第十八章 电功率
第1节 电能 电功
基础主干落实
1.电能:
(1)来源:发电机或电池等电源把其他形式的能转化为 电 能。
(2)利用:用电器把电能转化为 其他形式 的能。
(3)单位:国际单位: 焦耳 ,符号:J。
常用单位: 度 ,学名叫 千瓦时 , 符号:kW·h。
换算关系:1 kW·h= 3.6×106 J。
2.电能的计量:
(1)电能表:测量用电器在一段时间内消耗 电能 的多少。
(2)铭牌上各个参数的意义:“220 V 10(20) A”表示电能表应接在 220 V 的电路中使用, 标定电流 为10 A, 额定最大电流 为20 A。
“600 revs/(kW·h)”表示 每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转600转 。
(3)读数:一段时间内起始和结束时两次示数 之差 。
3.电功:
(1)实质:电流做功的过程就是电能转化为 其他形式 的能的过程。
(2)相关因素:电流做功的多少跟 电流 的大小、 电压 的高低、 通电时间 的长短有关。
(3)计算公式: W=UIt 。
重点案例探析
重点 电功的计算
【典题】(2023·衡阳中考)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.2 A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.5 A。求:
(1)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流。
(2)R2的阻值。
(3)当开关S、S1都闭合时,通电1 min电流通过R1做的功。
解:(1)当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流;由并联电路的电压特点可知,R1两端的电压前后不变,且R1的电阻不变,由欧姆定律可知,通过R1的电流前后不变,即I1=0.2 A;通过R2的电流:I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A。
(2)两电阻并联时,R2两端的电压U2=U1=U=6 V;
由I=可得,R2的阻值R2===20 Ω。
(3)通电1 min电流通过R1做的功W1=U1I1t=6 V×0.2 A×1×60 s=72 J。
【点拨】电功计算推导式:W=t=I2Rt(只适用于纯电阻电路)。
【A层 基础必会】
考点一 电能
1.(2024·贵阳质检)下列家用电器中,使用时主要将电能转化为机械能的是 (B)
A.电脑 B.迷你小风扇
C.电饭锅 D.护眼台灯
2.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不得超过160 W·h,这里的“160 W·h”合 0.16 度,合 5.76×105 J。
考点二 电能的计量
3.(多项选择)(2024·六盘水期末)如图所示是一个电能表表盘,对其中的重要参数,下列说法中正确的是 (A、C、D)
A.“220 V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为10 A
C.“50 Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
D.若电能表上的转盘转过600转,则表示接在这个电能表上的用电器消耗了
0.2 kW·h的电能
4.10月初,小亮家的电能表示数为100.8 kW·h,月末的示数如图所示。则小亮家
10月份消耗了 101 kW·h的电能;若该电能表转盘转了300转,则用电器消耗了
1.8×106 J的电能。
考点三 电功
5.一个小灯泡的两端加2.5 V 电压时电流是0.3 A,则它通电2 min消耗的电能
是 (C)
A.1.5 J B.2.5 kW·h C.90 J D.0.025 kW·h
6.(2024·上海模拟)通过导体的电流为0.8安,若10秒内电流做功64焦,则该导体两端的电压为 8 伏,该导体的电阻为 10 欧;当该导体两端电压减小了1伏时,通过该导体的电流减小了 0.1 安。
【B层·能力提升】
7.如图甲所示是灯泡L和电阻R的I-U图象,当将该灯泡L和R按照图乙所示
方式连入电路时,电流表示数为0.4 A,则整个电路在1 min内消耗的电能为
120 J。
8.(物理与生活)(2024·贵阳质检)国庆期间小明去看望外婆,陪伴外婆8天后返回,发现家中电能表示数由312.4 kW·h变成如图所示示数。经检查,家中电视机和数字机顶盒均处于待机状态,并且卧室灯还开着。其他用电器均已关闭,请判断国庆期间小明家消耗了多少电能 结合小明的经历,在家庭用电的使用过程中,请从节约电能的角度提出一条合理的建议。
见全解全析
9.如图所示的电路中,电源电压不变,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30 Ω,当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)只闭合开关S1时,通电10 min电阻R1消耗的电能;
(2)电源电压U;
(3)开关S1、S2都闭合时,通电10 min电流做的功;
(4)只闭合开关S2时,通电10 min电流所做的功。
解:(1)(2)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流,电阻R1消耗的电能等于电流做的功,W=I2R1t=(0.3 A)2×20 Ω×10×60 s=1 080 J;由欧姆定律可知电源电压:U=U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;
(3)由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流;根据欧姆定律可知通过R2的电流:I2===0.2 A,
由于并联电路各支路互不影响,所以此时通过R1的电流仍为0.3 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A;通电10 min电流做的功W=UIt=6 V×0.5 A×10×60 s=1 800 J;
(4)只闭合开关S2时,电路为R2的简单电路,电流表测量电路电流;通电10 min电流所做的功W=t=×10×60 s=720 J。第十八章 电功率
第1节 电能 电功
基础主干落实
1.电能:
(1)来源:发电机或电池等电源把其他形式的能转化为 能。
(2)利用:用电器把电能转化为 的能。
(3)单位:国际单位: ,符号:J。
常用单位: ,学名叫 , 符号:kW·h。
换算关系:1 kW·h= J。
2.电能的计量:
(1)电能表:测量用电器在一段时间内消耗 的多少。
(2)铭牌上各个参数的意义:“220 V 10(20) A”表示电能表应接在 的电路中使用, 为10 A, 为20 A。
“600 revs/(kW·h)”表示 。
(3)读数:一段时间内起始和结束时两次示数 。
3.电功:
(1)实质:电流做功的过程就是电能转化为 的能的过程。
(2)相关因素:电流做功的多少跟 的大小、 的高低、 的长短有关。
(3)计算公式: 。
重点案例探析
重点 电功的计算
【典题】(2023·衡阳中考)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.2 A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.5 A。求:
(1)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流。
(2)R2的阻值。
(3)当开关S、S1都闭合时,通电1 min电流通过R1做的功。
【点拨】电功计算推导式:W=t=I2Rt(只适用于纯电阻电路)。
【A层 基础必会】
考点一 电能
1.(2024·贵阳质检)下列家用电器中,使用时主要将电能转化为机械能的是 ( )
A.电脑 B.迷你小风扇
C.电饭锅 D.护眼台灯
2.中国民用航空局规定,旅客乘机携带的充电宝规格不得超过160 W·h,这里的“160 W·h”合 度,合 J。
考点二 电能的计量
3.(多项选择)(2024·六盘水期末)如图所示是一个电能表表盘,对其中的重要参数,下列说法中正确的是 ( )
A.“220 V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为10 A
C.“50 Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用
D.若电能表上的转盘转过600转,则表示接在这个电能表上的用电器消耗了
0.2 kW·h的电能
4.10月初,小亮家的电能表示数为100.8 kW·h,月末的示数如图所示。则小亮家
10月份消耗了 kW·h的电能;若该电能表转盘转了300转,则用电器消耗了
J的电能。
考点三 电功
5.一个小灯泡的两端加2.5 V 电压时电流是0.3 A,则它通电2 min消耗的电能
是 ( )
A.1.5 J B.2.5 kW·h C.90 J D.0.025 kW·h
6.(2024·上海模拟)通过导体的电流为0.8安,若10秒内电流做功64焦,则该导体两端的电压为 伏,该导体的电阻为 欧;当该导体两端电压减小了1伏时,通过该导体的电流减小了 安。
【B层·能力提升】
7.如图甲所示是灯泡L和电阻R的I-U图象,当将该灯泡L和R按照图乙所示
方式连入电路时,电流表示数为0.4 A,则整个电路在1 min内消耗的电能为
J。
8.(物理与生活)(2024·贵阳质检)国庆期间小明去看望外婆,陪伴外婆8天后返回,发现家中电能表示数由312.4 kW·h变成如图所示示数。经检查,家中电视机和数字机顶盒均处于待机状态,并且卧室灯还开着。其他用电器均已关闭,请判断国庆期间小明家消耗了多少电能 结合小明的经历,在家庭用电的使用过程中,请从节约电能的角度提出一条合理的建议。
9.如图所示的电路中,电源电压不变,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30 Ω,当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)只闭合开关S1时,通电10 min电阻R1消耗的电能;
(2)电源电压U;
(3)开关S1、S2都闭合时,通电10 min电流做的功;
(4)只闭合开关S2时,通电10 min电流所做的功。
