2.1电能的量度-电能电功(解析版)

1、电能（1）电能的转化：电能可以转化为其他形式的能量。

用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。

耳J 。

单位换算：1度＝1 kW·h ＝3.6×106 J 。

【电能的利用】用电器是消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能；电池（电源）是提供电能的装置，是将其他形式的能转化为电能的装置。

例如发电机：机械能→电能，干电池：化学能→电能。

（3）电能表的认识和使用【温馨提示】通过电能表求用电器消耗的电能时除所要求的用电器外，其余用电器均关闭。

2、电功(1)电流所做的功叫做电功。

电流做功，就是电能转化为其他形式的能的过程。

(2)电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积，即W ＝UIt 。

(3)电功的单位为焦耳。

1焦＝1伏·安·秒。

常用单位还有“度”“千瓦时”。

1度＝1千瓦时＝3.6×106焦。

(4)电功的测量①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。

②电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V ；允许通过的最大电流是5A ；每消耗一度电电能表转盘转3000转。

③读数时：A 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；B 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

【温馨提示】电功的计算公式：W ＝Pt ，W ＝UIt ，W ＝I 2Rt ＝U 2Rt(最后一个公式仅适用于纯电阻电路)。

（1）串联电路：2121R R W W =； （2）并联电路：1221R R W W =； （3）在任何情况下，在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。

【拓展】电量的单位：毫安时mAh 与安时Ah当电流强度用毫安（mA ）作单位，时间用小时（h ）做单位，它们两个相乘就是毫安时（mAh ），当然还是电量，根据公式It Q =，由于1A=1000mA ，1h=3600s ，所以1Ah=3600C；1mAh=10-3A×3600s=3.6C1、假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。

小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。

下列有关说法正确的是（）。

A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h；B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h；C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转；D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变【答案】A【解析】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h故A正确；B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为t=7?h35h0.2W kWP kW==则冰箱每天平均工作的时间为t'=35h7=5h。

故B错误；C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×160h=1·h300kW电能表的转盘转的圈数为n=1·h600r/?h300kW kW⨯=2r即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。

故选A。

2、如图所示的电能表的读数是 kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。

【答案】201.8；0.6。

【解析】电能表的读数是201.8kW·h。

若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了360r=0.6kW h600r/kW hW=⋅⋅故此时用电器消耗了0.6kW h⋅。

3、电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。

这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。

例如小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。

试估算小明家一年（365天）中因这台电视机待机浪费的电能约为（）A．2.6×108J B．2.6×107J C．3.2×105J D．5.3×107J【答案】A【解析】电视机待机功率P＝10W＝0.01kW，则每天待机消耗的电能为W0＝Pt＝0.01kW×（24h﹣4h）＝0.2kW•h；每年消耗的电能为W＝365W0＝365×0.2kW•h＝73kW•h≈2.6×108J。

故选：A。

1、小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示。

他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（）A.电能表每经3200h闪一次B.电能表的额定电流为10AC.电能表使用时的电压必须是220VD.拍照片时，小明家已消耗的电能为7624J【答案】B【解析】该电能表的脉冲输出为“3200imp/(kW·h) ”，表示用电1kW·h表盘上耗电指示灯闪烁3200次。

“220V”表示电能表在220V电路中正常使用，但由于家庭电路电压有波动，所以稍大于或略小于220V时，也能工作。

“10A”表示该电能表的额定电流是10A。

电能表读数使用的单位是千瓦时而不是焦，故该电能表的读数为7624kW·h。

2、下列关于电能和电功的说法，不正确的是（）A.电灯主要把电能转化为光能，为我们照明B.“消耗了多少电能”和“电流做了多少功”两种说法是-一样的C.电能可以转化成多种其他形式的能量D.通过导体的电流越大，电流做功一定越多【答案】D【解析】电灯通电后主要把电能转化为光能；电流做了多少功，就把多少电能转化为其他形式的能；选项A、B、C正确。

电流做功除与电流大小有关外，还与时间的长短和电压高低有关。

故选D。

3、下列装置在正常工作时，可将电能转化为机械能的是（）A.电褥子B.发电机C.洗衣机D.电暖气【答案】C【解析】要认清能量变化前后的形式。

电褥子把电能转化为内能；发电机把机械能转化为电能；电暖气把电能转化为内能。

4、小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。

当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW·h，那么这个用电器是（）A.电冰箱B.普通白炽灯C.彩色电视机D.挂壁式空调【答案】D【解析】根据P=W/t，可以求出该电器的电功率1.21.21kW hP kWh==，经分析只有选项D中挂壁式空调的功率符合。

5、甲用电器标有“220V 20W”，乙用电器标有“220V 60W”，它们都在额定电压下工作，则下列判断中正确的是（）A．甲用电器做功一定多B．做相同的功，甲用电器用的时间一定少C．乙用电器做功一定多D．相同时间内，乙用电器做的功一定多【答案】D【解析】额定电压下，甲用电器的电功率为20W，乙用电器的功率为60W。

AC、由W＝Pt可知，电流做功的多少与通电时间有关，故AC不正确；B、根据t=WP可知，完成相同的功，乙用电器所用的时间一定少，故B不正确；D．根据W＝Pt可知，相同时间内，乙用电器完成的功一定多，故D正确。

故选：D。

6、甲用电器标着“220V 60W”，乙用电器上标着“36V 60W”，它们都在额定电压下工作，则下列判断中正确的是（）A．甲用电器做功一定多B．乙用电器做功一定慢C．完成相同的功，甲用电器用时间一定多D．相同时间内，甲乙用电器消耗的电能一样多【答案】D【解析】甲、乙用电器在额定电压下工作时的功率均为60W。

A．由W＝Pt可知，电流做功的多少与通电时间有关，故A不正确；B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲乙用电器的功率相同，做功一样快，故B不正确；C．根据W＝Pt可知，完成相同的功，两用电器用的时间一样多，故C不正确；D．根据W＝Pt可知，相同时间内，甲乙用电器消耗的电能一样多，故D正确。

故选：D。

7、时下主流华为P40 ，内置4200mAh电池，支持40W快充和27W无线快充。

其中的mAh是物理量的单位；若待机时的电流约为6mA，则这种充满电的锂电池待机时间是h。

【答案】电荷量；700。

【解析】mA为电流单位，h为时间单位，则由Q＝It可知，mA•h为电荷量的单位；根据I＝可知，锂电池待机时间为：t＝＝＝700h。

8、小米新款电池容量为4500mA•h，电池电压为4V，标配30W超级快充技术，它充满电后，大约储存的电能为J．使用该的超级快充功能，假设充电效率为90%，分钟即可从零充满。

【答案】6.48×104；40。

【解析】（1）充电宝充满电后储存的电能：W＝UIt＝4V×4500×10﹣3A×3600s＝6.48×104J。

（2）根据η＝可得，消耗的电能为：W充＝＝＝7.2×104J；由P＝可得，从零充满需要的时间：t＝＝＝2400s＝40min。

9、华为的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4000mAh，假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要min．充电过程中将电能转化为能。

如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表表盘转了63转，则充电消耗的电能J。

【答案】48；化学；7.56×104。

【解析】（1）已知该充电器最大充电电流I＝5A＝5×103mA，电池的容量为4000mAh，由I＝可得把电池充满电，所需的时间：t＝＝＝0.8h＝48min；（2）电池在充电过程中，将电能转化为化学能储存在电池中；（3）“3000revs/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3000r，则电能表转盘转了63转，则充电消耗的电能：W＝kW•h＝0.021kW•h＝7.56×104J。

10、如图所示甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。

将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A，则电源电压为V。

再闭合开关S2，电流表示数为A，1min内电流对电阻R所做的功为J。

【答案】2；0.7；24。

【解析】（1）只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图象可知，当I L＝0.5A时，U L＝2V，即电源电压为2V；（2）再闭合开关S2时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，U R＝U L＝U＝2V，由甲图R的I﹣U图象和L的I﹣U图象可知，此时通过R 的电流I R＝0.2A，通过灯泡L的电流I L＝0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I L+I R＝0.5A+0.2A＝0.7A；1min内电流对电阻R所做的功为：W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J。