15.2 电功率（重难点专练）物理新教材沪粤版九年级上册

15.2 电功率 ▌题型01 电功率的概念 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】ABC 4.【答案】D 5.【答案】能 5328J 60∶1 ▌题型02 电功率的相关计算 1.【答案】(1) (2) (3) 2.【答案】甲 5 3.【答案】4400 100 4.【答案】D 5.【答案】B 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.2 电功率 题型01 电功率的概念 题型02 电功率的相关计算 ▌题型01 电功率的概念 1.物理意义：电功率是表示电流做功 快慢 的物理量。 类比：机械功率表示物体做功的快慢，电功率表示电流做功的快慢。 2.定义：电流在 单位时间 内所做的功叫做电功率。 3.公式： 定义式： 表示电功，单位是焦耳（J）； 表示时间，单位是秒（s）； 表示电功率，单位是瓦特（W）。 推导式（常用）：因为 ，所以 。 表示电压，单位是伏特（V）； 表示电流，单位是安培（A）。 易错提醒： 电功率大，说明电流做功 快 ，但不一定做功 多 。做功多少还与时间有关（ ）。例如，一个1000W的电吹风工作1分钟做的功，可能比一个10W的节能灯工作1小时做的功少。 4.国际单位： 瓦特 ，简称 瓦 ，符号 W 。 5.常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）。 6.换算关系： 教材延伸 生活中常说的“度”是电功（电能）的单位， 。注意区分功率单位（W）和电功单位（J, kW·h）。 1．如图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（     ） A．甲消耗的电能最快 B．电流通过丁做功最少 C．甲电功率是丁的4倍 D．丁电功率是 【答案】D 【详解】由图可知，四种用电器消耗的电能均为，工作时间分别为，，，。 AB．四种用电器消耗的电能相同，即电流做功相同，由可知，丁的工作时间最短，电功率最大，消耗电能最快，故AB错误； CD．甲的电功率 丁的电功率 甲电功率是丁的，故C错误，D正确。 故选D。 2．下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 B．用电器的消耗电能越多，电流做的功一定越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功不一定越快 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】B 【详解】A．根据电功率公式 ，可知电功率大小取决于电能和时间两个因素。消耗的电能越多，但时间未知时，电功率不一定越大，故A错误； B．电流做的功等于用电器消耗的电能，消耗的电能越多，电流做的功一定越多，故B正确； C．电功率是描述电流做功快慢的物理量，电功率越大，电流做功越快，故C错误； D．电流做功是将电能转化为其他形式的能的过程，不是将其他形式的能转化为电能，故D错误。 故选B。 3．（多选）如图把两个小灯泡串联后接到电源上，闭合开关，发现灯泡比亮。对这一现象分析正确的是（　　） A．功率比功率大 B．电压比电压大 C．电阻比电阻大 D．电流比电流大 【答案】ABC 【详解】A．灯比较亮，说明在相同时间内电能转化的光能较多，即该灯的实际功率大。故A正确； B．较亮的灯实际功率大，在串联电路中各处电流相等，根据可知，较亮的灯两端电压大。故B正确； C．电路中处处电流相等，较亮的灯两端电压大，根据可知，较亮的灯电阻较大。故C正确； D．串联电路中处处电流相等，通过两灯的电流是相等的。故D错误。 故选ABC。 4．使用一节干电池可以使教室墙上挂的石英钟连续工作近一年时间，迷你小风扇使用一节同样的干电池只能连续工作几小时。与石英钟相比，迷你小风扇（     ） A．消耗电能较多 B．消耗电能较少 C．实际功率较小 D．实际功率较大 【答案】D 【详解】 AB．两者使用的是同样的一节干电池，干电池储存的电能相同，因此消耗的电能相同，故AB错误； CD．根据公式，消耗的电能相同，迷你小风扇的工作时间远短于石英钟，所以迷你小风扇的实际功率更大，故C错误，故D正确。 故选D。 5．小明注意到机场有规定：“严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机。”铭牌上写着“额定电压3.7V、电池容量20000mA·h”的充电宝_____________（选填“能”或“不能”）带上飞机。小明的手机配置了标有“3.7V 4000mA·h”的大容量电池，在手机电量显示从80%降到70%的过程中，电池电压保持3.7V不变，在这个过程中消耗的电能_____________，手机消耗的电能能让手机持续通话0.8h或待机48h，则手机在通话状态下的电功率与待机状态下的电功率之比为_____________。 【答案】 能 5328J 60∶1 【详解】[1]小明的充电宝的额定能量为 小于严禁携带额定能量值，因此小明的充电宝能带上飞机。 [2]根据题意，消耗的电池电量为 则消耗的电能为 [3]根据可知，电能一定时，通电时间与电功率成反比。则手机在通话状态下的电功率与待机状态下的电功率之比为 ▌题型02 电功率的相关计算 定义式： 推导式（常用）：因为 ，所以 。 规律总结： 已知 求 ：直接用 。 已知 求 ： 。 已知 求 ： 。 注意：公式中的三个物理量必须是 同一段电路 在 同一时刻 的值。 1．如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，、是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： (1)的电阻是多少？ (2)保温挡的电功率是多少？ (3)若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）双触点开关接触2和3时，电路中只有接入工作，两端电压等于电源电压。由欧姆定律得R1的阻值 （2）保温挡时只有工作，保温挡功率等于的电功率，保温挡的电功率 （3）加热挡加热200s，消耗的电能 水吸收的热量 升高温度 1标准大气压下水的沸点为100℃，水初温为30℃，水的末温 所以水的末温是100℃，故实际升高温度 2．人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是家中有人且室温等于或高于。和是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时自动闭合，家中没有人时自动断开；当室温等于或高于时自动闭合，室温低于时自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图__________（选填“甲”或“乙”）。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天和家中没有人，空调的额定电压是，额定功率是，则这台空调当天消耗的电能是__________。 【答案】 甲 5 【详解】因空调开启需两个条件同时满足，即两开关均闭合时空调才工作，故两开关串联，选甲。 由室温等于或高于时段与有人时段的交集，得空调工作时段为12~14h、18~21h。空调工作的总时间为 空调消耗的电能为 3．某家庭电能表的情况如图所示，则该家同时使用的用电器总功率不能超过______W；若在4min内该表转盘匀速转动20r，则该家正在使用的电器总功率为______W。 【答案】 4400 100 【详解】由电能表参数可知工作电压为220V、允许通过的最大电流为20A，故同时使用的用电器最大总功率 用电器消耗的电能为 工作时间，故正在使用的电器总功率 4．如图所示电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L标有“4 V  1.6 W”字样，滑动变阻器的最大电阻为50 Ω，电流表的测量范围为0~0.6 A。当开关全部闭合，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电流表示数为0.48 A，不考虑灯泡电阻变化，下列说法正确的是（     ） A．定值电阻的电阻R0为20 Ω B．此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为3∶5 C．当开关全部闭合时，为保证电路安全滑动变阻器的最小电阻为15 Ω D．只闭合开关S，为保证电路安全电流表示数变化范围为0.15 A~0.4 A 【答案】D 【详解】A．开关全部闭合，滑片P位于最右端时，灯泡L被短路，与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。通过滑动变阻器的电流 通过定值电阻的电流 定值电阻的阻值，故A错误； B．此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比，故B错误； C．开关全部闭合时，电流表最大示数为，通过滑动变阻器的最大电流 滑动变阻器的最小电阻，故C错误； D．只闭合开关S时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。灯泡的额定电流 电路允许的最大电流为；灯泡的电阻 当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小 电流表示数变化范围为，故D正确。 故选D。 5．如图甲所示是同学们设计的楼道灯的自动开启电路，电源电压为10 V，为电阻箱，将阻值调为6 kΩ；R是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系图像如图乙所示；当光照强度降低到相对较小的设定值时楼道灯开启，此时控制电压为，R的电功率为。下列说法正确的是（     ） A．楼道灯开启时的光照强度为50 lx B．楼道灯开启时的控制电压 C．若增大的阻值，则开启楼道灯时的光照强度比设定值大 D．若电源电压减小，则开启楼道灯时的光照强度比设定值小 【答案】B 【详解】AB．由，可得 解得， 当时，由图乙可知光照强度，则 当时，由图乙可知光照强度，则 因光照强度降低到相对较小的设定值符合实际情况，故取，则，光照强度为，故A错误，B正确； CD．由变形得，且开启时控制电压为定值，若增大，则增大，光照强度减小，比设定值小；若电源电压减小，则减小，光照强度增大，比设定值大，故CD错误。 故选B。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.2 电功率 题型01 电功率的概念 题型02 电功率的相关计算 ▌题型01 电功率的概念 1.物理意义：电功率是表示电流做功 快慢 的物理量。 类比：机械功率表示物体做功的快慢，电功率表示电流做功的快慢。 2.定义：电流在 单位时间 内所做的功叫做电功率。 3.公式： 定义式： 表示电功，单位是焦耳（J）； 表示时间，单位是秒（s）； 表示电功率，单位是瓦特（W）。 推导式（常用）：因为 ，所以 。 表示电压，单位是伏特（V）； 表示电流，单位是安培（A）。 易错提醒： 电功率大，说明电流做功 快 ，但不一定做功 多 。做功多少还与时间有关（ ）。例如，一个1000W的电吹风工作1分钟做的功，可能比一个10W的节能灯工作1小时做的功少。 4.国际单位： 瓦特 ，简称 瓦 ，符号 W 。 5.常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）。 6.换算关系： 教材延伸 生活中常说的“度”是电功（电能）的单位， 。注意区分功率单位（W）和电功单位（J, kW·h）。 1．如图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图，下列说法正确的是（     ） A．甲消耗的电能最快 B．电流通过丁做功最少 C．甲电功率是丁的4倍 D．丁电功率是 2．下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 B．用电器的消耗电能越多，电流做的功一定越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功不一定越快 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 3．（多选）如图把两个小灯泡串联后接到电源上，闭合开关，发现灯泡比亮。对这一现象分析正确的是（　　） A．功率比功率大 B．电压比电压大 C．电阻比电阻大 D．电流比电流大 4．使用一节干电池可以使教室墙上挂的石英钟连续工作近一年时间，迷你小风扇使用一节同样的干电池只能连续工作几小时。与石英钟相比，迷你小风扇（     ） A．消耗电能较多 B．消耗电能较少 C．实际功率较小 D．实际功率较大 5．小明注意到机场有规定：“严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机。”铭牌上写着“额定电压3.7V、电池容量20000mA·h”的充电宝_____________（选填“能”或“不能”）带上飞机。小明的手机配置了标有“3.7V 4000mA·h”的大容量电池，在手机电量显示从80%降到70%的过程中，电池电压保持3.7V不变，在这个过程中消耗的电能_____________，手机消耗的电能能让手机持续通话0.8h或待机48h，则手机在通话状态下的电功率与待机状态下的电功率之比为_____________。 ▌题型02 电功率的相关计算 定义式： 推导式（常用）：因为 ，所以 。 规律总结： 已知 求 ：直接用 。 已知 求 ： 。 已知 求 ： 。 注意：公式中的三个物理量必须是 同一段电路 在 同一时刻 的值。 1．如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，、是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： (1)的电阻是多少？ (2)保温挡的电功率是多少？ (3)若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 2．人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是家中有人且室温等于或高于。和是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时自动闭合，家中没有人时自动断开；当室温等于或高于时自动闭合，室温低于时自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图__________（选填“甲”或“乙”）。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天和家中没有人，空调的额定电压是，额定功率是，则这台空调当天消耗的电能是__________。 3．某家庭电能表的情况如图所示，则该家同时使用的用电器总功率不能超过______W；若在4min内该表转盘匀速转动20r，则该家正在使用的电器总功率为______W。 4．如图所示电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L标有“4 V  1.6 W”字样，滑动变阻器的最大电阻为50 Ω，电流表的测量范围为0~0.6 A。当开关全部闭合，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电流表示数为0.48 A，不考虑灯泡电阻变化，下列说法正确的是（     ） A．定值电阻的电阻R0为20 Ω B．此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为3∶5 C．当开关全部闭合时，为保证电路安全滑动变阻器的最小电阻为15 Ω D．只闭合开关S，为保证电路安全电流表示数变化范围为0.15 A~0.4 A 5．如图甲所示是同学们设计的楼道灯的自动开启电路，电源电压为10 V，为电阻箱，将阻值调为6 kΩ；R是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系图像如图乙所示；当光照强度降低到相对较小的设定值时楼道灯开启，此时控制电压为，R的电功率为。下列说法正确的是（     ） A．楼道灯开启时的光照强度为50 lx B．楼道灯开启时的控制电压 C．若增大的阻值，则开启楼道灯时的光照强度比设定值大 D．若电源电压减小，则开启楼道灯时的光照强度比设定值小 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $