1、第十七講電能與電功率 (電功率),一、電功 1電功的概念：電流所做的功叫做電功電流做功的本質(zhì)就是將_的過程，此過程中，電流做了多少功，就要消耗多少電能 2電功的單位： 國際單位是_，常用單位是_，1 kWh_ J.,3.6106,電能轉(zhuǎn)化為其它形式能,焦耳 千瓦時,3電功的測量：_是家庭電路中測量電能的儀表 (1)讀數(shù)方法：一段時間內(nèi)電能表讀數(shù)盤上顯示的兩次數(shù)字之差,(2)電能表的相關(guān)參數(shù)： “220 V,10(20)A”表示的意思是_，,電能表,該電能表適用于220 V的電路中，允許通過的最大電流為10 A,該電能表連接的用電器的總功率不得超過_ W.,2200,“3000 r/kWh”表示

2、的意思是_ 4電功的計算： 公式1：WUIt(適用于任何電路計算電功) 公式2：WPt(適用于任何電路計算電功) 公式3：WI2Rt(適用于純電阻電路計算電功),電路中每消耗1 kWh的電能，該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),利用WPt計算電功時，若要求結(jié)果用kWh為單位，則在計算過程中，將電功率P的單位轉(zhuǎn)化成kW，將時間t的單位轉(zhuǎn)化成h.,二、電功率 1電功率的定義：_，公式表示為_電功率是描述_的物理量，國際單位是_，常用單位是_ 2電功率的計算：,公式1：P (定義公式，適用于任何電路計算電功率),單位時間內(nèi)電流所做的功,電流做功快慢,瓦特 千瓦,P,公式2：PUI(適用于任何電路計算電功率)

3、，推導(dǎo)：I_. 公式3：PI2R(適用于純電阻電路計算電功率),公式4：P (適用于純電阻電路計算電功率)，推導(dǎo)：R_. 3額定功率和實際功率： (1)額定電壓：使用電器正常工作時的電壓,(2)額定功率：用電器在額定電壓下工作時的電功率 某燈泡上標(biāo)有“220 V,40 W”，其中“220 V”表示_，“40 W”表示_ (3)實際電壓：用電器工作時兩端的真實電壓 (4)實際功率：用電器在實際電壓下工作時的電功率 實際功率的計算：,額定電壓 額定功率,用電器的工作狀態(tài)有三種可能情況： 當(dāng)U實U額時，P實P額，此時用電器正常工作； 當(dāng)U實U額時，P實P額，此時用電器不能正常工作； 當(dāng)U實U額時，P

4、實P額，此時用電器不能正常工作，有可能被燒壞,4伏安法測定小燈泡的電功率 (1)原理：_. (2)實驗器材：電源、開關(guān)、_、_、_、2.5 V小燈泡、導(dǎo)線若干 (3)實驗電路：在方框中畫出電路圖，并用筆畫線代替導(dǎo)線連接實物圖,PUI,電流表 電壓表,滑動變阻器,(4)實驗步驟： 連接如圖所示的電路,圖略,閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為小燈泡兩端的額定電壓，觀察小燈泡的發(fā)光情況，同時記下此時電流表的示數(shù) 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍左右，觀察小燈泡的發(fā)光情況，同時記下此時電流表的示數(shù) 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓，

5、觀察小燈泡的發(fā)光情況，同時記下此時電流表的示數(shù),(5)實驗記錄表格如下：(在表格中畫線處填寫相應(yīng)內(nèi)容),說明：本實驗在中考中考查的頻率較高，主要是考查電路的連接、電表量程的選擇與讀數(shù)、小燈泡電功率的計算,小燈泡兩端的電壓U/V,通過小燈泡的電流I/A,小燈泡的 電功率P/W,小燈泡的亮度,三、電熱 1探究電熱與電阻的關(guān)系： (1)當(dāng)通過導(dǎo)體的電流一定時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻_ (2)當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻_ 說明：在探究結(jié)論(1)時，將兩個大小不同的電阻組成_電路，以控制電路中的_和,成正比,成反比,串聯(lián) 電流,_相等；在探究結(jié)論(2)時，將兩個大小不同的

6、電阻組成_電路，以控制電路_和_相等 2焦耳定律的數(shù)學(xué)表達式：_ (1)焦耳定律是通過實驗總結(jié)出來的，用來計算電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量，即電熱(Q) (2)當(dāng)電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(即純電阻電路)時，QW，也可以用WUIt或Wt來計算電熱,通電時間,并聯(lián),兩端的電壓 通電時間,QI2Rt,(3)電熱的應(yīng)用與控制：利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備叫做電熱器，如電爐、電暖氣、電水壺等由于導(dǎo)體通電時都會發(fā)熱，所以許多用電器為了避免溫度過高，都會考慮散熱問題，如電視機外殼上的散熱孔、電腦主機內(nèi)的小風(fēng)扇等,一、理解電功的實質(zhì)，會用電能表測量電功，會用公式計算電功 二、電功率的計算，能區(qū)分額定功率和

7、實際功率,（2010梅州）小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片，如圖所示，他仔細(xì)觀察照片后，得到下列四個結(jié)論，你認(rèn)為正確的是（ ） A.電能表的額定功率為2500W B.電能表的標(biāo)定電流為5A C.拍照片時，小明家已消耗的電能9316 kWh D.拍照片時，小明家已消耗的電能為931.6 J,解析：電能表的額定功率P=UI=220 V5 A=1100W； “5（10）A”是指這個電能表的標(biāo)定電流為5A，在短時間內(nèi)最大電流不超過10A；讀電能表時要注意最后一位是小數(shù)，其讀數(shù)為931.6 kWh.已消耗的電能W=931.6 KWh3106J=2.8109J. 答案：B,你知道什么是3G通信嗎？3G的全

8、稱是3rd Generation，中文含義就是第三代數(shù)字通信第三代數(shù)字通信與前兩代的主要區(qū)別在于：傳輸聲音和數(shù)據(jù)在速度上的提升，它能處理圖象、音樂、視頻等多種媒體形式以下是某3G手機LGKT878的主要參數(shù)：,該手機通話5 min，消耗的電能是_ J.,解析：解決圖表參數(shù)類型題時，一定要認(rèn)真審題，了解題目的要求，從而從圖表中提取有效的數(shù)據(jù)本題要求計算手機通話5 min消耗的電能，根據(jù)WUIt可知，應(yīng)從圖表中找出對應(yīng)的電壓值U3.7 V，工作時的電流值I400 mA0.4 A，代入公式即可求得WUIt3.7 V0.4 A300 s444 J. 答案：444,下列說法正確的是() A額定功率大的電

9、熱器，通電后一定比額定功率小的電熱器放出的熱量多 B額定功率大的燈泡，通電后一定比額定功率小的燈泡亮 C額定功率相同的兩個燈泡，電阻相等 D額定電壓相同的兩個燈泡，額定功率大的電阻較小,解析：本題考查對電功率相關(guān)概念的理解用電器通電后，電流所做的功的大小可用WPt來計算，可見電流所做的功與電功率及通電的時間兩個因素有關(guān)，故A錯，且用電器通電時也不一定正常工作；燈泡的亮度決定于燈泡的實際功率而不是額定功率，額定功率大的燈泡若在較低的實際電壓下工作時，它的實際功率會很小，亮度也很小，故B錯；由公式R 可知，額定功率相同時，燈泡的額定電壓不同，燈泡的電阻也不同，故C錯 答案：D,如圖所示，電源電壓保

10、持不變，閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片向上滑動時，觀察到的現(xiàn)象是(),A燈泡變暗，電壓表示數(shù)變大 B燈泡變亮，電壓表示數(shù)不變 C電路消耗的總功率變小，電壓表示數(shù)不變 D電路消耗的總功率變大，電壓表示數(shù)變大,解析：解決動態(tài)電路的分析題時，先要明確電路的結(jié)構(gòu)及各電表的功能，由電阻的變化入手，靈活運用相關(guān)公式判斷各物理量的變化本題中燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量總電壓，因此電壓表的示數(shù)保持不變，可以排除A、D選項，當(dāng)滑片向上移動時，接入電路中的電阻變大，電路中的電流會減小，故燈泡會變暗，且由公式P 可知，U不變，R增大時，總功率P會減小，所以選C. 答案：C,如圖所示是某同學(xué)家庭電路中的電能表,(1

11、)若照明燈泡的規(guī)格為“220 V,60 W”，兩孔插座接一臺“220 V,100 W”的電視機，三孔插座接一臺“220 V,280 W”的電飯煲，當(dāng)它們?nèi)空９ぷ鲿r，通過電能表的電流是多大？,(2)如果某一天電燈和電視機都使用了5 h，電飯煲使用了1 h，這一天它們消耗的電能是多少千瓦時？,(3)如果該同學(xué)家中添置了一臺銘牌標(biāo)示為“220 V,600 W”的電熱水器，他想測試一下標(biāo)示的功率與實際使用時的功率是否相符，他讓這臺電熱水器單獨工作，用手表計時，結(jié)果10 min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn)請計算說明電熱水器的實際功率是多大,解析：電能表是電學(xué)中的重要儀表之一，它除用來測量電功外，還有一個

12、較為廣泛的用途就是測量用電器的功率值，本題就是其中的一例,(1) 先求出三個用電器正常工作時的總功率P總P1P2P360 W100 W280 W440 W.,(2)分別由WPt求出各用電器工作時消耗的電能，再相加求總電能，注意時間和功率單位要統(tǒng)一,(2)W燈P燈t燈0.06 kW5 h0.3 kWh. W機P機t機0.1 kW5 h0.5 kWh. W飯P飯t飯0.28 kW1 h0.28 kWh. W總W燈W機W飯0.3 kWh0.5 kWh0.28 kWh1.08 kWh,說明：利用電能表測量用電器的電功率，通常采用了下列步驟： (1)先讓被測用電器在家庭電路中單獨工作 (2)觀察電能表的

13、轉(zhuǎn)盤，記下它每千瓦時的轉(zhuǎn)數(shù)N. (3)用秒表或手表記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一定圈數(shù)(盤的邊緣有個紅點)n時所用的時間t(s),針對訓(xùn)練,1寫出下列現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化過程 (1)電飯煲煮飯時發(fā)熱：_. (2)電動機通電后轉(zhuǎn)動：_.,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電能轉(zhuǎn)化為機械能,(3)電池充電：_. (4)日光燈發(fā)光時：_.,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,電能轉(zhuǎn)化為光能,2小明在看電工抄電表時，注意到自家的電能表如下圖所示，表明這個電能表最多能接入用電器的總功率為_W除此之外，你還能從圖中得到哪些信息？請寫出其中的一條：_.他發(fā)現(xiàn)電工本記錄了上個月的抄表數(shù)是2 100.5 kWh，若按0.8元/(kWh)計費，則小明家這個月要交_

14、元電費,2 200,該電能表允許通過的最大電流是10 A,64,3有一個燈絲電阻是12 的小燈泡，正常發(fā)光時通過0.5 A電流若將它接在9 V的電源上，為使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)_聯(lián)一個_的電阻，此時該電阻消耗的功率是_W.,串 6,1.5,4以下用電器正常工作時，電功率大約是1 kW的是() A微波爐B電冰箱 C電風(fēng)扇 D電視機,A,5關(guān)于電功，下列說法正確的是() A用電器通電時間越長，電流做的功一定越多 B通過用電器的電流越大，電流做的功一定越多 C用電器消耗的電能越大，電流做的功一定越多 D用電器兩端的電壓越大，電流做的功一定越多,C,6如圖所示，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡甲比燈泡乙亮在該電路中，

15、關(guān)于電流、電壓、電阻和消耗的電功率大小的判斷，正確的是(),AI甲I乙 BU甲U乙 CR甲R乙 DP甲P乙,A,7將兩個標(biāo)有“220 V,100 W”字樣的燈泡串聯(lián)后接在220 V電路中使用時，消耗的總電功率為() A200 W B100 W C50 W D25 W,C,8小麗做“測量小燈泡電功率”的實驗，如圖甲所示是實驗所用到的器材 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將下列還沒有連接的器材按實驗需要連接完整,答案：如圖所示,(2)完成電路連接并閉合開關(guān)后，小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓(3 V)出現(xiàn)故障的可能原因是_(填字母代號) A燈泡短路 B小燈泡斷路 C電壓表短路 D電

16、流表斷路,B,(3)排除電路故障后，小燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)是2.5 V，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡的電功率是_W.,0.75,9某用戶有5盞“220 V,100 W”的電燈，在夏季每天每盞少用1 h，那么每月(按30天計)可節(jié)約多少度電？,答案：15,10.在如圖所示的電路中，電源電壓保持15 V不變，滑動變阻器R2上標(biāo)有“20 ，2 A”字樣閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.2 A，電壓表的示數(shù)為2 V求： (1)滑動變阻器R2接入電路中的阻值 (2)電阻R1消耗的電功率,答案：(1)10 (2)2.6 W,鞏固訓(xùn)練,1.用毛皮輕輕摩擦氣球時，電子從毛皮轉(zhuǎn)移到了氣球上，使氣球帶_

17、(填“正電”或“負(fù)電”)接著，帶電的氣球接觸熒光燈管任意一端的觸點時，燈管即刻被點亮(如圖所示)，只是發(fā)光不到1 s，且燈光暗淡，這說明靜電使熒光燈發(fā)光的功率_(填“很小”或“較大”),負(fù)電,很小,2甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（ ） A.兩燈均正常發(fā)光時，乙燈消耗的電能較多 B.兩燈均正常發(fā)光時，甲燈的電阻小于乙燈的最阻 C.兩燈串聯(lián)在220伏的電路中，甲燈比乙燈亮. D.將乙燈接入110伏電路中，它的實際功率為50瓦,C,3有一個標(biāo)有“6 V,3 W”的小燈泡和一個標(biāo)有“100 ， 1 A”的滑動變阻器，小明同學(xué)將它們并聯(lián)后直接接到恒定電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光

18、，其兩端的電壓是_V，此時整個電路允許消耗的功率是_W.,6,9,4為了紀(jì)念物理學(xué)中有杰出貢獻的科學(xué)家，有時會用他們的名字作為物理量的單位，其名字被用來作“電功率”單位的是() A歐姆B安培 C瓦特 D焦耳,C,5在一間普通教室里，當(dāng)全部電燈發(fā)光時，總電功率約為() A2 000 W B200 W C2104 W D2105 W,B,6當(dāng)溫度降低到很低時，某些金屬的電阻會突然消失，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象假如所有導(dǎo)體都沒有了電阻，當(dāng)用電器通電時，下列說法正確的是() A白熾燈仍能發(fā)光 B電動機仍能轉(zhuǎn)動 C電飯煲仍能煮飯 D電熨斗仍能熨衣服,B,7.如圖所示為一環(huán)境溫度監(jiān)控電路，R1為定值電阻，R2

19、為用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻（電阻隨溫度的升高而變?。?當(dāng)環(huán)境溫度升高時，電流表的示數(shù)I和電源的功率P的變化情況分別是 ( ) A.I變大，P變大 B.I變小，P變小 C.I變小，P變大 D.I變大，P變小,A,8關(guān)于“8 V,4 W” 的燈L1和 “4 V，2 W”的燈L2，下列說法中錯誤的是() AL1的電阻大于L2的電阻 B兩燈均正常工作時，L1較亮 C兩燈串聯(lián)在12 V電源兩端時都能正常發(fā)光 D兩燈并聯(lián)時，兩端最大可加8 V電壓,D,9（2010上海）某導(dǎo)體兩端電壓6伏，通過它的電流為0.5安，10秒內(nèi)電流做功為 焦，一盞10瓦的節(jié)能燈亮度相當(dāng)于一盞100瓦的白熾燈，若它們都正常發(fā)光1

20、0小時，節(jié)能燈與白熾燈相比，可節(jié)能 千瓦時.,30,0.9,10在如下圖所示的電路中，當(dāng)S閉合時，在相同時間內(nèi)，電路中消耗的電能將(),A減小 B增大 C不變 D無法確定,B,11某同學(xué)想用一個“1.5 V,5 ”的小燈泡制作一個簡易手電筒，采用電壓為6 V的蓄電池作電源為了保證小燈泡在使用時不至于因為電壓太大而燒毀，該同學(xué)又從實驗室里找到了一捆標(biāo)有“1 /cm”的電阻線該同學(xué)應(yīng)如何利用這捆電阻線才能保證小燈泡正常發(fā)光？() A應(yīng)并聯(lián)一段20 cm長的電阻線 B應(yīng)串聯(lián)一段20 cm長的電阻線 C應(yīng)并聯(lián)一段15 cm長的電阻線 D應(yīng)串聯(lián)一段15 cm長的電阻線,D,12妮妮的新家中有一臺150

21、W的電視機，一臺300 W的洗衣機，一臺100 W的電冰箱、一臺2 200 W的柜式空調(diào)機、一臺250 W的電腦、一個800 W的電飯煲和8盞40 W的照明燈，則安裝電能表時，最合適選用的電能表是() A220 V,5 A B220 V,15 A C220 V,20 A D220 V,30 A,C,13用同種材料制成兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體，甲比乙的橫截面積大，如圖所示.將它們串聯(lián)在電路中，通電一段時間后，比較甲、乙兩導(dǎo)體升高的溫度，正確的是 ( ) A.甲導(dǎo)體的溫度升高得多 B.乙導(dǎo)體的溫度升高得多 C. 甲、乙兩導(dǎo)體升高的溫度相同 D.條件不足，無法判斷,B,14要測量小燈泡

22、的電功率，提供的器材包括：小燈泡(2.5 V,0.5 A)、電源(電壓為3 V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干. (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖(a)中的電路連接完整,答案：如圖所示,(2)要測量小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)后，正確的操作為_，最后利用公式求出額定功率 (3)某次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)如圖(b)所示，則此時小燈泡的實際功率為_W.,額定電壓(或2.5 V)，讀出此時電流表的示數(shù),調(diào)節(jié)(或移動)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于,0.51,(4)實驗要求改變小燈泡兩端的電壓進行多次測量，這樣做是為了_,測量不同電壓下小燈泡的實際功率(或觀察在不同電壓下小燈泡的發(fā)光

23、情況),15在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5 V，小燈泡額定電壓為2.5 V，電阻約為10 . (1)連接電路時開關(guān)應(yīng)_，電流表的量程應(yīng)選0_A.,斷開,0.6,(2)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整,答案：如圖所示,(4) 小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)(如圖乙所示)為_ V若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向_(填“A”或“B”)端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5 V. (5)小向同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的IU圖象根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是_W.,(3)閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于_(填“A”或“B”)端,A,2.2,B,0.5,(6)小勇同學(xué)在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是_ (寫出一種即可),小燈泡開路,16對于“電流做功與哪些因素有關(guān)”