2025年中考物理难点攻克-专题39 电功率

专题39：电功率 内容提要 难点1：电功率基础知识 难点剖析 1.物理意义：在物理学中，用电功率表示 电流做功的快慢 。电功率用表示。 2.单位：电功率的单位是 瓦特 ，简称 瓦 ，符号是 W 。比瓦更大的单位是千瓦（KW），比瓦更小的单位是毫瓦（mV）。1kW=1000W，1W=1000 mW。 3.定义公式： ，其中W表示电功，单位是J，t是通电时间，单位是s. 根据可得； 还可根据推导出。 4. .常见的电功率：家用空调的电功率约为1000W，电吹风机功率约为800W，冰箱洗衣机的功率约为300瓦，一般家用电脑的功率约300瓦，日光灯的电功率约为40W，手电筒电功率约为0.5W，计算器的电功率约为0.5mW，电子表的电功率约为0.01mW. 5.“千瓦时”的物理意义：千瓦时可以看作电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。 千瓦时与焦耳的换算： 1kW·h=3.6 ×106 J 。 典型例题 【例1】（2023•雁塔区校级模拟）关于电功、电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功率越大 C．用电器消耗电能越多，电功率越大 D．用电器消耗电能越快，电功越大 【答案】B 【解答】解：A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，其大小与做功多少和做功时间都有关系；故A错误； B、电流做功越快，则表示电功率越大，故B正确； C、用电器消耗电能越多，则电流做功越多，在做功时间不确定的情况下，电功率不一定大；故C错误； D、用电器消耗电能越快，表明电功率大，在不知道时间的情况下，无法判定电功的大小；故D错误。 故选：B。 【例2】（2025•沁阳市二模）图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　） A．电热水器 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗 【答案】B 【解答】解：A、电热水器的功率约为1000W～3000W，不符合题意，故A错误； B、小型电风扇的功率较小，在40W左右，符合题意，故B正确； C、电饭锅的功率较大，一般在800W左右，不符合题意，故C错误； D、电熨斗的功率也比较大，一般在500W左右，不符合题意，故D错误。 故选：B。 难点2：额定电压 额定功率 难点剖析 1、额定电压、额定功率 （1）额定电压：用电器正常工作的电压； （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率； （3）利用额定电压和额定功率可以计算额定电流和用电器正常工作的电阻： 根据P额=U额I额可得，再根据欧姆定律得R=；或直接由导出公式R=得R=。 2、实际功率与额定功率的关系 （1）实际功率：用电器在实际电压下的功率为实际功率； （2）小灯泡两端的电压与功率的关系： 电压关系 电流关系 电功率关系 灯发光情况 U实＞U额 I实＞I额 P实＞P额 比正常发光亮，有可能烧毁 U实＝U额 I实＝I额 P实＝P额 正常发光 U实＜U额 I实＜I额 P实＜P额 比正常发光暗 （3）额定功率与实际功率的联系在于： 用电器的电阻一般认为不变 。小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻能否看着定值电阻要根据题目的具体要求来处理。 3、小灯泡的亮度问题 （1）小灯泡的亮度由 实际功率 决定。 （2）小灯泡亮度的比较 电路 特点 公式选择 结论 串联电路中 电流（I）相同 R 电阻大的灯泡实际功率大（更亮） 并联电路中 电压（U）相同 电阻小的灯泡实际功率大（更亮） 典型例题 【例3】（2023•广西）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 【答案】B 【解答】解：白炽灯的亮度取决于它的实际功率； AC、用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，对于一个用电器来说，它的额定电压和额定功率是固定的值，故AC错误； BD、白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据U2＝PR可知，白炽灯的实际电压可能会变大，故B正确，D错误。 故选：B。 【例4】（2023•淄博）如图所示，在探究并联电路中电流电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L1比L2亮。则（　　） A．L1的电流小于L2的电流 B．L1的电阻小于L2的电阻 C．L1两端电压大于L2两端电压 D．L1的实际功率小于L2的实际功率 【答案】B 【解答】解：由图知两灯泡并联， C.并联电路各支路两端电压相等，故C错误； D.灯泡的亮度反映了其实际功率，闭合开关S后，发现L1比L2亮，说明L1的实际功率大于L2的实际功率，故D错误； A.由P＝UI知，在电压相同时，功率大的电流大，已经推出L1的实际功率大于L2的实际功率，说明L1的电流大于L2的电流，故A错误； B.由I知，在电压相同时，电流大的电阻小，已经推出L1的电流大于L2的电流，说明L1的电阻小于L2的电阻，故B正确。 故选：B。 【例5】（2025•兴庆区校级一模）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是40W B．将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 D．若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮 【答案】D 【解答】解：A、甲灯的额定功率是40W，在不同电压下实际功率不同，甲灯的实际功率不一定是40W，故A错误； B．由灯泡的铭牌可知，乙灯泡的额定功率为60W，实际电压是额定电压的一半，根据可知，电阻不变，电功率变为原来的，为15W，故B错误； C．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，但不知通电时间，无法比较两灯消耗电能的大小关系； D．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，因此若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮，故D正确。 故选：D。 【例6】（2025•泗洪县模拟）把标有“36V 15W”的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，则（　　） A．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 C．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 D．因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 【答案】C 【解答】解： 两只灯泡的电阻分别为 R甲86.4Ω， R乙259.2Ω， 由公式P＝I2R知，两灯串联，电流I相同，因为R甲＜R乙，所以实际功率P甲＜P乙，也就是乙灯较亮。故选项ABD错误，C正确。 故选：C。 难点3：电功率的计算 难点剖析 1、用电能表测电功率 （1）将测量对象接入电路，关闭其他所有用电器，记录t（单位最好化为小时）时间内电能表转盘转过的圈数N，则用电器消耗电能为 （kW·h）； （2）利用计算电功率，注意计算结果为kW·h，然后根据需要在再化单位。 2、公式法计算电功率 基本公式：P= =UI…………………………(计算一切电路的总电功率) 导出公式：……………………(适用于纯电阻电路) 在使用及其变形公式时有两套单位可以选择，选择合适的单位体系可以简化计算过程。 两种体系 W的单位 t的单位 P的单位 体系一 焦耳（J） 秒（s） 瓦特（W） 体系二 千瓦时（kW·h） 小时（h） 千瓦（kW） 典型例题 【例7】（2025•东台市一模）小明家5月初电能表的示数如图甲所示，5月底，表盘示数如图乙所示，由图可知他家5月份消耗的电能为　120　 kW•h；他家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接　50　 盏“220V 60W”的白炽灯同时工作；小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次，该家用电器的额定功率是　1000　 W。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）由图知，小明家5月份用电器消耗的电能为：W＝6748.2kW•h﹣6628.2kW•h＝120kW•h； （2）由电能表的参数可知，工作电压为U＝220V，允许工作的最大电流为I＝30A， 电能表允许用电器工作的最大总功率：P大＝UI＝220V×30A＝6600W， 已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W， 则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W﹣3600W＝3000W； 所以还可以装入的白炽灯为n50。 （3）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次， 则电能表指示灯闪烁320次时，饮水机消耗的电能：W0.1kW•h， 饮水机的实际功率：P1kW＝1000W。 因为饮水机正常工作，所以饮水机的实际功率等于额定功率，则饮水机的额定功率是1000W。 故答案为：120；50；1000。 【例8】（2023•德阳）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泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 　乙　 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则 　甲　 灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）若两灯都正常发光，灯泡的亮度取决于实际功率，6W的乙灯泡亮度大于2W的甲灯泡； （2）根据电功率的公式可知，R甲8Ω，，若把两灯串联在10 V 的电压下，根据串联电路的特点及欧姆定律可知，甲灯泡两端的电压U甲＝R甲I4V，乙灯泡两端的电压U乙＝10V﹣5.7V＝4.3V＜6V，故甲灯泡会被烧坏。 故答案为：乙；甲。 【例9】（2023•常州）2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中的 　用电器　 。夜晚，无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，照明系统和动力系统 　并　 联。无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5kW•h，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作 　2　 h，需要更换电池。 【答案】用电器；并；2。 【解答】解：为电池充电时是电能转化为化学能，在充电过程中，电池相当于电路中的用电器； 无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，说明二者工作互不影响，所以二者是并联的； P总＝P动+P照＝150W+100W＝250W＝0.25kW； 由公式P得：t2h 故答案为：用电器；并；2。 【例10】（2025•肇东市一模）一只标有“2.5V；0.3A”字样的小灯泡，接在某一电源上，通过小灯泡的电流与它两端的电压的关系如甲图所示，当小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是 　7.5　 Ω；现将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联后接入电压为3.5V的电源两端如图乙所示，则定值电阻R消耗的实际功率是 　0.4　 W。 【答案】7.5；0.4 【解答】解：由图像可知，当小灯泡两端的电压为U＝1.5V，此时电流I＝0.2A，由I可得，小灯泡的电阻：R7.5Ω； 由图像可知，当灯泡电流为0.2A时，灯泡的电压为1.5V，串联电路中电流处处相等，由I可得，此时R的电压为UR＝IR′＝0.2A×10Ω＝2V， 则定值电阻R消耗的实际功率：P＝URI＝2V×0.2A＝0.4W。 故答案为：7.5；0.4。 【例11】（2025•邹城市一模）如图电路中，电源两端电压U＝6V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝50Ω，R3＝40Ω。 （1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为4V，求R1消耗的电功率P1。 【答案】（1）R3两端的电压U3为6V；（2）电流表的示数I为0.27A；（3）R1消耗的电功率P为0.1W。 【解答】解：（1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，R1被短路，R2为断路，电路为R3的简单电路，则R3两端的电压U3＝U＝9V； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，R2、R3为并联，由并联电路的电压规律可知，R2、R3两端电压为U2＝U3＝U＝6V， 则流经R2的电流I20.12A， 流经R3的电流I30.15A， 则电流表的示数I＝I2+I3＝0.12A+0.15A＝0.27A； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R1和R3为串联，电压表测量R3两端电压，由串联电路的电压规律可知R1两端电压：U1＝U﹣U3′＝6V﹣4V＝2V， 流经R3的电流：I′0.05A， 串联电路中电流处处相等，R1消耗的电功率：P＝U1×I′＝2V×0.05A＝0.1W。 答：（1）R3两端的电压U3为6V；（2）电流表的示数I为0.27A；（3）R1消耗的电功率P为0.1W。 难点4：电功率比值问题 难点剖析 1、串并联电路中各物理量的比值规律 电路 相同关系 不同关系(电路中只有两个电阻时) 串联电路中 电流相同 == 并联电路中 电压相同 == 典型例题 【例12】（2025•南开区一模）某同学从物理实验室找到两个定值电阻，阻值之比R1：R2＝3：2，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1：U2＝ 　3：2　 ，把它们并联在电路中，它们的实际电功率之比P1：P2＝ 　2：3　 。 【答案】3：2；2：3。 【解答】解：当两电阻串联时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流之比为1：1， 由I可得，两电阻两端的电压之比：； （2）当两电阻并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由P可得，两电阻消耗的电功率之比：。 故答案为：3：2；2：3。 【例13】（2021•苏州）如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 　电压　 表。两电阻大小之比R1：R2为 　1：3　 ，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为 　3：16　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。 （2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3， 根据串联分压特点可知R1：R21：3； （3）设电源电压为U，R1＝R，R2＝3R， 当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，此时电路总功率为P2，P1：P23：16。 故答案为：电压；1：3；3：16。 难点5：电功率图像问题 难点剖析 1、图像问题解题方法 ①抓住图像的意义和数学本质，如斜率，截距，面积，必要时结合图像函数表达式进行分析； ②抓住图像中的特殊点，如交点，最值，顶点等； ③利用图像上的多组数据可以列方程求解未知量； ④利用画线法可以确定不同用电器在相同电压或电流时的其他物理量； ⑤注意小灯泡的电阻上不断变化的，一般在图像问题中不能看着定值电阻。 典型例题 【例14】（2025•金湾区一模）如图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则R两端的电压为 　2　 V，通过灯泡的电流为 　0.25　 A，电路的总功率为 　0.9　 W。 【答案】2；0.25；0.9。 【解答】解：由图可知，闭合开关，R与L并联，电流表测量通过R的电流， 已知电阻R的阻值为10Ω，当电流表示数为0.2A时， 电阻R两端的电压：UR＝IRR＝0.2A×10Ω＝2V， 根据并联电路电压规律可知，电源电压为：U＝UR＝2V， 根据并联电路电压规律可知，灯泡两端的电压为：UL＝U＝2V， 由图甲可知，此时通过灯泡的电流为：IL＝0.25A； 由并联电路电流规律可知，干路电流为：I＝IL+IR＝0.25A+0.2A＝0.45A， 电路消耗的总功率为：P＝UI＝2V×0.45A＝0.9W。 故答案为：2；0.25；0.9。 【例15】（2025•凉山州模拟）把小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的I﹣U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．在图乙中直线B表示小灯泡L的I﹣U关系图像 B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.1A C．当电源电压为8V时，R与L的电阻值之比为2：1 D．当电流表示数为0.4A时，小灯泡L的实际功率为3.2W 【答案】C 【解答】解：A．定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线，所以图乙中图线B表示电阻R的I﹣U关系图像，曲线A是灯泡L的I﹣U关系图像，故A错误； B．如图所示，小灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，小灯泡与电阻R两端的电压都为4V，由图乙可知，通过小灯泡的电流为 0.3A，通过电阻R的电流为0.1A，根据并联电路电流规律可知，电流表的示数为I＝I1+I2＝0.3A+0.1A＝0.4A，故B错误； C．R与L并联，当电源电压为8V时，通过L的电流为0.4A；通过定值电阻R的电流为0.2A。则R与L的阻值之比为。故C正确； D．分析乙图可知，当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V，此时通过小灯泡的电流为 0.3A，通过电阻R的电流为0.1A，电流表的示数恰好为I＝I1+I2＝0.3A+0.1A＝0.4A。此时小灯泡的实际功率为P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W，故D错误。 故选：C。 【例16】（多选）（2024•通辽）如图甲所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，并根据电流表和电压表的示数绘制I﹣U的关系图象如图乙。则下列说法正确的有（　　） A．曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11V C．灯泡的额定电压为3V D．灯泡的额定功率为4.8W 【答案】BD 【解答】解：A.由图甲可知，电压表V2测的是滑动变阻器的电压，V1测的是灯泡的电压。当滑片从滑动变阻器最右端向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，分得的电压减小，故V2的示数减小，根据串联电路的电压规律知，V1的示数增大。根据欧姆定律，此时电路中的电流变大，由图乙可以判断，曲线a表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图象，曲线b表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图象，故A错误。 B.由图乙可知，滑片在最右端时，电流为0.2A，此时V1的示数为2V，V2的示数为9V，所以电源电压U＝U1+U2＝2V+9V＝11V，故B正确； C.由题意知，滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，可知当电流值为0.6A时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为3V，所以灯泡的额定电压为：U额＝11V﹣3V＝8V，故C错误， D.灯泡正常发光时的电流为0.6A，由C知，额定电压为8V，所以额定功率P额＝U额I额＝8V×0.6A＝4.8W，故D正确。 故选：BD。 学科网（北京）股份有限公司 $$