第29講 電能-電能表與電功率（原卷版）

第29講電能--電能表與電功率電能表的使用與測量電功率的計(jì)算一．電功1.定義：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。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)。3.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。4.單位：國際單位是焦耳（J）常用單位：度（kwh）

1度=1千瓦時=1kwh=3．6×106J5.測量電功：⑴電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功（某一段時間內(nèi)消耗電能）的儀器。⑵電能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字樣，分別表示：電電能表額定電壓220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。⑶讀數(shù)：A、測量較大電功時用刻度盤讀數(shù)。①最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。②電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。二．電功率的計(jì)算1．定義：2．物理意義：表示電流做功快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大小。3．電功率計(jì)算公式：P=UI=W/t（適用于所有電路）對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P=I2R=U2/R①串聯(lián)電路中常用公式：P=I2R

P1：P2：P3：…Pn=R1：R2：R3：…：Rn②并聯(lián)電路中常用公式：P=U2/R

P1：P2=R2：R1③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算總功率

常用公式P=P1+P2+…Pn4．單位：國際單位瓦特（W）

常用單位：千瓦（kw）5．額定功率和實(shí)際功率：⑴額定電壓：用電器正常工作時的電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標(biāo)有“PZ22OV-25”字樣分別表示：普通照明，額定電壓220V，額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發(fā)光”可知：該燈額定電壓為220V，額定功率25W，額定電流I=P/U=0．11A燈絲阻值Ｒ＝U額2/Ｐ＝2936Ω。⑵當(dāng)U實(shí)=U額時，=用電器正常工作（燈正常發(fā)光）當(dāng)U時，＜用電器不能正常工作（燈光暗淡），有時會損壞用電器6.家庭電路電功率的計(jì)算使用公式P=W/t，如電能表使用消耗電能多少千瓦時，可根據(jù)1千瓦時是功率為一千瓦的用電器工作一小時消耗的電能，可根據(jù)比例計(jì)算用電器電功率。考點(diǎn)一：電能表的使用與測量【例1】小明觀察到本月底家里的電能表的相關(guān)示數(shù)如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（）

A．電能表是測量用電器消耗電能快慢的儀表B．本月小明家消耗的電能是807度C．額定功率為1kW的用電器在此電路中單獨(dú)連續(xù)工作1小時電能表一定轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)D．當(dāng)電路中只有這一個用電器連續(xù)工作時，測得在6min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，這個用電器的實(shí)際功率是1kW【例2】大山上次查看家中電能表示數(shù)為本次查看時電能表示數(shù)如圖所示。則下列說法正確的是（）A．他家在這段時間內(nèi)消耗的電能為B．電能表是測量電功率的儀表C．家庭電路中電能表一般安裝在總開關(guān)之后D．若只讓一個標(biāo)有“220V，1000W”的電熱水器正常工作20min，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)考點(diǎn)二：電功率的計(jì)算【例1】如圖電源電壓不變，只閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為，再閉合開關(guān)，電流表示數(shù)變化了，則同時閉合、后，相同時間內(nèi)，、消耗的電能之比是（）A． B． C． D．【例2】如圖1所示是電阻甲和乙的I﹣U圖像，下列說法正確的是（）

A．如圖1所示，電阻乙為定值電阻B．如圖2所示，當(dāng)開關(guān)閉合，電路中電流為0.2A時，電路總電阻為10ΩC．如圖3所示，當(dāng)開關(guān)閉合，電源電壓為2V時，電路總功率為12WD．若電源電壓不變且恒為2V，則圖2和圖3中相同時間內(nèi)消耗電能之比為1:61．如圖是小明家電能表的某個時刻的表盤示意圖，由此你能得到的正確信息是（）

A．“600revs/（kW?h）”是表示電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)消耗的電能是600千瓦時B．小明家用了3145度電C．“10（20）A”說明這個電能表的額定最大電流是10安D．這是測量電功的儀表2．如圖所示為液晶電視機(jī)，下列與它有關(guān)的數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是（）A．正常工作時的電流是0.01AB．正常工作時的功率為800WC．正常工作1h消耗的電能約為1kW·hD．正常工作1h消耗的電能約為3.6×105J3．定值電阻R與燈泡L的電流隨電壓變化關(guān)系的圖像如圖所示，現(xiàn)將它們串聯(lián)接在電壓恒為6V的電源兩端，則下列判斷正確的是（）A．電路中的電流為0.3AB．定值電阻與燈泡消耗的實(shí)際功率之比為2∶1C．定值電阻的阻值是燈泡阻值的3倍D．通電2min，燈泡消耗的電能是180J4．如圖所示，是小明家安裝的電能表．下列說法中正確的是（）

A．該電能表的示數(shù)為B．用該電能表和秒表可以估測家中用電器的實(shí)際功率C．家庭電路中正確的安裝次序是：進(jìn)戶線、總開關(guān)、電能表D．家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次5．隨州日報(bào)2023年5月25日報(bào)道了國能長源隨州發(fā)電有限公司“風(fēng)光水火儲”綜合發(fā)展的良好勢頭。風(fēng)電、光電、水電、火電、儲能多向發(fā)力，公司全面投產(chǎn)后預(yù)計(jì)年發(fā)電量可達(dá)60億度。隨縣光電400MW項(xiàng)目只是公司的一部分。下列說法正確的是（）

A．“度”是電功率的單位，“MW”是電功的單位B．60億度即度，400MW即WC.利用煤炭進(jìn)行火力發(fā)電時，只要注意節(jié)約不浪費(fèi)，發(fā)電效率可以達(dá)到100%并且不會對環(huán)境造成任何污染D．風(fēng)能、水能、太陽能可以從自然界中不斷獲得，屬于可再生能源6．如圖所示的電路中，R1=10Ω，R2=5Ω，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）

A．R1、R2兩端電壓之比為2︰1B．通過R1、R2的電流之比為2︰1C．R1、R2的電功率之比為1︰2D．R1、R2消耗的電能之比為2︰17．如圖甲所示是額定電壓為12V的小燈泡L的I-U關(guān)系圖象，L與電阻R接入圖乙所示的電路中。只閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，再閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.9A。下列說法正確的是（）

A．此時小燈泡的電阻是30Ω B．此電路的電源電壓是12VC．整個電路的電功率是3.6W D．通電10s，電路消耗的電能是54J8．甲、乙兩只白熾燈的銘牌如圖所示，下列說法正確的是（）

A．甲燈的實(shí)際功率一定是25WB．兩燈都正常發(fā)光時，甲燈消耗的電能較少C．將乙燈接入110V的電路中它的實(shí)際電功率是50WD．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈燈絲電阻較大9.在“估測用電器的實(shí)際功率”的綜合實(shí)踐活動中，小明斷開家中所有的用電器，只讓家用臺扇工作6min。電能表指示燈閃爍次數(shù)是16次。若只讓家中普通電飯鍋煮飯3min，則電能表指示燈閃爍的次數(shù)最可能是（）A．12次 B．60次 C．160次 D．320次10．將三個相同的電阻R按照甲、乙兩種不同的連接方式（如圖）分別接到同一電源兩端，則相同時間內(nèi)整個電路消耗的電能之比W甲:W乙為（）A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:111．將規(guī)格都是“220V100W”的電風(fēng)扇、電視機(jī)各一個并聯(lián)在220V的電路中，工作相同時間，下列說法正確的是（）A．兩個用電器消耗的電能一樣多B．電風(fēng)扇消耗的電能多C．電視機(jī)消耗的電能多D．它們消耗的電能都轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能12．小明家有額定電壓相同的電飯鍋、電烤箱和吸塵器各一個，將這三個用電器正常工作1小時的消耗的電能繪制成了如圖所示的柱狀圖。則下列四個選項(xiàng)中，判斷正確的是（）A．在這三個用電器中，吸塵器正常工作時的電壓最低B．在這三個用電器正常工作時，電流通過電烤箱做功最快C．在這三個用電器正常工作時，通過這三個用電器的電流一樣大D．在一個月內(nèi)，小明家電飯鍋消耗的電能一定比吸塵器消耗的電能多13．兩定值電阻甲、乙中的電流與電壓關(guān)系如圖所示，現(xiàn)將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為3V的電源兩端，下列說法不正確的是（）A．甲和乙的電阻之比為2:1 B．甲和乙的電壓之比為1:1C．甲和乙的電流之比為2:1 D．乙在1min消耗的電能為54J14．圖是燈泡L的I-U圖像，結(jié)合圖像分析，下列選項(xiàng)正確的是（

）

A．通過燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比B．當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時，其實(shí)際功率為0.72WC．將兩個完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端，電路的總功率為0.24WD．將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端，電路的總電阻為6Ω15．圖甲是一個在家庭電路中使用的豆?jié){機(jī)實(shí)物圖，主要構(gòu)造是一個電動機(jī)通過金屬桿帶動其下部的刀片旋轉(zhuǎn)粉碎打漿，刀片外部是一個環(huán)狀加熱管（電熱絲），用來對豆?jié){加熱。制作豆?jié){的過程是加熱和打漿交替進(jìn)行。圖乙是該豆?jié){機(jī)做好一次豆?jié){的P-t圖像。則下列說法正確的是（）

A．豆?jié){機(jī)的電動機(jī)和加熱管是串聯(lián)的B．加熱管的電阻是40ΩC．豆?jié){機(jī)中電動機(jī)正常工作時的電流是2AD．做好一次豆?jié){，需消耗11110J的電能16．如圖甲所示的電路中，開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表A1、A2的指針指在如圖乙所示的同一位置。則下列說法正確的是（）

A．電阻R1與R2串聯(lián) B．通過R2的電流為0.8AC．R1與R2電阻值之比為1∶4 D．R1與R2消耗的功率之比為1∶417．如圖甲所示的電路中，開關(guān)均閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表A1、A2的指針指在如圖乙所示的同一位置。則下列結(jié)論正確的是（）A．通過燈L1的電流為1.0A B．通過燈L2的電流為0.8AC．L1、L2電阻之比為R1∶R2=1∶4 D．L1、L2消耗的功率之比為P1∶P2=1∶418．小燈泡和分別標(biāo)有“6V；3W”、“6V，6W”，將和分別以圖甲、乙所示的方式與同一電源連接，閉合開關(guān)S后，和都能發(fā)光，假設(shè)燈絲電阻不變，下列說法正確的是（）A．圖甲中通過的電流大于通過的電流B．圖乙中比更亮C．圖乙中、兩端的實(shí)際電壓相等D．圖甲的總功率小于圖乙的總功率19．如圖甲所示，R1為定值電阻，電源電壓保持不變。當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P從B端移到A端，兩電表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．電源電壓為2VB．滑動變阻器R2的最大阻值是C．滑片P滑到AB中點(diǎn)時電阻R1的電功率是0.225WD．向左移動滑片P，電壓表與電流表示數(shù)的比值不斷增大20．如圖所示，將燈L1、L2按甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個電路中，L1在甲、乙兩個電路中的電功率分別為4W和9W，設(shè)兩燈絲電阻不變。下列說法中正確的是（

）

A．甲圖中燈L1、L2的功率之比為1:2B．甲、乙兩圖中燈L1兩端的電壓之比為2:1C．L1、L2兩燈燈絲電阻之比為2:3D．甲、乙兩圖中電路消耗的總功率之比為2:921．如圖所示電路，電源電壓不變。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電路的總功率為12W，當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，電路的總功率為4W，當(dāng)只閉合開關(guān)S3時，電路的總功率為（）A．2W B．6W C．8W D．16W22．現(xiàn)有一個電壓不變的電源，兩個定值電R1、R2。先將這兩個電阻以某種形式連接到電源上，R1消耗功率為P0；再將它們以另一種形式連接到該電源上，R1消耗功率為9P0。兩種連接形式中均有電流通過R2，則先后兩種連接形式中（）A．R1兩端的電壓比為1︰2 B．R1兩端的電壓比為1︰3C．R2消耗的功率比為1︰9 D．R2消耗的功率比為2︰923．如圖，電源電壓恒為9V，閉合開關(guān)S后，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.3A和3V。現(xiàn)用一個定值電阻R0替換R1或R2，要求替換后兩電表示數(shù)均變小，且電流表示數(shù)變?yōu)?.2A。則下列判斷正確的是（）

A．替換前R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為145J B．R2的阻值為20ΩC．替換電阻后電路的總功率為1.2W D．電阻R0替換R1，阻值為35Ω24．如圖，甲、乙兩電路的電源電壓相等，其中串聯(lián)時R1功率為9W，并聯(lián)時R1功率為36W；則兩個電路中R2功率分別為（）A．36W9W B．9W36W C．24W36W D．24W9W25．如圖所示，V1、V2是兩個相同的雙量程（“0～3V”和“0～15V”）電壓表。當(dāng)開關(guān)S閉合后，兩表正常工作，指針偏轉(zhuǎn)角度相同，則以下說法中正確的是（）A．通過R1、R2的電流之比是1