资源简介

一、电能
1. 单位：焦耳，符号是J；还会用到千瓦时，也叫做度；
单位换算：1度＝1 kW·h＝3.6×106J.
2. 测量工具：电能表
转盘式 频闪式
主要参数：(1)“220 V”，指电能表应接在电压是 220 V的电路中使用；(2)“10(20)A”，表示这个电能表的标定电流是10 A，额定最大电流是20 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流；（3）“50 Hz”表示电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
（4）600 revs/(kW·h)指用电器每消耗1 kW·h的电能时，电能表转盘转过600转；600 imp/(kW·h)指用电器每消耗1 kW·h的电能时，电能表指示灯闪烁600次。
二、电功和电功率
1.电功：电流对外做的功，是电能转化为其他形式能的多少的量度，用符号W表示，国际单位：焦耳(J)，常用单位：千瓦时(kW·h)，也称度。
2.电功率：电功率等于电功与时间之比，表示电流做功快慢的物理量，用符号P表示；国际单位：瓦特(W)，常用单位：千瓦(kW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW)。
单位换算：1度＝1 kW·h＝3.6×106 J；1 kW＝103W，1 mW＝10－3W。
公式：W＝UIt，W＝Pt(适用于所有电路)
W＝I2Rt(适用于纯电阻电路) W=U2/Rt(适用于纯电阻电路)
U表示电压，单位V；I表示电流，单位A；t表示时间，单位s；W表示电功，单位J。
P＝W/t,P＝UI(适用于所有电路) P＝I2R(适用于纯电阻电路) W=U2/R(适用于纯电阻电路)
W表示电功，单位J；t表示时间，单位s；P表示电功率，单位W。
3. 额定功率与实际功率
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压．
(2)额定功率：与额定电压或额定电流对应的功率．
(3)实际电压：用电器实际工作时的电压．
(4)实际功率：用电器在实际电压下工作时所对应的功率．
(5)实际功率与额定功率的关系
4. 常考电功率的估测
家用空调的电功率约为1 000 W；洗衣机的电功率约为300 W；台式电脑的电功率约为200 W；家用节能灯的电功率约10～20 W.
三、电流的热效应
1. 电流的热效应
(1)定义：电流通过导体时电能转化为内能的现象．
(2)利用和防止
a．利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器．
b．防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等．
2. 焦耳定律
(1)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)公式(含使用条件)
温馨提示：当电路中接入的是“纯电阻”用电器时，电流产生的热量Q就等于所消耗的电能W，即Q＝W＝UIt＝I2Rt＝U2/Rt，非纯电阻电路W>Q(含有电动机的电路)
例1、新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16 A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1 mm2提升到1.5 mm2.增大导线横截面积的目的是(　　)
A. 增大导线的电阻
B. 减小通过导线的电流
C. 增大导线的电压
D. 减小导线发热的功率
例2、灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲，L和R的I－U图线分别为图乙中的A、B.闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8 W，此时灯泡L的(　　)
A. 电压为7 V
B. 电流为0.3 A
C. 电阻为20 Ω
D. 功率为3 W
例3、如图所示的电路，电源电压为6 V，电阻R的阻值是10 Ω.闭合开关S，当电动机卡住时，电流表的示数为0.5 A，当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2 A．正常工作10 s，电动机消耗的电能是_____J，线圈产生的热量是______J.
例4、“国之润，自疏浚始”．新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道清淤、湖泊疏浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用．
(1)“天鲲号”以功率P1＝6600 kW进行绞吸，同时以功率P2 ＝13400 kW向远处输送岩石泥沙，工作时间t＝10 min，共做功多少焦？
(2)“天鲲号”绞刀的工作原理与家用破壁机相似．某破壁机的额定电压U＝220 V，额定电流I＝10 A. “天鲲号”绞刀以功率P1＝6600 kW 工作，相当于多少台这种破壁机正常工作消耗的总功率？
1.下列选项中，利用电流的热效应工作的家用电器是(　　)
A. 油烟机 B. 电热毯 C. 洗衣机 D. 电风扇
2.如图甲所示，A、B分别为小灯泡L(额定电压未知)和定值电阻R的U－I图像．小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为2.4 W．下列说法正确的是(　　)
A. 小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B. 小灯泡的额定电压一定为8 V
C. 定值电阻的电功率为1.8 W
D. 小灯泡的实际功率为1.6 W
3.一台标有“5 V　2.5 W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1 Ω，正常工作1 min, 产生的热量是________J．工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于_______________现象．
4.如图所示是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，其中额定功率最大的电器是________，节能灯正常工作5小时消耗的电能是________kW·h.
5.如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻R0＝10 Ω.闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示，则图乙中坐标值I1＝________A；当电流表示数I＝0.2 A 时，R0与R消耗的电功率之比为________．0.1 2:1
1.如图所示，将标有“3 V　3 W”的灯泡L1和标有“6 V　3 W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(　　)
A. 3 V　1 A
B. 1.5 V　1 A
C. 3 V　0.5 A
D. 1.5 V　0.5 A
2.把一个标有“10 V　3 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上(如图所示)，小灯泡恰能正常发光．该电路工作10 s定值电阻产生的热量是(　　)
A. 60 J B. 36 J C. 30 J D. 6 J
如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30 min，消耗的电能是0.5 kW·h.则电能表转盘转________圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是________W.
4.电取暖器工作时，取暖器的电热丝发红发烫，而连接电热丝的导线却只是微微发热，请从物理学的角度解释其原因．
参考答案
例1、D
例2、D
例3、8 0.8
例4、解：(1)总功率P＝P1＋P2＝6600kW＋13400kW＝2.0×107 W
工作10 min总功W＝Pt＝2.0×107 W×10×60s＝1.2×1010 J
(2)每台破壁机的功率P0＝UI＝220V×10A＝2200W
破壁机台数n＝P1/P0＝6600KW/2200W=3000台
1.B
2.D
3.15 静电(摩擦起电)
4.电视机 0.1
5.0.1 2:1
1.D
2.D
3.1500 1000
4.因为电热丝和导线是串联的，通过它们的电流和通电时间相同，但电热丝的电阻远远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q＝I2Rt，电热丝上产生的热量远远大于导线上产生的热量，所以取暖器的电热丝发红发烫，而导线却只是微微发热．
【备考2023】浙教版科学中考第二轮复习--第6讲
电功、电功率

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