电能电功率复习教师版

电能电功率知识点一（电能）1．电功：电流做的功；电功公式：W=UIt2．额定功率是用电器正常工作时的电功率，实际功率是用电器在实际情况下消耗的电功率。3．测小灯泡的电功率可以根据伏安法，使用电压表测的小灯泡两端的电压，电流表测量通过小灯泡的电流，根据P=UI公式计算即可。4．可以通过比较小灯泡的亮度来比较小灯泡的实际电功率大小，实际功率越大，小灯泡越亮。5．电热器是一种只产生电热的用电器，产生的电热可以用焦耳定律计算。6．对于电热器：W电=UIt=Q热=I2Rt=U2t/R；P电=P热=UI=I2R=U2/R7．电功是用来计算电流做功的，也就是用来量度电能向其他形式的能量的转化的；电功率表示电流做工的快慢；电热是用来计算电热器产生的热量的。8．电能转化成其他形式的能量靠电功来量度。电能的常用单位是J或千瓦时（度）。1千瓦时=3.6×106焦耳。电能表可以用来计量消耗的电能。9．电功率表示电流做功的快慢，跟机械功率一样，电功率的单位是瓦（W）或千瓦（kW）。电功率的计算公式：P=W/t=UI。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，跟电阻成正比，跟通电时间成正比；公式为：Q=I2Rt小灯泡功率测算电功率原理根据电功率公式P=UI，用电压表和电流表分别测定待测电阻两端电压和通过其中的电流，求出电功率器材电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线实验电路图实验目的及数据处理方法测小灯泡额定电功率比较小灯泡亮暗程度与实际功率的关系调节滑动变阻器，在小灯泡额定电压下测得其电流值，计算额定电功率调节滑动变阻器，分别在U实=U额，U实＞U额，U实＜U额条件下测得小灯泡电压电流，计算电功率，同时比较此时的灯泡亮暗滑动变阻器的作用保护电路，改变电路中的电流保护电路，控制小灯泡两端电压【例题精讲】例1.如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（）R的最大阻值为8欧b∶3【答案】

D例2.如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之间进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的PU图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的PU图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（）A.R1和ⅠB.R1和Ⅲ C.R2和ⅠD.R2和Ⅲ【答案】

C例3．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（）A.指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B.小明家上月消耗的电能为911kW•hC.小明家干路中的电流不得超过10AD.断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W【答案】D例4.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L1标有“4V1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1。则下列说法正确的是（）1的阻值为20ΩB.电源电压为9VC.若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~30Ω3，小灯泡L1消耗的电功率变化范围是0.25W~0.9W【答案】

C

例5.如图电路，电源电压恒为3V，R1=10Ω，R2是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器。闭合开关S后，在向左移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（）C.电路总功率可能为0.2WD.R1的最大功率是0.9W【答案】D例6.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过

程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。（1）图乙中

（填“dc”或“ec”）表示电压表的示数随电流表示数变化的图像。（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为

W。【答案】（1）dc（2）36例7.如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数：额定电压：5伏额定功率：5瓦光源类型：LED锂电池输出电压：5伏锂电池容量：4800毫安时（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）（1）若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为

极；（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间?【解答】（1）“开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光，若A球内置的磁体下端为N极，根据异名磁极相互吸引，则B球内置磁体上端为S极；（2）额定功率为：P=5W，额定电压为：U=5V，平衡台灯正常发光时电路中的电流：I=P/U=5W/5V=1A；（3）设充满电时，电池具有的电能为W电能，由台灯参数得，W电能=U1I1t1=5V×4.8A×3600s=86400J，W输=W电能/η=86400J/80%=108000J，用完电的台灯充满电至少需要时间：t2=W输/U2I2=108000J/（5V×2A）=10800s=3h。【答案】（1）南（S）；（2）1A；（3）3h例8.笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间?（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是

。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是

。【解答】（1）笔记本电脑电池容量为3000mAh，工作时平均电流为I=1.5A=1500mA，工作时间：t=3000mAh/1500mA=2h。（2）笔记本电脑电池充满电后的能量：W=UI't=15V×3A×3600s=162000J=0.045kW·h，因为0.045kW·h<0.16kW·h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。（3）由电流的热效应知，电流通过导体会产生热量，所以电脑工作时会发热；由题知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其他工作系统互不影响，是并联的，所以S1只控制风扇，开关S2在干路上控制风扇和工作系统，故B符合题意。【答案】

（1）2小时；（2）见解析；（3）电流通过导体会产生热量；

B例9.现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而

（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦?（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?【答案】（1）增大（2）2700J（3）4W例10.小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω1A”。（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是

，由此判断故障是小灯泡断路；（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：实验次数12345发光情况很暗较暗较亮亮很亮电压U/伏123电流I/安由表中数据可得，小灯泡的额定功率是

瓦；（4）小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是

。【答案】（1）；（2）电压表有示数，电流表无示数（或电压表示数为6伏，电流表示数为0）；（3）1.14；（4）小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小，实验中灯泡发光很暗时灯丝电阻RL=UL/IL=1V/0.2A=5Ω，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小。例11.小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3Ω，滑动变阻器R1上标有“2A5Ω”字样。实验数据如表所示。实验次数123456电流表示数/A①电压表示数/V变阻器电功率/W甲乙丙（1）用笔画线代替导线，完成图乙的电路连接。（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是

。（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是

。【答案】（1）；；（3）随着滑动变阻器接入电路电阻的增大（或减小），其电功率先增大后减小课堂检测1．小明记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（）A.电能表是测量用电器电功率的仪表B.此电能表不适合用于交流电路C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW·hD.若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW【答案】CR1、R2两电阻的UI图像。将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知（）A.R1的阻值比R2的阻值小R1、R2的电流相等C.R1的电压比R2的电压小D.R1的功率比R2的功率小【答案】D3.图中甲为某品牌具有反向充电技术的，其电池参数如表，对

外充电时最大输出功率40W，最多能输出总电能的50%。甲电池充满电储存的电能为

kW·h，

如图甲正对乙充电，按最大输出功率最多能对乙输电

h。【答案】4.如图甲所示是某兴趣小组在做“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的U﹣I图象。小枫利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，闭合开关，电流表示数为0.6A，则下列说法正确的是()A．此时电路中R1消耗的功率为3WB．此电路1min内R1、R2消耗的电能之和为360JC．若将R1、R2D．若将R1、R2并联接入5V的电源两端，则电路中消耗的功率为2.5W图甲图乙图甲图乙R1R1R2R2【答案】C5．电源电压3V保持不变，把标有“3V3W”的灯L1和标有“3V1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是（）A.灯L1消耗的实际功率是3WB.灯L2C.两灯消耗的总功率是1WD.电压表的示数与电源电压之比是1：2【答案】C6.如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：（1）电阻R的阻值。（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。【答案】（1）6Ω；（2）900J；450J7.方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。（1）实线表示的是

（选填“R”或“R0”）的功率与电流的关系。（2）求R0的阻值。（写出计算过程）（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。（写出计算过程）【答案】（1）R0；（2）8Ω；（3）6W8.小明用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）。图1图2图3（1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则故障是

；（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡UI图像如图3所示所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的

；A.“5Ω2A”

B.“15Ω2A”C.“25Ω2A”

D.“30Ω2A”（4）某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1

ΔR2（填“>”“<”或“=”）。【答案】（1）；（2）小灯泡断路；（3）C；（4）>9.小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器（选填“甲”或“乙”）。

（2）小明将实验数据和现象填写在表中。次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡亮度1比正常发光暗2正常发光3比正常发光亮①可得出的实验结论：（写出一条即可）。

②小灯泡的额定功率为W。

（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为

（用已知字母表示）。

【答案】（1）乙（2）①灯的实际功率越大，灯越亮；②；（3）I课后巩固1．如图是小明家的电能表，此时的示数是千瓦时。当他只让某电水壶工作时，发现在10分钟内电能表盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为瓦。【答案】1362.5（1362、1363均给分）1.2×1032.如图甲，R1为定值电阻，RP为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压表与电流表的示数关系图像如图乙，下列说法正确的是（）A.R1阻值为1.8ΩB.电路消耗的最小功率为0.2WRP总阻值的 接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6D.当电流为0.4A时，R1与RP连入电路的阻值之比为2∶1【答案】

D3.如图，D为电子元件，能起稳压作用，即在一定条件下可保持其两端的电压UD不变，R为定值电阻，E为电压可调的电源，当D起稳压作用时，电路中电流为I，R消耗的电功率为P，则I和P随电源电压U总变化的图像，可能正确的是（）【答案】

D4.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为

W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为

Ω。【答案】9.6；155.如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示。根据图像可知，反应电源总功率PU随电流I变化的图线是

（选填“a”、“b”或“c”），R0=

Ω，电源电压U为

V，滑动变阻器R消耗的最大电功率为

W。【答案

】

a6.小明在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，灯泡上标明额定电压为4V，额定功率看不清楚。小明很想知道它的额定功率，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，小明用它们连成了如图所示的电路，其中R为电阻箱，小明测出了电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在如下的表格中。电流/A电阻/Ω81020304050（1）根据表中数据，小灯泡的额定功率为

。（2）小明的同学看了小明的实验数据后，算出了小灯泡正常工作的电阻，根据这个电阻值分析出表格中电流为0.20A的数据是错误的，理由是

。（3）小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是

。【答案】（1）3.2