2013苏科版物理九年15.1《电能表与电功》学案.docVIP

第十五章 电功和电热 一、电能表和电功 学习要求 1．知道电能表是测量电功的仪表会用家用电能表初步测量会家用电能表培养= I2Rt，不适用于含有电动机的电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路，即只适用于电能全部转化为内能的电路． 4．知道电能表的作用及其主要数据的意义和作用 电能表俗称电度表或火表，是用来测量电功或记录电路中消耗电能多少的仪表．电能表计数的单位是千瓦·时（kW·h），俗称度．1kW·h＝3.6×10６Ｊ． 主要数据 意义 作用 “220V 5A” 电能表正常工作的电压是220V,允许通过的最大电流是5A 可用于判断电能表适用于多大功率的电路上 “2500r/（kW·h）” 电能表每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过2500转 可通过转盘转动的圈数计算出电路中消耗的电能 计数器上的数据 计数器上最后一位数是十分位,数据的单位是kW·h 可利用一段时间内计数器的数据之差,直接读出电路中消耗的电能 50Hz 电能表适用的交流电的频率 典型范例 例1．一个阻值为10Ω的电阻器接在电压是3V的电源上，它通电5min电流做的功是多少？ 精析：在运用电功公式W=UIt计算时，要注意U、I、t三个量的单位必须统一，均使用国际单位。题中电流是未知的，可以用欧姆定律I=U/R计算出通过电阻器的电流,再用W=UIt计算电功． 全解：根据欧姆定律A=0.3A ，W=UIt=3V×0.3A×5×60s=270J．电流做功为270J. 点评：如果能熟练运用电功公式的推导式，可以不先求出I，而直接将欧姆定律和电功公式综合起来，即用，将更加快捷方便. 例2．一位同学家上周末电能表的示数是 , 本周末示数为 ，该家庭本周用电 kW·h. 若电能表铭牌上标有“3000 r/kW·h”，则这周内电能表的转盘转 圈. 精析：本题考查了两种测量电能的方法：一是用计数器的示数之差计算电能，二是根据转盘转过的转数计算电能. 全解：（1）注意最后一位虚线框内的数据为小数，则本周消耗的电能为：W=W2-W1=1341.5kW·h-1326.2kW·h=15.3kW·h． (2) 题中已知消耗电能15.3kW·h，则转数为：15.3kW·h×3000r/kW·h=4590r. 点评：从本题可以看出：若用电器用电较多，时间较长，应通过计数器测量消耗的电能；若用电器用电较少，时间较短，应用数转盘转过转数的方法也可算出消耗的电能。 例3．如图15-1所示的电路中，电源电压U=6V并保持不变，电阻R=5Ω，滑动变阻器的阻值范围为0—10Ω．在滑动变阻器的滑片从左端移到右端的过程中，求： (1)闭合开关后，电流表和电压表的示数范围各是多少？ (2)电路接通25s内，电阻R消耗的最大电能是多少？ 精析：当滑片P分别向左或右移动时，电路中的电流分 别会变大或变小。显然，当滑片滑到左端时，电路中的电流 最大，电阻R两端的电压最大且等于电源电压；当滑片滑到 右端时，电路中的电流最小． 全解：⑴当滑片滑到左端时，R滑1=0，A=1.2A，UR=6V 当滑片滑到右端时，R滑2=10Ω，A=0.4A，U‘R=I’R=0.4×5V=2V ⑵对于电阻R而言，当滑动变阻器滑片移到左端时，电路中电流最大，从而在相等的时间内消耗的电能最多． W=I2Rt=(1.2A)2×5Ω×25s=1.8×102J 所以本题中（1）电流表的示数范围是1.2A—0.4A，电压表的示数范围是6V—2V； (2)最大电功是1.8×102J. 点评：本题着重考查影响电路中电流大小的因素和滑动变阻器的作用．同学们可以思考一下，若题中加设条件：电压表量程为0—3V，则在25s内电阻消耗的最大电能又是多少？ 活动与探究 请你试一试:用钟表和电能表比较一下你家中电视机和洗衣机哪个用电多?说出你的方法和判断的依据. 思考与练习 一、填空题 1．在国际单位制中，电能和电功的单位是 ，简称 ，符号是 ． 2．当电能转化为其它形式的能时，我们就说电流做了 。如果电流通过电动机做了300J的功，表示有300J的电能转化为 J的 能和少量的内能． 3．请用笔画线，把左边的用电器与右边的能量转化形式对应连接起来． 无轨电车 电能转化为内能 电炉 电能转化为动能 电镀槽 电能转化为内能和光能 白炽电灯 电能转化为化学能 4．已知一个小灯泡两端的电压为3V，通过它的电流为0.5A，经过5min电流所做的功为 J，