第十八章-第一節(jié)-電功-電功率

第十八章電功率第一節(jié)電能電功電功率教學(xué)目標(biāo)：(1)了解電能和我們生活的關(guān)系，知道電能的單位（2）會(huì)讀家用電能表，會(huì)通過電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識(shí)（3）能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算知道電能及其單位以及電能表的作用、讀數(shù)方法（4）理解電功率物理意義，知道電功率的定義、定義式、單位教學(xué)重點(diǎn)：（1）從電能的各種來源來學(xué)習(xí)電能（2）理解電功率的物理意義，定義。電能的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：電能表的使用，對(duì)電能的理解理解電功率的物理意義知識(shí)點(diǎn)一：電能一、電能1、電能的來源：將自然界中的其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。例如：發(fā)電機(jī)：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能干電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能太陽能電池：太陽能轉(zhuǎn)化為電能2、電能的利用：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能例如：電飯煲：電能轉(zhuǎn)化為熱能電動(dòng)機(jī)：電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能電燈：電能轉(zhuǎn)化為光能說明：(1)電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說明電流做了多少功，因此電能又叫電功（即電流通過某段電路所做的功）。(2)從能的轉(zhuǎn)化角度區(qū)分電源和用電器：電源供電的過程是將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的過程，用電器工作的過程是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。二、電能的計(jì)算1、單位：國際單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J;常用單位：千瓦時(shí)，也稱度，符號(hào)是KW·h換算：1KW·h=1度=3.6×106J2、測(cè)量工具：電能表（電度表）（1）作用：測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能（某一段時(shí)間內(nèi)所做電功）。（2）結(jié)構(gòu)：如圖所示。用電時(shí)上面的數(shù)字以千瓦時(shí)為單位來顯示已經(jīng)用去的電能，中間的鋁盤在測(cè)量用電器消耗電能時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，數(shù)字盤上一共有五位數(shù)字，但最后一位是小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字。（3）讀數(shù)方法：電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次的讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能。例如：家中電能表月初讀數(shù)是：3246.8kW·h，月底的讀數(shù)是3268.8kW·h,這個(gè)月家里用電就是22kW·h（4）重要參數(shù)：①.220V—表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用。②.10（20）—A表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流是10A，額定最大電流是20A。③.50Hz—表示這個(gè)電能表在50Hz的交流電路中使用。④.3000revs/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，電表上的鋁盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。（5）用電器消耗電能的計(jì)算方法：方法一：觀察電能表上前后兩次的示數(shù)，它們的差就是所要求的電能值。方法二：測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)電能表上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，再計(jì)算消耗的電能。此方法的關(guān)鍵是要明確銘牌上數(shù)據(jù)的含義，求出電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)是消耗的電能值。例：“3000r/kW·h”的含義是每消耗1千瓦時(shí)的電標(biāo)牌轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)一圈消耗的電能是：種類：IC卡電能表和新式電能表例題講解：例1、現(xiàn)代生活離不開電，因?yàn)殡娔芸梢詷O為方便地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。觀察場(chǎng)里的用電器，按照下列要求各填一種用電器的名稱。（1）電能轉(zhuǎn)化成聲能、光能的用電器（2）電能轉(zhuǎn)化成熱能的用電器（3）電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的用電器解析：電能轉(zhuǎn)化成聲能、光能的過程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是發(fā)聲、發(fā)光，電視機(jī)、電腦等符合這種特點(diǎn)；電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是發(fā)熱，電熱毯、電爐、電熱水器等符合這種特點(diǎn)；電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程，對(duì)應(yīng)的家用電器的特征是轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)，洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等符合這種特點(diǎn)。答案：（１）電視機(jī)；（２）電熱毯；（３）洗衣機(jī)。例2、下列各單位中，不是電能單位的是（）A、kW?hB、JC、J/SD、VAS解析：A項(xiàng)kW?h是電功常用單位，生活中又叫度；B項(xiàng)J是電功主單位；C項(xiàng)J/S是電功率的主單位，能W來表示；D項(xiàng)根據(jù)W=UIt可知，電壓、電流、時(shí)間三者單位的乘積也是電功的單位，即VAs是電功單位．1題圖答案：C1題圖跟蹤練習(xí)：1、如圖所示是一種電能表，對(duì)其中的重要參數(shù)，下列說法錯(cuò)誤的（）A.“220V”是說明這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用B.“50HZ”是說明這個(gè)電能表應(yīng)在50HZ的交流電的電路中使用 C.“3000R/KWh”是說：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)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)D.“10（20）A”是說明這個(gè)電能表正常使用時(shí)允許通過的電流為10A或20A。2182722182721823則小葉家8月份消耗的電能是KW·h，應(yīng)付電費(fèi).（0.5元/度）3、小云從實(shí)驗(yàn)室找到四只電能表，其規(guī)格如圖所示.她將四只相同的白熾燈分別與四只電能表相連并接入照明電路，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得最快的是（）3題圖3題圖220V5A50Hz1200r/(kW·h)220V2A50Hz1800r/(kW·h)220V5A50Hz2500r/(kW·h)220V2A50Hz3600r/(kW·h)ABCD4、一只家用電能表內(nèi)標(biāo)著700R/KW·h，這表示每消耗1KW電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)700轉(zhuǎn)，現(xiàn)在教室里只接了一只燈泡，測(cè)出表盤10min內(nèi)轉(zhuǎn)了14圈，根據(jù)這些數(shù)據(jù)算出燈泡在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能是KW·h合J．若當(dāng)?shù)氐碾娰M(fèi)單價(jià)是1.00元/度，則這盞燈泡這段時(shí)間用電，需要話元民幣。答案：1、解：“220V”表示這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，A項(xiàng)正確；“10（20）A”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流是10A，額定最大電流是20A，D項(xiàng)錯(cuò)誤；“50Hz”表示這個(gè)電能表在50Hz的交流電路中使用，B項(xiàng)正確；“3000revs/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，電表上的鋁盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，C項(xiàng)正確。答案：D2、解：本題考查電能表的讀數(shù)，即兩次示數(shù)查就是所消耗的電能，注意表盤最后一位為小數(shù)后的數(shù)字。應(yīng)付電費(fèi)等于所消耗的電能與每度電的錢數(shù)。答案：40，20元。3、解：由題可知：A項(xiàng)中1200r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)；B項(xiàng)中1800r/(kWh)表示每消耗1KW·h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn)；C項(xiàng)中2500r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)；D項(xiàng)中3600r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600轉(zhuǎn).答案：D4、解：本題考查的是電能的計(jì)算。10min內(nèi)這種用電器轉(zhuǎn)動(dòng)10轉(zhuǎn)消耗電能的計(jì)算方法：1KW·h：700轉(zhuǎn)=W：10，W=10÷700×1KW·h=10÷700×3.6×106J=5.14×104J，答案：0.027.2×1040.02。知識(shí)點(diǎn)二：電功率（P）1、物理意義：表示用電器消耗電能快慢的物理量或電流做功快慢的物理量。2、定義：用電器在1秒內(nèi)所消耗的電能。 3、公式：P=4、單位：國際單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W。常用單位：千瓦（KW）換算：1KW=103W第一組第一組電能時(shí)間第二組千瓦時(shí)（KW·h）秒（S）焦耳（J）小時(shí)（h）千瓦（KW）瓦特（W）電功率6、千瓦時(shí)的來歷根據(jù)P=可推出W=Pt，如上表所示當(dāng)電功率的單位是千瓦（KW），時(shí)間的單位是小時(shí)（h），此時(shí)電能的單位是千瓦時(shí)（KW·h）。即千瓦時(shí)（KW·h）是電能的單位，千瓦（KW）是電功率的單位，1千瓦時(shí)（KW·h）表示電功率為1千瓦（KW）的用電器工作1小時(shí)（h）所消耗的電能。例題講解：例1、下列說法正確的是（）A．用電器的電功率越大，消耗的電能越多B．消耗電能的時(shí)間越短，用電器的電功率越大C．用電器消耗電能越慢，用電器的電功率越小D．以上說法都不正確解析：理解電功率的物理意義。由P=可知，電功率P與W和t兩個(gè)因素有關(guān)，分析P與W的關(guān)系時(shí)，要有t一定的條件，分析P與t的關(guān)系時(shí)，要有W一定的條件，故A、B是錯(cuò)誤的。電功率的物理意義表示消耗電能的快慢，電功率大的用電器消耗電能快，電功率小的用電器消耗電能慢，所以C正確。答案：C?？偨Y(jié)歸納：電功率是表示電流做功快慢的物理量，與做功多少無關(guān)，比較電功率的大小可以采用兩種方法（1）時(shí)間相同比做功的多少。（2）做相同的功，比較所用的時(shí)間。例總結(jié)歸納：電功率是表示電流做功快慢的物理量，與做功多少無關(guān)，比較電功率的大小可以采用兩種方法（1）時(shí)間相同比做功的多少。（2）做相同的功，比較所用的時(shí)間。A．空調(diào)B.臺(tái)燈C.洗衣機(jī)D.電風(fēng)扇解析：要判斷功率的大小，首先要知道各家用電器的功率，要從家用電器中逐一進(jìn)行比較排查，從而選出符合題意的電器．A項(xiàng)空調(diào)的功率，約1000W，正確．B項(xiàng)臺(tái)燈的功率約40W，不正確．C項(xiàng)洗衣機(jī)的功率約500W，不正確．D項(xiàng)電風(fēng)扇的功率約100W，不正確．答案：A．跟蹤練習(xí)：一盞標(biāo)著“PZ220V40W”的電燈，工作30分鐘消耗電能；1kW?h的電能可使該燈工作h．2、小明家需要購買一個(gè)電水壺，商店里有2000W的和1000W的兩種規(guī)格電水壺．奶奶認(rèn)為1000W的好，因?yàn)楣β市∈‰姡恍∶髡J(rèn)為2000W的好，因?yàn)楣β蚀鬅每焓‰姡降渍l對(duì)誰錯(cuò)呢？請(qǐng)你來幫他們判斷和解釋一下．你的判斷是（填“奶奶對(duì)”或“小明對(duì)”）．你的理由是.3、如圖所示，R1的阻值是2Ω，兩端的電壓是3V，R2的阻值是4Ω，電源電壓為18V，則2s內(nèi)在R3上所消耗的電能是多少？答案：1、解析：計(jì)算消耗的電能利用W=Pt計(jì)算，計(jì)算工作時(shí)間利用t=W/P計(jì)算，注意統(tǒng)一單位。解法一：W=Pt=40W×10-3KW×（30/60）h=0.02kW·h,t1=w1/p=1kW·h/0.04kW=25h.解法二:W=Pt=40W×30×60s=72000J,t2=w2/p=3.6×106J/40W=9×104s2、解析：電水壺?zé)_水后，水吸收的熱量相同，電水壺的功率越大，水達(dá)到沸騰的時(shí)間越短，散失掉的熱量越少，消耗的電能越少，越省電．答案：小明對(duì)；時(shí)間越短，消耗的電能越少，越省電．3、解析：這是一道綜合運(yùn)用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律來計(jì)算電功的問題。對(duì)于純電阻器件而言，只要想辦法求出該器件的電流、電壓、電阻三個(gè)電學(xué)基本量的任意兩個(gè)量和時(shí)間即可求出電功。在這一思想指導(dǎo)下，計(jì)算R3在2s內(nèi)所消耗的電能：方法一是求R3的電壓U3和電流I3；方法二是求U3和R3；方法三可先求I3和R3。答案：27J?？偨Y(jié)歸納：總結(jié)歸納：在計(jì)算過程中要充分利用串聯(lián)電路的特性、公式，注意歐姆定律在適用時(shí)各物理量應(yīng)滿足同一性原則。解決此類問題的方法是先弄清電路的連接方式，在運(yùn)用相應(yīng)的串、并聯(lián)電路特性和歐姆定律去分頭尋找研究對(duì)象的三個(gè)基本量中的任意兩個(gè)。課后作業(yè)：1、5kw.h=_________J10.8×106J=______kw·h2、（2014?廣安）一天，小紅看她家電能表的表盤如圖所示，此時(shí)電能表的讀數(shù)是kW?h；該電能表的表盤每轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)，說明小紅家的用電器消耗了kW?h的電能．3、下列電器設(shè)備中，做功時(shí)依靠電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿氖牵海ǎ〢、電動(dòng)機(jī)B、電飯鍋C、電風(fēng)扇D、電視機(jī)4、（2011年北京市）如圖甲所示，電能表的示數(shù)為kW·h。5、下列不是電功率單位的是（）A、J/SB、kWC、V?AD、kWh6、（2011?揚(yáng)州）下列家用電器中，正常工作一小時(shí)耗電接近1.2kW?h的是（）A、空調(diào)B、電冰箱C、電視機(jī)D、臺(tái)燈7、電功率大的用電器（）A、消耗的電能一定多B、通過的電流一定大C、兩端的電壓一定大D、電流做功一定快8、（2011?湛江）小鵬同學(xué)家的電能表如圖所示，則小鵬家已消耗的電能為kW?h，轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)；他發(fā)現(xiàn)家里只使用一只電水壺（其它用電器都關(guān)閉）時(shí)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤3分鐘轉(zhuǎn)過100轉(zhuǎn)，電水壺工作時(shí)的電功率為W．（2題圖）（4題圖）（8題圖）（11題圖）9、（2011重慶）小明家中的電能表如圖所示，從表盤信息可知，小明家接入的用電（2題圖）（4題圖）（8題圖）（11題圖）器總功率不能超過W．當(dāng)家里只有微波爐工作時(shí)，電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，則微波爐消耗的電能為J．10、電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表，小華想驗(yàn)證他家電能表表盤上標(biāo)注的每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)是否準(zhǔn)確，于是，他將標(biāo)有“220V3A”的用電器單獨(dú)接入電路中，當(dāng)該用電器正常工作5min后，電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110r則該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是（）A．2400rB.2000rC.1500rD.1200r11、以下四種用電器，其中有一種用電器工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化主要形式與其它用電器不同的是（）A.電熨斗B.電吹風(fēng)C.電飯鍋D.電水壺電壓220V電流規(guī)格10（20）A電流頻率50Hz每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)3000revs/（kW?h）12．（2014?泰安）為測(cè)量某電熱杯的電功率，小明同學(xué)把家中其余用電器均從電源上斷開，只將該電熱杯接入電路，觀察電能表，發(fā)現(xiàn)在1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)15圈．電能表的部分技術(shù)參數(shù)如表，該電熱杯的電功率是（） A、300W B． 30WC．150W D．200W13、家用的手電筒，用干電池做電源，正常發(fā)光時(shí)電流為0.32A，小燈泡的電功率接近于（）A.1WB.10WC.0.1KWD.1KW14、小剛利用電能表測(cè)量某家用電器的電功率，當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí)，測(cè)得15min內(nèi)消耗電能為0.3kWh,,則這個(gè)家用電器可能是（）A、空調(diào)B、電冰箱C、電視機(jī)D、白熾燈15、電能表的表盤如圖所示，關(guān)于電能表下列說法正確的是（）A、“50Hz”是說這個(gè)電能表在50赫的交流電路中使用B、“10（20）A”是說這個(gè)電能表的標(biāo)定電流是20安C、“10（20）A”是說這個(gè)電能表的額定最大電流是10安D、“600revs/（kw?h）”是表示電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)消耗的電能是600千瓦時(shí)（2011?重慶）小明家中的電能表如圖所示，從表盤信息可知，小明家接入的用電器總功率不能超過W．當(dāng)家里只有微波爐工作時(shí)，電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，則微波爐消耗的電能為J．17題圖18題圖17題圖18題圖kw.h220V50H10（20）A600revs/kW·h03145kw.h220V50H10A3600revs/kW·h3536817、2006年3月1日，我國開始實(shí)施彩電能效新標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定待機(jī)功率高于9W的彩電不能進(jìn)入市場(chǎng)銷售，小明想了解家中的彩電是否符合能效新標(biāo)準(zhǔn)，他將100W的燈泡單獨(dú)接入電路中，觀察電能表1min轉(zhuǎn)了5轉(zhuǎn)，再讓這臺(tái)彩電單獨(dú)接入電路并處于待機(jī)狀態(tài)，電能表5min轉(zhuǎn)了2轉(zhuǎn)，由此判斷該彩電的待機(jī)功率為W，若每天待機(jī)按20h計(jì)算，小明家每月（按30天計(jì)），因彩電待機(jī)消耗的電能為KWh18、妮妮家中有150W的電視機(jī)一臺(tái)，300W的洗衣機(jī)一臺(tái)，100W的電冰箱一臺(tái)，2200W的柜式空調(diào)一臺(tái)，250W的電腦一臺(tái)，800W的電飯鍋一只，40W的照明燈8盞，則