专题03 电功 电功率（考点串讲）-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（北师大版（北京））

期中复习·考点清单 九年级物理上册 •京改版 专题03—电功 电功率 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 01 知识清单 电功 实质 　用电器消耗电能的过程实际是电能转化为其他形式能的过程,也是电流做功的过程 电能 单位 　国际单位是　 　　　;常用单位是　 　　　　　　　;1度= 1 kW·h=　　　　　 J。  　1 kW·h的物理意义:功率为1 kW的用电器工作1 h消耗的电能 1.电能和电功 焦耳(J) 千瓦时(kW·h) 3.6×106 (续表) 计算 　电流所做的功跟电压、电流和通电时间成　 　　。电功等于 　　 　、　　 　和　　　 　的乘积,即W=　　　  　W=Pt=UIt(适用于所有电路) 　对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=t 　无论用电器串联还是并联,电路总功均等于各用电器实际消耗的电能之和,即W总=W1+W2+…+Wn 正比 电压 电流 通电时间 UIt 2.电能表 用途 　测量用电器在一段时间内消耗的　　　  读数 　如图所示,此时电能表的示数为　 　　kW·h;  　电能表前后两次示数之差就是用电器在这段时间 内消耗的电能 技术 参数 220 V 　电能表应该在　　　　的电路中使用  10(20) A 　该电能表的标定电流为　 　　,额定最大电流为 　　　　  50 Hz 　电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用 电能 1 869.5 220 V 10 A 20 A (续表) 技术 参数 3 000 r/ (kW·h) 　接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过3 000转;转n转消耗的电能W= 　　　 　kW·h  1.电功率 定义 　电流做的功与完成这些功所用时间之比 意义 　表示电流做功的　　　　,用符号　 　表示  单位 　国际单位:　　 　  　常用单位:千瓦(kW),1 kW=　 　　W  计算 　P=　　　=　　　(适用于所有电路)  　对于纯电阻电路可推导出:P=I2R= 　无论用电器串联还是并联,电路总功率均等于各用电器实际功率之和,即P总=P1+P2+…+Pn 快慢 P 瓦特(W) 103 UI 　　串、并联电路中电热、电功、电功率、电压、电流与电阻的关系: 　　串联电路:　　　　相等,其他物理量与电阻成正比,即;  　　并联电路:　　　　相等,其他物理量与电阻成反比,即。  点拨 电流 电压 2.额定电压和额定功率 概念 　额定电压:用电器　　　　 　时的电压  　额定功率:用电器在　　　　　　下工作时的功率  铭牌 含义 　灯泡“PZ220 V　60 W”:这个灯泡的额定电压为　　　　　,额定功率为　　　　  小灯泡的实际功率和额定功率的关系 U实>U额 P实>P额 P实>P额 灯泡较亮或烧坏 U实=U额 P实 =P额 P实 =P额 灯泡　　　 　  U实<U额 P实<P额 P实<P额 灯泡较暗或不发光 正常工作 额定电压 220 V 60 W 正常发光 (续表) 小灯泡的实际功率和额定功率的关系 说明 　①小灯泡的实际功率随它两端电压的变化而变化;小灯泡的实际功率有多个,但额定功率只有一个。 　②小灯泡的亮度取决于小灯泡　　　　功率的大小,　　　　功率越大,亮度越大  实际 实际 已知额定电压、额定功率,一般在电阻不变的情况下先求电阻,根据P额=U额I额=,可得R=　　　　。计算用电器的实际功率,利用电阻不变,P实=R=,或由得P实=　　　　。  点拨 P额 例 1 [2023·朝阳一模]下列单位中,电能的单位是 (　　) A.帕斯卡 B.牛顿 C.焦耳 D.伏特 02 方法模型归纳 电功、电能、电功率概念 例 2 [2022·海淀期末]下列关于电功率的说法正确的是 (　　) A.电功率是表示电流做功多少的物理量 B.电流通过用电器做的电功越多,电功率就越大 C.用电器在相同的时间内消耗的电能越多,电功率就越大 D.额定功率大的用电器一定比额定功率小的用电器消耗的电能多 C C 例 3 (多选)[2023·门头沟一模]有甲、乙两个电磁炉铭牌如下表所示,当两个电磁炉都正常工作5 min时,请你根据表中提供的信息,判断下列说法正确的是 (　　) A.甲电磁炉两端的电压较高 B.通过甲电磁炉的电流较大 C.电流通过甲电磁炉做功较快 D.乙电磁炉消耗的电能较多 用电器的实际功率与额定功率(高频) 电磁炉 甲 乙 额定电压 220 V 220 V 额定功率 2 100 W 1 800 W 额定频率 50 Hz 50 Hz BC 例 4 [2022·西城期末]灯泡L1上标有“220 V　40 W”字样,灯泡L2上标有“220 V　100 W”字样。先将L1和L2串联接到220 V的电路中,通过两灯的电流分别为I1和I2,两灯的功率分别为P1和P2;再将L1和L2并联接到同一电路中,通过两灯的电流分别为I3和I4,两灯的功率分别为P3和P4。若不计灯丝电阻的变化,下列判断正确的是 (　　) A.I1=I2;P1<P2 B.I2<I4;P2<P4 C.I1<I3;P1=P3 D.I3>I4;P3>P4 B 例 5 [2022·房山一模]如图21-1所示的电路中,电阻R1>R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2,电阻R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是 (　　) A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1=U2 D.P1>P2 电功、电功率公式综合运用 图21-1 C 配练1　[2023·北京]如图21-2所示是两个定值电阻R1、R2的内部结构图, R1、R2所用电阻丝 (涂有绝缘漆) 粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上, 圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比 R2的电阻丝细。将 R1、R2并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的是 (　　) A.通过 R1的电流等于通过R2的电流 B.R1两端的电压大于 R2两端的电压 C.R1的电功率大于R2的电功率 D.R1消耗的电能小于R2消耗的电能 图21-2 D 例 6 (多选)[2023·丰台一模]如图21-3所示电路,电源电压U=4.5 V且保持不变。电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20 Ω　0.5 A”的字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,在保证电路安全的条件下,下列说法正确的是 (　 　) A.电路中的最大电流为0.6 A B.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4~20 Ω　 C.整个电路消耗电功率的最小值为0.81 W D.电阻R1消耗电功率的最大值为1.25 W 图21-3 BCD 例 7 (多选)[2023·西城一模]如图21-4所示是科技小组设计的模拟某家用电热毯工作电路的示意图。R0是电热毯中的发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是控制电热毯处于加热挡或保温挡的温控开关。该电热毯接入电压恒为220 V的电路中,电热毯加热时的功率为110 W;电热毯保温时的功率为55 W。忽略电阻随温度的变化,下列判断正确的是 (　 　) A.电热毯加热时,电路中的电流为2 A B.电热毯保温时,开关S应处于断开状态 C.电阻丝R0的阻值为440 Ω D.电阻R接入电路时,它每分钟消耗的电能为1 650 J　 图21-4 BCD 例 8 [2023·北京]小京利用如图21-5甲所示电路获取了额定电压为 2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。 (1)画出实物电路所对应的电路图。 03 巩固提升 简单电路中的电功、电功率计算 图21-5 解:(1)如图所示 (2)求小灯泡L两端电压为 1.0 V时的电阻。 图21-5 (2)由图乙可知,小灯泡L两端电压 U=1.0 V时,通过小灯泡L的电流I=0.2 A, 此时小灯泡L的电阻R==5 Ω。 (3)求小灯泡L正常发光时的电功率。 图21-5 (3)由题可知,小灯泡L正常发光时,其两端电压UL=2.5 V,由图乙可知,此时通过小灯泡L的电流IL=0.28 A, 则小灯泡L正常发光时的电功率 PL=ULIL=2.5 V×0.28 A=0.7 W。 配练2　[2023·西城一模]如图21-6所示的电路中,定值电阻R1的阻值为 10 Ω,电源电压为3 V。闭合开关S,电压表示数为2 V。 (1)画出实物电路所对应的电路图。 图21-6 解:(1)如图所示 (2)求定值电阻R2的阻值。 图21-6 (2)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过R2的电流 I2=I1==0.2 A, 由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压 U2=U-U1=3 V-2 V=1 V, 则R2的阻值 R2==5 Ω。 (3)求R1的电功率。 图21-6 (3)R1的电功率 P1=U1I1=2 V×0.2 A=0.4 W。 例 9 [2023·海淀一模]如图21-7所示的电路中,电源电压为2 V且保持不变,电阻R1=4 Ω,R2=8 Ω。求: (1)开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数I1。 图21-7 解:(1)开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路, 电流表测量通过R1的电流, 则电流表的示数I1==0.5 A。 (2)开关S1、S2都闭合时,电路的总功率P。 图21-7 (2)开关S1、S2都闭合时,R1和R2并联, 通过R2的电流I2==0.25 A, 则电路的总功率 P=UI总=U(I1+I2)=2 V×(0.5 A+0.25 A)=1.5 W。 例 10 [2022·平谷一模]如图21-8甲所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。图乙中虚线框内是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=66 Ω,旋钮开关可以调节到“0”“1”和“2”三个位置。求: 图21-8 (1)电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能。 图21-8 解:(1)电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能 W=P低t=440 W×60 s=2.64×104 J。 (2)电烤箱在高温挡正常工作时的电功率。 (2)由电路图可知,当开关接“1”时,两电阻串联,电路总电阻较大,由P=可知,电 路总功率较小,为低温挡, 此时电路总电阻R总==110 Ω,则R1=R总-R2=110 Ω-66 Ω=44 Ω, 当开关接“2”时,电路为R1的简单电路,电路总电阻较小,由P=可知,电路总功率较大,为高温挡, 则电烤箱在高温挡正常工作时的 电功率 P高==1 100 W。 图21-8 例 1 [2022·北京]小京用如图21-9甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。 (1) 如图甲所示,闭合开关S前, 应将滑动变阻器的滑片P移动 至　　　(选填“A”或“B”)端。  (2) 闭合开关S后,移动滑动变阻器 的滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为　　 　A,该小灯泡的额定功率为　 　　W。  图21-9 B 0.3 0.75 例 2 [2023·门头沟一模]小辉观察到家中“220 V　40 W”的台灯总比“220 V　15 W”的壁灯更亮一些,因此小辉认为:额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮。请你利用实验室给定的器材,设计一个实验说明小辉的认识是不正确的。实验器材:满足实验要求的电源一个、标有“6 V　6 W”的灯泡L1和标有“6 V　3 W”的灯泡L2各一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。 (1)在如图21-10所示的虚线框内画出实验电路图。 如图所示 图21-10 (2)简述实验现象:    　 。  闭合开关,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,观察到灯 泡L2比灯泡L1更亮 (3)请说明“额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮”的观点是错误 的。                                               。  灯泡的亮度是由实际功率决定的,不是由额定功率决定的。由R= 可知,题目中额定电压相同的两盏灯泡,额定功率较小的灯泡电阻较大,即灯泡L2的电阻比灯泡L1的电阻大。不考虑温度对电阻影响的情况下,当两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相等,根据P=I2R可知,电阻较大的灯泡实际功率较大,则更亮,即灯泡L2更亮;当两灯泡并联时,两灯泡两端的实际电压相等, 根据P=可知,电阻较小的灯泡实际功率较大,则更亮,即灯泡L1更亮 $$