18.2 电功率（重难点专练）物理新教材人教版九年级全一册

18.2 电功率 ▌题型01 电功率的概念与 P=W/t计算 ▌题型02 P=UI 与额定功率、实际功率 ▌题型03 串、并联电路中的电功率比例与综合计算 ▌题型04 动态电路与安全范围中的电功率分析 ▌题型01 电功率的概念与 P=W/t计算 1. 核心知识 （1）电功率：表示电流做功快慢的物理量，符号 P，国际单位瓦特（W），常用单位千瓦（kW），1 kW=1000 W。 （2）定义式： P=W/t 其中 W为电功（J），t为时间（s），P为电功率（W）。若 W用kW·h、t 用h，则 P的单位是kW。 （3）物理意义：某用电器功率为1000 W，表示它工作时1 s内消耗电能1000 J，即电流做功1000 J。 （4）变形公式： W=Pt t=W/P 2. 解题技巧 先统一单位：时间用秒、电能用焦耳，算出功率单位才是瓦；若用kW·h和h，算出功率单位是kW。电功率大只表示做功快，不表示做功一定多。 1．下列关于电学知识的说法正确的是（      ） A．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 B．额定功率大的用电器，实际功率一定大 C．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 D．同一家庭电路中同时工作的家用电器越多，总电阻会越大 【答案】A 【详解】 A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，用电器工作时电功率越大，电流做功越快，故A正确； B．额定功率是用电器在额定电压下的固定功率，实际功率是用电器在实际工作电压下的功率，实际功率大小取决于实际电压，和额定功率没有必然的大小关系，额定功率大的用电器实际工作电压低时，实际功率也会很小，故B错误； C．电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，选项描述能量转化方向相反，故C错误； D．家庭电路中所有家用电器都是并联的，并联电路的总电阻随并联支路增多而减小，同时工作的电器越多相当于并联的电阻越多，总电阻会越小，故D错误。 故选：A。 2．以下说法中正确的是（　　 ） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 【答案】D 【详解】 A．kW•h是电功的单位，kW是电功率的单位，故A错误； B．电能表是测量消耗电能多少的仪表，故B错误； C．电功率是表示做功快慢的物理量，在不确定时间的情况下，功率大的用电器，消耗的电能不一定多，故C错误； D．功率的大小等于功与时间的比值，单位时间内，做功越多，做功越快，故D正确。 故选：D。 3．一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A．电功 电能 B．时间 电功率 C．电功 电量 D．电能 电功率 【答案】D 【详解】 某工厂上半年共节电5000kW•h，即节省的电能是5000kW•h；500W是指电吹风的电功率。所以该记者混淆了电能和电功率这两个概念。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 4．某人在翻阅家里的《新华字典》时，发现其中有如图所示的“瓩”，念两个音“千瓦”。它是电学里的物理量__________（选填“电功”或“电功率”）的单位，该物理量是表示电流做功__________（选填“快慢”或“多少”）的物理量。 【答案】 电功率 快慢 【详解】 [1]“瓩”读作“千瓦”（kW），而千瓦是电学中“电功率”的常用单位。 [2]在物理学中，电功率是用来表示消耗电能快慢（即电流做功快慢）的物理量。一个用电器的电功率越大，说明它在单位时间内做的功越多，也就是电流做功越快。 5．华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 【答案】 72000 50 电功率 【详解】 [1]该手机电池充满电后可储存的电能为 [2]一度电最多能让该手机充满电的次数为 则一度电最多能让该手机充满电的次数为50次。 [3]手机“超级快充”技术中的快指充电快，所用时间短，根据可知充电时的电功率大。 ▌题型02 P=UI与额定功率、实际功率 1. 核心知识 计算式： 其中 U为电压（V），I为电流（A），P为电功率（W）。 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率，铭牌上标出的功率通常是额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际电压改变，实际功率一般也改变。 纯电阻用电器结合欧姆定律可得： 灯泡亮度判断：灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大越亮。 2. 解题技巧 已知铭牌“U额 P额​”，先求额定电流 I额=P额/U额和电阻 R=U额2/P额​​。若假设电阻不变，再用 P实=U实2/R求实际功率；也可用比例： 6．如图所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V，2W”的小灯泡时，闭合开关S，它恰好正常发光；若在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡，它实际消耗的电功率将（　　） A．小于3W B．大于3W C．等于3W D．都有可能 【答案】A 【详解】 如图所示为灯与定值电阻串联的电路，两个小灯泡的额定电压相等，根据可知标有“6V，3W”的小灯泡的电阻小于标有“6V，2W”的小灯泡，闭合开关S，标有“6V，2W”的小灯泡恰好正常发光，说明此时a、b两点间电压为6V，根据串联分压，当在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡时，小灯泡两端电压的实际电压减小，将小于6V，此时小灯泡的实际电压小于额定电压，那么实际功率小于额定功率，因此它实际消耗的电功率将小于3W。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 7．某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　 ） A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联 B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多 C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮 D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗 【答案】C 【详解】 A．打开开关后两灯同时亮，这两盏灯的连接方式可能是串联，也可能是并联且开关接在干路上，故A错误； B．两灯都正常工作时，工作时间未知，乙灯和甲灯消耗的电能多少无法比较，故B错误； C．两灯的额定电压均为220V，乙灯的额定功率较大，两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮，故C正确； D．根据可知，甲灯的电阻较大，两灯的灯丝长度和材料相同，所以，甲灯的灯丝较细，故D错误。 故选：C。 8．如图所示电路，电源电压恒定，闭合开关，，小灯泡和均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（ ） A．闭合开关，后，小灯泡和串联 B．断开后，电流表的示数变小，电路总功率变大 C．断开后，灯泡熄灭，灯泡的亮度变大 D．断开后，灯泡依然正常发光 【答案】D 【详解】 A．闭合开关，后，电流分别经过两灯泡，小灯泡和并联，故A错误； B．断开后，电路由两灯泡并联变为灯泡L2 简单电路，电流表由测量干路电流变为测量灯泡L2的电流，电路电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律得，电流表的示数变小，由得，电路总功率变小，故B错误； C．断开后，灯泡熄灭，由于并联电路互不影响，灯泡的电压与电流均不变，由得，灯泡L2的电功率不变，亮度不变，故C错误； D．闭合开关，后，小灯泡和均正常发光；断开后，灯泡的电压不变，仍等于额定电压，依然正常发光，故D正确。 故选：D。 9．电源电压为6V，为使“2V 2W”LED灯正常发光，需串联一只 Ω的电阻；与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与 W的小灯泡亮度相当。 【答案】 4 20 【详解】 [1]由P=UI可得，LED灯正常发光时的电流 电源的电压U=6V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻两端的电压 UR=U−ULED=6V−2V=4V 因串联电路中各处的电流相等，由可得，串联电阻的阻值 [2]设两种灯泡正常发光的时间为t，由可得，LED消耗的电能为 WLED=PLEDt=2W×t 小灯泡消耗的电能为 WL=PLt 因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，则有 解得：PL=20W。 10．如图，电源两端电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为18Ω，灯泡L标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响） (1)当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求电流表的示数； (2)当开关S、S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡的实际功率。 【答案】(1)0.8A (2)1.08W 【详解】 （1）当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，定值电阻R1和R2最大阻值并联，电流表测量干路电流。根据并联电路特点和欧姆定律，此时通过R1的电流为 通过R2的电流为 根据并联电路电流规律，电流表的示数为 I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A （2）当开关S、S1闭合，S2、S3断开，定值电阻R1和灯泡L串联，灯泡的电阻 则此时电路中的电流为 则小灯泡的实际功率为 ▌题型03 串、并联电路中的电功率比例与综合计算 1. 核心知识 （1）串联电路：电流处处相等，通电时间相同时： 即串联电路中，电功率与电阻成正比。 （2）并联电路：各支路电压相等，通电时间相同时： 即并联电路中，电功率与电阻成反比。 （3）电路总功率： 也可用 P总=UI总。 （4）灯泡亮度：由实际功率决定，串联时电阻大的实际功率大，并联时电阻小的实际功率大。 2. 解题技巧 串联优先用P=I2R，并联优先用P=U2/R。比例题先写公式、约去相同量，再代入电阻比。 11．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变，下列说法中不正确的是（　　） A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1∶2 B．甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1∶2 C．L1、L2两灯电阻之比为1∶1 D．甲、乙两图中灯L2的功率之比为1∶4 【答案】B 【详解】 A．由图甲可知，两灯串联，由可知 由图乙可知，两灯并联，所以，则有 所以： 解得： ，即有： ，故A正确； C．甲图中根据串联电路的电压特点，由，可得： ， 由串联电路的分压原理可得 ， 故C正确； 串联电路中电流处处相等，由可得，图甲中两灯功率，故C正确； D．甲、乙两灯泡电阻一样，分别在甲乙两图中工作时电压也一样，因此甲、乙两图中灯L2的功率之比等于甲、乙两图中灯L1的功率之比为1:4，故D正确； B．甲图中总功率 乙图中总功 所以甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1∶4，故B错误。 故选：B。 12．如图所示，电源电压不变，当开关S1、都闭合时，灯L正常发光，消耗的功率为9W；当开关、都断开时，灯L的功率为其额定功率的，消耗的功率为0.5W，已知，不考虑灯丝电阻变化。下列结论正确的是（　　） A． B． C．L的额定功率为6W D．当开关、都断开时，的电功率为4.5W 【答案】C 【详解】 ABC．由电路图知，当两个开关都闭合时，灯L、R1、R2并联在电路中，此时灯L正常发光，即电源电压等于灯L的额定电压。R1消耗的功率为9W，据得 ① 则灯的额定功率 所以 ② 两个开关都断开时，灯L和两个电阻串联在电路中。灯的功率等于额定功率的，灯丝电阻变化不考虑，据得 所以，据串联电路的电压特点知，R1和R2两端的总电压 据分压特点有 所以 RL=R1+R2③ 此时电路的总电阻 R总=RL+R1+R2R2消耗的功率 所以 即 ④ 联合②③④三式得 解得或R1=2R2。由题意知R1>R2，所以R1=2R2。则 R1:R2=2:1 把R2=2R2代入③得 把RL及R1代入②式 解得P额=6W。故AB错误，C正确； D．两个开关都断开时，三个用电器串联，R1、R2两端的总电压为，据串联电路的分压特点有 解得。此时，R1的电功率 ⑤ 联合①⑤两式得，P1=1W。故D错误。 故选：C。 13．如图所示是某一电吹风的铭牌信息以及原理图，当和都闭合时，电吹风吹热风，两条支路电流之比为（　　） 额定电压 220V 冷风挡电功率 100W 热风挡电功率 600W A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 分析电路可知，只闭合时，电动机单独工作，为冷风档；、均闭合时，电动机和电阻并联，为热风档。所以当和都闭合时，电吹风吹热风时，电动机的功率为100W，则电阻的功率为 电动机和电阻并联，电压相等，根据，电功率和电流成正比，所以两条支路电流之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 14．如图甲所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0，则R1:R2= ；若将R1和R2按如图乙连接后，接到同一电源上，开关S闭合后，R1消耗的电功率为P1，则P1:P0= 。 【答案】 1∶3 16∶1 【详解】 [1]由图甲可知，电路为串联电路，根据串联电路电流处处相等的特点，结合可知 所以 [2]在图甲中，R1消耗的电功率分别为P0，根据串联分压原理可知 串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，所以R1两端的电压为，所以 由图乙可知，电路为并联电路，根据并联电路各用电器两端电压相等等于电源电压，结合可知 15．如图所示电路，电源电压12V保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开，移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，再闭合S1、S2，电流表示数变化了1.5A。（不考虑灯泡电阻的变化）求： (1)灯泡正常工作时的电流； (2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)在保证电路安全的前提下，当S闭合S1、S2都断开时，调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1；当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。 【答案】(1)0.5A； (2)12Ω； (3)3∶20 【详解】 （1）题意可得，灯泡正常工作时的电流为 （2）当S闭合S1、S2都断开，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器接入电路的阻值 （3）当S闭合S1、S2都断开时，电路中最大电流为0.5A，此时调节滑动变阻器使电路的最大功率为 当S、S1、S2都闭合时，灯泡短路，R和R0并联在电路中，此时电路中的电流为 通过滑动变阻器的电流为 则通过R0的电流为 调节滑动变阻器，使得通过它的最小电流为 则电路中的最小电流为 电路最小功率为 P1与P2的比值 ▌题型04 动态电路与安全范围中的电功率分析 1. 核心知识 （1）动态分析顺序：明确电路连接→明确电表测量对象→判断某一电阻变化引起的总电阻变化→由 I=U/R判断总电流变化→用 P=I2R或 P=U2/R判断功率变化。 （2）定值电阻与滑动变阻器串联：滑动变阻器接入阻值增大，总电流减小，定值电阻功率 P0=I2R0减小，电路总功率 P总=UI减小。 （3）安全范围：同时考虑电流表量程、电压表量程、滑动变阻器允许最大电流、小灯泡额定电流/额定电压。最大电流对应滑动变阻器最小阻值，最小电流对应滑动变阻器最大阻值。 （4）功率极值：串联电路中，若电源电压和定值电阻不变，定值电阻功率随电流增大而增大；电路总功率随总电流增大而增大。 2. 解题技巧 先求“允许的最大电流”和“允许的最小电流”，再反推滑动变阻器阻值范围；求功率时回到对应状态，用 P=UI或 P=I2R计算，不能把不同状态的量混用。 16．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光：在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象。下列说法中正确的是（    ） A．滑片在a点时的电阻为10Ω B．小灯泡的额定电功率为1.8W C．电路中的最小功率为4.8W D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为1∶5 【答案】D 【详解】 AB．甲图中，灯泡与滑动变阻器串联，V1测滑动变阻器的电压，V2测灯泡的电压，电流表测电路的电流。滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的电阻最大，电流表示数最小，由乙图可知，最小电流为0.3A；根据欧姆定律可知变阻器的电压为 U滑大=I小R滑大=0.3A×20Ω=6V 由乙图可知，两电压表示数相同，根据串联电路电压的规律，电源电压为 U=2×6V=12V 滑片向左滑动到a点时，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电阻的规律，电路的电阻变小，电路的电流变大，此时电流为0.4A，根据U=IR，灯泡的电压变大，小灯泡恰好正常发光，可知灯的额定电压为10V；故灯泡的额定功率为 P额=U额I额=10V×0.4A=4W 滑动变阻器两端的电压为 U滑=12V-10V=2V 滑片在a点时的电阻为 故AB错误； C．电路的最小功率为 P小=UI小=12V×0.3A=3.6W 故C错误； D．滑片在a点时，灯泡的电压为10V，变阻器的电压为U滑=2V，根据串联电路电流的规律，通过变阻器和灯泡的电流相等，根据P=UI可知，在电流不变时，电功率与电压成正比，故滑动变阻器与小灯泡的功率之比为 P滑∶P灯=2V∶10V=1∶5 故D正确。 故选：D。 17．某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。表中是浴霸电路的部分参数。下列有关说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 60W 暖风功率 1100W 热风功率 1980W A．吹风时，电动机的功率为220W B．每根电阻丝的阻值是44Ω C．某次洗澡时，小明只闭合开关S1和S2，则10min电路消耗的电能为6.6×105J D．该暖风机工作时，电路最大总电流为9A 【答案】A 【详解】 A．分析电路可知，只闭合时，灯泡单独工作，处于照明状态；当只闭合时，和电动机M并联，此时加热总电阻较大，根据，加热功率较小，为暖风挡；当、均闭合时，、和电动机M并联，此时加热总电阻较小，根据，加热功率较大，为热风挡。则功率为 、阻值相同，工作时电压相同，根据，两电阻的功率相同，则功率为 则吹风时，电动机的功率为 故A正确； B．、阻值均为 故B错误； C．只闭合开关S1和S2，灯泡、和电动机M并联，则电路总功率为 则10min电路消耗的电能为 故C错误； D．所有开关均闭合时，灯泡、、和电动机M并联，电路总功率最大为 则电路最大总电流为 故D错误。 故选：A。 18．如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 【答案】B 【详解】 A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；图甲中，滑动变阻器滑片移动到最左端时，滑动变阻器阻值为零，仅定值电阻接入电路，此时电路电流最大，定值电阻两端电压最大且等于电源电压，由图乙可知：电压表示数最大为3V，即电源电压为3V；当电压表示数为3V时，电路电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 故A错误； B．由图乙可知：电路最小电流I小=0.2A，因电源电压为3V不变，由 可知，电路消耗的最小功率为 故B正确； C．由图乙可知：当电流为0.4A时，定值电阻两端电压U2=2V，则滑动变阻器两端电压 滑动变阻器与定值电阻电压之比为1∶2，根据串联分压特点可知：RP与R1阻值之比为1∶2，故C错误； D．由题意可知：当滑动变阻器滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路电流最小；由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1V，电路电流为0.2A，由欧姆定律可知：此时滑动变阻器的阻值 当RP总阻值的接入电路时，滑动变阻器阻值为 因滑动变阻器与定值电阻串联，通过两者的电流相等，由 可知，它与定值电阻消耗的功率之比为 故D错误。 故选：B。 19．如图甲电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 Ω；当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器的电功率为 W。 【答案】 10 3.6 【详解】 [1]由图甲可知，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时电路中电阻最小，电流最大；当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，由欧姆定律可知，此时电路中电流最新哦啊。由图乙可知，电路中电流最大为1.2A，最小为0.4A，即    ①    ② 由①②可得 ， [2]当电路中的电流为0.6A时，电路中总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值为 滑动变阻器的电功率为 20．如图甲所示电源电压恒定为12V，图乙是额定电压为6V的小灯泡电流随电压变化的图象为定值电阻，标有“30Ω  1A”字样，电流表的量程为0~3A．当闭合开关，断开开关、时，灯L正常发光。求： (1)电阻值； (2)当闭合开关，断开开关、时，调节变阻器滑片，使电流表示数为0.4A，1min内变阻器产生的热量； (3)当开关、、均闭合时，电路允许消耗的最大功率。 【答案】(1)12Ω (2)216J (3)24W 【详解】 （1）由电路图知，当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，R1为定值电阻与灯L串联，灯L正常发光，由图像可知通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流特点知，通过R1为定值电阻的电流为0.5A，根据串联电路电压特点知，R1电阻值两端的电压为 根据可得，R1电阻值为 （2）根据电路图可知，当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，滑动变阻器与灯泡串联，调节变阻器的滑片，使电流表示数为0.4A，由图像可知通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡两端电压为3V，根据串联电路电压和电流特点知，R2电阻值两端的电压为 1min内变阻器R2消耗的电能 （3）根据电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，定值电阻和滑动变阻器并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流；通过R1的电流为 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，因此通过滑动变阻器的最大电流为1A；又因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，并且电流表量程为0~3A，因此干路的最大电流为 则电路允许消耗的最大功率 2 / 2 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 $ 18.2 电功率 ▌题型01 电功率的概念与 P=W/t计算 ▌题型02 P=UI 与额定功率、实际功率 ▌题型03 串、并联电路中的电功率比例与综合计算 ▌题型04 动态电路与安全范围中的电功率分析 ▌题型01 电功率的概念与 P=W/t计算 1. 核心知识 （1）电功率：表示电流做功快慢的物理量，符号 P，国际单位瓦特（W），常用单位千瓦（kW），1 kW=1000 W。 （2）定义式： P=W/t 其中 W为电功（J），t为时间（s），P为电功率（W）。若 W用kW·h、t 用h，则 P的单位是kW。 （3）物理意义：某用电器功率为1000 W，表示它工作时1 s内消耗电能1000 J，即电流做功1000 J。 （4）变形公式： W=Pt t=W/P 2. 解题技巧 先统一单位：时间用秒、电能用焦耳，算出功率单位才是瓦；若用kW·h和h，算出功率单位是kW。电功率大只表示做功快，不表示做功一定多。 1．下列关于电学知识的说法正确的是（      ） A．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 B．额定功率大的用电器，实际功率一定大 C．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 D．同一家庭电路中同时工作的家用电器越多，总电阻会越大 2．以下说法中正确的是（　　 ） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 3．一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A．电功 电能 B．时间 电功率 C．电功 电量 D．电能 电功率 4．某人在翻阅家里的《新华字典》时，发现其中有如图所示的“瓩”，念两个音“千瓦”。它是电学里的物理量__________（选填“电功”或“电功率”）的单位，该物理量是表示电流做功__________（选填“快慢”或“多少”）的物理量。 5．华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 ▌题型02 P=UI与额定功率、实际功率 1. 核心知识 计算式： 其中 U为电压（V），I为电流（A），P为电功率（W）。 额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率，铭牌上标出的功率通常是额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际电压改变，实际功率一般也改变。 纯电阻用电器结合欧姆定律可得： 灯泡亮度判断：灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大越亮。 2. 解题技巧 已知铭牌“U额 P额​”，先求额定电流 I额=P额/U额和电阻 R=U额2/P额​​。若假设电阻不变，再用 P实=U实2/R求实际功率；也可用比例： 6．如图所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V，2W”的小灯泡时，闭合开关S，它恰好正常发光；若在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡，它实际消耗的电功率将（　　） A．小于3W B．大于3W C．等于3W D．都有可能 7．某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　 ） A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联 B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多 C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮 D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗 8．如图所示电路，电源电压恒定，闭合开关，，小灯泡和均正常发光，电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是（ ） A．闭合开关，后，小灯泡和串联 B．断开后，电流表的示数变小，电路总功率变大 C．断开后，灯泡熄灭，灯泡的亮度变大 D．断开后，灯泡依然正常发光 9．电源电压为6V，为使“2V 2W”LED灯正常发光，需串联一只 Ω的电阻；与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与 W的小灯泡亮度相当。 10．如图，电源两端电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为18Ω，灯泡L标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响） (1)当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求电流表的示数； (2)当开关S、S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡的实际功率。 ▌题型03 串、并联电路中的电功率比例与综合计算 1. 核心知识 （1）串联电路：电流处处相等，通电时间相同时： 即串联电路中，电功率与电阻成正比。 （2）并联电路：各支路电压相等，通电时间相同时： 即并联电路中，电功率与电阻成反比。 （3）电路总功率： 也可用 P总=UI总。 （4）灯泡亮度：由实际功率决定，串联时电阻大的实际功率大，并联时电阻小的实际功率大。 2. 解题技巧 串联优先用P=I2R，并联优先用P=U2/R。比例题先写公式、约去相同量，再代入电阻比。 11．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变，下列说法中不正确的是（　　） A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1∶2 B．甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1∶2 C．L1、L2两灯电阻之比为1∶1 D．甲、乙两图中灯L2的功率之比为1∶4 12．如图所示，电源电压不变，当开关S1、都闭合时，灯L正常发光，消耗的功率为9W；当开关、都断开时，灯L的功率为其额定功率的，消耗的功率为0.5W，已知，不考虑灯丝电阻变化。下列结论正确的是（　　） A． B． C．L的额定功率为6W D．当开关、都断开时，的电功率为4.5W 13．如图所示是某一电吹风的铭牌信息以及原理图，当和都闭合时，电吹风吹热风，两条支路电流之比为（　　） 额定电压 220V 冷风挡电功率 100W 热风挡电功率 600W A． B． C． D． 14．如图甲所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0，则R1:R2= ；若将R1和R2按如图乙连接后，接到同一电源上，开关S闭合后，R1消耗的电功率为P1，则P1:P0= 。 15．如图所示电路，电源电压12V保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开，移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，再闭合S1、S2，电流表示数变化了1.5A。（不考虑灯泡电阻的变化）求： (1)灯泡正常工作时的电流； (2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)在保证电路安全的前提下，当S闭合S1、S2都断开时，调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1；当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。 ▌题型04 动态电路与安全范围中的电功率分析 1. 核心知识 （1）动态分析顺序：明确电路连接→明确电表测量对象→判断某一电阻变化引起的总电阻变化→由 I=U/R判断总电流变化→用 P=I2R或 P=U2/R判断功率变化。 （2）定值电阻与滑动变阻器串联：滑动变阻器接入阻值增大，总电流减小，定值电阻功率 P0=I2R0减小，电路总功率 P总=UI减小。 （3）安全范围：同时考虑电流表量程、电压表量程、滑动变阻器允许最大电流、小灯泡额定电流/额定电压。最大电流对应滑动变阻器最小阻值，最小电流对应滑动变阻器最大阻值。 （4）功率极值：串联电路中，若电源电压和定值电阻不变，定值电阻功率随电流增大而增大；电路总功率随总电流增大而增大。 2. 解题技巧 先求“允许的最大电流”和“允许的最小电流”，再反推滑动变阻器阻值范围；求功率时回到对应状态，用 P=UI或 P=I2R计算，不能把不同状态的量混用。 16．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光：在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象。下列说法中正确的是（    ） A．滑片在a点时的电阻为10Ω B．小灯泡的额定电功率为1.8W C．电路中的最小功率为4.8W D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为1∶5 17．某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。表中是浴霸电路的部分参数。下列有关说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 60W 暖风功率 1100W 热风功率 1980W A．吹风时，电动机的功率为220W B．每根电阻丝的阻值是44Ω C．某次洗澡时，小明只闭合开关S1和S2，则10min电路消耗的电能为6.6×105J D．该暖风机工作时，电路最大总电流为9A 18．如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 19．如图甲电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 Ω；当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器的电功率为 W。 20．如图甲所示电源电压恒定为12V，图乙是额定电压为6V的小灯泡电流随电压变化的图象为定值电阻，标有“30Ω  1A”字样，电流表的量程为0~3A．当闭合开关，断开开关、时，灯L正常发光。求： (1)电阻值； (2)当闭合开关，断开开关、时，调节变阻器滑片，使电流表示数为0.4A，1min内变阻器产生的热量； (3)当开关、、均闭合时，电路允许消耗的最大功率。 2 / 2 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 $可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 18.2电功率 参考答秦 题型01电功率的概念与PV“计算 1.A 2.D 3.D 4.电功率 快慢 5.72000 50 电功率 题型02P=UI与额定功率、实际功率 题型精练 6.A 7.C 8.D 9.4 20 10.0.8A1.08W 题型03串、并联电路中的电功率比例与综合计算 三 题型精练 11.B 12.C 13.A 14.1:3 16:1 15.(1)0.5A;(2)122; (3)3:20 1/2 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 题型04动态电路与安全范围中的电功率分析 16.D 17.A 18.B 19.10 3.6 20.122 216J 24W 2/2