京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名： 年 级： 辅导科目： 物理 课时数： 3
第十八章：电功率
一、教学目标
1、了解电功，电流做功，电能转化成其它形式的能。
2、理解电功率，会用电功率的计算公式及导出公式进行简单的计算。
3、掌握焦耳定律。了解利用和防止电热的场合和方法。
二、教学重难点
1、会用电功率的计算公式及导出公式进行简单的计算。
2、掌握测量小灯泡的额定功率和实际功率的方法。
三、教学过程
（一）、课堂回顾
在灯具世界的橱窗里摆放着几种不同电压的“60W”灯泡，若让它们都正常工作，则（ ）
A．额定电压大的灯泡亮 B．额定电压小的灯泡亮
C．额定电压大的灯泡暗 D．各灯泡都一样亮
（二）、知识要点
知识点1、电功、电功率、焦耳定律
1.基本概念：
项目 物理量 定义 单位 普适公式 推导公式（适用于纯电阻电路）
电功 电流所做的功 焦（J） 千瓦时（kW·h）
电功率 电功与时间之比(表示电流做功快慢的物理量) 瓦（W） 千瓦（kW）
焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比。 焦（J）
电功和电热 纯电阻电路：W=Q(电能全部转化成内能)；非纯电阻电路：W>Q（电能部分转化成内能）。
2.串、并联电路中的特点：
电功、电功率、焦耳定律与电阻的关系 电路中总的电功、电功率、焦耳定律与各个用电器的电功、电功率、焦耳定律的关系
串联
并联
例题1、小明观察家中的感应式电能表（如图），下列说法正确的是（ ）
A．电能表的额定功率是2200W
B．电能表转盘每小时转过3000转
C．小明家已经消耗的电能为1070kW h
D．正常运行的最大电流为40A
变式训练1、马婷家电能表月初和月末的电能表的读数分别如下图所示，这个月她家用电________kW·h，即电流做的功为___________J，这个月有___________J的___________转化为___________能。她家一盏100W的灯连续工作一小时耗电______________J，可以使电表的表盘转动____________圈，消耗的电能可以使1000W的微波炉工作________分钟。
知识点2、额定电压 额定功率
1.额定电压：用电器正常工作时的电压。
2.额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。 。
3.用电器的铭牌：如某灯泡上标有“PZ220V-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。
例题2、有两个电阻R1和R2，已知R1＞R2．将它们串联在电路中时， 两端的电压较大，相同时间内电流通过 做的功较多；若将它们并联在电路中，通过 的电流较大，相同时间内， 消耗电能较多。
变式训练1、把“PZ110—100”和“PZ110—25”的两只灯泡串联接到220V的电路上，则（ ）
A.25W的灯泡被烧坏 B.100W的灯泡被烧坏
C.两只灯泡均被烧坏 D.两只灯泡均正常发光
变式训练2、电灯甲、乙额定电压相等，串联后接在某电路中，甲灯比乙灯亮，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲灯的额定功率和实际功率都大
B. 乙灯的额定功率和实际功率都大
C. 甲灯的额定功率小，实际功率大
D. 乙灯的额定功率小，实际功率大
知识点3、测量小灯泡的电功率
（1）实验原理：
（2）实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（3）电路图：
（4）实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。
2.电流通过导体时产生热的多少的影响因素
实验方法：控制变量
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多；在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
例题3、某同学做“测量一个小灯泡的电功率”实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。
（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2）电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将_________，电流表的示数将________
（3）实际实验的有关记录与计算如下表
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.20 1.50 2.50
电流（A） 0.22 0.16 0.24
功率（W） 0.484 0.24 0.60
该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）：
①________ ②________
（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.20 1.50 2.50
电流（A） 0.22 0.16 0.24
灯丝电阻（Ω） 10.00 9.38 10.42
这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？
请你对此做出两种可能性的解释： ①________ ②________
变式训练1、在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、合适的电源、一个阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电压表、3个开关、导线若干。
（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。
①将电压表调零，按照电路图连接实物，滑动变阻器阻值位于最大处，此时开关断开，试触确定量程；
② ；
③ 。
（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式 P额＝____
例题5、标有“6V、3W”的灯L1和标有“6V、1W”的灯L2串联后接在12伏的电源上，求灯L1的实际功率。
变式训练1、今有“6V、6W”的电灯L1和“6V、1.5W”的电灯L2各一盏，把它们分别接到电压6V的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？
例题6、R1与R2并联在电路中，消耗的功率之比为4：3，如果把R1、R2串联起来，仍接在同一电路中，则R1、R2消耗的功率之比是（ ）
A．9：16 B．16：9 C．3：4 D．4：3
变式训练1、如图所示，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝________，电功率P1∶P2＝________，电功率P1∶P1′＝________，电功率P1∶P＝________。（P1 、P2分别是开关闭合时R1、R2的电功率，P是开关闭合时R1、R2的总电功率，P1′是指开关断开时R1的电功率）
例题7、如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（ ）
A．U甲=U乙，Q甲=Q乙
B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
变式训练1、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察两个U形管中液面高度的变化。根据以上实验过程，可以得出的实验结论是（ ）
A．在通过电流和时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多
B．在通过电流和时间一定时，电阻越小，这个电阻产生的热量越多
C．在电阻和通过电流一定时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多
D．在电阻和通电时间一定时，通过电流越大，这个电阻产生的热量越多
（三）、课堂小结
1、实际电压、实际功率与额定电压、额定功率：
当时， 用电器正常工作
当时， 用电器不能正常工作，有时会损坏用电器。
当时， 长期使用会影响用电器的寿命。
2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮
度是由它的实际功率决定的。
3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。
（四）、课堂小测
1、电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热，原因是（ ）
A．铜导线比电炉丝传热快，所以不怎么热
B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
C．铜导线的电阻小，消耗电能小，炉丝的电阻大，消耗电能多，所以热得发红
D．通过电炉丝的电流比通过电线的电流小
2、在家庭电路中，电能表的作用是测量 。一位同学上月底时电能表的读数是，本月底电能表的读数是，该同学家本月用电 度，若每度电费0.6元，应交电费 元。
3 如图是茜茜家的电能表，她家同时使用的用电器总功率不超过 W。茜茜打开一台“220V 40W”的电风扇（其它用电器均未工作）。当电风扇工作半小时，电能表的转盘转 转。
4、如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动的过程中，电流表的示数将_______，灯泡L消耗的电功率将_______。 (选填“变大”“变小”或“不变”)
5“电热驱蚊器”是利用电流的 _____ 效应工作的，发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻，接在220V电路中通电100s产生的热量为_____J。
6、如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V，0.6W”字样，R为定值电阻，闭合S，断开S1，小灯泡正常发光，若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为________Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是______。
7、如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为________W，若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为________W。
8、如图，电源电压不变，灯的电阻不随温度变化。当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，R1消耗的功率为36瓦；当开关S1、S2都断开时，灯L的功率为其正常发光时功率的1/4，已知R1=R2，求灯L正常发光时的功率。
9、如图所示是测额定电压为2.5V的小灯泡A的额定功率的电路连接图。
（1）请用铅笔画线代替导线，补充完整图甲中的实验电路；
（2）若小灯泡A正常发光时电流表的示数如图乙所示，小灯泡A的额定功率是 W。
（3）上一个实验结束后，小华手上还有一个标有“2.5V 0.■W”字样的小灯泡B，灯泡上“■”部分字迹模糊无法辨认。小华想用前面的实验电路继续测出灯泡B的额定功率（电路和滑动变阻器还保持在第2小题的状态）。他将开关S断开后把小灯泡A拆下，再将小灯泡B装上，此时如果想使灯泡B正常发光，闭合开关后应将滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动。
（4）在此实验过程中，小华发现滑动变阻器的滑片P分别位于A、B两端时，电压表的示数分别为2.9V和2.6V。此时小华应采取的措施是 。（选填序号）
A．断开开关，去掉一节干电池
B．断开开关，增加一节新的干电池
C．断开开关，将原滑动变阻器更换为最大阻值更大的滑动变阻器
D．断开开关，将原滑动变阻器更换为最大阻值稍小的滑动变阻器
(五）、课后作业
第一天
1、决定白炽电灯发光强弱的物理量是（ ）
A．电功 B．电压 C．电流强度 D．电功率
2、在如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电冰箱 B．笔记本电脑 C．排风扇 D．电饭锅
3、如图所示，一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断错误的是（ ）
A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W
B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W
C．当滑片P滑至某个位置时，L和R的电功率相等
D．当滑片P由a滑向b的过程中，灯泡L的电功率一直是减小的
4、有三个灯泡L1、L2、L3，它们的额定电压分别是3V，6V，9V。将它们串联到9V电源上时，它们的实际功率相同。将它们并联到3V电源上时，下列说法错误的是（ ）
A．灯L1能正常发光 B．三个灯泡都不能正常发光
灯L3的额定功率最大 D．三个灯泡的实际功率仍然相等
5、家庭电路中，照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是 。一只标有“PZ220-40”字样的白炽灯泡，其额定功率是 W，若灯泡两端的电压是200V，灯泡的亮度将比正常发光时 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
6、如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲:U乙=5：3；当S断开，甲乙两表是电流表时，两表示数之比I甲：I乙= ；此时,R1与R2消耗的功率之比P1:P2= 。
7、某同学有一个电能表，表上标有“220V 2.5(10)A 1500r/kW·h”的字样，他将一个电灯泡和电能表在家庭照明电路中接好后，闭合开关，灯泡正常发光，他发现在4min的时间内，电能表中间的铝质圆盘转了10转，请你计算这个灯泡正常发光1h，消耗的电能是多少？
8、两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示：
①由图可知通过元件________的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律；（填“A”或“B”）
②根据图中的信息可得元件B在电压为2.0V时的电功率为________W。
第二天
1、（多选）要使电热器在单位时间内供热减少一半，以下方法中正确的是（ ）
A．电压不变，电阻增大到原来的2倍
B．电阻丝不变，把通过它的电流减少一半
C．保持电压不变，把电阻丝的电阻减小一半
D．把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半
2、如图所示的电路，当变阻器的滑片P向b移动过程中（ ）
A．灯L功率变大，电流表、电压表的示数都变小
B．灯L功率变大，电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．灯L功率变小，电流表、电压表示数都变大
D．灯L功率变小，电流表的示数变小，电压表的示数变大
3、如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯L1的规格为“6V 12W”，只闭合S1时，L1正常发光；再闭合S2时，灯L2也正常发光，同时电流表的示数变化了0.5A．则L1与L2的电阻之比为（设灯泡的电阻不随温度变化而变化）（ ）
A．4：1
B．1：4
C．4：5
D．5：4
4.（多选）现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4，分别标有“12V 20W”、“12V 10W”、“6V 5W”、“6V 10W”的字样，小明想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上，使两个小灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是（ ）
A．把L1和L4串联后接入电路中
B．把L1和L3串联后接入电路中
C．把L2和L4串联后接入电路中
D．把L2和L3串联后接入电路中
5、如图所示，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 0.6A”字样，R0阻值为5Ω，闭合开关后，滑动变阻器接入10Ω时，R0两端的电压为________V，在该电路中R0消耗的最大功率为________W。
6、一只“220V 100W”白炽灯泡和一只“220V 10W”的节能灯亮度相当，则这只白炽灯正常发光时的电流为 A，若它们都正常工作12h，节能灯比白炽灯节能 kW h。
7、如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω.小灯泡正常工作10分钟将消耗电能为 J；当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 伏。
8、甲、乙两根电热丝，分别单独接在电源两端（电源两端的电压恒定），在一定时间内产生的热量分别为Q1、Q2。现把甲、乙两根电热丝串联后接在同一电源的两端，在相同时间内产生的热量为 。
9、用图甲所示电路图测量小灯泡的电功率，电源电压为3V．小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。
（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图乙电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 状态；
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是 （填序号）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表接触不良 D．电流表短路
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。若要测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑动变阻器的滑片P向 （选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为 V。根据该组同学实验得到的I-U图象（图丁所示）信息，小灯泡的额定功率为 W。
10 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24V 12W”。开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1A，电压表的示数为12V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L1的额定功率。
（2）在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能。
（3）灯泡L2的电阻。
（4）当开关S1、S2都闭合时，求电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
高中★初中★小学 专业课外辅导
19 / 19京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名： 年 级： 辅导科目： 物理 课时数： 3
第十八章：电功率
一、教学目标
1、了解电功，电流做功，电能转化成其它形式的能。
2、理解电功率，会用电功率的计算公式及导出公式进行简单的计算。
3、掌握焦耳定律。了解利用和防止电热的场合和方法。
二、教学重难点
1、会用电功率的计算公式及导出公式进行简单的计算。
2、掌握测量小灯泡的额定功率和实际功率的方法。
三、教学过程
（一）、课堂回顾
在灯具世界的橱窗里摆放着几种不同电压的“60W”灯泡，若让它们都正常工作，则（ ）
A．额定电压大的灯泡亮 B．额定电压小的灯泡亮
C．额定电压大的灯泡暗 D．各灯泡都一样亮
（二）、知识要点
知识点回顾：电功、电功率、焦耳定律
1.基本概念：
项目 物理量 定义 单位 普适公式 推导公式（适用于纯电阻电路）
电功 电流所做的功 焦（J） 千瓦时（kW·h）
电功率 电功与时间之比(表示电流做功快慢的物理量) 瓦（W） 千瓦（kW）
焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比。 焦（J）
电功和电热 纯电阻电路：W=Q(电能全部转化成内能)；非纯电阻电路：W>Q（电能部分转化成内能）。
2.串、并联电路中的特点：
电功、电功率、焦耳定律与电阻的关系 电路中总的电功、电功率、焦耳定律与各个用电器的电功、电功率、焦耳定律的关系
串联
并联
知识点1、电功与电能
1．电功：电流所做的功叫电功。
（1）电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。
（2）1kW·h＝3.6×106J
2．电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
3．电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。
（1）电功的计算公式为：
4．电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。
（1）表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，即1234.5kW·h。
（2）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
（3）“10（20A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。
（4）“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用；
（5）“600revs/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，电能表上的表盘转过600转。
（6）根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：
列出的比例式类似于
（7）用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。
例题1、小明观察家中的感应式电能表（如图），下列说法正确的是（AD）
A．电能表的额定功率是2200W
B．电能表转盘每小时转过3000转
C．小明家已经消耗的电能为1070kW h
D．正常运行的最大电流为40A
变式训练1、 (
4
2
1
6
84
6
2
1
6
84
)马婷家电能表月初和月末的电能表的读数分别如下图所示，这个月她家用电 200 kW·h，即电流做的功为 7.2*108 J，这个月有7.2*108 J的_电能_转化为__其他形式的 能。她家一盏100W的灯连续工作一小时耗电__3.6*105____J，可以使电表的表盘转动____72___圈，消耗的电能可以使1000W的微波炉工作__6__分钟。
知识点2、 电功率
1．电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。
（1）电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。
（2）1kW＝103W
2．电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。
3．电功率的定义式：P=W/t
第一种单位：
P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。
第二种单位：
P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。
4．电功率的计算式：P=UI
P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）；t——电流——安培（A）。
5．家用电器的电功率（估计数值）：
1000W：空调、微波炉、电炉、电热水器； 800W：吸尘器；
500W：电吹风机、电熨斗、洗衣机； 200W：电视机、电子计算机；
100W：电冰箱、电扇； 低于1W：手电筒、计算器、电子表。
6．有关电功、电功率的公式及其适用范围：
电功 电功率 公式的适用范围
普遍适用
普遍适用
只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）
只适用于纯电阻电路
7．用电器的额定功率和实际功率
（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
（4）用电器实际工作时的三种情况：
——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）
——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）
——用电器正常工作。
（5）电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
（6）有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。
（7）额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。
将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。
例题2、有两个电阻R1和R2，已知R1＞R2．将它们串联在电路中时， R1 两端的电压较大，相同时间内电流通过 R1 做的功较多；若将它们并联在电路中，通过 R2 的电流较大，相同时间内， R2 消耗电能较多。
变式训练1、把“PZ110—100”和“PZ110—25”的两只灯泡串联接到220V的电路上，则（A ）
A.25W的灯泡被烧坏 B.100W的灯泡被烧坏
C.两只灯泡均被烧坏 D.两只灯泡均正常发光
变式训练2、电灯甲、乙额定电压相等，串联后接在某电路中，甲灯比乙灯亮，则下列说法正确的是（ C ）
A. 甲灯的额定功率和实际功率都大
B. 乙灯的额定功率和实际功率都大
C. 甲灯的额定功率小，实际功率大
D. 乙灯的额定功率小，实际功率大
知识点3、测量小灯泡的电功率
（1）实验原理：
（2）实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（3）电路图：
（4）实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。
2.电流通过导体时产生热的多少的影响因素
实验方法：控制变量
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多；
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
例题3、某同学做“测量一个小灯泡的电功率”实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。
（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2）电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将_变大___，电流表的示数将_变大__
（3）实际实验的有关记录与计算如下表
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.20 1.50 2.50
电流（A） 0.22 0.16 0.24
功率（W） 0.484 0.24 0.60
该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）：
①_灯泡两端电压越大，实际电功率越大_______ ②___实际电功率越大灯越亮
（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.20 1.50 2.50
电流（A） 0.22 0.16 0.24
灯丝电阻（Ω） 10.00 9.38 10.42
这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？
请你对此做出两种可能性的解释： ①_可能实验有误差__ ②_可能电阻与温度有关_
变式训练1、在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、合适的电源、一个阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电压表、3个开关、导线若干。
（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。
①将电压表调零，按照电路图连接实物，滑动变阻器阻值位于最大处，此时开关断开，试触确定量程；
② 按图连接电路，闭合开关S1、S2，断开S3，调节R1使电流表示数I1=1.5V/R,并记录I1 ；
③ 断开开关S2，闭合S3、S1，记录 。
（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式 P额＝____
例题5、标有“6V、3W”的灯L1和标有“6V、1W”的灯L2串联后接在12伏的电源上，求灯L1的实际功率。
0.75W
变式训练1、今有“6V、6W”的电灯L1和“6V、1.5W”的电灯L2各一盏，把它们分别接到电压6V的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？
答案：两个灯具有同样的亮度时，应在灯泡L1的电路里串联一个6欧的电阻.
例题6、R1与R2并联在电路中，消耗的功率之比为4：3，如果把R1、R2串联起来，仍接在同一电路中，则R1、R2消耗的功率之比是（ C ）
A．9：16 B．16：9 C．3：4 D．4：3
变式训练1、如图所示，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝__5：2___，电功率P1∶P2＝_2：5__，电功率P1∶P1′＝__1：1__，电功率P1∶P＝__2：7__。（P1 、P2分别是开关闭合时R1、R2的电功率，P是开关闭合时R1、R2的总电功率，P1′是指开关断开时R1的电功率）
知识点4、焦耳定律
（1）内容：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）公式：Q=I2Rt
注意：当电功全部用来产生热（即纯电阻电路）时，Q=W=Pt。
2.电热器特点
（1）电阻率大；
（2）熔点高。
例题7、如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（C）
A．U甲=U乙，Q甲=Q乙
B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙
C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙
D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙
变式训练1、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察两个U形管中液面高度的变化。根据以上实验过程，可以得出的实验结论是（D）
A．在通过电流和时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多
B．在通过电流和时间一定时，电阻越小，这个电阻产生的热量越多
C．在电阻和通过电流一定时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多
D．在电阻和通电时间一定时，通过电流越大，这个电阻产生的热量越多
（三）、课堂小结
1、实际电压、实际功率与额定电压、额定功率：
当时， 用电器正常工作
当时， 用电器不能正常工作，有时会损坏用电器。
当时， 长期使用会影响用电器的寿命。
2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮
度是由它的实际功率决定的。
3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。
（四）、课堂小测
1、电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接着的铜导线却不怎么热，原因是（C）
A．铜导线比电炉丝传热快，所以不怎么热
B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
C．铜导线的电阻小，消耗电能小，炉丝的电阻大，消耗电能多，所以热得发红
D．通过电炉丝的电流比通过电线的电流小
2、在家庭电路中，电能表的作用是测量 电功 。一位同学上月底时电能表的读数是，本月底电能表的读数是，该同学家本月用电 46.2 度，若每度电费0.6元，应交电费 14.86 元。
3 如图是茜茜家的电能表，她家同时使用的用电器总功率不超过 4400 W。茜茜打开一台“220V 40W”的电风扇（其它用电器均未工作）。当电风扇工作半小时，电能表的转盘转 60 转。
4、如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动的过程中，电流表的示数将__变小__，灯泡L消耗的电功率将__不变__。 (选填“变大”“变小”或“不变”)
5“电热驱蚊器”是利用电流的 __热___ 效应工作的，发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻，接在220V电路中通电100s产生的热量为__4840___J。
6、如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V，0.6W”字样，R为定值电阻，闭合S，断开S1，小灯泡正常发光，若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为___10_____Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是_2/3_____。
7、如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为__2700___W，若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为___90___W。
8、如图，电源电压不变，灯的电阻不随温度变化。当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，R1消耗的功率为36瓦；当开关S1、S2都断开时，灯L的功率为其正常发光时功率的1/4，已知R1=R2，求灯L正常发光时的功率。
答案：18W
9、如图所示是测额定电压为2.5V的小灯泡A的额定功率的电路连接图。
（1）请用铅笔画线代替导线，补充完整图甲中的实验电路；
（2）若小灯泡A正常发光时电流表的示数如图乙所示，小灯泡A的额定功率是 0.5 W。
（3）上一个实验结束后，小华手上还有一个标有“2.5V 0.■W”字样的小灯泡B，灯泡上“■”部分字迹模糊无法辨认。小华想用前面的实验电路继续测出灯泡B的额定功率（电路和滑动变阻器还保持在第2小题的状态）。他将开关S断开后把小灯泡A拆下，再将小灯泡B装上，此时如果想使灯泡B正常发光，闭合开关后应将滑片P向_ B __（选填“A”或“B”）端移动。
（4）在此实验过程中，小华发现滑动变阻器的滑片P分别位于A、B两端时，电压表的示数分别为2.9V和2.6V。此时小华应采取的措施是C 。（选填序号）
A．断开开关，去掉一节干电池
B．断开开关，增加一节新的干电池
C．断开开关，将原滑动变阻器更换为最大阻值更大的滑动变阻器
D．断开开关，将原滑动变阻器更换为最大阻值稍小的滑动变阻器
(
图甲
) (
0 0.2 0.4 0.6
0 1 2 3
A
0.6
3
图乙
)
(五）、课后作业
A组
1、决定白炽电灯发光强弱的物理量是（ ）
A．电功 B．电压 C．电流强度 D．电功率
2、在如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电冰箱 B．笔记本电脑 C．排风扇 D．电饭锅
3、如图所示，一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断错误的是（ ）
A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W
B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W
C．当滑片P滑至某个位置时，L和R的电功率相等
D．当滑片P由a滑向b的过程中，灯泡L的电功率一直是减小的
4、有三个灯泡L1、L2、L3，它们的额定电压分别是3V，6V，9V。将它们串联到9V电源上时，它们的实际功率相同。将它们并联到3V电源上时，下列说法错误的是（ ）
A．灯L1能正常发光 B．三个灯泡都不能正常发光
灯L3的额定功率最大 D．三个灯泡的实际功率仍然相等
5、家庭电路中，照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是 。一只标有“PZ220-40”字样的白炽灯泡，其额定功率是 W，若灯泡两端的电压是200V，灯泡的亮度将比正常发光时 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
6、如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲:U乙=5：3；当S断开，甲乙两表是电流表时，两表示数之比I甲：I乙= ；此时,R1与R2消耗的功率之比P1:P2= 。
7、某同学有一个电能表，表上标有“220V 2.5(10)A 1500r/kW·h”的字样，他将一个电灯泡和电能表在家庭照明电路中接好后，闭合开关，灯泡正常发光，他发现在4min的时间内，电能表中间的铝质圆盘转了10转，请你计算这个灯泡正常发光1h，消耗的电能是多少？
8、两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示：
①由图可知通过元件________的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律；（填“A”或“B”）
②根据图中的信息可得元件B在电压为2.0V时的电功率为________W。
1、答案：D
解析：对于一个灯泡只有一个额定电压和一个额定功率，但是有无数个实际电压，每一个实际电压下对应一个实际功率，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，跟额定功率无关。
2、答案：D
4、答案：A
解析：A、当滑动变阻器的滑片移到a端时（此时滑动变阻器的阻值为0），电路中只有灯泡L，此时电路的总电阻最小，而总功率是最大的。因为电源电压是6V，等于灯泡的额定电压，所以灯泡此时消耗的实际功率等于额定功率，即为3.6W，故A说法错误，符合题意；
B、当滑动变阻器的滑片移到b端时（此时滑动变阻器的阻值为最大值），此时电路的总电阻最大，而总功率是最小的；
灯泡的电阻：，
电路的总电阻：R总=RL+R=10Ω+50Ω=60Ω，
电路的总功率：，故B说法是正确，不符合题意；
C、灯泡L和滑动变阻器是串联，则通过它们的电流相等，根据公式P=I2R可知：在电流相同的情况下，当滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等时，它们消耗的功率也是相等的，故C说法是正确，不符合题意；
D、当滑片P由a滑向b的过程中，滑动变阻器的阻值在增大，则电路中的电流在减小，根据公式P=I2R可知：在灯泡电阻不变的情况下，电流减小，则功率减小，故D说法是正确，不符合题意。
5、答案：B
解析：串联到9V电源上时，它们的实际功率相同，可得它们电阻相同。将它们并联到3V电源上时，因为L1额定电压是3V，所以灯L1能正常发光，A说法正确，B说法错误。题目已经给三灯泡的额定电压，又因为它们的电阻相同，由可得：灯L3的额定功率最大，C说法正确。因为并联，所以各支路两端电压相等，又因为它们的电阻相同，所以由P=UI得：三个灯泡的实际功率仍然相等，D说法正确。所以选B。
6、答案：串联；40；变暗
解析：（1）家庭电路中，照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是串联；（2）标有“PZ220-40”字样的白炽灯泡，其额定电压是220V，额定功率是40W，（3）若灯泡两端的电压是200V，低于灯泡的额定电压，所以其实际功率低于其额定功率，灯泡变暗；故答案为：串联；40；变暗。
7、答案：2：5，3：2
解析：甲、乙两表是电压表时为串联，甲表测电源电压，乙表测R2两端电压。根据可得,，所以；甲乙两表是电流表时为并联，I甲测量R2，I乙测量总电流。通过R1的电流与通过R2的电流之比I1：I2= R2:R1=3:2，所以I甲：I乙= I2：（I1+I2）=2:5。因为并联电路各支路两端电压相等，所以
8、答案与解析：在4min消耗灯泡消耗的电能为
灯泡的功率
所以个灯泡正常发光1h，消耗的电能。
9、答案与解析：
（1）A
（2）0.6。由图像可知：元件A中的电流与两端电压成正比，所以元件A中的电流与两端电压的关系遵循欧姆定律，当U=2V时，根据图像知道，元件B中的电流，元件B的电功率。
B组
1、（多选）要使电热器在单位时间内供热减少一半，以下方法中正确的是（ ）
A．电压不变，电阻增大到原来的2倍
B．电阻丝不变，把通过它的电流减少一半
C．保持电压不变，把电阻丝的电阻减小一半
D．把电热器的电阻和加它两端的电压均减小一半
2、如图所示的电路，当变阻器的滑片P向b移动过程中（ ）
A．灯L功率变大，电流表、电压表的示数都变小
B．灯L功率变大，电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．灯L功率变小，电流表、电压表示数都变大
D．灯L功率变小，电流表的示数变小，电压表的示数变大
3、如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯L1的规格为“6V 12W”，只闭合S1时，L1正常发光；再闭合S2时，灯L2也正常发光，同时电流表的示数变化了0.5A．则L1与L2的电阻之比为（设灯泡的电阻不随温度变化而变化）（ ）
A．4：1
B．1：4
C．4：5
D．5：4
4.（多选）现有四个小灯泡L1、L2、L3、L4，分别标有“12V 20W”、“12V 10W”、“6V 5W”、“6V 10W”的字样，小明想把其中的两个小灯泡接在两端电压为18V的电源上，使两个小灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是（ ）
A．把L1和L4串联后接入电路中
B．把L1和L3串联后接入电路中
C．把L2和L4串联后接入电路中
D．把L2和L3串联后接入电路中
5、如图所示，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 0.6A”字样，R0阻值为5Ω，闭合开关后，滑动变阻器接入10Ω时，R0两端的电压为________V，在该电路中R0消耗的最大功率为________W。
6、一只“220V 100W”白炽灯泡和一只“220V 10W”的节能灯亮度相当，则这只白炽灯正常发光时的电流为 A，若它们都正常工作12h，节能灯比白炽灯节能 kW h。
7、如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω.小灯泡正常工作10分钟将消耗电能为 J；当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 伏。
8、甲、乙两根电热丝，分别单独接在电源两端（电源两端的电压恒定），在一定时间内产生的热量分别为Q1、Q2。现把甲、乙两根电热丝串联后接在同一电源的两端，在相同时间内产生的热量为 。
9、用图甲所示电路图测量小灯泡的电功率，电源电压为3V．小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。
（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图乙电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 状态；
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是 （填序号）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表接触不良 D．电流表短路
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。若要测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑动变阻器的滑片P向 （选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为 V。根据该组同学实验得到的I-U图象（图丁所示）信息，小灯泡的额定功率为 W。
10、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24V 12W”。开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1A，电压表的示数为12V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L1的额定功率。
（2）在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能。
（3）灯泡L2的电阻。
（4）当开关S1、S2都闭合时，求电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
1、答案：AD
解析：A、由可得，电压不变，电阻增大到原来的2倍时，电流所做的功将变为原来的；故A正确；
B、由W=I2Rt可得，电阻不变，通过导体的电流减少一半时，电流所做的功将变为原来的；故B错误；
C、由可得，电压不变，电阻丝的电阻减半时，电流所做的功将变为原来的2倍；故C错误；
D、由可得，电阻和电压均减半时，电流所做的功将变为原来的；故D正确。故选AD。
2、答案：D
解析：当滑片向b移动时，电路中的总电阻增大，因此电流表示数减小，故灯泡的亮度减小，即灯泡的实际功率减小；因为串联电路起分压作用，滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此滑动变阻器分得的电压增大，故电压表示数变大。选D。
3、答案：B
解析：通过L1的电流：
又因为闭合S2后为并联电路，所以I2=0.5A
已知并联电路中电阻与电流成反比，故R1：R2=I2：I1=0.5A：2A=1：4；选项A C D都不正确，选B。
4.答案：AD
5、答案：1.5；1.8
解析：当R=10Ω时，电路中的总电阻，
电路中的电流，R0两端的电压，
由可知：当电路中电流最大时，R0消耗的功率最大：P位于最左端时，
电路中的电流，所以电路中的电流最大为0.6A，
此时R0消耗的最大功率为。
6、答案：0.45；1.08
解析：（1）根据P=UI可得，白炽灯正常发光时的电流I=P/U=100W/220V≈0.45A；
（2）由P=W/t可得，可以节约电能：△W=△Pt=（100-10）×10-3kW×12h=1.08kW h。
7、答案：1800J 12V
解析：(1) W=Pt=3W×10×60s=1800J
（2）
U滑=IR滑=0.5A×12Ω=6V
U=U滑+UL=6V+6V=12V
8、答案与解析：
9、答案：（1）
（2）断开
（3）B
（4）2.2；D；2.5；0.5
解析：（1）灯泡正常发光时的电流，电流表选0～0.6A量程，灯泡、电流表、滑动变阻器串连接入电路。
（2）连接电路时，电路应处于断开状态。
（3）小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，电路故障是灯泡断路，故选B。
（4）由图丙知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V＜2.5V，因此滑动变阻器滑片应向D端移动，减小滑动变阻器接入电路阻值，减小分压，增大灯泡分压，直到电压表示数为灯泡额定电压2.5V为止；由图丁可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
10、答案与解析：（1）开关S1闭合、S2断开时，电路中只有L1，灯泡正常发光，则U额1=U=12V，I额1=I=1A，则其额定电功率为：P额1=U额1I额1=12V×1A=12W；
（2）L2正常发光时功率为12W，由P=W/t得：W=P额2t=12W×10s=120J；
（3）由得，灯泡L2的电阻；
（4）当开关S1、S2都闭合时，两灯泡并联，此时通过L1的电流仍为1A，通过L2的电流I2=U/R2=12V/48Ω
=0.25A；所以电流表的示数为I=I1+I2=1A+0.25A=1.25A；L2的实际功率P2=UI2=12V×0.25A=3W。
答：（1）灯泡L1的额定功率为12W；
（2）在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能为120J；
（3）灯泡L2的电阻为48Ω；
（4）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.25A；灯泡L2的实际功率为3W。
高中★初中★小学 专业课外辅导
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