电功电功率课时1

1、第一部分 教材知识梳理电功电功 电功率电功率课时课时1电功电功率电功电功率本节主编：黄均全本节主编：黄均全1. 电能电能(1)单位单位国际单位：国际单位：焦耳，符号是焦耳，符号是_；常用单位：常用单位：千瓦时，也叫做度，符号是千瓦时，也叫做度，符号是_；换算关系：换算关系：1 kWh_J，在数值上等于功率，在数值上等于功率为为1 kW的用电器工作的用电器工作1 h所消耗的电能所消耗的电能 考点考点1电能电能 电功电功 JkWh3.6106 “过”考点a.电能表的示数为电能表的示数为_kWh；b.“220 V”表示这个电能表应该在表示这个电能表应该在 220 V的电路中使用；的电路中使用；c.“

2、10(20)A”表示这个电能表的表示这个电能表的标定电流为标定电流为_A，额定最大电流为，额定最大电流为_A；d.“600 revs/(kWh)”表示接在这个电能表上的用电器表示接在这个电能表上的用电器每消耗每消耗_kWh的电能时，电能表上的转盘转动的电能时，电能表上的转盘转动_转；转；e“50 Hz”表示这个电能表在频率为表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用；的交流电路中使用；f若每度电的价格为若每度电的价格为0.5元，月末元，月末的示数为的示数为 ，则本月电费应为，则本月电费应为_元元(2)计量工具：电能表计量工具：电能表2017.910201600222.32. 电功电功(1

3、)定义：电能转化为其他形式的能的过程，也可以定义：电能转化为其他形式的能的过程，也可以说成是电流做功的过程；说成是电流做功的过程；(2)大小：通过用电器的电流做功的多少等于用电器大小：通过用电器的电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少；消耗电能的多少；(3)计算公式：计算公式： W_U 表示电压，单位是表示电压，单位是 VI 表示电流，单位是表示电流，单位是 At 表示时间，单位是表示时间，单位是 s 或或 hW 表示电功，单位表示电功，单位 J(4)推导公式：推导公式：WI2Rt(适用于纯电阻串联电路适用于纯电阻串联电路)；W= _(适用于纯电阻并联电路适用于纯电阻并联电路)11 11 UI

4、t2UtR3. 利用电能表计算电功利用电能表计算电功(1)计量方法：电能表结束和起始时的示数之计量方法：电能表结束和起始时的示数之 _即为即为这段时间内用电的度数这段时间内用电的度数 (2)转盘式电能表：转盘式电能表：电能表转盘转电能表转盘转n转，电流做的功为转，电流做的功为W= 3.6106 J；用电器的实际功率为；用电器的实际功率为P= . n是电能表的实际转数，是电能表的实际转数，N为电能表常数为电能表常数,如：如：3 000 r/( k Wh)(3)频闪式电能表：频闪式电能表：电能表指示灯闪烁电能表指示灯闪烁n次，电流做的功为次，电流做的功为 W= 3.6106 J；用电器的实际功率为

5、；用电器的实际功率为P= n是电能表的实际闪烁次数，是电能表的实际闪烁次数，N为电能表常数为电能表常数nNnN12 12 差差63.6 10 WWntNt63.6 10 WWntNt1.1.物理意义：物理意义：表示电流做功表示电流做功_的物理量，用符号的物理量，用符号 _表示表示2. 定义式：定义式：_(适用于任何电路适用于任何电路) 推导公式：推导公式：PUI.3. 单位及换算单位及换算 国际单位：瓦特国际单位：瓦特(W)； 常用单位：千瓦常用单位：千瓦(kW)和毫瓦和毫瓦(m W)； 换算关系：换算关系：1 kW_W，1 m W_W. 考点考点2电功率电功率快慢快慢PWP =t110311

6、0-34. 常考电功率估测常考电功率估测 a.洗衣机的电功率约为洗衣机的电功率约为300 W； b.台式电脑的电功率约为台式电脑的电功率约为200 W； c.日光灯的电功率约为日光灯的电功率约为40 W； d.电吹风机的电功率约为电吹风机的电功率约为500 W； e.液晶电视机的电功率约为液晶电视机的电功率约为100 W； f.家用空调的电功率约为家用空调的电功率约为1 000 W. 考点考点3额定电压、额定功率额定电压、额定功率 特征特征铭牌解读铭牌解读额定电压额定电压用电器正常工作时的用电器正常工作时的电压电压标有标有“36 V25 W”的小灯泡的小灯泡解读：小灯泡正解读：小灯泡正常发光时

7、的额定常发光时的额定电压为电压为36 V，额额定电功率为定电功率为25 W低于或高于额低于或高于额定电压定电压，灯泡均灯泡均不能正常发光不能正常发光实际电压实际电压电路中用电器两端的电路中用电器两端的电压电压额定功率额定功率用电器在额定电压下用电器在额定电压下工作时的电功率工作时的电功率实际功率实际功率用电器在实际电压下用电器在实际电压下工作时的电功率工作时的电功率 类型类型1电能表的相关计算电能表的相关计算例例1如图所示为小明家月末电水壶的耗电情况，回如图所示为小明家月末电水壶的耗电情况，回答下列问题答下列问题(1)3 000 r/(kWh)表示表示_； 用电器每消耗用电器每消耗1 k Wh

8、的电能，的电能， 电能表上的转盘转过电能表上的转盘转过3 000 转转 常考类型剖析(2)小明家月初的电表示数为小明家月初的电表示数为 ，则他家这个月，则他家这个月用电用电_kWh；例例1题图题图【解析解析】本月用电度数为月末用电度数减去月初用电度本月用电度数为月末用电度数减去月初用电度数，即数，即3 027.6 k Wh2 927.5 k Wh100.1 k Wh.100.1(3)他关闭家里其他用电器，让电水壶单独工作他关闭家里其他用电器，让电水壶单独工作280 s，电能，电能表的转盘转了表的转盘转了350 r，则该电水壶的功率为，则该电水壶的功率为_W；【解析解析】由电能表的铭牌可知，消耗

9、由电能表的铭牌可知，消耗1 k Wh电能时，电电能时，电能表的表盘转能表的表盘转3 000 r，则电能表的转盘转过，则电能表的转盘转过350 r时消耗时消耗的电能为的电能为W= 3.6106 J=4.2105 J，则该电水壶的功率为则该电水壶的功率为P= =1 500 W. 350r3000r / kW h（）54.210 J280sW=t1 500(4)假设在假设在(3)的过程中消耗的电能全部被水吸收，的过程中消耗的电能全部被水吸收，可以可以2 kg的水温升高的水温升高_；【解析解析】由由Qc水水m t可得，水升高的温度为可得，水升高的温度为 t= =50 .534.210 J4.2 10

10、J / kg C2kgQW=c mc m水水（）50(5)若该家庭单独让空调工作，测得若该家庭单独让空调工作，测得1 min内电能表转盘转内电能表转盘转了了60转，则空调消耗的电能为转，则空调消耗的电能为_kWh，空调的电功，空调的电功率为率为_W.【解析解析】由电能表表盘可知，电能表转由电能表表盘可知，电能表转3 000转，消转，消耗耗1 k Wh电能，所以空调电能，所以空调1 min内消耗电能内消耗电能W= 1 k Wh0.02 k Wh；1 min= h，则空调的，则空调的电功率电功率P= =1.2 kW1 200 W.6030001600.02kWh1h60W=t0.02 1 200

11、例例2. (2014长沙长沙27题题3分分)如图所示，闭合开关如图所示，闭合开关S，当滑动变，当滑动变阻器的滑片阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是向右滑动时，下列判断正确的是()A. 电流表示数变小电流表示数变小B. 电压表示数变小电压表示数变小C. 灯灯L变亮变亮D. 滑动变阻器消耗的电功率变大滑动变阻器消耗的电功率变大例例2图图A 类型类型2动态电路类（定性分析或定量计算）动态电路类（定性分析或定量计算）例例3(2017枣庄枣庄)如图所示，电源电压恒为如图所示，电源电压恒为5 V，电压表量程为，电压表量程为“03 V”，电流表量程为，电流表量程为“00.6 A”，滑动变阻器规格为，滑

12、动变阻器规格为“20 1 A”，小灯泡标有，小灯泡标有“3 V 1.8 W”字样闭合开关，字样闭合开关，在电路安全的情况下，在电路安全的情况下，(不考虑灯丝电阻的变化不考虑灯丝电阻的变化)则下列说法正则下列说法正确的是确的是()A. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是滑动变阻器的阻值允许调节的范围是020 B. 电流表示数的变化范围是电流表示数的变化范围是0.1 A0.6 AC. 电压表示数的变化范围是电压表示数的变化范围是1 V3 VD. 小灯泡的最小功率是小灯泡的最小功率是1 W例例3图图 【解析解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两

13、端的电压，电流表测电路中的电流灯泡的表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流灯泡的额定电流额定电流I额额= =0.6 A，灯泡的电阻，灯泡的电阻RL= =5 ，串联电路中各处的电流相等，且电流表，串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为的量程为00.6 A，所以电路中的最大电流为，所以电路中的最大电流为Imax=0.6 A，电路中的最小总电阻电路中的最小总电阻R= 8.33 ，滑动变阻器，滑动变阻器接入电路中的最小阻值接入电路中的最小阻值R滑滑=RRL=8.33 -5 =3.33 ，A错误；错误；1.8W3V额额P=U3V0.6A额额U=I5V0.6A额最大U=I当滑动变阻器接入电路中的电阻

14、最大时，灯泡的功率最当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流小，此时电路中的电流I min= =0.2 A，电，电压压 表的最小示数为表的最小示数为UL=I minRL0.2 A5 =1 V，故电流，故电流表的示数变化范围是表的示数变化范围是0.2 A0.6 A，电压表的示数变化范，电压表的示数变化范围是围是1 V3 V，B错误，错误，C正确；小灯泡的最小功率正确；小灯泡的最小功率P min=U LImin=1 V0.2 A=0.2 W，D错误故选错误故选C.5V520最大U=R【答案答案】C 额定功率与实际功率额定功率与实际功率例例4甲、乙两灯泡上分别标有甲、乙两

15、灯泡上分别标有“6 V3 W”、“6 V6 W” 则甲灯泡的额定电压为则甲灯泡的额定电压为_V，“3 W”表示表示_；甲甲灯泡正常发光时的电阻为灯泡正常发光时的电阻为_，通过的电流为，通过的电流为_A；将；将两灯泡串联接在两灯泡串联接在9 V的电源上时，灯泡的电源上时，灯泡_(选填选填“甲甲”“”“乙乙”或或“甲、乙均甲、乙均”)能正常发光能正常发光;若将两灯泡串联接在若将两灯泡串联接在6 V的电源的电源两端，则甲灯泡的实际功率为两端，则甲灯泡的实际功率为_W，乙灯泡的实际功率为，乙灯泡的实际功率为_W；若将两灯泡串联接在；若将两灯泡串联接在18 V的电源两端，则甲灯泡的的电源两端，则甲灯泡的

16、实际功率为实际功率为_W，乙灯泡的实际功率为，乙灯泡的实际功率为_W. 类型类型3电功、电功率的相关计算电功、电功率的相关计算(重点、难点重点、难点) 6 额定功率为额定功率为3 W 12 0.5 甲甲 1.33 0.67 12 6 例例5(2017孝感改编孝感改编)如图甲所示，是定值电阻如图甲所示，是定值电阻R和小灯和小灯泡泡L的的IU关系图像，小明将这个电阻和小灯泡连接到图关系图像，小明将这个电阻和小灯泡连接到图乙所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片乙所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为使电压表的示数为6 V下列选项中错误的是下列选项中错误的是()例例4

17、题图题图 A. 定值电阻定值电阻R的阻值为的阻值为20 B. 灯丝的电阻值大于灯丝的电阻值大于12 C. 电源电压大于电源电压大于8 VD. 灯泡与定值电阻的电功灯泡与定值电阻的电功率之比为率之比为1 3 类型类型4结合结合UI图像的相关计算图像的相关计算【解析解析】电压表测量定值电阻电压表测量定值电阻R两端的电压，当电压表两端的电压，当电压表示数为示数为U=6 V时，由图甲可知，电流时，由图甲可知，电流I=0.3 A，由欧姆定，由欧姆定律可知，定值电阻律可知，定值电阻R= =20 ，选项，选项A正确，不正确，不符合题意；根据串联电路中的电流特点可知，当电压表符合题意；根据串联电路中的电流特点

18、可知，当电压表示数为示数为U6 V时，通过灯泡的电流时，通过灯泡的电流I=0.3 A，此时灯泡两，此时灯泡两端的电压端的电压UL2 V，由欧姆定律可知，灯丝的电阻，由欧姆定律可知，灯丝的电阻RL= 6.67 ，选项，选项B错误，符合题意；错误，符合题意；U=I6V0.3A2V0.3ALLU=I根据串联电路中电压的关系可知，电源的电压根据串联电路中电压的关系可知，电源的电压U总总UULU滑滑6 V2 VU滑滑8 VU滑滑，所以电源电压大于所以电源电压大于8 V，选项，选项C正确，不符合题意；正确，不符合题意；根据公式根据公式PUI可知，灯泡与定值电阻的电功率之比：可知，灯泡与定值电阻的电功率之比

19、：PL PULI UIUL U2 V 6 V1 3，选项，选项D正确，不符合题意故选正确，不符合题意故选B.【答案答案】B1. 实验原理实验原理(PUI)2. 实物电路图的连接实物电路图的连接3. 电表、滑动变阻器规格选取电表、滑动变阻器规格选取4. 电表的使用及读数电表的使用及读数点命 题 类型类型5实验：测量小灯泡的电功率实验：测量小灯泡的电功率 5. 电压表指针偏转不正常的原因电压表指针偏转不正常的原因(若电压表指针偏转若电压表指针偏转至零刻度的左侧，是因为电压表正负接线柱接反至零刻度的左侧，是因为电压表正负接线柱接反了；若电压表指针偏转至分度盘最大刻度的右侧，了；若电压表指针偏转至分度

20、盘最大刻度的右侧，是因为电压表的量程选小了是因为电压表的量程选小了)6. 电路故障分析电路故障分析7. 电路动态分析电路动态分析(1)滑片引起的电路动态分析；滑片引起的电路动态分析；(2)电路故障引起的电路动态分析电路故障引起的电路动态分析8. 小灯泡正常发光时，滑片移动方向小灯泡正常发光时，滑片移动方向(移动滑片使电移动滑片使电压表示数等于小灯泡额定电压压表示数等于小灯泡额定电压)点命 题9. 额定功率的相关计算公式额定功率的相关计算公式PUI10. 表格数据或表格数据或“UI”图像的理解、绘制和分析图像的理解、绘制和分析11. 不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯不能用多次测量求出的

21、电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变电压改变，功率也改变)12. 实验方案的调整或改进实验方案的调整或改进点命 题例例6 6(2017邵阳邵阳)某实验小组在做某实验小组在做“测量小灯泡电功测量小灯泡电功率率”的实验中，所用电源电压为的实验中，所用电源电压为3 V，待测小灯泡的，待测小灯泡的额定电压为额定电压为2.5 V，电阻约为，电阻约为10 .例题图例题图 (1)请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接接(要求：连线不得交叉，电流表量程要正确要求：连线不得交叉，电流表量程要正确)【解析解析】电路中的最大

22、电路中的最大电流为电流为I= =0.3 A，故电流表应选择，故电流表应选择00.6 A量程，且电流表应量程，且电流表应该与灯泡串联，如答图该与灯泡串联，如答图所示所示. 3V10U=R如答图所示如答图所示 例题答图例题答图(2)检查电路连接无误后，闭合开关检查电路连接无误后，闭合开关S，发现灯泡不，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数产生这一亮，电压表有示数，电流表几乎无示数产生这一现象的原因可能是现象的原因可能是()A. 变阻器断路变阻器断路B. 电压表短路电压表短路C. 电压表断路电压表断路 D. 小灯泡断路小灯泡断路【解析解析】闭合开关后，电流表几乎没有示数，这可能是闭合开关后，

23、电流表几乎没有示数，这可能是电路中没有电流或电流很小，而电压表有示数可以肯定电路中没有电流或电流很小，而电压表有示数可以肯定是电路中的电流很小导致这种现象的原因只能是电压是电路中的电流很小导致这种现象的原因只能是电压表表(电阻很大电阻很大)串联在电路中了，即灯泡断路，故选串联在电路中了，即灯泡断路，故选D. D(3)故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某移到某一位置时，电压表示数如图乙所示要测量小灯泡的额一位置时，电压表示数如图乙所示要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片定功率，应将滑动变阻器的滑片P向向_移移(选填选填“A”或或“B”)【解析解析】图乙中电压表的示数为图乙中电压表的示数为2.2 V，小于灯泡的额定，小于灯泡的额定电压，要使灯泡两端的电压等于额定电压，根据串联电电压，要使灯泡两端的电压等于额定电压，根据串联电路中的分压原理，变阻器连入电路中的电阻应该减小，路中的分压原理，变阻器连入电路中的电阻应该减小，故应将滑片故应将滑片P向向B端移动端移动. B (4)通过移动滑动变阻器的滑片通过移动滑动变阻器的滑片P，记录了多组数据，并，记录了多组数据，并作出如图丙所示的作