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【前情回顧】
在下冊第十章《機械能及其轉化》中,學習了物體才能對外做功,表示這個物體具有能量,使我們認識了機械能。
比如,飛行的客機具有動能和勢能,或則說客機具有機械能。
干電板、蓄電瓶也存儲了能量,這些能量稱作電能。
干電瓶
蓄電瓶
化學學中能量是指才能做功的物體所具有的量,做功指的是這個物體消耗的能量,功是評判能量大小的根據,因而學習中要注意功和能的區別。
物體做功消耗機械能,電壓也能做功消耗電能。
【舉手提問】
1.哪些是電功?怎樣理解電功的數學意義?
2.哪些是用家電?
3.怎么估算電壓做功的多少呢?
4.怎么估算電瓶存儲的電能?
【新課學習】
1.電功
在數學學中,把電壓所做的功稱作電功。
這么,電壓怎么做功呢?請看下邊的反例。
●電能轉化為機械能
如右圖所示:
將小電動機、電壓表、電流表、變阻器、電池、開關等器材用導線連成電路。
閉合開關,通電一段時間,觀察砝碼高度的變化
電路中有了電壓,電動機就可以提起重物。
在電動機提起重物的過程中,重物的重力勢能降低,也就是機械能降低。
這是電壓在做功,電動機把電能轉化為機械能.
實驗說明:
電壓做功的過程初中物理電能電功教案,就是電能轉化為機械能的過程。
●電能轉化為熱能
電壓在通過電熱水壺初中物理電能電功教案,把電能轉化為熱能。
電熱水壺電壓做功的過程,就是電能轉化為熱能的過程。
●電能轉化為機械能和熱能
電壓在通過電電吹風,把電能轉化為機械能和熱能。
電吹風電壓做功的過程,就是電能轉化為機械能和熱能的過程。
●電能轉化為熱能和光能
電壓在通過電浴霸,把電能轉化為熱能光能。
浴霸電壓做功的過程,就是電能轉化為熱能和光能的過程。
以上事實說明:
(1)電壓做功的過程,實際就是電能轉化為其他方式的能的過程。
(2)電壓做了多少功,就有多少電能轉化為多少其他方式的能。
2.用家電
把電能轉化為其他方式能的裝置稱作用家電。
最常見的家用家電就是用家電的一些種類,例如洗衣機、電烤爐、電視機、微波爐……
3.影響電功的誘因
【認真讀圖】
在右圖中,砝碼被提高得越高,電壓做功越多,消耗的電能也就越多。
保持相同的通電時間,分別用不同大小的電流、電流將砝碼提起,瞧瞧電壓做功多少跟電流、電流的關系。
?由實驗結果可知:
在通電時間相同的情況下,電流越大,電壓越大,砝碼被提高得越高,電壓做的功就越多。
?研究表明:
電壓所做的功跟電流、電流和通電時間成反比。
?電功的公式:
電功與電流、電流、通電時間的關系可用公式表示為:
W=Ult
?符號的意義及單位:
W——電功——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s)
4.電功的估算
【視頻】
視頻反省:
(1)電壓做功轉化為多種其他方式的能,視頻僅舉幾例說明。
(2)電瓶存儲的電能多少可用W=UIt統一單位后算出。
(3)電功公式:W=UIt是實驗得出的公式,估算電功用其他推論公式得到的結果相同,可按照自己基礎選定公式。
5.電瓶存儲電能的估算方式
電功是用家電把電能轉化為其他方式能的多少,這個過程消耗了電源的能量,所以用電功公式可以估算出電瓶存儲電能的多少。
例題:
如右圖手機電瓶標號:3.7V,借助這組數據算出這款手機電瓶的容量。
手機工作電流:U=3,7V,
電壓:I==1.35A,
時間:t=1h=3600s
按照電功公式:
W=UIt=3,7V×1.35A×3600s
=
按照這一數據可大概判定出手機待機時間長短。
也可以用電功公式算出電動車所配電池存儲電能的多少,來判定電列車的續航能力。
【中考真題同步訓練】
1.(長沙中試題)
下述家用家電中屬于電熱器的是()
A.電動機B.電電扇C.電飯煲D.洗衣機
2.(山東中試題)
如圖所示的電路中,電源電流保持不變,只閉合開關S,電壓表的示數為0.1A,再閉合開關S?,電壓表的示數為0.5A.
這么閉合S、S?后,在相同的時間內,電壓通過內阻R?、R?所做的功之比為。
3.(2021青島)
甲、乙、丙三個導體串聯在電路中,它們材料相同、均為圓錐體,尺寸如下表所示通電1min,電壓通過甲、乙、丙做的功分別為W甲、W乙、W丙,則()
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、乙兩地之間,沿直線架設了兩條相同的輸電纜線,這些輸電纜線每千米的內阻為0.2Ω.現因為特殊緣由導致輸電纜線上某處發生了漏電,為了確定漏電位置,檢修員在甲地借助電流表、電流表和電源接成了如圖所示的電路進行檢查.當電流表示數為3.0V時,電壓表示數為0.5A.
(1)若檢修員在檢查中用時1min,則檢查中輸電纜線消耗的電能是多少J?
(2)漏電位置離甲地的距離是多少km?
答
案
在
下
邊
找
哦
!
參考答案:
1.C2.1:43.A
4.
解:(1)時間t=1min=60s
由W=UIt得,輸電纜線1min消耗的電能:
W=UIt=3.0V×0.5A×60s=90J
(2)依據歐姆定理I=U/R
輸電纜線的總內阻:
R=U/I=3.0V/0.5A=6Ω.
輸電纜線的總寬度:
L=6Ω/0.2Ω/km=30km
漏電處距甲地的距離:
S=L/2=30Km/2=15Km.
來源中學數學同步
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