课题 电能与电功率 学生姓名 年级 日期
【知识点一】：电能
电能是人们生活中最重要的能源之一，现代生活一时一刻都离不开电能。然而电能不是直接从自然界获得的，人们使用的电能是通过发电厂或电池提供的。
1.发电厂和各种电池把其他形式的能转化成电能
火力发电：内能转化成电能；
水力发电：水的机械能转化成电能；
风力发电：风能转化成电能；
核电站：核能转化成电能
……
各种电池一般都是把化学能转化成电能。
2.各种用电器工作时能量的转化：
人们使用电能时，也要把电能先转化成其他形式的能，各种用电器就是把电能转化成其他形式的能的装置。
用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能 日光灯 电能转化为光能[ 电炉 电能转化为内能 蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能转化为机械能 用电器工作的过程，实际上就是电流经过用电器时把电能转化为其他形式能的过程。
电能用电能表来测量”即千瓦时。
1度=1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J
（1）.电能表用前后两次的读数之差来表示某段时间内用电的度数。测量较小电功时，用表盘转数读数。
.电能计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）
解读：电能表铭牌上一些参数的含义：
220V”表示这个电能表在220V的电路中使用；
5（10）A表示标定电流是10A，额定最大电流是20A，电流表工作时的电流不能超过额定最大电流；
2500R/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转。
典型例题小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（）
A．此电能表应该接在220V的电路中使用B．电能表的额定功率是220W
C．小明家已经消耗的电能为107JD．此电能表转盘每小时转过3000转
针对练习如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（）
A．这块电能表正常工作的电压是220VB．kW?h”是电功率的单位
C．只利用电能表就能测出用电器的电功率D．图中电能表指示的读数为63280J
针对练习．电能表上标有“3000r/KW·h”的字样，如果在该表所在的电路中只有一个用电器工作，6min电能表的转盘转过30r，那么，该用电器消耗电能为J，通过它的电流为AW。
针对练习3如图四个用电器中，主要将电能转化为机械能的是()
：电功率
定义：电功率等于电功和时间之比。意义：表示消耗电能的快慢。
符号：P单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W
电功率的定义式：（适用于所有电路）W=Pt
第一种单位：
P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。第二种单位：
P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。
电功率计算公式：=UI（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=
解读：串联电路中电流处处相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并联电路各支路两端电压相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=
1.R1＞R2两条电阻线串联，接入同一电路，R1、R2消耗的功率分别为P1、P2，则()
A．I1=I2P1=P2B．I1=I2P1＞P2
C．U1=U2P1＞P2D．U1＞U2P1=P2
.如图所示，电源电压U不变，L1和L2两灯完全相同则S闭合前后L1灯消耗的电功率之比为（）
A．1/4B.4/1C.2/1D.1/2
3.如图所示，R1=2Ω,R2=4Ω,开关S闭合后，电流表的示数为3A.求：
（1）电压表的示数；（2）R1、R2消耗的电功率各是多少？
3】额定功率和实际功率：
电灯泡上的PZ220，25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
额定电压是用电器正常工作时的电压，也就是用电器上标着的电压值。
额定功率是用电器在额定电压下的功率，也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流P额=U额I额。
额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
实际功率是用电器实际消耗的功率，灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
实际功率和额定功率的关系：
①U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作；
②U实
③U实>U额，则P实>P额，可能损坏用电器。
解读：①对某个用电器而言，其额定电压、额定功率的值只有一个，实际功率随电压变化而变化,实际电压、实际电功率的值有无数个。
②若用电器电阻R不变，根据，如果U减小为原来的，则P变为原来的。
③灯L1220V100W”，灯L2220V25W”，由可知，L1灯丝电阻小，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀：（功率）大粗短，小细长（U额相同）。两灯串联时，由，可知灯L2亮，两灯并联时，由可知灯L1亮。
项目 串联电路 并联电路 P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大 灯泡发光亮度
实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮
通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮
电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮 串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变
不同灯泡的亮暗程度只反映下列物理量中的（）
A．灯泡两端的电压B．灯泡的电阻
C．通过灯泡的电流D．灯泡工作时的实际功率
．甲灯标有“36V60W”，乙灯标有“100V60W”，它们如在各自的额定电压下工作，则发光的情况是
A．甲灯亮B．乙灯亮C．一样亮D．不知道
．把“220V100W”的灯L1和“220V40W”的灯L2并联在220V的电路中，哪盏灯亮？为什么？
．把“220V100W”的灯L1和“220V40W”的灯L2串联在220V的电路中，哪盏灯亮？为什么？
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︰1
甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）
灯泡正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少
C．甲灯的实际功率一定是40WD．将乙灯接在110V电路中，它的额定功率仍为60W
标有12V，3W的甲灯和6V，3W的乙灯，串联在15V的电源上，那么能正常发光的是（）
A．甲灯B．乙灯C．两灯都能正常发光D．两灯都不正常发光
将两盏“220V40W”的电灯串联后接在电路中，两盏电灯的实际功率之和是()
A．20WB、40WC、60WD、80W
将额定功率相同的L1、L2两灯串联接在电路中，闭合开关后，灯L1正常发光而L2却几乎不亮，对于这一现象，下列分析正确的是()．
A.L1中的实际电流比L2中的实际电流大B.L1的额定电流比L2的额定电流大
C.L2的电阻比L1小，L2的实际电压小于它的额定电压
D.L1的电阻比L2大，L1的实际电压大于它的额定电压
有两个电阻，R1=2Ω，R2=8Ω，当把它们串联起来接在某电源的两极上时，电路的电流为0.4A。若把这两个电阻并联起来接在同样的电源上，求此时电路的总电流和R2的电功率。“6V3W”字样的灯泡与一只18(的电阻串联后，接到9V的电源上，灯泡的实际功率是多少？4】焦耳定律
1.电流的三种效应分别是热效应、磁效应、化学效应。
2.焦耳定律的内容：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。
计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)。
利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
解读：Q=UIt，Q=t，Q=Pt；
在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；
串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即=
并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即=
【典例综合训练】
1.如图所示，标有8V，4W的小灯泡L。闭合开关，小灯泡且好正常发光，电流表的示数为1.5A。
（1）由小灯恰好正常发光，说明电源电压为_________V；
（2）R0的阻值多大？
（3）小灯正常发光1分钟消耗电能多大？
如图所示，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R1为24Ω，小灯泡上标有6V3W”字样．灯丝电阻不随温度改变．
（1）求灯泡的额定电流．
（2）求当S、S1、S2都闭合时，R1的电功率．
（3）当只闭合S，断开S1，S2，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．
某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热；当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，求：
额定电压 220V 额定功率 4400W 水壶装水质量 10kg 频率 50Hz
（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？
（2）若电水壶产生的热量的80%被水吸收，现将一满壶12℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？（水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）
（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是2A，此时电阻R0的电功率是多少？
某电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制，如图为其电路原理图。通电开关S0闭合时，饮水机处于_______状态，开关S0断开时，饮水机处于_______状态。已知饮水机的保温功率为40W，加热功率为920W，则R1与R2之比是_______。
U
L1
L2
S
1
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