中考物理电能电功电功率知识总结及典例导析

第1页共17页电能、电功及电功率【要点梳理】要点一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间。可表示为：WUIt3.单位：焦耳（J）11VA=1JsNm要点诠释：1.电流通过电灯时，电流做功，灯丝灼热发光,，电能转化为内能和光能；电吹风通入电流，电流做功，把电能转化成内能和机械能；电热水瓶，通过电流做功，利用电能把水烧开，把电能转化成内能；洗衣机利用电能，通过电流做功，把电能转化为机械能和内能，把衣物洗净。2.根据W=UIt和欧姆定律有：其中W=UIt是普遍适用的；而只适用于纯电阻电路。（纯电阻电路：将电能全部转化为内能的电路）要点二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。3.重要参数的意义：（1）“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用；（2）“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间应用时电流可超过10A，但不能超过20A；（3）“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用；（4）“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为；（5）新型电能表：IC卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。要点三、电功率的基本概念1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。2.定义：把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。3．单位：瓦(W)、千瓦(kW)1kW=103W。第2页共17页4．定义式：W——电功——焦(J)——kW·ht——时间——秒(s)——hP——电功率——瓦(W)——kW要点诠释：1．kW·h是电功的单位，是由电功率的单位kW和时间的单位h组成的复合单位。2．据公式WPt得WPt。P的单位用kW，t的单位用h，则电功(电能)的单位为kW·h，由此可知1kW·h就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。3．kW·h和J的换算关系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。要点四、电功率的公式推导1．计算电功率最常用的基本公式：PUI，该公式表明：用电器的电功率P等于用电器两端的电压U和通过用电器的电流I的乘积。2．公式变形：3．推导公式：22UPIRR要点五、额定电功率和实际电功率1．额定电压、额定电流与额定功率：2．实际电压与实际功率：（1）实际电压：用电器工作时两端的电压，可能大于，可能等于，可能小于。（2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率。3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系：当时，；当时，；第3页共17页当时，。要点诠释：1.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。2.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。【典型例题】类型一、电能的转化例1.（2016秋•无锡期中）用电器是将电能转化为其他形式能的器件，下列用电器中，利用电能转化为机械能的是（）A．电熨斗B．电灯C．洗衣机D．电视机举一反三：【变式】（2015•深圳模拟）如图所示的家用电器中主要是将电能转化为内能的是（）类型二、电功的计算例2.一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5A，工作10min，电流做功为J。举一反三：【变式】加在导体两端的电压为3V，通电2min，电流所做的功为360J，则通过这导体的电流是（）A．180AB．120AC．600AD．1A例3.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上，在时间t内电流做功W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上，在时间t内电流做功为W2，则W1与W2之比是（）A．4：1B．2：1C．1：4D．1：2例4.（2018·桂林模拟）小明家电能表上个月底的示数为，这个月底的示数如图所示，由图可知第4页共17页A．他家本月用电是362.6kW·hB．本月他家电能表的转盘转了6×104圈C．他家电能表正常工作时的电流为10AD．他家本月用电3.6×106J举一反三：【变式】（2014•盘锦模拟）如图是单相电子电能表，关于它的技术参数和作用，下列叙述中正确的是（）A．电能表是测量电功率的仪表B．图中50Hz表示电能表适用的交流电频率C．图中5A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流D．图中3200imp/（kw•h）表示每消耗1kW•h电能电能表的转盘转3200转类型一、电功率的概念例5.（2016•荣成市校级模拟）下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是（）A．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位D．用电器消耗的功率越大，则电流做功越快举一反三：【变式】（2015•营口模拟）有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（）A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少类型二、电功率的计算例6.如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率为W，电源电压为V，滑动变阻器的最大阻值为Ω。第5页共17页举一反三：【变式】有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为Ω。例7.（2015•营口模拟）把标有“12V12W”的灯L1和“12V6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，下列说法正确的是（）A．两灯均不能正常发光，但L1灯较亮B．两灯均不能正常发光，但L2灯较亮C．两灯均能正常发光D．把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光举一反三：【变式】将分别标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”L2并连接在6V的电源上，则实际功率较大的灯是（选填“L1”和“L2”），电路中干路的电流是A。例8.在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1的阻值为20Ω。当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数为0.45A。求：（1）电阻R2的阻值；（2）当S1、S3断开、S2闭合时，电路消耗的总电功率是多少？第6页共17页举一反三：【变式】在如图所示电路中，电源电压6V保持不变。只闭合开关S1，电流表示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A。则R2的阻值为Ω，S2闭合前后R1消耗的电功率相差W。课后练习（基础篇）1．（2018·南京模拟）电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是A．“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电路中使用B．“10（20）A”表示通过这个电能表的标定电流是20AC．“10（20）A”表示允许通过这个电能表的最大电流是10AD．“600revs/（kW·h）”表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600kW·h2．关于电功，下列说法中正确的是A．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多B．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多C．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多D．用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多第7页共17页3．如图甲是一个迷你音响的实物图片，其铭牌如图乙所示。对于该音响，下列说法正确的是A．锂电池工作时，将电能转化为化学能B．该音响在5V电压下正常工作C．该音响正常工作时每秒消耗电能5JD．该音响正常工作时电流是0.6A4．如图所示，理发师给王丽吹头发的过程中，电流通过电吹风做了1×104J的功，那么在这段时间内A．有1×104J的电能转化为热能B．有1×104J的电能转化为机械能C．有1×104J的电能转化为机械能和内能D．电吹风消耗的电能小于1×104J5．（2018·安徽模拟）下列用电器工作时，将电能转化为机械能的是A．电暖炉B．电热水壶C．电饭锅D．电动自行车6．（2018·河南模拟）小明利用如图所示的电能表测量电热水壶的实际功率，根据表盘示意图可知小明家累计用电量为_____kW·h。在测电热水壶的实际功率时，小明首应先进行的操作是_____________________，打开电热水壶。接着小明观察到电能表的转盘在3min内转了80转，则电热水壶的实际功率是_______________W。第8页共17页7．（2018·山西模拟）小毅家的电能表3月1日、4月1日的读数如图所示，则3月份他家用电量是_______kW·h。他家有一个“220V2000W”的电热水器，该热水器工作0.5时消耗________度电。8．某同学家的电能表上标有“800r/kW·h”，它的含义是消耗1kW·h的电能，电能表的小铝盘转过____________r，若月初显示0123.6，月末显示为0173.6，同学家在这一个月内消耗的电能为____________kW·h，合____________J，若每kW·h电价为0.5元，则应交电费____________元。9．电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW·h）”字样（“3000imp/（kW·h）”表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次），将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在20min内消耗的电能为______kW·h。10．（2018·大连校级月考）如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是________（填“串联”或“并联”）的。工作时间长了，外壳发烫，是由于电能转化成了________能。11．王明家的电子电能表上标有“220V10(20)A”和“2500imp/(kW·h)”(表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的脉冲指示灯闪烁2500次)的字样，他记下在10min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了250次，则他家里正在使用的用电器消耗的电能为________kW·h，合________J。12．手机锂电池上面有很多信息，如图，为某款手机电池的部分信息。这块手机电池能提供的最大电能为___J当手机电量还剩13％时进行充电，最快2个小时充满，则充电电流为_______A。第9页共17页13．（2018·哈尔滨校级月考）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有“5V2A”，表示充电电压是5V，最大输出电流是2A，电板充满电所储存的电能是1.8×105J。若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要_______h。14．（2018·安徽模拟）王明家的电子电能表上标有“220V10（20）A”和“2500imp/（kW·h）”（表示电路每消耗1kW·h的电能，电能表的脉冲指示灯闪烁2500次）的字样，他记下在60min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了6250次，则这段时间内电路消耗的电能为_______kW·h，合________J。（提高篇）15．（2018·洛阳校级月考）如图所示是饭店里常用的一款干手器，它在工作时，电动机转动的同时还可以吹出热风，这一过程能量转化正确的是A．