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第6节　电能
　电能与电功
1．电功的概念
功是能量转化的量度，电能可以转化成___
( http: / / www.21cnjy.com )_____的能，说明电流能做功。电流所做的功叫做________。电流做功的过程，实际上是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
2．测量电能的仪表——电能表
电功通常用电能表来测定。把电能表接在电路中，电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
1度＝1千瓦时＝________焦，千瓦时的字母表示为kW·h。
3．电能表的一些参数
例如一块电能表有“220V，2(4)A，3
( http: / / www.21cnjy.com )000r/(kW·h)”的字样，220V表示额定电压；2A表示标定电流，即电能表计量电能时的标准计量，4A为最大允许电流，即在允许误差范围内长期工作的最大电流；3000r/(kW·h)表示每消耗1千瓦时的电能转盘转过3000r。
　电器的电功率
1．定义：电流在单位时间内所做的功，叫做电功率。
公式P＝________。P—电功率，W—电功，t—时间。
说明　①电功率是表示电流做功快慢的物理量。电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快和电流做功快，并不表示电流做功的多少。
②电功率可以反映电器通过电流时产生的效果。
( http: / / www.21cnjy.com )如灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说单位时间内，灯泡消耗的电能多，那么灯泡的亮度大。
2．电功率的单位
在国际单位制中，电功率的单
( http: / / www.21cnjy.com )位是________，简称瓦(W)，比瓦特大的常用单位有千瓦(kW)，它们之间的换算关系是：1kW＝1000W。根据P＝有：1W＝和1kW＝。
3．额定功率
定义：额定功率是用电器在________下消耗的电功率。
说明　①额定电压是用电器正常工作时的电
( http: / / www.21cnjy.com )压。②灯泡和其他用电器都有额定电压和额定功率。用电器上标有的电功率是指该用电器的额定功率。③用电器实际工作时，消耗的电功率不一定等于额定功率。
例1　由如图所示的两盏灯的铭牌可以知道(　　)
A．甲灯一定比乙灯亮
B．甲的电功率比乙的电功率大
C．正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍
D．正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍
例2　(无锡中考)小明家的电子式电
( http: / / www.21cnjy.com )能表表盘上标有“3200imp/(kW·h)”字样。11月底的示数为
6
2
8
6
\x(2)
)，12月底的示数为
6
3
9
4
\x(2)
)，则他家12月份消耗的电能是__________kW·h。为测电暖器实际消耗的功率，小明将标有“220V
1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则电暖器消耗的实际功率是__________W。
　电功率和电功的计算
电功率的计算公式P＝________和电功的计算公式W＝UIt。
1．电功率的计算
用电器消耗的电功率等于通过这个用电器的电流与这个用电器两端电压的乘积，即P＝UI。
根据这个公式，电功率的单位瓦特也可表示为1W＝1V·A。
根据欧姆定律：I＝得到电功率的推导公式：P＝I2R或P＝。
2．电功的计算
由P＝和P＝UI得电功的计算式W
( http: / / www.21cnjy.com )＝UIt。根据公式，单位焦耳也可表示为1J＝1V·A·s。根据W＝Pt另有：1kW·h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J。
根据欧姆定律，电功率计算公式可以推导为：W＝I2Rt或W＝t。
例3　甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
例4　有两个电路元件A和B，流过元件的电流与
( http: / / www.21cnjy.com )其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电路中的电流为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．3V，0.4W
B．3V，0.8W
C．2V，0.4W
D．2V，0.8W
　常用电热器
1．电流的热效应：当电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的________。
2．电热器工作原理：利用______________来工作。
(1)电热器工作时的能量转化情况：电能转化为________。
(2)电热器中主要的元件是发热体，它是由电阻率________、熔点________的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
(3)常见的电热器：电炉丝、电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲和电烙铁等。
3．焦耳定律
(1)焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的______________________，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
(2)计算公式：Q＝________。
公式中电流I的单位用安培，电阻R的单位要用欧姆，通电时间t的单位要用秒，这样热量Q的单位就是焦耳。
说明　①在使用Q＝I2Rt计算时，单位一定要统一。
②
例5　(多选)图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是(　　)
A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B．甲实验通过一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
　电能的转化
例6　(黑龙江中考)将规格
( http: / / www.21cnjy.com )都是“220V
100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是(　　)
A．三个用电器产生的热量一样多
B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多
D．电烙铁产生的热量最多
　灯的亮度与实际功率的关系
例7　(无锡中考)如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，发现甲灯发光，乙灯不发光，则乙灯不发光的原因可能是(　　)
A．乙灯灯丝断了
B．乙灯的实际功率小
C．相同时间内，乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
D．通过乙灯的电流小于甲灯的电流
　电路的动态分析
例8　(本溪中考)如图，
( http: / / www.21cnjy.com )是某煤气泄漏检测装置的简化电路，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为气体传感器电阻，其阻值随煤气浓度的增大而减小，闭合开关，下列说法中正确的是(　　)
A．煤气浓度增大时，电流表的示数将变小
B．煤气浓度增大时，电压表的示数将变小
C．煤气浓度减小时，电路消耗的电功率将变小
D．煤气浓度减小时，电压表与电流表示数的比值略变大
例9　(厦门中考)小明要测量小灯泡的电功率，实验台上提供的器材及其规格是：
蓄电池(电压6V)、电流表(0～0.6
( http: / / www.21cnjy.com )A、0～3A)、电压表(0～3V、0～15V)、滑动变阻器(10Ω、1.5A)、滑动变阻器(50Ω、1A)、小灯泡(额定电压2.5V)、开关各一个，导线若干。
(1)请在方框内画出实验电路图。
(2)小明正确连接电路后，闭合开关，发
( http: / / www.21cnjy.com )现小灯泡不亮。他认真观察两电表示数后，推断故障是小灯泡接触不良或灯丝断了。如果小明的推断是合理的，则他观察到电流表的示数是__________A，电压表的示数是________V。
(3)如图是小明根据实验数据绘制的小灯泡的I－U图像，由图像可知小灯泡的额定功率是________W。
(4)小明在实验中选用了最大阻值是________Ω的滑动变阻器。
第1题图
1．(泉州中考)如图所示的电路中，
( http: / / www.21cnjy.com )闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．1∶3
B．3∶1
C．1∶4
D．4∶1
第2题图
2．(南通中考)图示电路中，电源为恒流源
( http: / / www.21cnjy.com )，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是(　　)
第3题图
(山西中考)下表为电烤箱铭牌的部分参
( http: / / www.21cnjy.com )数，其简化电路如图所示。当开关S闭合时，电烤箱处于______温档。当电烤箱在高温档工作时，1min消耗的电能是________J。
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
4.(山西中考)几千年来中国的厨艺最讲
( http: / / www.21cnjy.com )究的就是“火候”二字。现在市面上流行如图1所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图2甲所示。R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图像如图2乙所示。
第4题图
(1)求电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数)；
(2)这个电饭锅在0－15mi
( http: / / www.21cnjy.com )n把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率[c米饭＝4.2×103J/(kg·℃)]。
第6节　电能
【要点详解】知识点1：其他形式
电功　3.6×106　知识点2：
瓦特　额定电压　例1　C
例2　108　900　知识点3：UI
例3　C　例4　A　知识点4：热效应　电流的热效应　内能　大　高　二次方成正比　I2Rt
例5　AD
【易错点拨】例6　D　例7　B　例8　C
【综合应用】例9　(1)见如图
(2)0　6　(3)0.625　(4)50
【巩固提升】1.B　2.C　
高　6.6×104　
4.
(1)当开关S闭合时，R
( http: / / www.21cnjy.com )1短路，R2单独工作，电路中电阻最小处于加热状态，由图乙可知此时的电流为I＝3A，由I＝得：R2＝＝≈73.3Ω；(2)米饭吸收的热量为：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105J，0～15min消耗的电能为：W总＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2＝220V×3A×10×60s＋220V×2A×5×60s＝5.28×105J，电饭锅的加热效率为：η＝×100%＝×100%＝70%。答：(1)电热丝R2的阻值是73.3Ω；(2)电饭锅在这段时间内加热的效率为70%。

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