第1節(jié)電能電功

雙基過關(guān)

知識點一、電能：

1.電能的產(chǎn)生:各種發(fā)電廠和各種電池是人們獲取電能的主要途徑。

(1)發(fā)電廠獲取電能:其他形式的能機械能一電能。

(2)各種電池獲取電能:干電池、蓄電池:化學(xué)能一電能；太陽能電池:太陽能(或光能)一電能。

2.電能的利用

(1)人們利用電能時，通過用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如：白熾燈將電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光

能；電動機將電能主要轉(zhuǎn)化為機械能；電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

(2)電源與用電器

電源是提供電能的，是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；而用電器是消耗電能的，是將電能轉(zhuǎn)化為

其他形式的能的裝置。

3.電能的單位及其換算

(1)國際單位:焦耳，簡稱焦，用符號J表示。

(2)常用單位:千瓦時，用符號kw?h表示，俗稱“度”。

⑶換算關(guān)系：Ikw?h=3.6X10)。

基礎(chǔ)自測：

1.下列分類中，全部是用電器的是()

A.門鈴、開關(guān)、電燈B.電視機、電池、發(fā)電機

C.電動機、發(fā)電機、電燈D.電風(fēng)扇、電飯鍋、電冰箱

【答案】D

【解析】A.開關(guān)是電路控制元件，不是用電器，故A不符合題意；

B.電池是電源，不是用電器，故B不符合題意；

C.發(fā)電機是電源，不是用電器，故C不符合題意；

D.電風(fēng)扇、電飯鍋、電冰箱都是用電器，故D符合題意；

故選D。

2.下列用電器工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能的是()

A.計算器B.電視機C.日光燈D.電風(fēng)扇

【答案】D

【解析】A.計算器在工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能，故A不符合題意；

B.電視機在工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能、聲能，故B不符合題意；

C.日光燈在工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為光能，故C不符合題意；

D.電風(fēng)扇在工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，故D符合題意。

故選D。

3.下列幾個單位中，不屬于電能單位的是()

A.千瓦B.度C.千瓦?時D.焦耳

【答案】A

【解析】千瓦是功率單位，不屬于電能單位；度、千瓦?時、焦耳都屬于電能單位。

故選Ao

4.給電動車充電時，電動車的蓄電池相當(dāng)于(用電器/電源)，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，此時

能轉(zhuǎn)化為了能。

【答案】用電器電化學(xué)

【解析】［1］給汽車蓄電池充電時，蓄電池消耗電能，所以相當(dāng)于用電器。

⑵［3］汽車常用的蓄電池是一種可充電的化學(xué)電源，當(dāng)給它充電時是可以實現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。

5.1千瓦時是功率為IkW的用電器使用所消耗的電能。

【答案】一個小時

【解析】略

知識點二、電能的計量

1.電能表的用途：用來計量某用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能。

2.電能表的幾個重要參數(shù):如圖所示。

堂潴瀛揣8蔡H熬晨言:看落幕勰嬲a嬲懾期處:

"福建省漳州科能電器有限公司里

10000KXX)1001010.1科諾

②跑＜kW.h

回DDS134型區(qū))'

單相電子式電度表

220V5(20)A50Hz

的正閩制00000150號4

▲

GB/T17215-20023200imp/kW-h

(1)“kW?h”表示測量的單位是千瓦時(注意:不是焦);

(2)“220V”表示該表應(yīng)該在220V的交流電路中使用(例如,學(xué)生實驗就不能用此表來測電能)；

(3)“5(10)A”或“5(20)A”表示這個電能表的標(biāo)定電流為5A,額定最大電流為10A或20A。

電流表工作時的電流不應(yīng)超過額定最大電流；

(4)“50Hz”表示這個電能表在頻率為50赫茲的交流電路中使用；

(5)機械式電能表(左圖)“2500R/(kW?h)”表示接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電

能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)；電子式電能表（右圖）“3200imp/（kW?h）”表示接在這個電能表上的

用電器每消耗1千瓦時的電能，電能表上的閃爍燈閃爍3200次。

3.電能表的讀數(shù)（如圖）

I0I2|1|6]50I3I6|6|囪|

22OV10(20)A220V10(20)A

6(M)r/kWh600r/kW-h

（i）測量較大的電能：電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)消耗的電能（單位：千瓦時），即

%=皿末一印初，如上圖中本月消耗的電能為：=366.3kwh~216.3kwh^15Qkwh；

（2）測量較小電能：通過記錄某段時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)，計算出該段時間內(nèi)消耗的電能，即

W電=轉(zhuǎn)數(shù)x每轉(zhuǎn)消耗的電能。如上圖中若電能表所在電路工作lOmin電能表轉(zhuǎn)過了30轉(zhuǎn)，則該電路

lkwh5

lOmin內(nèi)消耗的電能：%=30rx*=0.05^w*/z=1.8xIOJo

電600r

基礎(chǔ)自測

6.下面哪個器材可以測定家用電器消耗的電能（）

A.電流表B.電能表

C.測電筆D.以上三種都可以

【答案】B

【解析】收取電費時要知道這段時間內(nèi)家用電器消耗的電能，測定家用電器消耗的電能的儀表是電能

表。

故選B。

7.如圖所示電能表的示數(shù)為kW-h?

【答案】2508.6

【解析】電能表讀數(shù)時，單位是kW?h,圖中小窗內(nèi)的數(shù)字最后一位是小數(shù)，所以電能表讀數(shù)為2508.6

kW-ho

8.電能表的表盤

kWh

220V10(20)A

50Hz600revs/kW-h

0

“220V”表示這個電能表的額定電壓是,應(yīng)該在220V的電路中使用；

“10(20A)”表示這個電能表的標(biāo)定電流為,額定最大電流為；

“50Hz”表示這個電能表在___________的交流電中使用；

“600revs/kW-h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過

【答案】220V10A20501千瓦時600轉(zhuǎn)

【解析】口]電能表中表示的220V表示該電能表的額定電壓是220V。

[2][3]電能表中的“10(20A)”中的10A表示這個電能表的標(biāo)定電流，20A為電能表的最大額定電流。

[4]電能表中50Hz表示這個電能表應(yīng)在50Hz的交流電中使用。

[5][6]41600revs/kW-h”讀作600轉(zhuǎn)每千瓦時，表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，

電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。

9.電能表是測消耗電能的儀表。我縣的家庭用電是0.55元/千瓦時，小蘭家上月末記錄的電能表示數(shù)

是805.6kW-h,本月末示數(shù)如下圖所示，本月她家用電消費元人民幣；電能的國際單位是

(填寫漢字)

單項電能表

港

220V10(40)A50Hz

2500r/kWh

【答案】22焦耳

【解析】[1]本月末電能表的示數(shù)為845.6kW-h；本月她家用電量為

845.6kW-h805.6kW-h=40kW-h

本月她家用電消費

40kW-hx0.55元/kW-h=22元

[2]在國際單位制中，電能的基本單位是焦耳，簡稱焦。

10.如圖所示是某家用電子式電能表的表盤，該電能表的工作電壓是V,表盤上顯示已用電

kW.h,若將某用電器單獨接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了32次，該用電器在

上述時間內(nèi)消耗的電能為kW-ho

電子可單相電弓表

kWh>O

220V10(20)A50Hz

1600imp/kWh

【答案】2205546.70.02

【解析】[1]電能表上“220V”，表示電能表的工作電壓為220V。

⑵該表盤上顯示數(shù)字為055467,因為最后一位是小數(shù)、單位是kW-h,所以顯示已用電5546.7kW-h。

[3]1600imp/(kW-h)表示電路中用電器每消耗IkWh的電能，指示燈閃爍1600次，指示燈閃爍32

次，則該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為

32imp

W==0.02kW-h

1600imp/kW-h

知識點三、電功

1.電功

電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，這個轉(zhuǎn)化過程是電流通過用電器做功來實現(xiàn)的。電流通過用電器所

做的功，叫做電功。

2.物理意義

電流通過某用電器做了多少功，就表明該用電器消耗了多少電能。

即兩者間具有相等的關(guān)系，計算方法也相同。

(1)電能是狀態(tài)量，反映了能夠做功的本領(lǐng)；

(2)電功是過程量，反映了電能轉(zhuǎn)化或者消耗電能的多少。

3.電功的計算

(1)影響電功多少的因素：電流做功的多少W與電壓U、電流I和通電時間t都有關(guān)。

(2)公式：W=切，此公式適用于一切情形下電功的計算。

4.電功的單位：在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，用符號J表示,1J=1V-A-So

基礎(chǔ)自測

11.下列是物理課本中出現(xiàn)的物理學(xué)家，其中，作為物理課本中電功單位的是()

A.阿基米德B.牛頓

C.瓦特D.焦耳

【答案】D

【解析】焦耳在熱力學(xué)領(lǐng)域取得卓越的成就，其名字被命名為各種能量和功的單位，也是電功的單位,

故D符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

12.下列情況中，不屬于電流做功的是（）

A.微波爐加熱B.電機發(fā)電C.洗衣機洗衣D.蓄電池充電

【答案】B

【解析】ACD.電流做功的過程，實際上就是個能量轉(zhuǎn)化的過程，從電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能。微波

爐加熱將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，洗衣機洗衣將電能轉(zhuǎn)化為機械能，蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。故ACD

均屬于電流做功，故ACD不符合題意；

B.發(fā)電機發(fā)電的過程中，是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程，不屬于電流做功，故B符合題意。

故選B。

13.電流過程，實際上就是轉(zhuǎn)化為的過程。

【答案】做功電能其他形式能

【解析】口］⑵⑶根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化特點可知，電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化為其他

形式的能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功。

14.有一塊手機用的鋰電池，上面標(biāo)明電壓為3.7V,容量為llOOmAh,它充滿電后，能夠儲存的電

能是o

【答案】14652J

【解析】充滿電后存儲的電能

W=UIt=3.7Vxll00xl03Ax3600s=14652J

15.電阻R1和R2的阻值之比為1：2,若將它們串聯(lián)在電路中，它們兩端的電壓之比為；若

將它們并聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)消耗的電能之比為。

【答案】1：22：1

/上

【解析】口］因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以將它們串聯(lián)在電路中時，通過它們的電流相等，由反

可知，此時它們兩端的電壓之比

q_典_N_1

n=再=瓦=2

［2］因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以將它們并聯(lián)在電路中，它們兩端的電壓相等，此時相

同時間內(nèi)兩電阻消耗的電能之比

叱

一---

區(qū)

考點突破

考點1.電能及測量

方法：電能是一種能量，解決電能的轉(zhuǎn)化問題關(guān)鍵是弄清用電器工作時，產(chǎn)生了什么能量，再做解答。

而電能的測量是用電能表，要弄清電能表的幾個重要參數(shù)，特別是機械式電能表上標(biāo)的“1800r/（kw?h）”

表示該電能表的鋁盤旋轉(zhuǎn)1800r,消耗lkw?h的電能；而電子式的電能表標(biāo)“3200imp/kw,h”表示閃爍

3200次,消耗lkw?h的電能。

例1.（2022?湖南長沙?中考真題）下列用電器與電蚊香加熱器工作原理相同的是（）

A.電風(fēng)扇B.電視機C.電飯煲D.電冰箱

【答案】C

【解析】電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，電蚊香加熱器工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

A.電風(fēng)扇工作時，電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，故A不符合題意；

B.電視機工作時主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，故B不符合題意；

C.電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)工作的，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C符合題意；

D.電冰箱主要工作部件是壓縮機（壓縮機實際是一個電動機），正常工作時壓縮機主要將電能轉(zhuǎn)化

為機械能，故D不符合題意。

故選C。

例2.（2022?湖北湖北?中考真題）小明家半年前新裝了一只電能表，現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖，下列說法

正確的是（）

A.該電能表的標(biāo)定電流為20A

B.該電能表應(yīng)接在50Hz的直流電路中使用

C.小明家每消耗1度電，鋁盤轉(zhuǎn)動3000轉(zhuǎn)

D.小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW-h

【答案】C

【解析】A.由電能表的表盤可知，該電能表的標(biāo)定電流為10A,最大工作電流為20A,故A錯誤；

B.由表盤上的“50Hz?”可知，該電能表應(yīng)接在50Hz交流電路中使用，故B錯誤；

C.由表盤上的“3000r/kW-h”可知，小明家每消耗1度電，鋁盤轉(zhuǎn)動3000轉(zhuǎn)，故C正確；

D.小明家半年內(nèi)的用電量是633.5kW-h,故D錯誤。

故選C。

例3.（2022?山東荷澤?中考真題）三峽水電站年發(fā)電量約為8xl010kW-h,合J（用科學(xué)記數(shù)法

表示）。已知燃煤發(fā)電的效率為40%,標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3xlO7J/kg,三峽水電站運行一年大約為國家節(jié)約

萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

【答案】2.88x10172400

【解析】［1］由

lkWh=3.6xlO6J

可知，三峽水電站年發(fā)電量約為8xl010kWh所以有

8xl010kW-h=8xl010x3.6xl06J=2.88xl017J

［2］已知燃煤發(fā)電的效率為40%,則發(fā)出2.88X1017J的電量需要完全燃燒煤產(chǎn)生的熱量是

所需煤的質(zhì)量是

m=2=J=2.4x10'。kg=2.4xl07t

q3xl07J

合2400萬噸。故三峽水電站運行一年大約為國家節(jié)約2400萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。

例4.（2022?四川攀枝花?中考真題）如圖所示是小李同學(xué)家上月初和月末的電能表盤示意圖，小李同

學(xué)家電路干路中的電流不得超過A,上月消耗的電能為kW-h。年發(fā)電量可達1.5xl（）9kw-h的

攀枝花銀江水電站將于2025年投產(chǎn)發(fā)電，投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可滿足_____戶小李同學(xué)這樣的家庭

用電需求。

kWhkWh

05588國05730

DDS425型DDS425型

單相電子式電能表單相電子式電能表

?脈沖?脈沖

220V10(20)A50Hz220V10(20)A50Hz

1600imp/(kWh)1600imp/(kWh)

銀江水電站效果圖

【答案】201251.0x106

【解析】［l］10(20A)表示電能表允許通過的最大電流為20A,因此小明家干路中的電流不得超過20A。

⑵上月消耗的電能為

5713.4kW-h-5588.4kW?h=125kW-h

［3］小李同學(xué)家每年消耗的電能為

125kW-hxl2=1500kW-h

投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可以滿足的家庭用電的戶數(shù)為

1.5xl09kW-h

=1.0xl06

1500kWh

考點2.電功的計算

方法：1.利用電功的公式W=及變形式。=%W、1=W—.W/=匕進行計算的時候，要注意物

ItUtUI

理量必須是同一用電器或同一段電路中在同一時間段內(nèi)的值。

2.要理解電流做功與用電器消耗電能多少的關(guān)系。

3.利用太陽能為充電寶內(nèi)部鋰電池充電時，消耗太陽能得到電能，并進一步給鋰電池充電。充電過程

中鋰電池相當(dāng)于用電器，即可以看成是電流通過鋰電池做功。因此，計算充滿電的時間用W=的變形

W

式：/=--O

UI

例5.(2022?海南?中考真題)如圖甲電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，

記錄多組數(shù)據(jù)，得到電流隨電阻箱阻值變化的圖像如圖乙所示，電源電壓為V；當(dāng)電流/=O5A時,

【答案】65

【解析】口］電阻箱與定值電阻串聯(lián)，電流表測電路的電流，由圖乙可知，當(dāng)電阻箱的電阻為5。和20。

時，對應(yīng)的電流大小分別為0.4A和0.2A,根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，因電源電壓不變，故有

即

0.4Ax（&+5。）=0.2A（凡+20Q）

解之

4=100

電源電壓

U=6V

⑵當(dāng)電流/=05A時，根據(jù)歐姆定律，定值電阻的電壓為

U0=IR0=0.5Axl0Q=5V

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電阻箱的電壓為

U^g=UU0=6V5V=lV

通電10s電阻箱消耗的電能為

W=U箱It=lVx0.5Axl0s=5J

例6.（2022.重慶?中考真題）如圖甲所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V0.3A”字樣，

電流表量程0~0.6A、電壓表量程0~3V。在保障電路安全的前提下，只閉合開關(guān)S、S1,滑片P位于最右

端，小燈泡恰好正常發(fā)光，則小燈泡10s內(nèi)消耗的電能為J,再移動滑片P,電流表示數(shù)與R2

關(guān)系如圖乙a所示，當(dāng)斷開S1閉合S、S2、S3時，電流表示數(shù)與R2的關(guān)系如圖乙b所示，則:11=A

（忽略小燈泡電阻變化）。

甲乙

【答案】180.45

【解析】⑴如圖甲所示電路中，只閉合開關(guān)S、S1,滑片P位于最右端，電路中只有燈泡L接入電路,

此時燈泡正常發(fā)光，小燈泡L標(biāo)有“6V0.3A”字樣，則小燈泡10s內(nèi)消耗的電能為

w=ULILt=6Vx0.3AX10s=18J

[2]由上可知，電路中只有燈泡L接入電路中，此時燈泡正常發(fā)光，說明電源電壓為

U=UL=6V

再移動滑片P，小燈泡電阻不變，燈泡L與R2一起串聯(lián)在電路中，電流表測電路中的電流，此時電

壓表測量R2兩端的電壓，其中燈泡電阻為

篝=2。。

電流表示數(shù)與R2關(guān)系如圖乙a所示，隨著電阻R2增大，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大，在保障

電路安全的前提下，當(dāng)電壓表示數(shù)U2最大為3V時，此時利用串聯(lián)電路電流相等可知

u2_u-u2

-

TRL

則此時滑動變阻器接入電路的電阻為

20Qx3V.c

R=乩------------=20Q

U-U26V-3V

當(dāng)斷開S1閉合S、S2、S3時，燈泡L被短路，定值電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，電流表測量干路上

的電流，此時當(dāng)R2電阻為20Q時，電路中電流最大，在保障電路安全的前提下，此時最大電流為0.6A,

其中通過R2電阻的電流為

/蓋=°3A

2=

通過R1的電流為

/1=/總一/?=0.6A-0.3A=0.3A

可以求出定值電阻R1電阻為

如圖乙b所示，隨著電阻R2增大，電流表示數(shù)減小，當(dāng)滑動變阻器阻值為

R3=2R=2X200=40。

此時該支路的電流為

且=15A