【知识点详解】
1. **电能与电流做功的关系**:电流通过电路时,所做的功是由电流的大小、电路两端的电压以及通电时间共同决定的。公式为:W = I * U * t,其中W代表电能,I代表电流,U代表电压,t代表时间。题中第1题的答案C即反映了这一关系。
2. **能量转换**:电能可以转化为其他形式的能量。例如,电灯在工作时会发热和发光,这说明电能被转化为热能和光能。第2题的答案中,电灯工作时感觉到的热量证明了电能转化为热能的过程。
3. **电能的计算**:电阻器消耗的电能可以通过欧姆定律和电功公式计算得出。例如,第3题中,电阻器的电能消耗是通过电阻值、电流和时间计算得到的,即W = I^2 * R * t。
4. **电能表的使用**:电能表用于测量电路中消耗的电能,通常以千瓦时(kW·h)为单位。电能表的读数可以用来计算一段时间内的电能消耗,进而计算电费。第4题中展示了如何读取电能表的示数以及计算电费的方法。
5. **电能表的参数含义**:电能表面板上的参数有电压额定值、电流额定值、频率以及电能表转速与电能消耗的关系。例如,第10分钟训练中的题目解释了10(20)A表示正常工作电流10A,最大瞬时电流不超过20A,而600 revs/(kW·h)意味着每消耗1kW·h电能,表盘转动600转。
6. **电能的转化与守恒**:电风扇工作时,电能会转化为动能(风扇转动)和热能(电机发热)。电吹风的工作原理类似,通过改变内部电路的配置,可以实现电能向动能和热能的不同比例转化,如第3题所述。
7. **电能的测量与计算**:通过电能表读数的变化可以计算出一段时间内的电能消耗,如第4题所示。此外,电能与焦耳(J)之间的换算关系也可以进行电能的单位转换。
8. **串并联电路中的电能分配**:在串联电路中,电阻越大,两端电压越高,消耗的电能越多(由W = I^2 * R * t推导)。而在并联电路中,电阻越小,通过的电流越大,相同时间内消耗的电能也越多(由W = U^2 * t / R推导)。
9. **充电电池的电压与电能**:电池的电压是衡量其提供电能能力的一个关键指标,充电电池充满电后储存的电能可通过电压、电流和放电时间计算(如第6题所示,使用公式W = UIt)。
这些知识点涵盖了电能的基本概念,包括电能的产生、转换、测量和计算,以及与电流、电压、电阻的关系,对于理解电能和电功率的概念至关重要。通过以上练习,学生可以更好地掌握电能相关的物理知识。