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第十六章 電流做功與電功率
課時16.2 電流做功的快慢
素養目標
物理觀念
1.概念
(1)電功率：物理學中把電流所做的功與所用時間之比叫電功率。
（2）額定電壓：用電器正常工作的電壓值。
(3)額定功率：與額定電壓對應的功率。
2.規律
(1)當時，，用電器正常工作；
(2)當時，， 用電器容易被燒毀；
（3）當時，a用電器不能正常工作。
科學思維
在學習理解電功率的概念時，利用類比法，將電功與機械功類比，得出比較電流做功快慢的方法，從而引入電功率的概念。
科學態度與責任
了解額定功率與實際功率的關系， 培養保護用電器的意識。
題型匯總：對電功率的理解、關于額定功率與實際功率的簡單計算、燈泡的亮度與實際功率。
知識梳理
電功率
1.物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。
2.定義：物理學中把電流所做的功與所用時間之比叫做電功率。
3.公式：P＝W/t 。
4.單位：W、kW 。換算關系：1kW=1000W。
5.P＝W/t的變形式：① W＝Pt；② t＝W/P。
6.由定義公式推導出功率的計算公式：
電功率的計算公式：P=W/t=UIt/t=UI。
7.推導電功單位KW·h和J的關系：
由P=W/t得W=Pt=1000 W×3600 s=3.6×106 J。
由P=W/t=UI可知單位關系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培。
額定功率和實際功率：
1.額定電壓、額定電流、額定功率；實際電壓、實際功率。
(1)額定電壓：用電器正常工作時的電壓值。（常用U額表示 ）
(2)額定電流：用電器正常工作時的電流值。（常用I額表示 ）
(3)額定功率：與額定電壓或額定電流所對應的功率叫做額定功率。（用P額表示）
(4)實際電壓：用電器實際工作時的電壓。（用U實表示）
(5)實際功率：用電器在實際電壓下工作時還對應的功率叫做實際功率。（用P實表示）
(6)P額與P實的關系：
當U實=U額時，P實=P額，用電器正常工作；
當U實＜U額時，P實＜P額，用電器不能正常工作；
當U實＞U額時，P實＞P額，用電器容易被燒壞
注意：每個用電器的P額只有一個，而P實有無數個，我們平常說這是一個40瓦的燈泡，指的是這個燈泡的額定功率是40瓦。燈的亮度由它實際消耗的電功率決定，燈泡越亮，表明其消耗的實際電功率越大。
2.常用電器的銘牌標志
考點突破
考點一 常見電器的電功率
例1：小剛利用電能表測出某家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15 min內，消耗電能0.3 kW·h，這個用電器可能是(　　)
A．空調　　　　　　B．電冰箱 C．電視機 D．收音機
【答案】A
【解析】已知15 min＝0.25 h，W＝0.3 kW·h，P＝w/t＝1.2 kW，該用電器可能是空調。
考點二 額定功率與實際功率
例2：把“PZ220－40”的普通燈泡分別接到220V和110V的電路中，燈泡實際消耗的電功率各為多少？(假設燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化)
【答案】40W 10W
【解析】(1)燈泡接在220 V的電路中時，其實際功率就是它的額定功率，因此
P1＝P額＝40W
(2)燈泡接在110 V的電路中時，因為P額＝U額I額＝U2額/R
所以R＝U2額/P額＝（220 V）2÷40 W＝1210 Ω。
已知燈泡的電阻R不變，則
P2＝U2額/R＝（110V）2÷1210Ω＝10 W。
所以燈泡分別接在220V和110V的電路中時，實際功率各為40W和10W。
考點三 電功率的相關計算
在如圖所示的電路中，電源電壓恒為，滑動變阻器標有“”。閉合開關，電流表的示數為。求
的阻值；
允許接入電路的最小阻值；
整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比。
【答案】20Ω 2Ω 11:2
【解析】解：電阻與滑動變阻器并聯，；
電流表測的電流，
根據歐姆定律，則電阻為；
滑動變阻器標有“”表示允許通過的最大電流，
允許接入電路的最小阻值；
當變阻器接入電路的電阻最小時，電流最大；
當變阻器接入電路的電阻最大時，電流最小，變阻器最大電流，電路的最小總電流；
由得，當電壓相同時，電功率之比等于電流之比，整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比：：：：。
故答案為：的阻值為；
允許接入電路的最小阻值為；
整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比為：。
(
分層提分
)
題組A 基礎過關練
下面關于電功率的說法中正確的是( )
A. 電功率是表示電流做功多少的物理量
B. 用電器在相同的時間內消耗的電能越多，電功率越大
C. 串聯的幾只燈泡工作時，電阻大的燈泡的電功率小
D. 電流做功越多，電功率越大
關于電功、電功率的說法中正確的是( )
A. 電流做功越多，電功率越大 B. 電流做功越快，電功越大
C. 用電器消耗電能越多，電功越大 D. 用電器消耗電能越多，電功率越大
為提倡節約用電，我們應該要關閉暫時不使用的家用電器，每多關閉一個家用電器，家庭電路里變大的物理量是( )
A. 總電壓 B. 總電流 C. 總電阻 D. 無法判斷

下列生活中常用的數據中，符合實際情況的是( )
A. 空調正常工作時的電流約為0.5A
B. 對人體的安全電壓為36V
C. 火線與地線之間的電壓是220V
D. 標有“36V 12W”的燈泡正常工作時通過燈絲的電流約為3A
題組B 能力提升練
如圖所示，電源電壓保持不變，電阻為定值電阻。如果再給連接一個電阻，接入電路中，使電路消耗電功率的增加量較小，可行的是( )
A. 給R串聯一個較小的電阻 B. 給R串聯一個較大的電阻
C. 給R并聯一個較小的電阻 D. 給R并聯一個較大的電阻
如圖所示，當開關斷開，甲、乙兩表為電流表時，示數之比：：；當開關閉合，甲、乙兩表為電壓表時，則與消耗的功率之比：為( )
A. ： B. ：
C. ： D. ：
如圖所示的電路中，電源兩端電壓為，且保持不變，甲、乙是電表電壓表或電流表，燈泡標有“3V 3W”、燈泡標有“”。閉合開關，兩燈均發光。若不計燈絲電阻變化，則下列說法正確的是( )
A. 甲表為電壓表，且示數為3V
B. 乙表為電流表，且示數為1A
C. 通電1min，該電路消耗的電能為270J
D. 該電路的實際功率為兩燈額定功率之和
8.現有兩只標有“”和“”的燈泡、，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列分析正確的是( )
A. 兩燈均正常發光時，L1 的電阻比較大
B. 將兩燈串聯接入220V電路中，L1比L2更亮
C. 將兩燈串聯接入220V電路中，兩燈消耗的總功率為75W
D. 將兩燈并聯接入220V電路中，通過L1、L2 的電流之比為2：1
題組C 培優拔尖練
9.甲、乙兩盞電燈并聯在電路中，都能正常工作，且甲燈比乙燈亮，則( )
A. 甲燈電阻比乙燈大 B. 通過甲燈的電流比乙燈的大
C. 甲燈的額定功率比乙燈大 D. 甲燈的實際功率比乙燈大
某電水壺工作，使圖示電能表的轉盤轉過，則電水壺消耗的電能為______，電功率為______，這些電能可供一只“”的節能燈正常工作______。
燈泡規格為“”，規格為“”，現將它們串聯接入電路，電路中最大電流為______；若將它們并聯接入電路，______燈更亮一些。
如圖所示，小燈泡標有“”字樣，與阻值為的電阻串聯，此時小燈泡正常發光。則通過小燈泡的電流為______，電阻消耗的功率為______。
如圖所示，電源兩端電壓為并保持不變，當開關閉合時，電壓表示數為，電流表示數為求：
小燈泡的阻值；
小燈泡的電功率。

如圖為某品牌電熱水器內部簡化電路，和均為電熱絲，斷開，接時，為低溫擋，額定功率為；閉合，接時，為中溫擋，額定功率為；閉合，接時，為高溫擋，額定功率為。
試求：低溫擋正常工作時通過的電流是多少？
的電阻是多少？
高溫擋正常工作時的功率是多少？第十六章 電流做功與電功率
課時16.2 電流做功的快慢
素養目標
物理觀念
1.概念
(1)電功率：物理學中把電流所做的功與所用時間之比叫電功率。
（2）額定電壓：用電器正常工作的電壓值。
(3)額定功率：與額定電壓對應的功率。
2.規律
(1)當時，，用電器正常工作；
(2)當時，， 用電器容易被燒毀；
（3）當時，a用電器不能正常工作。
科學思維
在學習理解電功率的概念時，利用類比法，將電功與機械功類比，得出比較電流做功快慢的方法，從而引入電功率的概念。
科學態度與責任
了解額定功率與實際功率的關系， 培養保護用電器的意識。
題型匯總：對電功率的理解、關于額定功率與實際功率的簡單計算、燈泡的亮度與實際功率。
知識梳理
電功率
1.物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。
2.定義：物理學中把電流所做的功與所用時間之比叫做電功率。
3.公式：P＝W/t 。
4.單位：W、kW 。換算關系：1kW=1000W。
5.P＝W/t的變形式：① W＝Pt；② t＝W/P。
6.由定義公式推導出功率的計算公式：
電功率的計算公式：P=W/t=UIt/t=UI。
7.推導電功單位KW·h和J的關系：
由P=W/t得W=Pt=1000 W×3600 s=3.6×106 J。
由P=W/t=UI可知單位關系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培。
額定功率和實際功率：
1.額定電壓、額定電流、額定功率；實際電壓、實際功率。
(1)額定電壓：用電器正常工作時的電壓值。（常用U額表示 ）
(2)額定電流：用電器正常工作時的電流值。（常用I額表示 ）
(3)額定功率：與額定電壓或額定電流所對應的功率叫做額定功率。（用P額表示）
(4)實際電壓：用電器實際工作時的電壓。（用U實表示）
(5)實際功率：用電器在實際電壓下工作時還對應的功率叫做實際功率。（用P實表示）
(6)P額與P實的關系：
當U實=U額時，P實=P額，用電器正常工作；
當U實＜U額時，P實＜P額，用電器不能正常工作；
當U實＞U額時，P實＞P額，用電器容易被燒壞
注意：每個用電器的P額只有一個，而P實有無數個，我們平常說這是一個40瓦的燈泡，指的是這個燈泡的額定功率是40瓦。燈的亮度由它實際消耗的電功率決定，燈泡越亮，表明其消耗的實際電功率越大。
2.常用電器的銘牌標志
考點突破
考點一 常見電器的電功率
例1：小剛利用電能表測出某家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15 min內，消耗電能0.3 kW·h，這個用電器可能是(　　)
A．空調　　　　　　B．電冰箱 C．電視機 D．收音機
【答案】A
【解析】已知15 min＝0.25 h，W＝0.3 kW·h，P＝w/t＝1.2 kW，該用電器可能是空調。
考點二 額定功率與實際功率
例2：把“PZ220－40”的普通燈泡分別接到220V和110V的電路中，燈泡實際消耗的電功率各為多少？(假設燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化)
【答案】40W 10W
【解析】(1)燈泡接在220 V的電路中時，其實際功率就是它的額定功率，因此
P1＝P額＝40W
(2)燈泡接在110 V的電路中時，因為P額＝U額I額＝U2額/R
所以R＝U2額/P額＝（220 V）2÷40 W＝1210 Ω。
已知燈泡的電阻R不變，則
P2＝U2額/R＝（110V）2÷1210Ω＝10 W。
所以燈泡分別接在220V和110V的電路中時，實際功率各為40W和10W。
考點三 電功率的相關計算
在如圖所示的電路中，電源電壓恒為，滑動變阻器標有“”。閉合開關，電流表的示數為。求
的阻值；
允許接入電路的最小阻值；
整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比。
【答案】20Ω 2Ω 11:2
【解析】解：電阻與滑動變阻器并聯，；
電流表測的電流，
根據歐姆定律，則電阻為；
滑動變阻器標有“”表示允許通過的最大電流，
允許接入電路的最小阻值；
當變阻器接入電路的電阻最小時，電流最大；
當變阻器接入電路的電阻最大時，電流最小，變阻器最大電流，電路的最小總電流；
由得，當電壓相同時，電功率之比等于電流之比，整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比：：：：。
故答案為：的阻值為；
允許接入電路的最小阻值為；
整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比為：。
(
分層提分
)
題組A 基礎過關練
下面關于電功率的說法中正確的是( )
A. 電功率是表示電流做功多少的物理量
B. 用電器在相同的時間內消耗的電能越多，電功率越大
C. 串聯的幾只燈泡工作時，電阻大的燈泡的電功率小
D. 電流做功越多，電功率越大
【答案】B
【解析】解：A、電功率是表示電流做功快慢的物理量，故A錯誤；
B、由P=W/t可知，用電器在相同的時間內消耗的電能W越多，電功率越大，故B正確；
C、串聯電路電流處處相等，由可知，串聯的幾只燈泡工作時，電阻大的燈泡的電功率大，故C錯誤；
D、由P=W/t可知，電功率取決于電流所做的功與所用時間的比值，電流做功多，電功率不一定大，故D錯誤；
關于電功、電功率的說法中正確的是( )
A. 電流做功越多，電功率越大 B. 電流做功越快，電功越大
C. 用電器消耗電能越多，電功越大 D. 用電器消耗電能越多，電功率越大
【答案】C
【解析】A.由可知，由于電流做功時間不確定，所以電流做功越多，電功率不一定越大，故A錯誤；
B.電流做功越快，則電功率越大，因電流做功時間未知，所以由可知，電功不一定越大，故B錯誤；
C.電流做功的過程實質上是電能轉化為其它形式能的過程，用電器消耗的電能和電流做的功相等，所以用電器消耗電能越多，電流做功越多，故C正確；
D.由可知，由于工作時間不確定，所以用電器消耗電能越多，電功率不一定越大，故D錯誤。
故選：。
為提倡節約用電，我們應該要關閉暫時不使用的家用電器，每多關閉一個家用電器，家庭電路里變大的物理量是( )
A. 總電壓 B. 總電流 C. 總電阻 D. 無法判斷
【答案】C
【解析】A.家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯，因家庭電路的電壓不變，所以每多關閉一個家用電器，總電壓不變，故A不符合題意；
家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯，而并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，因此每多關閉一個用電器，總電阻將變大，故C符合題意，不符合題意；
B.由于總電阻變大，電壓不變，根據歐姆定律可知道電流變小，故B不符合題意。

下列生活中常用的數據中，符合實際情況的是( )
A. 空調正常工作時的電流約為0.5A
B. 對人體的安全電壓為36V
C. 火線與地線之間的電壓是220V
D. 標有“36V 12W”的燈泡正常工作時通過燈絲的電流約為3A
【答案】C
【解析】解：A、空調的功率在1100W左右，根據P=UI可知工作電流在I=P/U=1100W/220V=5A，故A錯誤；
B、對人體的安全電壓為不高于36V，故B錯誤；
C、我國家庭電路的電壓是220V，火線與地線之間的電壓為22V0，故C正確；
D、根據P=UI可知標有“36V 12W”的燈泡正常工作時通過燈絲的電流I=P/U=12W/36V=0.3A，故D錯誤。
題組B 能力提升練
如圖所示，電源電壓保持不變，電阻為定值電阻。如果再給連接一個電阻，接入電路中，使電路消耗電功率的增加量較小，可行的是( )
A. 給R串聯一個較小的電阻 B. 給R串聯一個較大的電阻
C. 給R并聯一個較小的電阻 D. 給R并聯一個較大的電阻
【答案】D
【解析】解：由題知，要電路消耗電功率增大，電源電壓保持不變，由電功率公式可知，應減小電路的總電阻，結合串、并聯電路電阻的特點可知，需要并聯一個電阻；由于電路消耗電功率的增加量較小，所以由可知，需要并聯一個較大的電阻；
如圖所示，當開關斷開，甲、乙兩表為電流表時，示數之比：：；當開關閉合，甲、乙兩表為電壓表時，則與消耗的功率之比：為( )
A. ： B. ：
C. ： D. ：
【答案】A
【解析】解：當開關斷開，甲、乙兩表為電流表時，兩電阻并聯，甲電流表測支路的電流，乙電流表測干路電流，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過兩電阻的電流之比：：：：，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以由歐姆定律可得：兩電阻的阻值之比：；
當開關閉合，甲、乙兩表為電壓表時，兩電阻串聯，甲電壓表測量電源電壓，乙電壓表測量兩端的電壓，
因串聯電路電流處處相等，所以與消耗的功率之比：。
如圖所示的電路中，電源兩端電壓為，且保持不變，甲、乙是電表電壓表或電流表，燈泡標有“3V 3W”、燈泡標有“”。閉合開關，兩燈均發光。若不計燈絲電阻變化，則下列說法正確的是( )
A. 甲表為電壓表，且示數為3V
B. 乙表為電流表，且示數為1A
C. 通電1min，該電路消耗的電能為270J
D. 該電路的實際功率為兩燈額定功率之和
【答案】C
【解析】、由題意知閉合開關，兩燈均發光，若兩表均為電壓表，則燈泡不會發光；若兩表均為電流表，則燈泡、均會被短路；若甲為電壓表，乙為電流表，則燈泡會被短路；只有甲為電流表，乙為電壓表，滿足兩燈均可發光，且兩燈并聯，故A、均錯誤；
、在已辨別甲、乙兩電表的名稱前提下，兩個燈泡并聯接入電路，電源兩端電壓為，結合銘牌數據可知燈泡正常發光，其電壓為額定電壓，其實際功率為；燈泡不能正常發光，其電壓等于燈泡兩端電壓為，
根據銘牌數據，的電阻為，其實際功率為；
則電路總功率為；
該電路總功率應為兩燈實際功率之和，故D錯誤；
通電，該電路消耗的電能為，故C正確。
8.現有兩只標有“”和“”的燈泡、，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列分析正確的是( )
A. 兩燈均正常發光時，L1 的電阻比較大
B. 將兩燈串聯接入220V電路中，L1比L2更亮
C. 將兩燈串聯接入220V電路中，兩燈消耗的總功率為75W
D. 將兩燈并聯接入220V電路中，通過L1、L2 的電流之比為2：1
【答案】D
【解析】解：A、由可知兩只燈泡的電阻分別為：，；
因此兩燈正常發光時，的電阻比較大，故A錯誤；
B、將兩燈串聯在電路中，通過兩燈的電流相同，已知的電阻比較大，由可知的實際功率較大，即燈更亮，故B錯誤；
C、兩燈串聯后的總電阻為：，
則兩燈消耗的總功率為：，故C錯誤；
D、將兩燈并聯接入220V電路中，由并聯電路的電壓特點和歐姆定律可知通過兩燈的電流之比為：，故D正確。
題組C 培優拔尖練
9.甲、乙兩盞電燈并聯在電路中，都能正常工作，且甲燈比乙燈亮，則( )
A. 甲燈電阻比乙燈大 B. 通過甲燈的電流比乙燈的大
C. 甲燈的額定功率比乙燈大 D. 甲燈的實際功率比乙燈大
【答案】BCD
【解析】解：因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，且甲燈比乙燈亮，
所以，甲燈的實際功率比乙燈大，故D正確；
又因兩盞電燈都能正常工作，
所以，實際功率等于額定功率，則甲燈的額定功率比乙燈大，故C正確；
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由的變形式可知，甲燈電阻比乙燈小，故A錯誤；
由可知，通過甲燈的電流比乙燈的大，故B正確。
某電水壺工作，使圖示電能表的轉盤轉過，則電水壺消耗的電能為______，電功率為______，這些電能可供一只“”的節能燈正常工作______。
【答案】
【解析】解：表示電路中用電器每消耗的電能，電能表轉盤就轉過，
電能表的轉盤轉過，電水壺消耗的電能為：；
電水壺的電功率為：，
由得，這些電能可供一只“”的節能燈正常工作時間：。
故答案為：；；。
燈泡規格為“”，規格為“”，現將它們串聯接入電路，電路中最大電流為______；若將它們并聯接入電路，______燈更亮一些。
【答案】
【解析】解：根據可得兩燈正常發光時的電流分別為：
，，
將它們串聯接入電路，由串聯電路的電流特點可知電路中的最大電流；
根據可得兩燈泡的電阻分別為：
，，
兩燈泡并聯后，由并聯電路的電壓特點可知兩燈兩端的電壓相等，
則燈泡的實際功率，
燈泡的實際功率，
比較可知，因燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，故兩燈泡并聯后燈更亮一些。
故答案為：；。
如圖所示，小燈泡標有“”字樣，與阻值為的電阻串聯，此時小燈泡正常發光。則通過小燈泡的電流為______，電阻消耗的功率為______。
【答案】
【解析】解：已知燈泡的額定電壓為，額定功率為，
由可知，燈泡正常發光時的電流：；
因串聯電路處處電流相等，所以電阻消耗的功率：。
故答案為：；。
如圖所示，電源兩端電壓為并保持不變，當開關閉合時，電壓表示數為，電流表示數為求：
小燈泡的阻值；
小燈泡的電功率。
【答案】4Ω 2W
【解析】解：當開關 閉合時，兩燈串聯，電壓表測燈的電壓，電流表測電流中的電流，
根據串聯電路電壓的規律，燈的兩端電壓為：
，
根據串聯電路電流的規律和歐姆定律，燈的電阻：
；
燈 的電功率：

如圖為某品牌電熱水器內部簡化電路，和均為電熱絲，斷開，接時，為低溫擋，額定功率為；閉合，接時，為中溫擋，額定功率為；閉合，接時，為高溫擋，額定功率為。
試求：低溫擋正常工作時通過的電流是多少？
的電阻是多少？
高溫擋正常工作時的功率是多少？
【答案】2A 44Ω 733W
【解析】解：由題意：斷開，接時，此時和串聯，為低溫擋，額定功率為，
低溫擋正常工作時通過的電流；
當閉合，接時，電路中只有工作，為中溫擋，額定功率為，
則；
當閉合，接時，和并聯，為高溫擋，額定功率為，電路總功率為和的功率之和。高溫擋和中溫擋時的功率不變，仍是，所以的功率是。
答：低溫擋正常工作時通過的電流是；
的電阻是；
高溫擋正常工作時的功率是。

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