1、第 17 讲 电能与电功率电能1.电能获取 _提供电能使用 用电器将电能转化为其他形式的能国际单位 _常用单位 _单位换算关系 1 kWh=_J测量工具 电能表2.电能表的认识和使用作用 测量电路_单位 _220 V 额定_为 220 V10（20）A 标定_为 10 A,额定最大电流为 20 A600 r/kWh 每用 1 度电，表的铝盘转_转参数2 500 imp/kWh 每用 1 度电，表的指示灯闪_次读数 计数器末尾数字表示小数位较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即 W=W2-W1测量电能方法较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为 W=n/N kWh（ n为某
2、段时间转盘转的圈数，N 为表上参数）电功率1.电功率意义 表示用电器消耗电能的_单位 _，符号 W;1 kW=_W定义 用电器单位时间内_公式 P=_【提示】用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.2.电功和电功率常用公式基本公式 导出公式电功 W= Pt =UIt W=U2t/R= I2Rt电功率 P=Wt =UI P =U2/R= I2R适用范围 普遍适用 纯电阻电路3.额定电压和额定功率额定电压 额定功率概念 用电器正常工作的电压 用电器在额定电压下的功率铭牌 灯泡“PZ220 V40 W”指灯泡的为_220 V，_为 40 W【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流
3、无关.测量小灯泡的电功率1测量小灯泡的电功率的实验原理 P=_电路图滑动变阻器的作用（1）_（2）改变_和_，从而实现多次测量实验记录结论 用电器两端电压不同，电功率就不同小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮灯丝温度越高，灯丝电阻越大注意 不能将多次测得的电功率求平均值【提示】在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光.命题点 1 与电能表相关的计算小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过_W.当家里只有电磁炉工作时，电能表在 1 min 内转了 75 转，则
4、电磁炉在 1 min 内消耗的电能为_J，电磁炉的功率为_W.方法归纳：解与电能表相关的计算题，关键是弄清电能表上各参数的含义.小平家的电能表月初的数字为 1 345.5 kWh，月末表盘如图.求：（1）他家本月消耗的电能；（2）若按 0.5 元/kWh 的标准收费，他家本月应缴纳的电费；（3）他家接入电路中的用电器允许的最大功率.命题点 2 电能和电功率的简单计算如图所示的电路中，电源电压恒为 24 V，电阻 R1的阻值为 20 ，滑动变阻器 R2上标有“100 3 A”字样.闭合开关 S 后，电流表的示数为 0.3 A.求：（1）此时电阻 R1两端的电压 U1；（2）此时电阻 R2的电阻值
5、；（3）2 min 时间内电阻 R2消耗的电能.点拨：电阻 R1两端的电压可用公式 U1=IR1计算，电阻 R2 两端的电压可用公式 U2=U U1计算，电阻 R2的阻值可用公式 R2=U2/I 计算，2 min 时间内电阻 R2上消耗的电能可用公式W=I2R2t 计算.1.如图所示，小灯泡 L 上标有“8 V 8 W”字样，闭合开关 S 后，电流表的示数为 0.5 A.若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是_W，小灯泡在 1 min 内消耗的电能是_J.2.如图所示的电路中，电源电压为 3 V， R 为阻值未知的定值电阻，小灯泡 L 的规格为“6 V 3 W”，若小灯泡的阻值
6、不随温度变化，闭合开关 S 后，电流表的示数为 0.55 A.求：(1)小灯泡的电阻；(2)小灯泡的实际功率；(3)定值电阻 R 的阻值.命题点测量小灯泡的额定功率中考中的电学实验一般不是考查测电阻，就是考查测电功率，试题一般会从以下方面进行考查：电路连接、故障排除、数据处理、结论概括.为测量规格“6.3 V 0.15 A”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池（输出电压约 10 V）、滑动变阻器（有“10 2 A”、“50 1.5 A”两种规格）、电流表、电压表各一只.（1）如图甲是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图.（2）实验中，小徐同学选择了规格为“10
7、2 A”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由.（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图乙所示，则电流表读数为_A，电压表读数为_V，此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率？_（填“变大”“变小”或“不变”）.点拨：利用欧姆定律算出电路中的最小电流，即可判断电路中可能发生的现象.当电路中的电流小于灯泡的额定电路时，应减小滑动变阻器连入电路中的阻值.（4）下表为某小组的实验记录分析表，老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：_实验序号 电压表示数/V .电流表示数/A 功率/W 平均功率/W1 5.5 0.142 6.3 0.153 7.5 0.16（5）通过计
8、算可以发现，随着电压的升高，小灯泡灯丝的电阻变大，这主要是因为_对灯丝电阻有影响.一、选择题1.下列物理量中，以科学家的名字“焦耳”作为单位的是( )A.时间 B.密度 C.电阻 D.电功2.如图所示的电器中，能将电能转化为动能的是( )A. B. C. D.3.如图所示，闭合开关 S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的( )A.额定电流B.额定电压C.额定功率D.电阻4.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 1 min 内电能表转盘转动 15 圈.电能表的部分技术参数如表所示，该电热杯的电功率是( )电压 220 V电
9、流规格 10（20）A电流频率 50 Hz每千瓦时的转数 3 000 revs/（kWh）A.300 W B.30 W C.150 W D.200 W5.将灯 L1接在电压为 6 V 的电路中，功率为 6 W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯 L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为 9 W，在下图所示的电路中，连接正确的是( )6.如图所示电路，电源电压恒为 6 伏，L 1标有“6 V 7.2 W”，L 2标有“6 V 3.6 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )A.仅闭合 S1、S 3，L 1不亮，L 2亮B.仅闭合 S2、S 3，电流表读数为 0.6 A
10、C.仅闭合 S1、S 2，电路总电阻为 15 D.仅闭合 S3，电路消耗的总功率为 10.8 W二、填空题7.如图所示，是小明家的电流表以及该表某月初、末的两次读数.由图可知，他家在该月消耗的电能为_kWh，他家现已接入用电器的总功率为 2 000 W，则还可连接“220 V 60 W”的白炽灯_盏.8.王梅发现她家新买的白炽灯用过一段时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从物理学的角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了_现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致灯丝电阻变_，消耗的实际功率变_的缘故.9.如图所示的电路，电源电压 6 V 且保持不变.当只闭合开关 S1时，电流表的示数为 I
11、1；当开关 S1、S 2均闭合时，电流表的示数为 I2，且 I1I 2=13，则 R1R 2=_；若开关S1、S 2均闭合时，电流表的示数为 0.6 A,则通电 1 min 的时间内， R1消耗的电能是_J.三、实验探究题10.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为 4.5 V，小灯泡额定电压为 2.5 V.（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大.（2）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是_.（3）排除故
12、障后，闭合开关进行实验，并做好数据记录.图乙的 U-I 图像是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡额定功率是_W.（4）根据图像，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是_.（5）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED 灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为 LED 灯工作时_转化为_的效率比小灯泡高.四、计算题11.如图所示电路中，电源电压保持不变，灯 L 标有“6 V 0.5 A”，字样，定值电阻 R 的阻值为 6 .闭合开关 S 时，灯 L 恰好正常发光.求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值；（2）此时电路消耗的总功率.2.能力提升一、选择题1.如图所示的
13、电路，闭合开关 S 后发现 L1正常发光，L 2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是( )A.灯泡 L2发生了断路B.灯泡 L2发生了短路C.由于灯泡 L2的电阻较大，其实际功率较小D.由于灯泡 L2的电阻较小，其实际功率较小2.在如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片 P 由中点向右端移动时，下列说法正确的是( )A.电流表的示数变小B.电压表的示数变小C.灯泡消耗的功率变大D.电路消耗的总功率减小3.现有 R1、 R2两个电阻，它们的 UI 关系图像分别如图甲、图乙所示.将这两个电阻串联后接入电压为 6 V 的电源两端，下列说法正确的是( )A.该电路中电阻
14、R1的阻值是电阻 R2阻值的 2 倍B.通过电阻 R1的电流是通过电阻 R2电流的 2 倍C.电阻 R1两端的电压与电阻 R2两端的电压相等D.电阻 R1与电阻 R2的电功率相等4.如图所示的电路，电源电压为 3 V，灯 L1标有“6 V 6 W”，灯 L2标有“3 V 3 W”.下列有关说法正确的是( )A.S2断开，S 1接 b，L 1可以正常发光B.S2断开，S 1接 a，L 2实际功率为 3 WC.S2断开，S 1接 a，L 2更亮D.S2闭合，S 1接 b，L 2更亮5.在如图所示的电路中，电源电压 U12 V，定值电阻 R0=8 ，R 是最大电阻为 20 的滑动变阻器，当移动滑片使
15、 R 消耗的电功率为 4 W 时，下列说法正确的是( )A.R 连入电路的电阻一定为 16 B.R 连入电路的电阻一定为 4 C.R0消耗的功率一定为 8 WD.电源消耗的总功率可能为 6 W6.（多选）如图所示的电路中， R 为滑动变阻器， R0为定值电阻，电源电压为 8 V 恒定不变（不计温度对电阻的影响），在滑片 P 滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图像信息可知( )A.R0阻值是 5 B.电路的最大总功率是 12.8 WC.电路的最小总功率是 0.8 WD.滑动变阻器的最大阻值是 35 二、填空题7. LED 灯具有节能、环保等特点.如图是额定电压为 220 V、
16、额定功率为 4.4 W 的 LED 灯泡.该灯泡的额定电流是_A.若它每天正常发光 5 h，一个月(30 天)消耗的电能是_kWh.与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设 LED 灯可以节约 90%的电能，则这个 LED 灯与功率为_W 的白炽灯亮度相当.8.有一种电源被称作“恒定电流源”，它能够对外提供大小不变的电流.现有一个恒定电流源，它对外提供大小为 3 A 的电流，用它给一个标有“6 V 12 W”的灯泡供电，要使灯泡正常工作，需要给灯泡_联一个阻值为_ 的电阻.9.智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生.移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池.某品牌移动充电宝部分相关参数如表格
17、.该充电宝的输出功率为_W.表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：_.三、实验探究题10.小明发现：每天晚上 7 点至 9 点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上 11 点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些.这是为什么呢？爸爸这样提示他：“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同.可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看作一个整体，用一个小灯泡来模拟.通过比较小灯泡两端电压（相当于家用电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了.”于是，小明根据如图电路进行了探究.【进行实验】第 1 步：连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格
18、中.记录数据后发现小灯泡突然熄灭，电压表指针指在 3 伏处.第 2 步：查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中.第 3 步：计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中.小灯泡 电压(伏) 电流(安) 电功率(瓦) 电阻(欧)L1 2.40 0.43 1.03 5.58L2 2.60 0.33 0.86 7.88L3 2.75 0.26 0.72 10.58【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分走”一部分电压.【反思解释】（1）实验中小灯泡突然熄灭，可能是发生了_（填“短路”或“开路”）.（2）过了用电高峰期，家
19、中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是_.（3）在输电线路中，为了减少电能的损耗，应尽量选择_的导线.A.长而细 B.长而粗 C.短而粗 D.短而细四、计算题11.如图甲、乙所示的是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器 R 的最大电阻值为2 200 ，台灯灯泡的铭牌如图丙所示.求：（1）台灯灯泡的电阻.（2）灯泡正常发光时的电流.（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率.第九单元 电功率与生活用电第 18 讲 电能与电功率考点解读考点 1 1. 电源 焦耳 千瓦时 3.610 62. 消耗的电能 千瓦时（kWh） 电压 电流 600 2 500考点 2 1.快慢 瓦特 103 所消
20、耗的电能 W/t=UI 3.额定电压 额定功率考点 3 1.UI（1）保护电路（2）小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 = 各个击破例 1 2 200 9104 1 500题组训练（1）电能 W=1 469.5 kWh1 345.5 kWh=124 kWh（2）电费 124 kWh0.5 元/kWh=62 元（3）电路中的用电器允许的最大功率P=UI=220 V30 A=6 600 W例 2（1）电阻 R1两端的电压U1=IR1=0.3 A20 =6 V.（2）电阻 R2两端的电压U2=U U1=24 V6 V=18 V.电阻 R2的阻值 R2=U2/I=18 V/0.3 A=60 .（3）2
21、min 时间内电阻 R2消耗的电能W=U2It=18 V0.3 A120 s=648 J.题组训练 1.2 1202.（1）小灯泡的电阻 RL=U2/PL=(6 V)2/3 W=12 （2）小灯泡的实际功率 I 实 =U 实 /RL=3 V/12 =0.25 AP 实 =U 实 I 实 =3 V0.25 A=0.75 W(3)R=U 实 /IR=3 V/(0.55 A-0.25 A）=10 实验突破例（1）（2）现象：小灯泡烧坏；理由：滑动变阻器最大阻值太小，电路最小电流大于灯泡额定电流，灯泡有可能被烧坏.（3）0.08 2.5 变小题组训练（4）额定功率不应求平均值（5）温度整合集训基础过关
22、1.D 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.25 3 8.升华 大 小9. 21 14410.(1)(2)小灯泡断路 (3) 0.5 (4)小灯泡的电阻随温度的改变而改变(5)电能 光能11.（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值RL=UL/IL=6 V/0.5 A=12 .（2）电源电压 U=UL+UR=6 V+0.5 A6 =9 V电路消耗的总功率 P=UIL=9 V0.5 A=4.5 W.能力提升1.D 2.D 3.A 4.D 5.D 6.ABD 7. 0.02 0.66 448.并 6 9.4 重量应改为质量 10.（1）开路（2）电路中用电器总功率变小，总电阻增大，干路电流变小，电灯两端电压增大（3）C11.（1）灯泡电阻 RL=UL 额 2/PL 额 =（220 V） 2/22 W=2 200 （2）灯泡正常发光时的电流 IL 额 =PL 额 /UL 额 =22 W/220 V=0.1 A（3）因为电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，此时电路中的电流 I=U/(RL+R)=220 V/(2 200 +2 200 )=0.05 A灯泡的电功率 P 灯泡 =I2RL=（0.05 A）22 200 =5.5 W.