内容正文:
秘籍18 电能、电功与电功率(原卷版)
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
选择题☆☆☆☆☆,填空题☆☆☆☆☆,
考向预测
①电能与电功的计算;②电能表及其计算;③电功率简单计算。
本内容所涉及的考点主要指的是电功与电能的概念、电能的相关计算、电功率的简单计算、焦耳定律及电热的简单计算等。在电学内容考题中,以上内容属于必考内容,也是出现概率最大的考试方向。
以上考点考题常以选择题和填空题形式出现,考题至少是一道,多则为三道题,所占分值在2分-6分之间,并以填空题居多。尤其注意的是电能表的使用与相关计算,在许多地区中考试题中属于常考内容,需要认真理解和熟悉有关的计算。
1.选择题
选择题主要考查电功与电能的概念、电能的相关计算,电功率的概念及其计算和焦耳定律等几个方面。选择题一般属于简单或中等题型,考查的是对知识点的掌握和应用能力。
解答此类选择题一定要把上面分析的内容搞清楚,加强记忆和练习,做到熟中生巧。
2.填空题
填空题也是本章的考查题型,填空题的考查内容常见于电能及其计算、电功率大小计算、电能表的应用与相关计算等几个方面。在解答填空题时,一定要注意:一、给出填空内容的一定要填写给出的答案,不要自己另编词句;二、没有给出填空内容的,要先读懂题干,根据所学知识一定会得到正确答案。
对本部分内容的考查与备考做如下概括:
一、电能及相关计算
1.电能:电能是表示电流做多少功的物理量。公式是W=UIt=Pt。电能的单位是“度”(功率为1000W的电器,在1小时的时间内所发出或消耗的电能量为1度),它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。
在物理学中,能量国际单位单位是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J。
2.电能的测量:电能表是测量电能的仪器。
电能表铭牌的意义:“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用;“10(20A)”—表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A(此处20A不是短时间内允许通过最大电流而是额定最大电流);“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用;“3000r/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3000转。
根据电能表转盘转动的转数进行计算:如果电能表标有“:3000r/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为W=nr/3000r×kW·h=n/3000×3.6×106J。
二、电功率
1.电功率:指电流在单位时间内做的功,是一个表示电流做功快慢的物理量,用P来表示,单位是瓦特,简称瓦,用符号表示为W。
2.电功率公式:。该式为电功率的定义式,主要适用于已知电能W和时间t求功率的情况。
电功率公式:P=UI,主要适用于已知电压U和电流I求功率的情况。
电功率公式:,主要适用于纯电阻电路,多用于在串联电路中已知电流I和电阻R求功率的情况;,主要适用于纯电阻电路,多用于在并联电路中已知电压U和电阻R求功率的情况。
电功率公式:,主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间,n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数,N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。
3.串并联电路电功率
(1)由于串联电路电流相等,所以由P=UI得;由得。
总功率等于各功率之和,即。
额定功率与实际功率的比值等于额定电压与实际电压比值的平方,即。
(2)由于并联电路电压相等,所以由P=UI得;由,得。
总功率等于各功率之和,即。
一、电能表的相关计算
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功,或消耗的电能。在计算时通常有两种方法:
(1)先根据每 kW·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能,再看表盘在一段时间内转了多少转,用上面两个数据相乘,所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能;
(2)由于电能表的转盘的转数与电流做的功(或消耗的电能)成正比,因此可以先统一单位,然后列出比例式,再求解答案。
(3)根据电能表转盘转动的转数进行计算:如果电能表标有“:600r/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为W=nr/600r×kW·h=n/600×3.6×106J。
二、额定功率
(1)某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示:额定电压(用电器正常工作时的电压)220V,额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W的灯泡。
(2)已知U额、P额,①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流;②可根据公式计算出该灯的电阻。
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小:①当U实=U额时,P实=P额灯正常发光;②当U实<U额 时,P实<P额灯光暗淡;③当U实> U额时,P实>P额灯发光强烈。
(4)已知U额、P额、U实,可根据公式,由该式可知,当实际电压变为额定电压的1/n时