中小学教育资源及组卷应用平台
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：（2023九上·上城期末）徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为 W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min，则本月底抄表读数至少为 ；
（3）该电能表 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
【答案】（1）1000 （2）2517.6 （3）能
【解析】（1）首先根据计算出微波炉消耗的电能，再根据计算出微波炉的电功率。
（2）首先根据W=Pt计算出微波炉本月消耗的电能，再与月初的电能表示数相加即可。
（3）根据P=UI计算出电能表承载的最大电功率，然后与两台微波炉的电功率之和进行比较即可。
【解答】（1）微波炉消耗的电能：；
微波炉的电功率：。
（2）本月微波炉消耗的电能：W=Pt=0.1kW×（0.3h×30）=0.9kW·h；
则月底电能表的示数为：2508.6kW·h+0.9kW·h=2517.6kW·h。
（3）根据电能表的铭牌可知，允许通过的最大电流为20A，
则允许承载的最大电功率：P=UI=220V×20A=4400W；
两台微波炉的电功率：1000W×2=2000W；
因为2000W<4400W， 所以该电能表可以承载两天微波炉同时工作。
变式1：（2023九上·柯城期末）如图是家用单相电能表的简易图，以下关于电能表的作用及各参数的解释合理的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【解析】根据对电能表铭牌上数据的意义的认识判断。
【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B.该用户累计消耗7996.6度的电能，故B错误；
C.kW·h是电能的单位，故C错误；
D.10A为电能表的额定电流，故D正确。
变式2：（2023九上·金华期末）如图所示是小东家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为 W。将电视机单独接入电路正常工作6分钟，电能表转盘转6转， 该电视机的功率为. W。
【答案】4400；100
【解析】（1）从铭牌上确定电能表的额定电压和最大电流，然后根据P=UI计算可以接入的最大总功率；
（2）首先根据计算出电视机消耗的电能，再根据计算电视机的功率。
【解答】（1）根据铭牌可知，电能表的额定电压为220V，通过的最大电流为20A，则接入用电器的总功率为：P=UI=220V×20A=4400W；
（2）电视机消耗的电能：；
电视机的功率为：
变式3：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
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：（2023九上·长兴期末）两个灯泡L1和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2大
B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大
D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
【答案】D
【解析】根据串联电路的特点，结合电功率，欧姆定律分析判断。
【解答】两个灯泡串联后，通过它们的电流大小相等。L2灯泡更亮些，则它的实际功率更大些，根据P=I2R可知，灯泡L2的电阻比L1的电阻大，故A错误；
根据U=IR可知，串联时L2的电压比L1的电压大，故B错误；
根据可知，电阻R2>R1，则额定功率P2两灯并联时，它们两端的电压相等，根据U=IR可知，通过灯泡L2的电流比L1小，故D正确。
变式1：（2023九上·拱墅期末）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3~6V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．当电源电压调节到6V时，灯L1正常发光
C．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
【答案】D
【解析】（1）根据串联电路的电流特点判断；
（2）根据分别计算出两个灯泡的电阻，然后根据串联电路中电压与电阻成正比的规律确定它们两端的电压，最后确定谁能正常发光；
（3）亮度由实际功率决定，在串联电路中，功率与电阻成正比；
（4）根据两个灯泡的电功率之间的大小关系判断。
【解答】A.根据图片可知，两个灯泡串联，则通过它们的电流相等，故A错误；
B.灯泡L1的电阻为：；；
那么两个灯泡的电阻相等。
根据串联电路中电压与电阻成正比的规律可知，此时它们两端的电压相等；
即它们的电压都是3V，因此灯泡L2正常发光，故B错误；
根据P=UI可知，两个灯泡的实际电功率相等，则它们的亮度相同，故C错误；
在调节电源电压的过程中，两个灯泡的电功率始终相等，则功率的变化量相等，故D正确。
变式2：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
【答案】9；1.5
【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率分别求出两灯泡正常工作时的电流和电阻，由两只灯泡正常工作时的电流判断出能正常发光的灯泡，从而根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电路中的总电压，然后根据两灯电阻和电流利用P=IR可以知道两灯泡的实际功率关系。
【解答】，，，R乙=6Ω.
要使一灯能正常发光，则电路电流大小为0.5A，
所以U总=IR总=0.5A18Ω=9V，
两灯泡串联在电路中，其中甲能正常发光，乙没有达到额定电压，所以乙较暗。
P乙=I2R=(0.5A)26Ω=1.5W
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．（2023九上·杭州期末）对于1kW·h的理解，下列说法正确的是（ ）
A．kW·h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡
C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作1h
【答案】D
【解析】（1）根据电能的单位判断；
（2）根据P=UI分析判断；
（3）根据单位换算的知识判断；
（4）根据计算。
【解答】A.kW·h是电功的单位，故A错误；
B1kW·h只是描述电能的多少，与是否能够同时点亮4只灯泡无关，故B错误；
C.等于3.6×106J，故C错误；
D.根据可知，它可供1kW的用电器正常工作1h，故D正确。
2．（2023九上·嘉兴期末）教室内安装了10盏额定功率为36瓦的具有护眼功能的LED节能灯。节能灯正常工作时，下列有关说法正确的是（ ）
A．正常工作时的电压是22伏 B．灯开得越多干路中电流越大
C．比36瓦的日光灯做功慢 D．10盏灯每小时耗电1千瓦时
【答案】B
【解析】（1）根据家庭电路电压的知识判断；
（2）根据P=UI判断；
（3）根据电功率的定义判断；
（4）根据W=Pt计算。
【解答】A.在家庭电路中，所有的灯泡都是并联，那么它们两端的电压都是220V，故A错误；
B.灯开得越多，则总功率越大，根据P=UI可知，则干路中通过的电流越大，故B正确；
C.电功率表示用电器电流做功的快慢，即电功率相等，则做功快慢相等，故C错误；
D.10盏灯每小时耗电：W=Pt=0.036kW×10×1h=0.36kW·h，故D错误。
3．（2023九上·温州期末）如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（ ）
A．电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为125焦
C．电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
【答案】D
【解析】（1）根据电能表的功能判断；
（2）前后电能表的示数之差等于消耗的电能；
（3）（4）根据电能表的铭牌判断。
【解答】A.电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A错误；
B.小白家10月份消耗的电能为：5713.4kW·h-5588.4kW·h=125kW·h，故B错误；
C.根据“10（20）A”可知，该电能表工作时的电流不应超过标定电流20A，故C错误；
D.根据“1600imp（kW h）”可知，该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h，故D正确。
4.（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。
5．（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P46.（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。
7．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
【答案】A
【解析】根据知：“6V6W"的灯泡电阻为：6Ω，“6V4W"的灯泡电阻为：9Ω。当在ab间接入“6V6W"的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光：电流变小时，由U=IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变)，因此换接的灯泡可能被烧毁：由P=I2R可知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P=UI知，电源电压不变，总阻值变大，总电流变小，则电路消耗的总功率变小。
【解答】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；
B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；
C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；
D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小， 电路总功率要变小 ，所以D正确。
8.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。
9.（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。
10．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【答案】B
【解析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P=UI求出L1的实际功率；
（2）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P=UI求出L2的功率；
（3）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W=UIt求出消耗的电能；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P=UI求出L1的功率.【解答】A.根据图像可知，当L1两端的电压为100V时，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1=U1I1=100V×0.2A=20W，故A正确不合题意；
B.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1=0.1A，
根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V，L2的功率为：P2=U2I'2=20V×0.1A=2W，故B错误符合题意；
C.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J，故C正确不合题意；
D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2=220V。
根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1=U''2=220V；
由图像可知，通过L1电流I''1=0.3A，L1的功率为：P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W，故D正确不合题意。
11.（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。
12．（2023九上·舟山开学考）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
【答案】0.5h
【解析】首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据公式计算充电时间。
【解答】手机电池充满点时的电能：W=UIt=5V×4A×3600s=7.2×104J；
这次手机的充电时间为：。
13.（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。
14．（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。
15.（2023九上·舟山开学考）光伏发电技术已走入寻常百姓家，其简化电路如图。
（1）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （填“S1”、“S2”或“S1和S2”）；
（2）某用户的光伏发电板总功率为1600W，若每天有效光照时间为5h，刚好满足该用户一天用电量，则该用户每天的用电量是 kW·h。
【答案】（1）S1 （2）8
【解析】（1）根据图片确定开关的开合情况；
（2）根据W=Pt计算光伏发电板发出的电能即可。
【解答】（1）如下图所示，当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关S1，
（2）该用户每天的用电量为：W=Pt=1.6kW×5h=8kW·h。
16.（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。
17．（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。
18.（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
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
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：（2023九上·上城期末）徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为 W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min，则本月底抄表读数至少为 ；
（3）该电能表 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
变式1：（2023九上·柯城期末）如图是家用单相电能表的简易图，以下关于电能表的作用及各参数的解释合理的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
变式2：（2023九上·金华期末）如图所示是小东家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为 W。将电视机单独接入电路正常工作6分钟，电能表转盘转6转， 该电视机的功率为. W。
变式3：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。
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：（2023九上·长兴期末）两个灯泡L1和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2大
B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大
D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
变式1：（2023九上·拱墅期末）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3~6V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．当电源电压调节到6V时，灯L1正常发光
C．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
变式2：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
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．（2023九上·杭州期末）对于1kW·h的理解，下列说法正确的是（ ）
A．kW·h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡
C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作1h
2．（2023九上·嘉兴期末）教室内安装了10盏额定功率为36瓦的具有护眼功能的LED节能灯。节能灯正常工作时，下列有关说法正确的是（ ）
A．正常工作时的电压是22伏 B．灯开得越多干路中电流越大
C．比36瓦的日光灯做功慢 D．10盏灯每小时耗电1千瓦时
3．（2023九上·温州期末）如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（ ）
A．电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为125焦
C．电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
4.（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
5．（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
6.（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
7．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
8.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
9.（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
10．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
11.（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________。
12．（2023九上·舟山开学考）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
13.（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。
14．（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”)。
15.（2023九上·舟山开学考）光伏发电技术已走入寻常百姓家，其简化电路如图。
（1）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （填“S1”、“S2”或“S1和S2”）；
（2）某用户的光伏发电板总功率为1600W，若每天有效光照时间为5h，刚好满足该用户一天用电量，则该用户每天的用电量是 kW·h。
16.（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。________ 。
17．（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。
18.（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________。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)