内容正文:
专题26 电功和电功率
一、基础知识梳理
一、电功与电能
1. 定义:电流所做的功叫电功,电功的符号是W。
2. 公式:电功=电压×电流×通电时间 即W=UIt
3. 单位:国际单位是 (J) 1焦=1伏×1安×1秒
电功的常用单位: (kW·h),即“度”。
1kW·h=3.6×106J
4. 其他公式: W=Pt W=UQ
1焦=1瓦×1秒=1伏×1库
5. 电功与电能
电流做功的过程,实际上就是 能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功,就表示有多少电能转化为其他形式的能。
6. 电能表[来源:Zxxk.Com]
(1)测量 (或消耗的电能)的仪表是电能表(也叫电度表)。图是一种电能表的表盘。
(2)读数方法:
表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是 ,计数器的最后一位是小数,即 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。
(3)电能表铭牌参数的意义
“220V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。
“10A”表示这个电能表的标定电流为10A。
“50Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用;
“2500R/kW·h”表示用电器每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转 转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:
消耗电能/电表转数=1KW·h/2500R/kW·h
二、电功率
1. 电功率的概念
(1)物理意义:表示电流做功 的物理量。
(2)定义:电流在单位时间内做的功叫做电功率。
(3)定义式:P=W/t 推导公式:P=UI= U2/R=I2R
(4)单位:国际单位制是 (W),还有千瓦(kW)。1kW=103W
2. 用电器的额定电压与额定功率
用电器正常工作时的电压叫做 电压,在额定电压下的功率叫做 功率。例如日光灯上标有“220V 40W”,220V是 电压,40W是 功率。
常用小灯泡上往往标有额定电压与额定电流。例如一小灯泡上标有“2.5V 0.3A”字样,表示该小灯泡的额定电压为 ,额定电流为 。
3. 用电器的实际电压与实际功率
如果加在用电器两端的电压不是额定电压,则用电器的功率也不是额定功率,此时用电器两端的电压叫做 电压,用电器的功率叫做 功率,用电器 正常工作(选填“能”或“不能”)。
4. 一些家用电器的电功率(估计数值)
①白炽电灯:25瓦~60瓦;②电视机:100瓦~200瓦;
③微波炉、电饭煲、电热水器:600瓦~1000瓦;
④空调:1000瓦~2000瓦。
三、电功与电功率的两套单位
在使用公式W=Pt时,注意两套单位的选择。
(1)国际单位制
电功的单位用焦(J),时间的单位用秒(s),电功率的单位用瓦(W)。
1焦=1瓦×1秒
(2)常用单位
电功的单位用千瓦时(kW·h),时间的单位用时(h),电功率的单位用千瓦(kW)。
1千瓦时=1千瓦×1时
解题时注意:三个量既可以用国际单位制,也可以都用常用单位,但是两套单位不能混合用。
二、例题分析
【例题1】小华家的电水壶的铭牌上标有“220V 1100W”字样,其中“220V”表示______,“1100W”表示_____,电水壶正常工作时的电流为____安,通电0.5小时消耗的电能为_____千瓦时,合_____焦。
【例题2】在图11所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为30欧,变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。将变阻器R2的滑片P移到某一位置后,闭合电键S,通过R1的电流为0.2安,电流表A2的示数为如图12所示。求:
R1
A1
R2
S
A2
图11
P
图12
(1)电源电压U。
(2)通过电阻R2的电流I2。
(3)安全状态下,电路所消耗的最大总功率P总最大。
三、综合训练
一、电功
1. ________通过用电器可以做功,电流做功的过程就是把_______能转化为______的过程。电流做了多少功,就表示有多少________能转化为_________的能。
2. 电流做功的多少与_______、_______和___________有关。可用公式W=______表示。在国际单位制中,电功的单位是________,符号是________。
3. 10秒内通过导体横截面的电量为5库,电流做的功为20焦,则通过该导体的电流为____安,导体两端的电压为____伏。当通过该导体的电流增加为原来的2倍时,导体的电阻为____欧。
4. 手机常用充电电池作为电源,如图所示是某手机的电池铭牌,观察可知该电池对外供电的电压是_____