第二节 电功率（导学案）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

第二节 电功率（导学案） 【学习目标】 1.能说出电功率的物理意义、定义、单位。 2.知道电功率的计算公式与推导式，知道单位的换算。 3.理解额定电压与额定功率、实际电压与实际功率，并能计算实际功率。 4.利用类比法，将电能和机械能类比，得出比较电流做功快慢的方法。 5.能运用学过的电学知识解决简单的电功率问题 【学习重点】 1. 电功率的物理意义及其定义——表示电流做功的快慢。 2. 掌握电功率的基本计算公式P = W/t 和 P = UI，能够熟练进行相关计算。 3. 理解额定电压与额定功率的含义，并能解释电器铭牌上的参数信息。 【学习难点】 1. 区分“电能”与“电功率”这两个易混淆的概念，理解“功率大不一定耗电多”取决于使用时间。 2. 在复杂电路情境中灵活运用P=UI进行计算，特别是涉及变阻器调节或非额定状态下的功率分析。 3. 将抽象的电功率概念与灯泡亮度、发热程度等可观察现象建立有效关联。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 一、电功率 　1．电功率的定义和物理意义。 介绍电功率的定义：电流做的功与完成这些功所用时间的 叫作电功率。电功率用符号 P 表示。 电功率的物理意义：表示电流做功的 。 2．电功率的单位。 单位： ，简称瓦，符号是 。在工业生产中，通常用千瓦作为功率单位，符号是kW，1 kW＝103 W。 3．电功率的公式。 定义公式：P＝ 。推导公式：P＝＝＝UI，即P＝UI。(则1 W＝1 V·A) 4．解决导入本课时的问题： 让学生重新思考100 W灯泡比较亮的原因。 “PZ220－100”中的“100”表示电功率是100 W，它的意义是此灯泡在1 s内消耗的电能是100 J(前提是在220 V的电压下)。正是因为正常工作时在相同时间内100 W的灯泡比15 W的灯泡消耗的电能多，所以在相同时间内前者转化成的光能也多。 二、额定电压与额定功率 额定电压(U额)：用电器 时的电压。 额定功率(P额)：用电器在 下的功率。 向学生交代用电器实际消耗的功率(通常叫作实际功率)与额定功率的关系： 当U实＝U额时，P实＝P额，用电器正常工作。 当U实>U额时，P实>P额，用电器容易损坏。 当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作。 最后，让学生观察白炽灯泡上的标志，说明其含义；传看或展示小黑板上电动机的铭牌，加深对额定功率、额定电压的印象。 知识拓宽1：电功率的两个推导公式。(1)根据I＝，将电流I＝代入电功率公式得P＝UI＝U·＝；(2)根据I＝可得U＝IR，将电压U＝IR代入电功率公式得P＝UI＝IR·I＝I2R。故电功率也可利用公式P＝＝I2R计算。(但这两个公式只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为内能的用电器，如电炉、电饭锅等均属于纯电阻电路。) 知识拓宽2：根据用电器(特指纯电阻用电器)正常工作时的电压值和电功率值，结合公式P＝得出电阻R＝，从而计算出这类用电器的电阻。 【课堂探究】 探究一、电功率多少的探究 1. 探究电流做功的快慢 （1）演示实验：在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1分钟内转动的圈数。 ①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风机时，1分钟内转动的圈数多。 ②实验分析：铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数反映的是消耗电能的快慢。显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。 实验结论：电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。 （2）用电器的铭牌 【提问】不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。 用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的参数，不同的用电器参数一般不同。 ①电炉铭牌：电炉上的字样“500W”是什么意思? ②电灯铭牌：电灯上的“25W”字样是什么意思? 【总结】不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“× × W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。 2. 比较电流做功快慢的方法 【实例】把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快? 【分析】①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。 ②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。 电灯1s内消耗的电能： 电炉1s内消耗的电能： 结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“”比较电流做功的快慢。 3. 电功率 （1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。 （2）定义：电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。 （3）公式：电功率= P＝ （4）电功率的推导公式: 由 P=W/t W=UIt I=U/R得P=UI P= P=I2R （5）电功率单位 国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW ①根据P＝，若电功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1焦耳/秒 ②根据P=UI，若电压U单位是伏（V），电流I 单位是安（A），则电功率P单位是瓦特（W）。1瓦特=1伏特·安培 4. 一些电功率 复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦，神威太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦。家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30W、33W、38W，电冰箱、液晶电视的电功率一般是100~200W，空调、电热水器的电功率通常是1000~3000W。发光二极管的电功率约为50 mW。 【例题1】关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　 　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．用电器的额定功率越大，消耗电能就越快 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【例题2】（2024•黑龙江绥化中考真题）图中为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是 　 　 W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为 　 　 r/（kW•h）。 探究二、额定电压、额定功率的探究 1. 演示实验——小灯泡的电功率随电压变化 图中小灯泡的螺口位置标有“2.5V”，意思是小灯泡应在2.5V电压下工作。如图所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。 实验记录与计算 分析与结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样；小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。 2. 额定电压 额定功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。 3. 实际电压 实际功率 （1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。 （2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。 （3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 4. 实际功率与实际电压的关系 （1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实 =U额，小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额；小灯正常发光。 （2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实<U额，小灯的实际功率低于额定功率：P实<P额；小灯发光暗淡或不亮。 （3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额，小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额；小灯发光偏亮易被烧坏。 5. 认识理解家用电器的铭牌 各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。 （1）白炽电灯：“220V”是它的额定电压； “25W”是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。 （2）电热水器：“220V”是它的额定电压；“1000W”是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。 【例题3】（2025•天津中考真题）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光 C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光 【例题4】（2024秋•北京东城区月考）将标有“220V，15W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯分别接入220V的家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，则（　　） A．通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流 B．LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率 C．LED灯消耗的电能大于白炽灯消耗的电能 D．LED灯比白炽灯把电能转化为光能的效率更高 探究三、电功率的测量 【提问】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量？用到哪些实验器材？画出实验电路图。 【以下活动，师生共同进行】 1. 设计实验 （1）需要测定的物理量 根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 （2）实验电路图 在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。 （3）选择实验器材 根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。 实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。 （4）设计记录表格 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 2. 进行实验 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。 （3） 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （5）数据处理：根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 3. 分析与论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W （4）实验结论： ①当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 ②当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 ③当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。 4. 交流合作 对小灯泡的功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 【例题5】 小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 （1）小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W。 【归纳整理】 第二节 电功率 【课堂练习】 1．（2025•四川自贡·中考真题）如图为某用电器的I﹣U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　） A．0.6W B．1.8W C．3.2W D．4.8W 2．（2024秋•北京海淀区期中）L1标有“220V，100W”，L2标有“220V，40W”，把它们串联后接在220V电源上，下面分析正确的是（　　） A．两盏电灯的总功率等于140W B．两灯的总功率小于40W C．较亮的灯是L1 D．若电源电压是440V，两灯都能正常发光 3．（2024秋•北京石景山区期末）下列用电器正常工作时，电功率最接近真实值的是（　　） A．笔记本电脑的功率约为5W B．家用空调的功率约为1200W C．小型LED手电筒的功率约为200W D．教室里一盏日光灯的功率约为1000W 4．甲、乙两个LED灯泡的参数如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．两灯均正常发光时，甲灯比乙灯亮 D．两灯均正常发光时，乙灯比甲灯亮 5．（2025春•北京海淀区期中）通过灯泡L1和L2的电流I随其两端电压U变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若两灯串联接在电源两端，则L1两端的电压大于L2两端的电压 B．若两灯串联接在电源两端，则L1消耗的功率大于L2消耗的功率 C．若两灯并联接在电源两端，则通过L1的电流大于通过L2的电流 D．若两灯并联接在电源两端，则L1消耗的电能小于L2消耗的电能 6．（2025•江苏扬州·中考真题）如图，电源电压U可调，R1是阻值为5Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则（　　） A．U＝1.5V时，P1可能等于P2 B．U＝2.5V时，P1一定小于P2 C．U＝3.5V时，P1一定等于P2 D．U＝4.5V时，P1一定小于P2 7．（2024秋•北京东城区期中）两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．甲、乙两图中通过R1的电流之比为2：1 B．甲、乙两图中R1两端电压之比为1：2 C．甲、乙两图等效电阻之比为1：2 D．甲、乙两图的总功率之比为1：1 8．（2025•四川德阳·中考真题）图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列选项正确的是（　　） A．电源电压为1.5V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．通过灯泡L的电流为0.2A D．灯泡L的实际功率为0.9W 9．（2024秋•北京西城区期末）如图所示，电源两端电压不变，灯泡L1标有“6V 1.8W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，甲、乙可以是电流表或电压表。当闭合开关S1、S2时，两个灯泡都发光，甲、乙两表示数之比为1：3：断开开关S1、S2，用丙替换甲、丁替换乙，当只闭合开关S1时，两个灯泡都发光，丙电表指针指示的示数为“0.9”。下列判断正确的是（　　） A．当闭合开关S1、S2时，灯泡L1的实际功率为0.8W B．当只闭合开关S1时，灯泡L2的实际功率为1.8W C．电路的总电功率最大值为1.8W D．电源两端电压U＝18V 10．（2025•山东济南·中考真题）（多选）如图为电阻R1、R2的电流I随电压U变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值小于R2的阻值 B．将R1和R2并联接在电源上，R1的电流小于R2的电流 C．将R1和R2串联接在电源上，R1的电功率小于R2的电功率 D．将R1和R2并联接在电源上，R1的电功率大于R2的电功率 11．（2025•黑龙江·中考真题）如图，电源电压保持不变，电阻R1＝10Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 　 　 V；若再闭合开关S2时，发现电流表的示数变化了0.2A，则电路的总功率为 　 　 W。 12．（2025•江苏徐州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡上标有“9V 0.9A”字样，小灯泡电阻不变。电阻箱处于某一阻值，闭合开关，电路的总功率为7.2W；将电阻箱阻值调为原来的3倍，电路的总功率变为4.8W。求： （1）小灯泡的电阻； （2）电源电压。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 电功率（导学案） 【学习目标】 1.能说出电功率的物理意义、定义、单位。 2.知道电功率的计算公式与推导式，知道单位的换算。 3.理解额定电压与额定功率、实际电压与实际功率，并能计算实际功率。 4.利用类比法，将电能和机械能类比，得出比较电流做功快慢的方法。 5.能运用学过的电学知识解决简单的电功率问题 【学习重点】 1. 电功率的物理意义及其定义——表示电流做功的快慢。 2. 掌握电功率的基本计算公式P = W/t 和 P = UI，能够熟练进行相关计算。 3. 理解额定电压与额定功率的含义，并能解释电器铭牌上的参数信息。 【学习难点】 1. 区分“电能”与“电功率”这两个易混淆的概念，理解“功率大不一定耗电多”取决于使用时间。 2. 在复杂电路情境中灵活运用P=UI进行计算，特别是涉及变阻器调节或非额定状态下的功率分析。 3. 将抽象的电功率概念与灯泡亮度、发热程度等可观察现象建立有效关联。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 一、电功率 　1．电功率的定义和物理意义。 介绍电功率的定义：电流做的功与完成这些功所用时间的 比 叫作电功率。电功率用符号 P 表示。 电功率的物理意义：表示电流做功的 快慢 。 2．电功率的单位。 单位： 瓦特 ，简称瓦，符号是 W 。在工业生产中，通常用千瓦作为功率单位，符号是kW，1 kW＝103 W。 3．电功率的公式。 定义公式：P＝ UI 。推导公式：P＝＝＝UI，即P＝UI。(则1 W＝1 V·A) 4．解决导入本课时的问题： 让学生重新思考100 W灯泡比较亮的原因。 “PZ220－100”中的“100”表示电功率是100 W，它的意义是此灯泡在1 s内消耗的电能是100 J(前提是在220 V的电压下)。正是因为正常工作时在相同时间内100 W的灯泡比15 W的灯泡消耗的电能多，所以在相同时间内前者转化成的光能也多。 二、额定电压与额定功率 额定电压(U额)：用电器 正常工作 时的电压。 额定功率(P额)：用电器在 额定电压 下的功率。 向学生交代用电器实际消耗的功率(通常叫作实际功率)与额定功率的关系： 当U实＝U额时，P实＝P额，用电器正常工作。 当U实>U额时，P实>P额，用电器容易损坏。 当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作。 最后，让学生观察白炽灯泡上的标志，说明其含义；传看或展示小黑板上电动机的铭牌，加深对额定功率、额定电压的印象。 知识拓宽1：电功率的两个推导公式。(1)根据I＝，将电流I＝代入电功率公式得P＝UI＝U·＝；(2)根据I＝可得U＝IR，将电压U＝IR代入电功率公式得P＝UI＝IR·I＝I2R。故电功率也可利用公式P＝＝I2R计算。(但这两个公式只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为内能的用电器，如电炉、电饭锅等均属于纯电阻电路。) 知识拓宽2：根据用电器(特指纯电阻用电器)正常工作时的电压值和电功率值，结合公式P＝得出电阻R＝，从而计算出这类用电器的电阻。 【课堂探究】 探究一、电功率多少的探究 1. 探究电流做功的快慢 （1）演示实验：在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1分钟内转动的圈数。 ①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风机时，1分钟内转动的圈数多。 ②实验分析：铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数反映的是消耗电能的快慢。显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。 实验结论：电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。 （2）用电器的铭牌 【提问】不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。 用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的参数，不同的用电器参数一般不同。 ①电炉铭牌：电炉上的字样“500W”是什么意思? ②电灯铭牌：电灯上的“25W”字样是什么意思? 【总结】不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“× × W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。 2. 比较电流做功快慢的方法 【实例】把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快? 【分析】①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。 ②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。 电灯1s内消耗的电能： 电炉1s内消耗的电能： 结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“”比较电流做功的快慢。 3. 电功率 （1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。 （2）定义：电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。 （3）公式：电功率= P＝ （4）电功率的推导公式: 由 P=W/t W=UIt I=U/R得P=UI P= P=I2R （5）电功率单位 国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW ①根据P＝，若电功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1焦耳/秒 ②根据P=UI，若电压U单位是伏（V），电流I 单位是安（A），则电功率P单位是瓦特（W）。1瓦特=1伏特·安培 4. 一些电功率 复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦，神威太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦。家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30W、33W、38W，电冰箱、液晶电视的电功率一般是100~200W，空调、电热水器的电功率通常是1000~3000W。发光二极管的电功率约为50 mW。 【例题1】关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　 　） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．用电器的额定功率越大，消耗电能就越快 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【解析】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误； B．用电器的额定功率越大，在正常工作时消耗电能就越快，但如果不是正常工作，实际功率不一定等于额定功率，消耗电能快慢就不一定由额定功率决定，故B错误； C．电流单位时间内做功越多，电功率就越大，故C正确； D．电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，而不是把其他形式的能转化为电能，故D错误。所以选C。 【例题2】（2024•黑龙江绥化中考真题）图中为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是 　 　 W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为 　 　 r/（kW•h）。 【答案】4400；3000 【解析】该电能表允许接入用电器的最大总功率：Pmax＝UImax＝220V×20A＝4400W； 正常工作1min电能表转盘转了60转，空调消耗的电能为：W＝Pt＝1200W×60s＝7.2×104J。 设电能表的参数是N，则有：；解得：N＝3000。 探究二、额定电压、额定功率的探究 1. 演示实验——小灯泡的电功率随电压变化 图中小灯泡的螺口位置标有“2.5V”，意思是小灯泡应在2.5V电压下工作。如图所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。 实验记录与计算 分析与结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样；小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。 2. 额定电压 额定功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。 3. 实际电压 实际功率 （1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。 （2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。 （3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 4. 实际功率与实际电压的关系 （1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实 =U额，小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额；小灯正常发光。 （2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实<U额，小灯的实际功率低于额定功率：P实<P额；小灯发光暗淡或不亮。 （3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额，小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额；小灯发光偏亮易被烧坏。 5. 认识理解家用电器的铭牌 各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。 （1）白炽电灯：“220V”是它的额定电压； “25W”是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。 （2）电热水器：“220V”是它的额定电压；“1000W”是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。 【例题3】（2025•天津中考真题）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光 C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光 【答案】B 【解析】由P＝UI得R，求得： 甲灯灯丝电阻R甲Ω；乙灯灯丝电阻R乙； 两灯串联后接在9V的电源上，电路的总电阻R＝R甲+R乙＝6Ω+12Ω＝18Ω， 电路中的电流I0.5A； 根据P＝UI＝I2R得：甲灯消耗的实际功率P实甲＝I2R甲＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；乙灯消耗的实际功率P实乙＝I2R乙＝（0.5A）2×12Ω＝3W； 因甲灯消耗的实际功率小于其额定功率，不能正常发光；乙灯消耗的实际功率等于其额定功率，能正常发光。故选：B。 【例题4】（2024秋•北京东城区月考）将标有“220V，15W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯分别接入220V的家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，则（　　） A．通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流 B．LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率 C．LED灯消耗的电能大于白炽灯消耗的电能 D．LED灯比白炽灯把电能转化为光能的效率更高 【答案】D 【解析】A、已知标有“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯分别接入家庭电路中，由P＝UI可知，通过LED灯的电流等于通过白炽灯的电流，故A错误； B、已知LED灯和白炽灯的额定电压和额定功率都相同，分别接入家庭电路中，都是220V，则二者实际功率相同，都等于15W，故B错误； C、已知LED灯和白炽灯的额定电压和额定功率都相同，分别接入家庭电路中，都是220V，则二者实际功率相同，时间未知，根据W＝Pt可知两个灯泡消耗电能多少未知，故C错误； D、两灯正常发光时，功率相同，LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，LED灯比白炽灯把电能转化为光能的效率更高，故D正确。 故选：D。 探究三、电功率的测量 【提问】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量？用到哪些实验器材？画出实验电路图。 【以下活动，师生共同进行】 1. 设计实验 （1）需要测定的物理量 根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 （2）实验电路图 在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。 （3）选择实验器材 根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。 实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。 （4）设计记录表格 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 2. 进行实验 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。 （3） 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （5）数据处理：根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 3. 分析与论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W （4）实验结论： ①当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 ②当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 ③当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。 4. 交流合作 对小灯泡的功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 【例题5】 小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 （1）小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W。 【答案】（1）左；（2）加一节电池；（3）0.75 【解析】（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑片移动到阻值最大的位置，即最左端。 （2）实验中选择两节干电池，即使将滑片移动到阻值最小的位置（滑动变阻器分得电压为0），小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电流表和导线（有一定的电阻）分得的电压较大，则为了完成该实验，需增大电源电压，解决的办法是加一节干电池。 （3）由图知，电流表所选量程为0～0.6A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 。 【归纳整理】 第二节 电功率 【课堂练习】 1．（2025•四川自贡·中考真题）如图为某用电器的I﹣U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　） A．0.6W B．1.8W C．3.2W D．4.8W 【答案】D 【解析】由图可知，额定电压为12V时，额定电流为0.4A， 用电器的额定功率P＝UI＝12V×0.4A＝4.8W。 故选：D。 2．（2024秋•北京海淀区期中）L1标有“220V，100W”，L2标有“220V，40W”，把它们串联后接在220V电源上，下面分析正确的是（　　） A．两盏电灯的总功率等于140W B．两灯的总功率小于40W C．较亮的灯是L1 D．若电源电压是440V，两灯都能正常发光 【答案】B 【解析】A、把它们串联后接在220V电源上，它们都不能正常发光，两盏电灯的总功率小于140W，故A错误； B、由电功率公式可知，把它们串联后接在220V电源上，电路总电流小于L2的额定电流，则两灯的总功率小于40W，故B正确； C、根据R，由灯泡铭牌可知，灯泡电阻R1＜R2，串联电路电流处处相等，由P＝I2R可知L1功率小于L2，因此较亮的灯是L2，故C错误； D、根据测量分压原理可知，把它们串联后，电压不会平均分配，因此电源电压是440V时，两灯不可能都正常发光，故D错误。 故选：B。 3．（2024秋•北京石景山区期末）下列用电器正常工作时，电功率最接近真实值的是（　　） A．笔记本电脑的功率约为5W B．家用空调的功率约为1200W C．小型LED手电筒的功率约为200W D．教室里一盏日光灯的功率约为1000W 【答案】B 【解析】A．由生活经验知，笔记本电脑的功率约为50W，故A不符合实际； B．家用空调属于大功率用电器，其功率约为1200W，故B符合实际 C．小型LED手电筒的功率较小，约为2W，故C不符合实际； D．教室里一盏日光灯的功率约为40W，故D不符合实际。 故选：B。 4．甲、乙两个LED灯泡的参数如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．两灯均正常发光时，甲灯比乙灯亮 D．两灯均正常发光时，乙灯比甲灯亮 【答案】D 【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为36V，额定功率为24W；乙灯的额定电压为24V，额定功率为48W。 AB．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故AB错误； CD．两灯均正常发光时，甲灯的实际功率是24W，乙灯的实际功率是48W，乙灯的实际功率大，乙灯亮，故D正确，C错误。 故选D。 5．（2025春•北京海淀区期中）通过灯泡L1和L2的电流I随其两端电压U变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若两灯串联接在电源两端，则L1两端的电压大于L2两端的电压 B．若两灯串联接在电源两端，则L1消耗的功率大于L2消耗的功率 C．若两灯并联接在电源两端，则通过L1的电流大于通过L2的电流 D．若两灯并联接在电源两端，则L1消耗的电能小于L2消耗的电能 【答案】C 【解析】由图可知，当灯泡L1和L2两端的电压相同时，通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流，根据R可知，R1＜R2； A、若两灯串联接在电源两端，串联电路中各处的电流都相等，根据U＝IR可知，L1两端的电压小于L2两端的电压，故A错误； B、若两灯串联接在电源两端，串联电路中各处的电流都相等，根据P＝UI＝I2R可知，L1消耗的功率小于L2消耗的功率，故B错误； C、若两灯并联接在电源两端，并联电路中各支路两端的电压相等，根据I可知，通过L1的电流大于通过L2的电流，故C正确； D、根据W＝Pt可知，要知道用电器消耗电能的多少，需清楚用电器工作的时间，因为不知道两灯泡L1和L2工作的时间，因此无法判断比较两灯泡L1和L2消耗电能的多少，故D错误。 故选：C。 6．（2025•江苏扬州·中考真题）如图，电源电压U可调，R1是阻值为5Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则（　　） A．U＝1.5V时，P1可能等于P2 B．U＝2.5V时，P1一定小于P2 C．U＝3.5V时，P1一定等于P2 D．U＝4.5V时，P1一定小于P2 【答案】B 【解析】R1阻值为5Ω，当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V； P1＝0.3A×0.3A×5Ω＝0.45W，P2＝0.3A×1.5V＝0.45W，U＝5Ω×0.3A+1.5V＝3V，R25Ω； 即电源电压为3V时，P1＝P2，R1＝R2； 记电压变化后电流为I，则：P1＝I2R1，P1＝I2R2； AB、当电源电压从3V减小，电路电流也减小，R1阻值不变，R2的电阻随电流减小而增大，则R1＜R2； 此时I2R1＜I2R2，即P1＜P2，故A错误，B正确； CD、当电源电压从3V增大，电路电流也增大，R1阻值不变，R2的电阻随电流增大而减小，则R1＞R2； 此时I2R1＞I2R2，即P1＞P2，故CD错误。 故选：B。 7．（2024秋•北京东城区期中）两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．甲、乙两图中通过R1的电流之比为2：1 B．甲、乙两图中R1两端电压之比为1：2 C．甲、乙两图等效电阻之比为1：2 D．甲、乙两图的总功率之比为1：1 【答案】D 【解析】ABCD、设二者电阻阻值为R，甲图中两电阻并联，乙图中两电阻串联。 根据欧姆定律可知甲、乙两图中通过R1的电流之比为：，故A错误； 根据串并联的电压特点可知甲、乙两图中R1两端电压之比为：1：1，故B错误； 根据电阻串并联的特点可知甲、乙两图等效电阻之比为：1：4，故C错误， 根据P可知甲、乙两图的总功率之比为：1：1，故D正确。 故选：D。 8．（2025•四川德阳·中考真题）图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列选项正确的是（　　） A．电源电压为1.5V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．通过灯泡L的电流为0.2A D．灯泡L的实际功率为0.9W 【答案】D 【解析】A、闭合开关S，此时电阻R与小灯泡L并联在电路中，电流表测量电阻R电流，IR＝0.2A，此时电阻R两端的电压为UR＝3V，电源电压U＝UR＝3V，故A错误； B、由图甲根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R15Ω，故B错误； C、由图甲可知，电阻R与小灯泡L并联在电路中，小灯泡电压3V时，小灯泡电流是0.3A，故C错误； D、灯泡L的实际功率为：PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。故选：D。 9．（2024秋•北京西城区期末）如图所示，电源两端电压不变，灯泡L1标有“6V 1.8W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，甲、乙可以是电流表或电压表。当闭合开关S1、S2时，两个灯泡都发光，甲、乙两表示数之比为1：3：断开开关S1、S2，用丙替换甲、丁替换乙，当只闭合开关S1时，两个灯泡都发光，丙电表指针指示的示数为“0.9”。下列判断正确的是（　　） A．当闭合开关S1、S2时，灯泡L1的实际功率为0.8W B．当只闭合开关S1时，灯泡L2的实际功率为1.8W C．电路的总电功率最大值为1.8W D．电源两端电压U＝18V 【答案】A 【解析】当闭合开关S1、S2时，乙是电压表测电源电压，甲是电压表测L1两端电压。由于灯泡L1标有“6V 1.8W”，我们可以计算出灯泡L1的电阻20Ω，此时，甲、乙两电压表示数之比为1：3，解得：（U是电源电压）。 由于此时L1和L2是串联的，且此时L1的电压是L2的两倍。因此，在串联或分压连接时，L2的电阻是L1电阻的一半，即：。当只闭合开关S1时，两个灯泡都发光，丙电表指针指示的示数为“0.9”。总电流为0.9A，，得到并联总电阻为， 所以电源电压：U A、由于L1：L2的电压之比为2：1，故电压分别为4V和2V，可知L1实际电功率为P，故A正确。 B.当只闭合开关S1时，L1和L2并联，总电流为0.9A。由于L1：L2的电阻之比为2：1，所以通过L2的电流为0.6A。因此，L2的实际功率为：（0.6A）2×10Ω＝3.6W。故B错误。 C.电路的总电功率最大值为。故C错误。 D、电源两端电压U＝6V。故选：A。 10．（2025•山东济南·中考真题）（多选）如图为电阻R1、R2的电流I随电压U变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值小于R2的阻值 B．将R1和R2并联接在电源上，R1的电流小于R2的电流 C．将R1和R2串联接在电源上，R1的电功率小于R2的电功率 D．将R1和R2并联接在电源上，R1的电功率大于R2的电功率 【答案】ACD 【解析】A、由图像可知通过R1与R2的电流均与它们两端的电压成正比，故R1和R2均为定值电阻。 由图像可知，当R1和R2两端的电压均为5V时，通过R1的电流0.10A，通过R2的电流为0.025A，即通过R1的电流大于通过R2的电流，根据R可知，R1的阻值小于R2的阻值，故A正确； BD、将R1和R2并联接在电源上，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R1和R2两端的电压相等，根据欧姆定律可知通过R1电流大于通过R2的电流， 根据P＝UI可知R1的电功率大于R2的电功率，故B错误、D正确； C、将R1和R2串联接在电源上，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过R1与R2的电流相等，根据P＝I2R可知R1的电功率小于R2的电功率，故C正确。 故选：ACD。 11．（2025•黑龙江·中考真题）如图，电源电压保持不变，电阻R1＝10Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 　 　 V；若再闭合开关S2时，发现电流表的示数变化了0.2A，则电路的总功率为 　 　 W。 【答案】3；1.5 【解析】只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.3A，电流表的示变化了0.2A，则通过R2的电流为0.2A； 根据并联分流原理可知，电路中的总电流等于各支路电流之和，I＝I 1+I 2＝0.3A+0.3A＝0.5A，则电路消耗的总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。 12．（2025•江苏徐州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡上标有“9V 0.9A”字样，小灯泡电阻不变。电阻箱处于某一阻值，闭合开关，电路的总功率为7.2W；将电阻箱阻值调为原来的3倍，电路的总功率变为4.8W。求： （1）小灯泡的电阻； （2）电源电压。 【解析】（1）小灯泡上标有“9V 0.9A”字样，小灯泡电阻不变。根据欧姆定律可知RL10Ω； （2）闭合开关，灯泡和电阻箱并联。 电阻箱处于某一阻值，闭合开关，根据P可知电路的总功率为P7.2W....①， 将电阻箱阻值调为原来的3倍，根据P可知电路的总功率为P′4.8W.....②， 根据①﹣②可知：2.4W，即：3.6W......③， 根据①﹣③可知：3.6W，故U＝6V。 答：（1）小灯泡的电阻为10Ω； （2）电源电压为6V。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $