1、 1. 电功和电功率能量转化:电炉通电时,电能转化为内能;电动机通电时,电能转化为机械能;蓄电池充电时,化学能转化为电能;电能转化成其他形式能的过程就是电流做功的过程,电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。电功实 质 : 导 体 中 的 恒 定 电 场 对 自 由 电 荷 的 静 电 力 在 做 功 。 把 电 能 转 化 为 其 他 形 式 的 能 。定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三者的乘积。计算式: W=UIt。电功率物理意义:表示电流做功快慢的物理量。定义:单位时间内电流所做的功。公式及单位: ,其单位为瓦特,符号为 W
2、。PUIt2. 焦耳定律焦耳定律:电流通过导体产生的热量(内能)跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成反比,这一规律叫焦耳定律。公式表示为 Q= I2Rt。热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率,表达式为 P=I2R。纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为内能。非纯电阻电路:像含有电动机或电解槽等非纯电阻用电器的电路被称为非纯电阻电路,在非纯电阻电路中,电流做的功除了将电能转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能量。如图所示,一幢居民楼里住着 24 户居民,整幢楼里有各种不同的用电器, ,如电炉、电视机、微波炉、电脑等等停电时,用欧姆表测得 A、B 间的电阻为
3、 R;供电后,各家电器同时使用,测得 A、B 间电压为 U,进线电流为 I,如下图所示。则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )A. B. C. D.2PIR2UPRPIUWPt电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧开前的加热状态,另一种是锅内水烧开后的保温状态。如图所示:是电饭锅电路原理的示意图。S 是用感温材料制造的开关,下列说法中正确的是( )A其中 R2是供加热用的电阻丝B当开关 S 接通时电饭锅为加热状态,S 断开时为保温状态C要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态的一半, 应为 2:1RD要使 R2 在保温状态时的功率为加热状态时一半, 应为( -1):112由 知,U
4、一定时,R 越小 P 越大。2P1一个电热器电阻为 R,当它两端电压为 U,通过时间 t 消耗电能为 W,若使它消耗的电能为 4 W,下列方法不正确的是( )A电阻 R 不变,电压 U 不变,通电时间 t 变为原来的2倍B电阻 R 减半,电压 U 增大1倍,通电时间 t 减半C电阻 R 不变,电压 U 增大1倍,通过时间 t 不变D电阻 R 减半,电压 U 不变,通电时间 t 不变2关于电功和电热的计算,下列说法正确的是( )A如果是纯电阻电路,电功可用公式 W=UIt 计算,也可用公式 W=I2Rt 计算B如果是纯电阻电路,电热可用公式 W=I2Rt 计算,但不能用公式 W=UIt 计算C如
5、果不是纯电阻电路,电功只能用公式 W=I2Rt 计算D如果不是纯电阻电路,电热可用公式 W=I2Rt 计算,也可用公式 W=UIt 计算3. 如图所示,电路两端的电压 U 保持不变,电阻 R1、R 2、R 3消耗的电功率一样大,则电阻 R1R 2R 3之比是( ).A .111B .411C .144D .1224在如图所示电路中,电源电动势为 12 V,内阻为 1.0 。电阻 R0的阻值为 3.0 ,小型直流电动机M 的内阻为 2.0 。闭合开关 S 后,电动机转动,理想电流表的示数为 1.0 A。则以下判断中正确的是( )A电动机两端的电压为8.0 VB电源输出的电功率为12 WC电动机的
6、输出功率为6 WD电动机的机械效率为75%5通过电阻 R 的电流强度为 l 时,在 t 时间内产生的热量为 Q,若电阻为 2R,电流强度为 ,则在时间2lt 内产生的热量为( )A4 Q B2 Q C D426有 四 盏 灯 , 如 图 所 示 连 接 在 电 路 中 , L1和 L2都 标 有 “220 V, 100 W”字 样 , L3和 L4都 标 有 “220 V, 40 W”字样,把电路接通后,四个灯都能发光。最暗的是( )AL 3 BL 2 CL 1 DL 47汽 车 电 动 机 启 动 时 车 灯 会 瞬 时 变 暗 。 如 图 所 示 , 在 打 开 车 灯 的 情 况 下 ,
7、 电 动 机 未 启 动 时 电 流 表 读 数 为10 A, 电 动 机 启 动 时 电 流 表 读 数 为 56 A, 若 电 源 电 动 势 为 12.5 V, 电源内阻为 0.05 ,电流表内阻不计。则因电动机启动,车灯的电功率降低了( )A41.6 W B43.2 W C48.2 W D76.8 W8机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下,已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压,则下列说法正确的是( )规 格 后轮驱动直流电动机车型:60电动汽车 电动机额定
8、输出功率:1 675 W整车质量:400kg 额定转速:600 r/min蓄电池(容量 It=800 Ah,输出电压:约为 36 V)额定工作电压/电流:36 V/50 AA电动汽车正常工作时消耗的电功率为 1 675 WB电动机的内阻为 0.72 C蓄电池充满电后储存的电能约为 2.88104 JD充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为 16 h9直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示,一直流电动机 M 和电灯 L 并联之后接在直流电源上,电动机内阻 r1=0.5 ,电灯灯丝电阻 R=9 (阻值认为保持不变),电源电动势 E=12 V,内阻r2=1 ,开关 S 闭合,电动
9、机正常工作时,电压表读数为 9 V。则下列说法不正确的是( )A流过电源的电流 3 AB流过电动机的电流 2 AC电动机的输入功率等于 2 WD电动机对外输出的机械功率 16 W参考答案与解析1AD【名师点睛】已知电阻的大小;电阻两端的电压和通电时间以及消耗的电能,根据公式 可知当2UWtR电压、电阻、通电时间变化时消耗电能的变化。2A解析:纯电阻适用于欧姆定律,则如果是纯电阻电路,电功可用公式 W=UIt 计算,也可用公式W=I2Rt 计算,选项 A 正确,B 错误;非纯电阻不适用于欧姆定律,则如果是非纯电阻电路,电功只能用公式 W=UIt 计算,不能用公式 W=I2Rt 计算,故选项 CD
10、 错误。3. C4ACD解析:电 路 中 电 流 表 的 示 数 为 1.0 A, 所 以 电 动 机 的 电 压 为 U=EUUR0=EIrIR0=(121113.0) V=8 V,故 A 正确;电源的输出功率为: P 输出 =EII2r=(121121) W=11 W,故 B 错误;电动机的总功率为P 总 =UI=81 W=8 W,电动机的发热功率为 P 热 =I2R=122 W=2 W,所以电动机的输出功率为 8 W2 W=6 W,所以 C 正确;电动机的机械效率为 ,选项 D 正确;故选 ACD。06758出总5D解析:根据 Q=I2Rt 得,电阻变为原来的 2 倍,电流强度变为原来的
11、 ,时间不变,则热量变为原来的 ,1212故选 D。6AUL , 由 欧 姆 定 律 得 I= , 解 得 R=1.2 , 灯 泡 消 耗 功 率 为 PL=EII2r=12.510 W1020.05 W=120 ErW;电动机启动后,路端电压 UL= EI r=12.5 V560.05 V=9.7 V,灯泡消耗电功率为 PL=78.4 W,所以灯泡功率降低了 P=120 W78.4 W=41.6 W,故选 A。29.7=1LR【名师点睛】本题要注意电路的结构,无论开关是否闭合,灯泡两端的电压都为路端电压;同时要注意电动机为非纯电阻用电器,不能适用欧姆定律,路端电压可以由 U=EIr 求得。8
12、D解 析 : 电 动 机 正 常 工 作 时 消 耗 的 电 功 率 P=U 额 I 额 =1 800 W, 故 A 错 误 ;电 动 机 的 发 热 功 率 P 热 =P 电 P 出 =1 800 W1 675 W=125 W,则电动机内阻 =0.05 ,故 B 错误;2IPr热蓄电池充满电后储存 的 电 能 W=UIt=1.04108 J, 故 C 错 误 ; 在 额 定 功 率 下 连 续 行 驶 最 长 时 间 为 :=16 h, 故 D 正 确 。UIWt9C【名师点睛】根据内外电压之和等于电源的电动势和欧姆定律,求出流过电源的电流;由欧姆定律求出灯泡的电流,由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流;电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差。