
第十六章 电流做功与电功率 课时16.1 电流做功 ( 素养目标 ) 物理观念 概念 电流做功:用电器工作的过程就是利用电流做功,将电能转化为其他形式能的过程。 规律 电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。 器件 电能表是测量电功的仪表。 科学思维 从能量转化的角度认识电流做功的过程,理解电能转化为其他形式的能是通过电流做功实现的。 科学态度与责任 了解测算家庭电费的方法,培养科学用电、节约用电的意识。 题型汇总:对电流做功的理解、电功的计算、比较串并联电路的电功的大小、电能表的读数及相关计算。 ( 知识梳理 ) 电流做功 1.电功: 电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比。符号:W。 电流做功的实质:把电能转化为其他形式能量,且电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 2.公式: W =UIt。 U: 电压—单位用 V(伏特)。 I: 电流—单位用 A(安培)。 t: 通电时间—单位用 s(秒)。 W: 电功。 3.单位: 国际制单位:焦耳,简称焦,符号J。 常用单位: 千瓦时(俗称度),符号kW·h。 1kW·h = 3.6×106J = 1度。 测算电费 1.电能表:测量电功的仪表,即记录电路消耗电能的仪表叫做电能表(俗称电度表),如图所示。 2.电能表的各种参数 (1)“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。 (2)“10(20)A”表示这个电能表的额定电流为10 A,额定最大电流为20 A,电能表工作的电流不应该超过额定最大电流。 (3)“2500 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过2500 r。 (4)“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 (5)“kW·h”指单位。 3.电能的计量 为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数,前后两次示数之差,就是这段时间内用电的读数,如: 1月底: 4 2 6 7 8 读数:W1=4267.8 kW·h 2月底: 4 3 7 4 4 读数:W2=4374.4 kW·h 2月份用电W= W2—W1=4374.4 kW·h—4267.8 kW·h =106.6 kW·h 如果电费每度0.6元,则这个月电费:106.6×0.6=63.906(元)。 ( 考点突破 ) 考点一 电功的简单计算 例1:一电灯的电阻值为440Ω,接在电压为220V的家庭电路中。 求: (1)通过该电灯灯丝的电流是多大 (2)工作30min,该电灯消耗的电能为多少 已知:R = 440Ω, U =220V ,t = 30min=1800s 求:(1)I = (2)W = 【答案】0.5 A 1.98×105J 【解析】解:(1)由欧姆定律得:I = U/R =220V/440Ω=0.5 A (2)由电功公式得:W=UIt =220V × 0.5A ×1800s =1.98×105J 答:通过该电灯灯丝的电流是0.5A;工作30min,该电灯消耗的电能为1.98×105J。 例2:如图所示,标有“”字样的小灯泡与一个定值电阻和串联,接在电压为的电源上,小灯泡恰能正常工作,且小灯泡此时的电阻是通过计算回答: (1)小灯泡的额定电流是多少安? (2)定值电阻的阻值是多少欧? (3)该电路工作,电流通过定值电阻做的功是多少焦? 【答案】0.2A 10Ω 4J 【解析】由题知,灯泡的额定电压,小灯泡正常工作时的电阻是12.5Ω, 则小灯泡的额定电流:, 由图知,R与灯泡串联, 因串联电路的电流处处相等,所以灯泡正常发光时通过的电流:, 因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和, 则两端的电压:, 由欧姆定律可得定值电阻的阻值:; 该电路工作电流通过定值电阻做的功:. 答:小灯泡的额定电流是0.2A ; 串联在电路中的定值电阻的阻值是10Ω; 该电路工作电流通过定值电阻做的功是4J。 考点二 电费的测算 例3:如图所示是张强家电能表上标的参数,那么他家的电能表在4 min内转60圈,则用电器消耗的电能是_____J。 【答案】7.2×104 【解析】根据“3000 r/(kW·h)”计算转动60圈消耗的电能。转动1圈消耗的电能是 kW·h,转动60圈消耗的 ... ...
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