新人教版初三物理电功电功率

第一讲 1 8 一 电功一 电功 1 电功的概念 电流通过用电器所做的功叫做电功 事实上 电流通过一段电路时 自由电荷在电场力的作用下 发生了定向移动 是电场力对自由电荷做了功 通常说成电流做的功 根据能量转化守恒定律 电能也可以转化为其他形式的能 具体情况是电流通过各种不同的导体 导体会产生不同的效应 如 热效应 磁效应 化学效应 在这些过程中 电能多数会转化为内能 磁场能 化学能 电能的这些转化是通过电场力做功而实现的 理论和实践证明 电流做多少功 就是多少电能转化为其他形式的能 若用电器是 纯电阻型 的 如电炉 电热器 白炽灯等 电能就全部转化为内能 由电炉丝 灯 丝及导线释放出来 若是 非纯电阻型 的用电器 如电动机 蓄电池 电解槽等 电能就分别转化为 机械能 化学能等 只有一小部分转化为内能 由导体释放出来 2 电功的计算 对于一般情况下 电功的计算式为 从式中可以看出 电功的大小与电压 电流的大小WUIt 以及通电时间有关 根据电流的定义式 可以得 Q I t WUQ 对于纯电阻电路 利用欧姆定律 代入可以得 U I R WUIt 2 U Wt R 若将代入可以得 UIR WUIt 2 WI Rt 1 这是适用于计算一切电流做功的公式 它是由实验得出 但在具体计算中用得不太WUIt 多 2 在 1 式中 将代入即可得到该式 凡涉及由电量求电功的问题 由它直接WUQ QIt 求解较为方便 3 这个公式仅适用于纯电阻电路 反映了在电流相同的情况下 电功与电阻成正比 因 2 WI Rt 此在串联电路中 电流流经电阻大的那个用电器做功多 该公式常用于串联电路电功大小比较 和计算 4 这个公式与上式类似 也只适用于纯电阻电路 反映了在电压相同的情况下电功与 2 U Wt R 第一讲第一讲 1 电功电功 知识梳理知识梳理 第一讲 2 8 电阻成反比 即在电压相同的情况下 电流流经电阻小的那个用电器做功多 这个公式常用于 并联电路或不同电阻接入同一个电路中的比较或计算 对以上公式 尤其是 3 4 的应用 首先注意电路中隐含的条件 是电流相同还是电压相同 然后再选用适当公式进行计算 此外 关于如何判断某一公式是否适用纯电阻电路 除了记忆以外 还 可看其是否由欧姆定律推导而来 由于欧姆定律本身仅适用于纯电阻电路 所以凡由欧姆定律推出的 公式也只适用于纯电阻电路 3 电功的单位 电功的单位为焦耳 简称焦 用 表示 在实际应用过程中还经常用到千焦 度即千瓦时JkJ 等单位 其换算关系为 1 度 kW h 1kJ1000J 6 1kW h3 6 10 J 4 电功的测量 在日常生活中我们经常用电能表 又叫电度表 测量电功 消耗电能数等 于前后两次计数器读数之差 右图是一个生活中常见的电能表的正面照片 电 能表一般精确到小数点后一位 所以表盘上最后一位表示的是小数点后一 位 在电能表铭牌上还可以看见 V A r kW h 它们分别表示电流表 的额定电压 最大允许通过的电流 以及每消耗一度电转盘转过的圈数 例如 某电能表铭牌上标明 220V 10A 3000r kW h 则表示电能表的额定电压为 220V 允许电路中通过的电流不超过 10A 用电器每消耗 1 千瓦时的电能时 电能表 的表盘转 3000 转 例例 1 下列说法正确的是 下列说法正确的是 A 电功是表示电流多少的物理量 电功是表示电流多少的物理量 B 电功是表示电流做功快慢的物理量 电功是表示电流做功快慢的物理量 C 大电动机总比小电动机做功多 大电动机总比小电动机做功多 D 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 例例 2 一台电风扇和一个电熨斗 如果使用时电流做功相同 电能转化为内能 一台电风扇和一个电熨斗 如果使用时电流做功相同 电能转化为内能 A 一样多 一样多 B 电风扇较多 电风扇较多 C 电熨斗较多 电熨斗较多 D 无法比较 无法比较 例例 3 下列单位中 属于电能的单位是 下列单位中 属于电能的单位是 A V A B W s C V A s D J s 例例 4 某导体在某导体在 1 分钟内通过的电量为分钟内通过的电量为 30C 电流做功是 电流做功是 180J 则导体两端的电压是 则导体两端的电压是 V 导体的电 导体的电 电功计算电功计算 第一讲 3 8 阻是阻是 例例 5 有一只节能灯接在有一只节能灯接在的家庭电路的家庭电路 通过他的电流为通过他的电流为 0 09A 计算这只灯使用计算这只灯使用 5h 用电多少千瓦时 用电多少千瓦时 220V 例例 6 将阻值为将阻值为的电炉丝接在电压为的电炉丝接在电压为的电路上 电流在的电路上 电流在内做多少功内做多少功 55 220V1min 例例 7 小明家有一台农副产品加工用的电动机 工作小明家有一台农副产品加工用的电动机 工作消耗消耗度电 对此有下列说法 你认为正确的度电 对此有下列说法 你认为正确的2h2 是 是 A 电流通过电动机做了 电流通过电动机做了的功的功 6 7 2 10 J B 这些电能全部转化动能 这些电能全部转化动能 C 电流通过电动机做功少于 电流通过电动机做功少于 6 7 2 10 J D 电能转化为动能小于 电能转化为动能小于 6 7 2 10 J 例例 8 如图 两个电阻 如图 两个电阻 R1 100 R2 140 把它们并联后 接在 把它们并联后 接在 24V 的电源上 经过的电源上 经过 1 分钟 电分钟 电 流通过流通过 R1所做的功所做的功 W1 电流通过 电流通过 R2所做的功所做的功 W2 W1 W2 例例 9 电能表在电路中测量的是 电能表在电路中测量的是 A 电功率 电功率 B 电功 电功 C 电流强度 电流强度 D 电压 电压 例例 10 电能表的表盘如图所示 关于电能表下列说法正确的是 电能表的表盘如图所示 关于电能表下列说法正确的是 A 50Hz 是说这个电能表在是说这个电能表在 50 赫的交流电路中使用赫的交流电路中使用 B 10 20 A 是说这个电能表的标定电流是是说这个电能表的标定电流是 20 安安 C 10 20 A 是说这个电能表的额定最大电流是是说这个电能表的额定最大电流是 10 安安 D 600revs kw h 是表示电能表上的转盘转过是表示电能表上的转盘转过 1 转消耗的电能是转消耗的电能是 600 千瓦时千瓦时 第一讲 4 8 例例 11 小明家的电能表月初时的示数为小明家的电能表月初时的示数为 月末的示数如图所示 若 月末的示数如图所示 若 1 度电度电7846 6kW h 的电费按的电费按元计算 则小明家这个月的电费应该是元计算 则小明家这个月的电费应该是 元 元 0 49 第一讲 5 8 电功率电功率 1 电流在单位时间内所做的功叫做电功率 它是描述电流做功快慢的物理量 其计算公式为 对于纯电阻电路有 单位 和 W PUI t 2 2 U PI R R WkW1kW 1000W 2 运用及其变形式计算时 各量既可以统一使用国际单位 也可以统一使用常用单位 W P t 物理量国际单位常用单位换算关系 电功率PWkW 3 1kW 10 W 电功WJkW h 6 1kW h 3 6 10 J 时间tsh 6 1h 3 6 10 s 公式和只适用于纯电阻组成的电路或用电器 如电阻器 电灯 电炉等 2 U P R 2 PI R 3 额定功率和实际功率 用电器正常工作时的电压叫做额定电压 用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率 用电 器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率 用电器实际消耗的功率叫做实际功率 实际功率的大小随 用电器两端的电压的变化而变化 一般情况下 实际功率并不一定等于额定功率 一个用电器有无数 个实际功率 在实际计算电功率时 用电器的阻值认为是不变的 故可利用下式解题 2 2 PU PU 实实 额额 当 U 实 U 额时 P 实 P 额 灯正常发光 当 U 实 U 额时 P 实U 额时 P 实 P 额 灯发光强烈 有时会损坏用电器 当 U 实 U 额时 P 实 0 用电器烧坏 灯丝烧断 4 串 并联电路的功率关系 第一讲第一讲 2 电功率电功率 知识梳理知识梳理 第一讲 6 8 串联电路中 各电阻消耗的功率与电阻成正比 即 11 22 PR PR 并联电路中 各电阻消耗的功率与电阻成反比 即 12 21 PR PR 例例 12 下列家用电器中 正常工作一小时耗电最接近下列家用电器中 正常工作一小时耗电最接近 1的是 的是 kW h A 电灯 电灯B 电冰箱 电冰箱C 空调 空调D 电视机 电视机 例例 13 为了使电炉消耗的功率减为原来的为了使电炉消耗的功率减为原来的 1 21 2 下列办法能用的是 下列办法能用的是 A 将电阻减为原来的一半 电压不变 将电阻减为原来的一半 电压不变 B 将电压 电阻都减为原来的一半 将电压 电阻都减为原来的一半 C 将电压减为原来的一半 电阻不变 将电压减为原来的一半 电阻不变 D 使电流减为原来的一半 电阻不变 使电流减为原来的一半 电阻不变 例例 14 同学们用如图所示电路探究同学们用如图所示电路探究 电功率与电流的关系电功率与电流的关系 以下观点不正确的是 以下观点不正确的是 A 实验要选取规格不同的灯泡 实验要选取规格不同的灯泡 B 实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同 实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同 C 将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验 将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验 D 将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验 将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验 例例 15 如图所示 电压如图所示 电压 U 保持不变 当开关断开时 保持不变 当开关断开时 消耗的电功率为消耗的电功率为 1 R 1 P 当开关闭合时当开关闭合时消耗的电功率消耗的电功率 则 则 1 R 1 P A B C D 无法比较无法比较 11 PP 11 PP 11 PP 例例 16 已知已知 R1 R2 分别按图所示的四种方法连接 并接入同一电路中 能获得最大电 分别按图所示的四种方法连接 并接入同一电路中 能获得最大电 功率的是 功率的是 电功率计算电功率计算 第一讲 7 8 例例 17 一灯泡上标有一灯泡上标有 字样 其中字样 其中表示表示 表示表示 220V 40W220V40W 例例 18 甲 乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示 下列说法中正确的是 甲 乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示 下列说法中正确的是 A 甲灯的实际功率一定是 甲灯的实际功率一定是 25W B 将乙灯接入 将乙灯接入电路中 它的实际功率为电路中 它的实际功率为110V50W C 两灯均正常发光时 乙灯消耗的电能较多 两灯均正常发光时 乙灯消耗的电能较多 D 两灯均正常发光时 甲灯灯丝电阻较大 两灯均正常发光时 甲灯灯丝电阻较大 例例 19 判断电灯亮度的主要依据是 判断电灯亮度的主要依据是 A 实际电压 实际电压 B 实际功率 实际功率 C 额定功率 额定功率 D 额定电压 额定电压 例例 20 甲灯标甲灯标 6V 1W 乙灯标 乙灯标 3V 1W 如果两灯都正常发光 则 如果两灯都正常发光 则 A 甲灯亮些 因为它的电压高些 甲灯亮些 因为它的电压高些 B 乙灯亮些 因为它的电流大些 乙灯亮些 因为它的电流大些 C 甲灯亮些 因为它的电阻大些 甲灯亮些 因为它的电阻大些 D 两灯一样亮 因它们的功率相同 两灯一样亮 因它们的功率相同 例例 21 甲 乙两灯泡分别标有甲 乙两灯泡分别标有 和和 字样 将它们串联起来接入字样 将它们串联起来接入电路中 电路中 220V 40W110V 40W220V 比较两灯的亮度 则 比较两灯的亮度 则 A 甲灯亮 甲灯亮 B 乙灯亮 乙灯亮 C 一样亮 一样亮 D 无法判断 无法判断 例例 22 一个一个 220V 60W 的灯泡 如果接在的灯泡 如果接在 110V 的电源上 灯泡的实际功率为 的电源上 灯泡的实际功率为 A 30 W B 15 W C 20 W D 40 W 例例 23 两个电阻两个电阻 串联后接在电源上 它们消耗电功率之比 串联后接在电源上 它们消耗电功率之比 若将它们并 若将它们并 12 2 3RR 12 P P 联起来 接到电源上 消耗的电功率之比联起来 接到电源上 消耗的电功率之比 若保持电源电压不变 则串联与并联消 若保持电源电压不变 则串联与并联消 12 PP 耗的总功率之比耗的总功率之比 PP 串并 第一讲 8 8 例例 24 已知已知 R1 R2 2 3 当 当 S2 闭合 闭合 S1 S3 断开时 断开时 R1 R2 两端的电压分别为两端的电压分别为 U1 U2 R1 的功率为的功率为 P1 电路中电流为 电路中电流为 I 当 当 S1 S3 闭合 闭合 S2 断开时 断开时 R1 的功率为的功率为 P1 电路中电流为 电路中电流为 I 电源电压不变 电源电压不变 求 求 U1 U2 P1 P1 I I 例例 25 一盏标有一盏标有 6V 3W 字样的小灯泡 接入电压值为字样的小灯泡 接入电压值为 1