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電功 要點考點聚焦課前熱身典型例題解析方法小結課時訓練 要點考點聚焦 本課時的重點有電功與電能的關系 電功的計算 相關的主要考點有電功的計算 而電功的計算最常見的是與電流的定義 串并聯(lián)電路的特點 歐姆定律 電能表及電功率 焦耳定律聯(lián)系起來 并結合其他能量 如機械能 內(nèi)能等 的知識綜合考查 其中特別要熟練掌握串 并聯(lián)電路的特點和歐姆定律與電功計算公式相結合的計算 要弄明白幾個電功計算公式的應用范圍 如W UIt適用于計算任何用電器所消耗的電能或電流所做的功 W U2t RW I2Rt這兩個公式則只能適用于純電阻電路 對于電風扇 洗衣機 電冰箱等這些非純電阻用電器則不能用它們來計算電功 另外 這三個公式對于純電阻器件而言 在知道時間t的情況下 只要結合串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律 想法找出該器件的電流 電壓 電阻三個基本量的任意兩個即可求出電功 對于整個電路消耗的電能 既可以利用上面的公式求出 也可以通過W總 W1 W2 來計算 課前熱身 1 電流通過電動機做2000焦的功 即有 焦的 能轉(zhuǎn)化為 焦的 能和內(nèi)能 2 小燈泡兩端的電壓是3伏 小燈泡的電阻為10歐 10秒內(nèi)小燈泡消耗了 焦的電能 3 已知R1 R2 4 1 若將它們串聯(lián)在電路中 則它們兩端的電壓之比U1 U2 相同時間內(nèi)電流做功W1 W2 若將它們并聯(lián)在電路中 則它們的電流之比I1 I2 相同時間內(nèi)電流做功之比W1 W2 2000 2000 電 機械 9 4 1 4 1 1 4 1 4 課前熱身 4 在如圖9 1 1所示的電路中 當滑動變阻器滑片向a端滑動時 在相同時間內(nèi)燈L消耗的電能將 A 變大B 不變C 變小D 無法判斷 C 圖9 1 1 課前熱身 5 有兩個電阻R1 R2 且R1 R2 將它們串聯(lián)接在某一電路中 在相同時間內(nèi)電流做功W1W2 將它們并聯(lián)接在某一電路中 在相同時間內(nèi)電流做功W1W2 6 電阻R1 R2的阻值分別為3歐和5歐 并聯(lián)在電路中 已知干路中的電流為3 2安 試求 1 通過電阻R1 R2的電流各是多少 2 通電10分鐘 電流通過R2做的功為多少焦 答案 1 2A 1 2A 2 4320J 典型例題解析 例1 如圖9 1 2所示 R1的阻值是2 兩端的電壓是3V R2的阻值是4 則2S內(nèi)在R3上所消耗的電能是 J 圖9 1 2 27 典型例題解析 例2 用電動機將質(zhì)量是1千克的砝碼勻速提升 7秒內(nèi)砝碼上升了0 3米 已知加到電動機上的電壓是6伏 如果電流做功有80 用來提升砝碼 那么通過電動機的電流是 安 0 0875 典型例題解析 例3 如圖9 1 3所示 兩個電阻R1和R2串聯(lián)在電路中 在單位時間內(nèi)R1比R2產(chǎn)生的熱量多 如果把這兩個電阻并聯(lián)后接在電路中 則它們的電流I1和I2以及單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1和Q2的關系是 A I1 I2 Q1 Q2B I1 I2 Q1 Q2C I1 I2 Q1 Q2D I1 I2 Q1 Q2 圖9 1 3 A 典型例題解析 例4 電熱沐浴器分為儲水式或無水式兩種 儲水式沐浴器需要較長時間把水加熱 待水溫達到要求后用水箱中的熱水沐浴 無水式沐浴器使冷水 流過電熱器就達到要求的溫度 而立即以噴頭流出供沐浴 請你利用以下數(shù)據(jù)通過計算說明 家庭中不宜使用無水箱式電熱沐浴器 已知冷水溫度16 沐浴所需熱水溫度38 沐浴所需熱水流量4 10 3m3 min 水的比熱是4 2 103焦 千克 家庭電路允許通過的最大電流約5安 答案 略 方法小結 有關電功的計算公式的應用 都是與串并聯(lián)電路的特性和歐姆定律相結合的 所以在運用電功公式計算某段電路或某個用電器的電功時 一定要分析清楚電路結構 再利用串并聯(lián)特性和歐姆定律尋求研究對象的任意兩個電學基本量 對純電阻電路而言 再運用相應的電功公式即可求出電功 對于家庭電路中家用電器消耗電能的計算 一般運用W Pt來計算或直接由電能表兩次讀數(shù)求出 并且為簡便起見 功率的單位用千瓦 時間的單位用小時 電功的單位就為千瓦時 對于非純電阻器件只有運用定義式W UIt來計算 課時訓練 1 物理學中 當電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時 我們就說 電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少 可以用 的大小來量度 2 一只額定功率為40瓦的白熾燈連續(xù)正常工作20小時 消耗的電能是 千瓦時 合 焦 3 2S內(nèi)通過某導體橫截面的電荷量是0 4C 電流做功為1 2J 則通過該導體的電流為 A 導體兩端的電壓為 V 若導體兩端的電壓增加到6V 則導體的電阻為 4 有一電能表 標有 3000r kW h 字樣 在該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過45轉(zhuǎn)的時間內(nèi) 電路消耗的電能為 焦 做了電功 電功 0 8 2 88 106 0 2 3 5 4 104 15 課時訓練 5 已知電阻R1 30 R2 50 若將R1 R2串聯(lián)在電路中 則在相同時間內(nèi) 電流經(jīng)過R1 R2所做的功W1 W2 若將R1 R2并聯(lián)接入電路中 經(jīng)過一段時間后 電流分別通過R1 R2所做的功W 1 W 2 6 一個5 的電阻通過它的電流為2A 在10s內(nèi)放出的熱量為 J 如果通過它的電流減少為原來的1 2 在相同時間內(nèi)所消耗的電能是原來的 設電阻值不變 3 5 5 3 200 1 4 課時訓練 7 在如圖9 1 4所示的電路中 兩電阻絲的阻值相等 電源電壓不變 當S1接在b點 S2斷開時 在時間t內(nèi)電路消耗的總能量為W1 當S1接在a點 S2閉合時 在相同時間內(nèi) 電路消耗的總能量為W2 則W1 W2 1 4 圖9 1 4 課時訓練 8 有兩根電阻絲R1和R2 R1 9 R2 18 采用下列四種方式分別接到電壓為15V的電源上 通電5分鐘 電流做功最少的連接方式是 A R1和R2并聯(lián)B R1和R2串聯(lián)C 只接入R1D 只接入R29 要使一個電熱器在單位時間內(nèi)消耗的電能減少一半 應該 A 使通過電熱器的電流減少一半B 使加在電熱器兩端的電壓減少一半C 使電熱器電阻減少一半D 使加在電熱器兩端的電壓和它的電阻都減少一半 B D 課時訓練 10 如圖9 1 5所示 在一個粗細均勻的金屬環(huán)上有A B C三個點 已知AC ACB A B兩點等分圓環(huán)的周長 把A B兩點接在電路中 導線中的電流為6A 電流通過圓環(huán)1s做功108J 試問 1 圓環(huán)A B接入電路時的總電阻是多少 2 整個圓環(huán)的電阻是多少 3 如果保持電源電壓不變 換將A C兩點接入電路 電流通過圓環(huán)1s做功是多少 圖9 1 5 答案 1 3 2 12 3 144J