内容正文:
电功和电功率
1.电能、电功
(1)电能可以转化为其他形式的能。
(2)电功:电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程。公式:__________(普遍适用),W=__________=__________(仅适用于纯电阻电路)。
(3)电功的国际单位是________,符号是________。
W=UIt
t
I2Rt
焦耳
J
知识梳理
2.电能表
(1)作用:用来测量电路消耗电能的多少。
(2)读数:前后两次读数之差。
(3)铭牌上的数据:“220 V”表示电能表的____________________是220 V。“10(20)A”表示这个电能表允许通过的____________________________是20 A。“3 000 r/(kW·h)”表示每消耗 1 kW·h 的电能,电能表上的转盘转过 3 000 转。
额定电压
额定最大电流
3.电功率
(1)电功率表示电流做功的________。
(2)电功率的单位是________,简称______,符号是________。
(3)计算公式:
①P=____________=____________ (普遍适用)。
②P=____________=____________ (仅适用于纯电阻电路),多用于电路中电压相等或电流相等时比较功率的大小。
快慢
瓦特
瓦
W
UI
I2R
(4)测量小灯泡的电功率
①原理:__________________________。
②器材:小灯泡、电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
③实验电路图如图所示。
P=UI
④注意事项
a.选择的器材规格要合适。
b.连接电路时,开关应处于________状态,滑动变阻器调到阻值________处。
c.在使小灯泡的电压高于额定电压时,要注意观察电压表示数,以免电压过高,烧坏小灯泡。
断开
最大
(5)额定功率与实际功率
用电器在____________下工作时的电功率叫做额定功率。额定功率是唯一的。用电器在_____________下工作时的功率叫做实际功率。实际功率是变化的。
①当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作。
②当U实>U额时,P实>P额,用电器容易烧坏。
③当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作。
额定电压
实际电压
4.电流的热效应
(1)电流通过导体时电能转化成________的现象。
(2)电流热效应的影响因素:______________、______________和_____________。
内能
电流的大小
导体的电阻
通电时间
5.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)计算公式:_____________(普遍适用)。
(3)当电流所做的功全部转化为内能时,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W,Q=W=Pt=_______=_______(仅适用于纯电阻电路)。
(4)电热的利用和防止
①利用电热:所有电热器,如电饭煲、电熨斗、电烙铁等。
②防止电热:计算机内的散热风扇,电视机外壳的散热窗等。
Q=I2Rt
UIt
t
考点1.电能、电能表
【例1】小东一家外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其功率分别为6 W和10 W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这一次小东一家外出的时间约为________h。(电路其他元件损耗的电能不计)
考点突破
解析 电能表的读数既是一项重要的物理知识,也是重要的生活知识。根据P=,前后电能表的示数差W=4.8 kW·h,所以t==300 h。
答案 300
1.如图所示,电能表的示数是______kW·h。接在这种电能表上的用电器每消耗1 kW·h电能,电能表上的转盘转过__________转。
第1题图
520.3
2 000
变式练习
考点2.电功率
【例2】如图所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,Rx为滑动变阻器。闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表示数的变化范围是0.6 V~3 V,电流表示数的变化范围是0.12 A~0.6 A。下列说法正确的是( )。
A.电源电压为6 V
B.R0的阻值为25 Ω
C.Rx的最大阻值为20 Ω
D.移动滑片P,电路总功率的最小值为0.72 W
解析 把滑动变阻器的滑片P移到A端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源电压,故电源电压为3 V,A错误;当电压表的示数为3 V时,电流表的示数为0.6 A,由欧姆定律可得R0的阻值为5 Ω,B错误;当把滑片P移到B端时,电流表的示数为0.12 A,此时滑动变阻器两端电压为U2=3 V-0.6 V=2.4 V,由欧姆定律可得Rx的阻值为20 Ω,C正确;当