資源簡介

電功率計(jì)算
【基本知識點(diǎn)】
一、電功
定義：電流可以做功，電流所做的功
叫做電功。
物理意義：電流做功的過程是
電能
轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電流做了多少功，就有多少
電能
轉(zhuǎn)化為其他形式能量。
計(jì)算公式
定義式：W=
UIt
，即電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩段的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。
導(dǎo)出公式：W=I2Rt，（只適用于純電阻電路）純電阻電路只會發(fā)熱，如燈泡，烙鐵等．
?
非純電路除了發(fā)熱外還會有其它形式的能，如電風(fēng)扇，冰箱等．
P=UI是總消耗功率，P=I2R是發(fā)熱功率，P=UI－I2R表示對外做功功率P=UI,所有電路適用．
P=I2R,所有電路適用，特別注意它算出來的只是發(fā)熱功率．所以在非純電阻電路中，它算出來的不是總功，而只是發(fā)熱功率．
?P=,只有純電阻電路適用
電功單位
國際單位:
焦耳
，簡稱
焦
，符號
J
。
通用單位：千瓦時(shí)，符號
KW·h
，俗稱度
，且有1KW·h=1
度
=
3.6×106
J。
電功的測量
測量儀表：
電能表
（俗稱電度表）
電能表的銘牌標(biāo)示內(nèi)容：
如“220V”表示
電度表的額定電壓是220伏
；
“10（20）A”表示
電度表的標(biāo)定電流為2安，允許使用的最大電流為20安
；“50HZ”
表示
電度表的工作頻率是50赫茲
；“600revs/kW·h”表示
該電能表上所接的用電器每消耗1KW.h的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)
；
讀數(shù)方法：電能表表盤上先后兩次
示數(shù)之差
就是這段時(shí)間內(nèi)用電的千瓦數(shù)，即電流在這段時(shí)間內(nèi)所做的功。求消耗的電能即是求電功，兩者單位一樣。
二、電功率
定義：電流在
單位時(shí)間
內(nèi)所做的功叫做電功率。
物理意義：表示電流做功的
快慢
。
計(jì)算公式
定義式：P=
W/t
=
UI
，即電功率等于
導(dǎo)體兩端電壓
與
通過導(dǎo)體的電流
的乘積。
導(dǎo)出公式：根據(jù)歐姆定律：
I=U/R
的公式還可變形：
I2R
、
U2/R
（只適用于純電阻電路）
單位
國際單位:
瓦特
，簡稱
瓦
，符號
W
。
常用單位：
千瓦
，符號
KW
，且有1KW=
1000
W。
5.額定功率和實(shí)際功率
額定電壓是用電器
正常
工作的電壓。用電器上標(biāo)明的電壓就是
額定電壓
。
額定功率是用電器在
額定
電壓下的功率。用電器上標(biāo)明的功率就是額定功率。
實(shí)際功率是用電器在
實(shí)際
電壓下的功率，是不確定的。
電燈的亮度由
實(shí)際功率
的大小決定。
實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：
?
①當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，則P實(shí)
=
P額
用電器
正常
發(fā)光；
②當(dāng)U實(shí)<
P額
用電器不能正常工作；
?
③當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，則P實(shí)
>
P額
用電器容易被
燒壞
；每個(gè)用電器只可能有一個(gè)P額,但卻可能有很多個(gè)P實(shí)。
電熱器
電流的熱效應(yīng)：電流通過各種導(dǎo)體時(shí)，會使導(dǎo)體的
?
溫度
?
升高，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的過程實(shí)質(zhì)上是
?
電能
?
轉(zhuǎn)化為
?
內(nèi)能
?
的過程。
電熱器
電熱器是利用
電流的熱效應(yīng)
制成的加熱設(shè)備。
電熱器的主要組成部分是
發(fā)熱體
，是由
電阻率
大、
熔點(diǎn)
高的電阻絲繞在
絕緣
材料上制成的。
焦耳定律：
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟
電流的平方
成正比，跟
導(dǎo)體的電阻
成正比，跟
通電的時(shí)間
成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=
I2Rt
?
。
電流產(chǎn)生熱量的計(jì)算方法：
①Q(mào)=
I2Rt
?
是焦耳通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的。任何導(dǎo)體有電流通過時(shí)，產(chǎn)生的熱量都可以由此公式來計(jì)算。
②對于純電阻電路，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，像電爐、電烙鐵、電飯鍋等。電流產(chǎn)生的熱量還可以由Q=
（U2/R）
t，Q=
UIt
推導(dǎo)公式來結(jié)算。
【同步練習(xí)】
1、將一只標(biāo)有“12V?6W”的燈泡與一電阻串聯(lián)后接到電壓為12V的電源上，電阻消耗的功率為1W（燈絲電阻視作不變），則此時(shí)（
）
A．燈泡與電阻消耗的總功率為7W
B．燈泡與電阻消耗的總功率為6W
C．燈泡消耗的功率大于5W小于6?W
D．燈泡消耗的功率小于5?W
2、下列用電器工作時(shí)的電功率約為1kW的是（）
A．冰箱
B．空調(diào)
C．臺燈
D．洗衣機(jī)
3、下列用電器的額定功率都是100W，讓它們正常工作10min，產(chǎn)生熱量最多的是（）
A．電飯煲
B．電風(fēng)扇
C．洗衣機(jī)
D．電視機(jī)
4、一只家用電能變標(biāo)有“1500r/kW?h”的字樣，如果讓一臺錄音機(jī)工作，測得電能表轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間恰好為100s，則這臺錄音機(jī)的功率為（
）
A．15W
B．24W
C．60W
D．80W
5、甲乙兩個(gè)電阻之比為2：1，串聯(lián)在同一電源上，閉合開關(guān)一段時(shí)間，電流通過甲電阻產(chǎn)生的熱量600J，則電流通過乙電阻產(chǎn)生的熱量為（
）
A．300J
B．600J
C．1200J
D．2400J
6、圖甲是定值電阻R和燈泡L的電壓隨電流變化關(guān)系的圖象，將該定值電阻R和燈泡L串聯(lián)在圖乙的電路中，閉合開關(guān)，此時(shí)電流表示數(shù)為0.4A，關(guān)于該電路下列計(jì)算中錯(cuò)誤的是（
）
A．電源電壓為3V
B．電阻R的阻值為5Ω
C．電阻R消耗的電功率為0.8W
D．燈泡L消耗的電功率為1.2W
7、兩個(gè)額定電壓均為3V的小燈泡的I-U圖象如圖所示，如果將它們分別串聯(lián)和并聯(lián)在電路當(dāng)中。在確保兩小燈泡都安全的前提下保證至少一個(gè)燈泡正常工作，則串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)兩個(gè)小燈泡的總功率分別是（
）
A．0.875W??2.25W
B．2.25W??0.875W
C．0.75W???1.5W
D．1.5W???0.75W
8、小軍用玩具電動車的小電動機(jī)做趣味實(shí)驗(yàn)。他將一個(gè)電壓恒定不變的3V直流電源按圖所示的電路接在電動機(jī)兩端，閉合開關(guān)后，電動機(jī)穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動了10s，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A，關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是（
）
A．電動機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動過程中的電阻為5Ω
B．電動機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動過程中的功率為1.8W
C．電動機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動的10s內(nèi)產(chǎn)生18J的熱量
D．電動機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動過程中電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
9、甲、乙兩個(gè)電熱器的電阻之比為5：4，通電相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比為5：1，則通過甲、乙的電流之比為（
）
A．4：1
B．1：4
C．2：1
D．1：2
10、如圖所示，電阻和燈泡燈絲上的電流隨兩端電壓變化的圖象，下列選項(xiàng)正確的是（
）
A．R1是電阻，R2是燈絲
B．R1的阻值比R2大
C．R1和R2并聯(lián)在3V的電路中時(shí)，干路上的電流是0.6A
D．R1和R2串聯(lián)在9V的電路中時(shí)，電路的總功率是5.4W
11、有兩個(gè)電路元件A和B，通過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖甲所示。把它們并聯(lián)在電路中，如圖乙所示，閉合開關(guān)S，這時(shí)電流表的示數(shù)為0.9A，則下列說法正確的是（
）
A．電源電壓為4.5V
B．元件B的電功率1W
C．A、B此時(shí)的電阻之比為5：4
D．電路的總功率為4.05W
12、如圖所示，是小黃家的電能表，關(guān)于電能表及相關(guān)數(shù)據(jù)下列說法正確的是（
）
A．“kW?h”是電功率的單位
B．“720?revs/kW?h“表示接在此表上的用電器消耗的電功率為1?kW?h時(shí)電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過720轉(zhuǎn)
C．電能表示數(shù)是781.5?kW?h，可以換算成2.8134×108J
D．1kW?h的電能可以使額定功率為200W的電腦獨(dú)立工作約5h
13、下列關(guān)于圖中所示的四種情況，說法正確的是（
）
A．圖中，物體在2～6s內(nèi)的平均速度為5m/s
B．圖中甲乙兩種物質(zhì)的密度之比為1：4
C．圖中將甲和乙并聯(lián)，通過甲、乙的電流之比為2：1
D．圖中電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)消耗電能25kW?h
14、如圖所示，電源電壓恒為9V，燈泡L1、L2上分別標(biāo)有“6V、6W”和“6V、3W”的字樣，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L1、L2都能發(fā)光，則下列說法正確的是（
）（燈泡電阻是定值）
A．燈泡L2比燈泡L1亮一些
B．燈泡L1比燈泡L2亮一些
C．甲、乙兩電壓表的示數(shù)之比為3：2
D．甲、乙兩電壓表的示數(shù)之比為1：3
15、如圖是R1、R2兩電阻的電壓與電流關(guān)系圖象，下列說法中正確的（
）
①電阻R1的阻值為10Ω
②R1＜R2
③兩電阻并聯(lián)后接在3V電源兩端，干路電流為0.9A
④兩電阻串聯(lián)后接在3V電源兩端，電路消耗的總功率為2.5W
A．只有①③正確
B．只有②④正確
C．只有①④正確
D．只有①③④正確
【同步練習(xí)答案】
D
2、A
3、A
4、B
5、A
D
7、C
8、B
9、C
10、D
11、B
12、D
13、C
14、A
15、A
【課后練習(xí)】
某電爐在額定電壓220V下的功率為1100W；
（1）正常工作時(shí)電阻絲的電流有多大？電阻有多大？
（2）正常工作1.5小時(shí)消耗的電能多少？
（3）當(dāng)實(shí)際電壓只有198V時(shí)，若電爐的電阻保持不變，此時(shí)電爐的實(shí)際功率是多少？
如圖是我們家中常用的電水壺，它的額定電壓為220V，額定功率是1500W。求：
（1）該電水壺的電阻（結(jié)果保留1位小數(shù)）；
（2）正常工作20s，該電水壺消耗的電能。
3、某品牌電飯鍋，其銘牌及內(nèi)部電路如圖所示，R1和R2是定值電阻。S是一個(gè)溫度控制開關(guān)。當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí)，它會自動切換，使電飯鍋從加熱狀態(tài)轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)。（不考慮R1和R2的阻值受溫度變化的影響）求：
額定電壓
220V
頻率
50Hz
加熱功率
1100W
保溫功率
48.4W
用你學(xué)過的物理知識推理說明：開關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？（寫出必要的推導(dǎo)過程）
（2）R1的阻值；
（3）保溫狀態(tài)時(shí)，通過R1的電流；
（4）R2的阻值。
4、如圖甲所示，某款電熱餅鐺，圖乙為其工作原理電路圖，R1、R2分別為上盤和下盤的發(fā)熱電阻，已知R1=55Ω．某次烙餅加熱和保溫時(shí)的功率隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙，電熱餅鐺剛開始工作時(shí)，電路中的開關(guān)都閉合，當(dāng)溫度達(dá)到200℃時(shí)，S1自動斷開，再保溫2min后，開關(guān)S斷開。求：
（1）該電熱餅鐺正常加熱時(shí)的總電流。
（2）R2的電阻值。
（3）本次烙餅共消耗的電能。
5、如圖甲所示，電源電壓可調(diào)，R1、R2為定值電阻，燈泡的額定電壓為2.5V，圖乙是該燈泡的I-U圖象。閉合開關(guān)S，把電源電壓調(diào)到4V，R2的功率為0.8W．求：
（1）通過R2的電流。
（2）若小燈泡正常發(fā)光，則1min內(nèi)電流在R1上做的功是多少？
（3）現(xiàn)把電源電壓調(diào)到某一值時(shí)，通過R2的電流為0.1A，燈泡與R2兩端的電壓之比為1：2，則燈泡的實(shí)際功率是多少？
【課后練習(xí)答案】
1、（1）正常工作時(shí)電阻絲的電流為5A，電爐的電阻為44Ω；
（2）正常工作1.5小時(shí)消耗的電能為1.65kW?h；
（3）此時(shí)電爐的實(shí)際功率是891W。
2、（1）該電水壺的電阻為32.3Ω；
（2）正常工作20s，該電水壺消耗的電能為3×104J。
3、（1）開關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)；
原因是：開關(guān)S閉合時(shí)，電路圖為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，電源的電壓一定時(shí)，由P=UI=可知，電路的總功率最大，電飯鍋處于加熱狀態(tài)；
（2）R1的阻值為44Ω；
（3）保溫狀態(tài)時(shí)，通過R1的電流為0.22A；
（4）R2的阻值為956Ω。
4、（1）該電餅鐺正常加熱時(shí)的總電流為6A；
（2）R2的電阻為110Ω；
（3）本次烙餅共消耗的電能為3.696×105J。
5、（1）通過R2的電流為0.2A；
（2）若小燈泡正常發(fā)光，則1min內(nèi)電流在R1上做的功是27J；
（3）燈泡的實(shí)際功率是0.2W。

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