内容正文:
3.6电能
考点目录;
考点一、电能与电功
考点二、电功率
考点三、常见电器的功率
考点四、电能表
一、考点分析
考点一、电能与电功
1、电流转化成其他形式能量的过程就是电流做功的过程。电流所做的功叫做电功。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。
2、电能、电功单位:J 或 kW·h
3、电能表的作用和计量单位
(1)作用:用电器在一段时间里消耗的电能。
(2)计量单位:千瓦时 kW·h
(3)意义:功率为 1 千瓦的用电器正常工作 1 小时所消耗的电能为 3.6×106J。4、电能表的参数及意义:
① “220 伏、50 赫”表示该电能表在 200 伏、50 赫兹的电路中使用; ② “10(20)安”表示此电能表的标定电流为 10 安,在短时间内使用电流允许大些,但最大不能超过 20 安;
③ “600 转/千瓦时”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗 1 千瓦时的电能,电能表转盘转过 600 转,即电能表每转动一转消耗的电能是 1 千瓦时/600 转。
5、电能表测量电能的方法:
(1)测量较大电能时用刻度盘读数:最后一位有红色标记的数字(有方框打着的数字)表示小数点后第一位,电能表前后两次读数之差,就是这段时间内消耗的电能。
(2)测量较小电能时,用转盘读数:通过记录某段时间内电能表转盘转数,结合电能表转盘每转表示的电能,计算出该段时间内消耗的电能,即:W 电==转数×每转消耗的电能。
【具体过程】(600 转/千瓦时)让待测电功率的用电器工作,记下电能表转盘转过一定转数 n 所用的时间t,则该用电器在时间 t 内做的功为:W==(n×3.6×106J)/600 转==6000n 焦,则该用电器的电功率为:
P==W/t==6000n 焦/t。
考点二、电器的功率
1、电功率的定义:电流在单位时间内所做的功,用“P”表示。
(1)单位:瓦特(瓦 W、千瓦 KW、兆瓦 MW)
(2)1 千瓦=1000 瓦 1 兆瓦=1000 千瓦(3)物理意义:
1000 瓦——电流在每秒内所做的功是 1000 焦耳。
2、实际电压和实际功率:
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压,常用 U 实表示;如:可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或者小,也可能用电器两端实际电压为 0。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率,常用 P 实表示;如:可能与额定功 率相等,也可能比额定功率大或者小,也可能用电器两端实际功率为 0。
3、灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率大小所决定的,无论额定电压如何,额定功率如何,在 没有损坏的前提下,如果实际功率相等,则发光的亮度就相同。
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
U 实==U 额
P 实==P 额
正常工作
U 实>U 额
P 实>P 额
容易损坏
U 实<U 额
P 实<P 额
不能正常工作
考点三、电功率和电功的计算
(一)影响电功率大小的因素
1、器材:干电池两节、2.5 伏小灯泡两个、电压表、电流表、开关、导线若干。
2、条件控制:
(1)图 a:电压相等时,研究灯泡电功率大小与电流大小的关系;(并联)(2)图 b:电流相等时,研究灯泡电功率大小与电压大小的关系。(串联
3、现象:用灯泡的亮度来反映电功率大小关系。
4、结论:
(1)图 a:电压相等时,电流越大,灯泡的电功率越大;
(2)图 b:电流相等时,电压越大,灯泡的电功率越大
(二)电功率和电功的计算
1、用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流大小的乘积。
(1)公式:P==UI
(2)根据欧姆定律 I=U/R,推导公式:P==U2/R ;P==I2R ;P==W/t。
(3)单位:瓦 W 1W==1 伏·安
【注意】
(1)由于欧姆定律只适用于纯电阻(即用电器消耗的电能全部转化为热能)电路而对非纯电阻电路则不适用,所以推导出的两个公式也只适用于纯电阻电路。
(2)对于公式中出现的电压值、电流值和电阻值都具有同时性(某一瞬间通过导体的电流值和该时刻加在导体两端的电压值)和同体性(针对同一导体中的电流值、该导体两端的电压和该导体的电阻值)
(3)P==U2/R 常被应用于并联电路,因为并联电路各分支两端的电压都相等;P==I2R 常被应用于串联电路,因为串联电路中的电流是处处相等的。另外,P==U2/R 常用于根据用电器的铭牌求出电阻,以及进一步求出用电器的实际功率。
(4)无论用电器串联还是并联关系,电路的总功率等于各用电器实际电功率之和;表达式:P 总==P1+P2+P3+……或者用电器的总功率等于电路中的总电压和总电流的乘积;P 总==U 总 I 总。2、电功的计算:(1)公式:W==UIt ;(2)推导公式:W==U2t/R ;W==I2Rt ;W==Pt