電能電功率復習教師版

電能電功率知識點一（電能）1．電功：電流做的功；電功公式：W=UIt2．額定功率是用電器正常工作時的電功率，實際功率是用電器在實際情況下消耗的電功率。3．測小燈泡的電功率可以根據(jù)伏安法，使用電壓表測的小燈泡兩端的電壓，電流表測量通過小燈泡的電流，根據(jù)P=UI公式計算即可。4．可以通過比較小燈泡的亮度來比較小燈泡的實際電功率大小，實際功率越大，小燈泡越亮。5．電熱器是一種只產(chǎn)生電熱的用電器，產(chǎn)生的電熱可以用焦耳定律計算。6．對于電熱器：W電=UIt=Q熱=I2Rt=U2t/R；P電=P熱=UI=I2R=U2/R7．電功是用來計算電流做功的，也就是用來量度電能向其他形式的能量的轉化的；電功率表示電流做工的快慢；電熱是用來計算電熱器產(chǎn)生的熱量的。8．電能轉化成其他形式的能量靠電功來量度。電能的常用單位是J或千瓦時（度）。1千瓦時=3.6×106焦耳。電能表可以用來計量消耗的電能。9．電功率表示電流做功的快慢，跟機械功率一樣，電功率的單位是瓦（W）或千瓦（kW）。電功率的計算公式：P=W/t=UI。焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時間成正比；公式為：Q=I2Rt小燈泡功率測算電功率原理根據(jù)電功率公式P=UI，用電壓表和電流表分別測定待測電阻兩端電壓和通過其中的電流，求出電功率器材電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、若干導線實驗電路圖實驗目的及數(shù)據(jù)處理方法測小燈泡額定電功率比較小燈泡亮暗程度與實際功率的關系調節(jié)滑動變阻器，在小燈泡額定電壓下測得其電流值，計算額定電功率調節(jié)滑動變阻器，分別在U實=U額，U實＞U額，U實＜U額條件下測得小燈泡電壓電流，計算電功率，同時比較此時的燈泡亮暗滑動變阻器的作用保護電路，改變電路中的電流保護電路，控制小燈泡兩端電壓【例題精講】例1.如圖電路中，電源電壓保持不變。閉合開關S，當滑片移到滑動變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)為8伏，10秒內(nèi)定值電阻R1做功為20焦；當滑片P移到滑動變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)為6伏。下列結果正確的是（）R的最大阻值為8歐b∶3【答案】

D例2.如圖甲所示電路，分別把定值電阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之間進行實驗，并根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)畫出A、B之間電阻的PU圖像，如圖乙所示。如果把R1和R2并聯(lián)后接入A、B之間進行實驗，同理，可以在圖乙中畫出它的PU圖像③。則圖像①所對應的電阻和圖像③所在的區(qū)域分別是（）A.R1和ⅠB.R1和Ⅲ C.R2和ⅠD.R2和Ⅲ【答案】

C例3．如圖分別是小明家上月初和月末的電能表的表盤，表盤上“1600imp/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次，下列選項中正確的是（）A.指示燈閃爍越快，電能表所在電路消耗的電能越多B.小明家上月消耗的電能為911kW?hC.小明家干路中的電流不得超過10AD.斷開其他用電器，只讓電飯鍋單獨工作2min，指示燈閃爍32次，此時電飯鍋的功率為600W【答案】D例4.如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡L1標有“4V1.6W”字樣，R2=20Ω，滑動變阻器R3允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。只閉合開關S2時，電壓表的示數(shù)為2V。若閉合所有開關，在不損壞電路元件的情況下，移動滑片，滑動變阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比為3∶1。則下列說法正確的是（）1的阻值為20ΩB.電源電壓為9VC.若閉合所有開關時，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是10Ω~30Ω3，小燈泡L1消耗的電功率變化范圍是0.25W~0.9W【答案】

C

例5.如圖電路，電源電壓恒為3V，R1=10Ω，R2是規(guī)格為“20Ω1A”的滑動變阻器。閉合開關S后，在向左移動滑片P的過程中，下列說法正確的是（）C.電路總功率可能為0.2WD.R1的最大功率是0.9W【答案】D例6.如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過

程中，兩個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中

（填“dc”或“ec”）表示電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像。（2）該過程中電路消耗的總功率最大值為

W。【答案】（1）dc（2）36例7.如圖是一款用鋰電池供電的平衡臺燈，懸掛在中間的木質小球是它的“開關”。使用時只需要將上下兩個小球靠近，小球就相互吸引，燈管發(fā)光。以下為平衡臺燈參數(shù)：額定電壓：5伏額定功率：5瓦光源類型：LED鋰電池輸出電壓：5伏鋰電池容量：4800毫安時（注：以4800毫安的電流放電能工作1小時）（1）若A球內(nèi)置的磁體下端為N極，則B球內(nèi)置磁體上端為

極；（2）求平衡臺燈正常發(fā)光時電路中的電流；（3）給該臺燈充電時，充電器的輸出電壓為5伏、電流2安，充電效率為80%，則為用完電的臺燈充滿電至少需要多長時間?【解答】（1）“開關”使用時只需要將上下兩個小球靠近，小球就相互吸引，燈管發(fā)光，若A球內(nèi)置的磁體下端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引，則B球內(nèi)置磁體上端為S極；（2）額定功率為：P=5W，額定電壓為：U=5V，平衡臺燈正常發(fā)光時電路中的電流：I=P/U=5W/5V=1A；（3）設充滿電時，電池具有的電能為W電能，由臺燈參數(shù)得，W電能=U1I1t1=5V×4.8A×3600s=86400J，W輸=W電能/η=86400J/80%=108000J，用完電的臺燈充滿電至少需要時間：t2=W輸/U2I2=108000J/（5V×2A）=10800s=3h?！敬鸢浮浚?）南（S）；（2）1A；（3）3h例8.筆記本電腦已進入尋常百姓家庭，出差旅游時常隨身攜帶。出于安全考慮，民航局規(guī)定，乘客可隨身攜帶0.16kW·h以下的可充電設備。目前，部分航空公司已允許乘客在非起降時間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設備。請回答下列問題：（1）某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量3000mAh，輸出電壓15V，充滿電后，若工作時的平均電流為1.5A，可連續(xù)工作多少時間?（2）請通過計算說明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機。（3）使用發(fā)現(xiàn)，電腦工作時會發(fā)熱，原因是

。當升溫到一定值時，溫控開關S1自動閉合，風扇啟動，加快散熱從而保護電腦。如果斷開電源總開關S2，風扇和其他工作系統(tǒng)同時停止工作。根據(jù)上述特點，下列可能符合散熱控溫特點的原理圖是

?！窘獯稹浚?）筆記本電腦電池容量為3000mAh，工作時平均電流為I=1.5A=1500mA，工作時間：t=3000mAh/1500mA=2h。（2）筆記本電腦電池充滿電后的能量：W=UI't=15V×3A×3600s=162000J=0.045kW·h，因為0.045kW·h<0.16kW·h，所以該筆記本電腦能帶上民航飛機。（3）由電流的熱效應知，電流通過導體會產(chǎn)生熱量，所以電腦工作時會發(fā)熱；由題知，當升溫到一定值時，溫控開關S1自動閉合，風扇才啟動，所以風扇與其他工作系統(tǒng)互不影響，是并聯(lián)的，所以S1只控制風扇，開關S2在干路上控制風扇和工作系統(tǒng)，故B符合題意?！敬鸢浮?/p>

（1）2小時；（2）見解析；（3）電流通過導體會產(chǎn)生熱量；

B例9.現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關系如圖所示。（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而

（選填“增大”“減小”或“不變”）。（2）若將L1、L2并聯(lián)接在學生電源間，電源電壓調節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦?（3）若將L1、L2串聯(lián)接在學生電源間，調節(jié)電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是多少?【答案】（1）增大（2）2700J（3）4W例10.小科想知道標有“3.8V”字樣的小燈泡正常工作時的電功率，于是連接了如圖所示的實驗電路。電源電壓6伏恒定不變，滑動變阻器規(guī)格為“50Ω1A”。（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整；（2）正確連接電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。小科觀察到兩電表的示數(shù)情況是

，由此判斷故障是小燈泡斷路；（3）排除故障后，小科進行了正確操作，觀察到的現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)12345發(fā)光情況很暗較暗較亮亮很亮電壓U/伏123電流I/安由表中數(shù)據(jù)可得，小燈泡的額定功率是

瓦；（4）小科根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算了各次實驗的燈絲電阻，分析后認為，閉合開關前燈絲的阻值小于5歐姆，小科的理由是

?！敬鸢浮浚?）；（2）電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)（或電壓表示數(shù)為6伏，電流表示數(shù)為0）；（3）1.14；（4）小燈泡燈絲電阻隨著溫度降低而減小，實驗中燈泡發(fā)光很暗時燈絲電阻RL=UL/IL=1V/0.2A=5Ω，沒有通電時，溫度更低，所以電阻會更小。例11.小金用如圖甲所示的電路來研究滑動變阻器消耗的電功率與變阻器接入電路電阻之間的關系。已知電源電壓恒為3V，定值電阻R0的阻值為3Ω，滑動變阻器R1上標有“2A5Ω”字樣。實驗數(shù)據(jù)如表所示。實驗次數(shù)123456電流表示數(shù)/A①電壓表示數(shù)/V變阻器電功率/W甲乙丙（1）用筆畫線代替導線，完成圖乙的電路連接。（2）表中第6次實驗時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則表中數(shù)據(jù)①是

。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，此電路中，滑動變阻器消耗的電功率隨著變阻器接入電路電阻的變化的規(guī)律是

?！敬鸢浮浚?）；；（3）隨著滑動變阻器接入電路電阻的增大（或減?。潆姽β氏仍龃蠛鬁p小課堂檢測1．小明記錄5月初電能表示數(shù)為1432.7度，電能表的部分參數(shù)及6月初的示數(shù)如圖所示，下列說法正確的是（）A.電能表是測量用電器電功率的儀表B.此電能表不適合用于交流電路C.小明家5月初至6月初消耗的電能是105kW·hD.若電能表轉盤在10min內(nèi)轉過250轉，則用電器的總功率為1kW【答案】CR1、R2兩電阻的UI圖像。將R1、R2并聯(lián)后接入電路，結合圖中信息可知（）A.R1的阻值比R2的阻值小R1、R2的電流相等C.R1的電壓比R2的電壓小D.R1的功率比R2的功率小【答案】D3.圖中甲為某品牌具有反向充電技術的，其電池參數(shù)如表，對

外充電時最大輸出功率40W，最多能輸出總電能的50%。甲電池充滿電儲存的電能為

kW·h，

如圖甲正對乙充電，按最大輸出功率最多能對乙輸電

h?！敬鸢浮?.如圖甲所示是某興趣小組在做“伏安法測電阻”實驗中分別作出R1、R2的U﹣I圖象。小楓利用R1、R2兩個電阻設計了如圖乙所示的實驗電路，閉合開關，電流表示數(shù)為0.6A，則下列說法正確的是()A．此時電路中R1消耗的功率為3WB．此電路1min內(nèi)R1、R2消耗的電能之和為360JC．若將R1、R2D．若將R1、R2并聯(lián)接入5V的電源兩端，則電路中消耗的功率為2.5W圖甲圖乙圖甲圖乙R1R1R2R2【答案】C5．電源電壓3V保持不變，把標有“3V3W”的燈L1和標有“3V1.5W”的燈L2按如圖的方式連接，當開關S閉合后，則下列說法中正確的是（）A.燈L1消耗的實際功率是3WB.燈L2C.兩燈消耗的總功率是1WD.電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1：2【答案】C6.如圖電路中，電源電壓恒為9V，燈泡L規(guī)格為“6V3W”。閉合開關，燈泡正常工作。求：（1）電阻R的阻值。（2）燈泡工作5分鐘消耗的電能及電阻R產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）6Ω；（2）900J；450J7.方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。（1）實線表示的是

（選填“R”或“R0”）的功率與電流的關系。（2）求R0的阻值。（寫出計算過程）（3）當電流表示數(shù)為0.5安時，求R消耗的功率。（寫出計算過程）【答案】（1）R0；（2）8Ω；（3）6W8.小明用如圖1所示電路來測量小燈泡的電功率（部分實驗器材的規(guī)格已標明）。圖1圖2圖3（1）請用筆畫線代替導線將圖1中滑動變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大；（2）實驗中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，兩電表指針始終處于圖2所示位置，則故障是

；（3）故障排除后，小明從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡UI圖像如圖3所示所用滑動變阻器的規(guī)格是下列四個選項中的

；A.“5Ω2A”

B.“15Ω2A”C.“25Ω2A”

D.“30Ω2A”（4）某次調節(jié)中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了ΔR1，小燈泡的阻值變化了ΔR2，則ΔR1

ΔR2（填“>”“<”或“=”）?！敬鸢浮浚?）；（2）小燈泡斷路；（3）C；（4）>9.小明用如圖1所示的電路測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率。（1）電源電壓為6V，小燈泡的電阻約為10Ω，有兩個不同規(guī)格的滑動變阻器：甲標有“10Ω1A”乙標有“50Ω2A”，實驗時應該選擇滑動變阻器（選填“甲”或“乙”）。

（2）小明將實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填寫在表中。次數(shù)燈泡兩端電壓U/V通過燈絲電流I/A燈泡亮度1比正常發(fā)光暗2正常發(fā)光3比正常發(fā)光亮①可得出的實驗結論：（寫出一條即可）。

②小燈泡的額定功率為W。

（3）小明用上面的實驗器材測量電阻Rx阻值時，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，重新設計電路，選了一個阻值已知的R1，連接電路如圖2所示。他先將導線C端接到電流表“﹣”接線柱上，電流表讀數(shù)為I1，后將導線C端接到電流表“3”接線柱上，電流表讀數(shù)為I2，則Rx的阻值為

（用已知字母表示）。

【答案】（1）乙（2）①燈的實際功率越大，燈越亮；②；（3）I課后鞏固1．如圖是小明家的電能表，此時的示數(shù)是千瓦時。當他只讓某電水壺工作時，發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)電能表盤轉過了600轉，則該電水壺的實際功率為瓦?！敬鸢浮?362.5（1362、1363均給分）1.2×1032.如圖甲，R1為定值電阻，RP為滑動變阻器，閉合開關，RP的滑片從一端移動到另一端，得到電壓表與電流表的示數(shù)關系圖像如圖乙，下列說法正確的是（）A.R1阻值為1.8ΩB.電路消耗的最小功率為0.2WRP總阻值的?接入電路時，它與定值電阻消耗的功率之比為5∶6D.當電流為0.4A時，R1與RP連入電路的阻值之比為2∶1【答案】

D3.如圖，D為電子元件，能起穩(wěn)壓作用，即在一定條件下可保持其兩端的電壓UD不變，R為定值電阻，E為電壓可調的電源，當D起穩(wěn)壓作用時，電路中電流為I，R消耗的電功率為P，則I和P隨電源電壓U總變化的圖像，可能正確的是（）【答案】

D4.有一種亮度可以調節(jié)的小臺燈，其電路圖如圖甲所示。電源電壓為15V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V。則燈泡L的額定功率為

W；調節(jié)滑動變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時滑動變阻器R連入電路的阻值為

Ω?！敬鸢浮?.6；155.如圖甲所示，是某同學“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率PU隨電流I變化的關系”的實驗電路圖，通過實驗得到的數(shù)據(jù)用描點法在同一坐標系中作出了a、b、c三條圖線，如圖乙所示。根據(jù)圖像可知，反應電源總功率PU隨電流I變化的圖線是

（選填“a”、“b”或“c”），R0=

Ω，電源電壓U為

V，滑動變阻器R消耗的最大電功率為

W?！敬鸢?/p>

】

a6.小明在打掃實驗室時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上有一個燈泡，燈泡上標明額定電壓為4V，額定功率看不清楚。小明很想知道它的額定功率，剛好桌上還有電阻箱、電流表、開關、12V的穩(wěn)壓電源各一個，小明用它們連成了如圖所示的電路，其中R為電阻箱，小明測出了電流表示數(shù)隨電阻箱阻值變化的幾組值，并將其記錄在如下的表格中。電流/A電阻/Ω81020304050（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，小燈泡的額定功率為

。（2）小明的同學看了小明的實驗數(shù)據(jù)后，算出了小燈泡正常工作的電阻，根據(jù)這個電阻值分析出表格中電流為0.20A的數(shù)據(jù)是錯誤的，理由是

。（3）小明的同學認為利用圖示器材還能進行下列實驗，其中無法完成的是

?！敬鸢浮浚?）3.2