九年級(jí)物理全冊(cè)同步講義:電能 電功(人教版)_第1頁(yè)
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課時(shí)18.1電能電功(幫課堂)(解析版)

Q融?!緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識(shí)電能及電能的單位;

2.知道電能表的作用與讀數(shù);

3.了解電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程;

4.認(rèn)識(shí)電能與生活的關(guān)系,建立節(jié)電意識(shí);

5.理解電流做功的概念;

6.會(huì)利用電能表進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

檢【知識(shí)導(dǎo)圖】

延^【基礎(chǔ)知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、電能

電能廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國(guó)防建設(shè)、學(xué)科研究及日常生活中,在現(xiàn)代社會(huì)中

起著至關(guān)重要的作用,是其他能量無(wú)法比擬的。

i.電能的來(lái)源:其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能

水力發(fā)電:機(jī)械能一電能風(fēng)力發(fā)電:機(jī)械能一地?zé)岚l(fā)電:地?zé)崮芤浑姾四馨l(fā)電:核能一電能

電能能

可見(jiàn),我們使用的電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。發(fā)電機(jī)和電池就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化

的裝置。

2.電能的利用

用電器消耗電能的過(guò)程,就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程,消耗了多少電能就有

多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

注意:(1)電壓表、電流表知識(shí)測(cè)量?jī)x器,不屬于用電器;(2)蓄電池、充電寶充電

時(shí)是用電器,放電時(shí)是電源。

3.電能的單位

(1)國(guó)際單位制單位:焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)J;

(2)常用單位:在日常生活中,人們常用“千瓦時(shí)”來(lái)計(jì)量電能的多少。千瓦時(shí)的符

號(hào)是kW,h,俗稱(chēng)“度”,我們常稱(chēng)用了多少“度”電,就是用了多少“千瓦時(shí)”的電能。

【典例1】如圖的幾種用電器工作時(shí),以電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能為應(yīng)用目的()。

A.電視機(jī)B.電動(dòng)自行車(chē)

抽油煙機(jī)電烤箱

【答案】Do

【解析】電動(dòng)電動(dòng)車(chē)、抽油煙機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電視機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,

電烤箱把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選D。

知識(shí)點(diǎn)二、電能的計(jì)量

1.電能的計(jì)量工具一電能表(也稱(chēng)為電度表)

(1)作用:計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。

(2)讀數(shù)方法:電能表在一段時(shí)間內(nèi)前后兩次示數(shù)的差值,就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度

數(shù),即這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。

(3)電能表上所標(biāo)參數(shù)的物理意義

參數(shù)物理意義

220V表示該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用

表示電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A,該電能表工作時(shí)的電流不

10(20)A

應(yīng)超過(guò)20A

kW?h表示該電能表上示數(shù)的單位為千瓦時(shí),kW?h=1度=3.6xlO6J

50Hz表示電能表在頻率為50Hz的交流電電路中使用

表示接在該電能表上的用電器,每消耗IkW-h的電能,該電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1500

1500r/(kW?h)

轉(zhuǎn)

特別提醒:

1.電能表的表盤(pán)上最后一個(gè)框內(nèi)的數(shù)字為小數(shù)位數(shù)字。如業(yè)業(yè)U,應(yīng)讀作3209.2kW?h。

2.標(biāo)定電流和額定最大電流的區(qū)別。如“10(20)A”,括號(hào)外的10A是標(biāo)定電流,它越小,電能表

就越靈敏,精確度越高;括號(hào)內(nèi)的20A是額定最大電流,是電能表長(zhǎng)期穩(wěn)定工作允許通過(guò)的最大電

流。

2.其他電能表

(1)IC卡電能表:也稱(chēng)為IC卡預(yù)付費(fèi)電能表、智能電表。IC卡電能表先買(mǎi)后用,不

需要麻煩的人工抄表,解決了收費(fèi)難的問(wèn)題。

IC卡電能表電子式電能表

(2)電子式電能表:如圖所示電子式電能表,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤(pán),相較于帶鋁盤(pán)的機(jī)械

式電能表,具有相應(yīng)快、精度高、功耗低、重量輕、可遠(yuǎn)程抄表和網(wǎng)上繳費(fèi)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)正逐

步代替機(jī)械式電能表。

教材深挖:電子式電能表的參數(shù)

電子式電能表盤(pán)上的參數(shù),如“220V”、“10(40)A"、“50Hz”等,物理意義和機(jī)械式電能表上

的相關(guān)參數(shù)的物理意義相同。電子式電能表獨(dú)有的“1600imp/(kW?h)”表示接在這個(gè)電表上的用

電器,每消耗lkW?h的電能,電能表的指示燈閃爍1600次。

3.用電能表測(cè)量電路消耗電能的方法

(1)方法一:電能表在一段時(shí)間內(nèi)前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電

能總量。

(2)方法二:可通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)(或指示燈閃爍的次數(shù))間接計(jì)算出電路消耗

的電能。如參數(shù)為“1600r/(kW?h)”的電能表,轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)80轉(zhuǎn)消耗的電能為:

on

W=----kW-h=0.05kW-h。

1600

4.節(jié)約用電

電能是人們生活中的主要資源,隨著社會(huì)需求越來(lái)越大,能源供應(yīng)日益緊張,所以每個(gè)

人都用具有節(jié)約電能的意識(shí),即有利于減少其他能源的消耗,減少污染,又可減輕電網(wǎng)的負(fù)

荷壓力,保障電網(wǎng)安全,提高電力資源的利用效率。

(1)lkW?h電的作用

(2)節(jié)約用電的措施:1)隨手關(guān)燈;2)用電器關(guān)機(jī)后應(yīng)拔下電源插頭;3)盡量使用

耗電少的節(jié)能燈具;4)夏季將空調(diào)的設(shè)定溫度適當(dāng)調(diào)高,冬季將空調(diào)的設(shè)定溫度適當(dāng)調(diào)低

等。

【典例2]如圖所示分別是小英家上月初和上月末電能表的示數(shù)。結(jié)合表盤(pán)上的信息可

知,下列選項(xiàng)中正確的是()。

1kW?h

kW.h

電子式單相電能表電子式單相電能表

220V10(40)A50Hz220V10(40)A50Hz

1600imp/(kW?h)?O1600imp/(kW?h)—O

指示燈指示燈

上月初上月末

A.小英家家庭電路中的干路電流不得超過(guò)10A;

B.小英家上個(gè)月消耗的電能為1011kW?h;

C.電能表上指示燈閃爍320次,表示家庭電路消耗電能0.2J;

D.電能表上指示燈閃爍的次數(shù)越多,說(shuō)明電路中消耗的電能越多

【答案】Do-

【解析】A、由圖知電能表允許通過(guò)的最大電流為40A,因此小英家干路中的電流不得

超過(guò)40A,故A錯(cuò)誤;

B、小英家上月消耗的電能為:5647.8kW*h-5546.7kW?h-101.IkWh,故B錯(cuò)誤;

C、指示燈閃爍320次消耗的電能:W=-1^-kW?h=0.2kW?h;故C錯(cuò)誤;

1600

D、1600imp/kW?h表示每消耗lkW?h的電能,指示燈閃爍1600次,電能表上指示燈閃

爍的次數(shù)越多,則電路中消耗的電能越多,故D正確。

故選:Do

知識(shí)點(diǎn)三、電功

1.電功

(1)當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時(shí),我們就說(shuō)電流做了功,電功用“W”表示。

(2)電流做功過(guò)程就是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。消耗了多少電能就有多少電

能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電流也就做了多少功。所以,用電器消耗了多少電能和通過(guò)用電器

的電流做了多少功,這兩種說(shuō)法的含義是一樣的。

2.影響電功多少的因素

大量的實(shí)驗(yàn)表面,電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低和通電時(shí)間有關(guān)。加在用

電器上的電壓越高、通過(guò)用電器的電流越大、用電器通電時(shí)間越長(zhǎng),電流做的功就越多。

3.電功的計(jì)算

(1)計(jì)算式:W=UIt,即電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端電壓、電路中

的電流和通電時(shí)間的乘積。

特別提醒:

應(yīng)用W=UIt計(jì)算電功時(shí),應(yīng)注意以下兩點(diǎn):

(1)w、U、I、t應(yīng)該是同一用電器或同一段電路在t時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的四個(gè)物理量。例如,電流通過(guò)

某個(gè)用電器所做的功,等于該用電器兩端電壓、通過(guò)該用電器的電流和相應(yīng)通電時(shí)間的乘積。

(2)W、U、I、t四個(gè)物理量的單位分別是焦(J)、伏(V)、安(A)和秒(s),若將其他單位

不經(jīng)變換就代入公式則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如某燈兩端電壓為6V,通過(guò)該等的電流為0.2A,通電時(shí)間lh

電流做的功:W=UIt=6VxO.2Ax3600s=4320J;若時(shí)間單位不經(jīng)變換就代入公式進(jìn)行計(jì)算,則得

W=6VxO.2Axlh=1.2J,結(jié)果時(shí)錯(cuò)誤的。

辨析比較電功與機(jī)械功的異同

比較項(xiàng)目電功機(jī)械功

影響電路兩端電壓U,電路中電流I,通電作用在物體上的力F,物體在力F方向

因素時(shí)間t上的距離S

計(jì)算

點(diǎn)W=UItW=Fs

公式

相同點(diǎn)(1)做功的過(guò)程都是不同形式能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程;(2)單位相同。

(2)兩個(gè)重要的推導(dǎo)公式

結(jié)合歐姆定律/="可導(dǎo)出電功的計(jì)算公式:W=UIt=Ux—xt=-t;

RRR

結(jié)合歐姆定律東可導(dǎo)出電功的計(jì)算公式:W=UIt=IRxIxt=I2Rt,以上兩公式只

適用于純電阻電路。

拓展培優(yōu):什么是純電阻電路

純電阻電路是指消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,如僅含有白熾燈、電阻的電路;但含有電動(dòng)機(jī)、

電鈴的電路中,電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化成了其他形式的能,因此含有電動(dòng)機(jī)、電鈴的電路

不是純電阻電路。

拓展培優(yōu):電路中電功關(guān)系的三個(gè)推論

1.串并聯(lián)電路的電功的特點(diǎn)

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

如圖所示,在時(shí)間t內(nèi)電流所做的功分

如圖所示,在時(shí)間t內(nèi)電流所做的功分別是

別是Ws=UIt,Wi=ULt,W2=ULt;

W.e=UIt,Wi=UiIt,W2=U2It;

分析

12R2

K.--------0

由于U=U1+U,故W點(diǎn)=UIt=(U1+U2)

2由于I=L+L,

It=UiIt+U2It=Wi+W2

故WB=UIt=lJ(I1+L)t=ULt+ULt=Wi+W2

推論無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于電流通過(guò)各用電器做功之和,即

Wa=Wi+W2+-

2.串、并聯(lián)電路電功的分配關(guān)系(僅適用于純電阻電路)

串聯(lián)電路中,電流通過(guò)各電阻所做的功與其4*日八*UW1UR/R

推論二推導(dǎo)分析:—=.'=—

阻值成正比明/知此

并聯(lián)電路中,電流通過(guò)各電阻所做的功與其推導(dǎo)分析:"=二=里

推論三

阻值成反比明叫&

R2

【典例3]一根粗細(xì)均勻的銀鋁合金絲,將其接入電壓為6V的電源上,通過(guò)的電流為

0.3Ao求:

(1)這根鑲銘合金絲的電阻;

(2)通電Imin消耗的電能;

(3)若將這根鍥銘合金絲對(duì)折后一起接入原電源上,電路中的總電流為多大?

【答案】(1)這根鍥餡合金絲的電阻為20Q;(2)通電Imin消耗的電能為108J;(3)

若將這根銀銘合金絲對(duì)折后一起接入原電源上,電路中的總電流為1.2A。

【解析】(1)由歐姆定律可得,這根銀銘合金絲的電阻為:R=—=——=20Q;

IO3Z

(2)通電Imin消耗的電能:W=UIt=6VX0.3AX60s=108J;

(3)將這根饃銘合金絲對(duì)折后一起接入原電源上,長(zhǎng)度變長(zhǎng)原來(lái)的0.5,橫截面積變

成原來(lái)的2倍,電阻變成原來(lái)的。.25,即電阻為:R'=O,25R=O.25X20Q=5

U6F

此時(shí)電路中的總電流為:V=—y=-=L2A。

K'5Q

▽【方法幫】

題型一:電能的轉(zhuǎn)化

廳小直接

(1)電流通過(guò)電熱器時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這類(lèi)電氣設(shè)備大多是通過(guò)發(fā)熱來(lái)工作

的;

(2)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這類(lèi)

電氣設(shè)備大多是對(duì)外做功的。

【典例】關(guān)于電流做功過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法中正確的是()。

A.電風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;

B.電爐主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;

C.給蓄電池充電的過(guò)程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;

D.在電流通過(guò)電動(dòng)起重機(jī)的過(guò)程中,主要是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

【答案】Ao

【解析】A、說(shuō)法正確,電風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;

B、說(shuō)法錯(cuò)誤,電爐主要把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

C、說(shuō)法錯(cuò)誤,給蓄電池充電的過(guò)程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;

D、在電流通過(guò)電動(dòng)起重機(jī)的過(guò)程中,主要是電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能。

故選Ao

題型二:電能表

廳法點(diǎn)接

因?yàn)殡娔鼙淼膮?shù)Nr(kW?h)表示轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)N轉(zhuǎn)電流消耗lkW?h的電能,故電能表參

數(shù)Nr(kW?h)與電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n、電路消耗的電能W的關(guān)系為:w=-kW-ho

N

【典例】如圖所示是某家用電子式電能表的表盤(pán),該電能表的標(biāo)定電流是A,表

盤(pán)上顯示已用電kWho若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指

示燈閃爍了32次,該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為kW-ho

kW?h

Ml中川6|口|

DDSD443型

電子式單項(xiàng)電能表

220V10(20).A50HZ

1600impkW?h

?O

霜示燈

【答案】10A;5546.7kW?h;0.02kW?h=

【解析】[1]由圖可知,該電能表的標(biāo)定電流為10A。

[2]由圖可知,表盤(pán)上顯示已用電5546.7kW?h。

[3]用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能皿=匕=…八32mL.7h=0O2kW.h。

N1600imp/kW.h

題型三:電功的計(jì)算

【角度1】電功的比較

萬(wàn)法直接

電流做功的計(jì)算公式是亞力13但根據(jù)情況靈活選用電功的兩個(gè)推導(dǎo)公式有時(shí)會(huì)更為簡(jiǎn)

便。

推導(dǎo)公式:W-t,無(wú)電流計(jì)算(或比較)電功;

R

2

推導(dǎo)公式:W=IRt,無(wú)電壓計(jì)算(或比較)電功。

【典例】甲、乙、丙三個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)在電路中,它們材料相同、均為圓柱體,規(guī)格如表所

示,通電Imin,電流通過(guò)甲、乙、丙做的功分別為%、%、%,則()。

導(dǎo)體長(zhǎng)度/cm橫截面積/cm?

甲51

乙101

丙52

A.-%C.D.%>%>%

【答案】Ao

【解析】甲乙導(dǎo)體材料和橫截面積相同,乙的長(zhǎng)度大于甲的長(zhǎng)度,乙的電阻大于甲的電

阻,甲丙導(dǎo)體材料和長(zhǎng)度相同,丙的橫截面積大于甲的橫截面積,丙的電阻小于甲的電阻,

即RARQR丙

將它們串聯(lián)在電路中,電流大小相等,通電Imin,根據(jù)胎7'應(yīng)可知例2>歷甲>妙沏

故選Ao

【角度2】公式法計(jì)算電功

Zf法點(diǎn)接

當(dāng)電學(xué)計(jì)算題中涉及的物理量較多時(shí),可將已知物理量的符號(hào)和數(shù)據(jù)標(biāo)在電路中,對(duì)號(hào)

入座方便分析求解。

【典例】如圖所示,電阻R1和氏串聯(lián)在電路中,已知Ri=20Q,Rz=30Q,閉合開(kāi)關(guān)S

時(shí)電壓表示數(shù)為4V,求:

(1)通過(guò)Ri的電流;

(2)通電Imin,電流通過(guò)R?所做的功。

【解析】由圖知兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量Ri兩端的電壓;

(1)通過(guò)R的電流:11=芹=亍急_=62A;

(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電流處處相等的特點(diǎn)可知:L=L=0.2A,

22

則通電Imin,電流通過(guò)R?所做的功為:W=U2I2t=I2R2t=(0.2A)X30QX60s=72J?

答:(1)通過(guò)Ri的電流為0.2A;(2)通電Imin,電流通過(guò)R2所做的功為72J。

【角度3】電能綜合

力13扳

計(jì)算電功時(shí)要注意單位統(tǒng)一,當(dāng)電壓、電流、時(shí)間分別是國(guó)際單位制單位時(shí),計(jì)算得出

的電功單位就是J,所以如果單位不是國(guó)際單位制單位時(shí),要換算成國(guó)際單位制的單位再進(jìn)

行計(jì)算。

【典例】如圖所示,電源的電壓恒定,R八兄為定值電阻,兄的阻值為60Q,只閉合開(kāi)

關(guān)S。時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,再閉合開(kāi)關(guān),時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A。求:

(1)電源的電壓;

(2)電阻后的阻值;

(3)開(kāi)關(guān)S。、Si均閉合后,通電10s電路消耗的總電能.

【答案】(1)12V;(2)30Q;(3)72J。

【解析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S。時(shí),電路屬于是的簡(jiǎn)單電路,電源的電壓為:小左〃占0.2A

X60Q=12V;

(2)開(kāi)關(guān)S。、Si均閉合后,電路變成必與兄并聯(lián),此時(shí)由于是兩端的電壓不變,則通

過(guò)兄的電流仍然為0.2A,則通過(guò)此的電流為《=-=0.6A-O.2A=0.4A;

U12V

兄的阻值為:7?>=T=777T=3OQ:

(3)開(kāi)關(guān)So、Si均閉合后,通電10s電路消耗的總電能為:

W=UIt=12Vx0.6Axl0s=72J;

答:(1)電源的電為12V;(2)電阻Ri的阻值為30Q;(3)通電10s電路消耗的總

電能為72JO

中*【中考幫】

考點(diǎn)一:電能表及其相關(guān)計(jì)算

【典例】(2022?青海)一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。

220V10(20)A50Hz

600r/kW-h

A.該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用;

B.該電能表的額定最大電流為20A;

C.電能表是計(jì)量用電器消耗電能的儀表;

D.該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6J

【答案】Do

【解析】A.電能表表盤(pán)上220V表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用,故A正確,

不符合題意;

B.10A(20)表示標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A,故B正確,不符合題意;

C.電能表是用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表,故C正確,不符合題

.g*r.

忌;

D.該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6kW?h,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。

與均設(shè)分該題要求同學(xué)們能從能量的角度來(lái)認(rèn)識(shí)電,知道人們利用電能的過(guò)程就是

電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。這是物理核心素養(yǎng)的物理觀念的體現(xiàn)。

考點(diǎn)二:電功的計(jì)算

【典例】(2022?河南)在圖所示的電路中,電源電壓不變,電阻尼的阻值為20Q。

閉合開(kāi)關(guān)S,兩電流表的示數(shù)分別為0.5A和0.2A,則電源電壓為V,電阻卡的

阻值為Q。通電Imin,該電路消耗的總電能為Jo

tin》

【答案】①6;②30;③180。

【解析】[1]由電路圖知道,閉合開(kāi)關(guān)S,電阻卡、石并聯(lián),電流表左、Ai分別測(cè)量干

路和電阻七支路中的電流。因?yàn)椴⒙?lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和,所以電

流表A2的示數(shù)為0.5A,即干路中的電流為乒0.5A

電流表4的示數(shù)為0.2A,即通過(guò)電阻尼的電流為12=—.5A-0.2A=0.3A

電阻用兩端的電壓為UMRFO.3AX20。=6V

因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端電壓相等,且等于電源電壓,所以電源電壓為?=6V

nU6V…

[2]由歐姆定律知道,電阻用的阻值為用=7==30c

Ix0.2A

[3]由W=S知道,通電Imin,該電路消耗的總電能

W=UIt=6Vx0.5Axlx60s=l80J。

與場(chǎng)癖分該題要求同學(xué)們能應(yīng)用電能計(jì)算公式定量計(jì)算能量轉(zhuǎn)化多少,這是物理核

心素養(yǎng)的物理觀念(能量觀)的體現(xiàn)。

【作業(yè)幫】

一、基礎(chǔ)練(知識(shí)鞏固)

1.如圖所示的家用電器中,工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()。

【答案】Co

【解析】A.電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A不符合題意;

B.筆記本電腦在工作中將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能,故B不符合題意;

C.電風(fēng)扇將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C符合題意;

D.電視機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,故D不符合題意。

故選Co

2.甲乙兩個(gè)小燈泡串聯(lián),閉合開(kāi)關(guān),甲乙兩燈兩端的電壓之比為1:2,工作一段時(shí)間

后甲乙兩燈消耗的電能之比是()。

A.1:2B.3:1C.2:1D.1:3

【答案】A。

【解析】甲乙兩個(gè)小燈泡串聯(lián),所以通過(guò)甲乙燈泡的電流相等,由卬=5可知在相同

時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比等于燈泡兩端電壓之比,即1:2。故A符合題意,BCD不符合題意。

故選Ao

3.如圖是小王家的電能表,下列說(shuō)法正確的是()。

kW-h_____

H5M7|回

220V20A50Hz

1600imp/(kW*h)

指示燈?

A.電能表的讀數(shù)為56378kW?h;

B.這個(gè)電能表正常工作的電壓為380V;

C.這個(gè)電能表要在20A的電流下才能正常工作;

D.小王家用電器每消耗1度電,電能表指示燈閃爍1600次

【答案】Do

【解析】A.由圖可知,電能表的讀數(shù)為5637.8kW?h,故A錯(cuò)誤;

B.這個(gè)電能表正常工作的電壓為220V,故B錯(cuò)誤;

C.該電能表的最大電流是20A,即通過(guò)電能表的電流不能超過(guò)20A,故C錯(cuò)誤;

D.1600imp/(kW?h)表示的是電路中每消耗IkW?h的電能,電能表指示燈閃爍1600

次,所以小王家用電器每消耗1度電,電能表指示燈閃爍1600次,故D正確。

故選Do

4.一個(gè)手機(jī)充電的移動(dòng)電源(俗稱(chēng)“充電寶”)輸入電壓為5V,容量為6000mA.h,則

該移動(dòng)電源充電后最多儲(chǔ)存的電能是()。

A.3.0X104JB.30kW-hC.1.08xl05JD.1.08xl02kW-h

【答案】Co

【解析】該移動(dòng)電源充電后最多儲(chǔ)存的電能

W=UIt=5Vx6000mAxlh=5Vx6Ax3600s=L08xl05Jo

故選Co

5.一個(gè)20Q的電阻,通過(guò)的電流為0.5A,則在2min內(nèi)該電阻上消耗J的電能,

向外釋放的熱量為J?

【答案】600;600。

【解析】⑴電阻消耗的電能為W=。〃=廣口=(0.5A-*20。*2義60s=600J。

[2]因?yàn)榧冸娮柘牡碾娔芎歪尫诺臒崃肯嗟?,所以釋放熱量也?00J。

6.如圖甲是小明家電能表8月30日顯示的數(shù)字,圖乙是9月30日顯示的數(shù)字。小明家

9月份消耗了kW?h的電能,如果其中200度電是峰時(shí)用電,其余為谷時(shí)用電,根據(jù)

峰谷電價(jià)收費(fèi)表計(jì)算,小明家這個(gè)月的電費(fèi)是元。

峰期1.1元

峰谷電價(jià)

谷期0.4元

3542國(guó)3754聞

甲乙

【答案】212.5;225o

【解析】[1]9月份消耗的電能於3754.8kW?h-3542.3kW?h=212.5kW?h

[2]200度電是峰時(shí)用電,則此時(shí)間段的電費(fèi)為200kW-hXl.1元/(kW-h)=220元

谷期的電費(fèi)為(2為.5kW?h-200kW?h)XO.4元/(kW?h)=5元

這個(gè)月應(yīng)交電費(fèi)220元+5元=225元。

7.如圖甲所示電路,電源電壓不變,片=10。。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器后的滑片P

從6端移動(dòng)到a端的過(guò)程中,電壓表的示數(shù)逐漸(選填“變大”或“變小”);電壓

表和電流表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,則電源電壓是V;當(dāng)滑片P在a端時(shí),通電

Imin,電流通過(guò)凡產(chǎn)生的熱量是

''l/A

【答案】變大;6;48o

【解析】[2]閉合開(kāi)關(guān),定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,

電流表測(cè)量電路電流。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器兄的滑片P從6端移動(dòng)到a端的過(guò)程中,

滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值逐漸變大,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器分得的電壓變大,

電壓表的示數(shù)逐漸變大。

[2]當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為。時(shí),電路為此的簡(jiǎn)單電路,電壓表的示數(shù)為0,

從圖中可知此時(shí)電路中的電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律可知電源電壓u=IR\=0.6AX10。=6V

[3]當(dāng)滑片P在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知電

壓表的示數(shù)最大,從圖中可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V,電路中的電流為0.2A,通

電Imin,電流通過(guò)是產(chǎn)生的熱量為

Q=W=Ult=4Vx0.2AX1X60s=48J。

8.如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L正常發(fā)光,此時(shí)通過(guò)燈泡的電流是0.3A,

燈泡兩端的電壓是3V,電壓表的示數(shù)為6V。通過(guò)計(jì)算回答:

(1)定值電阻片的阻值是多少歐?

(2)電源兩端的電壓是多少伏?

(3)整個(gè)電路在10s內(nèi)消耗的電能是多少焦?

【答案】(1)20Q;(2)9V;(3)27J。

【解析】閉合開(kāi)關(guān)S后,燈泡L與定值電阻力串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻A兩端的電壓。

(1)由串聯(lián)電路中電流處處相等可知,通過(guò)定值電阻的電流心=/=A=0.3A

定值電阻A的阻值尺=}=白=200

(2)由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源兩端的電壓〃=〃+%=3V+6V=9V

(3)整個(gè)電路在10s內(nèi)消耗的電能W=UIt=9XX0.3AX10s=27J。

答:(1)定值電阻衣的阻值是20Q。(2)電源兩端的電壓是9V。(3)整個(gè)電路在

10s內(nèi)消耗的電能是27J。

二、綜合練(能力提升)

9.下列情況中,不屬于電流做功的是()。

A.電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)B.發(fā)電機(jī)發(fā)電C.空調(diào)制熱D.電腦處理數(shù)據(jù)信息

【答案】Bo

【解析】電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)、空調(diào)制熱、電腦處理數(shù)據(jù)信息,這些都是利用電能工作的,也就

是消耗電能的,因此都屬于電流做功的;而發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。

10.下列選項(xiàng)中都能說(shuō)明在一定條件下,機(jī)械能和電能可以相互轉(zhuǎn)化的是()。

A.“流水帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)”和“電能通過(guò)電網(wǎng)從西部送到東部”;

B.“三峽大壩放水發(fā)電”和“正常工作的電扇吹出涼風(fēng)”;

C.“水果電池點(diǎn)亮小燈泡”和“滾桶洗衣機(jī)工作時(shí)使水和衣服轉(zhuǎn)動(dòng)”;

D.“用飯鍋把飯煮熟”和“用充電器給手機(jī)電池充電”

【答案】Bo

【解析】A.“流水帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)”是水的機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成水輪機(jī)的機(jī)械能,“電能

通過(guò)電網(wǎng)從西部送到東部”能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化,不能說(shuō)明在一定條件下,機(jī)械能和電

能可以相互轉(zhuǎn)化,故A不符合題意;

B.”三峽大壩放水發(fā)電”是水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能,“正常工作的電扇吹出涼風(fēng)”是

電能轉(zhuǎn)化成風(fēng)扇的機(jī)械能,說(shuō)明在一定條件下,機(jī)械能和電能可以相互轉(zhuǎn)化,故B符合題意;

C.“水果電池點(diǎn)亮小燈泡”是水果的化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化成電能,電能是小燈泡發(fā)光,是

電能轉(zhuǎn)化成光能;“滾桶洗衣機(jī)工作時(shí)使水和衣服轉(zhuǎn)動(dòng)”是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,不能說(shuō)明在

一定條件下,機(jī)械能和電能可以相互轉(zhuǎn)化,故c不符合題意;

D.“用飯鍋把飯煮熟”是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;“用充電器給手機(jī)電池充電”是將電能轉(zhuǎn)

化為化學(xué)能,不能說(shuō)明在一定條件下,機(jī)械能和電能可以相互轉(zhuǎn)化,故D不符合題意。

故選Bo

11.如題圖是電能表,它是計(jì)量的儀器。它的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)快表示;如果這個(gè)

電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)在30min內(nèi)轉(zhuǎn)了1500轉(zhuǎn),則消耗的電能是kW-ho

【答案】消耗電能;電能消耗的越快;0.5。

【解析】[1][2]電能表又稱(chēng)電度表,是計(jì)量消耗電能多少的儀表,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)的快

表示電能消耗的越快。

[3]3000r/kW-h表示的是電路中每消耗lkW-h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),電能表

轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了1500轉(zhuǎn),消耗的電能為W=/kW-hxl500=0.5kW-h。

12.如圖所示的是小亮家的電能表,其示數(shù)為kW-h?每消耗IkW-h電能,電能

表的指示燈閃爍800次,小亮關(guān)閉家中其它用電器,讓家中的電飯鍋單獨(dú)工作,觀察到電飯

鍋工作lOmin指示燈閃爍80次,則電飯鍋消耗電能為。

kWh

【。聞?wù)榛?/p>

DDS425型

單相電子式電能表

?脈沖

220V5(40)A50Hz

800imp/(kWh)

【答案】4029.3;0.IkW?ho

【解析】[1]電能表的讀數(shù):最后一位是小數(shù),單位kW?h,由圖可知,電能表的示數(shù)

是4029.3kW?ho

on

[2]電飯鍋消耗電能卬=訴初七=0.1次由。

X。。

三、培優(yōu)練(挑戰(zhàn)自我)

13.閱讀下面三段短文,回答問(wèn)題:

在能源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力下,我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展新能源汽車(chē),多種技術(shù)在國(guó)際上

處領(lǐng)先地位。圖為某品牌的純電動(dòng)汽車(chē):

(1)給汽車(chē)蓄電池充電時(shí),蓄電池相當(dāng)于(選填“用電器”或“電源”);汽

車(chē)各轉(zhuǎn)向燈能獨(dú)立工作,因此轉(zhuǎn)向燈間是聯(lián)的;

(2)純電動(dòng)汽車(chē),是通過(guò)蓄電池來(lái)提供電能,通過(guò)電動(dòng)機(jī)得到動(dòng)力,若該電動(dòng)機(jī)的電

源采用的是48V的電壓,如果使用12V的蓄電池,則應(yīng)將個(gè)蓄電池聯(lián);

(3)該汽車(chē)的電汽容量為44.8kW-h,其百公里耗電量為11.2kW-h,理論上可以續(xù)航

______kmo

【答案】用電器;并、4(四);串;400o

【解析】(1)[1]給汽車(chē)蓄電池充電時(shí),需要消耗電能,將電能轉(zhuǎn)化成電池的化學(xué)能,

所以充電器相當(dāng)于用電器。

[2]根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),兩用電器相互不影響,汽車(chē)各轉(zhuǎn)向燈能獨(dú)立工作,故轉(zhuǎn)向燈

間是并聯(lián)的。

(2)[3][4]根據(jù)題意,要想提高電壓,由串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之各,可以

將電池串聯(lián)起來(lái)使用,由電池串聯(lián)總電壓的規(guī)律可得w=券48V=4

故需要將4節(jié)蓄電池串聯(lián)起來(lái)使用。

448kWh

(3)[5]根據(jù)題意,可得理論上可以續(xù)航長(zhǎng)度為$=112kW?h/(100km)=400km。

14.有“公知”稱(chēng)新能源車(chē)的電池組能量密度(能量與質(zhì)量的比值)還沒(méi)有無(wú)煙煤高,

更別提汽油了。已知某新能源車(chē)ModelX的電池組電容量為100kW-h

(lkW-h=3.6xlO6J),由7000多枚18650電池(如圖)組成,電池組總

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