1-4 电功和电功率《电工基础》(劳动版·第6版) 河南省（对口招生）机电与机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）机械类《电工基础》 知识点讲解 1-4电功和电功率 【课程要求】 1. 理解电功、电功率的定义、物理意义，牢记核心公式及各物理量的单位。 2. 能准确区分电功与电功率的概念。 3. 理解电功率的额定值与实际值的区别，能分析用电器在不同电压下的工作状态。 4. 了解电流的热效应及焦耳定律，掌握焦耳定律的公式、物理意义。 5. 掌握用万用表间接测量用电器电功率的基本方法，明确测量原理与操作注意事项。 6. 运用电功、电功率相关知识点，分析简单电路的能量转化，判断用电器工作的合理性。 【知识网络】 【知识要点】 知识点 1 电功的定义与单位 1.电功的定义 电流通过导体时，电场力对电荷做功，称为电功，用符号“W”表示。电功的本质是电能转化为其他形式能（热能、光能、机械能等）的过程。 2. 物理意义 衡量电流做功的多少，即电能转化为其他形式能的多少——电功越大，电能转化的其他形式能越多（如灯泡发光越亮，电功越大，电能转化的光能、热能越多）。 3.核心公式 基本公式：（适用于所有电路）； 推导公式1（结合欧姆定律）：（适用于纯电阻电路，如灯泡、电阻器）； 推导公式2（结合欧姆定律）：（适用于纯电阻电路） 4. 单位及换算 基本单位：焦耳（J），简称焦，1焦耳的物理意义：1安培电流在1伏特电压下，通过导体1秒所做的功（1J = 1V·A·s）； 常用单位：千瓦时（kWh），俗称“度”，是生活中计量电能的常用单位； 换算关系： 知识点 2 电功率的定义与物理意义 1. 电功率的定义 单位时间内电流所做的功，称为电功率，用符号“P”表示。 2. 物理意义 电功率越大，电流做功越快，电能转化为其他形式能的速度越快。 3.核心公式 · 基本公式：（适用于所有电路）； · 推导公式1（结合欧姆定律）：（适用于纯电阻电路）； 推导公式2（结合欧姆定律）：（适用于纯电阻电路）。 4.单位及换算 · 基本单位：瓦特（W），简称瓦，1瓦特的物理意义：1秒内电流所做的功为1焦耳（1W = 1J/s = 1V·A）； · 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）； 换算关系：， 知识点 3 额定值与实际值 1. 额定值 用电器正常工作时，允许加在其两端的最大电压（额定电压）、通过的最大电流（额定电流）、消耗的最大功率（额定功率），称为用电器的额定值。 2. 实际值 用电器实际工作时，两端的电压（实际电压）、通过的电流（实际电流）、消耗的功率（实际功率），实际值与额定值的大小关系，决定用电器的工作状态 3.工作状态分析 · 当时，、，用电器正常工作，寿命最长； · 当时，、，用电器过载，发热严重，易损坏（如灯泡超压会快速烧毁）； · 当时，、，用电器欠载，无法正常工作（如灯泡欠压会发光昏暗）。 知识点 4 电流的热效应与焦耳定律 1. 电流的热效应 电流通过导体时，导体发热的现象，称为电流的热效应。这是电功的一种具体表现形式，本质是电能转化为热能。 2. 焦耳定律 · 定律内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比； · 核心公式：，其中： · Q：电流产生的热量，单位为焦耳（J）； · I：通过导体的电流，单位为安培（A）； · R：导体的电阻，单位为欧姆（Ω）； · t：通电时间，单位为秒（s）。 3.应用与危害 应用：利用电流热效应制作的用电器（电暖器、电水壶、电饭煲）； 危害：电路中电阻过大或电流过大时，产生的热量过多会烧毁导体、引发火灾（如电线老化短路发热）。 知识点 5 实操应用——万用表间接测量电功率 1.实验目的 掌握用万用表间接测量用电器电功率的方法，理解测量原理（利用公式），规范操作万用表，培养实操能力和数据处理能力，贴合中职实操教学要求。 2.测量原理 根据电功率基本公式，用万用表分别测量用电器两端的实际电压U和通过用电器的实际电流I，代入公式计算得出实际功率P，贴合教材知识点的应用。 3.测量步骤 · 准备工作：检查万用表指针是否指零（机械调零），将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔； · 测量实际电压U：将万用表切换至“电压挡”，选择合适量程，并联在被测用电器两端，读取电压值并记录； · 测量实际电流I：断开电路，将万用表切换至“电流挡”，选择合适量程，串联在被测用电器所在电路中，读取电流值并记录； · 计算实际功率：将测量的U、I值代入公式，计算得出用电器的实际功率，对比其额定功率，分析工作状态； · 测量结束：将万用表切换至“OFF”挡或交流电压最高挡，整理表笔和实验器材。 4.注意事项 · 测量电压时，万用表必须并联在被测用电器两端，严禁串联；测量电流时，必须串联在电路中，严禁并联； · 测量前需预估电压、电流大小，选择合适量程，未知时选最大量程，避免损坏万用表； · 测量电流时，必须断开电路后再接入万用表，严禁带电接线； · 计算功率时，注意单位统一（U用V，I用A，P用W），避免单位混淆导致计算错误。 【练习题】 一、单项选择题 1. 电流做功的过程，实际上就是（ ）的过程。 A. 产生电荷 B. 产生电压 C. 电能转化为其他形式能 D. 机械能转化为电能 2. 在国际单位制中，电功和电能的单位是（ ）。 A. 瓦特（W） B. 焦耳（J） C. 伏特（V） D. 安培（A） 3. 下列物理量中，用来表示电流做功快慢的是（ ）。 A. 电功 B. 电压 C. 电功率 D. 电流 4. 生活中常用的电能单位“度”，在物理学中对应的单位符号是（ ）。 A. J B. W C. kW D. kW·h 5. 1度电可供一只“220V 40W”的灯泡正常发光（ ）。 A. 20小时 B. 25小时 C. 40小时 D. 50小时 6. 关于用电器的额定功率，下列说法正确的是（ ）。 A. 额定功率是指用电器实际工作时的功率 B. 额定功率是指用电器在额定电压下工作时的功率 C. 用电器的额定功率会随着实际电压的改变而改变 D. 用电器的额定功率越大，消耗的电能一定越多 7. 将阻值为 的电阻接在电压为 的电源上，其功率为 。若将该电阻接在电压为 的电源上，其功率将变为（ ）。 A. B. C. D. 8. 电流通过导体时产生的热量，与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比，这个规律叫做（ ）。 A. 欧姆定律 B. 焦耳定律 C. 楞次定律 D. 基尔霍夫定律 9. 某电能表表盘上标有“3000r/(kW·h)”，表示（ ）。 A. 电能表正常工作的额定功率是3000W B. 电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过3000转 C. 电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过3转 D. 电能表转盘转3000转，消耗1J的电能 10. 两个电阻 ，将它们串联在电路中，在相同时间内，产生热量较多的是（ ）。 A. B. C. 一样多 D. 无法确定 二、填空题 1. 电流所做的功叫做__________，用字母 表示，其基本计算公式是 __________。 2. 电功率是表示电流做功__________的物理量，用字母 表示，其定义式为 __________。 3. 纯电阻电路中，计算电功率的三个常用公式是 __________ __________。 4. 用电器铭牌上标注的电压和功率分别叫做__________电压和__________功率。 5. 1 kW·h = __________ J。 6. 某用电器在 10s 内消耗了 200J 的电能，则该用电器的电功率为 __________ W。 7. 一只“220V 100W”的灯泡，接在 110V 的电源上，其实际功率为 __________ W（假设灯丝电阻不变）。 8. 焦耳定律的数学表达式是 __________。 三、判断题 1. 电功率越大，电流做的功就一定越多。（ ） 2. 千瓦时（kW·h）是电功率的单位。（ ） 3. 额定功率大的用电器，其电阻一定小。（ ） 4. 在纯电阻电路中，电流做的功全部转化为热能，即 。（ ） 5. 两个电阻并联时，电阻值越小的支路，消耗的电功率越大。（ ） 6. 只要电路中有电流通过，就一定会产生热量。（ ） 7. 电能表是专门用来测量电功率大小的仪表。（ ） 8. 保险丝熔断，通常是因为电路中的总功率过大或发生了短路。（ ） 四、综合应用题 一只电热水壶的铭牌上标有“220V 1100W”的字样。求： (1) 该电热水壶正常工作时的电流是多少？ (2) 该电热水壶正常工作时的电阻是多少？ (3) 若该电热水壶正常工作 10 分钟，消耗的电能是多少千瓦时（度）？ (4) 若将该电热水壶接在 110V 的电源上，它的实际功率是多少？（假设电阻不变） 【答案】 一、单项选择题 1. C　2. B　3. C　4. D　5. B　6. B　7. C　8. B　9. B　10. A 二、填空题 1. 电功； 2. 快慢； 3. ； 4. 额定；额定 5. 6. 20 （ ） 7. 25 （ ） 8. 三、判断题 1.×　2. ×　3. ×　4. √　5. √　6. √　7. ×　8. √ 四、应用题 解： 已知 ， 。 (1) 正常工作时的电流： 由 得： (2) 正常工作时的电阻： 由 得： (3) 正常工作 10 分钟（ ）消耗的电能： （或保留分数为 11/60 kW·h） (4) 接在 110V 电源上的实际功率： ，电阻 不变。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $