内容正文:
专题03 电能和电功
一、知识梳理
1.电功(W):电流所做的功叫电功。
2.电功的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
3.测量电功的工具:电能表(电度表)
4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒(s))。
5.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量);
二、课堂精讲精练
要点一: 电功与电能
【典型例题1】(2019•凤凰县一模)电能可以转化为多种形式的能。下列用电器在使用过程中电能转化的主要形式与电饭煲相同的是( )
A.电风扇
B.教室里的日光灯
C.电烤箱
D.电动车
【典型例题2】(2019•石景山区一模)如图所示,将电水壶和白炽灯分别接在装有相同电能表的家庭电路中做实验,当它们正常工作时,发现与灯连接的电能表表盘转动得比较慢。下列说法正确的是( )
A.白炽灯消耗电能比电水壶消耗电能少
B.通过电水壶的电流比白炽灯中的电流小
C.电水壶消耗电能比白炽灯消耗电能快
D.白炽灯两端的电压比电水壶两端的电压低
课堂搭配练习
1、(2017秋•福田区校级期末)下列不是电功单位的是( )
A.V•A•s
B.V2•s/Ω
C.kW•h
D.V•A2
2、(2018秋•巨野县校级月考)下列属于电能转化为机械能的是( )
A.电能通过电炉发热
B.天然气燃烧
C.摩擦生热
D.电流通过电扇转动
要点二:影响电流做功大小的因素
【典型例题3】(2018秋•姜堰区期末)同学们猜想影响电流做功多少的因素有:用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图(a)、(b)所示是小明实验小组的实验电路图。
(1)此实验是根据 来比较相同时间内电流做功的多少,L1、L2两只灯泡的规格应 (选填“相同”或“不同”);
(2)在图(a)电路中,甲、乙两灯串联,主要是为了控制 相同,从而研究电流做功多少与 的关系;在图(b)电路中,观察到L1灯较L2灯暗,甲电流表的示数小于乙电流表的示数,由此可以得到的结论是 。
【典型例题4】(2019•梁山县一模)用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝,瓶中温度计显示煤油的温度。
(1)实验中电流做功的多少是根据煤油 变化的大小来判断的,为比较两电阻做功的多少,两瓶煤油的质量应 。
(2)“水比较容易获得,为什么不用水代替煤油?”对此合理的解释是 (填字母)
A.煤油有颜色便于观察 B.煤油密度较小 C.煤油比热容较小
(3)两瓶中电阻 联使得通过它们的电流和通电时间相等,甲瓶中的电阻丝较长,电阻较 ,电压较高。
(4)实验发现,甲瓶温度升高较多。表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体两端的电压越高,电流做功越 。
课堂搭配练习:
1、(2019春•无锡期中)用如图所示的电路,研究电流做功与电流大小的关系。实验中,控制两灯的电压相同,通电一定时间后观察到电流表A1的示数比A2的示数大,电灯L1比L2亮,说明在 、 相同的情况下, 越大,电流做的功越多。
2、(2017秋•高邮市校级月考)在“探究影响电流做功多少的因素”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
(1)经过讨论,认为不应该选择图甲电路,原因是 。
(2)根据 ,我们可以比较相同时间内电流做功的多少。
(3)为研究电流做功与电压的关系,应该选择图 (乙/丙)中所示的电路;设计另一个电路是为了探究电功与 的关系。
(4)经过讨论,大家认为图乙电路存在一个缺陷,请你说说问题可能在哪里? 。
要点三:电能表及电功计算公式的应用
【典型例题6】(2019•广西模拟)如图甲是规格为“220V 1000W”的电饭锅内部简化电路图,有“加热”和“保温”两档。当S接“1”时,电饭锅处于 档(选填“加热”或“保温”);如图乙所示,电能表读数为 kW•h;若只有电饭锅在“加热”档正常工作0.1h,会让此电能表的转盘转动 转。
【典型例题7】(2017春•武汉月考)小明家新换了一种电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈,电子式电能表参数是3200imp/kW•h.小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率。
(1)小明的实验方法是:先关闭家里其它用电器,只让微波炉工