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【前情回顾】
在下册第十章《机械能及其转化》中,学习了物体才能对外做功,表示这个物体具有能量,使我们认识了机械能。
比如,飞行的客机具有动能和势能,或则说客机具有机械能。
干电板、蓄电瓶也存储了能量,这些能量称作电能。
干电瓶
蓄电瓶
化学学中能量是指才能做功的物体所具有的量,做功指的是这个物体消耗的能量,功是评判能量大小的根据,因而学习中要注意功和能的区别。
物体做功消耗机械能,电压也能做功消耗电能。
【举手提问】
1.哪些是电功?怎样理解电功的数学意义?
2.哪些是用家电?
3.怎么估算电压做功的多少呢?
4.怎么估算电瓶存储的电能?
【新课学习】
1.电功
在数学学中,把电压所做的功称作电功。
这么,电压怎么做功呢?请看下边的反例。
●电能转化为机械能
如右图所示:
将小电动机、电压表、电流表、变阻器、电池、开关等器材用导线连成电路。
闭合开关,通电一段时间,观察砝码高度的变化
电路中有了电压,电动机就可以提起重物。
在电动机提起重物的过程中,重物的重力势能降低,也就是机械能降低。
这是电压在做功,电动机把电能转化为机械能.
实验说明:
电压做功的过程初中物理电能电功教案,就是电能转化为机械能的过程。
●电能转化为热能
电压在通过电热水壶初中物理电能电功教案,把电能转化为热能。
电热水壶电压做功的过程,就是电能转化为热能的过程。
●电能转化为机械能和热能
电压在通过电电吹风,把电能转化为机械能和热能。
电吹风电压做功的过程,就是电能转化为机械能和热能的过程。
●电能转化为热能和光能
电压在通过电浴霸,把电能转化为热能光能。
浴霸电压做功的过程,就是电能转化为热能和光能的过程。
以上事实说明:
(1)电压做功的过程,实际就是电能转化为其他方式的能的过程。
(2)电压做了多少功,就有多少电能转化为多少其他方式的能。
2.用家电
把电能转化为其他方式能的装置称作用家电。
最常见的家用家电就是用家电的一些种类,例如洗衣机、电烤炉、电视机、微波炉……
3.影响电功的诱因
【认真读图】
在右图中,砝码被提高得越高,电压做功越多,消耗的电能也就越多。
保持相同的通电时间,分别用不同大小的电流、电流将砝码提起,瞧瞧电压做功多少跟电流、电流的关系。
☛由实验结果可知:
在通电时间相同的情况下,电流越大,电压越大,砝码被提高得越高,电压做的功就越多。
☛研究表明:
电压所做的功跟电流、电流和通电时间成反比。
☛电功的公式:
电功与电流、电流、通电时间的关系可用公式表示为:
W=Ult
☛符号的意义及单位:
W——电功——焦耳(J)
U——电压——伏特(V)
I——电流——安培(A)
t——时间——秒(s)
4.电功的估算
【视频】
视频反省:
(1)电压做功转化为多种其他方式的能,视频仅举几例说明。
(2)电瓶存储的电能多少可用W=UIt统一单位后算出。
(3)电功公式:W=UIt是实验得出的公式,估算电功用其他推论公式得到的结果相同,可按照自己基础选定公式。
5.电瓶存储电能的估算方式
电功是用家电把电能转化为其他方式能的多少,这个过程消耗了电源的能量,所以用电功公式可以估算出电瓶存储电能的多少。
例题:
如右图手机电瓶标号:3.7V,借助这组数据算出这款手机电瓶的容量。
手机工作电流:U=3,7V,
电压:I==1.35A,
时间:t=1h=3600s
按照电功公式:
W=UIt=3,7V×1.35A×3600s
=
按照这一数据可大概判定出手机待机时间长短。
也可以用电功公式算出电动车所配电池存储电能的多少,来判定电列车的续航能力。
【中考真题同步训练】
1.(长沙中试题)
下述家用家电中属于电热器的是()
A.电动机B.电电扇C.电饭煲D.洗衣机
2.(山东中试题)
如图所示的电路中,电源电流保持不变,只闭合开关S,电压表的示数为0.1A,再闭合开关S₁,电压表的示数为0.5A.
这么闭合S、S₁后,在相同的时间内,电压通过内阻R₁、R₂所做的功之比为。
3.(2021青岛)
甲、乙、丙三个导体串联在电路中,它们材料相同、均为圆锥体,尺寸如下表所示通电1min,电压通过甲、乙、丙做的功分别为W甲、W乙、W丙,则()
A.W乙>W甲>W丙B.W甲=W乙=W丙
C.W甲>W乙>W丙D.W丙>W甲>W乙
4.(2020成都)
在相距40km的甲、乙两地之间,沿直线架设了两条相同的输电缆线,这些输电缆线每千米的内阻为0.2Ω.现因为特殊缘由导致输电缆线上某处发生了漏电,为了确定漏电位置,检修员在甲地借助电流表、电流表和电源接成了如图所示的电路进行检查.当电流表示数为3.0V时,电压表示数为0.5A.
(1)若检修员在检查中用时1min,则检查中输电缆线消耗的电能是多少J?
(2)漏电位置离甲地的距离是多少km?
答
案
在
下
边
找
哦
!
参考答案:
1.C2.1:43.A
4.
解:(1)时间t=1min=60s
由W=UIt得,输电缆线1min消耗的电能:
W=UIt=3.0V×0.5A×60s=90J
(2)依据欧姆定理I=U/R
输电缆线的总内阻:
R=U/I=3.0V/0.5A=6Ω.
输电缆线的总宽度:
L=6Ω/0.2Ω/km=30km
漏电处距甲地的距离:
S=L/2=30Km/2=15Km.
来源中学数学同步
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