第十八章二电功率2024-2025学年人教版九年级物理全一册

课题二：电功率 年级 学科导学案 主讲老师： 班级： 小组： 姓名： 【学习目标】 知识与技能：1.理解电功率定义。 2.掌握电功率推导公式。 3.学会电功率的计算。 4.学会分析电功率有关图像计算 5.掌握多档位功率问题 过程与方法：通过公式展示引导学生学习。 情感态度与价值观：培养学生计算能力和分析能力。 【知识点一 电功率】 1、比较电流做功快慢 想象比较速度的快慢，相同时间比路程，路程越大速度越大；相同路程比时间，时间越短速度越大（电功看成路程，速度看成电流做功快慢） （1）相同时间，比较电功的多少，电功越多，表示电流做功越快。 （2）电功相同，比较所用的时间，用的时间越短，表示电流做功越快。 （3）用电功与时间的比值表示电流做功的快慢，比值越大，表示电流做功越快。 2、电功率 （1）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。 （2）定义：电功率等于电功与时间之比，用字母P表示。 （3）单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。常用单位还有千瓦（kW），它们的换算关系是1kW=1000W。 3、常用用电器的电功率 空调：1000W；电视：100W；洗衣机：500W；白炽灯：25-100W；热水器：2000W 【针对练习】 1、同学你好！通过两年的物理学习，我们都感知和体验了许多在生活、学习过程中所遇到的物理量，请你指出下列所估测的数据中最接近生活实际的是（　　） A．一张中考物理试卷的质量约为100g B．正常骑行的自行车速度大小约为5m/s C．人正常呼吸一次的时间约为0.1s D．教室里一盏节能灯的电功率约为100W 【答案】B 【解析】A、一张纸的质量很小，中考物理试卷的质量不到1g，故A不合实际； B、正常骑行自行车的速度约为5m/s，故B符合实际； C、人1min约呼吸20次左右，则呼吸一次的时间约为3s，故C不合实际； D、教室里一盏节能灯的电功率约为40W，故D不合实际。 故选：B。 2、如图是某手机的“超级快充”插头，匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”，其铭牌参数如表，根据输出参数“5V 2A”或“10V 4A”或“11V 6A”可推断，“超级快充”的“快”是指（　　） 输入：100V～240V，50/60Hz，1.2A 输出：5V，2A或9V，2A或10V，4A A．电压大 B．电流大 C．电功率大 D．电能大 【答案】C 【解析】根据电功率定义式的变形式t＝可知，在手机电池充电储存的电能一定时，充电功率越大，手机的充电时间越短，由此可知，超“级快充”的“快”是指充电的电功率大。 故选：C。 3、以下说法中正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 【答案】D 【解析】A．kW•h是电功的单位，kW是电功率的单位，故A错误； B．电能表是测量消耗电能多少的仪表，故B错误； C．电功率是表示做功快慢的物理量，在不确定时间的情况下，功率大的用电器，消耗的电能不一定多，故C错误； D．功率的大小等于功与时间的比值，单位时间内，做功越多，做功越快，故D正确。 故选D。 4、下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　） A．家用电扇的额定功率为500W B．我国家庭电路的电压为220V C．家用电热水壶每小时消耗电能5kW·h D．教室里一盏日光灯的工作电流约为1A 【答案】B 【解析】A．家用电扇的额定功率约为100W，故A不符合题意； B．我国家庭电路的电压为220V，用电高峰期会有所降低，故B符合题意； C．家用电热水壶每小时消耗电能约为1kW·h，故C不符合题意； D．教室里一盏日光灯的工作电流约为0.2A，故D不符合题意。 故选B。 5、下列关于电功、电功率说法中哪个是正确的（　　） A．电流做功．其他形式的能转化为电能 B．电流做功，电流减小 C．电流做功越多，电功率就越大 D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大 【答案】D 【解析】A．电流做功时，将电能转化为其他形式的能，故A错误； B．电流做功时，消耗电能，但电流大小不变，故B错误； C．电功率是指电流做功的快慢，电流做功越多，电功率不一定大，故C错误； D．在相同时间里，电流所做的功越多，则电流做功越快，所以电功率就越大，故D正确。 故选D。 【知识点二 电功率计算】 1.定义式：。 计算式：将代入，可得。 推导式：，。适用于纯电阻电路。 2.串联电路 U=U1+U2 I=I1=I2 R=R1+R2 P=P1+P2 证明：P=UI=（U1+U2）I=U1·I+U2·I=P1+P2 3.并联电路 U=U1=U2 I=I1+I2 P=P1+P2 证明：P=UI=U(I1+I2)=U·I1+U·I2= P1+P2 注意：电功W=W1+W2 【知识点三 额定电压与额定功率】 物理量 意义 额定电压 用电器正常工作时的电压（铭牌上标的，是定值） 额定功率 用电器正常工作时的功率（铭牌上标的，是定值） 实际电压 用电器实际工作时的电压（是变化的） 实际功率 用电器实际工作时的功率（是变化的） 当P额＞P实，灯泡变暗。 当P额=P实，灯泡正常发光。 当P额＜P实，灯泡变亮。（损坏用电器） 注意：灯泡的亮度是由实际功率决定的。 【针对练习】 题型一：电功率图像 1、有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A的电阻值为6.25Ω B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4 C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4 D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V 【解答】解： A．由图象可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V， 由I可得，A的电阻值： RA5Ω，故A错误； B．A和B串联，电路中电流为0.4A时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，通过两元件的电流IA＝IB＝0.4A， 由图象可知，两元件两端的电压UA＝2.0V，UB＝2.5V， 由P＝UI可得，A、B的电功率之比： ，故B错误； （3）A和B并联在电压为2.5V的电源两端时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两元件两端的电压UA′＝UB′＝2.5V， 由图象可知，通过两元件的电流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A， 则A、B的电功率之比： ，故C正确； （4）当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等， 由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D错误。 故选：C。 2、如图是小灯泡L和电阻R的电压﹣电流图像，下列说法正确的是（　　）    A．电阻R阻值为10Ω B．当通过L的电流是0.4A时，其消耗的的电功率是2.5W C．仅把L、R并联在电压是1V的电路中，干路中的电流是0.6A D．仅把L、R串联在电路中，当电流为0.3A时，它们两端的总电压是1.5V 【答案】C 【解析】A．电阻R的电压﹣电流图像是一条倾斜的直线，由图像可得，电阻R阻值为 故A错误； B．由图像可知，当通过L的电流是0.4A时，它两端的电压为1V，其消耗的电功率是 故B错误； C．由图像可知，仅把L、R并联在电压是1V的电路中，电阻R的电流为0.2A，小灯泡L的电流为0.4A，根据并联电路电流规律可得，干路中的电流是 故C正确； D．由图像可知，仅把L、R串联在电路中，当电流为0.3A时，电阻R的电压为1.5V，小灯泡L的电压为0.5V，根据串联电路电压规律可得 故D错误。 3、如图甲电路，电源电压保持不变。当闭合开关时，将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，两电压表V1、V2示数与电流表示数的变化关系如图乙，下列说法正确的是（　　） A．图像a表示V1示数变化 B．电源电压为12V C．滑片移至最左端时R1的功率为0.6W D．电路消耗的最大功率为3.6W 【答案】C 【解析】A.由电路图可知，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R2和变阻器两端的总电压。所以电压表V2的示数大于电压表V1的示数，由乙图可知，电流相同时，a的电压大于b的电压，所以图像a表示V2示数变化，故A错误； B.由于电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联， 则由乙图可知当I＝0.2A时（滑片在最左端时），U＝12V，R＝＝＝60Ω，U总＝0.2A×（60Ω+R1）； 则由乙图可知当I＝0.6A时（滑片在最右端时），U＝6V，R＝＝＝10Ω，U总＝0.6A×（10Ω+R1）； 解上面的方程组得：U总＝15V，R1＝15Ω，故B错误； C.当滑片在最左端时，电阻最大，电流最小，R1的功率P＝UI＝I2R1＝（0.2A）2×15Ω＝0.6W，故C正确； D.当滑片在最右端时，电阻最小，电流最大，电路消耗的最大功率P＝U总I＝15V×0.6A＝9W，故D错误。 故选：C。 4、如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 【答案】B 【解析】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；图甲中，滑动变阻器滑片移动到最左端时，滑动变阻器阻值为零，仅定值电阻接入电路，此时电路电流最大，定值电阻两端电压最大且等于电源电压，由图乙可知：电压表示数最大为3V，即电源电压为3V；当电压表示数为3V时，电路电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 故A错误； B．由图乙可知：电路最小电流I小=0.2A，因电源电压为3V不变，由 可知，电路消耗的最小功率为 故B正确； C．由图乙可知：当电流为0.4A时，定值电阻两端电压U2=2V，则滑动变阻器两端电压 滑动变阻器与定值电阻电压之比为1∶2，根据串联分压特点可知：RP与R1阻值之比为1∶2，故C错误； D．由题意可知：当滑动变阻器滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路电流最小；由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1V，电路电流为0.2A，由欧姆定律可知：此时滑动变阻器的阻值 当RP总阻值的接入电路时，滑动变阻器阻值为 因滑动变阻器与定值电阻串联，通过两者的电流相等，由 可知，它与定值电阻消耗的功率之比为 故D错误。 故选B。 5、如图甲所示的电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R 消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。电源电压为 V，定值电阻R₀为 Ω，滑动变阻器的滑片在a点与b点时，电路的总功率之比为 。 【答案】12 10 2:1 【解析】[1][2]滑片位于a点和b点时，由 可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压为 即 解得 电源的电压为 [3]由图乙可知，滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为 变阻器消耗的电功率为 因电源的电压不变，所以由可知，两种情况下电路的总功率之比为 题型二：额定功率和shiji功率 1、如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　） A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B．乙灯两端的电压为6V C．甲灯的实际功率为6W D．甲乙两灯的实际电压相等 【答案】B 【解析】A．由甲灯“6V 6W”和乙灯“6V 3W”字样，可得 ， 所以，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故A错误； B．由甲灯“6V 6W”和乙灯“6V 3W”字样，可得 ， 由于甲、乙两灯串联，根据串联电路电流规律可得，当电路中的电流大于0.5A时，乙灯容易烧坏，因此闭合开关一灯正常工作，另一灯发光较暗时，电路中的电流是0.5A，此时乙灯正常工作，甲灯发光较暗，乙灯两端的电压 U乙实=U乙额=6V 故B正确； C．由选项B分析可知，电路中的电流等于0.5A，根据串联电路电流规律可知，此时通过甲灯的电流I甲实=0.5A，甲灯的实际电压 U甲实=I甲实R甲=0.5A×6Ω=3V 甲灯的实际功率 P甲实=U甲实I甲实=3V×0.5A=1.5W 故C错误； D．由C选项可知，甲灯的实际电压U甲实=3V，由B选项可知，乙灯正常工作U乙实 =6V，所以，甲乙两灯的实际电压不相等，故D错误。 故选B。 2、小宁想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（　　） A．额定电压220V；额定功率1500W B．额定电压220V；额定功率800W C．额定电压120V；额定功率1500W D．额定电压120V；额定功率800W 【答案】B 【详解】AC．电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，插座能负荷的最大功率为 P=UI=220V×5A=1100W故AC不符合题意； BD．由于家庭电路的电压为220V，故B符合题意，D不符合题意。故选B。 3、甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 　乙　（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些，灯泡的电阻为 　6　Ω；若把两灯串联在10V的电压下，则 　甲　（选填“甲”或“乙”）会被烧坏。 【答案】乙；6；甲 【详解】解：若两灯都正常发光，由于“6V 6W”的灯泡功率较大，所以乙灯泡较亮。 灯泡甲的电阻为， 灯泡乙的电阻为， 若把两灯串联在10V的电压下，电路中的电流 甲灯泡两端的电压U甲＝IR＝0.7A×8Ω＝5.6V 乙灯泡两端的电压U乙＝U﹣U甲＝10V﹣5.6V＝4.4V 甲灯两端的电压超过了额定电压，甲灯被烧坏。 故答案为：乙；6；甲。 4、如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当开关S、S1均闭合时，灯L1正常发光，电压表的示数是 　6　V。若闭合开关S、断开S1，电流表的示数是0.3A，则灯L2的实际功率为 　0.72　W。（假定灯泡的电阻保持不变） 【答案】6；0.72 【详解】解：当S、S1均闭合时，只有L1接在电源上，L1正常发光，电压表测量灯泡L1的电压，V的示数是6V。 所以，电源电压为U＝6V。 由P＝可得，灯L1电阻R＝＝＝12Ω， 若闭合S、断开S1，L1和L2是串联的，电路中的电流是0.3A， L1的电压为：U'＝IR＝0.3A×12Ω＝3.6V， L2的电压为：U''＝U﹣U'＝6V﹣3.6V＝2.4V， 灯L2的实际功率P''＝U''I＝2.4V×0.3A＝0.72W。 故答案为：6；0.72。 5、一盏电灯标有“220V，40W”字样，当实际电压为110V时，其实际功率为 W；1的电能能使这盏电灯正常工作 h。（电灯电阻不受温度影响）。 【答案】10 25 【解析】[1]灯的电阻 当把该灯接入110V的电压两端时，实际功率 [2]1的电能能使这盏电灯正常工作的时间 题型三：灯泡亮度判断 1、 如图所示，两灯泡和规格分别为“6V  3W”和“6V  6W”，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　） A．甲图中的 B．甲图中的 C．乙图中的 D．乙图中的 【答案】D 【详解】灯泡的亮度决定于实际功率大小，甲图中两个灯泡串联，根据串联分压，每个灯泡的电压都小于6V，实际功率都小于额定功率；乙图并联，每个灯泡的电压都等于额定电压6V，都正常发光，两灯泡规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“，说明L2的实际功率大，故并联时L2最亮，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2、现有甲“220V　100W”和乙“220V　40W”两个小灯泡（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 B．甲、乙两灯并联在220V的电路中，乙灯比甲灯亮 C．两灯正常发光时，甲灯消耗的电能一定比乙灯多 D．甲、乙两灯串联在220V的电路中，电路的总功率一定小于40W 【答案】D 【解析】根据可得，甲灯的电阻 乙灯的电阻 A．两灯串联在220V的电路中，通过两灯的电流相同，乙的电阻大，灯的亮度决定于灯的实际功率，根据可知，乙的实际功率大，所以乙灯比下灯亮，故A错误； B．两灯并联在220V的电路中，并联电路中各支路两端的电压都相等，实际功率等于额定功率，故甲灯比乙灯亮，故B错误； C．根据可知，正常发光时灯泡消耗的电能还与通电时间有关，因此无法确定它们的大小关系，故C错误； D．两灯串联在220V的电路中，电路的总功率 故D正确。 故选D。 3、如图所示电路，标有“3V，3W”字样，标有“3V，”字样，电源电压恒为3V。若灯丝电阻保持不变，要使两灯并联，则开关断开闭合情况是 ，此时灯泡 更亮些；若开关的断开闭合情况与前面相反，则灯泡 更亮一些。（后两空均选填“”或“”） 【答案】闭合、，断开 【解析】[1]要使两灯并联，则开关断开闭合情况是：闭合、，断开，控制，控制。 [2]并联电路支路两端的电压等于电源电压，所以此时两灯两端电压相等且都正常发光，的功率更大，所以更亮。 [3]若开关的断开闭合情况与前面相反，则两灯串联，两灯的额定电压相等，灯额定功率较大，由可得，电阻较小，串联电路电流相等，由可知，实际功率小，所以暗一些。 4、如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“6V  1.5W”，灯泡L2标有“6V  3W”，R的阻值为12Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S2时，灯泡L1恰好正常发光，则电源电压 V；当只闭合开关S1时，则L1和L2中更亮是 （选填“L1”或“L2”）。 【答案】 9 L1 【详解】[1]当只闭合开关S2时，由电路图可知，L1和R串联，灯泡L1恰好正常发光，通过灯泡L1的电流 则电阻R两端电压 由串联电路中电压规律可得，电源电压 [2]当只闭合开关S1时，则L1和L2串联，通过L1和L2的电流相等，灯泡L1的阻值 灯泡L2的阻值 由可知，灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值，则灯泡L1的实际电功率大于灯泡L2的电功率，所以灯泡L1更亮。 题型四：电功率比值问题 1、如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A，断开开关S1，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为9V B．电阻R2的阻值为15Ω C．两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为1：1 D．两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为9：25 【答案】D 【详解】A、当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，电压表测量电源电压，则电源电压为6V，故A错误； B、电压表、电流表的位置互换后，根据欧姆定律可得：R1＝＝＝6Ω， 两表位置互换前，只闭合开关S1后，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据I＝可得总电阻：R＝＝＝15Ω， 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω，故B错误； C、两表位置互换前R1两端的电压：U1＝IR1＝0.4A×6Ω＝2.4V；两表位置互换后R1和R2并联，两端电压为6V，电阻R1两端的电压之比为2：5，故C错误； D、两表位置互换前R2的功率：P2＝I2R2＝（0.4A）2×9Ω＝1.44W，两表位置互换后R2的功率：P2′＝＝＝4W，则两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为：P2：P2′＝1.44W：4W＝9：25。 故选：D。 2、两只灯泡串联接入电路中时，两端电压之比是2:3，现在把它们并联接入到电路中，则它们消耗的电功率之比（　　） A．2:3 B．3:2 C．1:1 D．2:5 【答案】B 【解析】两只灯泡串联接入电路中时，串联电路中电流处处相等，根据U=IR可知两灯的电阻之比 现在把它们并联接入到电路中，各支路两端的电压相等，据可知它们消耗的电功率之比是 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3、如图所示，甲、乙两表为电压表时，当S闭合时，电阻和是 （“串联”或“并联”），两表示数比为；当S断开，甲、乙两表为电流表时，此时和消耗的功率之比： 。 【答案】串联 3∶2 【解析】[1]当S闭合，甲、乙两表是电压表时，如下图： 两个电阻串联，电压表甲测总电压，电压表乙测量的是R2两端的电压，两表示数比为，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可得 [2]当S断开，甲、乙两表是电流表时，如下图： 当S断开，甲、乙两表为电流表时，电阻和并联，甲电流表测支路电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，两电阻两端电压相等，由可得，此时和消耗的功率之比 4、如图所示电路，电源电压不变，电阻之比R1：R2＝1：2。S闭合时，电压表示数为6V，则电源电压为 　6　V，S断开时，R1与R2的电功率之比P1：P2＝　1：2　。 【答案】6 1∶2 【解析】（1）由图可知，S闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压， 已知此时电压表的示数为6V，则电源电压U＝6V； （2）S断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压， 因串联电路中电流处处相等， 则根据P＝UI＝I2R可知，R1与R2的电功率之比：＝＝＝。 故答案为：6；1：2。 题型五：电功率计算 1、将“8V，16W”的灯L1与10Ω的定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，则R1的电功率为 W；将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，则R1的电功率为 ；将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，则电源电压U= V。（设灯L1的电阻不变） 【答案】40 6.4 14 【解析】[1]灯泡正常发光的电流 灯泡的电阻 灯L1与定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，由串联电路电流的规律可知通过R1的电流 I1=IL=2AR1的电功率为 P1=I12R1=(2A)2×10Ω=40W [2]将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，由并联电路电压的规律可知R1两端的电压是8V，R1的电功率为 [3]将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，灯泡的电阻 电源电压 U=I(RL+R1)=1A×(4Ω+10Ω)=14V 2、如图，电源电压恒定，灯泡L规格为“6V，3W”，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为0.8A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）P1与P2的比值； （3）电源电压。 【答案】（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）P1与P2的比值为5：8； （3）电源电压为8V。 【解析】解：（1）灯泡正常发光时的电阻为： RL12Ω； （2）小灯泡的额定电流为： I额0.5A； 闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，电路总功率为：P1＝UI′＝UI额； 将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为0.8A，电路总功率为：P2＝UI″， 则P1与P2的比值为：； （3）将S1接2，滑片移至a端时，U＝I″R2＝0.8A×R2﹣﹣﹣﹣﹣①； 将S1接2，滑片移至b端时，U＝I′″（R2+R1大）＝0.2A×（R2+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得U＝8V。 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）P1与P2的比值为5：8； （3）电源电压为8V。 【知识点四 挡位问题】 解题技巧：1.根据电源电压不变的性质来分析电路 2.选择公式来解决问题，R最小时P最大；R最大时P最小。 3.高温档：相当于电路并联 低温档：相当于电路串联 中温档：相当于只有一个电阻工作 【针对练习】 1、小马家有个电热水器，该热水器有“加热”和“保温”两挡，工作原理如图。 （1）当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于 （选填“1”、“2”或“中间”）。 （2）若R1和R2的阻值不随温度变化，两灯电阻可以忽略，处于加热和保温挡时，R1的功率分别是1100W和44W，则电阻R1＝ Ω；R2＝ Ω。 【答案】 1 44 176 【详解】（1）[1]双掷开关S应置于中间时，电路断路，双掷开关S应置于1时，电路为电阻R1的简单电路，双掷开关S应置于2时，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻大于任一分电阻，根据可知，此时电功率较小，所以当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于1。 （2）[2][3]电热水器处于加热挡时，双掷开关S应置于1，电路为电阻R1的简单电路，R1功率是1100W，R1的电阻 由双掷开关S应置于2时，两电阻串联接入电路，R1功率为44W ，由电路中的电流 由双掷开关S应置于2时，电路的总电阻 所以，R2的阻值 2、某品牌的电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为44W。单刀双掷开关S接b时，电加热器处 （选填“保温”或“加热”）状态；电路中定值电阻R1的阻值为 Ω。单刀双掷开关S接a时，若电路中电压只有200V，则R2的实际功率为 W（结果保留1位小数）。 【答案】 加热 44 34.9 【详解】[1]由可知，电源电压不变时，电路的总电阻越大，电路功率越小，由电路图知道，单刀双掷开关S接b时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，此时电路功率较大，故可知此时电路处于加热状态，单刀双掷开关S接a时，R1与R2串联，电路的总电阻较大，功率较小，故可知此时电路处于保温状态。 [2]由题意可知，电路的加热功率为P热=1100W，故由可得 解得定值电阻R1的阻值为 [3]由题意可知，电路的保温功率为P温=44W，故由可得 故此时电路的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各用电阻之和，故可知电阻R2的阻值为 若电路中电压为U实=200V，则由欧姆定律可得，电路中的电流为 故由P=I2R可得，R2实际消耗的功率为 3、如图甲所示是某家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温档功率（W） 500 中温档功率（W） 1000 高温档功率（W） (1)开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 （选填“高”、“中”或“低”）温档； (2)若某次炖排骨时，电炖锅中温档工作30分钟，低温档工作30分钟，求电炖锅1小时内消耗的总电能是多少千瓦时 ； (3)电炖锅商温档功率是多少瓦 ？ 【答案】(1)低(2)0.75千瓦时(3)2000W 【详解】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻、并联，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻、串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；当开关S1闭合，S2接A时，被短路，只有电阻接入电路，电炖锅处于中温挡。 （2）电炖锅中温挡工作30分钟，低温挡工作30分钟，电功率； 电炖锅1小时内消耗的总电能 （3）电阻、串联的总电阻 电阻的阻值 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻的阻值 高温挡的功率 4、如图甲为一款电养生壶有高温和保温二挡功能，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。正常工作高温挡电功率为1100W。求： （1）养生壶处于高温挡5min消耗的电能； （2）养生壶的保温挡的电功率； （3）若电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率。 【答案】（1）3.3×105J （2）88W （3）891W 【解析】（1）根据可知，养生壶处于高温档5min消耗的电能 （2）当开关与“1”接通，只有电阻R1接在电路，总电阻较小，为高温档，根据可知，R1电阻为 当开关与“2”接通过，R1、R2电阻串联，总电阻较大，养生壶处于保温档，电路中的总电阻为 养生壶的保温挡的电功率为 （3）电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率为 5、 “将厨房搬上餐桌”是当下流行的多功能料理锅（如图甲所示）的广告语，它可进行烧烤、火锅等各种烹饪方式。如图乙所示是某型号多功能料理锅的原理图，为发热电阻，且，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。请回答： (1)多功能料理锅需在高挡加热，开关S应旋转至图乙触点 （选填“1、2”“2、3”或“3、4”）位置。 (2)电阻的阻值。 (3)如图丙所示是某次使用多功能料理锅“自动火锅”模式工作30min的图像，请计算多功能料理锅在“自动火锅”模式下工作30min消耗的总电能。 【答案】(1)3、4(2)150Ω(3) 【详解】（1）开关S接“1、2”时电路断路为“关”；接“2、3”时电路中只有电阻R1；接“3、4”时，两个电阻并联，由可知，接“2、3”时为低温挡；接“3、4”时，电路的总功率最大，为高挡。 （2）高温挡时电路的总电阻 并联电路的总电阻解得 （3）多功能料理锅在“自动火锅”模式下工作30min消耗的总电能 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题二：电功率 年级 学科导学案 主讲老师： 班级： 小组： 姓名： 【学习目标】 知识与技能：1.理解电功率定义。 2.掌握电功率推导公式。 3.学会电功率的计算。 4.学会分析电功率有关图像计算。 5.掌握多档位功率问题 过程与方法：通过公式展示引导学生学习。 情感态度与价值观：培养学生计算能力和分析能力。 【知识点一 电功率定义】 1、比较电流做功快慢 想象比较速度的快慢，相同时间比路程，路程越大速度越大；相同路程比时间，时间越短速度越大（电功看成路程，速度看成电流做功快慢） （1）相同时间，比较电功的多少，电功越多，表示电流做功越快。 （2）电功相同，比较所用的时间，用的时间越短，表示电流做功越快。 （3）用电功与时间的比值表示电流做功的快慢，比值越大，表示电流做功越快。 2、电功率 （1）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。 （2）定义：电功率等于电功与时间之比，用字母P表示。 （3）单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。常用单位还有千瓦（kW），它们的换算关系是1kW=1000W。 3、常用用电器的电功率 空调：1000W；电视：100W；洗衣机：500W；白炽灯：25-100W；热水器：2000W 【针对练习】 1、同学你好！通过两年的物理学习，我们都感知和体验了许多在生活、学习过程中所遇到的物理量，请你指出下列所估测的数据中最接近生活实际的是（　　） A．一张中考物理试卷的质量约为100g B．正常骑行的自行车速度大小约为5m/s C．人正常呼吸一次的时间约为0.1s D．教室里一盏节能灯的电功率约为100W 2、如图是某手机的“超级快充”插头，匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”，其铭牌参数如表，根据输出参数“5V 2A”或“10V 4A”或“11V 6A”可推断，“超级快充”的“快”是指（　　） 输入：100V～240V，50/60Hz，1.2A 输出：5V，2A或9V，2A或10V，4A A．电压大 B．电流大 C．电功率大 D．电能大 3、以下说法中正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 4、下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　） A．家用电扇的额定功率为500W B．我国家庭电路的电压为220V C．家用电热水壶每小时消耗电能5kW·h D．教室里一盏日光灯的工作电流约为1A 5、下列关于电功、电功率说法中哪个是正确的（　　） A．电流做功．其他形式的能转化为电能 B．电流做功，电流减小 C．电流做功越多，电功率就越大 D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大 【知识点二 电功率计算】 1.定义式：。 计算式：将代入，可得。 推导式：，。适用于纯电阻电路。 2.串联电路 U=U1+U2 I=I1=I2 R=R1+R2 P=P1+P2 证明：P=UI=（U1+U2）I=U1·I+U2·I=P1+P2 3.并联电路 U=U1=U2 I=I1+I2 P=P1+P2 证明：P=UI=U(I1+I2)=U·I1+U·I2= P1+P2 注意：电功W=W1+W2 【知识点三 额定电压与额定功率】 物理量 意义 额定电压 用电器正常工作时的电压（铭牌上标的，是定值） 额定功率 用电器正常工作时的功率（铭牌上标的，是定值） 实际电压 用电器实际工作时的电压（是变化的） 实际功率 用电器实际工作时的功率（是变化的） 当P额＞P实，灯泡变暗。 当P额=P实，灯泡正常发光。 当P额＜P实，灯泡变亮。（损坏用电器） 注意：灯泡的亮度是由实际功率决定的。 【针对练习】 题型一：电功率图像问题 1、有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A的电阻值为6.25Ω B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4 C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4 D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V 2、如图是小灯泡L和电阻R的电压﹣电流图像，下列说法正确的是（　　）    A．电阻R阻值为10Ω B．当通过L的电流是0.4A时，其消耗的的电功率是2.5W C．仅把L、R并联在电压是1V的电路中，干路中的电流是0.6A D．仅把L、R串联在电路中，当电流为0.3A时，它们两端的总电压是1.5V 3、如图甲电路，电源电压保持不变。当闭合开关时，将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，两电压表V1、V2示数与电流表示数的变化关系如图乙，下列说法正确的是（　　） A．图像a表示V1示数变化 B．电源电压为12V C．滑片移至最左端时R1的功率为0.6W D．电路消耗的最大功率为3.6W 4、如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 5、如图甲所示的电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R 消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。电源电压为 V，定值电阻R₀为 Ω，滑动变阻器的滑片在a点与b点时，电路的总功率之比为 。 题型二：额定功率与实际功率 1、如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　） A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B．乙灯两端的电压为6V C．甲灯的实际功率为6W D．甲乙两灯的实际电压相等 2、小宁想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（　　） A．额定电压220V；额定功率1500W B．额定电压220V；额定功率800W C．额定电压120V；额定功率1500W D．额定电压120V；额定功率800W 3、甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 　 　（选填“甲”或“乙”）灯会更亮一些，灯泡的电阻为 　 　Ω；若把两灯串联在10V的电压下，则 　（选填“甲”或“乙”）会被烧坏。 4、如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当开关S、S1均闭合时，灯L1正常发光，电压表的示数是 　 　V。若闭合开关S、断开S1，电流表的示数是0.3A，则灯L2的实际功率为 　 　W。（假定灯泡的电阻保持不变） 5、一盏电灯标有“220V，40W”字样，当实际电压为110V时，其实际功率为 W；1的电能能使这盏电灯正常工作 h。（电灯电阻不受温度影响）。 题型三：灯泡亮度判断 1、如图所示，两灯泡和规格分别为“6V  3W”和“6V  6W”，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　） A．甲图中的 B．甲图中的 C．乙图中的 D．乙图中的 2、现有甲“220V　100W”和乙“220V　40W”两个小灯泡（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 B．甲、乙两灯并联在220V的电路中，乙灯比甲灯亮 C．两灯正常发光时，甲灯消耗的电能一定比乙灯多 D．甲、乙两灯串联在220V的电路中，电路的总功率一定小于40W 3、如图所示电路，标有“3V，3W”字样，标有“3V，”字样，电源电压恒为3V。若灯丝电阻保持不变，要使两灯并联，则开关断开闭合情况是 ，此时灯泡 更亮些；若开关的断开闭合情况与前面相反，则灯泡 更亮一些。（后两空均选填“”或“”） 4、如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“6V  1.5W”，灯泡L2标有“6V  3W”，R的阻值为12Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S2时，灯泡L1恰好正常发光，则电源电压 V；当只闭合开关S1时，则L1和L2中更亮是 （选填“L1”或“L2”）。 题型四：电功率比值问题 1、如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A，断开开关S1，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为9V B．电阻R2的阻值为15Ω C．两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为1：1 D．两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为9：25 2、两只灯泡串联接入电路中时，两端电压之比是2:3，现在把它们并联接入到电路中，则它们消耗的电功率之比（　　） A．2:3 B．3:2 C．1:1 D．2:5 3、如图所示，甲、乙两表为电压表时，当S闭合时，电阻和是 （“串联”或“并联”），两表示数比为；当S断开，甲、乙两表为电流表时，此时和消耗的功率之比： 。 4、如图所示电路，电源电压不变，电阻之比R1：R2＝1：2。S闭合时，电压表示数为6V，则电源电压为 　 　V，S断开时，R1与R2的电功率之比P1：P2＝　 　。 题型五：电功率计算 1、将“8V，16W”的灯L1与10Ω的定值电阻R1串联接到某电路中，灯正常发光，则R1的电功率为 W；将灯L1与R1并联接入到另一个电路中，灯正常发光，则R1的电功率为 ；将灯L1与R1串联接入到电源电压为U的电路中，灯L1的实际功率为4W，则电源电压U= V。（设灯L1的电阻不变） 2、如图，电源电压恒定，灯泡L规格为“6V，3W”，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为0.8A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）P1与P2的比值； （3）电源电压。 【知识点四 挡位问题】 解题技巧：1.根据电源电压不变的性质来分析电路 2.选择公式来解决问题，R最小时P最大；R最大时P最小。 3.高温档：相当于电路并联 低温档：相当于电路串联 中温档：相当于只有一个电阻工作 【针对练习】 1、小马家有个电热水器，该热水器有“加热”和“保温”两挡，工作原理如图。 （1）当处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于 （选填“1”、“2”或“中间”）。 （2）若R1和R2的阻值不随温度变化，两灯电阻可以忽略，处于加热和保温挡时，R1的功率分别是1100W和44W，则电阻R1＝ Ω；R2＝ Ω。 2、某品牌的电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为44W。单刀双掷开关S接b时，电加热器处 （选填“保温”或“加热”）状态；电路中定值电阻R1的阻值为 Ω。单刀双掷开关S接a时，若电路中电压只有200V，则R2的实际功率为 W（结果保留1位小数）。 3、如图甲所示是某家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温档功率（W） 500 中温档功率（W） 1000 高温档功率（W） (1)开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 （选填“高”、“中”或“低”）温档； (2)若某次炖排骨时，电炖锅中温档工作30分钟，低温档工作30分钟，求电炖锅1小时内消耗的总电能是多少千瓦时？ (3)电炖锅高温档功率是多少瓦？ 4、如图甲为一款电养生壶有高温和保温二挡功能，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。正常工作高温挡电功率为1100W。求： （1）养生壶处于高温挡5min消耗的电能； （2）养生壶的保温挡的电功率； （3） 若电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率。 5、“将厨房搬上餐桌”是当下流行的多功能料理锅（如图甲所示）的广告语，它可进行烧烤、火锅等各种烹饪方式。如图乙所示是某型号多功能料理锅的原理图，为发热电阻，且，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。请回答： (1)多功能料理锅需在高挡加热，开关S应旋转至图乙触点 （选填“1、2”“2、3”或“3、4”）位置。 (2)电阻的阻值。 (3)如图丙所示是某次使用多功能料理锅“自动火锅”模式工作30min的图像，请计算多功能料理锅在“自动火锅”模式下工作30min消耗的总电能。 学科网（北京）股份有限公司 $$