1、 第九单元 电功率与生活用电第 18 讲 电能 电功 电功率本讲内容历来是中考的热点，主要考查：电能表的使用，电功与电功率的计算，测量小灯泡的额定功率有时还与热学知识、效率的知识综合考查题型多以选择题、填空及简答题、实验探究题、计算题形式出现. 1.结合实例理解电功和电功率.来源:学优高考网来源:学优高考网来源:学优高考网考试说明来源:学优高考网gkstk来源:学优高考网 gkstk 2.知道用电器的额定功率和实际功率.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国际单位 _常用单位 _单位换算关系 1 kWh=_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
2、_220 V 额定_为 220 V10（20）A 标定_为 10 A,额定最大电流为 20 A600 r/kWh 每用 1 度电，表的铝盘转_转参数2 500 imp/kWh 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测量电能方法较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为 W=n/N kWh（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;1 kW=_W定义 用电器单位时间内_公式 P=_【提示】(1)用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不
3、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 =UIt W=U2t/R= I2Rt电功率 P=Wt =UI P =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“PZ220 V40 W”指灯泡的为_220 V，_为 40 W【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
4、泡越亮结论灯丝温度越高，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、电功率的计算( 2015安顺)LED 灯是一种半导体新型节能灯已知某 LED 灯在一定电压范围内的工作电流都是 0.02 A，只是在不同电压下发光颜色不同：当加在它上面的电压为 1.8 V 时，它发红光；当加在它上面的电压为 1.4 V 时，它发黄光；当加在它上面的电压为 3.2 V 时，它发蓝光将该 LED 灯与一定值电阻 R 串联后接在电压为 5 V
5、 的电源两端时它发红光，则该 LED 灯的电功率是_W，定值电阻 R 阻值是_.点拨：当 LED 灯发红光时， 知道其两端的电压及通过的电流，利用 PUI 可求出电功率；根据串并联电路的电压特点求出 R 两端的电压，利用欧姆定律求出定值电阻的阻值1(2014铜仁)如图所示，是某电饭煲的电路原理图，电饭煲有加热和保温两种工作状态，当闭合开关 S 后，电饭煲内温度达到 102 时开关 S1 自动断开，处于保温状态已知电源电压保持 220 V 不变，电阻 R1 的阻值为 550 ，电阻 R2 的阻值为 55 .则电饭煲处于保温状态时的电功率是_W，电饭煲处于加热状态时电路的总电流是_A.2(2015
6、遵义)如图所示，电子式电能表表盘上标有 “3 000 imp/kWh”字样(“3 000 imp/kWh”指接在这个电能表上的用电器消耗 1 kWh 的电能，电能表上的指示灯闪烁 3 000 次)现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作 15 min，电能表的指示灯闪烁了 135 次，这些节能灯消耗的电能为_J，接入的节能灯共有_盏3(2014黔西南)如图是许多城市路灯，都采用太阳能 LED 照明灯，主要由太阳能电池板和 LED 灯头等组成，LED 是一种半导体二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化为_能，太阳能是_(填“一次”或“ 二次”) 能源，清
7、洁无污染，如果 LED 灯用 6 V 的电压，正常工作电流为 2 400 mA，则 LED 灯的功率是_4(2015兰州)如图所示，电源电压恒定，小灯泡 L1、L 2 均标有“6 V 3 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，当开关 S1、S 2 都闭合时，灯泡 L1 正常发光，则电源电压为_V；当开关 S1 闭合，S 2 断开时，电路的总功率_W.命题点 2 有关电功率的比例及图像问题(2015 贵阳)定值电阻 R、灯泡 L 的电流随电压变化关系的图像如图所示，现将它们串联接在电压恒为 6 V 的电源两端，则下列判断正确的是 ( )A电路中的电流为 0.24 AB定值电阻的阻值是灯泡阻值的
8、 3 倍C定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比 21D通电 2 min，灯泡消耗的电能是 180 J点拨：定值电阻 R 和灯 L 串联在 6 V 的电源上，由图可知电流 I0.2 A，根据 RU/I ，PUI 计算定值电阻和灯L 的阻值和实际功率进行比较，利用 WUIt 计算灯消耗的电功5(2014黔西南)有两灯如图所示， L1，L 2 分别标有“15 V 1 A”、“10 V 0.5 A”的字样，其中一灯正常发光时，它们的功率之比是( )A43 B34 C53 D326(2013安顺)某个小灯泡上标有 “6 V 6 W”字样，其电流随两端电压变化关系的 IU 曲线如图所示那么当小灯泡两端的电压为
9、 2 V 时，小灯泡的电功率为 _W，此时小灯泡的电阻为 _.7(2013遵义)某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡 L 标有“6 V 1.2 W”字样，R 为 20 的定值电阻小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的IU 关系图当电压表的示数为 2 V 时，通过小灯泡 L 的电流为_A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为 1.35 W 时，小灯泡的实际功率为_W.8(2015泉州)如图所示的电路中，电源电压保持不变当开关 S 闭合，S 1 断开，甲、乙两表为电流表时，R 1 和R2 消耗的功率 P1P 223；当开关 S 和 S1
10、都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数 V 甲 V 乙 和 R1、R 2 消耗的功率 P1P 2分别为( ) A52 32 B23 49 C52 23 D23 94命题点 测量小灯泡的电功率这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验导体中的电流与导体的电阻和电压有关，在探究过程中要用到控制变量法，从而决定了滑动变阻器的作用不同；有关电学实验，电路图的画法、电路的连接、电路故障的分析也是常考查的内容，应掌握(2015 黔东南)如图甲所示，是小丽用伏安法“测小灯泡的电功率”的实验，电路连接不完整，请你帮助她完成以下实验(1)连接电路前，开关必须是_的
11、；滑动变阻器的滑片要调节到 _(填“最大值”或“最小值”)的位置(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片 P 向右移动时灯泡变亮( 连线不能交叉)(3)小丽连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，但电压表有示数，电流表没有示数，出现这种故障的原因可能是_(4)电路故障排除后，调节滑动变阻器，灯泡正常发光时，电流表和电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W.(5)小灯泡正常发光时的电阻为_(保留一位小数)，测量过程中发现小灯泡两端电压和通过的电流越大时，小灯泡的电阻越大，原因是：小灯泡灯丝的电阻受_的影响测定小灯泡额定功率的实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，起保护电路和改
12、变灯泡两端电压作用的滑动变阻器与灯泡串联；根据串联电路电压特点可知，灯泡正常工作时，电压表的示数为额定电压，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据小灯泡正常发光时的电压和电流计算额定功率(6)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生_(填物态变化名称) 而变细，消耗的实际功率_(填“ 变大”“变小”或“不变”)一、选择题1(2015来宾)如图所示，电源电压保持不变，灯 L 标有“6 V 0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P
13、 移动到中点时，灯 L 正常发光，电压表示数为 4 V，当滑片 P 移到最大阻值时，灯 L 与滑动变阻器的电功率之比为( )A43 B34 C32 D232(2013黔南)如图所示，灯 L1 比 L2 亮，下列描述正确的是( )AL 1 的电阻比 L2 的电阻小BL 1 两端的实际电压比 L2 两端的实际电压大C通过 L1 的实际电流比 L2 的实际电流大DL 1 的额定功率比 L2 的额定功率大3(2015 黔东南)将灯 L 接到电压为 U 的电路上时，灯的电功率为 36 W，若将灯 L 与一个电阻 R 串联后仍接在原电路上时，灯 L 消耗的电功率为 25 W，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的
14、电功率是( )A3 W B4 W C5 W D11 W4(2015南京)如图所示电路中，电源电压不变， R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器(a、b 为其两端点) 闭合开关S，当滑片 P 在某一端点时，电流表示数为 0.1 A，R 2 消耗的电功率为 1 W；当滑片 P 移动至某一位置时，电流表示数为 0.3 A，R 2 消耗的电功率为 1.8 W则当滑片 P 从 a 移到 b 的过程中( )A电流表示数变化了 0.6 AB电压表示数变化了 4 VCR 1 消耗的电功率变化了 5 WD电路消耗的总功率变化了 6 W5(2013铜仁)如图所示，电源电压为 8 V 并保持不变，闭合开关 S，当滑
15、动变阻器的滑片 P 由一个位置移动到另一位置时，定值电阻 R0 的电功率由 6.4 W 变成了 1.6 W，则电压表的示数可能是 （ ）A由 2 V 变为 4 VB由 3 V 变为 6 VC由 4 V 变为 6 VD由 3 V 变为 5 V6(2015兰州) 如图甲所示的电路，在滑动变阻器 R2 的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )甲 乙AR 1 的阻值是 20 B当电流表的示数是 0.4 A 时，R 2 接入电路的阻值是 30 C电源电压是 16 VD该电路的最大电功率为 7.2 W三、计算题7(2015尤东)小梅学完电
16、能表的使用后，想利用电能表测量电饭煲的电功率，观察自家的电能表如图所示，该电能表允许接入用电器的最大电功率是_W；将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯 6 分钟闪烁了 320 次，则他家电饭煲的功率是_W.8(2014遵义) 如图所示的电路中，电源电压保持不变， R115 ，闭合 S1、S 2，断开 S3 时，电流表示数为 0.4 A，则此时 R1 两端的电压为_V 当 S1、S 2、S 3 都闭合时，R 1 的电功率为 P1；闭合 S1、S 3，断开 S2 时，R 1 的电功率变为 P1 的 ，则 R2 的电阻为_.9169(2014黔南)如图所示，变阻器 R
17、标有“20 1.5 A”字样，灯 L 标有“6 V 3 W”的字样，当只闭合 S1 时，灯 L 正常发光；再闭合 S2，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数_(填“变大”“变小”或“不变”) ，电流表示数_(填“变大”“变小 ”或“不变”) ；如果电流表所接量程是 03 A，电压表所接量程是 015 V，则电路消耗的总功率变化范围是_W.10(2015贵阳)将定值电阻 R1 与 R2 串联接在电压恒为 U 的电源两端，R 1 消耗的电功率为 4 W，两电阻消耗的总功率为 P；若将 R1 与 R2 并联接在该电源两端， R1 消耗的电功率为 36 W，两电阻消耗的总功率为 P，则PP _三、实
18、验探究题11(2015安顺)在“测量小灯泡的电功率 ”实验中，电源电压恒定为 6 V，小灯泡 L 的额定电压为 2.5 V，电阻大约为 10 左右，可供选用的滑动变阻器 R1 和 R2 的最大阻值分别为 10 、50 ，实验电路如图所示甲 乙(1)应该选用的滑动变阻器是_(2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数为使灯泡变亮，接下来应进行的操作是什么？(写出具体的操作)(3)如图乙根据实验数据绘成的 UI 图像根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是多少？(4)某同学继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，而电压表有示数，那么出现的故障是什么？此时电压表的示
19、数是多少？12(2014毕节)实验小组在“ 测量小灯泡的额定电压的电功率”的实验中，电源电压为 6 V，小灯泡的额定电压是 3.8 V.(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物图，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整(2)连接电路时，开关应处于_状态(3)实验时，小灯泡几乎不发光，移动滑片 P 也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变器的_( 填“A、B”或“C、D ”)接线柱同时接入了电路(4)排除故障后，实验中，移动滑动变阻器的滑片 P 到某一点，电压表的示数如图乙所示，为_V ，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向_( 填“A”或“B”)端移动当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则
20、小灯泡的额定功率是_W.(5)小红没有使用电流表，而是多选用了 2 个开关和一个已知电阻 R0，其他元件与小明的相同，也测量了小灯泡的额定功率请在虚线框内画出设计的电路图四、计算题13(2015毕节)如图所示，电源电压保持不变， R 为定值电阻，灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，当开关 S、S 1 同时闭合时，灯泡 L 正常发光；当开关 S 闭合，S 1 断开时，电流表示数为 0.2 A(设灯丝电阻不受温度影响)求：(1)电源电压；(2)电阻 R 的阻值；(3)当开关 S 闭合，S 1 断开时，灯泡 L 消耗的实际功率14(2014贵阳)如图所示，电源电压为 12 V，且保持不变，定值电阻
21、 R1 为 24 ，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样灯丝电阻不随温度改变(1)求灯泡的额定电流；(2)求当 S、S 1、 S2 都闭合时，R 1 的电功率；(3)当只闭合 S，断开 S1，S 2，滑动变阻器滑片 P 移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大阻值一、选择题1(2012遵义)如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从 6 V 变成 5 V，电流表的示数变化了0.2 A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为 ( )A0.2 WB1.0 WC1.2 WD2.2 W2(2015雅安)小灯泡 L 的额定电压为 3 V，它的 IU 图像如图甲所示把小灯泡接入如图乙所示的电
22、路中，先将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端，闭合开关 S，电压表示数为 1.5 V；再将滑片 P 向左移动直到电压表示数为 3 V已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10 2 A ”下列说法中错误的是( )A电源电压为 4.5 VB小灯泡的额定功率为 1.5 WC小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为 1.25 WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 3 二、填空题3(2014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 20 .移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为 2 V，R 2 消耗的电功率为 P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表
23、示数为 3 V，R 2 消耗的电功率为 P2.若 P2P 289，则电源电压为_V.4(2015黔南)如图所示电路，电压 U 不变，电流表的示数为 1 A如果 R1 与 R2 的等效电阻为 R，并且R1R 53，电阻 R2 消耗的电功率为 2.4 W，则电阻 R1_.三、计算题5(2015黔西南)如图所示，电源电压为 6 V，小灯泡标有“4 V 1.6 W”的字样，定值电阻 R20 ，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“020 1 A”字样求：(1)小灯泡的电阻为多大？(2)若只闭合 S、S 1 时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少？(
24、3)若电流表的测量范围为 00.6 A，电压表的测量范围为 03 V，当只闭合 S 与 S2 时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围参考答案考点解读考点 1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.610 6 2.消耗的电能 千瓦时(kWh) 电压 电流 600 2 500考点 2 1.快慢 瓦特 10 3 所消耗的电能 UI 2.额定电压Wt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 0.036 160 例 2 C题组训练 1.88 4.4 2.1.6210 5 9 3.光 一次 14.4 W46 1.5 5.A 6.1 4 7. 0.3
25、0.9 8.A实验突破例 (1)断开 最大值 (2)(3)灯丝断了(或灯泡接线接触不良) (4)0.75 (5)8.3 温度拓展训练 (6)升华 变小整合集训基础过关1B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.A 7.2 200 1 000 8.6 5 9.不变 变小 4.812 10.29 11.(1)R 2 (2) 向左移动滑动变阻器滑片 (3)P UI 2.5 V0.2 A0.5 W (4) 灯泡烧坏，6 V.12(1) (2)断开 (3)A、B (4)2.5 B 1.14 (5)13(1)当开关 S、S 1 同时闭合时，灯泡 L 正常发光，电路为灯泡 L 的简单电路，灯泡正常发光时的电压
26、和额定电压相等电源电压 UU L 额 6 V；(2)根据 P 可得灯泡的电阻：R L 12 ，当开关 S 闭合，S 1 断开时，灯泡 L 与 R 串联，由U2R （6 V）23 WI 可得电路中的总电阻 R 总 30 ，串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和：RR 额 R L30 UR UI 6 V0.2 A12 18 ；(3)由 PUI I 2R 得灯泡 L 的实际功率： PLI 2RL(0.2 A) 212 0.48 W 14.(1)由 PUI 可得，通过灯泡的电流：IL 0.5 A；P额U额 3 W6 V(2)当开关 S、S 1、S 2 都闭合时，R 1 与 R2 并联，因并联电路中各
27、支路两端的电压相等，电源的电压 U1U12 V，P 1 6 W；（12 V）224 (3)当只闭合 S，断开 S1，S 2 时，滑动变阻器与灯泡串联，灯泡恰好正常发光可知电路中的电流，ULU 额6 V， IIL 0.5 A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，U 2U UL12 V6 V6 V，由欧姆定律得：R2 12 ，R 22R 2212 24 .U2I 6 V0.5 A能力提升1D 2.C 3.6 4.10 5.(1)由 P 可知，灯泡电阻：R L 10 ；U2R （4 V）21.6 W(2)由图示电路图可知，只闭合 S、S 1 时两电阻串联，由 P 可知，在电压 U 一定时，电路总电阻
28、 R 越大，电U2R路总功率越小，只闭合 S、S 1，滑片移至 b 端时电路总电阻最大，功率最小，最小功率：P 0.9 W；U2R R0最 大 （6 V）220 20 (3)由 PUI 可知，灯泡额定电流：I L 0.4 A，由图示电路图可知，当只闭合 S 与 S2 时灯泡与滑PL额UL额 1.6 W4 V动变阻器串联，电流表的测量范围为 00.6 A，灯泡额定电流为 0.4 A，则电路最大电流：I0.4 A由 I 可知，RUR总最小 R LR 滑最小 15 ，滑动变阻器接入电路的最小电阻：R 滑最小 R 总最小 R L15 10 5 UI最 大 6 V0.4 A，此时表的测量范围 03 V，滑动变阻器两端最大电压： U 滑最大 3 V，此时滑动变阻接入电路的阻值最大，电路电流最小，最小电路电流：I 最小 0.3 A，由 I 可知，R 滑最大 10 ULRL U U滑 最 大RL 6 V 3 V10 UR U滑 最 大I最 小 3 V0.3 A，滑动变阻器接入电路的阻值范围是：5 10 .
