从测算家庭民费说起第一节 电功.docx
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从测算家庭民费说起第一节电功
从测算家庭民费说起
第一节科学探究：
电流做功与哪些因素的关
归纳：
1、定义：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、单位：
国际单位是焦耳（J）常用单位：
度（kwh）1度=1千瓦时=1kwh=3.6×106J
考点一、电功及其单位
1、电流通过用电器时要做功，这叫做，电灯发光时，电能转化为，电铃发声时，电能转化为，蓄电池被充电时，电能转化为，电流通过电炉时，电能转化为，电流通过电风扇时，电能转化为，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为．总之，电流做功的过程就是将电能转化为的过程．
点评：
牢记电功的概念，知道电流做功是将电能转换为其他形式的能．
2、在国际单位制中，电能的单位是，符号是，常用单位是，符号是，也叫做度．1KW•h=J．
点评：
对物理量的学习要记住物理量名称、物理量符号、单位名称、单位简称、单位符号．下表是电学的几个物理量：
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位简称
单位符号
电荷量
Q
库仑
库
C
电流
I
安培
安
A
电压
U
伏特
伏
V
电阻
R
欧姆
欧
Ω
电能
W
焦耳
焦
J
电功率
P
瓦特
瓦
W
电热
Q
焦耳
焦
J
3、一台洗衣机工作0.5h，电流做功3.6×106J，这台洗衣机消耗的电能是J．
点评：
本题涉及到电流做功的实质，属于基础题目．
4、（2012•泉州）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（ ）
A、电熨斗B、洗衣机C、电水壶D、电烙铁
点评：
用电器消耗电能的过程，是将电能转化为其它形式的能量的过程．
考点二：
探究：
电流做功与哪些因素的关
1、（2009•贵阳）对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：
电流做功可能与电压有关；
猜想B：
电流做功可能与电流有关；
猜想C：
电流做功可能与通电时间有关．
为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干．他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示．
（1）将两电阻丝串连接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，他采用的科学探究方法是：
．
（2）接通电路前他想：
通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的有关；这就验证了猜想．
点评：
知道控制变量法适用范围，会用控制变量法探究电流做功与电压、电流和时间的关系，并且知道电阻丝将电流所做的功全部转化为内能．
2、如图所示，是“探究电流做功与哪些因素有关”的实验电路．
（1）实验设计利用了能量转化的原理，即电流在做功过程中电能转化为物体的能．
（2）实验时，利用“转换法”，通过观察温变化的大小，就可判断电流做功的多少．
（3）电路采用两不同阻值的电阻丝串联，目的是使，这是用来研究电流做功跟（选填“电流”或“电压”）的关系．
点评：
串联电路电流和通电时间保持一定，并联电路电压和通电时间保持一定．
3、如图所示电路是“探究电流做功与哪些因素的关”的实验装置。
（1）请根据连好的实物电路图，在虚线框内将相应的电路原理图补充完整。
（2）根据此装置现在的连接方式，可以判断它是探究电流做功与的关系，因此所选择的两段电阻丝的电阻大小应该。
（3）在这个实验中，电流做功的多少，是通过煤油温度变化的大小体现出来的，在此过程中能转化为能。
实验前如果使两瓶煤油的、都相同，更便于观察。
归纳：
1、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。
知道电功为多少，也就知道消耗多少电能
2、计算公式：
W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式：
W=I2RtW1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
W=U2t/RW1:
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
考点三电功的计算
1、（2012•扬州）如图所示，电源电压6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，当开关S接到点2时，电压表示数为V；当开关S转换到点1时，在10s内电流所做的功为J．
点评：
本题考查了学生对串、并联电路的辨别，以及对串联电路电阻、电流特点的理解，并可以利用欧姆定律的公式和电功的公式解决实际问题的能力．
2、（2010•漳州）如图所示的电路中，电阻R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关时，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.8A．求：
（1）R1两端的电压；
（2）R1通电10s消耗的电能；
（3）通过R2的电流；
（4）R2的阻值．
点评：
本题为一综合题，但虽然考查内容较多，但均为简单应用，故难度不大．
3、两导体电阻之比为3：
1，则串联时两导体两端电压之比为，相等时间内通过两导体电流所做功之比为；若两导体并联，则两导体中的电流之比为，相等时间内通过两导体电流所做功之比为．
点评：
本题考查了电流、电压、电阻、电功率和电功之间的关系，解题时要把握串联是电流相等，并联是电压相等，题中已知电阻之比，要求其它物理量之比，最后只需根据公式分析就可以了．
4、（2006•上海）10秒内通过某导体横截面的电量为5库，电流做的功为30焦，则通过该导体电流为0.5
安，导体两端的电压为伏．当该导体两端的电压为12伏时，电阻为欧．
考点：
欧姆定律的应用；电阻；电功的计算．
点评：
本题综合考查了电量的计算、电功公式的应用及影响电阻大小的因素，注意排除12V电压这一干扰项，应明确电阻大小和电压无关．
5、长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线，将它们串连接入电路中时（ ）
A．所消耗的电能一样多B．电流所的功一样多
C．镍铬合金线消耗的电能多D．铜导线消耗的电能多
点评：
本题考查了电功公式、串联电路各处的电流与总电流的关系，属于常见的考试题型．
6、四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ）
A．8倍B．4倍C．2倍D．0.5倍
点评：
本题考查电功计算公式的应用，关键是知道串、并联电路电阻的规律，两只相同的电阻串联，总电阻为一个电阻的2倍，两只相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的一半．
7、如图所示电路，当开关S闭合后，电路中消耗的电能将（ ）
A．增大B．减小C．不变D．无法确定
点评：
理解开关闭合时与之并联的被短路，会用W=
t比较，用电器并联或接在同一电源上消耗电能的多少．
8、（2012•聊城）某电热水壶及铭牌如图所示，装入1.5kg20℃的凉水，通电正常工作6分钟即被烧开至100℃．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）求：
（1）该过程中水吸收的热量．
（2）电热水壶消耗的电能．
点评：
本题为热量和电功的综合计算，考查了吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．
考点四电功的测量
归纳：
测量电功：
⑴电能表：
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：
电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
3
2
4
6
8
3
2
6
5
4
如：
电能表月初读数月底读数是
这个月用电度合J
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：
某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。
1、测量电功应选用的仪表是（ ）
A．电流表B．电压表C．电能表D．电压表和电流表
点评：
（1）对常见仪表、仪器、工具要知道它的用途，并会正确使用；
（2）注意本题的问题是“直接”测量电功，就不能选电压表和电流表了．
2、（2007•烟台）图是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（ ）
A．“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B．“10（20）A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安
C．“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用
D．“600revs/kW•h”是说，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
点评：
有的电能表标的是600imp/kW•h：
其中的imp是指示灯的闪烁次数．
标定电流是长时间稳定工作不许超过的最大电流，额定最大电流是短时间内允许通过的电流大一些，但不许超过的电流．
3、（2011•鄂尔多斯）如图所示的是某家庭电能表月初、月末的示数，若按0.6元/kW•h计算，他家本月末应缴纳电费粹元．若该电能表的转盘在10min内转了300转，则接在该电能表上的用电器在这段时间消耗的电能为kW•h，合J．
点评：
本题考查了电能表读数、求需要交纳的电费等问题，掌握电能表的读数方法是正确解题的关键．
课后练
1、串联在家庭电路的两个导体R1和R2，若R1＞R2，在相等的时间内，R1所消耗的电能W1和R2所消耗的电能W2相比是（）
A、W1＞W2B、W1=W2C、W1＜W2D、无法确定
2、并联在家庭电路的两个导体R1和R2，若R1＞R2，在相等的时间内，R1所消耗的电能W1和R2所消耗的电能W2相比是（）
A、W1＞W2B、W1=W2C、W1＜W2D、无法确定
3、电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是他将标有“220V3A”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5min后，电能表的转盘正好转了110r，则该电能表每千瓦时的实际转数应是（）
A、2400rB、2000rc、1500rD、1200r
4、李明利用如图所示的装置探究电流做功的多少与哪些因素有关。
他在两个相同的烧杯中装满煤油，瓶中各放置一根电阻丝，
且R甲＞R乙，通电一段时间后，甲瓶中的煤油温度上升得比乙
中的高。
该现象能够说明电流做功的多少与哪个因素有关（）
A、电压B、电流C、通电时间D、无法确定
5、通过甲、乙两电热器的电流之比为1：
3，通电时间之比为15：
1，要使他们消耗相同的电能，则甲、乙两电热器的电阻之比为（）
A、5：
3B、3：
5C、2：
5D、5：
2
6、电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（）
A、导线的绝缘皮隔热B、导线散热比电熨斗快
C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D、导线的电阻小于电熨斗电热丝的电阻
7、小华家电能表4月底的示数为5月底的示数为
则小华家5月份消耗的电能为KW·h，应电费元（按每度电均价0.5元计算）
8、一用电器接在电路中，正常工作时通过它的电流为0.5A，在1min内消耗的电能为6600J，则加在用电器两端的电压为V。
9、如图是探究电流产生热量与电阻关系的电路，R1=5Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表示数为1A。
通过电阻R1的电流是A，通过电阻R2的电流在10S内产生的热量是J。
10、如图是顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。
电池板在太阳光的照射下，将能转化为电能，驱动电风扇工作。
电风扇工作时的电压为12V，电流为50mA，若电风扇正常工作了1小时，电流做功为J。
11、对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：
电流做功可能与电压有关；猜想B：
电流做功可能与电流有关；猜想C：
电流做功可能与通电时间的关；为了验证自已的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干。
他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。
（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的和通电时间相同，他采用的科学探究方法是。
（2）接通电路前他想：
通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的有关；这就验证了猜想。
12、小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”。
两只相同的烧瓶中装的适量的煤油，烧瓶A中浸泡着一段铜丝，电阻较小，烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝，电阻较大，温度计显示煤油的温度。
（1）为了保证实验科学合理，两个烧瓶中所装煤油的质量应该。
（2）实验中，小宇和小刚发现B烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：
在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量。
13、发图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压不变。
当开关S接
“1”时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。
求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）当开关S接“2”时，电压表的示数为多大？
若通电1min，电阻R2产生的热量是多少？
14、小明家原来用的照明灯泡是盏白炽灯，正常工作的电流为0.27A，后来换用了一盏节能型的电子灯，正常工作时的电流为0.027A，假设小明家的照明灯每天点亮的时间为6h，则换用节能灯后一个月（按30天算）能节约多少电能？
从测算家庭民费说起
第一节科学探究：
电流做功与哪些因素的关
电功：
1、定义：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、单位：
国际单位是焦耳（J）常用单位：
度（kwh）1度=1千瓦时=1kwh=3.6×106J
考点一、电功及其单位
1、电流通过用电器时要做功，这叫做电功，电灯发光时，电能转化为内能，电铃发声时，电能转化为声能，蓄电池被充电时，电能转化为化学能，电流通过电炉时，电能转化为内能，电流通过电风扇时，电能转化为机械能能，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为机械能．总之，电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程．
点评：
牢记电功的概念，知道电流做功是将电能转换为其他形式的能．
2、在国际单位制中，电能的单位是焦耳，符号是J，常用单位是千瓦时，符号是KW•h，也叫做度．1KW•h=3.6×106J．
点评：
对物理量的学习要记住物理量名称、物理量符号、单位名称、单位简称、单位符号．下表是电学的几个物理量：
物理量名称
物理量符号
单位名称
单位简称
单位符号
电荷量
Q
库仑
库
C
电流
I
安培
安
A
电压
U
伏特
伏
V
电阻
R
欧姆
欧
Ω
电能
W
焦耳
焦
J
电功率
P
瓦特
瓦
W
电热
Q
焦耳
焦
J
3、一台洗衣机工作0.5h，电流做功3.6×106J，这台洗衣机消耗的电能是3.6×106J．
点评：
本题涉及到电流做功的实质，属于基础题目．
4、（2012•泉州）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（ ）
A、电熨斗B、洗衣机C、电水壶D、电烙铁
故选B．点评：
用电器消耗电能的过程，是将电能转化为其它形式的能量的过程．
考点二：
探究：
电流做功与哪些因素的关
1、（2009•贵阳）对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：
电流做功可能与电压有关；
猜想B：
电流做功可能与电流有关；
猜想C：
电流做功可能与通电时间有关．
为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干．他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示．
（1）将两电阻丝串连接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，他采用的科学探究方法是：
控制变量法．
（2）接通电路前他想：
通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的电压有关；这就验证了猜想．
点评：
知道控制变量法适用范围，会用控制变量法探究电流做功与电压、电流和时间的关系，并且知道电阻丝将电流所做的功全部转化为内能．
2、如图所示，是“探究电流做功与哪些因素有关”的实验电路．
（1）实验设计利用了能量转化的原理，即电流在做功过程中电能转化为物体的内能．
（2）实验时，利用“转换法”，通过观察温度计示数变化的大小，就可判断电流做功的多少．
（3）电路采用两不同阻值的电阻丝串联，目的是使电流和通电时间保持一定，这是用来研究电流做功跟电压（选填“电流”或“电压”）的关系．
点评：
串联电路电流和通电时间保持一定，并联电路电压和通电时间保持一定．
3、如图所示电路是“探究电流做功与哪些因素的关”的实验装置。
（1）请根据连好的实物电路图，在虚线框内将相应的电路原理图补充完整。
（2）根据此装置现在的连接方式，可以判断它是探究电流做功与的关系，因此所选择的两段电阻丝的电阻大小应该。
（3）在这个实验中，电流做功的多少，是通过煤油温度变化的大小体现出来的，在此过程中能转化为能。
实验前如果使两瓶煤油的、都相同，更便于观察。
归纳：
1、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。
知道电功为多少，也就知道消耗多少电能
2、计算公式：
W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式：
W=I2RtW1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
W=U2t/RW1:
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
考点三电功的计算
1、（2012•扬州）如图所示，电源电压6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，当开关S接到点2时，电压表示数为2V；当开关S转换到点1时，在10s内电流所做的功为36J．
点评：
本题考查了学生对串、并联电路的辨别，以及对串联电路电阻、电流特点的理解，并可以利用欧姆定律的公式和电功的公式解决实际问题的能力．
2、（2010•漳州）如图所示的电路中，电阻R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关时，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.8A．求：
（1）R1两端的电压；
（2）R1通电10s消耗的电能；
（3）通过R2的电流；
（4）R2的阻值．
答：
（1）R1两端的电压为12V；
（2）R1消耗的电能为72J；（3）通过R2中的电流为0.2A；（4）R2的阻值为60Ω．
点评：
本题为一综合题，但虽然考查内容较多，但均为简单应用，故难度不大．
3、两导体电阻之比为3：
1，则串联时两导体两端电压之比为3：
1，相等时间内通过两导体电流所做功之比为3：
1；若两导体并联，则两导体中的电流之比为1：
3，相等时间内通过两导体电流所做功之比为1：
3．
点评：
本题考查了电流、电压、电阻、电功率和电功之间的关系，解题时要把握串联是电流相等，并联是电压相等，题中已知电阻之比，要求其它物理量之比，最后只需根据公式分析就可以了．
4、（2006•上海）10秒内通过某导体横截面的电量为5库，电流做的功为30焦，则通过该导体电流为0.5
安，导体两端的电压为6伏．当该导体两端的电压为12伏时，电阻为12欧．
故答案为：
0.5；6；12．
点评：
本题综合考查了电量的计算、电功公式的应用及影响电阻大小的因素，注意排除12V电压这一干扰项，应明确电阻大小和电压无关．
5、长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线，将它们串连接入电路中时（ ）
A．所消耗的电能一样多B．电流所的功一样多
C．镍铬合金线消耗的电能多D．铜导线消耗的电能多
答案选C．点评：
本题考查了电功公式、串联电路各处的电流与总电流的关系，属于常见的考试题型．
6、四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ）
A．8倍B．4倍C．2倍D．0.5倍
选B．点评：
本题考查电功计算公式的应用，关键是知道串、并联电路电阻的规律，两只相同的电阻串联，总电阻为一个电阻的2倍，两只相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的一半．
7、如图所示电路，当开关S闭合后，电路中消耗的电能将（ ）
A．增大B．减小C．不变D．无法确定
选A．点评：
理解开关闭合时与之并联的被短路，
8、（2012•聊城）某电热水壶及铭牌如图所示，装入1.5kg20℃的凉水，通电正常工作6分钟即被烧开至100℃．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）求：
（1）该过程中水吸收的热量．
（2）电热水壶消耗的电能．
答：
（1）该过程中水吸收的热量为5.04×105J；．
（2）电热水壶的效率为93.3%．
点评：
本题为热量和电功的综合计算，考查了吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．
考点四电功的测量
1、测量电功：
⑴电能表：
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：
电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
3
2
4
6
8
3
2
6
5
4
如：
电能表月初读数月底读数是
这个月用电度合J
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：
某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。
1、测量电功应选用的仪表是（ ）
A．电流表B．电压表C．电能表D．电压表和电流表
故选C．点评：
（1）对常见仪表、仪器、工具要知道它的用途，并会正确使用；
（2）注意本题的问题是“直接”测量电功，就不能选电压表和电流表了．
2、（2007•烟台）图是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（ ）
A．“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B．“10（20）A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安
C．“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹
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