内容正文:
第十三章 电功和电功率
第一节 电能和电功
基础知识点内容-------电能 电功(W)
1.电功的定义:电流所做的功。 符号:W
2.实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
3.电能的单位:国际单位制——焦耳(J) 常用单位——千瓦时(kW·h)【度】
1度=1kW·h 1kW·h=3.6×106J
4.各种用电器正常工作时的能量转化:
①电吹风机:电能转化成机械能和内能
②电饭锅:电能转化成内能
③电灯:电能转化为光能
④电力机车:电能转化为机械能
⑤电热器烧水、电热孵化器:电能转化成内能
5.影响电功的因素
①电路中电流电压一定,通电时间越长,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
②在通电时间一定时,电压电流越大,钩码升高的越高,表明电流做功越多。
实验表明:电路中电压越大,电流越大,通电时间越长,电流所作的功越多。
6.电功的定义式:W=UIt 推导公式:W=Pt ;(纯电阻电路)W=I2Rt W = t
各个物理量的符号以及各自的单位:U——电压——伏特
I——电流——安培 t——时间——秒 W——电功——焦耳
1J=1V·A·s=1N·m
7.电能表——测量用电器在一段时间内消耗的电能。
①参数意义:
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
“ 10(20A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A;
“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用;
“600revs/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, 电能表上的表盘转过 600转。
②表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数。 用电能表起始和结束时计数器的示数之差,就表示这段时间内用电的度数。
题型练习
一.选择题
1.在国际单位制中,电功的单位是( )
A.安培 B.焦耳 C.欧姆 D. 瓦特
2.如图2所示,是小明家安装的电能表.下列说法正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.该电能表的示数为2168.2J
C.只用电能表就可以估测出家用电器的实际功率
D.电能表是测量消耗电能的仪表
3.杭州亚运会期间,如图所示的“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位,还使用了太阳能面板,可实现无线充电,可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲,可支持座椅上的LED灯在有需要时亮起。其中将其它形式能转化为电能的装置是( )
A.手机 B.LED灯 C.蓝牙音箱 D.太阳能面板
4.小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个,将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A. 在这三个用电器中,吸尘器正常工作时的电压最低
B. 在这三个用电器正常工作时,电流通过电烤箱做功最快
C. 在这三个用电器正常工作时,通过这三个用电器的电流一样大
D. 在一个月内,小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多
5.(多选)小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量”字样。下列说法正确的是( )
A.充电宝给手机充电时,将电能转化为其他形式的能
B.给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C.额定能量为的充电宝充满电后储存的电能为
D.小阳所带的充电宝可以带上飞机
6.电路中有一用电器,其两端电压是6V,通过它的电流是200mA,5min内电流做的功是( )
A.6J B.360J C.6000J D.3.6×10⁵J
7.甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的 时间内,电流通过甲所做的功比乙的多,则( )
A.通过甲的电流比乙的大
B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大
D.乙消耗的电能比甲的多
8.甲、乙两个用电器的电压之比为2:1,电流之比为1:2,通电时间之比为5:4,则两个用电器消耗的电能之比为( )
A.5:1 B.5:4 C.4:5 D.5:8
9.把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间t内电流做功W1;若把这两段电热丝并联后接在同一电源上,在时间t内电流做功为W2,,则W1与W2之比是( )
A.4:1 B.2:1 C.1:4 D.1:2
二.实验填空题
1.如图所示,电能表的示数为_____________kW·h。
2.小方家有一个正常工作时电压为220V的电水壶,它正常工作5min可烧开一壶水。若烧开一壶水耗电0.11度,则正常工作时通过电水壶的电流为_______A
3.如图是甲、乙两个定值电阻的电流与电压的关系图像。根据图像可得R甲:R乙=__________,若将甲、乙并联后接在同一电路上,在相同时间内消耗的电能之比为W甲:W乙=_______
4.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电源电压为3V的电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电路中流过元件A的电流是 A,元件B在1min内消耗的电能是 J。
三.计算题
1.小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算他家 2 月份需要付多少电费。
2.如果甲同学家的电能表上标有1200 r/kW·h字样.则
(1)用电器消耗1度电的时候,电能表转过的圈数是多少?
(2)电能表转一圈,消耗的电能是多少焦耳?
(3)一个月电表内转了多少圈?
3.一电能表表盘上表标“1200r/(kW·h)”,将某用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后,电能表转盘转过55r.若用电器额定电压为220V,求通过该用电器的电流
4.手机、数码相机等常用充电电池作为电源,某手机电池的电压为3.6 V,安时容量为750 mA·h。它充满电后所储存的电能是多少J。
5.如图所示电路中,电源电压为12V且保持不变,R1的阻值为10Ω。只闭合开关S1,电流表示数为0.4A。求:
(1)R2的阻值;
(2)只闭合开关S1时,10s电流经过电阻 R2做的功;
6.如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,R2的阻值为10Ω。
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为2V,求R1的阻值;
(2)当开关S1和S2均闭合时,求通电10s电路消耗的总电能。
7.如图所示,电源两端的电压为且保持不变,定值电阻的阻值为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片处于某位置时,电流表的示数为,求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)内电流通过电阻做的功。
答案:
一.1.B 2.D 3.D 4.B 5.BCD 6.B 7.A 8.B 9.C
二.1.1025.6 2.6 3.1:4 4:1 4.0.2 24
三.1.2月份消耗的电能为:3394.5 kW·h -3287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
2.(1)1200r (2)
(3)一个月消耗的电能为:106.3kW·h-83.3kW·h =23kW·h
3.
4.电池参数有:电压和安时容量(A·h)
安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)
750 mA·h= 750 mA×1 h
W = UIt = 3.6 V×0.75 A×3 600 s = 9 720 J
5.(1)
(2)
6.(1)
(2)
7.(1)
(2)
1
学科网(北京)股份有限公司
$