第十八章电功率(学生版)(共18页)

1、PAGE 领航星,铸就未来之星! 第十八章 电功率一、电能(dinnng) 电功1、电能(dinnng)用W表示(biosh)电能的单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：千瓦时（kwh），千瓦时也叫度，1度=1千瓦时=1 kwh=3.6106J931.6度（kwh）2、测量电能的工具：电能表（电度表） 作用：是测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表。读数：电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。注意：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表上几个重要参数：“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用；“10（20）A”指这个电能表的额定电流为10A，额定最大电流为20A

2、，电能表在短时间内最大电流不超过20A；“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“600r/kWh”指这个电能表的每消耗1kwh的电能，转盘转过600转。“3：电能转化为其他形式能的过程是做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为其它形式的能。实质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位也是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kWh）。电功计算公式：W=UIt 4利用W=UIt计算电功时注意：式中的W.U.I和t是在同一段电路；计算时单位要统一；已知任意的三个量都可以求出第四个量。【例题解析】1.电动车工作时电流对机车做了功，将能转化为能；电饭煲将能转化成了能；电风

3、扇、洗衣机将能转化成了能；电脑和电视将能主要转化成了能和内能及声能；家用电吹风将能转化成了能和能；给手机电池充电时，电能转化为能。2.安装在家庭电路中的电能表，测量的是（）A电能B电压C电阻D电流3.电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（）A“50Hz”是说这个(zh ge)电能表在50赫的交流电路中使用B“10(20)A”是说这个电能表的标定(bio dn)电流是20AC“10(20)A”是说这个电能表的额定( dng)最大电流是10AD“2500revs(kwh)”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是2500千瓦时4.学习物理需要特别细心，不小心就容易出错。你认为下列等量关

4、系正确的是（）A1kWh=3.6106JB1kg/m3=1g/cm3C1km/h=3.6m/s D1kg=9.8N5.某日光灯接在220V照明电路中正常工作时，电流是0.13A，若通电10min，有 J的电能转化成了热能和 能。6.某次雷电的电流是2104A，电压约为1108V，放电时间约为0.001s，这次雷电释放的能量是_J。7.导体两端的电压为6V，通过导体的电流为1A，通电时间为10s，电流做功J。8.某家用电能表上标有“220V10（20）A”等字样，表明这个电能表应该_V的电路中使用，该家庭电路干路上允许通过的最大电流是A。9. 4月初小芳家中的电能表的示数为 ， 5月初电能表如图

5、所示，4月份她家共使用了度电她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是J。10.某电子式电能表表盘上标有“3200imp/kWh”字样（“3200imp/kWh”指的是，接在这个电能表上的用电器，每消耗1kWh的电能，电表上的指示灯闪烁3200次）。将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器的消耗的电能是是 kWh。11.小玲家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时的示数如图所示，若电价为0.5元kwh，她家本月应交电费_元。从表盘上你还能获得的信息有_(写出一条即可)。12.对于“电流做功与哪些因素有关”的

6、问题，刘星同学作了如下猜想：猜想A：电流做功可能与电压有关；猜想B：电流做功可能与电流有关；猜想C：电流做功可能与通电时间有关。为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源开关电压表导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。（1）将两电阻丝串联接入电路的目的是为了(wi le)控制通过电阻丝的和通电时间相同，他采用的科学(kxu)探究方法是：。（2）接通电路(dinl)前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的有关；这就验证了猜想。13.为了探究电流做功与哪些因素有关，小军依照电流的热效

7、应设计了如图甲的装置，他将两段阻值不同的电阻丝（R1R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，且通过瓶塞上的短玻璃管与相同的气球连接。（1）在实验中电流做功多少是通过观察气球_来体现的，这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”。（2）甲装置可探究电流做功与_有关。（3）小明的实验装置如图乙所示（烧瓶与甲图中的相同）。比较甲、乙两种不同的实验装置，你认为较好的装置是_，理由是：_。14、一个小灯泡的两端加2.2V电压时电流是0.3A，它在这种情况下通电10min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？15、一电能表表盘上表明“1200r/(kWh)”，将某用电器单独接在该表上，当用

8、电器工作4min后，电能表转盘转过55r。若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。16、如图所示的电路中，电阻R2=20，电源电压为9V，电流表示数为0.3A，问:(1)通电2min,电源提供的电能是多少?(2)通电10min,电流在R1上做的功是多少?二、电功率（P）1、物理意义：表示消耗(xioho)电能的快慢(kuimn)。2、单位(dnwi)：国际单位瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1kW=103W3、定义：电功率等于电功与时间之比。4、电功率的计算公式：P = 该公式适用于所有电路。使用该公式解题时，计算时单位要统一，如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；如果W用千瓦时、

9、t用小时，则P的单位是千瓦。 P = UI 该公式适用于所有电路。电压U的单位用伏，电流I的单位用安，电功率P的单位用瓦。 P = I2R该公式只适用于纯电阻电路。电流I的单位用安，电阻R的单位用欧，电功率P的单位用瓦。 P = 该公式只适用于纯电阻电路。电压U的单位用安，电阻R的单位用欧，电功率P的单位用瓦。5、额定功率和实际功率： 额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。当U实 =U额时，I实=I额，P实=P额，用电器正常工作（灯正常发光）当U实U额 时，I实 U额 时，I实I额，P实 P额，长期使用影响用电器寿命(

10、灯发光强烈)，还可能烧坏用电器。6、电功率的测量方法一、测量家用电器的电功率：器材：电能表、秒表 原理：P=方法(fngf)：只让待测用电器工作，用秒表(miobio)记下(j xi)电能表转过N圈所用的时间t，根据电能表的参数先算出用电器在时间t内消耗的电能，再根据P=计算出功率方法二、 P = UI 【例题(lt)解析】1小明总是(zn sh)随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是（）A总电阻(dinz) B总电流 C总电压 D总功率2如图1所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（）A灯泡变暗，电压表示数变大 B灯泡变亮，

11、电压表示数不变C电路消耗的总功率变小，电压表示数不变D电路消耗的总功率变大，电压表示数变大3关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2，下列说法正确的是（）ALl和L2正常工作时的电阻一样大BLl和L2串联在一起使用时，两灯消耗的功率一样多CLl和L2并联在一起使用时，两灯消耗的功率一样多DL2串联一个9的电阻接在12V电路中，也能正常发光4将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图2所示接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（）A L1的电阻比L2的小 B L1的额定功率比L2的大C两灯正常工作时L1发光要暗一些 D若将两灯并连接入电路，L1发光要亮一

12、些图1 图2 图3 图45有两灯如图3所示，L1，L2 分别标有“15V、1A”、“10V、0.5A”的字样，其中一灯正常发光时，它们的功率之比是（）A 4：3 B 3：4 C 5：3 D 3：26如图4所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮 B仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6安C仅闭合S1、S2，电路总电阻为15欧D仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8瓦7如图5，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“3V 0.9W”字样，在不损害电路元件的情况下，下列判断正确的是

13、（）A该电路的最大功率是1.35W B滑动变阻器的阻值可以调到零C滑片向左移动时，电压表示数变大 D滑片向右移动时，灯泡消耗的功率变大8分别(fnbi)标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡(dngpo)，经实验测得其IU特性曲线如图6所示现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗(xioho)的总功率是（）A 3W B 4W C 4.5W D 6W图5 图6 图7 9如图7甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯

14、泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中不正确的是（）A正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3WB正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45WC当L2两端电压为1.5V时，通过它的电流为0.15AD此时滑动变阻器两端电压是1.5V10将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是（）ABCD11如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“12V 6W”字样（设灯丝电阻不变），当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合，S2断开时，两盏灯的总功率（） A3W B

15、6W C 12W D 1.5W12灯泡Ll标有“6V 3W”的字样，灯泡L2标有“6V 6W”的字样，将它们串联在电路中，要使每个灯泡都不损坏，这段电路两端所加最大电压为 V，灯 更亮13 2012年10月1日起，我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯，并将在2018年淘汰白炽灯节能灯比同光效的白炽灯节能60%80%，且使用寿命长一只标有“220V 60W”的白炽灯，正常发光时通过灯丝的电流大约为 A，1kWh的电能，可供它正常发光 h；可供光效相同的“220V 15W”的节能灯正常发光 h14如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3.6W”，滑动变阻器的最大阻

16、值(z zh)R=20当开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由A端移动(ydng)到B端的过程中，电流表示数的变化范围是 ，灯L的实际(shj)电功率变化范围是 （假定灯丝电阻不受温度影响） 15某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为20的定值电阻小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的IU关系图当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为 A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为 W额定电压额定功率频率L1L2220V275W275W50Hz16小贝家新买了一台奥普浴霸，如表

17、是该浴霸的铭牌，电路图如图所示，L1、L2是两只取暖灯泡求：（1）灯L1正常工作时的电阻是多少；（2）两盏灯同时正常工作时，电路中的总电流是多少；（3）两盏灯同时正常工作10min，消耗的总电能是多少17如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：（1）小灯泡L的电阻为多大？ （2）电源电压为多少？R1电阻(dinz)为多大？（4）若闭合S1、S3，断开(dun ki)S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的

18、功率等于(dngy)多少？三、测量小灯泡的电功率方法(fngf)：伏安(f n)法； 原理(yunl)：P=UI需要测量的物理量有:小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流测量这些物理量的电表有:电压表, 电流表,实验电路图:实验器材:电流表,电压表,滑动变阻器,导线,开关,电源,小灯泡;实验步骤：(1)按电路图连接好电路,注意根据小灯泡的额定电压和额定电流选取适当的量程，开关处于断开状态.(2)检查电路连接无误后,调节滑动变阻器的滑片,使连入的阻值最大,从而使它处于使电路中电流最小的位置;(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压,记录下两表的示数;(4)调节滑动变阻器

19、使电压表的示数略高于或略低于小灯泡的额定电压把测量的数据记录下来,(5)代入公式P=UI计算出小灯泡的实际功率。【例题解析】1测小灯泡电功率实验序号灯泡两端的电压U/V通过灯泡的电流I/A灯泡消耗的功率P/W13.00.1522.00.531.00.0540.80.04图10是本实验的实物部分连接图，请用实线代替导线完成对两电表的正确连接(2) 电路正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应该置于_端(3) 右表是某实验小组两位同学实验记录的数据，事后他们分析，发现其中一组数据不合理，不合理的数据组的序号是：_2、小静同学(tng xu)用电池组（两端电压为3V ）、电压表、电流表和滑动变

20、阻器等实验器材(qci)，测定标有“2.5V”小灯泡(dngpo)的额定功率。（1）如图15所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变大，导线M应与滑动变阻器的接线柱 连接。（填“A ”、“B”或“D”) ( 2 ）小静把滑动变阻器正确连人电路后，闭合开关s，发现灯L 不发光，电流表无示数但电压表有示数电压表的示数如图16 所示，为 v 。请你判断电路中出现的故障可能是 。( 3 ）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图17 所示，灯L 的额定功率为 W 。3用伏安法测定额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。请在下面的方框

21、中画出实验电路图。将图14中的滑动变阻器接入电路。要求：滑片P右移时灯变亮。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图15所示，通过小灯泡的电流为 A；小灯泡的额定功率为_W。4、在“测定(cdng)小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图甲所示，他选用的小灯泡的额定( dng)电压为2.5V，电阻约为8，电源(dinyun)为两节干电池。（1）请用笔画线代替导线，按照甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉，正确选用电表的量程）（2）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到（填写“最左边”或“最右边”）（3）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为

22、零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是下列的哪几种情况。（填写序号）A小灯泡短路 B小灯泡的灯丝断了C小灯泡的灯座接触不良 D电压表的正、负接线柱接反（4）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时，电流表的示数位置如图丙所示，则灯泡的额定功率为W。5、几个同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为12。如图14所过渡时期小勇同学连接的实物电路。图15图14根据题目要求，把图14中的电路补充完整。在正确(zhngqu)连接电路时，开关必须，滑动变阻器的滑片应移至 端。实验时，要使小灯泡(dngpo)正常发光，应调节滑动变

23、阻器使电压表的示数为 V，若此时(c sh)电流表的示数如图15所示，电流为 A，那么小灯泡的额定功率是 W。（3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为4.5V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是 。6在“测定小灯泡的功率”的实验中：（1）请在图18中的圆圈内正确填入电表符号，使实验电路图完整。（2）图19中的实物连接有一处错误，请在错误连线上打“”，井用笔画线替代导线画上正确的连线。（3）在纠正电路连接错误的操作过程中，应使开关处于_状态。 （4）实验中，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5v，此时电流表示数如图20所示。请将读数填入下表，并把

24、表格补充完整。 （5）从上表实验汜录中，可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率大小_；还可以计算的另一个物理量是_。7按图9所示电路进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中某小组多测了几组小灯泡两端电压较低时的数据，如下表所示。（1）灯泡发光越亮时，灯丝的温度是越高的，那么灯丝电阻大小(dxio)变化的情况是；你认为导致灯丝电阻变化的原因可能是： 。（2）为验证你的看法，你可选择一段钨丝(w s)重新设计实验进行探究。探究的课题内容是；在实验探究的过程中，可保持钨丝两端电压不变，改变 ，观察通过(tnggu)钨丝的电流是否发生变化。8在测定标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中： 实验次数123电压

25、UV1.52.53.0电流I/A0.20.25 (1)请你根据电路图将实物电路补充完整(2)通过实验得到了三组U和I的数据(如右表)。当灯泡两端电压为3.0V时，电流表示数如上右图，请将读数填入表格中。(3)小灯泡正常发光时的电阻为_。(4)利用现有器材和电路图还能完成的实验有： _ (说出一个即可)。9.小明和小华合作测量额定电压为2.5V小灯泡的功率，已知灯丝电阻大于8.现有下列器材：干电池三节，电流表（0 - 0.6A,0 - 3A）、电压表（0 3V,0 - 15V）、滑动变阻器（15，1.5A）、开关各一个、导线若干.（1）欲使滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮.请你用笔画线信替导线

26、将图12所示的电路连接完整. 实验次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A12.20.2622.50.2833.00.30（2）他们测得的三次数据如上表，则小灯泡的额定功率为 _ W.（3）小明(xio mn)分析表中数据后发现：当灯丝两端电压改变时，灯丝电阻也在改变.你认为引起灯丝电阻变化的原因是：_ ；有何生活经验或科技应用能支持你的观点（请举一例）_ .（4）实验(shyn)过程中，由于不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是_、_（至少说出两点）：10为了测定小灯泡的额定功率，提供了下列器材：待测小灯泡（额定电流为0.5A，额定功率不超过1.5W），电压表（03V和015V两个量程

27、挡），电流表（00.6A和03A两个量程挡），滑动变阻器、电源、开关(kigun)、导线。V315(乙)0510150123(甲)AVR0RL（1）正常情况下实验中电流表应选用 A量程挡，电压表应选用 V量程挡； （2）做上述实验时发现应选用的电压表量程挡损坏，而另一量程挡及其它器材都完好。为了测定小灯泡的额定功率，他们改用另一量程挡和阻值为6的定值电阻R0，按如图（甲）所示的电路进行测量。闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时，电压表的示数如图（乙）所示，该示数为 V，小灯泡的额定电压为 V，额定功率为 W。四、焦耳定律1、电流(dinli)的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这

28、个(zh ge)现象叫做电流的热效应。2、焦耳定律(jio r dn l)焦耳定律：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。计算公式：Q=I2Rt 焦耳定律的计算公式适用于所有电路。（式中单位Q焦；I安(A)；R欧()；t秒。）。 3、电热的利用和防止利用电热的例子：所有电热器，如电饭锅、电熨斗、电烙铁等防止电热的例子：计算机内的散热风扇，电视机外壳的散热窗。4、当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。）【例题解析】1一个电热器接在3V的电源上，5min内产生的热量是90J，则

29、这个电热器的电阻是_，通过它的电流是_A，如果通过这个电热器的电流是原来的2倍，则5min内它产生的热量是_J2电流通过电烙铁，电能转化为_能，电流通过电风扇，电能转化为_能，给蓄电池充电，电能转化为_能3甲、乙两个电热器在相同的电压下产生相同的热量，甲的通电时间是乙的2倍，那么甲电热器电阻是乙的_倍，甲电热器的功率是乙的_倍4电热既有有利的一面，也有不利的一面家里的 、 、 都是利用电热的例子，而电视机后盖有很多孔，就是为了 ；电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了 5一位同学家某天电能表示数为18365kWh，他家有40W的灯4盏，每盏灯的电阻是_，30

30、W的收录机一台，收录机的电阻是_，这些用电器同时工作时的工作电流为_A，平均每一天用电4h，一个月后（30天计），共用电_kWh，此时电能表示数应为 kWh，若每度电费是0.55元，则应付电费_元6一只标有“220V5A”的电能表，可以用在最大功率为_W的家庭电路中，现有额定电流为1A、5A、10A的三种保险丝，这个电路应选用_A保险丝，如果在电能表所允许的最大电流下工作2h，这个电流消耗_kWh的电能7下列用来防止电热(dinr)危害的物体是（）A供取暖(qnun)用的电褥子B电暖器的散热片C电熨斗的金属外壳D电视机上的散热窗8一个(y )电热器接在电压为10V的电源上，电功率为10W，那么（）A这个电热器的电阻等于10 B通过这个电热器的电流等于10AC每1min这个电热器消耗的电能是10J D每1min这个电热器产生的热是10J9在研究电热跟哪些因素有关的实验中，为了比较电流通过两段不同的金属丝产生的热量跟电阻的关系，实验时，应保持相同的物理量是（）A通过它们的电流和加在它们两端的电压 B通过它们的电流和加在它们的电阻C通过它们的电流和通电时间 D通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间10某课外小组自制了一把电烙铁，它的