第3章 能量的轉化與守恒,第6節(jié) 電能,常 考 透 視,第3章 能量的轉化與守恒,挑 戰(zhàn) 自 我,第 6 節(jié) 電能,?？纪敢?常考1 知道電能表是測電能的儀器及其讀數(shù)方法，理解電功和電功率的概念并 掌握其基本計算，知道用電器額定功率的含義。,第 6 節(jié) 電能,【考試熱度】 ,例1 隨著電子技術的發(fā)展，電子式電能表已開始走進千家萬戶，如圖3-6-7甲所示為某電子式電能表的表盤（局部）。,第 6 節(jié) 電能,（1）表盤上標有的“220 V”表示：_; “10 A”的物理意義是：_。,該電能表應該接在 220 V 的電路上使用,該電能表的額定電流為 10 A,例1 隨著電子技術的發(fā)展，電子式電能表已開始走進千家萬戶，如圖3-6-7甲所示為某電子式電能表的表盤（局部）。,第 6 節(jié) 電能,（2）此電能表所在的電路最多可以接入“220 V 60 W”的電燈 _盞。,36,解析 （2） 該 電 能 表 所 在 電 路 允 許 使 用 的 用 電 器 最 大 電 功 率：P1=U1I1=220 V10 A=2200 W。每盞電燈的額定功率 P0=60 W，則允許同時工作的電燈數(shù)為 n= P1/P0= 2200 W/60 W =36 盞。,例1 隨著電子技術的發(fā)展，電子式電能表已開始走進千家萬戶，如圖3-6-7甲所示為某電子式電能表的表盤（局部）。,第 6 節(jié) 電能,（3）表盤上“imp/（kWh）”是電子式電能表的一個重要參數(shù)“脈沖輸出”的單位，其數(shù)值表示用電器每消耗1 kWh的電能，表盤上耗電指示燈閃爍的次數(shù)。若某用電器單獨接在該電能表上，用電器正常工作5 min，指示燈閃爍了160次，則5 min內該用電器消耗的電能為 J，該用電器的實際功率為 W。,1.8105,600,例1 隨著電子技術的發(fā)展，電子式電能表已開始走進千家萬戶，如圖3-6-7甲所示為某電子式電能表的表盤（局部）。,第 6 節(jié) 電能,解析（3）指示燈閃爍 160 次，用電器消耗的電能為 W2= 160/3200 kWh=0.05 kWh=1.8105J，則用電器的電功率：P2= W2/t1= 1.8105J/300 s =600 W。,第 6 節(jié) 電能,（4）小明有一個更換下來的感應式電能表，表盤如圖乙所示。若接入電路中的用電器功率為 500 W，小麗打算讓用電器連續(xù)工作5 h。通過計算可知，5 h后電能表的示數(shù)應為_ _ _ _ _ 。而小明認為小麗用的時間太長，于是他用3 min測出表盤轉過80轉。請你根據以上信息判斷，該電能表的表盤轉速 （填“偏大”“偏小”或“準確”）。,0 7 6 2 7,偏大,例1 隨著電子技術的發(fā)展，電子式電能表已開始走進千家萬戶，如圖3-6-7甲所示為某電子式電能表的表盤（局部）。,第 6 節(jié) 電能,解析（4）根據電功率的定義得 W3=P3t2=0.5 kW5 h=2.5 kWh ，原來的讀數(shù)是 760.2 kWh ， 因 此 5 h 后電能表示數(shù)應為 760.2 kWh+2.5 kWh=762.7 kWh。檢查電表是否準確，主要是觀察每消耗 1 kWh 電能轉盤所轉動的轉數(shù)是否與所標值相符合。把 500 W 的用電器接入電路，3 min 該用電器消耗的電能為 W4=P4t3=0.5 kW0.05 h=0.025 kWh，電能表的表盤應該轉動的轉數(shù)為N=0.025 kW h3000 r/（kWh）=75 r， 說明乙電能表的表盤轉速偏大。,第 6 節(jié) 電能,方法透視 計算家庭電路中允許接入電燈的盞數(shù)時，必須采用去尾法，切不可四舍五入。利用電能表測算電能要理解電能表計數(shù)器上的示數(shù)實際是通過表盤轉動的轉數(shù)來確定的。,【試題鏈接】 小試身手 2、4,第 6 節(jié) 能量的轉化與守恒,常考2 知道電熱器的工作原理及電熱的影響因素，理解焦耳定律并能進行簡 單計算。,【考試熱度】 ,例2 如圖3-6-8甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌，R與R0產生的熱量均能被水吸收，保溫狀態(tài)下，水溫保持在80 以上?；卮鹣铝袉栴}：水的比熱容c=4.2103J/(kg),第 6 節(jié) 電能,（1）保溫狀態(tài)下，開關S0、S分別處于什么狀態(tài)？,【答案】 （1）S0 斷開，S 閉合,解析（1）S0 斷開，S 閉合時，R0 與 R 串聯(lián)，總電阻較大，根據公式 P= U2/R 可知，電路總功率較小，電水壺處于保溫狀態(tài)。,第6節(jié) 電能,例2 如圖3-6-8甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌，R與R0產生的熱量均能被水吸收，保溫狀態(tài)下，水溫保持在80 以上。回答下列問題：水的比熱容c=4.2103J/(kg),（2）求電阻R0和R的阻值。,【答案】 （2）R0=1166 R=44 ,第 6 節(jié) 電能,解析（2）S、S0 均閉合，電水壺處于加熱狀態(tài)，電路中只有 R 工作，所以 R 的阻值為 R=U2/ P 加熱= (220 V)2/1100 W =44 ；電水壺處于保溫狀態(tài)時，R 和 R0 串聯(lián)，R 串 = U2/P 保溫=(220 V)2/40 W =1210 ，所以，R0=R 串 -R=1210 -44 =1166 。,第 6 節(jié) 電能,例2 如圖3-6-8甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌，R與R0產生的熱量均能被水吸收，保溫狀態(tài)下，水溫保持在80 以上。回答下列問題：水的比熱容c=4.2103J/(kg),（3）該電水壺在加熱狀態(tài)下工作3 min可以產生多少熱量？,【答案】 （3）1.98105 J,解析（3）加熱狀態(tài)下，電水壺工作3 min 產生的熱量為 Q=W=P 加熱 t= 1100 W360 s=1.98105 J。,第 6 節(jié) 電能,例2 如圖3-6-8甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌，R與R0產生的熱量均能被水吸收，保溫狀態(tài)下，水溫保持在80 以上?；卮鹣铝袉栴}：水的比熱容c=4.2103J/(kg),（4）80 的一杯水放在桌上自然冷卻，每隔5 min記錄一次水溫， 得出如圖丙所示的圖線。從圖中可以得出什么降溫規(guī)律？,【答案】 （4）水的溫度下降得越來越慢,第 6 節(jié) 電能,例2 如圖3-6-8甲、乙所示為某型號電水壺的電路示意圖及銘牌，R與R0產生的熱量均能被水吸收，保溫狀態(tài)下，水溫保持在80 以上?；卮鹣铝袉栴}：水的比熱容c=4.2103J/(kg),（5）一滿壺80 的水自然冷卻到室溫，水釋放的熱量為多少？,【答案】 （5）1.26105J,解析（5）由Q 放 =cm 水t 和= m/V 可得：Q 放 =cV（t0-t）=4.2103 J/（kg）1.0103kg/m30.510-3m3（80 -20 ）=1.26105 J。,第 6 節(jié) 電能,方法透視 （1）電熱器的高低擋指的是“功率”不同。電源電壓不變，高擋時功率大，電阻小，為單個電阻或兩個電阻并聯(lián)接入電路；而低擋時功率小，電阻大，為兩個電阻串聯(lián)或單個電阻連入電路。（2）在純電阻電路中，W=Q。,【試題鏈接】 創(chuàng)新培優(yōu) 5、6、7,挑戰(zhàn)自我,第 6 節(jié) 能量的轉化與守恒,小試身手,1 .下列用電器中，工作時將電能轉化為機械能的是（ ） A.電烙鐵 B.電風扇 C.電熨斗 D.電水壺,B,第6節(jié) 電能,2. 如圖 3-6-9 所示電能表的示數(shù)為 度；在某段時間內轉盤轉過 1000 轉，表示此段時間內接在該電能表上的用電器消耗了 kWh 電能。,1931.6,0.4,第 6 節(jié) 電能,3. 充電寶具有充電和供電功能，其內部單節(jié)鋰電芯的輸出電壓為 3 5 V，如果電芯串聯(lián)，則輸出電壓成倍增加；如果電芯并聯(lián)，則輸出電壓不變。 （1）在保障輸出電壓為 3 5 V 不變時，為了增加充電寶儲電量，通常將多節(jié)鋰電芯連接在一起，則其連接方式是 （填 “串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。,并聯(lián),解析(1)由于充電寶的輸出電壓保持相對固定，所以要想增大儲電量，應將多節(jié)鋰電芯并聯(lián)。,第 6 節(jié) 電能,3 .充電寶具有充電和供電功能，其內部單節(jié)鋰電芯的輸出電壓為 3 5 V，如果電芯串聯(lián)，則輸出電壓成倍增加；如果電芯并聯(lián)，則輸出電壓不變。,（2）手機電池標稱容量為“2000 mAh”，與手機相匹配的充電寶標稱容量為“10000 mAh”，用充電寶給耗盡電的該手機充滿電，理論上能充電 次；實際使用時能充滿的次數(shù)要小于理論的次數(shù)，請寫出造成充電寶輸出能量損失的一個因 素： 。,5,充電時電池發(fā)熱要消耗能量,解析 (2)理論上充電寶可充電的次數(shù)：n =5次；實際使用時能充滿的次數(shù)要小于理論的次數(shù)，這主要是因為充電時電池發(fā)熱要消耗能量。,第 6 節(jié) 電能,4 .某同學在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6 V，小燈泡L的額定電壓為2.5 V，他按圖3-6-10甲所示的電路進行實驗。實驗時，他調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，觀察小燈泡發(fā)光的情況，并記錄電表的示數(shù)如下表所示。請回答下列問題：,（1）請你用筆畫線代替導線，根據圖 甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整。,第 6 節(jié) 電能,4. 某同學在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6 V，小燈泡L的額定電壓為2.5 V，他按圖3-6-10甲所示的電路進行實驗。實驗時，他調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，觀察小燈泡發(fā)光的情況，并記錄電表的示數(shù)如下表所示。請回答下列問題：,（2）分析表中實驗數(shù)據，可知小燈泡 L 的額定功率為 W。,0.5,第 6 節(jié) 電能,4. 某同學在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6 V，小燈泡L的額定電壓為2.5 V，他按圖3-6-10甲所示的電路進行實驗。實驗時，他調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，觀察小燈泡發(fā)光的情況，并記錄電表的示數(shù)如下表所示。請回答下列問題：,（3）小施同學分析表中實驗數(shù)據后，發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻，于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值。你認為小施同學的做法對嗎？ ，請說明理由： 。,不對,燈泡的燈絲電阻隨溫度的改變而改變，因為阻值變化不一，所以不能求平均值,第 6 節(jié) 電能,創(chuàng)新培優(yōu),5. 某電飯鍋設有“加熱”和“保溫”兩擋，其內部簡化電路如圖 3-6-11 所示，當開關 S置于“1”擋時，電飯鍋處于 （填“加熱” 或“保溫”）狀態(tài)；若電飯鍋保溫與加熱時產生的熱量之比為 1 50，則電阻 R0 和 R1的比值為 。,保溫,149,第 6 節(jié) 電能,6 .如圖 3-6-12 所示，電動機 M 的線圈電阻為0.5 ，當 S 斷開時，電流表讀數(shù)為 1 A，當 S 閉合時，電流表讀數(shù)為 3 A。問： （1）電阻 R 的阻值為多大？ （2）電動機的機械功率為多大？ （3）電動機工作 2 min，電動機線圈產生了多少熱量？,10 ,18 W,240 J,第 6 節(jié) 電能,7 .小晨以某種 PTC 電阻作為發(fā)熱部件，制作了一個恒溫孵化箱。圖 3-6-13 甲是恒溫孵化箱的電路圖，R1、R2 是兩個相同的PTC 電阻，電源電壓為 220 V。圖乙為單個PTC 電阻與溫度變化的關系圖。,（1）當溫度為 40 時，電路中的電流為多少安？,【答案】(1)由圖乙可知，當溫度為40 時，電阻R1R2500 ，因串聯(lián)電路中 總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I 0.22 A。,第 6 節(jié) 電能,7 .小晨以某種 PTC 電阻作為發(fā)熱部件，制作了一個恒溫孵化箱。圖 3-6-13 甲是恒溫孵化箱的電路圖，R1、R2 是兩個相同的PTC 電阻，電源電壓為 220 V。圖乙為單個PTC 電阻與溫度變化的關系圖。,（2） 恒 溫 孵 化 箱 的 最 大 發(fā) 熱 功 率 是 多少瓦？,【答案】(2)由圖乙可知，電阻R1、R2的最小阻值均為100 ，則恒溫孵 化箱的最大發(fā)熱功率：P大 242 W。,第 6 節(jié) 電能,7. 小晨以某種 PTC 電阻作為發(fā)熱部件，制作了一個恒溫孵化箱。圖 3-6-13 甲是恒溫孵化箱的電路圖，R1、R2 是兩個相同的PTC 電阻，電源電壓為 220 V。圖乙為單個PTC 電阻與溫度變化的關系圖。,（3）當溫度保持 40 不變時，恒溫孵化箱的產熱和散熱達到了 關系。如果僅從產熱方面分析，當溫度超過 40 時，恒溫孵化箱是怎樣自動實現(xiàn)溫度下降的？,平衡,解析 由圖乙可知，溫度超過40 時，兩電阻阻值變大，由PU2/R可知，電路的總功率變小，產熱減少，從而自動實現(xiàn)溫度下降。,