第十一章 电功率 生活用电

第20讲 电功率（一）
中考物理总复习
考点一 电能 电功
1.发电机或电池等电源将其他形式的能转化为___能.
用电器则将___能转化为其他形式的能.用电器在一段
时间内消耗的电能，可以通过_______来计量.电能表
的示数以数字显示，单位是______，俗称“度”，它
和焦耳(Ｊ)都是电能的单位.1 kW·h＝________Ｊ.
2.电能转化为_________能的过程也可以说是电流_____
的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功.
即电功是多少.
电
电
电能表
kW·h
3.6×106
其他形式
做功
3.电流做功的多少跟_____的大小、_____的高低、
_________的长短都有关系.电功的计算公式为W=___.
电流
电压
通电时间
UIt
考点二 电功率
1.电功率的物理意义、定义、公式和单位
做功
电能
电功
时间
瓦
2.对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，结合欧姆定
律，可以推得P=___ =____.
3.用电器在实际电路中的电压叫做_____电压.常用U实表示.
用电器在实际电压下所消耗的电功率叫做_________.常用
P实表示.
4.用电器在_________时的电压叫做额定电压，常用U额
表示.用电器在额定电压下的功率叫做_____功率，常用P额
表示.用电器在额定电压下正常工作时的电流叫做_____电
流，常用I额表示.每个用电器的额定功率是确定的并且是
唯一的.额定功率可以用以下公式来计算：P额=_____.
I2R
实际
实际功率
正常工作
额定
额定
U额I额
考点一 电能 电功
命题点：(1)电能和电功；(2)电能表；(3)电功的计算.
例1（2013·福州)小玲家上月末抄表时电能表的示数是 ，本月末抄表时的示数
如图所示，若电价为0.5元/kW·h，
她家本月应交电费_______元.从
表盘上你还能获得的信息有
_____________(写出一条即可).
解析：本题考查电能表的读法、电费计算和筛选信息.月末电能表示数减去月初电能表示数即本月所用电能.其中最后一位为十分位.本月所用电能为3 589.8 kW·h-
3258.3 kW·h=331.5 kW·h.本月应交电费331.5 kW·h×0.5元/kW·h=165.75元.
答案：165.75 电能表正常工作电压为220 V（或平时允许通过电能表的最大电流为10 A；电路每消耗1 kW·h 的电能，电能表的表盘转2 500转等）
考点二 电功率
命题点：(1)电功率的概念；(2)电功率的公式；(3)额定功率和实际功率的计算.
例2（2013·荆门)某次雷电的电流是2×104 A，电压约为1×108 V，放电时间约为0.001 s，这次雷电释放的能量是
_______J，电功率约________W.
解析：本题考查电功和电功率的计算.雷电释放的能量为：W=UIt=1×108 V×2×104 A×0.001 s=2×109 J；电功率约为：P=UI=1×108 V×2×104 A=2×1012 W.
答案：2×109 2×1012
例3（2013·福州)如图所示电路，电源电压保持不变.只闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3 A.那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（ ）
A.2∶3 B.3∶2 C.5∶2 D.1∶2
解析：本题考查动态电路分析和电功率知识.由题图可知，当开关S闭合后，开关S1闭合前后通过R1的电流不变，当闭合S、S1后，R1与R2并联，电流表测通过R1与R2的总电流，通过R1与R2的电流分别为0.2 A和0.3 A，根据P=UI得，电压一定，电功率跟电流成正比，故R1与R2的电功率之比等于电流之比，故选A.
答案：A
例4（2013·株洲)甲、乙两灯，将他们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯亮，不考虑温度对电阻的影响，那么（ ）
A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B.甲灯中的电流比乙灯中的电流小
C.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大
D.甲灯的电阻比乙灯的电阻大
解析：本题考查灯泡电功率.两灯并联，正常发光，说明两灯额定电压相等，且等于电源电压，所以A选项错误；灯泡的亮度由实际功率决定，正常发光即额定功率等于实际功率，甲灯比乙灯亮，即甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大，所以C选项正确；又因为P=UI，所以功率大的灯泡电流大，故B选项错误；由
或 可知，甲灯电阻小于乙灯电阻，D选项错误.故选C.
答案：C
1.家庭电路中接入的电能表，其作用是（ ）
A.给家用电路提供电能 B.提高家用电器效率
C.测量电路消耗的电能 D.保护电路避免火灾
答案：C
2.下图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）
答案：B
3.灯L1标有“8 V 16 W”的字样，灯L2标有“12 V 36 W”的字样，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（ ）
A.8 V B.12 V C.16 V D.20 V
答案：C
4.如图所示，小灯泡规格为“6 V 3.6 W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的
滑片P移至a端时，电流表示数
为0.6 A；当滑片P移至b端时，
电压表示数为4 V，则（ ）
A.小灯泡灯丝电阻是6 Ω
B.电源电压是10 V
C.滑动变阻器最大阻值是10 Ω
D.滑片P位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.8 W
答案：D
5.标有“6 V 1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，小灯泡的电阻及实际功率约为( )
A.24 Ω 0.67 W
B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 0.96 W
D.20 Ω 0.67 W
答案：B
6.小刚家安装了新感应式电能表，
一个月后此表的示数如图所示，
这个月他家用电__________kW·h;
小刚家最多能接入总功率为_____W
的用电器.
答案：65.2 4 400
7.如图所示，灯L标有“6 V 3 W”
字样，电源电压为9 V且保持不
变.闭合开关S，灯L正常发光.求：
（1）电阻R的阻值；
（2）灯泡正常发光时电阻R消耗的功率.
解：（1）L与R串联，且正常发光，L正常发光时的电流 R两端的电压：UR=U-UL=9 V-
6 V=3 V R的电阻：
（2）R的功率：PR=URI=3 V×0.5 A=1.5 W
考点训练 20
一、选择题（每小题3分，共30分）
1.下图是惠农政策中“家电下乡”部分家用电器，其中正常工作时电流最大的是（ ）

答案：D
2.（2013·青岛)甲、乙两用电器电功率之比为1∶2，通电时间之比为3∶4，则消耗电能之比为( )
A.1∶2 B.3∶8 C.3∶4 D.2∶3
解析：消耗电能之比为
故选B.
答案：B
3.如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表.如图乙所示，闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为（ ）

A.4∶1 B.1∶4 C.5∶1 D.1∶5
解析：学校实验室常用的电流表为两个量程，大量程是小量程的5倍，故每个刻度的大小量程之比为5∶1，又因为灯L1和灯L2并联，测干路的总电流，测通过L2的电流，故通过L1和L2的电流之比为4∶1，由于两灯并联，故电压相等，又P=UI，所以两灯的电功率之比为电流之比，故P1∶P2=4∶1,A正确.
答案：A
4.在如图所示电路中，电源
电压保持不变，闭合开关，
当滑动变阻器的滑片P向左
滑动时（ ）
A.电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗
B.电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮
C.电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮
D.电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗
解析：在题图中，滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小，则电路中的电流变大，电流表示数变大，灯泡两端的电压变大，电压表示数变大，灯泡变亮，故A、B、D错误，C正确.
答案：C
5.如图所示，电源电压恒为12 V 不变，RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10 Ω、40 Ω、50 Ω，灯的额定电压为12 V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A.当S闭合，S1断开，滑片P在b端时，灯泡的功率为
0.4 J
B.当S闭合,S1断开，滑片P在b端时，电流表的示数为
0.2 A
C.当S闭合，S1断开，滑片P在a端时，灯每秒钟消耗的
电能为14.4 W
D.当S、S1均闭合，滑片P在a端时，电路总功率为
14.4 W
解析：功率的单位是“W”，A选项错误；当S闭合，S1
断开，P滑至b端时，RL与R2串联，电流表示数
B选项正确；当S闭合，
S1断开，P滑至a端时，RL单独接入电路，则RL每秒钟
消耗的电能 但电能单位为
“J”，不是“W”，C选项错误；当S1、S2均闭合，P滑
至a端时，RL与R1并联，电路的总功率
D选项错误.
答案：B
6.如图所示的几种用电器工作时，以电能转化成内能为应用目的的是（ ）
解析：电能转化为内能，即利用了电流的热效应，只有D选项中电烤箱是将电能转化为内能的用电器.电视机是将电能转化为光能和内能，电动自行车和抽油烟机是将电能转化为机械能.
答案：D
7.（2013·兰州)将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则 ( )
A.电源电压为12 V时，两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为1 A
D.灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率是1.5 W
解析：两灯的电阻：

两灯的额定电流：

电源电压为12 V时，
解得U1=8 V，U2=4 V.所以A选项错误；
两灯串联，允许通过的最大电流为0.5 A，
所以C选项错误；
当L1正常发光时，电流为0.5 A，
两灯泡的实际功率：
灯L1比灯L2亮，所以B选项错误，D选项正确.故选D.
答案：D
8.（2013·江西)(多选)如图所示，
是某电器内部的电路结构图，
R1、R2为阻值相同的电热丝.
不同的连接方式其发热功率不
同下列说法正确的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
解析：假设R1=R2=R，甲图中由于没有接到3接线柱，R1和R2没有电流通过，电路属于断路，所以电功率
P甲=0；乙图中R1和R2串联，电功率为
丙图中，R2并未接入电路中，只有R1工作，

丁图中R1和R2属于并联，电功率为
综上分析，可知B、C、D选项正确.
答案：BCD
9.如图所示的电路中，电源电压保持
不变，R为定值电阻，当开关闭合时，
标有“8 V 8 W”的小灯泡L恰好正常
发光；若保持定值电阻R不变，将
L换成另一只标有“8 V 4 W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（ ）
A.大于4 W B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
解析： “8 V 8 W”的小灯泡正常工作时，其两端的电压为8 V，“8 V8 W”灯泡电阻为
“8 V4 W”灯泡电阻为
由题意可知换接“8 V 4W”灯泡后，串联电路中电流减小，定值电阻R两端电压减小，电源电压不变.因此
“8 V 4 W”两端电压高于 8 V，消耗的实际功率大于额定功率，故A选项正确.
答案：A
10.在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为1∶5.闭合S后，R1与R2的阻值之比和电功率之比分别为（ ）
A.4∶1 1∶4 B.1∶4 4∶1
C.1∶5 5∶1 D.5∶1 1∶5
解析：S断开时，只有R1接入电路，此时电路电流
S闭合时，R1与R2并联， 由题意知
I1∶I2=1∶5,解得R1∶R2=4∶1，则功率之比为
1∶4.
答案：A
二、填空题（每空3分，共33分）
11.（2013·河南)小明家的电能表
月初的数字是 ，月
末表盘的示数如图所示.若按0.5元
1 kW·h的标准收费，他家本月应
缴纳电费________元.若电能表的转盘在10 min内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为______W.
解析：本月用电量应为电能表上月末的示数减去月初的示数，1 469.5kW·h－1 385.5 kW·h =84 kW·h，所以本月应交电费为84 kW·h×0.5元/kW·h=42元.由电能表铭牌2 000 r/kW·h可知，电能表转2 000 r消耗1 kW·h电能，则转盘转过400 r消耗的电能W=(400/2 000)×3.6×
106 J=7.2×105 J，则10 min内用电器的总功率：

答案：42 1 200
12.（2013·菏泽)铭牌上标有“220 V 11 W”的节能灯，正常工作时的电流为________A，若它每天正常工作
2 h，那么一个月消耗的电能是____________kW·h(一个月按30天计算).
解析：由P=UI得，
消耗的电能W=Pt=0.011 kW×2 h×30=0.66 kW·h.
答案：0.05 0.66
13.（2013·福州)近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保.其中尤溪洲大桥换上了约3 000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28 W变成了13 W，若这些夜景灯每天工作3 h，则一个月(按30天计算)节省的电能为_________kW·h，节省下的电能可使额定功率为1 000 W的电热水壶正常工作
_________h.
解析：节约电能W=Pt=（P2-P1）=(0.028 kW—
0.013 kW)×3 000×30×3 h=4 050 kW·h，
=4 050 h.

答案：4 050 4 050
14.（2013·扬州)今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比.小明家需要一台制冷量为3 200 W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；若选“能效比”为4.0的空调，工作1 h将比原空调节约电能_________kW·h.
解析：根据题干所述可知：
所以电功率P= ，即
而更高效的空调的功率为
两部空调功率差为P-P1，工作1小时消耗的电能差为
W=(P-P1)t=0.2 kW×1 h=0.2 kW·h.
答案：1 000 0.2
15.标有“6 V6 W”的灯泡L1和“6 V3 W”的灯泡L2串联
接入电路中.L1灯丝的阻值是_________Ω，通过两灯
的电流之比为，两灯在相同时间内消耗的电能之比为
__________.（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
解析：根据题意，灯泡L1：U额=6 V，P额=6 W,

灯泡L2：U额′=6 V，P额′=3 W,
由于两灯泡串联，所以I1∶I2=1∶1,因为W=I2Rt,I、t相同，故W1∶W2=RL1∶RL2=6 Ω∶12 Ω=1∶2.
答案：6 1∶1 1∶2
三、实验探究题（21分）
16.测量“小灯泡的电功率”.
小灯泡的额定电流为0.3 A，
灯丝阻值在10 Ω~15 Ω之间.
所提供的器材有：电流表、
电压表、电源（电压恒为6 V）、开关各一个，滑动变阻器（“5 Ω2 A”、“20 Ω1 A”）两个，导线若干.
（1）如图是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
（2）小明选用的滑动变阻器的规格为_________.
（3）闭合开关，移动滑片，当
电流表的示数为0.3 A时，电压
表的示数如图所示，读数为
_______V，小灯泡的额定功率为
___________ W.
（4）小红没用电压表，但多用了
一个开关，其他器材与小明的相
同，也测出了小灯泡的额定功率.
请在虚线框内画出她设计的电路
图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.

实验步骤：______________________________
__________________________________________________________________________________.
表达式：P额=_____________.
解析：（1）电压表应并联在小灯泡的两端，根据U=IR知，灯泡的额定电压约为3 V~4.5 V，故电压表的量程应选择0~15 V；（2）若选用“5 Ω 2 A”的滑动变阻器，通过小灯泡的最小电流
会超过小灯泡的额定电流，故不能选择“5 Ω 2A”的滑动变阻器，应选择“20 Ω 1 A”的滑动变阻器；
（3）从题图中可以看出，电压表的示数为4 V，故小灯泡的额定功率P=UI=4 V×0.3 A=1.2 W;
（4）可利用开关，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，然后根据U灯=U-U滑计算出小灯泡的额定电压，则小灯泡的额定功率可求，具体见以上步骤.
答案：（1）如图所示
（2）20 Ω 1 A （3）4 1.2
（4）如图所示 ①只闭合S1，移动滑片P，使电流表的示数为0.3 A;②滑片P的位置不变，再闭合S2电流表的示数为I
四、计算题（16分）
17.（2013·重庆)生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6 V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器多档位的问题.已知R1=10 Ω，R2=30 Ω，请计算：
(1)S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?
(2)S1断开，S2、S3闭合时，通电5 min电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
解： (1)当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中
R串＝R1+R2=10 Ω+30 Ω＝40 Ω
(2)当只断开S1时，只有R2接入电路中

(3)当R1和R2并联在电路中时，电路的总功率最大

当R1和R2串联在电路中时，电路的总功率最小