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第十六章 电流做功与电功率
课时16.2 电流做功的快慢
素养目标
物理观念
1.概念
(1)电功率：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫电功率。
（2）额定电压：用电器正常工作的电压值。
(3)额定功率：与额定电压对应的功率。
2.规律
(1)当时，，用电器正常工作；
(2)当时，， 用电器容易被烧毁；
（3）当时，a用电器不能正常工作。
科学思维
在学习理解电功率的概念时，利用类比法，将电功与机械功类比，得出比较电流做功快慢的方法，从而引入电功率的概念。
科学态度与责任
了解额定功率与实际功率的关系， 培养保护用电器的意识。
题型汇总：对电功率的理解、关于额定功率与实际功率的简单计算、灯泡的亮度与实际功率。
知识梳理
电功率
1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.定义：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。
3.公式：P＝W/t 。
4.单位：W、kW 。换算关系：1kW=1000W。
5.P＝W/t的变形式：① W＝Pt；② t＝W/P。
6.由定义公式推导出功率的计算公式：
电功率的计算公式：P=W/t=UIt/t=UI。
7.推导电功单位KW·h和J的关系：
由P=W/t得W=Pt=1000 W×3600 s=3.6×106 J。
由P=W/t=UI可知单位关系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培。
额定功率和实际功率：
1.额定电压、额定电流、额定功率；实际电压、实际功率。
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压值。（常用U额表示 ）
(2)额定电流：用电器正常工作时的电流值。（常用I额表示 ）
(3)额定功率：与额定电压或额定电流所对应的功率叫做额定功率。（用P额表示）
(4)实际电压：用电器实际工作时的电压。（用U实表示）
(5)实际功率：用电器在实际电压下工作时还对应的功率叫做实际功率。（用P实表示）
(6)P额与P实的关系：
当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；
当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；
当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易被烧坏
注意：每个用电器的P额只有一个，而P实有无数个，我们平常说这是一个40瓦的灯泡，指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。灯的亮度由它实际消耗的电功率决定，灯泡越亮，表明其消耗的实际电功率越大。
2.常用电器的铭牌标志
考点突破
考点一 常见电器的电功率
例1：小刚利用电能表测出某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是(　　)
A．空调　　　　　　B．电冰箱 C．电视机 D．收音机
【答案】A
【解析】已知15 min＝0.25 h，W＝0.3 kW·h，P＝w/t＝1.2 kW，该用电器可能是空调。
考点二 额定功率与实际功率
例2：把“PZ220－40”的普通灯泡分别接到220V和110V的电路中，灯泡实际消耗的电功率各为多少？(假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化)
【答案】40W 10W
【解析】(1)灯泡接在220 V的电路中时，其实际功率就是它的额定功率，因此
P1＝P额＝40W
(2)灯泡接在110 V的电路中时，因为P额＝U额I额＝U2额/R
所以R＝U2额/P额＝（220 V）2÷40 W＝1210 Ω。
已知灯泡的电阻R不变，则
P2＝U2额/R＝（110V）2÷1210Ω＝10 W。
所以灯泡分别接在220V和110V的电路中时，实际功率各为40W和10W。
考点三 电功率的相关计算
在如图所示的电路中，电源电压恒为，滑动变阻器标有“”。闭合开关，电流表的示数为。求
的阻值；
允许接入电路的最小阻值；
整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。
【答案】20Ω 2Ω 11:2
【解析】解：电阻与滑动变阻器并联，；
电流表测的电流，
根据欧姆定律，则电阻为；
滑动变阻器标有“”表示允许通过的最大电流，
允许接入电路的最小阻值；
当变阻器接入电路的电阻最小时，电流最大；
当变阻器接入电路的电阻最大时，电流最小，变阻器最大电流，电路的最小总电流；
由得，当电压相同时，电功率之比等于电流之比，整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比：：：：。
故答案为：的阻值为；
允许接入电路的最小阻值为；
整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比为：。
(
分层提分
)
题组A 基础过关练
下面关于电功率的说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 用电器在相同的时间内消耗的电能越多，电功率越大
C. 串联的几只灯泡工作时，电阻大的灯泡的电功率小
D. 电流做功越多，电功率越大
关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A. 电流做功越多，电功率越大 B. 电流做功越快，电功越大
C. 用电器消耗电能越多，电功越大 D. 用电器消耗电能越多，电功率越大
为提倡节约用电，我们应该要关闭暂时不使用的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是( )
A. 总电压 B. 总电流 C. 总电阻 D. 无法判断

下列生活中常用的数据中，符合实际情况的是( )
A. 空调正常工作时的电流约为0.5A
B. 对人体的安全电压为36V
C. 火线与地线之间的电压是220V
D. 标有“36V 12W”的灯泡正常工作时通过灯丝的电流约为3A
题组B 能力提升练
如图所示，电源电压保持不变，电阻为定值电阻。如果再给连接一个电阻，接入电路中，使电路消耗电功率的增加量较小，可行的是( )
A. 给R串联一个较小的电阻 B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻 D. 给R并联一个较大的电阻
如图所示，当开关断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比：：；当开关闭合，甲、乙两表为电压表时，则与消耗的功率之比：为( )
A. ： B. ：
C. ： D. ：
如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表电压表或电流表，灯泡标有“3V 3W”、灯泡标有“”。闭合开关，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是( )
A. 甲表为电压表，且示数为3V
B. 乙表为电流表，且示数为1A
C. 通电1min，该电路消耗的电能为270J
D. 该电路的实际功率为两灯额定功率之和
8.现有两只标有“”和“”的灯泡、，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列分析正确的是( )
A. 两灯均正常发光时，L1 的电阻比较大
B. 将两灯串联接入220V电路中，L1比L2更亮
C. 将两灯串联接入220V电路中，两灯消耗的总功率为75W
D. 将两灯并联接入220V电路中，通过L1、L2 的电流之比为2：1
题组C 培优拔尖练
9.甲、乙两盏电灯并联在电路中，都能正常工作，且甲灯比乙灯亮，则( )
A. 甲灯电阻比乙灯大 B. 通过甲灯的电流比乙灯的大
C. 甲灯的额定功率比乙灯大 D. 甲灯的实际功率比乙灯大
某电水壶工作，使图示电能表的转盘转过，则电水壶消耗的电能为______，电功率为______，这些电能可供一只“”的节能灯正常工作______。
灯泡规格为“”，规格为“”，现将它们串联接入电路，电路中最大电流为______；若将它们并联接入电路，______灯更亮一些。
如图所示，小灯泡标有“”字样，与阻值为的电阻串联，此时小灯泡正常发光。则通过小灯泡的电流为______，电阻消耗的功率为______。
如图所示，电源两端电压为并保持不变，当开关闭合时，电压表示数为，电流表示数为求：
小灯泡的阻值；
小灯泡的电功率。

如图为某品牌电热水器内部简化电路，和均为电热丝，断开，接时，为低温挡，额定功率为；闭合，接时，为中温挡，额定功率为；闭合，接时，为高温挡，额定功率为。
试求：低温挡正常工作时通过的电流是多少？
的电阻是多少？
高温挡正常工作时的功率是多少？第十六章 电流做功与电功率
课时16.2 电流做功的快慢
素养目标
物理观念
1.概念
(1)电功率：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫电功率。
（2）额定电压：用电器正常工作的电压值。
(3)额定功率：与额定电压对应的功率。
2.规律
(1)当时，，用电器正常工作；
(2)当时，， 用电器容易被烧毁；
（3）当时，a用电器不能正常工作。
科学思维
在学习理解电功率的概念时，利用类比法，将电功与机械功类比，得出比较电流做功快慢的方法，从而引入电功率的概念。
科学态度与责任
了解额定功率与实际功率的关系， 培养保护用电器的意识。
题型汇总：对电功率的理解、关于额定功率与实际功率的简单计算、灯泡的亮度与实际功率。
知识梳理
电功率
1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.定义：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。
3.公式：P＝W/t 。
4.单位：W、kW 。换算关系：1kW=1000W。
5.P＝W/t的变形式：① W＝Pt；② t＝W/P。
6.由定义公式推导出功率的计算公式：
电功率的计算公式：P=W/t=UIt/t=UI。
7.推导电功单位KW·h和J的关系：
由P=W/t得W=Pt=1000 W×3600 s=3.6×106 J。
由P=W/t=UI可知单位关系：1瓦特=1焦/秒=1伏特·安培。
额定功率和实际功率：
1.额定电压、额定电流、额定功率；实际电压、实际功率。
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压值。（常用U额表示 ）
(2)额定电流：用电器正常工作时的电流值。（常用I额表示 ）
(3)额定功率：与额定电压或额定电流所对应的功率叫做额定功率。（用P额表示）
(4)实际电压：用电器实际工作时的电压。（用U实表示）
(5)实际功率：用电器在实际电压下工作时还对应的功率叫做实际功率。（用P实表示）
(6)P额与P实的关系：
当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；
当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；
当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易被烧坏
注意：每个用电器的P额只有一个，而P实有无数个，我们平常说这是一个40瓦的灯泡，指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。灯的亮度由它实际消耗的电功率决定，灯泡越亮，表明其消耗的实际电功率越大。
2.常用电器的铭牌标志
考点突破
考点一 常见电器的电功率
例1：小刚利用电能表测出某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是(　　)
A．空调　　　　　　B．电冰箱 C．电视机 D．收音机
【答案】A
【解析】已知15 min＝0.25 h，W＝0.3 kW·h，P＝w/t＝1.2 kW，该用电器可能是空调。
考点二 额定功率与实际功率
例2：把“PZ220－40”的普通灯泡分别接到220V和110V的电路中，灯泡实际消耗的电功率各为多少？(假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化)
【答案】40W 10W
【解析】(1)灯泡接在220 V的电路中时，其实际功率就是它的额定功率，因此
P1＝P额＝40W
(2)灯泡接在110 V的电路中时，因为P额＝U额I额＝U2额/R
所以R＝U2额/P额＝（220 V）2÷40 W＝1210 Ω。
已知灯泡的电阻R不变，则
P2＝U2额/R＝（110V）2÷1210Ω＝10 W。
所以灯泡分别接在220V和110V的电路中时，实际功率各为40W和10W。
考点三 电功率的相关计算
在如图所示的电路中，电源电压恒为，滑动变阻器标有“”。闭合开关，电流表的示数为。求
的阻值；
允许接入电路的最小阻值；
整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。
【答案】20Ω 2Ω 11:2
【解析】解：电阻与滑动变阻器并联，；
电流表测的电流，
根据欧姆定律，则电阻为；
滑动变阻器标有“”表示允许通过的最大电流，
允许接入电路的最小阻值；
当变阻器接入电路的电阻最小时，电流最大；
当变阻器接入电路的电阻最大时，电流最小，变阻器最大电流，电路的最小总电流；
由得，当电压相同时，电功率之比等于电流之比，整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比：：：：。
故答案为：的阻值为；
允许接入电路的最小阻值为；
整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比为：。
(
分层提分
)
题组A 基础过关练
下面关于电功率的说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 用电器在相同的时间内消耗的电能越多，电功率越大
C. 串联的几只灯泡工作时，电阻大的灯泡的电功率小
D. 电流做功越多，电功率越大
【答案】B
【解析】解：A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误；
B、由P=W/t可知，用电器在相同的时间内消耗的电能W越多，电功率越大，故B正确；
C、串联电路电流处处相等，由可知，串联的几只灯泡工作时，电阻大的灯泡的电功率大，故C错误；
D、由P=W/t可知，电功率取决于电流所做的功与所用时间的比值，电流做功多，电功率不一定大，故D错误；
关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A. 电流做功越多，电功率越大 B. 电流做功越快，电功越大
C. 用电器消耗电能越多，电功越大 D. 用电器消耗电能越多，电功率越大
【答案】C
【解析】A.由可知，由于电流做功时间不确定，所以电流做功越多，电功率不一定越大，故A错误；
B.电流做功越快，则电功率越大，因电流做功时间未知，所以由可知，电功不一定越大，故B错误；
C.电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗的电能和电流做的功相等，所以用电器消耗电能越多，电流做功越多，故C正确；
D.由可知，由于工作时间不确定，所以用电器消耗电能越多，电功率不一定越大，故D错误。
故选：。
为提倡节约用电，我们应该要关闭暂时不使用的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路里变大的物理量是( )
A. 总电压 B. 总电流 C. 总电阻 D. 无法判断
【答案】C
【解析】A.家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，因家庭电路的电压不变，所以每多关闭一个家用电器，总电压不变，故A不符合题意；
家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联，而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因此每多关闭一个用电器，总电阻将变大，故C符合题意，不符合题意；
B.由于总电阻变大，电压不变，根据欧姆定律可知道电流变小，故B不符合题意。

下列生活中常用的数据中，符合实际情况的是( )
A. 空调正常工作时的电流约为0.5A
B. 对人体的安全电压为36V
C. 火线与地线之间的电压是220V
D. 标有“36V 12W”的灯泡正常工作时通过灯丝的电流约为3A
【答案】C
【解析】解：A、空调的功率在1100W左右，根据P=UI可知工作电流在I=P/U=1100W/220V=5A，故A错误；
B、对人体的安全电压为不高于36V，故B错误；
C、我国家庭电路的电压是220V，火线与地线之间的电压为22V0，故C正确；
D、根据P=UI可知标有“36V 12W”的灯泡正常工作时通过灯丝的电流I=P/U=12W/36V=0.3A，故D错误。
题组B 能力提升练
如图所示，电源电压保持不变，电阻为定值电阻。如果再给连接一个电阻，接入电路中，使电路消耗电功率的增加量较小，可行的是( )
A. 给R串联一个较小的电阻 B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻 D. 给R并联一个较大的电阻
【答案】D
【解析】解：由题知，要电路消耗电功率增大，电源电压保持不变，由电功率公式可知，应减小电路的总电阻，结合串、并联电路电阻的特点可知，需要并联一个电阻；由于电路消耗电功率的增加量较小，所以由可知，需要并联一个较大的电阻；
如图所示，当开关断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比：：；当开关闭合，甲、乙两表为电压表时，则与消耗的功率之比：为( )
A. ： B. ：
C. ： D. ：
【答案】A
【解析】解：当开关断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测支路的电流，乙电流表测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比：：：：，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以由欧姆定律可得：两电阻的阻值之比：；
当开关闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测量电源电压，乙电压表测量两端的电压，
因串联电路电流处处相等，所以与消耗的功率之比：。
如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表电压表或电流表，灯泡标有“3V 3W”、灯泡标有“”。闭合开关，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是( )
A. 甲表为电压表，且示数为3V
B. 乙表为电流表，且示数为1A
C. 通电1min，该电路消耗的电能为270J
D. 该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】、由题意知闭合开关，两灯均发光，若两表均为电压表，则灯泡不会发光；若两表均为电流表，则灯泡、均会被短路；若甲为电压表，乙为电流表，则灯泡会被短路；只有甲为电流表，乙为电压表，满足两灯均可发光，且两灯并联，故A、均错误；
、在已辨别甲、乙两电表的名称前提下，两个灯泡并联接入电路，电源两端电压为，结合铭牌数据可知灯泡正常发光，其电压为额定电压，其实际功率为；灯泡不能正常发光，其电压等于灯泡两端电压为，
根据铭牌数据，的电阻为，其实际功率为；
则电路总功率为；
该电路总功率应为两灯实际功率之和，故D错误；
通电，该电路消耗的电能为，故C正确。
8.现有两只标有“”和“”的灯泡、，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列分析正确的是( )
A. 两灯均正常发光时，L1 的电阻比较大
B. 将两灯串联接入220V电路中，L1比L2更亮
C. 将两灯串联接入220V电路中，两灯消耗的总功率为75W
D. 将两灯并联接入220V电路中，通过L1、L2 的电流之比为2：1
【答案】D
【解析】解：A、由可知两只灯泡的电阻分别为：，；
因此两灯正常发光时，的电阻比较大，故A错误；
B、将两灯串联在电路中，通过两灯的电流相同，已知的电阻比较大，由可知的实际功率较大，即灯更亮，故B错误；
C、两灯串联后的总电阻为：，
则两灯消耗的总功率为：，故C错误；
D、将两灯并联接入220V电路中，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过两灯的电流之比为：，故D正确。
题组C 培优拔尖练
9.甲、乙两盏电灯并联在电路中，都能正常工作，且甲灯比乙灯亮，则( )
A. 甲灯电阻比乙灯大 B. 通过甲灯的电流比乙灯的大
C. 甲灯的额定功率比乙灯大 D. 甲灯的实际功率比乙灯大
【答案】BCD
【解析】解：因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且甲灯比乙灯亮，
所以，甲灯的实际功率比乙灯大，故D正确；
又因两盏电灯都能正常工作，
所以，实际功率等于额定功率，则甲灯的额定功率比乙灯大，故C正确；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由的变形式可知，甲灯电阻比乙灯小，故A错误；
由可知，通过甲灯的电流比乙灯的大，故B正确。
某电水壶工作，使图示电能表的转盘转过，则电水壶消耗的电能为______，电功率为______，这些电能可供一只“”的节能灯正常工作______。
【答案】
【解析】解：表示电路中用电器每消耗的电能，电能表转盘就转过，
电能表的转盘转过，电水壶消耗的电能为：；
电水壶的电功率为：，
由得，这些电能可供一只“”的节能灯正常工作时间：。
故答案为：；；。
灯泡规格为“”，规格为“”，现将它们串联接入电路，电路中最大电流为______；若将它们并联接入电路，______灯更亮一些。
【答案】
【解析】解：根据可得两灯正常发光时的电流分别为：
，，
将它们串联接入电路，由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流；
根据可得两灯泡的电阻分别为：
，，
两灯泡并联后，由并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相等，
则灯泡的实际功率，
灯泡的实际功率，
比较可知，因灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，故两灯泡并联后灯更亮一些。
故答案为：；。
如图所示，小灯泡标有“”字样，与阻值为的电阻串联，此时小灯泡正常发光。则通过小灯泡的电流为______，电阻消耗的功率为______。
【答案】
【解析】解：已知灯泡的额定电压为，额定功率为，
由可知，灯泡正常发光时的电流：；
因串联电路处处电流相等，所以电阻消耗的功率：。
故答案为：；。
如图所示，电源两端电压为并保持不变，当开关闭合时，电压表示数为，电流表示数为求：
小灯泡的阻值；
小灯泡的电功率。
【答案】4Ω 2W
【解析】解：当开关 闭合时，两灯串联，电压表测灯的电压，电流表测电流中的电流，
根据串联电路电压的规律，灯的两端电压为：
，
根据串联电路电流的规律和欧姆定律，灯的电阻：
；
灯 的电功率：

如图为某品牌电热水器内部简化电路，和均为电热丝，断开，接时，为低温挡，额定功率为；闭合，接时，为中温挡，额定功率为；闭合，接时，为高温挡，额定功率为。
试求：低温挡正常工作时通过的电流是多少？
的电阻是多少？
高温挡正常工作时的功率是多少？
【答案】2A 44Ω 733W
【解析】解：由题意：断开，接时，此时和串联，为低温挡，额定功率为，
低温挡正常工作时通过的电流；
当闭合，接时，电路中只有工作，为中温挡，额定功率为，
则；
当闭合，接时，和并联，为高温挡，额定功率为，电路总功率为和的功率之和。高温挡和中温挡时的功率不变，仍是，所以的功率是。
答：低温挡正常工作时通过的电流是；
的电阻是；
高温挡正常工作时的功率是。

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