總復習：電功率(基礎)知識講解

1、讓更多的孩子得到更好的教育總復習：電功率（基礎）撰稿：肖鋒 審稿：史會娜【考綱要求】1、從能的轉化的角度認識電源和用電器的作用并能夠進行電能的計算；2、理解電功率和電流、電壓之間的關系并能進行電功率的計算。能區(qū)別實際功率和額定功率；3、焦耳定律；4、串并聯電路電能、電熱、電功率的分配關系；5、家庭電路及安全用電；6、電功率的測量及焦耳定律實驗探究?！局R網絡】 【考點梳理】考點一 、電能及電能表（高清課堂電學2:電功和電功率電功和電能）1、電能：電源將其他形式的能轉化為電能。用電器可以把電能轉化成其他形式的能。（將電能全部轉化成內能的用電器稱為純電阻用電器。如電飯煲、電爐子等；非純電阻電路是有

2、一部分電能轉化成除內能以外的其他形式的能，如洗衣機，電風扇等。2、電能的單位：國際單位是焦耳，簡稱焦，符號J，常用的單位是度，即千瓦時，符號kW·h，1kW·h =3.6×106J3、電能表作用：電能表是測量電功或者說是用戶的用電器在某段時間內消耗電能多少的儀表。讀數：電能表的計數器上前后兩次的讀數之差就是用戶在這段時間內用電的度數。注意：計數器顯示的數字中最后一位是小數。表盤上的參數：220V表示電能表應接到220V的電路中使用；5A表示電能表允許通過的最大電流不超過5A；2500r/kW·h表示消耗1kW·h的電能，電能表的表盤轉2500轉

3、；50HZ表示這個電能表應接在頻率為50HZ的電路中使用。4、電功與電能電流做功的實質：電流做功的過程實質就是電能轉化成其他形式的能的過程。電流做了多少功就有多少電能轉化成其他形式的能。電功的單位也是焦耳。5、計算普遍適用公式W=UIt=Pt (所有電路) 即電流在某段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓和電路中的電流，和通電時間的乘積。電壓的單位用V，電流的單位用A，時間的單位用s，電功的單位就是J。導出公式（純電阻電路）考點二 、電功率1、定義：電功與時間之比。它是表示電流做功快慢的物理量。2、單位：國際主單位 瓦特（W）常用單位 千瓦（kW） 換算關系 1kW=1000W3、計算 普遍適

4、用公式 推導公式 P=I2R=U2/R (適用于純電阻電路)4、額定功率和實際功率額定功率：用電器在額定電壓下的功率。（用電器在正常工作時的功率）實際功率：用電器在實際電壓下的功率。要點詮釋：1、實際功率隨電壓的變化而變化：當U實=U額時，P實=P額用電器正常工作；當U實<U額時，P實<P額用電器不能正常工作；當U實>U額時，P實>P額長期使用會影響用電器的壽命，有時會損壞用電器。2、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個。燈泡的亮度是由它的實際功率決定的。3、若不考慮溫度對用電器電阻的影響，則有，即電阻一定時，實際電壓是額定電壓的

5、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n2倍。考點三、焦耳定律1、電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化成內能的現象叫做電流的熱效應。2、焦耳定律：內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。公式：Q=I2Rt (普遍適用)（純電阻電路）3、電熱和電能的關系：在純電阻電路中，電能全部轉化為內能，Q=W。如電爐子。在非純電阻電路中，電能只有部分轉化為內能，電熱小于電能，即Q<W。考點四、家庭電路和安全用電1、家庭電路的組成：兩根進戶線、電能表、閘刀開關、保險盒、插座、用電器和開關。2、保險絲：材料：由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成

6、。工作原理：當通過它的電流過大時，保險絲產生較多的熱量，使它的溫度達到熔點，于是保險絲熔斷。接法：保險絲與所保護的電路要串聯，且一般只接在火線上。選擇：保險絲在選擇的時候應使其額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。越粗的保險絲額定電流越大。更換原則：保險絲在更換時不能用較粗的或鐵絲、銅絲、鋁絲代替。三孔插座：左零右火中接地。3、安全用電：安全電壓不高于36V。要點詮釋： 觸電原因：家庭電路的觸電都是由于人體直接或間接與火線接觸造成的。低壓觸電：包括單線觸電和雙線觸電。高壓觸電：高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。安全用電原則：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體?？键c五、測量小燈泡的功率1、實驗原

7、理：P=UI 測出小燈泡的電壓U和電流I，利用公式P=UI計算求得電功率。2、實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、小燈泡、燈座、導線等。3、實驗電路圖及表格：次數 電壓U/V 電流I/A 功率P/W 發(fā)光情況 1 2 3 4、實驗步驟：（1）實驗前準備：檢查儀器是否齊全，規(guī)格是否合乎要求，查看小燈泡的額定電壓U額；（2）按電路圖連電路，查無誤，閉合開關，進行實驗；（3）調節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數為U額，記錄電流表示數I額；（4）調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓等于1.2U額，記下電壓表、電流表的示數，并觀察小燈泡發(fā)光情況；（5）調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓小于U額，記下

8、電壓表，電流表的示數，并觀察小燈泡發(fā)光情況；（6）斷開開關，計算電功率值填入表格。5、數據分析，總結結論。(1)分析數據知，實際功率隨實際電壓改變而改變；(2)燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率，實際功率越大燈泡越亮。 6、注意事項：A連接時，開關斷開，防止因短路而損壞電源或燈泡。B閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑至滑動變阻器的最大阻值處，防止電路中的電流過大，將燈燒壞。C電源電壓應高于燈泡的額定電壓，防止無法調節(jié)到額定電壓。D電壓表的量程應大于燈泡的額定電壓，電流表的量程應大于燈泡正常工作時的電流。E滑動變阻器允許通過的最大電流要大于燈泡正常工作時的電流，滑動變阻器的最大電阻值應與燈泡的電阻差不

9、多，以使調節(jié)效果明顯。F通過三次不同電壓下（額定電壓，1.2倍額定電壓和低于額定電壓）的測量，體會用電器的實際功率并不一定等于額定功率，而是取決于加在用電器兩端的實際電壓。G在做第二次實驗時（實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍）需要小心調節(jié)滑動變阻器，以免燒壞燈泡。H實驗前，要檢查電路并試觸，實驗結束后，要先斷開開關，再整理器材。【典型例題】類型一、基礎知識1、如圖是新式的電子式單相電能表，電能表上標有6400imp/kwh，它表示 ；10A字樣表示 ；一臺標有800W的取暖器，連續(xù)工作2小時，則電能表的計數器上的顯示數將從圖甲變?yōu)?；電能表的耗電指示燈將閃爍 次。電能表的耗電指示燈閃爍越快，

10、表示接入電路中的用電器的總功率 。（填“越大”、“越小”） 【思路點撥】6400imp/kwh，它表示每消耗1kwh的電能，耗電指示燈將閃爍6400次，10A表示標定電流為10A；已知功率和工作的時間，根據公式W=Pt可求消耗的電能，進一步求出電能表的示數；電能表的耗電指示燈閃爍越快，表示接入電路中的用電器的總功率越大?！敬鸢浮棵肯?kwh的電能，耗電指示燈將閃爍6400次 ；標定電流為10A ； 00332；10240； 越大。【解析】6400imp/kwh，它表示每消耗1kwh的電能，耗電指示燈將閃爍6400次，10A表示標定電流為10A；消耗電能W=Pt=0.8kw×2h=1

11、.6kwh；電能表的計數器上的顯示數將從圖甲變?yōu)?1.6kwh+1.6kwh=33.2kwh；即變?yōu)?0332；電能表的耗電指示燈將閃爍6400imp/kwh×1.6kwh=10240次；在相等的時間內，電能表的耗電指示燈閃爍越快，表示接入電路中的用電器的總功率越大，消耗的電能越多?！究偨Y升華】本題考查消耗電能的計算，難點是明白電能表的各個參數所表示的物理意義以及電能表的讀數方法。舉一反三【變式】從如圖所示的電能表中，可以獲得的正確信息是（） A電能表的讀數為3672kWhB電能表轉盤轉過2500轉消耗電功率1kWC用電器正常工作時的總功率不得超過2200WD用電器正常工作時的總功率

12、不得超過4400W【答案】C2、甲、乙兩燈分別標有“220V60W”和“220V40W”字樣，若它們串聯后接入220V的電路中，燈較亮。（選填：“甲”或“乙”）【思路點撥】（1）由銘牌可知兩燈泡的額定電壓相等，根據R=U2/P比較兩燈泡的電阻關系；（2）根據串聯電路的電流特點和P=I2R比較兩燈泡的實際功率，再根據燈泡的亮暗取決于實際功率的大小判斷燈泡的亮暗?！敬鸢浮恳摇窘馕觥勘绢}是一道綜合題，主要考查實際功率和額定功率的關系。解題的關鍵是看它們的實際功率的大小，即燈泡的亮度由它們的實際功率決定。解答本題，按下列步驟進行：（1）先求出兩燈的電阻：R甲，R乙所以，R甲R乙。（2）當兩燈串聯在22

13、0V電路中時：由“220V60W”和“220V40W”可知，兩燈正常發(fā)光的條件均是兩端電壓為220V，現在的條件是U甲U乙220V，所以U甲220V，U乙220V，兩燈均不能正常發(fā)光。此時P甲I甲2R甲，P乙I乙2R乙，因為I甲I乙，R甲R乙，所以P甲P乙，即乙燈較亮?！究偨Y升華】本題考查了串聯電路的電流特點和電功率公式的靈活運用，關鍵是燈泡銘牌參數含義的理解與掌握。舉一反三：【變式】燈泡L1和L2串聯在電路中，L1的電阻比L2大，在相等的時間里，電流做的功（ ）A、L1燈做的功多 B、L2燈做的功多 C、兩燈一樣多 D、無法確定【答案】A3、標有“6V、3W”的燈L1和標有“6V、1W”的燈

14、L2串聯后接在12伏的電源上，求燈L1的實際功率。【思路點撥】已知燈L1和燈L2的額定電壓和額定功率，可利用公式R=U2/P求得兩燈的電阻，燈L1和燈L2串聯，利用串聯電路電阻的特點，可以求出總電阻，知道電源電壓，由歐姆定律求得兩燈的實際電流，已求出L1的電阻，可利用公式P=I2R求得實際功率?！敬鸢概c解析】 【總結升華】本題考查了串聯電路電流和電阻的特點，并可以利用電功率計算。舉一反三：【變式】今有“6V、6W”的電燈L1和“6V、1.5W”的電燈L2各式各一盞，把它們分別接到電壓6伏的電源上，要求兩燈具有同樣的亮度，應在哪一盞燈的電路里串聯一個電阻？阻值為多大？【答案與解析】解：U=U額1

15、=U額2=6V 若L1、L2直接接入6伏電路上均能正常發(fā)光，即P1=6W，P2=1.5W。今要求兩燈具有相同的亮度，即L1的實際功率與L2的額定功率相同： P1=P2=P額2=1.5W L1的電路中應串聯一個電阻RX起分壓作用，如圖所示 答：應給“6V、6W”的電燈串聯一個6歐的電阻。4、如圖所示為小明所連的兩盞白熾燈和兩個插座的電路圖。下列說法正確的是()A拆掉燈丙，兩線頭連在一起會造成短路B拆掉插座甲，兩線頭連在一起會造成短路C拆掉S1，兩線頭連在一起會造成短路D拆掉S2，兩線頭連在一起會造成短路【思路點撥】如圖，因為插座甲的位置問題使得插座丁和燈乙不能正常工作，分別分析拆掉燈丙、插座甲、

16、開關S2、開關S3把兩條導線連在一起時，電路所處的狀態(tài)，看有無短路現象，若有短路現象，會使電路中的電流過大，易引起火災?！敬鸢浮緼【解析】選項C、D描述情況正好是把燈丙，插座丁連入電路，不會造成短路，故C D錯誤。插座甲串聯在火線上，當此處連通時燈乙正常工作。若同時將甲與丁連通，再閉合S2時才能造成短路，故選項B錯誤。【總結升華】本題考查了學生對插座的連接方法、短路危害的了解和掌握，屬于與實際用電相結合題目。類型二、知識運用5、如圖所示，R1=2R2，電源電壓U保持不變，當開關斷開時，電阻R1的功率為P1，當開關閉合時，電阻R1的功率是P1，則P1與P1之比為()A2:3B2:1C4:9D9:

17、4【思路點撥】由電路圖可知，當開關S斷開時，兩電阻串聯，可求此時電流，根據P=I2R求出電阻R1的功率；當開關S閉合時，電路中只有電阻R1，根據求出此時電阻R1的功率；進一步可知它們的功率之比。【答案】C【解析】當開關斷開和閉合時，研究的都是電阻R1的功率，不變量是電阻R1的阻值，改變量是它兩端的電壓U1，可以確定用去分析。當開關斷開時，利用串聯中電壓分配跟電阻成正比，有，則，當開關閉合時，電阻被短路，根據有：【總結升華】本題考查電功率的計算，關鍵是判斷開關斷開與閉合時電路的連接情況。舉一反三：【變式】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。開關S由閉合到斷開，電路消耗的總功率之比為4：3。如果R

18、1=12，則R2的電阻是（）A36B16C9D4【答案與解析】6、科學探究活動小組的同學們制作了一臺家庭調光燈模型，如圖是設計的電路圖，其中小燈泡L標有“6V 3W”字樣，當開關S扳到觸點a時，小燈泡正常發(fā)光，當開關S反向觸點b時，通過小燈泡的電流減少了0.2A，假定燈絲電阻及電源電壓不變，求：小燈泡L的電阻值；R的電阻值；開關S扳向觸點b時，電阻R消耗的功率。 【思路點撥】當開關S扳到觸點a時，知道額定電壓和額定功率可以求燈絲電阻，和正常發(fā)光時的電流，也就可以求出當開關S扳到觸點b時的電流，再利用P=I2R求解。【答案】12； 8； 0.72W【解析】 當S扳到a點時燈L正常發(fā)光，知電源電壓

19、，電路中電流為 當S扳到b點時，燈L與R串聯，電阻變大，電流變小 電路中電流 總電阻 ， 【總結升華】電學計算題可求的物理量較多，綜合性較強，類型多類，但百變不離其宗，只要理解計算公式，最終都將化繁為簡。舉一反三：【變式】保溫箱的簡化電路如圖所示，A為溫度傳感器，它的作用相當于開關，達到設定溫度時自動斷開電路，低于設定溫度時，自動接通電路。S是保溫箱的溫度設定開關，它有三個檔，分別為60、50和40，加熱功率分別為90W、72W和45W。電源電壓為36V，R1、R2、R3都是發(fā)熱體。求：（1）當S撥至位置1時，加熱功率是多少？R1的阻值是多少？（2）當S撥至位置3時，電路中的電流是多少？（3）

20、當S撥至位置2時，R2的阻值是多少？【答案與解析】（1）R1、R2、R3都是發(fā)熱體， 可知：U總一定時，串聯電阻越多時，R總越大，P熱越小，是低溫檔。所以當S撥至位置1時，加熱功率為90W，是60高溫檔：電路中只有R1工作，（2）當S撥至位置3時，R1、R2、R3是串聯，總功率是45W，利用（3）當S撥至位置2時，根據前面求出的R1=14.4和此時功率72W， 知 7、某同學做“測量一個小燈泡的電功率”實驗，所用燈泡的額定電壓是2.2V。（1）如圖是他實驗的電路，但連接不完整，請你幫他完成電路的連接。（2）電路連接完整后，當向右移動滑動變阻器的滑片P時，電壓表的示數將_，電流表的示數將_（3）

21、實際實驗的有關記錄與計算如下表實驗次數123電壓（V）2.201.502.50電流（A）0.220.160.24功率（W）0.4840.240.60該同學注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你認為，根據他觀察的現象和實驗數據分析，可得出一些什么結論呢？請你說出兩點（這兩點的意思應不同）：_ _（4）他還注意到，這個實驗記錄也可以用來計算燈絲的電阻，并完成了有關計算如下表格：實驗次數123電壓（V）2.201.502.50電流（A）0.220.160.24燈絲電阻（）10.009.3810.42這位同學有些納悶兒：導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么三次計算的燈絲電阻卻不一樣呢？請你對此做出兩種可能性的解釋： _ _【思路點撥】（1）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中。（2）根據確定接入電路電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化。（3）表格中包含電壓、電流、功率。觀察到燈泡的亮度，可以分析，燈泡亮度與功率、功率與電壓、電壓與電流的關系等。（4）根據電表的分度值和量程讀出電表的示數，根據歐姆定律求出此時燈絲的電阻；分析燈泡在不同電壓下溫度發(fā)生了變化，故據此可判斷電阻不同的原因?！敬鸢浮浚?）如圖（2）變大 變大（3）燈泡兩端電壓越大，燈越亮