第十三章電功和電功率第一節(jié)電能和電功

1.

電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，就是電流通過用電

器

做功

的過程。電流做的功稱為

電功

，電功的符

號、單位與機(jī)械功的一樣，通常用

W

表示電功，其國

際單位是

焦耳

，簡稱

焦

，用符號

J

表示。做功電功W焦耳焦J2.

電流所做的功跟

電壓

、

電流

和

通電時(shí)間

成

正比

。電功等于電壓、電流和通電時(shí)間的乘積。電

功的計(jì)算公式是W＝

UIt

。電壓電流通電時(shí)間正比UIt3.

電能表的計(jì)量單位是

千瓦時(shí)

，符號是

kW·h

。

日常生活中常說的“

度

”就是千瓦時(shí)。千瓦時(shí)kW·h度【生活現(xiàn)象】當(dāng)我們同時(shí)使用較多的用電器時(shí)，觀察電

能表會發(fā)現(xiàn)，電能表的表盤轉(zhuǎn)動得很快?！粳F(xiàn)象解釋】電能表是用來測量用電器消耗多少電能的

儀表。當(dāng)同時(shí)使用的用電器越多，電能消耗的越多，表盤

轉(zhuǎn)動得越快。

探究點(diǎn)一探究電功大小與哪些因素有關(guān)【例1】如圖所示是探究電功的大小與哪些因素有關(guān)的

實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)方法：

轉(zhuǎn)換法和控制變量法

。（2）設(shè)計(jì)思路：①與通電時(shí)間的關(guān)系：需控制

電壓、電流

不變，改

變

通電時(shí)間

。轉(zhuǎn)換法和控制變量法電壓、電流通電時(shí)間②與電壓電流的關(guān)系：需控制

通電時(shí)間

不變，改

變

電壓、電流

。通電時(shí)間電壓、電流（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

電路中電壓越大，電流越大，通電時(shí)

間越長，電流所做的功越多

。電路中電壓越大，電流越大，通電時(shí)

間越長，電流所做的功越多【思路點(diǎn)撥】

通過觀察重物被提升的高度，間接地反映

消耗電能的多少，即電功的大小。這屬于轉(zhuǎn)換法；電壓、

電流和通電時(shí)間都影響電功的大小，因此在實(shí)驗(yàn)中還用到

控制變量法。

用電器中電流做功的多少，與電壓大小、電流大

小、通電時(shí)間長短都有關(guān)系。電流所做的功跟電壓、電

流和通電時(shí)間成正比。探究點(diǎn)二電能表【例2】

（雙選）如圖所示是小靜同學(xué)觀察到自家電能表的情況，下列說法正確的是（BD）。BDA.

該電能表在220

V以下的電路中也能正常使用B.

該電能表每轉(zhuǎn)2

000轉(zhuǎn)，表示消耗1

kW·h的電能C.

表盤上示數(shù)的含義為：截至目前，電能表共消耗了1

469.5

kW·h的電能D.

小靜關(guān)閉家中其他用電器，只讓空調(diào)單獨(dú)工作1

min，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤剛好轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，在這段時(shí)間內(nèi)空調(diào)消耗的電能為5.4×104

J【思路點(diǎn)撥】先觀察電能表銘牌上的信息，如名稱及型號、計(jì)量單位名稱或符號、額定電壓及其他電能表常數(shù)等，然后根據(jù)它們的物理意義進(jìn)行解答。

電能表是用來測量用電器消耗多少電能的儀表，電能表的單位是千瓦時(shí)，讀數(shù)時(shí)注意單位換算。如上圖所示的電能表，標(biāo)有“10（20）A”字樣，說明其基本電流是10

A，最大電流是20

A；標(biāo)有“2

000

r/（kW·h）”字樣，說明其電能表常數(shù)是2

000轉(zhuǎn)每千瓦時(shí)，即當(dāng)鋁表盤轉(zhuǎn)動2

000轉(zhuǎn)時(shí)，電能表計(jì)數(shù)器個(gè)位數(shù)字將增加“1”，即1

kW·h。探究點(diǎn)三電功的計(jì)算【例3】如圖所示，電源電壓為6

V不變，電阻R1＝10

Ω，R2＝20

Ω，當(dāng)開關(guān)S接到點(diǎn)2時(shí)，電壓表的示數(shù)

為

2

V；當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)接到點(diǎn)1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6

A，10

s內(nèi)電流所做的功為

36

J。236【思路點(diǎn)撥】本題解題的關(guān)鍵是單刀雙擲開關(guān)分別接1和

2時(shí)電阻R2的連接情況。接1時(shí)電阻R2沒有接入電路，接2

時(shí)電阻R2與電阻R1串聯(lián)。

電流做的功，簡稱電功，電功等于電壓、電流和通

電時(shí)間的乘積。計(jì)算電功時(shí)，直接代入公式W＝UIt進(jìn)行

計(jì)算。探究點(diǎn)四利用歐姆定律進(jìn)行純電阻電路的電功計(jì)算【例4】如圖所示電路，電源電壓為6

V，R1＝30

Ω，R2＝

20

Ω。（1）開關(guān)S、S1閉合，S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？

（2）再閉合開關(guān)S2，R2在1

min內(nèi)消耗的電能是多少？

【思路點(diǎn)撥】電路中有多個(gè)開關(guān)時(shí)，根據(jù)開關(guān)的閉合情

況思考電流、電壓和電阻的關(guān)系。開關(guān)S、S1閉合，S2斷

開時(shí)，電路中只有電阻R1；開關(guān)S、S1、S2均閉合時(shí)，電

阻R1和R2并聯(lián)。根據(jù)串、并聯(lián)電路電壓、電流關(guān)系計(jì)算電

流，然后將數(shù)據(jù)代入公式W＝UIt計(jì)算電能。

純電阻電路就是除電源外，只有電阻元件的電路，

電阻將從電源獲得的能量全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。因此，可以

利用歐姆定律計(jì)算用電器的電流，然后計(jì)算電功。

1.

下列關(guān)于電功的說法正確的是（

D

）。A.

電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低無關(guān)B.

電功的單位和電能的單位是不同的C.

用電器消耗電能越多，電流做功就越少D.

電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程D2.

小紅同學(xué)家的電冰箱正常工作時(shí)電流大約是1

A，則它

正常工作10

h所消耗的電能是（

D

）。A.2

200

JB.1.32×105

JC.7.92×105

JD.7.92×106

JD3.

我們學(xué)過電能和電功后，知道電能也可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。

下列用電器在使用過程中電能轉(zhuǎn)化的主要形式與電熱毯相

同的是（

C

）。A.

電動剃須刀B.

電腦C.

電熨斗D.

電風(fēng)扇C4.

（雙選）如圖所示，甲、乙分別是某家庭5月初和6月

初電能表的示數(shù)，則下列說法正確的是（

AD

）。A.

電能表是計(jì)量電功的儀器B.

該家庭在這段時(shí)間內(nèi)共用電2

000

kW·hC.1

kW·h相當(dāng)于3.6×105

JD.

該電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)，電路消耗電能0.5

kW·hAD第4題圖5.

某款新推出的手機(jī)采用向外折疊、可彎曲的屏幕。在

同一家庭電路中，該手機(jī)充電時(shí)，與正在燒水的電水壺的

連接方式是

并聯(lián)

（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）；該手

機(jī)采用雙電池結(jié)構(gòu)，電池總?cè)萘扛哌_(dá)4

500

mA·h，電池總

電壓約為4

V，則充滿電時(shí)電池儲存的電能

為

6.48×104

J。并聯(lián)6.48×1046.

有兩個(gè)電阻R1和R2，R1＞R2，在電源電壓一定的前提

下，通電時(shí)間相同，則電流做功最多的電路是

（

D

）。A.

B.

C.

D.

D7.

利用一節(jié)干電池（電壓恒定）給小燈泡供電，可以連

續(xù)工作的時(shí)間為3

h，用兩節(jié)同樣的干電池串聯(lián)起來給同

樣的小燈泡供電，不考慮溫度對燈泡電阻的影響，可以連

續(xù)工作的時(shí)間可能是（

B

）。A.2

hB.1.5

hC.6

hD.3

hB8.

電冰箱是常用的家用電器，如圖所示是某電冰箱的部

分參數(shù)，在只有電冰箱工作的情況下，家里標(biāo)有“2

000

r/（kW·h）”的電能表在幾分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動10轉(zhuǎn)，在這幾

分鐘內(nèi)電冰箱消耗的電能是

0.005

kW·h。讓此電冰箱

獨(dú)立工作2天（48

h）消耗的電能為

3.6×106

J。0.0053.6×106第8題圖9.

小明家安裝了太陽能發(fā)電系統(tǒng)，白天太陽能電池板發(fā)

電，向電網(wǎng)提供電能，中午時(shí)段，太陽能電池板的輸出電

壓為500

V，輸出電流為20

A，3

h可以為電網(wǎng)提供電

能

30

kW·h。30

10.

如圖甲所示是小燈泡L和電阻R的I－U圖像。將小燈泡

L和電阻R接入圖乙所示的電路中，只閉合開關(guān)S1時(shí)，電

流表的示數(shù)為0.5

A，則電源電壓為

2

V。再閉合開關(guān)

S2，電流表示數(shù)為

0.7

A，1

min內(nèi)電流對電阻R所做的

功為

24

J。20.72411.

如圖所示，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S1、S2，電壓表

的示數(shù)為9

V，電流表的示數(shù)為1.5

A；斷開開關(guān)S2，電流

表的示數(shù)減小了0.5

A，則此時(shí)電壓表的示數(shù)為

6

V，

R2＝

3

Ω，整個(gè)電路1

min消耗的電能為

540

J。第11題圖6354012.

如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)

S，滑動變阻器的滑動頭從b點(diǎn)向左移動到某點(diǎn)的過程中，

兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示，則

電源電壓為

6

V。當(dāng)滑動頭在a點(diǎn)時(shí)，通電10

s，電阻

R0消耗的電能為

180

J。618013.

如圖甲所示，蒸蛋器是給通電發(fā)熱盤加熱水后，利用

盤內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣把雞蛋蒸熟的。在沒有其他用電器接入

電路的情況下，把4個(gè)雞蛋蒸熟的時(shí)間為6

min，家中電能

表（如圖乙所示）指示燈閃爍了80次，則此蒸蛋器工作時(shí)

所在電路的電流為多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

所用時(shí)間t＝6

min＝360

s，由W＝UIt得，蒸蛋器工作時(shí)所

在電路的電流：

14.

飛船發(fā)射前，通常要檢驗(yàn)艙體的氣密性。小明設(shè)計(jì)的

檢測電路如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電阻R0的

阻值為50

Ω，壓力傳感器R的阻值隨環(huán)境氣壓的變化規(guī)律

如圖乙所示。進(jìn)行氣密性監(jiān)測時(shí)，將壓力傳感器R置于艙

體內(nèi)，艙體置于真空室中，艙體不漏氣時(shí)，電壓表示數(shù)為

100

V，此時(shí)艙體內(nèi)氣壓為1.0×105

Pa。求：（1）艙體不漏氣時(shí)通過R0的電流。解：（1）由圖甲可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測量R0兩端的

電壓；當(dāng)艙體不漏氣時(shí)，電壓表示數(shù)為100

V，定值電阻

R0的阻值為50

Ω，通過R0的電流：

（2）由圖乙可知，當(dāng)艙體內(nèi)氣壓為1.0×