第十八章第二节电功率讲义 2021-2022学年人教版九年级全一册物理

第二节 电功率
知识归纳
知识点一 电功率
定义：电功率是表示电流做功快慢的物理量，用符号P表示。
单位：瓦特，符号是W，其他常用电功率单位还有mW、kW。
单位换算：1kW=W=mW。
P表示电功率，单位W，在数值上等于单位时间内做的功；
计算公式：P= W表示电功，单位是J；
t表示完成这些电功所用的时间，单位是s.
推导公式：P=UI，P=,P=R。
例：家用空调的电功率约为1000W，洗衣机的电功率为300W，液晶电视机的电功率约为100W，日光灯的电功率约为40W。
“千瓦时”的来历：若P和t的单位分别用千瓦、小时表示，那么它们相乘之后，就得到了电能的另一个单位千瓦时（度），用符号kW·h表示。1千瓦时可以看作电功率为1kW的用电器使用1h所消耗是的电能。
额定功率：用电器正常工作时的电压。
7.额定功率 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。
和实际功率 实际电压：在电路中电压表所测的电压。
实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率。
8.额定功率和实 （1）若U实=U额，则P实 P额，用电器 工作。
际功率的关系：（2）若U实（3）若U实>U额，则P实 P额，用电器可能被损坏。
9.焦耳定律：
①.电流的热效应：
电流通过导体时 能转化为 的现象叫做电流的热效应。
②.影响因素：
1）.在电流相同，通电时间相同的情况下， 越大，这个电阻产生的热量越多。
2）.在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，这个电阻产生的热量越多。
3）.在电阻和电流相同的情况下， 越长，这个电阻产生的热量越多。
③.电热的利用和防止：
1）.利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等。
2）.防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等。
④.焦耳定律：
1）.内容：电流通过导体时产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。
2）.公式： ，Q表示热量，单位是J；I表示电流，单位是A；R表示电阻，单位是Ω；t表示通电时间，单位是s。
夯实基础
1．根据你生活中的观察，电子手表、电灯、晶体管收音机、电熨斗这些常用电器中，电功率最大的是 ，电功率最小的是 。
2．电流在1s 内做的功叫做 ，是反映电流做功 的物理量。某段电路两端电压为3 V，5s 内电流做功20J，这段电路消耗的电功率是 ；这段电路的电阻是 。
3．白炽电灯上标有“220V 40W”字样，表明该灯正常发光时该灯两端的电压是 V，通过灯丝的电流是 A，灯丝的电阻为 Ω，额定功率是 W，正常发光
h 消耗1kW·h 电能。
4．某家用电能表上标有“220V　5A　3000R/kWh”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表1min内转了45转．由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________W；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加________W以下的用电器．
5.小明同学在晚上学习时，使用220V、40W的灯泡3小时，则电路中消耗了 的电能，若电路中接有“600revs/kW·h”的电能表，则在这段时间内电能表的表盘转了 转。
6.电阻R1：R2=3：1，若将它们串联在电源两端，相同时间内电流做功之比W1：W2= ；电功率之比P1：P2= 。
7．有一个标有“8V 4W”的小灯泡，如果接在12V的电源上，必须 联一个阻值为 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，此时在这个电阻上消耗的电功率是 W。
8.将标有“220V 25W”L1和“220V 60W”L2的两盏电灯串联后接入380V的电路中，烧坏的电灯是 。
9.有一台家用电器，正常工作时的电功率约为2kW，则它可能是：（ ）
A．电风扇 B.电视机 C.空调器 D.电冰箱
10.某学校共40个教室，每个教室里装着6盏40W的日光灯，由于注意节约用电，平均每盏每天少开半小时，那么一个月（按30天）可节约电多少度：（ ）
A． 144 B．145 C． 146 D． 147
11．决定电灯泡工作时亮暗程度的物理量是：（ ）
A． 电流强度 B．电功率 C． 电压 D． 电功
12．一定值电阻两端的电压为4V时，电功率是1W；当加在这个电阻两端的电压为2V时，它的电功率为：（ ）
A．1W B．2W C．0.5W D．0.25W
13．把“220V40W”和“220V60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中，结果是：（ ）
A．每只灯泡的额定电压都变小了 B．每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
C．每只灯泡的额定功率都变小了 D．每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
14．电灯灯丝断了再搭上，则( )．
A．电灯变暗，因为阻值增大而电流减小
B．灯泡变亮，因为阻值增大，产生的热量增大
C．灯泡变亮，因为断了的灯丝搭起来，其阻值减小，根据公式“P=UI”可知，其电功率增大
D．灯泡亮度不变，因为电源电压不变
15．三盏灯“220V 100W”’、“220V 60W”、“220V 40W”都正常工作，则三灯中最亮的是( )
A．“220V 100W” B．“220V 60W” C．“220V 40W” D．一样亮
16．一度电可以供“220V 20W’的电灯正常工作( )．
A．50h B． 100h C． 30h D． 220h
17．某家庭用电器的总功率不超过2100W,可选择的合适的电能表是: ( )
A.380V 5A B.380V 10A C.220V 5A D.220V 10A
18．斌斌家最近买了一个微波炉，他发现，当微波炉工作时，家里的电能表转得飞快，他想了想最近学过的物理知识，明白了其中的道理（ ）
A．微波炉消耗的电能很多 B．微波炉的电功率很大
C．微波炉里有很多食物 D．微波炉消耗的电能很少
19．一只电能表上标有“220V 3A”字样，则此电能表最多可接“220V 60W”的电灯数是（ ）
A．5盏 B.11盏 C.22盏 D.25盏
20．下面是林丽同学家新买的洗衣机的铭牌：为了能让妈妈正确使用这台洗衣机，她把铭牌上的内容给妈妈做了解释，请你也利用学过的物理知识，解释一下这个铭牌上的内容.
额定电压 220V 机身尺寸 600 × 560 ×850mm3
额定频率 50HZ 洗涤功率 350W
额定容量 5Kg 加热温度 30-60℃
净重 72Kg 最大电流 5A
21．小刚学了电功率之后，决定测定自己家的电视机的实际电功率，所用的测量仪器是：电能表一块（3000R/kWh）、秒表一只，请你简要叙述实验过程．
22．一只灯泡上标着“9V 3W”字样，把它跟滑动变阻器R (20Ω、2A)和安培表(0-0.6A)串联组成如图8-3所示电路。电源的电压为15V。
(1)S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器，当L正常发光时，安培表的示数是多少？
(2)滑片P的位置不变，再将S2闭合，此时安培表的示数是多少？此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
23、小利同学家里新购买一个快速电热水壶，快速电热水壶的铭牌的部分数据如右表：
请您观察铭牌上的数据，计算出两个有关的电学方面的物理量。
产品型号 XCD 50B
额定电压（V） 220
额定功率（kW） 1.5
温度设定范围（℃） 30~85
内胆压力（Mpa） 0.6
容量（L） 50
加热方式 电加热器
整机外形尺寸（mm） 930×ф480
参考答案
1.电熨斗、电子手表；2.电功率、快慢、4W、2.25Ω；3.0.18A、1210Ω、40、25 ；4.900、200；5. 4.32×105J、72；6. 3:1、3:1；7.串、8、2；8.L1；9.C 10.A 11.B 12.D 13.B 14.C 15.D 16.A 17.D 18.B 19.B
20.例如:该洗衣机在220 V的电压下正常工作; 该洗衣机适用于频率为50HZ的交流电源;该洗衣机允许通过的最大电流为5A;该洗衣机正常工作时的功率为350W等等.
21.关闭家中其他所有用电器,只让电视机工作,测出此时电能表转过n圈所需时间t秒,则可计算出电视机的实际功率
22.0.33A、0.83A、12.5W 23.(1)电热水壶正常工作时的电流6.82A；(2) 电热水壶正常工作时的电阻32.27Ω
能力提升
1．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，需要用 测出小灯泡的 ,用___ 测出通过它的 ，根据公式 就可以算出小灯泡的功率。
2．为在 电压下测出小灯泡的额定功率，需要用 调节小灯泡两端的电压即可；如果调节的电压略高于额定电压，若实际电压为额定电压的1.2 倍，则实际功率为额定功率的______倍。（假设电阻值不变）
3．用伏安法可以测出的是 （ ）
A、电阻 B、额定功率 C、实际功率 D、以上都可以
4．测出小灯泡的额定功率应是 （ ）
A、小灯泡发光最亮的一次 B、小灯泡发光最暗的一次
C、小灯泡正常发光的一次 D、随便哪一次都可以
5．如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用（ ）
A、电压表选“0—15V”，电流表选“0—3A”
B、电压表选“0—15V”，电流表选“0—0.6A”
C、电压表选“0—3V”，电流表选“0—3A”
D、电压表选“0—3V”，电流表选“0—0.6A”
6. 将“ 12V 6W”的灯泡L1 和“12V 4W”的灯泡L2串联后接在电压是12V的电路中，则：（ ）
A．L1 和L 2均正常发光 B．L1比L 2亮
C．L1比 L 2暗 D．L1和 L 2 一样亮
7．对于分别标有“6V 3W”和“9V 3W”字样的灯泡，如果把它们并联接入同一电路，则它们发光的情况是 （ ）
A、两灯都不正常发光，但一样亮
B、两灯都能正常发光，且一样亮
C、可能有灯正常发光，但前者亮
D、可能有灯正常发光，但后者亮
8．在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压,其原因可能是下述的哪一种 （ ）
A.变阻器的的电阻太大 B.电压表的量程太大
C.电源电压太低 D.电流表的量程太大
9．用下图所的器材测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率，在方框内画出实验电路图，并用铅笔线代替导线连接下面的实验电路。
10. 为了测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某同学选用电流表的量程为0-0.6安培，电压表的量程为0-3伏特。
(A) 连接电路前，必须使用开关_______；闭合开关前，调节滑动变阻器，使电路中的_______；调节滑动变阻器时，应观察________表，使指针指在_______。
(B) 该同学在三次测量中所记录的数据如下表，试分析表中数据求出小灯泡的额定功率为______。
次数 电压(伏特) 电流(安培)
1 2.0 0.20
2 2.5 0.25
3 3 0.3
11．测定小灯泡的额定功率，电路如图所示(图中未标出电流表、电压表的符号)，已知灯泡的额定电压为2.5伏特。
(1)在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。
(2)闭合开关之前，变阻器的滑动片P应置于_______端，实验过程中，变阻器的作用是_______。
(3)当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压应为_______伏特，若电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流强度为_______安培，灯的额定功率为_______瓦特。
参考答案：1．电压表，电压，电流表，电流，P=UI；2．额定，滑动变阻器，1.44；3．D；4．C；5．D；6．C；7．C；8．C；9．略；10．打开，阻值最大，电压，2.5V；11．（1）略；（2）左，改变灯两端的实际电压；（3）2.5；0.48；1.2
走进中考
1.(曲靖中考)节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电80%等优点，有资料显示，全国推广使用12亿只节能灯(2009年已达到推广)，一年的节电量相当于三峡电站的年发电量，小明家的卧室里装有“220V 11W”的节能灯一盏。
(1)节能灯正常工作时的电流是多少？
(2)小明家的此节能灯每天工作4h，一个月(30天)耗电多少度？
(3)小明家的电能表标有“600revs/(kW·h)”的字样，节能灯消耗的电能[(2)中所求]可以使电能表的转盘转过多少转？
2．(云南中考26题9分)如图甲所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。
(1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热？
(2)恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少？
(3)电阻R′有什么作用？
3．(15分)(云南中考25题)如图所示，电源电压6V恒定不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω。求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)S、S1都闭合时滑动变阻器两端的电压；
(3)S闭合、S1断开时电路消耗的最小功率。
4．(16分)(云大附中一模)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字。现在市面上流行如图所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。
(1)求电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数)；
(2)这个电饭锅在0～15min把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率。[c米饭＝4.2×103J/(kg·℃)]
5．(18分)(河北中考改编)实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2，将它们连接到图(1)所示的电源电压可调的电路中，其中通过L2的电流与电压的关系如图(2)所示。闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S3，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R2∶R＝1∶4。求：
(1)L2正常工作时的电阻。
(2)L1正常工作时的电流。
(3)在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围。
6．(18分)(连云港中考)如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：
(1)滑动变阻器R的最大阻值；
(2)R0的阻值及电源电压；
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。
7．(18分)(重庆中考)如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V　3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω　1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)小灯泡L的电阻；
(2)闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；
(3)当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。