专题12：电功率常考基本题型-2023-2024学年九年级（全一册）物理同步培优方法题型讲义（人教版）

专题12 电功率常考基本题型 一、电能 1、概念：电能是能让用电器工作的一种能源，电能转化成其他形式能的过程就是电流做功的过程，电能的转化过程中电流所做的功叫电功，用符号W表示，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 2、单位：电能和电功的国际单位都是焦耳，简称焦，符号为J；常用单位是“度”，学名千瓦时，符号是kW·h；1 kW·h＝3.6×106 J。 3、电功的计算：（1）计算公式：W＝UIt＝Pt(普适公式)。 （2）推导公式：由欧姆定律可推导出W＝I2Rt＝t(只适用于纯电阻电路)。 4、电能的测量：测量工具——电能表 （1）关于电能表的几个重要参数的意义： ①“220 V”表示电能表应接在220 V的电路中使用，即额定电压为220 V。 ②“10(20) A”表示电能表的标定电流是10 A，在短时间内允许通过的最大电流不能超过20 A。 ③“50 Hz”表示电能表在50赫兹的交流电路中使用。 ④“600 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。 （2）电能表的读数：电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 二、电功率 1、概念：用电器在1s内消耗的电能叫做电功率，用符号P表示；电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。 2、电功率的计算：（1）计算公式：P＝＝UI(普适公式)。 （2）推导公式：由欧姆定律可推导出，P＝＝I2R(只适用于纯电阻电路)。 3、单位：电功率的国际单位是瓦特，简称瓦(W)；常用单位还有千瓦(kW)，1 kW＝103 W。 4、额定电压、额定功率和实际功率 （1）额定电压：指用电器正常工作时的电压，即用电器上标着的电压；家用电器的额定电压通常是220 V。 （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，即用电器上标着的功率。 （3）实际功率：用电器在非额定电压下工作时实际消耗的电功率；实际功率随实际电压而变化，实际电压越高，实际功率越大。 5、串、并联电路的电功率 （1）串联电路： ①在串联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。 ②在串联电路中电功率分配与电阻成正比，即＝。 （2）并联电路： ①在并联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。 ②在并联电路中总功率分配与电阻成反比，即＝。 易错概念辨析 正确区分额定功率和实际功率 (1)一个用电器的电功率是随着它两端的电压的改变而改变的。而且，一个用电器也不是随便接入什么电路都能工作的。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的工作条件(如电压、电流)、工作性能(如电功率)，通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下的电功率叫做额定功率。 (2)实际功率是用电器在实际工作时的功率，是不确定的。如果用电器两端实际电压等于它的额定电压时，则实际功率等于额定功率，这时用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压，则实际功率小于额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的实际电压大于它的额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器也不能正常工作，严重时会影响用电器的使用寿命。为此，在使用用电器时，应尽量保证用电器两端的电压等于或接近其额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。 三、电流的热效应 1、概念：电流通过导体时电能转化成热能的现象叫做电流的热效应。 2、根据电功率的公式P＝UI和U＝IR，可得P＝I2R，它表示电流通过导体时产生热能的快慢。这个公式表明： (1)在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率与导体的电阻成正比； (2)在导体电阻相同的条件下，电能转化成热能的功率与电流的平方成正比。 3、在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，由于导体产生的热量Q与电路消耗的电能W相等，因此计算电热的功率可用如下导出公式P＝，P＝UI，P＝。 四、焦耳定律、电热器 1、内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2、公式：Q＝I2Rt。 3、电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。 典例·解读 例1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为，灯丝电阻为，忽略温度对灯丝电阻的影响，，先将单刀双掷开关拨至触点a，只闭合开关、，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为，电路的总功率为；只闭合开关、，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为，电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b，只闭合开关、时，电流表示数为0.3A，下列说法中正确的是（