电功-电能基础知识

电功电能【学习目标】1.知道电功及单位；2.知道电源和用电器工作过程中能量转化的情况；3.知道电能的单位是焦耳，另一个单位是千瓦时；4.理解电功的概念，知道电功的计算公式W=UIt，会相关的计算；5.知道电能表的作用、读数方法。【要点梳理】要点一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间。可表示为：WUIt3.单位：焦耳（J）11VA=1JsNm要点诠释：1.电流通过电灯时，电流做功，灯丝灼热发光,，电能转化为内能和光能；电吹风通入电流，电流做功，把电能转化成内能和机械能；电热水瓶，通过电流做功，利用电能把水烧开，把电能转化成内能；洗衣机利用电能，通过电流做功，把电能转化为机械能和内能，把衣物洗净。2.根据W=UIt和欧姆定律有：其中W=UIt是普遍适用的；而只适用于纯电阻电路。（纯电阻电路：将电能全部转化为内能的电路）要点二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。3.重要参数的意义：（1）“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用；（2）“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间应用时电流可超过10A，但不能超过20A；（3）“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用；（4）“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为；（5）新型电能表：IC卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。【典型例题】类型一、电能的转化1.（2016秋•无锡期中）用电器是将电能转化为其他形式能的器件，下列用电器中，利用电能转化为机械能的是（）A．电熨斗B．电灯C．洗衣机D．电视机【思路点拨】根据电熨斗、电灯泡、洗衣机、电视机中的能量转化分析。【答案】C【解析】电熨斗把电能转化为内能，电灯泡把电能转化内能和光能，洗衣机把电能转化为机械能，电视机把电能转化光、声、内能；故利用电能转化为机械能的只有洗衣机；故选C。【总结升华】电流做功的过程就是把电能转化为其他形式的能的过程，不同的用电器把电能转化为的能的形式不同。举一反三：【变式】（2015•深圳模拟）如图所示的家用电器中主要是将电能转化为内能的是（）【答案】A类型二、电功的计算2.一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5A，工作10min，电流做功为J。【答案】3600【解析】已知：U=12V，I=0.5A，t=10min=600s电流做的功：120.56003600WUItVAsJ【总结升华】题目考查了电功的公式，使用电功公式要注意公式的适用条件，分清电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路。举一反三：【变式】加在导体两端的电压为3V，通电2min，电流所做的功为360J，则通过这导体的电流是（）A．180AB．120AC．600AD．1A【答案】D3.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上，在时间t内电流做功W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上，在时间t内电流做功为W2，则W1与W2之比是（）A．4：1B．2：1C．1：4D．1：2【思路点拨】两段电热丝的阻值相等，则很容易求出串联和并联时的总电阻；因为接在同一电源上，所以电压相等，我们可以选择2UWtR来解。【答案】C【解析】设每段电热丝的阻值为R，则串联时总阻值R1=2R，并联时总阻值22RR因为接在同一电源上，所以电压相等，由2UWtR得：串联时做功：212UWtR；并联时做功：22222UUWttRR；则21221224UtWRUWtR。【总结升华】本题中阻值没有告诉，故我们在做题时可以先假设为R，作为初学者，在求比值时尽量把要比较的两个量清楚的写出来，这样可以帮助我们更准确的去计算。类型三、电能表4.（2015•深圳二模）（多选）有一种电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法不正确的是（）A．电能表的读数是351.77kW•hB．“10（20）A”是指这个电能表的额定最大电流是10安C．“220V”是指这个电能表应当用在220伏电路中D．“3000r/kW•h”是表示用电器每消耗lkW•h的电能，电能表上的转盘转过3000转【答案】AB【解析】A、由图知，电能表的读数是3517.7kW•h，故A错；B、“10（20）A”中20A是指这个电能表的额定最大电流，故B错；C、“220V”是指这个电能表应当用在220伏电路中，故C正确；D、3000r/（kW•h）”是表示每消耗1kW•h的电，电能表上的转盘转过3000转，故D正确。故选AB。【总结升华】本题考查对电能表参数的理解，关键是理解电能表各参数的物理意义。举一反三：【变式】（2014•盘锦模拟）如图是单相电子电能表，关于它的技术参数和作用，下列叙述中正确的是（）A．电能表是测量电功率的仪表B．图中50Hz表示电能表适用的交流电频率C．图中5A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流D．图中3200imp/（kw•h）表示每消耗1kW•h电能电能表的转盘转3200转【答案】B