初三科学电功与电热

电功和电热教学目标：正确理解电功和热功的关系，懂得区分热功和电功并会计算电功和热功以及电功率和热功率。

教学重难点：知道电功率的物理意义；能求出用电器的实际功率和额定功率第一部分导言：本专题为电功和电热，中考命题所要掌握的知识点为：知道电功率的物理意义；能求出用电器的实际功率和额定功率；能运用电能的有关公式求电能；了解电能和其它能的转化；能够正确画出家庭电路的电路图；掌握安全用电常识；会进行电路故障的判断分析。

本专题所占分值为5—8分，题型以实验题和计算题为主。

回顾知识点：1、功（1）定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体做了功。

（2）理解做功的两个必要因素：力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式：。

（3）在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。

（4）我们要注意不做功的三种情况：物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。

物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。

【即境活用】1、某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（）A．0J B．200J C．150J D．条件不足，无法计算【解析】D。

理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键。

球的运动可分为两个阶段：其一是球出手前，人对球做了功，因为球在人的推力作用下，通过了一段距离，但这个距离不是10m，题目中也没有交代这个距离为多少，所以无法计算出推力对球做了多少功；其二是球离开人手在地面上滚动时，球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动，人不再对球做功。

2、举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空气中静止3s。

关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（）A．在第一阶段内做了功 B．在第二阶段内做了功C．在两个阶段内一直都在做功 D．在两个阶段内一直都没有做功【解析】A。

物理学中做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。

举重运动员在比赛时，第一阶段杠铃拿起并举过头顶，杠铃在举力的作用下移动了一段距离，这一阶段力对杠铃做了功，选项A正确。

在第二阶段虽然用了力，但杠铃没有移动距离，所以力不做功，故选项B是错误的。

选项C、D也是错误的。

注意：判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离。

答本题容易错选C，误认为：只要有力作用在物体上，且物体又移动了一段距离，则力就对物体做功。

3、下列几种情况，人对物体做功的是（）A举重运动员举着杠铃不动接受记者照相B人提着重物沿水平路面匀速前进C人用力推车使车沿力的方向在水平地面上运动D小孩用力搬石头，未能搬动【解析】C。

一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体做了功。

3、功率（1）定义：功率是表示做功快慢的物理量。

（2）公式：注意：功率和功是两个不同的概念，做功多不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。

功率大，表示单位时间内做功多。

从公式可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。

在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W ，1W=1J/s 。

（3）延伸：由得。

物体在拉力的作用下，以速度沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。

在功率一定时，力与速度成反比。

汽车爬坡时，司机采取换挡的办法减小速度，以获得较大的牵引力。

【即境活用】1、一名举重运动员在3s 内把质量为100kg 的杠铃举高1．8m ，则此过程中该运动员做功的功率是 W 。

（g 取10N/kg ）【解析】由功的计算公式W ＝FS 可知，力对物体做功的多少只与该力的大小及物体在力的方向上移动的距离有关。

由题意可知，举重运动员举起杠铃所做的功主要是克服杠铃的重力做功，所以W ＝FS ＝Gh ，式中的G 是杠铃的重力，h 是杠铃被举起的高度，W ＝Gh ＝mgh ＝100kg×10N/kg×1．8m ＝1．8×103J 。

在这个过程中该运动员做功的功率是P ＝W /t ＝1．8×103J/3s ＝600W 。

2、甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s 甲：s 乙=2：1，那么（ ） A ．两辆汽车的牵引力F 甲：F 乙=1：2 B ．两辆汽车的牵引力F 甲：F 乙=2：1 C ．两辆汽车做的功之比W 甲：W 乙=1：2 D ．两辆汽车做的功之比W 甲：W 乙=2：1【解析】根据功率公式P =W/t =Fv ，当甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s 甲：s 乙=2：1，可求两辆汽车的牵引力F 甲：F 乙=1：2，选项A 正确。

一个物体能够做功，我们就说它具有能。

“能够做功”指物体具有做功的本领，物体不一定正在做功。

一个物体能够做的功越多，具有的能量越大。

一、电功和电功率1、电功（W ）：电流做的功就是电功。

电流做功的过程就是电能转化为其它形式能（如：内能、机械能和化学能等）的过程。

2、功的国际单位是：焦耳（J ）。

常用单位：度（千瓦时），其中1度=1千瓦时=3.6610 焦耳 3、测量电功的工具：电能表（测量用电器消耗电能（电功）的仪表）读懂电能表的参数：①3000R/KW·h ──每消耗1KW·h 的电能，转盘转3000转（要会根据一定时间内电能表转盘转过的圈数来计算电功，从而算出电功率）；对于电子式电能表，其参数为imp/KW·h ──每消耗1KW·h 的电能，指示灯闪烁的次数。

②220V ──额定电压（正常工作时的电压）为220V 。

③10A （40A ）──长时间工作最大电流为10A （短时间内最大电流为40A ）。

④根据电能表的参数计算出家庭电路中的最大总功率P=UI =220V×10A=2200W。

4、电功的公式：W=Pt=UIt ，适用于任何电路。

注意：（1）式中的W、U、I和t是在同一段电路上。

（2）计算时单位要统一（3）根据欧姆定律我们还可以推出和公式，但是它们只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功5、电功率（P）：表示电流做功快慢，即电流在单位时间内做的功。

电功率大的用电器电流作功快。

国际单位：瓦特（W），常用单位：千瓦1W=1J/s。

6、额定电压（U0）：用电器正常工作的电压。

用电器上标出的正常工作时，应接到的电压叫做额定电压7、额定电流（I0）：用电器正常工作的电流。

8、额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率。

例如“220V 100W”表示这个用电器接在额定电压220V下工作时，发出的功率是100W。

9、实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压。

10、实际电流（I）：实际流过用电器两端的电流。

11、实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率。

当U>U0时，则P>P0：灯很亮，易烧坏。

当U<U0时，则P<P0：灯很暗。

当U=U0时，则P=P0：正常发亮（额定功率与实际功率是重点）所以当题目说要使灯正常发亮，就是实际电压等于额定电压，实际电流等于额定电流，实际功率等于额定功率。

使用用电器时，必须使加在用电器两端电压等于或接近于额定电压，这样用电器才不至于损坏。

电灯的亮度取决于它的实际功率。

例如：同一电阻，接在不同的电压下使用，则有：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4倍。

例如“220V，100W”灯泡接在电压为110V的电路上，则实际功率为__________。

【典型例题】1、关于额定电压和额定功率，下列说法中正确的是（）A．用电器工作时的实际功率总等于它的额定功率B．用电器工作时它两端的电压总等于它的额定电压C．用电器两端的实际电压大于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率D．用电器两端的实际电压小于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率【解析】D。

2、把“12V、8W”的电灯接到9V的电路中，它的实际功率为多大？3、如图所示，一个标有“6V ，3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50 的滑动变阻器R串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断不正确的是（）A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2WB．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6WC．当滑片P滑到某个位置时，L和R 的电功率相等D．当滑片P由a滑向b的过程中，灯泡L的电功率一直是减小【解析】A二、热功和热功率1、电热（热功）：电流通过用电器会产生热量，简称电热（Q）。

2、焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。

即：Q=I2Rt。

它适用于任何用电器热量的计算。

3、热功率：就是跟电流的二次方成正比，导体的电阻成正比。

三、重点：电功与热功的区别1、当电流通过导体做功，将电能全部转化为内能（纯电阻电路）时，电功等于电热。

将消耗的电能全部转化为内能的装置是电热器，如：电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等（即所谓的纯电阻电路）2、当电路中含有电动机时，电路消耗的电能只有一小部分转化为内能，绝大部分转化成了机械能。

即（E表示产生的机械能），这时。

这样我们计算电功应该用，而电热只能用公式计算。

【典型例题】1 、一台额定电压是U 的电动机，它的电阻为R ，正常工作时通过的电流为I ，则( )A ．电动机t 秒内产生的热量是Q=IUtB ．电动机t 秒内产生的热量是Q=I 2 RtC ．电动机的功率为P=I 2 RtD ．电动机的功率为P = U 2 / R【解析】B。

电动机是非纯电路电路消耗的电能只有一小部分转化为内能，绝大部分转化成了机械能。

即（E表示产生的机械能），这时。

这样我们计算电功应该用，而电热只能用公式计算。

电动机的功率P=UI2、用6600V 和220V 两种电压输电, 若输送的功率, 输电线的长短、粗细及电阻率相同, 则低压输电线与高压输电线上损失的功率之比是( )A.1 ∶ 900 B.900 ∶ 1 C.1 ∶ 30 D.30 ∶ 1【解析】A。

低压输电线与高压输电线上损失的功率之比就是低压输电和高压输电电流的二次方的比。

3、1 个标有“ 220V ，100W ”的灯泡，它的额定电压为___V ，在此电压下工作，消耗的电功率为_____W ，工作电流为_____A ，工作电阻是____ Ω．此灯工作___h ，消耗1kW · h 电，合____ × 10 6 J ．【解析】220V ，100W ，0.45A ，484 Ω，10 ，3.64、某直流电动机提升重物的装置，重物的质量为50kg ，电压为120V ，当电动机以0.9m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A 。