内容正文:
15.2 电 功 率
第十五章 电能与电功率
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
1. 电功率是表示 电流做功快慢 的物理量。
2. 在物理学中,把电流在某段时间内 所做的功 与这段 时间 的比叫做电功率,其定义式是 P= 。
3. 电功率的国际单位是 瓦(W) 。1kW= 103 W,
1mW= 10-3 W。
电流做功快慢
所做的功
时间
P=
瓦(W)
103
10-3
返回目录
4. 电功率的大小与用电器两端的 电压 、通过用电器的 电流 有关。电功率等于 电压 与 电流 的乘积,即P= UI ,式中U、I、P的单位分别为 伏特(V) 、 安培(A) 和 瓦特(W) 。这个公式适用于任何电路。
5. 根据欧姆定律和P=UI还可以推导出公式P= 或P= I2R ,这两个公式适用于纯电阻电路。
电压
电流
电压
电流
UI
伏特(V)
安培(A)
瓦特(W)
I2R
返回目录
1. (跨学科实践·日常生活)许多小区安装了公共充电插座,可以扫码付费自动充电(如图所示)。假设某充电器输出电压为48V,输出电流为2A,则它的输出功率是 96 W。
第1题
96
1
2
3
4
5
6
返回目录
2. 一电灯25h耗电1kW·h,则它的电功率是 0.04 kW;某街道两旁共有40盏400W的路灯,平均每天工作10h,则一天共消耗 160 度电。
0.04
160
3. 关于电功率,下列说法正确的是( D )
A. 电功率越大,消耗电能越多
B. 消耗电能越多,电功率越大
C. 消耗电能的时间越短,电功率越大
D. 单位时间内消耗电能越多,电功率越大
D
1
2
3
4
5
6
返回目录
4. (教材P101材料改编)在“探究电功率与哪些因素有关”的活动中,小明设计了如图甲、乙所示的两种电路,其中能探究电功率与电压关系的电路图是(灯L1、L2的规格不同)( B )
第4题
A. 甲 B. 乙
C. 甲和乙都行 D. 甲和乙都不行
B
1
2
3
4
5
6
返回目录
5. 以下是家庭中常见的用电器,其中正常使用时功率最接近60W的
是( B )
A. 空调 B. 电风扇
C. 电热水器 D. 洗衣机
B
1
2
3
4
5
6
返回目录
6. 若某家庭的一台电视机待机功率为10W,一天待机20h,则待机一天消耗的电能为多少千瓦时?这个家庭一个月(30天)电视机待机消耗的电能可供25W的电灯正常工作多长时间?
解:W=Pt=10×10-3kW×20h=0.2kW·h;
W'=0.2kW·h×30=6kW·h,t'===240h
1
2
3
4
5
6
返回目录
1. 如图所示是甲、乙两种电热水壶及其铭牌,当它们正常工作
时( D )
A. 甲消耗的电能比乙多
B. 甲消耗电能比乙慢
C. 电流通过甲做的功一定比乙多
D. 电流通过甲做功一定比乙快
第1题
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
2. 如图为家庭电路中四种用电器耗电1kW·h持续正常工作的时间,
则( D )
A. 甲消耗的电能比乙多 B. 乙和丙产生的内能肯定相同
C. 甲的电功率最大 D. 丁的电功率最大
第2题
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
3. (2024·深圳罗湖校级段考)已知R1=2Ω,R2=3Ω,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在同一电源两端,则( C )
第3题
A. 图甲中R1与R2的电流比I1∶I2=2∶3
B. 图乙中R1与R2的电压比U1∶U2=3∶2
C. 图甲与图乙的总功率比P1∶P2=6∶25
D. 图甲与图乙的总功率比P1∶P2=25∶6
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
4. 甲、乙两只灯泡的I-U关系图像如图所示,现将甲、乙两灯泡串联在电路中,当甲灯泡两端电压为2V时,乙灯泡消耗的功率为( C )
A. 2W B. 0.8W C. 1.2W D. 3W
第4题
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
5. 张老师在课堂上用手机拍摄学生做实验的视频时,发现只剩2%的电量了。由于无法及时充电,张老师就开启了“低电量模式”(如图),延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法正确的是( B )
A. 增大了手机的电功率 B. 减小了手机的电功率
C. 增加了手机消耗的电能 D. 减小了手机消耗的电能
第5题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
6. 如图所示是在用充电桩为某品牌新能源汽车充电时的情景,充电功率为6.6kW,已知充电电压为220V,则此时充电线中的充电电流
为 30 A。
第6题
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
7. 小明家的空调20min消耗了1.44×106J的电能,他家空调的功率为 1200 W。该空调工作24h,消耗的电能为 28.8 kW·h。
8. 小明发现家中的手电筒由两节干电池串联提供电源,电源电压
是 3 V,查阅资料可知,手电筒工作时电流约为200mA,则小灯泡的电阻约为 15 Ω,工作时的电功率约为 0.6 W。
1200
28.8
3
15
0.6
9. 小明在家单独烧开一壶水耗时5min,家里表盘上标有“3000imp/(kW·h)”的电能表上指示灯闪烁了300次。此次烧开水耗电 3.6×105 J,烧水壶的实际功率为 1200 W。
3.6×105
1200
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
解:(1) 两开关同时闭合时,电热丝R1、R2并联;因为并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以
R1===20Ω
第10题
(2) 此时电路的总电功率。
解:(2) 干路中的电流I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A,此时电路的总电功率P=UI=12V×1A=12W
10. 小明同学设计了车载加热垫,其简化电路图如图所示,电源电压恒为12V,R1、R2为阻值一定的电热丝。闭合开关S1、S2,通过R1、R2的电流分别为0.6A、0.4A。求:
(1) 电热丝R1的电阻。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
11. 小明做了一个如图所示的“魔法火焰”实验:加热铅笔芯时,小灯泡慢慢亮了起来!下列有关判断正确的是( B )
A. 电源电压变大 B. 铅笔芯电阻变小
C. 电路中电流变小 D. 小灯泡功率变小
第11题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
12. (2024·扬州期末)一段导体两端电压为12V,导体中的电流是2A,则此导体本身的电阻为 6 Ω;如果导体两端电压减小3V,通过导体中的电流减少 0.5 A,导体电功率减少 10.5 W;若导体两端电压减为0V,则导体的电阻等于 6 Ω。
6
0.5
10.5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
13. (2024·盐城)在“对家庭用电的调查研究”实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,其示数为 326.6 kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过 4400 W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为 1800 W。
第13题
326.6
4400
1800
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
14. 某同学想探究“小灯泡的电功率与电流大小的关系”,现在实验器材有电源、开关、电流表两只、小灯泡两只(电阻不同)、导线若干。
(1) 实验中,要控制两只小灯泡 两端的电压 相等,可以使两只小灯泡 并 联起来。
(2) 实验中,可以通过观察小灯泡的 亮度 来比较电功率的大小。
两端的电压
并
亮度
第14题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
(3) 选用两只阻值不同的小灯泡,是为了使它们两端电压相等时,通过的 电流 不同。
(4) 连接好图甲实物图,并在图乙虚线框内画出实验的电路图。
电流
第14题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
15. 在如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A。求:
(1) R2的阻值。
解:(1) 由图可知,当开关S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电阻R1的阻值为20Ω,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律可知,R1两端的电压U1=IR1=0.2A×20Ω=4V;根据串联电路的电压规律可知,R2两端的电压U2=U-U1=6V-4V=2V,由I=可得,
R2===10Ω
第15题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
(2) 通电1min,电流通过R1做的功。
解:(2) 通电1min,电流通过R1做的功
W1=U1It=4V×0.2A×60s=48J
第15题
(3) 电路消耗的电功率。
解:(3) 电路消耗的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
返回目录
$$