第七章电功率

第七章《电功率》§7-1电功和电能（1）考点要求：【自主复习】夯实基础一、电功和电能1、电功是指电流做的功所做的功。电流做功的过程是电能向其他形式能转化的过程。在电路中，能把其它形式的能向电能转化的装置叫电源。2、电功和电能的单位都是焦耳，单位的符号是J，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。如果某个用电器消耗了2000J的电能，电流做了200J的功，有2000J的电能转化为转化为其它能。计算电功（纯电阻用电器）的公式有。3、测量电路在一段时间内消耗电能多少的仪表叫做电能表。电能表所用的单位是kwh，它上面的参数“220V10A3000r/kwh”的含义分别是：①“220V”额定电压；②“10A”允许通过的最大电流；③“3000r/kwh”每消耗1kwh的电能表盘转动3000圈；小青同学家的电能表四月底的读数是585.0kW·h,五月底的读数如图21所示．则本月消耗的电能为80kW·h;此表正常使用时允许接人用电器的最大功率是2200W.二、电功率1、电功率是表示电流做功快慢的物理量，它等于1秒内消耗的电能或电流做的功。电功率用字母P表示，电功率定义式是P=W/t，还有常用的计算公式P=UI。电功率的单位是瓦特，用字母W表示。“千瓦时”是电功单位。甲用电器的电功率为20W，“20W”的物理意义是：1秒消耗电能为20焦，乙用电器电功率25W，这表明这个用电器电流做功比甲快。2、用电器的电功率是可以改变的，如果用电器的电压发生了变化，它消耗的功率就会改变。用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定电功率。三、电和热1、电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫电流的热效应，电流有三大效应，另两个效应分别是：磁效应和化学效应。实验表明，在电流相同的情况下，电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比。请解释“为什么电炉子的炉丝已经热得发红而连接炉丝的导线却几乎不发热？”。考查内容考查要求电功率从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率。知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。了解家庭电路和安全用电知识。有安全用电的意识。2、电流通过导体产生的热量跟通过导体的电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律称为焦耳定律。电流产生的热有时是有利的，请举出一个利用电热的例子：电饭锅、电炉子、电烙铁等，而有时，电热是有害的，请举出两条防止电热危害的措施：①电视机的散热窗；②计算机的散热风扇。【自我检测】1、甲乙两个用电器，甲在1min内消耗了1800J的电能，而乙在10s内消耗了500J的电能。则电能转化为其它形式的能多的是甲，消耗电能快的是乙，电功率大的是乙，相同时间内，甲乙所消耗的电能之比是3：5，要做相同的功，甲乙所用的时间之比是：5：3。2、电能表是测量仪表。它所用的单位是，平时所说的“一度电”相当于3.4×106J的电能，这些电能可以让一个“220v40w”的电灯正常工作25h。3、在电学中，学习了电流、电压、电阻、电功和电功率等物理量，我们能够直接测量的有：电流、电压、电功。4、关于电功率，下列说法中正确的是（A）A．电功率是描述电流做功快慢的物理量；B、电功率是描述用电器消耗电能多少的物理量C．导体消耗电能越多，电功率越大D．电功率小的机器做功少。5、关于白炽灯的亮度的说法中，下列说法正确的是（D）A、灯丝中电流大的灯亮；B、消耗电能多的灯亮；C、额定功率大的灯亮；D、消耗电能快的灯亮。6、将“220V100w”的电炉子正常工作时，通过电炉丝的电流约为0.45A，在5min内，这个电炉子消耗的电能可以使标有“220V10A3000r/kwh”的电能表转动25圈。如果把这个电炉子改接在110V的电路中，它的实际功率是25W，如果把电炉丝截去1/2，然后将它接入家庭电路上，其实际功率为200W，它在1h内消耗电能为0.2Kwh，7、两个相同的灯并联在（电压为U的）电源两端，如图所示，当开关闭合时，电流表的示数会变为原来的2倍，L1的电功率是原来的1倍，总功率是原来的2倍。8、“220v，5A”的电能表所能允许测量的用电器的总功率为1100W，若已经接入100W的电灯6只，那么还可以接12盏40w的电灯，它们同时工作2小时，共耗电2.16度。9、一台家用29吋彩色电视机正常工作时的电功率最接近于（D）A、1W；B、10WC、100WD、200W10、如图所示，在相同容器中分别装有等质量的水，水中电阻丝分别为R1和R2，且R1＞R2，则闭合开关S后，左右两容器中水温上升较快的是左容器，此实验可以说明导体发热的功率与电阻有关。11、甲乙两灯上分别标有“PZ220V40W”和“PZ220V20W”字样，灯丝较细的是，说明前者灯丝的电阻比较小，当它们正常工作时，比较亮的灯是甲。当把两灯串联后再接在家庭电路中，比较亮的灯是乙。12、（03济南）电闪雷鸣是由带电云放电引起的．如果带电云与地面上的物体间发生放电，则地面上的物体就会被雷电击中（雷击）．若某次雷击放电过程中，带电云与地面某建筑物间的电压约为109V，放电电流约为100A，放电时间约为0．3S，（1）此次放电释放的电能大AUL1L2R2R1约是多少焦耳？（2）若此次放电所释放的电能全部转化为水的内能，可使多少吨水的温度由20℃升高到100℃？答案：（1）3×1010J（2）89.3t13、（05陕西）如图124所示为小辉家的电能表：(1)请你在方框中填上电能表参数的说明．(2)小辉家4月底电能表的示数为电能表显示的是5月底的示数：若1kW·h的电费价格是0.52元，小辉家5月份应缴电费75.82元。(3)小辉家有一电热壶，铭牌上标有220V800W50Hz5.0L”等字样．该电热壶正常工作时，它的电阻是多少？这个电壶正常工作１ｈ，消耗电能多少？如果不计热损失，一壶２０℃的水烧开（一标准大气压下）要用多少时间？答案：60.5欧，2.88×106J2.1×103s知识框架：【课堂演练】【例1】有两个用电器，甲用电器，通电半小时，电流做功72000J；乙用电器通电2min，做功0.002kwh。电流通过甲做功多，做功快的是乙，甲的电功率是40W，乙的电功率是60W。【例2】（05淮安）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图62所示，下列说法中正确的是（B）A.甲灯的实际功率一定是40WB.将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60WC.两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较小D.两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少【例3】（05柳州）如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（A）A.电烙铁最多B.电视机最多C.电风扇最多D.都一样多【例4】（05西宁）用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗电能0.3kW·h,这个用电器可能是（B）A.电冰箱B.空调器C.电视机D.白炽灯【例5】（05海南）学校综合实践活动小组的同学收集了如下四种家庭常用电器的铭牌：请你根据铭牌中给出的信息判断，下列说法中正确的是（C）A.四种家用电器都必须在220V电压下才能正常工作（C）B.四种家用电器额定频率相同，说明它们工作时的噪声都相同C.XX牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的D.XX牌电冰箱平均每小时消耗电能为0.5kW·h【例6】在一个家庭电路中，电能表的表盘上标有“220V10A”“3000r/Kwh”字样，它表示：（1）若只让一个待测电灯单独工作，测出3min内转了15转，则电流做功是kwh＝J，待测电灯的电功率是W。（2）能否再接一个“220V1200W”的电炉？工作15分钟，电炉耗电多少度？转盘将转转。（先计算总功率）（3）它最多还能接多少盏“220V60W”的电灯？如果这些电灯每天开4小时，电炉每月用电10小时，一个月（30天）共耗电多少度电？答案：（1）0.005Kwh=1。8×104J，100W（2）900转（3）120Kwh【例7】随着人们的环保意识的增强，出现了以电池为动力的电动自行车，下表为某品牌的电动自行车的技术性能的一些数据（1）从环保的角度看以汽油为燃料的助动车有哪些缺点？答案：对环境的污染大；燃料的利用率低，能源浪费大；噪声大（2）如果蓄电池的电能全部转化为电动自行车的行驶，当车以6m/s的速度在水平路面上行驶时，电动自行车的电动机功率是多少？答案：216W【例题集锦】1、（05海淀）采用分时电费制度，既能减轻用电高峰时段电网压力，又能节省用户的电费支出．若某用户使用标有220V800W字样的电热水壶烧水，将烧水时间从高峰时段移至低谷时段，按每天电热水壶正常工作0.5h计算，用户一个月(30天）此项可以节省3.6元电费支出．（高峰段电费0.60元／kW·h,低谷段电费;0.30元／kW·h)2、（05海淀）在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，一种有效的措施是减小输电电流．若某段输电导线的电阻为1Ω,将通过它的电流由20A减小到10A,则这段输电导线1min内因发热损失的电能将比原来减少1.8×104J.3、已知带动风扇的电动机正常工作时两端电压是220V,通过电动机的电流是0.5A，电动机线圈电阻是2Ω，则电风扇正常工作1min,消耗多少电能？产生多少热量？由此计算可得出什么结论？电热小于电功最高车速6m/s一次充电可持续里程50Km一次充电可贮存的能量1.8×106J蓄电池电压36V骑行最大噪声≤62分贝4、一个标有“220V40W”的电灯正常工作时电阻是多少？如果把它接在200V的电路上，它的实际功率是多少？如果把两个这样的灯串联后接入家庭电路，这两个灯的总功率是多少？答案：33W，20W5、（05南京）今年3月1日起，我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度，以后生产、销售和进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴“中国能效标识”的标签．能效标识将能效分为1,2,3,4,5五个等级，等级1表示产品最节能，等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售．(1)据有关部门科学预测，在推行能效标识后未来的10年间，家用空调器和冰箱可累计节电548亿度（约合1.972×1017J).这些电能相当于多少吨标准煤完全燃烧所释放的热量？（已知标准煤的热值为2.9×107J/kg)答案：6.8×106t(2)目前，一台电功率为1160W的高效节能制冷空调A，售价大致为3000元，另一台制冷效果相同的一般节能制冷空调B电功率为1500W，售价大致为2000元．若空调的使用寿命为12年，家用平均每年使用500h,1度电的价格按0.50元计算．试求出使用12年，高效节能空调比一般节能空调所节约的电费．答案：节约电费1020元(3)根据你所知道的信息对将要购买空调的消费者提出建议并简要说明理由．6．（05广西桂林）张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了．有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着（实际上此时电视机处于待机状态）．于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其他所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数．记录数据如右表．问：（1)张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kWh?(2)张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W?(3）桂林市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kWh?(4）要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？答案：0.7kWh，10W，2.7×106kWh，不看电视立即切断电源§7-2有关串并联的电功率问题【自主复习】夯实基础1、（05黑龙