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电能、电功与电功率
知识点一:电能与电功
一、电能
1、用电器时消耗电能的装置,用电器消耗电能的过程,就是把电能转化为其他形式的能的过程,消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。
3、电能的单位
(1)国际单位:焦耳,简称焦,用符号J表示。(2)常用单位:千瓦时,用符号kW·h表示,俗称度。(3)换算关系:1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J。
二、电能的计量
1、电能的计量工具——电能表,也叫电度表,是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。
2、电能表的读数
电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少),单位是kW·h(度)。注意电能表计数器中最后一位数字是小数(十分位)。
3、电能表上所标参数的含义
(1)“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。
(2)“10(20)A”——这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。
(3)“50Hz”——这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。
(4)“3000r/(kW·h)”——接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过3000转。
三、电功
1、电功概念
(1)定义:当电能转化为其他形式的能时,我们说电流做了功,简称电功。电功用“W”表示。
(2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功,两种说法是一样的。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
2、电流做功多少的影响因素:跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。
3、电功的计算
(1)电功的公式: (2)电功的变形公式:(两推导公式只适用于纯电阻电路)。说明:纯电阻电路是指消耗的电能全部转化为内能的电路。如电熨斗、电水壶、电饭锅等。但含有电动机的电路(如电风扇)不是纯电阻电路,计算电功时只能用。
4、串、并联电路中电功特点
串联:电流所做的总功等于各部分用电器电流做功之和: =
电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比:
并联:电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和:
电流通过各电阻所做的功与其电阻成反比:
例1、一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为,小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电____kW?h.防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为____前IC卡电能表充值。
例2、如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.1A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A.那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比___.
知识点二:电功率
一、电功率
1、比较电流做功快慢的三种方法
(1)相同时间,比较电功的多少,电功越多,表示电流做功越快。
(2)电功相同,比较所用的时间,用的时间越短,表示电流做功越快。
(3)在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢,电功率越大,表示电流做功越快。
2、单位:在国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦(W)。常用单位还有千瓦(kW),1kW=103W
3、电功率的定义:电功与时间之比叫电功率,电功率用P表示。
注意:(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率大说明电流通过该用电器时做功快,即消耗电能快,并不表示消耗电能多。
(2)电功率可以反应电流通过用电器时产生的效果。如:某灯泡的电功率大,说明单位时间内灯泡消耗的电能多,电能转化成的光能就多,灯泡的亮度就大。
4、电功率的计算(1)定义式: (2)计算式:根据与电功的公式 得:。
(3)推导式:根据欧姆定律 和电功率的计算式可以推导出。
注意:推导公式仅适用于纯电阻电路。
例3、下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是( ?)
A. 通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大B. 用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少C. 千瓦和千瓦时都是电功率的单位D. 用电器消耗的功率越大,则电流做功越快
例4、如图是小宇家的电子式电能表。有一天他洗澡,关闭了家里其他用电器,只让家里标有“2000W”的电热沐浴器正常工作,发现电能表指示灯闪烁了900imp时,沐浴器内满箱水温从23℃升高到43℃,则消耗的电能是_____kW?h,通电时间是_____min;如果水吸收的这些热量由完全燃烧0.021m3的天然气提供[q天然气=4.0×107?J/m3,c水=4.2×103?J/(kg?℃],不计热量的损失),水
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