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_______________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.2.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3.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13\n1．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 与电能表相关的计算 (2022·莱芜)一天晚上，小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在10min内转了60转．如图所示，小华利用物理课上学到的知识，计算出了此时爷爷家用电器的总功率为________kW.如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/(kW·h)．假设爷爷家平时用电时，用电器的总功率和此时总功率相同，平均每天用电4h，一个月按30天计算，爷爷家一个月的电费是________元．根据电能表来计算电能的方法有两种：一种是利用表盘示数月末示数减去月初示数；另一种方法是根据电能表的铭牌和转动的圈数来进行计算．具体选择哪一种方法来计算，要根据题目的已知条件来确定．1．(2022·泸州)5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（）A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW·hC．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW13\nD．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW1．(2022·邵阳)小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清，她想利用标有“3000revs/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率．她断开家中的其他用电器，只将电饭煲接入电路，测得电能表在1min内转了50圈，则电饭煲的功率是________W.命题点2 额定功率与实际功率 (2022·临沂)如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上(设灯丝电阻不变)，则（）A．两灯的实际功率之和等于12WB．两灯的实际功率之和大于12WC．灯泡L1比灯泡L2亮D．灯泡L2比灯泡L1亮点拨：灯泡L1和灯泡L2并联，利用并联电路的特点可知灯泡L1和灯泡L2两端的实际电压为6V，故灯泡L1实际功率小于额定功率，小于6W，灯泡L2实际功率等于额定功率为6W，由此确定出电路中的总功率和两个灯泡的亮暗情况．灯泡亮暗由实际功率决定，与灯泡的额定功率无关．额定功率大的灯泡发光不一定亮，额定功率小的灯泡发光不一定暗． 3．(多选)(2022·莱芜)把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端，其中一只正常发光，另一只没有达到额定功率，假设两灯泡电阻不变，则下列说法正确的是（）A．灯泡L1正常发光B．灯泡L2正常发光C．灯泡L1、L2的实际功率之比为1∶2D．灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶14．(2022·哈尔滨)图乙是通过灯泡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连入图甲所示电路．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.命题点3 电能和电功率的简单计算 (2022·黑河)小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸．该浴霸的部分数据如表所示，其简化电路图如图所示，图中L为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯．求：(小数点后保留两位小数)额定电压频率额定功率13\n取暖照明220V50HzL1L2L300W300W60W(1)该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？(2)断开开关S，闭合开关S1和S2，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？(3)当L、L1、L2都同时正常工作时，10min内浴霸消耗的电能是多少？点拨：(1)从铭牌上可得照明灯的额定电压(220V)和额定功率(60W)，根据公式I额＝计算出通过照明灯的额定电流；(2)断开开关S，闭合开关S1和S2，两个浴霸取暖灯正常工作，利用公式R总＝计算出电路中的总电阻；(3)灯泡L、L1、L2同时正常工作时，总功率等于分功率之和，然后利用公式W＝Pt计算出10min内浴霸消耗的总电能． 5．(2022·德阳)有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示．闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电功率之比为（）A．4∶5B．5∶4C．2∶3D．1∶36．(2022·益阳)如图甲所示的电路中，电源两端的电压恒为6V．闭合开关后，电流表A1的示数如图乙所示，电流表A2的示数为0.3A．求：(1)灯泡L2消耗的功率；(2)灯泡L1的电阻．7．(2022·佛山)把标有“2.5V 2W”的两个小灯泡并联到2.5V的电路中，两个小灯泡同时工作10min.求：13\n(1)通过每盏灯的电流是多少？(2)两盏灯总功率是多少？它们同时工作10min消耗的总电能是多少？命题点 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率是中考考查的重点，在中考中往往从以下几个方面展开考查：(1)实验原理的考查；(2)连接实物图或画出电路图；(3)电流表、电压表的使用和读数；(4)连接电路时的注意事项；(5)电功率的计算；(6)滑动变阻器的选取；(7)电路故障的判断；(8)实验操作的考查；(9)实验中多次测量的目的：为了找出电功率与电压的关系及亮度规律；(10)实验数据和图像的分析、处理和评价；(11)特殊法测量小灯泡的电功率． (2022·河南)小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”的字样．(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端．闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是________．(3)排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_______________________________________________. 物理量次数 电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏暗32.50.30正常42.80.320.90更亮 (4)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为________W．实验得出的结论是小灯泡的实际电功率________，灯泡越亮．点拨：滑动变阻器“一上一下”串联在电路中，且滑到阻值最大位置处；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中出现了短路，再结合电压表无示数确定出短路的位置．13\n(5)小华在实验结束后与同学们讨论：①有同学认为“用上表中灯泡L的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是小华忽略了________对小灯泡电阻的影响．②有同学认为“把灯泡L换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法________(填“正确”或“错误”)．一、选择题1．(2022·云南)小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1A，则它正常工作10h所消耗的电能是（）A．2200JB．1.32×105JC．7.92×105JD．7.92×106J2．(2022·济宁)小夏将n个“3V 0.3W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示)，通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光．则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是（）A．I甲＝I乙B．I甲＝I乙C．P甲＝nP乙D．P甲＝n2P乙3．(2022·岳阳)用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（）A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同C．选用的两只小灯泡规格必须相同D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验4．(2022·常德)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220－25”“PZ220－100”，关于这两个灯泡的描述正确的是（）A．甲灯的灯丝粗，电阻大B．甲灯的灯丝细，电阻大C．乙灯的灯丝细，电阻小D．乙灯的灯丝粗，电阻大5．(2022·巴中)灯泡L1、L2分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是（）A．10VB．9VC．15VD．19V6．(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（）13\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5Ω二、填空题7．(2022·永州)如图所示，小王家的电能表表盘上标有“600r/(kW·h)”字样，他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min，电能表上的转盘转过60转，该电视机在这段时间内消耗的电能为________kW·h；小王家同时工作的用电器总功率不得超过________W.第7题图 第8题图8．(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.9．(2022·娄底)家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为________V；某小区居民在参加“地球一小时”活动中，自觉将总功率为2000千瓦的用电器停止工作1小时，可节约用电________千瓦·时．10．(2022·黑龙江)甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示，当把两灯并联在4V电源上时，甲的电阻是________Ω，电路消耗的总功率为________W.三、实验探究题11．(2022·邵阳)小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V.(1)她在连接如图甲所示电路时，导线M的另一端应接在电压表________(填“3”或“15”)V接线柱上．(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端．13\n(3)在实验过程中，她根据实验数据绘制了如图乙所示的I－U图像，根据图像可知，当电流表示数如图丙所示时，小灯泡的电阻是________Ω.小灯泡的额定功率是________W.四、计算题12．(2022·滨州)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24V 12W”．开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1A，电压表的示数为12V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响．求：(1)灯泡L1的额定功率；(2)在10s内，灯泡正常L2正常发光时消耗的电能；(3)灯泡L2的电阻；(4)当开关S1、S2都闭合时，求电流表的示数和灯泡L2的实际功率．一、选择题1．(2022·玉林)如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（）A．0.45WB．0.50WC．0.80WD．0.90W2．(2022·南充)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（）A．0.25WB．1.75WC．0.75WD．1W3．(2022·重庆)电源电压为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，开关S闭合后，下列说法中正确的是（）13\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第3题图 第4题图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．(多选)(2022·天津)图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A．R1的电阻为5ΩB．滑动变阻器的最大电阻为10ΩC．电路消耗的最大总功率为1.8WD．电路消耗的最小总功率为1W二、填空题6．(2022·营口)某市居民生活用电电价是每度电0.5元，小新家5月初和5月底电能表的示数如图所示，则小新家5月份电费为________元．小新家某用电器单独工作3min，电能表转动6圈，则该用电器的实际功率为________W.第6题图第7题图7．(2022·威海)如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电阻R1消耗的功率为7.2W；滑到b端时，电阻R1消耗的功率为0.8W，此时电压表示数为4V．则电源电压为________V，滑片在b端时电流表的示数为________A.8．(2022·镇江)如图1所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示．已知定值电阻R0＝20Ω.则电源电压U＝________V．图2中坐标值I1＝________A．当电流表示数I＝0.4A时，R0与R消耗的电功率之比为________．13\n三、实验探究题9．(2022·济南)海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动，碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡．小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格．小明一看，检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多；再看那些小灯泡，做工明显粗糙，尽管标注得有点模糊，但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A”的字样．(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分，请用笔画线代替导线帮助小明完成该实物电路的连接．(2)小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测，得到了下表中的检测数据．电压/V0.51.01.52.02.52.7电流/A0.220.250.280.300.32/亮度微亮→较亮→亮→很亮烧坏由这些数据可以看出：小灯泡在标注电压下工作时，通过它的实际电流比标注电流要________．(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的，则造成这一问题的根本原因是________．四、计算题10．(2022·苏州)有两只灯泡，A灯泡“6V 6W”、B灯泡“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示．(1)将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；13\n(2)将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；(3)将A与一个滑动变阻器(50Ω 2A)串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求滑动变阻器的功率．11．(2022·烟台)小明家买了一台全自动豆浆机，其部分技术参数如下表，豆浆机的核心部件是机头，它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机，用来将原料粉碎打浆，外部是一个环状加热管(电热丝)，用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图)．制作豆浆的过程是加热－打浆－加热－打浆－加热，加热和打浆交替进行．图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P－t图像，请根据以上信息解答下列问题：型号SYL－624额定电压220V频率50Hz电动机功率110W加热功率1210W容量1000mL(1)豆浆机正常打浆时，通过电动机的电流是多少？(2)豆浆机正常加热时，加热管电阻丝的阻值是多少？(3)豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能是多少？13\n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 额定功率考点3 UI (1)保护电路 (2)小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 ＞ ＝ ＜各个击破例1 0.5 30题组训练 1.C 2.1000例2 D题组训练 3.BC 4.6 0.6例3 (1)照明灯正常工作时，P1＝P额＝60W，U1＝U额＝220V，I额＝＝≈0.27A；(2)取暖灯正常工作时，P2＝P3＝P额＝300W，P总＝P2＋P3＝300W＋300W＝600W，U＝220V，所以电路的总电阻是R总＝＝＝80.7Ω；(3)L、L1和L2正常工作时，P＝P1＋P2＋P3＝60W＋300W＋300W＝660W，由P＝变形可得，W＝Pt＝0.66kW×h＝0.11kW·h.题组训练 5.A 6.(1)由图示电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流；灯泡L2消耗的功率：P2＝UI2＝6V×0.3A＝1.8W；(2)由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，通过灯泡L1的电流：I1＝I－I2＝0.5A－0.3A＝0.2A，由I＝变形可得，灯泡L1的电阻为R1＝＝＝30Ω. 7.(1)由P＝UI可得，通过每盏灯的电流：I额＝＝＝0.8A；(2)两盏灯的总功率：P总＝2×P额＝2×2W＝4W，由公式P＝可得，消耗的总电能：W＝Pt＝4W×10×60s＝2400J.实验突破例 (1) (2)左 灯泡短路 (3)滑动变阻器接入阻值太大，灯泡的实际功率太小 (4)0.75 越大拓展训练 (5)①温度 ②正确整合集训基础过关 1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.0.1 2200 8.1.5 10 9.220 2000 10.8 3.2 11.(1)3 (2)b (3)7.5 0.625 12.(1)开关S1闭合、S2断开时，电路中只有L1，灯泡L1正常发光，13\n则U额1＝U＝12V，I额1＝I1＝1A，则其额定电功率为P额1＝U额1I额1＝12V×1A＝12W；(2)L2正常发光时功率为12W，由公式P＝变形可得：W＝P额2t＝12W×10s＝120J；(3)灯泡L2的电阻R2＝＝＝48Ω；(4)当开关S1、S2都闭合时，两灯泡并联，此时通过L1的电流仍为1A，通过L2的电流I2＝＝＝0.25A，所以电流表的示数为I＝I1＋I2＝1A＋0.25A＝1.25A，L2的实际功率P2＝UI2＝12V×0.25A＝3W.能力提升 1.A 2.B 3.C 4.A 5.ABC 6.60 40 7.6 0.4 8.12 0.2 2∶1 9.(1) (2)大 (3)温度 10.(1)A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，由公式P＝变形得1min内电路消耗的电能：W总＝P总t＝(6W＋3W)×60s＝540J；(2)A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，所以电路中的电流为IA＝IB＝＝＝0.5A，由图像得此时UA＝2V，所以RA＝＝＝4Ω(3)当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，根据公式P＝I2R，当RA＝R变时功率相等，由公式U＝IR可知UA′＝U变＝×6V＝3V，由图像得IA′＝0.7A，所以滑动变阻器的功率：P＝PA＝UA′IA′＝3V×0.7A＝2.1W． 11.(1)由P＝UI可得，豆浆机正常打浆时的电流：I1＝＝＝0.5A；(2)由P＝可得，豆浆机正常加热时加热管电阻丝的电阻：R＝＝＝40Ω；(3)由乙图可知：加热时间t2＝9min＝540s，电动机工作时间t1＝2min＝120s，加热消耗的电能：W2＝P2t2＝1210W×540s＝6.534×105J，电动机工作消耗的电能：W1＝P1t1＝110W×120s＝1.32×104J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：W＝W1＋W2＝1.32×104J＋6.534×105J＝6.666×105J.13
