内容正文:
2021-2022学年九年级上册科学期末难点大闯关
第11关 电路与电能
知识点一、电功与电能
1. 家里用电器使用时,都在消耗电能。
2. 电能转化为其他形式的能量的过程就是电流做功的过程,电流所做的功叫做电功
【注意】电能与电功是不同的概念,电能是物体具有的一种专有能量;电功是电流做的功,量值上等于电能。
电能转化为光能 电能转化为机械能 电能转化为内能
3.电功的计算公式W=IUt(电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。)
【变形】通过欧姆定律,可将电功的计算公式变形为W=IUt=I2Rt==Pt(纯电阻),该公式中的电流、电压、电阻应该是同一物体,在同一时刻的数据量。
3. 电功的单位:电能、电功的单位和机械能的单位一样,也是焦耳。电能的单位还有千瓦时(kW·h),俗称“度”1kW·h=3.6×106J。(1J=1V·A·S)
【注意】所有功(能)的基本单位都是J。
4.电能表:用电器在一段时间里消耗的电能多少,用电能表来测量。
A.220V:表示电能表应该接在220V电路上使用。
B.kw·h:表示电能的数字以千瓦时为单位,平时常称为“度”。
【注意】1kw·h的物理意义是功率为1kw的电器,工作1小时消耗的电能(也可以说工作1小时电流做的功)
C.50 Hz:表示该电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
D.600r/(kW·h):表示每消耗1度电,电能表的转盘转过600转。
E.10(20)A:表示电能表的额定电流为10A,在短时间内使用时电流可允许大一些,但不能超过20A。
5.某段时间电能表上面先后两次的读数差,就是这段时间电流消耗的电能
2、 电功率
1. 电功率的意义:表示电流做功的快慢。
【注意】 电功率是表示电流做功快慢的物理量,与做多少的功或做功的时间没有关系,比如洗衣机单独使用时,电能表转动对的快,电灯泡单独使用时,电能表转动的慢,那么就可以说洗衣机的功率大于电灯泡
2.电功率的定义:电流在单位时间内做的功,叫做电功率。
3.电功率的定义式:。
4.电功率的单位:瓦(或千瓦)。1 W=1 J/s=1 V•A;1kW=1000W
5.额定电压:用电器正常工作时的电压(用电器上标明的电压值)就是额定电压。
6.额定功率:用电器在额定电压下正常工作时的功率(用电器上标明的功率)就是额定功率。
7.实际电压:用电器实际工作时的电压。
8.实际功率:用电器在实际电压下消耗的功率。
9.输入功率:用电器消耗的总电功率。
10.输出功率:电动机(或发电机)输出的有用功率。
常考点1:电流做功快慢的三种方法
A. 相同时间内,电流做功越多,电流做功越快
B. 相同电功,所用时间越短(转动的圈数越快/闪烁的次数越多),电流做功越快
C. 不同时间,不同电功,电功与时间的比值越大,电流做功越快
【例1】小明发现实验桌上有两只电加热器A和B,额定电压都是220V,但额定功率未知。为了比较它们的额定功率,小明在两只相同的杯子内分别装入相同质量的水,然后将两只加热器入家庭电路,分别给两只杯子中的水加热,用温度计分别测出水在不同时刻的温度,画出其温度随时间变化的图象,如图戊所示,分析图象可知两杯水的初温是______℃,______杯水温度升高较快,由此可知电功率较大的电热器是______。
三、电功与电功率的详细计算
1.串联电路
电流关系
I总=I1=I2
电压关系
U总=U1+U2
电阻关系
R总=R1+R2
电功关系
W总=W1+W2
电功率关系
P总=P1+P2
2.并联电路
【注意】 并联电路中,短路问题的考察,当支路中,电阻大小对比过大时,可以看做短路
电流关系
I总=I1+I2
电压关系
U总=U1=U2
电阻关系
R总=
电功关系
W总=W1+W2
电功率关系
P总=P1+P2
常考点2:电功率的计算
【例2】将“220V 100W”的灯泡接入110V的电路中,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻(灯丝电阻不受温度的影响);
(2)对应电压下的实际功率是多少?
常考点3:电功的计算
【例5】如图的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.9A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)100h电路消耗的总电能是多少?会让标有3000r/kW·h的电能表转多少转?
四、实验一:测量小灯泡电功率
1.电路实验的基本操作
A.连接电路时:开关处于断开状态;滑动变阻器的滑片处于阻值最大处。
B.正确使用电流表和电压表。
C.恰当选择电流表和电压表的量程。
(1)根据小灯泡的额定电压来确定电源电压及电压表的量