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期末复习 电能与电功率
一、知识目标
重点 1. 知道电能的单位，知道电功率的单位； 2. 会使用家庭电能表。 3. 知道电功率表示消耗电能快慢； 4. 会用功率的计算公式P=W/t、P=UI进行简单的计算
难点 1. 电能的概念、相关单位； 2. 理解电功率的含义； 3. 会用公式P=W/t P=UI进行简单的计算
二、考情分析
考查题型：单选、填空、计算
考查分值：中考分值4-6分
知识点1 电能和电能表
1. 电能
我们的生活离不开电。各种各样的发电厂和电池把不同形式的能转化为电能，供我们生活实用。
电能的单位是度，学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，常用的能量单位是焦耳，它们之间的关系是1kW·h＝3.6×106J。
2. 电能表
电能表是测量用电器在一段时间内消耗的电能（测量电功）的仪器。电能表也叫电度表。下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。
“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，应该在220V的电路中使用。
“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20 A。
“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用；
“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。
考点1 电能和电能表
例题1 难度：★★
如图所示是小明家的电能表，从中可获取的正确信息是（　　）
A．它测的是小明家用电器消耗的电功率
B．电路每消耗1度电，电能表转盘转过3000转
C．此时电能表的读数是15723kW h
D．该电能表只能在220V的电压下工作
变式1-1 难度 ★★
如图所示是小明在家中拍到的一张电能表的照片，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（　　）
A．电能表的额定电压为50Hz
B．电能表的额定电流为5A
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW h
D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
变式1-2 难度 ★★
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。
变式1-3 难度 ★★
电灯发光是__________能转化为__________能；电炉发热是_______能转化为___________能。日常生活中，电能的单位是___________，符号是___________。在物理学中，更常用的能量的单位是___________，简称___________，符号是___________。
知识点2 电功
1. 电功
（1）定义：电流所做的功叫电功。电功的符号是W.
（2）单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h），1kW·h＝3.6×106J
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
（3）实质：电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
（4）公式：①W=UIt
②W=I2Rt（由欧姆定律变形推导出）
③W=t（由欧姆定律变形推导出）
④W=Pt （P指电功率）
注意：公式①④在任何情况下都可以使用，公式②③有一定的条件限制（只能在纯电阻电路中使用）。
2. 串并联电路电功特点
（1）在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；
（2）串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即=;
（3）并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即=（各支路通电时间都相同）。
考点2 电功的计算
例题2 难度：★★
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。
变式2-1 难度 ★★
有A、B、C三块充电电池，其上分别标有“6V 800mA h”、“3.7V 1300mA h”、“7.2V 500mA h”，则三块充电电池中可存储电能最多的是（　　）
A．电池A B．电池B C．电池C D．一样多
变式2-2 难度 ★★
加在某导体两端的电压为3V，1min内电流所做的功为180J，则通过这段导体的电流是（　　）
A．180A B．60A C．3A D．1A
变式2-3 难度 ★★
有两个电阻R1、R2（已知R1＜R2），如果将它们串联起来接入电路中，在相等的时间内它们消耗的电能分别为W1、W2，下面的说法中正确的是（　　）
A．W1＜W2 B．W1＞W2
C．W1=W2 D．无法判断
知识点3 电功率
1. 电功率
（1）定义：电流在1秒内所做的功叫电功率。符号：P
（2）意义：表示消耗电能的快慢(表示电流做功快慢)。
（3）单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W
（4）电功率的定义式：P=
（5）电功率的计算式：①P=UI
②P= I2R
③P=
2. 串并联电路电功率特点
（1）在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之和；
（2）串联电路中，各用电器的电功率与其电阻成正比，即=;
（3）并联电路中，各用电器的电功率与其电阻成反比，即=。
3. 用电器的额定功率和实际功率
（1）额定电压：用电器在正常工作时的电压叫额定电压。
（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
（4）用电器实际工作时的三种情况：
①U实②U实>U额,P实>P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）；
③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
（5）灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。
4. 串并联电路P实与R大小的关系
项目 串联电路 并联电路
P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大 并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度 实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮 通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮 电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以变阻器阻值变化时，通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变
5. 电功与电功率的常用公式
（1）电功：W＝UIt＝Pt适用于所有电路
W＝I2 Rt＝U2t/R适用于纯电阻电路
（2）电功率：P＝W/t＝UI适用于所有电路
P＝I2 R＝U2/R适用于纯电阻电路
6. 比例相关的公式
串联电路 并联电路
电功 W＝I2Rt W1：W2＝R1：R2 W＝U2t/R W1：W2＝R2：R1
电功率 P＝I2R P1：P2＝R1：R2 P＝U2/R P1：P2＝R2：R1
考点3 电功率
例题3 难度：★★
（荣成）下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是（　　）
A．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D．用电器消耗的功率越大，则电流做功越快
变式3-1 难度 ★★
有甲、乙两个用电器，甲的功率比乙大，说明（ ）
A．甲所做的功一定比乙多
B．甲做功的时间一定比乙短
C．甲做功比乙做功快
D．甲做功用的时间一定比乙长
变式3-2 难度 ★★
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 h
C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW
D．若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW
变式3-3 难度 ★★
一电冰箱的铭牌如下表所示，根据铭牌估算：电冰箱工作一个月（按30天计）耗电__________kW·h；压缩机启动时电冰箱正常工作，此时通过电冰箱的电流是__________A；电冰箱每天正常工作的时间是__________h。
总容量 80L 工作频率 50Hz
工作电压 220V 功率 150W
耗电量 1.2kW h/24h
考点4 额定电压与额定功率
例题4 难度：★★
（虹口模拟）分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”字样的三个灯泡，它们各自在额定电压下工作时（　　）
A．“220V 25W”最亮 B．“110V 25W”最亮
C．“36V 25W”最亮 D．三个灯泡一样亮
变式4-1 难度 ★★
把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯L2电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮
C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
变式4-2 难度 ★★
（多选）LED灯是一种新型的环保节能灯。小明妈妈为他买了一款LED护眼灯，此款灯额定电压为24V，额定功率为8W，它正常发光时与“PZ220-60”的白炽灯正常发光时的亮度相当。有关这款灯下列说法正确的是（　　）
A．该灯发光柔和，可减缓用眼疲劳
B．该灯工作时主要将电能转化为内能
C．该灯正常工作时的电压为24V
D．1度电可供该灯正常工作12h
变式4-3 难度 ★★
（多选）小强家新买了一个电热水壶，使用前小强细读了电热水壶的铭牌，下列关于他的理解正确的是（　　）
电热水壶铭牌
额定电压 额定功率 容量 频率
220V 400W 500mL 50Hz
A．电热水壶正常工作时的电压为220V
B．电热水壶工作时实际消耗的功率都是400W
C．电热水壶每次烧水时最多只能盛水500mL
D．电热水壶应接在电压为220V，频率为50Hz的电源上使用
考点5 电功率的相关计算
例题5 难度：★★
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，则此时电路的总电功率为_____W，R2的阻值是_____Ω。
变式5-1 难度 ★★
在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω，将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.3A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为1V和0.5A。
（1）灯泡L正常发光时的电阻多大？
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多大？
变式5-2 难度 ★★
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24 V 12 W”．开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1 A，电压表的示数为12 V，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10 s内，灯泡L1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．
变式5-3 难度 ★★
如图所示，小灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻的变化不计），闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至a端时，电流表的示数为0.5A；当滑片移至b端时，电压表的示数为3V，则（ ）
A．小灯泡灯丝电阻为5Ω
B．电源电压为8V
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D．滑片位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.6W
考点6 电路中的比值问题
例题6 难度：★★
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．4：5 B．5：4 C．2：3 D．1：3
变式6-1 难度 ★★
两个灯泡L1、L2的额定电压分别为8V、6V，将两盏灯串联接入9V的电路中，L2能正常发光，则L1、L2两个灯泡的额定功率之比为（假设灯丝的电阻不随温度变化）（　　）
A．3：2 B．32：9 C．9：4 D．64：9
变式6-2 难度 ★★
（安徽）如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是 。
变式6-3 难度 ★★
如图所示，电源电压恒定不变，R1＝20 Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数为0.3 A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2 A，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＝_________．
考点7 动态电路分析
例题7 难度：★★
如图所示的甲、乙两个电路中，闭合开关Sl和S2，都向右移动滑动变阻器的滑片P时，关于灯泡L1和L2的亮度变化情况是（　　）
A．Ll和L2都变亮 B．Ll和L2都变暗
C．Ll变亮，L2变暗 D．Ll变暗，L2亮度不变
变式7-1 难度 ★★
如图所示，电源电压不变，开关S1闭合后，灯泡L发光，电压表有示数；再闭合开关S2后，出现的情况是（ ）
A．灯泡L的亮度不变
B．电压表的示数变小
C．电路的总电阻不变
D．电路的总功率变大
变式7-2 难度 ★★
如图所示电路，电源电压恒定．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．电压表示数变小
C．灯L变亮
D．电路消耗的总功率变大

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