电能电功讲义

电路)。 (3)在串联电路中，使用W=I2Rt计算方便；在并联电路中，使
2 U 用W= t 计算方便。 R
【知识拓展】纯电阻电路和非纯电阻电路的区分 (1)纯电阻电路：满足欧姆定律，电流做功，把电能转化为电 热或内能，如电炉、电饭煲、电灯等。 (2)非纯电阻电路：不满足欧姆定律，电流做功，电能并没有 完全转化为电热，还有一部分转化为其他形式的能。例如，常 见的电风扇、电动机有一部分转化为机械能，蓄电池有一部分 转化为化学能等。
2.认一认，填一填： 观察电能表铭牌，把所缺部分补充完整。 (1)电能表上计数器的示数单位是 (2)“10(20)A”表示该电能表的 为20 A。 (3)“220 V 50 Hz”表示该电能表应在电压为 、 为10 A， 。
频率为50 Hz的交流电路中工作。
(4)“600 revs/(kW·h)”表示用电器每消耗1 kW·h的电能，电 能表的转盘转过 转。 额定最大电流
电能
考点1
电能表
【示范题1】(2013·黑龙江中考)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。
【解题指南】(1)电能表的示数的单位是什么？ (2)“3000revs/(kW·h)”表示什么意思？ (3)该电能表转盘转动1圈消耗的电能是多少？ 提示：(1)kW·h (2)每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘 转3 000圈 (3)
中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负
载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出 的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大，即转矩的大小跟负 载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就 越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，
制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速 成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制 动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能 与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的 电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。
【变式训练】用两节串接后的干电池给小灯泡供电，电压是 3V，小灯泡发光时通过的电流为0.3A，此时小灯泡的电阻为 Ω ，工作0.5 min消耗的电能为 J。
【解析】本题考查对欧姆定律公式的理解与应用，电功的计 算。已知灯泡两端的电压是3V，发光时通过灯泡的电流为 0.3 A，由欧姆定律的变形公式R= U 3 V
探究3
电能与电功
结合“体验”，思考以下问题： 1.填一填： 说出下列用电器工作时电能转化为什么形式的能。
提示：能量的初始状态是电能，分析能量的最终状态是什么形 式的能量。 参考答案：光 内 (热 ) 机械 光和热
2.议一议： (1)从能量转化的角度归纳一下，用电器在工作时有什么共同 之处？ 参考答案：都是把电能转化为其他形式的能量。
1 kW h n W＝ n kW h。 N N
考点2
电功的计算
【示范题2】(2013·北京中考)导体两端的电压为6V，通过导体 的电流为1 A，通电时间为10 s，电流做了多少功？
【解题指南】(1)电功的计算公式是什么？ (2)要计算电功，需知道哪些物理量？ 提示：(1)W=UIt (2)电压、电流和通电时间
3 000
kW·h=0.02 kW·h=7.2×104J。 7.2×104
答案：80
【通关金钥匙】电能表测用电器消耗电能的两种方法 (1)利用电能表上先后两次示数：某段时间电能表上先后两次 示数之差，就是被测电路在这段时间内消耗的电能。 (2)利用电能表上转盘转动圈数：若电能表上标示 1 kW·h=N转， 则电能表上转盘转动n转消耗的电能为：
是由同种材料做成的，LA=LB，SA>SB，所以B的电阻大于A的电
阻，则导体B两端的电压大于导体A两端的电压，串联时电流相
等，根据公式W=UIt可知，在相同时间内，WA<WB。故选B。
【通关金钥匙】串、并联电路中电功的规律 串联电路 电 路 分 配 关 并联电路
电流通过各电阻所做的功 电流通过各电阻所做的功
2.电能到哪里去： (1)分析下列日常生活中电的应用。 电灯把电能转化为 电动机把电能转化为 能， 能，
电热器把电能转化为
参考答案：光 机械 内
能。
(2)电是如何为我们服务的？电能的单位是什么？
参考答案：把电能转化为其他形式的能 度(kW·h)或焦(J)
探究2
电能表 。
1.生活中，我们测量电能的仪器是 参考答案：电能表
第十八章 电 功 率 第1节 电能 电功
体验：家庭中的用电器 活动：观察接入家庭电路中的电能表、白炽灯和电热扇。 活动1：使白炽灯单独工作并观察电能表转盘转动情况。白炽 灯工作时的现象及能量转化是什么？
活动2：使电热扇单独工作，并观察电能表转盘转动情况。电
热扇工作时的现象及能量转化是什么？
活动3：当白炽灯和电热扇同时工作时，观察电能表转盘转动 情况。两个用电器单独工作与同时工作时，电能表转盘转动情 况有何区别？
【微点拨】 (1)电能和电功的单位相同，都是kW·h、J、度，且1 kW·h= 1度=3.6×106J。 (2)W=UIt中，各物理量对应单位： W —J ， U — V ， I —A ， t —s 。
【知识拓展】电池容量 电池容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是 “mA·h”，中文名称是毫安时(在衡量大容量电池如铅蓄电池
【参考答案】
1.(1)千瓦时(kW·h)、焦耳(J) (2)3.6×106 2.(1)消耗电能 的多少 (2)某段时间起始和结束时电能表上计数器示数之差 (2)W=UIt (3)J
3.(1)电能的转化
探究1
电能
1.电能从哪里来： (1)生活中我们使用的电，来源于哪里？ 参考答案：发电厂、电池
(2)发电厂、电池等的作用是什么？ 提示：火力发电厂把化学能转化为电能，水力发电厂把水能转 化为电能，风力发电厂把风能转化为电能，干电池把化学能转 化为电能，太阳能电池板把太阳能转化为电能，总之，各种各 样的发电厂和电池把不同形式的能转化为电能。 参考答案：把不同形式的能转化为电能。
参考答案：(1)kW·h (2)标定电流 (3)220 V (4)600
3.用一用，算一算： 让电灯发光，使电能表里的转盘转动起来，电灯在这段时间里 消耗的电能是多少？如何计算？
提示：某一时段电能表先后两次示数之差，就是这段时间内的 用电量，即812.6 kW·h-812.4 kW·h=0.2 kW·h。 参考答案：0.2 kW·h 某段时间内电能表先后两次示数之差
1 kW·h 3 000
【精讲精析】本题考查了电能表的读数，以及学生对电能表的
参数的理解，读出4月初和5月初电能表的示数，本月用电等于
二者之差，注意最后一位是小数，单位kW·h。小芳家本月用
电：W=1978.2kW·h-1 898.2 kW·h=80 kW·h=80度；每消耗
1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000圈，电能表的转盘转过 60圈消耗的电能： W′= 60
I 0.3 A
=10Ω；
已知灯泡工作时间t=0.5min=30 s，所以电功W=UIt=3V× 0.3 A×30 s=27 J。 答案：10 27
考点3
串、并联电路中的电功分析
【示范题3】在如图所示电路中，导体A、B是由同种材料做成 的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时 间内，下列叙述正确的是( )
(2)结合用电器工作时的特点可知，电功是量度什么的物理量？ 电功的大小与电能有什么关系？ 提示：用电器工作时，电能转化为其他形式的能量。故用电功 来量度电能转化为其他形式的能的多少。电流做功的过程是电 能转化为其他形式的能的过程，电流通过用电器做了多少功， 就消耗多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能，即电流 通过用电器所做的功的数值与该用电器消耗的电能数值完全相 同。
参考答案：电能转化为其他形式的能的多少。电流通过用电器 做了多少功，就消耗多少电能，就有多少电能转化为其他形式 的能，即电流通过用电器所做的功的数值与该用电器消耗的电 能数值完全相同。
3.结合生活中电能的应用，电流做功的多少与哪些因素有关？ 如何计算电流所做功的多少？ 提示：电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，所 以电流做功多少与电流、电压和通电时间有关。电流做功的多 少等于电流、电压和通电时间的乘积。 参考答案：电流、电压和通电时间 W=UIt
而有一些差别)。这是理想状态下的分析，数码设备实际工作 时的电流不可能始终恒定在某一数值 (以数码相机为例，工作 电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较 大的变化)，因而电池能对某个设备的供电时间只能是个大约 值，而这个值也只有通过实际操作经验来估计。
3.6×106
UIt
电能表
【参考答案】
活动1：白炽灯工作时发光发热
活动2：电热扇工作时有暖风吹出
电能转化为光能和内能
电能转化为机械能和内能
活动3：两个用电器同时工作比单独工作时电能表转盘转动得 快
1.电能：
(1)单位：
(2)换算关系：1kW·h=
。
J。
2.电能的计量：
(1)电能表： 。
(2)消耗电能计量：
。
3.电功： (1)实质： (2)计算公式： (3)单位： 。 。 。
A.电流通过A、B所做的功是WA>WB B.电流通过A、B所做的功是WA<WB C.电流通过A、B所做的功是WA=WB D.无法比较电流通过A、B时做功的大小
【解题指南】(1)串联电路中的电流有什么规律？ (2)导体电阻与导体横截面积的关系是什么？ 提示：(1)串联电路中各处电流都相等。 (2)在材料、长度都相同时，横截面积越小，电阻越大。 【精讲精析】选B。本题考查电流做功大小的比较。导体A、B