83部編物理專題 電能 電功

1、18.1電能電功1、電能可從其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來，也可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。2、電能用焦豆一表示，常用單位是千瓦時(shí)（kWh），又叫“度”，在物理學(xué)中能量的通用單位是焦耳（J），簡稱焦。1kWh= 3.6x106J。3、電能表是測量消耗電能 多少的儀器。幾個重要參數(shù):“220V”是指這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用；“10 （20） A”指這個電能表的額定電流為A； “50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中轉(zhuǎn)。使用；“2500revs/kW-h指這個電能表的每消耗一千瓦時(shí)的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 2500 4、電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是里功的過程，電流做了多少功就消耗了多少電能，也就是有多

2、少電能轉(zhuǎn)化為 其他形式的能量 。實(shí)質(zhì)上電功通用單位也是 焦耳 （J），常用單位是千瓦時(shí) （kW-h）o計(jì)算公式是 W=UIt典例指講類型一電能與電功的理解例1.如圖所示，常見的家用電器，工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）【答案】：D【解析】：在常見的家用電器中：A、電飯鍋把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，不符合題意。B、電熨斗把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，不符合題意。C、電視機(jī)主要是電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能，不符合題意。D、電風(fēng)扇工作時(shí)轉(zhuǎn)動，主要是電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，符合題意。例2.電能可以轉(zhuǎn)化為多種形式的能。下列用電器在使用過程中電能轉(zhuǎn)化的主要形式與電飯煲相同的是（）電風(fēng)扇B .教室里的日光燈C.電烤箱D.電動車【答案】：

3、C【解析】：電飯煲在使用時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、電風(fēng)扇主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A不合題意；B、教室里的日光燈主要將電能轉(zhuǎn)化為光能，故B不合題意；C、電烤箱在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C符合題意；D、電動車主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D不合題意。類型二電能表的參數(shù)例3.如圖是某型號手機(jī)電池的銘牌，該手機(jī)正常通話時(shí)平均電流為100湖，待機(jī)時(shí)平均電流為10mA .下列說法錯誤的是（）電池型號:標(biāo)稱電壓：3_7V充電限制電壓：4皇V電地容里：執(zhí)行標(biāo) = GBT1S2S7-2OOO該手機(jī)電池的容量也可以標(biāo)記為1700mAh該手機(jī)電池理論上只能維持連續(xù)正常通話15h該手機(jī)電池理論上可讓手機(jī)待機(jī)一周電池的電

4、極設(shè)計(jì)為向里凹陷，可以防止電池與硬幣等金屬物體接觸引起短路【答案】：B【解析】：A、由圖可知，該手機(jī)電池充足電后所儲存的電能W = 6.29Wh由W二UIt=UQ得，該手機(jī)電池的容量：Q =世=629W” 1.7A h = 1700mA h，故 A 正確；U3.7VB、手機(jī)正常通話時(shí)平均電流I 100mA 由I Q得，該手機(jī)電池理論上只能維持連續(xù)正常通話時(shí)間：tQ 1700 mA ht - 17h，故 B 錯誤；I100mAC、手機(jī)待機(jī)時(shí)平均電流I = 10mA由I =:得，該手機(jī)電池理論上只能維持連續(xù)正常通話時(shí)間：t = Q = 1700履=170h - 7.08 天牝 1 周，故C 正確；

5、I10mAD、電極處略有凹陷，可以在一定程度上防止與硬幣、鑰匙等金屬物體接觸引起短路，而損壞電池，故D正確。例4.如圖所示為某家庭中的電能表的表盤圖片，關(guān)于下列說法正確的是（）220Vlft(40A50EzJ200 t-kW*h若電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得越快，則表明用電器的電功率越大所在家庭電路短時(shí)間內(nèi)允許的最大總電功率為2200W。到目前為止該家庭電路已消耗電能13457kWhD.若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 1600轉(zhuǎn)，則這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為2度【答案】：A?！窘馕觥浚篈、電功率是表示電流做功（消耗電能）快慢的物理量，若電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得越快，則表明用電器的電功率越大，故A正確；B、由電能表表盤可知，短時(shí)間內(nèi)允許的

6、最大電流為40A則該電能表允許接入用電器的最大電功率P = UI = 220V x 40A = 8800W，故B錯誤；C、電能表的最后一位數(shù)是小數(shù)，單位kWh，由圖示電能表可知，電能表示數(shù)是1345.7kWh，說明到目前為止該家庭電路已消耗電能1345.7kWh，故C錯誤，1600r*D、電能表表盤轉(zhuǎn)1600轉(zhuǎn)消耗的電能：W = 一1一 = 0.5kW h = 0.5度，故D錯誤。3200r / kW h類型三電功和電能的計(jì)算.例5.小明家中一周前、后電能表示數(shù)如圖所示，小明家所在地區(qū)每度電的電費(fèi)是0.5元，則本周小明家應(yīng)付電費(fèi)20元。1度電可使一盞“ 200V20W ”的燈正常工作 h。22

7、0V 10P0A) 50Hz 64M) r (kW h)電能表kWh220V l郵A) 5-OHz600 r (kW h)【答案】：20； 50。【解析】：(1)小明家這周共消耗的電能:W = 781.5AW h - 741.5AW h = 40AW h他家本周需要付的電費(fèi)： 一 . w 一40kW h x 0.5 兀 /kW h = 20 兀；(2)1度= 1kWh，由P = W可得，供燈正常工作時(shí)間: tW1kW h 5t = 50hP 20 x 10-3 kW例6.如圖所示是小芳家的電能表，她家同時(shí)使用兩個1200W的空調(diào)，這個電能表 不會 (填“會”或“不 會”)燒壞；若關(guān)閉其中一個空

8、調(diào)，另一個空調(diào)單獨(dú)正常工作3min，消耗的電能為kWh，這段時(shí)間電轉(zhuǎn)。能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 36轉(zhuǎn)，則每消耗1kWh的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn).kWh62g220V10AP0A)|r-kW*h【答案】：不會；0.06； 600。【解析】: (1)由電能表參數(shù)可知，電能表正常工作時(shí)的電壓為220V，允許通過的最大電流為20A，他家同時(shí)使用 用電器的最大總功率：P大 UI = 220V x 20A = 4400W同時(shí)使用兩個1200W的空調(diào)，總功率為2400W，故電能表不會被燒壞; TOC o 1-5 h z （2）由P =-可得，空調(diào)單獨(dú)正常工作3min消耗的電能：W = Pt = 1.2kW x h = 0

9、.06kW ht60每消耗1kW h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)：n = 1kW h x36r = 600r。0.06kW h HYPERLINK l bookmark48 o Current Document Mi際蛙.i.下列單位中，哪個不是電功單位（） 焦耳B.伏,安,秒 C.瓦特D.千瓦,時(shí)【答案】：C【解析】：A、焦耳是電功的單位；B、由W = UIt可知：1伏安.秒=1焦耳，是電功的單位；C、瓦特是電功率的單位，不是電功的單位；D、千瓦時(shí)是電功的單位；2.一個小燈泡的兩端加2.5V電壓時(shí)電流是0.3A，則它通電2min消耗的電能是（）A. 0.025kWhB. 2.5kw hC. 90

10、JD. 1.5J【答案】：C【解析】：電流做的功：90,.W = UIt = 2.5V x 0.3A x 2 x 60s = 90 J =kW h = 2.5 x 10-5 kW h3.6 x 106因?yàn)闊襞菹牡碾娔芘c電流通過燈泡做的功相等， 所以，燈泡消耗的電能也為90J （或2.5x 10-5kWh）故ABD錯、C正確。.3.下列說法正確的是（）只要電路兩端有電壓，電路中就一定有電流電壓表和電流表都能直接接在電源的兩極千瓦、千瓦時(shí)和焦耳部是電能的單位消耗了多少電能，其意思就是說電流做了多少功【答案】：D【解析】：A、電路兩端有電壓，則電路中不一定有電流，要想有電流，電路還必須閉合，故A錯

11、誤；B、電流表的內(nèi)阻很小，相當(dāng)于導(dǎo)線，不能直接接在電源的兩極上，電壓表可以直接接在電源兩極上，故B 錯誤；C、千瓦是功率的單位，不是電能的單位，故C錯誤;4.D、消耗電能的過程就是電流做功的過程，消耗了多少電能，就是電流做了多少功，故D正確。圖中的幾種用電器正常工作時(shí)，每秒鐘做功最接近1000焦的是（）A.家庭電扇dB.筆記本電腦C.臺燈D.電飯鍋【答案】:【解析】:根據(jù)P t每秒鐘做功最接近1000焦，即用電器的功率接近1000W :電風(fēng)扇的額定功率約為60W左右，故A不符合題意。筆記本電腦約為100W，故B不符合題意。臺燈的功率約為15W，故C不符合題意。D、電飯鍋的功率約為750W 11

12、00 W，故D符合題意。5. “充電寶”是指可以直接給移動設(shè)備充電且自身具有儲電單元的裝置，是近年為比較流行的數(shù)碼設(shè)備。如圖為某品牌充電寶的銘牌，根據(jù)銘牌上的信息，下列分析正確的是（）名稱：移動充電寶 電池容星:泌OCmAh 型號:TS-EOD5輸 A : AC100-240V對充電寶充電時(shí)充電寶相當(dāng)于電路組成中的電源該品牌的充電寶在家庭電路中不能正常工作該品牌的充電寶最大可以儲存2900mAh的電能用充電寶給手機(jī)充電過程中充電寶中能的總量會不斷減少【答案】：D【解析】：A、對充電寶充電時(shí)充電寶相當(dāng)于電路組成中的用電器，而不是電源，故A錯誤；B、讀圖可知，其輸入電壓為100240V，而家庭電路

13、的電壓為220V，故可以在家庭電路中正確使用，故B錯誤;C、由銘牌信息可知，該品牌的充電寶的電池容量為2900mAh，但mAh是電量的單位，不是電能的單位，故C錯誤；D、用充電寶給手機(jī)充電過程中充電寶中能的總量會不斷減少，故D正確。 下列說法正確的是（）用電器消耗1度電，產(chǎn)生的熱量一定等于3.6 x 106 J用電器的電功率越大，其消耗的電能就一定越多用電器消耗的電能等于電流通過用電器所做的功家庭電路中有一插座內(nèi)的火線和零線相接觸，其余用電器仍可正常工作【答案】：C【解析】：A、用電器消耗1度電（即1kWh電能），產(chǎn)生的熱量一定小于或等于3.6x 106 J，故A錯誤。；B、用電器的電功率越大

14、，但通電時(shí)間不確定，所以其消耗的電能不一定多，故B錯誤；C、電流做功的過程就是消耗電能的過程，所以用電器消耗的電能等于電流通過用電器所做的功，故C正確；D、家庭電路中各用電器是并聯(lián)連接的，則家庭電路中有一插座內(nèi)的火線和零線相接觸，將發(fā)生電源短路， 其余用電器都不能工作，故D錯誤。 將兩個定值電阻接在同一電路中，如果它們兩端的電壓相等，則下列判斷正確的是（）這兩個電阻的阻值一定相等通過這兩個電阻的電流一定相等若兩個電阻并聯(lián)，相同時(shí)間電流通過它們做功一定相等若兩個電阻串聯(lián)，相同時(shí)間電流通過它們做功一定相等【答案】：D【解析】：將兩個定值電阻接在同一電路中，如果它們兩端的電壓相等，其連接方式可能是并

15、聯(lián)（阻值可能相同，也 可能不同），也可能是串聯(lián)（兩電阻阻值相同）。A、當(dāng)兩電阻連接方式是并聯(lián)時(shí)，阻值可能相同，也可能不同，故A錯；B、當(dāng)兩電阻連接方式是并聯(lián)時(shí)，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，則通過的電流不相同，故B錯；C、當(dāng)兩電阻連接方式是并聯(lián)時(shí)，阻值可能相同，也可能不同；若阻值不同，則通過的電流不相同，由W = UIt 可知，相同時(shí)間電流通過它們做功不相等，故C錯；D、若兩個電阻串聯(lián)，兩電阻阻值相同，通過的電流相同，由W = UIt = 12Rt可知，相同時(shí)間電流通過它們 做功一定相等，故D正確。如圖是將三個家庭一個月（30天）的用電費(fèi)用制成的柱狀圖，下列判斷正確的是（）在這三個家庭

16、中，王家家用電器正常工作時(shí)的電流一定最大在這三個家庭中，趙家家用電器正常工作時(shí)的時(shí)間一定最短在這三個家庭中，王家家用電器的總功率一定最大以上說法均不正確【答案】：D【解析】：A、由公式W = UIt可知，家庭電路中雖然電壓一定，但不知道用電器工作時(shí)間，不能判斷電流 的大小，因此王家家用電器正常工作時(shí)的電流不一定最大，故A錯誤；B、由公式W = Pt可知，不知道用電器的總功率，無法比較用電器工作的時(shí)間，因此，趙家家用電器正常 工作時(shí)的時(shí)間不一定最短，故B錯誤；C、由公式W = Pt可知，不知道用電器工作的時(shí)間，無法比較用電器的總功率，因此，王家家用電器的總 功率不一定最大，故C錯誤；D、由上述三

17、個選項(xiàng)的解析可知，以上說法均不正確，故D正確。用電熱水壺?zé)?，若不考慮能量損失。當(dāng)它兩端電壓為U時(shí)，用16min可燒開一壺水，若它兩端電壓為0.8U時(shí)，燒開同樣一壺水所用的時(shí)間為（）A. 10 minB. 25 minC. 30minD. 40min【答案】：B【解析】：燒開同樣一壺水消耗的電能相等，設(shè)電熱水壺的電阻為RU 2由W UIt t可得：RU2（0.8U）2 ,t t解得:25min, U 21t =1 =x 16min =(0.8U )20.64遠(yuǎn)距離輸電采用高電壓，這是因?yàn)樵谳斔凸β室欢〞r(shí)，提高輸送電壓，可以（減小輸電導(dǎo)線中的電流增大輸電導(dǎo)線的電流【答案】：A【解析】：增大消耗的

18、功率減小輸電線上的電阻根據(jù)P = UI，在輸送功率一定時(shí)，提高輸送電壓U，可減小輸電導(dǎo)線中的電流，再根據(jù)P = 12R可知，在電 阻不變的情況下，導(dǎo)線中的電流越小，導(dǎo)線消耗的電功率變小。因此通過前面的分析可知：A選項(xiàng)正確。如圖所示，將電水壺和白熾燈分別接在裝有相同電能表的家庭電路中做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)它們正常工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)與燈連接的電能表表盤轉(zhuǎn)動得比較慢。下列說法正確的是（）A.白熾燈消耗電能比電水壺消耗電能少B .通過電水壺的電流比白熾燈中的電流小電水壺消耗電能比白熾燈消耗電能快白熾燈兩端的電壓比電水壺兩端的電壓低【答案】：C【解析】：A、由W = Pt可知，要比較消耗電能的多少，需要考慮時(shí)間因素，不知

19、道時(shí)間，無法判斷哪個消耗的電能 多，故A錯誤；BC、電功率是表示電流做功快慢的物理量，因?yàn)榕c電水壺連接的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得比較快，所以電水壺的 額定功率大，電水壺消耗電能比白熾燈消耗電能快，電流通過電水壺做功比較快，由P = UI知通過電水壺 的電流大，故B錯誤，C正確；D、我國家庭電路的電壓為220V，電水壺和白熾燈的額定電壓都為220V，所以它們分別接入家庭電路中，實(shí)際電壓相等。都等于額定電壓，故D錯。如圖所示，導(dǎo)體A、B是由同種材料做成的，A和B等長，但A比B的橫截面積大。當(dāng)S閉合后，在相同的時(shí)間內(nèi)，下列敘述正確的是（）電流通過A、B所做的功是WA Wb電流通過A、B所做的功是WA WB電

20、流通過A、B所做的功是WA = WB無法比較電流通過A、B時(shí)所做的電功的大小【答案】：B【解析】：因?qū)wA、B的材料、長度相同，但A比B的橫截面積大，所以，導(dǎo)體A的電阻小于導(dǎo)體B的電阻，由因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由W = UIt = 12 Rt可知，相同時(shí)間內(nèi)，B的電阻大，電流做的功較多，即WA Wb下表是一款智能音箱的部分參數(shù)，該智能音箱可通過語音指令直接控制影音播放，還能做你的工作秘 書、天氣預(yù)報(bào)員、百科解答員等，該智能音箱的電池充滿電且不再外接電源的情況下，下列有關(guān)說法正確 的是（ ）功率5W標(biāo)準(zhǔn)電壓3.7V電池容量10000mA h電池儲存的電能為50Wh.電池儲存的電能為6

21、.66 x 105 J該智能音箱工作時(shí)間理論上最長可達(dá)10h該智能音箱工作時(shí)間理論上最長可達(dá)7.4h【答案】：D【解析】：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，電池容量為10000mA h，標(biāo)準(zhǔn)電壓U = 3.7V則充滿電后，電池所儲存的電能：故A、B錯誤;W = UIt = 3.7V x 10000 x 10-3 A x 3600s = 1.332 x 105 J（2）由表格數(shù)據(jù)可知，智能音箱工作的最小功率為5W由P=W可得，該智能音箱工作的最長時(shí)間: t,W 1.332 x 105Jt = 26640s = 7.4h，故 C 錯誤、D 正確。P5W炎熱的夏季是一年中的用電高峰時(shí)期，小南同學(xué)觀察了家里的電燈

22、、空調(diào)等家用電器的工作情況后，懷疑家里電路的供電電壓不足，他斷開家庭其他用電器，只用額定功率為1000W的電熱水壺?zé)?，觀察到 電熱水壺工作2min時(shí)家中電能表（如圖）表盤轉(zhuǎn)動40.5圈，小南同學(xué)順利的計(jì)算出此時(shí)家庭電路的電壓為220V 10(20)A 50HzA. 185VB. 198VC. 200VD. 220V【答案】：B【解析】:電熱水壺工作2min時(shí)消耗的電能：W =40.5r=0.027kW h 1500r / kW h30 h電熱壺的實(shí)際功率為：P = = .2*W h = 0.81&W = 810W 實(shí)t設(shè)電熱壺兩端電壓為U實(shí)U 2實(shí)P實(shí)電熱水壺的電阻不變，由P = U 得：R

23、 =紡=RP額即B=二1000W810W解得 L = 198V 實(shí)如圖所示，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后燈。、都能正常發(fā)光，甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是2:3,則相同時(shí)間內(nèi)兩燈消耗的電能之比是（A. 1:2B. 2:1C. 2:3D. 3: 2【答案】：A 【解析】: 由電路圖可知，開關(guān)5閉合后，如果乙為電流表將會造成電源短路；如果甲為電流表將會造成短路、不 能工作；因燈L、L都能正常發(fā)光，所以甲、乙都為電壓表，此時(shí)燈L、L串聯(lián)，電壓表甲測量L兩端電壓，電壓12122表乙測量電源電壓；已知甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是2:3，設(shè)甲表示數(shù)為2上，乙表示數(shù)為3k因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，則L

24、的電壓為：=3k - 2k = k，故燈L1、L2兩端的電壓之比為:，U _k _ 1 1 = =U2k 22相同根據(jù)W = U，在通電時(shí)間和電流相等的條件下，兩燈消耗的電能之比等于電壓之比，結(jié)合式可知，時(shí)間內(nèi)兩燈消耗的電能之比是1:2，只有A正確。二.填空題（共6小題）用如圖所示的電路，研究電流做功與電流大小的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，控制兩燈的電壓相同，通電一定時(shí)間后觀察到電流表A的示數(shù)比A的示數(shù)大，電燈L比L亮，說明在、相同的情況下，越1212大，電流做的功越多?！敬鸢浮浚弘妷?；通電時(shí)間；電流。【解析】：電燈L比L亮，說明電燈L比L的實(shí)際功率大，由W = Pt可知，在相等時(shí)間t內(nèi)，電燈L比L做121

25、212功多， 兩燈并聯(lián)，電壓U相等，電流表A的示數(shù)比A的示數(shù)大，通過電燈L的電流比通過L的電流大，由此可知:1212在電壓、通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電流做的功越多。如圖太陽能充電寶上表面貼有太陽能板，可利用太陽能為內(nèi)部鋰電池充電某款太陽能充電寶內(nèi)鋰電池容量為0.1kW h 合J ；在充足陽光下太陽能板產(chǎn)生5V電壓，0.25A電流為鋰電池充電，充電效率為【答案】：3.6x 105 ； 10o80%，將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，若每天充足太陽光照10小時(shí)，需要天才能將鋰電池充滿?！窘馕觥浚?1)因?yàn)?1kW h = 3.6x 106 J，所以0.1kW h = 0.1 x3.6x 106 J

26、 = 3.6x 105 J(2)充電效率門=-(其中E為鋰電池的容量或儲存的電能，W為太陽能板輸出的電能)， W .所以，將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，太陽能板輸出的電能:W = E = 0.1kW h = 0.125kW h 門80%太陽能板的供電功率：P = UI = 5V x 0.25A = 1.25W = 1.25 x 10-3 kW將鋰電池從無電狀態(tài)下充滿，由P = W可得，需要的時(shí)間: tW0.125kW ht = = 100hP1.25 x 10-3 kW由題意可知，1天充電10h所以將鋰電池充滿，需要些 =10 (天)10h18.華為公司推出首款5G折疊屏MateX手機(jī)，該款手機(jī)采用向外折疊、可彎曲的屏幕，屏幕材料具有的特性是;給手機(jī)充電是把能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；手機(jī)采用雙電池結(jié)構(gòu)，電池總?cè)萘扛哌_(dá)4500mAh，可以在30min內(nèi)快速充電80%，則充電電流為【答案】：柔韌性；電；7.2o【解析】:(1)手機(jī)采用向外折疊、可彎曲的屏幕，屏幕材料具有的特性是柔韌性;(2)給手機(jī)充電，消耗電能，轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在電池內(nèi);(3)由題意可得，30min內(nèi)的充電量(電荷量)：Q = 4500mAh x 80% = 3600mAh = 3.6A x 3600s = 12960C則充電電流:,Q 12960C7.2 AI 一 =t30 x 60s定值電阻兩端電壓為4V , 100