八年级自然科学电能和电功率及家庭用电鄂教版知识精讲 试题.doc

初二自然科学电能和电功率及家庭用电鄂教版【本讲教育信息】一. 教学内容：电能和电功率及家庭用电二. 学习目标：1、认识电能可以转化为其他形式的能量，知道电能通过不同的用电器使用时的能量转化情况2、学会使用电能和电功的测量工具——电能表，知道电能表的表盘上所标的主要数据的物理意义重点） 3、理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢重点）4、理解用电器的额定功率和实际功率，会应用功率的定义公式P＝Ｗ/t及公式P＝IU进行简单的计算难点）5、理解家庭电路的组成及保险丝的作用；知道安全用电常识重点）6、了解插座接地的作用，触电原因及触电形式难点）三. 重难点讲解：【知识点1】电功（重点）1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功，用Ｗ表示2、实质：电流做功的过程实质是电能转化为其他形式的能的过程. 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能3、单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦（J）常用单位有千瓦时（kWh）生活中常用单位为“度”， 1度＝1kWh＝3.6106J4、公式：（1）定义式：Ｗ＝UIt＝Pt电流通过导体做的功，与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成正比，与通电时间成正比，其中U表示某段电路两端的电压，单位用伏特；I表示通过该电路中的电流，单位用安培A；t表示通电时间，单位用s；Ｗ表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。

2）导出式：Ｗ＝I2Rt＝Ut／R2注意：关于公式应用的几点说明： ①Ｗ＝UIt中所涉及各量必须对应，即必须是同一个导体上的量，再就是计算过程中各量的单位必须统一在国际单位制中. 即Ｗ用焦耳，U用伏特，I用安培，t用秒单位若不换算统一就会出错 ②Ｗ＝UIt可以用来计算任何情况下电流所做的功，它是普遍适用的而公式Ｗ＝I2Rt＝Ut／R2，是结合欧姆定律导出的，它只适用于纯电阻电路纯电阻电路就是电流做功时，把电能全部分转化为内能如电灯、电烙铁、电饭锅、电烤炉等；而电动机、电铃、电磁铁等，这类用电器除把一部分电能转化成内能外，大部分转化成了机械能那么我们就不能用导出公式计算其电功了③在已知电量和电压的情况下；用公式Ｗ＝UQ计算电功非常方便，但一定要注意公式中各量的单位；U：伏特、Q：库仑、Ｗ：焦耳. 这个公式说明了电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电量的乘积知识点2】电能表（俗称电度表）（重点）1、作用：电能表的作用是测量电功，或者说是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能的多少 2、读数方法：电能表计数器上前后两次读数之差，就是用户在这一段时间内用电的千瓦时数，即用电度数，也就是电流在这段时间内所做的功。

3、铭牌：电能表铭牌上通常标有以下内容：（1）“220V”——表示电能表的额定电压是220V2）“5A”——表示这只电能表允许通过的最大电流是5A3）“kWh”——表示这只电能表能量的单位，即“度”4）“3000r／kWh”——表示每消耗1度电，电能表的转盘就转过3000转注意：这里我们要从表上标识的“3000r／kWh”中理解转盘“转数”与电功的“度数”之间的关系，其实这是一种比例关系，有些同学往往很难理解知识点3】电功率（重难点）在物理学中，电功率表示消耗电能的快慢. 电功率用P表示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是W前面提到的100W、15W，说的就是灯泡的电功率1、正确理解电功率的概念 （1）电功率的作用是描述电流做功的快慢，电功率的大小与电路两端电压U和通过电路的电流I两个因素有关，不能单纯地说电功率与电压成正比，与电流成反比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路中的电流也随着变化，电功率大的用电器只说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做功的多少 （2）电功率可以反映用电器通过电流产生的效果如：灯泡的电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，也就是单位时间内灯泡消耗的电能多，那么灯泡的亮度也就越大。

2、各种不同的用电器，电功率各不相同. 翻开说明书可以看到“电功率”这样的参数例如，电热水器上的电功率比较大，手电筒的电功率比较小农业生产上的用电器，例如起重机上的电动机，功率往往很大，这时就要用更大的单位——千瓦来表示 千瓦的符号是kW，它跟W的关系是1kW＝1000W3、定义式：作为表示消耗能量快慢的物理量，一个用电器功率的大小等于它在1秒（1s）内所消耗的电能，如果在“t”这么长的时间内消耗的电能（也就是所做的电功）等于“Ｗ”，那么这个用电器的功率“P”就是：P＝W／t＝UI 导出公式P＝I2R＝U2/R符号的意义及单位：Ｗ——电流做的功（消耗的电能）——焦耳（J） t——所用的时间——秒（s） P——用电器的功率——瓦特（W）【知识点4】用电器的工作状态（1）额定电压：用电器正常工作的电压，用电器标有的电压就是额定电压，常用U额表示2）额定电流：用电器在额定电压下正常工作的电流，用电器标有的电流就是额定电流，常用Ⅰ额表示3）额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率，用电器标有的功率值就是额定功率，常用P额表示P额＝U额Ⅰ额（4）实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等也可能比它大或者比它小，常用U实表示。

5）实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率，它可能与额定功率相等，也可能比它大或者小电灯的亮度取决于它的实际功率6）P额与P实的关系： 若U实＞U额，则P实＞P额 若U实＝U额，则P实＝P额 若U实＜U额，则P实＜P额【知识点５】“千瓦时”的来历　　前面我们讲到电能时曾经提到“千瓦时”这个单位，现在可以知道它的由来了，由于功率等于1秒内所消耗的能，也就是P＝Ｗ／t，把这个式子变形后得到Ｗ＝Pt，Ｗ就是t这段时间用电器消耗的电能，式中Ｗ、P、t的单位依旧是焦、瓦、秒如果P和t的单位分别用千瓦、时，那么它们相乘之后，就得到电功的另一个单位——千瓦时（度）功率为1kW的用电器用1h所消耗的电能就是1千瓦时知识点6】怎样测量电功率 测量电功率可以使用专用的功率表，但在非专业的实验中，常常通过电流和电压的测量，来间接得知用电器的电功率理论的分析证明：电功率P和电流Ⅰ、电压U之间的关系是： P＝IU 从P＝IU这个关系可以看出，如果用电器的电压发生了变化，它消耗的功率就会改变所以，我们测量出用电器的实际电压和实际电流，就可以运用电功率的公式计算出用电器的实际功率。

知识点7】家庭电路1、家庭电路：就是用来给各种家用电器供电的电路2、家庭电路的组成：供电电路——电能表——总开关——保险盒——用电器、开关、插座——接地3、连接方式：家庭电路中各用电器都是并联的；开关与被控制的用电器串联家庭电路中有两根供电的线，一根叫零线，一根叫火线，火线相对零线之间有220V的电压，以保证并联其中的每个家用电器两端的电压都是220V 【知识点8】测电笔1、作用：辨别零线与火线的工具2、使用方法：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触电路（或与电线接通的导体），如果氖管发光，表示接触的是火线；如果氖管不发光，表示接触的是零线若前面的零线有断路的情况，则接触后面的零线，氖管也会发光）3、工作原理：火线、测电笔、人体、大地构成回路，测电笔的电阻较大，使电路中有较小电流通过人体，又不使人体触电，从电压角度说，电阻的分压作用使加在人体两端的电压低于36V知识点9】保险丝为了保护电路的安全，电路里必须安装保险装置——保险盒，里面有保险丝家用保险丝是由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的保险丝串联接在电路中，有过大电流通过时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保护电路和用电器的作用。

有的保险盒是用空气开关代替知识点10】触电1、触电原因：人是导体，触及带电体时，有电流通过人体2、触电形式：（1）单线触电；（2）双线触电；（3）高压电弧触电；（4）高压跨步电压触电 3、触电急救：首先切断电源，然后再进行抢救知识点11】安全用电常识1、绝缘部分易破损，导电部分易外露，要注意检查更换；2、不要在电线上搭晾衣物，不要用湿手扳开关；3、有金属外壳的家电一定要接地；4、架设室外天线时，注意不要触及电线，并且要安装避雷装置典型例题】例1. （07武汉37）如图所示为小明防晒用的太阳能风扇凉帽，其铭牌如下：产品名称太阳能风扇凉帽太阳能电池板由单晶硅太阳能电池串联组成直流电动机工作电压：1.2V；工作电流：50mA在凉帽的前部有一个太阳能电池板，可将 能直接转化为电能，驱动电风扇风扇转动时，加快了汗液表面的空气流动，从而加快汗液 吸热（填物态变化名称）在户外活动时，如果凉帽上的风扇工作了1h，相当于节省了 J的电能解析：电流做功的过程实质是电能转化为其他形式的能的过程，而发电机或电池正好相反，是把其他形式的能转化为电能，太阳能电池板当然是将太阳能（或光能）直接转化为电能。

当液体蒸发时，会吸收大量的热使人感到凉爽，而电风扇正是利用了影响蒸发快慢的三个因素之一：加快了液体表面的空气流动，从而加快汗液的蒸发最后一空计算电能实际上是电流所做的功，根据电功的公式：Ｗ＝UIt＝1.2V5010-3 A6060s＝216J，计算的过程中要注意把单位换算成统一的国际主单位进行计算答案：光（太阳）；蒸发（汽化）；216例2. 在日常生活中，用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表计量出来，如图所示，是高风同学家的电能表的表盘示意图，电能表表盘上有几个重要参数：（1）“220V 6A”中的“220V”是指这个电能表的额定电压为＿＿＿；“6A”是指这个电能表允许通过的最大正常工作电流为＿＿＿＿；在短时间内，该电能表允许通过的电流最大值不能超过 2）“3600R／kWh”是指接在这个电能表上的用电器，每消耗1kWh的电能，电能表上的转盘 ；该电能表的铝盘转过180周，电能表所测量的电路消耗电能为 J3）电功指电能转化为其他形式能的过程是做功的过程，有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功，消耗了多少电量，即电流做了多少功已经计算出电路消耗的电量为1.8105J，则电能表所测量的电路中电流做功为_________J。

下面是电力公司抄表员给高风家近两月用电缴费通知单的部分信息，抄表时电能表的情况如图所示，请将表格中的空格补充完整：抄表信息/ kWh计费信息应收费有功起码：2831.7止码：_________计费电量_________平均电费0.52元/ kWh应收电费_________元解析：解答本题的关键是要熟悉电能表有关的基础知识220V”指额定电压；6A指所接入电能表电路允许通过的最大正常的工作电流值；括号内电流值指电能表在短时间内电流允许通过的最大值该电能表转一周，所测量的电路消耗电能为kWh＝3.6106J，则电能表转180周所测量电路消耗的电能为180103J＝1.8105J；电路中电流做功即电能等于电路所消耗的电能，即电功为1.8105J。