电能表和电功

编辑: 逍遥路 关键词: 九年级 来源: 高中学习网
j.Co M
课 题15.1 电能表与电功
目的1、了解电能表参数的物理意义。
2、会根据电能表读数计算消耗电能的多少。
3、通过实验得出并理解电功公式。
4、会用电功公式计算电器消耗的电能
内容

电能表
一.课堂交流
空调、电视机、计算机、电冰箱、电热水器……,各种各样的家用电器正成为人们不可缺少的生活伴侣.它们的结构、功能尽管有极大的差异,但都得消耗电能.你们家每个月消耗的电能一样多吗?供电公司是凭什么收取你们家电费的?
答:是通过电能表测量出来的。

(一)自主学习
带着问题自主学习课本p2-p3电能表部分的内容。
(1)电能表:用来测量 的仪表叫做电能表.
(2)常用的电能表有 和 两种.
(3)认识电能表:
“220V”表示 ;
“2.5(10)A”: 2.5A表示 ;
10A表示 ;
“2500r/kW?h”表示
(4)电子式单相电能表标有3200imp/kW?h表示
(5)电能表的示数由 组成.
(6)电能表的计量单位是 ,符号为 ,俗称 .
1 kW?h= J

(二)问题研讨
问:你知道怎样利用电能表测量一个月用电的多少吗?
答:在月初记下电能表的示数,到月底再读一下电能表的示数,用月底的示数减去月初的示数即为本月用电的度数。
问:电能表上的单位是什么?读数时要注意些什么?
答:电能表上的单位是千瓦时(kwh),俗称:度。电能表显示数字的框子最后一位是红色的,表示的是小数。如课本P3图15?1。
二、精讲点拨:
【例1】.月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示,小明家这个月消耗了多少电能?如果民用电的价格是0.40元/度,小明家这个月应交多少电费?

【例2】某用电器单独工作时10min内电能表转36圈,所用电能表的规格是2000r/(kW?h),则 10min内用电器消耗的电能是多少J?


归纳测量方法:
A.测量较大电能时利用电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数
B.测量较小电能时,通过表盘转数(或者指示灯闪烁的次数)来计算.
计算公式:
其中:n为转盘转动(指示灯闪烁)的次数;
N为1 kW?h转盘转动(指示灯闪烁)的次数
例3.某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示,若本月应交电费45元,且电价为0.5元/ (kW?h).则上次抄表时的示数应为 kW?h;从本电能表面板上你还能看到哪些信息只要写出一条即可 .
单相电能表技术参数
电  压220V
电流规格10(30)A
频  率50Hz
每千瓦时转数3000r/kWh

四、课堂练习
1.电能表是用来测量       的仪表.小明家的电能表上的一些技术参数如右表,由表可知:小明家的电能表的额定电压是    ;电能表的转盘每转一?,接其后面的用电器消耗的电能是     J.
2.一位同学家在上月底抄表时,电能表的读数为 ,若他家这个月电费是24.18元,每千瓦时的电费是0.65元,则这个月他家消耗的电能是______度,本月底电能表的示数应为_________.

3.小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示.则本月消耗的电能为      度,若每度电的价格是0.52元,则小明家本月应交电费     元.

4.一只家用电能表上标有3000r/kW?h字样,表示每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘转     r.若室内只接了一只灯泡,测出转盘3min内转了15r,则灯泡在这段时间内消耗的电能是     kW?h=      J.
5.关于家庭电路中的电能表,下列说法中正确的是( )
A.电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的
B.电能表转盘转速越快,用电器消耗的电能越多
C.电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的
D.电能表的测量值是以“kW”为单位的
BC?65B电冰箱
额定电压220V
额定功率70W
工作频率50Hz
耗电量0.5kW?h/24h
6.小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表:
根据表中的信息回答下列问题:
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少J?
(2)若小明家只有电冰箱在工作,每天电能表的转盘转多少转?

五、课后提升
1.在日常生活中,供电部门是根据          和         来确定向用户收取电费的多少的。

2.一个家用电能表上标有如下几个重要参数:“220V 10A”、“600r/KWh”等。其中“220V”表示             ,“10A”表示             ,“600r/KWh”是指接在这个电能表后的用电器,每消耗1KWh的电能,电能表的转盘转动    r。

3.某用户的电能表在3月底抄表时的示数为 ,到4月底抄表时的示数为  ,则该用户4月份用电为       (  )
A.352.9KWh B.268.7KWh C.84.2KWh D.84.2J

4.小明家中的电能表5月初的示数如图所示,5月份交了48.4元的电费,若每度电的价格是0.8元,则小明家5月底电能表的示数应为, 根据电能表的铭牌,你还能读到哪些信息?请写出其中的两条:
(1)                    ;
(2)                    。
5.星期日,小明在家帮妈妈煮饭,他发现当家中只有电饭锅工作时,4min内电能表的转盘转动了55r,同时他还注意到电能表上标有1200r/KWh字样。请你算一算,在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少J?

6.如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图(b)所示。求:(1)电源电压。(2)变阻器的最大阻值。(3)电压表○V1示数的变化范围。



电功
【学习过程】
一、课堂交流
1、电功:电流所做的功。
演示实验1:用滑轮组提钩码
演示实验2:用电动机提钩码
类比得出:电流也可以像人一样做功.在电流做功时,消耗电能转化为机械能.
列举生活中其他电流做功的实例:如电流通过收音机做功,我们听到声音;电流通过电风扇做功,电风扇转动;电流通过电饭锅做功,将饭煮熟;电流通过电灯做功,电灯发光;电流通过对蓄电池充电做功,使蓄电池储存电能;…….电流做功的实质是电能转化为其它形式的能.
归纳总结:物理上当电能转化为其它形式的能时,我们就说做了电功,电流所做的功叫电功.做了多少电功,就消耗多少电能.
2、电流做功的意义是:
电流做功的过程总是伴随着能量的改变,电流做了多少功,就表示消耗了多少电能,即把多少电能转化为其他形式的能。
3、电流做功的多少跟哪些因素有关呢?
思考:用什么方法可以方便地比较出电流做功的多少呢?
答:白炽灯工作时是将电能转化为光能,在相同的时间里电流通过电灯做功越多,灯泡消耗的电能就越多,转化成的内能就越多,灯泡就越亮。因此,根据灯泡的亮暗程度,我们就可以比较相同时间里电流做功的多少了。灯光越亮,说明在相同的时间里电流做的功就越多。所以只要能比较出灯泡的亮暗,就能比较出电流做功的多少了。
讨论:
(1)猜想:电功的多少可能跟哪些因素有关?
答:可能跟电压和电流的大小有关,还跟做功时间的长短有关。
(2)根据猜想,设计实验方法。
答:实验中应采用控制变量法。在研究跟电压的关系时,要保证通过两盏灯的电流相同,这时可以把两盏灯串联起来;要研究跟电流的关系,就要保证加在两灯泡两端的电压相同,这时可以将两灯并联起来。
(3)画出实验电路图。完成课本P4的实验操作。
通过实验得出了如下结论:
①在电流和通电时间相同时,电压越大,电流做功越多.
②在电压和通电时间相同时,电流越大,电流做功越多.
③在电压和电流相同时,通电时间越长,电流做功越多.
即电压越高,电流越大,通电时间越长,电流做的功就越多。并且电功跟电压、电流和通电时间都成正比。
其关系可用如下式子表示:W=UIt
公式中各物理量的单位是什么呢?请看P5课文
W表示电功,单位是:焦耳(J)
U表示电压,单位是:伏特(V)
I表示电流,单位是:安培(A)
t表示时间,单位是:秒 (s)
二、精讲点拨
例题1:将一电暖器单独接在家庭电路中,当它连续正常工作2h后,电能表的示数由 变为 .已知改电暖器的额定电压为220V,求通过电暖器的电流.


例题2:一只电热器,当它两端的电压为220V时,通过它的电流为1.5A,问需通电多长时间,才可消耗2.2kW?h的电能?


三、课堂练习
1.请用笔画线,把左边的用电器与右边的能量转化形式对应连接起来.
无轨电车 电能转化为内能
电炉 电能转化为动能
给蓄电池充电 电能转化为内能和光能
白炽电灯 电能转化为化学能


2.关于电功,下列说法中错误的是( )
A.电流做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程
B.电流通过导体做功越多,消耗的电能也越多
C.通电时间越长,电流做功越多
D.测量电流做功的多少可以用电能表

3.已知一个小灯泡两端的电压为3V,通过它的电流为0.5A,经过5min电流所做的功为 J,灯泡消耗的电能为 J.


4.已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1.5V,通过电动机的电流是0.5A.如果所消耗电能的60%转变为叶轮转动的机械能,则通电1min可获得多少机械能?



四、课后巩固
1.电流做功的过程,实际上是 能转化为 能的过程。电流通过电炉时,电能转化为 能;电流通过电风扇时,电能转化为 能;给手机电池充电时,电能转化为 能。

2.在通电时间相同的情况下,电压越大,电流越大,电流做功越 ;如果电压和电流不变,通过时间越长,电流做功越 。所以电流在某段电路上所做的功,等于这段电路上的 、 和 的乘积,写成公式是 。
3.有两个电阻R1和R2,已知R1>R2。将它们串联在电路中时, 两端的电压较大,相同时间内电流通过 做的功较多;若将它们并联在电路中,通过 的电流较大,相同时间内, 消耗电能较多。

4.电路中有一用电器,两端电压是6V,通过的电流是200mA,5min内电流做功的功是多少?
5.有一只灯泡接在220V的家庭电路中,发光10h ,消耗了1度电,问:这只灯泡工作时通过它的电流是多大?

6.一电能表表盘上标明“1200r/Kwh”,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55r。若用电器两端电压是220V,求:通过该用电器的电流。



7.R1=6Ω、R2=12Ω串联后接到12V的电源上,求:(1)R2两端的电压。(2)5min内电流通过R1所做的功。



8.电流做功的过程中,伴随着电能向 的转化,电流通过电灯泡时做了1080J的功,说明消耗了 J的电能,转化成了 能和 能。
9.串联在电路中的两盏灯L1和L2,已知L1的电阻比L2的电阻大,则 灯两端电压大,相同时间内,   灯消耗的电能多, 灯更亮些;若将它们并联在电路中,通过 灯中的电流大些,相同时间内电流通过 灯做功多些, 灯更亮一些。
10.关于电功,下列说法中正确的是 ( )
A.用电器通电的时间越长,电流做的功一定越多。
B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多。
C.用电器两端的电压越大,电流做的功一定越多。
D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多。
11.已知R1:R2=2:3,将它们串联接到电路中,相同时间内消耗电能之比为( )
A.3:2 B.2:5 C.3:5 D.2:3
12.某电炉的电阻是48.4Ω,接到220V的电路中,通电5min ,电流做了多少J的功?

13.一个小电动机接在6V的电源上,通电1min电流做功180J。求通过电动机的电流是多大?
14.小明家的电能表及某月月初、月未的两次示数如图所示。求:
(1)小明家在本月用电多少Kwh?
(2)在关闭了所有电器后,小明的妈妈用一只电熨斗熨烫衣服,已知电路中的电压是220V,通过电熨斗的电流是4.5A,熨烫一件衣服需10min。请计算电流做了多少功?这段时间内,电能表转盘转了多少r?

15.R1=6Ω、R2=12Ω,并联后接到12V的电源上,求:(1)1min内电流通过R1所做的功。(2)通电多长时间,整个电路消耗10800J的电能?



参考答案
电能表
课堂练习
1、电功、220V、1.2×103 2、37.2、9595.8 3、40、20.8
4、3000、0.005、1.8×104 5、C 6、0.5kW?h、1500r
课后巩固
1.用电的度数 每度电的价格 2.电能表的额定电压是220V 允许通过的最大电流是10A 600 3.C 4.00790 (1)电能允许通过的最大电流为10A (2)每消耗1KWh电能,电能表转盘转动3000r 5.1.65×105 6.(1)12V (2)16Ω (3)0-8V
电功
课堂练习
1、
2、C 3、450、450 4、27J
课后巩固
1.电 其它形式 内 机械 化学  2.多 多 电压 电流 通电时间 W=UIT  3.R1 R1 R2 R2 4.360J  5.0.45A  6.3.125A  7.(1)8V (2)800J
8.其它形式 1080 光 内  9.L1  L1  L1  L2  L2 L2  10.D  11.D  12.3×105 13.0.5A  14.(1)122 (2) 15.94×105J 495  16.(1)1400J (2)300S


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