电功、电热及电功率的计算.doc

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1、问题实质1.电功（W）表示电流做的功，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。2.电功率（P）表示电流做功速度快慢的物理量。也就是单位时间内电流做的功。3.额定功率和实际功率额定电压：用电器正常工作时的电压值为额定电压；额定电压也是用电器上标着的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率值为额定功率；也就是用电器上标着的电功率为额定功率。实际功率:用电器在实际电压下的功率值为实际功率。4.电热（Q）电学公式表名称公式单位电流、电压、电阻I:A，U:V，R:Ω电功率P:W，其他：kW1kW=103W电功W:J，其他kw.hkw.H=3.6*106J焦耳定律（电流产热）Q=I

2、2RtQ:J电流通过导体产生的热量，跟通过导体电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（焦耳定律）Q=I2Rt纯电阻电路中（电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路），结合欧姆定律还可以推导出下列公式。推导公式名称单位电功率电功焦耳定律比例关系串联并联电压、电流、电功率的关系（以灯为例）电压关系电流关系电功率关系灯发光情况U实>U额I实>I额P实>P额比正常发光亮，有可能烧毁灯泡U实=U额I实=I额P实=P额正常发光U实

3、理解电功公式的含义，注意公式中各物理量单位的统一，解答时还应结合具体题型的物理情景，抓住电功计算的基本公式及导出公式灵活求解。例一：电能表是测量的仪表，1kw.H的电能可供标有“220v40w”的灯泡正常工作h。启思1.下表是某水壶的铭牌，从铭牌中可知，在额定电压下通过水壶的电流时A，（保留一位小数即可），1min内消耗的电能是J。型号SP-988额定功率1500W额定电压220V额定频率50HZ额定容量1.6L启思2.某教室的电能表上标有“220v5A”字样，该电能表允许通过的最大电流为A；教室内安装有“220V40W”的日光灯10盏，如果每天少开一个小时，每月（用电天数按2

4、0天计）可节约电能J。难点二：在纯电阻电路或非纯电阻电路中关于电功的计算在纯电阻电路中，电流通过用电器把电能全部转化为内能，要充分运用串并联电路的特点及欧姆定律综合求解电功，一般采用进行计算；但在非纯电阻电路中，电能没有全部转化为内能，大部分转化为机械能（如电动机）或其他形式的能，就要用进行计算。例二：已知带动小风扇的玩具电动机两端电压为1.5V，通过电动机的电流为0.5A,通电1min消耗电能为多少?如果所消耗的电能的60%转变为叶轮转动的机械能，则1min内获得的机械能是多少？启思1一电动机线圈电阻为1Ω，当线圈两端电压为2V时，电流为0.8A,电动机正常工作。（1）计算电

5、动机正常工作1min消耗的电能时，有以下两种不同的解法：小明解：W=UTt=2V*0.8A*60s=96J小华解：W=I2Rt=（0.8）2*1Ω*60s=38.4J你认为那位同学做的对？请作出判断，并说明理由；（2）电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？启思2：有一只“36V6W”的灯泡，求：（1）灯泡正常工作时，灯丝的电阻是多大？（2）将该灯接在24V的电源上工作10min，将消耗多少电能（假设灯丝电阻不随温度的改变而改变）？（3）灯泡消耗的电能并没有全部转化为光能，还有一部分能量转化为了什么能？你是根据什么现象判断的？启思3：如图所示的电路中，电压电压保持不变，电阻

6、R2电阻为10Ω，闭合开关S后，电流表的示数为1A,通过电阻R1的电流为0.6A,求：（1）电源的电压U;（2）电阻R1的阻值；（3）通电10s，电流通过R2做的功。难点三：如何计算电热器的电热电热的计算主要针对纯电阻电路（如电热器），电流做的功全部转化为电热，即Q=W。在考试中多于比热容相结合考查。值得注意的是任何电热器都存在效率问题，不可能将电能全部转化为热能，其关系式η=W有/W总。电热水壶型号：91440电压：220V频率：50HZ功率：1000W最大水量：1Kg例三：有一个电热水壶，铭牌下表所示。（不计热量的损失）求：（1）将质量为1Kg、温度为20℃的一壶冷水，加热

7、到100℃，水吸收的热量是多少？【水的比热容为4.2×103J/Kg.℃】（2）电热水壶正常工作多长时间才能把这壶水加热到100℃？（3）若在用电高峰期，实际电压只有200V,要把这壶水加热到100℃，至少需要多长时间？启思：太阳能热水器以节能、环保等特点为很多家庭所使用，但是如果遇到阴雨的天气，太阳能热水器的水就达不到所需要的温度。为此人们研制了太阳能、电能两用热水器。小兰家就刚刚安装了一天这样的热水器，它的容积为120L。求：（1）若此热水器装满20℃的水，要使水温升高到40℃，需要吸收