3.6.1电功电功率（教师版）

电功、电功率八上电学基础回顾【知识点1】电能电功：电流所做的功叫做电功，用W表示，单位为J。（1）电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程。（2）用电器就消耗了多少电能就表示电流做了多少功，就有多少电能转化成其他形式的能。（3）电能转化为其他形式的能是通过用电器实现的，用电器就是电能的转化器。电能表：也叫电度表，千瓦时计，火表。用来测量电能的仪表。常见的有两种，如下图：机械式电能表电子式电能表（1）它们用来测量电流做功的多少，串联在火线上，计数器上最后一位数是小数值。（2）计数器上前后两次读数之差就是用电的度数。（3）1度=1千瓦时（kW·h）=3.6×106焦耳（J）。（4）铭牌数字意义：220V：额定电压，该电能表应该接在220伏的电路上才能正常使用。10（20）A：额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。2500r/kW·h：用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过2500转。3200imp/kW·h：用电器每消耗1千瓦时的电能，表盘上耗电指示灯闪烁3200次。50Hz：交流电的频率，每秒电流改变100次。（5）计算公式：kW·h，n为电能表在某一时段内转过的转数（或闪烁次数），N为用电器消耗1kW·h的所转的转数（或闪烁次数）。【典例】例1基本概念与单位1.下列用电器工作时，电能的转化与其他三种不同的是( )D2.下列单位，不是电功的单位是（）DA．焦耳 B．伏•安•秒 C．千瓦时 D．瓦例2电能表1.如图是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（）BA．“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用B．“10（20）A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安C．“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用D．“600revs/kW•h”是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时电能，转盘转过600转2.小明家电能表5月初读数如图所示，6月初读数是，这个月用电80度或焦，阜新地区每度电的电费是0.5元，则小明家这个月应交电费40元。【考点2】电功率常见家用电器的电功率电功率的定义及公式：电流在单位时间内做的功。公式：电功率的物理意义：表示电流做功的快慢。电功率大的用电器只能说明该用电器耗电快，电流做功快，并不能说明耗电多，电流做功多。电功率的单位：焦/秒（J/s）或瓦（W）或千瓦（kW）。额定电压和实际电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用U额表示。用电器在实际工作中的电压叫实际电压，用U实表示。额定功率和实际功率：用电器在额定电压下消耗的功率叫额定功率，用P额表示。用电器在实际电压下消耗的功率叫实际功率，用P实表示，实际功率也叫输入功率，即用电器消耗的总电功率。灯泡的发光强度：灯泡亮暗由实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮，但注意不能长时间超过它的额定功率超负荷工作，那样很容易烧断灯丝而损坏。用电器状态U额、U实关系P额、P实关系正常工作U额=U实P额=P实不能正常工作U额<U实P额<P实超负荷工作（易烧毁）U额>U实P额>P实【典例】例1电功率概念与单位1.下列关于电功率的说法中正确的是( )BA．用电器的电功率越大，它消耗的电能越多B．用电器的电功率越大，它消耗电能越快C．用电器工作时间越长，它的电功率越大D．用电器消耗的电能与其功率无关，只与通电时间有关2.下列哪一个单位不是电功率的单位（）CA．W B．kW C．kW•h D．J/s例2功率计算1.小恒家的电热水壶单独工作时，他家的电能表5min内转盘刚好转过350圈（已知电能表转盘每转一圈消耗电能1200J）。（1）请对以下电热水壶的工作分析进行判断，若分析正确，打“√”；分析错误，打“×”①电热水壶通电的工作过程，就是电流做功的过程√②电热水壶通电的工作过程，就是电能转化为内能的过程√（2）电热水壶的电功率为1400W。（3）若消耗电能产生的热，被2kg的水全部吸收，那么水温升高了50℃。2.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（）DA．此电能表转盘每小时转过2500转B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器C．此电能表所在电路的最大电功率为2200kWD．电风扇的实际功率是100W例3额定功率与实际功率1.标着“220V，40W”和“36V，40W”的两只电灯，都正常发光时，比较它们的亮度，则（）CA．“220V40W”的灯较亮 B．“36V40W”的灯较亮C．两只电灯一样亮 D．无法判断哪只电灯较亮2.把“220V40W”的灯泡L1和“220V60W”的灯泡L2串联接入220V电路，下列说法正确的是（）BA．两灯泡的额定电功率都变小了B．两灯泡的额定电压都不变C．电路实际总功率为100WD．灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压低【变式训练】1.下列关于电功、电功率的说法中正确的是（）CA．千瓦和千瓦时都是电功率的单位B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少C．对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的D．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大2.电功和电功率的单位分别是( )AA．J和W B．kW和WC．kW·h和J D．kW和kW·h3.下列数据中最接近实际的是（）BA．小金同学步行时的功率约700W左右B．某家庭电能表平时工作允许通过的最大电流为20AC．汽车能耗大，能量的总效率约为80%D．家用节能灯的正常工作1小时约耗1度电4.两盏白炽灯，甲灯标有“PZ220V25W”，乙灯标有“PZ220V100W”，比较它们工作时的亮度，正确的是（）DA．甲灯一定比乙灯亮B．乙灯一定比甲灯亮C．都正常工作时，甲灯比乙灯亮D．都正常工作时，乙灯比甲灯亮5.月初，小明家中的电能表示数为，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（）CA．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW•hC．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kWD．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW6.某电冰箱铭牌上有“输入电压220V、耗电量0.7kW•h/24h、输入总功率120W”等数据。其中“耗电量0.7kW•h/24h”这个数据的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为0.7kW•h。如果按照输入总功率120W和工作24h计算，则消耗的电能是2.88kW•h，电冰箱插头应用三脚插头（选填“二脚插头”或“三脚插头”）7.有两个外形相同的如图所示的灯泡，甲灯泡上标有“220V40W”的字样，乙灯泡上220V字样清晰可见，但额定功率不清楚了。为节约用电，小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，请你设计一个实验帮他判断乙灯泡的额定功率是否满足要求。（1）写出简单的操作步骤；（2）写出现象和结论。【考点3】电功、电功率计算电功率的计算：用电器消耗的电功率等于通过这个用电器的电流与用电器两端的电压的乘积。电功率公式：；电功率公式变形：；P表示电功率；U表示电压；I表示电流。U的单位为伏，I单位为安，则P的单位为瓦或伏·安（V·A）。电功的计算：电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。电功的计算公式：由可以推出。电功的单位：1焦（J）＝1伏·安·秒（V·A·s）结合欧姆定律计算电功电功率公式选用：已知量待求量公式已知量待求量公式W、tPP、tWU、IPU、I、tWI、RPI、R、tWU、RPU、R、tW纯电阻用电器：工作时把电能全部转化成内能的用电器，如白炽灯、电烙铁、电热壶、电熨斗等。非纯电阻用电器：工作时把电能部分部转化成内能的用电器，如电动机、电风扇等。【典例】例1定值电阻（灯）串并联a.定性分析①串联P=I2R有两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。在比较两个灯泡的额定功率谁大时要做以下分析∶①从关系式P=I2R可以知道;②较亮灯泡的电阻较大;③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比;④从关系式P=U2/R可以知道;⑤串联时流过两个灯泡的电流相同;⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大请你将最合理的排序选出来（）CA.⑤②①③④⑥B.⑤③④②①⑥C.⑤①②④③⑥D.⑤①②③④⑥b.并联P=U2/R甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么（）AA．甲灯的额定功率一定比乙灯大B．甲灯消耗的电能一定比乙灯多C．甲灯的电阻比乙灯大D．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大c.定量计算1.标有“6V，6W”，“6V，3W”的灯泡L1和L2，串联在某电源上，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（）DA．通过L1、L2的电流之比为2：1B．灯L1、L2的实际功率之比为2：1C．电源电压为18V时，灯L1正常发光D．电源电压为9V时，灯L2正常发光2.通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析不正确的是（）CA．甲、乙两端的电压之比为1：1B．干路上的电流是0.6AC．甲消耗的电功率为0.4WD．乙在1分钟内消耗的电能为24J例2最值问题1.两只小灯泡的规格分别为LA（6V，3W）、LB（6V，6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB=2：1；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为9V，如果将它们串联后接到某电压为12V电源两端，将会使LA（填LA或LB）小灯泡烧坏。2.把标有“1A6W”的L1和“2A6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是2.5A，两灯消耗的实际总功率为7.5W。例3电功、电功率基础综合计算1.如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V0.75W”。（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？2.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___R0___(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)例4动态电路问题a.开关引起的变化如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡L1、L2分别标有“8V8W”和“6V9W”，电路两端总电压U=6V不变。只闭合开关S3时，电路消耗总功率为3W．开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（）DA．L2正常发光B．L1、L2、R并联C．电路消耗总功率为8WD．通过电阻R的电流是0.75Ab.滑动变阻器引起的变化1.如图所示，当滑片P置于中点时，小灯泡比正常发光时暗，当滑片P由中点向a端滑动时，下列说法正确的是（灯泡的电阻随温度变化）（）DA．电流表示数变小，小灯泡变亮B．电压表示数变大，小灯泡变暗C．电路消耗的总功率不变D．电压表与电流表示数的比值变大2.如图所示的电路中电源电压不变，闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断中正确的是（）CA．电流表的示数不变，电压表的示数不变B．电压表与电流表示数的比值变小C．R1的电功率不变，R2的电功率变小D．R1的电功率变大，R2的电功率变大c.范围问题1.如图，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流及电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（）C①小灯泡的额定电流是0.5A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω③电压表示数变化范围是0～3V④电流表示数变化范围是0.2～0.5AA．只有②、④正确 B．只有②、③正确C．只有①、②正确 D．只有①、③正确2.如图所示的电路中，电源电压为12V，定值电阻为20Ω，滑动变阻器标有“20Ω1.5A”字样，在该电路正常使用的情况下，则（）多选BCA．电流表的最大示数为1.5AB．电路消耗的最大功率为25.2WC．滑动变阻器消耗的最小功率为7.2WD．当滑片P滑到最右端时，定值电阻R消耗的功率为14.4W3.如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V3W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（）DA．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50ΩB．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片向b端滑动时，灯光变亮C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4WD．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω【变式训练】1.如图所示，电压U都相同，并且不变，已知R1>R2，则消耗电功率最大的电路是()D2.图中所示的电路中，A1和A2是两个完全相同的电流表，均有“0－0.6A”“0－3A”两个量程。当开关S闭合时，两表均有正常的示数，且指针偏转的角度相同，则W1∶W2为()AA．l∶4 B．4∶1C．1∶5 D．5∶l3.傍晚时用户家中的灯泡会变暗，（设干路电流为I，总电阻为R，导线电压为U1，灯泡两端的电压为U2，消耗的功率为P），产生这种现象的原因是：傍晚用电器增多，使（）CA．R变大，I不变；U1变小，U2变小，P变小B．R变小，I变大，U1变小，U2变大，P变大C．R变小，I变大，U1变大，U2变小，P变小D．R变大，I变大；U1变小，U2变大，P变大4.如图，电源电压恒为6V，电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“03V”，滑动变阻器R标有“20Ω2A”，灯泡L上标有“3V0.9W”（灯丝电阻不变），为了保证电路中各元件安全，下列说法正确的是（）DA．滑动变阻器阻值的变化范围为020Ω5.如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是13200J 。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V2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。（1）dc；36。7.有两灯如图所示连接，L1，L2分别标有“15V1A”、“10V0.5A”的字样，请计算：(1)灯L1和L2的电阻；(2)当其中一灯正常发光时，求它们的功率之比P1∶P2。达标检测1.下列说法正确的是（）CA．用电器消耗1度电，产生的热量一定等于3.6×106JB．用电器的电功率越大，其消耗的电能就一定越多C．用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功D．家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触，其余用电器仍可正常工作2.甲、乙两只灯泡，其I－U关系图像如下图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2V时，乙灯消耗的功率是()AA．1.2WB．0.8WC．2WD．3W3.甲、乙两只小灯泡串联，甲灯比乙灯亮，是因为()CA．甲灯通过的电流较大B．乙灯的电阻较大C．甲灯两端的电压较大D．乙灯消耗的电功率较大4.用电高峰期，会看到家里的白炽灯泡比正常发光时要暗一些，这是因为，用电高峰期并联用电器增多，造成( )CA．电路中的总电阻增大B．电路中的总电流减小C．白炽灯泡的实际功率减小D．白炽灯泡的额定功率减小5.如图所示，电源电压不变，L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于两灯的亮度情况，说法正确的是(A)A．L1始终比L2暗 B．L1始终比L2亮C．L1和L2都变暗 D．L1和L2都变亮6.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（）DA．照明灯亮度不变B．照明灯亮度变弱C．长导线上消耗的电能增加D．整个供电线路消耗的电能变小7.小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，小珍通过推算，得出四个结论：①定值电阻R0的阻值为5Ω；②变阻器连入电路的电阻变化范围2～20Ω；③电源电压为15V；④电路消耗的总功率的变化范围为6～24W．上述结论中，正确的是（）CA．①② B．③④ C．②④ D．①③8.绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。（1）使用LED灯照明更符合绿色生态理念；（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为1：12。9.双十二小红家买了个电烤箱铭牌上标有“220V，1210W”，该电烤箱正常工作一小时所消耗的电能可以供5盏20瓦的节能灯工作12.1小时，当电烤箱工作时，家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在18秒内转了10转，则实际功率是1000W，造成这种情况的原因可能是实际电压小于额定电压(或用电器不合格)。10.小明家电能表如图所示，与此电能表相连的用电器已经消耗了1020kW•h的电能。小明在用电高峰期，关闭其它用电器，只把额定电压为220V、额定功率为1210W的电烤箱接入电路中（电阻恒定不变），发现36s内电能表表盘转了30转，这段时间电烤箱消耗的电能为3.6×104J，用电高峰期的实际电压为200V。11.如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为1.08×106J，实际功率为1500W，电水壶烧水的效率为84%。[电费单价：0.5元/（kW•h）；]12.小宇从商场买回一个铭牌上规格为“220V1000W”的电炉。由于目前市场上某