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物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版
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第十五章 电能与电功率
15.1 电能与电功
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目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
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课程要求
1.结合实例了解电功,知道电源和用电器工作过程中能量的转化情况。
2.会利用电功的公式进行相关的计算。
3.知道电能表的作用、读数方法和表上几个参数的意义。
核心素养
1. 能量观念
2. 模型建构
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知识点精讲
知识点1:电能与电功
1. 电能的来源其实质是__________________转化为________;用电器的工作过程实质是________转化为____________________。
2. 电功:物理学中,当电能转化为其他形式的能量时,我们就说________做了功,即________,电功用字母________表示。有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
其他形式的能
电能
电能
其他形式的能
电流
电功
W
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3. 在国际单位制中,电功的单位是________,符号是________。常用单位是___________,符号是________,俗称________。
1 kW·h=____________J。
焦耳
J
千瓦·时
kW·h
度
3.6×106
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4. 【从生活走向物理】现代家庭中,每天要消耗许多电能,关于电能的利用,下列说法正确的是( )
A. 洗衣机消耗电能主要转化为内能
B. 电饭锅消耗电能主要转化为光能
C. 日光灯消耗电能主要转化为光能
D. 电动汽车消耗电能主要转化为光能和内能
课堂演练
C
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5. 【能量观念】图15-1-1是某电风扇工作时能量转化的示意图。图中①是________能;②是________J。
机械
25
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6. 下列情况不属于电流做功的是( )
A. 摩擦起电 B. 电风扇通电转动
C. 空调机制冷 D. 电脑处理数据信息
7. 完成下列单位换算:
(1)2 kW·h=________度=______________J。
(2)1.08×106 J=________kW·h。
A
2
7.2×106
0.3
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思路点拨:电流做功的实质是把电能转化为其他形式的能。电流做了多少功,就消耗多少电能,就得到多少其他形式的能。
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知识点2:电功的计算
8. 电流做功的多少与____________________、__________________和_____________________有关。
9. 计算电功的公式:________。其中W表示________,单位是____________;U表示________,单位是___________;I表示________,单位是____________;t表示____________,单位是
________。
电压的高低
电流的大小
通电时间的长短
W=UIt
电功
焦耳(J)
电压
伏特(V)
电流
安培(A)
通电时间
秒(s)
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10. 在一个小灯泡的两端加上2.5 V电压,通过它的电流是0.3 A,则在这种情况下通电1 min,电流做了多少功?小灯泡消耗的电能是多少?
课堂演练
解:电流做的功W=UIt=2.5 V×0.3 A×1×60 s=45 J,
因为小灯泡消耗的电能与电流通过小灯泡做的功相等,
所以小灯泡消耗的电能是45 J。
答:(略)
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11. 某导体两端的电压为5 V,5 s内电流通过导体做功240 J,这段时间内通过导体的电流是多少?
解:由W=UIt可知,通过导体的电流I===9.6 A。
答:(略)
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12. 如图15-1-2所示,电源电压保持3 V不变,电阻R1的阻值是5 Ω,闭合开关S后,电压表的示数为2 V。求:
(1)电阻R2的阻值。
解:(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测
量R2两端的电压,
故R1两端的电压U1=U-U2=3 V-2 V=1 V,
电路中的电流I===0.2 A,
电阻R2的阻值R2===10 Ω。
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(2)通电10 min电路消耗的总电能。
(2)通电10 min电路消耗的总电能W=UIt=3 V×0.2 A×10×60 s=360 J。
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13. 小充同学看见他爸爸手机的锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为3 000 mA·h,则该锂电池充满电后存储的电能为______________J。
39 960
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思路点拨:电功的计算公式是W=UIt。计算时要注意各物理量的单位必须是国际单位制,如:W=1 V×1 A×1 s=1 J。纯电阻电路中,可以与欧姆定律结合推导出公式W=t=I2Rt,在计算题中可以直接使用。
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知识点3:用电能表测量电功
14. 电功是可以直接测量的,可以通过________来测量,电能表俗称“电度表”。
15. 电能表上参数的含义(如图15-1-3):
(1)“220 V 50 Hz”:表示该电能表应在
________V、________Hz的交流的电路中使用。
电能表
220
50
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(2)“10(20)A”:表示该电能表_____________为10 A,短时间允许通过的_________________________为20 A。
(3)“3 000 r/kW·h”:表示_______________________________
_________________________________________。
基本电流
额定最大电流
用电器每消耗1 kW·h的电能,
电能表上的转盘转过3 000 r
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16. 小刚家的电能表本月底信息如图15-1-4所示,从表盘信息可知:
(1)该表是测量________的仪表。
(2)电能表计数器的示数为________kW·h。
(3)若上月底小刚家电能表计数器的示数为
,则本月小刚家消耗的电能为________kW·h。
课堂演练
电功
931.6
50.8
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(4)若小刚家的用电器消耗了0.5 kW·h的电能,则电能表上的转盘转过____________r。
(5)若家中只使用了一台电视机,发现某段时间内电能表上的转盘转过了50 r,则这段时间内电视机消耗的电能为________kW·h,合______________J。
1 250
0.02
7.2×104
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17. 如图15-1-5所示,通过电能表的表盘数据可知,该电能表额定最大电流为________,用电器每消耗0.2 kW·h的电能,指示灯闪烁________次。
40 A
640
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思路点拨:电能表用来测量电功,即记录家庭电路消耗的电能的仪表。如果测量较长时间内家庭电路消耗的电能,计算方法是电能表前后两次计数器的示数之差;若测量较短时间内某用电器消耗的电能,计算方法是实际转数与标定转数之比。此时要特别留意单位是常用单位还是主单位。
易错辨析:(1)以上两种利用电能表计算用电器消耗的电能的方法,电能的单位都是kW·h,1 kW·h=3.6×106 J。(2)电能表计数器的示数最后一位为小数位。
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1. 如图15-1-6所示,“充电宝”甲正在主机内被充电,“充电宝”乙已被取出,“充电宝”丙正在为手机充电,则此时( )
A. 只有甲在输出电能
B. 只有乙在输出电能
C. 只有丙在输出电能
D. 甲、乙、丙都在输出电能
课堂巩固
C
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2. 某用电器工作时的能量流向如图15-1-7所示,该用电器可能是( )
A. 电灯
B. 电饭煲
C. 电风扇
D. 电热水器
C
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3. 一个手机充电的移动电源(俗称“充电宝”)输入电压为5 V,容量为6 000 mA·h,则该移动电源充电后最多储存的电能是( )
A. 3.0×104 J
B. 30 kW·h
C. 1.08×105 J
D. 1.08×102 kW·h
C
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4. 如图15-1-8所示,电阻R1的阻值为10 Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为1.5 A,电流表A1的示数为0.9 A。则电阻R2的阻值是________Ω,通电1 min整个电路消耗的电能是________J。
15
810
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5. 小明4月底观察到自己家里的电能表如图15-1-9所示,当他5月底再观察时,发现电能表计数器的示数为 ,问:
(1)他家5月份消耗的电能为多少kW·h?
解:(1)由图可知,小明家4月底电能表计数器的示数W1=6 237.2 kW·h,5月底电能表计数器的示数W2=6 387.2 kW·h,
则小明家5月份消耗的电能
W=W2-W1=6 387.2 kW·h-6 237.2 kW·h=150 kW·h。
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(2)如果电能表在某段时间内转盘转过了300 r,那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是多少焦耳?
(2)用电器消耗的电能W′= kW·h= kW·h=3×105J。
答:(略)
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谢 谢 !
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