第四讲 电能教案带练习.docVIP

第四讲 电功及电能 【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： 3.单位：焦耳（J） 要点二、电能表 重要参数的意义：（1）“220V”、 （2）“10（20A）”、 （3）“50Hz”、 （4）“600revs/kW·h” 【典型例题】类型一、电能的转化 电风扇正常工作时，电流做功的结果是：大部分的电能转化为能，还有一小部分的电能转化为能如图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（　　） 类型二、电功的计算 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。 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 3.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 类型三、电能表 从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（　　） A．电能表的读数为3672kW?h B．电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW C．用电器正常工作时的总功率不得超过2200W D．用电器正常工作时的总功率不得超过4400W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（　　） A．电能表的定电流为10AB．电能表允许通过的最大电流为10A C．电能表的额定功率为2200WD．拍照片时，小明家已消耗的电能为7624J【】 ? ? （1）小灯泡的电阻； ? （2）定值电阻R0和电源电压； ? （3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少？只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？ ? 解析：（1）由公式，可知，则小灯泡的电阻：； ? （2）只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub?=8?V，由图可知电阻Rb=16Ω，则电流。电源电压：???? ① ? 只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于Ia∶Ib?=?3∶5，则Ia?= 0.3A ? 电源电压：??? ② ? 已知Ra∶R0?=?12∶5，再由①②式，可得: R0?=20Ω，U=18V； ? （3）只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5?A。 ? ? 解得变阻器接入电路的最小电阻R最小=?24Ω?? ? 只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大，由于，则变阻器接入电路的最大电阻R最大=100Ω?? 。电路消耗的最小功率：。 ? 例2 （2013·重庆）生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图3所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算: ? （1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少? ? （2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少? ? （3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少? ? ? 解析：（1）当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中， ? 根据欧姆定律可得，电路中的电流： ? （2）当S1断开，S2、S3闭合时，电路为R2的简单电路，通电5min电路消耗的电能：。 ? （3）当S1、S2闭合，S3断开时，两电阻并联，此时电路中的总功率最大， ? 。 ? 当S1、S2断开，S3闭合时，两电阻串联，此时电路的总功率最小， ? ， ? 例3 （2013·泰安）如图4所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V? 6W”字样，闭合开关S。 ? （1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1。7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。 ? （2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。 ? 解析：（1）小灯泡正常发光的电流： ? 当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，L和R2并联，滑动变阻器中的电流： ? 因灯泡恰能正常发光，即电源电压U=UL额=12V, 滑动变阻器的最大阻值： ? ? (2)当开关S1、S2都断开时，且P在最右端，R1和R2串联，接入电路中