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电能和电功
初中物理 电能和电功
【考点精讲】
1. 电能的转化
用电器和电源可以使电能和其他形式的能发生转化。例如:电动机把电能转化为动能,
日光灯把电能转化为光能,电热器把电能转化为热能,电脑消耗电能传递给我们信息;发电
机把动能转化为电能,太阳能电池板把太阳能转化为电能,电池把化学能转化为电能。
2. 电流做功的实质
电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电功是电能转化的量度。电功是过
程量,电流做功时,总伴随着能量状态的变化。电流通过用电器所做的功的数值与该用电器
此时消耗的电能数值完全相同。
3. 电功的单位
焦耳(J)、千瓦时(kW·h)
4. 电功的测量
电功用电能表来计量,表上所显示的数字是到目前为止用去的电能,其最后一位表示小
数点后一位,单位是千瓦时。电能表的计数器上前后两次读数之差就是这段时间内所用电的
度数。2
电能表上一些参数的意义:一般的电能表上都标有“220V 50Hz”字样,这表示该电能
表应该在 220V、50Hz 的交流电路中使用;电能表上如果标有“10(20)A”字样表示这个电
能表的额定电流是 10A、最大允许电流是 20A;电能表上如果标有“1500r/kW·h”字样表示
接在这个电能表上的用电器每消耗 1 千瓦时的电,电能表上的转盘转 1500 转。
5. 电功的计算
W=UIt,即电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通
电时间的乘积。
【典例精析】
例题 1 小明家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,电能表允许通过的最大电流为
_______A。当家里只有微波炉工作时,电能表在 1 min 内转 60 转,则微波炉消耗的电能为
_______J。
思路导航:从表盘可以看出,该电能表允许通过的最大电流为 10A;电能表上标有“3 600
r/kW·h”字样表示每消耗 1 kW·h 电能,电能表的转盘转过 3600 转,故电能表的转盘转过
1 转消耗的电能为
1
3600 kW·h,转 60 转消耗的电能为
1
3600 kW·h×60=
1
60 kW·h=
1
60
×3.6×106J=6×104J,故微波炉消耗的电能为 6×104 J。
答案:10 6×104
例题 2 我国目前已实行阶梯电价,就是在现有电价的基础上进行阶梯式提价,按月用
电量分 3 个档次,不同档次的月用电量缴费标准不同,某地区的方案如下表:
档次 月用电量 缴费标准(元/度)
1 0~130 度 0.50
2 131 度~220 度 超出 130 度部分:0.55
3 220 度以上 超出 220 度部分:0.803
(1)莉莉家的电能表本月初示数如图所示,为了控制本月她家耗电不超过方案中的第 1
档次,请在图乙中填上电能表的最大示数。
(2)若实际上她家本月耗电量为 150 度,则应付电费 元。请指出生活中一种
浪费电能的现象: 。
思路导航:(1)为控制耗电量不超过方案中的第 1 档次,则莉莉家本月最多用电量为
130kW·h,则月末电能表的示数为 0370.0+130=0500.0;(2)应付的电费为
130×0.5+20×0.55=76 元;生活中浪费电能的现象很多,比如①电视机不能做到随时关电
源,常处于待机状态;②客厅里灯长明,卧室人走灯不灭;③夏天空调房间,温度设置过低。
答案:(1)0500.0;(2)76 人走不关灯等(其他表述合理均可)
例题 3 有一只灯泡在电压是 220V 的家庭电路中使用,点亮 10h 用了 3.6×106J 的电
能,这只灯泡工作时的电流是多大?
思路导航:根据电能和电功之间的关系可知,做了多少电功就消耗多少电能,所以灯泡
做了 3.6×106J 的电功。已知电压、电流和电功,利用公式 I=
W
Ut=
3.6 × 106J
220V × 10 × 3600s=
0.45A。
答案:0.45A
【总结提升】
电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。
W=UIt 是电功的决定式。
0 3 7 0 0
甲 乙4