内容正文:
第十八章 电功率
第十八章 电功率 章末总结
一、电能 电功
1. 电能、电功的单位有 、 ,其中1 kW·h
= J。
2. 电能表是测量 的仪表。如图所示,电能表的读数为
;其额定电压为 V;“10(40) A”表示这个电能表的标定
电流为 A,额定最大电流为 A。电能表工作时的电流不应超
过 电流;“3 000 revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用
电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过 转;“50
Hz”表示这个电能表在频率为 Hz的交流电路中使用。
3. 电能转化为其他形式的能的过程就是 的过程。计算公
式: 。
千瓦时(kW·h)
焦耳(J)
3.6×106
电能
4 353.6
kW·h
220
10
40
额定最大
3 000
50
电流做功
W=UIt
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二、电功率
1. 在物理学中,用电功率表示 ,电功率的单位
是 ,单位符号是 。1 kW= W= mW。
2. 计算公式: 和 。
3. 用电器正常工作时的电压叫作 ,此时用电器消耗的电功
率为 ,用电器实际工作时消耗的功率为 ,灯
泡通电时的亮度由它的 决定。
电流做功的快慢
瓦特
W
103
106
P=UI
P=
额定电压
额定功率
实际功率
实际功率
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三、测量电功率
1. 可用电流表和 测出,其原理为P= 。
2. 可用电能表和 测出,其原理为P= 。
电压表
UI
秒表
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四、焦耳定律
1. 电流的热效应:电能转化为 。
2. 实验方法: 和 。
3. 实验表明: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。即Q= 。这就
是著名的焦耳定律。
4. 电热器是利用电流的 制成的加热设备。
内能
控制变量法
转换法
电流的二次方
电阻
通电时间
I2Rt
热效应
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1. 小明家近期的用电量如图1,居民用电阶梯收费标准如表。
分档 单价(元/度) 标准
一 0.6 ≤200度
二 0.64 200~400度
三 0.9 ≥400度
(1)12月需缴电费 元。
120
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(2)小明测量空调制热时的功率,在10 ℃室内将空调单独接入电能表,如
图2,使空调开始制热,观察到脉冲灯在15 min内闪烁了600次,则空调
消耗电能 kW·h,平均功率 W,按照这个功率工作8小
时,消耗的电能是 。
0.5
2 000
16 kW·h
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(3)再将空调接入监测仪,示数如图3,图中显示空调工作电流
为 A,是否超出图2电能表的额定最大电流? (选填“是”或
“否”)。
20
否
(4)将空调切换到制冷模式,发现脉冲灯闪烁速度变慢,说明空调制冷时
比制热时 (选填“消耗电能较小”“消耗电能较慢”或
“效率较低”)。
消耗电能较慢
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2. 同学们做“测小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6 V的电
源、额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电
表、开关和导线。图甲是小强没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,小强将实物电路连接完整。
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(2)有一名同学在连接好电路,闭合开关后,发现电流表的指针几乎不
动,小灯泡不亮,电压表的读数接近电源电压,其原因可能是
。
小灯泡
断路
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(3)另一名同学在连接好电路后,闭合开关,小灯泡很亮,且移动滑片P
时,电流表、电压表读数均无变化,其原因是
。
(4)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并
绘制成了如图乙所示的U-I图像。根据U-I图像提供的信息,可计算出
小灯泡的额定功率是 W。
滑动变阻器上面两个接
线柱接入电路中
0.5
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3. 智能家居带给我们健康、舒适的生活,如智能马桶(图甲)。某品牌智
能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示,电阻R1和R2是阻值恒定的电热
丝,单刀双掷开关S2可接a或b,再通过开关S1的通断,实现“高、中、
低”三种挡位的调节,其中低温挡的功率为20 W,电阻R2为1 210 Ω。
(1)座圈加热时,把电能转化为 能。
内
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(2)当开关S1闭合、S2接a时,该座圈的电路相当于下列选项中的 。
解:(2)当开关S1闭合、S2接a时,R1、R2并联,故C符合题意。故选C。
C
解:(2)当开关S1闭合、S2接a时,R1、R2并联,故C符合题意。故选C。
(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时?
解:(3)低温挡功率20 W,1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作时间为
t====50 h。
解:(3)低温挡功率20 W,1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作时间为
t====50 h。
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(4)该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少?
解:(4)低温挡的功率为20 W,R1、R2串联接入电路,总电阻为
R===2 420 Ω,
电阻R2为1 210 Ω,所以R1电阻为
R1=R-R2=2 420 Ω-1 210 Ω=1 210 Ω。
该座圈处于中温挡时,S1闭合,S2接b,R2处于短路状态,只有R1接入电
路工作,工作时的电功率为
P中===40 W。
答:(略)
解:(4)低温挡的功率为20 W,R1、R2串联接入电路,总电阻为
R===2 420 Ω,
电阻R2为1 210 Ω,所以R1电阻为
R1=R-R2=2 420 Ω-1 210 Ω=1 210 Ω。
该座圈处于中温挡时,S1闭合,S2接b,R2处于短路状态,只有R1接入电
路工作,工作时的电功率为
P中===40 W。
答:(略)
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4. 阅读短文,回答下列问题。
超导体
各种金属导体中,银的导电性能是最好的。20世纪初,科学家发
现,某些物质在很低的温度时,如铝在-271.76 ℃以下,铅在-265.95
℃以下,电阻就变成了0,这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的
临界温度都很低。1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵
忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料,使临界温度提高到90K(-
183.15 ℃)。在高温超导研究领域,我国科学家作出了先驱性和开创性的
贡献,持续推动了国际高温超导研究的发展。如果把超导现象应用于实
际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、远距离输电等方面若能
采用超导材料,可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
[科技与物理]
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(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到 Ω,此时,若超导体
通过100 A的电流,超导体两端电压为 V,1 min时间内超导体产生
的热量为 J。
(2)在低于-271.76 ℃的环境中的铝的内能 (选填“等于”或
“大于”)零。
(3)在南极气温低至-88.3 ℃的自然环境下,钇—钡—铜—氧系材料
(选填“可以”或“不可以”)成为超导体。
0
0
0
大于
不
可以
[科技与物理]
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