专题22 电能 电功 电功率-2022年中考物理一轮复习抓重点考典型（人教版）学案

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（1）知道做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
（2）通过探究，知道电流做功与电流、电压的大小及通电时间的长短有关系。
（3）知道电功率表示消耗电能快慢，知道电功率的单位是瓦。
（4）会用功率的进行简单的计算。
复习功、能关系：
一个物体能够做功，就具有能量。
一个物体能做多少功，就具有多少能量。
电能、电功
一、电功和电能
1、电功：电流所做的功叫电功。
（1）电功的符号是 W ，单位是 焦耳（简称焦，符号 J ）。
电功的常用单位是 度 ，即 千瓦时 （符号 kW·h ）。
（2）1度= 1 kW·h＝ 3.6×106 J
2、电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
3、电流做功的多少与电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间有关t，等于三者的乘积。
电功的计算公式为：W=UIt
根据欧姆定律可得： 、
4、电能：电能够做功，所以具有电能。（是能量的一种形式）
5、电能和电功在本质上是一致的，是从两个不同的物理角度去描述。
电能表
电能表：计量电器在一段时间内所消耗的电能的器材。
生活中常见的电能表分转盘式和闪频式两种，目前多用IC卡式的。
电能表的表盘
、“220v”表示这个电能表应该在220v的电路中使用
、“10（20）A”表示这个电能表标定电流为10A，额定最大电流为20A。
电能表工作时的电流不应超过 额定最大电流 。
、“50~”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。
、“600rves/(KW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1KW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。
、用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。
、消耗的电能=转数/标数
电功率
电功率
电功率：电流在单位时间内所做的功。
（1）电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。
（2）1kW＝103W
2、物理意义：表示电流做功的快慢（即：消耗电能的快慢）。
3、公式
1）定义式：
两种单位：电功率P W 电功W J 时间t S
两种单位：电功率P KW 电功W KW·h 时间t h
2）计算式：

单位： 电功率P W ；电压U V ；电流I A ；电阻R Ω 。
家用电器的电功率（估计数值）：
1000W左右：空调、微波炉、电炉、电热水器；
500W左右：电吹风机、电熨斗、洗衣机；
200W左右：电视机、电子计算机；
100W左右：电冰箱、电扇；
低于1W：手电筒、计算器、电子表。
5、有关电功、电功率的公式及其适用范围：
额定电压、额定功率
额定与实际
（1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
实际电压U实：用电器实际工作时两端的电压
额定功率P额：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
实际功率P实：用电器在实际电压下的功率
额定电流I额：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
实际电流I实：用电器实际工作时的电流
用电器实际工作时的三种情况：
1）U实 （如灯泡，灯光发暗，灯丝发红）
2）U实>U额，P实>P额——不正常，有可能烧坏，不允许出现。
（如灯泡，灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）
3）U实=U额，P实=P额——用电器正常工作。
3、说明
（1）电灯泡上的“220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
（2）有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。
电功率的分配
串联电路

2)并联电路

类型一 电功及其计算
1、家庭电路中，电能表可直接测量 （ ）
A．电功 B．电阻 C．电流 D．电压
【答案】A
【解析】电能表可直接测量消耗的电能，消耗电能的过程就是做功的过程。
【拓展】以下事例是利用电能工作的是 ( )
A．洗衣机洗衣服 B．使用太阳能热水器热水
C．火力发电 D．太阳能发电
【答案】A
【解析】A电能转化为机械能；B太阳能转化为内能；C化学能转化为电能；D太阳能转化为电能
2、某日光灯接在220V照明电路中正常工作时，电流是0.13A，若通电10 min，有 17160 J的电能转化成了内能和能。
【答案】17160 光
【解析】电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
【拓展1】如图电路中，如果 R1∶R2= 3∶2，当开关S闭合时，则它们两端电压之比U1∶U2=_ ___，在相同的时间内，R1和R2中的电流做的功之比W1∶W2=____ 。
【答案】1：1 2：3
【解析】并联电路各支路电压相等，故电压之比为1：1。电压相同时，电流与电阻成反比，即I1：I2= R2∶R1= 2∶3，根据公式W=UIt可知，W1∶W2=2：3 。
【拓展2】如图电路中，如果R1∶R2=3∶2，当S闭合时，则通过它们的电流强度之比I1∶I2=__ __，在相同时间内，R1和R2中的电流做的功之比W1∶W2= 。
【答案】1：1 3：2
【解析】串联电路中电流处处相等，故电流1：1。电功W=UIt=I2Rt，电流做的功之比W1∶W2= R1∶R2=3∶2。
3、将电阻R1、R2串联在某电路中，已知电源电压为6V，R1＝4Ω，R2＝6Ω。
求：在2min内电阻R2消耗的电能。
【答案】432J
【解析】电阻R1、R2串联，总电阻R= R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω
电路中的电流I=UR=6V10Ω=0.6A
2min内电阻R2消耗的电能Q=W=UIt=I2Rt=（0.6A）2×10Ω×2×60s=432J
【拓展】在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是当改变灯泡两端电压时， ．
（2）利用图乙电路可探究电流做功多少与 的关系。
（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是 。
（4）学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V 6W”灯泡L1和“6V 4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表，经分析，能测出灯泡 的额定功率。
【答案】(1)通过小灯泡的电流也发生了变化 (2)电流 (3) L1断路 （4）L1
【解析】(1)串联电路中电阻变化后影响电流变化
(2)已图中两灯并联，电压相同，通电时间相同，电流不同，故探究与电流的关系
(3) L1断路，电压表V1与L2串联在电路中，电压表V1分走几乎全部的电压，L2几乎分不到电压，所以电压表V1有示数，电压表V2无示数。
（4）L1的额定电流I1=P1U1=6W12V=0.5A, L2的额定电流I2=P2U2= 4W6V=0.67A，丙图中两灯串联，电流相同，故L1可正常发光。
类型二 电能表的使用
4、电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是 （ ）
A．“50Hz”是说这个电能表在50赫兹的交流电路中使用
B．“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是20A
C．“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是10A
D．“2500revs／(Kw·h) ”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是2500千瓦时
【答案】A
【解析】B．“10(20)A”是说这个电能表的标定电流是10A
C．“10(20)A”是说这个电能表的额定最大电流是20A
D．“2500revs／(Kw·h) ”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是12500千瓦时
【拓展1】图为家用电能表的示意图。观察这个电能表，这个电能表的计量单位是________。它是物理量________的单位。“600r／KW·h”表示电能表每消耗1kW·h的电能，转盘转________转。转盘每转1转，表示消耗电能________J。
【答案】kw·h 电能（或电功） 600 6000
【解析】电能表是用来测量电器消耗电能多少的电表，表头第一行标的是它的单位。“600r／KW·h”是600转每千瓦时的意思，即电能表每消耗1kW·h的电能，转盘转600转。转盘每转1转，表示消耗电能1600 kw·h=1600×3.6×106J=6000J
【拓展2】为提倡节约用电，我市梯度电费制度，实行“一户一表”的用户，每户每月用电180度以内，电价为0.5元/度；如果每户每月用电量在180度至260度之间，电价按两档计算，其中超出180度的部分，电价提高0.05分/度；
（1）小兰同学家10月初记录的电能表示数是1142.8kW•h，10月末示数如图所示，这个月她家用的电 kW•h，按照该月使用电量情况，小兰家该月应交电费 元；
（2）小兰家有一台“220V 2000W”的电磁炉用来做饭，天气转冷后，家里又新买了一台“220V 1000W”的电暖气，根据电能表的铭牌要求，如果仅使用这两个用电器，电能表能否安全工作？请通过计算说明。
（3）你认为国家实施居民生活用电阶梯式递增电价的好处有 ．
【答案】（1）200 101
（2）电能表可以安全使用，原因见解析
（3）养成节约用电好习惯
【解析】（1）10月末示数1342.8kW•h，10月初电能表示数是1142.8kW•h，故10月份消耗电能Q=1342.8kW•h-1142.8kW•h=200 kW•h
应交电费：180 度×0.5元/度+（200度-180度）0.55元/度=101元。
（2）电路最大额定总功率为P=UI=220V×20A=4400W
实际电功率P1=P炉+P暖=2000W+1000W=3000W 3000W <4400W
电能表可以安全使用
（3）用电量增大后，电费相应增加，目的是提倡大家节约用电。
类型三 电功率
7、下列说法中正确的是 （ ）
A．千瓦·时是电功率的单位，千瓦是电功的单位
B．电能表是测量用电器功率的仪表
C．功率大的用电器，消耗的电能一定多
D．功率为100瓦的用电器正常工作10小时耗电1千瓦时关于电功率
【答案】D
【解析】A．千瓦·时是电功的单位，千瓦是电功率的单位
B．电能表是测量用电器消耗电能的仪表
C．相同时间内，功率大的用电器，消耗的电能一定多
【拓展】下列说法中正确的是（ ）
A．电功率是表示电流做功快慢的物理量
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．用电器的电功率越大，则它做的电功一定大
D．实际功率不可能大于额定功率
【答案】A
【解析】 C．用电器的电功率越大，相同时间内，则它做的电功一定大
D．实际功率可能大于、小于或等于额定功率
8、关于额定电压和额定功率，下列说法中正确的是 （ ）
A．用电器工作时的实际功率总是等于它的额定功率
B．用电器工作时它两端的电压总是等于它的额定电压
C．用电器两端的实际电压大于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率
D．用电器两端的实际电压小于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率
【答案】D
【解析】实际值可能大于、小于或等于额定值。若实际电压小于额定电压，实际电流也小于额定电流，实际功率也小于额定功率；若实际电压等于额定电压，实际电流也等于额定电流，实际功率也等于额定功率；若实际电压大于额定电压，实际电流也大于额定电流，实际功率也大于额定功率。
【拓展】现有甲、乙、丙三盏灯，分别标有“220V 40W”、“110V 40W”、“36V 40W”的字样，它们均在额定电压下工作，比较它们的亮度，哪一盏灯最亮。（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样亮
【答案】D
【解析】它们均在额定电压下工作，实际电功率都等于40W，故一样亮。
9、为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（ ）
A．300W
B．30W
C．150W
D．200W
【答案】A
【解析】1min内消耗电能Q=15r×13000revs/（kW•h）=1200 kW•h
用电器电功率P=Qt=1200 kW•h160ℎ=0.3kw=300w
10、如图，电源电压恒定。小灯泡上标有“6V 9W”字样，假定灯丝电阻不随温度而变化，当、均闭合时，小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电流
(2)当闭合，断开时，电流表示数为0．5A，求小灯泡的实际功率
【答案】(1)1.5A (2) 1W
【解析】（1）根据P=UI得，小灯泡正常发光时得电流I=PU=9W6V=1.5A
(2) 当S1、S2均闭合时，电路中只有小灯泡工作，小灯泡正常发光，即电源电压为6V。
小灯泡上标有“6V 9W”字样，假定灯丝电阻不随温度而变化，R灯=U2P=(6V)29W=4Ω
当S1闭合、S2断开时，小灯泡L与电阻R串联，电流表示数为0.5A，小灯泡的实际电功率P实=UI=I2R灯=（0.5A）2×4Ω=1W。
【拓展】在如图所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0～0.6A”，电压表的规格为“0～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图所示，求：
(1)灯泡正常发光时的电流。
(2)当电流表示数为0.4A时，电压表的示数。
(3)为了保证电路安全，滑动变阻器接人电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率。
【答案】（1）1A （2）8V （3）R小=11.7Ω P=5.4W
【解析】（1）灯泡上标有“6V 6W”字样，由P=UI 得小灯泡正常发光时得电流I=PU=6w6V=1A
（2）由U-I曲线图可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压U灯=1V
小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R的电压，UR=U-U灯=9V-1V=8V
（3）滑动变阻器R减小时，电路中电压表示数减小，电流表示数增大，电路中最大电流为0.6A，由U-I曲线图可知，当电流表示数为0.6A时，小灯泡两端的电压U灯=2V，小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R的电压，UR=U-U灯=9V-2V=7V，R小=URI=7V0.6A=11.7Ω；
此时电路消耗的总功率P=UI=9V×0.6A=5.4W。
1、学习物理需要特别细心，不小心就容易出错。你认为下列等量关系正确的是 （ ）
A．1kW·h=3.6×106J B．1kg/m3=1g/cm3
C．1km/h=3.6m/s D．1kg=9.8N
【答案】A
【解析】B．1×103kg/m3=1g/cm3 C．3.6km/h=1m/s D．1kg物体的重力约为9.8N
2、4月初小芳家中的电能表的示数为，5月初电能表如图所示，本月她家共使用了_______度电。她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是_______J。
【答案】80 7.2×104
【解析】本月用电Q=1978.2度-1898.2度=80度
几分钟内家用电器消耗电能Q1=60R3000R/KW·h=0.02kw·h=7.2×104J
3、对于1kW•h电能的作用，下列说法中正确的是 （ ）
A．能使笔记本电脑工作约3分钟
B．能使洗衣机工作约3小时
C．能使笔记本电脑工作约3小时
D．能使洗衣机工作约30小时
【答案】B
【解析】洗衣机的功率约为500W，由W=Pt可知， 1kW•h=0.5 kW×2h，故B正确。
4、甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是 （ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮。
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
【答案】C
【解析】只知道两灯额定功率，不知道工作时间，故消耗电能大小不确定，A错；由公式P=U2R可知，额定电压相同时，电阻大的额定电功率小，P甲=25W，P乙=100W，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，B错；两灯串联时，根据公式P=I2R可知，电流相同，电阻大的实际电功率大，所以串联甲灯亮，C正确；将乙灯接入110V的电路中，根据公式P=U2R可知，实际电功率约为额定电功率的四分之一，即25W左右，D错。
5、 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；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为 ，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 。
【答案】20Ω 1:3
【解析】闭合S1，断开S2，电路中只有小灯泡，小灯泡正常发光，即电源电压为6V，若再闭合S2，R与L并联，干路上的电流表示数变大0.3A，即通过R的电流为0.2A，R=UI=6V0.3A=20Ω。
根据P=UI，通过小灯泡的电流I=PU=0.1A, R与L并联，电压相等，故电功率之比PL:PR=IL:IR=0.1A:0.3A=1:3电功
电功率
公式的适用范围
普遍适用
普遍适用
只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）
只适用于纯电阻电路
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/（kW•h）