浙教版科学九上 第三章 5 电能、电功率 复习讲义（机构）

电能、电功率
知识点
1、电能：电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，属于能量的一种形式
电功：（1）定义：当电能转化为其他形式的能时，我们说电流做了功，简称电功。电功用“W”表示。
（2）实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功，两种说法是一样的。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
影响电流做功多少的影响因素：电压U的高低、电流I的大小、通电时间t的长短
电功的公式： 单位：J （焦耳） Kw.h（“千瓦时”或者“度”） V.A.s（伏安秒）
1Kw.h=3.6×106J
电功的变形公式：
（只适用于纯电阻电路）
说明：纯电阻电路是指消耗的电能全部转化为内能的电路。如电熨斗、电水壶、电饭锅等。但含有电动机的电路（如电风扇）不是纯电阻电路，计算电功时只能用。
实例：电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机做了功。
电流通过电饭锅把电能转化为热能，说明电流对电饭锅做了功。
2.电能的测量：电能表
（1）“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。
（2）“10（20）A”——这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。
（3）“50Hz”——这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。
（4）“600revs/（kW·h）”——接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。
3.电功率：电流在单位时间内做的功，叫做电功率。
公式：（1）定义式：
（2）计算式：根据与电功的公式得：。
（3）推导式：根据欧姆定律和电功率的计算式可以推导出（仅适用于纯电阻电路）
比较电流做功快慢的三种方法
（1）相同时间，比较电功的多少，电功越多，表示电流做功越快。
（2）电功相同，比较所用的时间，用的时间越短，表示电流做功越快。
（3）在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢，电功率越大，表示电流做功越快。
4.额定功率与实际功率
观察用电器的铭牌，你会发现铭牌上标有220V、11W等数字，这些数字表示什么意思？
定义
说明
额定电压
用电器正常工作时的电压
用电器上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示
额定电流
用电器正常工作时的电流
用电器上标明的电流值就是额定电流，常用I额表示
额定功率
用电器在额定电压下工作时的电功率
用电器上标明的功率值就是额定功率，常用P额表示
实际电压
用电器实际工作时的电压
可能与额定电压相等，也可能不相等，常用U实表示
实际功率
用电器在实际电压下工作时的电功率
可能与额定功率相等，也可能不相等，常用P实表示
“正常工作”是指用电器在额定电压工作
当实际电压=额定电压时，实际功率=额定功率
取两只电功率不同的灯泡：L1：220V 15W、L2：220V 100W．分别接到同一盏台灯中，通电后，观察它们发光的亮度。
若将上述两个灯泡串联在220V电压下，通电后，谁更亮？
上述灯泡的电阻RL1＞RL2，根据串联分压定律，L1分到的实际电压较大，而串联电流处处相等，则由P=UI可知，P1＞P2
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。实际功率越大，灯泡越亮。
二、考点
1、电能、电功、电功率基本认识
例题1、下列将电能转化为机械能的是（　　）A
A．电风扇工作 B．发电机发电过程 C．电热器工作 D．手机电池充电的过程
2. 关于电流做功，下列说法中正确的是（　　）C
A．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多
B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多
C．电流做功是电能转化为其他形式的能的过程
D．电流做功是电能转化为热能的过程
3.下列关于电功率的说法正确的是（ ）B
A．用电器的电功率越大，它消耗的电能越多 B．用电器的电功率越大，消耗电能越快
C．用电器工作时间越长，它的电功率越大 D．用电器的电能，只与通电时间有关
变式训练1.两个用电器，将甲用电器接入电路中时，测出4秒的时间内做功16焦；将乙用电器接入电路中时，测出10秒的时间内做功30焦。在下面的说法中，你认为正确的是(? ? )A
A .甲用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多 B .甲用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
C .乙用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多 D .乙用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
2.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW?h，那么这一个用电器可能是（　　）D
A． 家庭电扇 B． 笔记本电脑
C． 台灯 D． 电饭锅

2.电能表的认识
1.如图是单相电子电能表，关于它的技术参数和作用，下列叙述中正确的是（　　）B
A．电能表是测量电功率的仪表
B．图中50Hz表示电能表适用的交流电频率
C．图中5A表示允许在短时间内通过电能表的最大电流
D．图中3200imp/（kw?h）表示每消耗1kW?h电能电能表的转盘转3200转
2．如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说法正确的是（　　）C
A．正常工作时额定功率为220V
B．每转2圈电路耗电为1kW?h
C．工作时的最大电流为10A
D．电路消耗的电能是2486kW?h
3.为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（　　）B
A．300W B．30W C．150W D．200W
3.额定功率、实际功率与灯泡亮度
例题1.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（　　）D
A．甲灯的额定功率一定比乙灯大
B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少
C．两灯都正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
D．两灯串联后，接在220V电路中，甲灯比乙灯亮
2．小明帮爷爷在院落装照明灯，为了延长灯的使用寿命，他将两盏标有“220V 60W”的白炽灯串联接在家庭电路中，通电后两灯都比正常发光时暗，原因是（　　）D
A．每盏灯的额定电压变小了 B．每盏灯的额定功率变小了
C．家庭电路的电压变小了 D．每盏灯的实际功率变小了
3．标有“6V 6W”、“6V 3W”字样的L1、L2串联后接在6V电源上，下列说法正确的是（　）D
A．L1正常工作时的电阻大于L2正常工作时的电阻 B．L1的实际功率大于L2的实际功率
C．若两灯都发光，L1的亮度大于L2的亮度 D．通过L1的电流等于通过L2的电流
变式训练1.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（　　）B
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等 D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
2．将两只额定电压相同的小灯泡L1，L2并联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，其原因是（　　）D
A．灯L2的电流较小 B．灯L2的电阻较大
C．灯L2的额定功率较小 D．灯L2的额定功率较大
3．分别标有“6V 3W”“4V 2W”的甲、乙两灯串联在10V的电源上，则（ ）C
A．只有甲灯正常发光 B．只有乙灯正常发光
C．甲、乙两灯都能正常发光 D．甲、乙两灯都不能正常发光
4．将标有“6V　3W”和“6V　2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（　　）D
A．甲灯泡不能正常工作，实际功率为2W
B．乙灯泡不能正常发光，实际功率为2W
C．甲、乙两灯泡都能正常发光，实际总功率为5W
D．甲、乙两灯泡都不能正常发光，实际总功率为1.2W
5.把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2并联后结接在电源两端，其中一只灯泡正常发光，另一只没有达到额定功率．则（　　）C
A．电源电压为20V B．干路中的总电流为3A
C．两灯泡的总功率为32W D．灯L2的实际功率小于L1的实际功率
6.甲灯泡标有“22V 2W“，乙灯泡标有“220V 100W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）D
A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
7.如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率PA=100W、Pa=40W，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是(?? )C
A .B .????C .D .
4.电功率计算图像问题
例题1.分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I-U特性曲线如右图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（　）A
A．3W B．4W C．4.5W D．6W
2.现有两只标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它们的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这两只灯泡串联接在8V的电源两端，其中一只灯泡的电阻及电路的总功率分别为(??? )A
A .20Ω、1.6W B .24Ω、0.8W C .20Ω、0.8W D .24Ω、3W
变式训练1．两定值电阻甲、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6V的电源两端，下列分析正确的是（　　）B
A．甲消耗的电功率为3.6W
B．乙消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流小于乙中的电流
D．甲的电阻值大于乙的电阻值
2.如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中不正确的是（　　）A
A．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3W　
B．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45W　
C．当L2两端电压为1.5V时，通过它的电流为0.15A　
D．此时滑动变阻器两端电压是1.5V
例题3.?如图甲是小明设计的调光台灯的电路，电源电压恒为5V，滑动变阻器标有“20Ω 2A”，电???流表、电压表使用的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”，小灯泡额定电压为3V，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示．闭合开关，移动滑片P，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ??）D
A .电流表的最大示数为0.6A B .灯泡的最小功率为0.5W
C .电路的最大总功率为3W D .滑动变阻器接入电路的最大阻值为15Ω
4.如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(??? )D
A .R1的阻值为20Ω B .R2的最大阻值为30Ω
C .电源电压为8V D .该电路消耗的最大电功率为3.6W
变式训练1.为了测量某电热暖手器提示灯L的额定功率，小梦设计了如图甲所示的电路图，变阻器的规格为20Ω 1A，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U﹣I图象；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U﹣I图象，如图乙所示，则下列结论错误的是（　C　）
A．定值电阻R0的阻值是10Ω
B．将R0与灯L串联在6V的电源两端时，灯丝的实际电阻为5Ω
C．R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，灯L的实际功率为5W
D．当S接a且电源电压为8V时，滑动变阻器的最大功率为1.6W
2.如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（　　）D
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8W
5.电功率动态变化
例题1.如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2A时，电压表的示数从6V变为5V，则该定值电阻所消耗的电功率变化了?多少( ) C
A.0.2W B.2W C.2.2W D.3.6W
2.在如图所示电路中,电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中(? ??)C
A .电压表示数不变，电路消耗总功率变大
B .电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小
C .电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变
D .电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大
3.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ?）D
A .电路中电流变化的范围是0.18～0.5A B .滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω
C .灯泡的最小功率是0.162W D .该电路的最大功率是2.25W
变式训练1.如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是(??)C
A .R1阻值为1.8Ω
B .电路消耗的最小功率为0.2W
C .当Rp总阻值的3/5接入电路时，定值电阻与它消耗的功率之比为5：6
D .当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为1：2
2.如图所示，电源电压保持18 V不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样(灯丝电阻不变)，滑动变阻器的规格为“100 Ω　1 A”。当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是(???? )D
①电流表的示数变化范围为0.25～0.6 A
②滑动变阻器允许调节的范围是24～80 Ω
③灯泡的电功率变化范围是0.75～3 W
④整个电路的电功率变化范围是4.5～9 W
A .只有①和② B .只有②和③ C .只有①和④ D .只有③和④
三、课堂练习
1.下列用电器在正常工作时，消耗的电功率最大的是（?? ）C
A .手机?B .液晶电视机?C .电热水壶?D .家用洗衣机?
2.下列关于电功率的说法正确的是（ ?? ?）B
A .用电器的电功率越大，消耗的电能越多 B .用电器的电功率越大，消耗电能越快
C .用电器工作时间越长，电功率越大 D .用电器消耗的电能只与通电时间有关
3.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（?? ）D
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
4.小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（?? ）C
A .P2'>P1'>P1 B .P2'>P1>P1' C .P1>P2'>P1' D .P1>P1'>P2'
5.（2018?海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（　　）C
A． B． C． D．
6.将两只额定电压相等的灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，其原因正确的是(?? )C
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A .灯L1额定功率较小B .灯L1电阻较大C .灯L2两端的实际电压较大D .通过L2的电流较大
7.某调光灯(假设灯L电阻不变)电路如图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，灯泡L的功率为144W；滑片P滑至b端时，灯泡L的功率为36W，则滑片P滑至ab的中点时，灯泡L的功率为(?A )
A .64W B .72W C .90W D .81W
8.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是(? )C
A .电源的电压为4V B .R1的阻值为20欧
C .R1的最大功率为3.6w D .图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
9.额定电压均为6V的甲、乙两灯，U图线如图所示下列说法正确的是( )D
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1:3
10.如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10?0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20?1A”字样，电流表量程为0-06A，电压表量程为0-3V。闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是( )D
A.电路中电流不超过0.6A
B.R1两端电压不超过3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值在10-20?范围内变化
D.电路的总功率在18-3W范围内变化
11.如图所示，电源电压4.5V，定值电阻R0为l0Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A“、“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）C
A．电流表示数最大值为0.6A B．电压表示数范围为1V～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.5W D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～10Ω
12.如图所示电路，已知 R1+R2+R3=20Ω，在 B、C 之间接一个电
压表，当 A、B 之间加上 U=12V 的电压时，电压表示数为 U1=3V。
当 A、C 之间加上 U=12V 电压时，电压表示数 U2＝8V。
（1）求出三个电阻的阻值；
（2）在 A、C 间接一个电流表，在 B、C 间加上电压 U3，电流表
的示数 I＝0.2A，求出 U3及此时 R2消耗的电功率 P2。
13.如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S，后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。
请解答下列问题：
（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少?
（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：
操作①中，L1与R0串联，L山两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。
操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻)与。串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A。假设此时L1两端电压为U1 ， 通过的电流为IL1。
可求得R1= ?=30Ω
老师指出：求解R1时，代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：? ▲??? ， 并正确求解R1。
（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作?（要求说明移动方向和变化的阻值大小）
更上一层楼
1.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点间时，灯泡L消耗的功率为36瓦，若将灯泡L，接在离电源较远的CD两点间时，灯泡L消耗的功率为16瓦，则输电导线AC，BD上消耗的总功率为（　　）C
A．1W B．2W C．4W D．9W
2、家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关．?使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度．图是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图5中的哪一幅（　　）A

A B C D
3、如图所示，开关S断开时，电灯正常发光，消耗的功率为；若把电源电压提高到原来的两倍，同时闭合开关S，使电灯的功率变为，则电流表示数为原来的（ ）C
A．2倍 B．4倍 C．倍 D．倍
4、甲、乙、丙三只灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光。当甲灯由于接触不良而熄灭时，则以下可能发生的是（ ）B
??A．乙、丙灯立即变得更亮 ????B．乙灯烧毁，丙灯不亮
??C．丙灯烧毁，乙灯不亮??? D．乙灯变得更暗，丙灯变得更亮
5、如图所示，电源电压保持不变，R1∶R2?=?1∶2。只闭合S1时，电流表的示数为0.3?A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.8?W，R2消耗的功率为P2，且P1∶P2?=?9∶8。则下列结果正确的是（　　）A
　 A．电源电压为12V 　 B．R0的阻值为40Ω
C．R2的阻值为20Ω　 　 D．R0先后两次消耗的功率之比为3∶2
6.如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为　13.5　W．阻值为　6　Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是　2　W．在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是　向左、向右均可　（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
7.如图所示，均匀圆环电阻R0=8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R=1欧。导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动。圆环可以产生的最大电功率为_________瓦；电源可以产生的最小电功率为_________瓦。9w 12w