電功率

一、知識(shí)點(diǎn)

1．電功

（1）電功是電流通過(guò)用電器所做的功，實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

（2）公式：；推導(dǎo)公式：、；其他公式：、（3）國(guó)際單位：焦耳（J）。1J=1V·A·s。

常用單位：千瓦時(shí)（Kw·h），用于測(cè)量電能消耗多少。1kw·h=

2．電能表

（1）電能表是測(cè)量電功的儀表。

（2）某電能表表盤上“220V

5(10)A

3000r/kw·h”的含義：

200V：電能表正常工作的電壓為220V

5A：電路中允許通過(guò)的電流不超過(guò)5A

10A：電路中允許通過(guò)的瞬間電流不超過(guò)10A

3000r/kw·h：每消耗1kw·h的電，電能表表盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)

（3）讀數(shù)方法：

例如：

讀數(shù)為：7831.6kw·h

3．電功率

（1）電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率，它是描述電流做功快慢的物理量。

（2）公式：；推導(dǎo)公式：、（3）國(guó)際單位：瓦特（W）。若W=1kw·h，t=1h，可得=1kw。

4．額定功率與實(shí)際功率

（1）用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。

（2）用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓叫實(shí)際電壓，用電器實(shí)際電壓下的功率叫做實(shí)際功率。

（3）用電器的額定功率只有一個(gè)，而實(shí)際功率可以有很多乃至無(wú)數(shù)個(gè)。

實(shí)際電壓大小

實(shí)際功率大小

用電器工作狀態(tài)

用電器不能正常工作

用電器正常工作

用電器超負(fù)荷，易燒壞

用電器

額定功率/W

用電器

額定功率/W

手電筒

0.5

計(jì)算機(jī)

約300

日光燈

6-40

洗衣機(jī)

約200

白熾燈

15-100

電熨斗

300-1200

電風(fēng)扇

25-100

電飯煲

350-1300

電視機(jī)

100左右

熱水器

約1000

電冰箱

80-120

微波爐

700-2000

5．焦耳定律

（1）電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)

間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。

（2）公式：。如果電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，則有。

如果電能并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（即非純電阻電路），則有，可知非純電阻電路。

6．串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的電功率規(guī)律

（1）串聯(lián)電路中，各電阻的電流相等，消耗的功率與自身阻值成正比；

（2）并聯(lián)電路中，各電阻的電壓相等，消耗的功率與自身阻值成反比。

二、例題精講

【例1】★

關(guān)于電功和電功率，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．電功越大，電流做功越快

B．電功越大，產(chǎn)生的熱量越多

C．在10s內(nèi)，電流做的功越多，電功率就越大

D．電功率越大，電流做功就越多

答案：C

【例2】★

某家用電能表的表盤上標(biāo)有“3000R/KW·h”的字樣，在電路中只接入一個(gè)用電器且正常工作時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤在30s內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則該用電器的額定功率是_________W。

答案：2000

【例3】★

三個(gè)燈泡L1、L2、L3上分別標(biāo)有“220V

100W”、“110V

110W”和“50V

25W”，當(dāng)三個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，________最亮，當(dāng)三個(gè)燈泡串聯(lián)在220V的電源電壓兩端時(shí)，_______最亮，當(dāng)三個(gè)燈泡并聯(lián)在50V的電源電壓兩端時(shí)，________最亮。

答案：L2

；L1；L3

【例4】★★

將標(biāo)有“12V

4W”和“18V

18W”的L1、L2串聯(lián)到某個(gè)電源兩端，下列說(shuō)法正確的有（）

A．可以使電源電壓為18V，此時(shí)L1正常工作

B．可以使電源電壓為54V，此時(shí)L2正常工作

C．可以使電源電壓為30V，此時(shí)L1、L2均正常工作

D．無(wú)論怎么調(diào)整電源電壓，L1、L2都無(wú)法同時(shí)正常工作

答案：AD

【例5】★★

兩只銘牌丟失的電燈L1、L2，把L1接入在某電壓恒定的電源上，消耗的電功率為30W，把L2接入在該電電源上，消耗的電功率為70W，若把L1、L2并聯(lián)接在該電源上，電路的總功率為_(kāi)_______，若把L1、L2串聯(lián)接在該電源上，電路的總功率為_(kāi)_______。

答案：130W；21W

【例6】★

一根電阻絲的額定功率為200W，現(xiàn)截掉其的長(zhǎng)度，在額定電壓下工作10s，產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______J。

答案：2500

【例7】★★★

現(xiàn)有一臺(tái)電風(fēng)扇“220V

100W”，把這臺(tái)電扇連接到電壓為110V的電源兩端，工作10s，產(chǎn)生的熱量為（）

A．1000J

B．500J

C．250J

D．無(wú)法確定

答案：D

【例8】★★

A、B兩個(gè)電阻的U﹣I圖象如圖所示．將A、B串聯(lián)接入電路，當(dāng)通過(guò)B的電流為0.5A時(shí)，A的電阻是_____Ω；將A、B并聯(lián)接入電路，當(dāng)干路總電流為1A時(shí)，電阻B消耗的電功率是_____W．

考點(diǎn)：

歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算

解答：

解：（1）將A、B串聯(lián)接入電路時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，當(dāng)通過(guò)B的電流為0.5A時(shí)，通過(guò)A的電流也為0.5A，由圖象可知，電阻A兩端的電壓為4.0V，由I=可得，電阻A的阻值：

RA===8Ω；

（2）將A、B并聯(lián)接入電路時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，所以，由圖象可知，當(dāng)UA=UB=2.5V，IA=0.4A，IB=0.6A時(shí)，干路電流等于1A，則電阻B消耗的電功率：

PB=UBIB=2.5V×0.6A=1.5W．

故答案為：8；1.5．

【例9】★★★

小燈泡L與電阻R并聯(lián)在一電源兩端時(shí)，電燈L正常發(fā)光，當(dāng)把燈泡L與電阻R串聯(lián)在另一電源兩端時(shí)，燈泡L消耗的電功率是正常發(fā)光時(shí)的1/9，通過(guò)電阻R的電流為之前的一半，現(xiàn)已知燈泡L銘牌磨損，只能看清楚額定功率為30W。假設(shè)小燈泡的電阻不隨著溫度而變化，在保證燈泡不受損的情況下，將L與R串聯(lián)在電源兩端，電路消耗的最大總功率為_(kāi)_______

答案：75W

【拓展題】

如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為6V．閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從R的一端滑到另一端的過(guò)程中，小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示．則小燈泡的額定功率為　______W，電源電壓為_(kāi)_____V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_(kāi)_____Ω．

考點(diǎn)：

歐姆定律的應(yīng)用；額定功率．

解答：

（1）由電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，由圖象可知，電源的電壓U=UL=6V，電路中的電流I=0.2A，則燈泡的額定功率：

PL=ULI=6V×0.2A=1.2W；

（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路中的電流最小，由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL′=1.5V，電路中的電流I′=0.1A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

UR=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V，由I=可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

R===45Ω．

故答案為：1.2；6；45．

【拓展題】

在圖所示的電路圖中，已知R1=27歐姆，R2=R3=30歐姆，R4=15歐姆，R5=60歐姆，則電路的總電阻RAB=________歐姆，R2消耗的電功率跟R3消耗的電功率之比P2：P3為_(kāi)_______．

考點(diǎn)：

電阻的并聯(lián)；等效電路；電功率的計(jì)算．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有

專題：

計(jì)算題；圖析法．

分析：

分析電路圖，畫出等效電路圖，R2、R3并聯(lián)，R4、R5并聯(lián)，然后串聯(lián)，最后和R1并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)的電阻關(guān)系求出總電阻；

R2、R3并聯(lián)，知道電阻關(guān)系，利用P=得出消耗的電功率大小關(guān)系．

解答：

解：如圖，R1=27Ω，R2=R3=30Ω，R4=15Ω，R5=60Ω，R2、R3并聯(lián)后的電阻R23=×30Ω=15Ω；

∵=+，∴R4、R5并聯(lián)后的總電阻R45===12Ω，再串聯(lián)后的電阻：

R串=R23+R45=15Ω+12Ω=27Ω，再和R1并聯(lián)：

∵R串=R1=27Ω

RAB=×27Ω=13.5Ω；

∵R2、R3并聯(lián)，R2=R3，∴U2=U3，∴P2：P3=：=1：1．

故答案為：13.5；1：1．