第十八章電功率第一節電能電功電功率教學目標：(1)了解電能和我們生活的關系，知道電能的單位（2）會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費，有節約用電的意識（3）能利用電功公式進行相關計算知道電能及其單位以及電能表的作用、讀數方法（4）理解電功率物理意義，知道電功率的定義、定義式、單位教學重點：（1）從電能的各種來源來學習電能（2）理解電功率的物理意義，定義。電能的計算教學難點：電能表的使用，對電能的理解理解電功率的物理意義知識點一：電能一、電能1、電能的來源：將自然界中的其他形式能轉化為電能。例如：發電機：機械能轉化為電能干電池：化學能轉化為電能太陽能電池：太陽能轉化為電能2、電能的利用：將電能轉化為其他形式能例如：電飯煲：電能轉化為熱能電動機：電能轉化為動能電燈：電能轉化為光能說明：(1)電能轉化成其他形式能的過程是電流做功的過程，有多少電能發生了轉化就說明電流做了多少功，因此電能又叫電功（即電流通過某段電路所做的功）。(2)從能的轉化角度區分電源和用電器：電源供電的過程是將其他形式能轉化為電能的過程，用電器工作的過程是將電能轉化為其他形式能的過程。二、電能的計算1、單位：國際單位：焦耳，簡稱焦，符號是J;常用單位：千瓦時，也稱度，符號是KW·h換算：1KW·h=1度=3.6×106J2、測量工具：電能表（電度表）（1）作用：測量用電器在一段時間內消耗的電能（某一段時間內所做電功）。（2）結構：如圖所示。用電時上面的數字以千瓦時為單位來顯示已經用去的電能，中間的鋁盤在測量用電器消耗電能時轉動，數字盤上一共有五位數字，但最后一位是小數點后的數字。（3）讀數方法：電能表的計數器上前后兩次的讀數之差，就是這段時間內用電器消耗的電能。例如：家中電能表月初讀數是：3246.8kW·h，月底的讀數是3268.8kW·h,這個月家里用電就是22kW·h（4）重要參數：①.220V—表示這個電能表應該在220V的電路中使用。②.10（20）—A表示這個電能表的標定電流是10A，額定最大電流是20A。③.50Hz—表示這個電能表在50Hz的交流電路中使用。④.3000revs/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，電表上的鋁盤轉過3000轉。（5）用電器消耗電能的計算方法：方法一：觀察電能表上前后兩次的示數，它們的差就是所要求的電能值。方法二：測量一段時間內電能表上轉盤的轉數，再計算消耗的電能。此方法的關鍵是要明確銘牌上數據的含義，求出電能表轉1轉是消耗的電能值。例：“3000r/kW·h”的含義是每消耗1千瓦時的電標牌轉過3000轉，故轉一圈消耗的電能是：種類：IC卡電能表和新式電能表例題講解：例1、現代生活離不開電，因為電能可以極為方便地轉化成其他形式的能量。觀察場里的用電器，按照下列要求各填一種用電器的名稱。（1）電能轉化成聲能、光能的用電器（2）電能轉化成熱能的用電器（3）電能轉化成機械能的用電器解析：電能轉化成聲能、光能的過程，對應的家用電器的特征是發聲、發光，電視機、電腦等符合這種特點；電能轉化為熱能的過程，對應的家用電器的特征是發熱，電熱毯、電爐、電熱水器等符合這種特點；電能轉化成機械能的過程，對應的家用電器的特征是轉動或運動，洗衣機、電風扇等符合這種特點。答案：（１）電視機；（２）電熱毯；（３）洗衣機。例2、下列各單位中，不是電能單位的是（）A、kW?hB、JC、J/SD、VAS解析：A項kW?h是電功常用單位，生活中又叫度；B項J是電功主單位；C項J/S是電功率的主單位，能W來表示；D項根據W=UIt可知，電壓、電流、時間三者單位的乘積也是電功的單位，即VAs是電功單位．1題圖答案：C1題圖跟蹤練習：1、如圖所示是一種電能表，對其中的重要參數，下列說法錯誤的（）A.“220V”是說明這個電能表應該在220V的電路中使用B.“50HZ”是說明這個電能表應在50HZ的交流電的電路中使用 C.“3000R/KWh”是說：接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的轉盤轉過3000轉D.“10（20）A”是說明這個電能表正常使用時允許通過的電流為10A或20A。2182722182721823則小葉家8月份消耗的電能是KW·h，應付電費.（0.5元/度）3、小云從實驗室找到四只電能表，其規格如圖所示.她將四只相同的白熾燈分別與四只電能表相連并接入照明電路，則電能表轉盤轉得最快的是（）3題圖3題圖220V5A50Hz1200r/(kW·h)220V2A50Hz1800r/(kW·h)220V5A50Hz2500r/(kW·h)220V2A50Hz3600r/(kW·h)ABCD4、一只家用電能表內標著700R/KW·h，這表示每消耗1KW電能，電能表的表盤轉700轉，現在教室里只接了一只燈泡，測出表盤10min內轉了14圈，根據這些數據算出燈泡在這段時間內消耗的電能是KW·h合J．若當地的電費單價是1.00元/度，則這盞燈泡這段時間用電，需要話元民幣。答案：1、解：“220V”表示這個電能表應該在220V的電路中使用，A項正確；“10（20）A”表示這個電能表的標定電流是10A，額定最大電流是20A，D項錯誤；“50Hz”表示這個電能表在50Hz的交流電路中使用，B項正確；“3000revs/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，電表上的鋁盤轉過3000轉，C項正確。答案：D2、解：本題考查電能表的讀數，即兩次示數查就是所消耗的電能，注意表盤最后一位為小數后的數字。應付電費等于所消耗的電能與每度電的錢數。答案：40，20元。3、解：由題可知：A項中1200r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能，轉盤轉1200轉；B項中1800r/(kWh)表示每消耗1KW·h的電能，轉盤轉1800轉；C項中2500r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能轉盤轉2500轉；D項中3600r/(kW·h)表示每消耗1KW·h的電能，轉盤轉3600轉.答案：D4、解：本題考查的是電能的計算。10min內這種用電器轉動10轉消耗電能的計算方法：1KW·h：700轉=W：10，W=10÷700×1KW·h=10÷700×3.6×106J=5.14×104J，答案：0.027.2×1040.02。知識點二：電功率（P）1、物理意義：表示用電器消耗電能快慢的物理量或電流做功快慢的物理量。2、定義：用電器在1秒內所消耗的電能。 3、公式：P=4、單位：國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號是W。常用單位：千瓦（KW）換算：1KW=103W第一組第一組電能時間第二組千瓦時（KW·h）秒（S）焦耳（J）小時（h）千瓦（KW）瓦特（W）電功率6、千瓦時的來歷根據P=可推出W=Pt，如上表所示當電功率的單位是千瓦（KW），時間的單位是小時（h），此時電能的單位是千瓦時（KW·h）。即千瓦時（KW·h）是電能的單位，千瓦（KW）是電功率的單位，1千瓦時（KW·h）表示電功率為1千瓦（KW）的用電器工作1小時（h）所消耗的電能。例題講解：例1、下列說法正確的是（）A．用電器的電功率越大，消耗的電能越多B．消耗電能的時間越短，用電器的電功率越大C．用電器消耗電能越慢，用電器的電功率越小D．以上說法都不正確解析：理解電功率的物理意義。由P=可知，電功率P與W和t兩個因素有關，分析P與W的關系時，要有t一定的條件，分析P與t的關系時，要有W一定的條件，故A、B是錯誤的。電功率的物理意義表示消耗電能的快慢，電功率大的用電器消耗電能快，電功率小的用電器消耗電能慢，所以C正確。答案：C。總結歸納：電功率是表示電流做功快慢的物理量，與做功多少無關，比較電功率的大小可以采用兩種方法（1）時間相同比做功的多少。（2）做相同的功，比較所用的時間。例總結歸納：電功率是表示電流做功快慢的物理量，與做功多少無關，比較電功率的大小可以采用兩種方法（1）時間相同比做功的多少。（2）做相同的功，比較所用的時間。A．空調B.臺燈C.洗衣機D.電風扇解析：要判斷功率的大小，首先要知道各家用電器的功率，要從家用電器中逐一進行比較排查，從而選出符合題意的電器．A項空調的功率，約1000W，正確．B項臺燈的功率約40W，不正確．C項洗衣機的功率約500W，不正確．D項電風扇的功率約100W，不正確．答案：A．跟蹤練習：一盞標著“PZ220V40W”的電燈，工作30分鐘消耗電能；1kW?h的電能可使該燈工作h．2、小明家需要購買一個電水壺，商店里有2000W的和1000W的兩種規格電水壺．奶奶認為1000W的好，因為功率小省電；小明認為2000W的好，因為功率大燒得快省電．到底誰對誰錯呢？請你來幫他們判斷和解釋一下．你的判斷是（填“奶奶對”或“小明對”）．你的理由是.3、如圖所示，R1的阻值是2Ω，兩端的電壓是3V，R2的阻值是4Ω，電源電壓為18V，則2s內在R3上所消耗的電能是多少？答案：1、解析：計算消耗的電能利用W=Pt計算，計算工作時間利用t=W/P計算，注意統一單位。解法一：W=Pt=40W×10-3KW×（30/60）h=0.02kW·h,t1=w1/p=1kW·h/0.04kW=25h.解法二:W=Pt=40W×30×60s=72000J,t2=w2/p=3.6×106J/40W=9×104s2、解析：電水壺燒開水后，水吸收的熱量相同，電水壺的功率越大，水達到沸騰的時間越短，散失掉的熱量越少，消耗的電能越少，越省電．答案：小明對；時間越短，消耗的電能越少，越省電．3、解析：這是一道綜合運用串聯電路特點和歐姆定律來計算電功的問題。對于純電阻器件而言，只要想辦法求出該器件的電流、電壓、電阻三個電學基本量的任意兩個量和時間即可求出電功。在這一思想指導下，計算R3在2s內所消耗的電能：方法一是求R3的電壓U3和電流I3；方法二是求U3和R3；方法三可先求I3和R3。答案：27J。總結歸納：總結歸納：在計算過程中要充分利用串聯電路的特性、公式，注意歐姆定律在適用時各物理量應滿足同一性原則。解決此類問題的方法是先弄清電路的連接方式，在運用相應的串、并聯電路特性和歐姆定律去分頭尋找研究對象的三個基本量中的任意兩個。課后作業：1、5kw.h=_________J10.8×106J=______kw·h2、（2014?廣安）一天，小紅看她家電能表的表盤如圖所示，此時電能表的讀數是kW?h；該電能表的表盤每轉300轉，說明小紅家的用電器消耗了kW?h的電能．3、下列電器設備中，做功時依靠電能轉變為熱能的是：（）A、電動機B、電飯鍋C、電風扇D、電視機4、（2011年北京市）如圖甲所示，電能表的示數為kW·h。5、下列不是電功率單位的是（）A、J/SB、kWC、V?AD、kWh6、（2011?揚州）下列家用電器中，正常工作一小時耗電接近1.2kW?h的是（）A、空調B、電冰箱C、電視機D、臺燈7、電功率大的用電器（）A、消耗的電能一定多B、通過的電流一定大C、兩端的電壓一定大D、電流做功一定快8、（2011?湛江）小鵬同學家的電能表如圖所示，則小鵬家已消耗的電能為kW?h，轉盤已轉過轉；他發現家里只使用一只電水壺（其它用電器都關閉）時，觀察到電能表轉盤3分鐘轉過100轉，電水壺工作時的電功率為W．（2題圖）（4題圖）（8題圖）（11題圖）9、（2011重慶）小明家中的電能表如圖所示，從表盤信息可知，小明家接入的用電（2題圖）（4題圖）（8題圖）（11題圖）器總功率不能超過W．當家里只有微波爐工作時，電能表在1min內轉60轉，則微波爐消耗的電能為J．10、電能表是測量用電器消耗電能的儀表，小華想驗證他家電能表表盤上標注的每千瓦時的轉數是否準確，于是，他將標有“220V3A”的用電器單獨接入電路中，當該用電器正常工作5min后，電能表的轉盤正好轉了110r則該電能表每千瓦時的實際轉數應是（）A．2400rB.2000rC.1500rD.1200r11、以下四種用電器，其中有一種用電器工作時能量轉化主要形式與其它用電器不同的是（）A.電熨斗B.電吹風C.電飯鍋D.電水壺電壓220V電流規格10（20）A電流頻率50Hz每千瓦時的轉數3000revs/（kW?h）12．（2014?泰安）為測量某電熱杯的電功率，小明同學把家中其余用電器均從電源上斷開，只將該電熱杯接入電路，觀察電能表，發現在1min內電能表轉盤轉動15圈．電能表的部分技術參數如表，該電熱杯的電功率是（） A、300W B． 30WC．150W D．200W13、家用的手電筒，用干電池做電源，正常發光時電流為0.32A，小燈泡的電功率接近于（）A.1WB.10WC.0.1KWD.1KW14、小剛利用電能表測量某家用電器的電功率，當電路中只有這個用電器工作時，測得15min內消耗電能為0.3kWh,,則這個家用電器可能是（）A、空調B、電冰箱C、電視機D、白熾燈15、電能表的表盤如圖所示，關于電能表下列說法正確的是（）A、“50Hz”是說這個電能表在50赫的交流電路中使用B、“10（20）A”是說這個電能表的標定電流是20安C、“10（20）A”是說這個電能表的額定最大電流是10安D、“600revs/（kw?h）”是表示電能表上的轉盤轉過1轉消耗的電能是600千瓦時（2011?重慶）小明家中的電能表如圖所示，從表盤信息可知，小明家接入的用電器總功率不能超過W．當家里只有微波爐工作時，電能表在1min內轉60轉，則微波爐消耗的電能為J．17題圖18題圖17題圖18題圖kw.h220V50H10（20）A600revs/kW·h03145kw.h220V50H10A3600revs/kW·h3536817、2006年3月1日，我國開始實施彩電能效新標準，規定待機功率高于9W的彩電不能進入市場銷售，小明想了解家中的彩電是否符合能效新標準，他將100W的燈泡單獨接入電路中，觀察電能表1min轉了5轉，再讓這臺彩電單獨接入電路并處于待機狀態，電能表5min轉了2轉，由此判斷該彩電的待機功率為W，若每天待機按20h計算，小明家每月（按30天計），因彩電待機消耗的電能為KWh18、妮妮家中有150W的電視機一臺，300W的洗衣機一臺，100W的電冰箱一臺，2200W的柜式空調一臺，250W的電腦一臺，800W的電飯鍋一只，40W的照明燈8盞，則