初中物理暑假衔接电功电能教案文档格式.docx
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3.在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S闭合,灯L1、L2都正常发光。
一段时间后,突然其中一盏灯熄灭,而电流表和电压表的示数都不变。
出现这一现象的原因可能是(D)
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
【教学内容】
要点一、电功
1.概念:
电流所做的功叫做电功,电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
2.计算:
电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。
即:
电功=电压×
电流×
通电时间。
可表示为:
3.单位:
焦耳(J)
要点诠释:
1.电流通过电灯时,电流做功,灯丝灼热发光,,电能转化为内能和光能;
电吹风通入电流,电流做功,把电能转化成内能和机械能;
电热水瓶,通过电流做功,利用电能把水烧开,把电能转化成内能;
洗衣机利用电能,通过电流做功,把电能转化为机械能和内能,把衣物洗净。
2.根据W=UIt和欧姆定律有:
其中W=UIt是普遍适用的;
而
只适用于纯电阻电路。
(纯电阻电路:
将电能全部转化为内能的电路)
要点二、电能表
1.作用:
测量用电器在一段时间内消耗的电能。
2.计算方法:
电能表的示数由四位整数和一位小数组成。
电能表的计量器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
但要注意电能表的示数的最后一位是小数。
3.重要参数的意义:
(1)“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“10(20A)”—表示这个电能表的标定电流为10A,在短时间应用时电流可超过10A,但不能超
过20A;
(3)“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用;
(4)“600revs/kW·
h”—表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。
根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·
h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为
;
(5)新型电能表:
IC卡电能表;
没有铝盘,靠内部的电子电路计算电能。
【过手练习】
类型一、电能的转化
1.用电器是将电能转化为其他形式能的器件,下列用电器中,利用电能转化为机械能的是( C )
A.电熨斗B.电灯C.洗衣机D.电视机
举一反三:
【变式】如图所示的家用电器中主要是将电能转化为内能的是( A )
类型二、电功的计算
2.一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,工作10min,电流做功为3600J。
【变式】加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流所做的功为360J,则通过这导体的电流是( D )
A.180AB.120AC.600AD.1A
3.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间t内电流做功W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间t内电流做功为W2,则W1与W2之比是( C )
A.4:
1B.2:
1C.1:
4D.1:
2
类型三、电能表
4.(多选)有一种电能表的表盘如图所示,关于电能表下列说法不正确的是( AB )
A.电能表的读数是351.77kW•h
B.“10(20)A”是指这个电能表的额定最大电流是10安
C.“220V”是指这个电能表应当用在220伏电路中
D.“3000r/kW•h”是表示用电器每消耗lkW•h的电能,电能表上的转盘转过3000转
【变式】如图是单相电子电能表,关于它的技术参数和作用,下列叙述中正确的是( B )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.图中50Hz表示电能表适用的交流电频率
C.图中5A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流
D.图中3200imp/(kw•h)表示每消耗1kW•h电能电能表的转盘转3200转
【拓展训练】
一、选择
1.家庭每月用电量的计量单位是( D )
A.库仑B.瓦特C.焦耳D.千瓦时
2.下列几种家用电器正常工作时,主要将电能转化为内能的是( C )
A.电风扇B.抽烟烟机C.电烤箱D.空调
3.对于不同电路里的两个用电器,下列说法中正确的是(D)
A.用电器中电流越大,通电时间越长,电流做的功就一定越多
B.在相等的时间里,用电器中的电流越大,电流做的功就一定越多
C.通过用电器的电量越多,电流做的功就一定越多
D.消耗的电能越多,电流做的功一定越多
4.下列关于电功“焦”同其他单位之间的换算关系,正确的是(C)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示的电路中,R1>R2。
在相同的时间内,电流通过R1、R2所做的功W1、W2,它们之间的关系为( C )
A.W1>W2B.W1=W2C.W1<W2D.无法判断
6.要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍,以下措施可行的是( B )
A.仅使电压变为原来的2倍B.电压不变,而使用电器电阻变为原来的一半
C.仅使电流变为原来的2倍D.同时改变电压为原来的4倍,电阻为原来的2倍
7.(多选)如图所示,四只相同的灯泡分成甲、乙两组,分别接上电压相同的电源,如果甲、乙两组灯泡消耗的电能相等,则( AC )
A.通过L1与L3的电流比是1:
2B.L1与L3两端的电压比是2:
1
C.甲组与乙组通电时间比是4:
1D.甲组与乙组的总电阻之比是1:
4
【出门检测】
二、填空
8.电流通过用电器时要做功,这叫做电功,电灯发光时,电能转化为内能,蓄电池被充电时,电能转化为化学能,电流通过电炉时,电能转化为内能,电流通过电风扇时,电能转化为机械能,电流通过电动机做功的过程中,电能转化为机械能。
总之,电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程。
9.一个用电器工作时的电压是6V,通过的电流是0.2A,通电5分钟,电流做了360J的功。
10.有一块手机用的锂电池,上面标明电压为3.7V,容量为1000mAh,它充电后,大约存储了1.332×
104J的电能。
11.如图所示电路,电源电压不变,R1=30Ω。
当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.1A;
当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.4A,在1min内电流通过R1与R2做功之比W1:
W2=3:
1。
12.一个同学家中的电能表,月初示数为
,月末示数为
,则这个月该同学消耗的电能为50度,合1.8×
108J。
13.某一导体两端加6V的电压时,1min通过导体横截面的电荷量(即电量)是30C,则导体中的电流为0.5A,在这段时间内,电流通过该导体所做的功是180J。
三、简答
14.某电动自行车的技术参数如下:
蓄电池36V、10Ah,整车质量40kg。
一个质量为60kg的人骑着它在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶20分钟,受到的阻力约为总重的0.02倍(g=10N/kg)。
请计算:
(1)蓄电池可以贮存多少焦耳的电能?
(2)在行驶过程中,电动机做了多少功?
(3)在行驶过程中,电动机线圈中的电流是4A,电动机的效率是多少?
解:
(1)蓄电池储存的电能:
W电=UIt=36V×
10A×
3600s=1.296×
106J;
(2)人和车的总重力:
G=(m人+m车)g=(60kg+40kg)×
10N/kg=1000N,人车受到阻力:
f=0.02G=0.02×
1000N=20N,因为匀速,则F=f=20N;
电动机对自行车做的功:
W=Fs=Fvt=20N×
5m/s×
1200s=1.2×
105J。
(3)电动机做的总功:
W总=UIt=36V×
4A×
20×
60s=1.728×
105J,则电动机的效率为:
η=(W/W总)×
100%=【(1.2×
105J)/(1.728×
106J)】×
100%≈69%。
【课后作业】
15.一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为0.8A,电动机正常工作。
(1)在求电动机正常工作l
min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法:
小明解:
W=UIt=2V×
0.8A×
60s=96J
小华解:
W=I2Rt=(0.8A)2×
1Ω×
60s=38.4J
你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由。
(2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?
(1)小明对;
因为电动机工作时电能没有全部转化为内能,大部分电能转化为机械能,还有部分电能转化成内能(或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律)。
(2)1min内这台电动机所转化的机械能为:
W'
=W-Q=96J-38.4J=57.6J;
电动机正常工作lmin所转化的机械能是57.6J。
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