总复习：电功率基础知识讲解

1、总复习：电功率（基础）撰稿：肖锋审稿：史会娜【考纲要求】1、2、3、4、5、6、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率;焦耳定律；串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；家庭电路及安全用电；电功率的测量及焦耳定律实验探究。【知识网络】广电能Y实质公式单位、测量定义物理意义公式单位额定功率和实际功率电功率I测堇电蒲的热效应也执Y焦耳定律电热器I电动和电麹的区别生活用电常识安全用电电路中电标过大的原因I安全用电【考点梳理】考点一、电能及电能表（高清课堂电学2:电功和电功率电功和电能）1、电能：电源将

2、其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J,常用的单位是度，即千瓦时，符号kWh,1kWh=3.6x106J3、电能表作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。表盘上的参数：220V表示电能表应接到220V的电路中使用；5A表示电能表允许通过的最

3、大电流不超过5A；2500r/kW-h表示消耗1kW-h的电能，电能表的表盘转2500转;50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。4、电功与电能电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。电功的单位也是焦耳。5、计算普遍适用公式W=UIt=Pt（所有电路）即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V,电流的单位用A,时间的单位用s,电功的单位就是Jo2U2.-导出公式WI2Rtt（纯电阻电路）R考点二、电功率1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物

4、理量。2、单位：国际主单位瓦特（W）常用单位千瓦（kW）换算关系1kW=1000WW3、计算普遍适用公式PUIt推导公式P=I2R=U2/R（适用于纯电阻电路）4、额定功率和实际功率额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率）实际功率：用电器在实际电压下的功率。要点诠释：1、实际功率随电压的变化而变化：当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作；当U实U额时，P实P额用电器不能正常工作；当U实U额时，P实P额长期使用会影响用电器的寿命，有时会损坏用电器。2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。2区U小

5、3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有上，即电阻一定时，实际电压是额定电压%U额的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。考点三、焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。2、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q=I2Rt（普遍适用）（纯电阻电路）3、电热和电能的关系：在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W。如电炉子。在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即Q<WO考点四、家庭电路和安全用电1、家庭电路的组成：两根进户线、电能表、闸刀开

6、关、保险盒、插座、用电器和开关。2、保险丝：材料：由电阻率大、熔点低的铅睇合金制成。工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断。接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险丝额定电流越大。更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。三孔插座：左零右火中接地。3、安全用电：安全电压不高于36V。要点诠释：触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。低压触电：包括单线触电和双线触电。高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。安全

7、用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。考点五、测量小灯泡的功率1、实验原理：P=UI测出小灯泡的电压U和电流I,利用公式P=UI计算求得电功率。2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。3、实验电路图及表格：次数电压U/V电流I/A功率P/W发光情况1234、实验步骤：(1)实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；(2)按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；(3)调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；(4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡

8、发光情况；(5)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；(6)断开开关，计算电功率值填入表格。5、数据分析，总结结论。(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。6、注意事项：A.连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。B.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。C.电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。D.电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。E.滑动变阻器允许通过的最大电

9、流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。F.通过三次不同电压下(额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压)的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。G.在做第二次实验时(实际电压不能超过额定电压的1.2倍)需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。H.实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。【典型例题】类型一、基础知识1、如图是新式的电子式单相电能表，电能表上标有6400imp/kwh,它表示;10A字样表示;一台标有800W的取暖器，连续工作2小时，则电能表的计数器上的显示数将

10、从图甲变为;电能表的耗电指示灯将闪烁、次。电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率。(填越大"、越小”)电子式单相电晶表'时Ml，卜叼【思路点拨】6400imp/kwh,它表示每消耗1kw?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次，10A表示标定电流为10A;已知功率和工作的时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能，进一步求出电能表的示数；【答案】【解析】10A;消耗电能电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大。每消耗1kw?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次；标定电流为10A;00332;10240;越大。W=Pt=0.8kWX2h=1.6

11、kw?h;6400imp/kwh,它表示每消耗1kw?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次，10A表示标定电流为电能表的计数器上的显示数将从图甲变为31.6kw?h+1.6kw?h=33.2kw?h;即变为00332;电能表的耗电指示灯将闪烁6400imp/kw?hx1.6kw?h=10240次；在相等的时间内，电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大，消耗的电能越多。【总结升华】本题考查消耗电能的计算，难点是明白电能表的各个参数所表示的物理意义以及电能表的读数方法。举一反三【变式】从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是(A.电能表的读数为3672kW)1kW2200

12、W4400WB.电能表转盘转过2500转消耗电功率C.用电器正常工作时的总功率不得超过D.用电器正常工作时的总功率不得超过、甲、乙两灯分别标有220V【答案】C60W”和220V40W”字样，若它们串联后接入220V的电路中,灯较亮。(选填：甲”或E”)【思路点拨】(1)由铭牌可知两灯泡的额定电压相等，根据R=U/P比较两灯泡的电阻关系；(2)根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗。【答案】乙【解析】本题是一道综合题，主要考查实际功率和额定功率的关系。解题的关键是看它们的实际功率的大小，即灯泡的亮度由它们的实际功率决定。解答本

13、题，按下列步骤进行：(1)先求出两灯的电阻：DU2(220V)2口U乙2(220V)2RR%60WP乙40W所以，R甲vR乙。(2)当两灯串联在220V电路中时：由220V60W”和220V40W”可知，两灯正常发光的条件均是两端电压为220V,现在的条件是U甲+U乙=220V,所以U甲V220V,U乙V220V,两灯均不能正常发光。此时P甲=|甲2r甲，p乙=|乙2rj因为甲=I乙，R甲vR乙，所以P甲vP乙，即乙灯较亮。【总结升华】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的灵活运用，关键是灯泡铭牌参数含义的理解与掌握。举一反三：【变式】灯泡Li和L2串联在电路中，Li的电阻比L2大，在相等

14、的时间里，电流做的功()A、Li灯做的功多B、L2灯做的功多C、两灯一样多D、无法确定【答案】A©3、标有6V、3W的灯Li和标有6V、1W的灯L2串联后接在12伏的电源上，求灯Li的实际功率。【思路点拨】已知灯Li和灯L2的额定电压和额定功率，可利用公式R=U/P求得两灯的电阻，灯Li和灯L2串联，利用串联电路电阻的特点，可以求出总电阻，知道电源电压，由欧姆定律IU求得两灯的实R际电流，已求出Li的电阻，可利用公式P=|2R求得实际功率。【答案与解析】RU2i(6V)2R12%i3W22也皿36嘘2iW串联匕旦i2iU2R2363i.3.Ui-U3伏,U2-U9伏44UlU额2,L

15、2会烧毁，电路断路Li无法工作，Pi0【总结升华】本题考查了串联电路电流和电阻的特点，并可以利用电功率计算。举一反三：【变式】今有6V、6W的电灯Li和6V、i.5W'的电灯L2各式各一盏，把它们分别接到电压6伏的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？【答案与解析】解：U=lii=U12=6V若Li、L2直接接入6伏电路上均能正常发光，即Pi=6WP2=i.5WA今要求两灯具有相同的亮度，即Li的实际功率与L2的额定功率相同：Pi=P2=Pw2=1.5WLi的电路中应串联一个电阻R起分压作用，如图所示(6/)26ww.U=6V>U1JrRl

16、i1.5瓦6欧3伏串联U2UUi6伏3伏3伏由分压原理可得：RXRl16欧答：应给6V、6W的电灯串联一个6欧的电阻。、如图所示为小明所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。下列说法正确的是A.拆掉灯丙，两线头连在一起会造成短路B.拆掉插座甲，两线头连在一起会造成短路C.拆掉Si,两线头连在一起会造成短路D.拆掉S2,两线头连在一起会造成短路【思路点拨】如图，因为插座甲的位置问题使得插座丁和灯乙不能正常工作，分别分析拆掉灯丙、插座甲、开关S2、开关S3把两条导线连在一起时，电路所处的状态，看有无短路现象，若有短路现象，会使电路中的电流过大，易引起火灾。【答案】A【解析】选项C、D描述情况正好是把灯

17、丙，插座丁连入电路，不会造成短路，故CD错误。插座甲串联在火线上，当此处连通时灯乙正常工作。若同时将甲与丁连通，再闭合及时才能造成短路，故选项B错误。【总结升华】本题考查了学生对插座的连接方法、短路危害的了解和掌握，属于与实际用电相结合题目。类型二、知识运用如图所示,R=2R,电源电压U保持不变，当开关断开时，电阻Ri的功率为Pi,当开关闭合时,电阻R的功率是pi；则Pi与Pi之比为（）A.2:3B. 2:1C. 4:9D. 9:4【思路点拨】由电路图可知，当开关S断开时，两电阻串联，可求此时电流，根据P=|2R求出电阻R的功率；当开关S闭合时，电路中只有电阻R,根据户=方求出此时电阻Ri的功

18、率；进一步可知它们的R功率之比。【答案】C【解析】当开关断开和闭合时，研究的都是电阻R的功率，不变量是电阻R的阻值，改变量是它两端的,一，Eif电压U,可以确定用p=去分析。当开关断开时，利用串联中电压分配跟电阻成正比，有RyU闭合时，电阻鸟被短路，口,=,根据对=S有:R【总结升华】本题考查电功率的计算，关键是判断开关断开与闭合时电路的连接情况。举一反三：【变式】如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S由闭合到断开，电路消耗的总功率之比为4:3。如果R=12Q,则R的电阻是（A.36aB.16a【答案与解析】)c.9ad.4a当井美，闭合时，电阻乱和工井谖，避电阻R一的附值为R-，而R；1

19、WQ，_l_fi,H,此时电路中的忠电网为：即!二晨萨夜亡，此时电路消翱9忘功率为：:当开关£断开时，电般中只痞电阻R-J此时电路消耗的总功率为:上小；:一而开关£由团合到撕开，电路消疑的总J眸之比为4：?，U*_P_4Rir-即工=5不=豆不Ev-it.12Q+R,=:二C乂三-二R.衣-U12R-F-12Q解得；R.=4门、科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型，如图是设计的电路图，其中小灯泡标有“6V3W”字样，当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光，当开关S反向触点b时，通过小灯泡的电流减少了0.2A,假定灯丝电阻及电源电压不变，求：小灯泡L的电阻值；R的电

20、阻值；开关S扳向触点b时，电阻R消耗的功率。【思路点拨】当开关S扳到触点a时，知道额定电压和额定功率可以求灯丝电阻,也就可以求出当开关S扳到触点b时的电流，再利用P=|2R求解。【答案】12a；8Q；0.72W和正常发光时的电流,p3J?7当S扳到a点时灯L正常发光，知电源电压仃=%=61,电路中电流为=0,5u矗'当S扳到b点时，灯L与R串联，电阻变大，电流变小电路中电流.二"''总电阻Rq旦=,我=在I0.3/白工；./-一一-)-.丁二【总结升华】电学计算题可求的物理量较多，综合性较强，类型多类，但百变不离其宗，只要理解计算公式，最终都将化繁为简。举一反

21、三：开电路，彳氐于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，和40C,加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V,R、(1)当S拨至位置1时，加热功率是多少？Ri的阻值是多少？(2)当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？一(3)当S拨至位置2时，R2的阻值是多少？;匚【答案与解析】吗(1)Ri、R2、R3都是发热体，4=丁可知：U总一定时，串联电阻越多时，R总越大，P热越小，是低温档。所以当S拨至位置1时，加热功率为90W,是60c高温档：它有三个档，分另1J为60C、50CR2、R3都是发热体。求：一传感器一力1电路中只用R1工作，禺=/p=用(2)当S拨至位置3时，R

22、1、R2、R3是串联，总功率是二14铀P45印，”45W,利用一，一.一.一U.5or【变式】保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断(3)当S拨至位置2时，根据前面求出的Ri=14.4和此时功率72W,知3C7、某同学做“测量一个小灯泡的电功率”实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。(1)如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。(2)电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将,电流表的示数将(3)实际实验的有关记录与计算如下表实验次数123电压(V)2.201.502.50电流(A)0.220.160.24功率(W

23、)0.4840.240.60该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点(这两点的意思应不同)：(4)他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：实验次数123电压(V)2.201.502.50电流(A)0.220.160.24灯丝电阻()10.009.3810.42这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此做出两种可能性的解释：【思路点拨】(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。(2)根据确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化。(3)表格中包含电压、电流、功率。观察到灯泡的亮度，可以分析，灯泡亮度与功率、功率与电压、电压与电流的关系等。(4)根据电表的分度值和量程读出电表的示数，根据欧姆定律求出此