2025安徽中考一轮复习第14讲 欧姆定律 电功率 第2节 电能、电功率、焦耳定律相关计算

第14讲 欧姆定律 电功率 第2节 电能、电功率、焦耳定律相关计算 欧姆定律、电功率 焦耳 定律 欧姆 定律 欧姆定律 的应用 电能(电功) 和电功率 额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 发现 内容 公式 理解 单位 计算公式 推导式 焦耳定律 物理学史 电流的热效应 理解 串联 并联 电能表 转盘式 脉冲式 实际功率 实际电压 额定功率 额定电压 易错辨析 计 算 电能(电功)和电功率 电能(电功)[2019.1(2)] 电功率(6年5考) 理解 电流对外做的功，是电能转化为其他形式能的多少的量度，用符号　　表示 影响因素：电流做功的多少跟　　　的大小、电压的高低、通电时间的长短有关；加在用电器上的电压越　　、通过的电流越　　、通电时间越长，电流做功越多 表示电流做功快慢的物理量，用符号　　表示,在数值上等于单位时间内电流所做的功(2021.6) W 电流 大 大 P 电能(电功)[2019.1(2)] 电功率(6年5考) 单位 国际单位：焦耳，符号是___ 其他单位：　　　　，也叫做度，符号是_______　 　 单位换算：1度＝　kW·h＝　　.　____J[2019.1(2)] 国际单位：瓦特，简称瓦，符号___　　 其他单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW) 单位换算：1 kW＝　　W 1 W＝　　mW J 千瓦时 kW·h 3.6× 106 1 W 103 103 电能(电功)[2019.1(2)] 电功率(6年5考) 计算 公式 W＝_____ 　 P＝_____ (6年5考) 推导式 (1)根据U＝IR，得W＝______　　　 (2)根据I＝，得W＝______　　　 注：仅适用于纯电阻电路 (1)根据W＝UIt，得P＝____　　　 (2)根据P＝UI、U＝IR得P＝_____　　 (3)根据P＝UI、I＝得P＝_____　　　 注：(2)(3)仅适用于纯电阻电路 UIt I2Rt UI I2R 1. [沪粤习题改编题]已知某教室安装有8盏40 W的日光灯，这8盏日光灯在5 h内消耗的电能是　　　　　J. 2. [沪科习题改编题]电路中有一用电器，其两端的电压是6 V，通过它的电流是200 mA，5 min内电流通过该用电器做的功为　　J. 5.76×106 360 电能表 电能表   转盘式   脉冲式 参数 解读   (1)“220 V”，指电能表应接在电压是　　　V的电路中使用； (2)“10(20) A”，电能表工作时的电流不应超过　　A 600 r/(kW·h)指用电器每消耗__kW·h的电能时，电能表转盘转过　 　转 600 imp/(kW·h)指用电器每消耗__kW·h的电能时，电能表指示灯闪烁　　次 220 20 1 600 1 600 电能表 转盘式    脉冲式 读数 电能表刻度盘最右边的数字显示的是小数部分，前边的数字显示的是整数部分.则如图所示，电能表的示数为　　　　kW·h 相关 计算 (1)电能表结束和起始时的示数之　　即为这段时间内用电的度数，若一个月后该电能表的示数为 ，则这个月内消耗的电能为　　kW·h (2)若电能表在某段时间内转盘转动100圈(或指示灯闪烁100次)，则消耗的电能为　　　　J 2 020.2 差 120 6×105 3. [人教习题改编题]如图所示为小明家的电能表，小明发现，当只有洗衣机工作时，1 min电能表转盘转了24 r，则小明家消耗的电能为　_____kW·h，合　　　　　J. 0.008 2.88×104 额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 额定电压 用电器正常工作时的电压，也就是用电器铭牌上标着的电压值 实际电压 用电器　　　工作时的电压 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率，也就是用电器铭牌上标着的电功率值 实际功率 用电器在　　　　　下工作时的电功率 易错辨析 灯泡的亮暗是由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮 实际 实际电压 4. [人教习题改编题]一个“220 V　800 W”的电炉.正常工作的电阻____Ω,假如电路中的电压降低到200 V，电阻丝的电阻不变，电炉的实际功率约为　　(计算结果保留整数)W. 5. 易错[北师习题改编题]有两只灯泡L1和L2，分别标有“110 V　40 W”和“110 V　60 W”字样，下列说法正确的是(　　) A. 若两灯泡串联，L2更亮 B. 若两灯泡串联，L2两端的电压更大 C. 若两灯泡并联，L1更亮 D. 若两灯泡并联，通过L1的电流更小 60.5 661 D 焦耳定律 物理 学史 1840年，英国物理学家　　　最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系.为了纪念他的贡献，将他的名字命名为　　　　的单位 电流的 热效应 定义：电流通过导体时将　　能转化为　　能的现象 利用：电熨斗、电热水壶、电饭煲等 防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等 焦耳 功和能 电 内 焦耳 定律 内容：电流通过导体产生的热量跟　　　　　　　成正比，跟导体的____　成正比，跟　　　　　成正比 　　　 公式：Q＝______ (每年1道) 电流的二次方 电阻 通电时间 I2Rt 6. [沪粤素材改编题]某电水壶的规格为“220 V　880 W”.这个电水壶正常工作时内部电热丝的电阻是　　Ω；在额定电压下工作5 min，产生的热量是　　　　　J. 7. [沪科图片改编题]在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，设计了如图所示的电路，已知电阻R1＝10 Ω ，R2＝ 20 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.6 A，通电 5 min，电阻R1和R2产生的总热量为　　　J. 55 2.64×105 3 240 (沪科九年级P131) 电能、电功、电功率相关计算1. (2021安徽6题)中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9 kW，从能量转化的角度分析，“9 kW”表示的物理意义是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 每秒可将太阳能转化成9×103 J的电能 2. (2024安徽22题)如图所示的电路中，电源两端电压U＝9 V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝45 Ω，R3＝30 Ω. (1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； 解：(1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时， 只有R3接入电路，所以U3＝U＝9 V 电源两端电压U＝9 V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝45 Ω，R3＝30 Ω. (2)当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； (2)当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与R3并联 R2所在支路的电流I2＝＝＝0.2 A R3所在支路的电流I3＝＝＝0.3 A 电流表的示数I＝I2＋I3＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A 电源两端电压U＝9 V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝45 Ω，R3＝30 Ω. (3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6 V，求R1消耗的电功率P. (3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R2断路， R1与R3串联 R1两端的电压U1＝U－U3′＝9 V－6 V＝3 V 电路的电流I′＝＝＝0.2 A R1消耗的电功率P＝U1I′＝3 V×0.2 A＝0.6 W 3.  如图是灯L和定值电阻R的I－U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，通过L的电流为0.3 A；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9 A，此时，L的阻值为　　Ω.R工作1 min消耗的电能是　　J. 8 96 4. (2024北京)如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550 Ω，R2＝44 Ω.该电热器接入电压为220 V的电路中.求： (1)低温挡时电路中的电流； 解：(1)当开关S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路， 此时电路总电阻最大，根据P可知处于低温挡， 此时电路中的电流I1＝0.4 A R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550 Ω，R2＝44 Ω.该电热器接入电压为220 V的电路中.求： (2)高温挡时电热器的电功率. (2)当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联， 电路总电阻最小，处于高温挡，由I＝可知， 通过R2的电流I2＝＝＝5 A 电路中的总电流I＝I1＋I2＝0.4 A＋5 A＝5.4 A 高温挡时电热器的电功率 P＝UI＝220 V×5.4 A＝1 188 W 焦耳定律相关计算 5. (2024安徽10题)如图所示，电源两端电压为6 V，电阻R2＝20 Ω.闭合开关S，电压表示数为4 V，则通电100 s整个电路产生的热量为　　J. 120 6. (2023安徽9题)在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图所示.该装置与12 V的汽车电池接通工作1 min，产生的总热量为　　　J. 3 600 7. (2022安徽10题)如图所示，电源电压保持3 V不变,电阻R1＝10 Ω、R2＝20 Ω.闭合开关S，则通电100 s电阻R1产生的热量为　　J. 10 8. (2021安徽9题)图示电路中，电源电压不变、电阻R1＝30 Ω，R2＝60 Ω，闭合开关S，电流表 的示数为0.3 A，则通电1 min电阻R1产生的热量为　　　___J. 72 9. (2024重庆)图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图.电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω.灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样.忽略温度对电阻的影响.求： (1)灯L正常发光时的电阻； 解：(1)由R＝和P＝UI可得， 灯L正常发光时的电阻 RL＝＝＝12.5 Ω (2)灯L正常发光时，电路中的电流 I＝IL额＝＝＝0.2 A 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压 UR＝U－U额＝3 V－2.5 V＝0.5 V 变阻器R工作10 min产生的热量 Q＝W＝URIt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J 电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω.灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样.忽略温度对电阻的影响.求： (2)灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量； (3)忽略温度对电阻的影响，电源电压降为2.7 V后，根据P＝I2R可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，则当变阻器的 阻值最大时，电路中的电流最小且最小电流 I实＝＝＝0.12 A 则灯L的最小实际电功率P实＝I实2RL＝(0.12 A)2×12.5 Ω＝0.18 W 电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω.灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样.忽略温度对电阻的影响.求： (3)电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率. $$