3.6 电能（一）—浙教版九年级科学上册学案.docx

1、3.6 电能（一）电能是现代生活和生产中最常用的一种能量。生活中每户家庭都要向电力公司缴纳电费，那么，电费是怎样计算的？怎样量度所消耗的电能？一、电能与电功1、电功：电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程，电流所做的功叫做电功。电流对用电器做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 2、电功的单位：电能、电功的单位和机械能的单位一样，也是焦耳。电能的单位还有千瓦时(kWh)，俗称“度”1kWh=3.6106J。3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。4、电功的计算公式（1）普适公式：WUItPt（2）推导公式：由欧姆定律可推导出WI2

2、Rtt（只适用于 纯电阻 电路）注意：公式中出现的电压值、电流值和电阻值都具有同时性（某一瞬间通过导体的电流值和该时刻加在导体两端的电压值）和同体性（针对同一导体中的电流值、该导体两端的电压和该导体的电阻值）。5、串、并联电路的电功功（1）串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn（2）并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1（3）无论用电器串联或并联：计算在一定时间所做的总功 常用公式W= W1+W2+Wn 二、电能表1、电能表：测量用电器在一段时间里消耗的电能。电能表要装在家庭电路的干路上。2、电能表上的符号、数字的含义：（1）

3、220V：表示电能表应该接在220V电路上使用；（2）kwh：表示电能的数字以千瓦时为单位，平时常称为“度”；（3）“50 Hz”：表示该电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用；（4）600r/(kWh)：表示每消耗1度电，电能表的转盘转过600转；（5）10(20)A：表示电能表的额定电流为10A，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20A。3、读数方法：某段时间电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。【注意】常见电能表有感应式电能表和电子式电能表，一般会通过转盘在1 min内转动的圈数或指示灯在1 min内闪烁的次数来计算用电器在一段时间内消耗的电能。三、电器

4、的电功率1、电功率（1）定义：电流在单位时间内所做的功。（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量。（3）单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kw）（4）电功率计算公式：适用于所有电路 P=UI=W/t 纯电阻电路 P= I2R= U2/R（5）串、并联电路的电功率串联电路：a、在串联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总P1P2Pn b、在串联电路中电功率分配与电阻成 正比 ，即并联电路：a、在并联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总P1P2Pn b、在并联电路中电功率分配与电阻成 反比 ，即2、额定电压和额定功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压（用电器上标明

5、的电压值）就是额定电压（如图3-79）。（2）额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率（用电器上标明的功率）就是额定功率。（3）实际电压：用电器实际工作时的电压。（4）实际功率：用电器在实际电压下消耗的功率。注意：用电器的额定功率与实际功率并没有绝对的联系。实际功率取决于实际工作时候的电压和电流。当U实 =U额时，P实=P额 用电器正常工作（灯正常发光）；当U实U额 时，P实P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）；当U实 U额 P实 P额 长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）。（5）常见设备的功率3、灯泡的亮度与电功率的关系（1）灯泡的亮暗程度取决于实际功率大小，一般额定电压相同的两个灯泡，

6、实际功率大的小灯泡会更亮一些。注意：不要被题目中的额定功率所干扰，额定功率大的小灯泡，未必更亮。（2）灯泡串联或并联的最值问题串联的两个灯泡，电路中最大电流取额定电流较小值，电阻大的灯泡亮。并联的两个灯泡，电路中最大电压取额定电压最小值，电阻小的灯泡亮。口诀：串小流阻大亮，并小压阻小亮。【例1】下列关于用电器作用的说法中，错误的是（ C ）A. 电灯将电能转化为光能和内能 B. 电动机将电能转化为机械能C. 电视机将电能转化为内能 D. 电熨斗将电能转化为内能1、关于电功，下列说法中正确的是（D）A用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多 B通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多 C用电器两

7、端的电压越大，电流做的功一定越多 D用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多【例2】小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示。他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（ B ）A. 电能表每经3200h闪一次 B. 电能表的额定电流为10AC. 电能表使用时的电压必须是220V D. 拍照片时，小明家已消耗的电能为7624J1、某校为师生饮水方便，安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能，关闭其他用电器，只用电热水器给水加热，一段时间后，电能表的示数，由图甲示数变为图乙示数，则该电热水器在这段时间内消耗的电能为kWh，等于J若消耗电能的87%被水吸收，则可把kg初温为13的水加热至100

8、【水的比热容c=4.2103J/（kg）】。【答案】2.1；7.56106；18。【例3】（2019临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的IU图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（D）A滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗B电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25C电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W1、(2019巴中)如图所示的电路中，L1标有“6V 3W“，L2标有“3V 3W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电阻R总，两电压表示数之比U1U2 ；若将两灯并联后接入3V电路中，则

9、两灯的实际功率之比P1P2 。（不计温度对灯丝电阻的影响）【答案】15；51；41 1、观察下列四种家用电器的铭牌，判断下列说法中正确的是（ C ）A空调机消耗的电能不一定比电视机消耗的电能多B四种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流最大C四种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功最快D电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W2、如图所示电路中，闭合开关后，发现普通小灯泡L1、L2均发光，且灯L2较亮，关于这一现象，下列说法正确的是（ C ）A通过灯L2的电流一定大于通过灯L1的电流 B灯L2的电阻一定小于灯L1的电阻C灯L2的实际电压一定大于灯L1的实际电压 D灯L2的额定

10、功率一定大于灯L1的额定功率3、（2019衡阳）小明家上次查看电能表示数285043，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）kWh220V 20A 50Hz1200 r/(kWh）586033A他家在这段时间内消耗的电能为903kwhB电能表是测量电功率的仪表C若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D这个电能表的额定功率为2200W4、（2019兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）A两灯正常发光时，L1的电阻较大B两灯

11、并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2:5C两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25WD两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W5、如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（D）A. 要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1VB. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6WC. 当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光D. 当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J6、如图所示，电源电压恒为15V，定值

12、电阻R的阻值为20，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（ D ）A. 电流表示数减小了0.1AB. 电压表示数减小了0.5VC. 定值电阻的电功率增大了0.2WD. 电路总功率增大了1.5W7、如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L的电阻为10且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是（ D ）A灯泡L亮度变暗B电压表示数变大，电流表示数变小 C电压表与电流表示数的比值变小D灯泡L的最大功率为0.9W8、(2019宁波)如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压

13、表示数画出A、B之间电阻的P-U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P-U图像。则图像所对应的电阻和图像所在的区域分别是（C ）AR1和BR1和CR2和DR2和9、(2019扬州)如图所示的电路，电源电压恒为3V。闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，则电阻R1是，通过电阻R2的电流是A，电阻R1的电功率是W，在5min内整个电路消耗的电能是J。A1SR2R1A2【答案】10；0.2；0.9；45010、如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象，现将L与阻值为10的电阻R连入图乙所示电路，闭合开关S，L的实际功

14、率为1.8W，则电源电圧是 V，此时定值电阻R的电功率是 W【答案】6；3.611、某市的汽车数量持续增加，为方便市民安全出行，在市区繁华路段设置如图所示的LED指示牌，这种指示牌可以根据车流量改变通行信号，有效缓解交通拥堵现状。（1）若一个LED指示牌的额定功率为10W，正常发光10min消耗的电能是 J。（2）每个指示牌中的发光部分是由几十至上百个小功率LED颗粒组成，单个LED颗粒的工作电压约为3V。其工作原理是先将220V的交流电通过转换器转换为合适的低压直流电，再供每个LED颗粒发光。如果你是工程师，你认为让这个指示牌上的许多LED颗粒串联工作还是并联工作更好？请说明理由 。（3）加

15、大交通安全宣传，引导市民关注交通法规和汽车性能，图乙是汽车的两种保险杠在模拟碰撞实验中内能增加的变化曲线图，结合图中信息分析，汽车应该选择保险杠更安全，原因是： 。【答案】（1）100；（2）并联 能保证每个LED颗粒正常工作满足3V电压；（3）A；发生碰撞时，A保险杠可以将更多的机械能转化为内能。12、（17-杭州）如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U），由此请你回答：（1）在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为（填写表达式）；（2）在电动机转动时，电流所做的功 电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于”）；（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释【答案】（1）；（2）大于；（3）错误；=；电动机转动后，电动机会消耗一部分能量，使得电功转化而成的内能减小，故灯泡的亮度会变暗