2019-2020年九年級物理下冊 15.1 電能表與電功學案3（新版）蘇科版學習要求1知道電能表是測量電功的儀表.會用家用電能表初步測量家庭用電的電功.2會根據(jù)家用電能表的表盤數(shù)據(jù)計算電功.3知道電功的概念及其單位.理解電功的公式.6會對一些家庭用電器進行簡單的電功計算.7培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學習習慣.學習指導1 理解電流能夠做功電流通過導體是否能做功，就看電流通過導體時，是否可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能電流通過電動機線圈時，電動機便轉(zhuǎn)動起來，可以提升重物，同時線圈也會發(fā)熱，這時電能轉(zhuǎn)化成機械能和內(nèi)能；電流通過電燈泡時，燈絲發(fā)熱發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，這說明電流通過導體的過程中，伴隨著能量轉(zhuǎn)化的發(fā)生，所以我們說：電流通過導體能做功2知道電流做功與哪些因素有關通過實驗探究我們知道，影響電流做功的因素是：通過電路的電流和加在電路兩端的電壓，以及通電時間。3 弄清規(guī)律和公式的適用條件任何物理規(guī)律和公式都有它的適用條件，弄清規(guī)律和公式的適用條件是學好物理必須注意的問題電功的公式W=UIt是計算電功普遍適用的公式，對于任何類型的用電器（或電路）都適用而結(jié)合歐姆定律I=U/R推出的電功公式= I2Rt，不適用于含有電動機的電路，只適用于電烙鐵、電爐等純電阻電路，即只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路4知道電能表的作用及其主要數(shù)據(jù)的意義和作用電能表俗稱電度表或火表，是用來測量電功或記錄電路中消耗電能多少的儀表電能表計數(shù)的單位是千瓦時（kWh），俗稱度1kWh3.610主要數(shù)據(jù)意義作用“220V 5A”電能表正常工作的電壓是220V,允許通過的最大電流是5A可用于判斷電能表適用于多大功率的電路上“2500r/（kWh）”電能表每消耗1 kWh的電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)可通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)計算出電路中消耗的電能計數(shù)器上的數(shù)據(jù)計數(shù)器上最后一位數(shù)是十分位,數(shù)據(jù)的單位是kWh可利用一段時間內(nèi)計數(shù)器的數(shù)據(jù)之差,直接讀出電路中消耗的電能50Hz電能表適用的交流電的頻率典型范例例1一個阻值為10的電阻器接在電壓是3V的電源上，它通電5min電流做的功是多少？精析：在運用電功公式W=UIt計算時，要注意U、I、t三個量的單位必須統(tǒng)一，均使用國際單位。題中電流是未知的，可以用歐姆定律I=U/R計算出通過電阻器的電流,再用W=UIt計算電功全解：根據(jù)歐姆定律A=0.3A ，W=UIt=3V0.3A560s=270J電流做功為270J.點評：如果能熟練運用電功公式的推導式，可以不先求出I，而直接將歐姆定律和電功公式綜合起來，即用，將更加快捷方便. 13262例2一位同學家上周末電能表的示數(shù)是 , 本周末示數(shù)為13415 ，該家庭本周用電 kWh. 若電能表銘牌上標有“3000 r/kWh”，則這周內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 圈.精析：本題考查了兩種測量電能的方法：一是用計數(shù)器的示數(shù)之差計算電能，二是根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)計算電能.全解：（1）注意最后一位虛線框內(nèi)的數(shù)據(jù)為小數(shù)，則本周消耗的電能為：W=W2-W1=1341.5kWh-1326.2kWh=15.3kWh (2) 題中已知消耗電能15.3kWh，則轉(zhuǎn)數(shù)為：15.3kWh3000r/kWh=4590r.點評：從本題可以看出：若用電器用電較多，時間較長，應通過計數(shù)器測量消耗的電能；若用電器用電較少，時間較短，應用數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)數(shù)的方法也可算出消耗的電能。例3如圖15-1所示的電路中，電源電壓U=6V并保持不變，電阻R=5，滑動變阻器的阻值范圍為010在滑動變阻器的滑片從左端移到右端的過程中，求：圖15-1PRSA1V1(1)閉合開關后，電流表和電壓表的示數(shù)范圍各是多少？(2)電路接通25s內(nèi)，電阻R消耗的最大電能是多少？精析：當滑片P分別向左或右移動時，電路中的電流分別會變大或變小。顯然，當滑片滑到左端時，電路中的電流最大，電阻R兩端的電壓最大且等于電源電壓；當滑片滑到右端時，電路中的電流最小全解：當滑片滑到左端時，R滑1=0，A=1.2A，UR=6V當滑片滑到右端時，R滑2=10，A=0.4A，UR=IR=0.45V=2V對于電阻R而言，當滑動變阻器滑片移到左端時，電路中電流最大，從而在相等的時間內(nèi)消耗的電能最多 W=I2Rt=(1.2A)2525s=1.8102J 所以本題中（1）電流表的示數(shù)范圍是1.2A0.4A，電壓表的示數(shù)范圍是6V2V； (2)最大電功是1.8102J.點評：本題著重考查影響電路中電流大小的因素和滑動變阻器的作用同學們可以思考一下，若題中加設條件：電壓表量程為03V，則在25s內(nèi)電阻消耗的最大電能又是多少？活動與探究請你試一試:用鐘表和電能表比較一下你家中電視機和洗衣機哪個用電多?說出你的方法和判斷的依據(jù).思考與練習 一、填空題1在國際單位制中，電能和電功的單位是 ，簡稱 ，符號是 2當電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時，我們就說電流做了 。如果電流通過電動機做了300J的功，表示有300J的電能轉(zhuǎn)化為 J的 能和少量的內(nèi)能3請用筆畫線，把左邊的用電器與右邊的能量轉(zhuǎn)化形式對應連接起來無軌電車 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電爐 電能轉(zhuǎn)化為動能電鍍槽 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能白熾電燈 電能轉(zhuǎn)化為化學能4已知一個小燈泡兩端的電壓為3V，通過它的電流為0.5A，經(jīng)過5min電流所做的功為 J，燈泡消耗的電能為 J027315一只電熱壺裝滿水后接在220V的電源上，通過它的電流是1.2A若通電10min將水燒開，則電流做功 J，消耗電能 J若將該電熱壺接在110V的電源上，則在相同時間內(nèi)燒開這壺水消耗的電能 J02942226某同學家的電能表月初的示數(shù)是 ，正常供電30天后，電能表的示數(shù)為 則該同學家本月用電 kWh，按每度電0.53元計算，本月他們家應交電費 元7已知兩電阻分別為R1=4、R2=6，將它們串聯(lián)后接入電壓為10V的電路中，總電阻為 ，R1、R2兩端電壓之比為 若通電1min，電流通過電阻R2所做的功為 J二、選擇題（只有一個選項符合題意）8電能表可測量下列物理量中的 （ ）A電流 B電壓 C電阻 D電能9電流經(jīng)過用電器做功1J，1J等于 （ ）A1C/s B1V/A C1VAs D1VA圖15-2AB10在圖15-中，導體A、B是由同種材料做成的，A和B等長，但A比B的橫截面積大當S閉合后，在相同的時間內(nèi)，下列敘述正確的是 （ ）A電流通過A、B所做的功是WA>WBB電流通過A、B所做的功是WA<WBC電流通過A、B所做的功是WA=WBD無法比較電流通過A、B時所做的電功的大小11如圖15-3所示的電路中，先閉合開關S1，再閉合開關S2，電路中消耗的電能將圖15-3R1S2R2S1 （ ）A減小 B增大 C不變 D無法判斷三、計算、論述題圖15-4R1SA11A21R212在如圖15-4所示的電路中，電阻R2=20S閉合后，電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.2A和0.5A求：通電10s內(nèi)，電流經(jīng)過R1、R2時所做的電功W1、W2通電10s內(nèi)，整個電路消耗的電能相關鏈接電能的優(yōu)越性電能的應用非常廣泛，在工農(nóng)業(yè)、國防建設、科學研究和日常生活中應用得越來越多電能的應用為什么這樣廣泛，它究竟有什么優(yōu)越性呢？電能的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個方面：（1）電能來源廣泛自然界里存在著各種形式的能，如化學能、水能、風能、地熱能、太陽能、核能等，它們大多可以方便地轉(zhuǎn)化為電能（2）電能便于輸送從發(fā)電廠（站）產(chǎn)生的電能，用高壓電線便可將它輸送到千里以外的地方，十分方便，而且電能在輸送過程中損失較?。?）電能使用方便電能可以方便地轉(zhuǎn)化為其他形式的能，以滿足多方面的需要各種各樣的用電器就是實現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)化的裝置用電器的轉(zhuǎn)化效率比較高，使用時污染少，有利于保護環(huán)境