2023年物理电功电功率知识点总结与习题含答案.doc

电功电功率典例精析
电功和电功率基础知识
1. 电功(W)：电流对用电器做的功（电能转化成其他形式能的多少）叫电功。
①电功的国际单位：焦耳（J）。常用：度(千瓦时)KW.h， 1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
②测量电功的工具：电能表（电度表）
③电功公式：W=Pt=UIt(式中单位 W→焦(J)； U→伏(V)； I→安(A)； t→秒)。
④运用W=UIt计算时注意：①式中的W、U、I、t必须对于同一导体（同一段电路）的同 一过程，才干代入公式计算，即要满足“同一性”；②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量；
⑤其他计算公式：W=I2Rt（多用于串联电路） ， W=U2t/R（多用于并联电路）
2. 电功率(P)：表达电流做功的快慢。国际单位：瓦特(W)。 常用单位：千瓦（KW）
①计算公式：P=W/t=UI（式中单位P→瓦(w)；W→焦（J）；t→秒(s)；U→伏(V)；I→安(A)）
②运用公式计算时单位要统一：
a.假如W用焦（J），t用秒(s)，则P的单位是瓦(w)；
b.假如W用千瓦时（KW.h），t用小时（h），则P的单位是千瓦（KW）。
c.公式中各物理量必须满足“同一性”才干代入公式计算。
③其他计算公式：P=I2R （多用于串联电路），P=U2/R（多用于并联电路）
④额定电压(U额)：用电器正常工作的电压。另有：额定电流
⑤额定功率(P额)：用电器在额定电压下的功率。
⑥实际电压(U实)：实际加在用电器两端的电压。另有：实际电流
⑦实际功率(P实)：用电器在实际电压下的功率。
⑧用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。实际电压升高，实际功率增大；反之则减小。
a.当U 实> U额时，则P 实> P额 ；（灯很亮,将缩短灯泡寿命，且易烧坏）。
b.当U实 < U额时，则P实 < P额；（灯很暗）。
c.当U实 = U额时，则P实 = P额；（正常发光）。
⑨同一个电阻,接在不同的电压下使用，则有，如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4。（即同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比，P1/P2=U12/U22）
例如：一只标有"220V 100W"字样的灯泡，假如接在110伏的电路中,则它消耗的实际功率是25瓦)
3. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
①计算公式：Q=I2Rt ，(式中单位Q→焦(J)； I→安(A)； R→欧(Ω)； t→秒。)
②当电流通过导体做的功(电功)所有用来产生热量(电热),则有：Q=W，可用电功计算公式来计算电热.(如热水器，电炉，电烙铁，电饭锅，电热毯，电热灭蚊器，电烤箱，电熨斗等纯电阻用电器)，即有： Q=W= Pt=UIt =U2t/R（只合用于纯电阻电路）
4. 补充结论：
①在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2 U1/U2=R1/R2
反比,即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1 I1/I2=R2/R1
③额定电压相等的用电器：
a. 额定电压相等的用电器(灯泡)，额定功率越大的其电阻越小；额定功率越小的其电阻越大。
b. 当用电器串联在电路中时，额定功率越大，它消耗的实际功率越小（灯泡较暗）；额定功率越小，它消耗的实际功率越大（灯泡较亮）。 可简朴地记成“额大实小，额小实大”。
c. 当用电器并联在电路中时，额定功率越大，它消耗的实际功率越大（灯泡较亮）；额定功率越小，它消耗的实际功率越小（灯泡较暗）。 可简朴地记成“额大实大，额小实小”。
④同一用电器接在不同电压的电路中时，它消耗的实际功率大小跟它两端的实际电压的平方成正比，即： P1/P2=（U1/U2）2
⑤两个不同规格的电灯（其它用电器）串联时，应让额定电流小的电灯（用电器）正常工作；当它们并联时，应让额定电压小的电灯（用电器）正常工作。
⑥两个电阻（假设R1>R2）：
当它们串联接入电路中时，R1消耗的实际功率大于R2消耗的实际功率，即P1> P2；
当它们并联接入电路中时，R1消耗的实际功率小于R2消耗的实际功率，即P1< P2。
⑦解决串联电路的相关问题时，应抓住“电流相等”这一特性；
解决并联电路的相关问题时，应抓住“电压相等”这一特性。

１、电功的特点是将＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿。电流做了多少功，就有多少＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿。符号＿＿＿＿＿，国际单位＿＿＿＿＿，常用单位＿＿＿＿＿，它们的换算关系为＿＿＿＿＿＿＿。计算公式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、测量用电器消耗电能的仪表是＿＿＿＿＿＿。表上标有300r/(kW·h)：表达＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。电压220V表达＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
Σ电能表的示数由多位整数和一位小数（常用红色框）组成。某一时段消耗的电能等于这一时段前后两次示数之差。
3、电功率是表达电流＿＿＿＿＿＿＿的物理量。定义为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。符号＿＿＿＿＿，国际单位＿＿＿。计算公式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。铭牌标值“6V 4W”的灯，它的额定电压为＿＿＿＿，额定电流为＿＿＿＿，正常工作时的电阻为＿＿＿＿，额定功率为＿＿＿＿，若所给电压为3V，则此时实际电流为＿＿＿＿，实际功率为＿＿＿＿（不考虑温度对电阻的影响）。
Σ额定电压.电功率和实际电压.电功率的区别：

4、焦耳定律的特点是将＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿。符号＿＿＿＿＿，国际单位＿＿＿。计算公式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。重要应用是电热器，它是运用电流的＿＿＿＿＿＿制成的加热设备，它的重要部件是＿＿＿＿＿＿，它常用电阻率＿＿＿、熔点＿＿＿的合金丝制成，它的重要作用是将电能所有转化为＿＿＿＿。
5、家庭电路是由进户线、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、熔断器、插座、电灯和开关等组成。
6、熔丝通常由电阻率＿＿＿、熔点＿＿＿的铅锑合金制成。它的作用是在电路中的电流增大到危险值之前＿＿＿＿＿，切断电路。选用熔丝时，应使它的＿＿＿＿＿等于或略大于电路中的最大正常工作电流。
7、引起电路火灾的因素有：一是＿＿＿＿＿＿＿；二是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8、电路中电流过大的因素也许有＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿。
9、触电是由于人体直接或间接跟＿＿＿＿＿接触，引起一定强度的电流通过人体所导致的伤害事故。
10、家庭电路的电压是＿＿＿＿V，动力电路的电压是＿＿＿V。只有不高于＿＿V的电压才是安全的。
11、家庭安全用电要注意：一是安装家用电器要＿＿＿＿＿＿；二是警惕本来应当＿＿＿＿＿物体导电。
【典型例题】
[例1] 某位同学根据家庭电路画出如图所示的电路，图中器件接法画错的是：（ ） A.插座A B.插座B C.电灯L D.开关S。
[例2] 在某家庭电路中，出现了熔丝熔断的现象，其因素也许是：
A、使用的用电器总功率过大。 B、电路中有断路。
C、电路中有短路。 D、电路的总电阻过大。
[例3] 一盏标有“220V　40W”字样的电灯，将它接到110V的电路中，其电功率为：（设灯泡灯丝的阻值不随温度变化）　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A、40W。　　B、20W。　　　C、10W。　　　D、无法拟定。

[例4] 甲、乙两灯分别标有“220V　60W”和“220V　40W”字样，若它们串联后接入220V的电路中，＿＿＿＿＿灯较亮。（选填：“甲”或“乙”）
[例5] 给你一只电压表、一只5Ω的定值电阻、电源、滑动变阻器、开关、导线若干，你能测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率吗？请画出实验电路图，写出实验环节及小灯泡额定功率的表达式。

[例6] 一台直流电动机，线圈电阻为0.5Ω，接在12V的电源上时，通过的电流为2A。这台电动机工作5min消耗多少电能？有多少电能转化为机械能？

[例7]将标有“6V 3W”的灯泡L1和标“4V 4W”的灯泡L2串联起来接入电路，欲使其中一盏灯可以正常发光，电源电压应是　（　　）
　　A．12V B．8V C．10V D．16V

【模拟试题】
一. 填空题：
1．电流通过用电器做了多少功，就表达有多少_____能转化_____能。某段电路上的电功，跟这段电路_______、_______及_____成正比，其计算公式为________。
2．电功率是___________________，它是描述____________的物理量。在国际单位制当中，电功率的主单位是______，工程技术上的常用单位是_____。
3．如图是家庭电路的电路图，试写出各部分电路器件的名称：
（1）是_____；（2）是______
(3)是______；（4）是______
（5）是_____；（6）是_____（7）是_____。
4．白炽灯是运用电流的_____原理制成的，它的灯丝是用____制成。为了防止____，灯泡都抽成真空；大功率的灯泡充人氮气或氩气，以阻止灯丝在高温下____。
5．.A、B两电阻阻值之比为2:3,加在电阻两端的电压之比为4:5,在相同的时间内A、B消耗的电功之比为____ .
6．一只“220V 300W”的电熨斗,正常工作半小时,(1)要消耗电能＿＿＿＿＿＿度.(2)产生的热量是＿＿＿＿＿＿焦。
7．王明同学家中上月30日查电能表读数3408.5度,本月30日查表读数是3488.5度,这个月家里用电＿＿＿＿＿＿＿度.
8．某学校电能表允许通过的最大电流是25安,学校里已经装了40瓦的电灯50盏,60瓦的电灯20盏,想要再装些电灯,最多可再装＿＿＿＿＿盏60瓦的电灯.
9．甲、乙两盏小灯泡上分别标有“3V 3W”和“6V 3W”的字样,将它们串联接入电路,使其中一盏灯正常发光,另一盏灯较暗,则电源电压应等于＿＿＿＿＿伏.
10．如图所示的电路中,R1:R2=3:2,电源电压U保持不变,当开关S断开时,R1消耗的功率为P1;当开关S闭合时, R1消耗的功率为P2,则P1与P2之比是＿＿ .
11、（广东省）某家用电热器正常工作时的电阻是484欧，将其插头插在家庭电路中使用，在5分钟内该电热器产生的热量是__________焦．
二. 选择题
1.标有“36V 25W”、“110V 25W”、“220V 25W”字样的三个灯泡,若在各自额定电压下工作,则( )
A、“220V 25W”的灯泡最亮 B、“110V 25W”的灯泡最亮
C、“36V 25W”的灯泡最亮 D、都同样亮
2.两个导体的电阻阻值之比是3:4,通过的电流之比是2:1,在相同的时间内两个导体产生的热量之比是( ) A、2:3 B、3:1 C、1:1 D、9:4
3.假如发现有人触电,应采用( )
A、用手拉开触电人,立刻做人工呼吸　　　　B、迅速拉下开关,切断电源
C、用小刀或剪刀切断电线　　　　　　　　 D、找电工解决
4.如图所示,S闭合后,灯L发光,当滑动变阻器的滑片P向b端滑动时,灯L的亮度
和电流表的示数变化是( )
A、灯变亮,电流表达数变大 B、灯变暗,电流表达数变小
C、灯变亮,电流表达数变小 D、灯变暗,电流表达数不变
5.两盏相同的电灯串联后接在电源上,消耗的总功率为25瓦,若改为并联后再接在本来的电源上,则消耗的总功率为( )
A、100瓦 B、80瓦 C、60瓦 D、50瓦
6.有一额定电压为220伏的电炉,想把它接在110伏的电路上,又不想改变电炉的功率,应当( )
A、把另一根相同的电阻丝和它串联起来　　B、把另一根相同的电阻丝和它并联起来
C、把电阻丝截去一半　　　 D、把电阻丝对折起来后再接入电路中
7.如图所示,U不变,滑动变阻器最大阻值R与灯L的阻值之比是3:2,当滑片P分别位于变阻器的a端和b端时,灯L消耗的电动率之比是( )
A、2:3 B、5:2 C、25:4 D、4:25
8.某同学家中的四盏灯忽然所有熄灭了,检查熔丝发现并未烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都在发光.该同学对此故障出现的因素作了下列四种判断,其中对的的是( )
A、灯泡全都烧坏了 B、零线断路 C、室内线路某处短路 D、火线断路
三. 作图、实验题
1．把开关、螺口灯泡对的接入图中。
2．在电路图中有插座、开关、电灯，请在空缺处填入恰当的符号。

次数
电压(伏)
电流(安)
1
2.00
1.00
2
2.50
0.25
3
3.00
0.30

3．为了测定额定电压是2.5伏的小灯泡的功率,某同学实验数据如表所示,在整理数据和计算功率时发现,其中一次的实验数据与其他两次相差很大,经检查本来是有一次电流表的示数读错了,该同学选用电流表的量程是0.6安,试分析:
(1) 数据表中第＿＿＿＿次电流的读数错了,对的的读数应是＿＿＿＿安;
(2)第＿＿＿次测得的是小灯泡的额定功率;
(3)小灯泡额定功率P额=＿＿＿＿瓦.
4．如图6所示方框中是电热锅的发热装置(未画出),它由4段阻值相同的电热丝组成,这个发热装置的电路与方框外的电路相连接,当开关S接到A点时为低温,接到B点时为高温,电源电压不变,在相同时间内,高温时产生的热量是低温时产生的热量4倍,试在方框内画出它的电路图.
四. 计算应用题
1．如图所示电路,电源电压6伏且保持不变,电阻R1的最大阻值为20欧,当滑片P位于中点时,电流表的示数为0.5安.
求:(1)通过R1的电流
(2)R2的阻值
(3)R1消耗的功率
(4)电路的总功率

2．每个家庭都需要照明灯泡,目前市场上既有白炽灯,又有电子节能灯,究竟选择哪一种好呢?某中学“ATA”课外活动小组的同学就这个问题进行调查,了解到正常工作时,25瓦的白炽灯与5瓦的电子节能灯;45瓦的白炽灯与9瓦的电子节能灯; 60瓦的白炽灯与11瓦的电子节能灯的发光效果相同,他们选择一组进行研究,收集有关数据如下表.
有关数据
类别
额定电压
(伏)
额定功率
(瓦)
寿命(时)
每只售价(元)
每度电费(元)
白炽灯
220
60
1000
1.5
0.4
电子节能灯
220
11
5000
3
0.4
根据以上数据,通过计算说明你将做如何选择?(需要写出所依据的物理原理和必要的文字说明)

3. 某电热饮水器上有A、B两根电热丝，将两根电热丝串联接在电源上，20 min可将饮水器中的水加热至沸腾；若将A单独接到同一电源上，同样使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要8 min；若将B单独接在同样电源上，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要多长时间?（不计热损失）

4、图2—3—15是一个电热毯示意电路图．R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处在加热状态或保温状态的开关．

图2—3—15
　　（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处在加热状态还是保温状态？
　　（2）若规定在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？

答案：一、填空题
1．电 其它形式 两端电压 电流 通电时间 w=uIt
2.用电器单位时间消耗的电能 电流做功快慢 W Kw
3．进户线 电能表 闸刀开关 熔断器 火线 零线 插座
4．热效应 钨丝 灯丝氧化 升华
5．24∶25 6．0.15 5.4×105 7．80 8．38 9．7.5 10．9∶25
二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
D
B
B
B
A
D
C
B
三、作图实验题
1． 2．
4

3．（1）1 0.2 （2）2 （3）0.625
四、计算应用题
1．（1）0.5A （2）2Ω （3）2.5W （4）3W
2． 60瓦的白炽灯与11瓦的电子节能灯的发光效果相同，电子节能灯的寿命为5000 h，相称于5盏白炽灯的寿命。这样计算出电子节能灯工作5000 h总的费用（涉及灯的价钱和电费）为25元，白炽灯工作5000 h总的费用（涉及灯的价钱和电费）为127.5元，所以使用电子节能灯经济实惠。
3. 12min 4、解　（1）根据公式P＝I2R　R0一定，t一定期，电热毯功率大时，处在加热状态．　S闭合时，R0发热功率：P0＝I2R 0＝（）2R0　　①
S断开时，R′0＝I2R 0＝（）2R0　 ② 比较①②两式得P0＞P0′．
∴　S闭合，电热毯处在加热状态． S断开，电热毯处在保温状态．
（2）R0＝＝＝484Ω 保温时：电阻R0两端电压为U0．Q0＝t
　　已知：Q0＝60J　t＝1 min＝60 s
　　Q0＝＝＝22V．　电路中电流：I＝＝＝A．
R＝＝＝4356Ω