3.6 电能-2023-2024学年九年级科学上册同步精讲精练（浙教版）

第3章　能量 3．6　电能 【知识必备】 考点一 电能与电功 1.定义：电流所做的功叫做电功。 【点拨】电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功，就有多少电能发生了转化。 2.单位：电能、电功的单位与机械能的单位一样，也是焦耳。电能的单位还有千瓦时(kW·h)，俗称“度”。 1千瓦时＝3.6×106J。 3.电能表： (1)作用：电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。电能表又叫电度表。 (2)电能表铭牌的含义： ①“220 V”表示该电能表应该接在220伏的电路上使用。 ②“10(20)A”表示该电能表的额定电流为10安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。 ③“600 r/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，电能表的转盘转过600转。 (3)电能表测量电能的方法：电能表读数时，最后一位为小数部分。电能表计数器上前后两次读数之差就是这段时间内电路所消耗的电能。 方法： 利用电能表求解电路消耗的电能的方法。 方法一：利用电能表前、后两次示数之差求解，即代表使用后电能表的读数，代表使用前电能表的读数)。 方法二：利用电能表转盘转动的圈数和电能表铭牌计算电路消耗的电能，设电能表铭牌标有m r/kW·h，转盘转动了n圈，则W＝ 。 【例1】小林家5月底电能表示数如图所示，6月底电能表示数为100.0 kW·h，那么6月份他家消耗了__________kW·h的电能。在某段时间内，转盘转过了400转，表示此段时间内他家用了__________度电。 考点二 电器的电功率 1.电功率 (1)定义：电流在单位时间内做的功，叫做电功率。用字母P表示。 【拓展】电功率是描述电流做功快慢的物理量，即表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。 (2)单位：瓦(W)或千瓦(kW),换算关系1千瓦＝1 000瓦。 (3)公式：P＝，其变形公式为W=Pt,t=。 2.额定电压、额定功率、实际电压和实际功率 (1)额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。 (2)额定功率：用电器在额定电压下的电功率。用电器铭牌上标有的电功率就是额定电功率，常用P额表示。 (3)实际电压：用电器实际工作时的电压。常用U实表示。 (4)实际功率：用电器在实际电压下的电功率。常用P实表示。 【注意】（1)一个用电器的额定电压和额定功率只有一个，是固定不变的，而实际电压和实际功率可以有多个，是变化的。 (2)“用电器正常工作”说明用电器两端的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。 3.实际功率与额定功率之间的关系： 用电器两端的电压 电功率 用电器工作状态 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 【例2】有甲、乙两盏日光灯，其中甲灯标有“220 V 50 W”字样，乙灯标有“110 V 50 W”字样，现将甲和乙两盏日光灯分别提供各自正常工作的电压使其发光，则( ) A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.甲和乙一样亮 D.无法判断 【拓展】灯泡的亮度取决于实际功率。额定电压相同的灯泡，在串联电路中，发光较暗的灯泡的额定功率大；在并联电路中，发光较亮的灯泡的额定功率大。 考点三 电功率和电功的计算 1.影响电功率大小的因素 (1)在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 (2)在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 【方法】(1)研究电功率跟电流、电压的关系，应用控制变量法。在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，比较电功率(小灯泡的亮暗)与电流的关系，实验中采取将2只小灯泡并联起来控制电压不变。在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，比较电功率(小灯泡的亮暗)与电压的关系，实验中采取将2只小灯泡串联起来控制电流不变。 (2)用比较小灯泡的亮度来比较灯泡消耗电功率的大小，采用了转换法。 2.电功率的计算公式 (1)用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。计算公式：P＝UI。由公式知电功率的单位：1瓦＝1伏·安。 (2)电功率的推导公式：P＝I2R或P＝。 【注意】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内能)电路，而对于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。 3.电功的计算公式 (1)定义式：W＝UIt。 (2)电功的推导公式：W＝I2Rt或W＝。 4.测定小灯泡的功率 (1)实验目的：测定小灯泡