第十六章 电功 电功率（复习课件）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

第十六章 电功 电功率 九年级下册•鲁科版 单元课件（10个视频） 电线翻山越岭，连接着遥远的发电厂和城市、乡村，默默地向我们输送着电能。 电能来源广泛，水能、风能、化学能、太阳能及核能等都可以转化为电能。电能也可以方便地转化为其他形式的能，因而被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信等各个领域。 电能给我们带来了光、热、声音和图像等，使我们的生活更加便捷、高效和智能化。随着科技的发展，电能在未来还将发挥更大的作用，助力我们创造更美好的生活。 第十六章 电功 电功率 九年级下册•鲁科版 单元课件 问题导学 生活中的电热水壶、电风扇、台灯等用电器工作时，能量是如何转化的？ 电能表的指示灯，有时闪烁快，有时闪烁慢，这是为什么？ 家用电器铭牌上的数据分别表示什么含义？ 手机长时间使用容易发烫，这是为什么？ 电能与电功 01 电功率 02 焦耳定律 03 单元内容 1. 认识电流做功、电能，知道电功和电能的关系，并且与实际生活联系起来；知道节约用电的意义有节约用电意识。 2. 认识电功率，知道用电器的额定功率和实际功率，会测量电功率，能运用其分析并解决生活中的简单问题。 3. 认识电流的热效应，了解焦耳定律，能用焦耳定律分析并解决与此相关的问题；知道电热的利用和防止。 学习目标 单元重点 单元难点 1. 如何测量电功、电能。 2. 电功率的理解及计算和测量。 3. 焦耳定律的理解及应用。 1. 额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。 2. 测量小灯泡的功率并得出实验结论。 3. 焦耳定律的应用。 重点难点 知识图谱 第1节 电功与电能 考点串讲 1.电能的概念： 电流所具有的能量，叫电能。电能由电源提供。 2.电能的来源： 电各种各样的发电厂把其它形式的能转化为电能供人们使用。 水力发电 风力发电 火力发电 太阳能发电 知识一 电能 一. 电能 3.电能的利用： 电流通过用电器把电能转化为人们需要的其它形式的能。 （1）电灯：电能转化为内能和光能； （2）电热器：电能转化为内能； （3）电动机：电能转化为机械能和内能； （4）电视机：电能转化为声能和光能。 知识一 电能 4. 电能的单位 1kW·h=3.6×106 J （1）国际单位：焦耳，简称焦，用字母 J 表示。 （2）常用单位： 千瓦时，字母符号为 KW·h，也叫“度”。 （3）单位进率： 1度=1kW·h=1×103 W×3600s= 3.6×106 J 知识一 电能 5. 电能的测量：电能表 （1）电能表的作用：测量用电器消耗电能多少的仪表。 （2）认识电能表： 电子式电能表 IC卡电能表 机械式电能表 知识一 电能 5. 电能的测量：电能表 （3）电能表的参数： ①“220V”“20A”：电能表额定电压220V。标定电流10A；允许通过的最大电流是20A。 ②“1000R/kW·h”：每消耗一度电电能表转盘转1000转。 ③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。 知识一 电能 5. 电能的测量：电能表 （4）电能表的读数： ①电能表计数器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能： W=W后-W前。 ②测量较小电能时，用表盘转数计算：例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h。 知识一 电能 【例题1】如图所示，为小乐同学老家用的传统电能表的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW·h B．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作 C．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3600圈 D．这种电能表，读数数字的单位是kW·h B A．电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW·h，故A正确，不符合题意； B．电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，家中干路中的总电流为20A时，超过了最大电流，该电能表不能工作，故B不正确，符合题意； C．3600r/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3600圈，故C正确，不符合题意； D．电能表读数的单位是kW·h，故D正确，不符合题意。 故选B。 典例解析 【答案】20，125，1.0×106 【详解】10（20A）表示电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A。 上月消耗的电能为 5713.4 kW•h-5588.4 kW•h=125 kW•h 小李同学家每年消耗的电能为 125 kW•h×12=1500 kW•h 投产发电后的银江水电站可以满足的家庭用电的户数为 【例题2】如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表盘示意图，小李同学家电路干路中的电流不得超过______A，上月消耗的电能为______ kW•h。年发电量可达1.5×109 kW•h的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电，投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭用电需求。 典例解析 二. 电功 1.电功的概念： 电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。 2.电能与电功的关系： 电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。电流做多少功，就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式： 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 知识二 电功 二. 电功 4.电流做功多少与哪些因素有关： （1）实验步骤： ①保持电流、通电时间一定，探究电功与电压的关系；②保持电压、通电时间一定，探究电功与电流的关系；③保持电流、电压一定，探究电功与通电时间的关系。 知识二 电功 二. 电功 4.电流做功多少与哪些因素有关： （2）实验结论： 用电器两端电压越高、通过电流越大、通电时间越长，重物被提升的越高，电流做的功就越多。 进一步实验可得出： 电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比。 知识二 电功 二. 电功 5.电流做功的公式： （1）公式：电功=电压×电流×通电时间。 W=UIt （2）单位：国际单位：焦耳（J） 1J =1V × 1A × 1S 常用单位：千瓦时（KW·h） 1kw·h=3.6×106J 知识二 电功 【例题3】关于电功，下列说法正确的是（　　） A．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 B．电能只有转化为机械能才算电流做功 C．通过导体的电流越大，电流做的功一定越多 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 【答案】D. 【解析】A．电流通过电灯做功时，电能转化为光能和内能，故A错误； B．电能转化内能、光能、化学能，都叫电流做功，故B错误； C．通过导体电流做的功与导体两端的电压、电流和通电时间都有关，故C错误； D．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能，故D正确。 故选D。 【例题4】一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA•h，它充满电后，大约存储的电能是（　　） A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW•h D．1.3×104J 【答案】D 【详解】锂电池的容量1000mA•h=3600A×1s 储存的电能W=UIt=3.7V×3600A×1s=1.332×104J 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【例题5】如图甲所示，这是小灯泡L和定值电阻R 的 I—U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电 源电压为8V，则定值电阻R 的阻值为______ Ω；闭合 开关S，通过定值电阻R 的电流为______ A，该电路工作5 min，电流做的功为______ J。 【答案】20 0.3 720 【详解】由乙图知道，该电路为串联电路，定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I-U关系图像是一条直线，所以图乙中图线B表示电阻R的I-U关系图像，曲线A是灯泡L的I-U关系图像。当定值电阻R的电压为8V时，其电流为0.4A，则定值电阻R 的阻值为R=U/I=8V /0.4A =20Ω 由乙图知道，该电路为串联电路。串联电路中电流处处相等，电源电压为8V，由甲图知道，闭合开关S，当电流为I=0.3A时，电源电压 U =UL+UR=2V+6V=8V即此时通过定值电阻R 的电流为0.3A。 该电路工作5min，电流做的功为W=UIt=8V×0.3A×5×60s=720J 第2节 电功率 考点串讲 一. 电功率 1.电功率的概念： 电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。它反映了电流做功的快慢。 2.电功率的公式： 电功率= 电功 /时间 P = W /t 电功率的推导公式:由 P=W/t W=UIt 得： P=UI 知识一 电功率 W—焦耳（J） t — 秒（s） P—瓦特（W） 1瓦特=1焦耳/秒 3.电功率的单位 ： 国际单位：瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW U —伏（V） I —安（A） P —瓦特（W） 1瓦特=1伏特·安培 P=UI P=W/t 知识一 电功率 一. 电功率 4.一些用电器的电功率： （1）空调、热水器：1000---3000W； （2）电冰箱、电视机：100---200W； （3）电风扇：50W左右； （4）发光二极管：50mW； （5）神威太湖之光计算机：15000KW。 （6）复兴号动车组：1万千瓦左右。 知识一 电功率 【答案】A. 【解析】ABC．电功率表示电流做功快慢的物理量，等于电功与时间之比，用电器的电功率等于它在1s内消耗的电能，故A错误，BC正确； D．较大的电功率用更大的单位：kW，较小的电功率用较小的单位W，且1kW=1000W，故D正确。所以选A。 【例题1】下列关于电功率的说法中，错误的是（　　） A．电功率是表示消耗电能多少的物理量 B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量 C．用电器的电功率等于它在1s内所消耗的电能 D．瓦和千瓦都是电功率的单位，且1kW=1000W 【答案】100 电视机. 【解析】由电能表的参数知，每消耗1kW∙h的电能，转盘转动3200r， 用电器单独工作6min，消耗的电能 32/3200kW·h=0.01kW·h 该用电器的功率 P= W/t =0.01kW·h /0.1h=0.1kW =100W 电视机的功率约为100W；节能灯的功率较小，几瓦到几十瓦；空调的功率较大，约为1000W。所以该用电器可能是电视机。 【例题2】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。 【答案】（1）48J；（2）1.2W。 【详解】（1）电路工作1min，电流通过电阻R1做的功 W1=U1I1t= I21R1t =（0.2A）2× 20Ω× 60s=48J （2）电路消耗的电功率P=UI=6V × 0.2A=1.2W 【例题3】在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求： （1）通电1min，电流通过R1做的功； （2）电路消耗的电功率。 （1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。 1. 额定电压、额定功率 如图所示，是一电视机的铭牌。 “220V”表示额定电压为220V； “230W”表示额定功率为230W。 知识二 额定电压与额定功率 2. 实际电压与实际功率 （1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。 （2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。 （3） 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （4） 灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 一个额定电压220V 一个额定功率25W 知识二 额定电压与额定功率 （1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实 =U额， 小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额；小灯正常发光。 （2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实<U额， 小灯的实际功率低于额定功率：P实<P额；小灯发光暗淡或不亮。 （3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额， 小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额；小灯发光偏亮易被烧坏。 3. 实际功率与实际电压的关系 知识二 额定电压与额定功率 【答案】B 【详解】A．“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，故A错误； B．由P＝可知，灯泡正常发光时的电阻为 R＝＝=1210Ω 故B正确； C．该灯泡的额定功率为40W，若灯正常工作，则每秒消耗的电能为40J，故C错误； D．灯在220V电压下正常工作，则此时实际功率为40W，若实际电压低于额定电压，实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故D错误。 【例题4】小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡正常发光的电阻是1210Ω C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡的实际功率是40W不变 典例解析 【答案】D 【详解】AB．用电器的额定电压是指其正常工作时的电压，额定功率是在额定电压下工作时的功率。用电器的额定电压和额定功率只有一个，不会改变，故AB不符合题意； CD．根据P=U2/R 可知，若电灯实际电压变大，实际功率也会变大，灯会变亮；若电灯实际电压变小，实际功率也会变小，所以电灯将会变暗，故C不符合题意，D符合题意。 【例题5】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（ ） A．电灯的额定功率变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际电压变大 D．电灯的实际功率变小 典例解析 三. 电功率的测量 1.用电功率计直接测量： 电功率计作为一种重要的测量工具，广泛应用于家庭、工业和科研等多个领域。 知识三 测量电功率 三. 电功率的测量 2.在家庭电路中测量： （1）利用电能表测用电器消耗的电能W。 （2）用停表测对应的时间t。 （3）利用公式P=W/t计算。 知识三 测量电功率 三. 电功率的测量 3.实验室：用伏安法测电功率： （1）实验原理：P=UI （2）实验方法：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 （3）实验电路图： （4）测量额定功率的关键： 调节滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压。 知识三 测量电功率 【例题6】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．通过实验可得知，小灯泡的 实际功率越大，小灯泡发光越暗 【答案】C。 【解析】A．闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即B端，故A错误； B．闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误； C．小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，利用 可得出小灯泡的额定功率，故C正确； D．小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越小，小灯泡越暗，实际功率越大，小灯泡越亮，故D错误。 【例题7】小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉； (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端； (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 第3节 焦耳定律 考点串讲 一. 电流的热效应 1.电流热效应的概念： 电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。 2.电热器： 利用电流热效应工作的用电设备。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【设计实验】在透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。 我们可以给电阻丝通电，并加热空气，通过U型管液面高度差比较电流产生的热量。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【实验方法】 （1）控制变量法： 在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 （2）转换法：实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【实验步骤】 （1）探究通电导体产生的热量与通电时间的关系： 等量空气、控制电流I、电阻R不变，改变通电时间t。 实验结论： 在电阻与电流相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【实验步骤】 （2）探究通电导体产生的热量与电流的关系： 等量空气、控制通电时间、电阻R不变，改变电流大小。 实验结论： 在电阻与通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【实验步骤】 （3）探究通电导体产生的热量与电阻的关系： 等量空气、控制电流I、通电时间不变，改变电阻大小。 实验结论： 在电流与通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 知识一 电流热效应 一. 电流的热效应 3.实验：探究电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关？ 【实验结论】 电流通过导体时产生热量多少与电流大小、通电时间及电阻大小有关。 在相同条件下，电流越大、通电时间越长、电阻越大电流产生的热量越多。 知识一 电流热效应 【答案】C 【详解】A．根据串联电路电流的规律，通过R1的电流等于通过R2的电流，故A错误； B．两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt，已知R1<R2，R2产生的热量多，则乙温度计示数上升得较快，故B错误； C．容器中油的质量相同、比热容相同，根据Q=cmΔt，温度升高得高的油吸收热量多，所以两电阻丝产生热量的多少可以通过甲、乙温度计示数的变化进行比较，故C正确； D．探究电流产生热量的多少与电流大小，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小，由图可知，电流大小不能改变，故D错误。 故选C。 【例题1】如图所示实验装置中，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的容器中，且R1＜R2，两容器中装有质量相等的油。实验过程中，电阻丝产生的热量全部被油吸收且两容器中的油均未沸腾。下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．甲温度计示数上升得较快 C．两电阻丝产生热量的多少可以通过甲、乙温度计示数的变化进行比较 D．图中实验装置可以用来探究电流产生热量的多少与电流大小的关系 【例题2】在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）要探究电热与电阻的关系。应选用__________组合，并将它们__________接到电源两端进行实验。 （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，__________。 （3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是__________。 A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究平面镜成像的特点。 【答案】（1）甲、乙 串联 （2）通过导体的电流越大，产生的热量越多 （3）B 【解析】（1）要研究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。 （2）乙和丙，由于串联在电路中，可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流，当在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，可知气压差越大，温度差越大，热量越多，可以得出的结论是：通过导体的电流越大，产生的热量越多。 （3） A．实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这用到了转化法，而探究电流与电压、电阻的关系时，用到的方法是控制变量法，故A不符合题意； B．用铁屑显示磁体周围磁场分布时，磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少，故B符合题意； C．研究光的传播时，引入“光线”，这是模型法，故C不符合题意； D．探究平面镜成像的特点，用到的是替代法，故D不符合题意。 二. 焦耳定律 1.定律内容： 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.定律表达式： Q = I2Rt  3.定律单位： I 表示电流，单位是安培（A） R 表示电阻，单位是欧姆（Ω） t 表示时间，单位是秒（s） Q表示热量，单位是焦耳（J） 1焦耳=1安2×1欧×1秒 知识二 焦耳定律 4. 推导焦耳定律：   若电流做的功全部用来产生热量， 即 Q = W  因为电功 W = UIt   根据欧姆定律 U = IR 所以 Q = W = UIt = I2Rt 可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 知识二 焦耳定律 二. 焦耳定律 5.电功与电热的区别： （1）电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。 （2）电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。 若电流做的功全部用来产生热量， 即 Q = W 。 知识二 焦耳定律 推导公式 基本公式 电功 W=UIt 电功率 P=UI 焦耳定律 Q=I2Rt 适用条件 纯电阻电路 Q=W 6. 电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围 W=t=I2Rt P==I2R Q=t=UIt 普遍适用 知识二 焦耳定律 【答案】热，3×105. 【解析】由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。 根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为 Q=I2Rt=（100A）2×0.5Ω×1×60s=3×105J 【例题3】将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的____效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗______J的电能。 【答案】A 【详解】家庭电路电压是220V，三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是1000W，通电相同时间，由W=Pt可知，三个用电器在相同时内消耗的电能相同。 A．电烤箱工作时，电能全部转化为内能，产生的热量最多，故A正确； B．空调工作时，大部分电能使压缩机和电风扇转动，转化成机械能；只有一小部分电能使压缩机和电风扇的线圈发热，产生少量的热量，故B不正确； C．吹风机工作时，一部分电能使风扇转动，转化成机械能；一部分电能使电热丝发热，产生热量，故C不正确。 D．三个用电器消耗的电能相同，但产生的热量不同，故D不正确。 故选A。 【例题4】将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烤箱产生的热量最多 B．空调产生的热量最多 C．吹风机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 【答案】见解析； 【详解】消耗的电能为: W总=UIt=220V×2A×60s=26400J 线圈中产生的热量为： Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60s=120J 得到的机械能为： W机=W总－Q=26400J－120J=25200J 【例题5】某电动机上标有“220V 2A”，它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作1min后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 课堂巩固 第十六章 电功 电功率 【答案】（1）1.188×1019J；（2）机械能，电能。 【详解】电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得 3.3×1012kW•h=3.3×1012×3.3×106J=1.188×1019J 在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能，即机械能转化为电能。 1.我国的“奋进号”潮流能发电机组是世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题： （1）3.3×1012千瓦时=________焦耳。 （2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮 流能发电机发电，在这个过程中______能转化为_______能。 课堂巩固 【答案】C 【详解】给充电宝充满电消耗的电能 W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝1080000J＝0.3 kW•h 1000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数 n＝0.3kW•h×1000r/kW•h＝300r 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 2.小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　　） A．120r B．200r C．300r D．1000r 课堂巩固 3.已知电源电压为10V保持不变，R1=25Ω，小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化） （1）断开S1、S2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压； （2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值； （3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能是多少？ 课堂巩固 （1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与灯泡串联；因小灯泡正常发光，则电路中电流I=IL=0.3A，R1两端的电压U1=IR1=0.3A×25Ω=7.5V 因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，所以小灯泡正常发光的电压UL=U-U1=10V-7.5V=2.5V （2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流；所以通过R1的电流 通过R2的电流 I2=I干-I1=0.6A-0.4A=0.2A 则R2的阻值 （3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能 W=UI干t=10V×0.6A×60s=360J 课堂巩固 【答案】B 【详解】A．电热水器的功率约为1000W~3000W，故A不符合题意； B．电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意； C．电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意； D．电熨斗的功率也比较大，一般在500W左右，故D不符合题意。 故选B。 4.如图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　） 课内知识通关 典例解析 三、电功率 5.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为_______V，干路电流为______A，此时灯泡L的电功率为______W。 0.5 2 0.45 典例解析 三、电功率 【解析】定值电阻R与灯泡L并联，根据 并联电路电压规律，电源电压 U=UR=UL 电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A UR=IRR=0.2A×10Ω=2V，故电源电压为2V。 由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为 I=IR+IL=0.2A+0.25A=0.45A 此时灯泡L的电功率PL=UIL=2V×0.25A=0.5W 6.有一只标有“PZ220—40”的灯泡，接在220V家庭电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，求； (1)灯泡正常发光时的电阻？ (2)此灯泡正常工作1小时，消耗多少电能？ (3)若实际电压为110V，则灯泡的实际功率为多大？ 课堂巩固 【答案】(1)1210Ω(2)0.04kW·h(3)10W 【详解】（1）灯泡正常工作的电阻 （2）灯泡正常工作1小时消耗的电能为 （3）实际电压为110V时灯泡的实际功率 7.如图所示，是某一品牌电热水壶的铭牌，它工作时将电能转化为_____能，当电热水壶两端电压为0V时，它的额定功率为__________W。电热水壶正常工作1min产生热量________J。 90000 当电流通过电水壶时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能。 由图可知电热水壶的额定功率是1500W是不变的，与电压无关，电热水壶两端电压为0V时，它的额定功率仍为1500W。 电热水壶正常工作1min产生热量 Q=W=Pt=1500W×60s=90000J 龙日牌电水壶 型号 额定电压 额定功率 最大水量 频率 龙日牌电水壶 LRDH9913 220V 1500W 1kg 50Hz 内 1500 课堂巩固 【答案】B 【详解】由题图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，I1>I2；由Q=I²Rt可知，通电时间相同时，I1>I2，R1=R2，所以左侧电阻产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 8.如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（　　） A． I1=I2，A管中的液面较低 B． I1>I2，A管中的液面较高 C． I1=I2，A管中的液面较高 D． I1<I2，A管中的液面较低 课堂巩固 9．如图所示电路是某电饭锅的内部简化电路图，有1000W加热和40W保温两挡功率可切换。 （1）若开关S接a，电饭锅处于_________挡； （2）开关S接b，电饭锅工作5min时产生的热量是_________J； （3）电水壶在加热挡正常工作3min，标有3000r/(kW·h)的电能表的转盘转过_________转。 加热 1.2×104 150 课堂巩固 （1）由电路图知，当开关S接到b时，电阻R1、R2串联，电路中的电阻较大，根据 P= 可知电路的总功率较小，处于保温挡；开关接a时，电阻R1单独工作，电路中的电阻较小，根据 P= 可知电路的总功率较大，处于加热挡。 （2）开关S接b，处于保温挡，电饭锅工作5min时产生的热量 Q保=W保=P保t=40W×5×60s=1.2×104J （3）电水壶在加热挡正常工作3min产生的热量 Q加=W加=P加t=1000W×3×60s=1.8×105J=0.05kW·h 电能表转盘转的转数 n=0.05kW·h×3000r/(kW·h)=150r 课堂巩固