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第九讲：电功和电功率1、电功电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。符号：W单位：焦耳（J）常用单位：度（kw.h）1 度=1 千瓦时=1 kwh=3.6106J测量工具：电能表读数： 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压 220V；允许通过的最大电流是 5A；每消耗一度电转盘转 3000 转。电功的计算 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。 公式：W=UIt=UQ=Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R2、电功率 电功率：电流单位时间内所做的功。 单位：瓦特（W）常用单位：千瓦（kw）电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P=I2R= U2/R额定功率和实际功率 额定电压：用电器正常工作时的电压。额额定功率：用电器在额定电压下的功率。P 额=U 额 I 额=U2 /R某灯泡上标有“PZ220V-25”或“220V 25W”字样分别表示：额定电压 220V，额定功率 25W 的灯泡。 当 U 实 =U 额时，P 实=P 额；用电器正常工作（灯正常发光）当 U 实U 额 时，P 实P 额 ；用电器不能正常工作（灯光暗淡）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。初三物理内部讲义学员版第 2 页 共 9 页第 9 讲：电功和电功率3、测量小灯泡的额定功率 原理：P=UI 电路图 选择和连接实物时须注意：ARVR滑动变阻器：接入电路时要变阻，调到最大值。根据能否调到灯泡额定电压选择滑动变阻器。 电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。 电流表：串联在电路里，“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据 I 额=P 额/U 额选择量程。4、电流热效应 导体中通过电流，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)。 对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt5、家庭电路（1）家庭电路的组成 火线和零线 ：火线和地之间电压220V，零线接地。 各用电器（插座）并联。 开关和用电器串联，开关接火线。 插座：左零、右火、上地。 电能表：“220V10(20)A” a、额定电压是220V，最大电流是20A b、允许测量的最大功率：P=UI=220V20A=4400WP总c、电路中I总、P总的计算 ：P总P1P2P3 I总Ud、读数 熔丝（保险丝）a、作用：当电路中电流过大时，自动切断电路，起保护电路的作用。b、选取：使熔丝的额定电流等于或稍大于电路最大正常工作电流。（2）家庭电路中电流过大的原因： 用电器总功率过大； 发生短路。6、安全用电（1）安全电压：低于36V。（2）触电： 单线触电：站在地上（或者和大地连通的导体）上一手接触火线。 双线触电：一手接触火线，一手接触零线。（3）测电笔的使用（4）触电急救：迅速使触电人脱离电源，并及时抢救。（5）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘皮。例 1、下列说法正确的是 （）A家庭电路中的插座和电灯都是串联的 B只要是单手接触火线就不会发生触电事故 C有金属外壳的家用电器，使用时外壳要接地 D保险丝熔断的原因一定是用电器的总功率过大例 2、将标有 “6V 3W” 、 “12V 15W” 和 “6V 6W” 三个灯泡串联起来，接在可调的电源两端，其 中一个灯泡正常发光，其它灯泡不超额定电压，则下列说法正确的是（）A电源电压是 24VB电路的总电流是 1.2AC电路的总功率是 6.9WD电路的总功率是 26W例 3、刘老师把标有“PZ220 40”和“PZ220 60”的甲、乙两盏灯串联接在 220的电源上（设 灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（） A两盏灯的总功率等于 100 B乙灯消耗的实际功率小于 10 C两盏灯的总功率小于 40D甲灯两端的实际电压小于 120例 4、如图所示电路中，电源两端电压保持不变，Rl 为定值电阻，R2 为滑动变阻器。闭合开关 S 后，滑动变阻器滑片 P 自 b 向 a 移动的过程中，下列说法正确的是（）A电流表 A 示数变大，电压表 V2 示数与电流表 A 示数之比变小B电流表 A 示数变大，电压表 V2 示数与电流表 A 示数之比变大C电压表 V1 示数变大，电路消耗总功率变小D电压表 V2 示数变大，电路消耗总功率变大例 5、在如右图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。当开关 S1、S2 都闭合时，电压表 V1、V2 的示数之比为 53；当开关 S1 闭合、S2 断开时，电阻 R1 与 R3 消耗的电 功率之比为 32。则下列判断中 正确的是（） A电阻 R1 与 R3 阻值之比为 23B电阻 R2 与 R3 阻值之比为 53C当开关 S1 闭合、S2 断开时，电压表 V1、V2 的示数之比为 32D当开关 S1 闭合、S2 断开时，电阻 R1、R2 消耗的电功率之比为 11例 6、如图所示的电路中，电源电压 4.5V 保持不变，灯 L 上标有“2.5V 1.25W”字样，电流表的量程 为（00.6）A，电压表的量程为（03）V，滑动变阻器的最大阻值是 20。当开关 S 闭合 后，移动 滑动变阻器的滑片 P，在保证电路安全的情况下，下述判断正确的是（） A电流表的最大示数为 0.6AB电压表的最小示数为 0VC灯 L 消耗的最小功率大于 0.4W D灯 L 消耗的最小功率小于 0.3W初三物理内部讲义学员版第 5 页 共 9 页第 9 讲：电功和电功率例 7、如图所示电路，电源电压不变，灯泡 L 标有“6V 3W”字样。当 S 闭合，S1、S2 断开，滑片 P 从 b 端滑到中点时，电流表的示数变化了 0.1A，此时电压表的示数为 6V；保持滑片 P 的位置不变， 闭合 S、S1 和 S2，电流表的示数又变化了 2A。则电源电压和定值电阻 R0 的阻值分别为（忽略温 度对电阻的影响）() A8V16B8V 4 C10V 16 D10V8例 8、如图所示，R 是定值电阻，灯泡 L1、L2 分别标有“8V 8W”和“12V 24W”，电 路两端总电压 U6V 不变。只闭合开关 S3 时，电路消耗总功率为 2.4W。 开关都闭合时，电路消耗总功率为_/ W。（忽略灯丝电阻变化）例 9、如图所示电路，电源两端电压 U6V，且保持不变，R 为保护电阻，灯泡 L 标 有“3V 3W”，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为 00.6A，电压表量 程为 03V。闭合开关 S 后，要求灯 L 两端的电压不超过额定电压，且两电表 的示数均不超过各自的量程，滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 。例 10、如图所示电路，电源电压保持不变。当开关 S1 闭合，S2 断开，滑动变阻器的滑片 P 移到 B端时，灯 L 的电功率为 PL，电流表的示数为 I1；当开关 S1 断开、S2 闭合时，灯 L 的电功率、为 PL ，电流表的示数为 I2；已知 PL : PL(1) 求电流表的示数 I1 与 I2 的比值=9 : 25。（2）当开关 S1、S2 都断开，滑动变阻器的滑片 P 在 C 点时，变阻器接入电路的电阻为 RC, 电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的示数为 U2，已知 U1:U2=3:2，RC 的电功率为 10W， 这时灯 L 正常发光。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片 P，会形成不同的电 路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为 3:1；求 灯 L 的额定功率。例 11、用下图中的器材做“测定小灯泡的功率”的实验时，所用小灯泡的额定电压为 3.8V，电源两端 电压 6V 保持不变。图 22（1）用笔画线完成上图中所示的实验电路的连接。（2）调节变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如右图所示，通过小灯泡的电流为 A， 小灯泡的额定功率为 W(保留一位小数)。（3）某同学在连接好电路后闭合开关，却发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电表示数都不变，而且灯泡的亮度比较暗。出现该现象的原因是。例 12、实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种 阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“当 通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路 图，并写出实验步骤。（1）实验电路图：（2）实验步骤：1、下列几种用电器的额定功率最接近 1000W 的是（）A家庭电扇B笔记本电脑C台灯D电饭锅2、关于家庭电路的下列说法中正确的是（）A用湿手搬动电路中的开关是安全的B家庭电路中的用电器都是串联的C家庭电路的电压是 380VD保险丝熔断可能是电路的总功率过大造成的3、标有“220V 40W”和“36V 40W”的两个灯泡都正常发光时，比较它们的亮度则（）A“220V 40W”的灯泡较亮B“36V 40W”的电灯较亮C两个灯泡一样亮D无法比较哪只灯泡较亮4、下列四幅图中，符合安全用电原则的是（）5、根据右图所示的两盏白炽灯的铭牌，下列说法正确的是（）A甲灯一定比乙灯亮 B正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的 4 倍 D正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的 4 倍6、小花同学家中接有两只灯泡 L1 和 L2，L1 上标有“PZ22040”，L2 上标有“PZ22025”，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 L2 的电流BL1 的电阻小于 L2 的电阻CL1 的电功率小于 L2 的电功率DL1 消耗的电能一定多于 L2 消耗的电能7、标有“10V 4W”的甲灯和标有“5V 2W”的乙灯，下面说法正确的是（）A两灯都在额定电压工作时，通过的电流相等 B两灯串联在 15V 电源上，均能正常发光 C乙灯接在 10V 电源上工作时，功率是 4W D两灯并联在 5V 电源上时，乙灯功率比甲灯功率大8、将“ 12V6W”的灯泡 L1 和“12V 4W”的灯泡 L2 串联在电压是 12V 的电路中，则（）AL1 和 L2 均正常发光BL1 比 L2 亮CL1 比 L2 暗DL1 和 L2 一样亮9、两个灯泡 L1 和 L2 分别标有“6V2A”和“9V1A”字样，不考虑温度的影响，下列说法正确的是（） A将它们串联时，电路总电压不能超过 15V B将它们并联时，干路电流不能超过 3A C将它们并联时，总功率不能超过 21W D将它们串联时，L1 的功率不能超过 3W初三物理内部讲义学员版第 9 页 共 9 页第 9 讲：电功和电功率10、在 220V 电路中，串联着“220V，40W”和“220V，60W”的两只灯泡，两只灯泡的实际功率之比 为（）A1：2B2：1C2：3D3：211、把标有“8V 16W”的灯泡 L1 和“12V 36W”的灯泡 L2 串联后接在电源两端，其中一只灯泡正常发光， 另一只没有达到其额定功率，则（） A电路中电流为 3AB电源电压为 16VC两灯泡的总功率为 32WD灯 L2 的实际功率小于灯 L1 的实际功率12、如图所示，电路两端电压不变，滑动变阻器接入电路的电阻为某值时，灯L消耗的电功率为36W。 若移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数变为原来的2/3，下列说法正确的是（ ） A滑片P向A 端滑动了B滑片P向B 端滑动了 C灯L的功率减少了16W D灯L的功率减少了20W13、某电热器的工作原理如图所示，它有加热和保温两个工作状态。电源两端电压不变，电阻丝R1=3R2。当开关 S1 接 b 点，S2 断开时，电路的总功率为 P1；当开关 S1 接 a 点，S2 闭合时，电路的总功率为 P2，下列说法正确的是（）AS1 接 b 点，S2 断开时为加热状态，P1P231BS1 接 b 点，S2 断开时为保温状态，P1P2316CS1 接 a 点，S2 闭合时为加热状态，P1P213DS1 接 a 点，S2 闭合时为保温状态，P1P216314、某同学在做电学实验时，连成的电路如图所示。已知他所使用的电流量程为 00.6A，电压表量程为 03V，滑动变阻器的最大阻值为 50，定值电阻 R 为 10，电源电压为 6V 且保持不变。S 闭合后，在实验操作正确的情况下，下列说法正确的是（）A电流表的最大示数是 0.6AB电压表的最小示数是 1VC滑动变阻器消耗的最小功率为 0WD电阻 R1 消耗的最大电功率为 0.9W15、如图所示电路中，设电源两端电压不变，灯 L 的电阻不随温度变化。闭合开关 S，在变阻器的 滑片 P 移动的过程中，电流表 A 的最小示数为 02A，电压表 V 的最大示数为 3V，电压表 V1的最大示数与最小示数之比为 3：2。则下列说法正确的是（）A电源电压为 6VB电路的最大电功率为 2.7WC灯 L 的阻值为 15D滑动变阻器最大阻值为 4016、把标有“8V、16W”的灯泡 L1 和“12V、36W”的灯泡 L2 串联后接在电源两端，其中一只灯泡正常 发光，另一只没有达到其额定功率，则两灯泡的总功率为 W。17、定值电阻 R 两端的电压从 3V 升高到 4V 时，电路中的电流改变了 200mA，则该定值电阻的电 功率变化了/ W。18、在“测量小灯泡的功率”的实验中，小明要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，通过 实验得到这个小灯泡的 UI 关系图象，如图所示。由图可知：小灯泡的额定功率 P= W； 当 U=.5V 时，小灯泡的电阻 R= 。19、在“测定额定电压为 2.5V 小灯泡的电功率”的实验中，小东同学已连接好如下图所示的部分电路。（1）在小东所连接的电路中，有两根导线还没连好，请你帮他完成电路的连接（其他的导线不要 变动）（2）开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是 ；CP DAB（3）实验中小东测出了三组数据，记录在右表中，若第一次实验时电流表的示数如上图右所示，请将此示数读出并填入右表中。（4）他测出小灯泡的额定功率是 W。次数123U/V22.53I/A0.40.42亮度暗亮20、小静同学用电池组、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器