电功与电能讲义
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2014天津红桥区高中学业水平历史模拟考试试卷(含答案)红桥模拟试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷注意事项:1.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共32题,每题2分,共64分。
在每题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1 右图杨陵虎符是A.调动军队的凭据B.郡县长官的印信.称重的标准量器D.秦朝皇帝的玉玺2.从图一到图二的变化,最能反映出A 中央对地方的控制逐渐加强B 相权由削弱走向取消使皇权进一步强化中央机构精减取得较大成就 D 六部的设置是古代官制改革的重要成果3.紫禁城坐落在北京城南北中轴线上,其中太和殿是中轴线上最高大的建筑,皇帝即位、婚礼、生日、命将出征、接受武百官朝贺等重大活动都在此举行。
这样的建筑理念体现的实质问题是A.天人合一B.皇权至上.建筑功能齐全D.国家大一统4 为雅典民主政治奠定了基础的是A 梭伦改革B 克利斯提尼改革伯利克里改革D 《十二铜表法》的颁布罗马人在扩张征服和统治帝国的过程中发展出体系宏大而缜密的罗马法律。
罗马法体系最终完成的标志是A 罗马法B 《十二铜表法》万民法D 《民法大全》6新版《世界上下五千年》在描述近代欧美资产阶级革命运动时,对其中一次革命活动以“‘进口’的国王”为题加以论述。
这一历史事最可能是A.英国“光荣革命” B.美国独立战争.英国1832年议会改革D.德意志帝国的统一7.英国君主立宪制的准确含义是A.君主制定法律B.君主由议会选出.君主权力受到法律制约D.议会由君主负责召开8独立后的美国用联邦制代替邦联制的目的是A.扩大各州州长的权力B.加强中央政府的权力.调和大州与小州的矛盾D.割断与英国的联系9“某国靠一点一点的改革改造了一个传统的政治体系,使传统的外壳装进了全新的政治内容。
民主政治可以在完全古老的形式中产生,而且成为整个西方民主制的的母体,这可以说是某国最令人吃惊的创造,也是对世界巨大的贡献。
《电功和电能》讲义一、电功电功,简单来说,就是电流做功的多少。
当电流通过用电器时,电流就会做功。
就好像我们用力推动一个物体,使它移动一段距离,这个过程我们做了功。
电流做功也是类似的道理。
那电流是怎么做功的呢?我们以一个常见的例子来说明,比如电灯泡。
当电流通过灯泡的灯丝时,灯丝会发热发光。
在这个过程中,电流就对灯丝做了功,使电能转化为灯丝的内能和光能。
电功的大小与哪些因素有关呢?经过实验和研究,我们发现电功的大小与电流、电压和通电时间这三个因素密切相关。
具体来说,电功等于电压、电流和通电时间的乘积。
如果用公式来表示,就是 W =UIt ,其中 W 表示电功,单位是焦耳(J);U 表示电压,单位是伏特(V);I 表示电流,单位是安培(A);t 表示通电时间,单位是秒(s)。
举个例子,一个电阻为5Ω 的用电器,通过它的电流是 2A,通电10 秒,那么电流所做的功 W = UIt = I²Rt = 2²×5×10 = 200 焦耳。
在实际生活中,电功的单位除了焦耳,还有一个常用的单位叫“度”,也称为“千瓦时”(kW·h)。
1 度= 1 千瓦时= 36×10^6 焦耳。
我们平时说的家里一个月用了多少度电,就是指电功的多少。
二、电能电能是一种能量形式,它是由电源提供的。
比如电池、发电机等,它们能够把其他形式的能转化为电能。
我们日常使用的电能,大多数是由发电厂里的发电机产生的。
在发电厂里,通过燃烧煤炭、利用水能、风能或者核能等方式,推动发电机的转子转动,从而产生电能。
电能可以方便地转化为其他形式的能。
比如,给电动机通电,电能就转化为机械能,电动机就能带动机器运转;给电热水器通电,电能就转化为内能,水就被加热了;给电灯通电,电能就转化为光能和内能,电灯就能发光发热。
当电能转化为其他形式的能时,电流就做了功,也就是消耗了电能。
消耗电能的多少可以用电功来度量。
1 电路中的能量转化1.理解电功、电功率、电热、热功率及它们之间的关系.2.应用焦耳定律解决相关问题.3.区分电功和电热,会在非纯电阻电路中正确计算电功和电热.一、电功和电功率 1.电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程. (2)电功的计算公式:W =UIt . 单位:焦耳,符号为J.常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1 kW·h =3.6×106 J. 2.电功率(1)定义:电流在一段电路中所做的功与通电时间之比. (2)公式:P =Wt =UI .(3)单位:瓦特,符号为W. (4)意义:表示电流做功的快慢. 二、焦耳定律 1.焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)表达式:Q =I 2Rt . 2.热功率(1)定义:单位时间内的发热量称为热功率. (2)表达式:P 热=I 2R .(3)物理意义:表示电流发热快慢的物理量. 三、电路中的能量转化从能量转化与守恒的角度看,电动机从电源获得能量,一部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,即P电=P 机+P 损,其中P 电=UI ,P 损=I 2R .一、电功和电热 1.电功和电功率W =UIt 是电功的计算式,P =UI 是电功率的计算式,适用于任何电路. 2.电热和热功率Q =I 2Rt 是电热的计算式,P 热=I 2R 是热功率的计算式,可以计算任何电路产生的电热和热功率. 3.串、并联电路的功率分配关系(1)串联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成正比,即P 1R 1=P 2R 2=…=P nR n=I 2.(2)并联电路中各个电阻的电功率跟它的阻值成反比,即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2. (3)无论是串联电路还是并联电路,电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和. 4.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫作额定功率.当用电器两端电压达到额定电压U 额时,电流达到额定电流I 额,电功率也达到额定功率P 额.且P 额=U 额I 额.(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率.为了使用电器不被烧毁,要求实际功率不能大于其额定功率. 二、电路中的能量转化 1.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.(2)非纯电阻电路:含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中,电流做功将电能除了部分转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能.例如电动机P 总=P 出+P 热. 2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较W =Q W =Q +E1.随着我国人民生活水平的不断提高,家庭中使用的电器越来越多。
电能和电功一、知识点睛【板块一】电能1.电能是一种能量,表示电以各种形式做功的能力。
2.电能的国际单位:,符号。
常用单位:,俗名,符号。
1kW·h= J。
3.电源:把其他形式的能化会为的装置。
4.电能的利用:电能利用的过程也就是电流做功的过程,即将电能转化为其他形式能的过程。
电灯工作:将电能转化为。
电风扇:将电能转化为。
电热毯:将电能转化为。
【板块二】电能表5.电能表:是计量用电器在一段时间内的仪器。
6.电能表的参数:(1)“kW·h”表示。
(3)“5(10)A“表示。
(4)“50Hz”表示。
(5)“3600r/kW·h”表示。
7.电能表的读数:(1)圆盘上方的数字显示,最后一位有红色标记的数字表示。
(2)一段时间内消耗的电能等于。
【板块三】电功8.电功:叫做电功。
9.实质:电流做功的过程,实际就是;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。
10.电功的多少跟、、有关。
计算公式:W=UIt(适用于所有电路)11.电功单位:国际单位是(J)常用单位:(kW·h)。
二、精讲精练【板块一】电能1.(双选)下图所示的几种用电器工作时,以电能转化为内能为应用目的是()A. B.C.D.2.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件,今年在岛上安装了太阳能电池板。
白天,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上,蓄电池为探照灯供电。
这样白天与晚上的能量转化形式是()A.白天:太阳能→内能→电能B.白天:太阳能→电能→化学能C.晚上:化学能→电能→太阳能D.晚上:化学能→电能→化学能3.小李同学的家里在这个月使用了120 度电。
下面几种说法中正确的是()A.消耗的电能是120kW·hB.消耗的电能是 4.32×108kW·hC.消耗的电能是 4.32×105kW·h D.消耗的电能是 120J4.完成下列单位换算:5kW·h= J,7200J= kW·h。
电功、电功率、电能1. 电功(1)电流通过用电器所做的功叫做电功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
(2)国际单位:焦(J )。
(3)计算公式:W Ult = UQ2. 电功率(1)物理意义:反映电流做功快慢的物理量。
(2 )定义:电流所做的电功与做功时间的比值。
(3)国际单位:瓦(W。
(4)计算公式:p W。
t(5)常用公式:P UI。
(6 )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。
例如:我国家庭电路的电压为220伏,家用电器的额定电压一般为220伏。
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电功率。
例如:家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率15瓦〜60瓦之间,电饭锅的电功率在350瓦〜1350瓦之间,家用电冰箱的电功率在100瓦〜140瓦之间,空调机的电功率在1500瓦〜2500瓦之间。
实际功率:当加在用电器两端的电压不等于额定电压时,用电器的功率为实际功率。
实际功率等于用电器两端实际电压与通过用电器实际电流的乘积。
则用电器消耗的电能 W 1千瓦时 N ,功率(千瓦)P = Wt 。
3000(5) 电能的获得。
电池:化学能转化为电能。
太阳能(硅光)电池:太阳能转化为电能。
发电机:机械能转化为电能。
电能属于二次能源。
(6) 电能的输送:电能要通过高压输电线路输送。
例8-14 :某导体两端电压为 2伏,通过它的电流为 0.2安,10秒内通过该导体横截面的电 荷量为 ______________ 库,电流做功为 _________ 焦。
一盏10瓦的LED 日光灯亮度比一盏 40瓦的传 统日光灯还要亮,若它们都耗电 1千瓦时,LED 日光灯与传统日光灯相比,可多正常发光________ 小时。
【解析】10秒内通过该导体横截面的电荷量Q= It = 0.2安X 10秒=2库,电流做功 W=UQ =2伏X 2库=4焦。
《电功和电能》讲义一、电功电功,简单来说,就是电流所做的功。
当电流通过用电器时,电流会做功,将电能转化为其他形式的能。
我们想象一下,电流就像一群勤劳的小工人,它们在电路中不断地流动,推动着各种工作的进行。
而它们所完成的工作,就是电功。
电功的计算公式是 W = UIt ,其中 W 表示电功,单位是焦耳(J);U 表示电压,单位是伏特(V);I 表示电流,单位是安培(A);t 表示时间,单位是秒(s)。
比如说,一个灯泡两端的电压是 220V ,通过灯泡的电流是 05A ,工作了 10 分钟,那我们来算一下电功。
首先,10 分钟要换算成秒,也就是 10×60 = 600 秒。
然后,电功 W = 220×05×600 = 66000 焦耳。
电功的大小与电压、电流和通电时间都有关系。
电压越高、电流越大、通电时间越长,电流做的功就越多。
再举个例子,一台电风扇,工作电压是 12V ,工作电流是 2A ,工作了 2 小时。
2 小时等于 7200 秒,电功 W = 12×2×7200 = 172800 焦耳。
二、电能电能是一种能量形式,是由电源提供的。
就像我们的电池、发电机,它们就是产生电能的源头。
电能可以通过各种各样的方式转化为其他形式的能,比如灯泡把电能转化为光能和热能,电动机把电能转化为机械能,电热水器把电能转化为热能等等。
电能的单位和电功一样,也是焦耳。
但在实际生活中,我们常用的电能单位是千瓦时(kW·h),也叫度。
1 千瓦时= 36×10^6 焦耳。
比如说,我们家里一个月用了 100 度电,这就意味着消耗了100×36×10^6 = 36×10^8 焦耳的电能。
那电能是怎么来的呢?主要是通过各种发电方式,比如火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电等等。
火力发电是通过燃烧煤炭、石油等燃料,将化学能转化为热能,再通过蒸汽轮机转化为机械能,最后带动发电机发电。
电功、电功率、电能1.电功。
(1)电流通过用电器所做的功叫做电功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
(2)国际单位:焦( J)。
(3)计算公式: W=UIt= UQ。
2.电功率。
(1)物理意义:反映电流做功快慢的物理量。
(2)定义:电流所做的电功与做功时间的比值。
(3)国际单位:瓦( W)。
W(4)计算公式:P 。
t(5)常用公式:P UI 。
(6)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。
例如:我国家庭电路的电压为 220 伏,家用电器的额定电压一般为 220 伏。
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电功率。
例如:家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率15 瓦~ 60 瓦之间,电饭锅的电功率在 350瓦~ 1350 瓦之间,家用电冰箱的电功率在 100 瓦~ 140 瓦之间,空调机的电功率在1500 瓦~ 2500 瓦之间。
实际功率:当加在用电器两端的电压不等于额定电压时,用电器的功率为实际功率。
实际功率等于用电器两端实际电压与通过用电器实际电流的乘积。
3.电能(1)定义:表示电流做多少功的物理量,物理意义同电功。
(2)计算公式: W= Pt。
(3)国际单位:“千瓦·时( kW·h)”或“度”。
1 千瓦·时= 1 度电= 3.6 × 10焦。
(4)测量仪器:电能表。
如图 8-14 所示,注意最后位是小数位。
图8-14 电能表表盘“220V 5A”表示:额定电压为 220V,允许长时间通过的最大电流为5A;“3000r/kW ·h”表示每消耗 1千瓦·时的电能,电能表的转盘将转过3000 圈。
若用该电能表测量某个用电器的功率:只让该用电器工作,记下在时间 t (时)内,电能表转盘转过的转数 N,则用电器消耗的电能W 1千瓦时N,功率(千瓦) P=W/t。
3000(5)电能的获得。
电池:化学能转化为电能。
太阳能(硅光)电池:太阳能转化为电能。
发电机:机械能转化为电能。
电能属于二次能源。
(6)电能的输送:电能要通过高压输电线路输送。
例8-14 :某导体两端电压为 2 伏,通过它的电流为 0.2 安, 10 秒内通过该导体横截面的电荷量为 ________________ 库,电流做功为焦。
一盏 10 瓦的 LED日光灯亮度比一盏 40 瓦的传统日光灯还要亮,若它们都耗电 1 千瓦时, LED 日光灯与传统日光灯相比,可多正常发光 __ 小时。
【解析】 10 秒内通过该导体横截面的电荷量Q= It= 0.2 安×10 秒=2库,电流做功 W=UQ=2伏× 2库=4焦。
节能灯与白炽灯相比,可多发光时间△ t= W/P1-W/ P2=1千瓦 ?时/0.01 千瓦- 1千瓦?时/0.04千瓦= 100时- 25时= 75时,如果选用国际单位,则计算要麻烦得多。
【答案】 2;4; 75。
例8-15:分别标有“ 220V 25W ”、“110V 25W ”、“36V 40W ”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时()A.“220V 25W”最亮。
B.“36V 40W”最亮。
C.“ 110V 25W”最亮。
D.三个灯泡一样亮。
【解析】解此题首先明确三个知识点:①灯泡的铭牌上标有灯泡正常工作时的电压是额定电压。
标有的功率是额定电压下的功率是额定功率。
②灯泡的亮暗取决于灯泡的实际电功率。
③灯泡实际电压大于额定电压时,实际功率大于额定功率;实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率;实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率。
标有“ 220V 25W”,“110V 25W ”,“36V 40W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时,实际功率分别等于额定功率,是25W;25W;40W。
所以“ 36V40W”最亮。
【答案】 B。
例8-16:在图 8-15(a)所示的电路中,电源电压为 6 伏且保持不变,电阻 R1 的阻值为 30 欧。
闭合电键 S,电流表的示数如图 8-15(b)所示。
图8-15① 求通过电阻 R 1 的电流 I 1。
② 求电阻 R 2 的阻值。
③ 若一段时间内电流对电阻 R 1做的功为 30 焦,求这段时间内电流对电阻 R 2 做的功W 2。
【解析】(1)闭合电键 S ,两电阻并联,根据公式 I =U/R 可求通过电阻 R 1 的电流。
(2)从电流表上可以读出总电流的大小,总电流减去通过电阻 R 1 的电流就是通过电阻 R 2的电流,根据公式 R=U/I 可求电阻 R 2 的阻值。
U2(3)已知做功时间相同,电阻两端的电压相同,根据公式 W t 可求出这段时间内电R流对电阻 R 2 做的功 W 2。
【答案】(1)通过电阻 R l 的电流 I 1U6伏0.2安。
l 1R 1 30欧(2)已知通过电阻 R l 的电流,可知电流表的量程为 0~3安,所以示数为 I=0.8 安,通过电阻R 2的电流 I 2=I-I 1=0.8安- 0.2安=0.6 安。
所以电阻 R 2 的阻值 R2U 610欧。
2I 2 0.6安对电阻 R 2做的功 W 2 UI 2tU Ut Ut 。
所以W1R2,即 30焦 10欧, 2R 2 R 2 W 2R 1 W 230欧解得 W 2= 90 焦。
典型习题1.判断电灯亮度的主要依据是 ( )A .额定功率。
B .实际功率。
C .电压。
D .电流。
2.下列家用电器正常工作相同时间,消耗电能最多的是( )A .台灯。
B .电视机。
C .空调。
D .冰箱。
3·一只 "lOV5W"的甲灯和一只 "6V1 · 8W"的乙灯串联后接入电路中,两灯均能发光,比较它 们的实际电功率 ( 不考虑灯丝电沮随温度的变化 ) ,则 ( ) · A ·甲灯大些 B ·乙灯大些 C ·两灯一样大 D ·无法确定4 ·标有 "220VlOOW"llOVlO0W ””36V1OOW 字" 样的三盏电灯,并联接在 1lOV 电路中·试比 较它们持续发光时的亮度是 ( ) · A ·"220VlOOW"最亮 B · "1lOVlOOW"最亮 C · "36V1OOW 最" 亮 D ·三盏灯一样亮5. 把 R1、R2 两电阻并联后接人电路,若 R1<R2 在相同时间内消耗的电能分别为 W1和3)因为电流对电阻 R l 做的功 W 1 UI 1t U UtR1t ,R1W2则()·A · W1> W2 B.W1 <W2, C · W1=W2 "D·无法判定6 ·把标有 "220V100W"和"220V4OW"字样的两个灯泡串联接在 220V 的电路中,下列说法中正确的是A · lOOW 灯泡比 40W 灯泡亮B ·"220V4OW"比 "220VlOOW"灯泡两端的电压高C ·通过 1OOW 灯泡的实际功率大于它的额定功率D ,40W 灯泡的实际功率大于它的额定功率7· 有两盏额定电压相同的灯泡,它们的灯丝电阻R1、 R2(R1< 下列说法确的是 ( ) · A ·根据 p=U 2/I 知道第一盏灯的额定功率大B ·根据 P=I 2R 知道,第二盏灯的额定功率大C ·根据 p=UI 不知道通过灯的电流值,不能确定额定功率的大小D ·以上三种说法都不正确6 · "36V6OW"和"36V25W"的两只灯泡,串联在 36V 的电路上,则 ( ) · A ·都不能正常发光, 60W 的灯泡较亮 B ·都能正常发光 C ·都不能正常发光, 25W 的灯泡较亮 D ·无法比较8. 将标有 "6V3W"和"3V0 ·75W"字样的甲、乙两个小灯泡连人电路后,若两灯均能发光,器 R 2上标有“ 50Ω 2A ”的字样。
闭合电键 S 后,移动变阻器的滑片 P ,(1) 求:电流表 A 最大的示数 I 。
( 2) 求:电阻 R 1消耗的最大功率 P 1。
(3) 当电压表 V 的示数如图 8-34(b )所 示时,求:此时变阻器连入电路中的电阻则 A ·串联时,甲灯比乙灯亮B (·串联时,甲灯和乙灯一样亮 ) ·C ·并联时,甲灯比乙灯亮 D·并联时, 乙灯比甲灯亮9 ·如图所示的电路中,电源电压保持不变· 变阻器滑片 p 滑到 C 点时,电压表示数为4V ,灯 L 正常发光 ; 当滑片 p 滑到 b 点时,电压表示数为 8V ·已知灯 L 的电阻值为 40n; 电阻 Rab=4Rac ,则灯 L 的额定功率是() · A ·l6W B · 8W C · 4W D · 2W10·标有 "l2Vl8W" 和 "24V36W"的灯泡各一只, 串联后接人 36V 的电路上,那么两只 ( ) ·A ·亮度相同B ·电压相等C ·都要烧D ·都正常发光 ,11 .在图 8-34 (a )所示的电路中,电源电压为18 伏且不变,电阻 R 1为 15 欧,滑动变阻S( a ) (b )R2。
图8-34 12.某校实验室新进了一种精密的电学实验仪器,某小组同学决定利用这种精密的实验仪器探究小灯泡的亮暗与哪些因素有关系,他们做了如下猜想:A:灯泡两端的电压越大,灯泡越亮; B:灯泡两端的电压相同时,通过灯泡的电流越小,灯泡越暗;⋯⋯为了验证上述猜想是否正确,该小组的同学设计了如图15所示的实验电路。
他们按设计实验方案测量并记录了有关数据,同时记录了有关实验现象(“★” 的数量越多表明灯泡越亮,“★”的数量相同表明灯泡的亮暗相同)。
下表是该组同学记录的在实验中测量的数据和观察到的现象。
( 1)通过分析比较表中的实验序号为_____________ 的几组数据,可以验证猜想______ (选填“ A”或“ B”)是正确的;通过分析表中实验序号为的一组数据,可以验证猜想 ____ (选填“ A”或“ B”)是错误的;(2)进一步综合分析表中的数据及观察到的实验现象,他们还能归纳出:(a)分析比较实验序号 1、4、7或2、5、8或 3、6、 9 中的数据及观察到的现象,可初步得出: _______________________ ,灯泡亮暗程度相同;( b)分析比较实验序号 1、4、7 和 2、5、8 和 3、6、9 中的数据及观察到的现象,可初步得出: _________________________ ,灯泡越亮。