第6節(jié)電能電能與電功1．電功的概念功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電能可以轉(zhuǎn)化成________的能，說明電流能做功。電流所做的功叫做________。電流做功的過程，實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2．測(cè)量電能的儀表——電能表電功通常用電能表來測(cè)定。把電能表接在電路中，電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。1度＝1千瓦時(shí)＝________焦，千瓦時(shí)的符號(hào)表示為kW·h。3．電能表的一些參數(shù)例如一只電能表有“220V，2(4)A，3000r/(kW·h)”的字樣，220V表示額定電壓；2A表示標(biāo)定電流，即電能表計(jì)量電能時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量，4A為最大允許電流，即在允許誤差范圍內(nèi)長(zhǎng)期工作的最大電流；3000r/(kW·h)表示每消耗1千瓦時(shí)的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000r。電器的電功率1．定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，叫做電功率。公式P＝________。P—電功率，W—電功，t—時(shí)間。說明①電功率是表示電流做功快慢的物理量。電功率大的用電器只能說明該用電器消耗電能快和電流做功快，并不表示電流做功的多少。②電功率可以反映電器通過電流時(shí)產(chǎn)生的效果。如燈泡的電功率大，說明單位時(shí)間內(nèi)電流通過燈泡做的功多，也就是說單位時(shí)間內(nèi)，燈泡消耗的電能多，那么燈泡的亮度大。2．電功率的單位在國際單位制中，電功率的單位是________________，簡(jiǎn)稱瓦(W)，比瓦特大的常用單位有千瓦(kW)，它們之間的換算關(guān)系是：1kW＝1000W。根據(jù)P＝eq\f(W,t)有：1W＝eq\f(1J,1s)和1kW＝eq\f(1kW·h,1h)。3．額定功率定義：額定功率是用電器在________下消耗的電功率。說明①額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓。②燈泡和其他用電器都有額定電壓和額定功率。用電器上標(biāo)有的電功率是指該用電器的額定功率。③用電器實(shí)際工作時(shí)，消耗的電功率不一定等于額定功率。例1(涼山中考)某同學(xué)家中有一個(gè)電磁爐，上面標(biāo)有“220V2000W”的字樣，下面關(guān)于這個(gè)電磁爐的說法中正確的是()A．使用這個(gè)電磁爐時(shí)應(yīng)連接額定電流為10A的保險(xiǎn)絲B．這個(gè)電磁爐在正常工作時(shí)的電阻為484ΩC．這個(gè)電磁爐工作時(shí)的電功率是2000WD．這個(gè)電磁爐正常工作0.5h消耗電能為1.8×106J例2(無錫中考)小明家的電子式電能表表盤上標(biāo)有“3200imp/(kW·h)”字樣。11月底的示數(shù)為，12月底的示數(shù)為，則他家12月份消耗的電能是__________kW·h。為測(cè)電暖器實(shí)際消耗的功率，小明將標(biāo)有“220V1000W”字樣的電暖器單獨(dú)接入自家電路中，觀察電能表上的指示燈在1min內(nèi)閃爍48次，則電暖器消耗的實(shí)際功率是__________W。電功率和電功的計(jì)算電功率的計(jì)算公式P＝________和電功的計(jì)算公式W＝UIt。1．電功率的計(jì)算用電器消耗的電功率等于通過這個(gè)用電器的電流與這個(gè)用電器兩端電壓的乘積，即P＝UI。根據(jù)這個(gè)公式，電功率的單位瓦特也可表示為1W＝1V·A。根據(jù)歐姆定律：I＝eq\f(U,R)得到電功率的推導(dǎo)公式：P＝I2R或P＝eq\f(U2,R)。2．電功的計(jì)算由P＝eq\f(W,t)和P＝UI得電功的計(jì)算式W＝UIt。根據(jù)公式，單位焦耳也可表示為1J＝1V·A·s。根據(jù)W＝Pt另有：1kW·h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J。根據(jù)歐姆定律，電功率計(jì)算公式可以推導(dǎo)為：W＝I2Rt或W＝eq\f(U2,R)t。例3甲、乙兩燈分別標(biāo)有“6V3W”和“6V6W”字樣，先將兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，甲燈的功率為P1；再將兩燈并聯(lián)后接在同一電壓下，乙燈的功率為P2。兩次燈泡均安全，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，則P1∶P2為()A．9∶2B．2∶9C．4∶9D．1∶9例4如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器(其最大阻值為40Ω)。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中，R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖像信息。則下列判斷正確的是()①電路中最小電流0.4A；②R0的阻值是20Ω；③電源電壓10V；④R0消耗的最大電功率10W。A．①②B．③④C．①③D．②④常用電熱器1．電流的熱效應(yīng)：當(dāng)電流通過各種導(dǎo)體時(shí)，會(huì)使導(dǎo)體的溫度升高，這種現(xiàn)象叫做電流的________。2．電熱器工作原理：利用______________來工作。(1)電熱器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況：電能轉(zhuǎn)化為________。(2)電熱器中主要的元件是發(fā)熱體，它是由電阻率________、熔點(diǎn)________的電阻絲繞在絕緣體上制成的。(3)常見的電熱器：電爐絲、電熨斗、電熱毯、電熱壺、電飯煲和電烙鐵等。3．焦耳定律(1)焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的______________________，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。(2)計(jì)算公式：Q＝________。公式中電流I的單位要用安培，電阻R的單位要用歐姆，通電時(shí)間t的單位要用秒，這樣熱量Q的單位就是焦耳。說明①在使用Q＝I2Rt計(jì)算時(shí)，單位一定要統(tǒng)一。②eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電功全部轉(zhuǎn)化為電熱：Q＝W＝I2Rt＝UIt,＝U2t/R＝Pt（適用純電阻電路）,電功全部或部分轉(zhuǎn)化為電熱：Q＝I2Rt（適,用任何電路）))例5如圖所示是探究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置，除了燈絲電阻R甲＞R乙外，其余條件均相同。開關(guān)閉合，電路接通一段時(shí)間后，下列對(duì)甲、乙兩瓶的對(duì)比分析和判斷正確的是()A．因?yàn)橥ㄟ^兩電阻絲的電流相等，所以兩瓶的溫度計(jì)示數(shù)變化一樣快B．因?yàn)橐移侩娮杞z的電阻小，流過的電流大，所以乙瓶的溫度計(jì)示數(shù)變化快C．兩瓶中都裝煤油，因?yàn)槊河偷谋葻崛荽?，?shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯D．因?yàn)榧灼恐须娮杞z產(chǎn)生的熱量多，所以甲瓶的溫度計(jì)示數(shù)變化快電能的轉(zhuǎn)化例6(黑龍江中考)將規(guī)格都是“220V100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列說法正確的是()A．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量一樣多B．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多C．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多D．電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多燈的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系例7(無錫中考)如圖所示，將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)甲燈發(fā)光，乙燈不發(fā)光，則乙燈不發(fā)光的原因可能是()A．乙燈燈絲斷了B．乙燈的實(shí)際功率小C．相同時(shí)間內(nèi)，乙燈消耗的電能遠(yuǎn)大于甲燈消耗的電能D．通過乙燈的電流小于甲燈的電流電路的動(dòng)態(tài)分析例8有三個(gè)電阻恒定不變的燈泡，規(guī)格分別是L1“6V6W”、L2“4V8W”、L3“6V3W”。小科用如圖所示的電路探究燈泡發(fā)光情況。電路中電源電壓12V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“10Ω2A”，M、N為接線柱。當(dāng)小科將L1接入M、N，調(diào)節(jié)滑片P位置，使L1正常發(fā)光。然后，小科將L1拆下，依次將L2、L3接入M、N，小科所有實(shí)驗(yàn)操作無誤，則下列分析正確的是()A．P位于滑動(dòng)變阻器最右端時(shí)，L2的功率為3.6WB．L1正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)為0.5AC．接L2后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片，電路都是安全的D．接L3后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片，L3都不能正常發(fā)光例9(廈門中考)小明要測(cè)量小燈泡的電功率，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的器材及其規(guī)格是：蓄電池(電壓6V)、電流表(0～0.6A、0～3A)、電壓表(0～3V、0～15V)、滑動(dòng)變阻器(10Ω、1.5A)、滑動(dòng)變阻器(60Ω、1A)、小燈泡(額定電壓2.5V)、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)小明正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。他認(rèn)真觀察兩電表示數(shù)后，推斷故障是小燈泡接觸不良或燈絲斷了。如果小明的推斷是合理的，則他觀察到電流表的示數(shù)是________A，電壓表的示數(shù)是________V。(3)如圖是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的小燈泡的I－U圖像，由圖像可知小燈泡的額定功率是________W。(4)小明在實(shí)驗(yàn)中選用了最大阻值是________Ω的滑動(dòng)變阻器。1．某電飯鍋內(nèi)有R0＝44Ω、R＝2156Ω的兩根電熱絲，它的工作簡(jiǎn)化電路如圖所示，當(dāng)S置于“2”檔時(shí)，下列分析正確的是()A．R0和R并聯(lián)B．處于加熱狀態(tài)，加熱功率為1100WC．處于保溫狀態(tài)，保溫功率為22WD．整個(gè)電路10min產(chǎn)生的熱量為1.32×104J第1題圖第2題圖2．某建筑工地需要架設(shè)臨時(shí)供電線路，實(shí)現(xiàn)照明和電加熱功能。其簡(jiǎn)化電路如圖所示，供電處電壓U不變，從供電處到工地用長(zhǎng)導(dǎo)線(有電阻)連接。閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，加熱器和照明燈同時(shí)工作。斷開S2后與斷開S2前相比較，下列說法正確的是()A．照明燈亮度不變B．照明燈亮度變?nèi)魿．單位時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)導(dǎo)線上消耗的電能減少D．單位時(shí)間內(nèi)整個(gè)供電線路消耗的電能不變3．如圖所示，是額定電壓為220V的電吹風(fēng)電路，電熱絲R用來發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)送風(fēng)，電動(dòng)機(jī)額定功率為120W，電熱絲的額定功率為440W。當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)，開關(guān)S應(yīng)撥至________位置，電熱絲R的阻值應(yīng)為________Ω。第3題圖4．(山西中考)幾千年來中國的廚藝最講究的就是“火候”二字?，F(xiàn)在市面上流行如圖1所示的新型電飯鍋，采用了“聰明火”技術(shù)，電腦智能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的口感和營(yíng)養(yǎng)，其簡(jiǎn)化電路如圖2甲所示。R1和R2均為電熱絲，S是自動(dòng)控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中，用電飯鍋的“聰明火”煮米飯，電飯鍋工作時(shí)的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖2乙所示。第4題圖(1)求電熱絲R2的阻值(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。(2)這個(gè)電飯鍋在0～15min把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃，求電飯鍋在這段時(shí)間內(nèi)加熱的效率[c米飯＝4.2×103J/(kg·℃)]。

參考答案【要點(diǎn)詳解】知識(shí)點(diǎn)1：其他形式電功3.6×106知識(shí)點(diǎn)2：eq\f(W,t)瓦特額定電壓例1A例2108900知識(shí)點(diǎn)3：UI例3B例4B知識(shí)點(diǎn)4：熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)內(nèi)能大高二次方成正比I2Rt例5D【易錯(cuò)點(diǎn)撥】例6D例7B例8D【綜合應(yīng)用】例9(1)如圖(2)06(3)0.625(4)60【鞏固提升】1.B2.C3.AB1104.(1)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，R1短路，R2單獨(dú)工作，電路中電阻最小處于加熱狀態(tài)，由圖乙可知此時(shí)的電流為I＝3A，由I＝eq\f(U,R)得：R2＝eq\f