資源簡介

第6節　電能
　電能與電功
1．電功的概念
功是能量轉化的量度，電能可以轉化成___
( http: / / www.21cnjy.com )_____的能，說明電流能做功。電流所做的功叫做________。電流做功的過程，實際上是電能轉化為其他形式能的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能。
2．測量電能的儀表——電能表
電功通常用電能表來測定。把電能表接在電路中，電能表的計數器上前后兩次讀數之差，就是這段時間內用電的度數。
1度＝1千瓦時＝________焦，千瓦時的字母表示為kW·h。
3．電能表的一些參數
例如一塊電能表有“220V，2(4)A，3
( http: / / www.21cnjy.com )000r/(kW·h)”的字樣，220V表示額定電壓；2A表示標定電流，即電能表計量電能時的標準計量，4A為最大允許電流，即在允許誤差范圍內長期工作的最大電流；3000r/(kW·h)表示每消耗1千瓦時的電能轉盤轉過3000r。
　電器的電功率
1．定義：電流在單位時間內所做的功，叫做電功率。
公式P＝________。P—電功率，W—電功，t—時間。
說明　①電功率是表示電流做功快慢的物理量。電功率大的用電器只能說明該用電器消耗電能快和電流做功快，并不表示電流做功的多少。
②電功率可以反映電器通過電流時產生的效果。
( http: / / www.21cnjy.com )如燈泡的電功率大，說明單位時間內電流通過燈泡做的功多，也就是說單位時間內，燈泡消耗的電能多，那么燈泡的亮度大。
2．電功率的單位
在國際單位制中，電功率的單
( http: / / www.21cnjy.com )位是________，簡稱瓦(W)，比瓦特大的常用單位有千瓦(kW)，它們之間的換算關系是：1kW＝1000W。根據P＝有：1W＝和1kW＝。
3．額定功率
定義：額定功率是用電器在________下消耗的電功率。
說明　①額定電壓是用電器正常工作時的電
( http: / / www.21cnjy.com )壓。②燈泡和其他用電器都有額定電壓和額定功率。用電器上標有的電功率是指該用電器的額定功率。③用電器實際工作時，消耗的電功率不一定等于額定功率。
例1　由如圖所示的兩盞燈的銘牌可以知道(　　)
A．甲燈一定比乙燈亮
B．甲的電功率比乙的電功率大
C．正常發光時，甲燈的電功率是乙燈電功率的4倍
D．正常發光時，甲燈消耗的電能是乙燈消耗電能的4倍
例2　(無錫中考)小明家的電子式電
( http: / / www.21cnjy.com )能表表盤上標有“3200imp/(kW·h)”字樣。11月底的示數為
6
2
8
6
\x(2)
)，12月底的示數為
6
3
9
4
\x(2)
)，則他家12月份消耗的電能是__________kW·h。為測電暖器實際消耗的功率，小明將標有“220V
1000W”字樣的電暖器單獨接入自家電路中，觀察電能表上的指示燈在1min閃爍48次，則電暖器消耗的實際功率是__________W。
　電功率和電功的計算
電功率的計算公式P＝________和電功的計算公式W＝UIt。
1．電功率的計算
用電器消耗的電功率等于通過這個用電器的電流與這個用電器兩端電壓的乘積，即P＝UI。
根據這個公式，電功率的單位瓦特也可表示為1W＝1V·A。
根據歐姆定律：I＝得到電功率的推導公式：P＝I2R或P＝。
2．電功的計算
由P＝和P＝UI得電功的計算式W
( http: / / www.21cnjy.com )＝UIt。根據公式，單位焦耳也可表示為1J＝1V·A·s。根據W＝Pt另有：1kW·h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J。
根據歐姆定律，電功率計算公式可以推導為：W＝I2Rt或W＝t。
例3　甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
A．兩燈均正常發光時，乙燈消耗的電能較多
B．兩燈均正常發光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻
C．兩燈串聯在220伏的電路中，甲燈比乙燈亮
D．將乙燈接入110伏電路中，它的實際功率為50瓦
例4　有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與
( http: / / www.21cnjy.com )其兩端電壓的關系如圖甲所示，把它們串聯在電路中，如圖乙所示，閉合開關S，這時電路中的電流為0.2A，則電源電壓和元件B的電功率分別是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3V，0.4W
B．3V，0.8W
C．2V，0.4W
D．2V，0.8W
　常用電熱器
1．電流的熱效應：當電流通過各種導體時，會使導體的溫度升高，這種現象叫做電流的________。
2．電熱器工作原理：利用______________來工作。
(1)電熱器工作時的能量轉化情況：電能轉化為________。
(2)電熱器中主要的元件是發熱體，它是由電阻率________、熔點________的電阻絲繞在絕緣體上制成的。
(3)常見的電熱器：電爐絲、電熨斗、電熱毯、電熱壺、電飯煲和電烙鐵等。
3．焦耳定律
(1)焦耳定律的內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的______________________，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
(2)計算公式：Q＝________。
公式中電流I的單位用安培，電阻R的單位要用歐姆，通電時間t的單位要用秒，這樣熱量Q的單位就是焦耳。
說明　①在使用Q＝I2Rt計算時，單位一定要統一。
②
例5　(多選)圖是研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關的實驗，下列分析正確的是(　　)
A．甲、乙兩次實驗都應用了控制變量法
B．甲實驗通過一段時間后，左側容器內空氣吸收的熱量更多
C．乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系
D．乙實驗通電一段時間后，右側U形管中液面的高度差比左側的小
　電能的轉化
例6　(黑龍江中考)將規格
( http: / / www.21cnjy.com )都是“220V
100W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是(　　)
A．三個用電器產生的熱量一樣多
B．電風扇產生的熱量最多
C．電視機產生的熱量最多
D．電烙鐵產生的熱量最多
　燈的亮度與實際功率的關系
例7　(無錫中考)如圖所示，將甲、乙兩燈串聯在電路中，閉合開關，發現甲燈發光，乙燈不發光，則乙燈不發光的原因可能是(　　)
A．乙燈燈絲斷了
B．乙燈的實際功率小
C．相同時間內，乙燈消耗的電能遠大于甲燈消耗的電能
D．通過乙燈的電流小于甲燈的電流
　電路的動態分析
例8　(本溪中考)如圖，
( http: / / www.21cnjy.com )是某煤氣泄漏檢測裝置的簡化電路，其中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為氣體傳感器電阻，其阻值隨煤氣濃度的增大而減小，閉合開關，下列說法中正確的是(　　)
A．煤氣濃度增大時，電流表的示數將變小
B．煤氣濃度增大時，電壓表的示數將變小
C．煤氣濃度減小時，電路消耗的電功率將變小
D．煤氣濃度減小時，電壓表與電流表示數的比值略變大
例9　(廈門中考)小明要測量小燈泡的電功率，實驗臺上提供的器材及其規格是：
蓄電池(電壓6V)、電流表(0～0.6
( http: / / www.21cnjy.com )A、0～3A)、電壓表(0～3V、0～15V)、滑動變阻器(10Ω、1.5A)、滑動變阻器(50Ω、1A)、小燈泡(額定電壓2.5V)、開關各一個，導線若干。
(1)請在方框內畫出實驗電路圖。
(2)小明正確連接電路后，閉合開關，發
( http: / / www.21cnjy.com )現小燈泡不亮。他認真觀察兩電表示數后，推斷故障是小燈泡接觸不良或燈絲斷了。如果小明的推斷是合理的，則他觀察到電流表的示數是__________A，電壓表的示數是________V。
(3)如圖是小明根據實驗數據繪制的小燈泡的I－U圖像，由圖像可知小燈泡的額定功率是________W。
(4)小明在實驗中選用了最大阻值是________Ω的滑動變阻器。
第1題圖
1．(泉州中考)如圖所示的電路中，
( http: / / www.21cnjy.com )閉合開關S后，電流表A1的示數為0.2A，電流表A2的示數為0.8A，此時，電阻R1和R2消耗的功率之比是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．1∶3
B．3∶1
C．1∶4
D．4∶1
第2題圖
2．(南通中考)圖示電路中，電源為恒流源
( http: / / www.21cnjy.com )，能始終提供大小恒定的電流，R0為定值電阻，移動滑動變阻器R的滑片，則下列表示電壓表示數U、電路總功率P隨電流表示數I變化的關系圖線中，可能正確的是(　　)
第3題圖
(山西中考)下表為電烤箱銘牌的部分參
( http: / / www.21cnjy.com )數，其簡化電路如圖所示。當開關S閉合時，電烤箱處于______溫檔。當電烤箱在高溫檔工作時，1min消耗的電能是________J。
額定電壓
220V
額定功率
高溫檔
1100W
低溫檔
440W
4.(山西中考)幾千年來中國的廚藝最講
( http: / / www.21cnjy.com )究的就是“火候”二字。現在市面上流行如圖1所示的新型電飯鍋，采用了“聰明火”技術，電腦智能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳的口感和營養，其簡化電路如圖2甲所示。R1和R2均為電熱絲，S是自動控制開關。把電飯鍋接入220V的電路中，用電飯鍋的“聰明火”煮米飯，電飯鍋工作時的電流隨時間變化的圖像如圖2乙所示。
第4題圖
(1)求電熱絲R2的阻值(計算結果保留一位小數)；
(2)這個電飯鍋在0－15mi
( http: / / www.21cnjy.com )n把質量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃，求電飯鍋在這段時間內加熱的效率[c米飯＝4.2×103J/(kg·℃)]。
第6節　電能
【要點詳解】知識點1：其他形式
電功　3.6×106　知識點2：
瓦特　額定電壓　例1　C
例2　108　900　知識點3：UI
例3　C　例4　A　知識點4：熱效應　電流的熱效應　內能　大　高　二次方成正比　I2Rt
例5　AD
【易錯點撥】例6　D　例7　B　例8　C
【綜合應用】例9　(1)見如圖
(2)0　6　(3)0.625　(4)50
【鞏固提升】1.B　2.C　
高　6.6×104　
4.
(1)當開關S閉合時，R
( http: / / www.21cnjy.com )1短路，R2單獨工作，電路中電阻最小處于加熱狀態，由圖乙可知此時的電流為I＝3A，由I＝得：R2＝＝≈73.3Ω；(2)米飯吸收的熱量為：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105J，0～15min消耗的電能為：W總＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2＝220V×3A×10×60s＋220V×2A×5×60s＝5.28×105J，電飯鍋的加熱效率為：η＝×100%＝×100%＝70%。答：(1)電熱絲R2的阻值是73.3Ω；(2)電飯鍋在這段時間內加熱的效率為70%。

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