15.1 电能表与电功（知识解读）（解析版）-A4.docx

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\o10.3物体的浮沉条件及应用15.1电能表与电功（知识解读）（解析版）

?知识点1电功与电能

?知识点2电功与电能的计算

?知识点3电能表与电功的测量

?作业巩固训练

知识点1电功与电能

知识点1

电功与电能

1、电功与电能

（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。

（2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW?h）；1度=1千瓦时=1kW?h=3.6×106J。2、电功的实质

（1）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,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程。

（2）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。

【典例1-1】如图所示，常见的家用电器，工作时主要将电能转化为机械能的是（）

A．电热水壶 B．电风扇

C．电烤箱 D．液晶彩电

【答案】B

【详解】A．电热水壶主要将电能转化为内能，故A不符合题意；

B．电风扇主要将电能转机械能，故B符合题意；

C．电烤箱主要将电能转化为内能，故C不符合题意；

D．电视机主要将电能转化为声能和光能，故D不符合题意。

故选B。

【典例1-2】电能

（1）获取：提供电能；

（2）使用：用电器将电能转化为其他形式的能；

（3）单位：

①国际单位：

②常用单位：

③换算关系：1kW·h=J

（4）测量工具????电能表

【答案】电源焦耳千瓦时3.6×106

【详解】（1）[1]根据物理常识可知，电源是提供电能的装置。

（3）[2][3][4]在国际单位制中，电能的单位是焦耳，简称焦，符合J；常用单位还有千瓦时，符合kW·h，且1kW·h=3.6×106J。

【变式1-1】随着科技的发展，生活水平的进步，冬天用于取暖的传统炭火已逐渐被电烤火器所取代。下列用电器与电烤火器工作原理相同的是（）

A．空调 B．电钻 C．电水壶 D．电风扇

【答案】C

【详解】电烤火器是利用电流的热效应工作的。

ABD．空调、电钻、电风扇的主要部件是电动机，电动机工作时，主要将电能转化成机械能，不是利用电流热效应工作的，故ABD不符合题意；

C．电水壶工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，故C符合题意。

故选C。

【变式1-2】市场上有一种太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下，将能转化为电能，驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA，若电风扇正常工作1h，电流做功为J，消耗的电能是J。

【答案】太阳216216

【详解】[1]电池板在太阳光的照射下，将太阳能转化为电能。

[2][3]电风扇正常工作1h，电流做功为

消耗的电能与电流做功相同，也是216J。

知识点2电功与电能的计算

知识点2

电功与电能的计算

1、电功的计算公式

（1）定义式：W=UIt。

U表示某段电路两端的电压，单位是V。

I表示通过该电路的电流，单位是A。

t表示通电时间，单位是s。

W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。

（2）应用公式过程中的“同一性”

a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和

该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量。

b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不

符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．

2、电功与电能的计算：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。计算公式：W=UIt=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：,W1：W2=R2：R1。

（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。

3、串、并联电路中电功的特点

（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系。

a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。

b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、