专题01 电能与电功（第05期）
电功
1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、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，就消耗了多少电能。[来源:Z&xx&k.Com]
3、计算公式：W=UIt （适用于所有电路） W=Pt(常用于计算一段时间消耗的电能)
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：W= U2t/R
③总电功的计算：W总= W1 W2 （无论用电器串联或并联）
4、在电路中的特点： W1/W2=R1/R2 (串联与电阻成正比)
W1/W2=R2/R1 （并联与电阻成反比）
5、单位：国际单位是焦耳（J） 常用单位：kwh（度） 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J
6、测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 ⑵单位：电能表的读数单位是kwh ⑶读数：最后一位数字表示小数
⑷电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A（最大功率可以利用P=UI得出）；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
典型例题 小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过_________W。当家里只有微波炉工作时，电能表在3 mIn内转60转，则微波炉消耗的电能为 J.
解析：小明家的电能表所能承受的最大功率为，[来源:Z.xx.k.Com]
600Revs/kw·h表示每消耗1kw﹒h电能，转盘转600转，那么转盘转60转消耗的电能为：
答案：4400；3.6×105
针对练习1 如图所示，电能表的示数为 kW·h。
针对练习2 将定值电阻接在电压恒为6V的电源两端，通过电阻的电流为，则内电流在电阻上所做的功是 J。
针对练习3 小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电正常工作50 min，观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到43℃。
求： （1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少J?[c水=4.2×103 J／（kg·℃）]
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少J?
（3）该电热淋浴器的效率是多少？
1、如今各种节能电器的广泛使用，充分体现出“节能与环保”的理念。如图所示，是一种节能的LED灯泡，它的额定功率为5W，但亮度相当于100W的白炽灯。如果某中学使用这种节能灯泡10只代替原来学校内100W的白炽灯，若每天开灯6小时，则该校使用此节能灯泡比原来每天节电 kW.h。
2、一些城市开始使用了风能、光能互补路灯。它是由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24V蓄电池充电，晚上由LED(发光二极管)灯照明。右表是亮度相当的两种灯的相关数据。要使该路灯总发光效果相当于500W白炽灯，它应由 只LED灯 联而成。原来是用500W白炽灯，若每晚供电10小时，一个月(30天)，消耗了 kw·h的电能。
3、一个标有“220V、1000W”的电炉，接在220V电源上，工作0.5h，消耗电能 度，产生的热量是 焦耳.[来源:学科网]
4、暑假期间某同学和家人外出旅游，他忘记将家中电视机的电源关闭，电视机处于屏幕保护状态，出门前它家电能表的示数如图所示，10天后它回到家中，电能表的示数为。这段时间电视机消耗了_______kW·h的电能，电视机处于屏幕保护状态时的电功率为 ___________W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息： _____________________________________ 。（写出一条即可）
5、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．（不考虑温度对电阻的影响）
则：(1)电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能是多少焦？
(2)电烤箱在低温档正常工作时R2的阻值是多少欧？
(3)假设在用电高峰时家庭电路实际电压为198V，电烤箱在高温档的实际功率是多少瓦？
（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）
6、用豆浆机制作豆浆的过程是:按合适的比例把豆料、清水放人豆浆机中、经过预热、打浆、加热等程序.即可制成熟豆浆.某豆桨机的参数如下表:
一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，需13min完成加工过程，其工作信息如图所示.请解答下列问题:
（1）根据工作信息图可知：从第6min至第9min为第一段加热过程，求这段过程中豆浆吸收的热量是多少?(C豆浆=4.0 × 103J(kg.℃)）
（2）豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消耗多少电能?
1. 【2016•四川广安卷】电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费．该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是（ ）
A．电能表﹣kW•h B．电压表﹣V C．电流表﹣A D．电表﹣度
2. 【2017•河南卷】某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电能 B．电功率 C．电流 D．时间
3、【2017•北部湾卷】常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是：
A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.验电器
4、【2017•北京卷】小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准，将这三个用电器 正常工作 1小时的用电费用绘制成了如图 4 所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是
A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电 压最高
B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
5. 【2017•鄂州卷】已知A灯标着“6V 3W”， B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。 A灯和B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：
（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；[来源:学 科 网]
（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；
（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。
6. 【2017•威海卷】一个标有“220V 1200W”的电热水壶．要在1个标准大气压下将2kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是 J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是 s． （水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）
7、【2017•滨州卷】如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“6V 6W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响．求：
（1）灯泡L1正常工作时的电流；[来源:学科网]
（2）灯泡L2的电阻；
（3）电源电压；
（4）此电路工作2分钟消耗的电能．
8. 【 2017•杭州卷】如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U），由此请你回答：
（1）在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 （填写表达式）；
（2）在电动机转动时，电流所做的功 电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释．
9． 【2017•苏州卷】（10分）如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R0是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/(kg．℃)]
[来源:学#科#网]
（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态水箱内装满水时，水的质量为 kg．
（2）R2的阻值为多大？
（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？
（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？
10、【2017•泰安卷】小明同学设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，电路中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，指示灯规格均为“6V 3W”，电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计，指示灯的电压与电流的变化规律如表所示：
电压/V
…
0.5
1.2
2.0
3.0
4.0
5.0
5.5
…
电流/A
…
0.08
0.12
0.18
0.26
0.34
0.42
0.46
…
（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）．
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压U灯随时间t变化规律如图乙所示，已知当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯的功率与定值电阻R0的功率之比是1：4，求定值电阻R0的阻值．
（3）右转指示灯交替闪烁工作15s时，求指示灯和R0消耗的电能分别是多少？
