1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除电能 电功率知识导航一、电功1定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。 2实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。图1220V10A 50Hz1800R/kWh2 6 3 5 64计算公式:WUItPt(适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:WI2Rt串联电路中常用公式:WI2Rt 。W
2、1W2W3WnR1R2R3Rn 并联电路中常用公式:W U2t/R W1W2 R2R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功常用公式WW1W2Wn 5单位:国际单位是焦耳(J)常用单位:度(kWh) 1度1千瓦时1 kWh3.6106J6测量电功:电能表:是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能(某一段时间内所做电功)的仪器。如图1所示,电能表上“220V”、“10A”、“1800R/kWh”等字样,它们的含义分别表示:“220V” 表示:电能表的额定电压是220V;“10A” 表示:电能表的标定电流是10A;“1800R/kWh”表示:每消耗一度电电能表转盘转1800转。读数:A测量较
3、大电功时用刻度盘读数。最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。B测量较小电功时,用表盘转数读数。二、电功率1定义:电流单位时间内所做的功。2物理意义:表示电流做功快慢的物理量。(灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小)3电功率计算公式:PUIW/t(适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:P I2R 串联电路中常用公式:PI2R。 P1P2P3PnR1R2R3Rn 并联电路中常用公式:PU2/R P1P2R2R1无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式PP1P2Pn 4单位:国际单位 瓦特(W) 常用单位:千瓦(kW)5额定功率和实际功率: 额
4、定电压:用电器正常工作时的电压。额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额U额I额U2额/R某灯泡上标有“PZ220V25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流IP/U0.11A 灯丝阻值U2额/2936。 当U实U额时,P实P额 用电器正常工作(灯正常发光)P实 P额 U2 额U2实 当U实U额 时,P实P额 用电器不能正常工作(灯光暗淡)实际功率随电压变化而变化根据PU2/R得PRU)2n1n 21(根据PU2/R如果U 减小为原来的1/n 则P如:U实1 2U额 P实 1 4P额 当U实
5、U额 P实 P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) P实 0 用电器烧坏(灯丝烧断) 灯L1“220V 100W”, 灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同) 则:L1灯丝电阻较小,L2灯丝电阻较大。判断哪个灯较亮的口诀:“串小(功率)并大” (U额 相同) 则:两灯串联时,灯L2较亮,两灯并联时,灯L1较亮。“1度”的规定:1kW的用电器工作1 h消耗的电能。精讲精练/ t 可使用两套单位:“W、J、s”、“kW、kWh、h”图2220V10A 50Hz1800R/kWh8 8 8 8 8【例题1】某用电
6、器单独工作,电能表(3000R/kWh)在10min内转36转,则10min内电器消耗的电能是_J,功率是_W。同步练习1如图2,为一个电能表的正面照片,下列说法不正确的是 ( )A该电能表的标定电流为10A B该电能表应在220V的电压下使用C该电能表应在50Hz的交流电路中使用D接在该电能表上的用电器,每消耗2kWh的电能,电能表上的转盘转1800转【例题2】标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率 ( )A大于100 W B小于100 WC等于100 W D无法判断同步练习21一个标有“220V 40W”的灯泡接入某电路,测得通过它的电流是0.15A,则灯泡的实际功率A
7、等于40W B等于33W C小于33W D无法判断 ( )2家用的手电筒用干电池作电源,正常发光时电流为0.32A。小灯泡的电功率接近( )A1W B10W C0.1kW D1kW3将灯丝熔断的灯泡重新搭上,接在原来的电路中,继续使用,灯泡的实际功率将( )A变大 B变小 C不变 D无法判断【例题3】学校的路灯经常烧坏,更换十分不便,电工师傅用“挑担灯”解决了这个问题,即将“220V 100W”和“220V 60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路。上述两盏灯相比较,灯丝较粗的是_灯,两灯工作时,较亮的是_灯。(选填“甲”或“乙”)【例题4】某电阻两端的电压变化了2V,电流由0.4A
8、变为0.6A,则该电阻的阻值为10,该电阻的功率变化了2W。基础训练电能1小明的家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,800W的电饭煲一只,40W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适 ( )A220V 5A B220V 10A C220V 15A D220V 20A2下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kWh的是 ( )图3A空调 B电冰箱C电视机 D台灯3小鹏同学家的电能表如图3所示,则小鹏家已消耗的电能为kWh,转盘已转过转;他发现家里只使用一只电水壶(其它用电器都关闭)时,观察到电能表转盘3min转过100转,电水壶工作时的实
9、际电功率为W。电功率图44如图4所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近 ( )A0.25W B0.75WC2.25W D9.00W5小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是 ( ) A电灯的实际电压变大 B电灯的额定电压变小C电灯的实际功率变小 D电灯的额定功率变小6规格分别为“220V 40W”、“36V 40W”、“110V 40W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,其发光情况为 ( )A“220V 40W”电灯最亮 B“36V 40W”电灯最亮 C“110V 40W”电灯最亮 D三盏电灯一样亮 7下列白炽电灯正常发光时,亮度最亮的是 ( )A“PZ
10、220V 15W” B“PZ 220V 25W”C“PZ 220V 40W” D“PZ 220V 60W”8小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成 ,则他家在这段时间用电kWh,用电器消耗的实际功率是W。如果电能表标有“220V 2.5(10)A”字样,则电路中(选填“能”或“不能”)再接入一个额定功率为800W的电饭煲。9一个弧光灯的电阻是5,正常发光时的功率为500W,若想将它接入220V的电源上,仍使其正常发光。必须_联一个_的电阻。10走廊路灯并不需要太强的照度,为了节约用电,延长灯泡寿命,人们通常将两只“220V 100W” 的白炽灯串联接入220V照明电路中使用。这样使用通过灯泡
11、的电流是A(结果保留两位小数),两只灯泡的实际耗电总功率是W。11家庭电路的电压在用电高峰时段,有时会降低到198V。此时一盏“220V、100W”的灯泡工作时的实际功率将100W(选填“大于”、“等于”或“小于”)。灯泡的实际亮度会比正常发光时(选填“亮”或“暗”)些。图512小华有4V的蓄电池和规格为“3V 3W”的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图5所示的电路求:小灯泡正常发光时的电流;小灯泡正常发光1min消耗的电能;定值电阻的阻值。10图所示的电路中,电阻R1的阻值为20。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A,求:(1)电源电压;(2)电
12、阻R2的阻值;(3)电路消耗的总功率。图613通过灯泡L1与L2的电流随其电压变化的关系曲线如图6所示。求:当L2中通过的电流为0.3A时,L2消耗的电功率是多少?若L1、L2串连接在电源上,通过L2的电流为0.5A,此时L1的电阻为多大?图7220V10A50Hz600R/kWh0 3 6 2 6学力提升电能1石刚家的电能表上月的数字是 ,这个月的数字如图7所示,可知他家本月用电度,若每度电0.45元,则他家本月应支付电费元;目前他家已有40W的灯泡5颗,15W的台灯4个,70W的电视机一台,200W的洗衣机一台,200W的电冰箱一个,750W的电饭锅一个;一天他的父亲未经计算,又购回了一台
13、800W的电磨,石刚的妈妈说:不行了。而石刚说:不要紧。于是石刚为家里提出了一条合理的用电措施,你认为这条用电措施可能是。(此空的答案不唯一,只要回答合理均可给分)电功率2两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图8所示。现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,下列分析正确的是 ( )图8A甲的电阻值大于乙的电阻值 B甲的电压大于乙的电压C甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 D甲消耗的电能多于乙消耗的电能图93如图9所示是A、B两定值电阻的UI图象,由图象中信息可知 ( )A若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B两端的电压大B若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的实际功率大C若将A、B两电阻并
14、联在某电源两端,则通过A的电流大D若将A、B两电阻并联在某电源两端,则A的实际功率小4如图10所示,灯L1、L2上分别标有“6V 6W”,“6V 3W”的字样,当开关S闭合时,灯L1、L2都能发光,则甲、乙两电压图10表的示数之比是 ( )A11 B12 C32 D 235两盏白炽灯,甲标有“PZ220V 40W”,乙标有“PZ220V 25W”,比较它们的亮度,下列说法正确的是 ( )A甲一定比乙亮 B乙一定比甲亮C都正常工作时,甲比乙亮 D都正常工作时,乙比甲亮6标有“6V 3W”的甲灯和“12V 12W”的乙灯,并联接在6V的电源上(假设灯丝的电阻不变),下列说法正确的是 ( )A甲、乙
15、两灯消耗的电能之比是14 B甲、乙两灯的电阻之比是12C通过甲、乙两灯的电流之比是12 D甲、乙两灯的实际电功率之比是117将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 ( )A两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮B两只小灯泡都能正常发光C通过乙灯的电流较大 ,所以乙灯较亮D两只小灯泡的总功率小于2W8灯泡Ll标有“6V 3W”的字样,灯泡L2标有“6V 6W”的字样,将它们串联在电路中,要使每个灯泡都不损坏,这段电路两端所加最大电压为 V;灯L3标有“220V 25W”的字样,灯L4标有“220 V 60W”的字样,
16、将L3、L4两灯串联接到220V的电路中,灯_更亮些。9将标有“6V 3W”字样的甲灯和标有“9V 6W”乙灯的串联在某电源两端,只有一盏灯正常发光,另一盏灯不正常发光,则_灯正常发光,电源的电压是_V。10一盏电灯未接入电路时的灯丝电阻为55,接到220V的电源上正常发光时通过的电流为0.5A则该电灯的额定功率为W;从刚接通电源到正常发光过程中,电灯的最大功率为W。图1111如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了。12如图11所示是电阻A和B的UI图象。若将A、B串联在某一电路中,当电流为0.1A时,电源电压为V;若将A、B并联
17、在电源电压为1.5V电路中,电路消耗的总功率为W。图1213如图12所示,小灯泡L标有“8V 4W”字样。闭合开关,小灯泡正常发光,电流表的示数为2A求:小灯泡L的电阻;通过R0的电流;电阻R0消耗的电功率。左铅笔芯回形针右图1314如图13所示是小明制作的一只模拟调光灯。电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。闭合开关,回形针在铅笔芯最右端时,灯泡两端的电压为0.6V,流过灯泡的电流为0.1A。向左移动回形针,小灯泡正常发光时,流过灯泡的电流为0.3A。求:小灯泡正常发光时的电阻;回形针在最右端时,铅笔芯接入电路的电阻;小灯泡正常发光时,铅笔芯5min内消耗的电能。15如图14所示,已知电
18、源电压保持不变,滑动变阻器的阻值范围020。闭合开关,当滑片P位于A端时,电压表的示数为2V;当滑片P位于B端时,电流表的示数为0.3A。图14求当滑片P位于A端时:电流表的示数;小灯泡的电功率。考考你1斌斌家最近买了一个微波炉,他发现,当微波炉工作时,家里的电能表转得飞快,他想了想最近学过的物理知识,明白了其中的道理 ( )A微波炉消耗的电能很多 B微波炉的电功率很大C微波炉里有很多食物 D微波炉消耗的电能很少2将一个标有“12V 15W”的灯泡接入11V电路时,则它的实际功率 ( )A小于15W B等于15W C大于15W D不能确定图153现有“220V 100W”的电灯泡一只,若将它接
19、在家庭电路中,通过该灯泡的电流为_;若将它接在电压为“110V”的电路中,该灯泡的电阻为_(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为_,消耗1kWh的电能可供它连续工作_。4灯泡L的额定电压为2.5V,小星通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图。由图15可知,当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是_A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为1V,则此时小灯泡L消耗的实际功率为_W。课后一练1家庭电路中,通常用电能表测量的物理量是 ( )A电流 B电压 C电功 D电功率2 1 kWh的电能可供标有“PZ22040”的灯泡正常工作 ( )A4.5h B0.025h C1h D25h3电能表上标有“
20、3000R/ kWh”,单独使用一个用电器时,电能表的转盘在100s内转5转,则这个用电器消耗的电功率是 ( )A60W B40W C100W D20W4把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上,下列说法正确的是 ( )A灯L1正常发光 B灯L2正常发光C两灯都能正常发光 D两灯都不能正常发光图165如图16所示,小灯泡标有“2.5V”字样,闭合开关S后,灯泡L正常发光,电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V,试求: 电阻R的阻值是多少? 灯泡L消耗的电功率是多少? 能力拓展图11如图1所示,小亮做实验时,把甲、乙两只灯泡并联后接在电源上。闭合开关
21、后,发现甲灯发光,乙灯不发光。经检查,电路连接正确,两只灯泡都完好无损。则乙灯不发光的原因最有可能是 ( ) A乙灯的实际功率太大B乙灯的实际功率太小C通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流D乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压2一盏电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100W。若将这盏电灯先接在一段很长的导线后,再接在同一电源上,已知导线上损失功率是9 W,那么此时电灯实际消耗功率是( )A91 W B小于91 WC大于91W D条件不足,无法确定3李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”,他找来额定电图2压均为6V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来,按照图2所示的电路开始了实验探究,闭合开关后,看
22、见灯L2微微发光,灯L1几乎不发光,则关于两灯的电阻R1和R2 。两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是(不考虑灯丝电阻值随温度的变化)AR1R2,P1P2 BR1R2,P1P2 ( )CR1R2,P1P2 DR1R2,P1P24如图3所示,电路中的电源电压相同且保持不变,所有的灯泡规格相同,且不考虑温度对电阻的影响,闭合开关,以下比较a、b、d三灯实际功率的大小关系式中正确的是( )APaPdPb BPaPdPbCPaPdPb DPaPdPb 图35将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说
23、法正确的是 ( )AR1两端的电压为UBR2消耗的功率变小C通过R2的电流变小D两个电阻消耗的总功率为12P16如图4所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V 8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率 ( )A大于4WB等于4WC图5小于4WD无法确定图47如图5所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6V 3W”字样当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P为 ( )A6V 1.
24、5WB6V 0.75WC3V 1.5WD3V 0.75W8有一只标有“6 V 3 W”的小灯泡和一个标有“100 1 A”的滑动变阻器,小明同学将它们并联后直接接到恒定电源上,小灯泡恰好正常发光,其两端的电压是V,此时整个电路允许消耗的最大功率是W。I/A0.20.30.40.50.60.7P/W1.22.74.87.510.814.79小林利用定值电阻R进行实验,记录的实验数据如下表所示。表中I为通过电阻R的电流,P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系:在的条件下,P 。图610如图6是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R为100,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电
25、阻的电流可在10mA100mA范围内调节。选用电源的电压应为多大?变阻器的总电阻为多大?额定电流至少要多大?上述电路能否使电阻R两端的电压调为零?请说明理由。综合创新图711如图7所示是研究电流做功多少跟什么因素有关的实验装置图。图7中砝码被提起越高,表明电流做的功越多,现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,测得的数据如下表:实验次数电流表示数(A)电压表示数(V)通电时间(s)砝码上升高度(m)10.201.510.420.201.520.830.32311.2比较实验次数1和2,可以归纳的结论是:。比较实验次数1和3,可以归纳的结论是:。通过和可以发现,这里研究物理规律采用的
26、方法在物理学中叫做法,请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例:;课堂小测。图8220V 5A 50Hz2500R/kWh0 9 3 1 6每小题20分,共100分。1小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图8,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )A电能表的额定功率为2500WB电能表的标定电流为5AC拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kWhD拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J2下列家用电器的额定功率接近800W的是 ( )A台灯 B电视机 C电风扇 D电饭锅3田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮,对这种现象判断正确的是A客厅白炽灯灯丝的电流大 B客厅
27、白炽灯灯丝的电阻大 ( )C客厅白炽灯两端的电压大 D以上判断都有可能4贝贝家将原来照明用的一只“220V60W”白炽灯,换成一只亮度相同的“220V 11W”节能灯。 若每天正常使用5h, 则替换后一个月(按30天计算)可节约电能_kWh。5额定电压为6V的灯泡,正常发光时通过灯丝的电流是2A,则该灯泡的额定功率是_W。【参考答案】【例题1】4.32104;72; 同步练习1D;【例题2】C; 同步练习21C; 2A; 3A;【例题3】甲;乙;【例题4】10;2;基础训练1B; 2A; 3 30;6104;1000;4C; 5C; 6D; 7D;8 1.2;400;能; 9串;17; 10
28、0.23;50; 11小于;暗;12小灯泡正常发光时的电流是1A;小灯泡正常发光1min消耗的电能是180J;定值电阻的阻值是113当L2中通过的电流为0.3A时,L2消耗的电功率为0.3W;若L1、L2串连接在电源上,通过L2的电流为0.5A,此时L1的电阻为12;学力提升1114.3;51.435;不让所有用电器同时工作(总功率小于或等于2200W)2C; 3D; 4D; 5C; 6D; 7D;89;L3 ; 9甲;12.75V; 10110;880;111.6W; 122;0.6;1316;1.5A;12W; 148.3;24;45J;15电流表的示数为0.1A;小灯泡的电功率为0.1W
29、;考考你1B; 2A; 3 0.45A;484;25W;40h; 4 0.3;0.16;课后一练1C; 2D; 3A; 4B; 5 25;0.35W;能力拓展1B; 2B; 3; 4C; 5D; 6A; 7B;86;9; 9电阻R保持不变;30 I 2 ;1010V; 900;100mA;不能,由 可知当R滑增大时,U将减小,当R滑达到最大值900时,U取到最小值1V,不能取到0;11电流做功多少与通电时间有关; 电流做功多少与电压、电流有关;控制变量、研究电流跟电压、电阻的关系、研究导体的电阻与其长度、材料以及横截面积的关系。课堂小测1B; 2D; 3A; 4 7.35; 5 12;只供学习与交流