内容正文:
专题18 电功率
考点01 电功率 1
考点02 安全用电 1
题型01 电能和电功 2
题型02 电功率 5
题型03 测量小灯泡的电功率 11
题型04 焦耳定律 16
考点01 电功率
1. 三个物理量
(1) 电能 (W):国际单位制中的单位是焦耳 (J),常用单位是千瓦时 (kW·h)俗称度。
1度=1kW·h=3.6×106J
(2) 电功率(P):电功与时间之比,它是表示电流做功快慢的物理量。
国际单位制中单位是瓦特(W)常用单位是千瓦(kW)。
(3) 电热(Q):电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳(J)。
2.两个重要实验
(1) 测量小灯泡的电功率
(2) 探究影响电热大小的因素
3.一个定律——焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)表达式: Q=I2Rt。
4.三个基本公式及其推导公式
(1) W=UIt(所有电路),推导公式:(纯电阻电路)
(2) P=UI(所有电路),推导公式:(纯电阻电路)
(3) Q=I2Rt(所有电路),推导公式:(纯电阻电路)
5.两个比例(纯电阻电路)
(1)串联电路 (成正比)
(2)并联电路 (成反比)
考点02 安全用电
1.家庭电路的电压
火线和零线之间的电压是220V,火线和地线之间的电压是220V。
2.家庭电路中电流过大的原因
① 原因:发生短路。用电器总功率过大。
② 家庭电路保险丝烧断的原因:发生短路,用电器功率过大,选择了额定电流过小的保险丝。
3.安全用电
① 安全事故:人体触电是人直接接触火线,一定强度的电流通过人体所引起的伤害。
② 用电器功率过大或者电路中发生短路而使电流过大,线路过热引起火灾。
题型01 电能和电功
【备考方略】
电功的测量:电能表。
1.电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
2.电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
3.读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
电能表的应用
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。
电能表的铭牌
电能表铭牌的意义(如图):“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;“600r/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“: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。
【典例1】(2022·辽宁辽宁·中考真题)假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h;
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h;
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
【变式1-1】(2022济南)测量物理量的大小要用到测量工具和仪表。使用图所示的仪表可以( )
A.辨别零线和火线 B.检验物体是否带电
C.测量消耗的电能 D.测量消耗的电功率
【变式1-2】(2022淮安)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
上月初 上月末
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW•h
C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
【变式1-3】(2022湘潭)功与完成这些功所用