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模块四　电和磁
第28讲
电功　电功率
新课标 内容要求 1.结合实例理解电功和电功率，并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率。
2.会读家用电能表，会通过电能表计算电费。
【教材导航】 人教教材九年级P87～95；粤沪教材九上P88～94
考点1　 电能和电功
1.电能：从能量转化的角度来看，电源的作用是把〔1〕 　其他形式　 的能转化为〔2〕 　电　 能，用电器的作用是把〔3〕 　电　 能转化为〔4〕 　其他形式　 的能。
2.电功：电流做的功，叫电功。电流做功的过程就是电能转化为〔5〕 　其他形式　 的能的过程。电流做多少功，就消耗了多少电能。电能、电功都用符号W表示，国际单位是焦耳，用J表示；常用单位是千瓦时，生活中也叫“度”，符号是kW·h；单位换算关系：1 kW·h＝〔6〕 　3.6×106　 J。
3.计算电功的公式：〔7〕 　W＝UIt　 ；〔8〕 　W＝Pt　 。
其他形式
电
电
其他形
式
其他形式
3.6×106
W＝UIt
W＝Pt
4.电能表：测量用电器一段时间内消耗电能的仪表。表中几个参数的含义：
（1）“220 V”表示该电能表应接在电压为220 V的电路中使用。
（2）“10 A”是标定电流；“20 A”是额定最大电流，总电流不能超过20 A。
（3）“50 Hz”表示该电能表应接在频率为50 Hz的交流电路中使用。
（4）“2 500 r/（kW·h）”表示每消耗1 kW·h电能，该电能表转盘转过2 500转。
（5）该电能表的读数为〔9〕 　357.2 kW·h　 。
357.2 kW·h
考点2　 电功率
5.定义：在物理学中，用电功率表示电流做功的〔10〕 　快慢　 ，也可以理解为消耗电能的快慢。
6.电功率用字母P表示。国际单位是瓦特，用W表示。1 W＝〔11〕 　1　 J/s。常用单位与其的关系是：2 kW＝〔12〕 　2 000　 W；2 MW＝〔13〕 　2×106　 W。
7.电功率等于〔14〕 　电功　 与〔15〕 　时间　 之比。公式是〔16〕 　P＝　 与〔17〕 　P＝UI　 。
快慢
1
2 000
2×106
电功
时间
P＝
P＝UI
考点3　 额定功率和实际功率
8.额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。
实际电压：用电器实际工作时的电压。
实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率。测量用电器的实际功率常常利用公式〔18〕 　P＝UI　 。
P＝UI
9.某用电器上标有“220 V　24 W”字样，表示该用电器的〔19〕 　额定电压　 为220 V，〔20〕 　额定功率　 为24 W。
（1）当用电器的实际电压等于额定电压时，实际功率将会〔21〕 　等于　 额定功率。
（2）当用电器的实际电压大于额定电压时，实际功率将会〔22〕 　大于　 额定功率，可能损坏用电器。
（3）当用电器的实际电压小于额定电压时，实际功率将会〔23〕 　小于　 额定功率，用电器不能正常工作。
额定电压
额定功率
等于
大于
小于
1.（改编自人教教材九年级　图18.2－1）如图所示的节能灯铭牌标注“220 V　24 W”，其中“24 W”指的（　D　）
A.额定电压
B.额定电流
C.额定电阻
D.额定功率
D
2.（改编自人教教材九年级P90　T3）如图所示是电能表的示意图，与其技术参数有关的说法错．误．的是（　B　）
A.适用的额定电压为220 V
B.额定最大电流为2.5 A
C.电路消耗的总电能为248.6 kW·h
D.转盘每转1 920圈，电路中消耗的电能为1 kW·h
3.（改编自人教教材九年级　图18.1－1）一个小灯泡的两端加2.5 V电压时，电流为0.3 A，则它通电2 min消耗的电能为（　C　）
A.0.025 kW·h B.2.5 kW·h C.90 J D.1.5 J
B
C
4.（改编自人教教材九年级P90　T2）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量为 　80　 度，若小林家所在地区每度电的电费为0.6元，这个月他家应交 　48　 元电费。若他家电能表上标有“1 600 r/（kW·h）”的字样，这个月他家的电能表转盘一共转了 　1.28×105　 转。
0 7 8 6 ９
月初
0 8 6 6 ９
月末
80
48
1.28×105
疑难点1　 电能表和秒表测用电器功率
1.（2020·铜仁）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 　4 400　 W。小明让他家的某用电器单独工作15 min，这段时间内电能表的转盘刚好转了300转，则这个用电器的实际功率为 　800　 W。
4 400
800
【突破指引】1 500 r/（kW·h）表示电能表的转盘每转过1 500 r，电路消耗电能1 kW·h，因此根据转盘所转的圈数除以该参数，可以计算用电器消耗的电能，再根据P＝，则可计算出用电器的功率，计算时单位需要统一为J和s或者kW·h和h。
2.（2022·自贡）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60 000 mA·h，充电电压为5 V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（　C　）
A.120 r B.200 r C.300 r D.1 000 r
C
3.（2022·本溪）如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为 　4 400　 W。将电视机单独接入电路正常工作6 min，电能表转盘转6转，电视机的功率为 　100　 W。电视机正常工作1 h，消耗的电能为 　3.6×105　 J。
4 400
100
3.6×105
疑难点2　 比较两盏灯的亮暗或者两个用电器的实际功率大小
4.如图所示电路中，电源电压为3 V，灯泡L1、L2上分别标有“3 V　2.5 W”和
“3 V　5 W”字样。开关闭合后，下列说法中正确的是（　D　）
A.通过L1的电流比L2的电流小
B.L1的电阻比L2的电阻小
C.L1两端的电压和L2两端的电压大小相等
D.L1的实际功率比L2的实际功率大
【突破指引】若要比较两盏灯的亮暗或者两个用电器的实际功率大小，分析的依据是P＝UI，若两灯串联时，通过电流相等，则需要先比较两个用电器两端电压，根据U＝IR，电阻大的用电器两端电压大，根据用电器的铭牌可以计算电阻大小。
D
5.（2022·无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（　A　）
A.可以验证电功与电压大小的关系 B.L1对应的电压表示数比L2小
C.通过L1的电流比L2大 D.L1、L2规格是相同的
A
6.（2021·广东）如图所示中，灯泡L1、L2分别标有“6 V　3 W”“6 V　6 W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　A　）
A.电功率较大，亮度较亮 B.电功率较小，亮度较暗
C.电功率相同，亮度相同 D.电功率较大，亮度较暗
A
考向1　 电功与电能表
1.（2022·湖北）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（　C　）
A.该电能表的标定电流为20 A
B.该电能表应接在50 Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电，铝盘转动3 000转
D.小明家半年内的用电量为6 335 kW·h
C
2.（2021·山东）充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝乘机，则电压为
3.7 V、容量为下列数值的充电宝不．可．以．带上飞机的是（　C　）
A.10 000 mA·h B.40 000 mA·h C.50 A·h D.30 A·h
3.（2022·郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5 V　4 000 mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2 W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30 W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　C　）
A.0.2 h B.0.47 h C.0.5 h D.0.67 h
4.（2022·云南）某教室共有20盏“220 V　40 W”的普通照明灯泡，一盏灯泡的电阻为 　1 210　 Ω；如果改用20盏“20 V　13 W”的LED灯，不仅亮度相当、而且可以省电，若该教室平均每天用电5 h，则一天可节约 　2.7　 度电。
C
C
1 210
2.7
5.（2022·长春）如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
（1）闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为 　机械　 能；再闭合开关S2，小灯泡L发光，电路的总功率 　变大　 。小灯泡L和电动机M的连接方式是 　并　 联。
（2）给电动车的电池充电时，电池相当于电路中的 　用电器　 。
机械
变大
并
用电器
6.（2022·广西）如图所示，电源电压6 V不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，当开关S接到点2时，电压表示数为 　2　 V；当开关S转换到点1时，在10 s内电流所做的功为 　36　 J。
2
36
考向2　 额定功率与实际功率
7.（2020·邵阳）甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V　40 W”“110 V　40 W”字样，正常发光相同的时间，它们消耗的电能（　C　）
A.甲灯的多 B.乙灯的多 C.一样多 D.不能确定
8.（2022·临沂）一个标有“220 V　1 100 W”的电热器，当通过它的电流为4 A时，它的实际功率为（　B　）
A.176 W B.704 W C.880 W D.1 100 W
C
B
9.（2022·南充）甲、乙两电阻的电流随电压的变化关系如图所示，则R甲 　＜　 R乙（填“＞”“＜”或“＝”），当电阻两端电压相等时，甲乙两个电阻的电功率之比P甲∶P乙＝ 　3∶1　 。
＜
3∶1
10.（2022·齐齐哈尔）小丽仔观察了自己家的电能表，参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3 min，发现电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能为 　0.025　 kW·h，此用电器的电功率为 　500　 W。
0.025
500
11.“3 V　0.75 W”的L1灯泡和“3 V　1.5 W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关S后，L1和L2正常发光，则电路总电阻R＝ 　4　 Ω；如图乙所示，闭合开关S后，L1正常发光，则电源2的电压U＝ 　4.5　 V；此时L2的实际功率P＝ 　0.375　 W。（假设灯丝电阻不变）
4
4.5
0.375
考向3　 电功率综合应用
12.（2022·齐齐哈尔）如图所示，闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　D　）
A.电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B.电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C.小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D.小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
D
13.（2022·湖北）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2∶1。下列说法中正确的是（　D　）
A.两电阻的阻值之比为R1∶R2＝2∶1
B.两图中电源的电压之比为U1∶ U2＝3∶2
C.两图中流过R2的电流之比为I2甲∶I2乙 ＝3∶2
D.两图电路消耗的总功率之比为P甲∶P乙＝2∶1
14.（2022·凉山）把标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的两个灯泡串联接入电路中，在保证安全使用的情况下，让其中一个灯泡正常发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则电源两端电压为 　9　 V，此时两灯消耗的总功率为 　4.5　 W。
15.（2022·哈尔滨）将灯泡L1“2.5 V　0.3 A”和灯泡L2“3.8 V　0.3 A”串联在电路中，当电路中的电流为0.3 A时，L1、L2两端电压之比为 　25∶38　 ，灯泡 　L2　 更亮。
D
9
4.5
25∶38
L2
16.额定电压为2.5 V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，滑到a端时，小灯泡恰好正常发光，得到如图乙所示的I－U图象。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）滑片在a端时，1 min内整个电路消耗的电能；
（3）滑片在b端时，滑动变阻器消耗的电功率及整个电路消耗的电功率。
解：（1）灯泡正常发光时的电压＝2.5 V
由图乙可知灯泡的额定电流＝0.3 A
灯泡的额定功率
＝＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W
（2）滑片滑到a端时，小灯泡恰好正常发光，说明灯泡两端的电压等于电源电压，
即U＝UL＝2.5 V
此时1 min内整个电路消耗的电能
W＝UIt＝2.5 V×0.3 A×60 s＝45 J
（3）由乙图可知，当滑片位于b端时，
UL＝1 V，I'＝0.2 A
灯泡的实际功率＝ULI'＝1 V×0.2 A＝0.2 W
滑动变阻器两端电压
U0＝U－UL＝2.5 V－1 V＝1.5 V
滑动变阻器消耗的电功率
P0＝U0I'＝1.5 V×0.2 A＝0.3 W
电路消耗的总功率
P总＝＋P0＝0.2 W＋0.3 W＝0.5 W
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75 W；
（2）滑片在a端时，1 min内整个电路消耗的电能为45 J；
（3）滑片在b端时，滑动变阻器消耗的电功率为0.3 W，整个电路消耗的电功率为0.5 W。

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