初中物理 电功率-电能·电功率.docx

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1、电功与电功率模块一电能与电功一、知识点1. 电能及其转化(1)电能的来源：火力发电站：化学能转化为电能；水力发电站：机械能转化为电能；风力发电站：风能转化为电能；太阳能发电站：太阳能转化为电能等。生活实例：给电动机通电，电动机转动，可以带动抽水机把水抽到高处。这说明电流可以做功。(2)电能的利用：用电器是消耗电能的装置电能转化成其他形式的能。例如：电灯泡把电能转化为光能，给我们照明；电动机把电能转化成动能，使得电风扇旋转、电力机车飞驰；电热器把电能转化热能，烧水、使电热孵化器中的小鸡破壳而出。(3)消耗电能的过程就是电流做功的过程，消耗多少电能，电流就做了多少功。2. 电功 (1)电功：电流通

2、过某段电路所做的功叫做电功，用表示。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即消耗了多少电能。 (2)电功的计算：电功的大小跟用电器两端的电压()、通过用电器的电流()和通电时间()有关。变形公式：此变形公式只适合于纯电阻电路。(3)电功的单位：定义单位：，读作伏安秒。国际单位：焦耳，简称焦，符号是，读作焦。常用单位：，读作千瓦时，日常生活中我们称它为“度”。这三个单位之间的换算关系为：3. 电能表 (1)作用：测量用电器消耗电能的多少的仪表，也称电度表。 (2)电能表上的一些标识的含义：“”表示计量单位是千瓦时；“220”，电能表应该接在220的电路中使用；“10(20)A”表示这个

3、电能表正常工作时的最大电流为10A，在短时间内使用时，通过的电流允许大于10A，但不能超过20A；“50Hz”表示这个电能表能在频率为50Hz的交流电路中使用；“1600r/()”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1的电能，电能表的转盘转过1600转。(3)使用电能表测量电功测量较大电功时，用刻度盘读数。就是这段时间电能表计数器所显示的两次数字之差，计数器所显示的数字最后一位是小数部分，前面的数字是整数部分。测量较小电功时，可能刻度盘的读数并未发生变化，此时可通过表盘转数测电功。二、例题精讲【例1】一台洗衣机工作0.5h，电流做功3.6106J，这台洗衣机消耗的电能是 J考点：电功的实质.解

4、析：电流做功3.6106J，洗衣机消耗的电能是3.6106J答案：3.6106【测试题】电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，如果该电动机工作的时间为t时，则电动机消耗的电能为()AUItI2RtBI2RtCUIt+I2RtDUIt电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机工作的时间为t，而电动机不是纯电阻4771电动机消耗的电能为：W=UIt 故选D【例2】某日，物业工作人员来小明家收电费，小明观察电能表的情况如图所示然后从笔记本上查出上月的记录为1858.5kWh(1)若按0.5元/kWh计费，小明家本月应缴电费 元；(2)计算可知让“220V 40W“的灯泡正常工作5

5、min，可使这个电表转 圈考点：电能表参数的理解与电能的求法；物理量的单位及单位换算；电功率与电能、时间的关系解析：(1)本月消耗的电能W=1974.5kwh18585kwh=116kwh；小明家本月应缴电费116kwh0.5元/kwh=58元；(2)“220V 40W“的灯泡正常工作5min消耗的电能W1=Pt=0.04kwh= kwh；所以电能表的转盘转动n=3000R/kwhkwh=10r答案：58；10【测试题】小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片，如图所示她仔细观察照片后得到下列结论，你认为正确的是()A电能表的额定电流为10AB消耗1kWh的电能，电能表转盘旋转3200圈C电

6、能表的额定功率为2200WD拍照片时，小英家已消耗的电能为7624.1JA、电能表上的电流值，代表标定电流，即长时间稳定工作时不许超过的最大电流，所以A不正确；B、3200r/kWh：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表转盘转动3200圈符合实际，所以B正确；C、电压值和电流值的乘积代表功率，但这是接在这个电能表上的用电器的最大功率是不许超过的数值，而不是电能表的额定功率所以C不正确；D、电能表的示数应读为7624.1kWh，所以D不正确 故选B【例3】如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2=20，闭合开关S，电流表A1的示数为0.4A，电流表A的示数为0.7A，则电阻

7、R1= ；通电1min，电路消耗的总电能为 J考点：欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；电功的计算解析：并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I2=II1=0.7A0.4A=0.3A，并联电路各并联支路两端的电压都相等，所以U=I2R2=0.3A20=6V，根据欧姆定律计算的电阻R1=，根据电功公式计算通电1min，电路消耗的总电能W=UIt=6V0.7A60s=252J； 答案：15，252【测试题】小明的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以

8、下哪一种电能表最合适()A220V 5AB220V 15AC220V 20AD220V 10A最大功率P=UI=220V20A=4400W已装功率P=150W+300W+100W+2200W+250W+800W+40W8=4120W4400W4120W 故选C模块二电功率一、 知识点做功的快慢与做功的多少、时间都有关系，因此，我们无法比较他们做功的快慢。怎样比较这两人做功的快慢？1. 物理意义：反应电流做功快慢的物理量。电功率大，这电功率做功快。2. 定义：电流在单位时间内(通常取1s)所做的功叫做电功率。通常用符号P表示。3. 电功率的计算：，为用电器的功率，单位为瓦特(W)，为s内电器消耗

9、的电能；，电功率的大小由电路两端的电压和通过的电流的乘积决定；，只适用于纯电阻电路。4. 电功率的单位国际制单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位是千瓦(KW)，l千瓦1000瓦，1W1J/S 表示电流在1S内消耗的电能是1J。5. 额定电压、额定电流、额定功率额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用表示。额定电流：用电器额定电压下正常工作时的电流，用表示。 额定功率：用电器在额定电压下的功率叫做额定功率，用表示()。 【例4】下列关于电功率的说法正确的是()A用电器的电功率越大，它消耗的电能越多B用电器的电功率越大，它消耗电能越快C用电器的电功率越大，它做功越多D用电器的电能与其功

10、率无关，只与通电时间有关考点：电功率解析：电功率是指电流在单位时间内做功的多少，是表示电流做功快慢的物理量，它是由功的大小和时间共同决定的，故AC说法错误，B的说法正确答案：B【例5】如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10当开关S闭合时电流表示数为0.6A，当开关S断开时电流表示数为0.2A求：(1)电源电压；(2)电阻R2的阻值(3)电阻R1在开关断开、开关闭合的两种情况下消耗的电功率考点：欧姆定律的应用；电阻的串联；电功率的计算解析：(1)当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，根据欧姆定律可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A10=6V；(2)当开关S断开

11、时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻：R=30，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电阻R2的阻值：R2=RR1=3010=20；(3)闭合开关时，R1消耗的电功率：P1=I12R1=(0.6A)210=3.6W，断开开关时，电阻R1消耗的电功率：P1=I22R1=(0.2A)210=0.4W答案：(1)电源电压为6V；(2)电阻R2的阻值为20；(3)闭合开关时R1消耗的电功率为3.6W，断开开关时电阻R1消耗的电功率0.4W【测试题】如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是()AL1的

12、亮度不变，电流表示数变小BL1的亮度不变，电流表示数不变CL1的亮度增大，电流表示数不变DL1的亮度减小，电流表示数变小两开关均闭合时，两灯并联电源两端，电压均为电源电压，断开S2后，只有L1接入电路，L1两端电压仍为电源电压故亮度不变电流表由测两灯泡的电流之和变成只测L1中的电流，故电流减小 故选A【测试题】甲、乙两只小灯泡串联，甲灯比乙灯亮，是因为()A甲灯通过的电流较大B乙灯的电阻较大C甲灯两端的电压较大D乙灯消耗的电功率较大(1)两灯泡串联，由串联电路特点可知，通过它们的电流相等，故A错误；(2)灯泡亮度取决于灯的实际功率，甲灯比乙灯亮，说明P甲P乙，故D错误；由P=I2R可知，R甲R

13、乙，故B错误；(3)I=，U=IR，R甲R乙，通过两灯的电流I相等，U甲U乙，故C正确； 故选C【例6】5和10两个定值电阻，先将它们串联，后将它们并联在同一个电源上，则它们两端的电压和消耗的电功率的关系是()A串联时，电压之比是1:2，电功率之比是2:1B串联时，电压之比是2:1，电功率之比是1:2C并联时，电压之比是1:1，电功率之比是2:1D并联时，电压之比是1:1，电功率之比是1:2考点：电功率的计算；欧姆定律的应用解析：(1)当两电阻串联时，通过两电阻的电流相等，U=IR，U1:U2=R1:R2=5:10=1:2；P=I2R，P1:P2=R1:R2=1:2(2)当两电阻并联时，两电阻

14、两端的电压相等，U1:U2=1:1；P=，P1:P2=R2:R1=2:1 答案：C【测试题】将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时，下列说法中正确的是()A串联时R1与R2两端的电压之比为3:1B并联时R1消耗的功率为16P1C并联时通过R1与R2的电流之比为1:3D并联时两电阻消耗的总功率P1 (1)R1、R2串联时，通过两电阻的电流相等，P=I2R，且P2=3P1，R2=3R1，U=IR，U1:U2=R1:R2=1:3；电路中的电流I=，则P1=I2R1=()2R1=(2)当R1、R2并联在同一电源两端时

15、，两电阻两端的电压相等为U，R1消耗的功率为P1=16P1；I=，通过R1与R2的电流之比I1:I2=R2:R1=3:1；电路消耗的总功率P总=+=+=16P1=P1 故选B【例7】如图所示，电源电压不变，R1=20当开关S闭合时，电压表示数为6V；当开关断开时，电流表示数为0.2A求：(1)R2的阻值；(2)开关断开时，R1和R2消耗的电功率之比考点：电功率的计算；欧姆定律的应用解析：当开关S闭合时，电压表的示数即为电源的电压，U=6V；当开关断开时，R1、R2串联，串联电路的总电阻为R=30，R2的阻值为R2=RR1=3020=10；此时R1和R2消耗的电功率之比为：P1:P2=I2R1:

16、I2R2=R1:R2=20:10=2:1 答案：(1)R2的阻值为10；(2)开关断开时R1和R2消耗的电功率之比为2:1【测试题】甲、乙两只小灯泡串联，甲灯比乙灯亮，是因为()A甲灯通过的电流较大B乙灯的电阻较大C甲灯两端的电压较大D乙灯消耗的电功率较大(1)两灯泡串联，由串联电路特点可知，通过它们的电流相等，故A错误；(2)灯泡亮度取决于灯的实际功率，甲灯比乙灯亮，说明P甲P乙，故D错误；由P=I2R可知，R甲R乙，故B错误；(3)I=，U=IR，R甲R乙，通过两灯的电流I相等，U甲U乙，故C正确； 故选C【例8】两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示现在将甲和乙串联后接在电压为3V的

17、电源两端，下列分析正确的是()A甲的电阻值大于乙的电阻值B甲的电压大于乙的电压C甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率D甲的电流等于乙的电流考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；电功率的计算解析：方法一：由图知：两电阻串联，I甲=I乙；方法二：由图知当电压等于2V时，I乙I甲，所以，R乙R甲，当两电阻串联时，I甲=I乙；根据公式U=IR和P=I2R可知U甲U乙，P甲P乙 答案：D【测试题】实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示若将它们串联后接入4V的电源两端，则小灯泡消耗的电功率是 W若将它们串联后接入4.0V的电源时，因串联电路各处的电流相等，且串联电路的总电压等于各部分电

18、路两端电压之和，所以在图象中，只有当电流为0.2A时，它们各自对应的电压之和才等于4V当电流为0.2A时，灯泡的电压为1.0V，所以灯泡的电功率为P=UI=1.0V0.2A=0.2W故答案为：0.2【例9】小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光下列说法不正确的是()A电阻R0的阻值为2B开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10C小灯泡L的额定功率为0.625WD开关S断开时，小灯泡L的电阻为0考点：欧姆定律的变形公式；电功率的计算解析：A、开关闭合时，灯泡L恰好

19、能正常发光，则根据灯泡两端的电压为2.5V，由图象可知灯泡的电阻为10，所以电路电流为I=0.25A，因串联电路各处的电流相等，则电路总电阻为R=12，所以定值电阻R0=RRL=1210=2此选项正确，不符合题意；B、由图象知，灯泡正常发光时，灯丝电阻为RL=10此选项正确，不符合题意；C、灯泡正常发光时两端电压UL=2.5V，由图象知此时灯泡的电阻RL=10灯泡的额定功率为PL=ULI=2.5V0.25A=0.625W此选项正确，不符合题意；D、开关S断开时，没有电流通过小灯泡，但灯泡的电阻不为0此选项错误，符合题意 答案：D【测试题】某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙

20、、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是()AP甲P乙P丙BP甲P乙P丙CP甲=P乙=P丙DP甲=P乙P丙两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；R甲R乙R丙，电源的电压相同且不变，由P=可知，P甲P乙P丙 故选B【拓展题】如图所示电路，电源电压保持不变，且定值电阻不随温度变化，当开关S闭合、S1断开时，电流表A1、A2的示数之比1:3，电路消耗的总功率为5.4W；当开关S、S1都闭合，电路消耗的总功率为6.6W则下列说法不正确的是()AR1和R2的阻值

21、之比为2:1BR1和R2的电功率之比为2:1CS、S1都闭合时，电流表A1、A2的示数之比5:9DS、S1都闭合时，R2和R3的电功率之比为3:2考点：电功率的计算；欧姆定律的应用解析：当开关S闭合、S1断开时，电阻R1、R2并联，U1=U2，I=I1+I2；电流表A1、A2的示数之比1:3，I1:I2=2:1，根据P=UI可知，P1:P2=2:1，P总=P1+P2=5.4W，P1=3.6W，P2=1.8W；根据R=可知，R1:R2=1:2；当开关S、S1都闭合时，电阻R1、R2、R3并联，R3消耗的电功率P3=P总P总=6.6W5.4W=1.2W，P2:P3=1.8W:1.2W=3:2，P=UII1:I2:I3=P1:P2:P3=3.6W:1.8W:1.2W=6:3:2，S、S1都闭合时，电流表A1、A2的示数之比为：I:I=5:9 答案：A