础 第一节 电流做功 -4- 3.（教材 P120，T3 原创）小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是 1 A，则它正常工作 10 h 所消耗的电能是 ( ) A． 2 200 J B． 1.32×105 J C． 7.92×105 J D． 7.92×106 J 4. 如图所示，U=6 V，R1=6 Ω，R2=18 Ω，求 5 min 内电流通过它们分别做了多少电功？总电功多大？ （第 4 题图） 第一节 电流做功 -5- ■考点 2 测算电费 5. 某电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是 ( ) A．“50 Hz”是说这个电能表在 50 Hz 的交流电路 中使用 B．“10（20） A”是说这个电能表的标定电流是 20 A C．“10（20） A”是说这个电能表的额定最大电流是 10 A D．“600 r/（kW·h）”是表示电能表上的转盘转过 1 转消耗的电能是 600 kW·h （第 5 题图） （第 6 题图） 6. 小平家电能表刚接入电路时示数是 0，两周后电能表的示数如图所示，则他家这段时间内消耗的电能是_______ kW·h，电能表中的铝质圆盘共转了 ________ 转。 第十六章 电流做功与电功率 -1- 1.（1）做功 （2）电流 电压 通电时间 正比 UIt （3）焦耳 J 千瓦·时 kW·h 3.6×106 2.（1）电功 （2）小数 kW·h 差值 （3）220 2.5 5 1 kW·h ▍课前预习/新知导引 第一节 电流做功 第十六章 电流做功与电功率 -2- 1. C 提示：C 项中洗衣机在工作过程中，主要将电能转化为机械能。 2. A 3. D 提示：电冰箱正常工作 10 h 所消耗的电能：W=UIt =220 V×1 A×10 ×3 600 s = 7.92×106 J。 4. 解：通过 R1 的电流为 I1= =1 A，通过 R2 的电流为 I2= A， 5 min 内电流通过 R1 和 R2 做的功分别为 W1=UI1t=6 V×1 A×300 s=1 800 J， W2=UI2t=6 V× A×300 s=600 J。 则电流做的总电功 W=W1+W2=1 800 J+600 J=2 400 J。 5. A 提示：“10（20） A”表示电能表的标定电流是 10 A，额定最大电流是 20 A，故 B、C 项错误；“600 r/（kW·h）”表示每消耗 1 kW·h 的电能，电能表的转盘转 600 转，故 D 项错误。 ▍考点集训/夯实基础 第十六章 电流做功与电功率 -3- 6. 16.6 9 960 提示：消耗的电能 W=16.6 kW·h-0 kW·h=16.6 kW·h，16.6 kW·h×600 r/（kW·h）=9 960 r。 $$