第十八章电功率一、电能和电功1.电能:(1)利用:把电能转化为_________的能。(2)单位及换算:1度=__kW·h=________J。其他形式13.6×106(3)电能的计量——_______。①读数方法:电能表计数器上前后两次_________,就是用户在这一段时间消耗电能的千瓦时数。图中电能表的读数为________kW·h。电能表读数之差2012.7②铭牌上通常所标参数的含义:如图所示a.“220V”表示电能表应在______的电路中使用。b.10(20)A——表示电能表的标定电流为_____,额定最大电流为_____。c.600revs/kW·h——表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转____转。220V10A20A6002.电功:(1)实质:电能_________的能。电功的多少_____电能转化为其他形式的能的多少。(2)大小:电流做功的大小与电流的大小、电压、通电时间有关,电压越高,电流越大,通电时间越长,用电器做功就_____。(3)计算公式:______。其他形式等于越多W=UIt二、电功率1.定义:_____与_____之比。2.计算公式:P=____=___。3.额定功率、额定电压:(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。(3)实际功率:用电器在_________下的电功率。Wt电功时间UI实际电压(4)实际电压、实际功率、灯泡亮度的关系:电压功率灯泡亮度U实U额P实__P额灯泡偏___U实U额P实__P额灯泡偏___U实=U额P实__P额灯泡_________亮暗=正常发光三、焦耳定律1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化成_____的现象。2.电热的计算——焦耳定律:(1)表述:电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比,跟导体的_____成正比,跟_________成正比。(2)公式:______。内能二次方电阻通电时间Q=I2Rt3.电热的利用和防止:(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。(2)防止:用电器装有风扇、散热窗等,将产生的热散去。【读·练】1.【填一填】能量的转化各种各样的发电厂把不同形式的能转化为___能。电灯把电能转化为___能,电动机把电能转化为_____能,电热器把电能转化为___能。电光机械内2.【辨一辨】灯泡的功率在日常使用的节能灯上可以看到“220V”和“24W”字样,这说明该节能灯的额定电压是______,额定功率是___W,若接在200V的电压下,节能灯_____正常工作,此时它的实际功率_____24W。220V24不能小于3.【练一练】焦耳定律如图是探究电流通过导体时产生热量与_____的关系,当通过R1的电流是2A时,10s内电流通过R1产生的热量是______。电阻200J4.【填一填】电学综合小明在只使用电暖器取暖时,发现电能表的示数在4h内由甲图变为乙图,电暖器的铭牌如图丙。(1)电暖器工作时,将电能转化为能。(2)在4h内,电暖器消耗的电能为kW·h,应付电费元。[电费价格按0.55元/(kW·h)计算](3)这个电暖器正常工作时的电流是A,电阻是Ω。(4)在200V的电压下电暖器的实际功率是W。(按电阻不变计算)参考答案:(1)内(2)3.82.09(3)3.6460.5(4)661.2考点1电能表及其相关计算1.读数:电能表计数器上示数的单位是kW·h,最后一位是小数位。2.利用电能表测电功和电功率:(1)在时间t内,消耗电能W=W2-W1(W1、W2是前后两次电能表的示数),则。(2)在时间t内,电能表上的转盘转过n转(指示灯闪烁n次),则其中N为每消耗1kW·h电能,转盘转过的转数(指示灯闪烁的次数)。WPtnWnWkWhPkWNtNt,,【示范题1】(2015·邵阳中考)小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3000r/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率。她断开家中的其他电器,只将电饭煲接入电路,测得电能表在1min内转了50圈,则电饭煲的功率是W。【解题关键】解答本题应抓住的关键:关键1:知道电能表表盘上标有的“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过3000转,转过50转消耗的电能为关键2:会利用公式计算电功率。50rW3000r/(kWh)。WPt【解析】本题考查利用电能表测量电功率。电饭煲工作1min消耗的电能:则电饭煲的功率:答案:10006450r11WkWh3.610J610J,3000r/(kWh)60604W610JP1000Wt60s。【示范题2】(2015·永州中考)如图,小王家的电能表表盘上标有“600r/(kW·h)”字样,他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min,电能表上的转盘转过60转,该电视机在这段时间内消耗的电能为kW·h;小王家同时工作的用电器总功率不得超过W。【解析】电能表表盘上标有600r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过600转,则电能表的转盘转过60转消耗的电能为0.1kW·h;小王家同时工作的用电器的最大总功率为P=UI=220V×10A=2200W。答案:0.12200考点2灯泡亮暗的比较1.灯泡正常发光:2.灯泡不正常发光:(1)灯泡串联:(2)灯泡并联:【技法攻略】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,即使灯泡的额定电压不同,只要其实际功率相同,则灯泡的亮度就相同。【示范题3】(2013·邵阳中考)灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220V36W”和“36V36W”字样,如果它们都正常发光,则()A.甲灯亮B.乙灯亮C.一样亮D.无法确定【解题关键】解答本题应抓住的关键:两灯正常发光时实际功率相同,均为36W。【解析】选C。甲、乙两灯都正常发光时,它们的实际功率相同,圴为36W,灯泡的亮度是由其实际功率决定的,故它们的亮度相同。故选C。【示范题4】(2015·临沂中考)如图所示,将标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则()A.两灯的实际功率之和等于12WB.两灯的实际功率之和大于12WC.灯泡L1比灯泡L2亮D.灯泡L2比灯泡L1亮【解题关键】解答本题要注意以下关键:关键1:灯泡的亮暗与电功率的关系。关键2:并联电路的电压关系。关键3:灵活运用电功率的两个计算公式:22UPIRPR和。【解析】选D。本题考查灯泡亮暗与电功率的关系及有关计算。两灯泡并联接在6V的电源上,灯泡L2正常发光,则灯泡L2的实际功率P实2=P额2=6W。灯泡L1的电阻是则灯泡L1的实际功率灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,实际功率大的灯泡亮,故灯泡L2比灯泡L1亮,故D对、C错;两灯泡的实际功率之和P实=P实1+P实2=7.5W,故A、B均错。22111U12VR24P6W额额(),2211U6VP1.5WR24实实()。【备选例题】(2014·青海中考)如图所示,将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,接通电路后,发现L1要亮一些。则下列判断正确的是()A.L1的电阻比L2的小B.L1的额定功率比L2的大C.L1、L2正常工作时,L1发光要暗一些D.若将L1、L2并联接入电路,L1发光要亮一些【解题关键】解答本题抓住以下关键:关键1:明确串联电路中电流相等。关键2:知道灯泡的亮度取决于实际功率,实际功率越大,灯泡越亮。关键3:知道电功率的计算公式。【解析】选C。两灯串联时电流相等,L1比L2亮说明P1P2,由P=I2R可得:R1R2,故A错误;两灯的额定电压相等,则由可得:P1额P2额,即两灯正常工作时,L1要比L2暗一些,故B错误,C正确;若将两灯并联,则两灯两端的电压相等,由可得:L1的实际功率要小于L2的实际功率,则D错误;故选C。2UPR2UPR【知识拓展】白炽灯泡呈梨形的原因白炽灯泡的灯丝是用金属钨制成的。通电后,灯丝发热,温度高达2500℃以上。金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上。时间长了灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明。科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,并把灯泡做成梨形。这样,灯泡内的惰性气体对流时,金属钨升华时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,附着在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使白炽灯泡照明的亮度不受影响。考点3电功、电功率的计算电功电功率适用条件基本公式W=Pt适用于各种电路W=UItP=UI推导公式并联只适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能)W=I2RtP=I2R串联总功与总电功率的计算不论是串联电路,还是并联电路,总有:W总=W1+W2+W3+……P总=P1+P2+P3+……WPt2UWtR2UPR【示范题5】(2014·邵阳中考)家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的,如图是某种型号电饭煲的简化电路。当温控开关S闭合时,电饭煲处于加热状态,此时若它两端的电压为220V,它的功率为1100W(不考虑温度对电阻值的影响)。则(1)电饭煲在加热状态下工作0.1h,消耗的电能为多少kW·h?(2)R0的电阻为多少Ω?(3)当温控开关S断开时,电饭煲的总功率与加热状态时相比,将如何变化?并请说明原因。【关键点拨】解答本题抓住以下关键:关键1:温控开关闭合时,R被短路。关键2:功率的相关公式关键3:分析S断开和闭合时,电路中接入元件的不同。2WUPtR。【解析】(1)t=0.1h,P=1100W=1.1kW由公式得,消耗的电能为:W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW·h;(2)U=220V,P=1100W由公式得,R0的电阻为:WPt2UPR220U220VR44P1100W();(3)当温控开关S断开时,电阻R0与电阻R串联,根据欧姆定律,两种情况相比,当S断开时电饭煲的工作电流较小,根据P=UI可知,此时电饭煲消耗的电功率也较小。故当S断开时,电饭煲的总功率小于加热状态时的功率。答案:(1)0.11kW·h(2)44Ω(3)见解析【备选例题】1.(2015·益阳中考)如图甲所示的电路中,电源两端的电压恒为6V。闭合开关后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.3A。求:(1)灯泡L2消耗的功率。(2)灯泡L1的电阻。【解析】本题考查电功率和欧姆定律。由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流。(1)灯泡L2消耗的功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W。(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,通过灯泡L1的电流I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A,由可知,灯泡L1的电阻答案:(1)1.8W(2)30ΩUIR11U6VR30I0.2A。2.(2014·滨州中考)小滨对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,他收集了如下信息:如图甲是豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率P1=200W;R是加热电阻,额定功率P2=1100W。图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。请你根据信息解答问题。(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流。(2)豆浆机加热电阻的阻值。(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能。(4)一次妈妈做豆浆时,小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑,他用所学知识和妈妈进行了如下实验:关掉家里的所有用电器,只让豆浆机单独工作,豆浆机在加热过程,他观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A),1800imp/kW·h”耗电指示灯1min闪烁了30imp(imp表示闪烁次数)。请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率,并分析产生这种情况的可能原因。【解题关键】根据题意要弄清电动机与加热电阻是并联的,解答本题要注意以下关键:关键1:已知电压U、相应的额定功率,根据公式计算打浆时的电流,根据计算加热电阻的阻