电功和电功率焦耳定律·典型例题解析
【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是
[ ] A．接在110V的线路上的功率为20W
B．接在110V的线路上的功率为10W
C．接在440V的线路上的功率为160W
D．接在55V的线路上的功率为2.5W
解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确．
点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法．
【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是
[ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R
C．P＝UI D．P＝W/t
解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD．
点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热．
【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？
点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系．
参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105
【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解．
参考答案：6V 10s
跟踪反馈
1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？
2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？
3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________．
4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的
电路中实际功率是多大？(3)正常工作的电流？(4)接在220V的电路中时，它的实际功率多大，会发生什么现象？
参考答案
1．4.55A 2．2.52×105J 3．亮灯丝电阻变小4．(1)1210Ω(2)10w (3)0.09A (4)40W 灯丝烧断
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利用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，才能代入公式计算，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)：表示电流做功的快慢。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利用公式计算时单位要统一： a.如果W用焦（J），t用秒(s)，则P的单位是瓦(w)； b.如果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”才能代入公式计算。 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）
《电功、电功率》练习题 一、基础题（直接应用公式） 1．有一种用于220V 电路中的节能灯，功率仅为1W ，则通过它的电流为____A 2．1度电可供两盏100W 电灯正常工作_______h. 3.一个“220V 800W ”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻是______Ω。 4.一个灯泡上印着“PZ 220V 25W ”，它正常工作时的电阻是______Ω，如果把它接入一个110V 电压的电 路中，它实际消耗的电功率是________，与接在220V 电路上相比，这时他发光的亮度___________ 5.某次雷电的电流约2?410A ，电压约8 110?V ，放电时间约0.001s 。这次雷电的电功率约________千瓦，释放_________J 的能量。 6.某工厂共有电灯1000盏，都用60W 的普通照明灯泡，平均每天用电12h 。如果都改用40W 的日光灯，不 但可以省电，而且比原来更亮了。该厂一年（365天）可节约 千瓦时的电. 7. 某导体的电阻是2Ω，通过2 A 的电流时，1min 产生 焦耳的热量 8. 一只功率是450W 的电饭锅，在220V 的电压下使用，每分钟产生________J 的热量. 9. 一只电烙铁的电压是220V ，工作时的电阻是1210Ω，它的功率是________W ，通电10min 产生 ___________J 的热量。 10. 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A 的电流时，每分 钟可消耗46.610?J 的热量。这台电烘箱的电功率是 电阻丝工作时 的电阻是 18. 某型号电冰箱主要技术参数如表所示，此电冰箱连续使用一个月（按 30天计）消耗的电能为 。 19.一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更 二、电功率练习 1.将标有“12V,3W ”的甲灯和“6V,3W ”的乙灯串联在15V 的电源上，那么能正常发光的是（ ） A.甲灯 B.乙灯 C.甲、乙两灯均能正常发光 D.无法判断 3.将“12V 8W ”和“6V 3W ”的灯泡并联接在电压是6V 的电路上，则它们消耗的实际功率之比是 （ ） A 、2:1 B 、2:3 C 、3:8 D 、8:3 4. 两个用电器电阻之比R 1:R 2=3:1,分别接在两个电路上, 通过它们的电流之比I 1:I 2=2:3,则在相等的时间 内电流对它们所做功之比W 1:W 2= . 5．如图1所示，电源电压保持不变。当开关S 1 合、S 2断开时，电流表的示数为0.2A ；当开关S 1、S 2都闭 合时，电流表的示数为0.8A 。则电阻R 1与R 2的比值为（ ）
专题一电功、电能、电功率和焦耳定律 【知识要点】 一、电功和电能 1．我们把电路中电流做的功叫电功。电功一般用字母W表示。 2．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式能。 3．功和能有相同的单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。 4．电流通过一段电路所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间三者的乘积。计算电功的基本公式是W=UIt。公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，时间t的单位用秒(s)，电功W 的单位就是焦(J)。 5．在实际生活中，测量电功(电能，俗称“耗电量”)的仪表叫电能表。电能表的计量单位是千瓦时(kw·h)，俗称“度”。 二、电功率 1．功率是表示做功快慢的物理量。用电流做的功跟做功所用时间的比值来表示电流做功的快慢。 2．电流在单位时间内完成的电功叫电功率。电功率一般用字母P表示。 3．电功率的单位是瓦特，简称瓦，用字母w表示。 4．功率的定义式是P=W/t计算电功率的基本公式P=UI，公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，电功率P的单位就是瓦(w)。 5．在实际生活中，常用的电功率单位还有千瓦(kw)，千瓦和瓦的换算关系是：1kw=1×103W。 6．用电器正常工作的电压叫额定电压，在额定电压条件下，用电器的实际功率等于它的额定功率。用电器的额定值都标示在用电器上。 三、焦耳定律 1．因为导体有电阻，所以电流通过导体时会产生热量(电能转化为内能)。我们把这种现象叫电流的热效应。 2．焦耳定律说明了电流产生热量的规律：电流通过一段导体产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3．如果用I表示电流，用R表示电阻，用t表示时间，用Q表示热量，则焦耳定律可以用公式表示为：Q=I2Rt。公式中的热量Q、电流I、电阻R和时间t的单位依次为焦(J)、安(A)、欧(Ω)和秒(s)。 4．电热器是根据电流热效应制成的。电热器的发热材料的特点是电阻率大、熔点高。 【解题指导】 [例题1]把一个阻值为10Ω的定值电阻接到6V的电源上，通电1min，电流做了多少功?消耗多少电能? [例题2]把一个小电热器接在电压为20V的电源上，它的功率是10W，通电5min产生多少热量?工作时它的电阻值是多少? [倒题3]1kW·h的电能可供1盏"PZ220—40"的白炽灯正常使用h。 [例题4]一把电烙铁上标有“220V 55W”的字样，如果加在它两端的电压为200V，此时电烙铁的实际功率多大? [例题5]把一个标有“8V 2W”的小灯泡接到12V的电源上，为使它能正常发光，必须联一个阻值为Ω的电阻，这个电阻消耗的功率为W。 [例题6]有一个小灯泡L，它与R=5Ω的电阻串联后接入U=15V的电路。小灯泡正常发光，此时它的功率是10W。求小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻。
电功、电功率 电功、电功率是中考的一个必考点，考查形式多样，分值比例重，具有综合性强的特点。主要有以下几种题型： 1、基本概念题，如电能及其转化，对电能表的认识和读数，安全用电； 2、电功、电功率的计算，计算中要正确理解电功、电功率基本概念，额定电压、额定功率和实际电压、实际功率； 3、实验，如测小灯泡的电功率； 4、电路的动态分析，如判断小灯泡的明暗变化。 题型分类突破 一、基本概念题 概念题主要在选择题和填空题中出现，以电能及其转化、电能表的的认识和读数为主要考查内容。 1.下列做法中，符合安全用电原则的是（） A.在有绝缘皮的电线上晒衣服 B.把电灯的开关接在零线上 C.把螺丝口灯泡的螺旋接在火线上 D.将家用电器的金属外壳接地 【答案】D 【解析】电线上是不允许晒衣服的，不论是否有绝缘皮，故 A 错；开关应接在火线上，不应接在零线上，故 B 错；螺丝口灯泡的螺旋接在零线上，这样可以防止触电，故 C 错；有金属外壳的用电器，在使用时外壳应接地，故 D 正确；应选 D。 2.下列现象中，可能引起家庭电路中保险丝熔断的原因是（） ①插座中的两个线头相碰②开关中的两个线头相碰 ③电路中增加了大功率的用电器④灯丝烧断． A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④ 【答案】C 【解析】能引起保险丝熔断一定是电流过大，能引起电流过大可以通过短路或同时使用多个大功率的用电器；插座中的两个线头相碰会形成短路，造成电流过大，故①可以；开关中的两个线头相碰是正常的，不会造成电流过大，故②不行；电路中增加了大功率的用电
kW·h 220V 5A(10A) 50Hz 器会造成电流过大，故③可以；灯丝烧断后，电路就成了断路，电路中应没有电流了，所 以保险丝烧不断，故④不行；所以应选 C 。 3. 如图 13 是单相电能表，小勇同学想用此电能表测实验室里电水壶的电功率，发现电能 表上用电器每消耗 1kW·h 的电能转盘转动的转数模糊不清，小勇请同桌的小慧同学帮助设计实验。他们找来 100W 的灯泡和秒表，首先让电水壶单独工作，记下转盘转动 10 圈所用的时间 t 1，再让电灯泡单独工作，记下 ，则电水壶的电功率 P 为 W 。（写出表达式） 0 9 3 1 6 图 13 【答案】转动 10 圈所用的时间为 t 2 ；100t 2/t 1 【解析】分别让电水壶和灯泡单独工作，电能表的转盘转动相同的圈数所消耗的电能是相同的，电能除以时间就是电功率。所以要记下灯泡工作时转盘转动 10 圈所用的时间，则电 能为W = P t =100W ? t ，电水壶的电功率为： P = = 100W ? t 2 。 2 2 2 t 1 t 1 4. 小王家中的电能表如上右图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过 W ．当家里只有电磁炉工作时，电能表在 1min 内转 90 转，则电磁炉工作时的电功率 W ． 【答案】2200 ；1500 【解析】由电能表的表盘可知，通过的最大电流为 10A ，所以接入的用电器总功率不能超过 P =UI =220V×10A=2200W；电能表在 1min 内转 90 转，则可求出 1h 内转 5400 转，由表盘上的数据可知，转 3600 转消耗 1kWh 的电能，所以当电磁炉工作时，1h 消耗电能为5400/3600=1.5kWh ，所以电磁炉工作时的电功率是 1500W 。 W 1
例1一盏灯标有“36V40W”字样，将这盏灯接到某电路中，通过它的电流是1A，此时，这盏灯的电功率是________W． 例2 某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是________W． 例3电能表是测量________的仪表．1 kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作________h． 例4一个“12V6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W． 例5电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R＝10Ω，电路接通后，100s内电阻R 上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电阻不变．求：灯的额定电压．例6有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（）A．12 V3W B．12 V 1.5W C．9 V 3W D．9 V 1.5W 例7有一盏小灯泡，当它与5Ω电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W．求：小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值． 例8将分别标有“6V9W”和“6 V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上，则（）A．两灯都能正常发光B．灯L2可能被烧毁 C．两灯都比正常发光时暗D．灯L1比灯L2亮 例9 家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（） A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大 例10如图2—3—5，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片
第八章电功率 第三节测量小灯泡的电功率第四节电与热 一、填空题 1.小华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？ （1）电流通过导线时，导线发热是_______ 能转化为_________ 能。这种现象叫______________ 。 （2）常见的电热器有________ 、________ 、______ 等。 此通过的 ____________ 相等。在通电时间相同的情况下，_____________ 产生热量更多，从而得出结论。 （4）在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一 段时间要通电一次。这是因为 _________ 在起作用，前者是为了 _________ ，后者是为了________ 。 （5）标有“ 220V 40W ”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J ，通过电热器的电流是 A ，产生的热量是J 。 2 ?大量实验证明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟通电的时间成比。这个规律叫定律，可用公式表示 3. 有一段110 Q的电阻丝，通过它的电流是2A，要产生44000J的热量，所需的时间是
灯的电流比为，两灯在相同时间内产生的热量之比为。 14. 一条电阻丝先后接在两个电路里，通过的电流11=312,当两种情况放出的热量相等时， 两次通电时间之比t l : t2为__________ 。 15 ?白炽灯的灯丝断了，将它搭接起来，灯还可以发光，但往往在不长的时间里，灯丝容易从处烧断，这是因为该处的电阻 ________________________ ，产生的热量 _________ 。 16. 电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝 和导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式 ____________ 可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量____________ ，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 17. 将阻值分别为10Q和30Q的甲、乙两电阻串联后接在电源上，相同时间内，甲、乙 两电阻产生的热量之比为 __________ ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上，相同时间内，电流 通过甲、乙两电阻消耗的电能之比为_____________ 。 18 .暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答： (1)“超负荷”是指如图所示( 选填“①”或“②”)中所示情况； (2)_____________________________________________________________________使火灾发生的理论依据是 ___________________________________________________________________ ; (3)_____________________________________________________________________请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施________________________________________________ 。 19 ?如图所示，电源电压为6 V , R阻值为10Q , R2阻值为20 Q。闭合开关，电流表的示 数为 A ，通电30 s电阻R产生的热量为J 、选择题 20 .小明家中接有两只灯泡，L1上标有“ PZ220-40”，L2上标有“ PZ220-25”，当它们 正常发光时，下列说法正确的是( ) A. 通过L1的电流小于通过L2的电流 B. L1的电阻小于L2的电阻 C. L1的电功率小于L2的电功率 D. L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能 21 .两个灯泡，L1上标有“ 6V 3W”，L2上没有标记，测得它的电阻是 4 Q，把它们串联 在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是( )
电功率经典练习题 1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V ，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A ，这台电动机正常工作1s 消耗的电能为W 和产生的热量为Q 分别为A A.3800J 、200J . B.3800J 、3800J C.72200J 、200J D.72200J 、3800J 2.一个标有“6V 3W”的灯泡，欲接到9V 的电源上能正常发光，应给它C A.串联一个3Ω的电阻 B.并联一个3Ω的电阻 C.串联一个6Ω的电阻 D.并联一个6Ω的电阻 3.一只标有“6V 1.5W”的灯泡L 1和另一只“6V 3W”的灯泡L 2串联后接在电源上，通电后有一只灯泡正常发光，另一只灯泡较暗，其中能正常发光的是灯泡 L1 ，此时电路中的电流是 0.25 A ，电源电压是 9 V 。 4. 图所示电路，电源中电源两端的电压保持不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变 阻器．闭合开关S 后，在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中,下列说法正确 的是 C A ．电流表A 1的示数变小 B ．电流表A 2的示数变大 C ．电压表V 的示数不变 D ．小灯泡L 的亮度变暗 5．如图所示电路，电源电压保持不变，L 是标有“6V 3W ”的小灯泡，R 是滑 动变阻器。闭合开关S 3，断开开关S 1、S 2，滑片P 位于中点时，灯泡L 恰好正常发光，电压表V 的示数为U 1；当S 1、S 2都闭合，滑片P 滑至b 端时，电流表 示数为1.5A ，电压表V 的示数为U 2；U 1:U 2=1:2，下列选项正确的是B A ．滑动变阻器的变化范围是0~12Ω B ．滑动变阻器的变化范围是0~24Ω C ．当S 1、S 2 、S 3都闭合，滑片P 位于a 端时，灯泡L 仍能正常工作 6．小敏同学在做电学实验时按照如图7所示的电路将电学器材连接，她使用的 电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V ，电源两端的电压为6V 且保持不变，电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W 。滑动变阻器R 0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A 。将开关S 闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以 下说法正确的是 B A ．通过电阻R 的电流最大值为0.4A B ．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C ．电压表示数最大的变化量为1V D ．滑动变阻器R 0消耗的最大功率为1.2W 7．图所示电路中电源两端电压不变。当①和②均为电压表时，开关S 闭合后，电压表V 1、V 2的示数之比为7∶12，电阻R 1消耗的电功率为P 1。当①和②均为电流表 时，开关S 闭合后，电流表A 1、A 2的示数之比为16∶21，此时电阻R 2消耗 的电功率为P 2'。则P 1∶P 2'等于D A ．1∶12 B．1∶16 C ．3∶64 D．9∶16 8．如图所示电路中，电压U 保持不变，电流表的示数为1A 。如果R 1与R 2的等效电阻为R ，并且R 1：R=5：3，电阻R 2消耗的电功率为2.4W ，则电阻R 1=___12.8__Ω。 9.如图所示电路，R 是定值电阻，灯泡L 1L 2分别标有“8V 8W ”和“12V 24W ”，电路两 R 0
九年级物理电功率试题经典及解析 一、电功率选择题 1．下列说法中正确的是（） A. 折射角一定小于入射角 B. 电能表是测量电功的仪表 C. 导体的横截面积越大，电阻越大 D. 声音不能传递能量 【答案】 B 【解析】【解答】解：A、题中没有说光在哪两种介质中传播，所以折射角和入射角的大小不能比较，A不符合题意。 B、电能表是测量电功的仪表，B符合题意。 C、在材料、长度和温度一定时，横截面积越大，电阻越小；没有前提条件，不能说导体电阻和横截面积的关系，C不符合题意。 D、声音可以传递能量，也可以传递信息，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】光从空气斜射入水或其他介质时，折射角小于入射角. 电能表是测量电功的仪表. 决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.（电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关） 声音可以传递能量，也可以传递信息. 2．现有一个电压不变的电源，两个定值电R1、R2．先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0．两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（） A. 两端的电压比为1：2 B. 两端的电压比为1：3 C. 消耗的功率比为1：9 D. 消耗的功率比为2：9 【答案】 B 【解析】【解答】（1）将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为：P0= --------------① 另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为：9P0= --------------② 由①②可得： =9× ， 解得R1两端的电压比为： U1：U1′=1：3，A不符合题意、B符合题意； ⑵因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，如下图：
电功、电功率和焦耳定律 电能和电功 1、电功及其单位：电流所做的功叫电功，用W表示。电功的国际单位是J， 常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。 2、运用电功的公式解决有关问题：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等 于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 误区提醒 正确使用电功公式W=UIt：电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用。而结合欧姆定律可推出电功公式 的变换式：或，这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。 【典型例题】 加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？ 洗衣机工作0.5小时，电流做功3.6×106焦，这样工作3小时，消耗的电能是_______度 有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中，工作50小时，用了1.98度电，这只灯泡工作的电流是_______。 电功率 1、电功率及电功率的单位：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 单位为：瓦特，符号为W，常用单位还有kW，1kW=1000W。 2、运用电功率的公式解决有关问题：电功率的定义式推导出计算式 ，公式中P、U、I是指同一段电路（或同一个用电器）。由于初中研究的 都是纯电阻电路，所以结合欧姆定律，电功率公式还可以写作P=UI和。 3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。用电器在电路中工作时，两端所加的电压叫实际电压，此时的功率叫实际功率。 4、测量小灯泡的电功率。
误区提醒 1、比较串连电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般使用P=UI 计算 2、在并联电路中，由于各支路两端电压相等，运用计算。 【典型例题】 现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1. 2W”和“12V，6W”字样，如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是（ ） A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V 一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是： ( ) A 、它的额定功率变为原来的一半； B 、通过它的电流强度变为原来的一半； C 、它的电阻变为原来的1/4； D 、它的实际功率变为原来的1/2。 下列判断中正确的是（ ） A ．根据P=I 2R 可知，电阻越大，电功率也越大 B ．根据P=UI 可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小 C ．根据P=R U 2 可知，电阻越大，电功率反而越小 D ．根据P=t W 可知，电流做功越多，电功率也越大 两只灯泡串联在电路中，其中一只灯亮，另一只不亮，原因可能是（ ） A ．两只灯泡相比较，流过不亮的灯泡的电流较小 B ．不亮的灯泡的灯丝断了 C ．两只灯泡相比较，亮的灯泡电阻太小 D ．两只灯泡相比较，不亮的灯泡电阻太小 额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率之比为5：3，如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中，下列叙述正确的是（ ） A ．两灯实际消耗功率之比为5:3 B ．两灯都能正常发光 C ．两灯实际通过电流之比为3:5 D ．两灯实际电压之比为3:5 R1、R2两个电阻并联后接入电路中，它们的电功率之比P1:P2=9:4，则R1、R2两个电阻阻值之比是( ) A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3 一个标有“4V ，2W ”字样的灯泡，给它两端加2V 电压时，不考虑温度对它电阻的影响，则( ) A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W
电功率经典计算题 1．如图45所示，灯炮L正常发光时，求：(1)通过灯泡的电流强度是多少？ (2)安培表示数是多少？ 2．如图46所示，电源电压为10伏，电灯L的电压为9伏特，它的电阻为12欧姆．安培表示数I=1.2安培，求： (1)电阻R1是多少欧姆？ (2)若将R1换成36欧姆的电阻R2，然后调节变阻器使安培表示数变为I＇=0.8安培，这 时电灯上的电流强度是多少？ 3．在图47所示的电路中，AB是滑动变阻器，P是滑片，小灯泡L上标有“2.5V 1W”字样，电源电压为4.5伏特，电路中串接一只量程为0～0.6安培的电流表。 (1)当K1、K2都打开时，滑片P应在滑动变阻器的哪一端？(2)当闭合K1，调节滑动变阻 器，使电流表中的读数多大时，小灯泡才能正常发光？这时滑动变阻器的阻值是多少 (3)若此时将开关K2闭合，问通过电流表的电流会不会超过量程？ 4．现有两个小灯泡A和B。A灯标有“6V 1.2w”的字样，B灯标有“12V 6W”字样，试求：(1)两个小灯泡的额定电流；(2)如果把它们串联起来，为了使其中一个灯泡能够持续地正常发光，加在串联灯泡两端的总电压不得超过多少伏特？（设灯丝的电阻不随温度变化） 5．如图48所示，L为标为“3V 0.15W”的一只灯泡，R的阻值为120欧姆。 (1)当开关K2闭合，K1断开时，L恰好正常发光，此时安培表和伏特表的示数各是多少？(2)当开关K1闭合，K2断开时，安培表和伏特表的示数各是多少？ 6．图49中的A是标有“24V 60W”的用电器，E是电压为32伏特电源，K是电键，B是滑动变阻器，若确保用电器正常工作，请在图中把电路连接起来，并求出滑动变阻器B中通过电流的那段电阻值和它消耗的电功率。
电功率中考试题分类汇编经典1 一、电功率选择题 1．如图甲所示电路中，电源电压可调，灯L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的I﹣U图象如图乙所示，闭合开关S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时（） A. L1正常发光 B. 电源电压为12V C. 电路总电阻为30Ω D. 电路总功率为 2.4W 【答案】D 【解析】【解答】解：由图乙可知，两灯泡两端的电压为6V时，通过两灯泡的电流I1=0.6A、I2=0.3A， 由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路中的电流， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中允许通过的最大电流I=I2=0.3A，则L2正常发光，故A错误； 由图乙可知，L1两端的电压U1′=2V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U=U1′+U2=2V+6V=8V，故B错误； 由I= 可得，电路总电阻： R= = ≈26.7Ω，故C错误； 电路的总功率： P=UI=8V×0.3A=2.4W，故D正确． 故选D． 【分析】由图乙可知两灯泡额定电流下的电流，根据串联电路的特点可知电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，即额定电流较小的灯泡能正常发光，根据图象读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电路的总功率． 2．如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V1.5W字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中，下列说法（）
知识点 一、电功 电功是指电流在一段时间里所作的功, 表示 W=qU=IUt 该式适用于计算各种电路中电流所作的功。 在 纯电阻电路中又可以用下式表示 电功W 的单位是焦耳，简称焦，符号是 J 。 二、电功率 电功率是电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值。用公式表示 W P UI t 该式适用于计算各种电路中电流的功率。 在纯电阻电路中，又可以用下式表示 电功率P 的单位是瓦特，简称瓦，符号 对于由电源和用电器组成的闭合回路， A 电源部分 电源的总功率：是指电源内部非静电力做的功率 P 总 =1 ； =IU 外+IU 内=卩外+P 内 电源输出功率：是指电源工作时内外电路输出的功率 2 P 外=IU 外=I ; -I r=P 总-P 内 电源内部发热功率：是指电源内部因发热而损耗的功率 2 U 内 内 =IU 内=I r= 二卩总-P 外 r 电功和电功率 焦耳定律 W=I 2 Rt=U 2 -i R B 用电器部分 用电器的额定功率：是指用电器在额定电压下工作的功率。 压和功率即为用电器的额定电压和额定功率。 用电器的实际功率，是指用电器在工作时实际消耗的功率。 压与通过用电器的实际电流的乘积。即 P 实=I 实U 实。 三、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量跟电流的平方、 比。公式表示 2 Q=I Rt 使用上式时应注意统一单位： 电流I 的单位是安，电阻 秒，热量Q 的单位是焦。 般用电器铭牌上标明的电 它等于用电器两端的实际电 导体的电阻和通电时间成正 R 的单位是欧，时间t 的单位是 它是电转化为其他形式能的多少的量度。 用公式 W 其功率问题可以从电源和用电器两方面来认 识。
-- 《电功、电功率》经典练习题 一、基础题(直接应用公式） 1.有一种用于22０V 电路中的节能灯，额定功率仅为1W,则通过它的电流为_＿_＿A 0.0０45A 2.1度电可供两盏100W 电灯正常工作＿_＿_＿__ｈ. 5ｈ 3.一个“220Ｖ 800W ”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻是＿＿____Ω。 ６0.５Ω 4.一个灯泡上印着“ＰZ 2２0 ２5”,它正常工作时的电阻是_＿___＿Ω，如果把它接入一个1１０V 电压的电路中，它实际消耗的电功率是＿__＿____,与接在2２０Ｖ电路上相比，这时他发光的亮度＿________＿＿ (１９36Ω,6.2５W ， 暗些。） ５.某次雷电的电流约２?410A,电压约8 110?V,放电时间约0．0０1s 。这次雷电的电功率约_＿__＿＿__千瓦,释放____＿_＿__J 的能量。（2×1０９ ＫW ， 2×1０9 J ） 6.某工厂共有电灯１０0０盏,都用60W 的普通照明灯泡，平均每天用电１2h 。如果都改用40W 的日光灯,不但可以省电，而且比原来更亮了。该厂一年（36５天)可节约多少千瓦时的电?(87６０0KW ·ｈ) 7. 某导体的电阻是2Ω，通过2 A 的电流时，1ｍin 产生多少焦耳的热量？480J ８. 一只额定功率是４50Ｗ的电饭锅,在２２０V 的额定电压下使用，每分钟产生_＿_＿____J 的热量.2７０0０J 9. 一只电烙铁的额定电压是220V ，在额定电压下工作时的电阻是１２１0Ω，它的额定功率是＿_______Ｗ，在额定电压下通电１0min 产生_____＿____＿Ｊ的热量。4０W,24０0０J 10. 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5Ａ的电流时,每分钟可产生 46.610?J 的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。１.1×103W ，４ 4Ω 18. 某型号电冰箱主要技术参数如表所示,此电冰箱连续使用一个月（按3０天计)消耗的电能为 。20.７ｋW ·h 19．一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。怎么解释这个现象？ 答：灯丝烧断后再搭在一起,由于灯丝的长度变短而使其电阻变小，在灯泡两端电压 不变的情况下,通过灯丝的电流会变大,根据P=U Ｉ可知,灯泡的实际功率会变大，所以灯泡会变亮。 二、电功率练习 1．将标有“12Ｖ,3W ”的甲灯和“6V ，３W ”的乙灯串联在１5V 的电源上，那么能正常发光的是（ )A A ．甲灯 B ．乙灯 Ｃ.甲、乙两灯均能正常发光 D.无法判断 ２．有两个额定功率相同的甲、乙灯炮，当它们并联接入某一电路时，甲灯比乙灯亮，则它们的额定电压（ ）Ｂ A.U 甲>U 乙 B. U 甲＜U 乙 C. U 甲=U 乙 D.无法判断 3.将“12V 8W ”和“6V ３Ｗ”的灯泡并联接在电压是6Ｖ的电路上，则它们消耗的实际功率之比是 ( ）B A 、2:１ B 、２:３ C 、3:8 Ｄ、８:３ 4. 两个用电器电阻之比Ｒ1:R ２=3:１，分别接在两个电路上, 通过它们的电流之比I 1：Ｉ2=2:3,则在相等的时间内电流对它们所做功之比W 1：W 2= . 4:３ 5.如图1所示,电源电压保持不变。当开关S 1 合、S ２断开时,电流表的示数为0.2A ；当开关S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为0．8A 。则电阻Ｒ1与Ｒ2的比值为（ ）A A 、1∶３ B 、 ３∶l C 、 2∶３ D 、 3∶2 6．如图8所示，电源电压恒定,定值电阻的阻值Ｒ ＝１ 0Ω，滑动变阻器R ′的规格为“2０Ω 1A ”。闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻 值在0～１0Ω范围内变化时，电流表的示数在0.3A ～0.６A 的范围内变化，则电源电压为 Ｖ。从当滑动 图2 R a b A R ′ S
电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是 [ ] A．接在110V的线路上的功率为20W B．接在110V的线路上的功率为10W C．接在440V的线路上的功率为160W D．接在55V的线路上的功率为2.5W 解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确． 点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法． 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝UI D．P＝W/t 解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD． 点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热． 【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？ 点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系． 参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解． 参考答案：6V 10s 跟踪反馈 1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？ 2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？ 3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________． 4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的
电功率专题 范围专题 1．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（） A．3W～B．3W～C．～10W D．10W～ 2.如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为0～3V，电流表接入电路的量程为0～．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（） A．电压表的示数变小，电流表的示数变大B．电流表的示数变化范围为～ C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V D．电阻R1消耗的功率的变化范围为～ 2．如图所示，电源电压为，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（） A．小灯泡的灯丝电阻为5ΩB．该电路功率变化范围是～ C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10ΩD．电流表最大示数为 3．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V ”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（） A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω B．该电路消耗的总功率的变化范围为～ C．该电路中，电流表示数的变化范围为～ D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为～ 4．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（）
§4.2电功电功率焦耳定律 在我国，电力公司每个月都要向各个家庭收取一定的电 费。你知道收取电费是以什么为依据的？是依据各家使用电压 的高低？电流的大小？还是其它的什么因素？ 你看到过我们家附近安装的一个与右图相似的电表吗？ 你知道这个电表测量的是什么吗？对了，它就是测量各个家庭 消耗的电能的。 那么，你知道消耗的电能的多少与哪些因素有关呢？下面 我们接着学习： o电功 o电功率 o焦耳定律 电功 电流通过白炽灯时，白炽灯发热发光，这是电能转化为热力学能；电流通过电风扇时，电风扇转动起来，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为机械能和热力学能；电流通过电解槽时，电解液会发生电解和化学变化，并伴随着温度升高的现象，这是电能转化为化学能和热力学能． 以上这些电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量。所谓电流做功,实质上是导体中的电场对自由电荷的静电力在做功。自由电荷在静电力作用下做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加。 如果导体两端的电压为U，通过导体横截面的电荷量为q，如下图所示：
根据上一章学习的静电场知识，可知电功 W = qU = UI t 在国际单位制（SI）中，电功的单位是J 。在日常生活中，我们常用的电功的单位还有kW · h （千瓦·时），即“度”． 1 度= 1 kW · h = 3.6 × 106 J 电功率 我们家中有很多电器，都会消耗电能，但它们消耗电能的快慢程度一般是不同的。以电灯为例，不同的灯泡正常发光时明暗程度是不同的。一般来说，同一类型的明亮的灯泡消耗电能快，暗淡的灯泡消耗电能慢。如何来描写电器消耗电能的快慢程度呢？ 为了表示电流通过某段电路做功的快慢程度，我们用比值定义法定义一个新的物理量．电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用P表示．即 一个100 W的灯泡，10 小时消耗 1 度电；一个40 W的灯泡，25 小时消耗 1 度电。 将W = UIt 代入上式，可得 P = UI 可见，一段电路上的电功率等于这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积．在国际单位制中，电功率的单位是 W （瓦）。 一般家用电器的铭牌上都标明了该电器的电功率。下图就是一台电视机的铭牌，你能从上面了解到它的电功率的大小吗？
“电功率及电功”专题复习 电功率概念辨析 1、 标有“PZ220-40”字样的灯泡正常工作10h ，消耗的电能是_________kW·h ，合_________J 。 2、 现有两个灯泡L1、L2，分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样．当将它们串联使用时，电路两端 允许加的最大电压是______V ；当将他们并联使用时，干路允许通过的最大电流是______A ，电路消耗的最大功率是_______W ． 3、 如图5—3所示，当S 闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U 甲︰U 乙=5︰3；当S 断开，甲、 乙两表为电流表时，两表示数比为I 甲︰I 乙=______，此时R 1和R 2消耗的功率之比P 甲︰P 乙=________。 4、 下列说法中，正确的是 ( ) A ． 电功率是表示电流做功多少的物理量 B ．电功率是表示电流做功快慢的物理量 C ．用电器的电功率越大，做功越多 D ．相同时间，消耗功率大的用电器耗电一定多 5、下列电器正常工作时，每秒做功为几十焦耳的是 （ ） A ．电饭锅 B ．教室里的一只日光灯 C ．家用手电筒里的灯泡 D ．空调器 6、额定电压相同的甲、乙两只白炽灯串联接入电路，发现甲灯比乙灯亮,则下列说法中正确的是 ( ) A.甲灯额定功率和实际功率都比乙灯大 B.甲灯额定功率大,但实际功率小 C.甲灯额定功率和实际功率都比乙灯小 D.甲灯额定功率小,但实际功率大 7、生活中下列用电的做法，正确的是（ ） A ．用粗铜线代替保险丝 B ．开关串联在零线上 C ．使用测电笔时手指不接触笔尖金属部位 D ．使用洗衣机不接地 8、如图２所示，电源电压保持不变，R 1=2R 2，开关Ｓ断开时，电流表的示数为Ｉ1，R 1消耗的功率为P 1；开关S 闭合时，电流表示数为电流表的示数为Ｉ2，R1消耗的功率为P2，则（ ） A ．Ｉ1∶Ｉ2＝１∶１，P 1∶P 2＝３∶１ B ．Ｉ1∶Ｉ2＝１∶３，P 1∶P 2＝１∶１ C ．Ｉ1∶Ｉ2＝３∶１，P 1∶P 2＝１∶１ D ．Ｉ1∶Ｉ2＝１∶１，P 1∶P 2＝１∶３ 9、右图所示的电路中，电源电压为30V ,定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有"60Ω，1.5A"字样，在该电路正常使用的情况下，则（ ） A ．电路消耗的最大功率为75W B.电流表的最大示数为1.5 A C ．滑动变阻器消耗的最小功率为45W D.电路总电阻的变化围为0Ω～20Ω 10、如图所示,电源电压不变.闭合开关S 后,当滑动变阻器的 滑片P 向右移动时,下列判断正确的是 ( ) A.电流表示数变小,电压表示数变小,R 1功率变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大,R 1功率变大 C.电流表示数变大,电压表示数不变,R 1功率变大 D.电流表示数变小,电压表示数不变,R 1功率变小 11、如图所示电路中,设电源电压不变,灯电阻不变.闭合开关S,在滑动变阻器滑片移动的过程中,电流表的最小示数是0.2A,电压表的最大示数是4V ,灯L 的 最大功率与最小功率之比为9:4,则 ( ) A.电源电压是6V B.灯的电阻是40Ω C.电源电压是4V D.电路消耗的最大功率是2.4W 第9题图 第10题图 A R 1 R 2 P S V V A 11题图 P L S R