第18讲电能与电功率电能1.电能获取___________提供电能使用用电器将电能转化为其他形式的能单位国际单位__________常用单位_____________换算关系1kW·h=_________J测量工具电能表2.电能表的认识和使用作用测量电路___________单位_______________参数220V额定__________为220V10（20）A标定__________为10A,额定最大电流为20A600r/kW·h每用1度电，表的铝盘转_________转2500imp/kW·h每用1度电，表的指示灯闪___________次读数计数器末尾数字表示小数位测量电能方法较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W=n/NkW·h（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数）电功率1.电功率意义表示用电器消耗电能的_______________15\n单位___________，符号W;1kW=_______W定义用电器单位时间内______________公式P=_____________【提示】用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.1.电功和电功率常用公式基本公式导出公式电功W=Pt=UItW=U2t/R=I2Rt电功率P=Wt=UIP=U2/R=I2R适用范围普遍适用纯电阻电路2.额定电压和额定功率额定电压额定功率概念用电器正常工作的电压用电器在额定电压下的功率铭牌灯泡“PZ220V40W”指灯泡的为_______220V，_______为40W【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.测量小灯泡的电功率1．测量小灯泡的电功率的实验原理P=_________电路图滑动变阻器的作用（1）_______________（2）改变_______和_________，从而实现多次测量15\n实验记录结论用电器两端电压不同，电功率就不同小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮灯丝温度越高，灯丝电阻越大注意不能将多次测得的电功率求平均值【提示】在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光.命题点1 电功的计算及电能表读数 (2022·庆阳)一个同学家中的电能表，月初示数为，月末示数为，则这个月该同学家消耗的电能为________度，合________J.掌握电能表的读数方法是正确解答本类题目的关键．在读数时切忌最后一位是小数，消耗电能是前后两次示数之差．1．(2022·安徽)某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然气所放出的热量；假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为________s．[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3]2．(2022·安徽)当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电．某次闪电的放电电流约为1×104A，电压约1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能约________J，合________kW·h.3．(2022·安徽安庆一模)如图，小明观察家中的电能表，下列说法正确的是（）15\nA．电能表的额定功率是220WB．此电能表应该接在220V的电路中使用C．小明家已经消耗的电能为107JD．此电能表转盘每小时转过3000转命题点2 电功率的计算 (2022·郴州)如图所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5A，则此时电路的总功率为________W，R2的阻值是________Ω.【点拨】 先利用欧姆定律公式求出电源电压，再利用P总＝UI总计算总功率大小；利用并联电路电流特点求出通过R2的电流，再利用欧姆定律公式求出R2的电阻．4．(2022·兰州)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“6V 3W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，当开关S1、S2都闭合时，灯泡L1正常发光，则电源电压为________V；当开关S1闭合，S2断开时，电路的总功率为________W.5．(2022·达州)分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（）A．3W B．4WC．4.5WD．6W6．(2022·重庆)电源电压3V保持不变，把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是（）15\nA．灯L1消耗的实际功率是3WB．灯L2消耗的实际功率是1.5WC．两灯消耗的总功率是1WD．电压表的示数与电源电压之比是1∶2命题点 伏安法测量小灯泡额定功率伏安法测量小灯泡额定功率是中考的热点，它在中考中占有很高的地位，考查的内容主要从实验的原理、基本操作过程、实物电路的连接、电表和滑动变阻器的连接、电路故障、实验数据的分析等方面展开． (2022·安徽)某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示．使用的电源电压约为6V，滑动变阻器的规格是“5Ω 2A”．(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至________(填“a”或“b”)端．(2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为________V．为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是________________________________________________________________________．(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：________________________________________________．(4)在她移动滑片过程中，发现电压表示数要比电流表示数增大的快，这是因为________________________________．(5)下图所示电路中(R阻值已知)，无电压表也能测出该灯泡额定功率的是________．15\n第九单元 电功率与生活用电第18讲 电能与电功率一、填空题1．(2022·广元)如图所示用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是________kW·h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作0.5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是________W. 2．(2022·南充)如图所示，电源电压恒定不变，R1＝20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数为0.3A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为________V，电流通过电阻R2消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比P2∶P总＝________.3．(2022·哈尔滨)图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像．现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路．闭合开关S，L的实际功率为1.8W．则电源电压是________V，此时通过R的电流是________A.15\n二、选择题4．(2022·潍坊)为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V，额定功率是15kW.连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如下表所示．从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（）导线规格导线横截面积S/mm22.54610安全载流量I/A28374768A.4mm2B．6mm2C．2.5mm2D．10mm25．(2022·泰安)为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路．观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈．电能表的部分技术参数如表所示，该电热杯的电功率是（）电压220V电流规格10(20)A电流频率50Hz每千瓦时的转数3000r/(kW·h)A.300WB．30WC．150WD．200W6．(2022·云南)图示为灯L1、L2的U－I图像，根据图像可知（）15\nA．通过L2的电流为0.2A时，L2两端的电压为100VB．电压为160V时，通过L1的电流较大C．电压为160V时，L1的电阻较大D．把两灯并联接入220V的电路中，L1较亮7．(2022·梅州)小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（）A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小三、实验题8．(2022·泉州)小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡(电阻约为25Ω)若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干．(1)实验中应选择规格为“____________”的滑动变阻器．(2)图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．(3)小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是____________．15\n(4)故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为________A，小灯泡的额定功率是________W.四、计算题9．(2022·泉州)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻．当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示．求：(1)小灯泡L的电阻；(2)电阻R的阻值；(3)电阻R消耗的电功率．一、填空题1．(2022·长沙)如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器．图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像．则该滑动变阻器的最大阻值是________，电源电压是________V.15\n2．(2022·德阳)如图，电源电压为6V，L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40Ω.闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是________，灯L消耗的电功率________(填“变大”“变小”或“不变”)．3．(2022·贵阳)如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω.移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P′2.若P2∶P′2＝8∶9，则电源电压为________V.二、选择题4．(2022·德阳)如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝20Ω，在S闭合的情况下，下列说法正确的是（）A．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表有明显示数B．不能在a、b两点间接入一个电流表C．在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡，小灯泡能正常发光D．在a、b两点间接入一个10Ω的电阻，电路消耗的电功率为2W5．(2022·荆州)如图甲所示，额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定．滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I－U图像如图乙所示，以下说法正确的是（）15\nA．灯泡正常发光时的电流为0.5AB．灯泡两端的电压为3V时，它消耗的电功率为1.5WC．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3ΩD．当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，灯泡消耗的电功率为3.2W，此时灯丝的阻值为5Ω6．(2022·泰安)实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U－I图像如图甲所示，则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是（）7．(2022·苏州)如图所示，电源电压为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（）A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50ΩB．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3WC．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值是2.4WD．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω三、实验题15\n8．(2022·遂宁)小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是________．(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮)，并在虚线框内画出电路图．(3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是____________．(4)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为________A，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω.(5)完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点________(填“1”或“2”)，移动滑片，使电压表的示数为________V；15\n丙②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点________(填“1”或“2”)，读出电压表的示数为U；③小灯泡额定功率的表达式为P额＝____________________(用已知量和测量量表示)．四、计算与推导题9．(2022·安徽)(1)如图甲，n个相同的电阻R并联，其总电阻可以用一个等效电阻R′表示(如图乙)，请根据并联电路中电流、电压规律和欧姆定律推证：R′＝R/n.(2)如图丙，A、B之间的电压U＝220V，通过导线为远处的M、N之间的用电器供电，由于距离很远，导线AM和BN的电阻不可忽略，他们的总电阻用图中的r表示，r＝4Ω，若M、N之间并联10个阻值为R＝400Ω的相同电阻，求通过导线AM的电流大小．(3)试分析说明：在图丙的电路中，M、N之间并联的用电器越多，每一个用电器的实际功率越小．第九单元 电功率与生活用电第18讲 电能与电功率考点解读考点1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.6×106 2.消耗的电能 千瓦时(kW·h) 电压 电流 600 2500考点2 1.快慢 瓦特 103 所消耗的电能 ＝UI 3.额定电压 额定功率15\n考点3 UI 保护电路 小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 ＞ ＝ ＜各个击破例1 50 1.8×108 例2 1.5 10题组训练 1.0.45 9450 2.1.8×1010 5×103 3.B 4.6 1.5 5.A 6.C实验突破例 (1)b 2.9 (2)换用最大阻值较大的滑动变阻器 (3)在电路中串联一个定值电阻或接一个小灯泡拓展训练 (4)灯丝电阻随温度的升高而增大 (5)C整合集训基础过关1．107.0 1000 2.6 2∶5 3.6 0.6 4.B 5.A 6.C 7.C 8.(1)50Ω 0.5A (2) (3)小灯泡断路 (4)0.24 1.44 9.(1)根据P＝，可知灯泡L的电阻：RL＝＝＝12Ω；(2)由图可知R与L并联，电流表测干路电流，S闭合灯泡正常发光，U＝UL＝UR＝6V，所以灯泡的电流I＝＝＝0.5A，所以IA＝IL＋IR>0.5A，由电流表指针的位置，可知电流表使用的是0～3A量程，所以电流表示数IA＝0.8A，IR＝IA－IL＝0.8A－0.5A＝0.3A，所以R的阻值：R＝＝＝20Ω；(3)电阻R消耗的电功率：PR＝URIR＝6V×0.3A＝1.8W.能力提升1．50Ω 12 2.1.2V～6V 不变 3.6 4.A 5.D 6.D 7.D 8.(1)I＝U/R (2) (3)小灯泡短路 (4)0.38 10 (5)①2 3.8 ②1 ③3.8V×(U－3.8V)/R0 9.(1)n个电阻R并联，则I1＝U1/R1，I2＝U2/R2，……，In＝Un/Rn，I＝U/R′，I＝I1＋I2＋……＋In，U＝U1＝U2＝……＝Un，R＝R1＝R2＝……＝Rn，推得R′＝R/n.(2)MN间接入的电阻R′＝R/n＝400Ω/10＝40Ω，R′与r是串联，则串联后的总电阻R串＝40Ω＋4Ω＝44Ω，流过电路中电流为I＝U/R串＝220V/44Ω＝515\nA．(3)当MN间接入的用电器越多，则MN间的等效电阻越小，r两端分去的电压多，实际加在用电器两端电压越少，从而用电器实际功率小．15
