电流做功与电功率单元总结解析版

1、第十六章电流做功与电功率单元总结思维导图单位1度，学名千瓦叶，符号KWh电能认识表盘I电能的计量；电能表4 I读数 定义】电流所做的功，用W表示,公式： W = P t = U I t电动j j国际：焦耳，简称焦，用J表示） :单位J常用单位：千瓦时，用即表示.换算关系：lKW，h=3.6X106J电 流 做 功 与 电 功 率r物理意义：电流做功快慢的物理量，用P表示, 公式:P = -U1L国际：瓦特，简称瓦.用W表不。I单位v常用；千瓦，用KW表示，电功率I 换算 I 1KW =1000Wj原理测量小灯泡的电功率 器材电路图额定功率I用电器的功率11实际功率电流的热效应内容V焦耳定以焦耳

2、定律4 、一I 公式.Q 二 F Rt电热的利用和防止知识要点知识要点一、电功与电能【知识详解】1、电能：电源将其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J,常用的单位是度，即千瓦时，符号kW-h,1kW h =3.6 106J3、电能表作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。注意：计

3、数器显示的数字中最后一位是小数。表盘上的参数：220V表示电能表应接到 220V的电路中使用；5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A ;2500r/kW h表示消耗1kW-h的电能，电能表的表盘转 2500转；50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。4、电功与电能电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。电功的单位也是焦耳。5、计算普遍适用公式 W=UIt=Pt （所有电路）即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V,电流的单位用 A,时间的单位用s

4、,电功的单位就是 JoW =I 2Rtt导出公式R （纯电阻电路）时【典例分析】例1、（2018?河北模拟）1、如图是新式的电子式单相电能表，电能表上标有6400imp/kW?h ,它表示; 10A字样表示 ; 一台标有 800W 的取暖器，连续工作2小时，则电能表的计数器上的显示数将从图甲变为 ;电能表的耗电指示灯将闪烁 次。电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率 。（填 越大”或越小”）广晟二）1 硒口固 电子式单用电能表 110V LOA SOHlj S .一【答案】每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次；标定电流为10A; 00332; 10240;越大

5、。【解析】6400imp/kW?h ,它表示每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次，10A表示标定电流为10A ;消耗电能 W=Pt=0.8kWC 2h=1.6kW?h ;电能表的计数器上的显示数将从图甲变为31.6kW?h+1.6kW?h=33.2kW?h ;即变为00332;电能表的耗电指示灯将闪烁6400imp/kW?hx 1.6kW?h=10240次；在相等的时间内，电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大，消耗的电能越 多。【技巧总结】6400imp/kW?h ,它表示每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁 6400次，10A表示标定电流为10A；

6、已知 功率和工作的时间， 根据公式 W=Pt可求消耗的电能，进一步求出电能表的示数；电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大。知识要点二、电功率【知识详解】1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物理量。2、单位：国际主单位 瓦特（W）常用单位千瓦（kW）换算关系 1kW=1000W3、计算 普遍适用公式 P=W = UI t推导公式p=i2R=U2/R （适用于纯电阻电路）4、额定功率和实际功率额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率）实际功率：用电器在实际电压下的功率。【要点诠释】1、实际功率随电压的变化而变化:当U实=U额时，P实=P额

7、用电器正常工作；当U实U额时，P实P额用电器不能正常工作；当U实U额时，P实P额长期使用会影响用电器的寿命，有时会损坏用电器。2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有,即电阻一定时，实际电压是额定电压的倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的 n2倍。【典例分析】 例2、 (2018?采圳模拟)甲、乙两灯分别标有 220V 60W”和220V 40W”字样，若它们串联后接入220V的电路中， (选填 甲或 乙”)灯较亮。【答案】乙【解析】本题是一道综合题，主要考查实

8、际功率和额定功率的关系。解题的关键是看它们的实际功率的大小，即灯泡的亮度由它们的实际功率决定。解答本题，按下列步骤进行：(1)先求出两灯的电阻：22c口U 甲(220V)2 口 生(220V)2R甲=,Rz,=嘘 60W巳 40W所以，R甲VR乙。(2)当两灯串联在 220V电路中时：由“220V 60W和“220V 40W可知，两灯正常发光的条件均是两端电压为 220V ,现在的条件是 U甲+ U 乙=220V,所以U甲V 220V, U乙V 220V,两灯均不能正常发光。此时 P甲=I甲2R甲，P乙=I乙2R 乙，因为I甲=I乙，R甲v R乙，所以P甲v P乙，即乙灯较亮。【技巧总结】(1

9、)由铭牌可知两灯泡的额定电压相等，根据 R=U2/P比较两灯泡的电阻关系；(2)根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗。【典例分析】例3、 (2017?可北)某家用电能表的表盘上标有“600r/kW?h的字样，在电路中只接入一个用电器且正常工作时，电能表转盘在 1min内转了 10转，则该用电器的额定功率是 ()A. 3600W B. 1000W C. 500W D. 100W【答案】B【解析】解：转1 口转消耗的电能忙上焉kw，h, DUUDU h该电器的额定功率P二詈*一=lkw=1000W .拈【技巧总结】已知消耗1kw

10、?h的电能，电能表的转盘转动600转，可求转10转消耗的电能，根据公式P = W可求该电t器的额定功率。知识要点三、测量小灯泡的功率【知识详解】1、实验原理：P=UI测出小灯泡的电压 U和电流I,利用公式P=UI计算求得电功率。2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。3、实验电路图及表格：次数电压U/V电流I/A功率P/W发光情况1231/ S甲 工_I4、实验步骤：(1)实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；(2)按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；(3)调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额

11、；(4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况;(5)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；(6)断开开关，计算电功率值填入表格。5、数据分析，总结结论。(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。6、注意事项：A.连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。B.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧 坏。C.电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。D.电压表的

12、量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。E.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡 的电阻差不多，以使调节效果明显。F.通过三次不同电压下(额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压)的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。G.在做第二次实验时(实际电压不能超过额定电压的1.2倍)需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。H.实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。 【典型分析】例4、(2017前南中考)某同学做 测量一个小灯泡的电功率 ”实验，所用灯泡的额

13、定电压是 2.2V。(1)如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。(2)电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将 ,电流表的示数将(3)实际实验的有关记录与计算如下表实验次数123电压（V）2.201.502.50电流（A）0.220.160.24功率（W）0.4840.240.60该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现 象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）： （4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：实验次数123电压（V）2

14、.201.502.50电流（A）0.220.160.24灯丝电阻（）10.009.3810.42这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?请你对此做出两种可能性的解释：【答案】（1）如图（2）变大 变大（3）灯泡两端电压越大，灯越亮，功率越大灯越亮。（4）可能实验有误差，可能电阻与温度有关。【解析】从题可知，两个电阻允许通过的最大电流值分别是Imax1=0.5A, Imax2 = 1A, 1 maxi V 1 max2.当它们串连接到电路里时，为了让每一个用电器都工作，串联电路中的电流为Imax1=0.5A；因此串联电路两端的最大电压为:U=Ima

15、x1 (R1+R2) =0.5AX (40Q+10Q) =25V;两个电阻两端的最大电压分别是Umax1 = IlRl=0.5A x 40Q =20VUmax2=l2R2=1AX 10 a =10V, U max1 U max2，当它们并连接到电路里时，为了让每一个用电器都工作，并联电路两端的电压为Umax2=10V ,此时并联电路中干路上允许的最大电流为：I =|1+|2=S + |2=20V+1A = 1.25A。R 40【技巧总结】(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。(2)根据确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的

16、变化和灯泡两端的电压变化。(3)表格中包含电压、电流、功率。观察到灯泡的亮度，可以分析，灯泡亮度与功率、功率与电压、电压与电流的关系等。(4)根据电表的分度值和量程读出电表的示数，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；分析灯泡在不同电压下温度发生了变化，故据此可判断电阻不同的原因。知识要点四、焦耳定律【知识详解】1、探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关(1)实验方法：控制变量I)相同，通电时间(t)相同，电阻(R)不同。R)相同，通电时间(t)相同，电流(I)不同。(2)实验过程：热量与电阻的关系：控制电流(热量与电流的关系：控制电阻(3)电路图热量与电流的关系1UI热量与电阻的关系(4)实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多；在电阻相同、通电时间相同 的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。2、焦耳定律:电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。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。公式：Q=I2Rt （普遍适用