《电流做功与电能表的应用》
电流做功是物理学中的重要概念,尤其是在电学领域,它描述了电能转化为其他形式能量的过程。在2019_2020学年的九年级物理课程中,对电流做功的理解与应用是学生必须掌握的核心知识点之一。本节精选练习旨在帮助学生深化理解电功的概念,以及如何通过计算来评估电流做功的大小。
电功的计算公式是 W=UIt,其中 W 表示电功,单位是焦耳(J);U 是电压,单位是伏特(V);I 是电流,单位是安培(A);t 是时间,单位是秒(s)。从题目中可以看出,电流做功的多少取决于这三个因素的乘积,而不是单个因素的大小。因此,选项A、B、C的表述都是错误的。选项D指出,消耗的电能越大,电流做的功越多,这是正确的,因为电能本身就是电流做功的结果。
电流做功的过程可以导致各种能量转换。例如,在电吹风的例子中,电流通过电吹风时,电能既转化为机械能(风的动能),也转化为内能(电吹风发热)。因此,选项C正确地反映了这一现象,而选项A和B只考虑了部分转化过程,不全面。
电能的另一个常见单位是“千瓦时”(kW·h),这是生活中常见的电费计算单位。1千瓦时等于1000瓦的电器工作1小时消耗的电能,即3600000焦耳。通过电能表,我们可以测量出一段时间内电器消耗的电能,从而计算出电费。例如,题目中提到的手机电池能提供的最大电能为41 040焦耳,而电能表的读数变化则可以用来追踪家庭或企业消耗的总电能。
电能表是测量电能消耗的工具,通常会显示电能消耗的度数,即千瓦时数。题目中的“2 400 imp/kW·h”表示电能表每消耗1千瓦时的电能,指示灯闪烁2400次。这意味着可以通过计数电能表指示灯的闪烁次数来估算电能的消耗。
题目通过具体情境考察了电能表的使用和电能计算。例如,消耗1千瓦时电能对应于电能表指示灯闪烁3000次,那么当指示灯闪烁300次时,消耗的电能为1千瓦时的1/10,即0.1千瓦时。另外,如果电能表600 r/kW·h的字样表示每消耗1千瓦时电能,表盘转600圈,那么当表盘转1圈时,消耗的电能为1/600千瓦时,所以要消耗1度电,这盏灯需要工作600小时。
电流做功与电能表的应用是初中物理中的关键知识点,涉及到电功的计算、能量转换以及电能的测量。通过深入理解和实践这些概念,学生可以更好地理解电学的基本原理,并在日常生活中应用这些知识。