电能表和电功

j.Co M
课 题15.1 电能表与电功
目的1、了解电能表参数的物理意义。
2、会根据电能表读数计算消耗电能的多少。
3、通过实验得出并理解电功公式。
4、会用电功公式计算电器消耗的电能
内容

电能表
一．课堂交流
空调、电视机、计算机、电冰箱、电热水器……,各种各样的家用电器正成为人们不可缺少的生活伴侣．它们的结构、功能尽管有极大的差异，但都得消耗电能．你们家每个月消耗的电能一样多吗？供电公司是凭什么收取你们家电费的？
答：是通过电能表测量出来的。

（一）自主学习
带着问题自主学习课本p2-p3电能表部分的内容。
（1）电能表：用来测量 的仪表叫做电能表．
（2）常用的电能表有 和 两种．
（3）认识电能表：
“220V”表示 ；
“2.5（10）A”： 2.5A表示 ；
10A表示 ；
“2500r/kW?h”表示
（4）电子式单相电能表标有3200imp/kW?h表示
(5)电能表的示数由 组成．
(6)电能表的计量单位是 ，符号为 ，俗称 ．
1 kW?h＝ J

（二）问题研讨
问：你知道怎样利用电能表测量一个月用电的多少吗？
答：在月初记下电能表的示数，到月底再读一下电能表的示数，用月底的示数减去月初的示数即为本月用电的度数。
问：电能表上的单位是什么？读数时要注意些什么？
答：电能表上的单位是千瓦时（kwh），俗称：度。电能表显示数字的框子最后一位是红色的，表示的是小数。如课本P3图15?1。
二、精讲点拨：
【例1】．月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图所示，小明家这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/度，小明家这个月应交多少电费？

【例2】某用电器单独工作时10min内电能表转36圈，所用电能表的规格是2000r/(kW?h)，则 10min内用电器消耗的电能是多少J？

归纳测量方法：
A．测量较大电能时利用电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数
B．测量较小电能时，通过表盘转数（或者指示灯闪烁的次数）来计算．
计算公式：
其中：n为转盘转动（指示灯闪烁）的次数；
N为1 kW?h转盘转动（指示灯闪烁）的次数
例3．某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费45元，且电价为0.5元/ (kW?h)．则上次抄表时的示数应为 kW?h；从本电能表面板上你还能看到哪些信息只要写出一条即可 ．
单相电能表技术参数
电　　压220V
电流规格10（30）A
频　　率50Hz
每千瓦时转数3000r/kWh

四、课堂练习
1．电能表是用来测量　　　　　　　的仪表．小明家的电能表上的一些技术参数如右表，由表可知：小明家的电能表的额定电压是　　　　；电能表的转盘每转一?，接其后面的用电器消耗的电能是　　　　　J．
2．一位同学家在上月底抄表时，电能表的读数为 ，若他家这个月电费是24.18元，每千瓦时的电费是0.65元，则这个月他家消耗的电能是______度，本月底电能表的示数应为_________．

3．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示．则本月消耗的电能为　　　　　　度，若每度电的价格是0.52元，则小明家本月应交电费　　　　　元．

4．一只家用电能表上标有3000r/kW?h字样，表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转　　　　　r．若室内只接了一只灯泡，测出转盘3min内转了15r，则灯泡在这段时间内消耗的电能是　　　　　kW?h＝　　　　　　J．
5．关于家庭电路中的电能表，下列说法中正确的是（ ）
A．电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的
B．电能表转盘转速越快，用电器消耗的电能越多
C．电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的
D．电能表的测量值是以“kW”为单位的
BC?65B电冰箱
额定电压220V
额定功率70W
工作频率50Hz
耗电量0.5kW?h/24h
6．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表：
根据表中的信息回答下列问题：
（1）电冰箱每天消耗的电能是多少J？
（2）若小明家只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？

五、课后提升
1．在日常生活中，供电部门是根据　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　来确定向用户收取电费的多少的。

2．一个家用电能表上标有如下几个重要参数：“220V　10A”、“600r/KWh”等。其中“220V”表示　　　　　　　　　　　　　，“10A”表示　　　　　　　　　　　　　，“600r/KWh”是指接在这个电能表后的用电器，每消耗1KWh的电能，电能表的转盘转动　　　　r。

3．某用户的电能表在3月底抄表时的示数为 ，到4月底抄表时的示数为　 ，则该用户4月份用电为　　　　　　　（　　）
A．352.9KWh B．268.7KWh C．84.2KWh D．84.2J

4．小明家中的电能表5月初的示数如图所示，5月份交了48.4元的电费，若每度电的价格是0.8元，则小明家5月底电能表的示数应为， 根据电能表的铭牌，你还能读到哪些信息？请写出其中的两条：
（1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5．星期日，小明在家帮妈妈煮饭，他发现当家中只有电饭锅工作时，4min内电能表的转盘转动了55r，同时他还注意到电能表上标有1200r/KWh字样。请你算一算，在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少J？

6．如图(a)所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图(b)所示。求：（1）电源电压。（2）变阻器的最大阻值。（3）电压表○V1示数的变化范围。
电功
【学习过程】
一、课堂交流
1、电功：电流所做的功。
演示实验1：用滑轮组提钩码
演示实验2：用电动机提钩码
类比得出：电流也可以像人一样做功．在电流做功时，消耗电能转化为机械能．
列举生活中其他电流做功的实例：如电流通过收音机做功，我们听到声音；电流通过电风扇做功，电风扇转动；电流通过电饭锅做功，将饭煮熟；电流通过电灯做功，电灯发光；电流通过对蓄电池充电做功，使蓄电池储存电能；……．电流做功的实质是电能转化为其它形式的能．
归纳总结：物理上当电能转化为其它形式的能时，我们就说做了电功，电流所做的功叫电功.做了多少电功，就消耗多少电能．
2、电流做功的意义是：
电流做功的过程总是伴随着能量的改变，电流做了多少功，就表示消耗了多少电能，即把多少电能转化为其他形式的能。
3、电流做功的多少跟哪些因素有关呢？
思考：用什么方法可以方便地比较出电流做功的多少呢？
答：白炽灯工作时是将电能转化为光能，在相同的时间里电流通过电灯做功越多，灯泡消耗的电能就越多，转化成的内能就越多，灯泡就越亮。因此，根据灯泡的亮暗程度，我们就可以比较相同时间里电流做功的多少了。灯光越亮，说明在相同的时间里电流做的功就越多。所以只要能比较出灯泡的亮暗，就能比较出电流做功的多少了。
讨论：
（１）猜想：电功的多少可能跟哪些因素有关？
答：可能跟电压和电流的大小有关，还跟做功时间的长短有关。
（2）根据猜想，设计实验方法。
答：实验中应采用控制变量法。在研究跟电压的关系时，要保证通过两盏灯的电流相同，这时可以把两盏灯串联起来；要研究跟电流的关系，就要保证加在两灯泡两端的电压相同，这时可以将两灯并联起来。
（3）画出实验电路图。完成课本P4的实验操作。
通过实验得出了如下结论：
①在电流和通电时间相同时，电压越大，电流做功越多．
②在电压和通电时间相同时，电流越大，电流做功越多．
③在电压和电流相同时，通电时间越长，电流做功越多．
即电压越高，电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多。并且电功跟电压、电流和通电时间都成正比。
其关系可用如下式子表示：W=UIt
公式中各物理量的单位是什么呢？请看P5课文
W表示电功，单位是：焦耳（J）
U表示电压，单位是：伏特（V）
I表示电流，单位是：安培（A）
t表示时间，单位是：秒 （s）
二、精讲点拨
例题1：将一电暖器单独接在家庭电路中，当它连续正常工作2h后，电能表的示数由 变为 ．已知改电暖器的额定电压为220V，求通过电暖器的电流．

例题2：一只电热器，当它两端的电压为220V时，通过它的电流为1.5A，问需通电多长时间，才可消耗2.2kＷ?h的电能?

三、课堂练习
1．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
给蓄电池充电 电能转化为内能和光能
白炽电灯 电能转化为化学能

2．关于电功，下列说法中错误的是（ ）
A．电流做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程
B．电流通过导体做功越多，消耗的电能也越多
C．通电时间越长，电流做功越多
D．测量电流做功的多少可以用电能表

3．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，灯泡消耗的电能为 J．

4．已知带动小风扇的玩具电动机两端所加的电压是1.5V，通过电动机的电流是0.5A．如果所消耗电能的60％转变为叶轮转动的机械能，则通电1min可获得多少机械能?
四、课后巩固
1．电流做功的过程，实际上是 能转化为 能的过程。电流通过电炉时，电能转化为 能；电流通过电风扇时，电能转化为 能；给手机电池充电时，电能转化为 能。

2．在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，电流做功越 ；如果电压和电流不变，通过时间越长，电流做功越 。所以电流在某段电路上所做的功，等于这段电路上的 、 和 的乘积，写成公式是 。
3．有两个电阻R1和R2，已知R1>R2。将它们串联在电路中时， 两端的电压较大，相同时间内电流通过 做的功较多；若将它们并联在电路中，通过 的电流较大，相同时间内， 消耗电能较多。

4．电路中有一用电器，两端电压是6V，通过的电流是200mA，5min内电流做功的功是多少？
5．有一只灯泡接在220V的家庭电路中，发光10h ,消耗了1度电，问：这只灯泡工作时通过它的电流是多大？

6．一电能表表盘上标明“1200r/Kwh”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r。若用电器两端电压是220V，求：通过该用电器的电流。
7．R1＝6Ω、R2＝12Ω串联后接到12V的电源上，求：（1）R2两端的电压。（2）5min内电流通过R1所做的功。
8．电流做功的过程中，伴随着电能向 的转化，电流通过电灯泡时做了1080J的功，说明消耗了 J的电能，转化成了 能和 能。
9．串联在电路中的两盏灯L1和L2，已知L1的电阻比L2的电阻大，则 灯两端电压大，相同时间内，　　　灯消耗的电能多， 灯更亮些；若将它们并联在电路中，通过 灯中的电流大些，相同时间内电流通过 灯做功多些， 灯更亮一些。
10．关于电功，下列说法中正确的是 （ ）
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。
11．已知R1：R2＝2：3，将它们串联接到电路中，相同时间内消耗电能之比为（ ）
A．3：2 B．2：5 C．3：5 D．2：3
12．某电炉的电阻是48.4Ω，接到220V的电路中，通电5min ,电流做了多少J的功？

13．一个小电动机接在6V的电源上，通电1min电流做功180J。求通过电动机的电流是多大？
14．小明家的电能表及某月月初、月未的两次示数如图所示。求：
（1）小明家在本月用电多少Kwh？
（2）在关闭了所有电器后，小明的妈妈用一只电熨斗熨烫衣服，已知电路中的电压是220V，通过电熨斗的电流是4.5A，熨烫一件衣服需10min。请计算电流做了多少功？这段时间内，电能表转盘转了多少r？

15．R1＝6Ω、R2＝12Ω，并联后接到12V的电源上，求：（1）1min内电流通过R1所做的功。（2）通电多长时间，整个电路消耗10800J的电能？
参考答案
电能表
课堂练习
1、电功、220V、1.2×103 2、37.2、9595.8 3、40、20.8
4、3000、0.005、1.8×104 5、C 6、0.5kW?h、1500r
课后巩固
1．用电的度数　每度电的价格　2．电能表的额定电压是220V　允许通过的最大电流是10A　600　3．C　4．00790　（1）电能允许通过的最大电流为10A　（2）每消耗1KWh电能，电能表转盘转动3000r　5．1．65×105　6．（1）12V　（2）16Ω　（3）0－8V
电功
课堂练习
1、
2、C 3、450、450 4、27J
课后巩固
1．电　其它形式　内　机械　化学　 2．多　多　电压　电流　通电时间　W＝UIT　 3．R1　R1　R2　R2　4．360J　 5．0．45A　 6．3．125A　 7．（1）8V　（2）800J
8．其它形式　1080　光　内　 9．L1　 L1 　L1 　L2 　L2　L2　 10．D　 11．D　 12．3×105　13．0．5A　 14．（1）122　（2） 15．94×105J　495　 16．（1）1400J　（2）300S


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