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1、1第十五章第十五章 电功和电热电功和电热一、电能表和电功一、电能表和电功学习要求学习要求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家庭用电的电功.2会根据家用电能表的表盘数据计算电功.3知道电功的概念及其单位.理解电功的公式.6会对一些家庭用电器进行简单的电功计算.7培养理论联系实际的学习习惯.学习指导学习指导1 理解电流能够做功电流通过导体是否能做功，就看电流通过导体时，是否可以将电能转化成其他形式的能电流通过电动机线圈时，电动机便转动起来，可以提升重物，同时线圈也会发热，这时电能转化成机械能和内能；电流通过电灯泡时，灯丝发热发光，电能转化成内能和光能，这说明电流通过导体的过程中，
2、伴随着能量转化的发生，所以我们说：电流通过导体能做功2知道电流做功与哪些因素有关通过实验探究我们知道，影响电流做功的因素是：通过电路的电流和加在电路两端的电压，以及通电时间。3 弄清规律和公式的适用条件任何物理规律和公式都有它的适用条件，弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题电功的公式 W=UIt 是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用而结合欧姆定律 I=U/R 推出的电功公式= I2Rt，不适用于含有电动机的电路，只适用于电烙铁、电炉等tRUW2 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，
3、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（kWh） ，俗称度1kWh3.610主要数据意义作用2“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/（kWh） ”电能表每消耗 1 kWh 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 kWh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典型范例例例 1一个阻值为 10 的电阻器接在电压是 3
4、V 的电源上，它通电 5min 电流做的功是多少？精析：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：全解：根据欧姆定律A=0.3A ，W=UIt=3V0.3A560s=270J电流做功为 270J.103RUI点评：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. tRUW2 例例 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 kWh. 若电能表铭牌上
5、标有“3000 r/kWh” ，则这周内电能表的转盘转 圈.精析：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：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=1341.5kWh-1326.2kWh=15.3kWh(2) 题中已知消耗电能 15.3kWh，则转数为：15.3kWh3000r/kWh=4590r.点评：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。例例 3如图 15-1 所示的电路中，
6、电源电压 U=6V 并保持不变，电阻 R=5，滑动变阻器的阻值范围为010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：精析：当滑片 P 分别向左或右移动时，电路中的电流分3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：全解：当滑片滑到左端时，R滑 1=0，A=1.2A，UR=6V05601RRUI当滑片滑到右端时，R滑 2=10，A=0.4A，UR=IR=0.45V=2V105602
7、RRUI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)2525s=1.8102JAV RUI2 . 156所以本题中（1）电流表的示数范围是 1.2A0.4A，电压表的示数范围是 6V2V； (2)最大电功是 1.8102J.点评：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 03V，则在 25s 内电阻消耗的最大电能又是多少？活动与探究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.思考与练习思考与练
8、习一、填空题一、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4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，灯泡消耗的电能为 J5一只电热壶装满水后接在 220V 的电源上，通过它的电流是 1.2A若通电 10min 将水烧开，
9、则电流做功 J，消耗电能 J若将该电热壶接在 110V 的电源上，则在相同时间内烧开这壶水消耗的电能 J6某同学家的电能表月初的示数是 ，正常供电 30 天后，电能表的示数为 则该同学家本月用电 kWh，按每度电 0.53 元计算，本月他们家应交电费 元7已知两电阻分别为 R1=4、R2=6，将它们串联后接入电压为 10V 的电路中，总电阻为 ，R1、R2两端电压之比为 若通电 1min，电流通过电阻 R2所做的功为 J二、选择题二、选择题（只有一个选项符合题意）8电能表可测量下列物理量中的 （ ）A电流 B电压 C电阻 D电能9电流经过用电器做功 1J，1J 等于 （ ）A1C/s B1V/
10、A C1VAs D1VA10在图 15-中，导体 A、B 是由同种材料做成的，A 和 B 等长，但 A 比 B 的横截面积大当 S闭合后，在相同的时间内，下列叙述正确的是 （ ）A电流通过 A、B 所做的功是 WAWBB电流通过 A、B 所做的功是 WA水A BBA水CA水B D水AB10012下列事例中，不是应用大气压的是 （ ）A用吸管吸饮料 B.用抽水机抽水C用胶头滴管吸取化学液 D.将注射器针管中的药液注入人体13在下图的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是 （ ）14在探究电阻与物体的长度、材料、横截面积三个因素的关系时，我们先使其中两个因素保持不变，再去研究电阻与另一个因素的关
11、系，从而使问题简单化。这在物理学上叫做“控制变量法” 。在下列研究实例中，没有采用“控制变量法”的是 （ ）A探究电流跟电压、电阻的关系B探究电流产生的热量与什么因素有关C探究杠杆的平衡条件D探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关15一次实验中，郝奇同学连接了如图所示的电路，电源电压为 6V 且保持不变，电阻 R1=8，滑动变阻 器 R2的最大阻值为 10。他所选用的电压表量程为 03V，电流表量程为 00.6A。为了保证电路 安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是（ ）A02B08C28D810二、填空题二、填空题（本大题共 8 小题，每空 1.5 分，共 24 分）10116 “神舟五号”
12、载人飞船在震天的轰鸣中腾空而起，飞向太空。完成任务后。准确降落在预定地区。返 回舱进入大气层一段时间后，由于受到空气阻力做匀速运动。在返回舱匀速下降过程中，机械能 ，内能 。17电烙铁是电器修理中的重要工具，使用中它把电能转化成 能；在熔化焊锡时，它是通过 方式使焊锡升温的。18雷达是重要的军事装备。如图所示，若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为 52s（1s106s） ，微波的传播速度等于真空中的光速，则微波的传播速度大小为 m/s，此时飞机与雷达的距离为_m。19如图为水位报警装置原理图，其中 A、B 为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是 。2
13、0能源的开发和利用都有积极和消极的因素，仔细阅读下面的表格，并将其中空白只补充一个因素。能源利用的积极因素和消极因素 能源 积极因素消极因素煤成本适度蕴藏量大核能不会引起大气污染21资料表明：人体出汗或潮湿时的电阻 200800；人体中的电流超过 30mA 时，将会有生命危险。若某人潮湿时电阻为500，则当他接触照明电路时，通过他的电流为 mA,请给右图配上解说词： 。22如图所示电路，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，将滑动102变阻器滑片 P 向右端滑动时，电压表 V1读数 ，电流表的读数 。 （分别选填“增大” 、 “减少”或“不变” ） 23阅读下列短文，完成文后问题。大厅里的雪花1779 年，一个寒冷的夜晚，俄国首都彼得堡市中心的一个大厅里灯火辉煌，六千支燃烧着的巨型蜡烛，把厅里的舞会气氛烘托得热气腾腾。在悠扬的乐曲声中，夫人小姐、名流雅士拥满大厅，翩翩起舞，有的人还在冒着汗水。正在大家跳得如痴如狂的时候，一位小姐突然晕倒，旁边的人不知所措。有人喊道：“快打开窗户。 ”打开窗户后，刺骨的寒风涌入大厅，突然出现了奇怪的现象：大厅里竟然飘起了雪花，纷纷扬扬落到人们的头发和衣服上。在场的人无不目瞪口呆，面面相觑。就在这时，一位先生迅速把这位小姐搀扶到门口，并把发生的现象向大家作了科学解释。大厅里出现雪花的原因是 ；舞会上小姐晕到的原因是 ；
