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重难点09电功、电功率、电热
考点
2025考向预测
电能、电功
电能、电功的计算,电能表的使用、读数等
电功率、测量电功率
电功率概念的理解,电功率的基本计算,额定功率和实际功率的计算,动态电路分析与计算,电功率的范围、极值等,测量电功率的电路图及实物图连接、实验步骤,数据处理,故障分析及特殊测量电功率的方法
焦耳定律
电流的热效应,探究电热与电流、电阻的关系,焦耳定律的相关计算,电热器的相关计算等
【知识必备】
1.电功电能
(1)电能用W表示。电能的单位:国际单位是焦耳(J)。常用单位:千瓦时(kW?h),千瓦时也叫度,1度=1千瓦时=1kW?h=3.6×106J。
(2)电能表
作用
测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表
读数
电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数
几个重要参数
“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用
“10(20)A”指这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A,电能表在短时间内最大电流不超过20A
“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用
“600revs/kW?h”指这个电能表的每消耗1kW?h的电能,转盘转过600转
(3)电功计算公式:W=UIt(W=Pt=I2Rt=U2/Rt)。
2.电功率
(1)物理意义:表示消耗电能的快慢。
(2)单位:国际单位瓦特(W),常用单位:千瓦(kW),1kW=103W。
(3)定义:电功率等于电功与时间之比。
(4)电功率的计算公式:
①P=W/t②P=UI③P=I2R④P=U2/R
(5)额定功率和实际功率:
①额定电压:用电器正常工作时的电压。
②额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
当U实=U额时
I实=I额,P实=P额
用电器正常工作(灯正常发光)
当U实U额时
I实I额,P实P额
用电器不能正常工作(灯光暗淡)
当U实U额时
I实I额,P实P额
长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈),还可能烧坏用电器
3.焦耳定律
(1)电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。
(2)焦耳定律
①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。
②计算公式:Q=I2Rt
【重难解读】
1.用电能表计算电功率:若测得某用电器工作时间t(s)内转盘转了N圈,则该用电器的电功率为
2.公式适用性
(1)由电功公式和欧姆定律公式,可推导出公式和。适用于任何电路,而和只适用于纯电阻电路。
(2)电功率的计算公式:
P=W/t
该公式适用于所有电路。使用该公式解题时,计算时单位要统一,
如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;
如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
P=UI
该公式适用于所有电路。使用该公式解题时,电压U的单位用伏,电流I的单位用安,
电功率P的单位用瓦。
P=I2R
该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时,电流I的单位用安,电阻R的单位用欧,电功率P的单位用瓦。
P=U2/R
该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时,电压U的单位用安,电阻R的单位用欧,电功率P的单位用瓦。
电路中(不论是串联电路还是并联电路)所有用电器的总功率都等于各用电器的电功率之和,即;对于同一用电器而言,它在不同电压下的电功率之比,等于它相应的电压的二次方之比,即。
(建议用时:40分钟)
1.(2023天津南开二模)在物理学的发展中,许多科学家做出了杰出的贡献。一位科学家怀着强烈的好奇心和执著的探究精神,付出了近十年艰辛的劳动,通过自己设计制造仪器,在完成电流热效应的研究之后,他又进行了功与热量的转化实验,这位物理学家就是()
A.焦耳 B.奥斯特 C.欧姆 D.伏特
2.(2023天津南开一模)以下用电器是利用电流的热效应工作的是()
A.扫地机器人 B.抽油烟机
C.空气炸锅 D.手机
3.(2024天津河东一模)甲、乙两电热丝的电阻之比为4∶3,通过的电流之比为1∶2,则相同时间内产生的热量之比为()
A.1∶3 B.3∶1 C.2∶3 D.3∶2
4.(2023天津东丽一模)如图所示为“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等质量的空气,实验中用U形管内液面高度的变化反应密封空气温度的变化,下列说法正确的是()
??
A.实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
B.实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
C.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
5.(2023天津河东一模)学校新建教学楼的
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