通用版2020_2021学年九年级物理上学期期末复习讲义第12讲家庭电路及电功电功率含解析

第12讲家庭电路及电功电功率

教学目标

1．家庭用电常识

2．掌握电功、电功率的含义与区别

3．掌握电能表的使用

4．掌握额定功率与实际功率的区别

5．掌握电功、电功率的相关计算

【经典例题一】

1．关于家庭电路，下列说法中正确的是（　　）

A．我国家庭电路的电压为110V 

B．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大 

C．家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸，一定是由于电路中用电器总电功率过大

D．用电器使用三线插头，是为了防止漏电引发事故而采取的保护措施

【解答】解：A、我国家庭电路的电压为220V，故A错误；

B、家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小，故B错误；

C、家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器的总功率过大或短路引起的，故C错误；

D、用电器使用三线插头，将三线插头插入三孔插座中，能使用电器的金属外壳接地，在用电器漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路，避免触电事故发生，故D正确。

故选：D。

2．请以笔画线代替导线，将三线插座、开关控制的电灯接入电路。

【解答】解：

灯泡接法：开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。

三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

【变式练习】

1．如图所示是正常连接家庭电路的一部分。下列说法正确的是（　　）

A．导线B与大地之间的电压为220V 

B．试电笔插入三孔插座的左插孔，氖管将发光 

C．电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是串联的 

D．站在地上的人接触a处金属部分会触电

【解答】解：

如图所示是正常连接家庭电路的一部分，开关接在导线A上，所以导线A是火线，导线B是零线，

A、火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0V，则导线B与大地之间的电压为0V，故A错误；

B、插座的左孔接零线，右孔接火线，所以试电笔插入三孔插座的左插孔时氖管不发光，插入插座的右插孔时氖管发光，故B错误；

C、由图可知，电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并列连接的，且电饭煲与电冰箱工作时互不影响，所以电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并联的，故C错误；

D、站在地上的人接触a处金属部分，相当于直接接触了火线，所以会触电，故D正确。

故选：D。

2．如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则（　　）

A．甲、乙都不会触电 B．甲、丙都会触电 

C．乙、丁都会触电 D．丙、丁都不会触电

【解答】解：甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；

乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；

丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。

综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。

故选：A。

3．请将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯。

【解答】解：（1）开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡顶端的金属点，零线直接连电灯的螺丝口。

（2）三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。如图所示。

【经典例题二】

1．关于电功与电功率，下述说法正确的是（　　）

A．电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能 

B．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少 

C．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢 

D．电功率的大小决定于电流做功的多少

【解答】解：

A、由电功率的定义可知，电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能的多少，故A正确；

BC、电功是表示消耗电能多少的物理量，就是把电能转化为其他形式的能，而电功率是表示消耗电能快慢的物理量，故B、C错误；

D、根据P＝知，电功率的大小由电流做功的多少和工作时间决定，故D错误。

故选：A。

2．图所示的几种用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　）

A．电热水器 B．电风扇 

C．电饭锅 D．电烤箱

【解答】解：A、电热水器的功率约为1000W～3000W，故A不符合题意；

B、电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意；

C、电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意；

D、电烤箱的功率也比较大，一般在600W左右，故D不符合题意。

故选：B。

【变式练习】

1．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为1800W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（　　）

①甲电热水壶两端的电压较低②通过乙电热水壶做功较快

③通过两个电热水壶的电流相等④甲电热水壶的电阻较大

⑤乙电热水壶比甲电热水壶一次能烧更多的开水

⑥相同时间内，两个电热水壶消耗的电能不一样

A．只有②是对的 B．②④⑥是对的 

C．①③是对的 D．④⑤⑥是对的

【解答】解：①甲和乙两电热水壶的额定电压相等，则正常工作时它们两端的电压相等，故①错误；

②电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，乙的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大；因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过乙电热水壶做功较快，故②正确；

③两电热水壶正常工作时的电压相等，实际功率不同，由P＝UI的变形式I＝可知，通过的电流不相等，故③错误；

④由P＝的变形公式R＝可知，电热水壶的额定功率越大，电阻越小，因此甲电热水壶的电阻较大，故④正确；

⑤电热水壶烧开水的多少取决于水壶的容积，与电热水壶的额定功率无关，故⑤错误；

⑥根据W＝Pt可知，额定功率不同时，相同时间内，电热水壶消耗的电能不同，故⑥正确。

故选：B。

2．下列数据中最接近生活实际的是（　　）

A．全自动洗衣机的功率约为2W 

B．家用空调的工作电流约为5A 

C．电水壶正常工作时电阻大约1000Ω 

D．干电池两极间的电压约为15V

【解答】解：A、根据全自动洗衣机上的铭牌可知，额定功率一般为300W左右，故A错误；

B、家用空调的额定功率为1000W左右，则工作电流约为I＝＝≈5A，故B正确；

C、当电水壶正常工作时电阻大约1000Ω时，则电水壶的功率P＝＝＝48.4W，而电水壶的功率约为1000W，故C错误；

D、一节干电池电压为1.5V，故D错误。

故选：B。

3．央视新闻“大数据”播报让我们看到了数据的价值，同学们在初中物理学习的过程中，也遇到了许多数据。下列符合生活实际的是（　　）

A．人感觉舒适的气温约为45℃ 

B．对人体的安全电压是不高于36V 

C．教室内的一盏日光灯正常工作时的电流约为2A 

D．普通家用电冰箱的额定功率约为25W

【解答】解：

A、人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右。故不符合实际；

B、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故B符合实际；

C、教室中日光灯的额定功率在40W左右，正常工作的电流在I＝＝≈0.2A左右。故C不符合实际；

D、普通家用电冰箱正常工作的电流约1A，额定功率在P＝UI＝220V×1A＝220W左右。故D不符合实际。

故选：B。

4．下列家用电器功率可能为800W的是（　　）

A．家庭电扇B．笔记本电脑 C．台灯D．电饭锅

【解答】解：A、家庭电扇的功率大约为60W，故A不符合题意；

B、笔记本电脑的功率约为70W，故B不符合题意；

C、台灯电功率大约为40W，故C不符合题意；

D、电饭锅的功率大约是800W左右，故D符合题意。

故选：D。

【经典例题三】

1．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A 

B．小英家上个月消耗的电能为1011kW•h 

C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J 

D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多

【解答】解：

A、由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；

B、小英家上月消耗的电能为：5647.8kW•h﹣5546.7kW•h＝101.1kW•h，故B错误；

C、指示灯闪烁320次消耗的电能：W＝kW•h＝0.2kW•h；故C错误；

D、1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。

故选：D。【变式练习】

1．如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　）

A．电饭煲是利用电流的热效应工作的 

B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小 

C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×106J 

D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW•h

【解答】解：

A、电饭煲工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A正确；

B、由表格数据可知，电饭煲中挡时的功率为1200W，低档时的功率为500W，且电饭煲正常工作时的电压不变，由P＝可得，电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确；

C、由P＝可得，电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能W＝P高t＝1800W×10×60s＝1.08×106J，故C正确；

D、在高挡正常工作10min，电饭煲消耗的电能W＝1.08×106J＝0.3kW•h，

由图知，电能表原来的示数为7325.6kW•h，则电能表示数将变成7325.6kW•h+0.3kW•h＝7325.9kW•h，故D错误。

故选：D。

2．如图所示，是小黄家的电能表，关于电能表及相关数据下列说法正确的是（　　）

A．“kW•h”是电功率的单位 

B．“720 revs/kW•h“表示接在此表上的用电器消耗的电功率为1 kW•h时电能表上的转盘转过720转             

C．电能表示数是781.5 kW•h，可以换算成2.8134×108J 

D．1kW•h的电能可以使电脑独立工作约5h

【解答】解：A、“kW•h”，即度，是电功的单位，故A错误；

B、“720revs/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转720转，故B错误；

C、781.5 kW•h＝781.5×3.6×106J＝2.8134×109J，故C错误；

D、电脑的额定功率P＝200W＝0.2kW，电能W＝1kW•h，

由P＝得，电脑正常工作的时间：t＝＝＝5h，故D正确。

故选：D。

【经典例题四】

1．如图所示，标有“220V 40W”的L1和“220V 60W”的L2两个灯泡串联在220伏的电路中。闭合开关，则（　　）

A．L1较亮 B．L2较亮 

C．串联电流相等，两灯一样亮 D．两灯都不正常发光，无法比较亮度

【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，

由P＝可知，灯泡L1的额定功率较小，电阻较大，

两灯泡串联在220V的电路中时，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率较大，则L1比L2亮，

由于两灯的实际电压都不等于其额定电压，所以两灯都不正常发光，故A正确，BCD错误。

故选：A。

【变式练习】

1．甲、乙两只小灯泡分别标有“6V 9W”和“4V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）

A．两灯并联在电压为4V的电路中，两灯一样亮 

B．两灯都正常发光相同时间，消耗的电能一样多 

C．当甲灯两端电压为2V时，它的实际功率小于1W 

D．两灯串联在电流为1A的电路中，甲灯两端的电压小

【解答】解：A、由灯泡铭牌可知，灯泡的额定电压与额定功率，忽略温度对灯丝电阻的影响，由功率的变形公式R＝可得，

R甲＝＝＝4Ω，R乙＝＝＝4Ω，

两灯并联在电压为4V的电路中，甲灯的实际功率：P甲实＝＝＝4W，

在电压为4V的电路中，乙灯的实际功率等于额定功率，P乙实＝P乙额＝4W，

甲乙两灯实际功率相等，两灯并联在电压为4V的电路中，两灯一样亮，故A正确；

B、两灯都正常发光时的实际功率等于额定功率，实际功率不同，由W＝Pt可知，两灯都正常发光时，相同时间消耗的电能不相等，故B错误；

C、当甲灯两端电压为2V时，忽略温度对灯丝电阻的影响，它的实际功率，P甲实′＝＝＝1W，故C错误；

D、两灯串联在电流为1A的电路中，由公式U＝IR可知，甲乙两端的电压相等，故D错误。

故选：A。

2．将规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（　　）

A．两只灯泡都正常发光 B．L1的电阻小于的L2电阻

C．L1的实际功率比L2的实际功率大 D．两只灯泡实际功率相等

【解答】解：A、已知小灯泡L1的额定电压为3.8V，小灯泡L2的额定电压为2.5V，将两灯泡串联接在3V的电源上，根据串联分压的特点可知，两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不能正常发光，故A错误。

B、由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L1的额定电压较大，根据R＝可知：R1＞R2，故B错误；

CD、因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L2的实际功率小于灯泡L1的实际功率，故C正确、D错误。

故选：C。

3．将规格为“2.5V 0.3A。”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（　　）

A．L1的实际功率比L2的实际功率小 B．L1的电阻大于L2的电阻

C．两只灯泡都正常发光 D．两只灯泡实际功率相等

【解答】解：

（1）由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L2的额定电压较大，根据R＝可知：R1＜R2，故B错误；

因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故A正确、D错误；

（2）已知小灯泡L1的额定电压为2.5V，小灯泡L2的额定电压为3.8V，将两灯泡串联接在3V的电源上，根据串联分压的特点可知，两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不能正常发光，故C错误。

故选：A。

【经典例题五】

1．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A．求：

（1）电源电压U；

（2）定值电阻R0的大小；

（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。

【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯L与R0并联，电流表测干路电流，

因为灯L正常发光，则有：U源＝UL＝U0＝6V；

（2）由P＝UI得，通过小灯泡电流：

IL＝＝＝0.5A；

根据并联电路电流的规律知，通过R0电流为：

I0＝I﹣IL＝0.75A﹣0.5A＝0.25A，

由I＝可得，定值电阻R0的阻值：

R0＝＝＝24Ω；

（3）当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，

由I＝可得，小灯泡电阻：

RL＝＝＝12Ω；

电路总电阻：

R总＝RL+R1＝12Ω+28Ω＝40Ω，

电路消耗的功率：

P＝＝＝0.9W。

2．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：

（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。

（2）R2的阻值。

（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。

【解答】解：

（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由P＝可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。

按下开关S与触点1连接，加热10min，电饭锅消耗的电能：

W加热＝UIt＝＝＝6.6×105J；

（2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，

3000recs/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，

1min消耗的电能：

W保温＝kW•h＝×3.6×106J＝6000J，

保温功率：

P保温＝＝＝100W，

由P＝可得：

R串＝＝＝484Ω，

R2的阻值：

R2＝R串﹣R1＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；

（3）用电高峰时，实际电压U实际＝220V×80%＝176V，

电饭锅加热状态的实际功率：

P实际＝＝＝704W。