181電能電功（原卷版）2

第十八章電功率第1節(jié)電能電功學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電能和我們生活的關(guān)系，知道電能的單位。2.會讀家用電能表，會通過電能表計算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識。3.從能的轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識電能，能結(jié)合生活實(shí)例思路點(diǎn)撥電能轉(zhuǎn)化是通過電流做功實(shí)現(xiàn)的。4.通過實(shí)例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計算。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、電能：1.來源：電源（其他形式的能→電能）（1）干電池、蓄電池、鋰電池：化學(xué)能→電能；（2）水力發(fā)電站：機(jī)械能→電能；（3）太陽能發(fā)電：光能（太陽能）→電能；（4）核電站：核能→電能；2.應(yīng)用：用電器（電能→其他形式的能）（1）燈泡：電能→內(nèi)嫩、光能；（2）電風(fēng)扇：電能→機(jī)械能；（3）電烤箱、開水壺、電磁爐、電飯鍋：電能→內(nèi)能；（4）電視機(jī)：電能→光能、聲能；3.符號：W4.單位：（1）國際單位：焦耳，簡稱焦（J）；（2）常用單位：千瓦時（kW·h），也叫“度”；（3）換算關(guān)系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J5.電能的測量：（1）儀表：電能表（測量用戶消耗的電能多少的儀表）（2）參數(shù)：電能表上“220V”、“10（40）A”、“480R/kwh”等字樣：①表示電能接在220V的電壓下使用；②電能表的標(biāo)定電流是10A；（長時間正常工作的電流）③短時間允許通過的最大電流為40A；④每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)480轉(zhuǎn)。說明：超過40A也并不一定就是要損壞,只是已不安全,并有可能不能準(zhǔn)確的計量,當(dāng)然長期超過40A的確會做電表容易損壞。6.電能表的讀數(shù)：（1）測量較大電功時用刻度盤讀數(shù)。

①標(biāo)有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。

②前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。

如：電能表月初讀數(shù)：月底讀數(shù)：這個月用電19.6度，合7.056×107J。（2）較小電功時，用表盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)。如：某用電器單獨(dú)工作電能表（3000R/kwh）在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)36轉(zhuǎn)則10分鐘內(nèi)電器消耗的電能是4.32×104J。二、電功：1.概念：電流通過某段電路所做的功叫電功；2.實(shí)質(zhì)：電流做功的過程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。3.電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。（1）電池充電把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；（2）電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（3）燈泡把電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能。4.規(guī)定：電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間的乘積。5.符號：W；6.公式：W=UIt（適用于所有電路）；。7.單位：（1）電功W：焦耳（J）；1J=1V·A·s（2）公式中物理量的單位：U（電壓：伏特V），I（電流：安倍A），t（時間：秒s）8.公式變形：（1）W=I2Rt；（常用于串聯(lián)電路）（2）；（常用于并聯(lián)電路）9.串聯(lián)電路的電功：（1）；（2）W=W1+W2+…+Wn10.并聯(lián)電路的電功：（1）；（2）W=W1+W2+…+Wn無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算在一定時間所做的總功：W=W1+W2+…+Wn003探究提升知識點(diǎn)一：電能和電功【探究重點(diǎn)】電流做功的實(shí)質(zhì)：電流做功過程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也就消耗了多少電能。電流做功的形式：電流通過各種用電器，可以使其運(yùn)動、發(fā)熱、發(fā)光等，這些都是電流做功的表現(xiàn)。3．影響電流做功多少的因素：電流所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。4．電功公式：（適用于所有電路）?！纠}精講】．（2023?徐州）燈泡中有電流時，燈泡發(fā)光。關(guān)于這個過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．燈泡消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成了光能 B．因為消耗電能，流過燈泡后的電流變小了 C．電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能 D．光能最終消失了，沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能量【鞏固訓(xùn)練】（2023?濱州）如圖所示，電源電壓恒定不變，定值電阻R1的阻值為10Ω。閉合開關(guān)，電流表A的示數(shù)為0.5A，A1的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為V，定值電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能為J。知識點(diǎn)二：電能表【探究重點(diǎn)】1.電能表銘牌的意義：“220V”—表示電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，并不是說電能表只能在220V的電路中使用；2.電能表銘牌上的“10（20A）”表示：這個電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A（此處20A不是短時間內(nèi)允許通過最大電流而是額定最大電流）；3.電能表示數(shù)最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。?！纠}精講】（2023?宿遷）關(guān)于圖中小明家的電能表，下列選項正確的是（）A．電能表的示數(shù)為2023.6J B．電能表能正常工作的最大電流是40A C．電能表是測量電功率的儀表 D．脈沖指示燈閃的越快，電路消耗電能越多【鞏固訓(xùn)練】（2023?湘潭）如圖是電能表表盤示意圖，下列說法正確的是（）A．電能表是用來測電功率的儀器 B．此時電能表的讀數(shù)為61985kW?h C．這個電能表通過的電流一定為10A D．這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用040401強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023?本溪二模）如圖所示的充電寶容量為10000mA?h，給充電時充電電壓為5V。下列說法正確的是（）A．充電寶給充電時，充電寶將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．給充電寶充滿電，可以存儲1.8×105kW?h的電能 C．充電寶上的二極管指示燈是利用半導(dǎo)體材料制作的 D．給充電寶充電時，充電寶相當(dāng)于電路中的電源2．（2023?漣源市一模）有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖甲所示，把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示。閉合開關(guān)S，這時電流表的示數(shù)為0.2A，則電源電壓和元件A的1min內(nèi)消耗的電能分別是（）A．2.0V0.8J B．4.5V0.5J C．2.5V1.0J D．4.5V24J3．（2023?西城區(qū)校級三模）額定電壓相同的電熱水壺、電烤箱和電飯鍋正常工作過程中消耗的電能W和通電時間t的關(guān)系如圖所示。關(guān)于這三個用電器，下列判斷正確的是（）A．正常工作時，電熱水壺比電烤箱產(chǎn)生的熱量少 B．正常工作時，電熱水壺比電飯鍋的功率大 C．正常工作時，通過電飯鍋的電流最大 D．在一個月內(nèi)，電熱水壺消耗的電能一定最多4．（2023?泗洪縣三模）如圖所示為某電能表的表盤，小明利用該電能表檢測一只標(biāo)識為“220V，10W”LED燈的額定功率。他關(guān)閉其他所有用電器，將該節(jié)能燈接入220V的測量電路，設(shè)計了四種測量方案，你認(rèn)為最可行的是（）A．測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用時間t B．測量出通電1小時前后表盤顯示的數(shù)值之差 C．測量出1min時間內(nèi)電能表指示燈閃爍的次數(shù) D．測量出電能表指示燈相鄰兩次閃爍間隔時間t5．（2023?懷集縣二模）在下列用電器工作的過程中，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A．電風(fēng)扇 B．電熱水壺 C．電視機(jī) D．電冰箱6．（2023?番禺區(qū)校級二模）分別將LED燈L1和小燈泡L2分別接入電路，測得電壓電流如圖所示，實(shí)驗中LED燈比小燈泡亮得多。下列說法正確的是（）A．L1所做的功比L2多 B．L1做功比L2做功快 C．L1每秒鐘消耗電能比L2少 D．L1每秒鐘消耗電能比L2多7．（2023?常德模擬）如圖所示，導(dǎo)體A、B由同種材料制成，A、B等長，但A比B的橫截面積大。開關(guān)閉合后，下列敘述中正確的是（）A．在相同時間內(nèi)，電流通過A、B做的功WA＞W(wǎng)B B．在相同時間內(nèi)，電流通過A、B做的功WA＝WB C．在相同時間內(nèi)，電流通過A、B做的功WA＜WB D．無法比較電流通過A、B時所做功的大小8．（2023?蒙陰縣一模）如圖甲，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，變阻器滑片從a端滑到b端的過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示。以下思路點(diǎn)撥正確的是（）A．電源電壓是3V B．R1的電阻值是20Ω C．R2的最大電阻值是10Ω D．當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時，電阻R1工作10s消耗4J的電能9．（2023?茂南區(qū)校級一模）一種電工工具由一個小燈泡L和一個定值電阻R并聯(lián)而成，通過L、R的電流跟其兩端電壓關(guān)系如圖所示。由圖可得定值電阻R的阻值為Ω；當(dāng)把這個工具接在電壓為2V的電路兩端，L、R并聯(lián)電路的總電流為A，工作5s，則消耗的總電能為J。10．（2023?武安市四模）小明一家外出旅游，出門前，家里的電能表的示數(shù)如圖所示。當(dāng)他們旅游回來，電能表示數(shù)變?yōu)?039.3kW?h，則這段時間內(nèi)由于家里用電器待機(jī)而浪費(fèi)的電能是kW?h。小明發(fā)現(xiàn)旅游時攜帶的移動充電寶剩余電量為0。充電寶容量為20000mA?h，充電電壓為5V，他關(guān)閉家中其他用電器，給充電寶充滿電，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過r。11．（2023?獲嘉縣二模）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，閉合開關(guān)，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針大幅度偏轉(zhuǎn)，則電路的故障可能是滑動變阻器處。排除故障后，把滑動變阻器的滑片從a端移動到b端的過程中，兩電表的示數(shù)變化如圖乙所示，綜合以上信息可知此電路電源的電壓為V；若該電路以最大電功率工作10s，將消耗電能J。12．（2023?鹽城三模）小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計了一種自動草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V44W”的燈泡L，天漸暗時燈自動發(fā)光，天漸亮?xí)r燈自動熄滅?？刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V，定值電阻R0為200Ω。在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E（光照強(qiáng)度E的單位為lx，光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大）之間存在一定關(guān)系，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計，當(dāng)天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時，恰好啟動工作電路的照明系統(tǒng)。則：光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024（1）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是多少？（2）若每天工作10h，該兩盞燈泡一天需要消耗多少度電？（3）照明系統(tǒng)恰好啟動時，光敏電阻R的阻值是多少？此時光照強(qiáng)度是多少？1.（2022?青島）下列電流做功的過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電風(fēng)扇吹風(fēng) B．電燈發(fā)光 C．電飯鍋煮飯 D．電解水制氧2．（2022?宜賓）圖中，用電器工作時，將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A．電腦 B．電熱水壺 C．洗衣機(jī) D．微波爐3．（2022?郴州）老王的電池的銘牌上標(biāo)有“5V4000mA?h”的字樣，正常使用時功率為2W。如果他在電池電量剩余30%時，立刻插上30W的充電器，并持續(xù)正常使用，直到電量充滿。他這次給充電的時間是（）A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h4．（2023?哈爾濱）小明家3月末和4月末電能表表盤示數(shù)如圖所示，則小明家4月份用電kW?h，若以當(dāng)?shù)仉妰r0.5元/度計算，小明家4月份應(yīng)繳納電費(fèi)元。5．（2023?阜新）如圖所示是小新家中電能表上的信息，該電能表應(yīng)接在V的電路中使用。若小新只讓家中2000W的熱水器工作15min，消耗的電能為J，此時電能表的示數(shù)變?yōu)閗W?h。6．（2023?宜昌）某品牌電動汽車的電池容量為130Ah，額定電壓為400V，充電時它將電能轉(zhuǎn)化為能存儲起來，充滿電后它存儲了kW?h的能量。7．（2023?煙臺）如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為10Ω，圖乙是小燈泡L的電流與電壓關(guān)系的圖象。當(dāng)只閉合S1、S2時，電壓表示數(shù)為2V，通過小燈泡的電流為A，電源電壓為V；當(dāng)只閉合S2、S3時，電壓表示數(shù)為4V，電路在1min內(nèi)消耗的電能為J。8．（2022?海南）如圖甲電路中，電源電壓保