搜索
总复习：电功率（基础）责编：小志【考纲要求】1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率；3、焦耳定律；4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；5、家庭电路及安全用电；6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。【知识网络】【考点梳理】考点一、电能及电能表（高清课堂《电学2:电功和电功率》电功和电能）1、电能：电源将其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J，常用的单位是度，即千瓦时，符号kW·h，1kW·h=3.6×106J3、电能表作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。表盘上的参数：220V表示电能表应接到220V的电路中使用；5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A；2500r/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转2500转；50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。4、电功与电能电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。电功的单位也是焦耳。5、计算普遍适用公式W=UIt=Pt(所有电路)即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V，电流的单位用A，时间的单位用s，电功的单位就是J。导出公式tRURIW22t（纯电阻电路）考点二、电功率1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物理量。2、单位：国际主单位瓦特（W）常用单位千瓦（kW）换算关系1kW=1000W3、计算普遍适用公式UItWP推导公式P=I2R=U2/R(适用于纯电阻电路)4、额定功率和实际功率额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率）实际功率：用电器在实际电压下的功率。要点诠释：1、实际功率随电压的变化而变化：当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作；当U实U额时，P实P额用电器不能正常工作；当U实U额时，P实P额长期使用会影响用电器的寿命，有时会损坏用电器。2、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。3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有2额实额实UUPP，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。考点三、焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。2、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量跟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。公式：Q=I2Rt(普遍适用)（纯电阻电路）3、电热和电能的关系：在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W。如电炉子。在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即QW。考点四、家庭电路和安全用电1、家庭电路的组成：两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。2、保险丝：材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断。接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险丝额定电流越大。更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。三孔插座：左零右火中接地。3、安全用电：安全电压不高于36V。要点诠释：触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。低压触电：包括单线触电和双线触电。高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。考点五、测量小灯泡的功率1、实验原理：P=UI测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。3、实验电路图及表格：次数电压U/V电流I/A功率P/W发光情况1234、实验步骤：（1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；（2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；（3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；（6）断开开关，计算电功率值填入表格。5、数据分析，总结结论。(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。6、注意事项：A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。C．电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。【典型例题】类型一、基础知识1、如图是新式的电子式单相电能表，电能表上标有6400imp/kW•h，它表示；10A字样表示；一台标有800W的取暖器，连续工作2小时，则电能表的计数器上的显示数将从图甲变为；电能表的耗电指示灯将闪烁次。电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率。（填“越大”或“越小”）举一反三【变式】从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（）A．电能表的读数为3672kW•hB．电能表转盘转过2500转消耗电功率1kWC．用电器正常工作时的总功率不得超过2200WD．用电器正常工作时的总功率不得超过4400W举一反三：【变式】、把标有“36V15W”的甲灯和标有“36V5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，下列说法正确的是（）A．因为两灯串联，甲灯的电阻较小，所以甲灯两端电压小B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮C．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮D．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮3、标有“6V、3W”的灯L1和标有“6V、1W”的灯L2串联后接在12伏的电源上，求灯L1的实际功率。举一反三：【变式】今有“6V、6W”的电灯L1和“6V、1.5W”的电灯L2各式各一盏，把它们分别接到电压6伏的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？4、如图所示为小明所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。下列说法正确的是()A．拆掉灯丙，两线头连在一起会造成短路B．拆掉插座甲，两线头连在一起会造成短路C．拆掉S1，两线头连在一起会造成短路D．拆掉S2，两线头连在一起会造成短路类型二、知识运用5、如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（）A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2：3B．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2：1C．甲图中灯L1、L2的功率之比是2：1D．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是4：9【举一反三：【变式】如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S由闭合到断开，电路消耗的总功率之比为4：3。如果R1=12Ω，则R2的电阻是（）A．36ΩB．16ΩC．9ΩD．4Ω6、科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型，如图是设计的电路图，其中小灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光，当开关S反向触点b时，通过小灯泡的电流减少了0.2A，假定灯丝电阻及电源电压不变，求：①小灯泡L的电阻值；②R的电阻值；③开关S扳向触点b时，电阻R消耗的功率。举一反三：【变式】保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，分别为60℃、50℃和40℃，加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。求：（1）当S拨至位置1时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？（3）当S拨至位置2时，R2的阻值是多少？7、某同学做“测量一个小灯泡的电功率”实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。（2）电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将_________，电流表的示数将________（3）实际实验的有关记录与计算如下表实验次数123电压（V）2.201.502.50电流（A）0.220.160.24功率（W）0.4840.240.60该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）：①________②________（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：实验次数123电压（V）2.201.502.50电流（A）0.220.160.24灯丝电阻（Ω）10.009.3810.42这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此做出两种可能性的解释：①________②________举一反三：【变式】（高清课堂《电学2:电功和电功率》例7）在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、合适的电源、一个阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电压表、3个开关、导线若干。（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。①将电压表调零，按照电路图连接实物，滑动变阻器阻值位于最大处，此时开关断开，试触确定量程；②；③。（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P额＝____【巩固练习】一、填空题1、家中用电器的额定电压一般是_______V，通常情况下它们以___________的连接方式接入电路，用电饭煲煮饭是因为电流具有___________效应，如果你家中的用电器突然全部停止工作，经检查发现是空气开关掉闸了，你认为原因可能是___________。2、（2016•松北区一模）电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”字样，将某用电器单独接在该表上工作2min，电能表指示灯闪烁了30次。该用电器在上述时间内消耗的电能为J，用电器的电功率是W。3、如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动的过程中，电流表的示数将_______，灯泡L消耗的电功率将_______。(选填“变大”“变小”或“不变”)4、一台“220V1000W”的电热水器，正常工作10min消耗的电能是J；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量。5、如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V，0.6W”字样，R