162电流做功的快慢

沪科版九年级第十六章《电流做功与电功率》16.2电流做功的快慢【知识梳理】一、电功率1．电功率：2．电功率物理意义：。3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。解析：电功率公式：。该式为电功率的定义式，主要适用于已知电能W和时间t求功率的情况。电功率公式：P=UI，主要适用于已知电压U和电流I求功率的情况。电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在串联电路中已知电流I和电阻R求功率的情况；电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在并联电路中已知电压U和电阻R求功率的情况。4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1KW=103W。二、额定功率与实际功率1.额定功率（1）某灯泡上标有“PZ220V60”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）60W的灯泡。（2）已知U额、P额，=1\*GB3①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；=2\*GB3②可根据公式计算出该灯正常工作时的电阻。（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：=1\*GB3①当U实=U额时，=灯正常发光；=2\*GB3②当U时，＜灯光暗淡；③当U时，>（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。2.额定功率与实际功率的比较知识点内容额定功率用电器正常工作时的电压，即用电器上标明的电压值就是额定电压；用电器在额定电压下正常工作时的功率，即用电器上标明的功率就是额定功率。实际功率用电器实际工作时的电压叫实际电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小；用电器在实际电压下的功率叫做实际功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或者小。灯泡亮暗的比较若灯泡都能正常发光，则额定功率大的比较亮，因为灯泡在各自的额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡，实际功率就大，灯泡就亮。若灯泡串联，电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮，它的实际功率就越大，在串联电路中，由于各处电流相等，根据P=I2R知灯泡的电阻越大，灯泡的实际功率越大若灯泡是并联，电阻小的灯泡较亮。在并联电路中，由于各支路两端的电压相等，根据，灯泡的电阻越小，灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮【易错点】1.电功率计算公式中，适用于所有电路电功率的计算，而推导公式只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路）。2.用电功率公式求电功率：，主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间，n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数，N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。【规律总结】串并联电路电功率1.由于串联电路电流相等，所以由P=UI得；由得。总功率等于各功率之和，即。额定功率与实际功率的比值等于额定电压与实际电压比值的平方，即（在不考虑电阻随温度变化的情况下）。在串联电路中各物理量的比例关系是：（I一定）2.由于并联电路电压相等，所以由P=UI得；由，得。总功率等于各功率之和，即。在并联电路中各物理量的比例关系是：（U一定）【典例分析】（2022·贵州六盘水·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示。已知小灯泡L正常发光时滑片位于a端，下列说法正确的是（）A．电源电压为4VB．电路消耗的最小电功率为1.2WC．小灯泡L正常发光时电阻为2.5ΩD．滑片在b端时L与R两端电压之比为2∶1【答案】B【解析】A．由图可知，小灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电路中只有小灯泡L工作，此时电路中的电流最大为I最大＝0.6A，由图乙可知，电压表示数为3V，即电源电压为3V，故A错误；B．当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流I最小＝0.4A，电路消耗的最小电功率为P最小＝UI最小＝3V×0.4A＝1.2W故B正确；C．小灯泡L正常发光时滑片位于a端，此时通过小灯泡的电流为IL＝I大＝0.6A小灯泡两端的电压UL＝U＝3V根据欧姆定律可知，小灯泡L正常发光时电阻为故C错误；D．当滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中的电流最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压，根据串联电压的特点可知，R两端的电压为所以，滑片在b端时灯L与R两端电压之比为故D错误。故选B。【思路小结】解答电学综合计算题，首先要分析清楚电路连接情况，然后分析电表所测量的值对应哪个用电器，并且分析电表示数大小随滑动变阻器的变化情况，然后找到对应的物理量结合串并联电路的电学公式求解。【夺冠训练】一、单选题1．（2022·福建·建瓯市高铁新区实验学校九年级期末）下列家用电器中，正常工作时电功率最小的是（

）A．空调 B．电饭锅 C．电磁炉 D．节能台灯【答案】D【解析】A．空调的功率一般在1000W以上，属于大功率用电器，故A不符合题意；B．电饭锅的功率在800W左右，功率较大，故B不符合题意；C．电磁炉正常工作时的功率约为900W~1800W，功率较大，故C不符合题意；D．节能台灯的功率在40W以下，功率相对较小，在所给用电器中，正常工作时电功率最小的是节能台灯，故D符合题意。故选D。2．（2022·广西贺州·九年级期末）下列关于电功和电功率的说法中，正确的是（）A．做功快的用电器，消耗的电能多B．电流做功越多，消耗的电能越大C．电能表是直接测量电功率的仪表D．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量【答案】B【解析】A．做功快的用电器，其电功率大；因做功时间不确定，所以由W＝Pt可知，做功快的用电器，消耗的电能不一定多，故A错误；B．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，则电流做功越多，消耗的电能越大，故B正确；C．电能表是直接测量消耗电能多少的仪表，故C错误；D．电功率是表示电流做功快慢（或消耗电能快慢）的物理量，故D错误。故选B。3．（2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图所示，闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A．电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变B．电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小【答案】D【解析】AB．由电路图知道，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律知道，电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻值，由于忽略温度对灯丝电阻的影响，所以，闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P时，电压表与电流表示数的比值不变；但接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由U=IR知道，灯泡两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误；CD．闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，由知道，灯泡功率减小，亮度变暗；由于电源电压不变，由知道，电路总功率变小，故C错误，D正确。故选D。4．（2022·湖南郴州·中考真题）老王的电池的铭牌上标有“5V

4000mA·h”的字样，正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给充电的时间是（）A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h【答案】C【解析】充满时存储的电能需要充的电能充满需要时间故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。5．（2022·江苏无锡·中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（）A．可以验证电功与电压大小的关系 B．L1对应的电压表示数比L2小C．通过L1的电流比L2大 D．L1、L2规格是相同的【答案】A【解析】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，故C错误；D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。故选A。6．（2022·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是（）A．电源电压是4VB．R2的阻值是10ΩC．灯泡L的电阻值是R2的2倍D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W【答案】D【解析】A．当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A，电源电压故A错误；B．当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0.3A，R2的阻值故B错误；C．灯泡电阻不等于R2的2倍，故C错误；D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率故D正确。故选D。7．（2022·湖北随州·中考真题）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（）A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大【答案】C【解析】A．因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以油桃与传送带之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；B．由电路图可知，压敏电阻与电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，故B错误；C．检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由可知，电路中的总功率越大，故C正确；D．检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，由可知，定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。故选C。8．（2022·湖南邵阳·中考真题）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的IU关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（）A．图乙中曲线A表示电阻R的IU关系图象B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5AC．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6WD．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W【答案】D【解析】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为故B错误；C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为故C错误；D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为故D正确。故选D。9．小明按照图甲连接了实验电路，闭合开关S，滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中，记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出UI图像，如图乙所示。当电压表示数是4.5V时，电阻R0消耗的电功率大小是（）A．1.5W B．3W C．4.5W D．6.75W【答案】B【解析】根据图甲可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据图乙可知，当电流为0.5A，电压表的示数为6V，则电源电压为根据图乙可知，当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，则此时的电源电压为联立两式可知电源电压与电阻当电压表的示数为4.5V，定值电阻的电压为电阻R0消耗的电功率大小是故B符合题意。故选B。二、填空题10．（2022·辽宁本溪·中考真题）如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min，电能表转盘转6转，电视机的功率为______W。电视机正常工作1h，消耗的电能为______J。【答案】

4400

100

3.6×105【解析】[1]由图可知，电能表额定电压为220V，允许通过的最大电流为20A，所以电路中可以接入用电器的最大总功率为P=UI=220V×20A=4400W[2]电能表转盘转6转消耗的电能为电视机的电功率为[3]电视机正常工作1h，消耗的电能为W=Pt=100W×1×3.6×103s=3.6×105J11．（2022·湖北恩施·中考真题）明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻________，总功率将________，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】

变大

变小【解析】[1][2]教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据可知电路总功率变小。12．（2022·上海闵行·二模）晶晶家的电吹风标有“1000W”字样，它正常工作0.1小时需耗电___________千瓦时；他家的台灯与电吹风的连接方式为___________；他家电能表的部分参数如图所示，可知该电能表的功率容量值为___________瓦。【答案】

0.1

并联

1.32×104【解析】[1]消耗的电能W=Pt=1kW×0.1h=0.1kW·h[2]台灯与电吹风可以独立工作、互不影响，所以台灯与电吹风的连接方式为并联。[3]电能表所能通过的最大电流为60A，所以该电能表的功率容量值为P=UI=220V×60A=1.32×104W13．（2022·山东枣庄·中考真题）如图甲所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表V1的示数如图乙所示，此时R2的功率为0.8W。则电流表的示数为______A，电源电压为______V。【答案】

0.4

6【解析】[1][2]由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测电路中的电流。若电压表V1接小量程时，由乙图可知，电阻R1两端的电压U1=0.8V，电路中的电流由于此时R2的功率为0.8W，所以R2两端的电压为滑动变阻器R2接入的阻值为所以假设不成立，故电压表V1接的是大量程，由于分度值为0.5V，所以电压表V1的示数为4V，电路中的电流为由于此时R2的功率为0.8W，所以R2两端的电压为根据串联电路电压特点可得，电源电压为U=U1′+U2′=4V+2V=6V14．（2022·江苏泰州·九年级期末）右图为某海尔冰箱铭牌上的部分技术参数，正常情况下，该电冰箱每天消耗的电能为______。假设电冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，且每次制冷时压缩机工作15min，则该电冰箱每天启动______次。Haier冷藏冷冻箱额定电压220V额定功率150W额定功率1.2kW·h/24h【答案】

1.2

32【解析】[1][2]由表格数据可知该电冰箱24h消耗的电能为1.2kW·h，即每天消耗的电能为1.2kW·h；该电冰箱压缩机在一天内工作的总时间为已知每次制冷时压缩机工作15min，即0.25h，所以该电冰箱每天启动的次数为15．（2022·福建福州·一模）下表是某型号空气净化器的参数，该空气净化器正常工作时，电流为______A，净化的空气需要消耗______的电能。规格型额定电压220V额定功率55W洁净空气量【答案】

0.25

0.275【解析】[1]由表格数据可知，空气净化器的额定电压U=220V，额定功率P=55W；由可知，空气净化器正常工作时的电流[2]由表格数据可知，空气净化器正常工作1h洁净空气量为，则净化的空气需要的时间由可知，需要消耗的电能16．（2022·江苏泰州·九年级期末）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4:3，则两表均为“______”表，两电阻大小之比R1:R2为______，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1:P2为______。【答案】

电压

1：3

3：16【解析】[1]当闭合S1，S2时，若甲是电流表，会造成电源短路，因此甲是电压表，若乙是电流表，两表示数单位分别为A和V，示数之比无法为4:3，则两表均为电压表。[2]R1、R2串联，甲测总电压，乙测R2两端电压，两表之比为4:3，即可求得[3]两表均为电压表时，总功率为同时更换两电表种类，即两表为电流表，要使两表均有正常示数，应闭合S1，断开S2，使R1、R2并联，此时总功率为因此前后总功率之比为17．（2022·广东惠州·二模）如图，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如乙图所示，则电源电压是______V，L1的额定功率是______W，L2的额定功率是______W。【答案】

6

3.6

0.8【解析】[1]由电路图甲可知，当S接1时，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，电源电压，。[2]由[1]解析可知，电源电压是6V，电路中的电流是0.6A，L1的电压也是6V，这时L1正常发光，流过L1的电流是0.6A，根据电功率的公式可知，L1的额定功率是L1的额定功率是3.6W。[3]当S接2时，两灯泡串联，灯泡L2正常发光，电压表测L1两端的电压，由图乙可知，，则这时电路的电流是0.2A，流过灯泡L2的电流是0.2A，根据电功率的公式可知，L2的额定功率是L2的额定功率是0.8W。三、计算题18．（2022·广东广州·九年级期末）小远用家里的电磁炉煮粥，先调到大功率把粥烧开，后用小功率继续熬粥，这段时间电磁炉功率随时间变化如图所示：（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是多少？（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是多少？【答案】（1）10A；（2）360000J【解析】解：（1）家庭电路的电压是220V，由图可知，大功率为2200W，所以电磁炉大功率煮粥时的电流是（2）由图知，小功率熬粥的时间是10min，所以电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是答：（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是10A；（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是360000J。19．（2022·吉林·长春外国语学校九年级期末）现在很多家用电器都有待机功能，可以通过遥控器开机、关机，而不必断开电源，家用电器在待机状态下也要消耗电能，下表是小明同学查阅的电视机的有关数