181電能電功-2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)舉一反三（人教版）

18.1電能電功（解析版）本節(jié)學(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。要點(diǎn)一電功知識(shí)點(diǎn)一、電功1.概念：電流所做的功叫做電功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程也可以說(shuō)是電流做功的過(guò)程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功。2.計(jì)算：電流通過(guò)導(dǎo)體做的電功等于導(dǎo)體兩端的電壓、通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間的乘積。即：電功=電壓×電流×通電時(shí)間。可表示為：。3.單位：焦耳（J），。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?.電流通過(guò)電燈時(shí)，電流做功，燈絲灼熱發(fā)光,，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；電吹風(fēng)通入電流，電流做功，把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和機(jī)械能；電熱水瓶，通過(guò)電流做功，利用電能把水燒開(kāi)，把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；洗衣機(jī)利用電能，通過(guò)電流做功，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，把衣物洗凈。2.根據(jù)W=UIt和歐姆定律有：，其中W=UIt是普遍適用的；而只適用于純電阻電路。（純電阻電路：將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）。對(duì)純電阻電路：（1）串聯(lián)電路：；（2）并聯(lián)電路：；（3）在任何情況下，在一定時(shí)間所做的總功?！纠浚?023·株洲）給電動(dòng)車(chē)充電，計(jì)算它充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存電能的公式是（）。A.W=UIt B.W=I2Rt C.t D.W=Fs【答案】A?！窘馕觥拷o電動(dòng)車(chē)充電，計(jì)算它充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存電能的公式是W=UIt=UQ即等于電池上標(biāo)有的電壓U與電池的容量Q之積，而W=Fs是計(jì)算機(jī)械功的公式。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！咀兪?】（2023·衡陽(yáng)）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A。求：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R2的電流；（2）R2的阻值；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通電1min電流通過(guò)R1做的功?！敬鸢浮浚?）0.3A；（2）20Ω；（3）72J。【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，R1的兩端電壓等于電源電壓，此時(shí)電路電流為I1=0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)的是干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓，此時(shí)通過(guò)R1的電流等于I1，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得，通過(guò)R2的電流為（2）根據(jù)歐姆定律可得，R2的阻值為（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R1的電流等于I1，則通電1min電流通過(guò)R1做的功為答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R2的電流為0.3A；（2）R2的阻值為20Ω；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通電1min電流通過(guò)R1做的功為72J?！咀兪?】（2023·濱州）如圖所示，電源電壓恒定不變，定值電阻的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān)，電流表A的示數(shù)為0.5A，A1的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為_(kāi)_____V，定值電阻在1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_____J?！敬鸢浮竣?3；②.36。【解析】[1]由電路圖可知，S閉合，R1、R2并聯(lián)，電流表Al測(cè)電阻R1的支路電流，電流表A測(cè)干路電流。因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等且等于電源電壓，所以由可得，電源電壓為[2]因并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)電阻R2的電流為由得，R2的阻值為根據(jù)W=UIt得，R2在1min內(nèi)消耗的電能為W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J。【變式3】（2023·涼山州）如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1、R2是定值電阻，R2=2R1，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表和電壓表示數(shù)如圖乙，則通電5min后，R1、R2產(chǎn)生的總熱量為_(kāi)__________J。【答案】450。【解析】由圖中可知，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)流過(guò)R2的電流，電壓表測(cè)電源電壓，電流表選擇小量程，故可知流過(guò)R2的電流為I2=0.2A，電壓表選擇小量程，故可知電源電壓為U=2.5V，則由歐姆定律可知，電阻R2的阻值為則電阻R1的阻值為由歐姆定律可得，流過(guò)R1的電流為由并聯(lián)電路中的電流規(guī)律可得，干路中的電流為I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A故由焦耳定律可得，通電5min后，R1、R2產(chǎn)生總熱量為。要點(diǎn)二電能表知識(shí)點(diǎn)二、電能表1.作用：測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。2.計(jì)算方法：電能表的示數(shù)由四位整數(shù)和一位小數(shù)組成。電能表的計(jì)量器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。但要注意電能表的示數(shù)的最后一位是小數(shù)。3.重要參數(shù)的意義：（1）“220V”—表示電能表應(yīng)該在220V的電路中使用；（2）“10（20A）”—表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A，在短時(shí)間應(yīng)用時(shí)電流可超過(guò)10A，但不能超過(guò)20A；（3）“50Hz”—表示它在50赫的交流電路中使用；（4）“600revs/kW·h”—表示接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)。根據(jù)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如果電能表標(biāo)有“600revs/kW·h”,當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n圈時(shí),消耗的電能為；（5）新型電能表：IC卡電能表；沒(méi)有鋁盤(pán)，靠?jī)?nèi)部的電子電路計(jì)算電能?！纠浚?023·無(wú)錫）如圖所示，是小明家安裝的電能表．下列說(shuō)法中正確的是（）。A.該電能表的示數(shù)為；B.用該電能表和秒表可以估測(cè)家中用電器的實(shí)際功率；C.家庭電路中正確的安裝次序是：進(jìn)戶(hù)線、總開(kāi)關(guān)、電能表；D.家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次【答案】B?！窘馕觥緼．該電能表的示數(shù)為，故A錯(cuò)誤；B．記錄該電能表指示燈閃爍的次數(shù)，用秒表測(cè)量閃爍一定次數(shù)所用的時(shí)間，則電能表消耗的電能估測(cè)家中用電器的實(shí)際功率故B正確；C．家庭電路中正確的安裝次序是：進(jìn)戶(hù)線、電能表、總開(kāi)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?】（2023·龍東）如圖所示，將洗衣機(jī)三腳插頭插入三孔插座，可使洗衣機(jī)的__________與大地相連，防止發(fā)生觸電事故。將某用電器單獨(dú)接在如圖所示電能表上正常工作3min，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則該用電器的額定功率是__________W。【答案】①.金屬外殼；②.1000?！窘馕觥縖1]將洗衣機(jī)的三腳插頭插入三孔插座中，這樣做可以讓它的金屬外殼與插座中的地線相連，防止發(fā)生觸電事故。[2]由題意知，2000r/（kW?h）表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2000r，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)100r，消耗的電能為已知用電器正常工作時(shí)間為由可得，該用電器的電功率為該用電器的額定功率為1000W?！咀兪?】（2023·湘潭）如圖是電能表表盤(pán)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）。A.電能表是用來(lái)測(cè)電功率的儀器；B.此時(shí)電能表的讀數(shù)為61985kW·h；C.這個(gè)電能表通過(guò)的電流一定為10A；D.這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用【答案】D。【解析】A．電能表是用來(lái)測(cè)量電路消耗電能(電流做功)的儀器，故A錯(cuò)誤；B．電能表最后一位是小數(shù)，故電能表的讀數(shù)為，故B錯(cuò)誤；C．10A表示電能表可以通過(guò)的最大電流為10A，故C錯(cuò)誤；D．“220V”表示此電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，故D正確。故選D?！咀兪?】（2023·齊齊哈爾）小夏一家假期外出旅游，家中只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭和一個(gè)路由器在工作，其實(shí)際功率分別為5