1第十八章电功率第一节电能第一节电能电功一、电能1、电能用W表示,常用单位是千瓦时(kW·h),又叫“度”,在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。1kW•h=3.6×106J。2、电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器。几个重要参数:“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;“20A”指这个电能表的额定电流为20A;“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;“2500revs/kW•h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过2500转。4、电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是有多少电能转化为其他形式的能量。实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW•h)。公式W=UIt。【基础过关】1.如图所示是建中同学拍摄的家中电能表的照片,对其中的重要参数,下列说法中错误的是()A.“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用B.“5(10)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为5AC.“50Hz”是说这个电能表应在50Hz的交流电路中使用D.“2500r/(kW•h)”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过2500转2.张华家电能表的盘面上标有“3000r/(kW•h)”的字样,当接入一个用电器正常工作时,1min内电能表的转盘转了30转,则该电器消耗的电能是()A.1kW•hB.0.1kW•hC.0.01kW•hD.0.001kW•h3.电子式电能表已开始走进千家万户,如图所示为某电子式电能表的表盘(局部).若某用电器单独接在该电能表上,用电器正常工作10min,指示灯闪烁了320次,则10min内该用电器消耗的电能为________kW•h.4.小红在家中看电视时,把遥控器一摁,电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态).学习了电能的知识后,于是她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其他电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息如图甲所示;两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的信息如图乙所示.(1)从该电能表的表盘参数可知,当通过电能表的电流小于________A时,电能表可以稳定精确地工作.(2)在小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能是________kW•h.【趣味链接】电能表用来测量电路中消耗电能的仪表叫做电能表,俗称电度表、火表.电能可以转换成各种能量.如:通过电炉转换成热能,通过电动机转换成机械能,通过电灯转换成光能等。在这些转换中所消耗的电能为有功电能,而记录这种电能的电表为有功电能表.使用电能表时要注意,在低电压(不超过500V)和小电流(几十安)的情况下,电能表可直接接入电路进行测量;在高电压或大电流的情况下,电能表不能直接接入线路,需配合电压互感器或电流互感器使用.【拓宽延伸】2在家庭电路中,电流通过电炉做功时,把电能转化为________能.我国西部地区有丰富的风力资源,近年来开发建设了多座大型风力发电站,风力发电站把风能转化为________能.由于近年来我国电力供应紧张,节约用电尤为重要,请说出一条节约用电的措施________.第十八章电功率18.1电能电功1.B解析:A、“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用,此说法正确;B、“5(10)A”是说这个电能表使用时额定电流为5A,最大电流为10A,此说法错误;C、“50Hz”是说这个电能表应在50Hz的交流电路中使用,此说法正确;D、“2500r/(kW•h)”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过2500转,此说法正确.故选B.2.C解析:“3000r/(kW•h)”表示电能表每转1转,电路中消耗1/3000kW•h的电能,电能表转盘转动30转,消耗的电能为:W=30×1/3000kW•h=0.01kW•h.故选C.3.0.1解析:电能表盘上标有“3200imp/(kW•h)”,说明指示灯每闪烁3200次,消耗电能1kW•h.所以,每闪烁一次消耗电能是1/3200kW•h.指示灯闪烁了320次,则用电器消耗的电能为:W=1/3200kW•h×320=0.1kW•h.4.(1)10(2)0.2解析:(1)由电能表的参数可知,要使电能表稳定精确地工作,电流不能超过10A;(2)小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能为W=812.6kW•h-812.4kW•h=0.2kW•h.【趣味链接】内电出门随手关灯解析:家庭电路中的电炉,当有电流通过时,消耗了电能,同时产生大量的热量,因此电炉是将电能转化为内能;风力发电站是利用风的能量吹动风车转动进而带动发电机发电,因此风力发电站是将风能转化为电能;节约用电的措施:出门随手关灯;夏天使用空调时,不要将温度调的太低.二、电功率1、电功率是表示消耗电能快慢的物理量,用P表示,国际制单位的主单位是瓦特,简称瓦,符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1kW=1000W。2、电功率与电能、时间的关系:P=W/t在使用时,单位要统一,单位有两种可用:(1)、电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);(2)、电功率用千瓦(kW),电能用千瓦时(kW•h,度),时间用小时(h)。3、1千瓦时是功率为1kW的用电器使用一个小时所消耗的电能。4、电功率与电压、电流的关系公式:P=UI单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做额定功率。用电器实际工作时的电功率叫实际功率,电灯的亮度就取决于灯的实际功率。6、推导公式:P=UI=U2/R=I2RW=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t7.家用电器的电功率(估计数值):1000W:空调、微波炉、电炉、电热水器;800W:吸尘器;3500W:电吹风机、电熨斗、洗衣机;200W:电视机、电子计算机;100W:电冰箱、电扇。低于1W:手电筒、计算器、电子表。8.有关电功、电功率的公式及其适用范围:电功电功率公式的适用范围PtWtWP普遍适用UItWUIP普遍适用tRUW2RUP2只适用于纯电阻电路(只含电阻的电路)RtIW2RIP2只适用于纯电阻电路9.用电器的额定功率和实际功率额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。用电器实际工作时的三种情况:额实PP——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红)额实PP——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝)额实PP——用电器正常工作。电灯泡上的“PZ22025”表示额定电压是220V,额定功率是25W。有些地区电压不稳定,使用稳压器可以获得较为稳定的电压。额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。1.串并联电路P实与R大小的关系项目串联电路并联电路P实与R的关系nIIIIRIP212实串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大nUUUURUP212实并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大灯泡发光亮度nIIIIIUP21实实实际电压大的P实越大,因此实际电压大的灯泡较亮nUUUUIUP21实实通过电流大的P实越大,因此通过电流大的灯泡较亮nIIIIRIP212实电阻大的P实越大,因此电阻大的灯泡较亮nUUUURUP212实电阻小的P实越大,因此电阻小的灯泡较亮4串接上滑动变阻器的小灯泡,变阻器阻值增大时分压也大,小灯泡实际电压减小,小灯泡发光较暗并接上滑动变阻器的电灯,由于并联电路中各部分互不干扰,所以通过小灯泡所在支路的电流不变,小灯泡发光情况不变【基础过关】1.学习了电功率的知识后,几位同学关于电功和电功率的下列说法,你认为不正确的是()A.用电器的电功率不但与通过的电流有关,还与加在它两端的电压有关B.电流通过电动机时,电能全部转化为它的机械能C.电流通过电炉做功的过程,实质上是电能转化为热能的过程D.电流做的功越多,它的电功率并不一定大,还与通电时间有关2.开关虽小,作用却大.如图所示电路,当开关S闭合后,电路中消耗的电功率将()A.增大B.减小C.不变D.无法确定3.小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时,用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路.闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大,下列说法正确的是()A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻B.两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率C.若将两灯位置对换,则乙灯的亮度比甲灯的亮度大D.如果将两灯串联在该电源上,甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度4.小洋做实验时,把两只灯泡并联后接在电源上,如图所示.闭合开关后,发现甲灯不发光,乙灯发光,经检查,电路连线正确,两只灯泡完好无损,则甲灯不发光的原因最有可能是()A.甲灯的实际功率太小B.甲灯的实际功率太大C.甲灯两端的电压远大于乙灯两端的电压D.通过甲灯的电流远大于通过乙灯的电流5.如图所示为一环境温度监控电路,R1为灯泡,R2为半导体材料制成的热敏电阻(电阻随温度升高而变小).当环境温度降低时灯泡的亮度变________(选填“亮”或“暗”).电路中消耗的总功率P变________(选填“大”或“小”).【趣味链接】太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响、不用开沟埋线、不消耗常规电能、只要阳光充足就可以就地安装等特点,受到人们的广泛关注;又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品.太阳能路灯既可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便,经济不发达,缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题.【拓宽延伸】随着人们生活水平的提高,一些高科技成果已逐步走入人们的生活.如图所示是一种太阳能路灯,你能从它的相关说明中获得哪些信息(写出三条即可)?(1)________________________;(2)________________________;5(3)________________________;(4)该灯工作的实质是将太阳能最终转化为________________.18.2电功率1.B解析:由P=UI可得,用电器的电功率与通过用电器的电流和加在两端的电压有关,故A选项正确;电流做功的过程实质是将电能转化为其他形式能的过程,而任何用电器都会将一部分电能转化为热能,故B选项错误;由于电炉是纯电阻电路,因此电流通过电炉做功的过程,实质上是将电能转化为热能的过程,故C选项正确;由W=Pt可得,电流做功的多少等于功率和时间的乘积,因此做功多,功率不一定大,故D选项正确.故选B.2.A解析:当开关S闭合后,电路中总电阻减小(由R1+R2变为R1),当电源电压不变时,电阻变小,电流变大,消耗的电功率变大.故选A.3.A解析:(1)两灯泡并联时,灯泡两端的电压相等,所以两灯泡位置对换时,灯泡的亮暗不变,即甲灯亮度仍比乙灯亮度大,故C不正确;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,所以甲灯亮度比乙灯亮度大说明甲灯泡的实际功率较大,额定功率也较大,故B不正确;根据R=U2/P可知,甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻,故A正确.(2)当两灯泡串联时,通过它们的电流相等,根据P=I2R可知,乙灯泡的实际功率较大,灯泡较亮,故D不正确.故选A.4.A解析:由电路图可知,甲、乙两灯并联;又知电路连线正确,两只灯泡完好无损,但甲灯不发光,乙灯