6.2 电功率（讲义）物理新教材教科版九年级上册

本初中物理讲义聚焦电功率核心知识点，系统梳理电功率的物理意义、公式（P=UI及推导式）、额定与实际功率的辨析，以及串并联电路中功率计算与比例关系，构建从概念理解到公式应用再到实际问题解决的递进学习支架。 资料通过“知识点+随学随练+题型突破”设计，突出额定功率与实际功率辨析（物理观念），灯泡亮度问题三步法（科学思维模型建构），分层练习（基础到迁移创新）助力学生掌握。课中辅助教师高效授课，课后帮助学生查漏补缺，提升解决实际电学问题的能力。

第六章 电功率 第2节 电功率 课标要点 1. 理解电功率的物理意义，掌握电功率公式、单位。 2. 理解额定电压、额定功率含义，分清额定功率与实际功率。 3. 会简单运用电功率公式进行基础计算。 学习重难点 重点：辨析额定功率与实际功率，理解灯泡亮度由实际功率决定。 难点：结合电路，灵活选用电功率公式分析、解决实际电学问题。 知识点 电功率的概念及其意义（重点） 1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢（即消耗电能快慢）的物理量，用符号 P 表示。 2.定义：用电器在时间 t 内消耗的电能为 W，则所消耗的电能与所用时间之比叫做电功率。 3.定义式： ，其中 P 表示电功率，W 表示电功（消耗的电能），t 表示通电时间。 国际单位：瓦特，简称瓦，符号 W。 常用单位：千瓦（kW）。 换算关系：1 kW = 1000 W。 1 W = 1 J/s，表示电流每秒做功 1 焦。 公式变形 W = Pt，。 随学随练 1．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．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功越快，电功越大 D．电功率是表示电流做功快慢的物理量 2．聚变能被誉为人类的“终极能源”，据介绍，未来每个磁约束聚变电站规模为150万千瓦，以此功率发电6min可提供___________度的电能。 知识点 电功与电功率的公式及其运用（重点） 1. 进一步实验表明：电功率等于电压与电流的乘积。 P = UI 其中 P 表示电功率（单位：W），U 表示电压（单位：V），I 表示电流（单位：A）。= 推导公式：结合欧姆定律 ，还可得到： 2. 电流在某段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比，即 其中 W 表示电功（单位：J），U 表示电压（单位：V），I 表示电流（单位：A），t表示时间（单位：s）。t= 推导公式：结合欧姆定律 ，还可得到： 特别提醒 因为欧姆定律只能在纯电阻电路中使用，所以，根据欧姆定律推导出来的公式也只能在纯电阻电路（小灯泡、定值电阻）中使用。 随学随练 1．如图所示是小明家的电能表，从表中数据可知小明家同时接入用电器的功率不能超过______W。 2．一个标有“220V 100W”的电暖器，正常工作时的电阻为__________Ω；若它每天正常工作2小时，一个月（30天）消耗的电能为__________kW·h。 3．某家用电热器上标有“220 V 1100 W”字样，当它正常工作时，通过它的电流为____A；若它连续正常工作5 s，电流做功为_______J。 知识点 额定电压与额定功率（难点） 1.额定电压（U额）： 用电器正常工作时的电压叫做额定电压。用电器铭牌上标注的电压值就是额定电压。 2.额定功率（P额）： 用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。用电器铭牌上标注的功率值就是额定功率。 3.实际电压（U实）： 实际加在用电器两端的电压叫做实际电压。 4.实际功率（P实）： 用电器在实际电压下工作时的电功率叫做实际功率。用电器的实际功率随其两端实际电压的改变而改变。 5.实际功率与额定功率的关系 （1） 当 U实 = U额时，P实 = P额，用电器正常工作； （2）当 U实 < U额时，P实 < P额，用电器不能正常工作（发光偏暗）； （3）当 U实 > U额时，P实 > P额，用电器不能正常工作，长期使用会影响寿命甚至烧坏。 特别提醒 用电器的额定电压和额定功率是唯一的、固定不变的，由生产厂家设定，与实际使用情况无关；而实际电压和实际功率是可变的，随电路条件变化。灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 随学随练 1．一度电可供一个标有“220V 100W”的灯泡正常工作_______h，若这盏灯接入电路工作时，比正常发光要暗，则它的额定功率_______（选填“大于”“小于”或“等于”）100W。 2．把一个标有“24V，16W”的电阻接入12V的电路中，则的额定功率为_____W，此时实际功率为_____W。 知识点 常见用电器的功率 类别 用电器及额定功率（约） 大功率（1000W 左右） 空调 1000W、电热水器 1500W、微波炉 1000W、电水壶 1200W 中功率（300~800W） 电饭锅 800W、洗衣机 500W 小功率（100W 左右） 电脑 200W、电冰箱 100W、电视机 150W、电风扇 60W 微功率（几十瓦以下） 台灯 40W、节能灯 15W、LED 灯 10W、手机充电器 5W 随学随练 1．下列家用电器正常工作时的电功率最接近10W的是（　　） A．电饭煲 B．节能台灯 C．空调 D．电热水器 题型 灯泡的亮度问题 第一步：读铭牌，求电阻 ：从灯泡铭牌读出额定电压 U额和额定功率 P额，用公式求电阻： 第二步：判连接，定公式 看电路是串联还是并联： 串联→电流处处相等→用 P = I²R 分析 并联→各支路电压相等→用 分析 第三步：比大小，判亮度 串联：电阻大的→P实大→更亮 并联：电阻小的→P实大→更亮 活学活用 1．甲、乙两只灯泡分别标有“3V；3W”和“6V；3W”的字样。（不计温度对灯丝电阻的影响） (1)甲、乙的电阻分别为______Ω、______Ω。 (2)若将这两只灯泡串联在3V的电源两端，则电路中的电流为______A，甲灯的实际功率为______W，乙灯的实际功率为______W；______（选填“甲”或“乙”）灯较亮。 (3)若将这两只灯泡并联在3V的电源两端，此时乙灯的实际功率为______W。 2．甲灯标有“220V 60W”、乙灯标有“220V 100W”字样，把它们并联在220V电路上时___________更亮，灯泡的亮度由___________决定。 题型 串、并联电路中电功率和电功的比例关系 电路 电功率推导 电功推导 串联 根据公式P=I²R，I相同， P₁:P₂ = R₁:R₂ 根据公式W=I²Rt，I和 t相同， W₁:W₂ = R₁:R₂ 并联 根据公式，U相同， P₁:P₂ = R₂:R₁ 根据公式t，U和t相同， W₁:W₂ = R₂:R₁ 活学活用 1．两个定值电阻、串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比，则、的电功率之比________；若将它们并联接在同一电源上，它们两端电压之比________，它们的电功率之比________。 题型 总功率与总电功的计算 电功率（总功率） 电功（总功） 串联 P总 = P1+P2 P总 = U总I P总 = I²R总 P总 = U总²/R总 W总 = W1+ W2 W总 = U总It W总 = I²R总t W总 = U总 ²t/R总 W总 = P总t 并联 P总 = P1+ P2 P总 = UI总 P总 = U²/R总 P总 = I总²R总 W总 = W1+W2 W总 = UI总t W总 = U²t/R总 W总 = I总²R总t W总 = P总t 说明： 1. 串联 I 相同，优先用 P总 = I²R 总、W总 = I²R总t 2. 并联 U 相同，优先用 P总 = U²/R总、W总 = U²t/R总 3. P总=P1+P2和 W总=W1+W₂ 两种电路都适用 活学活用 1．如图所示的电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V  3.6W”字样，灯丝电阻不变。闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为0.8A，求： (1)通过灯泡L的电流。 (2)整个电路消耗的总功率。 2．种植场为了给植物提供光和热，设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V 6W”，电源电压为12V且保持不变，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，同时闭合S1、S2，求： (1)通过R的电流； (2)灯泡L的电阻； (3)通电100s，电路消耗的总电能。 基础通关 1．下列用电器中，额定功率最接近的是（     ） A．节能灯 B．液晶电视 C．电热水器 D．发光二极管 2．下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是（　　） A．“220 V 25 W” B．“220 V 100 W” C．“110 V 110 W” D．“36 V 40 W” 3．标有“220V 100W”的电风扇、电视机、电热毯，正常工作相同时间，消耗电能（     ） A．电风扇最多 B．电视机最多 C．电热毯最多 D．一样多 4．有两个家用白炽灯，甲灯上标有“220V　60W”，乙灯上标有“220V　40W”，以下说法正确的是（　　） A．两灯正常工作时，甲灯消耗的电能比乙灯多 B．两灯正常工作时，甲灯消耗的电能比乙灯快 C．甲灯的电阻比乙灯的电阻大 D．甲灯的实际功率比乙灯实际功率大 5．一只标有“”的灯泡，如果正常发光，通过它的电流是_______________A，灯丝的电阻是_______________。 6．一台“220V  800W”的电炉，当它正常工作时，电功率为______W，连续工作2h，消耗的电能是______J。 7．一盏电灯标有“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）。 8．甲灯标有“220V、40W”，乙灯标有“220V、100W”，若它们的灯丝是用长度相同的钨丝制成，则灯丝较细的是______灯：让两灯串联在220V的电压下工作，则______ 灯较亮。（选填“甲”或“乙”）（不考虑灯丝的电阻的变化） 9．如图所示的电路中，电源电压且保持不变，灯L（电阻不变）标有“”的字样。当开关S断开时，灯L的实际功率为__________W；当开关S闭合时，灯L的实际功率将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 10．如图所示电路图，电源电压保持不变，，断开开关后，电流表A的示数为0.3A，闭合开关后电流表A的示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关后，电阻消耗的功率。 11．如图所示，电源电压保持不变，R2=10Ω，当S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A。当S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，求： (1)电源电压； (2)R1的阻值。 (3)R1消耗的电功率。 素养提升 1．两个灯泡分别标有“6V  6W”和“6V  3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（     ） A．将它们并联时，干路允许通过最大电流是0.5A B．将它们并联时，灯泡和功率之比1：2 C．将它们串联时，电路两端允许最大电压是9V D．将它们串联时，灯泡和功率之比2：1 2．如图所示是小飞家的电能表，电能表的读数为____________kW·h。他让一个电暖器单独接入电路使用，工作2min，电能表转盘刚好转了100转，（电能表上标有2000r/kW·h）电暖器的实际功率为____________W。 3．将一只标有“9V 2.7W”字样的灯泡L1和一只标有“6V 3.6W”字样的灯泡L2串联接入电路，假设灯丝电阻不变，电路两端允许加的最大电压是_______V，此时灯泡L2工作3min消耗的电能是_______J。 4．如图所示，灯泡标有“6V　3W”字样，标有“6V　2W”字样，电源电压恒为6V。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则图甲中通过的电流是_________A，消耗的实际功率为_________W，图乙中灯泡两端的电压为_________V。 5．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示，电源电压为，通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为，则灯泡的额定功率为___________；调节滑动变阻器，使灯泡的功率为，此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________。 6．某家用电热水壶有加热和保温两挡，其加热和保温时的功率分别为1000W和100W，内部简化电路如图所示。当开关S、S1均闭合时，电热水壶处于______（选填“加热”或“保温”）挡；在1个标准大气压下，电热水壶产生的热量如果全部被水吸收，将初温为20℃、1kg的水加热至沸腾，则电热水壶在加热挡需要工作______s。[] 7．将标有“8V 4W”的小灯泡和“16V 16W”的小灯泡，接入图中所示的电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合时，两灯泡、的电功率之比______；闭合和、断开时，保证电路安全的前提下，干路中允许通过的最大电流为______A。 8．图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像，灯泡额定电压为3V；将该灯泡接入图乙电路，同时闭合开关S和S1，灯泡刚好正常发光；再断开开关S1，电流表示数为0.2A，则电源电压为_______V，电阻R1的阻值为_______Ω，小灯泡的额定功率为_______W。 9．小明利用图甲所示的实验器材测量一个额定电压为的小灯泡的电功率。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (2)闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是（     ） A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．电流表短路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，小明继续进行实验。他多次调节滑动变阻器的滑片，并将所测得的实验数据绘制成图像，如图乙所示。 ①小灯泡的额定电功率为_____。 ②小灯泡的I-U图像不是一条直线，原因是_________________________________； (4)同组的小红打算在不使用电流表的情况下，测量出额定电压为的小灯泡L的额定电功率，她所设计的电路如图丙所示。其中定值电阻阻值已知，电源电压恒定。实验过程如下： ①闭合开关、，断开开关，移动滑片，使电压表的示数为_________； ②闭合开关、，断开，保持_________________不变，读出电压表的示数为； ③小灯泡L的额定电功率_____（用、和表示）。 迁移创新 1. 如图所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡规格为“3V  1.5W”（灯泡的电阻保持不变），电压表测量范围为0~3V，电流表测量范围为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω  2A”。为保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流表的示数变化范围是0~0.6A B．电压表的示数变化范围为1.5~3V C．滑动变阻器阻值变化范围是3~20Ω D．小灯泡功率的变化范围是0.5~1.5W 2．如图所示是一款家用养生壶，铭牌上的部分参数如下表所示。养生壶内装有500mL初温为的水，加热到用时3min，已知，求： 型号 YSH-D15V7 额定电压 220V 功率 最大容量 800mL (1)这些水吸收的热量； (2)若加热时产生热量的70%被水吸收，则该养生壶的实际功率。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 电功率 第2节 电功率 课标要点 1. 理解电功率的物理意义，掌握电功率公式、单位。 2. 理解额定电压、额定功率含义，分清额定功率与实际功率。 3. 会简单运用电功率公式进行基础计算。 学习重难点 重点：辨析额定功率与实际功率，理解灯泡亮度由实际功率决定。 难点：结合电路，灵活选用电功率公式分析、解决实际电学问题。 知识点 电功率的概念及其意义（重点） 1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢（即消耗电能快慢）的物理量，用符号 P 表示。 2.定义：用电器在时间 t 内消耗的电能为 W，则所消耗的电能与所用时间之比叫做电功率。 3.定义式： ，其中 P 表示电功率，W 表示电功（消耗的电能），t 表示通电时间。 国际单位：瓦特，简称瓦，符号 W。 常用单位：千瓦（kW）。 换算关系：1 kW = 1000 W。 1 W = 1 J/s，表示电流每秒做功 1 焦。 公式变形 W = Pt，。 随学随练 1．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．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功越快，电功越大 D．电功率是表示电流做功快慢的物理量 【答案】D 【详解】A．由可知，仅电功W大无法确定电功率大，故A错误； B．由可知，仅电流I大无法确定电功大，故B错误； C．电流做功快说明电功率大，由可知，仅电功率P大无法确定电功大，故C错误； D．电功率的物理意义就是表示电流做功快慢的物理量，故D正确。 故选D。 2．聚变能被誉为人类的“终极能源”，据介绍，未来每个磁约束聚变电站规模为150万千瓦，以此功率发电6min可提供___________度的电能。 【答案】 【详解】提供的电能 知识点 电功与电功率的公式及其运用（重点） 1. 进一步实验表明：电功率等于电压与电流的乘积。 P = UI 其中 P 表示电功率（单位：W），U 表示电压（单位：V），I 表示电流（单位：A）。= 推导公式：结合欧姆定律 ，还可得到： 2. 电流在某段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比，即 其中 W 表示电功（单位：J），U 表示电压（单位：V），I 表示电流（单位：A），t表示时间（单位：s）。t= 推导公式：结合欧姆定律 ，还可得到： 特别提醒 因为欧姆定律只能在纯电阻电路中使用，所以，根据欧姆定律推导出来的公式也只能在纯电阻电路（小灯泡、定值电阻）中使用。 随学随练 1．如图所示是小明家的电能表，从表中数据可知小明家同时接入用电器的功率不能超过______W。 【答案】 4400/ 【详解】允许同时接入用电器的最大总功率为 2．一个标有“220V 100W”的电暖器，正常工作时的电阻为__________Ω；若它每天正常工作2小时，一个月（30天）消耗的电能为__________kW·h。 【答案】 484 6 【详解】[1]由可知，电暖器正常工作时的电阻为 [2]电暖器的功率为 由可知，电暖器一个月（30天）消耗的电能为 3．某家用电热器上标有“220 V 1100 W”字样，当它正常工作时，通过它的电流为____A；若它连续正常工作5 s，电流做功为_______J。 【答案】 5 /5500 【详解】由可知，正常工作时通过电热器的电流 由可知，连续正常工作5 s电流做功 知识点 额定电压与额定功率（难点） 1.额定电压（U额）： 用电器正常工作时的电压叫做额定电压。用电器铭牌上标注的电压值就是额定电压。 2.额定功率（P额）： 用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。用电器铭牌上标注的功率值就是额定功率。 3.实际电压（U实）： 实际加在用电器两端的电压叫做实际电压。 4.实际功率（P实）： 用电器在实际电压下工作时的电功率叫做实际功率。用电器的实际功率随其两端实际电压的改变而改变。 5.实际功率与额定功率的关系 （1） 当 U实 = U额时，P实 = P额，用电器正常工作； （2）当 U实 < U额时，P实 < P额，用电器不能正常工作（发光偏暗）； （3）当 U实 > U额时，P实 > P额，用电器不能正常工作，长期使用会影响寿命甚至烧坏。 特别提醒 用电器的额定电压和额定功率是唯一的、固定不变的，由生产厂家设定，与实际使用情况无关；而实际电压和实际功率是可变的，随电路条件变化。灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 随学随练 1．一度电可供一个标有“220V 100W”的灯泡正常工作_______h，若这盏灯接入电路工作时，比正常发光要暗，则它的额定功率_______（选填“大于”“小于”或“等于”）100W。 【答案】 10 等于 【详解】灯泡的额定功率 根据电功公式可得一度电可使灯泡正常工作时间为 额定功率是用电器在额定电压下正常工作时的固有属性，不随实际接入电路时的发光亮度或实际电压的改变而变化，因此其额定功率始终等于100W。 2．把一个标有“24V，16W”的电阻接入12V的电路中，则的额定功率为_____W，此时实际功率为_____W。 【答案】 16 4 【详解】[1]由“24V，16W”可知，则的额定功率为16W。 [2]由得，电阻的阻值为 当实际电压为12V时，实际功率为 知识点 常见用电器的功率 类别 用电器及额定功率（约） 大功率（1000W 左右） 空调 1000W、电热水器 1500W、微波炉 1000W、电水壶 1200W 中功率（300~800W） 电饭锅 800W、洗衣机 500W 小功率（100W 左右） 电脑 200W、电冰箱 100W、电视机 150W、电风扇 60W 微功率（几十瓦以下） 台灯 40W、节能灯 15W、LED 灯 10W、手机充电器 5W 随学随练 1．下列家用电器正常工作时的电功率最接近10W的是（　　） A．电饭煲 B．节能台灯 C．空调 D．电热水器 【答案】B 【详解】A．电饭煲功率较大，一般在600W~1000W之间，用于快速加热食物，故A不符合题意； B．节能台灯的电功率约10W，故B符合题意； C．家用空调的电功率通常是1000W~3000W，故C不符合题意； D．电热水器的电功率通常1500W~3000W，故D不符合题意。 故选B。 题型 灯泡的亮度问题 第一步：读铭牌，求电阻 ：从灯泡铭牌读出额定电压 U额和额定功率 P额，用公式求电阻： 第二步：判连接，定公式 看电路是串联还是并联： 串联→电流处处相等→用 P = I²R 分析 并联→各支路电压相等→用 分析 第三步：比大小，判亮度 串联：电阻大的→P实大→更亮 并联：电阻小的→P实大→更亮 活学活用 1．甲、乙两只灯泡分别标有“3V；3W”和“6V；3W”的字样。（不计温度对灯丝电阻的影响） (1)甲、乙的电阻分别为______Ω、______Ω。 (2)若将这两只灯泡串联在3V的电源两端，则电路中的电流为______A，甲灯的实际功率为______W，乙灯的实际功率为______W；______（选填“甲”或“乙”）灯较亮。 (3)若将这两只灯泡并联在3V的电源两端，此时乙灯的实际功率为______W。 【答案】(1) 3 12 (2) 0.2 0.12 0.48 乙 (3)0.75 【详解】（1） 甲灯电阻 乙灯电阻 （2）将这两只灯泡串联在3V的电源两端，总电阻 电路电流 甲的实际功率 乙的实际功率 由于 ，所以乙灯更亮。 （3）将这两只灯泡并联在3V的电源两端，乙灯两端电压为，其实际功率 2．甲灯标有“220V 60W”、乙灯标有“220V 100W”字样，把它们并联在220V电路上时___________更亮，灯泡的亮度由___________决定。 【答案】 乙灯 实际功率 【详解】两灯并联在220V电路中，两端电压等于额定电压，此时灯泡实际功率等于额定功率，乙灯额定功率（100W）大于甲灯额定功率（60W），实际功率越大灯泡发光越亮，因此乙灯更亮；灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率是灯泡实际工作时消耗的功率，实际功率越大，灯泡发光越亮。 题型 串、并联电路中电功率和电功的比例关系 电路 电功率推导 电功推导 串联 根据公式P=I²R，I相同， P₁:P₂ = R₁:R₂ 根据公式W=I²Rt，I和 t相同， W₁:W₂ = R₁:R₂ 并联 根据公式，U相同， P₁:P₂ = R₂:R₁ 根据公式t，U和t相同， W₁:W₂ = R₂:R₁ 活学活用 1．两个定值电阻、串联接在电压恒定不变的电源上时，它们两端的电压之比，则、的电功率之比________；若将它们并联接在同一电源上，它们两端电压之比________，它们的电功率之比________。 【答案】 5:3 1:1 3:5 【详解】两个定值电阻、串联接在电压恒定不变的电源上时，电路电流处处相等，由可知、的电功率之比 由串联分压规律得到电阻之比 并联时，因各支路两端电压相等，它们两端电压之比 它们的电功率之比 题型 总功率与总电功的计算 电功率（总功率） 电功（总功） 串联 P总 = P1+P2 P总 = U总I P总 = I²R总 P总 = U总²/R总 W总 = W1+ W2 W总 = U总It W总 = I²R总t W总 = U总 ²t/R总 W总 = P总t 并联 P总 = P1+ P2 P总 = UI总 P总 = U²/R总 P总 = I总²R总 W总 = W1+W2 W总 = UI总t W总 = U²t/R总 W总 = I总²R总t W总 = P总t 说明： 1. 串联 I 相同，优先用 P总 = I²R 总、W总 = I²R总t 2. 并联 U 相同，优先用 P总 = U²/R总、W总 = U²t/R总 3. P总=P1+P2和 W总=W1+W₂ 两种电路都适用 活学活用 1．如图所示的电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V  3.6W”字样，灯丝电阻不变。闭合开关S，灯泡正常发光，电流表示数为0.8A，求： (1)通过灯泡L的电流。 (2)整个电路消耗的总功率。 【答案】(1)0.6A (2)4.8W 【详解】（1）由题意可得，闭合开关后，定值电阻与灯泡并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，灯泡两端电压、实际功率分别等于额定电压、额定功率。通过灯泡L的电流为 （2）开关闭合时，干路电流，定值电阻与灯泡并联，根据并联电路电压规律可知，，则整个电路消耗的功率为。 2．种植场为了给植物提供光和热，设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V 6W”，电源电压为12V且保持不变，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，同时闭合S1、S2，求： (1)通过R的电流； (2)灯泡L的电阻； (3)通电100s，电路消耗的总电能。 【答案】(1) 2A (2) 24Ω (3) 【分析】同时闭合、时，灯泡与电阻并联，根据并联电路特点，各支路电压等于电源电压，即，分步计算如下： 【详解】（1）根据欧姆定律，代入数据得： （2）由公式变形得： （3）灯泡正常发光，功率 电阻功率 总功率 电路消耗的总电能 基础通关 1．下列用电器中，额定功率最接近的是（     ） A．节能灯 B．液晶电视 C．电热水器 D．发光二极管 【答案】C 【详解】A．节能灯的额定功率约，故A不符合题意； B．液晶电视的额定功率约，故B不符合题意； C．电热水器的额定功率约，故C符合题意； D．发光二极管的额定功率较小，约为，故D不符合题意。 故选C。 2．下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是（　　） A．“220 V 25 W” B．“220 V 100 W” C．“110 V 110 W” D．“36 V 40 W” 【答案】C 【详解】灯泡在额定电压下正常发光时，实际功率等于额定功率，而灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。A选项中灯泡额定功率为25W，正常发光时实际功率为25W； B选项中灯泡额定功率为100W，正常发光时实际功率为100W； C选项中灯泡额定功率为110W，正常发光时实际功率为110W； D选项中灯泡额定功率为40W，正常发光时实际功率为40W。比较可知，所以C选项的灯泡实际功率最大，因此最亮。 故选C。 3．标有“220V 100W”的电风扇、电视机、电热毯，正常工作相同时间，消耗电能（     ） A．电风扇最多 B．电视机最多 C．电热毯最多 D．一样多 【答案】D 【详解】三个用电器正常工作时实际功率均等于额定功率100W，工作时间t相同，由电能计算公式可知，三者消耗的电能相等，故ABC错误，D正确。 4．有两个家用白炽灯，甲灯上标有“220V　60W”，乙灯上标有“220V　40W”，以下说法正确的是（　　） A．两灯正常工作时，甲灯消耗的电能比乙灯多 B．两灯正常工作时，甲灯消耗的电能比乙灯快 C．甲灯的电阻比乙灯的电阻大 D．甲灯的实际功率比乙灯实际功率大 【答案】B 【详解】A．电能的计算公式为，消耗电能多少由功率和时间共同决定。两灯正常工作时，甲灯功率大，但如果工作时间未知，无法比较消耗电能的多少，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量。两灯正常工作时，实际功率等于额定功率，甲灯额定功率60W > 乙灯40W，因此甲灯消耗电能更快，故B正确； C．根据公式，额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小。 甲灯额定功率60W > 乙灯40W，因此甲灯电阻小于乙灯电阻，故C错误； D．实际功率由实际电压决定，题目未给出两灯的实际工作电压，无法比较实际功率大小，故D错误。 故选 B。 5．一只标有“”的灯泡，如果正常发光，通过它的电流是_______________A，灯丝的电阻是_______________。 【答案】 0.5 440 【详解】灯泡正常发光时，根据可得，通过灯泡的电流为 又由可得，灯丝的电阻为 6．一台“220V  800W”的电炉，当它正常工作时，电功率为______W，连续工作2h，消耗的电能是______J。 【答案】 800 【详解】该电炉额定功率为800W，因此正常工作时电功率为800W； 时间 根据得，消耗的电能 7．一盏电灯标有“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 【详解】[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 8．甲灯标有“220V、40W”，乙灯标有“220V、100W”，若它们的灯丝是用长度相同的钨丝制成，则灯丝较细的是______灯：让两灯串联在220V的电压下工作，则______ 灯较亮。（选填“甲”或“乙”）（不考虑灯丝的电阻的变化） 【答案】 甲 甲 【详解】根据电功率公式变形得 ，两灯额定电压都是220V，甲灯额定功率更小，因此甲灯的电阻更大。 导体电阻与材料、长度、横截面积有关：两灯灯丝材料相同、长度相同，电阻越大，横截面积越小（灯丝越细），因此灯丝较细的是甲灯。 两灯串联时，串联电路电流处处相等，根据实际功率公式 ，甲灯电阻更大，实际功率更大；灯泡亮度由实际功率决定，因此甲灯更亮。 9．如图所示的电路中，电源电压且保持不变，灯L（电阻不变）标有“”的字样。当开关S断开时，灯L的实际功率为__________W；当开关S闭合时，灯L的实际功率将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 1.125 不变 【详解】[1]灯L的电阻，当时，灯L的实际功率； [2]当开关闭合时，灯两端的实际电压仍为，故灯的实际功率不变。 10．如图所示电路图，电源电压保持不变，，断开开关后，电流表A的示数为0.3A，闭合开关后电流表A的示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关后，电阻消耗的功率。 【答案】(1)3V (2)0.6W 【详解】（1）断开开关时，只有电阻接入电路，电阻两端的电压等于电源电压；由可得，电源电压为 （2）闭合开关后，电阻和电阻并联，电流表在干路上测干路电流，即；根据并联电流规律可知，通过电阻的电流为 根据并联电压规律可知，电阻两端的电压为 由可得，电阻消耗的电功率为 11．如图所示，电源电压保持不变，R2=10Ω，当S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A。当S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，求： (1)电源电压； (2)R1的阻值。 (3)R1消耗的电功率。 【答案】(1)6V (2)6Ω (3)6W 【详解】（1）由图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为的简单电路，电流表测电路电流。电源电压 （2）当、都闭合时，与并联，电流表测干路电流。 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且的电流不受影响，仍为，因此通过的电流 并联电路各支路电压等于电源电压，即 R1的阻值 （3）R1消耗的电功率 素养提升 1．两个灯泡分别标有“6V  6W”和“6V  3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（     ） A．将它们并联时，干路允许通过最大电流是0.5A B．将它们并联时，灯泡和功率之比1：2 C．将它们串联时，电路两端允许最大电压是9V D．将它们串联时，灯泡和功率之比2：1 【答案】C 【详解】两灯的额定电流分别为 两灯的电阻分别为 A．并联时，两灯两端电压相等。为保证两灯均不损坏，电源电压应等于两灯的额定电压为6V，此时干路最大电流为 故A错误； B．并联时两灯电压相等，由可得 故B错误； C．串联时电流相等，电路中的最大电流应为0.5A，电路两端允许的最大电压为 故C正确； D．串联时两灯电流相等，由可得 故D错误。 故选C。 2．如图所示是小飞家的电能表，电能表的读数为____________kW·h。他让一个电暖器单独接入电路使用，工作2min，电能表转盘刚好转了100转，（电能表上标有2000r/kW·h）电暖器的实际功率为____________W。 【答案】 2071.8 1500 【详解】电能表读数最后一位为小数位，故读数为2071.8kW·h。 电暖器消耗的电能为 电暖器的实际功率为 3．将一只标有“9V 2.7W”字样的灯泡L1和一只标有“6V 3.6W”字样的灯泡L2串联接入电路，假设灯丝电阻不变，电路两端允许加的最大电压是_______V，此时灯泡L2工作3min消耗的电能是_______J。 【答案】 12 162 【详解】灯泡L1额定电流 电阻 灯泡L2额定电流 电阻 串联电路电流处处相等，为保证灯泡安全，电路允许的最大电流取两额定电流中的较小值，即 串联总电阻 根据得最大电压 L2消耗的电能 4．如图所示，灯泡标有“6V　3W”字样，标有“6V　2W”字样，电源电压恒为6V。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则图甲中通过的电流是_________A，消耗的实际功率为_________W，图乙中灯泡两端的电压为_________V。 【答案】 0.5 3 2.4 【详解】[1][2]图甲中，闭合开关，和并联，根据并联电路电压规律可得，两灯泡两端的电压均为电源电压，则图甲中通过的电流是，消耗的实际功率为3W； [3]图乙中灯泡和串联，，，根据串联电路中电压规律，灯泡两端的电压。 5．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示，电源电压为，通过灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为，则灯泡的额定功率为___________；调节滑动变阻器，使灯泡的功率为，此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________。 【答案】 9.6 15 【详解】[1]由题意可知，灯泡L的额定电压，由图乙可知，当灯泡两端的电压为12V时，通过灯泡的电流，根据公式，灯泡的额定功率为 [2]由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，当灯泡的功率为时，由图乙可知，当灯泡两端电压，通过的电流，其功率 根据串联电路的电流规律，滑动变阻器的电流 根据串联电路的电压规律，滑动变阻器两端的电压 根据欧姆定律，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为 6．某家用电热水壶有加热和保温两挡，其加热和保温时的功率分别为1000W和100W，内部简化电路如图所示。当开关S、S1均闭合时，电热水壶处于______（选填“加热”或“保温”）挡；在1个标准大气压下，电热水壶产生的热量如果全部被水吸收，将初温为20℃、1kg的水加热至沸腾，则电热水壶在加热挡需要工作______s。[] 【答案】 加热 336 【详解】当开关S、S1均闭合时，电阻R₁与R₂并联，电路中的总电阻最小，由可知，在电源电压一定时，此时电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡； 在1个标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量 因为电热水壶产生的热量全部被水吸收，所以消耗的电能 电热水壶在加热挡需要工作的时间 7．将标有“8V 4W”的小灯泡和“16V 16W”的小灯泡，接入图中所示的电路中，忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合时，两灯泡、的电功率之比______；闭合和、断开时，保证电路安全的前提下，干路中允许通过的最大电流为______A。 【答案】 1∶1 1 【详解】小灯泡的电阻为 小灯泡的电阻为 只闭合时，、串联，电流相等，由得，两灯电功率之比 闭合、，断开时，、并联，因并联电路各支路电压相等并且等于电源两端的电压，故电源电压最大为 通过的电流为 通过的电流为 干路允许通过的最大电流为 8．图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像，灯泡额定电压为3V；将该灯泡接入图乙电路，同时闭合开关S和S1，灯泡刚好正常发光；再断开开关S1，电流表示数为0.2A，则电源电压为_______V，电阻R1的阻值为_______Ω，小灯泡的额定功率为_______W。 【答案】 3 7.5 0.9 【详解】同时闭合和时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡刚好正常发光，已知灯泡额定电压为，所以电源电压 再断开，此时灯泡与电阻串联，电流表示数 由图甲可知，当通过灯泡的电流时，灯泡两端的电压 根据串联电路电压的特点，电阻两端的电压 由欧姆定律可得，电阻的阻值 已知灯泡额定电压，由图甲可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流 小灯泡的额定功率 9．小明利用图甲所示的实验器材测量一个额定电压为的小灯泡的电功率。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (2)闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是（     ） A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．电流表短路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，小明继续进行实验。他多次调节滑动变阻器的滑片，并将所测得的实验数据绘制成图像，如图乙所示。 ①小灯泡的额定电功率为_____。 ②小灯泡的I-U图像不是一条直线，原因是_________________________________； (4)同组的小红打算在不使用电流表的情况下，测量出额定电压为的小灯泡L的额定电功率，她所设计的电路如图丙所示。其中定值电阻阻值已知，电源电压恒定。实验过程如下： ①闭合开关、，断开开关，移动滑片，使电压表的示数为_________； ②闭合开关、，断开，保持_________________不变，读出电压表的示数为； ③小灯泡L的额定电功率_____（用、和表示）。 【答案】(1) （2）B (3) 0.75 小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大 (4) 滑动变阻器滑片的位置 【详解】（1）测量小灯泡电功率时，电流表、滑动变阻器和小灯泡应串联，电压表应并联在小灯泡两端；同时要保证电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出。按此原则补接缺少的导线。 （2）A．小灯泡断路时电路中没有电流，电流表无示数，故A不符合题意； B．小灯泡短路时小灯泡两端电压为零，电压表无示数，而电路仍为通路，电流表有示数，故B符合题意； C．电流表短路时小灯泡所在通路仍可能有电流，小灯泡两端仍有电压，故C不符合题意； D．滑动变阻器断路时整个串联电路断路，电流表无示数，故D不符合题意。 故选B。 （3）由图像可读出，小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.30A，小灯泡的额定电功率为 小灯泡两端电压升高时，灯丝温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大，因此电流与电压不成正比，其I-U图像不是直线。 （4）闭合S、S2，断开S1时，电压表测小灯泡两端电压。移动滑片P，使电压表示数等于小灯泡的额定电压 再闭合S、S1，断开S2，保持滑片P的位置不变。电压表测小灯泡与定值电阻两端的总电压，读数为U1，因此定值电阻两端的电压为 由串联电路电流规律、电压规律及欧姆定律，则小灯泡的额定电流为 小灯泡的额定电功率为 迁移创新 1. 如图所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡规格为“3V  1.5W”（灯泡的电阻保持不变），电压表测量范围为0~3V，电流表测量范围为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω  2A”。为保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流表的示数变化范围是0~0.6A B．电压表的示数变化范围为1.5~3V C．滑动变阻器阻值变化范围是3~20Ω D．小灯泡功率的变化范围是0.5~1.5W 【答案】B 【详解】小灯泡的额定电流和电阻分别为， A．灯泡的额定电流为0.5A，小于电流表允许通过的最大电流0.6A和变阻器允许电流2A，因此，电路中的最大电流不能超过0.5A，否则会烧坏灯泡；电压表测滑动变阻器两端的电压，量程为0~3V，当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入阻值最大，电路中电流最小，为 故电流表示数的变化范围为0.25~0.5A，故A错误； B．当灯泡正常发光时，灯泡电压为3V，滑动变阻器两端的电压即电压表示数最小，为 电压表的量程为0~3V，所以电压表最大示数为3V，所以电压表的示数变化范围为1.5~3V，故B正确； C．当电路中电流最大为0.5A时，变阻器接入阻值最小，此时滑动变阻器两端的电压为1.5V，此时变阻器接入的最小阻值为 当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入阻值最大，为 故滑动变阻器阻值变化范围是3~12Ω，故C错误； D.小灯泡正常发光时，功率最大为1.5W，当电路中电流最小时，小灯泡的电功率最小，为 故小灯泡功率的变化范围是0.375~1.5W，故D错误。 故选B。 2．如图所示是一款家用养生壶，铭牌上的部分参数如下表所示。养生壶内装有500mL初温为的水，加热到用时3min，已知，求： 型号 YSH-D15V7 额定电压 220V 功率 最大容量 800mL (1)这些水吸收的热量； (2)若加热时产生热量的70%被水吸收，则该养生壶的实际功率。 【答案】(1) (2) 1000 W 【详解】（1）水的体积 水的质量 水升高的温度 水吸收的热量 （2）养生壶消耗的电能 实际功率 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $