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。