1、专题15 电功率考点一：电能、电功1电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，_的过程即电流做功的过程，实质是将_转化为其他形式能的过程，可用公式_计算电功大小，推导式有 W_。2电能(电功)：国际主单位是_，符号是_，日常生活中常用单位是_，物理学中叫_，1 kWh_ J。3电能表的认识作用测量电路消耗电能(电流做功)单位_读数计数器末尾数字的单位是_位参数意义220 V工作电压10 A（20A）_电流为10A，_电流为20A600r/(kWh)电路中每用1度电，表盘转_拓展： 计算电功公式 WUIt是普遍适用的公式；由定义式 WUIt和欧姆定律I，可以推导两个式子： Wt和 WI2Rt适用于纯
2、电阻电路（用电器只是电阻，如电饭锅、电熨斗、电烙铁、电褥子等）。 无论串联还是并联，电路的总功 W总W1W2Wn。考点二：电功率及其测量1电功率：（1）物理意义：反映电流做功_的物理量，（2）定义：电功率等于电流做的功与时间的_。2电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式_或_。3单位：国际主单位是_，另一个单位是_二者换算关系是1 kW_W。4额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：若U实U额时，则P实_P额，用电器正常工作；若U实U额时，则P实_P额，用电器不能正常工作；若U实U额时，则P
3、实_P额，损坏用电器。灯泡的亮度是由灯泡的_决定的。5伏安法测小灯泡电功率（1）原理是_。（2）电路图：（3）滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端_和通过小灯泡的_，从而实现多次测量，便于比较灯泡的亮度与功率的关系。（4）注意事项： 在测量小灯泡电功率的实验中，_将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。 在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效
4、果明显。6用电能表、秒表测用电器功率：（1）原理：。（2）方法：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 WkWh36106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P W。7拓展：几种特殊测电功率方法(1)安阻法，如图所示：表达式为：PUII2R0I(2)伏阻法，如图所示：表达式为：P(3)转换法，如图所示：表达式为：P8电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。9
5、拓展：（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；（2）串、并联电路，总功率P总P1P2Pn，串联电路电功率与电阻关系：，并联电路电功率与电阻关系：。考点三：焦耳定律与电热1电流的热效应：电流通过导体时_转化为_的现象。利用电热工作的用电器有_等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫_法。2焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比。用公式表示为_，单位是_。3电功和电热的关系：(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器
6、时，消耗的电能_转化为热能，即W_Q。(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有_电能转化为热能，即W_Q。此时，只能利用公式_计算电热。4电热器的原理：电流的_。5电热器的主要结构：_，发热体是由电阻率_、熔点_的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。6几种材料的比较材料电阻熔点滑动变阻器的电阻线大高电热器的发热体大高保险丝大低7电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。8拓展：（1）由QI2Rt和I可以推导Qt，QI2Rt方便串联电路计算
7、，Qt方便并联电路计算。（2）电热挡位的判定方法：由P可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；（3）比例关系：串联电路：，并联电路：。【同步练习】1. （2022四川自贡）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60000mAh，充电电压为5V，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（）A. 120rB. 200rC. 300rD. 1000r2. （2022青海） 一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（）A. 该电能表应该在220
8、V的电路中使用；B. 该电能表的额定最大电流为20A；C. 电能表是计量用电器消耗电能的仪表；D. 该电能表此时的读数是31.6J3. （2022山东临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（）A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W4. （双选）（2022河南）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（）A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少；B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；D. 通电一段
9、时间后，左侧U形管中液面高度差较大5. （2022浙江宁波）盛夏，室外温度达36，小宁将客厅空调的设定温度设置为28，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为_J；（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会_（填“大于”“等于”或“小于”）10min。6. （2022四川遂宁）夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测观音湖水位的装置。其原理如图甲，
10、电路中电源电压保持不变，为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。则下列说法正确的是（）A. 当水位升高时，电压表的示数变大；B. 该电路的电源电压是6V；C. 该电路工作时的最小总功率是0.3W；D. 当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.2A7. （2022陕西省）物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电
11、热丝工作，当锅内温度达到103时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（）。A. 接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作；B. 当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态；C. 锅内温度由103降至60过程中，电热丝不工作；D. 简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率8. （2022山东泰安） 如甲图所示，灯泡标有“”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的
12、电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关、时，通电30s，电路中电流所做的功为；当闭合开关，断开开关、时，灯泡的实际功率为；当闭合开关、，断开开关时，定值电阻消耗的最小功率为。下列说法中（）灯泡的电阻为 电源电压为 A. 只有正确B. 只有正确C. 只有正确D. 只有正确9. （2022山东临沂）图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（）A. 小灯泡的额定功率为0.625WB. 电路的最大总功率为1.2WC. 小灯泡的灯丝
13、阻值越来越小D. R的阻值变化范围为20810. （2022江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 电源电压为5VB. R的最大阻值为20C. R=10时，其功率最大D. R=15时，电路消耗的功率为1.8W11. （2022四川凉山） 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，定值电阻R1的规格为“10 1A”，滑动变阻器R2的规格为“50 1A”。闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确
14、的是（）A. 电流表示数最大可达到0.6A；B. 滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10；C. 电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W；D. 滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V12. （2022四川眉山）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为00.6A，定值电阻R1=5，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是（）。A. 电源电压是4V；B. R2的阻值是10；C. 灯泡L的电阻值是R2的2倍；D. 当开关S2断开S1和S3闭合时
15、，电阻R2消耗的电功率是1.35W13. （2022湖北武汉）如图所示的电路中，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V2的示数为1V；只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I2，此时电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再闭合开关S2，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2；已知I1：I2=1：9，U1：U2=1：2，下列说法正确的是（）。A. U=6VB. I1=0.1AC. R2=10D. P1：P2=7：914. （2
16、022河北）图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法不正确的是（）A. a为电压表；B. 电源电压为12V；C. 只闭台开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12；D. 将a与R0互换，开关均闭台，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W15. （2022四川达州）如图所示为电烤炉简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均
17、为电热丝，R1=44，R2=66。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（）。A. 闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态；B. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为52；C. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为32；D. 电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3216. （2022湖南岳阳）如图，电源电压不变，定值电阻R1=20，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为03A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入
18、电路中的阻值减小了16，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（）。电源电压为12VR2的最大阻值为24开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6WA. B. C. D. 17. （2022四川达州） 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10，R2=15，R3的规格为“30 1A”，电压表V1的量程为03V，V2的量程为015V，电流表A的量程为00.6A，下列说法正确的是（）。A. 只闭合S1时，向左移动滑片，A示数变大，V2示数变大；B. 只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的
19、绝对值与A示数变化量的比值不变；C. 只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等；D. 闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W18. （2022四川达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1=10，R1”，“”、“”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则_，P1_ P2。21. （2022云南省）如图所示，电源电压恒定，R1=30，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求（1
20、）电源电压；（2）R2的阻值；（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功。22. （2022江西省）如图所示，已知电源电压恒为8V，小灯泡上标有“6V 3W”。（1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；（2）闭合开关S，移动滑片P，使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。23. （2022四川自贡）小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，、均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg，初温为的汤加热至，设此汤的比热容为，求：额定电压220V额定功率低温档48.4W高温档500W（1）汤需要吸收的热量；（2）利用电饭煲高温挡
21、煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？（3）的阻值为多少？24. （2022江苏苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8V。求：（1）电源电压；（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能；（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。25. （2022湖南郴州）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S
22、，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：（1）灯泡L的电阻；（2）电源电压；（3）R2消耗的最大功率。26. （2022四川达州）如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100 1A”，电压表的量程为015V，电流表的量程为00.6A当断开开关S1、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。求：（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。27.
23、（2022四川成都）如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10，R2=20，滑动变阻器R的最大阻值为20，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。28. （2022湖南常德）如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R13，R26，小灯泡L标有“12V 18W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率；（3）开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率。
