内容正文:
第1节 电能 电功
物理 九年级全册 人教版
原创新课堂
1.电能及单位:电能的单位有__________和____________,符号分别是______和_________,它们的换算关系为1 kW·h=_____________J,千瓦时又叫“度”。
2.电能表及作用:测量用电器在一段时间内消耗________的仪表,电能表上前后两次____________就是这段时间内用电的度数。
3.电功及计算:电能转化为其他形式能的过程也可以说是电流______的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即_________是多少。电流做功的多少跟_______的大小、_________的高低、______________的长短都有关系。电功的计算公式是W=___________。
焦耳
千瓦时
J
kW·h
3.6×106
电能
示数之差
做功
电功
电流
电压
通电时间
UIt
【例1】下列几种用电器工作时,主要将电能转化成内能的是_______________________。
A.电视机 B.电动自行车 C.电水壶
D.抽油烟机 E.电烤箱 F.电炉
G.微波炉 H.电风扇 I.电熨斗
C、E、F、I
【变式训练1】(1)LED灯泡发光,电能转化为_________能。
(2)电动机运转,电能转化为________能。
(3)电热水器烧水,电能转化为________能。
(4)人造卫星上的太阳能电池板,太阳能转化为_________。
【方法点拨】做功总是伴随着能量的转化,电功也不例外。用电器消耗了电能,获得了其他形式的能量,就是一个电流做功的过程。
光
机械
内
电能
【例2】如图是小王家的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表的读数为56378 kW·h
B.这个电能表正常工作的电压为380 V
C.这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D.小王家用电器每消耗1度电,电能表指示灯闪烁1600次
D
50.7
1.8252×108
30.42
0.6
14.4
4.662×104
夯实基础
1.关于电流做功过程中的能量转化,下列说法中错误的是( )
A.电动机主要把电能转化为机械能
B.白炽灯主要把电能转化为内能
C.给蓄电池充电是把化学能转化为电能
D.电炉主要把电能转化为内能
C
2.(2022·蓬江区期中)关于如图所示的电能表,下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流是20 A
B.该电能表的读数是5432.5 J
C.该电能表应接在220 V的电路中使用,允许通过的最大电流为10 A
D.该电能表的转盘转1250转,说明电路中消耗了0.5 kW·h的电能
D
3.小红同学家的电冰箱正常工作的电流大约是1 A,则它正常工作10 s所消耗的电能是( )
A.220 J B.2200 J C.22000 J D.22 J
4.两根电阻丝的电阻之比是1∶3,通过它们的电流之比是3∶1,在相同时间里,它们消耗的电能之比为( )
A.9∶1 B.3∶1 C.1∶9 D.4∶3
B
B
5.小明家的电子式电能表上标有“3200 r/(kW·h)”。当他家只使用某一个用电器时,发现在10 min内电能表转了32转,该用电器消耗电能为________kW·h,合_____________J。
6.在国家“光伏扶贫”项目中,小明家安装了太阳能发电系统,白天太阳能电池板发电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为______能;中午时段,太阳能电池板的输出电压为500 V,输出电流为20 A,3 h 可以为电网提供电能_____kW·h。
0.01
3.6×104
电
30
7.某同学在吹头发过程中,电流通过电吹风做了104 J的功,那么在这段时间内消耗了__________J的电能,电能转化成的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)104 J。
8.通过小灯泡L和定值电阻R的电流跟其两端电压的关系分别如图所示。由图可得,当把小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4 V的电路中,干路电流为_________A,通电100 s,电路中消耗的电能是___________J。
104
小于
1.2
480
能力提升
9.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
(1)经过讨论,认为不应该选择图甲电路,原因是__________________________________________________________________。
(2)根据_____________,我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(3)为了探究电流做功与电压的关系,应该选择图________(选填“乙”或“丙”)中所示的电路;图乙电路是为了探究电流做功与_________的关系。
(4)经过讨论,大家认为图乙电路存在一个缺陷,请你说说问题可能在哪里?__________________________________________________________。
无法利用控制变量法探究电流做功与电压、电流的关系
灯泡的亮度
丙
电流
不能进行多次测量,不能排除实验结论的偶然性
10.有一种新型节能灯——LED灯,使用这种灯比旧灯泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表)。
LED灯两端电压/V 通过LED灯电流/mA LED灯发出光的颜色
1.8 20 红
2.4 20 黄
3.2 20 蓝
(1)根据表中数据,求出当LED灯发出红光时,100 s消耗的电能是多少?
(2)把一个LED灯接入如图所示的电路中,已知电源电压为5 V且保持不变,电阻R为90 Ω。闭合开关,毫安表(量程更小的电流表)的示数为20 mA,请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?
【变式训练2】某同学家里的电能表5月1日示数是,6月1日的示数是,则他家5月份共用电__________度,合______________J。若每度电费是0.60元,则应付电费____________元。
【方法点拨】电能表测量电能的两种方法:①电能表的计数器数字窗口中,最后一位是小数位,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内消耗的电能;②W电=转数×每转消耗的电能= eq \f(n,N) (kW·h)= eq \f(n,N) ×3.6×106 J(n为用电时的实际转数,N为电能表铭牌上消耗1 kW·h电能的转数)。
【例3】如图所示,电源电压U=6 V,电阻R1=4 Ω,R2=6 Ω。当开关S闭合后,电流表示数为_________A,电阻R1在10 s内消耗的电能为___________J。
【变式训练3】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3.7 V,容量3500 mA·h”的字样,则它充满电后存储的电能为__________________J。
【方法点拨】公式W=UIt普遍适用,推导式W= eq \f(U2,R) t=I2Rt适用于纯电阻电路。
解:(1)由表中数据可知LED灯发红光时,电压U1=1.8 V,
电流I1=20 mA=0.02 A,消耗的电能W=U1I1t=1.8 V×0.02 A×100 s=3.6 J
(2)R与LED灯串联,R两端电压UR=IR=0.02 A×90 Ω=1.8 V,
则LED灯两端电压UL=U总-UR=5 V-1.8 V=3.2 V,
由表中数据可知,当LED灯两端电压为3.2 V时发出的是蓝光
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