15.2电功率（高效培优讲义） 物理沪粤版2024九年级上册

本讲义聚焦初中物理“电功率”核心知识点，系统梳理从概念（电流做功快慢）、单位（W、kW及换算）到计算（P=W/t、P=UI及推导式）的递进脉络，搭建用电器铭牌分析、电能表参数应用等学习支架。 资料以生活实例（空调铭牌、暖风机挡位等）渗透能量观念，通过典例推导和电路分析培养科学推理能力，分层训练（跟踪训练、能力培优、中考链接）兼顾课中教学与课后巩固，助力学生查漏补缺。

第十五章 电能与电功率 15.2电功率 【题型导航】 重难题型讲解……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1 题型一 电功率的概念和单位…………………………………………………………………………………………………………………………1 题型二 电功率的简单计算…………………………………………………………………………………………………………3 题型三 电功率及推导式的简单计算……………………………………………………………………………………………………5 能力培优练…………………………………………………………………………………………………………………………...................………………… 7 链接中考 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11 【重难题型讲解】 题型一 电功率的概念和单位 1.电功率的概念 观察图中的用电器铭牌，你知道节能灯铭牌上的7w、电熨斗铭牌上的1200w各表示什么吗？ 灯泡在某段时间内所消耗的电能，就是电流在这段时间内所做的功。人们在选择用电器时，关注更多的是电流做功的快慢。 在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。如果用字母P表示电功率，W表示电功，t表示时间，那么，。 2.电功率的单位及换算 在国际单位制中，电功率的单位与机械功率的单位一样，也是瓦，符号是W。常用的电功率的单位还有千瓦（kW）。 【典例1-1】如图所示为某品牌空调室外机铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（　　） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 制冷/制热额定功率 800/900W 最大输入功率 970W 制冷剂名称及注入量 R22/0.6kg 防水等级 IPX4 室外机质量 24kg A．空调制热时比制冷时消耗的电能多 B．空调制冷时每小时耗电为 C．室外机消耗的电能最大可达970W D．空调制热时比制冷时电流做功更快 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，空调制热时比制冷时的功率大，由可知，时间未知，空调制热时不一定比制冷时消耗的电能多，故A错误； B．空调制冷额定功率是800W，每小时耗电，故B错误； C．由表中数据可知，室外机的最大输入功率是970W，故C错误； D．电功率表示电流做功快慢的物理量，空调制热时比制冷时的电功率大，电流做功更快，故D正确。 故选D。 【典例1-2】你认为以下物理量最符合实际的是（　　） A．通过教室吊扇的电流为10A B．教室电脑的功率约为1200W C．某同学上一层教学楼做的功约为1500J D．某同学正常上教学楼的功率约为2500W 【答案】C 【详解】A．教室吊扇的额定功率约为50W，工作时通过电扇的电流约为，故A不符合题意； B．根据生活实际可知，教室电脑的功率约为200W，故B不符合题意； C．中学生的体重约为500N，所以上一层楼做的功约为W＝Gh＝500N×3m＝1500J，故C符合题意； D．中学生的体重约为500N，上一层楼的时间约为15s，正常上教学楼的功率约为，故D不符合题意。 故选C。 【典例1-3】关于电功、电功率的说法中正确的是（　　） A．用电器消耗电能越多，电功率越大 B．用电器消耗电能越多，电功越大 C．电流做功越快，电功越大 D．电流做功越多，电功率越大 【答案】B 【详解】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．用电器消耗电能越多，则电流做功越多，也就是说电功越大，故B正确； C．电流做功越快，电功率越大，在不确定做功时间的情况下，做功快的用电器，电流做功不一定多，故C错误； D．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D错误。 故选B. 跟踪训练1 寒冷的冬天，小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏，给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位，下列关于3挡位说法正确的是（　　） A．消耗电能更多 B．消耗电能更快 C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢 【答案】B 【详解】由题意知，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风，说明相同时间内电流做功较多，即消耗电能更快。故B正确，ACD错误。 故选B。 跟踪训练2如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里 的单位，表示电流做功 的物理量。 【答案】 电功率 快慢 【详解】[1][2]千瓦是电学里电功率的常用单位，功率的核心定义是 “单位时间内电流做的功（或消耗的电能）”，物理意义是表示电流做功快慢的物理量。 跟踪训练3小明家5月初电能表的示数如图所示，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 盏“220 V，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，电能表转盘转了320次，该家用电器的额定功率是 W。电能表的转盘转得越快，说明电路 （选填“消耗的电能越多”或“电功率越大”）。 【答案】 50 1000 电功率越大 【详解】[1]由电能表的参数可知，工作电压为，允许工作的最大电流为，电能表允许用电器工作的最大总功率 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 所以还可以装入的白炽灯为 [2]表示每消耗的电能，电能表转盘转3200次，则电能表转盘转了320次时，家用电器消耗的电能 家用电器的实际功率 [3]因为家用电器正常工作，所以家用电器的实际功率等于额定功率，则该家用电器的额定功率1000W。电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，即电功率越大。 题型二 电功率的简单计算 1.利用电能表求电功率 ①先根据电能表参数求出所消耗的电能；②再根据求出电功率。 2.利用P=UI求电功率 【典例2-1】老师在物理课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩6%的电量了。由于无法及时充电，老师就开启了“省电模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。手机开启“省电模式”后，下列说法正确的是（　　） A．增大了手机的电功率 B．减小了手机的电功率 C．增大了手机消耗的电能 D．减小了手机消耗的电能 【答案】B 【详解】AB．当剩余的电量一定时，即剩余的电能一定时，开启了“省电模式”，延长了时间，根据可知，电功率变小，故A错误；B正确； CD．当剩余的电量一定时，即剩余的电能一定时，开启了“省电模式”，减少了耗电功率，由于时间未知，故手机消耗的电能的多少未知，故CD错误。 故选B。 【典例2-2】(多选）如图所示，这是一标有“3V  15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法正确的是（    ） A．鼠标正常工作的电压为3V B．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联连接关系 C．鼠标正常工作的电功率为0.45W D．鼠标待机时是通过减少工作时间来达到省电的目的 【答案】AB 【详解】A．依题意得，无线光电鼠标标有“3V  15mA”，则鼠标正常工作的电压为3V，故A正确； B．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联连接关系，互不影响，故B正确； C．鼠标正常工作的电功率为，故C错误； D．鼠标待机并不是通过减少工作时间来达到省电的目的，而是通过进入低功耗待机状态来节省电力，故D错误。 故选AB。 【典例2-3】如图是小明家的电能表，根据它的铭牌，该电能表接入电路时该电路的最大电功率 ；小明做作业时，使用了一台标有“220V  1500W”的空调，如果其他用电器都不工作，仅让空调正常工作了30min，电能表的表盘转动了 转。 【答案】 2250 【详解】[1]由图可知，该电能表应该在的电路中使用，允许通过的最大电流，该电能表接入电路时该电路的最大电功率 [2]空调正常工作时的电功率 工作时间 由可得，消耗的电能 电能表参数，表示每消耗的电能，电能表的转盘转过3000转，空调正常工作了30min，电能表的表盘转动转数 跟踪训练1一电能表显示月初时，月末时则本月用电 kW·h。小明观察到电能表表盘上标明“1200r/（kW·h）”，他将某用电器单独接在该表上，当用电器工作3min时，电能表转盘转过60r，则该用电器实际功率为 W 。 【答案】 118.6 1000 【详解】[1]电能表用于测量消耗的电能，其读数单位为kW·h ，本月用电量等于月末读数减去月初读数。计算可得用电量W本月=3465.4 kW·h-3346.8 kW·h=118.6 kW·h [2] “1200r/（kW·h）”表示电能表转盘每转过1200 转，电路中消耗1kW·h的电能。则转盘转过60转时，用电器消耗的电能 用电器工作时间t=3min=0.05h 根据功率公式可得，该用电器的实际功率 跟踪训练2一款电保温杯垫，如图所示，能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右，功率为20W，把质量为0.2kg的水倒入杯中保温，300s后水温升高了5℃，已知水的比热容为，求这段时间内： (1)水吸收的热量； (2)杯垫消耗的电能； (3)杯垫给水加热的效率。 【答案】(1)4.2×103J (2)6.0×103J (3)70% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）杯垫的电功率P=20W，通电时间t=300s，则杯垫消耗的电能 （3）杯垫给水加热的效率 跟踪训练3如图所示是我国首创的超级闪充公交电车，这种电车采用超级电容，可以直接以电能形式储存能量。假设这种电车满载的质量为15t，匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍。求：（g取10N/kg） (1)电车的电动机的工作原理是 ，工作时将电能转化为 能。 (2)若每次给这种电车充电耗时30s电车从充电桩所获得的电能为6.25kWh，可以供电车以54km/h的速度持续行驶6km，电动车在该过程中行驶时的效率为多大？ (3)上述充电过程中充电站对公交车的充电功率是多少kW？ 【答案】(1) 通电导体在磁场中受到力的作用 机械 (2)80% (3)750kW 【详解】（1）[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能。 （2）电车的重力 电车受到的平均阻力 因电车沿直线匀速行驶所以，电车的牵引力 每次充满电后电车牵引力做的功 电车从充电桩所获得的电能 则电动车的效率为 （3）充电功率 题型三 电功率及推导式的简单计算 1.电功率及其推导式 （仅适用于纯电阻电路） 2.额定功率和实际功率 用电器正常工作的电压为额定电压，在额定电压下工作的功率为额定功率。 铭牌上的数值即为额定工作的电压、电流、功率。 3.电路的总功率 电路的总功率等于各用电器的功率之和。 【典例3-1】小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲，小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中，闭合开关，小灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　） A．图乙中干路电流为0.3A，图丙中电源的电压为4V B．图乙中干路电流为0.2A，图丙中电源的电压为6V C．图乙中R的电功率为0.2W，图丙中电路的总功率为1.2W D．图乙中电路的总功率为0.6W，图丙中R的电功率为0.4W 【答案】C 【详解】AB．由图乙可知，灯L与R并联，电压表测电源电压，闭合开关。小灯泡正常发光，即小灯泡L两端的电压为2V，由并联电路电压规律可知，电源电压与R两端电压为2V。由图甲可知，当灯L和R并联，通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A，则干路电流为 由图丙可知，灯L与R串联，电压表测R两端电压；闭合开关，小灯泡正常发光，说明灯L两端电压为2V，由图甲可知，通过灯L的电流为0.2A，此时电阻R两端电压为4V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为 故AB错误； C．图乙中R的功率为 图丙中电路的总功率为 故C正确； D．图乙中的总功率为 图丙中R的电功率为 故D错误。 故选C。 【典例3-2】额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（    ） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 D．正常工作时，电热水壶的电阻最大 【答案】B 【详解】由和图像可知，图像中电热水壶的电功率最大，电饭锅的电功率最小。 A．电热水壶和电烤箱工作时消耗的电能主要转化为内能，用于产生热量。在相同时间内，电热水壶的功率比电烤箱大，根据可知，电热水壶消耗的电能更多，产生的热量也更多，故A错误； B．正常工作时，电热水壶的功率比电饭锅的功率大，故B正确。 C．三个用电器的额定电压相同，且都正常工作，所以它们两端的电压U相等。由于电饭锅的功率最小，根据公式可知，通过电饭锅的电流最小，故C错误。 D．由于三个用电器两端的电压U相等，电热水壶的功率P最大，根据可知，热水器的电阻R最小，故D错误。 故选B。 【典例3-3】（多选）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（    ） A．甲的电阻值小于乙的电阻值 B．甲的电压大于乙的电压 C．相同时间里甲消耗的电能小于乙消耗的电能 D．甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，甲、乙的阻值分别为， 则甲的电阻值小于乙的电阻值，即R甲<R乙，故A正确； B．甲、乙两电阻并联，根据并联电路电压特点可知，甲的电压等于乙的电压，故B错误； CD．两电阻两端的电压相等，且R甲<R乙，根据可知，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率，即P甲>P乙，由于W=Pt，且P甲>P乙，所以在相同时间里甲消耗的电能大于乙消耗的电能，故C错误，故D正确。 故选AD。 跟踪训练1将标有“”和“”字样的两盏灯和串联后直接接在电源两端，为保证两灯都不损坏，电源电压最大为 V，两灯的最大总功率为 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 【答案】 9 4.5 【详解】[1][2]两灯正常工作时通过它们的电流分别为，因为串联电路电流处处相等，所以两灯串联后，电路中的最大电流，灯的电阻，灯的电阻，则总电阻，电源电压的最大值，电路的最大总功率。 跟踪训练2 如图所示，电源电压恒定，。当S闭合，断开时，电流表的示数为0.3A；当、都闭合时，电流表的示数为1.2A。求： (1)电源电压。 (2)的阻值。 (3)S、都闭合时，消耗的功率。 【答案】(1)9V (2) (3)8.1W 【详解】（1）当闭合，断开时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流。根据欧姆定律，电源电压等于两端的电压。。 （2）当、都闭合时，与并联，电流表测量干路总电流。由于并联电路中各支路互不影响，通过的电流仍然是。 根据并联电路的电流规律，通过的电流为 由于并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以两端的电压。 根据欧姆定律可得，的阻值为。 （3）当、都闭合时，消耗的功率为。 跟踪训练3如图所示，灯泡、分别标有“2.5V　0.5A”和“3V　0.5A”字样（灯丝电阻不变），，电源电压恒定。 (1)若、、均闭合，刚好正常发光，电流表读数为，求电源电压； (2)若只闭合，电流表读数为，求。 【答案】(1)3 (2)2∶1 【详解】（1）当开关S、S1、S2均闭合时，分析电路可知，灯泡L1被开关S1短路，灯泡L2与电阻R并联。电流表测量通过电阻R的电流。因为灯泡L2刚好正常发光，所以其两端的电压等于其额定电压 根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以电源电压 （2）根据灯泡的铭牌信息计算出灯泡L1的电阻 当开关S、S1、S2均闭合时，电流表测量通过电阻R的电流I1，R两端的电压等于电源电压U=3V，所以 当只闭合开关S时，分析电路可知，灯泡L1与电阻R串联，电流表测量的是串联电路的电流I2。根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻 此时电路中的电流I2为 所以，两次电流表示数之比I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1 能力培优练 一、单选题 1．LED灯的能耗小，造价低，使用寿命长。若一个LED台灯，用电压为6V的电源供电，正常工作电流为300mA。此LED台灯正常工作时的电功率为（　　） A．1.8W B．18W C．180W D．1800W 【答案】A 【详解】此LED台灯正常工作时的电功率 故选A 2．1度电可供一盏“220V，40W”的灯泡正常工作的时间是（　　） A．20h B．25h C．40h D．45h 【答案】B 【详解】“220V，40W”的灯泡，表示灯的额定电压为220V，额定功率是40W=0.04kW。1度电即1kW·h，根据电功的公式，可以供一个标有“220V，40W”的灯泡正常发光的时间是，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大 C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大 【答案】D 【详解】A．由公式可知，电流做功越快，而不是越多，电功率越大，故A错误； B．由公式可知，在做功相同的情况下，电流做功时间越短，电功率越大，故B错误； C．根据电功率公式 可知，在电流相同的情况下，两端电压大的灯泡，电功率一定大，故C错误； D．根据电功率公式可知，电功率在数值上等于电压与电流的乘积，所以灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大，故D正确。 故选D。 4．下列物理量最接近实际的是（　　） A．物理书的长度约为 B．电吹风吹热风时的电功率约为 C．重庆主城区冬季的平均温度约为 D．一张邮票的质量约为 【答案】B 【详解】A．物理书的长度约为25cm=2.5dm，故A不符合题意； B．电吹风的热风功率通常在1000W左右，故电吹风吹热风时的电功率约为800W在合理范围内，故B符合题意； C．重庆属于亚热带季风性湿润气候，冬季较为温和，平均气温一般在5∘C−10∘C左右，故C不符合题意； D．一张邮票的质量非常小，大约在50mg左右，故D不符合题意。 故选B。 5．小红发现某用电器铭牌标注的额定功率为1500W，这台用电器最可能是（　　） A．电视机 B．台灯 C．电风扇 D．电磁炉 【答案】D 【详解】ABC．电视机的额定功率约为100W，台灯的额定功率约为30W，电风扇的额定功率约为60W，故ABC不符合题意； D．电磁炉属于大功率用电器，其额定功率约为1500W，故D符合题意。 故选D。 6．如图是烟雾报警器的简化原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，当闭合开关，逐渐增大烟雾时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R0的功率变小 C．光敏电阻是由超导体材料制成 D．电压表和电流表的比值不变 【答案】B 【详解】由图可知，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻两端的电压。 AB．由于光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，当有烟雾时，光敏电阻的阻值会增大，总电阻会增大，由串联电路分压原理可知，光敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；因为电路中的电流变小，由P=I2R可知，定值电阻R0的阻值一定，其消耗的电功率变小，故A错误，B正确； C．超导体材料的电阻为0，阻值不会变化，所以光敏电阻不是超导材料制成的，通常是由半导体材料制成，故C错误； D．由于电压表测量光敏电阻两端的电压，所以电压表和电流表的比值等于光敏电阻的阻值，而光敏电阻R的阻值随光照强度的变化而变化，故D错误。 故选B。 7．对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　） A．家里节能灯正常工作的电流约为2A B．教室内的电脑工作时的功率约为800W C．智能手机正常工作时电压约为37V D．人体的安全电压是不高于36V 【答案】D 【详解】A.家庭电路电压，节能灯功率一般在10～20W左右，根据，若节能灯功率，则，远小于2A，故A 错误； B.教室内的电脑功率一般在200～300W左右，800W对于教室内电脑功率过大，故B 错误； C.智能手机正常工作时电压一般为3.7V～4.2V左右，远小于37V，故C 错误； D.经验证明，不高于 36V的电压对人体是安全的，所以人体的安全电压是不高于 36V，故D 正确。 8．电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（    ） A．台灯 B．智能手机 C．家用空调 D．笔记本电脑 【答案】C 【详解】正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的用电器电功率约为 A．台灯电功率约为30W，故A不符合题意； B．智能手机电功率约为5W，故B不符合题意； C．家用空调电功率约为1000W，故C符合题意； D．笔记本电脑电功率约为80W，故D不符合题意。 故选C。 二、多选题 9．如图，在电热水壶旁放有一瓶普通500mL瓶装水，下列估测中较符合实际的是（　　） A．该电水壶的安全烧水容积大约为1500mL B．春天久置于室内的瓶装水温度约为40℃ C．该电热水壶的额定电功率大约为1500W D．该电水壶的高度约为1.2dm 【答案】AC 【详解】A．电热水壶与普通水瓶高度接近，底面积是水瓶的3倍左右，即电水壶的容积约为水瓶的3倍，一般在1500mL 左右，故A符合题意； B．室内温度一般不超过30℃，久置于室内的瓶装水温度应接近室内温度，约 25℃左右，故B不符合题意； C．常见电热水壶的额定电功率通常在 1500～2000W 左右，1500W 是合理的，故C符合题意； D．电热水壶的高度与水瓶的高度接近，一般在 20～30cm 左右，故D不符合题意。 故选AC。 三、填空题 10．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，此时整个电路消耗的总功率为0.9W，则定值电阻R2的阻值是 Ω。 【答案】30 【详解】只闭合开关S时，只有R1接入电路，R1两端电压与电源电压相等，则电源电源 闭合开关S、S1时，R1、R2并联，此时干路中电流 通过R2的电流 R2两端的电压 R2的阻值 11．小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。 【答案】 219.6 2200 1200 【详解】[1]电能表最后一位读成小数，图中电能表的示数为219.6 kW·h。 [2]由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P=UI可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 [3]空调单独工作5min消耗的电能为 空调的实际电功率为 四、计算题 12．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 【答案】(1)0.2A (2)6V (3)3W 【详解】（1）如图和并联，电流表A测干路电流，电流表测通过的电流，则通过的电流 （2）根据并联定电路的电压关系得，电源两端电压 （3）电路的总功率 13．如图所示，电源由三节新干电池串联，小灯泡标有“2.5V  1.25W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为15Ω。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)滑动变阻器的滑片P移到最右端时电路的总功率。 【答案】(1)0.5A (2) (3)1.0125W 【详解】（1）小灯泡正常发光时的电流，由得， （2）小灯泡L和滑动变阻器串联，电源由三节新干电池串联，电源电压 小灯泡正常发光， 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器电流 由欧姆定律​得， （3）滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大为，此时小灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联。小灯泡电阻 电路总电阻 电路总功率 14．如图，电源两端电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡的电阻； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率。 【答案】（1）6Ω；（2）3V；（3）14.4W 【详解】解：（1）灯泡的电阻 （2）当开关S闭合，S1、S2断开时，R2和小灯泡串联，电路中的总电阻 电路中的总电流 灯泡两端的电压 （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R1和R2并联，通过R2的电流为 通过R1的电流 此时R1消耗的电功率 答：（1）灯泡的电阻为6Ω； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压为3V； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率为14.4W。 链接中考 1．（2025·山东滨州·中考真题）在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1=R2，则下列说法正确的是（　　） A．该电能表此时示数为20256kW·h B．1600imp/（kW·h）的含义是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C．该电热水器的实际功率为2400W D．电阻R1的阻值等于20.2Ω 【答案】C 【详解】A．电能表计数器最后一位是小数，所以电能表此时示数为2025.6kW·h，故A错误； B．电能表是记录电路消耗电能的仪表，1600imp/（kW·h）的含义是电路消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp，并不是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp，故B错误； C．根据题意可知，热水器在高温挡工作1min消耗的电能为 热水器在高温挡的功率为，故C正确； D．由乙图可知，当两开关全部闭合时，两电阻并联，电阻最小，根据可知，电路处于高温挡。此时功率为2400W，又R1=R2，每个电阻消耗的功率为1200W，所以电阻，故D错误。 故选C。 2．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”，灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U=16V B．R1=5Ω C．ΔR=12Ω D．ΔP=7W 【答案】D 【详解】AB．灯L标有“6V 6W”，灯正常工作时的电流 滑片P由最大值移到某一位置时，变阻器的电阻变小，根据串联分压可知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2示数由4V增大为10V，确定电压表V2测灯L和定值电阻R1的电压；电流表示数为1A，此时灯正常发光，定值电阻R1的电压 定值电阻R1的电阻 当滑片P在阻值最大端时：电压表V1示数为2V，定值电阻R1的电压为U1′=2V，通过定值电阻R1的电流 串联电路各处电流相等，滑动变阻器R2两端的电压 电源电压U=10V+4V=14V 故AB错误； C．当滑片P在阻值最大端时，R2阻值为20Ω；当P移到某一位置时 R2阻值的变化量 故C错误； D．当滑片P在阻值最大端时，电路总功率 当P移到某一位置时，电路总功率 电路总功率的变化量为 故D正确。 故选D。 3．（2025·上海·中考真题）小物同学家的一个电器上标有“220V  440W”，则此用电器正常工作时的电压为 伏，使用时将 转化为内能。 【答案】 220 电能 【详解】[1]电器上标有“220V  440W”，则此用电器额定电压为220V，即正常工作时的电压为220V。 [2]用电器工作时将电能转化为其它各种形式的能量，则此用电器使用时将电能转化为内能。 4．（2025·海南·中考真题）图甲电路中，电源电压保持不变，是定值电阻，通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表，闭合开关，时，表②的示数为，此时的电功率 W；当①、②都是电流表，仅闭合开关时，表②的示数为1.6A，此时 。 【答案】 1.5 3:5/ 【详解】[1]由题意得当①、②都是电压表，闭合开关，时，和串联，②电压表并联在两端，测两端的电压，，由图乙得此时通过的电流为0.5A，的电功率 [2]分析两电阻串联时，两端电压为3V（这里可得电源电压大于3V）。 当①、②都是电流表，仅闭合开关时，电阻和并联，②电流表在干路，干路电流，①电流表串联在支路上，测支路上的电流。 并联时各支路两端电压相等且等于电源电压。故如图乙所示，假设两端电压为6V，即电源电压为6V，此时通过的电流，所以 验证：将代入到当①、②都是电压表，闭合开关，时的电路中，则通过的电流 满足题意，所以确定电源电压为6V，且，。 则 5．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3= Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 【答案】 15 15 1 3.6 【详解】[1]仅闭合S2，R1、R2串联，电路的总电阻为 [2]仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为 由分压原理可知，，即 解得R3=15Ω。 [3]当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 通过R2的电流 通过R3的电流 干路电流 即电流表示数为1A。 [4]R2消耗的功率 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电能与电功率 15.2电功率 【题型导航】 重难题型讲解……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1 题型一 电功率的概念和单位…………………………………………………………………………………………………………………………1 题型二 电功率的简单计算…………………………………………………………………………………………………………3 题型三 电功率及推导式的简单计算……………………………………………………………………………………………………5 能力培优练…………………………………………………………………………………………………………………………...................………………… 7 链接中考 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11 【重难题型讲解】 题型一 电功率的概念和单位 1.电功率的概念 观察图中的用电器铭牌，你知道节能灯铭牌上的7w、电熨斗铭牌上的1200w各表示什么吗？ 灯泡在某段时间内所消耗的电能，就是电流在这段时间内所做的功。人们在选择用电器时，关注更多的是电流做功的快慢。 在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。如果用字母P表示电功率，W表示电功，t表示时间，那么，。 2.电功率的单位及换算 在国际单位制中，电功率的单位与机械功率的单位一样，也是瓦，符号是W。常用的电功率的单位还有千瓦（kW）。 【典例1-1】如图所示为某品牌空调室外机铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（　　） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 制冷/制热额定功率 800/900W 最大输入功率 970W 制冷剂名称及注入量 R22/0.6kg 防水等级 IPX4 室外机质量 24kg A．空调制热时比制冷时消耗的电能多 B．空调制冷时每小时耗电为 C．室外机消耗的电能最大可达970W D．空调制热时比制冷时电流做功更快 【典例1-2】你认为以下物理量最符合实际的是（　　） A．通过教室吊扇的电流为10A B．教室电脑的功率约为1200W C．某同学上一层教学楼做的功约为1500J D．某同学正常上教学楼的功率约为2500W 【典例1-3】关于电功、电功率的说法中正确的是（　　） A．用电器消耗电能越多，电功率越大 B．用电器消耗电能越多，电功越大 C．电流做功越快，电功越大 D．电流做功越多，电功率越大 跟踪训练1 寒冷的冬天，小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏，给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位，下列关于3挡位说法正确的是（　　） A．消耗电能更多 B．消耗电能更快 C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢 跟踪训练2如图所示，“瓩”在《新华字典》里念两个音“千瓦”，它是电学里 的单位，表示电流做功 的物理量。 跟踪训练3小明家5月初电能表的示数如图所示，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 盏“220 V，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，电能表转盘转了320次，该家用电器的额定功率是 W。电能表的转盘转得越快，说明电路 （选填“消耗的电能越多”或“电功率越大”）。 题型二 电功率的简单计算 1.利用电能表求电功率 ①先根据电能表参数求出所消耗的电能；②再根据求出电功率。 2.利用P=UI求电功率 【典例2-1】老师在物理课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只剩6%的电量了。由于无法及时充电，老师就开启了“省电模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。手机开启“省电模式”后，下列说法正确的是（　　） A．增大了手机的电功率 B．减小了手机的电功率 C．增大了手机消耗的电能 D．减小了手机消耗的电能 【典例2-2】如图所示，这是一标有“3V  15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由插在电脑USB接口上接收器和操控电脑的鼠标两部分组成。下列说法正确的是（    ） A．鼠标正常工作的电压为3V B．鼠标的接收器与电脑其他各接口为并联连接关系 C．鼠标正常工作的电功率为0.45W D．鼠标待机时是通过减少工作时间来达到省电的目的 【典例2-3】如图是小明家的电能表，根据它的铭牌，该电能表接入电路时该电路的最大电功率 ；小明做作业时，使用了一台标有“220V  1500W”的空调，如果其他用电器都不工作，仅让空调正常工作了30min，电能表的表盘转动了 转。 跟踪训练1一电能表显示月初时，月末时则本月用电 kW·h。小明观察到电能表表盘上标明“1200r/（kW·h）”，他将某用电器单独接在该表上，当用电器工作3min时，电能表转盘转过60r，则该用电器实际功率为 W 。 跟踪训练2一款电保温杯垫，如图所示，能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右，功率为20W，把质量为0.2kg的水倒入杯中保温，300s后水温升高了5℃，已知水的比热容为，求这段时间内： (1)水吸收的热量； (2)杯垫消耗的电能； (3)杯垫给水加热的效率。 跟踪训练3如图所示是我国首创的超级闪充公交电车，这种电车采用超级电容，可以直接以电能形式储存能量。假设这种电车满载的质量为15t，匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍。求：（g取10N/kg） (1)电车的电动机的工作原理是 ，工作时将电能转化为 能。 (2)若每次给这种电车充电耗时30s电车从充电桩所获得的电能为6.25kWh，可以供电车以54km/h的速度持续行驶6km，电动车在该过程中行驶时的效率为多大？ (3)上述充电过程中充电站对公交车的充电功率是多少kW？ 题型三 电功率及推导式的简单计算 1.电功率及其推导式 （仅适用于纯电阻电路） 2.额定功率和实际功率 用电器正常工作的电压为额定电压，在额定电压下工作的功率为额定功率。 铭牌上的数值即为额定工作的电压、电流、功率。 3.电路的总功率 电路的总功率等于各用电器的功率之和。 【典例3-1】小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲，小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中，闭合开关，小灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　） A．图乙中干路电流为0.3A，图丙中电源的电压为4V B．图乙中干路电流为0.2A，图丙中电源的电压为6V C．图乙中R的电功率为0.2W，图丙中电路的总功率为1.2W D．图乙中电路的总功率为0.6W，图丙中R的电功率为0.4W 【典例3-2】额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（    ） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 D．正常工作时，电热水壶的电阻最大 【典例3-3】（多选）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（    ） A．甲的电阻值小于乙的电阻值 B．甲的电压大于乙的电压 C．相同时间里甲消耗的电能小于乙消耗的电能 D．甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 跟踪训练1将标有“”和“”字样的两盏灯和串联后直接接在电源两端，为保证两灯都不损坏，电源电压最大为 V，两灯的最大总功率为 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 跟踪训练2 如图所示，电源电压恒定，。当S闭合，断开时，电流表的示数为0.3A；当、都闭合时，电流表的示数为1.2A。求： (1)电源电压。 (2)的阻值。 (3)S、都闭合时，消耗的功率。 跟踪训练3如图所示，灯泡、分别标有“2.5V　0.5A”和“3V　0.5A”字样（灯丝电阻不变），，电源电压恒定。 (1)若、、均闭合，刚好正常发光，电流表读数为，求电源电压； (2)若只闭合，电流表读数为，求。 能力培优练 一、单选题 1．LED灯的能耗小，造价低，使用寿命长。若一个LED台灯，用电压为6V的电源供电，正常工作电流为300mA。此LED台灯正常工作时的电功率为（　　） A．1.8W B．18W C．180W D．1800W 2．1度电可供一盏“220V，40W”的灯泡正常工作的时间是（　　） A．20h B．25h C．40h D．45h 3．根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大 C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大 4．下列物理量最接近实际的是（　　） A．物理书的长度约为 B．电吹风吹热风时的电功率约为 C．重庆主城区冬季的平均温度约为 D．一张邮票的质量约为 5．小红发现某用电器铭牌标注的额定功率为1500W，这台用电器最可能是（　　） A．电视机 B．台灯 C．电风扇 D．电磁炉 6．如图是烟雾报警器的简化原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，当闭合开关，逐渐增大烟雾时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R0的功率变小 C．光敏电阻是由超导体材料制成 D．电压表和电流表的比值不变 7．对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　） A．家里节能灯正常工作的电流约为2A B．教室内的电脑工作时的功率约为800W C．智能手机正常工作时电压约为37V D．人体的安全电压是不高于36V 8．电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是（    ） A．台灯 B．智能手机 C．家用空调 D．笔记本电脑 二、多选题 9．如图，在电热水壶旁放有一瓶普通500mL瓶装水，下列估测中较符合实际的是（　　） A．该电水壶的安全烧水容积大约为1500mL B．春天久置于室内的瓶装水温度约为40℃ C．该电热水壶的额定电功率大约为1500W D．该电水壶的高度约为1.2dm 三、填空题 10．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，此时整个电路消耗的总功率为0.9W，则定值电阻R2的阻值是 Ω。 11．小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。 四、计算题 12．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 13．如图所示，电源由三节新干电池串联，小灯泡标有“2.5V  1.25W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为15Ω。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)滑动变阻器的滑片P移到最右端时电路的总功率。 14．如图，电源两端电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡的电阻； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率。 链接中考 1．（2025·山东滨州·中考真题）在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1=R2，则下列说法正确的是（　　） A．该电能表此时示数为20256kW·h B．1600imp/（kW·h）的含义是电能表消耗1kW·h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C．该电热水器的实际功率为2400W D．电阻R1的阻值等于20.2Ω 2．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”，灯L标有“6V 6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U=16V B．R1=5Ω C．ΔR=12Ω D．ΔP=7W 3．（2025·上海·中考真题）小物同学家的一个电器上标有“220V  440W”，则此用电器正常工作时的电压为 伏，使用时将 转化为内能。 4．（2025·海南·中考真题）图甲电路中，电源电压保持不变，是定值电阻，通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表，闭合开关，时，表②的示数为，此时的电功率 W；当①、②都是电流表，仅闭合开关时，表②的示数为1.6A，此时 。 5．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3= Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 1 学科网（北京）股份有限公司 $