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第6节 电能1
考点一、电能表
电能电功单位是焦耳，还有千瓦时(kW.h)俗称“度”。焦耳与千瓦时之间换算:1千瓦时=3.6x 106J
(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
(2)电能表的参数含义
220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。
kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
1200r/kW.h:接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过1200转。
5(10)A:该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10安。
(3)电能表测量电能的方法:
①读数法:电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法:由电能表参数Nr/ kW.h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N x 3.6x 106焦耳
典例1：（2022·浙江天台实验中学九年级）评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为3200瓦的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为___________W。家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1分钟内电能表转盘转了60转，则这段时间空调消耗的电能是___________千瓦时，实际电功率为___________W。
【答案】1000 1200
【解析】[1]“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，则有
解得制冷时消耗的电功率为1000W。
[2]内转盘转了60转，空调消耗的电能
[3]实际电功率
变式1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )。
A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B.该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C.该同学家电路中的电流不得超过10安
D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时
【答案】D
【解析】A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电功率越大，故A错误；
B.该同学家上月消耗的电能为：5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=61.1千瓦时，故B错误；
C.该同学家电路中的电流不得超过20安，故C错误；
D.若指示灯闪烁32次，消耗电能为：，故D正确。
变式2：（2022九上·鄞州期中）小明家8月31日的电能表示数如图，到9月30日再观察时，发现电能表示数为 ,则他家9月份消耗的电能为________ kW·h。若让他家某个用电器单独工作，电能表的转盘在10min 内转过300转，则该用电器功率为________W。
【答案】150；600
【解析】（1）将前后两次电能表的示数相减，得到的差就是9月份消耗的电能；
（2）首先根据公式计算出消耗的电能，然后根据计算该用电器的功率。
【解答】（1）小明家9月份消耗的电能为：；
（2）该用电器消耗的电能为：；
该用电器的功率为：
变式3：（2022·浙江绍兴·九年级期末）疫情停课期间，小明发现家中电茶壶的铭牌已模糊不清，为了测量其功率，他把家里其它用电器都关掉后，拿着手表去观察他家的电能表（如图所示），发现电能表在1分钟内转盘转过60圈。已知实验条件下水的沸点为100℃，c水=4.2×103J/（kg ℃）。试计算：
（1）该电茶壶的实际功率为___________kW；
（2）若按上题功率计算，该电茶壶将3kg 20℃的水烧开，需要___________分钟。（不计烧水过程中的能量损失）
【答案】1.2 14
【解析】（1）[1]该茶壶消耗的电能
该茶壶的实际功率
（2）[2]将水烧开需要的热量为=4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J
则电茶壶消耗的电能W=Q=1.008×106J
那么需要加热的时间为
考点二、电功率（额定功率和实际功率）
（一）电功率
(1)物理意义:描述电流做功的快慢。
(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
(3)单位:瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。
(4)公式:P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P
（二）额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有电压值就是额定电压，常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。
（三）实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。
(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。
(4)实际功率和额定功率之间的关系:
用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 正常工作
U实>U额 P实>P额 容易损坏
U实
典例1（2021九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮
C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【解析】（1）如果灯泡的实际电流等于额定电流，那么它能正常发光；
（2）在串联电路中，功率与电阻成正比；
（3）在并联电路中，电流与电阻成反比；
（4）在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
灯泡甲的电阻为：；
灯泡乙的电阻为：；则电阻R甲A.串联时，通过灯泡电流为：；则两个灯泡都不能正常发光，A错误；
B.根据可知，当二者串联时，甲的实际功率小于乙，即甲比乙暗，故B错误；
C.并联时，根据可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误；
D.并联时，根据可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
变式1：（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1额定功率较大 B．灯L1的电阻较大
C．灯L2两端电压较大 D．通过灯L2的电流较大
【答案】B
【解析】B．两个灯泡串联在电路中，因为L1比L2亮，所以实际功率P1>P2
串联电路中电流处处相等，且L1的实际功率较大，根据P=I2R可知，灯泡L1的电阻比L2的电阻大，故B正确。
A．根据可知，当额定电压相同时，额定功率与电阻成反比,
因为R1>R2所以额定功率P1额CD．串联电路中，各处电流都相等，根据U=IR可知，灯泡两端的实际电压U1>U2，故CD错误。故选B
9．（2022·浙江台州·中考真题）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大 C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
【答案】C
【解析】A．由图知道，电源是2节干电池，随着工作时间增长，电源电压会减小，故A错误；
BCD．根据题意知道，当他用一支燃着的蜡烛加热时，当用火焰加热时，过了一会灯泡就亮了起来，说明温度影响导体的电阻；灯泡慢慢亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，故C正确，BD错误。故选C。
变式2：（2022九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮
C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【解析】（1）如果灯泡的实际电流等于额定电流，那么它能正常发光；
（2）在串联电路中，功率与电阻成正比；
（3）在并联电路中，电流与电阻成反比；
（4）在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
灯泡甲的电阻为：；
灯泡乙的电阻为：；则电阻R甲A.串联时，通过灯泡的电流为：；则两个灯泡都不能正常发光，故A错误；
B.根据可知，当二者串联时，甲的实际功率小于乙，即甲比乙暗，故B错误；
C.并联时，根据可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误；
D.并联时，根据可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。
变式3：（2022·浙江杭州·九年级期末）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.25W 小于
【解析】[1]根据“2.5V0.5A”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W
[2]灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻，则R2>R1
根据R总=R+R1可知，流入L2的电流肯定小于流入L1的电流，即通过L2的电流肯定小于0.5A，即L2的实际功率肯定小于额定功率。
1.（2021九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A.此电能表转盘每小时转过 2500 转 B.电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J D.电风扇的实际功率是100W
【答案】D
【解析】（1）电能表上220V是它的工作电压，10（20A）表示：电能表的标定电流是10A，允许通过的最大电流是20A；表示每消耗电能转盘转过2500转，据此选择即可。
（2）已知电能和时间根据公式计算功率。
【解答】A.表示每消耗电能转盘转过2500转，故A错误；
B.电能表是测量电路中消耗电能多少的仪器，故B错误；
C.电能表转过5转消耗的电能：，故C错误；
D.电风扇的实际功率为：，故D正确。
2.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小 B.申联时，L1两端的电压比L2的小
C.正常工作时L1灯暗一些 D.若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
【答案】C
【解析】①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关；
②在串联电路中，功率与电阻成正比；在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
（1）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中，L1要亮一些，则功率P1>P2。根据“串联电路，功率与电阻成正比”可知，电阻R1>R2。
（2）当它们正常工作时，它们两端的额定电压相等，相当于它们并联。根据“并联电路中，功率与电阻成反比”可知，此时的功率P1故C正确，而A、B、D错误。
3．（2022·浙江杭州·九年级期末）标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4，按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中，四只灯泡工作时最亮的是（ ）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
【答案】C
【解析】根据公式可知，当额定电压相等时，电阻与额定功率成反比；因为L1和L3的额定功率大于L2和L4的额定功率，所以L1和L3的电阻小于L2和L4的电阻。
甲：L1和L2两个灯泡串联，则通过它们的电流相等，且电阻R1乙：L3和L4两个灯泡并联，则它们两端的电压相等，且电阻R4>R3，根据公式可知，则实际功率P44.（2021九上·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
【答案】B
【解析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
5.小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW·h)”的字样，他将家中的其他用电器都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs，则下列说法错误的是( )
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J
C.电水壶的额定功率为900W
D.当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W
【答案】B
【解析】A.电水壶是利用电流的热效应来工作的，故A正确；
B.烧水过程中消耗的电能为：，故B错误；
C.电水壶的额定功率为：，故C正确；
D.当实际电压只有额定电压的90%时，
根据得到：；
解得：P'=729W。 故D正确。
6.小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B．两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C．若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D．如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
【答案】A
【解析】A、灯泡亮度由灯泡实际功率决定，甲灯比乙灯亮，则甲灯的功率大于乙灯的功率，故A错误；
B、两灯泡并联，灯泡两端的电压U相等，甲、乙均正常发光，甲灯比乙灯亮，甲的额定功率大于乙的额定功率，由R＝可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故B正确；
C、两灯泡位置对换时，灯泡的亮暗不变，即甲灯亮度比乙灯亮度大，故C正确；
D、当两灯泡串联时，通过它们的电流相等，由于乙的电阻大于甲的电阻，由P＝I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，乙灯亮，故D正确。
7.（2021九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
【答案】A
【解析】根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为：，L2的额定电流为：，则L1先正常发光，故A正确；
灯泡L1的电阻为：，灯泡L2的电阻为：，则两个灯泡的电阻相等。故C错误；
在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；
如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。
8.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是 ( )
A.向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大
B.向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小
C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大
D.向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变
【答案】D
【解析】A、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，A表示数变大；V2表测的是滑动变阻器的电压，电阻减小，故分得电压也减小，V2表示数减小；故A错误；
B、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，电功率P=UI U在减小，I在增大；R的功率不一定减小；故B错误；
C、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片在最右端，电阻最大，电路中的总电阻达到最大值，而电压不变，故电流达到最小值，电路功率P=UI U不变，I最小，电路的功率达到最小值；故C错误；
D、V1测得是R0的电压，而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变；故D正确。
9.（2021·衢州）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用________灯照明更符合绿色生态理念。
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。
【答案】（1）LED （2）1：12
【解析】（1）LED灯将电能转化为光能，而白炽灯将电能转化为内能和光能，可见LED灯更符合绿色生态理念。
（2）通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比。
10.（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
【答案】（1）并联（2）6.48×104
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
（2）根据公式W=UIt计算电池储存的电能。
【解答】（1）手机充电时，即使电水壶损坏了对它也没有影响，因此它们为并联。
（2）电池充满电后储存的电能：W=UIt=4V×4.5A×3600s=6.48×104J。
11．（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样，把它们串联在220伏的电路中，在相同时间内产生热量较多的是________，将它们并联在电路中，产生热量较多的是________(填“甲”或“乙”)。
【答案】甲 乙
【解析】[1]因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率P甲＜P乙，所以由知道，甲、乙两只电炉的电阻R甲＞R乙
又因为串联电路中电流处处相等，即通过甲、乙两只电炉的电流I甲=I乙
由Q=I2Rt知道，在相同时间内产生的热量Q甲＞Q乙所以，串联时产生热量较多的是甲。
[2]将它们并联在220V电路中时，根据并联电路中各支路两端的电压相等，即U甲=U乙=220V
则两电炉的实际功率等于额定功率，即P甲=500W P乙=1000W
由于Q=W=Pt，所以，相同时间内产生的热量Q甲＜Q乙
故并联时产生热量较多的是乙。
12.（2021·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
【答案】（1）铁镍合金（2）113400
（3）选 A，电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命（或选 B，电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机）
【解析】（1）铁、钴、镍等能被磁体吸引的物质，叫铁磁性物质；
（2）根据公式W=UIt计算锂电池获得的电能。
（3）每种充电器都有自己的优点和缺点，根据优点进行选择即可。
【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是铁镍合金。
（2）锂电池获得的电能是：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J；
（3）①我将选择充电器A，理由是：电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命；
②我将选择充电器 B，理由是：电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机。
13．（2022·浙江宁波·中考真题）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为___________J。
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会___________（填“大于”“等于”或“小于”）10min。
【答案】 小于
【解析】（1）[1]由题意可知，一个工作周期内，工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为2000W，则一个工作周期内消耗的电能
一个工作周期内消耗的电能为。
（2）[2]由题意可知，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗，那么外界的热量会比较少地传递进来，在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，室内温度会降温更快，即空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。
14.（2020九上·北仑期末）在学习了电能表的相关知识后，小思对家中的电能表进行了观察，如图所示。她发现电能表的转盘在40分钟内转动了3600圈。
（1）这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为________kW·h，实际功率为________W。
（2）若该电能表允许通过的最大电流为20A，则小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过多少？
【答案】（1）1.2；1800
（2）P最大=I最大×U=20A×220V=4400W
答：小思家同时使用各用电器的总功率不能超过4400W
【解析】（1）根据公式计算用电器消耗的电能，再根据公式计算实际功率；
（2）已知电能表的最大电流根据公式 P最大=I最大U计算用电器的总功率的最大值。
【解答】（1）这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为：；用电器的实际功率为：；
（2）小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过： P最大=I最大U=20A×220V=4400W。
15.（2022·丽水模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
【答案】（1）P＝ ＝ ＝44Ω
（2）①电路在3min内消耗的电能：W＝ kW h＝0.1kW h；
②电路的实际电功率：P实＝ ＝2kW＝2000W。
（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作
【解析】（1）已知额定功率和额定电压根据公式计算电热丝的电阻；
（2）①已知电能表闪烁的次数根据计算消耗的电能；
②已知消耗的电能和时间根据公式计算实际功率；
（3）①将实际功率与额定功率进行比较即可；
②如果有其它用电器一起工作，那么测出的功率就是它们的功率之和，自然就要大一些。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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课后巩固
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第6节 电能1
考点一、电能表
电能电功单位是焦耳，还有千瓦时(kW.h)俗称“度”。焦耳与千瓦时之间换算:1千瓦时=3.6x 106J
(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
(2)电能表的参数含义
220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。
kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
1200r/kW.h:接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过1200转。
5(10)A:该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10安。
(3)电能表测量电能的方法:
①读数法:电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法:由电能表参数Nr/ kW.h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N x 3.6x 106焦耳
典例1：（2022·浙江天台实验中学九年级）评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为3200瓦的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为___________W。家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1分钟内电能表转盘转了60转，则这段时间空调消耗的电能是___________千瓦时，实际电功率为___________W。
变式1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )。
A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B.该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C.该同学家电路中的电流不得超过10安
D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时
变式2：（2022九上·鄞州期中）小明家8月31日的电能表示数如图，到9月30日再观察时，发现电能表示数为 ,则他家9月份消耗的电能为________ kW·h。若让他家某个用电器单独工作，电能表的转盘在10min 内转过300转，则该用电器功率为________W。
变式3：（2022·浙江绍兴·九年级期末）疫情停课期间，小明发现家中电茶壶的铭牌已模糊不清，为了测量其功率，他把家里其它用电器都关掉后，拿着手表去观察他家的电能表（如图所示），发现电能表在1分钟内转盘转过60圈。已知实验条件下水的沸点为100℃，c水=4.2×103J/（kg ℃）。试计算：
（1）该电茶壶的实际功率为___________kW；
（2）若按上题功率计算，该电茶壶将3kg 20℃的水烧开，需要___________分钟。（不计烧水过程中的能量损失）
考点二、电功率（额定功率和实际功率）
（一）电功率
(1)物理意义:描述电流做功的快慢。
(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
(3)单位:瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。
(4)公式:P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P
（二）额定电压和额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有电压值就是额定电压，常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。
（三）实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。
(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。
(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。
(4)实际功率和额定功率之间的关系:
用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 正常工作
U实>U额 P实>P额 容易损坏
U实典例1（2021九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮
C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
变式1：（2022·浙江绍兴·九年级期末）如图，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1额定功率较大 B．灯L1的电阻较大
C．灯L2两端电压较大 D．通过灯L2的电流较大
9．（2022·浙江台州·中考真题）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大 C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
变式2：（2022九上·宁波月考）将标有“2.5 V 0.3 A”字样的灯泡甲和“3.8 V 0.3 A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮
C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
变式3：（2022·浙江杭州·九年级期末）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
1.（2021九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A.此电能表转盘每小时转过 2500 转 B.电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J D.电风扇的实际功率是100W
2.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小 B.申联时，L1两端的电压比L2的小
C.正常工作时L1灯暗一些 D.若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
3．（2022·浙江杭州·九年级期末）标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4，按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中，四只灯泡工作时最亮的是（ ）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
4.（2021九上·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
5.小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW·h)”的字样，他将家中的其他用电器都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs，则下列说法错误的是( )
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J
C.电水壶的额定功率为900W
D.当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W
6.小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B．两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C．若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D．如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
7.（2021九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
8.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是 ( )
A.向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大
B.向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小
C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大
D.向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变
9.（2021·衢州）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用________灯照明更符合绿色生态理念。
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。
10.（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
11．（2022·浙江杭州·九年级阶段练习）甲、乙两只电炉标有“220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样，把它们串联在220伏的电路中，在相同时间内产生热量较多的是________，将它们并联在电路中，产生热量较多的是________(填“甲”或“乙”)。
12.（2021·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
13．（2022·浙江宁波·中考真题）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为___________J。
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会___________（填“大于”“等于”或“小于”）10min。
14.（2020九上·北仑期末）在学习了电能表的相关知识后，小思对家中的电能表进行了观察，如图所示。她发现电能表的转盘在40分钟内转动了3600圈。
（1）这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为________kW·h，实际功率为________W。
（2）若该电能表允许通过的最大电流为20A，则小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过多少？
15.（2022·丽水模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
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