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第2节 电功率
第十八章 电功率
知识点
电功率
知1－讲
1
1. 物理意义：表示电流做功的快慢。
2. 定义：等于电功与时间之比(比值定义法)。
3. 定义式：P=(求电功率)。
变形式：W=Pt(求电功)、t =(求时间)。

知1－讲
4. P= 与v=的比较(如图1 所示，类比思想)。

知1－讲
5. 公式：P=UI 。推导：P===UI。
说明：电功率的定义式P=和公式P=UI 适用于任何情况的计算，没有条件限制。
知1－讲
6. 两套单位
电能W 时间t 功率P
单位1 J s W
单位2 kW·h h kW
单位 换算 关系 1 kW·h=3.6×106 J 1 h=3 600 s 1 kW=103 W
知1－讲
方法点拨
比值定义法：就是用几个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比如速度、密度、压强、功率、热值和电功率等。
知1－讲
特别提醒
电功率是表示电流做功快慢的物理量。而不是表示电流做功多少的物理量。用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但消耗的电能不一定多。
知1－讲
特别提醒
两套单位不能混用:
若电能W的单位用“kW·h”，则电功率P的单位为kW，时间t的单位为h。
若电能W的单位用“J”，则电功率P的单位为W，时间t的单位为s。
知1－练
例 1
关于电功率，下列说法中正确的是(　　)
A. 通过导体的电流做功越少，电功率越小
B. 用电器消耗电能越多，电功率越大
C. 用电器消耗电能越快，电功率越大
D. 用电器工作时间越长，电功率越大
知1－练
解题秘方：仅知电流做功多少，未知时间，不能判断电功率的大小；仅知电功率的大小，未知时间，也不能判断电流做功多少。简言之，不能根据多少判断大小，也不能根据大小判断多少。
知1－练
解析：电功率等于电流做的功与所用时间的比值，电流做功少，不知道电流做功时间，电功率不一定小，故A 错误；用电器消耗电能越多，即电流做功越多，不知道电流做功时间，电功率不一定大，故B 错误；电功率是表示电流做功快慢的物理量，用电器消耗电能越快，电功率越大，故C 正确；用电器工作时间长，不知道电流做功多少，电功率不一定大，故D 错误。
答案：C
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1. [中考·山东] 某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。
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顾客咨询：“该移动电源可以供2.5 kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3 kW·h 的，3 kW 的用电器都可以正常使用。”该客服( )
A．说法正确
B．混淆了电功率和电能
C．混淆了电功率和电流
D．混淆了电功率和电压
B
知1－练
例 2
亮亮了解到某个家用电器连续工作1 h，消耗的电能约为1.2 kW·h，这个用电器可能是( )
A. 家用空调
B. 台式计算机
C. 液晶电视机
D. 计算器
知1－练
解题秘方：由电功率的定义式P=求出这个家用电器的电功率，然后和选项中各用电器的电功率进行对比分析，即可得出答案。
知1－练
解析：用电器的电功率P= ==1.2 kW=
1 200 W，家用空调的电功率在1000 W 以上，台式计算机的电功率约为200W，液晶电视机的电功率约为100 W，计算器的电功率小于1W，所以电功率是
12 00 W 的用电器可能是家用空调。
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2. 小荣一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5 W 和15 W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小荣家消耗电能________kW·h，小荣一家外出 ________ h。(电路其他元件损耗电能不计)
4.8
240
知1－练
例 3
如图2 所示是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6 V，电阻R1 为10 Ω。闭合开关S，电路的总电流为1 A 。求：
知1－练
(1)通过电阻R1 的电流；
解题秘方：求解某个用电器的电功率：串联电路，P1=U1I、P2=U2 I；并联电路，P1=UI1、P2=UI2；
解：闭合开关S，两个电阻并联，U1=U2=U=6 V；通过R1的电流I1===0.6 A。
知1－练
(2)电阻R2 消耗的电功率；
解题秘方：求解电路的电功率：P=UI，其中I== (串联)、I= I1＋I2=＋(并联)。
解：通过R2 的电流I2=I－I1=1 A－0.6 A=0.4 A，R2 的消耗的电功率P2=UI2=6 V×0.4 A=2.4 W。
知1－练
(3)电路消耗的总电功率。
解：电路消耗的总电功率P=UI=6 V×1 A=6 W。
知1－练
3. [一模·贺州] 如图，电源电压不变，当开关S1、S2 同时闭合时，电流表的示数是0.3 A，电压表示数是6 V；若两表互换位置，当开关S2闭合、S1 断开时，电流表示数是0.2 A，则电源电压为_______V，
R2 消耗的电功率为_______ W。
6
0.4
知2－讲
知识点
额定电压 额定功率
2
1. 额定电压与额定功率
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。
(2) 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。
知2－讲
2. 实际电压与实际功率
(1) 实际电压：用电器实际工作时的电压。实际电压可以等于额定电压，也可以高于或低于额定电压。
(2) 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率。实际功率也可以等于其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。






知2－讲
3. 用电器的铭牌：以电热水壶的铭牌为例，如图3 所示。
(1)220V——电热水壶的额定电压。
(2)1500W——电热水壶的额定功率。
知2－讲
深度理解
额定功率与实际功率的联系与区别。
物理量 额定功率 实际功率
区 别 定义 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率
是否变化 不随实际电压的改变而改变 随实际电压的改变而改变
联系 U 实>U 额，P 实>P 额 U 实=U 额，P 实=P 额 U 实知2－练
例 4
[中考·郴州]如图4 甲所示，把标有“6 V 3 W”的灯泡L 和滑动变阻器R 串联接入恒定电压为9 V 的电源上，通过L 的电流I 与L 两端电压U 的关系如图
乙所示，则
L 正常发光
时，
知2－练
滑动变阻器接入电路的电阻是_______Ω；当电路中电流为0.4 A 时，L 的实际功率是_______ W。
6
1.6
解题秘方：理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。
知2－练
知2－练
解析：灯泡L 与滑动变阻器R 串联，灯泡正常发光
时，R两端的电压UR=U－UL= 9 V－ 6 V=3 V，由图乙可知，此时电流为0.5 A，则滑动变阻器接入电路中的电阻R==== 6 Ω；当电路中电流为
0.4 A 时，由图乙可知，L 两端的电压UL′= 4 V，则灯泡L 的实际功率PL′=UL′IL′= 4 V×0.4 A=1.6 W。
知2－练
特别提示：当用I－U 图象提供关于灯泡的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图象找出对应的电压值，然后用公式P=UI计算灯泡的实际功率。
知2－练
4. 某教室共有20 盏“220 V 40 W” 的普通日光灯，如果改用20盏“220 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_______度电。
2.7
知2－练
5. [中考·陕西] 如图所示的是小荣家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
知2－练
(1)电热水杯正常工作时的电流是多少？
知2－练
(2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
知3－讲
知识点
电功率的测量、电功率的推导公式
3
1. 电功率的测量
(1)使用电力监测仪直接测量。如图5 所示，把电力监测仪的插头插入稳定供电的插座上，将用电器的插头插入电力监测仪的插孔上，选择功率模式，然后打开用电器电源，即可测量该用电器的电功率。
知3－讲
(2)测量出用电器两端的电压和流过用电器的电流，运用公式P=UI 计算用电器实际的电功率。
(3)利用电能表测量出某用电器工作一段时间t内所消耗的电能W，然后由P=计算它的实际功率。
知3－讲
2. 电功率的两个推导式
(1)由P=UI 和I=可得：P=。
该推导式通常用于并联电路电功率的计算，或已知某用
电器电阻而计算该用电器的电功率，或用于分析并联电
路的电功率大小。

知3－讲
(2)由P=UI 和U=IR 可得：P=I2 R。
该推导式通常用于串联电路中部分电路的电功率计算，
或用于分析串联电路的电功率大小。

知3－讲
3. 在纯电阻电路中，电功率与电阻的关系
串联电路
并联电路
知3－讲
深度理解
对比定义式、公式与推导式：
表达式 适用范围
定义式 任何电路
公式 P=UI 任何电路
推导式 纯电阻电路
知3－练
如图6 所示是一款有高、低温两挡的电熨斗电路原理图，R1、R2 为电热丝，只闭合开关S1，电熨斗处于 _______温挡；若高温挡与低温挡的功率之比为4∶1，则R1 ∶R2=_______。
例 5
低
3 ∶1
知3－练
解题秘方：求并联电路(纯电阻电路)中两个电阻的电功率，首选推导式P= 。
知3－练
解析：当只闭合S1 时，只有电阻R1 接入电路，根据P= ，此时电路电阻较大，功率较小，电熨斗处于低温挡。当两个开关都闭合时，两电热丝并联，电路电阻较小，根据P= 可知，电熨斗处于高温挡。根据题意，高温挡与低温挡的功率之比P 高∶
P 低=(＋ )∶ =4 ∶1，解得R1∶R2 =3 ∶1。
知3－练
特别提醒：若题目标明“灯丝电阻不变”，计算灯丝电阻或求灯的实际功率，都可以用推导式P= 。
知3－练
6. [立德树人 传统文化]如图所示，“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺，传承了非物质文化遗产。烙画所使用的一只“220 V 40 W ”的电烙铁正常工
作时的电阻为_______Ω ；如果实际工作电
压只有110 V，则它的实际功率为 _______
W。(忽略温度对电阻的影响)
1210
10
知3－练
例 6
如图7 所示，电阻R1=10 Ω，R2为滑动变阻器，电源电压为U=12 V 且保持不变。闭合开关S，调整滑动变阻器滑片P 位于R2 的中点处，此时电流表的示数为0.3 A 。求：
知3－练
解题秘方：求串联电路(纯电阻电路)中部分电路的电功率，首选推导式“P=I2R”。

知3－练
(1)滑动变阻器R2 的最大阻值；
解：由电路图可知，R1、R2 串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2 的部分电压。(1)闭合开关S，调整滑动变阻器滑片P 位于R2 的中点处，此时电流表的示数为0.3 A，则电路中的总电阻为R 总=== 40 Ω，因为滑动变阻器全部阻值接入电路，所以滑动变阻器的最大阻值为R2=R总－R1=40 Ω－10 Ω=30 Ω。
知3－练
(2)滑动变阻器滑片P 位于R2 的中点时，电压表的示数；
解：滑动变阻器滑片P 位于R2 的中点时，电压表的示数
U2=I×R2= 0.3 A××3 0 Ω= 4.5 V。
知3－练
(3)R1 消耗的电功率。
解：R1 消耗的电功率P1=I2 R1=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W。
知3－练
7. 如图所示的电路中，甲、乙两处接电压表或电流表，当开关S 断开时，甲、乙两处均接电流表，甲、乙两处电表示数之比为3 ∶ 5；当开关S 闭合时，甲、乙两处均接电压表，甲、乙两处电表示数之比
为5 ∶ 2，则电阻R1 ∶ R2= ________ ，
当开关S 闭合时，R1 与R2 的电功率之
比是________。
3∶2
3∶2
将规格为“ 2.5 V 0. 3 A”的小灯泡L1 和规格为
“3.8 V 0. 3 A”的小灯泡L2 串联(忽略温度对灯丝电阻的影响)，接在3 V 的电源上，下列判断正确的是( )
A. L1 的电阻大于L2 的电阻
B. L1 的亮度比L2 的亮度更小
C. 两只灯泡都正常发光
D. 两只灯泡实际功率相等
例 7
易错点
不理解灯的亮度与实际功率间的关系
解析：两灯泡额定电流均为0.3 A，但额定电压分别为2.5 V 和3.8 V，根据欧姆定律可知，L1 的电阻小于L2 的电阻，A 错误；两灯泡串联在3 V 的电源上时，电流相等，由P=I2R 可知，灯泡L1 的实际功率比灯泡L2 的实际功率小，所以L1 的亮度比L2 的亮度更小，B 正确，D 错误；电源电压为3 V，串联时两灯泡两端的电压都不能达到额定电压，两灯都不可能正常发光，C 错误。
答案：B
诊误区：
在比较不同灯的亮度时，易出现以下错误：
(1) 会错误地认为，电流(或额定电流)大的灯亮度大。
(2) 会错误地认为，电压(或额定电压)高的灯一定亮。
(3) 会错误地认为，额定功率大的灯亮度一定大。
电功率
电功率
额定电压
额定电流
额定功率
公式
物理意义
定义、定义式
P=
推导式
P=UI
P=，P=I2R