資源簡介

電能、電功率
知識點
1、電能：電能指電以各種形式做功的能力(所以有時也叫電功 )，屬于能量的一種形式
電功：（1）定義：當電能轉化為其他形式的能時，我們說電流做了功，簡稱電功。電功用“W”表示。
（2）實質：電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程。所以說用電器消耗了多少電能和電流做了多少功，兩種說法是一樣的。電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，就消耗了多少電能。
影響電流做功多少的影響因素：電壓U的高低、電流I的大小、通電時間t的長短
電功的公式： 單位：J （焦耳） Kw.h（“千瓦時”或者“度”） V.A.s（伏安秒）
1Kw.h=3.6×106J
電功的變形公式：
（只適用于純電阻電路）
說明：純電阻電路是指消耗的電能全部轉化為內能的電路。如電熨斗、電水壺、電飯鍋等。但含有電動機的電路（如電風扇）不是純電阻電路，計算電功時只能用。
實例：電流通過電動機，把電能轉化為機械能，說明電流對電動機做了功。
電流通過電飯鍋把電能轉化為熱能，說明電流對電飯鍋做了功。
2.電能的測量：電能表
（1）“220V”——這個電能表應該在220V的電路中使用。
（2）“10（20）A”——這個電能表的標定電流為10A，額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不能超過額定最大電流。
（3）“50Hz”——這個電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用。
（4）“600revs/（kW·h）”——接在這個電能表上的用電器，每消耗1kW·h的電能，電能表上的轉盤轉過600轉。
3.電功率：電流在單位時間內做的功，叫做電功率。
公式：（1）定義式：
（2）計算式：根據與電功的公式得：。
（3）推導式：根據歐姆定律和電功率的計算式可以推導出（僅適用于純電阻電路）
比較電流做功快慢的三種方法
（1）相同時間，比較電功的多少，電功越多，表示電流做功越快。
（2）電功相同，比較所用的時間，用的時間越短，表示電流做功越快。
（3）在物理學中，用電功率表示電流做功的快慢，電功率越大，表示電流做功越快。
4.額定功率與實際功率
觀察用電器的銘牌，你會發現銘牌上標有220V、11W等數字，這些數字表示什么意思？
定義
說明
額定電壓
用電器正常工作時的電壓
用電器上標明的電壓值就是額定電壓，常用U額表示
額定電流
用電器正常工作時的電流
用電器上標明的電流值就是額定電流，常用I額表示
額定功率
用電器在額定電壓下工作時的電功率
用電器上標明的功率值就是額定功率，常用P額表示
實際電壓
用電器實際工作時的電壓
可能與額定電壓相等，也可能不相等，常用U實表示
實際功率
用電器在實際電壓下工作時的電功率
可能與額定功率相等，也可能不相等，常用P實表示
“正常工作”是指用電器在額定電壓工作
當實際電壓=額定電壓時，實際功率=額定功率
取兩只電功率不同的燈泡：L1：220V 15W、L2：220V 100W．分別接到同一盞臺燈中，通電后，觀察它們發光的亮度。
若將上述兩個燈泡串聯在220V電壓下，通電后，誰更亮？
上述燈泡的電阻RL1＞RL2，根據串聯分壓定律，L1分到的實際電壓較大，而串聯電流處處相等，則由P=UI可知，P1＞P2
燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率。實際功率越大，燈泡越亮。
二、考點
1、電能、電功、電功率基本認識
例題1、下列將電能轉化為機械能的是（　　）A
A．電風扇工作 B．發電機發電過程 C．電熱器工作 D．手機電池充電的過程
2. 關于電流做功，下列說法中正確的是（　　）C
A．導體兩端的電壓越大，通電時間越長，電流做功就越多
B．通過導體的電流越大，通電時間越長，電流做的功就越多
C．電流做功是電能轉化為其他形式的能的過程
D．電流做功是電能轉化為熱能的過程
3.下列關于電功率的說法正確的是（ ）B
A．用電器的電功率越大，它消耗的電能越多 B．用電器的電功率越大，消耗電能越快
C．用電器工作時間越長，它的電功率越大 D．用電器的電能，只與通電時間有關
變式訓練1.兩個用電器，將甲用電器接入電路中時，測出4秒的時間內做功16焦；將乙用電器接入電路中時，測出10秒的時間內做功30焦。在下面的說法中，你認為正確的是(? ? )A
A .甲用電器的功率大，乙用電器消耗的電能多 B .甲用電器的功率大，甲用電器消耗的電能多
C .乙用電器的功率大，乙用電器消耗的電能多 D .乙用電器的功率大，甲用電器消耗的電能多
2.小明利用電能表測量某一家用電器的電功率。當電路中只有這一個用電器連續工作時，測得在1h內消耗的電能為0.8kW?h，那么這一個用電器可能是（　　）D
A． 家庭電扇 B． 筆記本電腦
C． 臺燈 D． 電飯鍋

2.電能表的認識
1.如圖是單相電子電能表，關于它的技術參數和作用，下列敘述中正確的是（　　）B
A．電能表是測量電功率的儀表
B．圖中50Hz表示電能表適用的交流電頻率
C．圖中5A表示允許在短時間內通過電能表的最大電流
D．圖中3200imp/（kw?h）表示每消耗1kW?h電能電能表的轉盤轉3200轉
2．如圖所示，是感應式電能表的示意圖，與其技術參數有關的說法正確的是（　　）C
A．正常工作時額定功率為220V
B．每轉2圈電路耗電為1kW?h
C．工作時的最大電流為10A
D．電路消耗的電能是2486kW?h
3.為測量某電熱杯的電功率，小明同學把家中其余用電器均從電源上斷開，只將該電熱杯接入電路，觀察電能表，發現在1min內電能表轉盤轉動15圈．電能表的部分技術參數如表，該電熱杯的電功率是（　　）B
A．300W B．30W C．150W D．200W
3.額定功率、實際功率與燈泡亮度
例題1.甲、乙兩只白熾燈的銘牌如圖所示，下列說法正確的是（　　）D
A．甲燈的額定功率一定比乙燈大
B．兩燈都正常發光時，甲燈消耗的電能較少
C．兩燈都正常發光時，甲燈電阻小于乙燈電阻
D．兩燈串聯后，接在220V電路中，甲燈比乙燈亮
2．小明幫爺爺在院落裝照明燈，為了延長燈的使用壽命，他將兩盞標有“220V 60W”的白熾燈串聯接在家庭電路中，通電后兩燈都比正常發光時暗，原因是（　　）D
A．每盞燈的額定電壓變小了 B．每盞燈的額定功率變小了
C．家庭電路的電壓變小了 D．每盞燈的實際功率變小了
3．標有“6V 6W”、“6V 3W”字樣的L1、L2串聯后接在6V電源上，下列說法正確的是（　）D
A．L1正常工作時的電阻大于L2正常工作時的電阻 B．L1的實際功率大于L2的實際功率
C．若兩燈都發光，L1的亮度大于L2的亮度 D．通過L1的電流等于通過L2的電流
變式訓練1.有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W．兩個電熱水壺都正常工作時，下列說法中正確的是（　　）B
A．甲電熱水壺兩端的電壓較高 B．電流通過甲電熱水壺做功較快
C．通過兩個電熱水壺的電流相等 D．相同時間內，兩個電熱水壺消耗的電能一樣多
2．將兩只額定電壓相同的小燈泡L1，L2并聯在電路中，閉合開關后，發現燈L1較暗，燈L2較亮，其原因是（　　）D
A．燈L2的電流較小 B．燈L2的電阻較大
C．燈L2的額定功率較小 D．燈L2的額定功率較大
3．分別標有“6V 3W”“4V 2W”的甲、乙兩燈串聯在10V的電源上，則（ ）C
A．只有甲燈正常發光 B．只有乙燈正常發光
C．甲、乙兩燈都能正常發光 D．甲、乙兩燈都不能正常發光
4．將標有“6V　3W”和“6V　2W”的甲、乙兩只小燈泡串聯起來接在電壓為6V的電源兩端，接通電路后，以下說法正確的是（　　）D
A．甲燈泡不能正常工作，實際功率為2W
B．乙燈泡不能正常發光，實際功率為2W
C．甲、乙兩燈泡都能正常發光，實際總功率為5W
D．甲、乙兩燈泡都不能正常發光，實際總功率為1.2W
5.把標有“8V 16W”的燈泡L1和“12V 36W”的燈泡L2并聯后結接在電源兩端，其中一只燈泡正常發光，另一只沒有達到額定功率．則（　　）C
A．電源電壓為20V B．干路中的總電流為3A
C．兩燈泡的總功率為32W D．燈L2的實際功率小于L1的實際功率
6.甲燈泡標有“22V 2W“，乙燈泡標有“220V 100W”，忽略溫度對燈絲電阻的影響，下列說法中正確的是（　　）D
A．甲燈泡的功率一定小于乙燈泡的功率
B．甲燈泡消耗的電能一定小于乙燈泡消耗的電能
C．兩燈串聯在電路中，甲燈泡一定比乙燈泡亮
D．兩燈并聯在電路中，甲燈泡一定比乙燈泡亮
7.如下圖所示，A、B兩燈泡額定電壓都為110V，額定功率PA=100W、Pa=40W，接在電壓恒為220V電路上，欲使兩燈泡均正常發光，且整個電路消耗的電功率最小，則下面四種電路連接方式中滿足要求的是(?? )C
A .B .????C .D .
4.電功率計算圖像問題
例題1.分別標有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙兩只燈泡，經實驗測得其I-U特性曲線如右圖所示。現將甲、乙兩燈并聯在電路中，當兩只燈泡的總電流為1A時，兩只燈泡消耗的總功率是（　）A
A．3W B．4W C．4.5W D．6W
2.現有兩只標有“6V1.5W”的小燈泡，通過它們的電流隨兩端電壓變化的關系如圖所示，若把這兩只燈泡串聯接在8V的電源兩端，其中一只燈泡的電阻及電路的總功率分別為(??? )A
A .20Ω、1.6W B .24Ω、0.8W C .20Ω、0.8W D .24Ω、3W
變式訓練1．兩定值電阻甲、乙中的電流與電壓關系如圖所示，現將甲和乙并聯后接在電壓為6V的電源兩端，下列分析正確的是（　　）B
A．甲消耗的電功率為3.6W
B．乙消耗的電功率為3.6W
C．甲中的電流小于乙中的電流
D．甲的電阻值大于乙的電阻值
2.如圖甲，兩個燈泡串聯在電路中，電源電壓為6V，L1的額定電壓為3V，L2的額定電壓為2V．通過兩個燈泡的電流與其兩端電壓的關系如圖乙所示，閉合開關后，當滑動變阻器的滑片滑至中點時，其中一個燈泡正常發光，另一個不損壞，下列說法中不正確的是（　　）A
A．正常發光的小燈泡是L2，其額定功率為0.3W　
B．正常發光的小燈泡是L1，其額定功率為0.45W　
C．當L2兩端電壓為1.5V時，通過它的電流為0.15A　
D．此時滑動變阻器兩端電壓是1.5V
例題3.?如圖甲是小明設計的調光臺燈的電路，電源電壓恒為5V，滑動變阻器標有“20Ω 2A”，電???流表、電壓表使用的量程分別為“0~0.6A”和“0~3V”，小燈泡額定電壓為3V，小燈泡的I-U關系圖像如圖乙所示．閉合開關，移動滑片P，在保證電路安全的前提下，下列說法正確的是（ ??）D
A .電流表的最大示數為0.6A B .燈泡的最小功率為0.5W
C .電路的最大總功率為3W D .滑動變阻器接入電路的最大阻值為15Ω
4.如圖甲所示，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的滑片從最左端a滑到最右端b的過程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是(??? )D
A .R1的阻值為20Ω B .R2的最大阻值為30Ω
C .電源電壓為8V D .該電路消耗的最大電功率為3.6W
變式訓練1.為了測量某電熱暖手器提示燈L的額定功率，小夢設計了如圖甲所示的電路圖，變阻器的規格為20Ω 1A，當開關S接a時，移動滑動變阻器的滑片P，根據測出的電流、電壓值，畫出了定值電阻R0的U﹣I圖象；當開關S接b時，同樣根據測出的電流、電壓值，畫出了燈泡L的U﹣I圖象，如圖乙所示，則下列結論錯誤的是（　C　）
A．定值電阻R0的阻值是10Ω
B．將R0與燈L串聯在6V的電源兩端時，燈絲的實際電阻為5Ω
C．R0與燈L并聯接入電路并調節電源電壓，當R0消耗的功率為4.9W時，燈L恰好正常發光，燈L的實際功率為5W
D．當S接a且電源電壓為8V時，滑動變阻器的最大功率為1.6W
2.如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的“U﹣I”關系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（　　）D
A．電源電壓為10V
B．定值電阻R1的阻值為20Ω
C．滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0～10Ω
D．變阻器滑片在中點時，電路消耗的總功率為1.8W
5.電功率動態變化
例題1.如圖所示的電路中，發現通過電流表的示數減少0.2A時，電壓表的示數從6V變為5V，則該定值電阻所消耗的電功率變化了?多少( ) C
A.0.2W B.2W C.2.2W D.3.6W
2.在如圖所示電路中,電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。開關S閉合后，將滑動變阻器R2的滑片P自b端向a端移動過程中(? ??)C
A .電壓表示數不變，電路消耗總功率變大
B .電流表的示數變小，電路消耗的總功率變小
C .電流表的示數變大，V的示數與A的示數之比不變
D .電流表的示數變大，V的示數與A的示數之比變大
3.某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規格“20Ω1A”，燈泡L標有“2.5V1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化)，在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（ ?）D
A .電路中電流變化的范圍是0.18～0.5A B .滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5～10Ω
C .燈泡的最小功率是0.162W D .該電路的最大功率是2.25W
變式訓練1.如圖甲，R1為定值電阻，Rp為滑動變阻器，閉合開關，Rp的滑片從一端移動到另一端，得到電壓與電流圖像如圖乙，下列說法正確的是(??)C
A .R1阻值為1.8Ω
B .電路消耗的最小功率為0.2W
C .當Rp總阻值的3/5接入電路時，定值電阻與它消耗的功率之比為5：6
D .當電流為0.4A時，R1與Rp連入電路的阻值之比為1：2
2.如圖所示，電源電壓保持18 V不變，電流表量程為0～0.6 A，電壓表量程為0～15 V，小燈泡上標有“6 V 3 W”字樣(燈絲電阻不變)，滑動變阻器的規格為“100 Ω　1 A”。當開關S閉合后，移動滑動變阻器的滑片P，在保證電路安全的情況下，下列說法正確的是(???? )D
①電流表的示數變化范圍為0.25～0.6 A
②滑動變阻器允許調節的范圍是24～80 Ω
③燈泡的電功率變化范圍是0.75～3 W
④整個電路的電功率變化范圍是4.5～9 W
A .只有①和② B .只有②和③ C .只有①和④ D .只有③和④
三、課堂練習
1.下列用電器在正常工作時，消耗的電功率最大的是（?? ）C
A .手機?B .液晶電視機?C .電熱水壺?D .家用洗衣機?
2.下列關于電功率的說法正確的是（ ?? ?）B
A .用電器的電功率越大，消耗的電能越多 B .用電器的電功率越大，消耗電能越快
C .用電器工作時間越長，電功率越大 D .用電器消耗的電能只與通電時間有關
3.小亮同學是個愛動腦的孩子，他想知道家里電風扇的實際功率多大，于是他將家里其他用電器都關閉，只讓電風扇單獨工作了72s，如圖的電能表轉盤轉了5轉，下列說法正確的是（?? ）D
A .此電能表轉盤每小時轉過 2500 轉
B .電能表是測量電路中用電器功率的儀器
C .在此期間電風扇消耗的電能是36000J
D .電風扇的實際功率是100W
4.小明按圖甲連接電路，閉合開關，燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值大于L1的燈泡L2串聯接入電路（如圖乙），閉合開關后，L1、L2的功率分別為P1'、P2'（不計溫度對燈泡電阻的影響，電源電壓恒定）。下列關系式正確的是（?? ）C
A .P2'>P1'>P1 B .P2'>P1>P1' C .P1>P2'>P1' D .P1>P1'>P2'
5.（2018?海南）如圖所示，A、B為兩盞白熾燈，A燈型號是“110V 25W”，B燈型號是“110V 100W”，R是一個未知電阻。若把它們接到電壓為220V的電路上，下面四種接法中可能讓兩盞燈都正常發光的電路是（　　）C
A． B． C． D．
6.將兩只額定電壓相等的燈泡L1、L2串聯在電路中，如圖所示，閉合開關后，發現燈L1較暗，燈L2較亮，其原因正確的是(?? )C
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A .燈L1額定功率較小B .燈L1電阻較大C .燈L2兩端的實際電壓較大D .通過L2的電流較大
7.某調光燈(假設燈L電阻不變)電路如圖所示，當滑動變阻器的滑片P滑至a端時，燈泡L的功率為144W；滑片P滑至b端時，燈泡L的功率為36W，則滑片P滑至ab的中點時，燈泡L的功率為(?A )
A .64W B .72W C .90W D .81W
8.如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示，則下列判斷正確的是(? )C
A .電源的電壓為4V B .R1的阻值為20歐
C .R1的最大功率為3.6w D .圖乙中C點表示滑片位于中點時的狀態
9.額定電壓均為6V的甲、乙兩燈，U圖線如圖所示下列說法正確的是( )D
A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小
B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1
C甲、乙兩燈并聯接在電壓為2V的電源兩端時，電阻之比為3：2
D.甲、乙兩燈串聯接在電壓為8V的電源兩端時，實際功率之比為1:3
10.如圖所示，電源電壓6V保持不變，定值電阻R1標有“10?0.5A”字樣：滑動變阻器R2標有“20?1A”字樣，電流表量程為0-06A，電壓表量程為0-3V。閉合開關S，下列做法能夠保證電路安全的是( )D
A.電路中電流不超過0.6A
B.R1兩端電壓不超過3V
C.滑動變阻器連入電路的阻值在10-20?范圍內變化
D.電路的總功率在18-3W范圍內變化
11.如圖所示，電源電壓4.5V，定值電阻R0為l0Ω，滑動變阻器R規格為“20Ω 2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A“、“0～3V”。閉合開關S，電路正常工作時，下列敘述正確的是（　　）C
A．電流表示數最大值為0.6A B．電壓表示數范圍為1V～3V
C．滑動變阻器的功率可達0.5W D．滑動變阻器阻值變化范圍為5Ω～10Ω
12.如圖所示電路，已知 R1+R2+R3=20Ω，在 B、C 之間接一個電
壓表，當 A、B 之間加上 U=12V 的電壓時，電壓表示數為 U1=3V。
當 A、C 之間加上 U=12V 電壓時，電壓表示數 U2＝8V。
（1）求出三個電阻的阻值；
（2）在 A、C 間接一個電流表，在 B、C 間加上電壓 U3，電流表
的示數 I＝0.2A，求出 U3及此時 R2消耗的電功率 P2。
13.如圖所示電路，電源電壓U不變，燈L1、L2上都標有“3V”字樣，且燈絲阻值不變，R1是定值電阻。閉合開關S，后，依次進行如下操作：①開關S2接1、2，移動滑片P，使電壓表V1示數為3V，此時電流表示數為0.3A；②開關S2接2、3，電流表示數為0.4A；③開關S2接4、5，電流表示數仍為0.4A，電壓表V2示數為2V。
請解答下列問題：
（1）燈L1、L2的額定功率分別是多少?
（2）小科根據上述實驗數據，計算R1的阻值，分析如下：
操作①中，L1與R0串聯，L山兩端電壓為3V，通過L1的電流大小為0.3A。
操作②中，L1與R1并聯后（可看作一個阻值變小的電阻)與。串聯，通過L1與R1的總電流大小I為0.4A。假設此時L1兩端電壓為U1 ， 通過的電流為IL1。
可求得R1= ?=30Ω
老師指出：求解R1時，代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三個數據中有錯誤。請你指出錯誤的數據：? ▲??? ， 并正確求解R1。
（3）當開關S2接4、5時，滑片P怎樣移動才能使L2正常工作?（要求說明移動方向和變化的阻值大小）
更上一層樓
1.如圖所示，電源的輸出電壓恒定不變，現將一個燈泡L接在離電源很近的AB兩點間時，燈泡L消耗的功率為36瓦，若將燈泡L，接在離電源較遠的CD兩點間時，燈泡L消耗的功率為16瓦，則輸電導線AC，BD上消耗的總功率為（　　）C
A．1W B．2W C．4W D．9W
2、家用電熨斗為適應不同衣料的熨燙，設計了調整溫度的多擋開關．?使用時轉動旋鈕即可使熨斗加熱到所需的溫度．圖是電熨斗的電路圖．旋轉多擋開關可以改變1、2、3、4之間的連接情況．現將開關置于溫度最高擋，這時，1、2、3、4之間的連接是圖5中的哪一幅（　　）A

A B C D
3、如圖所示，開關S斷開時，電燈正常發光，消耗的功率為；若把電源電壓提高到原來的兩倍，同時閉合開關S，使電燈的功率變為，則電流表示數為原來的（ ）C
A．2倍 B．4倍 C．倍 D．倍
4、甲、乙、丙三只燈泡，按如圖所示連接時恰好都能正常發光。當甲燈由于接觸不良而熄滅時，則以下可能發生的是（ ）B
??A．乙、丙燈立即變得更亮 ????B．乙燈燒毀，丙燈不亮
??C．丙燈燒毀，乙燈不亮??? D．乙燈變得更暗，丙燈變得更亮
5、如圖所示，電源電壓保持不變，R1∶R2?=?1∶2。只閉合S1時，電流表的示數為0.3?A，R1消耗的功率為P1；只閉合S2時，R0消耗的功率為0.8?W，R2消耗的功率為P2，且P1∶P2?=?9∶8。則下列結果正確的是（　　）A
　 A．電源電壓為12V 　 B．R0的阻值為40Ω
C．R2的阻值為20Ω　 　 D．R0先后兩次消耗的功率之比為3∶2
6.如圖1所示，電壓U＝12V，燈泡L的額定電壓為9V，其電流與電壓的關系如圖2所示，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω．則燈泡L正常發光時的功率為　13.5　W．阻值為　6　Ω．在調節滑動變阻器的過程中，燈泡L消耗電功率的最小值是　2　W．在某次正常調節中，R的阻值變化量比L的阻值變化量大，則滑片P的移動方向是　向左、向右均可　（選填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
7.如圖所示，均勻圓環電阻R0=8歐，電壓恒定為6伏，定值電阻R=1歐。導電滑臂OA的電阻不計，可以在圓環上無摩擦地滑動。圓環可以產生的最大電功率為_________瓦；電源可以產生的最小電功率為_________瓦。9w 12w

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