2025年中考物理复习资料专题17 电功率（知识梳理+典例+练习）（学生版）

专题17电功率一、思维导图二、新课标要求3.4.5结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。3.4.6通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。三、知识梳理与典例一、电能1.电能的来源各种电池以及各种发电厂它们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。（1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把能→电能；太阳能电池把能（光能）→电能。（2）发电厂获取电能：把其他形式的能→能→电能。2.电能的利用（1）人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。如：白炽灯将电能转化为能和光能；电动机将电能主要转化为能；电饭锅将电能转化为能。（2）电源与用电器电源是提供电能的，是将其他形式的能转化为能的装置；而用电器是消耗电能的，是将电能转化为其他形式的能的装置。3.电能的单位及其换算（1）国际单位：，简称焦，用符号J表示。（2）常用单位：，用符号kw·h表示，俗称“度”。（3）换算关系：1kw·h=J。2.电能的计量（1）电能表的用途：用来计量用电器在一段时间内消耗的。（2）电能表的几个重要参数（如图所示）。 ①“kW·h”表示电能表示数的单位是；②“220V”表示该表应该在的交流电路中使用；③“10（40）A”表示这个电能表的标定电流为，额定最大电流为。电流表工作时的电流不应超过电流；④“50Hz”表示这个电能表在频率为50赫兹的交流电路中使用；⑤机械式电能表（左图）“2500R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过转；电子式电能表（右图）“1600imp/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的闪烁灯闪烁次。（3）电能表的读数（如图）①电能表计数器上前后两次的示数之就是用电器在这段时间内消耗的电能W=W后-W前电能表月初和月底的读数如图所示，则本月消耗的电能为：W=W后-W前=kW·h②利用电能表的转数求电能利用电能表转盘的实际转速n和电流表参数Nrevs/kW·h，可以比较精确的计算出某段时间内消耗的电能。即W=如图所示，电表上标有“3000r/kW·h”的字样，若一段时间内该电能表盘转了60转，则在这段时间内用电器消耗的电能为W二、电功1.电功（1）定义：电流所做的功叫做电功，用W表示。（2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少，即电功是多少。电能是状态量，反映了做功的本领；电功是过程量，反映了一段时间内电能转化或消耗电能的。2.电功的计算（1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与、和通电时间t都有关。（2）公式：W=，此公式适用于一切情形下电功的计算。3.电功的单位（1）在国际单位制中，电功的单位是，简称焦，用符号J表示，1J=1V·A·s。（2）常用单位：（kW·h）（3）单位换算：1kw·h=J4.电功的推导公式由W＝UIt和欧姆定律I＝EQ\F(U,R)可推导出电功的两个公式：W=W＝（1）W＝UIt是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于电路；（2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。【例题1】如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（）A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW•hB．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈D．这种电能表，读数数字的单位是kW•h【例题2】已知电源电压为10V保持不变，R1=25Ω，小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化）（1）断开S1、S2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压；（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值；（3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能是多少？三、电功率1.电功率（1）物理意义：表示电流做功的。（2）定义：等于电功与时间之比。（3）定义式：P=EQ\F(W,t)（4）单位①国际单位：（W），1瓦＝1焦/秒②常用单位：（kW）、（mW）③单位换算：1kW=W1W=mW（5）应用公式P＝W/t及变形式W=Pt、t＝W/P进行计算时，可选用两套单位①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是（W）；②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用小时（h），则电功率P的单位是（kW）。（6）电功率的推导式①推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝。说明：电功率的定义式P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。②利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R及变形式可推导出两个表达式：P=UI=I2RP=UI=EQ\F(U2,R)说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。2.“千瓦时”的来历千瓦时是功率为的用电器工作所消耗的电能。说明：千瓦时是的单位，而千瓦是的单位，二者的意义完全不同。3.电功率和电功的区别电功电功率物理意义表示电流做功的多少表示电流做功的快慢定义电功等于电压、电流与通电时间的乘积电功与时间之比公式W=UItP=W/t=UI单位焦（J）、千瓦时（kw·h）瓦（w）、千瓦（kw）4.额定电压额定功率（1）额定电压和额定功率用电器时的电压叫做额定电压U额；用电器在下工作时的电功率叫做额定功率P额。（2）实际电压和实际功率用电器时的电压叫做实际电压U实；用电器在下工作时的电功率叫做实际功率P实。（3）实际功率和额定功率的关系一个用电器只有个额定电压和个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。①当U实=U额时，P实P额，用电器正常工作；②当U实＞U额时，P实P额，用电器容易损坏；③当U实＜U额时，P实P额，用电器不能正常工作。（4）用电器铭牌上所标物理量的意义例如一只灯泡上标着“PZ22025”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明，“220”表示该灯泡的是220V，“25”表示该灯泡的是25W。（5）灯泡的亮度灯泡的亮度取决于的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。【例题1】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。【例题2】小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V40W”的字样。下列说法中正确的是（）A．该灯泡只能在220V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40W不变C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40WD．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40J【例题3】小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（）A．该电路中的电表是电流表 B．温度变化时R2两端电压不变C．温度升高时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变大例题3图例题4图【例题4】贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。R1、R2是电热丝，R1=88Ω，R2=44Ω，S为旋转式开关。（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流；（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。四、测量小灯泡的电功率1.测量小灯泡的电功率（1）实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。（2）实验原理：P=（4）电路如图所示。（5）实验步骤①按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。实验次数实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况123②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。③计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。【数据处理】根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。【分析与论证】②小灯泡的亮度直接由它的功率决定。③小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有个。实验结论：（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率额定功率，小灯泡发光较。（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率额定功率，小灯泡发光较。【交流讨论】对小灯泡的电功率进行了多次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。2.特殊法测小灯泡的电功率【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。P额=U额I额=【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。U额=U=（I总-）P额=U=。【例题1】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（）A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗【例题2】在测量额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左”或“右”）端；（2）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率；（3）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为______V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为________W；（4）为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是_______________；（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________；实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W12.50.2620.2432.80.28（6）小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，就测量出小灯泡的额定功率为_______W。五、焦耳定律1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成能，这种现象叫做电流的热效应。2.探究影响电流热效应的因素【设计实验】（1）实验装置与原理（焦耳定律演示器）如图甲所示，密闭透明的塑料容器内有一段电阻丝，容器内部的空气与U形管一端相连通，电流通过电阻丝产生热量时，U形管中液面会出现高度差，电阻丝产生的热量越多，U形管中液面的高度差越大。甲乙如图乙所示，因为Δh右＞Δh左，所以电流通过侧的电阻丝产生的热量多。（2）研究方法①控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。②转换法：实验中通过观察U形管液面的来比较电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。（3）实验器材与电路学生电源、焦耳定律演示器、电流表、滑动变阻器等。为了进行多次实验，需要改变通过两个电阻丝的电流，所以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片改变电流。甲甲（4）实验记录表实验次数电流关系电阻大小/Ω通电时间关系U形管液面高度差⊿h左右左右左右左右1相等510相等2大小相等相等【进行实验】（1）探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。如上图甲所示，将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路，使用学生电源供电。闭合开关，通电一段时间后，观察记录U形管液面高度差的变化。（2）探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。按图所示将密封容器、开关及电源连接起来。实验中在右方密封盒外并联一个5Ω的电阻R3，目的是改变通过盒内电阻的电流大小，从而研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同：I1=I2（3）探究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系。闭合开关，通电一段时间后，观察同一个密封盒U形管液面的高度差的变化。【收集证据】【分析论证】（1）分析实验1可发现：在电流和通电时间相等时，越大，电流产生的热量越多。（2）分析实验2可发现：在电阻和通电时间相等时，越大，电流产生的热量越多。（3）由实验步骤（3）可知，在电流和电阻相等时，越长，电流产生的热量越多。【实验结论】（1）在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（2）在电阻相同、通电时间相同时，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。（3）在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。【交流讨论】实验结束后，小红说她在一本书上看到用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。【评价】该装置中，两个相同的烧瓶盛有质量相同、温度相同的同种液体；烧瓶内插有温度计，可以测量液体的温度。烧瓶内部有两个阻值不同的电阻丝，组成串联电路接入电路中。通过比较烧瓶内可以探究影响电流通过导体产生热量的因素。3.焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的成正比，跟成正比。（2）公式：Q=（3）公式中Q=I2Rt各量单位：I表示电流，单位是（A）；R表示电阻，单位是（Ω）；t表示时间，单位是（s）；Q表示热量，单位是（J）1焦耳=1安2×1欧×1秒（4）推导焦耳定律

若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W

因为电功W=UIt，根据欧姆定律U=所以Q=W=UIt=4.电功与电热（1）电功与电热的区别电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。（2）电功与电热的联系①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路）该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量电流做的功（消耗的电能），即Q=WQ=W总=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt上述公式都可以适用于电路.②非纯电阻电路在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量电流做的功（消耗的电能），即Q＜W例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能（发热）。W总＝UIt=W机械能＋Q热量，电热电功（选填“大于”、“小于”或“等于”）。5.电热的利用和防止（1）电热的利用——电热器①电热器的工作原理：电流的。②电热器的主要结构：发热体。发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。其中，绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止触电和漏电。③常见家用电热器：电饭煲、电烙铁、等。④电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染；效率高；可以方便地控制和调节温度。（2）电热的危害与防止①电热的危害由于电流的热效应，会使用电器的过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。②防止电热危害的方法给用电器安装；安装散热片；安装散热窗。【例题1】实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。（1）选用组合，并将它们联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与的关系，其中15Ω电阻的作用是。（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置。【例题2】某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作时通过R1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；（3）R2的阻值。四、综合练习1.小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（）A．该电能表的标定电流为20AB．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转D．小明家半年内的用电量是6335kW·h2．LED灯具有节能、环保的特点，一个“220V8.5W”的LED灯与一个“220V60W”的白炽灯亮度相当．若一个“220V8.5W”的LED灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是____度，这些电能可供“220V60W”的白炽灯正常工作_____小时．3.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．电源电压为6VB．定值电阻R0的阻值为6ΩC．滑片P在b端时，电路中电流为1AD．电路消耗的最大功率为27W4．如图所示，R为定值电阻，L为标有“6V3W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9A。求：（1）通过小灯泡的电流，以及小灯泡电阻；（2）定值电阻R阻值，以及它的电功率。5.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯