第十八章 電功率-初中物理知識清單（初中全階段）【涂考點(diǎn)】

第十八章電功率第1節(jié)電能電功一、電能1.定義：電能是一種可以讓用電器工作的能源，電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能.2.單位：國際單位是焦耳（J），常用單位是度（kW?h）.1度=1千瓦時=1kW?h=J.示例：下列現(xiàn)象中，屬于電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電燈發(fā)光B．植物的光合作用C．給蓄電池充電D．電動機(jī)工作解析：A.電燈發(fā)光，屬于電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故A不符合題意；B.植物的光合作用，屬于光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B不符合題意；C.給蓄電池充電，屬于電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C不符合題意；D.電動機(jī)工作，屬于電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D符合題意.方法總結(jié)：分別分析題中各個選項所提到的能量的形式的變化，看哪種形式的能量增加了，那種形式的能量減小了，進(jìn)而判斷出能量的轉(zhuǎn)化過程.二、電能的計量1.電能的測量工具：電能表.2.認(rèn)識電能表（1）電能表的表盤：（2）對電能表中各參數(shù)的認(rèn)識：220V電能表應(yīng)接在220V的電路中使用10(20)A該電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A50Hz電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用3000r/(kW.h)接在這個電能表上的用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)01070表示電能表讀數(shù)，其中前四位是整數(shù)，最后一位是小數(shù)位，此時讀數(shù)應(yīng)為107.0kW·h3.電能表的讀數(shù)方法：電能表前后兩次讀數(shù)之差就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能．注意：電能表刻度盤最后一位是小數(shù)位注意：電能表刻度盤最后一位是小數(shù)位示例1：想測量家里一個月消耗的電能，需要選用的儀表是（）A．電流表B．電壓表C．電能表D．變阻器解析：A.電流表是測量電流的儀表；故A錯誤；B.電壓表是測量電壓的儀表；故B錯誤；C.電能表是用來測量電功的多少也就是消耗電能多少的儀器；故C正確；D.變阻器可以改變其接入電路中電阻大小，不能夠測量電能；故D錯誤.答案：C示例2：小明家的電能表11月1日的讀數(shù)如圖甲，12月1日的讀數(shù)如圖乙，若電價為0.6元/度，則小明家11月份的應(yīng)交電費(fèi)是（）A．33.95元B．30.62元C．33.30元D．333.0元解：由圖示可知，11月1日的電能表讀數(shù)是612.4kW?h，12月1日的電能表讀數(shù)是667.9kW?h；這個月消耗的電能W=667.9kW?h-612.4kW?h=55.5kW?h，需要交納的電費(fèi)為0.6元/kW?h×55.5kW?h=33.30元.答案：C方法總結(jié)：由圖示電能表讀出月初、月末電能表的示數(shù)，月末與月初電能表示數(shù)之差是本月消耗的電能，然后求出需要交納的電費(fèi).三、電功1.定義：電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電能做了多少功，電流做功的實質(zhì)：電流做功的過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．電功是一個過程量，電流做功的過程就是消耗電能的過程．即電功，用符號表示.電流做功的實質(zhì)：電流做功的過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．電功是一個過程量，電流做功的過程就是消耗電能的過程．2.公式：，其中表示電功，單位是J，是電路兩端的電壓，單位是V，是電路中的電流，單位是A，是通電時間，單位是s.3.變形式：根據(jù)歐姆定律可推導(dǎo)出，.示例：電能表表盤上表明“220V1800imp/kW?h”將某用電器單獨(dú)接在該表后面，當(dāng)用電器工作3min后，電能表指示燈閃爍90次，若用電器兩端電壓為220V，求通過該用電器的電流.解題思路：1800imp/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的指示燈閃爍1800次，據(jù)此求指示燈閃爍90次消耗的電能，再利用求通過用電器的電流.解：1800imp/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的指示燈閃爍1800次，則電能表指示燈閃爍90次消耗的電能，，由，得.第2節(jié)電功率一、電功率1.物理意義：在物理學(xué)中，用電功率表示電流做功的快慢.電功率用表示.2.單位：電功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W.比瓦更大的單位是千瓦（KW），比瓦更小的單位是毫瓦（mV）.1kW=1000W，1W=1000mW.3.公式：，其中W表示電功，單位是J，t是通電時間，單位是s.根據(jù)可得，還可根據(jù)推導(dǎo)出，.4..?？嫉碾姽β剩杭矣每照{(diào)的電功率約為1000W，電吹風(fēng)機(jī)功率約為100W，日光燈的電功率約為40W，手電筒電功率約為0.5W，計算器的電功率約為0.5mW，電子表的電功率約為0.01mW.示例1：下列說法中，正確的是（）A．電功率是表示電流做功多少的物理量B．電功率是表示電流做功快慢的物理量C．用電器的電功率越大，做功越多D．在電路中電阻小的用電器電功率一定小解析：AB.電功率是表示電流做功快慢的物理量，不是表示電流做功的多少，即電功率越大，做功越快，故A錯誤，B正確；C.電流做功的多少與功率和通電時間都有關(guān)系；用電器的電功率大，但時間不確定，所以做功多少不能確定，故C錯誤；D.根據(jù)知，在電路中電阻小的用電器，功率不一定小，故D錯誤.答案：B方法總結(jié)：電功是用電器中電流所做的功，消耗多少電能就做多少功；電功率是表示電流做功快慢的物理量，定義是1秒內(nèi)電流做功的多少，不能混淆.示例2：小君家有5盞“220V24W”的LED燈，1.2度電可以讓這些燈同時正常工作的時間是（）A．0.1h B．1h C．10h D．100h解析：已知電能=1.2度=1.2kW?h，5盞“220V24W”的LED燈的總功率P=5×24W=120W=0.12kW，由可得，1.2度電可供這些燈同時正常工作的時間.答案：C二、“千瓦時”的來歷1.“千瓦時”的來歷：和的單位分別用千瓦，小時，那么它們相乘之后，就得到電能的另一個單位——千瓦時（度）.2.“千瓦時”的物理意義：千瓦時可以看作電功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能.3.千瓦時與焦耳的換算：.示例：某電視機(jī)的電功率是150W，每天使用3h，一個月用電多少千瓦時？（按30天計算）.解題思路：知道電視機(jī)的功率，求出一個月的用電時間，利用求一個月消耗的電能.解：一個月的用電時間3h×30=90h，一個月消耗的電能=0.15kW×90h=13.5kW?h.注意：解題過程中要注意單位的換算.注意：解題過程中要注意單位的換算.三、額定電壓額定功率1.電功率的特點(diǎn)：在不同的電壓下，同一個用電器的電功率不一樣大，用電器實際的電功率隨著它兩端的電壓而改變.2.額定電壓：額定電壓是指用電器正常工作時的電壓.3.額定功率：用電器在額定電壓下工作時的電功率叫做額定功率.注意：用電器額定功率與外加電壓和通過的電流無關(guān)，額定功率是用電器生產(chǎn)后就已經(jīng)確定的，它是唯一的注意：用電器額定功率與外加電壓和通過的電流無關(guān)，額定功率是用電器生產(chǎn)后就已經(jīng)確定的，它是唯一的，是不可變的；而實際功率隨著實際電壓的變化而變化，是多變的，可以有很多個.4.燈泡銘牌的意義：例如燈泡上標(biāo)有“220V25W”，表示該燈泡的額定電壓是220V，額定功率是25W.5.實際電壓與額定電壓的關(guān)系：（1），則；用電器正常工作.（2），則；可能燒毀用電器.（3），則；用電器不能正常工作.示例1：下列四個節(jié)能燈，均接在36V電壓下工作，能正常發(fā)光的是（）A．220V18WB．220V9WC．12V18WD．36V9W解析：因額定電壓下節(jié)能燈才能正常發(fā)光，所以四個節(jié)能燈均接在36V電壓下工作時，能正常發(fā)光的為“36V9W”的燈泡，其他節(jié)能燈發(fā)光較暗或被燒壞（即不能正常發(fā)光），故ABC錯誤，D正確.答案：D示例2：小華在實驗室做“電阻的串聯(lián)實驗”時，把兩只分別標(biāo)有數(shù)值“16V16W”、“12V36W”的燈泡、串聯(lián)到一個16V的電路中，電路接通時.兩只燈泡實際功率較大的是_____（選填“”“”或“無法比較”）（燈泡電阻不隨溫度變化）.解析：（1）根據(jù)可得，兩燈泡的電阻，；（2）兩燈泡串聯(lián)時，通過兩燈泡的電流相等，根據(jù)可知，的電阻大，實際功率大巧用電阻不變求實際功率：由用電器銘牌上的、求出電阻，即，當(dāng)求不同電壓下的實際功率時，可依據(jù)求出用電器的實際功率.此處利用了電阻的阻值不變的特點(diǎn)..巧用電阻不變求實際功率：由用電器銘牌上的、求出電阻，即，當(dāng)求不同電壓下的實際功率時，可依據(jù)求出用電器的實際功率.此處利用了電阻的阻值不變的特點(diǎn).答案：方法總結(jié)：（1）已知兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)可分別求兩燈泡的電阻大小關(guān)系；（2）兩燈泡串聯(lián)時，通過他們的電流相等，根據(jù)判斷兩燈泡實際功率的大小關(guān)系.四、電功率的測量1.利用功能關(guān)系測電功率：用電能表測量出電流通過用電器做的功，用秒表測量出所用的時間.根據(jù)公式計算出用電器的電功率.2.伏安法測電功率：用電壓表測出加在用電器兩端的電壓，用電流表測出通過用電器的電流，根據(jù)公式計算出用電器此刻的電功率，這種方法叫做伏安法.實驗室里通常用伏安法測用電器的電功率.示例：下列各組儀器中，可以用來測量功率的是（）①電能表和秒表②電能表和電壓表③電能表和電流表④電流表和電壓表A．①②B．③④C．①④D．②③④解析：（1）用電壓表測出用電器兩端的電壓，用電流表測出流過用電器的電流，由電功率公式可以求出用電器的電功率，因此用④可以測出電功率；（2）用電能表測出用電器消耗的電能，用秒表測出用電器工作時間，由公式求出用電器的功率，因此用①可以測出電功率；（3）用②電能表和電壓表不能測出電功率，用③電能表和電流表不能測出電功率.答案：C第3節(jié)測量小燈泡的電功率實驗測量小燈泡的電功率1.實驗原理：.2.實驗器材：電流表、電壓表、滑動變阻器滑動變阻器的作用：（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)該先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其連入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，這樣能夠保護(hù)電路中的各個電路元件不至于損壞；滑動變阻器的作用：（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)該先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其連入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，這樣能夠保護(hù)電路中的各個電路元件不至于損壞；

（2）接通電源后，移動滑動變阻器的滑片，可以調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓3.實驗電路：4.實驗思路：分別測量小燈泡兩端電壓高于、等于和低于其額定電壓的電功率，觀察小燈泡的變化，并計算出三種情況下的實際電壓，進(jìn)行比較.5.實驗步驟：（1）按電路圖連接實物圖，將滑動變阻器的滑片滑到阻值最大（右）端連接電路時開關(guān)要斷開.連接電路時開關(guān)要斷開.（2）檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)等于2.5V時，停止滑動，記錄此時電流表的示數(shù)，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，分別使電壓表的示數(shù)低于2.5V、等于2.5V的1.2倍注意：不能超過小燈泡的額定電壓太多，否則會損壞小燈泡注意：不能超過小燈泡的額定電壓太多，否則會損壞小燈泡（4）將實驗中記錄的數(shù)據(jù)分別代入，算出小燈泡的實際功率，并填人表格中．6.實驗分析：（1）小燈泡的發(fā)光情況由它的實際功率決定，實際功率越大，燈泡越亮．（2）燈泡實際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變，電壓越大，功率越大．（3）燈泡的實際功率可以等于額定功率注意：當(dāng)小燈泡兩端的電壓(電壓表的示數(shù))為燈泡的額定電壓時，此時測量的功率為小燈泡的額定功率.，也可以不等于額定功率．注意：當(dāng)小燈泡兩端的電壓(電壓表的示數(shù))為燈泡的額定電壓時，此時測量的功率為小燈泡的額定功率.示例：小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的實驗中，電源電壓恒為3V，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣.（1）此實驗中，滑動變阻器的作用除保護(hù)電路外，還有__________________________.（2）小華進(jìn)行了4次測量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中.在第1次實驗中小燈泡不亮的原因是：__________________.物理量

次數(shù)電壓

U/V電流

I/A實際電功率P/W小燈泡亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏亮32.50.30正常42.80.320.90更亮（3）分析表中信息，可知小燈泡的額定功率為________W．實驗得出的結(jié)論是：小燈泡的實際電功率_______，燈泡越亮.解析：（1）燈的亮度與燈的電壓和電流有關(guān)，探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)實驗中，此實驗中，滑動變阻器的作用除保護(hù)電路外，還有改變燈的電壓和電流的作用；（2）燈的亮度由燈的實際功率決定，由表格數(shù)據(jù)可知，在第1次實驗中小燈泡的實際功率為0.06W，燈在額定電壓下的功率為額定功率，由表中數(shù)據(jù)知，燈在2.5V時的電流為0.3A，則燈的額定功率，第1次實驗中小燈泡的實際功率遠(yuǎn)小于其額定功率，故小燈泡不亮的原因是燈的實際功率過?。唬?）由前面計算可知，小燈泡的額定功率為0.75W；由表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：小燈泡的實際電功率越大，燈泡越亮.答案：（1）改變燈的電壓和電流的作用（2）燈的實際功率過小（3）0.75越大第4節(jié)焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)1.定義：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).2.特點(diǎn)：（1）在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多知識拓展：電熱器是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器；知識拓展：電熱器是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器（2）在電阻相同，通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多.示例：下列用電器正常工作時，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是（）A．“220V60W”的電風(fēng)扇B．“220V60W”日光燈C．“220V60W”的電熱器D．一樣多解：因額定電壓下用電器的電功率和額定功率相等，所以三種用電器的實際功率相等，由W=Pt可知，相同時間內(nèi)三種用電器消耗的電能相等，因電風(fēng)扇中的電動機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能，日光燈將大部分電能轉(zhuǎn)化為光能，電熱器將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以產(chǎn)生熱量最多的是電熱器.答案：C二、焦耳定律1.定義：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律.2.公式：，其中表示熱量，單位是J，表示電流，單位是A，表示電阻，單位是，表示時間，單位是s.3.變形公式：，.判斷電熱的多少，一要判斷是否純電阻電路，決定導(dǎo)出式是否可用，如果非純電阻，只能用Q=I2Rt，如果是純電阻，判斷電熱的多少，一要判斷是否純電阻電路，決定導(dǎo)出式是否可用，如果非純電阻，只能用Q=I2Rt，如果是純電阻，和都適用；二要找出不變還是不變，如果U不變，用，如果不變，用．4.電熱與電能的關(guān)系：純電阻電路時；非純電阻電路時．示例：通過一根電阻絲的電流為2A，通電1min產(chǎn)生了的熱量，它的電阻是（）A．66ΩB．6600ΩC．100ΩD．220Ω解：由可得，電阻絲的阻值.答案：C示例2：如圖所示的電路中，小燈泡上標(biāo)有“3.8V0.3A”的字樣.開關(guān)S閉合，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.2A．請通過計算回答：（1）小燈泡L的額定功率是多少瓦？（2）定值電阻的阻值是多少歐？（3）定值電阻在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？解題思路：（1）已知小燈泡的額定電壓和正常工作電流，由計算其額定功率；（2）由圖知，燈與定值電阻并聯(lián)，電流表測支路電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可計算的阻值；（3）由焦耳定律計算定值電阻在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量.解：（1）由題知，燈泡的額定電壓3.8V，正常工作電流為0.3A，所以燈泡的額定功率；（2）由圖知，燈與定值電阻并聯(lián)，電流表測支路電流，即，小燈泡正常發(fā)