九高频考点13电功和电功率.doc

电学高频考点（十三）关于电功和电功率的计算
题型一 关于电功的问题
知识点总结
1.（1）定义式：W=_________
（2）导出公式：W=________,W=_________（只适用于纯电阻电路）
2.（1）电功国际单位：___________,简称_____________,符号__________.
（2）电功通用单位：_____,符号_____,俗称____，1kW·h=1____=____ ___J
3. 电功的测量
(1)测量仪表：_____________（俗称电能表）
（2）读书方法：电能表表盘上先后两次________就是这段时间内用电的千瓦数，即电流在这段时间内所做的功。
例题分析:
1.一只家用电能表标有“3000r/ kW·h”的字样，这表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3000r。现在室内只接了一只灯泡，测出3min内转了15r，利用这些数据，算出灯泡这段时间消耗的电能__________kW·h=_________________J
2. （2014•广安）一天，小红看她家电能表的表盘如图所示，此时电能表的读数是__________ kW•h；该电能表的表盘每转300转，说明小红家的用电器消耗了__________kW•h的电能．

3.（2016安徽）某电视机功率为100W，若每天使用4h，则每月消耗的电能为 kW.h
（按30天计）
（2016灌云县校级模拟）有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh，它充电后，大约存储了 J的电能．
4．（2016哈尔滨）电能表是用来测 的仪表，如图是小军家月初和月末电能表的示数，则他家本月用电 kW.h．

5（2011山东临沂）某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有　　　　J的电能转化成了热能和　　　　能。
6. （2013河南）小明家的电能表月初的数字是，月末表盘的示数如图所示．若按0.5元/kW.h的标准收费，他家本月应缴纳电费 元．若电能表的转盘在1Omin内转过400转，则接在该电能表上的用电器10min内消耗的电能为____________kw.h．
7. 如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，S闭合后，电压表示数为4V，求通电2min电流通过R1做了多少功？

8. （2016春重庆校级期中）如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，求：
（1）电源电压；
（2）通电1min电流通过R2所做的功．

题型二 关于电功率的问题
1.定义：电流在_______________________________内所做的功叫做电功率。
2.物理意义：表示电流做功的____________.(引申：表示快慢的物理量还有___________________________________________).
3.计算公式
定义式：P=______=__________.即电功率等于_________与________的乘积。
导出公式：P=_______,P=_______.(只适用于纯电阻电路)。
4.国际单位：_________,简称___________,符号________.
常用单位：_______,符号kW,且1kW=____________W。
例题分析:
1. 甲用电器的额定功率为60W，表示甲用电器正常工作时，1s内___________________________；乙用电器的额定功率为1.2kW，表示乙用电器正常工作时，1s内_______________________________
甲、乙两用电器相比较可知，甲用电器比乙用电器消耗电能_______（填“多”“少”“快”或“慢”）
2.（2008年南通）电子式电能表表盘标有“3000imp/（kW·h）”字样，将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为____kW·h，它的电功率是________W

3.（2014•丹东）小明家电能表如图所示，他家同时使用的用电器总功率不能超过　 　W．将某用电器单独接在该表上工作10min，电能表上的转盘转过300转．该用电器在上述时间内消耗的电能为　 　J，它的电功率是　 　W．

4.某用电器20min内消耗了0.5kw.h电能，则该用电器的电功率为多少？

5.某用电器的电功率是600W，求它在5min内消耗的电能。

6. 1度电可供一盏40W的电灯正常工作多长时间？

7.（2016湖北）我市将在襄州区伙牌镇建造规模为2台35万千瓦热电机组．投入使用后预计10h可发电_______________kW.h，等于__________________J．

9（2011年安徽省）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了 【 】
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W

总结：使用电功率的定义式P=W/t时若W的单位为焦时，时间的单位用______。若W的单位为度（kw.h）时，时间的单位用______,此时电功率的单位是__________。

题型三 用电器额定功率与实际功率
知识点回顾
1. 额定电压是用电器________工作的电压，用电器上标明的电压就是______________.
2. 额定功率是用电器在_________电压下的功率，用电器上标明的功率就是__________.
3. 实际功率是用电器在_____________下的功率,是不确定的。
4. 实际功率与额定功率的关系：
电压
功率
发光情况
U实=U额
，P实_____P额

U实<U额
P实_____P额

U实>U额，
P实_____P额

灯泡的明亮程度是由_____________________决定的。
例题分析:
1. 一只标有“PZ220－100”白炽灯，其额定电压为________V ‚额定功率为________ kW·h
ƒ正常发光时的电阻是多少？

④正常发光时的实际功率是多少？

⑤正常发光时的额定电流是多少？

⑥当通过的电流大小为0.2A时，它消耗的实际功率为多少？

⑦正常工作5h消耗电能_________ kW·h

⑧若接在110V的电压下，其实际功率为_________W

2.有甲乙两灯分别标有“220V、100W”“220V、60W”的灯泡，求正常发光时两灯的电阻的大小

3. 有甲乙两灯分别标有“220V、100W”“220V、60W”的灯泡，串联后接在220V的电压下，较亮的灯是____________.并联后接在220V的电压下，较亮的灯是_______________
4．(2011浙江宁波)小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 （ ）
A．电灯的实际电压变大 B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小 D．电灯的额定功率变小
5（2011江苏扬州，）在如图所示的电路中，电源电压恒定，L1、L2均标有“6V 6W”字样（设灯丝的电阻不变）。当S1、S2闭合时，灯L1正常发光；则S1闭合，S2断开时，两盏等的总功率是（ ）
A.12W B.6W C.3W D.2W
6.（2011年福建省福州）如图9所示　，电源电压不变，灯L标有“6V　6W”字样。当闭合开关S1时，灯L正常发光，它的电阻是＿＿＿＿Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为＿＿＿＿Ω。

6．(2011甘肃兰州)如图所示的电路中，灯泡L1、L2分别标有“6v 3.6w”和“12v 6w”的字样（不考虑温度对灯丝的电阻的影响）。开关闭合后要使其中一只等正常发光，另一只灯泡不会烧坏，甲图中电压表最大示数为 V；乙图中，电流表最大示数为 A
8.如图所示，电源电压保持不变，R为一定值，当开关闭合时，
标有“6V 3W”小灯泡L恰好正常发光；若保持R不变，
将L换成“6V 2W”的灯泡，闭合开关后，小灯泡工作
的实际功率为
A大于2W B等于2W C小于2W D无法确定

9. 小强发现学校走廊的灯泡经常烧坏，他建议电工师傅把两个“220V 40Ｗ”的灯泡串联后，接入220V的电路中，这样两灯很长时间没有坏。这时两灯的实际总功率为（设灯丝的电阻不随温度改变而改变）
　　　A 80Ｗ 　　 B 40Ｗ 　　　 C20Ｗ 　　　D 10Ｗ
10．（2014•天津）一个标着“220V 1100W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为　　Ω；当其两端电压为110V时，该电炉的实际功率为　　W．（不计温度对电阻的影响）
13（2014•成都）将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）D
　 A． 串联时，两灯都能正常发光
　 B． 串联时，甲灯比乙灯更亮
　 C． 并联时，通过两灯的电流相等
　 D． 并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大

14（2014年兰州市）灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L的额定电流是0.2A
B．灯泡L正常发光时的电阻是10Ω
C．灯泡L的额定功率是6.25W
D．灯丝的电阻随电压的增大而减小

15.（2014年临沂市）右图为一只“6V 1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图像．若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，则此时每只灯泡的电阻及实际功率为
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W
C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W

16.（2014•孝感）现有R1、R2两个电阻，它们的U﹣I关系图象分别如图甲、图乙所示．将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
　 A． 该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
　 B． 通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
　 C． 电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
　 D． 电阻R1与电阻R2的电功率相等
17.（达州市2014年）分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I-U特性曲线如右图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（ ）
A、3W B、4W C、4.5 W D、6 W
18.实验室购买了一批规格实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验． 
（1）用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整． 
（2）按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至_________端（选填“左”或“右”）；闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是_________________________________________________． 
（3）排除故障后,闭合开关并调节滑动变阻器,测得如下一组数据．其中第2次实验时的电流表示数如图所示,则第二次测得的电流是____________A ．
①分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格：___________,其原因是：_______________________； 
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了?答：_______________．

1（2014眉山）某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样．（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图1所示，则他接下来的操作是________________________．
（2） 请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉．

（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图4所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向左左
（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察电压表示数，使电压表示数为2.5V电压表示数，使电压表示数为2.5V
．

（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．由此可知，小灯泡的额定功率为0.6250.625
W，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而增大增大
（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
题型四 关于电功率公式及推导式的应用
1.电流相同用

2.电压相同用

例题分析
1（2014年兰州市）有两个电阻：R1 =3Ω 、R2 =4Ω，，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比__________；若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1：Q2=　 　。

2.（2014•广安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为_____Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是________．

3.（2014•湖北）某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W．则电熨斗在220V电压下正常工作的电流是　　A，两发热丝的电阻之比R1：R2为________

4.（达州市2014年）将R1 =12Ω 、R2 =6Ω两电阻串联在某一电源上，R1、R2消耗的功率之比P1∶P2=_____，此时电路消耗的总功率为P；再将它们并联后接入同一电源上，电路的总电阻R’=______,此时电路消耗的总功率为P’；则P∶P’=______。

5.（2014•眉山）若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是　　V，标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率是　　W．（灯丝电阻值不变）

6.（2014•巴中）两电阻R1=6Ω，R2=9Ω，当它们串联接在电源电压为3V的电路两端，通过它们的电流I=　 　A，加在R1、R2两端的电压之比U1：U2=　 　；当R1、R2并联接在原电路中，通过R1、R2的电流之比I1：I2=　 　，通过R1、R2的发热之比Q1：Q2=　 　．

7.如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是
A.甲、乙、丙、丁、 B.丁、丙、乙、甲 C.丁、甲、乙、丙 D.丙、乙、甲、丁

高频考点系列讲座（十八）关于焦耳定律问题
知识点总结
1. 内容：电流通过导体产生的热量跟__________的平方成正比，跟导体的________成正比，跟通电__________成正比。研究的方法_______________.
2. 焦耳定律公式：Q=_______，其中，I、R、t均为国际单位分别是______ ______ _______，则Q的单位是_______.
推到公式： Q=_________=_____________.只适用于纯电阻电路
3. 电热功率的计算：P=I2R 推导式P=_______=________只适用于纯电阻电路
4. Q=Ｗ成立的条件：电流通过导体时，如果电能全部转化为___________能，而没有同时转化为___________的能量，即电流所做的功全部用来产生_________，则电流产生的热量Q就等于电流所做的功Ｗ
各市地中考回顾
1.（08年河南）．如图10所示，在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中
(1)通过观察 来判断电流产生的热量的多少。
(2)图10中甲、乙两根电阻丝是串联的，两烧瓶中
煤油的质量应_______;通过两烧瓶中两根电阻丝
的电流应______;两烧瓶中两根电阻丝的阻值应_______.
（选填相同或不同）这是为了研究电流产生的
热量与 的关系。这种研究方法是___________。
2.（09年河南）用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图9所示。将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度．正确的是
A.甲导体的温度升高得多 B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同D.条件不足，无法判断
3.下列电器属于利用电流热效应工作的是（ ）
A.电铃 B。电热毯 C。电视机 D。电风扇
5.（2014•齐齐哈尔）如图是探究电流通过导体时产生热量与　 　的关系，当通过R1的电流是2A时，10s内电流通过R1产生的热量是　 　J．

6.（2014•威海）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是____W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是_________J．

8.（2014•湖北）襄阳古城县一位25岁农民自建“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电．这组光伏发电设备白天每小时可发电5度，则该设备白天的电功率是　 　kW．他家里的“电热驱蚊器”是利用电流的 　效应工作的．
9.四川省资阳市2014）把一个标有“220V 500W”的电热杯接在电源上使其正常工作，在通电3min的时间内，该电热杯产生的热量为            J．
10.（2014•天津）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流　 　（选填“相同”或“不同”），电炉丝热的发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体
的　 　有关．
11.（2014•娄底）圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置．请仔细观察甲、乙两图．
（1）实验总通过观察两个U形管中　 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
这种研究方法叫_______________________。
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系．
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的　 　越大，电阻产生的热量越多．
（4）该实验采取的探究方法是　 ．请再列举两个应用此方法的实验：
① ②．
（5）在图甲电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，可以探究电流产生的热量与　 　的关系．
13. 在计算电流产生热量时，下列公式能普遍适用的是（ ）
A.Q=Pt B.Q=UIt C.Q=U2t/R D.Q=I2Rt
15.（达州市2014年）一台线圈电阻为0.3Ω电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是 J，转化成的机械能是 J。

高频考点系列讲座（十九）电热器的多挡位问题
例题分析
1.如表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．由图分析可知，当只闭合开关S1时，电路中的电阻是__________,此时电烤箱处于________温挡。当开关S1和S2均闭合时，电路中电阻式________,电烤箱的状态为_____(选填“低温档”或“高温档”).
2. 如图所示为某饮水机内部加热电路简化图，R1R2均为电热丝．当S闭合，S1断开时，处于_______状态，当S、S1同时闭合时，处于_______状态．
3. 小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。图3是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1＜R2，电源电压保持不变。当开关S1置于a端， S2闭合时，电路中电阻丝的连接方式是______________,电烤箱处于_________档位；当开关S1置于b端， S2闭合时，电路中电阻丝的连接方式是______________,电烤箱处于_________档位； 当开关S1置于b端， S2断开时，电路中电阻丝的连接方式是______________,电烤箱处于_________档位；

4.如图8所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)，分别按下图的四种方式连接放入水槽，并接人相同电源。通电相同时间后，水温最高的是（ ）

5.CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图17所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？

（2）电热丝R0的阻值多大？

（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？

高频考点系列讲座（二十）电、热学综合题
1.（2014•东营）无内胆饮水机﹣﹣管线机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水．该管线机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W．已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ=1×103kg/m3，取g=10N/kg．问：
（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？

（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？22Ω

（3）现在需要100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？95.45s

额定电压
220V
额定功率
1210W
最大容量
1L
3.（2014•黔东南州）如表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水的初温是20℃通电5分50秒，水烧开（在一个标准大气压下），试通过计算，回答下列问题：
（1）算一算此电水壶啊正常工作时的电流；5.5A；

（2）该电水壶正常工作时电热丝的电阻多大？40Ω；

（3）水从20℃烧开所吸收的热量是多少？（水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃））3.444×105J；

（4）现测得电源电压为210伏，算一算此电水壶工作的效率．89.3%

4..即热式电热水器是一种新型节能环保的热水器，如图所示。无论外界的水温、水压、流量如何变化，热水器内的高精度温度传感器、流量传感器马上将水温、水量数据传递给微电脑中央处理系统，调节相应的加热功率从而保证温度恒定。小海家买了一个即热式恒温电热水器。他想知道热水器的实际效率，于是他测出了当天水温为20℃，关闭其他用电器，将热水器的温度设定为40℃，流量为3L/min，加热1min，小海观察到如图所示的脉冲式电能表闪了40imp，求：［c水＝4.2×103J/(kg·℃)］
(1)1min内流出的水达到要求的温度需要吸收多少热量？

(2） 这个热水器此时的实际功率多大？

(3）这个热水器的加热效率是多大？

21.生态园的温室大棚设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2＝30Ω，L是标有“220V　160W”的照明灯泡，冬季白天有日光的时候，灯泡不亮。白天温度较高时开启该系统的保温功能，R1与R2的电功率之比为1∶3；晚上温度较低的时候，需开启加热功能。请解答下列问题：
(1）若两个开关一个是光控开关，一个是温控开关，则S2是＿＿＿＿开关。开启加热功能时开关S2处于＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“断开”或“闭合”）状态。
(2）灯泡正常工作时的电阻多大？
(3）若每天保温状态和加热状态各连续工作10h，一天中电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？（已知热值q沼气＝1.8×107J/m3)
(4）请说出生态园采用沼气作为热源的一条优点：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿