假期辅导讲义：15.1 电能表与电功-2023-2024学年苏科版物理j九年级下册

15.1 电能表与电功 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《己亥杂诗》 【作者】龚自珍【朝代】清 九州生气恃风雷，万马齐喑究可哀。 我劝天公重抖擞，不拘一格降人才。 这是一首出色的政治诗，诗的前两句用了两个比喻，写出了诗人对当时中国形势的看法。“万马齐喑”比喻在腐朽、残酷的反动统治下，思想被禁锢，人才被扼杀，到处是昏沉、庸俗、愚昧，一片死寂、令人窒息的现实状况。“风雷”比喻新兴的社会力量，比喻尖锐猛烈的改革。从大处着眼、整体着眼、大气磅礴、雄浑深邃的艺术境界。 “风雷”划过大气，就像溪水划过山谷，一泻千里，势不可挡。如此迅猛之势就连火箭都难以逃脱，它如此剽悍都源于其巨大的电能。今天开始我们就一起学习初中物理第十五章第一节《电能表与电功》： 现代我们所使用的电是各种各样的发电厂和电池提供的，它们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。而在用电器的使用过程中又会将电能转化成其他形式的能量。那么电能是如何测量的呢？ 1电能表 1电能 ⑴定义：在物理学中，电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示。 ⑵单位：电能的单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位（也就是主单位，有时也叫国际单位）是焦耳，简称焦，符号是J。它们之间的换算关系是：1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J 2电能表 ⑴概念：用来测量电路消耗电能的仪器叫做电能表（也叫电度表）。 ⑵电能表的使用及读数 “220 V” 表示这个电能表应该在220伏的电路中使用。 “10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 “600 revs/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过 600 转。 “50 ～”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 注意：电能表上显示的数字是该表从开始计数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数。前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。电能表计数器最后一位是十分位！ 随着技术的发展，目前常用的电能表有IC卡式和电子式的，以及可以远程计费和控制的新型电子式电能表。 典型例题：小亮想测量家中电视机待机状态下消耗的电能，需要选用的仪器是（　　） A．电流表  B．电压表 C．电能表  D．变阻器 【分析】电能表是用来测量家庭电路中消耗电能多少的仪器。 【解答】解：A、电流表是测量电流的仪表；故A错误；B、电压表是测量电压的仪表；故B错误；C、电能表是用来测量电功的多少也就是消耗电能多少的仪器；故C正确；D、变阻器可以改变其接入电路中电阻大小，不能够测量电能；故D错误。故选：C。 【点评】本题考查电能表的作用，关键是考查我们对电能表有关知识的了解，基础题。 2电功 1定义 用电器工作的过程就是消耗电能的过程，即电能转化为其他形式能量的过程，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，即电功是指电流所做的功。 2影响因素 电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。 3电功的公式 研究表明，当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t 时，电功W（或者说消耗的电能）为：W=UIt W —焦（J）；U —伏 （V）；I  —安（A）；t — 秒（s） 对于纯电阻电路，结合欧姆定律，电功公式还可以推导出如下两个公式： 典型例题：如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　） A．3：4    B．4：3 C．7：3    D．4：7 【分析】当只闭合S1时，R1单独接入电路；再闭合S2时，R1、R2并联。已知电流表前后两次示数关系，可以得到通过两只电阻的电流，利用公式W=UIt比较消耗的电能。 【解答】解：由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，则I1=0.3A；再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为I1=0.3A，电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为I2=0.4A，而并联电路各支路两端的电压相等，即U1=U2，所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为：W1/W2=U1I1t1/U2I2t2=I1/I2=0.3A/0.4A=3/4。故选：A。 【点评】此题考查了并联电路的特点和电能计算公式的应用，得到两个支路电流大小是解答此题的关键。 3考题再现 习题1：电灯正常工作时会发热发光，这是电流　   　使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为E2，转化的光能为E3，那么E1、E2和E3三者的等量关系是　   　。 习题2：张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mA•h”的字样，则它充满电后存储的电能为　   　J。 习题3：小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费　   　元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作　 　h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转　   　转。 习题4：雷雨天气是一种常见的自然现象。某次雷电的电流为2.1×106A．电压为108V，放电时间为0.001秒，则这次放电释放的电能为　   　J．如果我们能将这些能量加以利用，比如用来加热供暖用水为寒冷地区的居民供暖，则可使　   　kg的水从0℃加热到50℃．（不考虑水加热过程中能量的损失，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） 参考答案：1、做功；E1=E2+E3；2、46620；3、20；120；4、2.1×1011；106； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$