内容正文:
专题05 电能与电功率
思维导图
知识详解
知识点一:电功、电能及电能表
一、电功
1.概念:电流所做的功叫做电功,电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
2.计算:电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即:电功=电压×电流×通电时间。可表示为:W=UIt。
3.单位:焦耳(J) 1J=1V·A·s=1N·m
二、电能表
1.作用:测量用电器在一段时间内消耗的电能。
2.计算方法:电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。
3.重要参数的意义:
(1)“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“10(20A)”—表示这个电能表的标定电流为10A,在短时间应用时电流可超过10A,但不能超
过20A;
(3)“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用;
(4)“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为
(5)新型电能表:IC卡电能表;没有铝盘,靠内部的电子电路计算电能。
典例1.(2020无锡期中)用电器是将电能转化为其他形式能的器件,下列用电器中,利用电能转化为机械能的是( )
A.电熨斗 B.电灯 C.洗衣机 D.电视机
【答案】C
【解析】电熨斗把电能转化为内能,电灯泡把电能转化内能和光能,洗衣机把电能转化为机械能,电视机把电能转化光、声、内能;故利用电能转化为机械能的只有洗衣机;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
典例2.(2020深圳模拟)一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,工作10min,电流做功为 J。
【答案】3600
【解析】已知:U=12V,I=0.5A,t=10min=600s
电流做的功为
典例3.(2020辽阳模拟)把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间t内电流做功W1若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间t内电流做功为W2,则W1与W2之比是( )
A.4:1 B.2:1 C.1:4 D.1:2
【答案】C
【解析】设每段电热丝的阻值为R,则串联时总阻值R1=2R,并联时总阻值;因为接在同一电源上,所以电压相等,由 得:串联时做功
并联时做功
则
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
典例4.(2020深圳模拟)(多选)有一种电能表的表盘如图所示,关于电能表下列说法不正确的是( )
A.电能表的读数是351.77kW•h
B.“10(20)A”是指这个电能表的额定最大电流是10安
C.“220V”是指这个电能表应当用在220伏电路中
D.“3000r/kW•h”是表示用电器每消耗lkW•h的电能,电能表上的转盘转过3000转
【答案】AB
【解析】A.由图知,电能表的读数是3517.7kW•h,故A错;
B.“10(20)A”中20A是指这个电能表的额定最大电流,故B错;
C.“220V”是指这个电能表应当用在220伏电路中,故C正确;
D.3000r/(kW•h)”是表示每消耗1kW•h的电,电能表上的转盘转过3000转,故D正确。
故选AB。
知识点二:电功率
一、电功率的基本概念
1. 物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快,电功率就越大,电流做功越慢,电功率就越小。
2. 定义:把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。
3.单位:瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W。
4.定义式:
W——电功——焦(J)——kW·h
t——时间 ——秒(s)——h
P——电功率 ——瓦(W)——kW
二、电功率的公式推导
1.计算电功率最常用的基本公式:,该公式表明:用电器的电功率P等于用电器两端的电压U和通过用电器的电流I的乘积。
2.公式变形: ;
3.推导公式
要点三、额定电功率
1.额定电压:用电器正常工作时的电压值。
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时所消耗的功率
3.用电器的铭牌:如某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率
25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流I=P/U=0.11A,
灯丝阻值
四、测定小灯泡的电功率
1.实验原理:P=UI。
2.实验器材:电源、电灯泡、电压表