第6节 电能（电功与焦耳定律） 学案（无答案）

电功率及电能

【知识梳理】
电功率：

1、电流在1秒内所做的功叫电功率,符号”P”。国际单位中单位”瓦”，常用单位”千瓦”,1千瓦=1000瓦。
电功率是反映电流做功快慢的物理量。
电功率的公式:
①定义式 P= ②常用式 P=UI ③推导式 P= P=I2R
串联电路中电功率的分配 = 并联电路中电功率的分配 =
额定电压指用电器正常工作时两端的电压 “Ul”
额定功率指用电器在额定电压下工作的功率 “Pl”
从额定值求用电器的电阻的公式 R=
7、对同一用电器有 =
8、灯的亮度决定于灯的实际消耗功率。(即灯两端电压与通过灯电流的乘积)
9、用伏安法测定小灯泡的电功率
二、电能的测量：
电能表（又称“千瓦时计”，俗称“电度表”） 测量某段时间家中消耗了多少电能。
计量单位：千瓦时　kW·h　 1千瓦时＝3.6×106焦
使用方法：联接在进户线上，计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用户的用电度数。
*实验：如何用电能表粗略地测量用电器的电功率：
⑴原理：P＝W/t　⑵测量的数据：时间t、电能表转盘的转数。⑶测量工具：秒表


【例题讲解】
1、标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为(　 　)
A．3W　　　 B．3.3W　　　　 C．3.6W　　　　 D．5W
3、灯Ll标有“8V 16W”的字样，灯L2标有“12V 36W”的字样．两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（ ）
A．8V B．12V C．16V D．20V
4、家庭用电水壶，用规格“220V，1200W”这种电水壶在正常工作时烧开水，将质量为4千克、温度为18℃的水，经过一段时间加热把水烧开(在一个标准大气压下)。水的比热为4.2×103焦／（千克·℃），不考虑电水壶的散热。由上述已知条件，可求得的物理量是( )
①通过电水壶的电流 ②电水壶电热丝的电阻 ③加热的时间 ④电流做的功
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④
5、如图所示电路中，电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.3A，则下列说法中错误的是（ ）21世纪教育网精品科学工作室
A．电压表的示数仍为6V B．R2的阻值为10Ω
C．电路中的总电阻为7.5Ω D．R2消耗的电功率为3.6W







6、小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。

(1)本实验的实验原理是________________。21世纪教育网精品科学工作室
(2)请你用笔画线代替导线，将图(甲)所示的电路连接完整。
(3)小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是________________(写出一种即可)。
(4)小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视________
A．小灯泡亮度 B．电压表示数21世纪教育网精品科学工作室
C．电流表示数 D．滑动变阻器滑片
(5)小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向________端移动(选填“A”或“B”)。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图(乙)所示，则小灯泡的额定功率是________W，此时小灯泡的电阻是________Ω。该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有___________________的作用。
(6)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图(丙)所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于________Ω。


7、某电热水器的工作原理如右图所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于 状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于 状态，此时电路功率为P2，则P1∶P2＝ 。






小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。图11是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：Rl＝60.5Ω，R2=121Ω，电源电压保持不变。当开关S1置于b端， S2断开时，电烤箱处于　　　　　档位；电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是　 　W；电烤箱在高档位工作时，对食物加热5min，消耗的电能是 　 J。


及时训练：
1、小灯泡L1、L2上分别标有“6V 3W”和“12V 3W”，把它们连入电路后，实际功率分别为P1和P2，则下列说法中正确的是（ ）
A．并联时，P1=P2 B．并联时，P1＜P2
C．串联时，P1=P2 D．串联时，P1＜P2
2、将“220V 15W”的灯泡L1和“220V 6W”的灯泡L2串联在220V的电源上，组成闭合的回路（设灯丝电阻不变），则（ ）
A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯的总功率小于15W D．两灯的实际功率都变为额定功率的一半
3、小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～12W之间，小佳按如下图所示甲的电路测定灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、15V两档，将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则（ ）

A．小灯泡额定功率为7.5W B．在5V时小灯泡的功率为7.5W
C．在1V电压下小灯泡功率7.5W D．在5V时小灯泡功率为1.5W
4、如图所示电路，开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，下列各物理量中大小发生改变的是（ ）
A．小灯泡的额定电压 B．小灯泡的额定功率
C．小灯泡的实际功率 D．电源的电压

5、如图所示电路中，电源电压保持不变。其中R1=20Ω，R2=10Ω，当闭合S1，断开S2、S3时，电流表的示数为0.2A；当R1、S2、S3同时闭合时，电流表的示数变为0.5A，且此时灯泡正常发光。则电源电压为 V，小灯泡的额定功率是 W。





6、随着生活水平的提高，扫 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)地机器人逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电灯诸多智能功能，如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
（1）电池容量“2000mAh”是指 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)当工作电流为2000mA，能持续供电1小时．若充满电后所有点亮用于扫地，则可供机器人持续正常工作多长时间？
（2）机器人的供电系统没有自动充电功能 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供客克服阻力做功）








7、傍晚，属于用电高峰，小明注意到家中的灯泡比平常暗些，猜测可能是电压低于220V，为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中其他用电器，只开一盏“220V 25W”的电灯，观察到家中标有“3000R/kWh”字样的电能表在12.5min内转盘转了10转．则：
（1）这盏灯的电阻多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）．
（2）在12.5min时间内这盏灯消耗的电能是多少？
（3）小明家此时的实际电压是多少？


电源