电功、电功率、焦耳定律答案
电功、电功率和焦耳定律
再 见
知道适用范围
经典考题
练习五:
某电热水壶可装2千克水,接入220V的电源上,11.2 分钟正好能将20℃水在标准气压下烧开,若电热水壶 放出的热量完全被水吸收,则该电热水壶的电功率为 多大?电热丝的电阻阻值为多少?
如果电能转化为水的热能的效率为80%,该电 热水壶的电功率又为多大?电热丝的电阻阻值又为 多少?
(任何情况下求产生热量都可以用)
U2 t =Pt 2、纯电阻电路:Q = W= I2Rt =UIt = R
电能全部转化为内能 电热器(电饭锅、电热毯、电炉等,白炽灯也可以算)
经典考题
练习一: 如图:一个R1=3的电灯和一个R2=6 的电阻串 联在U=9v的电路上,求: 10秒电流经过电灯时所做的电功。
(2)求预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦? (3)求预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分 之几?
小结:
1、对某一个用电器来说,在一定的电压(U)下,都有对应 的 I、R、P,、当电路改变时,用电器的电压和电流一般都会发生变化,电阻 虽然会受温度的影响但一般情况下都当作不变的。
Q=I R t=(10A) 2 60s
2
2
=12000J W机=W电-Q= 228000J-12000J
=216000J
答:------
小结:
非纯电阻电路:电能主要不是转化为内能的电器
如: 电动机
中考物理专题复习资料——电学(二)
⎪⎩⎪⎨⎧==⋅=R U P R I P I U P 22,中考专题复习——电学(二)一、电学计算要点透析:(一)电功(W )1.概念:电流通过导体时可以做功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
2.公式:电功的基本公式是:tI U W ⋅⋅=根据欧姆定律,对于纯电阻电路可推导出⎪⎩⎪⎨⎧==Rt I W t RU W 22由电功率的定义又推导出:t P W ⋅=3.单位:焦耳:J千瓦时(度):Js W h kW 6106.33600100011⨯=⨯==⋅度4.电能表:(俗称电度表)——电能表是测量电功(电能)的仪表,它表盘上的单位是度。
⑴电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示: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。
⑵读数:A、①电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
②最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
如:电能表月初读数月底读数是这个月用电度,合JB、某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。
(二)电功率(P )1.概念:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
它是反映电流做功快慢的物理量。
2.公式:由电功率的定义得tW P =(对于纯电阻电路可推导出)3.单位:瓦特:W 千瓦:W kW 10001=4.额定电压和额定功率:⑴额定电压:用电器正常工作时的电压。
3246832654额定功率:用电器在额定电压下的功率。
P 额=U 额I 额=U 2额/R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U 2,有时会损坏用电器)(三)实验——测定小灯泡的功率(1)伏安法测灯泡的功率:①原理:P=UI ②电路图:③选择和连接实物时须注意:(2)测量家用电器的电功率:器材:电能表秒表原理:P=W/t(四)焦耳定律1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
电功、电功率、焦耳定律
答案:考题组
1
2
模拟题组
3
4
3.在如图 8 所示的电路中,输入电压 U 恒 解析 为 8 V,灯泡 L 标有“3 V,6 W”字样,电 动机线圈的电阻 RM=1 Ω.若灯泡恰能 正常发光,下列说法正确的是( AB A.电动机的输入电压是 5 V B.流过电动机的电流是 2 A )
【解析】选B。每个家庭节省的功率为ΔP=0.1 kW,全国约有 n=4×108个家庭,每个家庭平均每天用电5小时,则全国一年
节省的电能为ΔW=ΔP·nt=0.1 kW×4×108×365×5 h=7.3×
1010 kW·h,选项B正确,其他选项错误。
2.(2012·上海高考)当电阻两端加上某一稳定 电压时,通过该电阻的电荷量为 0.3 C ,消耗的 电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量
[思维点拨] 转换 彩车→“非纯电阻电路”模型 对象 把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电 思路 路进行处理, 抓住了问题的实质, 忽略了次要因素, 立现 看似复杂的问题变得非常容易
通过该电阻时,由q=It可知,I′=2I,又U=IR,则有
U′=2U=2×
3 V=6 V,所以Q′=I′2Rt=4Q=4×0.9 J=3.6 J,
故选项D正确。
所以由能量守恒可得电动机的输出功率 P出=P电-P热=2 W-0.5 W=1.5 W。 此时若电动机突然被卡住,则电动机又为纯电阻,其热功率
[思维流程] 第一步:抓信息关键点 ①一只电饭煲和一台洗衣机并联;②均正常工作 第二步:建立物理模型 纯电阻电路和非纯电阻电路 第三步:找解题突破口 U 要求纯电阻电路的电阻、消耗的电功率(热功率)可用公式 R= ,P 电= I 2 U P 热=UI=I2R;而非纯电阻电路的电功率为 P=IU≠ R ≠I2R 第四步:形成解题思路 ①电饭煲的电阻为 R=U/I=44 Ω,洗衣机主要元件是电动机,不能利 用欧姆定律 ②电饭煲的电功率为 P=UI=1 100 W,洗衣机电动机消耗的电功率为 P=UI=110 W ③1 min 内电饭煲消耗的电能为 Pt,洗衣机电动机消耗的电能为 Pt ④不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率
2020-2021学年浙教版科学中考第一轮复习--物理模块(十五):电功、电功率【word,含答案】
一、电能1.电能:电具有能的能量。
2.电功:电能转化为其他形式能量的过程就是电流通过用电做功的过程,电流所做的功称之为电功。
电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。
3.电能、电功的单位与机械能的单位一样,也是焦耳。
电能的单位还有千瓦时(kW•h),俗称“度”。
JhkW6106.31⨯=•4.电功的计算:普适公式:UItPtW==只用于纯电阻电路的公式:RtItRUW22==。
二、电功率1.电功率:电流在单位时间内做的功,叫做电功率,描述电流做功快慢。
普适公式:UItWP==只用于纯电阻电路的公式:RIRUP22==。
电功、电功率2021浙教版科学中考第一轮复习--物理模块(十五)2.常见用额定功率:3.用电器的工作状态: 电压关系 电器工作状态功率关系 额实U U < 非常正常工作(电器一般不会烧坏) 额实P P <额实U U = 正常工作 额实P P =额实U U > (电器可能烧坏) 额实P P >三、电热器(一)焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的大小成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
Rt I Q 2=(二)电热器多档问题(1)串联电路的多档问题①短路式:两个电阻串联,把开关与其中一个电阻并联,如下图所示。
当闭合开关时,有一个电阻短路,只有一个电阻工作,此时为高温档;当断开开关时,两电阻串联,电阻大一些,电热器的功率小一些,此时为低温档。
短路式单刀双掷式②单刀双掷式:主要工作电阻放在干路上,一条支路用导线,一条支路连接附加电阻。
当开关掷向附加电阻的支路时,两电阻串联,为低温档;当开关掷向导线支路时,只有主要工作电阻工作,此时为高温档。
③公式计算:闭合S时,R短路,为高温档:P 高=U2/R0闭合S断开时,R、R0串联,为低温档:(1)R0是发热电阻R是分压电阻时, P低=[U/(R+R0)]2R0(2)R、R0都是发热电阻时,P低=U2/(R1+R2)(2)并联电路的多档问题公式计算:只闭合S1时,低温档:P低=U2/R1只闭合S2时,中温档:P中=U2/R2闭合S1、S2时,高温档:P高=U2/R1+U2/R例1. (2020杭州)小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。
电功电功率和焦耳定律复习
课时训练
5.已知电阻R1=30Ω,R2=50Ω,若将R1、R2串联在电路中,则 在相同时间内,电流经过R1、R2所做的功W1∶W2= _____; 3∶5 若将R1、R2并联接入电路中,经过一段时间后,电流分别通 5∶3 过 R1、R2所做的功W′1∶W′2=_____ .
6.一个5Ω的电阻通过它的电流为2A,在10s内放出的热量为 200 ____J,如 果通过它的电流减少为原来的1/2,在相同时间内 1/4 所消耗的电能是原来的___.(设电阻值不变)
若这台电热水器在额定电压下工作35分钟,它消耗的电能为 0.875 ______千瓦时 ,若不计热量损失,则电热水器内装满水的温度 25 将升高___ ℃ [c水=4 .2×103焦/(千克· ℃),1升=10-3米3]
课前热身
2000 1.电流通过电动机做2000焦的功,即有____焦的___能转化 电 2000 机械 为_____焦的____能和内能.
课时训练
10.如图9-1-5所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、 1 B、C三个点,已知AC= 2ACB,A、B两点等分圆环 的周长.把A、B 两点接在电路中,导线中的电流为6A, 电流通过圆环1s做功108J.试问: 图9-1-5 (1)圆环A、B接入电路时的总电阻是多少? (2)整个圆环的电阻是多少? (3)如果保持电源电压不变,换将A、C两点接入电路, 电流通过圆环1s做功是多少? 【答案】(1)3Ω(2)12Ω(3)144J
典型例题解析
【例1】下列判断中正确的是( C ) A.根据P=I2R可知,电阻越大,电功率也越大 B.根据P=U2/R可知,电阻越大,电功率反而越小 C.根据P=UI可知,同一导体两端的电压越小,电功率也越小 D.根据P=W/t可知,电流做功越多,电功率也越大 【例2】在如图9-2-3所示的电路中,灯L上标有“6V,6W”字 样,当S闭合 时,A的示数为0.5安,则灯L消耗的功率为___ 1.5 瓦.
6 焦耳定律 电路中的能量转化
R=r时,P出最大 R>r时,R增大,P出减小
4.电源的效率
P IR R 1 出 U 外 h= = = = = r P E I ( R + r ) ( R + r ) 总 1+ R
可见,随外电阻R越大,电源的效率越高。 思考:电源P出越大,电源的效率一定越高吗??? 错 注意:当R=r时,输出功率最大,效率却只有50%。
22
4.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路
时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,
若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,
工作电流是1A.求:
(1)电动机正常工作时的输出功率.
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电
动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中
转子不转动时为纯电阻用电器)
分析:在非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI,热
功率只能用P热=I2R所以正确的是 C,又因为P出=P- P热
所以选D。
9
四、闭合电路中的能量转化 对闭合电路,根据闭合电路欧姆定律知,
R
E=U+Ir
,等式两边同乘以I,得IE=IU+I2r
E
r
K
电源把其他形式的能转变为电能的总功率IE等于 电源输出功率IU与电源内电路的热功率I2r之和. 可见,闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律 在闭合电路中的具体的体现.
例4、如图,E =6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的变化范围是 0-10Ω。求: ①电源的最大输出功率; R2 R1 ②R1上消耗的最大功率; E r ③R2上消耗的最大功率。 答案:① 2.25W;② 2W;③ 1.5W。
拓展:用U-I图像表示功率 a为电源的U-I图象 b为外电阻R的U-I图象
2023届新高考物理重点突破:第22讲 恒定电流
第22讲恒定电流知识图谱部分电路欧姆定律知识精讲一.电流、电压、欧姆定律1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流;(2)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;(3)电流强度:定义式:qIt=,微观式:I nqvS=,决定式:UIR=;(4)形成电流的条件:自由移动的电荷和电压。
2.电压:就是电势差,是形成电流的必要条件。
3.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
(2)公式:UIR =。
4.导线的伏安特性曲线:I-U图线(1)I-U图线:用横轴表示电压U,纵轴表示电流I。
(2)线性元件:伏安特性曲线为通过坐标原点的直线的电学元件;(3)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,其电流与电压不成正比;(4)电阻大小的判断:I-U图线的斜率IkU=,斜率越大,电阻越小,伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值可认为是这一状态下的电阻。
二.电功、电热、电功率、焦耳定律三点剖析课程目标:1.理解电流的三个公式的意义和应用,能够推导电流的微观表达式 2.知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性原件3.了解电功和电热的关系,知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系恒定电流例题1、 在10s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C ,向左迁移的负离子所带电量为3C ,那么电解槽中电流强度大小为( ) A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.5A例题2、 有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ;设每单位长度的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此电子的定向移动速率为v ,在t 时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )A.nvtB.nvtsC.It neD.It es例题3、[多选题] 关于电流,下列说法中正确的是( )A.由QI t=可知,通过导线截面的电量越多,电流越大B.由I =nqsv 可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大C.由UI R=可知,同一导体中的电流与导体两端的电压成正比D.因为电流有方向,所以电流是矢量随练1、 某电解池内若在2s 内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是( ) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A随练2、 如图所示,一根横截面积为S 的长直导体棒,每米含有的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为q ,当自由电荷以速度v 定向运动时,导体棒中的电流大小( )A.nqvB.q vC.nqvSD.qv S对伏安特性曲线的理解电路 纯电阻电路非纯电阻电路电功与电热 ;;;;电功率与热 功率;;;;实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯电熨斗、及转子被卡住的电动机电动机、电解槽、日光灯等例题1、两只电阻的伏安特性曲线如右图所示,则下列说法中正确的是()A.两电阻的阻值为R1大于R2B.两电阻串联在电路中时,R1两端电压大于R2两端电压C.两电阻串联在电路中时,R1消耗的功率小于R2消耗的功率D.两电阻并联在电路中时,R1的电流小于R2的电流例题2、如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()A.R1︰R2=1︰3B.R1︰R2=2︰3C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流之比I1︰I2=1︰3D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流之比I1︰I2=1︰3随练1、[多选题]如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线交点。
知识讲解 电功和电热、焦耳定律、电阻定律
电功和电热、焦耳定律、电阻定律【学习目标】1.理解电功、电功率以及焦耳热的计算公式,能够熟练地运用其进行计算;明确不同的电路中能的转化情况,能够区分电功和焦耳热的不同、电功率和热功率的不同。
2.在非纯电阻电路中能的转化,电功和电热的区别以及一些功率的意义(如电源的总功率,发热功率,额定功率,实际功率等)。
3.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。
【要点梳理】要点一、电功1.电功的计算及单位(1)定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 、通电时间t 三者的乘积。
(2)公式:W qU UIt ==.(3)单位:在国际单位制中功的单位是焦耳,符号为J ,常用的单位还有:千瓦时(kW h ⋅),也称“度”,61kW h 3.610J ⋅=⨯.2.电功计算公式所适用的电路(1)电功W UIt =适用于任何电路。
(2)在纯电阻电路中,由于U I R=,所以22U W UIt I Rt t R ===.3.电功实质及意义如图一段电路两端的电压为U ,通过的电流为I ,在时间t 内通过这段电路任一横截面的电荷量q It =,则电场力做功W qU =即:W UIt =.(1)实质:电流通过一段电路所做的功,实质是电场力在这段电路中所做的功。
(2)意义:电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,表明就有多少电能转化为其它形式的能,即电功是电能转化为其它形式的能的量度。
要点二、电功率1.电功率定义、公式及单位(1)定义:单位时间内电流所做的功,等于这段电路两端的电压U 与通过这段导体的电流I 的乘积。
(2)公式:W P UI t==.(3)单位是瓦特,符号为W (国际单位制),常用的还有千瓦(kW ),1kW=1000W .2.电功率计算公式所适用的电路(1)电功率P UI =适用于任何电路。
(2)在纯电阻电路中,22U P I R R ==.3.电功率的意义(1)意义:电功率表示电流做功的快慢。
电工电功率焦耳定律
1.如图 15所示,电源的电动势 E=7.5V ,内阻 r=
1.0 Ω,定值电阻 R2=12 Ω,电动机 M的线圈的电阻 R=0.50 Ω.闭合开关 S,电动机转动稳定后,电压
表的示数 U1=4 V,电阻 R2消耗的电功率 P2= 3.0 W.求电动机转动稳定后:
(1)电路的路端电压 .
(2)通过电动机的电流.
答:此解法不当
整个回路的电流是: I ? U ? 3 ? 2A
R 1.5
电动机
电源释放的电功率:
P总 功 ? EI ? 10 ? 2 ? 20W
Er
RV
电动机消耗功率:
P ? P总 功 ? I 2 ?R ? r?? 20 ? 22 ? ?1.5 ? 0.5?? 12W
或:U电动机 =E-I(R+r)=10-2(1.5+0.5)V=6V
(2)公式:P=W/t=UI 在纯电阻电路中还可写成: P=I2R=U2/R。
(3)国际单位:瓦特(w);常用单位:千瓦(kw)。
(4)额定功率P额:用电器正常工作时的功率。实际功率可以 小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。对同一用电器, P额、I额、U 额有同时达到,同时超过,同时不满足的特点; P额=U额I额,对纯电阻电路还有:P额=I2额R=U2额/R。
二、焦耳定律
1、内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方I2,导体的 电阻R和通过的时间t成正比。
2、公式:Q=I2Rt 注意:焦耳定律是电流热效应的实验规律, 凡是要计算电热,都应首选Q=I2Rt 。
3、电功和电热的关系:
(1)在纯电阻电路中,电能通过电流做功全部转化为内 能(电热)即:W=UIt=I2Rt=U2t/R。
(2)在非纯电阻电路中,电能通过电流做功W一部分在电阻上 转化为Q,另一部分转化为其它形式的能E',即 W=Q+E'>Q 。
五、焦耳定律
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳 热一定越多
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt只适用于纯电
阻的电路
C.在不是纯电阻的电路中,UI>I2R D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
题型2 电路中功率的分析与计算
【例2】规格为“220V 36W”的排气扇,线圈电阻为40Ω , 求: (1)接上220V电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热 的功率; (2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机 消耗的功率和发热的功率.
W qU
q It
W UIt
1.电功:即电流做功,实质上是导体中恒定电场对自由电荷的电 场力做功
W=IUt
电流做功过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做 功的多少等于电能转化为其他形式能的数量.
2.电功率:单位时间内电流所做的功,电流在一段电路上做功的 功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。
P=W/t=IU.
3.额定功率和实际功率 ①额定功率:用电器长期正常工作时的最大功率. ②实际功率:用电器实际工作时消耗的电功率.
二、焦耳定律与热功率
微观解释 :在自由电荷移动时,由于导体中金属离子的 存在,自由电荷不断地与金属离子发生碰撞,使得金属离 子的运动加剧,从而使导体温度升高,即产生了电热,电 能转化为内能。
非纯电阻电路:
M
I<U/R
QLeabharlann WW其W=IUt > Q= I2Rt
例题:一个电动机,线圈电阻是0.4Ω,当它两端所加的电 压为220V时,通过的电流是5A.这台电动机每分钟所做的 机械功有多少?
6.54×104J
题型1 对电功、电热和电功率概念的理解
焦耳定律经典练习题(含答案详解)
电功率和热功率1.一台电动机,额定电压为100 V ,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A ,则电动机因发热损失的功率为( ) A .500 W B .25 W C .1 000 W D .475 W答案 B解析 电动机的热功率P =I 2r =52×1 W =25 W ,B 正确,A 、C 、D 错误.电功和电热2.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流为I2,则在时间t 内产生的热量为( ) A .4Q B .2Q C.Q 2 D.Q4答案 C解析 根据Q =I 2Rt 得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的12,时间不变,则热量变为原来的12.C正确.非纯电阻电路的特点及有关计算图2633.如图263所示是一直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω,直流电压U =160 V ,电压表示数U V =110 V .试求: (1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率; (3)电动机输出的机械功率. 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R =U -U V =(160-110) V =50 V 通过电阻R 的电流I R =U R R =5010 A =5 A即通过电动机的电流I M =I R =5 A. (2)电动机的分压U M =U V =110 V 输入电动机的功率P 入=I M ·U M =550 W.(3)电动机的发热功率P 热=I 2M r =20 W 电动机输出的机械功率P 出=P 入-P 热=530 W(时间:60分钟)题组一 电功和电功率1.关于电功,下列说法中正确的有( ) A .电功的实质是静电力所做的功 B .电功是电能转化为其他形式能的量度C .静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D .电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB2.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2R ;③P =U 2R ;④P =Wt,下列叙述正确的是( )A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算B .公式②适用于任何电路的热功率的计算C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算D .以上均不正确 答案 AB解析 P =UI 、P =W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2R 、P =U 2R 只适用于纯电阻电路的电功率的计算,故A 正确,C 错误.P =I 2R 适用于任何电路的热功率的计算,P =UI 、P =U 2R只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B 正确.3.两个精制电阻,用锰铜电阻丝绕制而成,电阻上分别标有“100 Ω,10 W ”和“20 Ω,40 W ”,则它们的额定电流之比为( )A.5∶5B.10∶20C.5∶10 D .1∶2 000 答案 C解析 由公式P =I 2R 得:I =PR,所以I 1∶I 2=5∶10. 4.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A .电风扇最多 B .电烙铁最多 C .日光灯最多 D .一样多答案 B解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇部分电能转化为机械能,日光灯部分电能转化为光能,故B 选项正确.5.电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的灯泡两盏,若接在电压为220 V 的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )答案 C解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯泡有P =UI =U 2R,可知R A <R B .对于A 电路,由于R A <R B ,所以U B >U A ,且有U B >110 V ,B 灯被烧毁,U A <110 V ,A 灯不能正常发光.对于B 电路,由于R B >R A ,A 灯又并联变阻器,并联电阻更小于R B ,所以U B >U 并,B 灯烧毁. 对于C 电路,B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ,所以可能U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光. 对于D 电路,若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻,则U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光. 比较C 、D 两个电路,由于C 电路中变阻器功率为(I A -I B )×110 V ,而D 电路中变阻器功率为(I A +I B )×110 V ,所以C 电路消耗电功率最小.6.两盏额定功率相同的灯泡A 和B ,其额定电压U A >U B ,则下列说法正确的是( ) A .两灯正常发光时,灯泡的电流I A >I B B .两灯电阻R A <R BC .将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A <P BD .将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A ′<P B ′ 答案 D解析 由P =U 2/R 可知R A >R B ,由P =UI 可知额定电流I A <I B . 两灯串联后,由串联电路的功率分配关系可知P ∝R ,所以P A >P B ; 两灯并联后,由并联电路的功率分配关系可知P ∝1R ,所以P A ′<P B ′.题组二 非纯电阻电路及焦耳定律7.有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端,灯泡正常发光,则( ) A .电解槽消耗的电功率为120 W B .电解槽消耗的电功率为60 W C .电解槽的发热功率为60 W D .电路消耗的总功率为60 W 答案 B解析灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V电压,且流过电解槽的电流I=I灯=60110A=611A,则电解槽消耗的电功率P=IU=P灯=60 W,A选项错误,B选项正确;电解槽的发热功率P热=I2r=1.3 W,C选项错误;电路消耗的总功率P总=IU总=611×220 W=120 W,D选项错误.图2648.如图264所示,直流电动机线圈的电阻为R,当该电动机正常工作时,电动机两端电压为U,通过电动机的电流为I,则()A.电动机内部发热功率为I2RB.电动机的机械功率为IUC.电动机的总功率为IUD.电动机机械功率为IU-I2R答案ACD9.下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目,试判断(1)正常工作时,其中功率最大的是()A.54 cm彩色电视接收机:工作电压170 V~240 V;工作频率50 Hz;额定功率85 WB.BC-65B电冰箱:额定电压220 V;工作频率50 Hz;额定功率70 W;耗电量:0.5 kW·h/24 h C.FS-69电风扇:规格400 mm;额定电压220 V;工作频率50 Hz;额定功率65 WD.KFR-33GW空调机:额定电压220 V;工作频率50 Hz;制冷/制热电流6.2 A(2)根据上题铭牌上提供的信息,判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是()A.电冰箱比电风扇多B.电风扇比电冰箱多C.电风扇与电冰箱一样多D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少答案(1)D(2)B解析(1)根据题意得:正常工作时电视机的功率为85 W,电冰箱的功率为70 W,电风扇的功率为65 W,空调机的功率为P=UI=1 364 W,因此,功率最大的是空调机.(2)依据电冰箱铭牌可知,电冰箱在12 h内消耗电能为0.25 kW·h,而电风扇在12 h内消耗电能为W =Pt=0.78 kW·h,故B选项正确.图26510.如图265所示,电阻R 1=20 Ω,电动机的绕组的电阻R 2=10 Ω.当电键打开时,电流表的示数是0.5 A ,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率应是 ( ) A .I =1.5 A B .I <1.5 A C .P =15 W D .P <15 W答案 BD解析 电路两端的电压为:U =I 1R 1=0.5 A ×20 Ω=10 V .电动机是非纯电阻用电器,UI 2>I 22R 2,所以I 2<UR 2=1 A .电流表的示数I =I 1+I 2<1.5 A ,A 错误、B 正确.电路总功率为P =U (I 1+I 2)<15 W ,C 错误、D 正确. 题组三 综合题组11.用稳压电源和三根电阻丝R 1、R 2、R 3来加热一桶水,三根电阻丝采用如图所示的几种连接方式,则供热最快的是( )答案 C解析 A 选项总电阻为R 3,B 选项总电阻为R 1+R 2+R 3,C 选项的总电阻小于R 1、R 2、R 3三个电阻的任何一个电阻,D 选项的总电阻大于R 3,E 选项的总电阻大于R 1,可知C 选项的总电阻最小,根据P =U 2R知,功率最大,供热最快.故C 正确.12.功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( ) A .8×108 kW·h B .8×1010 kW·h C .8×1011 kW·h D .8×1013 kW·h答案 B解析 按每户一天亮灯5小时计算,每户一年节省的电能为(2×60-2×10)×10-3×5×365 kW·h=182.5 kW·h ,假设全国共有4亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h =7.3×1010 kW·h ,最接近B 选项,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误. 13.规格为“220 V 36 W ”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求: (1)接上220 V 的电源后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上(1)中电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率. 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解析 (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为I =P U =36220 A =0.16 A 发热功率为P 热=I 2R =(0.16)2×40 W =1 W 转化为机械能的功率为P 机=P -P 热=(36-1) W =35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机所在电路成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能,此时电动机中电流为I ′=U R =22040 A =5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率: P 电′=P 热′=UI ′=220×5.5 W =1 210 W.14.表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数,根据表中提供的信息,探究以下问题:规格 后轮驱动直流电机 车型 26″电动自行车额定输出功率 120 W 整车质量 30 kg 额定电压 40 V 最大载重120 kg额定电流3.5 A(1)(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍,在最大载重量的情况下,人骑车行驶的最大速度为多大?(g 取10 m/s 2) 答案 (1)1.63 Ω 85.7% (2)4 m/s解析 (1)由题目提供的表可知,电机的输出功率为P 出=120 W ,额定电压为U 0=40 V ,额定电流为I 0=3.5 A电机正常工作时输入功率为 P 入=U 0I 0=40×3.5 W =140 W 所以电机的效率为η=P 出P 入×100%=120140×100%≈85.7%设电机的内阻为r ,则由欧姆定律知P 入-P 出=I 20r 解得r =1.63 Ω(2)设车的质量为m ,由题意知,行驶时所受阻力为F 阻=k (M +m )g 当达到最大速度v max 时,应用P 出=F 阻v max 解得v max =4 m/s.。
高二物理电功率和焦耳定律试题答案及解析
高二物理电功率和焦耳定律试题答案及解析1.如图所示电路中,电源电动势E="6" V,内阻r=1。
D为直流电动机,其线圈电阻R=2,限流电阻R′=3。
当电动机正常工作时,电压表示数为0.3 V.则电动机的输出功率是()A.0.56W B.0.54W C.0.57W D.0.60W【答案】B【解析】通过电动机的电流I与流过限流电阻的电流相同,由得:,由可得电动机两端电压:,所以电动机输入的电功率:,电动机的发热功率:,电动机的输出功率:,B正确。
【考点】考查了电功率的计算2.在如图 (a)所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间变化规律如图(b)所示.边长为l,总电阻为R的正方形线框abcd有一半处在磁场中且固定,磁场方向垂直于线框平面,在0~T时间内,求:(1)线框中电流的大小和方向;(2)线框ab边的生热。
【答案】(1) ,电流方向是:adcba; (2)【解析】(1)由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势:由欧姆定律可知:由上述两式可得:,电流方向是:adcba;(2)由焦耳定律可得:则【考点】法拉第电磁感应定律;楞次定律及焦耳定律。
3.如图所示,D为一电动机,电动机内部导线的电阻r’=0.4Ω,电源电动势E=40V,电源内电阻r=1Ω,当开关S闭合时,电流表的示数为I=4.0A,则电动机的发热功率为____ W,转化为的机械功率是______W.【答案】6.4 137.6【解析】电动机的发热功率为:P1=I2r=6.4W;电动机输入的总功率:P=I(E-Ir)=4.0×(40-4.0×1.0)W=144W;转化为的机械功率是P2=P-P1=144W-6.4W=137.6W.【考点】电动机功率的计算。
4.在如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻(r< R1,r< R2).则以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,电源的输出功率最大D.当R2=0时,电源的效率最大【答案】AC【解析】根据电源的内电阻和外电阻相等的时候,电源的输出功率最大可知,当把和电源看做一个整体时,即把电源的内阻看做,当时,电源的输出功率最大,即上获得最大功率,所以A正确;根据可知,当R2=0时,电路的总电流最大,所以此时获得最大功率,所以B错误,C正确;电源消耗的功率为,由于电源的电动势E不变,电源的效率,当路端电压最大时,电源的效率最大,而当最大时,路端电压最大,电源效率最大,D错误【考点】考查了电功、电功率的计算5.如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电上,电电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 Ω,则下列说法中正确的是()A.通过电动机的电流为10 AB.通过电动机的电流小于10 AC.电动机的输出功率大于16 WD.电动机的输出功率为16 W【答案】BD【解析】根据闭合电路欧姆定律,有:E=U+I(r+R)解得:I=2A,所以A错误;B正确;电动机的输出功率:P出=P-P热=UI-I2RM=10×2-22×1=16W,故C错误;D正确。
电功、电功、焦耳定律
一、电功率1、定义:电流单位时间内做的功,或者用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率物理意义:电功率是表示电流做功的快慢的物理量 2、影响电功率的因素: 电压 电流 实验:探究影响小灯泡电功率的因素 ①、方法:控制变量法 ②、电路图:结论:电功率的大小跟用电器的电压和电流有关。
在电压相等时,电流越大,电功率越大;在电流相等时,电压越大,电功率越大。
3、公式:UI P =,U 表示电压,单位V ;I 表示电流,单位是A ;P 表示电流在该段电路上做的电功率。
单位瓦(W ) 常用单位千瓦(KW )注意:千瓦(KW )和千瓦时(KW.h )的区别,前者是电功率单位,后者是电功单位,表示在功率为1KW 时工作一小时用电器所消耗的电能。
4、导出式:由欧姆定律U=IR 和 I=U/R ,得:RUUI P 2== (1)R I UI P 2== (2)推论:①串联电路中,R I P 2=,电功率之比等于电阻之比,即2121R R P P =②并联电路中,RUP 2=,电功率之比等于电阻的反比,即1221R R P P =③求电阻:PUR 2= 或 2IP R =5、额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系额定电压,用电器正常工作的电压;额定功率,用电器在额定电压下工作的功率。
说明:①、某灯泡上标有“PZ220V —25W ”字眼,表示:普通照明、额定电压220V 、额定功率25W ②、灯泡的亮度取决于灯泡功率 ③、当额实U U =时,额实P P =,用电器正常工作额实U U 〉时,额实P P 〉,用电器可能损坏 额实UU 〈时,额实P P 〈,用电器不能正常工作④、实际功率与额定功率之间的关系: 由RUUI P 2==,得PUR 2=,则实实额额P U P U R 22==,则22实额实额UU P P =由R I UI P 2==,得2IP R =,则实实额额22IP IP R ==,则22实额实额I I P P =6、测量小灯泡的额定功率 ①、原理:P=UI ②、伏安法③、量程的选择:电源电压和电压表量程要高于小灯泡额定电压,电流表量程要高于额定电流例1:两个额定功率都是60瓦特的灯泡,第一个灯泡的额定电压是220伏,第二个灯泡的额定电压是110伏,它们分别在额定电压下工作时 ( )A .第一个灯泡较亮B .第二个灯泡较亮C .通过灯泡电流强度较大的亮D .两个灯泡一样亮例2:一只灯泡上标有“ 220V 、 100w ”字样,它的意思是 .在正常工作时通过灯丝的电流是____A ,该灯泡的灯丝电阻是____Ω.若将此灯接在110V 的电路中,它的实际功率是____W.例3:甲灯标有"220V 100W"的字样,乙灯标有"220V 15W"的字样,甲灯的电阻与乙灯的电阻的比是 ;若将它们串联接人电路中,则 灯亮些,甲、乙的电功率之比是 ;若将它们并入电路,则 灯亮些,甲、乙的电功率之比是例4:两只灯泡L1与L2,L1的电阻是L2电阻的2倍,先将灯泡串联在一起,接到电源上,此时两只灯泡的总功率为P1;然后将灯泡并联在一起,接到同一电源上,此时两只灯泡的总功率为P2,则P1比P2是 ( )A .2∶9B .4∶9C .2∶3D .4∶3 例5:(哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W ”的小灯泡,如果接在36V 电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W .例6:(广州市中考试题)有两个灯泡,L 1标有“6V 3W ”字样,L 2没有标记,测得L 2的电阻为6Ω,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端的电压和L 2的电功率分别是 ( ) A .12 V 3W B .12 V 1.5WC .9 V 3WD .9 V 1.5W三、电功1、公式:UIt W =2、导出公式:欧姆定律U=IR 和 I=U/R ,得:t RUUIt W 2== (1)Rt I UIt W 2== (2) 注意:(1)和(2)式只适用于纯电阻电路,UIt W =普遍适用推论:①串联电路中,RTt I W 2=,电功之比等于电阻之比,即2121R R W W =②并联电路中,t RUW 2=,电功之比等于电阻的反比,即1221R R W W =例1:下列说法中正确的是( )。
电功率知识点及习题(带答案)
电功率知识点及习题(带答案)第八章电功和电功率1.电功(W):电流所做的功叫电功,2.电功的单位:国际单位:焦耳。
常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6某106焦耳。
3.测量电功的工具:电能表(电度表)4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
5.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6.计算电功还可用以下公式:W=I2Rt;W=Pt;W=UQ(Q是电量);7.电功率(P):电流在单位时间内做的功。
单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦8.计算电功率公式:(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)9.利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
当U>U0时,则P>P0;灯很亮,易烧坏。
当U<U0时,则P<P0;灯很暗,当U=U0时,则P=P0;正常发光。
(同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有;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1/4。
例“220V100W”是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。
)15.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
16.焦耳定律公式:Q=I2Rt,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。
)17.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。
“焦耳定律”课后习题及答案
精选“焦耳定律”课后习题及答案1.通过电阻R的电流强度为I时,在时间t内产生的热量为Q,假设电阻为2R,电流强度为I/2时,那么在时间t内产生的热量为( )A.4QB.2QC. Q/2D. Q/42.以下求解电热的公式中,对所有电路均适用的是( )A.Q=UItB.Q=I2RtC.Q= tD.W=Pt3.一台电动机的输出功率是10kW,这说明该电动机工作时( ).A.每秒消耗10kw电能B.每秒对外做10kw功C.每秒消耗10kJ电能D.每秒对外做10kJ功4.电动机的电枢阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,以下说法中正确的选项是( ).A.电动机消耗的电能为UItB.电动机消耗的电能为I2RtC.电动机线圈产生的热量为I2RtD.电动机线圈产生的热量为U2t/R5.一台电动机的电阻为4Ω,在220V的额定电压下运行时,发热消耗的电功率为400W.假设电动机工作5min,那么电流做功J.6.一个用电器上标有“2kΩ,20W”,允许加在这个用电器两端的最大电压为V,这个用电器允许通过的最大电流为A.当这个用电器两端加上20V电压时,它实际消耗电流功率为W.7.三个标有"100Ω,4W”、“12.5Ω,8W”、“90Ω,10W"字样的电阻,当它们串联时允许加的最大总电压是V,并联时允许通过的最大总电流是A.8.一台电动机额定电压为220 V,线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A,电动机正常工作10 min,求(1)消耗的电能.(2)产生的热量.(3)输出的机械能.课后稳固1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,那么在同样的时间内( )A.由Q=I2Rt可知,电炉的发热量减少B.由Q=UIt可知,电炉的发热量不变C.由Q= 可知,电炉的发热量增加D.无法确定2.如图2-22所示,电阻R1=20Ω,电动机的绕组R2=10Ω.当电键S断开时,电流表的示数是0.5A,当电键S闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是( ).A.I=1.5AB. I<1.5AC.P=15WD.P<15W3.如图2-23所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:A 灯“10V,10W",B灯"60V,60W”,c灯"40V,40W",D灯"30V,30W".在a、b两端加上电压后,四个灯都能发光.比拟各灯消耗功率的大小,正确的选项是( ).A.PB>PD>PA>PCB.PB>PA>PD>PCC.PB>PD>PC>PAD.PA>PC>PD>PB4.两只额定电压均为110V的灯泡A和B,额定功率分别为100W 和40W,为了使它们接到220V电源上能正常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图2-24所示电路中最合理的是图( ).5.有一电热器上标有“220V,40Ω”字样,用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg、初温度为20 ℃的水煮沸,假设电热器的效率为50%,需要多长时间6.一个灯泡L,标有"6V,12W"字样,一台直流电动机D,其线圈电阻为2Ω,把L与D并联,当电动机正常丁作时,灯泡也正常发光.把L与D串联,当电动机正常工作时,灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).7.如图2-25所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V,求:(1)通过电动机的电流是多少(2)输入到电动机的电功率是多少(3)在电动机中发热的功率是多少(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少8.如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m=50kg,电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5A,试求电动机线圈的电阻.提速训练1.某同学在家中测算电冰箱的月耗电量,他将家中其他用电器断开,只使用电冰箱,观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时,转盘每12s转一转;冰箱保温时,转盘每120s转一转.电能表上标明“2000r/(kWh)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min,保温50min.每月按30d(天)计.那么该冰箱月耗电为(kWh)(度)。
第二节 电功和电功率 焦耳定律
第二节 电功和电功率 焦耳定律[知识要点](一)电功电功是指电流在一段时间里所作的功,它是电转化为其他形式能的多少的量度。
用公式表示W=qU=IUt该式适用于计算各种电路中电流所作的功。
在纯电阻电路中又可以用下式表示W=I 2Rt=2U t R 电功W 的单位是焦耳,简称焦,符号是J 。
(二)电功率电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。
用公式表示 W P UI t== 该式适用于计算各种电路中电流的功率。
在纯电阻电路中,又可以用下式表示 22U P I R R == 电功率P 的单位是瓦特,简称瓦,符号W 。
对于由电源和用电器组成的闭合回路,其功率问题可以从电源和用电器两方面来认识。
A 电源部分电源的总功率:是指电源内部非静电力做的功率P 总=I ε=IU 外+IU 内=P 外+P 内电源输出功率:是指电源工作时内外电路输出的功率P 外=IU 外=I ε-I 2r=P 总-P 内电源内部发热功率:是指电源内部因发热而损耗的功率P 内=IU 内=I 2r=2U r 内=P 总-P 外B 用电器部分用电器的额定功率:是指用电器在额定电压下工作的功率。
一般用电器铭牌上标明的电压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。
用电器的实际功率,是指用电器在工作时实际消耗的功率。
它等于用电器两端的实际电压与通过用电器的实际电流的乘积。
即P 实=I 实U 实。
3.焦耳定律:电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
公式表示Q=I 2Rt使用上式时应注意统一单位:电流I 的单位是安,电阻R 的单位是欧,时间t 的单位是秒,热量Q 的单位是焦。
[疑难分析]1.电功和电热的关系。
如果电路是由纯电阻组成,这时电流所做的功全部转化为电流通过导体所产生的热量,即W=Q在纯电阻电路中,电功W=UIT=I2Rt=2 Ut R如果电路中含有电动机、电解槽等非纯电阻性质的用电器,这样的电路叫非纯电阻电路。
电功电功率和焦耳定律
电功、电功率和焦耳定律电能和电功1、电功及其单位:电流所做的功叫电功,用W表示。
电功的国际单位是J,常用单位kW·h(俗称度),IkW·h=3.6×106J。
2、运用电功的公式解决有关问题:W=UIt,即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。
误区提醒正确使用电功公式W=UIt:电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式,对于任何类型的用电器(或电路)都适用。
而结合欧姆定律可推出电功公式的变换式:或,这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路,只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。
【典型例题】加在导体两端的电压为6V,30s内电流通过导体做功72J,则通过导体的电流多大?洗衣机工作0.5小时,电流做功3.6×106焦,这样工作3小时,消耗的电能是_______度有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中,工作50小时,用了1.98度电,这只灯泡工作的电流是_______。
电功率1、电功率及电功率的单位:电功率是表示电流做功快慢的物理量。
单位为:瓦特,符号为W,常用单位还有kW,1kW=1000W。
2、运用电功率的公式解决有关问题:电功率的定义式推导出计算式,公式中P、U、I是指同一段电路(或同一个用电器)。
由于初中研究的都是纯电阻电路,所以结合欧姆定律,电功率公式还可以写作P=UI和。
3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。
用电器在电路中工作时,两端所加的电压叫实际电压,此时的功率叫实际功率。
4、测量小灯泡的电功率。
误区提醒1、比较串连电路中两电阻的电功率时,因电流处处相等,一般使用P=UI计算2、在并联电路中,由于各支路两端电压相等,运用计算。
3、【典型例题】4、现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1. 2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是( )5、A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是: ( )A 、它的额定功率变为原来的一半;B 、通过它的电流强度变为原来的一半;C 、它的电阻变为原来的1/4;D 、它的实际功率变为原来的1/2。
电功电功率和焦耳定律
几种常见家用电器的额定功率
用电路
额定电压 (V)
额定功率 (W)
29吋彩 电
220
电熨斗 220
电冰箱 220
微波炉 220
台灯 220
~150
300~ 800
100~ 150
800~ 1200
40~60
随堂练习
1、家用电灯泡上标着“PZ220-40”字样,其中的“220” 示_额__定__电__压_, “40”表示额_定_功__率____,该灯泡正常工作时的 电流为_0_.1_8_安,灯丝的电阻为_1_2_1_0_Ω. 2、某家庭的冰箱正常工作时电流0.8A,全天24小时 正常使用,求电冰箱的功率是多少,使用一个月( 按30天算)用了多少度电?
有一种家用电熨斗的规格为“220V,300W”,这种电熨 斗内部的电热丝的电阻是多少?如 在额定电压下工作, 1min内产生的热量是多少?
【答案】161.3Ω,1.8×104J
小结
电功
电流所做的功
电功率
电流做功的快慢
焦耳定律
电流的热效应,Q=I2Rt
“220V 60W”的电灯2盏,一台“220V 90W”
的电视机,如上述用电器每天工作5h,每天消耗
电能 J,他家月初电度表的数字3 是2789. ,使
用30天后电度表盘的数字是
,这个月耗电
度
5.94×106
2838.8
49.5
焦耳定律
电流的热效应
焦耳定律:电流通过导体时产生的热量Q等 于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电 时间 t 三者的乘积 .
P W UI t
V、A
变换公式:P=I2R=U2/R
单位:在国际单位制中是瓦特(W),常用
电功 电功率 焦耳定律
八、练习
1、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 ( CD )
A、P I R
2
U B、P R
2
C、P UI
W D、P t
2、某一用直流电动机提升重物的装置如 图所示。重物的质量m=50kg,电源电压 110V。不计摩擦,当电动机以v=0.9m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电 流强度I=5A,由此可知电动机线圈的电 阻 R= 。
Q I Rt
2
适用于一切电路
六、电功和电热
铭记:对于任何电路,电功恒为W=UIt,电 热恒为Q=I2Rt。
(1)纯电阻电路,电功全部转化为电热: W=Q 2 U t UIt=I2Rt=
R
(2)非纯电阻电路,电功转化为电热和其他 形式能量:
W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他
欧姆定律不适用
用电器正常工作时的电压(或电流)叫做额定电 压(或额定电流)。
1、额定功率:用电器在额定电压(或额定电 流)下工作时的电功率。
2、实际功率:
用电器实际工作时的电功率。
四、焦耳定律
1、热效应 电流通过导体,导体发热的现象。
2、内容:电流通过导体产生的热量,跟电流的 平方、导体电阻和通电时间成正比。(实验定 律) 3、公式
电能与其他形式能的转化
电能——内能
电能——机械能 电能——化学能
电流做功是电能转化的量度
电功、电功率、焦耳定律
一、电功
1、概念:一段电路中电流所做的功,简称电 功。 电流做功过程就是电能转化为其他形式的能 的过程,电流做了多少功,就有多少电能转 化为其他形式的能。
2、公式:W = U I t 3、单位: 国际单位:焦耳(J) 常用单位:度(千瓦时、kW· h ) 1度 = 3.6×106焦