滬教版九年級物理全冊：電功率 知識講解 (基礎(chǔ))

電功率(基礎(chǔ))

責(zé)編：馮保國

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.理解電功率的概念，知道電功率表示消耗電能的快慢；

2.知道電功率的單位W、kW;

3.理解用電器的額定功率，知道額定功率是在額定電壓下工作時的功率；

4.會用功率的定義公式。F=;及公式戶=進行簡單的計算；

5.掌握測量小燈泡電功率的方法。

【要點梳理】

要點一、電功率的基本概念

1.物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。電流做功越快，電功率就越大，電流做功越慢，電

功率就越小。

2.定義：電流在單位時間內(nèi)所做的功，一個用電器電功率的大小等于它在1s內(nèi)所消耗的電能。

3.單位:瓦(W)、千瓦(kW)lkW=103W

W

4.定義公式：P=—

t

W——電流所做的功(消耗的電能)—焦(J)——kW-h

t——所用的時間——秒(s)——h

P——用電器的功率——瓦(W)——kW

要點詮釋：

1.kw-h是電功的單位，是由電功率的單位KW和時間的單位h組成的復(fù)合單位。

.據(jù)公式得的單位用的單位用,則電功（電能）的單位為由此可知

2P=W/tW=PtoPkW,thkWh,

lkW-h就是功率為1KW的用電器使用lh所消耗的電能。

和的換算關(guān)系:6

3.kW-hJlkWh=1000Wx3600s=3.6xl0Jo

要點二、電功率的公式推導(dǎo)

1,計算電功率最常用的基本公式：P=IU該公式表明：用電器的電功率P等于通過用電器的電流I和用

電器兩端的電壓U的乘積。

pP

2.公式變形：1=萬U=y

3.推導(dǎo)公式：r/2

P=—=I2R

R

要點三、額定電功率和實際電功率

1.額定電壓與額定功率：

「①用電器正常工作時的電壓

額定電壓、

I②用電器名牌上標(biāo)明的電壓。箍

「①用電器在額定電壓下正常工作的電功率

額定功率3

I②用電器銘牌上標(biāo)明的功率為

2.實際電壓與實際功率：

（1）實際電壓：用電器工作時兩端的電壓q,

4可能大于4，可能等于外，可能小于4。

（2）實際功率：實際功率是指用電器在實際電壓下工作時的功率；用電器的實際功率可能大于額定功

率，可能等于額定功率，可能小于額定功率。

3.用電器所消耗的功率與用電器兩端電壓的關(guān)系：

當(dāng)>乙篇時，舄;>/；

當(dāng)4=4時，舄;=%;

當(dāng)4<4時，餐</。

要點詮釋:

1.對某一用電器而言，額定電壓和額定功率只有一個，而實際電壓和實際功率卻有無數(shù)個。燈泡的亮度

是由它的實際功率決定的。

2.若不考慮溫度對用電器電阻的影響，則有生=(幺］，即電阻一定時，實際電壓是額定電壓的n倍,

則實際電流也是額定電流的n倍，實際功率是額定功率的解倍。

要點四、測定小燈泡的電功率

1.實驗原理：尸=”

2.實驗器材：電源、電燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

AR，BS

4.實驗步驟

(1)按電路圖連接好電路，斷開開關(guān)，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置；

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為Ie、

Ue,記錄小燈泡的亮度；

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為

h,U1,記錄小燈泡的亮度；

(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為12,U2,

記錄小燈泡的亮度；

(5)重復(fù)步驟4兩次，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為13、U3,14、U4,記錄小燈泡的亮度；

(6)根據(jù)P=UI,算出小燈泡的額定功率Pe和實際功率的電功率P1……P4；

(7)分析數(shù)據(jù)，整理器材。

5.實驗結(jié)論：

小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓大于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況

下亮；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓小于額定電壓時，小燈泡的實際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況

下暗。

要點詮釋：

L電源：電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如：4=2.5/,至少要選擇2節(jié)干電池串聯(lián)作電源,

學(xué)生電源選擇3V的電源。

2.電壓表的量程應(yīng)大于外,電流表的量程應(yīng)大于燈泡正常的工作電流；在被測電壓、電流不超電壓表、

電流表量程的情況下，應(yīng)盡可能選用小量程；例如4=2.5/的小燈泡電壓表量程選0—3V,電流表選

0—0.6A的量程。

3.滑動變阻器的允許通過最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而其最大阻值應(yīng)與燈泡的電阻差不多，

以便調(diào)節(jié)效果明顯。

【典型例題】

類型一、電功率的概念

C1.（2016?榮成市校級模擬）下列關(guān)于電功、電功率的一些說法中正確的是（）

A.通過用電器的電流做功越多，則用電器功率就越大

B.用電器消耗的電功率越小，則電流做的功就越少

c.千瓦和千瓦時都是電功率的單位

D.用電器消耗的功率越大，則電流做功越快

【思路點撥】電功率是指電流在單位時間內(nèi)做功的多少，它是表示電流做功快慢的物理量；電功是描述

電流做功多少的物理量，電功和電功率的物理意義不同，單位也不一樣。

【答案】D

【解析】A.通過用電器的電流做功越多，但用電器功率不一定越大，應(yīng)還與通電的時間有關(guān)，故A不

正確；B.用電器消耗的電功率越小，但電流做的功不一定越少，因還與通電的時間有關(guān)，故B不正確；

C.千瓦是電功率的單位，千瓦時是電功的單位，故C不正確；D.電功率是表示電流做功快慢的物理

量，故D正確，故選D。

【總結(jié)升華】本題考查了電功、電功率的概念和意義，電功率是由做功多少和所用時間共同決定的，而

不能由其中一個決定。

舉一反三：

【變式】（2015?營口模擬）有幾位同學(xué)對電功率這個概念，有以下幾種理解，你認(rèn)為正確的是（）

A.電功率是表示電流通過用電器時做功多少的物理量

B.電功率是表示電流通過用電器時做功快慢的物理量

C.電功率大的用電器工作時消耗的電能一定多

D.電功率大的用電器工作時所用的時間一定少

【答案】B

類型二、電功率的計算

O2.如圖1所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右

端滑到最左端的過程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖2所示。則小燈泡的額定功率為W,電源

電壓為滑動變阻器的最大阻值為

V,Qo

【答案】24;12;9

【解析】由圖象知，在燈泡兩端電壓為U額=12V時，通過的電流為I額=2A所以燈泡的額定功率為P額

=U額I額=12Vx2V=24W;當(dāng)滑片位于最左端時，滑動變阻器阻值為0,此時燈泡兩端電壓等于電源電

壓

所以電源電壓為U=U額=12V;當(dāng)滑片在最右端時，滑動變阻器全部接入電路，由圖象知，此時燈泡兩

端電壓為UL=3V,電路電流為I=1A,所以滑動變阻器兩端電壓為：UR=U-UL=12V-3V=9V,滑動變阻

器的最大阻值為：尺=4=q=9。。

【總結(jié)升華】解題時要注意燈泡的電阻隨著兩端電壓的變化而變化，所以求解滑動變阻器最大阻值時，

不要利用串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比這一規(guī)律。

舉一反三：

【變式】有一種亮度可以調(diào)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(guān)系如圖乙所示，燈泡的額定電壓為則燈泡的額定功率為;調(diào)節(jié)滑

L12VOLW

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Q。

【答案】9.6;15

.（2015?營口模擬）把標(biāo)有-12V12W"的燈Li和"12V6W"的燈1_2串聯(lián)起來接在電源電

壓為12V的電路中，下列說法正確的是（)

A.兩燈均不能正常發(fā)光，但Li燈較亮

B.兩燈均不能正常發(fā)光，但L2燈較亮

C.兩燈均能正常發(fā)光

D.把電源電壓提高到24V,兩燈都能正常發(fā)光

【答案】B

【解析】（1廠?串聯(lián)電路電阻越串越大、大于任何一個分電阻，，根據(jù)I=U/R可知，兩燈泡串聯(lián)接到12V

的電源上時，燈的電壓小于額定電壓，所以兩燈泡均不能正常發(fā)光，故C不正確；

?「R=U2/P,且兩燈泡的額定電壓相等，Li燈泡的額定功率大于1_2的額定功率,

燈泡的電阻小于1_2的電阻，

???串聯(lián)電路各處的電流相等,

，根據(jù)P=I2R可知，1_2燈泡的實際功率大、燈較亮，故A不正確、B正確;

(2)」=P/U,

二兩燈泡正常發(fā)光時的電流不相等，

???串聯(lián)電路各處的電流相等,

，把電源電壓提高到24V時，兩燈泡不可能都正常發(fā)光，故D不正確。

故選B。

【總結(jié)升華】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)

光時的電流和額定電流相等和燈泡的亮暗取決于實際功率的大小。

舉一反三：

【變式】（2012懷化）將分別標(biāo)有"6V6W"的燈泡L1和"6V3W"L2并連接在6V的電源上，則實

際功率較大的燈是（選填"Li"和22"）,電路中干路的電流是.A。

【答案】Li;1.5

【解析】（1）兩燈并聯(lián)在6V電源兩端，實際電壓等于額定電壓，所以實際功率等于額定功率，所以燈

泡Li較亮;

p6W

（2）通過兩燈的電流分別為：『,二==1A;

U6V

I2=^=^=0,5A

2U6V

所以干路電流為：I=L+l2=lA+0.5A=1.5A

▼4.在如圖所示的電路中，電源電壓保持6V不變，電阻Ri的阻值為20Q。當(dāng)S2斷開，Si、S3閉合

時，電流表的示數(shù)為0.45A。求：

(1)電阻R2的阻值；

(2)當(dāng)Si、S3斷開、S2閉合時，電路消耗的總電功率是多少？

【答案】(1)40Q(2)0.6W

【解析】(1)S2斷開，S1、S3閉合時的等效電路圖如圖甲所示,

通過電阻R1的電流：4=Q=口=0.3A,

R,20。

通過電阻R2的電流：/2=/—/I=045A—0.3A=0.15A,

根據(jù)歐姆定律：/==n&=g=40Q,所以電阻R2的阻值是40Q。

R-I20.15A

(2)Si、S3斷開、S2閉合時的等效電路圖如圖乙所示，

1I~

Ra

U--

乙

電路消耗的總功率：P=-^―=（6V）2=0.6W,電路消耗的總電功率是0.6W。

4+420Q+40Q

【總結(jié)升華】本題考查歐姆定律和電功率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是變化電路的

分析和等效電路圖，題目的綜合性比較強。

舉一反三：

【變式】在如圖所示電路中，電源電壓6V保持不變.只閉合開關(guān)Si,電流表示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)

S2,電流表示數(shù)變化了0.4A.則R2的阻值為Q,S2閉合前后Ri消耗的電功率相差W。

【答案】20;3.2

類型三、測量小燈泡的電功率

5.某學(xué)習(xí)小組在測定“小燈泡的電功率"的實驗中，電源由三節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡額定電

壓為2.5V、電阻約為100。

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1甲中的實物電路連接完整。

(2)某次實驗時，電壓表示數(shù)如圖1乙所示，此時小燈泡兩端的電壓為V;如果要使燈泡正常

發(fā)光,應(yīng)該向(選填"A"或"B")移動滑動變阻器的滑片。

(3)小菁同學(xué)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖1丙所示的I-U圖

象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定電功率是W。

(4)某同學(xué)實驗中電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2所示，則出現(xiàn)的問題是,

(5)在實驗中，小章同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時，它的亮度隨之減弱，測量的小燈泡電阻也相

應(yīng)減小，造成這一變化的合理解釋是O

A.導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)；

B.根據(jù)歐姆定律，電流一定時,導(dǎo)體的電阻與電壓成正比；

C.電壓減小時，通過小燈泡的電流不變，電阻變?。?/p>

D.電壓減小時，小燈泡亮度變暗，溫度變低，電阻變小。

【答案】(1)電路圖如圖所示：(從電壓表負(fù)接線柱到電流表0.6A檔也