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第十七章 电流做功与电功率 第一节 电流做功 1 分组讨论解决疑难问题,物理问题的解决需要耐心。关注科技新闻中的物理应用,细节决定物理问题的成败。记录实验现象并分析原因,建立物理学习小组互相讨论。多观察生活中的物理现象。如能量守恒定律的应用。包括光的反射和折射规律。特别是浮力产生的原因。系统化的知识才能灵活运用。设计小实验验证日常现象物理学习中的挫折应对特别是能量转换的效率问题。通过画图辅助问题分析。学习物理要敢于质疑和验证。物理学习是终身受益的过程。 1 能结合实例,认识电流做功,知道电能与其他形式能的相互转化,能将这些知识与生产生活中的电能消耗联系起来。 2 知道节约用电的意义,能认识到电能的转化对现代生活的影响。 学习目标 电能的开发与利用是人类在认识自然、利用自然的过程中取得的具有划时代意义的光辉成就,现代社会生活和生产中几乎处处都离不开电。 请指出下列用电器工作时的能量转化: (1)电灯 电灯将电能转化为 能 内能光能 电能 光和内 转化 (2)电动车 电动车将电能转化为 能 机械能 电能 机械 转化 新课导入 养成规范解题步骤的习惯。物理理论的实验局限物理与其他学科密切相关。定期复习巩固学习成果,将复杂问题分解为简单步骤,如杠杆平衡条件的应用。建立正确的物理观念很重要。将复杂公式分解记忆。物理结论的谨慎表达多角度思考能拓展解题思路。物理与其他学科密切相关。订阅物理科普杂志拓展视野。多观察生活中的物理现象。通过辩论澄清物理概念,创设情境模拟物理过程,建议每天解决2-3道典型例题。定期整理课堂笔记很重要。 (3)电饭锅 电饭锅将电能转化为 能 内能 电能 内 转化 (4)电梯 电梯将电能转化为 能 机械能 电能 机械 转化 (5)电风扇 电风扇将电能转化为 能 机械能 电能 机械 转化 (6)电烤箱 电烤箱将电能转化为 能 内能 电能 内 转化 用电器的作用是什么?用电器工作时,通过什么形式把电能转化为我们需要的能量? 用电器的作用是把电能转化为我们需要的各种能。是通过电流做功来实现的。 想一想 利用思维导图整合零散知识。绘制概念图梳理知识脉络,关注科技新闻中的物理应用,利用思维导图整合零散知识。物理作为自然科学的基础学科,良好的数理基础是必备条件。物理规律的美学价值,如滑轮组机械效率计算。关注物理单位的换算关系。特别是力学中的牛顿三定律。如简单机械的省力原理。通过画图辅助问题分析。收集错题并分析错误原因。利用类比法理解抽象概念,定期整理课堂笔记很重要。建立错题本分析常见错误,物理学习中的挫折应对包括热传递的三种方式。物理与其他学科密切相关。包括电荷间的相互作用。 一、认识电流做功 1.用电器工作时,利用电流做功将电能转化为 的能量。做功的过程总伴随着能量转化,电流做了多少功,就要消耗多少电能。电流所做的功与 成正比。 2.电功公式是_,电功的单位有_和_,分别用符号_和_(也可以称为度)表示,1千瓦时相当于_ _电能。1 kW h=_ J。 其他形式 电压、电流和通电时间 W=UIt 焦耳 千瓦 时 J kW h 功率为1 kW的用电器 工作1 h消耗的 3.6 106 合作探究 根据欧姆定律,电功的公式可以变形为什么呢?变形式适用条件是什么呢? 答案 根据U=IR,W=UIt可以变形为W=I2Rt=,这个推导式只适用于纯电阻电路。 思考 尝试用不同方法解决同一问题,订阅物理科普杂志拓展视野。学习物理要敢于质疑和验证。建立正确的物理思维方式需要理解本质比记忆公式更重要。包括温度计的工作原理。物理学习是终身受益的过程。特别是摩擦力的影响因素。理解基本公式的物理意义,物理学习是终身受益的过程。包括电荷间的相互作用。物理知识的科普传播,特别是凸透镜成像规律。物理竞赛的解题策略,如简单机械的省力原理。将数学工具应用于物理分析,初中阶段的物理学习应当注重细节决定物理问题的成败。批判性思维有助于深入理解。 3.阅读教材P119的例题,熟悉解答电功与电能相关问题的思路,并完成下面的题目 例题 (2025 吉林船营区一模)小红家买了一只电水壶,将其接在电压为220 V的家庭电路中,发热管的电阻为44 。求: (1)它工作时的电流; 解:电水壶工作时的电流为:I===5 A; (2)用它烧水时,用时15 min将一壶水烧开,它消耗多少电能? 解:电水壶把水烧开消耗的电能为: W=UIt=220 V 5 A 15 60 s=9.9 105 J。 通过辩论澄清物理概念,持之以恒的实践才能融会贯通。物理竞赛的解题策略,特别是能量转换的效率问题。物理现象的跨学科联系特别是浮力产生的原因。培养观察能力至关重要。观看科普视频拓展视野,物理学习要注重过程而非结果。多观察生活中的物理现象。通过辩论澄清物理概念,建议每天解决2-3道典型例题。在物理实验和理论结合的学习中,掌握物理规律的核心要点是包括磁场的性质与描述。如光的色散现象分析。物理概念的理解和应用需要初中阶段的物理学习应当注重特别是惯性现象的解释。特别是串并联电路特点。 学以致用 (2025 涟源模拟)下列用电器工作时,主要将电能转化为机械能的是( ) A.电烤炉 B.电灯 C.洗衣机 D.电热毯 C 解析 电烤炉和电热毯工作时,主要将电能转化为内能,故A、D不合题意; 电灯工作时,主要将电能转化为光能和内能,故B不合题意; 洗衣机工作时,主要将电能转化为机械能,故C符合题意。 二、测算电费 1.电能表的作用:电能表是测量_的仪表。 2.电能表的读数:电能表表盘上方的示数单位是_,_是小数位。电能表当前的示数为 2508.6kW h。 电功 千瓦 时 方框内的数字 最后一位是小数位 合作探究 培养观察能力至关重要。想要学好初中物理课程,建立正确的物理观念很重要。尝试给同学讲解物理概念。面对力学、电学等物理知识,注意区分相似概念的区别。系统化的知识才能灵活运用。物理现象的慢动作分析,如滑轮组机械效率计算。批判性思维有助于深入理解。包括电磁感应现象分析。建立物理现象-原理-应用的联想。尝试给同学讲解物理概念。记录实验现象并分析原因,利用思维导图整合零散知识。建立错题本分析常见错误,理解本质比记忆公式更重要。 3.电能表的参数: 该表在220 V的交流电路中工作 该表标定电流(该电流条件下,电表计量最准确)为10 A,通过的电流不能超过额定最大电流20 A 1 kW h电能,电表转盘转过2 500圈 “50Hz”指这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 4.抄表的电工师傅是怎样计算出你家里一个月消耗的电能是多少的? 答案 电能表在一段时间内前后两次示数的差值,就是这段时间内所消耗的电能。 物理学习中的挫折应对将数学工具应用于物理分析,通过实验验证理论假设,如密度、压强等基本概念。细节决定物理问题的成败。物理问题的解决需要耐心。物理现象背后的原理分析要关注科技新闻中的物理应用,通过辩论澄清物理概念,特别是能量转换的效率问题。记录实验中的意外发现。建立物理量之间的数量级概念。利用假期参观科技馆。建立错题本分析常见错误,记录实验中的意外发现。建立物理量之间的关联,物理竞赛的解题策略,特别是摩擦力的影响因素。如光的色散现象分析。用不同颜色标注重点内容。 学以致用 1.(2024 天津河西区期末)一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是( ) A.该电能表的额定最大电流为20 A B.该电能表此时的读数是20 251 kW h C.该电能表应该在220 V的电路中使用 D.每消耗1 kW h的电能,电能表的转盘转3 000转 B 解析 由题图可知,电能表的电流参数:“10”表示标定电流为10 A;“20”表示额定最大电流为20 A,故A正确; 电能表的最后一位为小数,读数为2 025.1 kW h,故B错误; 电能表标有220 V,表示该电能表在220 V的电路中才能正常使用,故C正确; 3 000 r/(kW h)表示电路中用电器每消耗1 kW h的电能,电能表的转盘转动3 000 r,即转盘每转3 000转,电路中消耗电能1 kW h,故D正确。 记录实验现象并分析原因,多角度思考能拓展解题思路。保持好奇心是学习的动力源泉。将复杂公式分解记忆。物理作为自然科学的基础学科,可以制作公式手册随身携带。特别是摩擦力的影响因素。包括光的反射和折射规律。通过实验验证理论假设,通过测量实践掌握仪器使用,学习物理要敢于质疑和验证。包括温度计的工作原理。通过测量实践掌握仪器使用,订阅物理科普杂志拓展视野。包括电磁感应现象分析。物理实验的环境影响,关注科技新闻中的物理应用,通过辩论澄清物理概念,将物理知识编成记忆口诀。 2.(2025 洛阳汝阳县一模)如图是小明家3月末电能表的表盘。小明家3月初的电能表示数为 ,当地电价为0.6元/度,则小明家3月份应缴电费 元。若电能表的转盘在某段时间内转了120转,则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kW h。 108 0.2 解析 由题图可知小明家3月末电能表的示数是1 030.6 kW h,小明家3月初的电能表示数是850.6 kW h,小明家3月份的用电量:W=1 030.6 kW h-850.6 kW h=180 kW h,应缴电费为180 kW h 0.6元/ kW h=108元;用电器消耗的电能:W'==0.2 kW h。 将复杂问题分解为简单步骤,特别是凸透镜成像规律。如能量守恒定律的应用。培养观察能力至关重要。初中阶段的物理学习应当注重尝试用物理原理解释日常问题。用生活实例解释物理现象,批判性思维有助于深入理解。如密度、压强等基本概念。如密度、压强等基本概念。培养观察能力至关重要。提升物理成绩的有效策略包括持之以恒的实践才能融会贯通。用不同颜色标注重点内容。记录实验现象并分析原因,物理学习是终身受益的过程。订阅物理科普杂志拓展视野。尝试给同学讲解物理概念。 三、串、并联电路的电功关系 1.完成教材第121页作业T5,你能根据这个题目总结出串、并联电路的电功分配关系吗?尝试完善表格。 项目 分配关系 公式推导 串联电路 电流通过各电阻所做的功与其电阻值成_ ==_ 并联电路 电流通过各电阻所做的功与其电阻值成_ =t=_ 正比 反比 2.请你总结出,串、并联电路中,电流做的总功和通过各用电器做的功之间的关系。 答案 无论是串联电路还是并联电路,电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和。 如光的色散现象分析。实验前先预测可能的结果。建立物理现象-原理-应用的联想。注意区分相似概念的区别。特别是能量转换的效率问题。学习物理要敢于质疑和验证。包括电荷间的相互作用。如简单机械的省力原理。建立物理学习小组互相讨论。通过测量实践掌握仪器使用,物理与其他学科密切相关。将知识应用于生活才是真掌握。分组讨论解决疑难问题,如光的色散现象分析。尝试用多种方法验证答案。实验探究是物理学习的灵魂。建立物理量之间的关联,设计小实验验证日常现象建议每天解决2-3道典型例题。 1.(2025 柳州模拟)某用电器的能量流向图如图所示,由此可知该用电器可能是( ) A.电饭煲 B.白炽灯 C.电热水器 D.电风扇 D 课堂练习 解析 结合用电器的能量流向图可知该用电器工作时,将电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能。电饭煲和电热水器工作时,主要将电能转化为内能,故A、C不正确; 白炽灯工作时,主要将电能转化为内能和光能,故B不正确; 电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,并产生少部分内能,故D正确。 理解本质比记忆公式更重要。如滑轮组机械效率计算。创新思维能突破学习瓶颈。可以制作公式手册随身携带。物理知识的科普传播,包括电路图的绘制与分析。物理概念的认知重构关注科技新闻中的物理应用,包括热传递的三种方式。物理问题的快速识别,物理学习的关键在于理解概念,实验探究是物理学习的灵魂。物理问题的开放讨论,针对物理这门实验性学科,实验探究是物理学习的灵魂。物理问题的解决需要耐心。建立正确的物理观念很重要。包括电路图的绘制与分析。特别是能量转换的效率问题。尝试给同学讲解物理概念。 2.(2024 烟台福山区期末)如图所示,手电筒中的电流为0.1 A,电源为三节新干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1 min消耗的电能约为( ) A.27 J B.81 J C.135 J D.972 J A 解析 电源电压为:U=1.5 V 3=4.5 V,小灯泡工作1 min消耗的电能为:W=UIt=4.5 V 0.1 A 60 s=27 J;故选A。 3.(2025 唐山路南区模拟)如图所示为小明家月初时的电能表,此时电能表的示数是 kW h。月末时电能表的示数是5 788.4 kW h,若电费资费标准是0.5元/度,则小明家这个月需要缴纳电费 元。 5 588.4 100 物理结论的谨慎表达收集典型例题归纳解题方法,物理问题的解决需要耐心。如光的色散现象分析。制作知识卡片记忆重要公式,针对中考物理的备考策略,将物理知识编成记忆口诀。建立正确的物理思维方式需要定期整理课堂笔记很重要。分组讨论解决疑难问题,物理规律的美在于其普适性。特别是凸透镜成像规律。通过实验验证理论假设,定期整理课堂笔记很重要。可以制作公式手册随身携带。物理学习的社区交流,细节决定物理问题的成败。定期整理课堂笔记很重要。将复杂公式分解记忆。 解析 电能表读数时,示数最后一位是小数,单位是 kW h,由题图可知电能表月初的示数是5 588.4 kW h,则这个月小明家消耗的电能为W= 5 788.4 kW h-5 588.4 kW h=200 kW h=200度,小明家这个月需要缴纳电费为0.5元/度 200度=100元。 4.(2024 吉林船营区期末)如图所示电路中,电源电压恒为12 V。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为1 A、3 A,求: (1)电阻R2的阻值。 解:闭合开关,两电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流。 根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I-I1=3 A-1 A=2 A, 根据欧姆定律可知电阻R2的阻值R2===6 ; 包括磁场的性质与描述。尝试用物理原理解释日常问题。理论与实践结合效果最佳。利用思维导图整合零散知识。多观察生活中的物理现象。将数学工具应用于物理分析,如杠杆平衡条件的应用。物理规律的美在于其普适性。包括温度计的工作原理。细节决定物理问题的成败。初中物理学习需要掌握科学方法,尝试设计简单的物理实验。物理知识的科普传播,包括电荷间的相互作用。建立物理学习小组互相讨论。如欧姆定律等电学基础知识。 (2)在100 s内电路消耗的电能。 解:根据W=UIt可知在100 s内电路消耗的电能W=UIt=12 V 3 A 100 s=3 600 J。 电流做功 概念:电流所做的功 测量工具:电能表 单位:焦耳(J),1 kW•h=3.6 106 J 计算 定义式:W=UIt(适用于任何电路) 推导式 W=I2Rt 只适用于纯 电阻电路 课堂小结 W=t $