物理一轮复习电功和电功率.doc

大庆市高新区学校一轮复习 电功和电功率 知识点
一、电功（电能）
1、定义：电流所做的功叫做电功，用字母 表示；
2、物理意义：电流做功的实质就是 转化为其他形式能的过程，电流做了多少的功，就
有 转化为其他形式的能，就消耗了多少电能；
3、单位：国际单位：焦耳，简称焦，符号 ；
决定式
普遍适用
通用单位：千瓦时，符号kW·h，俗称度，且有1kW·h=1度= J；
4、计算公式： W=UIt
统一单位再计算
W=UQ
W=
U2t
R
纯电阻电路
W=I2Rt

5、电功的测量：
（1）测量仪表： （俗称电度表）；
单位kW·h
转数
标识
（2）测量方法：
W=

W=W末-W初
（3）铭牌：220V，表示电能表的额定电压是220V

5（10）A，表示这只电能表平时允许通过的最大电流为5A，短时间内允许通过的最大电流为10A；
电能表上允许消耗的最大功率是：P=UI=220V×5A=1100W；
6、无论是串联电路还是并联电路电路中的消耗的总电能等于各用电器的消耗电能之和；
公式：W总=W实1+W实2+…W实n
7、电路分类
（1）纯电阻电路：所谓的纯电阻电路，是指电流经过电路时，电能 转化为内能（热能）；如电流经过电阻、电饭煲、电褥子、电水壶、灯泡等；
（2）非纯电阻电路：所谓非纯电阻电路，是指电流经过某电路时，只有 部分电能转化为内能（热能），还有一部分转化为其他形式的能量，如电动机，电解水装置等；
练习一：
1、小明家的电能表在5月底和6月底的示数如下所示，他家6月份消耗的电能是多少？
W1=______kw•h
W2=______kw•h
48
47
76
32
4
6月底:
8
7
6
2
4
5月底:
第2题
6月份消耗的电能W=_____________ kw•h

2、小燕家中电能表的铭牌如图所示，本月初抄表数如图所示，若本月应交电费
65元，且电价为0.5元/度，则本月末抄表的示数为 kW•h，若单独将某
一用电器接入电路工作时，测得电能表的转盘在6min内转过了30转，在这段时
间内该用电器消耗的电能是 J。

3、电流通过电熨斗做功，将电能转化为（　　）
A．光能 B．机械能 C．内能 D．太阳能
4、一个手机电池上标有“36V，500mA·h”求此电池贮存的最大电能是多少？

5、教室里的日光灯，通过的电流约0.18安，通电10分钟电流做了多少功？

6、一个用电器接在220V电路中，在1min内通过导体横截面积的电荷量是120C，则通过用电器的电流是 A，用电器消耗的电能是 J。
7、在1 分钟内有18库的电量通过小灯泡，电流做功54焦，则通过小灯泡的电流为 安，小灯泡两端的电压 伏。
8、某用电器接在6伏电源上，10秒钟内电流做了18焦的功，则有 安培的电流通过用电器。
9、L1、L2串联，R1＞R2，相同时间内电流通过 灯做的功多；并联相同时间内电流通过 灯做的功多
10、R1=5Ω，R2=6Ω，串联在电路中，电阻R2两端的电压为6伏，求： 通过R2的电流是多少？ 1小时电流在R1上做多少功？

二、电功率
1、 定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用字母“ ”表示；
2、 物理意义：表示物体做功 的物理量，电功率大，表示电流做功 ；
3、 单位：国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，用符号“ ”表示；
P=
W
t
还用千瓦（kW），1kW= W；
普遍适用
4、 计算公式
电功率：
决定式
统一单位再计算
纯电阻电路
P=UI
P=
U2
R
P=I2R

5、额定功率和实际功率
（1）额定功率是用电器正常工作时的电压，用电器表明的电压就是 ；
（2）额定功率是用电器在 电压下的功率，用电器上标明的功率就是额定功率；
（3）实际功率是用电器在实际电压下的功率，是不确定的；
（4）实际功率和额定功率的关系：
若U额＜U实，则P额＜P实，用电器超负荷工作，会缩短使用寿命；
若U额=U实，则P额=P实，用电器正常工作；
若U额＞U实，则P额＞P实，用电器不能正常工作；
R=
U2额

P额
I额=
P额
U额
（5）如果用电器正常工作：可求出四个量，它们分别是：U额，P额， ，
U2额

U2实

=
P实
P额
R=
U2额

P额
P实
=
U2实

（6）如果用电器不正常工作：只能求出一个量：

6、灯泡亮度与实际功率
（1）灯泡的亮度取决于实际功率；实际功率大，灯亮，实际功率小，灯暗；
①若灯泡都正常发光，则额定功率大的灯泡亮；②若两灯串联，则电阻大的灯泡亮；
③若两灯并联，则电阻小的灯泡亮；
（2）导致灯不亮的原因
①灯短路；②灯所在的电路存在断路；③灯的实际功率过小，远小于额定功率；
练习二：
1、阻值为40Ω的电阻R1与R2串联后，接在电压为6V的电源两端，测得电路中的电流为0.1A,则电阻R1两端的电压为 V，电阻R2消耗的电功率为 W，总功率为 W；
2、电炉子单独接入电路，使标有1800r/ kW·h的电能表30min内转1800r，求电炉子的电功率？
3、电阻R1与R2串联后，连在16V的电源上，R1两端的电压为10V，R1消耗的电功率为10W，求R2和P2？
4、一个小灯泡标有“220V，100W”，接在110V电路中，求实际功率？

5、 一个小灯泡标有“6V，3.6W”，接在12V的电源上，需串联多大的电阻才能发光？

6、 小灯泡上标有“3V，1.5W”和滑动变阻器串联，接在4.5V的电源上，求滑动变阻器实际电功率为 W；
7、“220V，100W”的灯和一个电阻接在220V的电路中，灯的实际功率为95W，则电阻的实际功率 5W（填＜，＞或=）
8、“220V，60W”和“220V，40W”两只灯正常发光时， 灯更亮；若串联， 灯更亮；若并联， 灯更亮；
9、将“220V，15W”的灯泡L1和“220V，60W”的灯泡L2串联在220V的电源上，组成闭合的回路（设灯丝电阻不变），则（ ）
A．灯泡L1比灯泡L2亮； B．灯泡L2比灯泡L1亮；
C.两灯的总功率小于15W； D.两灯的实际功率都为额定功率的一半；
10、把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，则
A. 因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮；B. 因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C. 因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮；D. 因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
11、家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600R／kW·h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈。假设电水壶的电阻保持不变，求：(1)电水壶的电阻；(2)电水壶工作时的实际电功率；(3)该同学家的实际电压。

12、图24所示的是某型号电热水壶铭牌，壶中装有1.8L温度为20℃的水，求：
（1） 将水烧开，水吸收的热量是多少？〔一个标准大气压下，c水 = 4.2×103J/（kg·℃） 〕
（2）若在电热水壶工作时，标有“3000r/kW·h”的电能表在1min内转了50转，电路的实际电压是多少？（3）不计热损失，此时烧开一壶水大约需要多少时间？

三、测量小灯泡的电功率
1、实验测量
实验名称：测量小灯泡的电功率
实验器材：电池组、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干
实验原理：依据P=UI，测出小灯泡在额定电压下的电流就可算出额定功率
实验电路图和实验实物电路：

滑动变阻器的作用：保护电路和调节灯泡两端电压为所需电压；
注意：连接电路时开关要 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在阻值 位置，以保护电表和用电器；实际测出的小灯泡的电功率是在不同电压下测出的，所以不能用求平均值的方法来减小误差；
速记1：测功率、测电阻，电路设计差别无；实验原理不一样，平均功率意义无；
速记2：测功率要注意，U、I相乘是原理，之前阻值调最大，灯组温度有关系；
2、用电能表和计时器测用电器的电功率
用电能表和计时器测用电器的电功率
实验原理
用电能表测用电器的电功率
实验器材
P=
W
t
电能表、计时器、用电器
实验原理
，用电能表算出用电器消耗的电能W，用计时器测出通电时间t；
实验步骤
W=
n
3000
（1） 把用电器接入电路中让其单独工作，观察电能表的转盘，记下转盘转动的圈数n；（2）同时记下转n圈所需时间t；（3）从电能表铭牌上读出表盘转数，
如“3000r/（kW·h）”，则表盘转n圈消耗的电能 kW·h
=
n
3000t
P=
W
t

实验结果
kW·h（根据需要统一单位）
练习三：
1、实验中某同学连接好电路，闭合电键后电压表示数为2.0伏，电流表示数为0.16安，他调节滑动变阻器的滑片P，在调节过程中发现电压表和电流表示数始终不变，产生上述现象的原因是__________________________________；实验中另一位同学连接的电路闭合后，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表的指针虽有偏转但不变化，而电压表的示数则始终等于电源电压值，产生上述现象的原因是_______________________________；实验中有一位同学在闭合电键后调节滑动变阻器，发现电压表示数减小，灯泡变亮；电压表示数增大，灯泡变暗，产生上述现象的原因是____________________________.
2、如图是“测定小灯泡的功率”的实物连接图。
(1)在右边空白处画出实物连接相应的电路图。
(2)电键闭合前，滑动变阻器的滑动片P应移到________端。（选“C”或“D”）
(3)已知小灯泡的额定电压是2.5V，要测它的额定功率，必须移动滑片P直到小灯泡正常发光，伏特表示数为________伏特为止，如果这时安培表的示数为0.3安培，那么小灯泡的额定功率为________瓦特。
3、小明做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，实验室有如下器材：电压恒定为4.5V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干．
（1）图甲是小明连接的实物图，连接错误的器材是： ．若按此实物图进行实验，闭合开关，滑片P向左移动时，电流表的示数将 ，电压表的示数将 ，小灯泡的亮度将 ．（以上三空均填“变大”“变小”或“不变”）

（2）小明重新正确连接电路后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率 W（保留一位小数），此时滑动变阻器接入电路的阻值约为 Ω．（保留一位小数）
4、小灯泡标有“3.8V××”字样．由于磨损，小灯泡的额定功率字样已模糊．某同学用如图甲所示的电路来测定该灯泡的额定功率（已知电源电压为6V．灯丝电阻约为10Ω）．
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端．若闭合开关，灯不亮，电压表的示数为6V，电流表示数几乎为零．出现这一故障的原因可能是 ．
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，应将变阻器的滑片向端 移动，直至电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率是 W。

四、探究影响电流做功的因素
1、研究方法：一般都是依据电流的热效应设计的，即电流做功使电能转化为物体的内能的多少，观察灯泡的亮度或者依据电流做功使电能转化为物体机械能的多少设计的，这种方法叫做 ；
2、探究影响因素：电功同时受到电压、电流、通电时间的影响，所以实验中应该采取 方法；
（1）研究电功跟电压的关系，保持 不变，改变 。
实验1:
通电时间相同，观察小灯泡的发光程度和电压表的示数，如果小灯泡发光越亮，电压表的示数越大，则表明电流做的功越 ；
结论1：在通电时间、电流相同的情况下，电压大的灯泡，电流做的功 ，电流做的功与电压成 比；

V

甲
乙
V
V

（2）研究电功跟电流的关系，保持 不变，改变 。

A
A
实验2:
通电时间相同，观察小灯泡的发光程度和电流表的示数，如果小灯泡发光越亮，电流表的示数越大，则表明电流做的功越 ；
结论2：在通电时间、电压相同的情况下，电流大的灯泡，电流做的功 ，电流做的功与电流成 比；

实验3:
同一只小灯泡，单独接在220V电路中，第一次对它通电时间为5分钟，触摸灯泡的热度，第二次对它通电时间为1个小时，触摸灯泡的热度，第二次灯泡比较热，则表明电流做的功越 ；
结论3：在电压、电流相同的情况下，通电时间越长的灯泡，电流做的功 ，电流做的功与通电时间成 比；
电流做的功与电流成 比；
（3）研究电功跟通电时间的关系，保持 不变，改变 。

练习四：
1、在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．

（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是 ．
（2）为研究电流做功与电压的关系，应该选择图 所示的电路．
（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是 ．
（4）学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V　　6W”灯泡L1和“6V　　4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表．经分析，能测出灯泡 的额定功率．
2、在“探究影响电流做功多少的因素”活动中：
（1）根据 ，我们可以比较相同时间内电流做功的多少．
（2）同学们设计了甲、乙两个电路，图甲电路是为研究电流做功与的 关系．实验发现，在相同时间情况下，如果 相等，则 较大的电灯中电流做的功比较多．
（3）经过讨论，认为图乙电路存在一个缺陷，请你说说问题可能在哪里？ ．

3、通过探究，完成下列问题:(若R1>R2)
1.两电阻丝怎么联？（ ）
2.二者电流什么关系？（ ）
3.哪根电阻丝两端的电压高呢（ ）
4.哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ ）
5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（ ）
实验结论：通电时间相同，电流相等时，电压高的那个烧杯中的煤油温度上升的高，电流做的功越 ；通过煤油温度变化高低判断电流做功的多少；
通过探究，完成下列问题:( 若R1>R2)
1.两电阻丝怎么联？（ ）
2.二者电压什么关系？（ ）
3.哪根电阻丝的电流大呢（ ）
4.哪根电阻丝使煤油温度升高更快？（ ）
5.在相等的时间内，哪根电阻丝消耗的电能多（ ）
实验结论：通电时间相同，电压相等时，电流大的那个烧杯中的煤油温度上升的高，电流做的功越 ；通过煤油温度变化高低判断电流做功的多少；

注意：实验时要尽量选择两只完全相同的烧杯，所装煤油的质量也一定要相等；读取温度计示数时，一定要等温度计内液柱上升稳定后在读数，并且两支温度计要同时读数；
4、如图所示，是“探究电流做功与哪些因素有关”的实验电路．
（1）实验设计利用了能量转化的原理，即电流在做功过程中电能转化为物体的 能．
（2）实验时，利用“转换法”，通过观察 变化的大小，就可判断电流做功的多少．
（3）电路采用两不同阻值的电阻丝串联，目的是使 ，这是用来研究电流做功
跟 （选填“电流”或“电压”）的关系．

五、焦耳定律
1、内容：电流通过导体产生的热量跟 的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比；
2、焦耳定律公式：Q=I2Rt，其中，I、R、t,Q的单位就是 ；
3、Q=W成立的条件：电流通过导体时，如果电能全部转化为 能，而没有同时转化为其他形式的能量，即电流所做的功全部用来产生 ，则电流产生的热量Q就等于电流所做的功W。
4、电热器是利用电流的 效应工作的，它的发热体是用电阻率较大、 的电阻丝制成的，是电热器的主要组成部分。
练习五：
1、如图所示，它们分别是：一台“220V60W”的电风扇，一台“220V60W”的笔记本电脑，一盏“220V60W”的白炽灯和一只“220V60W”的电烙铁，它们各自在额定电压下工作，比较它们在相同的时间内产生的热量最多的是（　　）
A．
家用电扇
B．
笔记本电脑
C．
台灯
D．
电烙铁
2、小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图）和手表，测出一些家用电器的有关数据。
（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？
（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？
（3）如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2X103J/（Kg•℃）]。

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