第29讲 电能-电能表与电功率（原卷版）

第29讲电能--电能表与电功率电能表的使用与测量电功率的计算一．电功1.定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。2.实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3.规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。4.单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）

1度=1千瓦时=1kwh=3．6×106J5.测量电功：⑴电能表：是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。⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压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。⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。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。二．电功率的计算1．定义：2．物理意义：表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。3．电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R①串联电路中常用公式：P=I2R

P1：P2：P3：…Pn=R1：R2：R3：…：Rn②并联电路中常用公式：P=U2/R

P1：P2=R2：R1③无论用电器串联或并联。计算总功率

常用公式P=P1+P2+…Pn4．单位：国际单位瓦特（W）

常用单位：千瓦（kw）5．额定功率和实际功率：⑴额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0．11A灯丝阻值Ｒ＝U额2/Ｐ＝2936Ω。⑵当U实=U额时，=用电器正常工作（灯正常发光）当U时，＜用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器6.家庭电路电功率的计算使用公式P=W/t，如电能表使用消耗电能多少千瓦时，可根据1千瓦时是功率为一千瓦的用电器工作一小时消耗的电能，可根据比例计算用电器电功率。考点一：电能表的使用与测量【例1】小明观察到本月底家里的电能表的相关示数如图所示，下列有关说法正确的是（）

A．电能表是测量用电器消耗电能快慢的仪表B．本月小明家消耗的电能是807度C．额定功率为1kW的用电器在此电路中单独连续工作1小时电能表一定转3000转D．当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6min内电能表的转盘转了300转，这个用电器的实际功率是1kW【例2】大山上次查看家中电能表示数为本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（）A．他家在这段时间内消耗的电能为B．电能表是测量电功率的仪表C．家庭电路中电能表一般安装在总开关之后D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的转盘转1200转考点二：电功率的计算【例1】如图电源电压不变，只闭合开关，电流表的示数为，再闭合开关，电流表示数变化了，则同时闭合、后，相同时间内，、消耗的电能之比是（）A． B． C． D．【例2】如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（）

A．如图1所示，电阻乙为定值电阻B．如图2所示，当开关闭合，电路中电流为0.2A时，电路总电阻为10ΩC．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总功率为12WD．若电源电压不变且恒为2V，则图2和图3中相同时间内消耗电能之比为1:61．如图是小明家电能表的某个时刻的表盘示意图，由此你能得到的正确信息是（）

A．“600revs/（kW•h）”是表示电能表上的转盘转1转消耗的电能是600千瓦时B．小明家用了3145度电C．“10（20）A”说明这个电能表的额定最大电流是10安D．这是测量电功的仪表2．如图所示为液晶电视机，下列与它有关的数据最符合实际的是（）A．正常工作时的电流是0.01AB．正常工作时的功率为800WC．正常工作1h消耗的电能约为1kW·hD．正常工作1h消耗的电能约为3.6×105J3．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图像如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，则下列判断正确的是（）A．电路中的电流为0.3AB．定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2∶1C．定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍D．通电2min，灯泡消耗的电能是180J4．如图所示，是小明家安装的电能表．下列说法中正确的是（）

A．该电能表的示数为B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次5．随州日报2023年5月25日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合发展的良好势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60亿度。随县光电400MW项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（）

A．“度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位B．60亿度即度，400MW即WC.利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造成任何污染D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源6．如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=5Ω，闭合开关S，下列说法正确的是（）

A．R1、R2两端电压之比为2︰1B．通过R1、R2的电流之比为2︰1C．R1、R2的电功率之比为1︰2D．R1、R2消耗的电能之比为2︰17．如图甲所示是额定电压为12V的小灯泡L的I-U关系图象，L与电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S1，电流表的示数为0.9A。下列说法正确的是（）

A．此时小灯泡的电阻是30Ω B．此电路的电源电压是12VC．整个电路的电功率是3.6W D．通电10s，电路消耗的电能是54J8．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（）

A．甲灯的实际功率一定是25WB．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少C．将乙灯接入110V的电路中它的实际电功率是50WD．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大9.在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明断开家中所有的用电器，只让家用台扇工作6min。电能表指示灯闪烁次数是16次。若只让家中普通电饭锅煮饭3min，则电能表指示灯闪烁的次数最可能是（）A．12次 B．60次 C．160次 D．320次10．将三个相同的电阻R按照甲、乙两种不同的连接方式（如图）分别接到同一电源两端，则相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲:W乙为（）A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:111．将规格都是“220V100W”的电风扇、电视机各一个并联在220V的电路中，工作相同时间，下列说法正确的是（）A．两个用电器消耗的电能一样多B．电风扇消耗的电能多C．电视机消耗的电能多D．它们消耗的电能都转化为了内能12．小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个，将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（）A．在这三个用电器中，吸尘器正常工作时的电压最低B．在这三个用电器正常工作时，电流通过电烤箱做功最快C．在这三个用电器正常工作时，通过这三个用电器的电流一样大D．在一个月内，小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多13．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列说法不正确的是（）A．甲和乙的电阻之比为2:1 B．甲和乙的电压之比为1:1C．甲和乙的电流之比为2:1 D．乙在1min消耗的电能为54J14．图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（

）

A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72WC．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24WD．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω15．图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（）

A．豆浆机的电动机和加热管是串联的B．加热管的电阻是40ΩC．豆浆机中电动机正常工作时的电流是2AD．做好一次豆浆，需消耗11110J的电能16．如图甲所示的电路中，开关闭合后，发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列说法正确的是（）

A．电阻R1与R2串联 B．通过R2的电流为0.8AC．R1与R2电阻值之比为1∶4 D．R1与R2消耗的功率之比为1∶417．如图甲所示的电路中，开关均闭合后，发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是（）A．通过灯L1的电流为1.0A B．通过灯L2的电流为0.8AC．L1、L2电阻之比为R1∶R2=1∶4 D．L1、L2消耗的功率之比为P1∶P2=1∶418．小灯泡和分别标有“6V；3W”、“6V，6W”，将和分别以图甲、乙所示的方式与同一电源连接，闭合开关S后，和都能发光，假设灯丝电阻不变，下列说法正确的是（）A．图甲中通过的电流大于通过的电流B．图乙中比更亮C．图乙中、两端的实际电压相等D．图甲的总功率小于图乙的总功率19．如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，两电表示数的关系如图乙所示。下列判断正确的是（）A．电源电压为2VB．滑动变阻器R2的最大阻值是C．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.225WD．向左移动滑片P，电压表与电流表示数的比值不断增大20．如图所示，将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为4W和9W，设两灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（

）

A．甲图中灯L1、L2的功率之比为1:2B．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为2:1C．L1、L2两灯灯丝电阻之比为2:3D．甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为2:921．如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关S1时，电路的总功率为12W，当只闭合开关S2时，电路的总功率为4W，当只闭合开关S3时，电路的总功率为（）A．2W B．6W C．8W D．16W22．现有一个电压不变的电源，两个定值电R1、R2。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0。两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（）A．R1两端的电压比为1︰2 B．R1两端的电压比为1︰3C．R2消耗的功率比为1︰9 D．R2消耗的功率比为2︰923．如图，电源电压恒为9V，闭合开关S后，电流表和电压表的示数分别为0.3A和3V。现用一个定值电阻R0替换R1或R2，要求替换后两电表示数均变小，且电流表示数变为0.2A。则下列判断正确的是（）

A．替换前R1在1min内产生的热量为145J B．R2的阻值为20ΩC．替换电阻后电路的总功率为1.2W D．电阻R0替换R1，阻值为35Ω24．如图，甲、乙两电路的电源电压相等，其中串联时R1功率为9W，并联时R1功率为36W；则两个电路中R2功率分别为（）A．36W9W B．9W36W C．24W36W D．24W9W25．如图所示，V1、V2是两个相同的双量程（“0～3V”和“0～15V”）电压表。当开关S闭合后，两表正常工作，指针偏转角度相同，则以下说法中正确的是（）A．通过R1、R2的电流之比是1