人教版中考物理一轮复习讲解与训练：电功率（原卷版+解析）

第十八章电功率（原卷版）

[加拥鱼®顾

知识点1:电能电功

1、电功：电流所做的功叫电功,电功的符号是事

电功的实际：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。

2、电功的单位：焦耳（焦，J）,电功的常用单位是度，即：千瓦时（kW-h）

1度=1kw.h=3.6X106J

3、电功计算公式：VMJlt（适用于所有电路）

单位：电功（W）T焦（J）；电压（U）T伏（V）；电流（I）-＞安（A）；时间（t）T秒（s）。

4、利用W=UIt计算电功时注意：

（1）式中的w、U、I和t是在同一段电路；

（2）计算时单位要统一；

（3）已知任意的三个量都可以求出第四个量。

5、计算电功还有以下公式：

（1）W=Pt（适用于电功、机械功等所有求功的办法），计算时有两套单位：千瓦时、焦

（2）对于纯电阻电路（只有电能转化为内能的电路）可推导出：w==M

R

①串联电路：.=旦；②并联电路：吆=&;

%氏2叼为

③在任何情况下，在一定时间所做的总功皿=叱+%+…%。

6、电功的测量

（1）电能表：测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

（2）电能表上“220V、5A、3000R/kW-h"等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；

允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电，电能表转盘转3000转。

(3)读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，

就是这段时间内用电的度数。电能表以千瓦时为单位

知识点2：电功率

1、电功率(P)：电流在单位时间内做的功。

(1)电功率表示电流做功快慢，不表示做功多少；

(2)单位：瓦特(国际),符号是也常用单位有：千瓦符号是KW。

2、电功率公式：P=UI=—(适用于所有电路)；

t

利用p=w*计算时单位要统一：

t

(1)如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；

(2)如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

3、对于纯电阻电路推导公式：P=/27?=—o

R

(1)串联电路中旦；

P14

(2)并联电路中：&=生；

P2氏

(3)无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P计蛛…匕。

4、额定值与实际值：

(1)额定电压:用电器正常工作的电压。

(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率。

(3)实际电压:实际加在用电器两端的电压。

(4)实际功率:用电器在实际电压下的功率。

当U实＞U额时，P实＞,灯很壳，易烧坏。

当U实＜U领时，P实＜P额，灯很暗，

当U实=U额时，P实=P额，正常发光。

同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，当实际电压是额定电压的一半时,则实际功

率就是额定功率的1/4。例“220V100W"表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的

灯泡，如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。(不计温度对电阻的影响)

知识点3：测量小灯泡的电功率

1、实验原理：巴U!

根据P=UI可知，只要用电压表(伏特表)测出小灯泡两端的电压、用电流表(安培表)测

出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了。为了测量不同电压下的电功率,

我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压；

2、实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器;

3、实验电路：若所用小灯泡的额定电压是2.5V,要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电

池(3V)作电源，电路图和实物电路图设计如图甲乙所示；

4、实验步骤：

(1)按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值量大(右)端；

(2)检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,

停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；

(3)调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍(注意

不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡)，记录每一次对应电流表的示数，并

观察灯泡的亮度，记录在表格中；

(4)将实验中记录的数据分别代入P=UI,算出小灯泡的实际功率，并填人表格中。

U实/V电压/V电流/A灯泡亮度

U实=/2.50.30.75正常发光

U实＞U额30.361.08既

U实＜U额20.240.48较暗

5、实验分析:

(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大,灯泡越亮;

(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大,功率越大;

(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。

※实验中滑动变阻器的作用：

①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流

最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；(保护电路)

②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。(调节电压)

※实验中电路故障分析

故障现象故障原因

闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流①滑动变阻器接成定值电阻②电源电压太

表有示数低

灯泡不闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏

亮表无示数②接线柱接触不良③连接导线断裂

闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良

示数，电压表指针明显偏转②电流表和电压表的位置互换了

电流表与电压表的指针向没有刻度

电流表和电压表的“+”“一”接线柱接反了

的方向偏转

电表问

电流表与电压表的指针偏转角度很

题①电表的量程都选择过大②电源电压过低

小

电表的指针超过最大刻度①量程选择过小②电路中出现短路

滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”

及灯泡的亮度无变化的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻

滑动变无论怎样调节滑动变阻器，电压表示

电源电压过低

阻器问数总小于灯泡的额定电压

题闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即

灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有

熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻

置于阻值最大位置

度线处，电压表仍有示数

知识点4：焦耳定律

1、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

通电蛔成正比。

公式：Q=/Rt式中单位QT焦（J）；IT安（A）；RT欧（Q）；tT秒。

当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热）时，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。）

2、串联电路各部分电路产生的热量与它的电阻成正比，并联电路各支路产生的热量与它的

电阻成反比。

3、电饭锅属于电热器，它的工作原理是电流的热效应。

考点1电能电功

【典例1】（2021•湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（）

A.电能表的读数为56378kW・h

B.这个电能表正常工作的电压为380V

C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作

D.小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次

【典例2】（2022•博望区校级一模）有一只电动机，其线圈电阻r=l。，电动机允许通过的

最大电流为2A,如图所示，将这只电动机接在电压U=6V不变的电源上，在把重物匀

速提升时，2s对重物做的总功为10J。则电动机提升重物时消耗的电能是（）

A.8JB.12JC.24JD.72J

【典例3】（2022•重庆）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V0.3A”

字样，电流表量程0〜0.6A、电压表量程0〜3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关

S、Si,滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为—J,

再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示；当断开Si闭合S、S2、S3时，电流

表示数与R2的关系如图乙b所示，则11=A（忽略小灯泡电阻变化）。

【典例4】（2021•赤峰）小红从赤峰到宁城，选择了尾气零排放的G8208次列车。经查询赤

峰到宁城高铁运行里程约100km,运行时间约30mino若该列车全程匀速行驶在平直的

轨道上，牵引力恒为2.7XK）5N,供电电路输入列车的电功率恒为2X1（）7W。请你根据以

上信息，解决下列问题：

（1）从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能。

（2）求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率。

考点2电功率

【典例5】（2022•襄阳）如图所示，两只灯泡Li和L2上分别标有“8V4W”和“4V1W”

字样，将它们串联后接在电压可在4〜8V之间调节的电源上，闭合开关S,假设两灯的

灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（）

LiL2

-------------gn--

A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流

B.在调节电源电压的过程中，灯Li始终比灯L2亮

C.在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同

D.当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光

【典例6】（2022•鄂尔多斯）在图甲电路中，电源电压恒定，Ri为滑动变阻器，R2为定值

电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P

随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（）

A.R2的阻值为5QB.电源电压为6V

C.滑动变阻器的最大功率为9WD.电流表示数的变化范围为0.75〜1.5A

【典例7】（2022•铜仁市）如图所示电路中，Ri=R2=10flo当开关S闭合时，电流表的示

数为0.6A,电源电压为V；若把电流表换成电压表，电压表示数为V；这两

种情况下R2消耗的功率之比为。

RiR：

【典例8]（2022•安顺）在如图所示的电路中，电源电压恒为6V,滑动变阻器R2标有“20。

3A”。闭合开关S,电流表的示数为0.3A。求

（1）R1的阻值;

（2）R2允许接入电路的最小阻值;

（3）整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。

考点3测量小灯泡的电功率

【典例9]（2022•江岸区校级模拟）为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,

某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压3V保持不变，闭合开关，调节滑动变阻

器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（）

实验次数12345

发光情况熄灭微光暗较暗明亮

电压U/V0.511.52.02.5

电流1/A0.100.140.160.240.28

A.多次实验的目的是减小误差

B.第4次实验数据是错误的

C.实验完毕断开开关，小灯泡的电阻可能是“1.2Q”

D.第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量AR1小于小灯泡的电阻改变量

AR2

【典例10】（2022•岳池县模拟）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻

器、两个电流表、小灯泡（U额为2.5V）定值电阻Ro（阻值为10。）、开关及若干导线。

甲乙丙

（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整;

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能

是_________________________________________________

（3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表

A2示数为A时小灯泡正常发光，电流表Ai的示数如图丙，则小灯泡的额定功

率为Wo

【典例11］（2022•鄂尔多斯）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，

小灯泡的额定电压2.5V,电源电压值为3V。

（1）图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。

（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两

端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I-U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额

定功率为W,该电路所选的滑动变阻器为

A.ion1.5AB.15Q1AC.25Q0.5AD.30Q0.5A

（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能

是O

（4）为了测量额定电压为Uo的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电

路（Ro为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：

①闭合开关S和S2,断开开关Si,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为时小

灯泡恰好正常发光。

②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和Si,断开开关S2,记下电流表示数I,则

小灯泡L的额定功率P额=。（均用Uo、Ro和I表示）

考点4焦耳定律

【典例12］（2022•聊城）如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”

的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，左侧U形管中液面

高度差比右侧的大。下列说法错误的是（）

A.U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少

B.通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同

C.右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小

D.通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同

【典例13】（2022•牡丹江二模）如图所示，Ri和R2是两个电热丝，接在电源电压为3V的

电路中。闭合开关Imin,

A.Ri产生的热量0.6JB.Ri和R2的电压之比为1：1

C.Ri和R2的电流之和为0.9AD.R2消耗的电能为12J

【典例14】（2022•常州）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示，220V电压下,

其加热挡功率为1100W,保温挡功率为20W。

（1）闭合开关Si、S2,电饭锅处于挡。

（2）电阻丝Ri的阻值为C,R2的阻值为ft0

（3）处于保温状态的电饭锅，20min产生热量J。

【典例15］（2021•贵港）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路

如图1所示，其中R1>R2O

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系：

（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制；

电阻丝放出热量的多少，通过来进行判断。

（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入相

等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而

不选水，是因为煤油的比热容水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系：

（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且

通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高△口,在实验

二中温度升高△1，则2Ati（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实

验说明电流产生的热量与电流大小正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，

用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。

（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值的电阻丝

（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a

烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间

t后，温度计的示数变化量为At,若不计热量损失，则a液体的比热容为（用

所给出的物理量写出比热容的表达式）。

【典例16】（2022•丹东）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和

“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数

如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾，用时700s,

在此过程中煮茶器的加热效率为80%o求：

额定电压220V

保温挡功率100W

加热挡功率900W

（1）发热电阻R1的阻值。

（2）加热过程中煮茶器消耗的电能。

（3）煮茶器中水的质量。［水的比热容C=4.2X1（）3J/（kg*）］

|应圆利珠

一、选择题。

1.（2021•天津）某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电

能表上的用电器消耗的电能是（）

A.1.8X106JB.3.6X106JC.5.4X1061D.7.2X106J

2.（2022•玉林）已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙

两导体的电流之比为2：3,则甲、乙的功率之比为（）

A.2：1B.2：3C.4：3D.9：2

3.（2022•临沂）一个标有“220V1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际

功率为（）

A.176WB.704WC.880WD.1100W

4.（2022•长春）下列家用电器中利用电热工作的是（）

A.电风扇B.洗衣机C.电饭锅D.吸油烟机

5.（2022•柳州）在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的

电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，这是因为二者的（）

A.电阻不同B.电流不同C.密度不同D.通电时间不同

二、填空题。

6.（2022•辽宁）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过W=

电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越。将电热水器单独接入电路，正常工

作3min,电能表的转盘转150转，电热水器的功率为W。

7.（2022•广安）如图所示，电源电压6V不变，电阻Ri=10O,R2=20Q,当开关S接2

时，电压表示数为V；当开关S接1时，通过Ri的电流10s内所做的功为.

RRz

8.（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压不变，Ro为定值电阻。闭合开关S,滑片P向左

移动时，电压表示数会变。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再

次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之

比为1：2,则电源电压为V。

p

9.（2022•贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关Si时，定值电阻Ri的功

率是16W；当开关Si、S2都闭合时，R1的功率是25W。则先后两次电路消耗的功率之

10.（2022•淄博）电热水壶是利用电流的效应工作的。小明家要购买一只电热水壶，

他发现某商场有容积相同、额定电压均为220V、额定功率分别为800W和1800W的两

种电热水壶。家中给电热水壶供电插座的额定电流是5A,从安全用电的角度考虑，小明

应选购W的电热水壶。如图电热水壶的插头中插脚①较长，将插头插入插座时,

可确保电热水壶的金属外壳先接触线，避免触电事故。插头外壳是用橡胶做的，

是因为橡胶是体。

11.（2022•烟台）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V6W”字样。闭合开关Si,

灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为C；再闭合开关S2,前后两次电流表的示

数之比为2：3,则电阻R的阻值为11,电阻R在10s内产生的热量为Jo

三、实验探究题。

12.（2022•深圳）小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是3.8V,1.15W。

0.32A

3.8V0.4A

4.5V

（1）小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解析多项问题?

A、检查电源B、检查导线连接

C、检查电流表和电压表的示数D、调节滑动变阻器观察灯泡亮度

（2）实验过程中，小明发现小灯泡较暗,如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器

向（左/右）滑动。

（3）如图乙所示，当电压表示数为4.5V时，电流表示数为A„

（4）从表格可以求出，当灯泡正常发光时电阻为Ho

（5）通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数（合格/不合格）；在这个实

验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是（一点即可）。

13.（2022•湛江模拟）图甲中两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透

明容器与U形管相连，接入电路。

（1）图甲是探究在通电时间相同和.相同的情况下，导体产生的热量与.大

小是否有关的装置;

（2）实验中通过观察U形管内的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多

物理问题时都会用到这种“转换法”,下列研究实例采用研究方法与此相同的是

（不定项选择题）

A.探究电流与电压、电阻的关系B.用海绵的凹陷程度显示压力作用效果

C.研究光的传播时，引入“光线”D.通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱

（3）由图乙所示，电流表的示数为A,由图甲可得到结论：在电流和通电时间相

同的情况下，电阻越,导体产生的热量越多。

四、计算题。

14.(2022•泰安)如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，

由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由

开关S和加热电阻丝Ri、R2组成，U=220V,R2=242Q；控制电路电压恒定，Ro=lOQ,

RF为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆,水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，

通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加L5N,电阻减小5Q。浮体A体积为

1000cm3,质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至

浮体A体积的工浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA,此时衔铁恰好被吸下，加热

5

器开始工作；当液面上升至浮体A体积的工浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；

2

当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁

线圈电阻忽略不计，g取10N/kg,水的密度为l.OXICpkg/n?,水的比热容为4.2Xl()3j/

(kg«℃)»

(1)当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高

了25℃。求加热器的高挡功率和低挡功率；

(2)求浮体A体积的工浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；

5

(3)求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。

第十八章电功率（解析版）

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1、电功：电流所做的功叫电功，电功的符号是鹏

电功的实际：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。

2、电功的单位：焦耳（焦，J）,电功的常用单位是度，即：千瓦时（kW-h）

1度=1kw.h=3.6X106J

3、电功计算公式：VMJjt（适用于所有电路）

单位：电功（W）T焦（J）；电压（U）T伏（V）；电流（I）-＞安（A）；时间（t）■♦秒（s）。

4、利用W=UIt计算电功时注意：

（1）式中的w、U、I和t是在同一段电路；

（2）计算时单位要统一；

（3）已知任意的三个量都可以求出第四个量。

5、计算电功还有以下公式：

（1）W=Pt（适用于电功、机械功等所有求功的办法），计算时有两套单位：千瓦时、焦

（2）对于纯电阻电路（只有电能转化为内能的电路）可推导出：w=Ult=fRt

R

①串联电路：叫=旦；②并联电路：叫=组；

%出叼与

③在任何情况下，在一定时间所做的总功卬=叱+%+…%。

6、电功的测量

（1）电能表：测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

（2）电能表上“220V、5A、3000R/kW-h"等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；

允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电，电能表转盘转3000转。

（3）读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，

就是这段时间内用电的度数。电能表以千瓦时为单位

知识点2：电功率

1、电功率（P）：电流在单位时间内做的功。

(1)电功率表示电流做功快慢,不表示做功多少；

(2)单位：瓦特(国际),符号是股常用单位有：千瓦符号是KW。

2、电功率公式：P=UI=-(适用于所有电路)；

t

利用尸=计算时单位要统一:

t

(1)如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；

(2)如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

〃2

3、对于纯电阻电路推导公式：P=/27?=—o

R

(1)串联电路中立=旦；

(2)并联电路中：&=

舄氏

(3)无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=Pi+P?+…匕。

4、额定值与实际值：

(1)额定电压:用电器正常工作的电压。

(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率。

(3)实际电压:实际加在用电器两端的电压。

(4)实际功率:用电器在实际电压下的功率。

当U实＞U额时，P实〉P额,灯很亮，易烧坏。

当U实＜U领时，P实＜P额，灯很暗，

当U实=U额时，P实=P额，正常发光。

同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，当实际电压是额定电压的一半时,则实际功

率就是额定功率的1/4。例“220V100W"表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的

灯泡，如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。(不计温度对电阻的影响)

知识点3：测量小灯泡的电功率

1、实验原理：回1

根据P=UI可知，只要用电压表(伏特表)测出小灯泡两端的电压、用电流表(安培表)测

出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了。为了测量不同电压下的电功率,

我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压；

2、实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器;

3、实验电路：若所用小灯泡的额定电压是2.5V,要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电

池(3V)作电源，电路图和实物电路图设计如图甲乙所示；

4、实验步骤：

(1)按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大(右)端；

(2)检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,

停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；

(3)调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍(注意

不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡)，记录每一次对应电流表的示数，并

观察灯泡的亮度，记录在表格中；

(4)将实验中记录的数据分别代入P=UI,算出小灯泡的实际功率，并填人表格中。

U实/V电压/V电流伏灯泡亮度

U实=/2.50.30.75正常发光

U实＞U额30.361.08既

U实＜U额20.240.48较暗

5、实验分析：

(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大,灯泡越亮;

(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大,功率越大;

(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。

※实验中滑动变阻器的作用：

①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流

最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；(保护电路)

②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。(调节电压)

※实验中电路故障分析

故障现象故障原因

灯泡不闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流①滑动变阻器接成定值电阻②电源电压太

亮表有示数低

闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏

表无示数②接线柱接触不良③连接导线断裂

闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良

示数，电压表指针明显偏转②电流表和电压表的位置互换了

电流表与电压表的指针向没有刻度

电流表和电压表的“+”“一”接线柱接反了

的方向偏转

电表问

电流表与电压表的指针偏转角度很

题①电表的量程都选择过大②电源电压过低

小

电表的指针超过最大刻度①量程选择过小②电路中出现短路

滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”

及灯泡的亮度无变化的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻

滑动变无论怎样调节滑动变阻器，电压表示

电源电压过低

阻器问数总小于灯泡的额定电压

题闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即

灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有

熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻

置于阻值最大位置

度线处，电压表仍有示数

知识点4：焦耳定律

1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的三次左成正比，跟导体的电阻成正比,跟

通电时间成正比。

公式：Q=『Rt式中单位QT焦（J）；IT安（A）；RT欧（Q）；tT秒。

当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热）时，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。）

2、串联电路各部分电路产生的热量与它的电阻成正比，并联电路各支路产生的热量与它的

电阻成反比。

3、电饭锅属于电热器，它的工作原理是电流的热效应。

【典例1】（2021•湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（）

A.电能表的读数为56378kW・h

B.这个电能表正常工作的电压为380V

C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作

D.小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次

【答案】D。

【解答】解：

A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kWh,则图中电能表示数为5637.8kW・

h,故A错误；

B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误；

C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；

D、“1600imp/（kW・h）”表示用电器每消耗IkW-h（1度）的电能，电能表的指示灯闪

烁1600次，故D正确。

故选：D。

【典例2】（2022•博望区校级一模）有一只电动机，其线圈电阻r=10,电动机允许通过的

最大电流为2A,如图所示，将这只电动机接在电压U=6V不变的电源上，在把重物匀

速提升时，2s对重物做的总功为10J。则电动机提升重物时消耗的电能是（）

A.8JB.12JC.24JD.72J

【答案】Bo

【解答】解：在把重物匀速提升时，2秒对重物做的功为10J。

电动机输出功率：P机械=上些=理工=5亚，

t2s

不考虑摩擦和动滑轮的重力，电动机总功率：P总=UI=P机械+P（（S=P机械+圾，

代入数据有：6VXI=5W+I2Xin,

解得：I=5A或1A,

由题意可知，电动机允许通过的最大电流为2A.因此舍去5A,

电动机消耗的总电能为：

W=UIt=6VXlAX2s=12J,故B正确。

故选：B,

【典例3】（2022•重庆）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V0.3A”

字样，电流表量程。〜0.6A、电压表量程。〜3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关

S、Si,滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为18

J,再移动滑片P,电流表示数与R2关系如图乙a所示；当断开Si闭合S、S2、S3时，

电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则11=0.45A（忽略小灯泡电阻变化）。

【答案】18；0.450

【解答】解：只闭合开关S、Si,滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电流表测通过电路的

电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，

滑片P位于最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为灯泡的简单电路，灯

泡两端电压等于电源电压，

小灯泡恰好正常发光，小灯泡L标有“6V0.3A”字样，小灯泡10s内消耗的电能为：W

=UlLt=6VX0.3Ax10s=18J；

灯泡的电阻：RL=」L=6V=20。,

0.3A

由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最小，根据欧姆定律可

知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程。〜3V,根据串联分压原理可知电

压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I'=",

R

串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U=U2+UL=3V+I'

RL,即3V4^上义20。=6V,解方程可得：R=20C,

R

当断开SI,闭合S、S2、S3时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电

流，

由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最大，电流表量程0〜

0.6A,所以通过电路的最大电流为0.6A,

并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得干路电流即空

RlRRi

-k-^-=0.6A,解方程可得：Ri=20fl,

20。

滑动变阻器接入电路的电阻为2R时，通过电路的电流:hd_迎k

Rl2R2002X200

=0.45Ao

故答案为：18；0.45»

【典例4】(2021•赤峰)小红从赤峰到宁城，选择了尾气零排放的G8208次列车。经查询赤

峰到宁城高铁运行里程约100km,运行时间约30min«若该列车全程匀速行驶在平直的

轨道上，牵引力恒为2.7X1()5N,供电电路输入列车的电功率恒为2Xdw。请你根据以

上信息，解决下列问题：

(1)从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能。

(2)求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率。

【解答】解：(1)已知供电电路输入列车的电功率恒为P=2X1()7W,赤峰到宁城高铁运

行时间t=30min=1800s,

710

则从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能为：Wffe=Pt=2X10WX1800s=3.6X10J；

（2）赤峰到宁城高铁运行里程约100km,即s=lX105m,引力恒为F=27><产犯

则列车从赤峰站至宁城站产生的机械能为：WjftuFsuZ7X1（）5NX1X105m=2.7X1010J,

则将电能转化为机械能的效率为：兽

T]=x100%=2.7X叫：JX100%=75%o

W电3.6X1Q1OJ

答：（1）从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能为3.6X1O"J；

（2）求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率为75%o

考点2电功率

【典例5】（2022•襄阳）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V4W”和“4V1W”

字样，将它们串联后接在电压可在4〜8V之间调节的电源上，闭合开关S,假设两灯的

灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（）

LiL2

----------S3~~上—

A.通过灯Li的电流大于通过灯L2的电流

B.在调节电源电压的过程中，灯Li始终比灯L2亮

C.在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同

D.当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光