例题 01 手电筒工作一段时间 2024 江苏扬州中考
题目
家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为 3 V,闭合开关,通过灯泡的电流为 0.6 A,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作 消耗的电能 。
答案与解析
解析
（1）灯两端为3 V，电流0.6 A，所以 。
（2）1 min=60 s，同一恒定状态下 。若把1直接作为秒代入，会少算60倍。
本题结论
（1）5 Ω；（2）108 J。
外观
电能、电功
电能表上的数字是累计记录，不是这一分钟的耗电量。计算电能时，要先圈定哪一个用电器、哪一段时间，再选择读数差或电路数据。
一、知识点 理解概念
1. 电流做功，是电能发生转化
电源把其他形式的能转化为电能，用电器再把电能转化为其他形式。电流做了多少功，就有多少电能在这个过程中发生转化。
| 装置或过程 | 主要能量变化 |
|---|---|
| 电热器加热 | 电能转化为内能 |
| 电动机转动 | 电能转化为机械能，并有内能等 |
| 电灯发光 | 电能转化为光能和内能 |
电功用W表示，单位焦耳J；生活中的电能还常用千瓦时，俗称“度”。这里的量符号W与瓦特的单位符号W意义不同，要结合位置区分。
2. 一度电不是一千瓦
功率1 kW的用电器工作1 h，转化的电能为1 kW·h。
kW是功率单位，kW·h是能量单位，不能互相替代。
3. 电能表看累计量与铭牌
图中读数为3687.3 kW·h。末位表示十分位，是这幅表的读数方式；其他显示器应按其实际小数点和单位读，不能一律把末位除以10。
| 标记 | 这幅表的含义 |
|---|---|
| 220 V | 标示使用电压 |
| 10(20) A | 标定电流10 A，额定最大电流20 A，不是二者相加 |
| 600 revs/(kW·h) | 转盘每转600转，对应所测电路用电1 kW·h |
| 50 Hz | 标示交流电频率 |
一段时间的用电量是末读数减初读数。表记录的是所测电路的用电，不是专门记录电能表本身的消耗。脉冲表的imp与机械表的转数标记不同，计算时以实际铭牌常数为准。
4. 用电压、电流求电功
本章恒定电压、电流的直流模型中：
U、I属于同一个对象，t对应同一过程；用V、A、s代入，得到J。过程分段变化时，分别求各段电能再相加，不能任取一个时刻的电流乘全程时间。
对适用欧姆模型的电阻负载，还可由U=IR推得 ，或由I=U/R推得 。不能把这两个推导式无条件用作整台正在转动的电动机的输入电能。
二、考点 方法与例题
1. 统一对象、状态与单位
先判断给出的是用电器本身的电压和电流，还是全电路的总量；再把分钟换成秒。如果题设忽略电阻变化，才可按恒定状态直接相乘。
三、坑点 辨析与纠错
1. 累计读数，不等于本次用电
错法： 看见表上3687.3，就说今天用了3687.3度。
纠正： 还要知道今天开始时的读数，两次相减才是这段时间的用电。短时间的转数或闪烁次数则直接对应这段记录，不要再与累计数字混算。
2. 输入电能，不一定全变成电阻热
错法： 任何用电器都把全部输入电能算成发热量。
纠正： 电热器的纯电阻模型可以把电功与产生的热量相等；电动机转动时，还输出机械能。先分清所求是总输入电能，还是线圈电阻产生的热。