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初中科学第3章 能量的转化与守恒第6节 电能优秀教案
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这是一份初中科学第3章 能量的转化与守恒第6节 电能优秀教案，文件包含电能与电功率学生版docx、电能与电功率教师版docx等2份教案配套教学资源，其中教案共60页， 欢迎下载使用。
浙教版初中科学学生辅导讲义
[学生版]
知识图谱
电能与电功
知识精讲
一．电能及其转化
电能是由电源提供的，用电器是消耗电能的装置，即利用电能工作，将电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，实质上两种说法是等效的。
电能的国际单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（），又名度，1＝3.6×106J。
二．电能表（俗称电表）、铭牌
1．电能表
电能表（电度表）是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，收取电费时，就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费，电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能，其中红色框内（最后一位）数字为小数。电能表上电能的单位是千瓦时，符号为。
根据电能表上转盘的转动，还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能，如电能表上标有字样，已知某段时间内转盘转过，那么这段时间内消耗的电能为：
2．表上几个参数的意义：
如图所示电能表表盘上有几个重要的参数：
（1）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用；
（2）“5（10）A”表示这个电能表的额定电流是5A，在短时间内使用时电流允许大些，但不能超过10A；
（3）“3000r/()”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1的电能，电能表上的转盘转过3000r。
三．电功（W）
电流通过用电器所做的功叫做电功，从能的角度来看，电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。如果用电器是“纯电阻型”的，如电炉、白炽灯等，电能即全部转化为内能。
电功的计算公式为，对于纯电阻型电路，将欧姆定律代入电功公式可得；
电功的国际单位：焦耳，；生活中的常用单位：千瓦时（），又名度，。
四．串、并联电路中电功的特点
1．串并联电路中总电功等于各部分电功之和，即为：
2．在串联电路中电流通过导体所做的功之比等于电阻之比，即为：
3．在并联电路中电流通过导体所做的功等于电阻的反比，即为：
三点剖析
一．考点
1．电能和其他形式能的转化
2．电能的单位和电能表
3．电功的概念和公式
二．重难点
1．发电机或电池等电源将其他形式的能转化为电能，用电器则将电能转化为其他形式的能。把电能全部转化为内能的用电器称为纯电阻，如电烙铁、电热毯、小灯泡等。此部分内容是对简单电路的复习，涉及到的知识点为用电器的能量转化，需要熟悉几种常见的能量，如电能、内能、机械能等。
2．生活中常用的电能单位是千瓦时（），是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1=3.6×106J。
3．消耗电能的多少用电能表来计量。用电能表和秒表（或停表）可以测量家庭电路中某个用电器的电功率。电能表的读数是中考考点之一。
4．电功表示电流做的功，电流做功的过程实际上是用电器把电能转化为其他形式能的过程。电功与电压、电流和通电时间的关系是W=UIt。
5．如果是纯电阻电路，满足欧姆定律，。
三．易错点
1．对于纯电阻用电器来说，求电功可以用，对于非纯电阻用电器来说只能用W=UIt。
电功、电功的计算
例题
例题1、下列说法不正确的是（ ）
例题2、如图所示，a、b端电压保持不变，已知R1:R2=1:4，则开关S闭合前后，通过R2的电流之比，相同时间内R2消耗的电功之比分别是（ ）
随练
随练1、如图甲所示的干鞋器是专门为烘干鞋子而设计的小家电，它工作时能吹出热风烘干鞋子，将电能主要转化为______和_________能．这种干鞋器工作时还会发出人眼看不见的_________，起到消毒的作用．
随练2、下列说法正确的是（ ）
A.电流通过电动机做功，可以将电能转化为机械能
B.电流通过电饭锅做功，可以将电能转化为内能
C.电流通过电风扇做功，可以将机械能转化为电能
D.电流通过发电机做功，可以将电能转化为机械能
随练3、在图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S1、S2断开，S3闭合时，相等时间内电流通过电阻R1、R2时做功之比为1:4．如果开关S2、S3断开，S1闭合，3min内电流通过电阻R1做的功为W，开关S3断开，S1、S2闭合，3min内电流通过电阻R1和R2做的总功为W’，则电功W与W’之比为（ ）
电能表
例题
例题1、电能表是测量电功的仪表。请观察如图所示电能表的表盘，回答下列问题：
(1)“220 V”表示________________________________。
(2)“10(20)A”表示______________________________。
(3)“50 Hz”表示________________________________。
(4)“600 revs／kW·h”表示_______________________________________________。
例题2、如图所示是家庭电子式电能表的表盘，其示数是___________kW•h，表盘上标有“3 200imp/kW•h”表示____________．若家庭电路中只有一台电热水器在工作，如图所示的电能表的指示灯在4min内闪烁320次，则该热水器在4min内消耗的电能为__________J．
随练
随练1、如图11所示，电度表的示数为_________kW·h。
kW•h
6 3 5 2 6
单相电度表
220V 10(20)A 50Hz
2500r/kW•h
图11
认识电功率
知识精讲
一．电功率的概念和单位
1．电流在单位时间内所做的功叫做电功率，它是描述电流做功快慢的物理量。
2．电功率的单位：国际单位是瓦特（瓦），用W表示，常用单位有kW，1kW=103W。
二．电功率公式
1．计算公式：。
对于纯电阻电路有，纯电阻包括电阻器、电灯、电炉等。
2．运用及其变形式计算时，各量既可以统一使用国际单位，也可以统一使用常用单位：
物理量
国际单位
常用单位
换算关系
电功率
电功
时间
1h=3600s
三点剖析
一．考点
1．电功率的概念、单位
2．常见用电器的电功率
3．电功率公式及简单计算
二．重难点
1．如果是纯电阻电路，满足欧姆定律，则。即，I、U、R、P已知其中两个物理量，就可以求出其他两个物理量。
1．常见用电器的电功率：台灯25W；电视100W；电冰箱200W；洗衣机300W；空调1000W；电磁炉2000W；电烤箱1800W；热水器2000W；电热水壶1800W；吹风机1200W；抽油烟机200W；笔记本电脑60W；台式电脑200W。
电功率的概念、单位
例题
例题1、下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话。售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物时花不了多少电费。”顾客说：“微波炉太费电，一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸”关于他们的说法以下解释正确的是（ ）
A.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉消耗的电能少
B.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉的电功率小
C.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的消耗的电能多
D.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的电功率大
例题2、关于电功率，下列说法正确的是（ ）
随练
电功率公式及简单计算
例题
例题1、把标有“8V 4W”和“12V 8W”的两盏电灯L1和L2串联后接在某电路中，为了保证两灯长时间都不烧坏，电路两端所加电压的最大值是____V．若将这两盏灯并联使用，也保证两灯长时间都不烧坏，在电路两端所加最大电压下，通过L2的电流是____A．
例题2、值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图像如图20所示。请根据图像判断：当通过R的电流I为0.2A时，电阻R消耗的电功率P为___________W。
例题3、小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法正确的是（ ）
A.两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C.若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D.如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
随练
随练1、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，其原因是（ ）
随练2、电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中，用了10min 把质量为3kg、初温25℃的水烧开，这个过程中电能表转盘转了900 转．已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．求：
（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉的热效率．
额定功率与实际功率
知识精讲
一．额定功率和实际功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率。用电器实际消耗的功率叫做实际功率，实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化；一般情况下，实际功率并不一定等于额定功率。一个用电器有无数个实际功率。
二．相关计算
在实际计算电功率时，如果用电器的阻值不变，可利用下式解题
三点剖析
一．考点
1．额定功率和实际功率及其计算
二．重难点
1．用电器正常工作时两端的电压是额定电压，此时它的电功率是额定功率。为使用电器能正常工作，同时保证其使用寿命，应尽量让用电器在额定电压下工作。
2．电功率的物理意义除了表示电流做功快慢，但是灯泡的亮暗取决于实际功率。
3．在计算额定功率时，找到不变量（如定值电阻、小灯泡的内阻、电源电压）、已知量、求解量，画出等效电路图，根据电功率公式、欧姆定律公式以及串并联电路规律求解。
额定功率和实际功率的概念
例题
例题1、下列说法中正确的是（ ）
A.家庭电路中电能表的铝盘转得越快，说明电流做功越快
B.白炽灯泡越亮，说明它的实际功率越大
C.额定电压越高的用电器，它的额定功率就越大
D.在相同时间内，额定功率越大的用电器，电流通过它所做的功就越多
随练
随练1、关于电功和电功率，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.用电器消耗的电能越多，电功率越大
C.用电器所消耗的电功率一定等于它的额定功率
D.额定功率越大的用电器，消耗的电能一定越多
额定功率和实际功率的计算
例题
例题1、某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为____V，此时L1的实际功率____L2的实际功率（选填“大于”或“等于”或“小于”）．
例题2、若甲和乙两灯的额定电压均为6V，图7是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图像。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电源两端电压为___V。
例题3、图24甲是一 个豆浆机的实物图，豆浆机的中间部位是一个电动机，电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转，旋转的刀片可将原料粉碎打浆；刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。该豆浆机的部分参数如下表所示，制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图24乙是该豆浆机做好一次豆浆的P—t图像。求：
（1）豆浆机正常打浆时，通过电动机的电流；
（2）加热管电阻丝的阻值；
（3）豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能。
随练
随练1、如图所示，灯泡L标有“12V 6W”字样，电阻R为16Ω，电源电压保持不变．当开关S闭合时，灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求：
（1）电源电压是多少？
（2）灯泡L正常发光时电阻是多少？
（3）当开关S断开时，灯泡L的实际功率是多少？
串并联电路电功率的特点
例题
例题1、生活中所用“220V 100W”和“220V 60W”的甲、乙两盏白炽灯相比较，灯丝较粗的是____灯；将两盏灯串联接入照明电路工作时，较亮的是____灯（均选填“甲”或“乙”）．
例题2、用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
例题3、两只电炉，其电阻值分别为R1和R2（R1＞R2）．将两只电炉串联后接入电压为U的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1和P2，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为U的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1′和P2′电路消耗的总功率为P′．则（ ）
随练
随练1、如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为 0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（ ）
电功率的应用
知识精讲
一．动态电路分析
电路动态变化问题大致可以分为两类：一是滑动变阻器滑片的位置变化，或敏感电阻的变化引起电学量的变化；二是开关的断开或闭合引起电学量的变化。下面以典型的串并联电路为例进行分析。
1．串联电路
（1）电源电压和R1保持不变，R2减小，总电阻减小，总电流增加；
（2）电路的总功率增加（）；
（3）R1的电功率P1增加（）；
（4）R2的电功率变化规律，当时，P2取最大值（注：选讲）：
2．并联电路
（1）若滑动变阻器的电阻变小，两端电压不变，流过的电流增大，滑动变阻器的电功率增大；
（2）定值电阻的阻值和两端电压不变，电流、电功等不变；
（3）当滑动变阻器的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流增加，电路的总功率增大（）。
二．最值问题
判断电路中的最值问题，基本原则是保证各用电器在额定电流或电压以内工作，也就是指电路中的最大电流可能不是电流表的最大量程，而是用电器的额定电流。以串联电路为例：
1．确定串联电路中的最大安全电流：已知电流表的量程的最大值为I1，定值电阻R1 允许的最大电流为I2，滑动变阻器允许的最大电流为I3,电压表的最大量程为U1，则根据欧姆定律可知，当R1两端的电压为U1时，通过的电流，那么电路中的最大安全电流就是I1，I2，I3，I4的最小值；
2．电路中电流的最小值：在电源电压不变的情况下，滑动变阻器的电阻越大，整个电路中的电流取最小；
3．电流取最大值时，对应整个电路的总功率，定值电阻的功率都取最大值。
电功率的比值计算
1．电学的主要公式
（1）欧姆定律（纯电阻）
（2）电功；（纯电阻）
（3）电功率；（纯电阻）
2．串联电路规律
（1）I=I1=I2；U=U1+U2；R=R1+R2
（2）W=W1+W2；P=P1+P2
（3）
3．并联电路规律
（1）I=I1+I2；U=U1=U2；
（2）W=W1+W2；P=P1+P2
（3）
4．如何列出方程
首先画好正确的等效电路后找变化和不变化的物理量，根据这些不变的量，列出其他物理量之间的比例关系。在同一电路中，根据串并联电路的电学公式直接计算，而对于处于不同电路的用电器，大致分为电阻不变和总电压不变两种情况：
（1）电阻不变：利用所给条件列出关于这个电阻的关系式，最后将电阻约掉，得出电流或电压之比；同一用电器（R相同）：
；
（2）不变的总电压：利用在不同电路图的总电压相等，列出关系式（经常被忽略）：
； ；
电功率的综合计算
解电学综合题的步骤
（1）电路识别：认真仔细的阅读题目，判断每一种所给条件下的电路情况（哪些用电器有电流，哪些用电器断路了，哪些用电器短路了，各用电器是串联还是并联，若是串联每个电压表测哪些用电器，若是并联每个电流表测哪些用电器，所给物理量分别属于哪个（些）用电器；
（2）等效电路：把电路识别的结果用等效电路的方法准确地画出来，画之前标明条件；
（3）等量关系：找出题目中给出的所有等量关系，包括直接等量关系和间接等量关系；
（4）等量代换：用于所求问题相关的同类型物理量代换所有等量关系（通常用电阻做等量代换），列出方程组；
（5）解方程组：将所列方程组解出来，得到最终的结果。
三点剖析
一．考点
1．动态电路分析
2．电功率的最值和比值计算
3．电功率的综合计算
二．重难点
电功率是电学重要内容之一，它的综合性较强，考查学生对欧姆定律及串并联电路性质的掌握情况，既是重点又是难点，在中考试题中占有十分重要的地位。
1．电功率中的最值问题
根据电表的量程和用电器的额定电流电压，灵活运用欧姆定律和电功率的公式，判断出其他物理量的极值。
2．电功率的比值计算
由电学的公式以及串并联电路规律可以看出，已知电阻比可以求解相应的电压比、电流比、电功和电功率比等。同时，注意一些隐含的比值关系，比如小灯泡正常发光和非正常发光时的电功率数值；两个或以上的电路状态一般用到电源电压相等的条件。
3．电功率的综合计算
理解和掌握实际生活中的各种用电器的各种铭牌参数含义，同时读懂实验给出的数据或图像，利用电功率的公式，计算出电路中的用电器的电阻、电流、电功率以及电能等物理量。
动态电路分析（电功率）
例题
例题1、如图所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时，电压表的示数将__________，R0的电功率_______，电路的总功率_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
例题2、如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
例题3、图3所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关 S，电流表、电压表均有示数；若再同时闭合开关S1，下列说法中正确的是（ ）
例题4、检查驾驶员是否饮酒设备的电路如图甲，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变．当检测酒精气体浓度增大时（ ）
随练
随练1、如图所示，为某光敏电阻的控制电路示意图，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的减弱而增大。闭合开关S，当空气透光程度减弱时，下列判断正确的是（ ）
最值问题（电功率）
例题
例题1、如图所示电路，电源两端电压U=9V，且保持不变，R为保护电阻，L为标有“6V 3.6W”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S后，当滑片移到最左端时，灯恰好正常发光，要求两电表的示数均不超过各自的量程，则保护电阻R功率变化范围是_____________W。
例题2、如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．
（1）当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．
（2）当闭合S，断开S1、S2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．
随练
随练1、在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω
2A”字样，电流表的量程选择“0～3A”．只闭合电键S1，电流表的示数为0.8安；再闭合S2，电流表的示数变化了0.4安．求：
（1）电源电压．
（2）电阻R2接入电路的阻值．
（3）该电路的最大电功率．
电功率的比例计算
例题
例题1、将电阻R1、R2按如图甲、乙两种方式连接在电源电压均为U的电路中，图甲中R1消耗的功率为9W，图乙中R1消耗的功率为16W，则甲、乙两图中R1两端的电压之比是_____，R1、R2电阻之比是_____．
例题2、如图所示，是某种“电子测重仪”的原理图。其中电源两端电压U恒为3V，A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的弹簧上，并能随弹簧上下滑动。开关S闭合，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端， R0的电功率为P1；当称量物体质量达到最大值时，滑片P位于R的最下端，R0的电功率为P2，且P1︰P2=1︰9。
求：电子测重仪正常工作过程中，电压表示数的范围。（请画出相关电路的等效电路图。）
随练
随练1、如图所示的电路中，设电源两端电压为U，且保持不变，灯丝电阻不变．灯泡L上标有“6V 3W”的字样．当S、S1均闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为I1，电压表示数为6V；若断开S1，灯泡的实际功率为额定功率的1/4，电流表的示数为I2．下列说法中正确的是（ ）
随练2、在如图23所示的电路中，电源两端电压保持不变。灯泡L1的额定功率为6W，灯泡L2的额定功率为8W，当开关S、S1、S2、S3都闭合时，灯泡L1、L2都正常发光，电流表的示数为I1；当只闭合开关S、S3时，电路的总功率是4W，电流表的示数为I2，忽略温度对灯电阻的影响。求：
（1）灯L1、L2的电阻之比
（2）电流I1与I2之比
（3）只闭合开关S、S2时，灯泡L2的功率
电功率的综合计算
例题
例题1、如图所示电路，R0的阻值为6Ω，R2的阻值为R1的2倍，只闭合开关S0时，电流表的示数为1A；开关都闭合时电流表的示数为3A．求：
（1）只闭合S0时R0两端的电压；
（2）开关都闭合时R1的电功率．
例题2、小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
热水箱水量
额定电压
加热时功率
保温时功率
2kg
220V
440W
40W
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？（不计能量损失，c水=4.2×103J/（kg•℃））
例题3、如图25是带烘干功能的滚桶洗衣机，工作电压为220V。并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件，受电脑芯片的控制，它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的，其具体的工作情况如图26所示，其中电热丝只在烘干环节工作。求：
（1）烘干时电热丝的电阻是多大？
（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是多少？
（3）若每度电0.5元，这次洗衣共花电费多少钱？（不计其他部件耗电）
例题4、如图25甲所示，电源两端电压U保持不变。当开关 S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电压表的示数为U1、电流表的示数I1；当开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变 阻器的滑片P移到中点时，电压表的示数为U2、电流表的示数I2；当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电流表的示数I3为2A。已知U1:U2=4:3，U2:U=5:8，流 过定值电阻R1的电流与其两端电压变化的关系如图25乙所示，滑动变阻器R3的铭牌上标有“…Ω 1.5A”的字样（滑动变阻器的最大阻值模糊不清了）。求：
（1）电流I1与I2之比；
（2）滑动变阻器R3的最大阻值；
（3）电源两端电压U。
例题5、如图21所示，电源两端电压U保持不变。当开关闭合、断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻的电功率为2.4W；当开关、都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻的电功率为2.7W；当开关闭合、断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为4V。已知：，。求：
（1）电流与的比值；
（2）电源两端的电压U。
随练
随练1、如图1所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小．两电表示数之间的关系图象如图2所示，则电源电压U=_______V．R0=_____Ω；当R0消耗的电功率为0.4W时，R消耗的电功率P=_______W．
随练2、图22是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2、发热电阻R1和R2组成。已知：U2 = 20V，R1=5，R2 =15，光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻的光强E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd）之间的变化关系如图23所示。求：
（1）画出当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”的等效电路图；
（2）当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”消耗的功率；
（3）当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中R1在5min内产生的热量；
（4）如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相互吸合？
图22
图23
拓展
拓展1、电能的生产和消费水平，已成为现代社会中衡量一个国家发达程度的一个重要标志。水电站是利用________来提供电能的；利用火力发电时，是_______能转化为电能。2000年我国的发电总量达13556亿千瓦时，居世界第二位。
拓展2、某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库．求：
①通过该导体的电流I．
②这段时间内电流所做的功W．
拓展3、如图所示的电路中，电源电压为15伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，R1的阻值为10欧．闭合电键S，R1两端的电压为8伏．
（1）求通过电阻R1的电流I1；
（2）求10秒钟内，电流对整个电路所做电功W；
（3）要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电路能正常工作，请通过计算说明R2两端电压的最小值．
拓展4、图是某电磁炉和某电饭煲的铭牌，分别连接两个规格完全相同的电能表，当它们均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A.两个电能表铝盘转得一样快
B.电能表铝盘各转100圈，电磁炉消耗的电能多
C.电饭煲工作1s内把600J的电能转化为机械能
D.电磁炉工作1h消耗的电能是2.1kW·h
拓展5、我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线．这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点．充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表所示．则：
物理
量
充电时的输入电压
电容存储设备的额定输出电压
电容存储设备的额定输出功率
每次充满
时的能量
每次充满的时间
每次充满电正常行驶的距离
数据
380V
700V
92kw
1.8×107J
30s
5km
（1）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？
（2）电容存储设备正常工作时的电流多大？
（3）如果电价按0.4元/（kW•h）计费，那么，电动汽车每行驶1km需要花费多少钱？
拓展6、下列说法中正确的是（ ）
拓展7、把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则（ ）
拓展8、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示．闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2 较暗，其原因是（ ）
拓展9、如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．
求：
（1）电热壶电阻丝的电阻．
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间．
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率．
拓展10、小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法正确的是（ ）
A.两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C.若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D.如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
拓展11、如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．忽略温度对小灯泡阻值的影响，则（ ）
A.小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω
B.当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1A
C.在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压会减小
D.在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率会增大
拓展12、如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：
（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．
拓展13、在如图28所示的电路中，电源两端的电压U保持不变，将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，其接入电路的电阻值为，闭合开关、断开开关、，电阻消耗的电功率，电压表的示数为，电流表A的示数为；将滑动变阻器的滑片P置于最左端，闭合开关、断开开关、，电阻消耗的电功率，电路消耗的总功率为P，电流表A的示数为；将滑动变阻器的滑片P置于某位置b，其接入电路的电阻值为，闭合开关、断开开关、，电路消耗的总功率为，电压表的示数为。已知：，。求：
（1）与的比值；
（2）与的比值；
（3）当滑动变阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通过开关的断开或闭合改变电路结构，使电路消耗的电功率最大，则此最大电功率为多大。
随练1、如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为 0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（ ）
拓展15、如图所示电路，电源电压保持不变，R2=40Ω。当滑动变阻器滑片P置于b端时，R1两端电压与R2两端电压之比为3:2，5min内R2产生的热量为120J。求：
（1）当滑片P置于b端时，电路中的电流I；
（2）当滑片P置于b端时，电阻R1接入电路的阻值；
（3）当滑片P置于a端时，电路的总功率P。
拓展16、下表是小波家里用的豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．请解答下列问题：
额定电压
220V
频 率
50Hz
电动机功率
120W
加热功率
1100W
容 量
1000mL
（1）豆浆机正常加热时，1min电流做的功是多少？
（2）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
学员姓名
年 级
辅导科目
学科教师
上课时间
A.电动机工作时把电能转化为动能
B.电功和电能的单位都是一样的，都是焦耳
C.电功是表示电流做功多少的物理量
D.电功就是电能，两者只是名称不同而已
A.4：5，25：16
B.4：5，16：25
C.5：4，16：25
D.5：4，25：16
A.4：1
B.1：4
C.3：4
D.4：5
A.电功率是指电流做功的快慢
B.电功率是指消耗电能的快慢
C.电功率的定义式为P=I2R
D.40W的灯泡比15W灯泡亮
A.灯丝电阻增大，功率增大
B.灯丝电阻减小，功率增大
C.灯丝两端电压增大，功率增大
D.灯丝中电流增大，功率减小
A.P1＞P2，P1′＜P2′
B.P1+P2＜P1′+P2′
C.P1+P2=P
D.+=
A.1：3
B.3：1
C.1：4
D.4：1
A.灯泡L变亮
B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小
D.电路消耗的总功率变大
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.电路的总电阻变大
D.电路的总功率变大
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电路总电阻增大
D.电路总功率增大
A.电路中的电流增大
B.电阻RG两端电压减小
C.电路消耗的总功率增大
D.电阻R0每秒钟消耗的电能减小
A.R1=24Ω
B.I1：I2=4：1
C.U=24V
D.R1：R2=1：2
A.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
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，做功就越多
D.用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多
A.因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮
B.因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C.因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
D.因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
A.灯L1额定功率较大
B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大
D.通过灯L1的电流较大
A.1：3
B.3：1
C.1：4
D.4：1
浙教版初中科学学生辅导讲义
[学生版]
知识图谱
电能与电功
知识精讲
一．电能及其转化
电能是由电源提供的，用电器是消耗电能的装置，即利用电能工作，将电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，实质上两种说法是等效的。
电能的国际单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（），又名度，1＝3.6×106J。
二．电能表（俗称电表）、铭牌
1．电能表
电能表（电度表）是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，收取电费时，就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费，电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能，其中红色框内（最后一位）数字为小数。电能表上电能的单位是千瓦时，符号为。
根据电能表上转盘的转动，还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能，如电能表上标有字样，已知某段时间内转盘转过，那么这段时间内消耗的电能为：
2．表上几个参数的意义：
如图所示电能表表盘上有几个重要的参数：
（1）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用；
（2）“5（10）A”表示这个电能表的额定电流是5A，在短时间内使用时电流允许大些，但不能超过10A；
（3）“3000r/()”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1的电能，电能表上的转盘转过3000r。
三．电功（W）
电流通过用电器所做的功叫做电功，从能的角度来看，电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。如果用电器是“纯电阻型”的，如电炉、白炽灯等，电能即全部转化为内能。
电功的计算公式为，对于纯电阻型电路，将欧姆定律代入电功公式可得；
电功的国际单位：焦耳，；生活中的常用单位：千瓦时（），又名度，。
四．串、并联电路中电功的特点
1．串并联电路中总电功等于各部分电功之和，即为：
2．在串联电路中电流通过导体所做的功之比等于电阻之比，即为：
3．在并联电路中电流通过导体所做的功等于电阻的反比，即为：
三点剖析
一．考点
1．电能和其他形式能的转化
2．电能的单位和电能表
3．电功的概念和公式
二．重难点
1．发电机或电池等电源将其他形式的能转化为电能，用电器则将电能转化为其他形式的能。把电能全部转化为内能的用电器称为纯电阻，如电烙铁、电热毯、小灯泡等。此部分内容是对简单电路的复习，涉及到的知识点为用电器的能量转化，需要熟悉几种常见的能量，如电能、内能、机械能等。
2．生活中常用的电能单位是千瓦时（），是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1=3.6×106J。
3．消耗电能的多少用电能表来计量。用电能表和秒表（或停表）可以测量家庭电路中某个用电器的电功率。电能表的读数是中考考点之一。
4．电功表示电流做的功，电流做功的过程实际上是用电器把电能转化为其他形式能的过程。电功与电压、电流和通电时间的关系是W=UIt。
5．如果是纯电阻电路，满足欧姆定律，。
三．易错点
1．对于纯电阻用电器来说，求电功可以用，对于非纯电阻用电器来说只能用W=UIt。
电功、电功的计算
例题
例题1、下列说法不正确的是（ ）
例题2、如图所示，a、b端电压保持不变，已知R1:R2=1:4，则开关S闭合前后，通过R2的电流之比，相同时间内R2消耗的电功之比分别是（ ）
随练
随练1、如图甲所示的干鞋器是专门为烘干鞋子而设计的小家电，它工作时能吹出热风烘干鞋子，将电能主要转化为______和_________能．这种干鞋器工作时还会发出人眼看不见的_________，起到消毒的作用．
随练2、下列说法正确的是（ ）
A.电流通过电动机做功，可以将电能转化为机械能
B.电流通过电饭锅做功，可以将电能转化为内能
C.电流通过电风扇做功，可以将机械能转化为电能
D.电流通过发电机做功，可以将电能转化为机械能
随练3、在图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S1、S2断开，S3闭合时，相等时间内电流通过电阻R1、R2时做功之比为1:4．如果开关S2、S3断开，S1闭合，3min内电流通过电阻R1做的功为W，开关S3断开，S1、S2闭合，3min内电流通过电阻R1和R2做的总功为W’，则电功W与W’之比为（ ）
电能表
例题
例题1、电能表是测量电功的仪表。请观察如图所示电能表的表盘，回答下列问题：
(1)“220 V”表示________________________________。
(2)“10(20)A”表示______________________________。
(3)“50 Hz”表示________________________________。
(4)“600 revs／kW·h”表示_______________________________________________。
例题2、如图所示是家庭电子式电能表的表盘，其示数是___________kW•h，表盘上标有“3 200imp/kW•h”表示____________．若家庭电路中只有一台电热水器在工作，如图所示的电能表的指示灯在4min内闪烁320次，则该热水器在4min内消耗的电能为__________J．
随练
随练1、如图11所示，电度表的示数为_________kW·h。
kW•h
6 3 5 2 6
单相电度表
220V 10(20)A 50Hz
2500r/kW•h
图11
认识电功率
知识精讲
一．电功率的概念和单位
1．电流在单位时间内所做的功叫做电功率，它是描述电流做功快慢的物理量。
2．电功率的单位：国际单位是瓦特（瓦），用W表示，常用单位有kW，1kW=103W。
二．电功率公式
1．计算公式：。
对于纯电阻电路有，纯电阻包括电阻器、电灯、电炉等。
2．运用及其变形式计算时，各量既可以统一使用国际单位，也可以统一使用常用单位：
物理量
国际单位
常用单位
换算关系
电功率
电功
时间
1h=3600s
三点剖析
一．考点
1．电功率的概念、单位
2．常见用电器的电功率
3．电功率公式及简单计算
二．重难点
1．如果是纯电阻电路，满足欧姆定律，则。即，I、U、R、P已知其中两个物理量，就可以求出其他两个物理量。
1．常见用电器的电功率：台灯25W；电视100W；电冰箱200W；洗衣机300W；空调1000W；电磁炉2000W；电烤箱1800W；热水器2000W；电热水壶1800W；吹风机1200W；抽油烟机200W；笔记本电脑60W；台式电脑200W。
电功率的概念、单位
例题
例题1、下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话。售货员说：“微波炉很省电，用它加热食物时花不了多少电费。”顾客说：“微波炉太费电，一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸”关于他们的说法以下解释正确的是（ ）
A.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉消耗的电能少
B.售货员所说的微波炉“省电”是指微波炉的电功率小
C.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的消耗的电能多
D.顾客所说的微波炉“费电”是指微波炉的电功率大
例题2、关于电功率，下列说法正确的是（ ）
随练
电功率公式及简单计算
例题
例题1、把标有“8V 4W”和“12V 8W”的两盏电灯L1和L2串联后接在某电路中，为了保证两灯长时间都不烧坏，电路两端所加电压的最大值是____V．若将这两盏灯并联使用，也保证两灯长时间都不烧坏，在电路两端所加最大电压下，通过L2的电流是____A．
例题2、值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图像如图20所示。请根据图像判断：当通过R的电流I为0.2A时，电阻R消耗的电功率P为___________W。
例题3、小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法正确的是（ ）
A.两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C.若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D.如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
随练
随练1、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，其原因是（ ）
随练2、电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中，用了10min 把质量为3kg、初温25℃的水烧开，这个过程中电能表转盘转了900 转．已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．求：
（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉的热效率．
额定功率与实际功率
知识精讲
一．额定功率和实际功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率。用电器实际消耗的功率叫做实际功率，实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化；一般情况下，实际功率并不一定等于额定功率。一个用电器有无数个实际功率。
二．相关计算
在实际计算电功率时，如果用电器的阻值不变，可利用下式解题
三点剖析
一．考点
1．额定功率和实际功率及其计算
二．重难点
1．用电器正常工作时两端的电压是额定电压，此时它的电功率是额定功率。为使用电器能正常工作，同时保证其使用寿命，应尽量让用电器在额定电压下工作。
2．电功率的物理意义除了表示电流做功快慢，但是灯泡的亮暗取决于实际功率。
3．在计算额定功率时，找到不变量（如定值电阻、小灯泡的内阻、电源电压）、已知量、求解量，画出等效电路图，根据电功率公式、欧姆定律公式以及串并联电路规律求解。
额定功率和实际功率的概念
例题
例题1、下列说法中正确的是（ ）
A.家庭电路中电能表的铝盘转得越快，说明电流做功越快
B.白炽灯泡越亮，说明它的实际功率越大
C.额定电压越高的用电器，它的额定功率就越大
D.在相同时间内，额定功率越大的用电器，电流通过它所做的功就越多
随练
随练1、关于电功和电功率，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.用电器消耗的电能越多，电功率越大
C.用电器所消耗的电功率一定等于它的额定功率
D.额定功率越大的用电器，消耗的电能一定越多
额定功率和实际功率的计算
例题
例题1、某同学把标有“8V 16W”的灯泡L1和“12V 36W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压．由此可知电源电压为____V，此时L1的实际功率____L2的实际功率（选填“大于”或“等于”或“小于”）．
例题2、若甲和乙两灯的额定电压均为6V，图7是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图像。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电源两端电压为___V。
例题3、图24甲是一 个豆浆机的实物图，豆浆机的中间部位是一个电动机，电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转，旋转的刀片可将原料粉碎打浆；刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。该豆浆机的部分参数如下表所示，制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图24乙是该豆浆机做好一次豆浆的P—t图像。求：
（1）豆浆机正常打浆时，通过电动机的电流；
（2）加热管电阻丝的阻值；
（3）豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能。
随练
随练1、如图所示，灯泡L标有“12V 6W”字样，电阻R为16Ω，电源电压保持不变．当开关S闭合时，灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求：
（1）电源电压是多少？
（2）灯泡L正常发光时电阻是多少？
（3）当开关S断开时，灯泡L的实际功率是多少？
串并联电路电功率的特点
例题
例题1、生活中所用“220V 100W”和“220V 60W”的甲、乙两盏白炽灯相比较，灯丝较粗的是____灯；将两盏灯串联接入照明电路工作时，较亮的是____灯（均选填“甲”或“乙”）．
例题2、用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
例题3、两只电炉，其电阻值分别为R1和R2（R1＞R2）．将两只电炉串联后接入电压为U的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1和P2，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为U的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1′和P2′电路消耗的总功率为P′．则（ ）
随练
随练1、如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为 0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（ ）
电功率的应用
知识精讲
一．动态电路分析
电路动态变化问题大致可以分为两类：一是滑动变阻器滑片的位置变化，或敏感电阻的变化引起电学量的变化；二是开关的断开或闭合引起电学量的变化。下面以典型的串并联电路为例进行分析。
1．串联电路
（1）电源电压和R1保持不变，R2减小，总电阻减小，总电流增加；
（2）电路的总功率增加（）；
（3）R1的电功率P1增加（）；
（4）R2的电功率变化规律，当时，P2取最大值（注：选讲）：
2．并联电路
（1）若滑动变阻器的电阻变小，两端电压不变，流过的电流增大，滑动变阻器的电功率增大；
（2）定值电阻的阻值和两端电压不变，电流、电功等不变；
（3）当滑动变阻器的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流增加，电路的总功率增大（）。
二．最值问题
判断电路中的最值问题，基本原则是保证各用电器在额定电流或电压以内工作，也就是指电路中的最大电流可能不是电流表的最大量程，而是用电器的额定电流。以串联电路为例：
1．确定串联电路中的最大安全电流：已知电流表的量程的最大值为I1，定值电阻R1 允许的最大电流为I2，滑动变阻器允许的最大电流为I3,电压表的最大量程为U1，则根据欧姆定律可知，当R1两端的电压为U1时，通过的电流，那么电路中的最大安全电流就是I1，I2，I3，I4的最小值；
2．电路中电流的最小值：在电源电压不变的情况下，滑动变阻器的电阻越大，整个电路中的电流取最小；
3．电流取最大值时，对应整个电路的总功率，定值电阻的功率都取最大值。
电功率的比值计算
1．电学的主要公式
（1）欧姆定律（纯电阻）
（2）电功；（纯电阻）
（3）电功率；（纯电阻）
2．串联电路规律
（1）I=I1=I2；U=U1+U2；R=R1+R2
（2）W=W1+W2；P=P1+P2
（3）
3．并联电路规律
（1）I=I1+I2；U=U1=U2；
（2）W=W1+W2；P=P1+P2
（3）
4．如何列出方程
首先画好正确的等效电路后找变化和不变化的物理量，根据这些不变的量，列出其他物理量之间的比例关系。在同一电路中，根据串并联电路的电学公式直接计算，而对于处于不同电路的用电器，大致分为电阻不变和总电压不变两种情况：
（1）电阻不变：利用所给条件列出关于这个电阻的关系式，最后将电阻约掉，得出电流或电压之比；同一用电器（R相同）：
；
（2）不变的总电压：利用在不同电路图的总电压相等，列出关系式（经常被忽略）：
； ；
电功率的综合计算
解电学综合题的步骤
（1）电路识别：认真仔细的阅读题目，判断每一种所给条件下的电路情况（哪些用电器有电流，哪些用电器断路了，哪些用电器短路了，各用电器是串联还是并联，若是串联每个电压表测哪些用电器，若是并联每个电流表测哪些用电器，所给物理量分别属于哪个（些）用电器；
（2）等效电路：把电路识别的结果用等效电路的方法准确地画出来，画之前标明条件；
（3）等量关系：找出题目中给出的所有等量关系，包括直接等量关系和间接等量关系；
（4）等量代换：用于所求问题相关的同类型物理量代换所有等量关系（通常用电阻做等量代换），列出方程组；
（5）解方程组：将所列方程组解出来，得到最终的结果。
三点剖析
一．考点
1．动态电路分析
2．电功率的最值和比值计算
3．电功率的综合计算
二．重难点
电功率是电学重要内容之一，它的综合性较强，考查学生对欧姆定律及串并联电路性质的掌握情况，既是重点又是难点，在中考试题中占有十分重要的地位。
1．电功率中的最值问题
根据电表的量程和用电器的额定电流电压，灵活运用欧姆定律和电功率的公式，判断出其他物理量的极值。
2．电功率的比值计算
由电学的公式以及串并联电路规律可以看出，已知电阻比可以求解相应的电压比、电流比、电功和电功率比等。同时，注意一些隐含的比值关系，比如小灯泡正常发光和非正常发光时的电功率数值；两个或以上的电路状态一般用到电源电压相等的条件。
3．电功率的综合计算
理解和掌握实际生活中的各种用电器的各种铭牌参数含义，同时读懂实验给出的数据或图像，利用电功率的公式，计算出电路中的用电器的电阻、电流、电功率以及电能等物理量。
动态电路分析（电功率）
例题
例题1、如图所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时，电压表的示数将__________，R0的电功率_______，电路的总功率_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
例题2、如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
例题3、图3所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关 S，电流表、电压表均有示数；若再同时闭合开关S1，下列说法中正确的是（ ）
例题4、检查驾驶员是否饮酒设备的电路如图甲，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R0为定值电阻，电源电压不变．当检测酒精气体浓度增大时（ ）
随练
随练1、如图所示，为某光敏电阻的控制电路示意图，电源两端电压保持不变，R0为定值电阻，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的减弱而增大。闭合开关S，当空气透光程度减弱时，下列判断正确的是（ ）
最值问题（电功率）
例题
例题1、如图所示电路，电源两端电压U=9V，且保持不变，R为保护电阻，L为标有“6V 3.6W”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S后，当滑片移到最左端时，灯恰好正常发光，要求两电表的示数均不超过各自的量程，则保护电阻R功率变化范围是_____________W。
例题2、如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．
（1）当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．
（2）当闭合S，断开S1、S2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．
随练
随练1、在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω
2A”字样，电流表的量程选择“0～3A”．只闭合电键S1，电流表的示数为0.8安；再闭合S2，电流表的示数变化了0.4安．求：
（1）电源电压．
（2）电阻R2接入电路的阻值．
（3）该电路的最大电功率．
电功率的比例计算
例题
例题1、将电阻R1、R2按如图甲、乙两种方式连接在电源电压均为U的电路中，图甲中R1消耗的功率为9W，图乙中R1消耗的功率为16W，则甲、乙两图中R1两端的电压之比是_____，R1、R2电阻之比是_____．
例题2、如图所示，是某种“电子测重仪”的原理图。其中电源两端电压U恒为3V，A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的弹簧上，并能随弹簧上下滑动。开关S闭合，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端， R0的电功率为P1；当称量物体质量达到最大值时，滑片P位于R的最下端，R0的电功率为P2，且P1︰P2=1︰9。
求：电子测重仪正常工作过程中，电压表示数的范围。（请画出相关电路的等效电路图。）
随练
随练1、如图所示的电路中，设电源两端电压为U，且保持不变，灯丝电阻不变．灯泡L上标有“6V 3W”的字样．当S、S1均闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为I1，电压表示数为6V；若断开S1，灯泡的实际功率为额定功率的1/4，电流表的示数为I2．下列说法中正确的是（ ）
随练2、在如图23所示的电路中，电源两端电压保持不变。灯泡L1的额定功率为6W，灯泡L2的额定功率为8W，当开关S、S1、S2、S3都闭合时，灯泡L1、L2都正常发光，电流表的示数为I1；当只闭合开关S、S3时，电路的总功率是4W，电流表的示数为I2，忽略温度对灯电阻的影响。求：
（1）灯L1、L2的电阻之比
（2）电流I1与I2之比
（3）只闭合开关S、S2时，灯泡L2的功率
电功率的综合计算
例题
例题1、如图所示电路，R0的阻值为6Ω，R2的阻值为R1的2倍，只闭合开关S0时，电流表的示数为1A；开关都闭合时电流表的示数为3A．求：
（1）只闭合S0时R0两端的电压；
（2）开关都闭合时R1的电功率．
例题2、小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
热水箱水量
额定电压
加热时功率
保温时功率
2kg
220V
440W
40W
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？（不计能量损失，c水=4.2×103J/（kg•℃））
例题3、如图25是带烘干功能的滚桶洗衣机，工作电压为220V。并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件，受电脑芯片的控制，它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的，其具体的工作情况如图26所示，其中电热丝只在烘干环节工作。求：
（1）烘干时电热丝的电阻是多大？
（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是多少？
（3）若每度电0.5元，这次洗衣共花电费多少钱？（不计其他部件耗电）
例题4、如图25甲所示，电源两端电压U保持不变。当开关 S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电压表的示数为U1、电流表的示数I1；当开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变 阻器的滑片P移到中点时，电压表的示数为U2、电流表的示数I2；当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电流表的示数I3为2A。已知U1:U2=4:3，U2:U=5:8，流 过定值电阻R1的电流与其两端电压变化的关系如图25乙所示，滑动变阻器R3的铭牌上标有“…Ω 1.5A”的字样（滑动变阻器的最大阻值模糊不清了）。求：
（1）电流I1与I2之比；
（2）滑动变阻器R3的最大阻值；
（3）电源两端电压U。
例题5、如图21所示，电源两端电压U保持不变。当开关闭合、断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻的电功率为2.4W；当开关、都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻的电功率为2.7W；当开关闭合、断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电压表的示数为4V。已知：，。求：
（1）电流与的比值；
（2）电源两端的电压U。
随练
随练1、如图1所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小．两电表示数之间的关系图象如图2所示，则电源电压U=_______V．R0=_____Ω；当R0消耗的电功率为0.4W时，R消耗的电功率P=_______W．
随练2、图22是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2、发热电阻R1和R2组成。已知：U2 = 20V，R1=5，R2 =15，光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻的光强E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd）之间的变化关系如图23所示。求：
（1）画出当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”的等效电路图；
（2）当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”消耗的功率；
（3）当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中R1在5min内产生的热量；
（4）如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相互吸合？
图22
图23
拓展
拓展1、电能的生产和消费水平，已成为现代社会中衡量一个国家发达程度的一个重要标志。水电站是利用________来提供电能的；利用火力发电时，是_______能转化为电能。2000年我国的发电总量达13556亿千瓦时，居世界第二位。
拓展2、某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库．求：
①通过该导体的电流I．
②这段时间内电流所做的功W．
拓展3、如图所示的电路中，电源电压为15伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，R1的阻值为10欧．闭合电键S，R1两端的电压为8伏．
（1）求通过电阻R1的电流I1；
（2）求10秒钟内，电流对整个电路所做电功W；
（3）要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电路能正常工作，请通过计算说明R2两端电压的最小值．
拓展4、图是某电磁炉和某电饭煲的铭牌，分别连接两个规格完全相同的电能表，当它们均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A.两个电能表铝盘转得一样快
B.电能表铝盘各转100圈，电磁炉消耗的电能多
C.电饭煲工作1s内把600J的电能转化为机械能
D.电磁炉工作1h消耗的电能是2.1kW·h
拓展5、我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线．这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点．充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表所示．则：
物理
量
充电时的输入电压
电容存储设备的额定输出电压
电容存储设备的额定输出功率
每次充满
时的能量
每次充满的时间
每次充满电正常行驶的距离
数据
380V
700V
92kw
1.8×107J
30s
5km
（1）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？
（2）电容存储设备正常工作时的电流多大？
（3）如果电价按0.4元/（kW•h）计费，那么，电动汽车每行驶1km需要花费多少钱？
拓展6、下列说法中正确的是（ ）
拓展7、把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则（ ）
拓展8、将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示．闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2 较暗，其原因是（ ）
拓展9、如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．
求：
（1）电热壶电阻丝的电阻．
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间．
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率．
拓展10、小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法正确的是（ ）
A.两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻
C.若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮
D.如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮
拓展11、如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．忽略温度对小灯泡阻值的影响，则（ ）
A.小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω
B.当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1A
C.在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压会减小
D.在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率会增大
拓展12、如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：
（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．
拓展13、在如图28所示的电路中，电源两端的电压U保持不变，将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，其接入电路的电阻值为，闭合开关、断开开关、，电阻消耗的电功率，电压表的示数为，电流表A的示数为；将滑动变阻器的滑片P置于最左端，闭合开关、断开开关、，电阻消耗的电功率，电路消耗的总功率为P，电流表A的示数为；将滑动变阻器的滑片P置于某位置b，其接入电路的电阻值为，闭合开关、断开开关、，电路消耗的总功率为，电压表的示数为。已知：，。求：
（1）与的比值；
（2）与的比值；
（3）当滑动变阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通过开关的断开或闭合改变电路结构，使电路消耗的电功率最大，则此最大电功率为多大。
随练1、如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为 0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（ ）
拓展15、如图所示电路，电源电压保持不变，R2=40Ω。当滑动变阻器滑片P置于b端时，R1两端电压与R2两端电压之比为3:2，5min内R2产生的热量为120J。求：
（1）当滑片P置于b端时，电路中的电流I；
（2）当滑片P置于b端时，电阻R1接入电路的阻值；
（3）当滑片P置于a端时，电路的总功率P。
拓展16、下表是小波家里用的豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．请解答下列问题：
额定电压
220V
频 率
50Hz
电动机功率
120W
加热功率
1100W
容 量
1000mL
（1）豆浆机正常加热时，1min电流做的功是多少？
（2）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
学员姓名
年 级
辅导科目
学科教师
上课时间
A.电动机工作时把电能转化为动能
B.电功和电能的单位都是一样的，都是焦耳
C.电功是表示电流做功多少的物理量
D.电功就是电能，两者只是名称不同而已
A.4：5，25：16
B.4：5，16：25
C.5：4，16：25
D.5：4，25：16
A.4：1
B.1：4
C.3：4
D.4：5
A.电功率是指电流做功的快慢
B.电功率是指消耗电能的快慢
C.电功率的定义式为P=I2R
D.40W的灯泡比15W灯泡亮
A.灯丝电阻增大，功率增大
B.灯丝电阻减小，功率增大
C.灯丝两端电压增大，功率增大
D.灯丝中电流增大，功率减小
A.P1＞P2，P1′＜P2′
B.P1+P2＜P1′+P2′
C.P1+P2=P
D.+=
A.1：3
B.3：1
C.1：4
D.4：1
A.灯泡L变亮
B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小
D.电路消耗的总功率变大
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.电路的总电阻变大
D.电路的总功率变大
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电路总电阻增大
D.电路总功率增大
A.电路中的电流增大
B.电阻RG两端电压减小
C.电路消耗的总功率增大
D.电阻R0每秒钟消耗的电能减小
A.R1=24Ω
B.I1：I2=4：1
C.U=24V
D.R1：R2=1：2
A.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
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，做功就越多
D.用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多
A.因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮
B.因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C.因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
D.因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
A.灯L1额定功率较大
B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大
D.通过灯L1的电流较大
A.1：3
B.3：1
C.1：4
D.4：1
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