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1、优秀学习资料欢迎下载第十六章第一讲电功、电能学习目标：1.知道电功和电能，能结合生活、生产中的实例进行说明；2.能运用关系式W=UIt 进行简单的计算。3.理解电功和电功率的概念，运用公式P=W/t 求解电流做功的速率知识梳理：1.能量和电能：（ 1）能量：是物质存在的一种基本形式。存在方式：热能、光能、电能、机械能、原子能等；学生讨论：能量可以转化吗？教师总结： 不同形式的能量是可以相互转化。（ 2）电能：现代社会中应用最广的一种能量形式。电能的单位：千瓦时（ kW ·h）即“度”；单位：焦耳（焦）（ J）； 1kW·h3.6×106J知识窗 ： 1 度电可以用
2、来做哪些事呢？1度电能让 25W 的灯泡能连续点亮40 小时； 1 度电家用冰箱能运行一天；1度电能使普通电风扇能连续运行15 小时； 1 度电能将 8kg 的水烧开；1度电电视机能开 10 小时； 1 度电可以加工面粉16千克1度电，如果你有电动自行车所充的电，足够你跑上80 公里1度电可以生产啤酒 15 瓶； 1 度电可以生产化肥22千克；所以：让我们每一个节约每一度电！2.电能表：测量电能的常用工具之一。（ 1）电能表的结构： 接线柱、转盘、示数（ 2）电能表的使用：“ 220V”额定电压、“ 5A”额定电流、“ 50Hz”转盘频率 “ 2500r/kw·h”电能表消耗 1 千
3、万时的电能转盘转过 2500 转；注：不同类型的电能表转速值不同， 表示的是电表运行过程中表盘运转的快慢不同。（ 3）读数：整数 +一位小数如上： 31.6 kw· h 和 665.0kw·h（ 4）用途：电能表在生活中可以用于计量用户的用电量，如：电费的计算。3.电功：电能转化为其他形式的能叫电功（做功），有多少电能发生转化，就说电流做了多少功。符号： J 单位：与能的单位相同焦耳。当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为 t，计算电流做功的优秀学习资料欢迎下载公式： W=UIt 。W: 电功（ J）， I：电流（ A）； U：电压（ V ）； t：时间： (s
4、）推论：由于U=IR ，得 WUI t2UtI 2Rt。遇到几个用电器串联或者并联时，R比较电功大小可以用这个推论。探究：电功的大小与什么因素有关？1.猜想与假设（ 1）电路中电流、电压可能影响电功的大小；（ 2）电流在电路中流过的时间也可能影响电功的大小；（ 3）通电时间也可能影响电功的大小2.设计实验并进行实验按如下电路图设计实验电路：图 a图 b图 a 设计的实验电路是保持电流相同，探究电压如何影响电灯泡的亮度；图 b 设计的实验电路是保持电压相同，探究电流如何影响电灯泡的亮度；实验分析 : 通过用电器的电流和通电时间相同时，用电器上的电压越_大_，电功就越 多；用电器上的电压和通电时间
5、相同时，通过用电器的电流越大 ，电功就越多 。实验结论： 某段电路上的电功，跟这段电路两段的电压 ,电路中的电流 及通电的 时间 成正比”计算公式： W=UIt1J = 1 V?A?S即：当某用电器两端电压为1V ，通过用电器的电流为1A 时，则该用电器在1s内消耗的电能为1J。优秀学习资料欢迎下载典例精讲 ：例 1：物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图 3 所示然后从记录本上查出上月电能表的示数是 811.6kWh若按 0.5 元 kWh计费，李明家本月应缴电费_ _ 元。分析：此题是电能表的一大考点，也是中考里面涉及到实际应用方面的考题之一，学生需要掌握电能表的读数和
6、电能表上的相关参数。解：上月电表示数： 811.6kw·h；本月示数： 931.6kw·h本月用电 :931.6kw · h-811.6kw ·h=120kw·h 本月电费： 0.5 元/kw ·h×120kw·h=60 元答： 60.图 3例 2：一电能表表盘上表明 “1200r/(kW ·h)”，将某用电器单独接在该表上 . 当用电器工作 4min 后，电能表转盘转过 60r.若用电器额定电压为 220V，求通过该用电器的电流。分析：4min 内电能表转盘转过 60r，根据电能表的盘转数可求出该用电器
7、消耗的电能 W，再由电功的计算公式 W=UIt 即可求出通过该用电器的电流 I.解答过程 ：已知： U=220V ，r=110， t=4min×60=240s ， 1200r(kw ·h)求： I解： 4min 内电能表转盘转过110r，说明该用电器消耗的电能为：W60 r3.6 10 61.8 105J1200 r / kw / h由 WW1.8105 J2.73AUI tI220V300sU t答：通过通电器的电流为2.73A。题后反思：考查电表的认知，电能的计算，电流做功的过程；公式是否熟练掌握？计算的过程是否简洁？计算的结果是否有误?例 3：一电水壶的电热丝的阻值为
8、 100，家庭电路的电压为 220V，电水壶水壶的水原来是 25，每次能烧 2 kg；求：（ 1）电水壶烧水时的通过电水壶的电流大小为多少？（ 2）已经经过 15min 后水烧开了，该电水壶消耗了多少电能？（ 3）若知道 C 水 =4.6×103J/(kg·），则此电水壶吸收的热量为多少？此水壶烧水的效率是多少？分析 :此题主要考查的知识点是电路中电压、电流、电阻的关系，需要用到欧姆定律解答第一小题；电压产生了电流， 220V 电压加在电水壶的两端，电流做功的多少就是通过本节学习的公式 W=UIt 计算电功，电功的大小也就是电能消耗优秀学习资料欢迎下载的多少，实现功能相互转
9、化。 第三小题考查到的是热学里涉及到热量的计算， 公式： Q=cm t；电水壶烧水，将电能转化为热能，比热容的概念在第十三章学习过，前后知识的联系很紧密。解答过程：已知：U=220V，R=100? ，t=15min； t=100 25=75；C 水 =4.6×10 3J/(kg ·）求： I，W，Q.解：（ 1）由欧姆定律，得：U2 2V0I2.2A .R1 0 0（2）由电功的计算公式，得W UI t220V 2.2 A 900s 4.356 105 J（3）由比热容的计算公式，得CQQCm t 4.6103 J (kg?)2kg756.9×105 JmtQ吸1
10、00%Q吸100%4.356105 J100%63.1%Q放W6.9105 J答：通过电水壶的电流为2.2A ，15min 消耗了 4.356×105J的电能，水吸收了6.9 ×105J 的热量，工作效率为 63.1% 。题后反思 :学生拿到这个题目之后首先想到的应该是这道题需要计算什么，已知了什么量，书本上对应的知识点属于哪一块；熟悉题目过后联系已经学过的公式来求解，这个题目计算的过程中涉及到的每一个物理量的物理意义一定要清楚的知道，解答过程也不需要绕弯子，只需要根据已学公式求解。求解过程中注意计算的准确性，数学基本功也是学习物理的关键，平时公式的记忆和应用一定要熟练和精
11、确。例 4 证明：两盏灯 L1 、L2 串联在电路中，试根据串联电路特点，证明在相等时间里，电流通过灯 L1 和 L2 做的总功 W总等于电流通过灯 L1.L 2 分别所做的功的 W1.W2 和即 W总= W1 +W2分析：这道题主要考查的是对电路中电压、 电流、电阻的关系和串联电路中电压、电流的特点，学生思考这个题目应该联系到前面学过的知识， 并结合本次课程中学到的电功计算公式，然后就可以顺利找到各处电功之间的关系。解答过程：证明：如图：如图所示，两盏灯泡串联在一起，电流相等，II1I2,UU1U2优秀学习资料欢迎下载W总I 2 R总 tW1I 2R1tW2I 2R2 t由R总12WI2 R
12、 t I 2(R 1 R 2 )t I 2 R 1t I2 R 2t W1 W2RR总总证毕！变式训练：两盏灯L1、L2 并联在电路中，试根据并联电路特点，证明在相等时间里，电流通过灯 L1 和 L2 做的总功 W总等于电流通过灯 L1 .L 2 分别所做的功的 W1.W2 和即 W总 = W1+W2.课堂练习1.如图所示， R1=60n，R2=10n，R3=4n，电源电压为 6V.在以下两种情况下每分钟电流通过 R1 做的功是多小：（ 1）S1 和 S2 都闭合；（ 2） S1 和 S2 都断开2.微波炉通电 1 分钟，有 300V 的电荷从电路中通过，电流做功 66000J，则微波炉工作时
13、电流为多少？微波炉两端所加的电压为多少？3. 某电热器的电阻是 220 ，通过它的电流是 2 A，在 10 s 内电流通过这个电热器做的功是多少？本节小测一、填空题1. 一 个 家 用 电 能 表 得 表 盘 上 标 有 3000r/KW.h 字 样 ， 它 表示,过用电器做的功是KW.h=转盘在J3 分钟内转了150 转，则电流通2. 电流可以做功，电流做功的过程就是把程。电流通过电灯， 将能转化为能转化为的过能；电流给蓄电池充电过程是优秀学习资料欢迎下载将少能转化为能转化为的能。能。电流做了多少功，就表示有多3. 电流在某段电路上所做的功，等于、和的乘积，计算公式可写成。电能表是用来测量的
14、仪表。4. 1 千瓦时等于 3.6 × 106 焦耳 , 即将建设的长江三峡小电站年发电量达 8.47 ×1010 千瓦时 , 合_焦。5下表列出了小王家两件家用电器铭牌上的主要项目(1)根据铭牌上提供的信息，可以算出电扇连续正常运转1Oh 消耗的电能为_kW· h；(2)20XX 年 5 月 3 日上午 800，小王看了一下家中的电能表，示数如上图所示然后他们家外出旅游， 其间家中只有电冰箱正常使用他们于 5 月 4 日上午 8 00 回家时， 电能表示数变为：。二、选择题。1关于电功，下列说法中正确的是()。A 电功是表示电流做功快慢的物理量B 电流越大，电流
15、做的功就越多C 电功是表示电流做功多少的物理量D 电流做功越多，消耗的电能不一定越多2如右图所示，导体 A、B 是由同种材料做成的， A 和 B 等长，但 A 比 B 的横截面积大，当开关 S 闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是()。A 电流通过 A、B 所做的功是 WA>WBB 电流通过 A、B 所做的功是 WA<WBC 电流通过 A、B 所做的功是 WA=WBD 无法比较电流通过 A、 B 时做功的大小3电流在一段电路上所做的功，取决于这段电路中的()。A 电流和电路两端的电压B 电流、电路两端的电压及通电时间D 电路两端的电压4以下用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他
16、三件不同的是()。A电炉B电熨斗C电风扇D电水壶5下列单位中，不是电功单位的是()。A焦耳B千瓦时C伏·安D度优秀学习资料欢迎下载6分别将甲、 乙两电阻丝接入同一电路中， 甲电阻丝比乙电阻丝放出的热量多，则()。A 通过甲的电流比乙的电流大B 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大C 甲电阻丝阻值比乙电阻丝大D 甲电阻丝消耗的电能比乙电阻丝多7将阻值分别为 5 和 10 的甲、乙两电阻并联在同一电路中，在相同时间内，甲、乙 两电阻消耗的电能之比为 ( ) 。A1：1B2：1C1：2D 4： l8一个电热器电阻为 R，当它两端电压为 u，通电时间为 t 时，消耗的电能为 W，若要使它
17、消耗的电能为 4 W，下列方法正确的是 ()。A 电阻 R 不变，电压 U 不变，通电时间 t 变为原来的 2 倍B 电阻 R 减半，电压 U 增大 1 倍，通电时间 t 不变C 电阻 R 不变，电压 U 增大 1 倍，通电时间 t 不变D 电阻 R 减半，电压 U 不变，通电时间 t 不变9下列关于“一度电”的说法中正确的是()(A) 一度电是电功率的单位，它的大小等于 1 千瓦时(B) 一度电是电功的单位，它的大小等于 36×106 焦(C) 一度电是电量的单位，它的大小等于 36×106 库(D) 一度电是电能的单位，它的大小等于 1 千瓦10小刚利用电能表测某家用电器的电功率当电路中只有这个用电器工作时，测得在 15min 内，消耗电能 0.3 KW· h，这个用电器可能是（）A空调器B电冰箱C电视机D收音机三、计算题。1、一个家用电能表的盘面上标有“ 3000 r kW·h”字样，它表示每消耗 1kW·h 的电能，电能表的转盘转 3000 转若某个电热水器单独使用时， 电表转盘在 300s 内转了 210 转，则热水器消耗的电能是多少， 这个热水器放出的热量能使质量为多少的水温度升高 10 假设没有能量损失，已知：c 水 = 4.2 ×10 3 J/（ kg·）