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12\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小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过_______W.当家里只有电磁炉工作时，电能表在1min内转了75转，则电磁炉在1min内消耗的电能为_______J，电磁炉的功率为_______W.方法归纳：解与电能表相关的计算题，关键是弄清电能表上各参数的含义.（2022·呼和浩特）小平家的电能表月初的数字为1345.5kW·h，月末表盘如图.求：（1）他家本月消耗的电能；12\n（2）若按0.5元/kW·h的标准收费，他家本月应缴纳的电费；（3）他家接入电路中的用电器允许的最大功率.命题点2电能和电功率的简单计算（2022·呼和浩特）如图所示的电路中，电源电压恒为24V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样.闭合开关S后，电流表的示数为0.3A.求：（1）此时电阻R1两端的电压U1；（2）此时电阻R2的电阻值；（3）2min时间内电阻R2消耗的电能.点拨：电阻R1两端的电压可用公式U1=IR1计算，电阻R2两端的电压可用公式U2=U－U1计算，电阻R2的阻值可用公式R2=U2/I计算，2min时间内电阻R2上消耗的电能可用公式W=I2R2t计算.1.（2022·绵阳）如图所示，小灯泡L上标有“8V8W”字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A.若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是_____W，小灯泡在1min内消耗的电能是________J.2.（2022·泉州）如图所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V3W”，若小灯泡的阻值不随温度变化，闭合开关S后，电流表的示数为0.55A.求：12\n(1)小灯泡的电阻；(2)小灯泡的实际功率；(3)定值电阻R的阻值.命题点测量小灯泡的额定功率中考中的电学实验一般不是考查测电阻，就是考查测电功率，试题一般会从以下方面进行考查：电路连接、故障排除、数据处理、结论概括.（2022·杭州）为测量规格“6.3V0.15A”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池（输出电压约10V）、滑动变阻器（有“10Ω2A”、“50Ω1.5A”两种规格）、电流表、电压表各一只.（1）如图甲是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图.（2）实验中，小徐同学选择了规格为“10Ω2A”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由.（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图乙所示，则电流表读数为_____A，电压表读数为_____V，此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率？_____（填“变大”“变小”或“不变”）.点拨：利用欧姆定律算出电路中的最小电流，即可判断电路中可能发生的现象.当电路中的电流小于灯泡的额定电路时，应减小滑动变阻器连入电路中的阻值.12\n（4）下表为某小组的实验记录分析表，老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：_________________________实验序号电压表示数/V.电流表示数/A功率/W平均功率/W15.50.1426.30.1537.50.16（5）通过计算可以发现，随着电压的升高，小灯泡灯丝的电阻变大，这主要是因为_________对灯丝电阻有影响.一、选择题1.（2022·成都）下列物理量中，以科学家的名字“焦耳”作为单位的是()A.时间B.密度C.电阻D.电功2.如图所示的电器中，能将电能转化为动能的是()A.①②B.②③C.③④D.②④3.（2022·厦门）如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的()A.额定电流B.额定电压C.额定功率D.电阻4.（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3000revs/（kW·h）A.300WB.30WC.150WD.200W5.（2022·自贡）将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是()6.（2022·丽水）如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V7.2W”，L2标有“6V3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是()12\nA.仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮B.仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6AC.仅闭合S1、S2，电路总电阻为15ΩD.仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8W二、填空题7.（2022·巴中）如图所示，是小明家的电流表以及该表某月初、末的两次读数.由图可知，他家在该月消耗的电能为_______kW·h，他家现已接入用电器的总功率为2000W，则还可连接“220V60W”的白炽灯____盏.8.（2022·遂宁）王梅发现她家新买的白炽灯用过一段时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从物理学的角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了_____现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致灯丝电阻变________，消耗的实际功率变_________的缘故.9.（2022·重庆）如图所示的电路，电源电压6V且保持不变.当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；当开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为I2，且I1∶I2=1∶3，则R1∶R2=_____；若开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.6A,则通电1min的时间内，R1消耗的电能是____J.三、实验探究题10.（2022·德州）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V.（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大.（2）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是______________.（3）排除故障后，闭合开关进行实验，并做好数据记录.图乙的U-I12\n图像是小莉根据多组实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡额定功率是______W.（4）根据图像，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是_____________.（5）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因为LED灯工作时________转化为_______的效率比小灯泡高.四、计算题11.（2022·汕尾）如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V0.5A”，字样，定值电阻R的阻值为6Ω.闭合开关S时，灯L恰好正常发光.求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值；（2）此时电路消耗的总功率.2.能力提升一、选择题1.（2022·德阳）如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是()A.灯泡L2发生了断路B.灯泡L2发生了短路C.由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D.由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小2.（2022·威海）在如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，下列说法正确的是()A.电流表的示数变小B.电压表的示数变小12\nA.灯泡消耗的功率变大B.电路消耗的总功率减小3.（2022·孝感）现有R1、R2两个电阻，它们的UI关系图像分别如图甲、图乙所示.将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是()A.该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍B.通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍C.电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等D.电阻R1与电阻R2的电功率相等4.（2022·德州）如图所示的电路，电源电压为3V，灯L1标有“6V6W”，灯L2标有“3V3W”.下列有关说法正确的是()A.S2断开，S1接b，L1可以正常发光B.S2断开，S1接a，L2实际功率为3WC.S2断开，S1接a，L2更亮D.S2闭合，S1接b，L2更亮5.（2022·荆州）在如图所示的电路中，电源电压U＝12V，定值电阻R0=8Ω，R是最大电阻为20Ω的滑动变阻器，当移动滑片使R消耗的电功率为4W时，下列说法正确的是()A.R连入电路的电阻一定为16ΩB.R连入电路的电阻一定为4ΩC.R0消耗的功率一定为8WD.电源消耗的总功率可能为6W6.（多选）（2022·锦州）如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压为8V恒定不变．（不计温度对电阻的影响），在滑片P滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图像信息可知()A.R0阻值是5ΩB.电路的最大总功率是12.8W12\nC.电路的最小总功率是0.8WD.滑动变阻器的最大阻值是35Ω二、填空题7.（2022·南京）LED灯具有节能、环保等特点.如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡.该灯泡的额定电流是_______A.若它每天正常发光5h，一个月(30天)消耗的电能是_________kW·h.与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为______W的白炽灯亮度相当.8.（2022·荆州）有一种电源被称作“恒定电流源”，它能够对外提供大小不变的电流.现有一个恒定电流源，它对外提供大小为3A的电流，用它给一个标有“6V12W”的灯泡供电，要使灯泡正常工作，需要给灯泡___联一个阻值为_______Ω的电阻.9.（2022·台州）智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生.移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池.某品牌移动充电宝部分相关参数如表格.该充电宝的输出功率为______W.表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：_______.三、实验探究题10.（2022·台州）小明发现：每天晚上7点至9点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上11点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些.这是为什么呢？爸爸这样提示他：“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同.可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看作一个整体，用一个小灯泡来模拟.通过比较小灯泡两端电压（相当于家用电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了.”于是，小明根据如图电路进行了探究.【进行实验】第1步：连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中.记录数据后发现小灯泡突然熄灭，电压表指针指在3伏处.第2步：查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中.第3步：计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中.小灯泡电压(伏)电流(安)电功率(瓦)电阻(欧)L12.400.431.035.58L22.600.330.867.88L32.750.260.7210.58【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分走”一部分电压.【反思解释】（1）实验中小灯泡突然熄灭，可能是发生了_______（填“短路”或“开路”）.12\n（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是_______________________.（3）在输电线路中，为了减少电能的损耗，应尽量选择____的导线.A.长而细B.长而粗C.短而粗D.短而细四、计算题11.（2022·深圳）如图甲、乙所示的是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器R的最大电阻值为2200Ω，台灯灯泡的铭牌如图丙所示.求：（1）台灯灯泡的电阻.（2）灯泡正常发光时的电流.（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率.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11.电源焦耳千瓦时3.6×1062.消耗的电能千瓦时（kW·h）电压电流600250012\n考点21.快慢瓦特103所消耗的电能W/t=UI3.额定电压额定功率考点31.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122009×1041500题组训练（1）电能W=1469.5kW·h－1345.5kW·h=124kW·h（2）电费124kW·h×0.5元/kW·h=62元（3）电路中的用电器允许的最大功率P=UI=220V×30A=6600W例2（1）电阻R1两端的电压U1=IR1=0.3A×20Ω=6V.（2）电阻R2两端的电压U2=U－U1=24V－6V=18V.电阻R2的阻值R2=U2/I=18V/0.3A=60Ω.（3）2min时间内电阻R2消耗的电能W=U2It=18V×0.3A×120s=648J.题组训练1.21202.（1）小灯泡的电阻RL=U2/PL=(6V)2/3W=12Ω（2）小灯泡的实际功率I实=U实/RL=3V/12Ω=0.25AP实=U实×I实=3V×0.25A=0.75W(3)R=U实/IR=3V/(0.55A-0.25A）=10Ω实验突破例（1）（2）现象：小灯泡烧坏；理由：滑动变阻器最大阻值太小，电路最小电流大于灯泡额定电流，灯泡有可能被烧坏.（3）0.082.5变小题组训练（4）额定功率不应求平均值（5）温度整合集训基础过关1.D2.B3.C4.A5.B6.B7.2538.升华大小9.2∶114410.(1)(2)小灯泡断路(3)0.5(4)小灯泡的电阻随温度的改变而改变(5)电能光能11.（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω.12\n（2）电源电压U=UL+UR=6V+0.5A×6Ω=9V电路消耗的总功率P=UIL=9V×0.5A=4.5W.能力提升1.D2.D3.A4.D5.D6.ABD7.0.020.66448.并69.4重量应改为质量10.（1）开路（2）电路中用电器总功率变小，总电阻增大，干路电流变小，电灯两端电压增大（3）C11.（1）灯泡电阻RL=UL额2/PL额=（220V）2/22W=2200Ω（2）灯泡正常发光时的电流IL额=PL额/UL额=22W/220V=0.1A（3）因为电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，此时电路中的电流I=U/(RL+R)=220V/(2200Ω+2200Ω)=0.05A灯泡的电功率P灯泡=I2RL=（0.05A）2×2200Ω=5.5W.12
