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电功率计算
【基本知识点】
一、电功
定义：电流可以做功，电流所做的功
叫做电功。
物理意义：电流做功的过程是
电能
转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少
电能
转化为其他形式能量。
计算公式
定义式：W=
UIt
，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两段的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
导出公式：W=I2Rt，（只适用于纯电阻电路）纯电阻电路只会发热，如灯泡，烙铁等．
?
非纯电路除了发热外还会有其它形式的能，如电风扇，冰箱等．
P=UI是总消耗功率，P=I2R是发热功率，P=UI－I2R表示对外做功功率P=UI,所有电路适用．
P=I2R,所有电路适用，特别注意它算出来的只是发热功率．所以在非纯电阻电路中，它算出来的不是总功，而只是发热功率．
?P=,只有纯电阻电路适用
电功单位
国际单位:
焦耳
，简称
焦
，符号
J
。
通用单位：千瓦时，符号
KW·h
，俗称度
，且有1KW·h=1
度
=
3.6×106
J。
电功的测量
测量仪表：
电能表
（俗称电度表）
电能表的铭牌标示内容：
如“220V”表示
电度表的额定电压是220伏
；
“10（20）A”表示
电度表的标定电流为2安，允许使用的最大电流为20安
；“50HZ”
表示
电度表的工作频率是50赫兹
；“600revs/kW·h”表示
该电能表上所接的用电器每消耗1KW.h的电能，电能表上的转盘转600转
；
读数方法：电能表表盘上先后两次
示数之差
就是这段时间内用电的千瓦数，即电流在这段时间内所做的功。求消耗的电能即是求电功，两者单位一样。
二、电功率
定义：电流在
单位时间
内所做的功叫做电功率。
物理意义：表示电流做功的
快慢
。
计算公式
定义式：P=
W/t
=
UI
，即电功率等于
导体两端电压
与
通过导体的电流
的乘积。
导出公式：根据欧姆定律：
I=U/R
的公式还可变形：
I2R
、
U2/R
（只适用于纯电阻电路）
单位
国际单位:
瓦特
，简称
瓦
，符号
W
。
常用单位：
千瓦
，符号
KW
，且有1KW=
1000
W。
5.额定功率和实际功率
额定电压是用电器
正常
工作的电压。用电器上标明的电压就是
额定电压
。
额定功率是用电器在
额定
电压下的功率。用电器上标明的功率就是额定功率。
实际功率是用电器在
实际
电压下的功率，是不确定的。
电灯的亮度由
实际功率
的大小决定。
实际功率和额定功率的关系：
?
①当U实=U额时，则P实
=
P额
用电器
正常
发光；
②当U实<
P额
用电器不能正常工作；
?
③当U实>U额时，则P实
>
P额
用电器容易被
烧坏
；每个用电器只可能有一个P额,但却可能有很多个P实。
电热器
电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的
?
温度
?
升高，这种现象叫电流的热效应
电流通过导体发热的过程实质上是
?
电能
?
转化为
?
内能
?
的过程。
电热器
电热器是利用
电流的热效应
制成的加热设备。
电热器的主要组成部分是
发热体
，是由
电阻率
大、
熔点
高的电阻丝绕在
绝缘
材料上制成的。
焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟
电流的平方
成正比，跟
导体的电阻
成正比，跟
通电的时间
成正比，这个规律叫做焦耳定律。
数学表达式：Q=
I2Rt
?
。
电流产生热量的计算方法：
①Q=
I2Rt
?
是焦耳通过实验总结出来的。任何导体有电流通过时，产生的热量都可以由此公式来计算。
②对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。电流产生的热量还可以由Q=
（U2/R）
t，Q=
UIt
推导公式来结算。
【同步练习】
1、将一只标有“12V?6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗的功率为1W（灯丝电阻视作不变），则此时（
）
A．灯泡与电阻消耗的总功率为7W
B．灯泡与电阻消耗的总功率为6W
C．灯泡消耗的功率大于5W小于6?W
D．灯泡消耗的功率小于5?W
2、下列用电器工作时的电功率约为1kW的是（）
A．冰箱
B．空调
C．台灯
D．洗衣机
3、下列用电器的额定功率都是100W，让它们正常工作10min，产生热量最多的是（）
A．电饭煲
B．电风扇
C．洗衣机
D．电视机
4、一只家用电能变标有“1500r/kW?h”的字样，如果让一台录音机工作，测得电能表转盘旋转一周的时间恰好为100s，则这台录音机的功率为（
）
A．15W
B．24W
C．60W
D．80W
5、甲乙两个电阻之比为2：1，串联在同一电源上，闭合开关一段时间，电流通过甲电阻产生的热量600J，则电流通过乙电阻产生的热量为（
）
A．300J
B．600J
C．1200J
D．2400J
6、图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，关于该电路下列计算中错误的是（
）
A．电源电压为3V
B．电阻R的阻值为5Ω
C．电阻R消耗的电功率为0.8W
D．灯泡L消耗的电功率为1.2W
7、两个额定电压均为3V的小灯泡的I-U图象如图所示，如果将它们分别串联和并联在电路当中。在确保两小灯泡都安全的前提下保证至少一个灯泡正常工作，则串联和并联时两个小灯泡的总功率分别是（
）
A．0.875W??2.25W
B．2.25W??0.875W
C．0.75W???1.5W
D．1.5W???0.75W
8、小军用玩具电动车的小电动机做趣味实验。他将一个电压恒定不变的3V直流电源按图所示的电路接在电动机两端，闭合开关后，电动机稳定匀速转动了10s，此时电流表的示数为0.6A，关于本实验，以下说法正确的是（
）
A．电动机在匀速转动过程中的电阻为5Ω
B．电动机在匀速转动过程中的功率为1.8W
C．电动机在匀速转动的10s内产生18J的热量
D．电动机在匀速转动过程中电能全部转化为机械能
9、甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电相同时间产生的热量之比为5：1，则通过甲、乙的电流之比为（
）
A．4：1
B．1：4
C．2：1
D．1：2
10、如图所示，电阻和灯泡灯丝上的电流随两端电压变化的图象，下列选项正确的是（
）
A．R1是电阻，R2是灯丝
B．R1的阻值比R2大
C．R1和R2并联在3V的电路中时，干路上的电流是0.6A
D．R1和R2串联在9V的电路中时，电路的总功率是5.4W
11、有两个电路元件A和B，通过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.9A，则下列说法正确的是（
）
A．电源电压为4.5V
B．元件B的电功率1W
C．A、B此时的电阻之比为5：4
D．电路的总功率为4.05W
12、如图所示，是小黄家的电能表，关于电能表及相关数据下列说法正确的是（
）
A．“kW?h”是电功率的单位
B．“720?revs/kW?h“表示接在此表上的用电器消耗的电功率为1?kW?h时电能表上的转盘转过720转
C．电能表示数是781.5?kW?h，可以换算成2.8134×108J
D．1kW?h的电能可以使额定功率为200W的电脑独立工作约5h
13、下列关于图中所示的四种情况，说法正确的是（
）
A．图中，物体在2～6s内的平均速度为5m/s
B．图中甲乙两种物质的密度之比为1：4
C．图中将甲和乙并联，通过甲、乙的电流之比为2：1
D．图中电能表转盘转100转消耗电能25kW?h
14、如图所示，电源电压恒为9V，灯泡L1、L2上分别标有“6V、6W”和“6V、3W”的字样，当开关S闭合时，灯泡L1、L2都能发光，则下列说法正确的是（
）（灯泡电阻是定值）
A．灯泡L2比灯泡L1亮一些
B．灯泡L1比灯泡L2亮一些
C．甲、乙两电压表的示数之比为3：2
D．甲、乙两电压表的示数之比为1：3
15、如图是R1、R2两电阻的电压与电流关系图象，下列说法中正确的（
）
①电阻R1的阻值为10Ω
②R1＜R2
③两电阻并联后接在3V电源两端，干路电流为0.9A
④两电阻串联后接在3V电源两端，电路消耗的总功率为2.5W
A．只有①③正确
B．只有②④正确
C．只有①④正确
D．只有①③④正确
【同步练习答案】
D
2、A
3、A
4、B
5、A
D
7、C
8、B
9、C
10、D
11、B
12、D
13、C
14、A
15、A
【课后练习】
某电炉在额定电压220V下的功率为1100W；
（1）正常工作时电阻丝的电流有多大？电阻有多大？
（2）正常工作1.5小时消耗的电能多少？
（3）当实际电压只有198V时，若电炉的电阻保持不变，此时电炉的实际功率是多少？
如图是我们家中常用的电水壶，它的额定电压为220V，额定功率是1500W。求：
（1）该电水壶的电阻（结果保留1位小数）；
（2）正常工作20s，该电水壶消耗的电能。
3、某品牌电饭锅，其铭牌及内部电路如图所示，R1和R2是定值电阻。S是一个温度控制开关。当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使电饭锅从加热状态转为保温状态。（不考虑R1和R2的阻值受温度变化的影响）求：
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1100W
保温功率
48.4W
用你学过的物理知识推理说明：开关S闭合时，电饭锅是处于加热状态还是保温状态？（写出必要的推导过程）
（2）R1的阻值；
（3）保温状态时，通过R1的电流；
（4）R2的阻值。
4、如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1=55Ω．某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200℃时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：
（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。
（2）R2的电阻值。
（3）本次烙饼共消耗的电能。
5、如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图象。闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W．求：
（1）通过R2的电流。
（2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？
（3）现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1：2，则灯泡的实际功率是多少？
【课后练习答案】
1、（1）正常工作时电阻丝的电流为5A，电炉的电阻为44Ω；
（2）正常工作1.5小时消耗的电能为1.65kW?h；
（3）此时电炉的实际功率是891W。
2、（1）该电水壶的电阻为32.3Ω；
（2）正常工作20s，该电水壶消耗的电能为3×104J。
3、（1）开关S闭合时，电饭锅处于加热状态；
原因是：开关S闭合时，电路图为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定时，由P=UI=可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态；
（2）R1的阻值为44Ω；
（3）保温状态时，通过R1的电流为0.22A；
（4）R2的阻值为956Ω。
4、（1）该电饼铛正常加热时的总电流为6A；
（2）R2的电阻为110Ω；
（3）本次烙饼共消耗的电能为3.696×105J。
5、（1）通过R2的电流为0.2A；
（2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是27J；
（3）灯泡的实际功率是0.2W。

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