初三物理电学专题复习电功和电功率常州市花园中学物理组 郑乃伟1 1电功（电功（W W）：）： 叫电功。叫电功。2 2电流做功的特点：电流做功时，把电流做功的特点：电流做功时，把 能转化为能转化为 。3 3电功的单位：国际单位：电功的单位：国际单位： 。常用单位有：。常用单位有：度度（千瓦时千瓦时），），1 1度度=1=1 = = 焦耳。焦耳。4 4电能表是测量电能表是测量 的工具。的工具。5 5电流做功的多少与电流做功的多少与 、 和和_有关。有关。电功计算公式：电功计算公式： 。利用利用W=W=UItUIt计算电功时注意：计算电功时注意：式中的式中的W.U.IW.U.I和和t t是在是在同同一段电路一段电路；计算时计算时单位单位要统一；要统一；已知任意的三个量已知任意的三个量都可以求出第四个量。都可以求出第四个量。6 6计计算算电电功功还还可用以下公式：可用以下公式：W=W=I I2 2Rt Rt ； W=W=PtPt； 7 7电功率（电功率（P P）定义：电流在）定义：电流在 。国际单位有：国际单位有： ；常用单位有：；常用单位有： 8 8计算电功率公式：计算电功率公式：P=P= = = （式中单位（式中单位PP ；WW ；tt ；UU ）；）；I I 9利用利用 计算时单位要统一，计算时单位要统一，如果如果W W用用焦焦、t t用用 ，则，则P P的单位是的单位是 ；如果如果W W用用 、t t用用 ，则，则P P的单位是的单位是 。1010计算电功率还可用其它公式（只适用于纯电阻电路）：计算电功率还可用其它公式（只适用于纯电阻电路）：P=IP=I2 2R R和和P=UP=U2 2/R/R1111额定电压（额定电压（U U额）：用电器额）：用电器 的电压。的电压。额定功率（额定功率（P P额）：用电器在额）：用电器在 下的功率。下的功率。 1212实际电压（实际电压（U U实实）：实际加在用电器两端的电压。）：实际加在用电器两端的电压。实际功率（实际功率（P P实实）：用电器在）：用电器在 电压下的功率。以灯电压下的功率。以灯为例子：为例子： 当当U U实实 U U额额时，则时，则P P实实 P P额额 ；灯很；灯很 ，易，易 。当当U U实实 U U额额时，则时，则P P实实 P P额额；灯很；灯很 ，当当U U实实= U= U额额时，则时，则P P实实 P P额额；灯；灯 。如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的就是额定功率的 。例一盏灯标有。例一盏灯标有“220V 220V 100W100W”是表示是表示_ 是是220220伏，伏， 是是100100瓦，瓦，如果接在如果接在110110伏的电路中，则实际功率是伏的电路中，则实际功率是 。）。）1313测小灯泡的额定电功率测小灯泡的额定电功率（1 1）实验原理：）实验原理：_ （2 2）实验器材：（图中所画元件）实验器材：（图中所画元件）（3 3）电路图：）电路图：（4 4）实验中滑动变阻器的作用是）实验中滑动变阻器的作用是 ， 连接电路时开关应连接电路时开关应 ，开，开关闭合之前应把滑动变阻器调至关闭合之前应把滑动变阻器调至 . . L R， 1414焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正成正比，跟导体的比，跟导体的 成正比，跟成正比，跟 成正比。成正比。1515焦耳定律公式：焦耳定律公式： ，（式中单位，（式中单位QQ焦焦；II安安(A)(A)；RR欧欧()()；tt秒秒。）。）1616当电流通过导体做的功当电流通过导体做的功 ( (电功电功) ) 全部用来产生热量全部用来产生热量( (电热电热) )， 则有则有W=W= ，可用计算电功的公式来计算，可用计算电功的公式来计算Q Q。（如电热器，电阻就是这样的。）（如电热器，电阻就是这样的。）1717电热器是利用电流的电热器是利用电流的 效应的设备，电热器的效应的设备，电热器的主要组成部分是主要组成部分是 ，它是由，它是由 大、大、 高的高的电阻丝绕在绝缘材料上组成的。家用电器中属于电热器的电阻丝绕在绝缘材料上组成的。家用电器中属于电热器的有有 、 、 、 等等。等等。 适用范围适用范围电电 功功计算公式计算公式电电 功功 率率计算公式计算公式电流产生的热电流产生的热量量(焦耳热焦耳热)计计算公式：算公式： 普遍适用普遍适用纯电阻电路纯电阻电路适适 用用电功、电功率、焦耳热计算公式图(1)1 1、如图、如图(1)(1)是北京生产的是北京生产的“京字牌京字牌”灯泡灯泡, ,其其中应用了较多的物理知识，请说出你知道的至中应用了较多的物理知识，请说出你知道的至少少2 2个物理知识在灯泡上的应用，例如：灯丝个物理知识在灯泡上的应用，例如：灯丝是用熔点高的钨丝制成。是用熔点高的钨丝制成。(1)_(2)_(1)_(2)_此灯是接在电压为此灯是接在电压为_V_V的电路中才能正常的电路中才能正常工作。正常工作时，此灯泡的额定功率为工作。正常工作时，此灯泡的额定功率为_,_,此时，通过灯丝的电流为此时，通过灯丝的电流为_A_A。如果把它接在如果把它接在110V110V的电路中，的电路中，实际功率是实际功率是_W._W.2 2、平常所说的几度电的、平常所说的几度电的“度度”，实际上是，实际上是_的单位，的单位，1 1度度_焦。焦。3 3、有三盏白炽灯，甲标有、有三盏白炽灯，甲标有“PZ220PZ2201515”，乙标有，乙标有“PZ220PZ2204040”，丙标有，丙标有“PZ220PZ220100100”，将它们接在家庭电路中，正常，将它们接在家庭电路中，正常工作时的发光情况是工作时的发光情况是 A A甲灯最亮甲灯最亮B B乙灯最亮乙灯最亮 C C丙灯最亮丙灯最亮D D一样亮一样亮3 3、一个灯泡标有、一个灯泡标有“6V 3W6V 3W”字样，若把它接字样，若把它接在在12V12V的电源上，为了使小灯泡正常发光，的电源上，为了使小灯泡正常发光，需串联一个多大的电阻需串联一个多大的电阻 A A24 B24 B12 C12 C6 D6 D3 35 5在下列单位中，哪一个不是电功率的单位在下列单位中，哪一个不是电功率的单位 A AJ/s J/s B.KwB.Kwh/sh/s C.V C.VA A D.wD.ws s4 4、有一电阻丝中的电流是、有一电阻丝中的电流是I I，产生的热，产生的热量是量是Q Q，若通电时间不变，而使电流增大，若通电时间不变，而使电流增大到到2I2I，则产生的热量是，则产生的热量是 A AQ/2 BQ/2 BQ/4 CQ/4 C2Q D2Q D4Q4Q6 6、如图所示，、如图所示，a a、b b、c c、d d是四个装有等温，等量是四个装有等温，等量水的容器，每个容器中放入同样电阻丝绕成的线圈，水的容器，每个容器中放入同样电阻丝绕成的线圈，各线圈的圈数如图所示各线圈的圈数如图所示. .若同时开始通电，经过相若同时开始通电，经过相同时间后，水温最高的是：同时间后，水温最高的是：7 7、从功能关系看，电流做功的过程，实质是、从功能关系看，电流做功的过程，实质是_能转化为能转化为_能的过程。电流通过能的过程。电流通过“电炉电炉”、“电热得快电热得快”等电器时，电能转化为等电器时，电能转化为_能；电流通过能；电流通过“电动机电动机”时，电能主时，电能主要转化为要转化为_能；电流通过正在充电的铅蓄能；电流通过正在充电的铅蓄电池时，电能主要转化为电池时，电能主要转化为_能。能。8 8如图所示如图所示, ,abab和和bcbc是两根电阻丝是两根电阻丝, ,若将若将a a、b b端端接入某一恒定电压的电路时，接入某一恒定电压的电路时，1 1分钟产生的电热分钟产生的电热是是360J360J；若将；若将b b、c c端接入同一电路中时，端接入同一电路中时，1 1分钟分钟产生的电热是产生的电热是180J180J，则，则a a、c c端接入该电路时，端接入该电路时，1 1分钟产生的电热是分钟产生的电热是cab图（）A A540J540JB B180J 180J C C120J D120J D30J30J9 9、如图是某种型号的电能表、如图是某种型号的电能表(1)KW.h(1)KW.h是电功的实用单位，是电功的实用单位，1KW.h=_ J1KW.h=_ J。1KW.h1KW.h的电能可功功率的电能可功功率为为10KW10KW的用电器正常工作的用电器正常工作_h _h 。(2)(2)它的铭牌上标有它的铭牌上标有“220V 5A220V 5A”, ,其中其中“220V220V”表示的意思是表示的意思是_;_;“5A5A”表示的意思是表示的意思是_。(3)(3)“2500R/KW.h2500R/KW.h”表示的意思是表示的意思是_ _ _。(4)(4)若用此电能表时，全部用电器若用此电能表时，全部用电器的总功率不得超过的总功率不得超过_W_W，最多能安装最多能安装“PZ220PZ2206060”的的电灯电灯_盏。盏。(5)(5)小华同学利用电能表来测定家用电热水瓶的小华同学利用电能表来测定家用电热水瓶的电功率，他进行了如下的实验电功率，他进行了如下的实验A A观察电能表的铭牌，记住铭牌上观察电能表的铭牌，记住铭牌上“2500R/KW.h2500R/KW.h”的字样。的字样。B B接通电热水瓶的同时停掉其它所有的用电器。接通电热水瓶的同时停掉其它所有的用电器。C C在在5min5min内观察到电能表的转盘转了内观察到电能表的转盘转了500500转转在以上过程中，该该电能表消耗的电能是在以上过程中，该该电能表消耗的电能是_ J_ J。该电热水瓶的功率是。该电热水瓶的功率是_W_W。(6)(6)若小华家八月底和九月底抄表分别如右图若小华家八月底和九月底抄表分别如右图所示，那九月份用电所示，那九月份用电_度，度，合合_焦。焦。1010、导体里有电流流过时、导体里有电流流过时, ,导体就会发热导体就会发热. .图图a a、b b为为“探究在相同时间内影响通电导体发热量的探究在相同时间内影响通电导体发热量的因素因素”的实验装置的实验装置. .观察图中的实验现象观察图中的实验现象, ,回答问回答问题：题：(1) (1) 图图a a探究的是探究的是 . .(2) (2) 图图b b探究的是探究的是 . .(3) (3) 导体产生的热量是通过导体产生的热量是通过 反映出来的反映出来的. .(4) (4) 通过实验探究得到的结论是通过实验探究得到的结论是 . .(5)(5)此实验采用的研究方法是此实验采用的研究方法是 . .1111、在、在“测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率”的实验中，当调节的实验中，当调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压高于额定电压的滑动变阻器，使小灯泡两端电压高于额定电压的1 15 5，则小灯泡的实际功率与额定功率之比为，则小灯泡的实际功率与额定功率之比为 A A： B B： C C： D D：12.12.现有两个标记模糊、外形相同、额定电压都是现有两个标记模糊、外形相同、额定电压都是220V220V，但额定功率相差较大的白炽灯泡，请你简要，但额定功率相差较大的白炽灯泡，请你简要写出两种方法，来判断哪一个的额定功率较大？写出两种方法，来判断哪一个的额定功率较大？( (器材、方法不限）器材、方法不限）220VABC图(4)3 3图是一个双温电炉的电路，该电炉由两图是一个双温电炉的电路，该电炉由两段相同的电阻丝组成发热体，段相同的电阻丝组成发热体，A A、B B、C C为三根为三根引出线，其中引出线，其中A A为低温档，为低温档，B B为高温档，并且为高温档，并且每秒钟高温档产生的热量是低温档的每秒钟高温档产生的热量是低温档的2 2倍，试倍，试在图中的方框内画出两段电阻丝连接图。在图中的方框内画出两段电阻丝连接图。（用（用表示电阻丝）表示电阻丝）CBA220V14.14.某同学用图（某同学用图（5 5）所示的装置研究）所示的装置研究“电流通过导体时产电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两个烧瓶内盛有。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。镍铬合金丝的电阻小。（1 1）试验采用的是）试验采用的是_的研究方法，试验的设计的研究方法，试验的设计依据是电流的依据是电流的_效应。效应。（2 2）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是_的。的。( (选填选填“相等相等”或或“不相等不相等”) )图图（3 3）一段时间后，可以观察到甲瓶）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数中温度计的示数_乙瓶中温度乙瓶中温度计的示数；计的示数；( (选填选填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”) )判断依据是：判断依据是：_._.图(5)15.15.图为某同学在做图为某同学在做“测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率”实验时连接的实验时连接的电路。已知小灯泡的额定电压为电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,2.5V,额定功率小于额定功率小于1W1W图（6）(1)(1)该电路连接有错误，请在电路中只改变一根导线的连该电路连接有错误，请在电路中只改变一根导线的连接，使之成为正确的电路（用接，使之成为正确的电路（用“”标出错接导线，并画标出错接导线，并画出改接的导线）。且在虚方框内画出改接后的电路图。出改接的导线）。且在虚方框内画出改接后的电路图。(2)(2)电路改接后，变阻器滑片移至电路改接后，变阻器滑片移至最左端，闭合开关，发现小灯泡最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表不亮，电流表无示数，电压表示数接近示数接近3V3V，上述现象可，上述现象可能是能是_造成的。造成的。300.20.40.601230.6图（图（7） (3)排除故障后，闭合开关，移动变阻器滑片，当排除故障后，闭合开关，移动变阻器滑片，当电压表示数为电压表示数为2.5V时，电流表如图所示，则此时通时，电流表如图所示，则此时通过小灯泡的电流为过小灯泡的电流为_A, 小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为_W。01230.200.40.60.6317一只灯泡接在一只灯泡接在220 V的电路中的电路中, 正常工作正常工作20h，消耗消耗1KWh的电能，求：这只灯泡正常的电能，求：这只灯泡正常工作时的电流。工作时的电流。18一个标有一个标有“PZ22040”的电灯的电灯, 接在照明接在照明电路中电路中, 求：电灯的灯丝的电阻多大求：电灯的灯丝的电阻多大? 16一个电烙铁接在一个电烙铁接在220V电路上，通过它的电电路上，通过它的电流强度是流强度是0.5A，正常工作正常工作10min，有多少电能有多少电能转化成了内能。转化成了内能。1919标有标有“220V 220V 100W100W” 的电炉，接在的电炉，接在220V220V的电路上，求它在的电路上，求它在5min5min内产生的热量。内产生的热量。2020把一个把一个电阻是阻是8080欧姆的欧姆的电炉炉, , 接在照接在照明明电路中路中, , 要使它放出要使它放出26400J26400J的的热量，量，应通通电多少多少时间？（Q=W=Pt）（Q热=W=U2t/R）如如图图是是某某节节能能型型家家用用电电饭饭锅锅简简化化的的电电路路图图。当当S S1 1 S S2 2都都闭闭合合时时，R R1 1、R R2 2 两两个个发发热热体体同同时时给给锅锅加加热热，处处于于高高温温加加热热状状态态。当当只只闭闭合合S S1 1时时，处处于于保保温温状状态态。已已知知家家庭庭电电路路电电压压为为220V220V，R R2 2工工作作时时的的阻阻值值为为8888，电饭锅保温状态时的功率为电饭锅保温状态时的功率为40W40W。试求：试求：（1 1）高温加热状态时，通过）高温加热状态时，通过R R2 2的电流是多少安？的电流是多少安？（2 2）低温保温状态时，低温保温状态时，R R1 1 的阻值是多少欧？的阻值是多少欧？（3 3）如果做一次米饭（高温加热状态）如果做一次米饭（高温加热状态）用用30min30min，则消耗多少电能？则消耗多少电能？220VS1R1R2S2【例题分析例题分析】220VS1R1R2S2【例题分析例题分析】分析：分析：该题一共有两种情况：该题一共有两种情况：（1）低温保温状态时：低温保温状态时：只闭合只闭合S1，只有只有 R1接在电路中。接在电路中。（2）高温加热状态时：）高温加热状态时：S1 S2都闭合，都闭合，R1、R2 两个发热两个发热体并联，电路如图。体并联，电路如图。 （R1 = U2 / P1） I2 = U / R2 W =（P1+U2 / R2）t已知：电压已知：电压U=220V， R1消耗的功率消耗的功率P1=40W 求：求： R1的阻值的阻值已知：电压已知：电压U=220V，R2=88 求：通过求：通过R2的电流和高温加热的电流和高温加热30min，消耗多少电能。消耗多少电能。作作业业：如如图图3 3所所示示，电电源源电电压压为为220V220V，R R是是标标有有 “220V40W220V40W”的的电电烙烙铁铁，L L是是标标有有“PZ220-PZ220-4040”的的灯灯泡泡。当当S S闭闭合合时时，电电烙烙铁铁正正常常工工作作；当当S S断断开开时时，电电烙烙铁铁处处于于保保温温状状态态。有有同同学学认认为为：在在保保温温状状态态时时，灯灯和和电电烙烙铁铁同同时时工工作作，相相同同时时间间内内消消耗耗的的电电能能一一定定比比电电烙烙铁铁正正常常工工作作时时消耗的电能多。你认为如何？通过计算回答。消耗的电能多。你认为如何？通过计算回答。图 3USLR