1、九年級物理滬教版第十六章電流做功及電功率第一節 電流做功【體驗】家庭中的用電器活動:觀察接入家庭電路中的電能表、白熾燈和電風扇,根據工作情況完成填空。活動1:閉合開關使白熾燈工作,觀察電能表轉盤轉動情況。活動2:閉合開關使電風扇工作,觀察電風扇是否轉動并觀察電能表轉盤轉動情況。活動3:當白熾燈和電風扇同時工作時,觀察電能表轉盤轉動情況。(1)白熾燈工作時的主要現象是 ,說明電能主要轉化為_能。(2)電風扇工作時的主要現象是 ,說明電能轉化為能。(3)兩個用電器同時工作和單獨一個用電器工作相比,電能表轉盤轉動(選填“變快”“變慢”或“不變”)。提示:(1)發光光(2)有風機械(3)變快1.電流做

2、功的實質是什么?2.電功大小的計算公式是什么?3.電能表的作用是什么?4.如何計算某段時間內的用電量?探究1 電功1.填一填:你能說出下列用電器工作時,把電能轉化為什么形式的能嗎?提示:能量的初始狀態是電能,分析能量的最終狀態是什么形式的能量。參考答案:光內(熱)機械化學2.議一議:(1)從能量轉化的角度歸納一下,用電器在工作時有什么共同之處?參考答案:都是把電能轉化為其他形式的能量。(2)結合用電器工作時的特點可知,電功是量度什么的物理量?電功的大小與電能有什么關系?提示:用電器工作時,電能轉化為其他形式的能量。故用電功來量度電能轉化為其他形式的能的多少。功和能是密切相關的兩個概念,做功必然

3、消耗某種能量。電能是電流的做功本領,電功是電能轉化的量度。電功是過程量,電流做功時,總伴隨著能量狀態的變化。電流做功的過程是電能轉化為其他形式的能的過程,電流通過用電器做了多少功,就消耗多少電能,就有多少電能轉化為其他形式的能,即電流通過用電器所做的功的數值與該用電器消耗的電能數值完全相同。參考答案:電能轉化為其他形式的能的多少電流通過用電器做了多少功,就消耗多少電能,就有多少電能轉化為其他形式的能,即電流通過用電器所做的功的數值與該用電器消耗的電能數值完全相同。3.認識電功的單位:基本單位,生活中常用單位,符號是,這兩個單位之間的關系是。參考答案:J千瓦時(俗稱“度”)kWh1 kWh=3.

4、6106J4.認識電功的公式:利用電功的公式W=UIt與歐姆定律結合,導出其他計算電功的公式。(1)在電學中“1焦耳”的物理意義是_。提示:由公式W=UIt知,當導體兩端的電壓為1V,通過的電流為1A,通電時間為1s時,電流做功1焦耳,即1J=1VAs。參考答案:加在導體兩端的電壓為1V,通過的電流為1A時,電流在1s內做功為1焦耳(2)電流做功的公式W=UIt與歐姆定律表達式 相結合能導出的公式有:_。提示:把公式中的物理量用對應公式表示。方法一:由歐姆定律 ，則方法二:由歐姆定律的導出式U=IR，則W=UIt=IRIt=I2Rt。參考答案:探究2 電能表1.認一認,填一填:觀察電能表銘牌,

5、把所缺部分補充完整(1)電能表是測量的儀表。(2)電能表上方的示數單位是,數字欄中最右邊的一位是。(3)“2.5(5)A”表示電能表通過左右電流時測量最準確,短時間內在保證電能表測量準確的情況下,電能表允許通過的最大電流為。(4)“220V50Hz”表示該表應在,50Hz的交流電路中工作。(5)2400r/kWh表示用電器每消耗1kWh時的電能,電能表的轉盤轉過圈。參考答案:(1)電功(2)kWh小數位5A(4)220V(5)24002.用一用,算一算:讓電燈發光,使電能表里的轉盤轉動起來,你能算出電燈在這段時間里消耗的電能嗎?如何計算?提示:某一時段電能表先后兩次示數之差,就是這段時間內的用

6、電量,即h。參考答案:h電能表先后兩次示數之差一、電功1.電能:利用_做功,將電能轉化為其他形式的能。2.電功與電能的關系:電流做了多少功,就消耗多少_。3.大小:電流所做的功與_成正比。4.計算公式:W=_。5.單位及換算:1度=1kWh=3.6106J。電流電能電流、電壓、通電時間UIt二、電能表1.用途:測量電功,即記錄電路消耗電能的儀表。2.使用:(1)明確電能表計數器上的單位是_。(2)注意計數器最右邊的數字是_位。(3)某段時間內的用電量等于_示數之差。千瓦時小數這段時間電能表先后兩次【拓展延伸】悄然走入千家萬戶的分時電表近年來,隨著生活水平的提高和工業的發展,家庭和生產的用電量越

7、來越大,電力不足成為制約經濟發展的瓶頸。但現實情況是,在用電高峰時,各種供電設施超負荷工作,甚至要拉閘限電;而在深夜處于用電低谷時,電能卻供過于求。為解決這一矛盾,鼓勵人們在用電低谷時段內用電,新型的“分時電表”應運而生。時段電價高峰時段(06:0022:00)0.61元/kWh低谷時段(22:0006:00)0.30元/kWh分時電表,顧名思義,就是不同時段按不同的電價進行計費。在用電高峰時段,即每天早晨6時到晚22時,按較高的電價進行計費;而在晚22時到第二天早晨6時這段時間內,按較低的電價進行計費,如表所示。通過經濟杠桿來刺激和引導人們合理地用電。考點1 電功的計算【典例1】在圖甲所示的

8、電路中,電源電壓為6V且保持不變,滑動變阻器R1標有“100 2A”字樣。閉合開關S后,電流表 和 的示數分別如圖乙所示。求:(1)電阻R2的阻值。(2)通電10s,電流通過電阻R2所做的功W2。【思路導引】分析電路圖,根據串、并聯電路關系判斷(1)兩個電阻并聯,兩端的電壓相等,通過兩電阻的電流之和等于總電流。(2)電流表 測量通過R1的電流,電流表 測量電路的總電流。【精講精析】本題主要考查了電功的計算。(1)R2的電流:I2II11.2 A0.4 A0.8 AR2的電阻:R2 7.5 (2)通電10 s，電流通過電阻R2所做的功W2UI2t6 V0.8 A10 s48 J答案:(1)7.5

9、 (2)48 J【方法歸納】電功大小的其他計算公式(1)基本公式及推導公式(2)使用注意事項純電阻電路中電流流過時，電能全部轉化為內能。公式 和W=I2Rt，只適用于純電阻電路(電燈、電爐、電飯煲等)中的電功計算；非純電阻電路(電風扇、電冰箱、洗衣機等)中的電功用W=UIt計算。并聯(或電壓相等)的電路采用 比較，串聯(或電流相等)的電路采用W=I2Rt比較。考點2 對電能表的理解和應用【典例2】如圖,電能表的示數為度;在某段時間內轉盤轉過1000轉,表示此段時間內用了度電。【思路導引】分析本題的兩個關鍵點:關鍵點1:數字欄中最右邊的一位是小數位。關鍵點2:用電器每消耗1kWh的電能,電能表的

10、轉盤轉過2500轉。【精講精析】本題考查電能表的讀數和使用。電能表的最后框中示數是小數位，所以圖中電能表的示數是度。電能表表盤上的2 500 r/(kWh)表示用電器每消耗1 kWh的電能，電能表上的轉盤轉2 500 r。在某段時間內電能表轉盤轉過1 000 r，則用電器消耗的電能為 =0.4 kWh度。答案:【方法歸納】電能表測用電器消耗電能的兩種方法(1)利用電能表上先后兩次示數:某段時間電能表上先后兩次示數之差，就是被測電路在這段時間內消耗的電能。(2)利用電能表上轉盤轉動圈數:若電能表上標示1 kWh=N盤轉數(N r/kWh),則電能表上轉盤轉動n轉消耗的電能為1.用下述哪個物理量表

11、示用電器耗電的多少 ()A.電能 B.電阻C.電壓 D.電流【解析】選A。本題考查了電功的意義。電能是表示用電器消耗電能多少的物理量;電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量;電壓是表示導體電壓大小的物理量;電流是表示電流強弱的物理量。故選A。2.如圖所示的用電器中,工作時主要將電能轉化為機械能的是()【解析】選B。本題考查了電能的轉化。電熨斗、電水壺、電烙鐵工作時主要是將電能轉化為內能;洗衣機工作時主要是將電能轉化為機械能。故選B。3.關于電功,下列說法中正確的是()A.用電器通電的時間越長,電流做的功一定越多B.通過用電器的電流越大,電流做的功一定越多C.用電器兩端的電壓越大,電流做的功一

12、定越多D.用電器消耗的電能越大,電流做的功一定越多【解析】選D。本題考查了影響電功大小的因素。電流做功的多少與用電器通電時間、電流和電壓都有關,不能通過其中一個因素的多少判斷電流做功的多少,故A、B、C說法錯誤;用電器消耗電能的多少反映了電流做功的多少,用電器消耗的電能越多,電流做的功就越多,D正確。4.在一個小電動機兩端加10V電壓時,小電動機的電流是0.1A,1min內電流所做的功是J。【解析】本題考查了電功的計算。已知小電動機兩端的電壓、通過的電流和通電時間,代入公式得W=UIt=10V0.1A60s=60J。答案:605.小明家電能表月初的示數如圖所示。如果他家一個月用了120度電,則

13、月末電能表的示數應為kWh,他家本月應交電費元(當地電費價格為元/kWh)。【解析】本題是一道實際應用型試題,考查學生運用知識解決生活中的實際問題的能力。電能表是測量電功的儀表,計數器上的單位是kWh,根據電能表月初的示數和消耗的電能,月末的示數應為W2=W+W1=120kWh,他家應付電費為120kW元/(kWh)=60元。答案:606.小莉觀察家里的電能表,看到表盤上標有“3000r/kWh”的字樣,晚上正常用電時,她發現每分鐘表盤轉10轉,那么她家用電4小時將消耗kWh,合J。【解析】本題考查電能表使用及電功的單位換算。表盤轉過1轉耗電 ,則每分鐘耗電 ,4小時將消耗 h=0.83.6106J=2.88106J。答案:2.881067.一個電熱器電阻是440 ,把它接入電路中工作時，10 min消耗的電能是66 000 J，求電熱器兩端的電壓是多少?【解析】本題考查了電功計算公式的變形