电功和电功率.docx
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电功和电功率
电功、电功率
一、电功：
1、定义：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
2、电流做功与哪些因素有关
（1）采用了控制变量法
研究电功与电流关系时，控制电压相等，两电阻进行并联。
研究电功与电压关系时，控制电流相等，两电阻进行串联。
（2）电流做功跟电流大小、电压高低、通电时间成正比。
3、规定：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
（3）电功计算公式：
W=UIt=UQ=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
①串联电路中常用公式：
W=I2Rt
②并联电路中常用公式：
③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功
常用公式W=W1+W2+…Wn
（4）电功的单位：
J、kw·h1KW·h=3.6×106J.
3、电能表：
是测量电功的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：
电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
电能表上的单位是kw·h
注意电能表的读数。
练习
1、历史上最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是
A.安培B.伏特C.奥斯特D.焦耳
2、在如图所示的电器中，属于利用电流热效应工作的是
3、标有“220V4W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间，产生热量最多是
A．电风扇B．电视机C．电烙铁D．节能灯
4、将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（）
A．三个用电器产生的热量一样多B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多D．电烙铁产生的热量最多
5、如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中A、B烧瓶中装的是水，C烧瓶中装的是煤油，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、Rc且RA=Rc>RB。
当合上开关S通电一定时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），A、B、C瓶中温度计示数分别为TA、TB、TC。
对三支温度计示数的判断，下列说法正确的是（均不计热损失，比热容C水>C煤油）：
（）
A．TA＝TB＜TCB．TA＝TC＞TBC．TC＞TA＞TBD．TA＞TB＞TC
6、下列关于如图所示实验的说法中错误的是：
A.该实验研究的是电流的热效应
B.实验中采用了控制变量法
C.观察实验现象可知：
在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
7、导体两端的电压为6V，通过导体的电流为1A，通电时间为10s，电流做功J。
8、4月初小芳家中的电能表的示数为
，5月初电能表如图所示，本月她家共使用了 度电．她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是 J．从表盘上你还能获得的信息有__________（写出一条即可）。
9、某导体的电阻是5Ω，通过它的电流为0.2A，10s内通过该导体产生的热量是 J，电热器中的电饭锅是利用电流的 效应制成的加热设备．
10、如图所示电路，电源电压不变，电灯L标有“6V1.2W“字样。
当开关S1、S2均闭合时，电灯L恰能正常发光，电流表示数为0.5A。
则：
⑴电动机两端电压为_______V，通过电动机的电流为_______A。
⑵通电1min电路消耗电能_______J。
11、图15是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻，铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计．通电一定时间后，可以看到瓶中（填A或B）煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越，电流通过导体时产生的热量越多．
12、某型号的泡壶正常工作时的额定电流A；泡茶壶有80%的电能被水吸收，壶中装满温度为20℃的水，在标准大气压下将水烧开需要电能J，共需要s。
13、已知R1：
R2=3：
4，当电R1、R2串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：
U2=；当电阻R1、R2并联在电路中时，在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比R1、R2=
14、如图所示，甲、乙两只烧瓶中装有质量相同，初温相同的煤油。
闭合开关S后，观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快。
由此可判断电阻丝R1的阻值______电阻丝R2的阻值（填“大于”或“小于”）。
15、白炽灯是根据电流的效应工作的。
灯丝做成螺旋状是为了（选填“增大”或“减少”）散热，以便更好地发光。
16、某养鸡场新购进一台电热孵卵器，其电阻为110Ω不变，在额定电压下工作时通过孵卵器的电压是2A，则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J．
17、在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：
设想一：
将煤油换成水来做实验，
设想二：
通过加热空气来做实验。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们他们判断的依据是：
____________________________________。
（2）为了验证设想二，他们设计了下面的实验：
1在的锥形瓶中装入____________的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示____________的大小。
然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明_________________。
2在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为________________________，使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示，接下来的操作是________________________。
同学们用两根电阻丝（R甲>R乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出善于电热的结论是新课标第一网____________________________________________。
18、用如图15所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
⑴实验中通过观察来比较电流产生
的热量的多少。
⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入、
的同种液体。
⑶为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能。
⑷实验结论是。
⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与
的关系。
二、电功率：
一、电功率
1、电功率是表示电流做功快慢的的物理量。
2、电功率是电流在单位时间内所做的功。
3、电功率的计算公式
（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
①串联电路中常用公式：
P=I2R
②并联电路中常用公式：
③无论用电器串联或并联。
计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
4、单位：
国际单位瓦特（W）常用单位：
千瓦（kw）.
5、额定功率和实际功率：
⑴额定电压：
用电器正常工作时的电压。
额定功率：
用电器在额定电压下的功率。
某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：
普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知：
该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流
=0.11A灯丝阻值
＝２９３６Ω。
⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）
当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器
当U实>U额P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）
P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）
2、灯泡的亮度问题：
灯泡的亮度由实际的功率决定；电灯串联时，电阻大的灯泡实际功率大，亮些；
电灯并联时，电阻小的灯泡实际功率大，亮些。
灯L1“220V100W”，灯L2“220V25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
判断灯丝电阻口诀：
“大（功率）粗短，小细长”（U额相同）
两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大”（U额相同）
3、用电器串联时，只能满足电流小的一个；
用电器并联时，只能满足电压小的一个；
4、“1度”的规定：
1kw的用电器工作１h消耗的电能。
可使用两套单位：
W、J、s、
kw、kwh、h
练习
1、LED灯具有节能、环保特点．“220V8.5W”LED灯泡和“220V60W”白炽灯泡正常发光的亮度相当．与白炽灯泡相比，LED灯泡可以节能约为
A．14.2%B．85.8%
C．16.5%D．83.5%6．
2、如图所示是两定阻电阻A和B的电流与电压关系图象，如果将两电阻A和B串联后接在3V电源两端．下列结论正确的是（ ）
A．
通过B的电流是通过A的电流的二分之一
B．
B两端电压和A两端电压相等
C．
B的电阻是A的电阻的两倍
D．
B的电功率是A的电功率的四倍
3、如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω，闭合开关后的现象是（ ）
A．
通过两灯泡的电流I1：
I2=3：
5
B．
灯泡两端的电压U1：
U2=3：
5
C．
灯泡的电功率P1：
P2=5：
3
D．
灯泡L1比L2暗
4、标有“12V12W”、“12V6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ）
A．
通过灯L1和L2的电流之比为2：
1
B．
灯L1和L2的电阻之比为2：
1
C．
灯L2比灯L1亮
D．
灯L1和L2的实际功率之比为2：
1
5、标有“12V12W”、“12V6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（）
A．通过灯L1和L2的电流之比为2:
1B．灯L1和L2的电阻之比为2:
1
C．灯L2比灯L1亮D．灯L1和L2的实际功率之比为2:
13．
6、如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为（ ）
A．4：
1B．1：
4C．5：
1D．1：
5
7、如图所示，已知电阻R1=10Ω、R2=5Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．
通过R1与R2的电流之比为2：
1
B．
R1与R2的总电阻为15Ω
C．
R1与R2两端的电压之比为1：
1
D．
R1与R2消耗的电功率之比为1：
1
8、如图10所示电路，电源电压保持不变。
只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A。
那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是
A．2：
3B．3：
2C．5：
2D．1：
2
9、甲、乙两川电器电功率之比为1:
2,通电时间之比为3:
4，则消耗电能之比为:
A.1:
2B.3:
8C.3:
4D.2:
3
10、如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。
当S1、S2都断开时，电流表示数为1A，则：
A.电源电压为30V
B.当S1、S2都闭合时，电流表示数为2A
C.当闭合S1、断开S2时，R1的功率为10W
D.当S1、S2都闭合时，整个电路消耗的功率最大
11、标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示．若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（ ）
A．
3W
B．
3.3W
C．
3.6W
D．
5W
12、有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示．把它们串联在电路中，如图（乙）所示．闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和电路消耗的总功率分别是（）
A.4.5V1.8WB.2.5V1.0W
C.4.5V1.0WD.2.0V0.8W
13、如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。
闭合开关S，当滑片从中点向右移时
A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变小
C．电压表的示数变大D．R2的电功率变大
14．小明“测量小灯泡的电功率”，根据如图所示的电路连好电路后，闭合开关S，发现灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数但为超出量程，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A．
小灯泡发生短路
B．
小灯泡发生了断路
C．
滑动变阻器发生了短路
D．
滑动变阻器的滑片接触不良
15、小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变。
当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。
下列说法不正确的是26．D
A．电阻R0的阻值为2Ω
B．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10Ω
C．小灯泡L的额定功率为0.625W
D．开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω
16、在如图的电路中，灯泡L上标有“6V4W”的字样，当S、S1均闭合时，灯泡正常发光，电压表示数为12V；若再断开S1，灯泡的实际功率变为原来的，则下列选项正确的是（ ）
A．
电路中电源电压为24V
B．
电阻R1的阻值为27Ω
C．
断开S1后，电压表的示数变大
D．
断开S1前后，电流表的示数之比为4：
1
17、如图所示的电路中.电饭电压保持不变，闭合开关S后
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C，电路中的总电阻变大
D.电路消耗的总功率变小
18、在图4甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图4乙所示。
下列说法正确的是
A电阻R1的阻值为20Ω
B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6v
C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A
19、如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。
闭合开关S，当滑片户从中点向右移时
A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变小
C．电压表的示数变大D．R2的电功率变大
20、如图5所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向b端
移动的过程中，下列说法正确的是（）
A．电流表的示数变大B.电压表的示数变大
C．小灯泡的亮度不变D.电路中的总功率变大
21、如图所示，滑动变阻器和灯泡L分别标有“20Ω1.0A”和“2.5V0.3A”的字样。
只闭合开关S1，调节变阻器滑片到中点位置时，电流表A1、A2示数均为0.3A；若保持变阻器滑片位置不动，再闭合开关S2，电流表A1示数变为0.4A。
不考虑温度对灯丝电阻的影响，则
A．电流表A2示数仍为0.3A，灯泡L正常发光
B．要使小灯泡正常发光，变阻器滑片应向右调节
C．闭合开关S2前后，变阻器的电功率变化了0.1W
D．电流表A2示数减小为0.18A
22、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中
A.电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
B.电流表A示数变小，电压表V1示数不变
C.电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D.电压表V1示数不变，灯泡L亮度变暗
23、如下图所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
24、如图10所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1
的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表
的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是
A.3W～3.9WB.3W～5.07W
C.3.9W～10WD.10W～16.9W
25、如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻的规格为“10
0.5A”，滑动变阻器的规格为“20
1A”。
闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是
A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
B．电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2
~20
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~3W
26、图4是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。
在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是
A．通过显示器的电流减小B．两端的电压增大
C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小
27、小明按图示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：
电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为lOΩ，变阻器甲的规格“10Ω1A”、乙的规格“50Ω0.5A”，电流表量程有“0～0.6A”、“0～3A”，电压表量程有“0～3V”、“0～15V”，下列说法不正确的是（）
A．当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率
B．为减小误差，电压表量程选“0～3V”，电流表量程选“0～0.6A”
C．变阻器应选择甲“1OΩ1A”
D．由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
28、小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图11所示。
电源电压恒为4.5V,电压表量程“0～3V”,滑动变阻器规格“50Ω1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。
在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是
A.灯泡两端的最大电压是1.5V
B.该电路中电流的最大功率是1.25W
C.电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
29、近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保。
其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月（按30天计算）节省的电能__________kW·h，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作_____h。
30、2012年10月1日起，我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯，并将在2018年淘汰白炽灯。
节能灯比同光效的白炽灯节能60%~80%，且使用寿命长。
一只标有“220V60W”的白炽灯，正常发光时通过灯丝的电流大约为______A，1kW·h的电能，可供它正常发光______h；可供光效相同的“220V15W”的节能灯正常发光______h。
31、如图，A灯标有“4V，4W”字样，B灯标有“4V，2W”字样．闭合开关，从右向左缓慢滑动变阻器滑片，直到其中一盏灯恰好正常发光，此时电压表的示数是
V，A灯和B灯的总功率是 W．
32、如图所示电路，电源电压为6V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=5Ω，闭合开关S1，当闭合开关S2、S3，通过R2的电流是 A，当断开S2、闭合S3，R1两端的电压使 V，当断开S2、S3，电路消耗的功率是 W．
33、如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”（灯泡电阻不变），开关S闭合．当S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 A；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数有变化了1.5A．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的最小功率为 W．
34、某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为V，此时L1的实际功率L2的实际功率（选填“大于”或“等于”或“小于”）．
35、铭牌上标有“220V11W”的节能灯，正常工作时的电流为A，若它每天正常工作2h，那么一个月消耗的电能是kW·h（一个月按30天计算）。
36、小明手中有一只白炽灯泡，上面标有“220V100W”字样，说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为Ω，正常发光时实际功率为________W；当通过它的电流大小为0.2A时，它消耗的实际电功率大小
为W。
37、今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。
小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为________W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能_______kW¡·h。
38、如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V3.6W”，滑动变阻器的最大阻值R’＝20Ω。
当开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化范围是，灯Ｌ的实际电功率变化范围是。
（假定灯丝电阻不受温度影响）.
39、如图，小灯泡L1和L2均标有“1.5V，0.3A”字样，AB两端的电压U=1.5V。
开关S断开时，通过L2的电流为A。
闭合开关S，两只小灯泡消耗的总功率为W。
40、在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中，小明采用如图11所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了。
这时，两灯的连接方式是____。
若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.2V0.22A”，则每个灯泡的电阻是____Ω，每个灯泡的实际功率是____W。
41、某次雷电的电流是2×104A，电压约为1×108V，放电时间约为0.001s，这次雷电释放的能量是___________J，电功率约______________W.
42、图11甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图11乙所示接人电路中，只闭合开关s，小灯泡的实际功率为1w；再闭合开关s1，电流
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