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初中二年级 (13-14岁)

初中科学 电功率与电能

电器铭牌上写的“220 V 60 W”中，60 W就是电功率，表示每秒消耗多少电能；同一类灯泡，瓦数大的更亮。 电功率等于电压与电流的乘积 P = VI，所以在上图中调高电压或电流，灯泡就会相应变亮。 决定每月电费的不是电功率，而是电能，也就是电功率乘以使用时间。 在下面的图中，以电功率为高、时间为宽，长方形的面积就是消耗的电能。

每秒消耗的电能

💡 电功率是消耗电能的快慢
①电功率是每秒消耗的电能，单位是瓦（W），1 W表示每秒消耗1 J
②同一类灯泡，100 W的比60 W的亮
③电压相同时电流越大，电流相同时电压越大，电功率就越大
④LED灯用小得多的电功率就能达到同样亮度，所以不同种类的灯不能只看瓦数比较亮度

电功率与灯泡亮度

10V
3A
求电功率
P = V × I
电功率（W）＝电压（V）×电流（A）。220 V下通过0.5 A电流，电功率为110 W
结合欧姆定律
P = I²R = V²/R
代入 V = IR，只知道电流和电阻、或电压和电阻也能求出电功率

电能是消耗能量的总量

60W
5h
求电能
W = P × t = V × I × t
电能（Wh）＝电功率（W）×时间（h）。时间用秒表示时，单位是焦耳（J）
💡 电费的单位：千瓦时
①1 kWh = 1,000 Wh，也就是常说的“1度电”，是计算电费的基本单位
②1,000 W的电暖器用1小时，100 W的电器用10小时，都消耗1 kWh
③电费账单上的“用电量”就是当月消耗的kWh数
④功率小的电器开得时间长，消耗的电能也会很多

电能与热

能量单位换算
1 Wh = 3,600 J, 1 cal ≈ 4.2 J
1 W用1小时（3,600秒）就是3,600 J。电能转化为热时，有时也用卡（cal）表示
电流的热效应
Q = 0.24 × I² × R × t
电流通过电阻时电能转化为热，这是产生的热量（cal）。电暖器、电饭锅都利用这个原理

总结

电功率与电能
P = VI, W = Pt = VIt
电功率是每秒消耗的能量，电能是这段时间里消耗的能量总和
🎯 考试常考点
①电功率 P = VI，单位W；结合欧姆定律 P = I²R = V²/R
②电能 W = Pt，单位Wh、kWh、J（1 Wh = 3,600 J）
③同一类灯泡，电功率越大越亮
④电费按电能（kWh）计算，而不是按电功率
⑤电功率相同时，使用时间越长，消耗的电能越多

例题与单元测评

例题 1
某电器接在220 V电源上，通过的电流为2 A。它的电功率是多少瓦？
1
电功率等于电压与电流的乘积（P = V × I）。
2
P = 220 V × 2 A = 440 W。
▸ 440 W
这个电器使用1小时，消耗电能440 Wh = 0.44 kWh。
例题 2
一台1,000 W的电暖器开了2小时，消耗了多少千瓦时的电能？
1
电能等于电功率与使用时间的乘积（W = P × t）。
2
1,000 W × 2 h = 2,000 Wh，因为1 kWh = 1,000 Wh，所以是2 kWh。
▸ 2 kWh
在上面的图中改变电功率和时间，可以得到高和宽不同、面积（电能）却相同的长方形。
单元测验类型
关于电功率和电能，说法正确的是？
①功率用P = V ÷ I求出
②电能是功率与使用时间的乘积
③瓦数（W）越小灯泡越亮
④1 kWh是100 Wh
⑤功率的单位是V（伏特）
▸ ② 电能是功率与使用时间的乘积
1
电能是W = P × t，用功率乘以使用时间求出。
2
功率是P = V × I(①)，瓦数越大越亮（③），1 kWh = 1,000 Wh(④)，功率的单位是W（瓦）(⑤)。
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