1、专题十四:电功与电功率 第1课时 电流做功与电功率,2电能(电功):国际主单位是_,符号_,日常生活中常用单位是_,物理学中叫_,1 kWh_J。 3电能表:俗称电度表,是测量_的仪表。,其他形式,Pt,I2Rt,焦耳(焦),J,度,千瓦时(kWh),3.6106,电能(电功),考点1:电功,6单位:国际主单位是_,另一个单位是_,二者换算关系是_。,快慢,电功,时间,UI,I2R,瓦特(W),千瓦(kW),1kW103W,考点2:电功率,正常工作,额定,考点1:电功,命题点:(1)电能和电功;(2)电能表;(3)电功的计算,考点知识详细重现,电功,1. 电能:用电器工作的过程就是把_转化为_
2、形式能的过程. 2. 电功: (1)当电能转化为其他形式的能时,我们就说是电流做了电功,电功用符号_表示. 电流做功的过程,实质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,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能.,电能,其他,W,(2)国际单位:_,符号:_;常用单位:_,即千瓦时,符号:_. 换算关系:1度1 kWh_J. (3)计算公式:_(适用于任意电路), 推导公式:_(只适用于纯电阻电路). 3. 电能表:(1)作用:测量电功(电能).,焦耳,J,度,kWh,3.6106,W=UIt=Pt,W=I2Rt=U2t/R,(2)铭牌上参数的意义: “220 V”是
3、说该电能表接在_电路中使用. “10(20) A”是说该电能表的基本电流为10 A,短时间允许通过的最大电流不能超过20 A. “600 evs/(kWh)”表示_ _. “50 Hz”是说该电能表在50 Hz的交流电路中使用. (3) 读数: 电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内消耗的电能,最后一位是小数位. W=n/N,如图1-18-1所示电能表,600 r/kWh表示每耗一度电,转盘转600圈. 转盘转n圈,消耗n/600 kWh(度)的电能.,220 V,用电器每消耗1 kWh的电能, 电能表的转盘就转过600转,【例1】(2016德州)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所
4、示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是_J.,解析:甲、乙两灯泡串联,且甲灯泡中通过的电流为0.5 A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,I乙=I甲=0.5 A,由图象可知,两灯泡两端的电压分别为U甲=2 V,U乙=6 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U甲+U乙=2 V+6 V=8 V,乙灯泡1 min消耗的电能:W乙=U乙I乙t=6 V0.5 A60 s=180 J.答案:8 180,【例2】 (2016北海)如图所示的电能表应该在_V的电路中使用,此时电能表的读数为_kWh。,解析
5、:读取电能表的示数时,最后一个数字是小数点后一位,单位是kWh。“220 V”指电能表工作电压为220 V;“10(20) A”指电能表的额定电流为10 A,通过电能表的最大电流不能超过20 A。答案:220 123.4,【方法显屏】,电能表是测量家庭电路中所消耗的电能(即电功)的仪表,应该串联在家庭电路的干路上。根据电能表所标注的工作电压和允许通过的最大电流,可以计算家庭电路中允许接入的用电器的最大总功率。如果测出用电器工作的时间,还可以计算该用电器的电功率。对探究实验“电流做功与哪些因素有关”进行评估时,常常需要分析实验方案的设计是否使用了控制变量法,怎样在电路中使用了控制变量,控制了什么
6、是我们分析的重点。,考点2:电功率,命题点:(1)电功率的概念;(2)电功率的公式;(3)额定功率和实际功率的计算,电功率,1. 电功率: (1)定义:电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率,用字母P表示. 它是表示电流做功快慢的物理量. (2)单位:_,符号:_,其他常用单位有千瓦(kW),1 kW=_W. (3)计算公式:_(适用于所有电路), 推导公式:_(适用于纯电阻电路).,瓦特,W,1000,P=W/t和P=UI,P=U2/R、P=I2R,考点知识详细重现,2. 额定功率和实际功率:(1)额定电压:用电器_时的电压. 额定功率:用电器在_下的功率.P额=U额I额= .
7、某灯泡上标有“PZ 220-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220 V,额定功率25 W的灯泡. 若该灯“正常发光”可知:额定电流I= =0.11 A ,灯丝阻值R= =1 936 .,正常工作,额定电压,(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率. 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小. 当U实 =U额时,P实=P额,用电器正常工作(灯正常发光);当U实U额时,P实P额,用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器;当U实U额时,P实P额,长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈),会导致用电器烧坏(灯丝烧断).,【例3】(2016德州)在如图甲所示的电路中,R0为定值电阻
8、,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,调节滑片P从a端移动到b端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示.,求:(1)电路中电流最小时,1 min内电流通过电阻R做的功;(2)电源电压和定值电阻R0;(3)若电压表量程为015 V,电流表量程为03 A,为保证电表正常工作,定值电阻R0消耗的功率范围.,解析:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2 A, R两端的电压UR=20 V,1 min内电流通过电阻R做的功WR=URI小t=20 V0.2 A60 s=240 J;(2)当滑动变阻器接入电
9、路中的电阻最大时电路中的电流最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=I小R0+UR=0.2 AR0+20 V,,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2 A,则电源的电压U=I大R0=1.2 AR0,因电源的电压不变,所以,0.2 AR0+20 V=1.2 AR0,解得R0=20 ,电源的电压U=I大R0=1.2 A20 =24 V;,(3)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大,则R0消耗的最大功率 P0大=(I大)2R0= (1.2 A)220 =28.8 W,当电压表的示数最大时电路中的电流最小,R0消耗的电功率最小,此时R0两端的电压U0小=U-UR大=24 V-15 V=9 V,R0消耗的最小功率定值电阻R0消耗的功率范围为4.0528.8 W.,(2016临沂)一个标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为1 A时,它的实际功率( ) A等于额定功率 B大于额定功率 C小于额定功率 D无法判断,【例3】,【方法显屏】,灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的;用电器的P额、U额具有唯一性、对应性,而用电器的U实、P实有很多个,且U实、P实具有同体性、同时性。,