電能電功率復(fù)習(xí)教師版

電能電功率知識(shí)點(diǎn)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(shí)的電功率，實(shí)際功率是用電器在實(shí)際情況下消耗的電功率。3．測(cè)小燈泡的電功率可以根據(jù)伏安法，使用電壓表測(cè)的小燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流，根據(jù)P=UI公式計(jì)算即可。4．可以通過(guò)比較小燈泡的亮度來(lái)比較小燈泡的實(shí)際電功率大小，實(shí)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(jì)算。6．對(duì)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(lái)計(jì)算電流做功的，也就是用來(lái)量度電能向其他形式的能量的轉(zhuǎn)化的；電功率表示電流做工的快慢；電熱是用來(lái)計(jì)算電熱器產(chǎn)生的熱量的。8．電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量靠電功來(lái)量度。電能的常用單位是J或千瓦時(shí)（度）。1千瓦時(shí)=3.6×106焦耳。電能表可以用來(lái)計(jì)量消耗的電能。9．電功率表示電流做功的快慢，跟機(jī)械功率一樣，電功率的單位是瓦（W）或千瓦（kW）。電功率的計(jì)算公式：P=W/t=UI。焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)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(shí)間成正比；公式為：Q=I2Rt小燈泡功率測(cè)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(cè)定待測(cè)電阻兩端電壓和通過(guò)其中的電流，求出電功率器材電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、若干導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皵?shù)據(jù)處理方法測(cè)小燈泡額定電功率比較小燈泡亮暗程度與實(shí)際功率的關(guān)系調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，在小燈泡額定電壓下測(cè)得其電流值，計(jì)算額定電功率調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別在U實(shí)=U額，U實(shí)＞U額，U實(shí)＜U額條件下測(cè)得小燈泡電壓電流，計(jì)算電功率，同時(shí)比較此時(shí)的燈泡亮暗滑動(dòng)變阻器的作用保護(hù)電路，改變電路中的電流保護(hù)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(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，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(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為6伏。下列結(jié)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)畫(huà)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同理，可以在圖乙中畫(huà)出它的PU圖像③。則圖像①所對(duì)應(yīng)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(xiàng)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(guò)10AD.斷開(kāi)其他用電器，只讓電飯鍋單獨(dú)工作2min，指示燈閃爍32次，此時(shí)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(biāo)有“4V1.6W”字樣，R2=20Ω，滑動(dòng)變阻器R3允許通過(guò)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(kāi)關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V。若閉合所有開(kāi)關(guān)，在不損壞電路元件的情況下，移動(dòng)滑片，滑動(dòng)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(shuō)法正確的是（）1的阻值為20ΩB.電源電壓為9VC.若閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，滑動(dòng)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(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S后，在向左移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，下列說(shuō)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(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)過(guò)

程中，兩個(gè)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(guò)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(tái)燈，懸掛在中間的木質(zhì)小球是它的“開(kāi)關(guān)”。使用時(shí)只需要將上下兩個(gè)小球靠近，小球就相互吸引，燈管發(fā)光。以下為平衡臺(tái)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(shí)（注：以4800毫安的電流放電能工作1小時(shí)）（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(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流；（3）給該臺(tái)燈充電時(shí)，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(tái)燈充滿電至少需要多長(zhǎng)時(shí)間?【解答】（1）“開(kāi)關(guān)”使用時(shí)只需要將上下兩個(gè)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(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流：I=P/U=5W/5V=1A；（3）設(shè)充滿電時(shí)，電池具有的電能為W電能，由臺(tái)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(tái)燈充滿電至少需要時(shí)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(jìn)入尋常百姓家庭，出差旅游時(shí)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(shè)備。目前，部分航空公司已允許乘客在非起降時(shí)間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設(shè)備。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(shí)的平均電流為1.5A，可連續(xù)工作多少時(shí)間?（2）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機(jī)。（3）使用發(fā)現(xiàn)，電腦工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，原因是

。當(dāng)升溫到一定值時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)閉合，風(fēng)扇啟動(dòng)，加快散熱從而保護(hù)電腦。如果斷開(kāi)電源總開(kāi)關(guān)S2，風(fēng)扇和其他工作系統(tǒng)同時(shí)停止工作。根據(jù)上述特點(diǎn)，下列可能符合散熱控溫特點(diǎn)的原理圖是

?！窘獯稹浚?）筆記本電腦電池容量為3000mAh，工作時(shí)平均電流為I=1.5A=1500mA，工作時(shí)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?yàn)?.045kW·h<0.16kW·h，所以該筆記本電腦能帶上民航飛機(jī)。（3）由電流的熱效應(yīng)知，電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱量，所以電腦工作時(shí)會(huì)發(fā)熱；由題知，當(dāng)升溫到一定值時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)閉合，風(fēng)扇才啟動(dòng)，所以風(fēng)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(fēng)扇，開(kāi)關(guān)S2在干路上控制風(fēng)扇和工作系統(tǒng)，故B符合題意?！敬鸢浮?/p>

（1）2小時(shí)；（2）見(jiàn)解析；（3）電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱量；

B例9.現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個(gè)小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關(guān)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(xué)生電源間，電源電壓調(diào)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(xué)生電源間，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過(guò)其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實(shí)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(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡正常工作時(shí)的電功率，于是連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。電源電壓6伏恒定不變，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω1A”。（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路連接完整；（2）正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，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(jìn)行了正確操作，觀察到的現(xiàn)象和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)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(jì)算了各次實(shí)驗(yàn)的燈絲電阻，分析后認(rèn)為，閉合開(kāi)關(guān)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(wú)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(shí)驗(yàn)中燈泡發(fā)光很暗時(shí)燈絲電阻RL=UL/IL=1V/0.2A=5Ω，沒(méi)有通電時(shí)，溫度更低，所以電阻會(huì)更小。例11.小金用如圖甲所示的電路來(lái)研究滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與變阻器接入電路電阻之間的關(guān)系。已知電源電壓恒為3V，定值電阻R0的阻值為3Ω，滑動(dòng)變阻器R1上標(biāo)有“2A5Ω”字樣。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)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(huà)線代替導(dǎo)線，完成圖乙的電路連接。（2）表中第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此電路中，滑動(dòng)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

。【答案】（1）；；（3）隨著滑動(dòng)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(cè)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(shuō)法正確的是（）A.電能表是測(cè)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(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)250轉(zhuǎn)，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(jié)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(shù)的，其電池參數(shù)如表，對(duì)

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

kW·h，

如圖甲正對(duì)乙充電，按最大輸出功率最多能對(duì)乙輸電

h?！敬鸢浮?.如圖甲所示是某興趣小組在做“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中分別作出R1、R2的U﹣I圖象。小楓利用R1、R2兩個(gè)電阻設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)，電流表示數(shù)為0.6A，則下列說(shuō)法正確的是()A．此時(shí)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(biāo)有“3V3W”的燈L1和標(biāo)有“3V1.5W”的燈L2按如圖的方式連接，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.燈L1消耗的實(shí)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(kāi)關(guān)，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(guān)系，繪制了定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R的功率與電流的關(guān)系圖，如圖乙。（1）實(shí)線表示的是

（選填“R”或“R0”）的功率與電流的關(guān)系。（2）求R0的阻值。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.5安時(shí)，求R消耗的功率。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）【答案】（1）R0；（2）8Ω；（3）6W8.小明用如圖1所示電路來(lái)測(cè)量小燈泡的電功率（部分實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格已標(biāo)明）。圖1圖2圖3（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖1中滑動(dòng)變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大；（2）實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡UI圖像如圖3所示所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是下列四個(gè)選項(xiàng)中的

；A.“5Ω2A”

B.“15Ω2A”C.“25Ω2A”

D.“30Ω2A”（4）某次調(diào)節(jié)中，滑動(dòng)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(cè)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(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：甲標(biāo)有“10Ω1A”乙標(biāo)有“50Ω2A”，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選擇滑動(dòng)變阻器（選填“甲”或“乙”）。

（2）小明將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填寫(xiě)在表中。次數(shù)燈泡兩端電壓U/V通過(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：（寫(xiě)出一條即可）。

②小燈泡的額定功率為W。

（3）小明用上面的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電阻Rx阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，重新設(shè)計(jì)電路，選了一個(gè)阻值已知的R1，連接電路如圖2所示。他先將導(dǎo)線C端接到電流表“﹣”接線柱上，電流表讀數(shù)為I1，后將導(dǎo)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(shí)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(shí)的示數(shù)是千瓦時(shí)。當(dāng)他只讓某電水壺工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)電能表盤轉(zhuǎn)過(guò)了600轉(zhuǎn)，則該電水壺的實(shí)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(dòng)變阻器，閉合開(kāi)關(guān)，RP的滑片從一端移動(dòng)到另一端，得到電壓表與電流表的示數(shù)關(guān)系圖像如圖乙，下列說(shuō)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(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為5∶6D.當(dāng)電流為0.4A時(shí)，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(diào)的電源，當(dāng)D起穩(wěn)壓作用時(shí)，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(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路圖如圖甲所示。電源電壓為15V，通過(guò)燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)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(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時(shí)滑動(dòng)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(xué)“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動(dòng)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(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在同一坐標(biāo)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(yīng)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(dòng)變阻器R消耗的最大電功率為

W?！敬鸢?/p>

】

a6.小明在打掃實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一個(gè)燈泡，燈泡上標(biāo)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(kāi)關(guān)、12V的穩(wěn)壓電源各一個(gè)，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(cè)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(xué)看了小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，算出了小燈泡正常工作的電阻，根據(jù)這個(gè)電阻值分析出表格中電流為0.20A的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，理由是

。（3）小明的同學(xué)認(rèn)為利用圖示器材還能進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中無(wú)法完成的是

?！敬鸢浮浚?）3.2