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1、第27讲 电功和电功率要点自主回扣1电流所做的功叫电功，电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。电功的单位跟机械功的单位一样，也是焦耳。2电流在单位时间内所做的功叫电功率，它表示电流做功的快慢。电器消耗的电功率，等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。3电能表可以直接测量一段时间内用电器消耗的电能，它的计量单位是千瓦时(度)，1千瓦时3.6106焦。4电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。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。典型例题精析【例1】(2009温州中考)
2、闭合开关后，下图中的四个灯泡都正常发光，其中最亮的是A B C D【精析】本题考查额定功率的概念。由于四只灯泡都是在额定电压下正常工作，所以灯泡的亮暗由额定功率的大小决定，额定功率大的灯泡亮，额定功率小的灯泡暗。答案：D【变式训练】把标有“220V，40W”和“220V，60W”的两只灯泡L1、L2串联在电路中时，两灯均发光，实际消耗的功率分别为P1和P2，则 ( )APlP2 BPl=P2 CPlP2 D无法确定【例2】(2008湖州中考)被誉为新世纪照明产品的LED灯是一种节能灯，在同样亮度下，LED灯的电能消耗仅为白炽灯的l8。若白炽灯的功率为40 w，用一盏同样亮度的LED灯代替白炽灯
3、每天工作6小时，一个月(以30天计)可节电 度。【精析】本题考查电功的计算。我们知道电灯虽然是根据电流的热效应的原理制成的，但工作时，电能大多数转化为光能，部分转化为热能。不同的电灯，在转化的光能相等时，消耗的电能却有多有少。本题考查的是学生对电能的简单分析计算能力，要求计算一盏LED灯一个月比40 W的白炽灯节约了多少电能，即0.04 kW6 h30(11/8)=6.3度。答案：6.3【变式训练】目前，节能灯在市场上大受欢迎，据专家测算：如果以额定功率为11 w的节能灯代替额定功率为60 w的白炽灯，既可以省电，又能提高亮度。根据我国的使用实际，节能灯的额定电压应为 V；在此条件下，假设每天
4、开灯5 h，采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 度。重点难点指引1电功和电功率(1)电功和电功率所描述的概念不同：电功是描述电流做功多少的科学量，而电功率是描述电流做功快慢的科学量。电功率不仅跟电流做功的多少有关，还跟做功的时间有关。(2)电功和电功率的计算公式不同：电功的基本计算公式是W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流强度和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积来决定大小的。电功率的基本公式是P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积决定。(3)电功和电功率的单位不同：电功的单位是J和kWh，而电功率的单位是W和kW。(4)电功和电功率的测量
5、方法不同：电功能用电能表来直接测量，而电功率有两种测量方法，第一种方法是用伏安法间接进行测量，即测出用电器两端的电压及通过的电流，然后根据P=UI求出电功率。第二种方法是用电能表和秒表间接测量，即测出某一段时间用电器所做的功，然后根据P导可得用电器的电功率。(5)电功和电功率的联系密切，利用公式P= 可得出W=Pt。2额定功率和实际功率一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的，一个用电器不是随便接入任何一个电路都能正常工作的。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的条件(如电压、电流、电功率)。通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫额定电压，在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电
6、器一旦生产出来，其额定电压和额定功率是确定的。实际功率是用电器在实际工作时的电功率，是不确定的，如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压，那么实际功率就等于额定功率，这时用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压，那么实际功率就小于它的额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的电压大于额定电压，那么实际功率就大于额定功率，用电器不仅不能正常工作，严重时还会烧坏用电器。为此，在使用用电器时，应保证用电器两端的电压等于它的额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。3测定小灯泡的电功率(1)实验原理：P=UI。用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P=U
7、I计算小灯泡的电功率，其电路图如图所示。这是科学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为伏安法。当电压表示数等于小灯泡额定电压时，测出的电功率就是小灯泡额定功率；当电压表示数不等于小灯泡额定电压时，测出的电功率就是小灯泡实际功率。(2)实验器材：电源(干电池)、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡及灯座、开关、导线若干。(3)注意事项电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源。电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流。滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻
8、值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压和略低于额定电压三种条件下发光。尤其在做第二次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处。专题综合检测一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)1电能表是家庭电路中测量下列哪个科学量的仪表 ( )A电功率 B电能 C电阻 D电压2小时仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220 V 40 w”的字样，若它们都在额定电
9、压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是 ( )A电视机 B电风扇 C白炽灯 D节能灯3有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36 V 60 W”，乙灯上标有“220 V 60 W”，当它们分别在其额定电压下工作发光时，其亮度是 ( )A乙灯比甲灯更亮 B甲灯比乙灯更亮C两盏灯一样亮 D无法判定哪盏灯更亮4小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.5 kWh，这个用电器可能是 ( )A空调器 B电冰箱 C电视机 D收音机5把标有“6 V 6 W”的Ll灯和标有“6 V 3 W”的L2灯串联，接在6 V的电源上，则 ( )A久两灯一样亮 BL，比
10、k亮C L1比L2暗D两灯都能正常发光6家用电能表的盘面上，标有3 000 rkWh的字样，当接入一个用电器正常工作时，l min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是 ( )A5 W B500 W C300 W D3 kW7小灯泡额定电压为6 V，额定功率估计在7 W12 W之间，小佳按如图甲所示的电路测定灯的功率，所用电流表有06 A、3 A两挡，电压表有3 V、15 V两挡，将它们连人电路时小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则 ( ) 甲 乙 丙A小灯泡额定功率为75 WB在5 V时小灯泡的功率为75 WC在1V电压下小灯泡功率75 WD在5
11、V时小灯泡功率为15 W8有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“200 V”字样，而看不清它们额定功率的大小。甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1电阻小，接入电路产生的热量少，所以额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认定L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认定L1的额定功率大，你认为哪位同学的探究是正确的? ( )A甲同学 B乙同学 C丙同学 D都不正确9下列几种电器铭牌的标示上都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是 ( )A滑动变阻器上标有“10 2 A”B家用
12、电熨斗上标有“220 V 2 A”C电能表上标有“220 V 2 A”D某汽车用蓄电池上标有“2 A 10 h”10.如图所示电路中，电源电压为30 V，定值电阻为30，滑动变阻器标有“60 1.5 A”字样，在该电路正常使用的情况下，则 ( )A电路消耗的最大功率为75 WB电流表的最大示数为1.5 AC滑动变阻器消耗的最小功率为45 wD电路总电阻的变化范围为020二、非选择题(本题有10小题，共60分)11(6分)某导体两端加2V电压时，通过的电流为0.5 A，则这段导体的电阻为 。要使通过该导体的电流变为1 A，应在该导体两端加 V电压。当该导体两端的电压为3 V时，该导体所消耗的电功
13、率为 W。12(8分)甲、乙两个灯泡分别标有“220V 40W”、“220V 60 W”字样，并联在220 V电源上，通过灯丝电流强度大的是灯泡，灯丝电阻较大的是 灯泡。如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 ，使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是 。13(4分)电炉丝和铜导线串联接在电路中，通电后，电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热，这是因为电炉丝和铜导线中的 相等，但是电炉丝比铜导线的 大，消耗的电功率多的缘故。14(4分)如图所示是某研究性学习小组利用“220V 60W”的灯泡L1和“220V 15W”的灯泡L2所设计的四个电路图。当把它们分别接入同一家庭电路中时，其中有一个电路消耗的
14、功率最大，它消耗的最大功率为 W，消耗功率最小的电路图是 。甲 乙 丙 丁15(6分)小吴同学自制了个简易的“电热驱蚊器”，它是利用了电流的 工作的，发热元件是个阻值为1.0104的 电阻。当发热元件两端的电压为220 V时，流过该元件的电流为 mA；通电100 s产生的热量为 J。16(10分)小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图是小强没有连接完的实物电路。(1)请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；(2)小强连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 (写出一种即可)；(3)小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”)；甲 乙(4)小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U-I图象。根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，当加在
