初三物理第一学期 电功和电功率 电功 人教版.doc

初三物理第一学期 电功和电功率 电功
一. 本周教学内容：
电功和电功率——电功
二. 重点、难点：
1. 掌握电功的概念：知道电流做功的常见形式是推动机械做功，使导体发热发光等；
2. 理解电功的公式（W=UIt）和单位（焦）；
3. 能综合欧姆定律和电功公式计算用电器（只限于一个）的电功。
4. 知道电度表的用途和读数方法。

三. 知识点分析：
1. 知识提要
（1）电功：电流所做的功叫电功，用W表示．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
（2）电功的公式：W=UIt，即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。
必须明确电功公式中各物理量之间的对应关系，即公式中的电功W、电压U、电流强度I、时间t都是指同一段电路或同一用电器而言。
（3）能综合运用学过的知识解决简单的电功问题。由于初中阶段研究的都是纯电阻电路，所以结合欧姆定律，电功公式还可写为，。
（4）电功的单位：电功的国际单位是J，常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。
（5）电能表（又叫电度表）是测量电功的仪表。把电能表接在电路中，电能表的计数器上先后两次读数的数差，就是这段时间内用电的度数。
2. 要点点拨
（1）正确理解电功的意义：电功与机械功具有相似的意义但电功比较抽象，不像机械功那么直观。我们可从能量转化的角度去理解电功的意义，电流通过用电器或一段电路时，要消耗电能，将电能转化为其他形式的能，我们就说电流通过用电器或在该电路上做了功。
例如，电流通过电烙铁、电熨斗，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能；给蓄电池充电，电能转化为化学能等等。由此可知，电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。
（2）正确使用电功公式W=UIt：电功公式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。而结合欧姆定律可推出电功公式的变换式：或，这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。
在使用电功公式时应注意：（1）电流、电压、电阻和通电时间都必须对同一个用电器而言，不能把不同用电器的电压、电流、电阻和通电时间相混淆；（2）公式中各量都必须采用国际单位制。电流、电压、电阻、时间和电功的基本单位分别是A、V、Ω、S和J。
（3）如何读取电能表的示数？电能表是测量电功的仪表。电能表计数器的数字示数盘如图1示，一共有五位数。从左到右分别表示千位数、百位数、十位数、个位数和十分位数。图示数字表示3268.5度。若过一段时间后该示数变为3352.7度，那么这段时间中用电度数为3352.7-3268.5=84.2（度）。

【典型例题】
[例1] 一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？
分析：只需求出在1h的电功，就可知道所消耗的电能。
解：由电功的公式得：W=UIt=220V×0.35A×3600s=2.8×105J
答：消耗电能2.8×105J。　

[例2] 加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？这段时间内通过该导体某截面的电量是多少？
分析：已知W，U，t，由通过公式变换即可求出I，由即可求得电量
解：由W=UIt得

答：通过导体的电流是0.4A，通过截面的电量是12C。　

[例3] 有两个电阻，R1=4欧，R2=6欧，先把它们串联起来接在6伏电池组的两极间，求每分钟电流通过各个电阻所做的功和整个电路的总功，再把它们并联起来接在6伏电池组的两极间，求每分钟电流通过每个电阻所做的功和整个并联电路的总功。
分析：在求电功时，一般根据公式W=UIt，只要我们能知道所求电路（或用电器）的I、U和t，即可应用电功公式求出W，在此题的串联电路中，时间已知，我们可利用欧姆定律求出串联电路中两电阻的电流和各自两端的电压，再代入公式求电功；而并联电路中，由于各电阻两端的电压都相等，所以只要求出各自通过的电流即可代入公式求电功。
解答：
解法一：串联电路中的电流
U1=IR1=0.6安×4欧=2.4伏
U2=IR2=0.6安×6欧=3.6伏
根据电功公式W=UIt
W1=U1It=2.4伏×0.6安×60秒=86.4焦
W2=U2It=3.6伏×0.6安×60秒=129.6焦
W=UIt=6伏×0.6安×60秒=216焦
在并联电路中，U1=U2=U=6伏

=UI2t=6伏×1安×60秒=360焦
=6伏×（1.5安+1安）×60秒=900焦
解题时要注意到各种电路的特点，灵活运用电功公式的变形式，可使解题过程简化，因为该例题属于纯电阻电路，我们可以应用W=I2Rt或求电功。
解法二：如串联电路中求出电流后
W1=I2R1t=（06安）2×4欧×60秒=86.4焦
W2=I2R2t=（0.6安）2×6欧×60秒=129.6焦
W=I2Rt=I2（R1+R2）t=I2R1t+I2R2t=W1+W2=86.4焦+129.6焦=216焦

说明：由以上运算可知，两个导体无论是串联还是并联，电流通过两个导体所做的总功都等于电流通过每个导体所做的功之和。
同样，对于若干个用电器（无论串联还是并联）电流所做的总功都等于电流通过每个用电器所做的功之和。即W=W1+W2+…+Wn

【模拟试题一】（答题时间：60分钟）
一. 是非题：
1. 要使电热器在单位时间内消耗电能减少一半，可以把它的电阻增加一倍，也可以使电压、电阻都减小一半。 （ ）
　2. 有两段相同的电阻丝，串联接到220伏的电源上，1分钟消耗电能100焦，现将这两根电阻丝改为并联，接到110伏的电源上，1分钟消耗的电能也是100焦。（ ）

二. 填空题：
1. 电流做功的过程是表示____能转化为____能的过程。电熨斗工作时电能转化为____能。
2. 电流做功也可以用W=QU公式表示，但在实际使用中，电量Q又不易测量，但由于电量Q等于____和____的乘积，就可以推导出电功的计算公式____。
3. 20库的电量通过3欧的电阻时，做了120焦的功，通电时间是____秒，这个电阻两端的电压是____伏
4. 如图1所示，小灯EL1、EL2规格相同，同时接通电路，则V1表的示数____V2表的示数；A1表的示数____A2表的示数（选填“大于”、“等于”或“小于”）。若先断开电键SA1，则灯EL1上消耗的电能将____灯EL2上消耗的电能，说明在____与通过____不变的条件下，电流通过小灯所做功的多少与____有关。

5. 接在36伏电路中的用电器，在3分内流过它的电量是1250库，则电流所做的功是____焦，该用电器消耗的电能是____焦。

三. 选择题：
1. 手电筒中干电池的电压是1.5伏，在它使用期限内，所储存的化学能可提供3000库的电量，则它所储存的能量是（ ）
A. 3×108焦 B. 5×10－4焦 C. 4.5×103焦 D.2×108焦
2. 串联在电路里的两盏灯EL1与EL2，如果ELl灯的电阻比EL2灯的电阻小，在相等时间里，电流通过两盏灯所做的功，较多的是（ ）
A. EL1灯 B. EL2灯 C. EL1灯与EL2灯一样多 D. 缺少条件，无法断定。

四. 计算题：
1. 一个电油灯加热器所用的电压是220伏，工作时通过它的电流为7安，通电2小时，电流做了多少功？消耗的电能又是多少？
2. 一台挂壁式家用空调器接在 220伏的电路中，每小时电流约做了3.6×106焦的功，求通过空调器的电流。
　　3.把一个电阻为20欧的导体接在某一电源上，在这个导体上每通过6库的电量，电流做36焦的功，求电源电压及导体中的电流强度。

【模拟试题二】
一. 填空题：
1. 高层住宅内的电梯在上升过程中是____对电梯做了功；在这做功的过程中，____能转化为____能。
2. 用大吊车起吊重物，若在吊车内电动机两端的电压越____，通过电动机的电流越____，通电时间越____，重物上升的高度也就越____，电流做的功也越多。
3. 所谓电流做功就是____。此过程实际上就是____的过程。
4. 电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的 与通过该电路中 的以及通电时间的乘积，可用公式W=____表示。电功的单位是____。
5. 在电流给镍铬电池充电的过程中，有2×103焦的电能转化为____能；那么，电流就做了____焦的功。
6. 单位换算。
（l）15焦耳=____伏特×库仑 （2）15伏特×安培×时=____焦耳。
7. 一用电器连接在电路中，正常工作时通过它的电流为0.3安，在6分钟内消耗的电能为23760焦，则加在用电器两端的电压为 伏。

二. 选择题：
1. 在一段电路中，电流做的功决定于电路中的（ ）
A. 电流强度
B. 电流强度、这段电路两端的电压与电路中的电阻
C. 电流强度、这段电路两端的电压与通电时间
D. 电流强度与这段电路两端的电压
2. 一只手电筒小灯泡正常工作时所用电压是3伏，通过的电流是0.3安，通电1分，电流所做的功为（ ）
A. 0.9焦 B. 0.9度 C. 54焦 D. 54度
3. 某电源的电压为6伏，这就是说由这个电源组成的电路中（ ）
A. 每秒电流一定做6焦的功
B. 电路里一定产生6安的电流
C. 每通过1库的电量，电流做6焦的功
D. 每秒一定有6焦的电能转化为其他形式的能

三. 计算题：
1. 将一小电动机接在电压为12伏的电源上，在5分钟流做了7200焦的功，求通过电动机的电流。
2. 有一白炽灯的阻值为800欧，将它接在电路中，在10秒里通过了2.75库的电量，求通过它的电流及电流在100秒内所做的功。

【模拟试题三】
一. 填空题：
1. 电动起重机通电能提升物体，电灯通电能发热发光，电炉通电能发热，那是因为电流____的原因，其实，所有的电器通电时，电流就____。
2. 电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的____与电路中的____以及____有关，可用公式W=____表示，其单位是____，符号为____。
3. 根据电功的公式可知，1焦=____。
4. 一小电珠当两端加上3伏电压时，通过的电流强度为300毫安，则通电60秒电流所做的功为____焦。
5. 电车上用的直流电动机，在0.5千伏的电压下通过的电流强度是80安，则工作30分钟，电流所做的功是____焦。
6. 两个灯泡连在同一个电路中，已知两秒钟内通过灯L1的电量是0.3库，60秒内通过灯L2的电量是6库，则通过L1和L2的电流强度之比I1:I2=____，由此可以断定两灯一定不是____联。
7. 电阻R1=20欧，R2=10欧，将R1和R2串联起来接到三节串联干电池的电源上。R1中通过的电流强度为____安，5分钟内通过R2的电量为____库。加在R1和R2两端的电压之比是____，5分钟内电流通过R2做的功为____焦。
8. 当4库的电量通过一个2欧的电阻时，在电阻上做功20焦。那么这个电阻两端的电压是____伏，通过这电阻的电流强度是____安，所用的时间是____秒。

二. 选择题
1. 下列各项不属于功的单位的是（ ）
A. 焦耳 B. 牛顿·米 C. 伏特·库仑 D. 伏特·安培/秒
2. 一节干电池的电压是1.5伏，这就是说在由一个干电池作电源的电路里（ ）
A. 每通过1库电量时，电流做1.5焦的功
B. 可以产生1.5安的电流
C. 每秒钟电流做功1.5焦
D. 电路中电流为1安时，电流做功1.5焦

三. 计算题：
一电热器接在照明电路里，每分钟电流做功为33千焦，求通过电热器的电流。

【模拟试题四】
一. 填空题：
1. 加在某导体两端的电压是2伏，流过导体横截面的电量是30库，则电流所做的功是____焦。
2.一个电阻为10欧的导体，当两端加上6伏电压时，通电60秒，电流做功是___焦。
3. 一个电阻为5欧的导体，通电10分钟，电流做功是480焦，则流过导体的电流强度为____安。
4. 一根电热丝通过3安的电流时，60秒内电流做功为9×103焦，当电流减为1安时，这根电热丝在60秒内做功为___焦。
5. 一手电筒的灯泡电阻约10欧，每通过20库电量时电流做的功是90焦，则灯泡两端的电压是___伏，流过灯泡的电流是____安。通电60秒电流做功_____焦。
6. 已知某用电器甲的电阻是用电器乙的电阻的3倍。若将它们串联在电路中使用，则在相同时间内，电流通过两用电器所做功之比W1:W2=_____；若将它们并联在电路中使用，则在相同时间内，电流通过两用电器所做功之比=_____。

二. 选择题：　　
1. 电炉的电热丝断了一截，把它去掉后再接入原来的电路中，电流在相同时间内所做的功（ ）　　　
A. 变小了 B. 不变 C. 变大了 D. 无法确定。
2. 两根导线的电阻比是3:4，通过的电流强度之比为4:3，在相同时间内，电流通过两根导线所做的功之比是（ ）
A. l:l B. 4:3 C. 16:9 D. 9:16
3. 两个用电器连接在同一电路中时，测得它们两端的电压相等，因此（ ）
A. 它们一定是并联
B. 通过它们的电流强度一定相等
C. 它们的电阻一定相等
D. 每通过相等的电量、电流所做的功一定相等
4. 要使用电器在单位时间内电流做功减小一半，可以（ ）
A. 使通过用电器的电流强度减小一半
B. 使用电器两端的电压减小一半
C. 使用电器的电阻值增大一倍
D. 使电热丝的电阻值增大为原来的倍

[参考答案]

答案一

一.
l. √ 2. √

二.
1. 电，其他形式，热 2. I，t，W=UIt 3. 10，6
4. 等于，等于，小于，小灯两端的电压，小灯中电流，通电时间
5. 4.5×104，4.5×104

三.
1. C 2. B

四.
1. 11088000焦 2. 4.55安 3. 6伏，0.3安

答案二
一.
1. 电流，电能，机械 2. 大，大，长，高
3. 电流通过导体时所做的功，电能转化为其他形式能
4. 电压，电流，UIt，焦耳 5. 化学，2×103 615，5.4×104 7.220

二.
1. C 2. C 3. C

三.
1. 2安 2.0.275安，6050焦

答案三
一.
1. 做功，做功 2. 电压，电流强度，通电时间，UIt，焦耳，J
3. 1伏·安·秒 4. 54 5. 7.2×107 6. 3:2，串 7. 0.15，45，2:1，67.5
8. 5，2.5，1.6

二.
1. D 2. A

三.
2.5安

答案四
一.
1. 60 2. 216 3. 0.4 4. 1×103 5. 4.5，0.45，121.5
6. 3:1，1:3

二.
1. C 2. B 3. D 4. C