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初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电功率第1课时课时训练
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这是一份初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电功率第1课时课时训练，共30页。试卷主要包含了电功率的概念，方法点拨等内容，欢迎下载使用。
15.2 电功率（第1课时）（原卷版）
考点直击
典例分析＋变式训练
考点1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、方法点拨
（1）要分清用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
电功电功率的比较如下表所示。
物理量
物理意义
定义
公式
单位
测量
电功（W）
表示用电器消耗电能的多少
电流做功的多少
W=Pt
W=UIt
焦耳
千瓦时（度）
电能表
电功率（P）
表示电流做功的快慢
单位时间内电流所做的功
P=UI
瓦特
千瓦
用电压表、电流测量
（2）熟悉电功率的单位及物理意义，了解电功率的概念。
【典例1-1】下列估测数据最接近实际的是（ ）
A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm
【典例1-2】小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW•h，这个用电器可能是 （填“电冰箱”“电饭锅”或“电视机”）。
【变式1-1】下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的温度为37℃ B．一节干电池的电压是3V
C．家用空调的电功率约为1000W D．学生实验小灯泡正常工作的电流为20A
【变式1-2】如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为110V且保持不变，电路中的电流为5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升（不计各处摩擦及绳重），则电动机线圈的电阻为 Ω。
【变式1-3】中国动车组“复兴号”CR400的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义。例如刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为
机，从而将动车的动能转化为电能。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电 （选填“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。
考点2 额定电压和额定功率
1、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
2、方法点拨
（1）灯泡铭牌的意义：例如“PZ220-40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；
（3）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变；
（4）用电器只有在额定电压下才能正常工作。
【典例2-1】有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【典例2-2】如图电路中，电源电压为12V，在a、b间接入“4V 2W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω，灯L2的实际功率为 W。
【变式2-1】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，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．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮
【变式2-2】将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则较亮是 （选填“L1”或“L2”），两灯泡的实际功率共为 W。
【变式2-3】如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡L标有“2.5V0.5W”的字样。闭合开关后，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为 V，滑动变阻器消耗的电功率为 W。
考点3 电功率与电能、时间和电压、电流的关系
1、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。
2、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【典例3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．降低散热能力 B．减小总功率
C．增大电池电压 D．增大电流
【典例3-2】将一个“6V 3W”的灯泡与“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上，干路中允许通过的最大电流为（ ）
A．0.5A B．1.0A C．1.1A D．1.5A
【典例3-3】北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
【变式3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．减小电池电压 B．增加运行程序
C．减小总功率 D．降低散热能力
【变式3-2】将阻值为3千欧的电阻接在6V电源上，电路中的电流为 A，合 mA。某电灯泡上标着“PZ220V 40W”，正常发光时灯泡的电阻是 Ω。
【变式3-3】电能的优点是便于 ，便于输送和分配。标有“220V 100W”字样的电视机正常工作2小时，耗电 度。电视屏上红、蓝、 三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2022秋•德惠市校级月考）把两个灯泡连入电路中，闭合开关后，发现两灯亮度不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，则两灯的连接方式为（ ）
A．串联 B．并联 C．串联或并联 D．无法确定
2．（2021秋•栾城区校级期末）正常工作时，每秒做功为约40J的是（ ）
A．教室里的一盏日光灯 B．电饭锅
C．学生戴的电子表 D．空调
3．（2021秋•黄山期末）如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
4．（2021秋•宜昌期末）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．若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较亮
B．两灯均正常发光时，若两灯丝一样长，则甲灯较细
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
5．（2022•连云港一模）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器滑片，则下列判断中（ ）
①小灯泡的额定电流为0.5A
②电流表的示数变化范围是0.18～0.5A
③电压表示数变化范围是0～3V
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有①④正确
二、填空题。
6．（2021秋•阜新县校级期末）如图是一个能吹冷、热风的简化电路，图中A是吹风机（电动机），B是电热丝。若只闭合开关S2则 工作；若 闭合，吹出的是热风。
7．（2022•新会区模拟）小劲有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，他想知道哪只灯泡的额定功率更大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，这时电压表V1的示数比V2的大，则此时实际功率较大的小灯泡是 。据此可判断：电阻值较大的小灯泡是 、额定功率较大的小灯泡是 。（以上选填“L1”或“L2”）
8．（2021秋•北林区期末）一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个阻值为 Ω的电阻，此电路工作2分钟一共消耗 J的电能。
三、解答题。
9．（2021秋•东昌区校级期末）为什么电脑、手机的屏幕亮度越低，越省电？
10．（2022•五华区校级模拟）将一个“6V 3W”的小灯泡接在7.2V电路中。
（1）这个小灯泡工作时的实际功率是多少？
（2）若要使小灯泡正常工作，应该怎么办？请用两种方法求解。
11．（2022春•李沧区期中）居家学习期间，叶子姐姐利用所学的物理知识，设计了一个可以调节两种亮度的台灯电路。开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮。
（1）如图为叶子姐姐设计的部分电路图，请你帮她在虚线框内补全电路。可用器材：一个灯泡L，一个定值电阻R，导线若干。
（2）该台灯的灯泡能发出两种亮度，是因为在2和3挡中灯泡的 功率不同。
12．（2020•天津）某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A电流时，每分钟产生的热量是6.6×104J热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？
13．（2022•丽水）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/瓦
80
发热管额定功率/瓦
1320
额定电压/伏
220
食品加热时间
薯条/分
12﹣15
鸡翅/分
18﹣20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。
14．（2021秋•商河县期末）小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时开关S1闭合，此时电路功率为1210W，“保温”时开关S1断开，此时电路总功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R2的阻值为多少？
（3）“保温”时电路10s消耗的电能是多少？
15．（2021秋•中宁县期末）电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，如图所示的是某型号电热水壶，铭牌上标注额定功率是1100W，额定电压是220V，现壶中装有2kg温度为20℃的水。求：
（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？电阻是多大？
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下将壶中水烧开，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
16．（2021秋•道外区校级期末）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式加热，其内部电路可简化成图所示电路，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定电功率如下表所示。求：
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
110W
高温挡
660W
（1）求电饭锅低温挡工作时的电流。
（2）电热丝R2的阻值。
（3）小聪发现同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些，请你分析原因。（友情提示：用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压；不计热损失）
15.2 电功率（第1课时）（解析版）
考点直击
典例分析＋变式训练
考点1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、方法点拨
（1）要分清用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
电功电功率的比较如下表所示。
物理量
物理意义
定义
公式
单位
测量
电功（W）
表示用电器消耗电能的多少
电流做功的多少
W=Pt
W=UIt
焦耳
千瓦时（度）
电能表
电功率（P）
表示电流做功的快慢
单位时间内电流所做的功
P=UI
瓦特
千瓦
用电压表、电流测量
（2）熟悉电功率的单位及物理意义，了解电功率的概念。
【典例1-1】下列估测数据最接近实际的是（ ）
A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm
【答案】A。
【解答】解：A、刚烧开的水温度约为100℃，符合实际，故A正确；
B、一个鸡蛋的质量约为0.05kg，故B错误；
C、电冰箱的电功率约为200W，故C错误；
D、菜刀刀刃的厚度约为0.1mm，故D错误。
故选：A。
【典例1-2】小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW•h，这个用电器可能是 电饭锅 （填“电冰箱”“电饭锅”或“电视机”）。
【答案】电饭锅。
【解答】解：用电器的电功率P＝＝＝1.2kW＝1200W，电冰箱的额定功率约为250W，电视机的额定功率约为100W，电视饭锅的额定功率约为1200W，所以这个用电器可能是电饭锅。
故答案为：电饭锅。
【变式1-1】下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的温度为37℃ B．一节干电池的电压是3V
C．家用空调的电功率约为1000W D．学生实验小灯泡正常工作的电流为20A
【答案】C。
【解答】解：A．正常情况下，人的体温在37℃左右，人体感觉舒适的环境温度约为25℃，故A不符合实际；
B．一节干电池的电压是1.5V，故B不符合题意；
C．家用空调属于大功率用电器，大功率在1000W左右，故C符合题意；
D．学生实验用的小灯泡正常发光电流约0.3A，故D不符合实际。
故选：C。
【变式1-2】如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为110V且保持不变，电路中的电流为5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升（不计各处摩擦及绳重），则电动机线圈的电阻为 4 Ω。
【答案】4。
【解答】解：由题可知电动机的电功率为：P电＝UI＝110V×5A＝550W，
电动机的机械功率为：P机＝＝＝Fv＝Gv＝500N×0.9m/s＝450W，
电动机的热功率为：P热＝I2R＝（5A）2×R，
电动机消耗的电能等于产生的机械能与内能之和，即电动机的电功率等于机械功率与热功率之和，
则热功率为：P热＝P电﹣P机＝550W﹣450W＝100W，
则电动机线圈的电阻为：R＝＝＝4Ω。
故答案为：4。
【变式1-3】中国动车组“复兴号”CR400的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义。例如刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为 发电 机，从而将动车的动能转化为电能。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 并 联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电 功率 （选填“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。
【答案】发电；并；功率。
【解答】解：刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为发电机，从而将动车的动能转化为电能；
同排座位上正在充电的两部手机可以独立工作、互不影响即为并联；
使用快速充电器给手机充电时，即充电时间短，根据t＝可知，其充电功率一定比使用普通充电器时大。
故答案为：发电；并；功率。
考点2 额定电压和额定功率
1、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
2、方法点拨
（1）灯泡铭牌的意义：例如“PZ220-40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；
（3）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变；
（4）用电器只有在额定电压下才能正常工作。
【典例2-1】有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【答案】C。
【解答】解：AC、由P＝变形可得，灯泡L1和灯泡L2的电阻分别为：
R1＝＝＝484Ω，
R2＝＝＝1210Ω＞R1，
所以正常发光时，灯泡L2电阻更大，故A错误；
根据串联电路分压原理＝可知，灯泡L2两端分得的电压大，又因为串联电路各处电流相等，由公式P＝UI可知，灯泡L2的实际功率更大，因此L2更亮，故C正确；
B、两灯并联接入220V的电路，因为并联电路各支路电压相等，根据公式P＝UI可知，L1、L2消耗功率之比：
＝＝，故C错误；
D、两灯正常发光时，P1＞P2，根据W＝Pt可知消耗的电能的多少与实际功率和时间有关，由于不知道工作时间，故两灯正常发光时，甲消耗的电能不一定比乙多，故D错误。
故选C。
【典例2-2】如图电路中，电源电压为12V，在a、b间接入“4V 2W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，电压表的示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），滑动变阻器接入电路的电阻为 16 Ω，灯L2的实际功率为 1.14 W。
【答案】变小；16；1.14。
【解答】解：根据P＝知，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝8Ω，R2＝＝＝4Ω，
AB、灯L1正常发光时，其两端的电压为4V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2，由于灯L2的电阻小，所分担的电压会变小，即电压表的示数变小；
灯L1正常发光时的电流为：I＝＝＝0.5A；
根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：
U'＝U﹣U1＝12V﹣4V＝8V，
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为：
R'＝＝＝16Ω，
换上L2后的总电阻为：R＝R2+R'＝4Ω+16Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为：I''＝＝＝0.6A，
灯L2的实际功率为：P′2＝I″2R2＝（0.6A）2×4Ω＝1.44W。
故答案为：变小；16；1.14。
【变式2-1】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，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．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】D。
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关，因此无法确定它们的大小关系，故A错误；
B、由R＝可知，额定电压相同时，额定功率越小，电阻越大，因此两灯均正常发光时，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲灯灯丝电阻较大，故B错误；
C、乙灯的电阻：R乙＝＝＝484Ω；将乙灯接入110V电路中，它的实际功率：P实＝＝＝25W，故C错误；
D、两灯串联在110V的电路中，通过两灯的电流相同，根据P＝I2R可知，甲的电阻大，甲的实际功率大，所以甲灯比乙灯亮，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则较亮是 L2 （选填“L1”或“L2”），两灯泡的实际功率共为 24 W。
【答案】L2；24。
【解答】解：由P＝得：L1、L2的电阻分别为：
R1＝＝≈806.7Ω，
R2＝＝＝1210Ω＞R1；
两灯串联在220V的电源上时，电流相等，
由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于L2的实际功率，故灯泡L2要比L1亮；
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则两灯泡的总功率为：
P＝＝＝＝24W。
故答案为：L2；24。
【变式2-3】如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡L标有“2.5V0.5W”的字样。闭合开关后，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为 2 V，滑动变阻器消耗的电功率为 0.4 W。
【答案】2；0.4。
【解答】解：已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V；
灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.2A，
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：2；0.4。
考点3 电功率与电能、时间和电压、电流的关系
1、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。
2、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【典例3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．降低散热能力 B．减小总功率
C．增大电池电压 D．增大电流
【答案】B。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：B。
【典例3-2】将一个“6V 3W”的灯泡与“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上，干路中允许通过的最大电流为（ ）
A．0.5A B．1.0A C．1.1A D．1.5A
【答案】C。
【解答】解：定值电阻的额定电压U定＝I定R＝1A×10Ω＝10V，
由灯泡的规格和定值电阻的规格可知，电源的最大电压为U＝6V，由P＝UI可得，流过灯泡支路的电流为I1＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可得，流过定值电阻的电流为I2＝＝＝0.6A，
根据并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流为I＝I1+I2＝0.5A+0.6A＝1.1A。
故选C。
【典例3-3】北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 210 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 252 kg的焦炭。
【答案】210；252。
【解答】解：（1）由P＝可得，2100kW•h电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明时间：t＝＝＝210h；
（2）由题意可知，焦炭燃烧释放的热量：Q放＝2100kW•h＝2100×3.6×106J＝7.56×109J，
由Q放＝mq可得，完全燃烧焦炭的质量：m＝＝＝252kg。
故答案为：210；252。
【变式3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．减小电池电压 B．增加运行程序
C．减小总功率 D．降低散热能力
【答案】C。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，而电池的输出电压是不变的，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：C。
【变式3-2】将阻值为3千欧的电阻接在6V电源上，电路中的电流为 2×10﹣3 A，合 2 mA。某电灯泡上标着“PZ220V 40W”，正常发光时灯泡的电阻是 1210 Ω。
【答案】2×10﹣3；2；1210。
【解答】解：电路中的电流：I＝＝＝2×10﹣3A＝2×10﹣3×103mA＝2mA；
根据P＝UI＝得正常发光时灯泡的电阻RL＝＝＝1210Ω。
故答案为：2×10﹣3；2；1210。
【变式3-3】电能的优点是便于 便于输送和转化 ，便于输送和分配。标有“220V 100W”字样的电视机正常工作2小时，耗电 0.2 度。电视屏上红、蓝、 绿 三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
【答案】便于输送和转化；0.2；绿。
【解答】解：电能的优点是便于便于输送和转化；
100W＝0.1kW，电视机正常工作2小时耗电：W＝Pt＝0.1kW×2h＝0.2kW•h＝0.2度；
电视屏上红、绿、蓝三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
故答案为：便于输送和转化；0.2；绿。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2022秋•德惠市校级月考）把两个灯泡连入电路中，闭合开关后，发现两灯亮度不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，则两灯的连接方式为（ ）
A．串联 B．并联 C．串联或并联 D．无法确定
【答案】B。
【解答】解：闭合开关后，发现两灯亮度不同，所以两灯的实际功率不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，由P＝UI变形公式可知，流过两灯的电流不同，则两灯的连接方式为并联。
故选：B。
2．（2021秋•栾城区校级期末）正常工作时，每秒做功为约40J的是（ ）
A．教室里的一盏日光灯 B．电饭锅
C．学生戴的电子表 D．空调
【答案】A。
【解答】解：根据可知，每秒做功为约40J的用电器的电功率约为；
电饭锅和空调的功率大约为1000W，日光灯的功率大约为40W，学生戴的电子表的功率很小，小于1W。
故选：A。
3．（2021秋•黄山期末）如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
【答案】C。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因串联电路两端电压等于各分电路两端电压之和，所以，当小灯泡正常发光时，其两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V；
因串联电路中处处电流相等，所以电路电流为0.5A，则小灯泡的额定功率：PL＝ULI＝6V×0.5A＝3W。
故选：C。
4．（2021秋•宜昌期末）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．若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较亮
B．两灯均正常发光时，若两灯丝一样长，则甲灯较细
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
【答案】B。
【解答】解：AB、根据P＝知，两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率较小，则甲灯的电阻较大，R甲＞R乙，若两灯丝一样长，则甲灯较细，故B正确；
两灯泡串联接在220V电路中，通过灯的电流I相等，已知R甲＞R乙，由P＝I2R可知，实际功率P甲实＞P乙实，甲灯更亮，故A错误；
C、两灯泡正常发光时的功率分别为25W和100W，根据W＝Pt可知，两灯泡消耗电能的多少还与时间有关，所以乙灯消耗的电能不一定多，故C错误；
D、根据P＝得，乙灯泡的电阻：R乙＝＝＝48.4Ω，将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率：P实＝＝＝250W，故D错误。
故选：B。
5．（2022•连云港一模）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器滑片，则下列判断中（ ）
①小灯泡的额定电流为0.5A
②电流表的示数变化范围是0.18～0.5A
③电压表示数变化范围是0～3V
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有①④正确
【答案】D。
【解答】解：如图所示，开关闭合后，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流。
①已知灯泡的额定电压和额定功率，由P＝UI可得，灯泡正常发光电流为
I额＝＝＝0.5A
故①正确；
②④滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表量程为“0～0.6A”，串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流I最大＝0.5A，由欧姆定律知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为
R滑min＝＝＝4Ω
灯泡的电阻为
RL＝＝＝5Ω
当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为
UL′＝U﹣U滑min＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流为
Imin＝＝＝0.3A
滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
R滑man＝＝＝10Ω
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4～10Ω，电路中电流变化的范围是0.3～0.5A，故②错误，④正确；
③电源电压为4.5V，灯泡额定电压为2.5V，灯泡两端最大电压为2.5V，此时滑动变阻器两端电压最小为
U最小＝4.5V﹣2.5V＝2V
则电压表示数变化范围是 2～3V，故③错误；
综上所述，只有①④正确，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题。
6．（2021秋•阜新县校级期末）如图是一个能吹冷、热风的简化电路，图中A是吹风机（电动机），B是电热丝。若只闭合开关S2则 都不 工作；若 Sl、S2 闭合，吹出的是热风。
【答案】都不；Sl、S2。
【解答】解：（1）若只闭合开关S2，电路中无电流，吹风机和电热丝都不工作；
（2）若将开关Sl、S2都闭合，电动机与电热丝并联后连接在电源上，电流分两路分别经过电动机和电热丝，它们都工作，则电吹风吹出的是热风。
故答案为：都不；Sl、S2。
7．（2022•新会区模拟）小劲有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，他想知道哪只灯泡的额定功率更大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，这时电压表V1的示数比V2的大，则此时实际功率较大的小灯泡是 L1 。据此可判断：电阻值较大的小灯泡是 L1 、额定功率较大的小灯泡是 L2 。（以上选填“L1”或“L2”）
【答案】L1；L1；L2。
【解答】解：灯泡串联时，电流I1＝I2，电压表V1示数比V2大，即U1＞U2，由P＝UI得：P1＞P2，故L1的实际功率大；
根据欧姆定律变形可得：R＝，I1＝I2，U1＞U2，所以两灯泡的电阻关系为：R1＞R2；
因为两灯泡的额定电压U相等，R1＜R2，根据P＝可得：额定功率P额1＜P额2。故额定功率较大的小灯泡是L2。
故答案为：L1；L1；L2。
8．（2021秋•北林区期末）一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个阻值为 4 Ω的电阻，此电路工作2分钟一共消耗 480 J的电能。
【答案】4；480。
【解答】解：
（1）由题知，要使灯泡正常发光，灯泡应与电阻串联，
则灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，
则要使小灯泡正常发光，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，
根据欧姆定律可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝4Ω；
（2）此电路工作2分钟消耗的电能：W＝UIt＝8V×0.5A×2×60s＝480J。
故答案为：4；480。
三、解答题。
9．（2021秋•东昌区校级期末）为什么电脑、手机的屏幕亮度越低，越省电？
【解答】答：手机屏幕的亮度是由其功率决定的，屏幕的实际功率越小，屏幕越暗，手机屏幕的功率P越小，所以电能消耗的越慢，越省电。
10．（2022•五华区校级模拟）将一个“6V 3W”的小灯泡接在7.2V电路中。
（1）这个小灯泡工作时的实际功率是多少？
（2）若要使小灯泡正常工作，应该怎么办？请用两种方法求解。
【解答】解：（1）小灯泡的电阻：
RL＝＝12Ω，
这个小灯泡工作时的实际功率：
P实＝＝4.32W，
（2）方法一：因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常工作，所以，串联电阻R两端的电压：
UR＝U﹣UL＝7.2V﹣6V＝1.2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝0.5A，
串联电阻的阻值：
R＝＝2.4Ω。
方法二：因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝0.5A，
电路的总电阻：
R总＝＝14.4Ω，
串联电阻的阻值：
R＝R总﹣RL＝14.4Ω﹣12Ω＝2.4Ω
答：（1）这个小灯泡工作时的实际功率是4.32W；
（2）若要使小灯泡正常工作，串联一个2.4Ω 的电阻。
11．（2022春•李沧区期中）居家学习期间，叶子姐姐利用所学的物理知识，设计了一个可以调节两种亮度的台灯电路。开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮。
（1）如图为叶子姐姐设计的部分电路图，请你帮她在虚线框内补全电路。可用器材：一个灯泡L，一个定值电阻R，导线若干。
（2）该台灯的灯泡能发出两种亮度，是因为在2和3挡中灯泡的 实际 功率不同。
【解答】解：（1）根据题意可知，开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗，这说明通过灯泡的电流较小；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮，这说明通过灯泡的电流较大，所以定值电阻应串联在2的电路中，如图所示：
；
（2）台灯的灯泡能发出两种亮度，这说明两种情况下灯泡的实际功率是不同的。
故答案为：（1）见解析；（2）实际。
12．（2020•天津）某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A电流时，每分钟产生的热量是6.6×104J热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？
【解答】解：（1）电烘箱的电功率：
P＝＝＝＝1.1×103W；
（2）∵P＝UI＝I2R
∴电阻丝工作时的电阻：
R＝＝＝44Ω。
答：这台电烘箱的电功率为1.1×103W；
电阻丝工作时的电阻为44Ω。
13．（2022•丽水）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/瓦
80
发热管额定功率/瓦
1320
额定电压/伏
220
食品加热时间
薯条/分
12﹣15
鸡翅/分
18﹣20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 风扇、发热管、盛放篮 。
【解答】解：（1）通过发热管的电流：＝＝6A；
（2）空气炸锅炸加热时的总功率：P＝P1+P2＝1320W+80W＝1400W；
该空气炸锅炸所消耗的电能：W＝Pt＝1400W×15×60s＝1.26×106J；
（3）食物用盛放篮盛放后只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后的锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，因此，风扇在最上面。发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答：（1）正常工作时，通过发热管的电流为6A；
（2）该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟所消耗的电能为1.26×106J；
（3）风扇、发热管、盛放篮。
14．（2021秋•商河县期末）小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时开关S1闭合，此时电路功率为1210W，“保温”时开关S1断开，此时电路总功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R2的阻值为多少？
（3）“保温”时电路10s消耗的电能是多少？
【解答】解：（1）由P＝UI可知，“煮饭”时电路中的电流：I煮饭＝＝＝5.5A；
（2）根据电路图可知，开关S、S1都闭合时，电路为R2的简单电路，只闭合开关S时，R1、R2串联；
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以两电阻串联时，电路总电阻最大，由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路的总电阻越小，电路功率越大，因此开关S、S1都闭合时，为煮饭挡，只闭合开关S时，保温挡；
由I＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝40Ω，
（3）电饭煲处于保温状态时的功率为302.5W，
则保温状态下电饭煲 10s消耗的电能为：W保＝P保t＝302.5W×10s＝3025J。
答：（1）“煮饭”时电路中的电流是5.5A；
（2）电阻R2的阻值为120Ω；
（3）保温状态下电饭煲 10s消耗的电能为3025J。
15．（2021秋•中宁县期末）电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，如图所示的是某型号电热水壶，铭牌上标注额定功率是1100W，额定电压是220V，现壶中装有2kg温度为20℃的水。求：
（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？电阻是多大？
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下将壶中水烧开，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流：
I＝＝＝5A；电热水壶的电阻：R＝＝＝44Ω；
（2）加热6min消耗的电能：W＝Pt＝1100W×6×60s＝3.96×105J；
（3）在1标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J。
答：（1）通过电热水壶的电流是5A；电热水壶的电阻是44Ω；
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是3.96×105J；
（3）在1标准大气压下将水烧开，水吸收的热量是6.72×105J。
16．（2021秋•道外区校级期末）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式加热，其内部电路可简化成图所示电路，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定电功率如下表所示。求：
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
110W
高温挡
660W
（1）求电饭锅低温挡工作时的电流。
（2）电热丝R2的阻值。
（3）小聪发现同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些，请你分析原因。（友情提示：用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压；不计热损失）
【解答】解：（1）根据P＝UI可知电饭锅低温挡工作时的电流I1＝＝＝0.5A；
（2）当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝可知总电阻较小，电饭锅处于低温挡；当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，总电阻较小，根据P＝可知总电阻较大，电饭锅处于高温挡。
电饭锅处于高温挡时，R2的电功率P2＝P高温﹣P低温＝660W﹣110W＝550W，
根据P＝可知电热丝R2的阻值R2＝＝＝88Ω；
（3）用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压，根据P＝可知电饭锅的实际功率小，根据t＝可知，同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些。
答：（1）电饭锅低温挡工作时的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为88Ω；
（3）用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压，根据P＝可知电饭锅的实际功率小，根据t＝可知，同样的挡位煮熟同样的饭，消耗的电能相同，在用电高峰期所用的时间要长一些。
15.2 电功率（第1课时）（原卷版）
考点直击
典例分析＋变式训练
考点1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、方法点拨
（1）要分清用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
电功电功率的比较如下表所示。
物理量
物理意义
定义
公式
单位
测量
电功（W）
表示用电器消耗电能的多少
电流做功的多少
W=Pt
W=UIt
焦耳
千瓦时（度）
电能表
电功率（P）
表示电流做功的快慢
单位时间内电流所做的功
P=UI
瓦特
千瓦
用电压表、电流测量
（2）熟悉电功率的单位及物理意义，了解电功率的概念。
【典例1-1】下列估测数据最接近实际的是（ ）
A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm
【典例1-2】小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW•h，这个用电器可能是 （填“电冰箱”“电饭锅”或“电视机”）。
【变式1-1】下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的温度为37℃ B．一节干电池的电压是3V
C．家用空调的电功率约为1000W D．学生实验小灯泡正常工作的电流为20A
【变式1-2】如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为110V且保持不变，电路中的电流为5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升（不计各处摩擦及绳重），则电动机线圈的电阻为 Ω。
【变式1-3】中国动车组“复兴号”CR400的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义。例如刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为
机，从而将动车的动能转化为电能。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电 （选填“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。
考点2 额定电压和额定功率
1、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
2、方法点拨
（1）灯泡铭牌的意义：例如“PZ220-40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；
（3）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变；
（4）用电器只有在额定电压下才能正常工作。
【典例2-1】有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【典例2-2】如图电路中，电源电压为12V，在a、b间接入“4V 2W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω，灯L2的实际功率为 W。
【变式2-1】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，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．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮
【变式2-2】将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则较亮是 （选填“L1”或“L2”），两灯泡的实际功率共为 W。
【变式2-3】如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡L标有“2.5V0.5W”的字样。闭合开关后，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为 V，滑动变阻器消耗的电功率为 W。
考点3 电功率与电能、时间和电压、电流的关系
1、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。
2、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【典例3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．降低散热能力 B．减小总功率
C．增大电池电压 D．增大电流
【典例3-2】将一个“6V 3W”的灯泡与“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上，干路中允许通过的最大电流为（ ）
A．0.5A B．1.0A C．1.1A D．1.5A
【典例3-3】北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
【变式3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．减小电池电压 B．增加运行程序
C．减小总功率 D．降低散热能力
【变式3-2】将阻值为3千欧的电阻接在6V电源上，电路中的电流为 A，合 mA。某电灯泡上标着“PZ220V 40W”，正常发光时灯泡的电阻是 Ω。
【变式3-3】电能的优点是便于 ，便于输送和分配。标有“220V 100W”字样的电视机正常工作2小时，耗电 度。电视屏上红、蓝、 三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2022秋•德惠市校级月考）把两个灯泡连入电路中，闭合开关后，发现两灯亮度不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，则两灯的连接方式为（ ）
A．串联 B．并联 C．串联或并联 D．无法确定
2．（2021秋•栾城区校级期末）正常工作时，每秒做功为约40J的是（ ）
A．教室里的一盏日光灯 B．电饭锅
C．学生戴的电子表 D．空调
3．（2021秋•黄山期末）如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
4．（2021秋•宜昌期末）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．若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较亮
B．两灯均正常发光时，若两灯丝一样长，则甲灯较细
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
5．（2022•连云港一模）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器滑片，则下列判断中（ ）
①小灯泡的额定电流为0.5A
②电流表的示数变化范围是0.18～0.5A
③电压表示数变化范围是0～3V
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有①④正确
二、填空题。
6．（2021秋•阜新县校级期末）如图是一个能吹冷、热风的简化电路，图中A是吹风机（电动机），B是电热丝。若只闭合开关S2则 工作；若 闭合，吹出的是热风。
7．（2022•新会区模拟）小劲有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，他想知道哪只灯泡的额定功率更大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，这时电压表V1的示数比V2的大，则此时实际功率较大的小灯泡是 。据此可判断：电阻值较大的小灯泡是 、额定功率较大的小灯泡是 。（以上选填“L1”或“L2”）
8．（2021秋•北林区期末）一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个阻值为 Ω的电阻，此电路工作2分钟一共消耗 J的电能。
三、解答题。
9．（2021秋•东昌区校级期末）为什么电脑、手机的屏幕亮度越低，越省电？
10．（2022•五华区校级模拟）将一个“6V 3W”的小灯泡接在7.2V电路中。
（1）这个小灯泡工作时的实际功率是多少？
（2）若要使小灯泡正常工作，应该怎么办？请用两种方法求解。
11．（2022春•李沧区期中）居家学习期间，叶子姐姐利用所学的物理知识，设计了一个可以调节两种亮度的台灯电路。开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮。
（1）如图为叶子姐姐设计的部分电路图，请你帮她在虚线框内补全电路。可用器材：一个灯泡L，一个定值电阻R，导线若干。
（2）该台灯的灯泡能发出两种亮度，是因为在2和3挡中灯泡的 功率不同。
12．（2020•天津）某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A电流时，每分钟产生的热量是6.6×104J热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？
13．（2022•丽水）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/瓦
80
发热管额定功率/瓦
1320
额定电压/伏
220
食品加热时间
薯条/分
12﹣15
鸡翅/分
18﹣20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 。
14．（2021秋•商河县期末）小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时开关S1闭合，此时电路功率为1210W，“保温”时开关S1断开，此时电路总功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R2的阻值为多少？
（3）“保温”时电路10s消耗的电能是多少？
15．（2021秋•中宁县期末）电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，如图所示的是某型号电热水壶，铭牌上标注额定功率是1100W，额定电压是220V，现壶中装有2kg温度为20℃的水。求：
（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？电阻是多大？
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下将壶中水烧开，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
16．（2021秋•道外区校级期末）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式加热，其内部电路可简化成图所示电路，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定电功率如下表所示。求：
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
110W
高温挡
660W
（1）求电饭锅低温挡工作时的电流。
（2）电热丝R2的阻值。
（3）小聪发现同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些，请你分析原因。（友情提示：用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压；不计热损失）
15.2 电功率（第1课时）（解析版）
考点直击
典例分析＋变式训练
考点1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、方法点拨
（1）要分清用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
电功电功率的比较如下表所示。
物理量
物理意义
定义
公式
单位
测量
电功（W）
表示用电器消耗电能的多少
电流做功的多少
W=Pt
W=UIt
焦耳
千瓦时（度）
电能表
电功率（P）
表示电流做功的快慢
单位时间内电流所做的功
P=UI
瓦特
千瓦
用电压表、电流测量
（2）熟悉电功率的单位及物理意义，了解电功率的概念。
【典例1-1】下列估测数据最接近实际的是（ ）
A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm
【答案】A。
【解答】解：A、刚烧开的水温度约为100℃，符合实际，故A正确；
B、一个鸡蛋的质量约为0.05kg，故B错误；
C、电冰箱的电功率约为200W，故C错误；
D、菜刀刀刃的厚度约为0.1mm，故D错误。
故选：A。
【典例1-2】小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW•h，这个用电器可能是 电饭锅 （填“电冰箱”“电饭锅”或“电视机”）。
【答案】电饭锅。
【解答】解：用电器的电功率P＝＝＝1.2kW＝1200W，电冰箱的额定功率约为250W，电视机的额定功率约为100W，电视饭锅的额定功率约为1200W，所以这个用电器可能是电饭锅。
故答案为：电饭锅。
【变式1-1】下列物理量最接近实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的温度为37℃ B．一节干电池的电压是3V
C．家用空调的电功率约为1000W D．学生实验小灯泡正常工作的电流为20A
【答案】C。
【解答】解：A．正常情况下，人的体温在37℃左右，人体感觉舒适的环境温度约为25℃，故A不符合实际；
B．一节干电池的电压是1.5V，故B不符合题意；
C．家用空调属于大功率用电器，大功率在1000W左右，故C符合题意；
D．学生实验用的小灯泡正常发光电流约0.3A，故D不符合实际。
故选：C。
【变式1-2】如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压U为110V且保持不变，电路中的电流为5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升（不计各处摩擦及绳重），则电动机线圈的电阻为 4 Ω。
【答案】4。
【解答】解：由题可知电动机的电功率为：P电＝UI＝110V×5A＝550W，
电动机的机械功率为：P机＝＝＝Fv＝Gv＝500N×0.9m/s＝450W，
电动机的热功率为：P热＝I2R＝（5A）2×R，
电动机消耗的电能等于产生的机械能与内能之和，即电动机的电功率等于机械功率与热功率之和，
则热功率为：P热＝P电﹣P机＝550W﹣450W＝100W，
则电动机线圈的电阻为：R＝＝＝4Ω。
故答案为：4。
【变式1-3】中国动车组“复兴号”CR400的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义。例如刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为 发电 机，从而将动车的动能转化为电能。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 并 联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电 功率 （选填“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大。
【答案】发电；并；功率。
【解答】解：刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为发电机，从而将动车的动能转化为电能；
同排座位上正在充电的两部手机可以独立工作、互不影响即为并联；
使用快速充电器给手机充电时，即充电时间短，根据t＝可知，其充电功率一定比使用普通充电器时大。
故答案为：发电；并；功率。
考点2 额定电压和额定功率
1、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
2、方法点拨
（1）灯泡铭牌的意义：例如“PZ220-40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；
（3）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变；
（4）用电器只有在额定电压下才能正常工作。
【典例2-1】有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【答案】C。
【解答】解：AC、由P＝变形可得，灯泡L1和灯泡L2的电阻分别为：
R1＝＝＝484Ω，
R2＝＝＝1210Ω＞R1，
所以正常发光时，灯泡L2电阻更大，故A错误；
根据串联电路分压原理＝可知，灯泡L2两端分得的电压大，又因为串联电路各处电流相等，由公式P＝UI可知，灯泡L2的实际功率更大，因此L2更亮，故C正确；
B、两灯并联接入220V的电路，因为并联电路各支路电压相等，根据公式P＝UI可知，L1、L2消耗功率之比：
＝＝，故C错误；
D、两灯正常发光时，P1＞P2，根据W＝Pt可知消耗的电能的多少与实际功率和时间有关，由于不知道工作时间，故两灯正常发光时，甲消耗的电能不一定比乙多，故D错误。
故选C。
【典例2-2】如图电路中，电源电压为12V，在a、b间接入“4V 2W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，电压表的示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），滑动变阻器接入电路的电阻为 16 Ω，灯L2的实际功率为 1.14 W。
【答案】变小；16；1.14。
【解答】解：根据P＝知，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝8Ω，R2＝＝＝4Ω，
AB、灯L1正常发光时，其两端的电压为4V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2，由于灯L2的电阻小，所分担的电压会变小，即电压表的示数变小；
灯L1正常发光时的电流为：I＝＝＝0.5A；
根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：
U'＝U﹣U1＝12V﹣4V＝8V，
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为：
R'＝＝＝16Ω，
换上L2后的总电阻为：R＝R2+R'＝4Ω+16Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为：I''＝＝＝0.6A，
灯L2的实际功率为：P′2＝I″2R2＝（0.6A）2×4Ω＝1.44W。
故答案为：变小；16；1.14。
【变式2-1】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，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．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】D。
【解答】解：A、根据W＝Pt可知，正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关，因此无法确定它们的大小关系，故A错误；
B、由R＝可知，额定电压相同时，额定功率越小，电阻越大，因此两灯均正常发光时，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲灯灯丝电阻较大，故B错误；
C、乙灯的电阻：R乙＝＝＝484Ω；将乙灯接入110V电路中，它的实际功率：P实＝＝＝25W，故C错误；
D、两灯串联在110V的电路中，通过两灯的电流相同，根据P＝I2R可知，甲的电阻大，甲的实际功率大，所以甲灯比乙灯亮，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则较亮是 L2 （选填“L1”或“L2”），两灯泡的实际功率共为 24 W。
【答案】L2；24。
【解答】解：由P＝得：L1、L2的电阻分别为：
R1＝＝≈806.7Ω，
R2＝＝＝1210Ω＞R1；
两灯串联在220V的电源上时，电流相等，
由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于L2的实际功率，故灯泡L2要比L1亮；
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则两灯泡的总功率为：
P＝＝＝＝24W。
故答案为：L2；24。
【变式2-3】如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡L标有“2.5V0.5W”的字样。闭合开关后，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为 2 V，滑动变阻器消耗的电功率为 0.4 W。
【答案】2；0.4。
【解答】解：已知电源电压保持4.5V不变，小灯泡与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V；
灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.2A，
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：2；0.4。
考点3 电功率与电能、时间和电压、电流的关系
1、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。
2、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【典例3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗得很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．降低散热能力 B．减小总功率
C．增大电池电压 D．增大电流
【答案】B。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：B。
【典例3-2】将一个“6V 3W”的灯泡与“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上，干路中允许通过的最大电流为（ ）
A．0.5A B．1.0A C．1.1A D．1.5A
【答案】C。
【解答】解：定值电阻的额定电压U定＝I定R＝1A×10Ω＝10V，
由灯泡的规格和定值电阻的规格可知，电源的最大电压为U＝6V，由P＝UI可得，流过灯泡支路的电流为I1＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可得，流过定值电阻的电流为I2＝＝＝0.6A，
根据并联电路的电流特点可知干路中允许通过的最大电流为I＝I1+I2＝0.5A+0.6A＝1.1A。
故选C。
【典例3-3】北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 210 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 252 kg的焦炭。
【答案】210；252。
【解答】解：（1）由P＝可得，2100kW•h电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明时间：t＝＝＝210h；
（2）由题意可知，焦炭燃烧释放的热量：Q放＝2100kW•h＝2100×3.6×106J＝7.56×109J，
由Q放＝mq可得，完全燃烧焦炭的质量：m＝＝＝252kg。
故答案为：210；252。
【变式3-1】智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．减小电池电压 B．增加运行程序
C．减小总功率 D．降低散热能力
【答案】C。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，而电池的输出电压是不变的，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：C。
【变式3-2】将阻值为3千欧的电阻接在6V电源上，电路中的电流为 2×10﹣3 A，合 2 mA。某电灯泡上标着“PZ220V 40W”，正常发光时灯泡的电阻是 1210 Ω。
【答案】2×10﹣3；2；1210。
【解答】解：电路中的电流：I＝＝＝2×10﹣3A＝2×10﹣3×103mA＝2mA；
根据P＝UI＝得正常发光时灯泡的电阻RL＝＝＝1210Ω。
故答案为：2×10﹣3；2；1210。
【变式3-3】电能的优点是便于 便于输送和转化 ，便于输送和分配。标有“220V 100W”字样的电视机正常工作2小时，耗电 0.2 度。电视屏上红、蓝、 绿 三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
【答案】便于输送和转化；0.2；绿。
【解答】解：电能的优点是便于便于输送和转化；
100W＝0.1kW，电视机正常工作2小时耗电：W＝Pt＝0.1kW×2h＝0.2kW•h＝0.2度；
电视屏上红、绿、蓝三原色光组合比例变化时，看到图像的颜色也随着变化。
故答案为：便于输送和转化；0.2；绿。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2022秋•德惠市校级月考）把两个灯泡连入电路中，闭合开关后，发现两灯亮度不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，则两灯的连接方式为（ ）
A．串联 B．并联 C．串联或并联 D．无法确定
【答案】B。
【解答】解：闭合开关后，发现两灯亮度不同，所以两灯的实际功率不同，用电压表测得灯泡两端电压相等，由P＝UI变形公式可知，流过两灯的电流不同，则两灯的连接方式为并联。
故选：B。
2．（2021秋•栾城区校级期末）正常工作时，每秒做功为约40J的是（ ）
A．教室里的一盏日光灯 B．电饭锅
C．学生戴的电子表 D．空调
【答案】A。
【解答】解：根据可知，每秒做功为约40J的用电器的电功率约为；
电饭锅和空调的功率大约为1000W，日光灯的功率大约为40W，学生戴的电子表的功率很小，小于1W。
故选：A。
3．（2021秋•黄山期末）如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
【答案】C。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因串联电路两端电压等于各分电路两端电压之和，所以，当小灯泡正常发光时，其两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V；
因串联电路中处处电流相等，所以电路电流为0.5A，则小灯泡的额定功率：PL＝ULI＝6V×0.5A＝3W。
故选：C。
4．（2021秋•宜昌期末）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．若两灯串联在220V的电路中，则乙灯较亮
B．两灯均正常发光时，若两灯丝一样长，则甲灯较细
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
【答案】B。
【解答】解：AB、根据P＝知，两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率较小，则甲灯的电阻较大，R甲＞R乙，若两灯丝一样长，则甲灯较细，故B正确；
两灯泡串联接在220V电路中，通过灯的电流I相等，已知R甲＞R乙，由P＝I2R可知，实际功率P甲实＞P乙实，甲灯更亮，故A错误；
C、两灯泡正常发光时的功率分别为25W和100W，根据W＝Pt可知，两灯泡消耗电能的多少还与时间有关，所以乙灯消耗的电能不一定多，故C错误；
D、根据P＝得，乙灯泡的电阻：R乙＝＝＝48.4Ω，将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率：P实＝＝＝250W，故D错误。
故选：B。
5．（2022•连云港一模）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程是“0～0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器滑片，则下列判断中（ ）
①小灯泡的额定电流为0.5A
②电流表的示数变化范围是0.18～0.5A
③电压表示数变化范围是0～3V
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有②④正确 D．只有①④正确
【答案】D。
【解答】解：如图所示，开关闭合后，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流。
①已知灯泡的额定电压和额定功率，由P＝UI可得，灯泡正常发光电流为
I额＝＝＝0.5A
故①正确；
②④滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表量程为“0～0.6A”，串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流I最大＝0.5A，由欧姆定律知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为
R滑min＝＝＝4Ω
灯泡的电阻为
RL＝＝＝5Ω
当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为
UL′＝U﹣U滑min＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流为
Imin＝＝＝0.3A
滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
R滑man＝＝＝10Ω
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4～10Ω，电路中电流变化的范围是0.3～0.5A，故②错误，④正确；
③电源电压为4.5V，灯泡额定电压为2.5V，灯泡两端最大电压为2.5V，此时滑动变阻器两端电压最小为
U最小＝4.5V﹣2.5V＝2V
则电压表示数变化范围是 2～3V，故③错误；
综上所述，只有①④正确，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题。
6．（2021秋•阜新县校级期末）如图是一个能吹冷、热风的简化电路，图中A是吹风机（电动机），B是电热丝。若只闭合开关S2则 都不 工作；若 Sl、S2 闭合，吹出的是热风。
【答案】都不；Sl、S2。
【解答】解：（1）若只闭合开关S2，电路中无电流，吹风机和电热丝都不工作；
（2）若将开关Sl、S2都闭合，电动机与电热丝并联后连接在电源上，电流分两路分别经过电动机和电热丝，它们都工作，则电吹风吹出的是热风。
故答案为：都不；Sl、S2。
7．（2022•新会区模拟）小劲有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，他想知道哪只灯泡的额定功率更大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，这时电压表V1的示数比V2的大，则此时实际功率较大的小灯泡是 L1 。据此可判断：电阻值较大的小灯泡是 L1 、额定功率较大的小灯泡是 L2 。（以上选填“L1”或“L2”）
【答案】L1；L1；L2。
【解答】解：灯泡串联时，电流I1＝I2，电压表V1示数比V2大，即U1＞U2，由P＝UI得：P1＞P2，故L1的实际功率大；
根据欧姆定律变形可得：R＝，I1＝I2，U1＞U2，所以两灯泡的电阻关系为：R1＞R2；
因为两灯泡的额定电压U相等，R1＜R2，根据P＝可得：额定功率P额1＜P额2。故额定功率较大的小灯泡是L2。
故答案为：L1；L1；L2。
8．（2021秋•北林区期末）一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上，要使它正常发光，还应串联一个阻值为 4 Ω的电阻，此电路工作2分钟一共消耗 480 J的电能。
【答案】4；480。
【解答】解：
（1）由题知，要使灯泡正常发光，灯泡应与电阻串联，
则灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，
则要使小灯泡正常发光，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，
根据欧姆定律可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝4Ω；
（2）此电路工作2分钟消耗的电能：W＝UIt＝8V×0.5A×2×60s＝480J。
故答案为：4；480。
三、解答题。
9．（2021秋•东昌区校级期末）为什么电脑、手机的屏幕亮度越低，越省电？
【解答】答：手机屏幕的亮度是由其功率决定的，屏幕的实际功率越小，屏幕越暗，手机屏幕的功率P越小，所以电能消耗的越慢，越省电。
10．（2022•五华区校级模拟）将一个“6V 3W”的小灯泡接在7.2V电路中。
（1）这个小灯泡工作时的实际功率是多少？
（2）若要使小灯泡正常工作，应该怎么办？请用两种方法求解。
【解答】解：（1）小灯泡的电阻：
RL＝＝12Ω，
这个小灯泡工作时的实际功率：
P实＝＝4.32W，
（2）方法一：因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常工作，所以，串联电阻R两端的电压：
UR＝U﹣UL＝7.2V﹣6V＝1.2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝0.5A，
串联电阻的阻值：
R＝＝2.4Ω。
方法二：因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝0.5A，
电路的总电阻：
R总＝＝14.4Ω，
串联电阻的阻值：
R＝R总﹣RL＝14.4Ω﹣12Ω＝2.4Ω
答：（1）这个小灯泡工作时的实际功率是4.32W；
（2）若要使小灯泡正常工作，串联一个2.4Ω 的电阻。
11．（2022春•李沧区期中）居家学习期间，叶子姐姐利用所学的物理知识，设计了一个可以调节两种亮度的台灯电路。开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮。
（1）如图为叶子姐姐设计的部分电路图，请你帮她在虚线框内补全电路。可用器材：一个灯泡L，一个定值电阻R，导线若干。
（2）该台灯的灯泡能发出两种亮度，是因为在2和3挡中灯泡的 实际 功率不同。
【解答】解：（1）根据题意可知，开关S在1挡时，台灯关闭；开关S在2挡时，台灯接通，灯光较暗，这说明通过灯泡的电流较小；开关S在3挡时，台灯接通，灯光亮，这说明通过灯泡的电流较大，所以定值电阻应串联在2的电路中，如图所示：
；
（2）台灯的灯泡能发出两种亮度，这说明两种情况下灯泡的实际功率是不同的。
故答案为：（1）见解析；（2）实际。
12．（2020•天津）某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5A电流时，每分钟产生的热量是6.6×104J热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻？
【解答】解：（1）电烘箱的电功率：
P＝＝＝＝1.1×103W；
（2）∵P＝UI＝I2R
∴电阻丝工作时的电阻：
R＝＝＝44Ω。
答：这台电烘箱的电功率为1.1×103W；
电阻丝工作时的电阻为44Ω。
13．（2022•丽水）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/瓦
80
发热管额定功率/瓦
1320
额定电压/伏
220
食品加热时间
薯条/分
12﹣15
鸡翅/分
18﹣20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 风扇、发热管、盛放篮 。
【解答】解：（1）通过发热管的电流：＝＝6A；
（2）空气炸锅炸加热时的总功率：P＝P1+P2＝1320W+80W＝1400W；
该空气炸锅炸所消耗的电能：W＝Pt＝1400W×15×60s＝1.26×106J；
（3）食物用盛放篮盛放后只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后的锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，因此，风扇在最上面。发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答：（1）正常工作时，通过发热管的电流为6A；
（2）该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟所消耗的电能为1.26×106J；
（3）风扇、发热管、盛放篮。
14．（2021秋•商河县期末）小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时开关S1闭合，此时电路功率为1210W，“保温”时开关S1断开，此时电路总功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R2的阻值为多少？
（3）“保温”时电路10s消耗的电能是多少？
【解答】解：（1）由P＝UI可知，“煮饭”时电路中的电流：I煮饭＝＝＝5.5A；
（2）根据电路图可知，开关S、S1都闭合时，电路为R2的简单电路，只闭合开关S时，R1、R2串联；
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以两电阻串联时，电路总电阻最大，由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路的总电阻越小，电路功率越大，因此开关S、S1都闭合时，为煮饭挡，只闭合开关S时，保温挡；
由I＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝40Ω，
（3）电饭煲处于保温状态时的功率为302.5W，
则保温状态下电饭煲 10s消耗的电能为：W保＝P保t＝302.5W×10s＝3025J。
答：（1）“煮饭”时电路中的电流是5.5A；
（2）电阻R2的阻值为120Ω；
（3）保温状态下电饭煲 10s消耗的电能为3025J。
15．（2021秋•中宁县期末）电热水壶是一种使用频率较高的家用电器，如图所示的是某型号电热水壶，铭牌上标注额定功率是1100W，额定电压是220V，现壶中装有2kg温度为20℃的水。求：
（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流是多大？电阻是多大？
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下将壶中水烧开，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时，通过电热水壶的电流：
I＝＝＝5A；电热水壶的电阻：R＝＝＝44Ω；
（2）加热6min消耗的电能：W＝Pt＝1100W×6×60s＝3.96×105J；
（3）在1标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J。
答：（1）通过电热水壶的电流是5A；电热水壶的电阻是44Ω；
（2）若加热时间是6min，加热过程中消耗的电能是3.96×105J；
（3）在1标准大气压下将水烧开，水吸收的热量是6.72×105J。
16．（2021秋•道外区校级期末）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式加热，其内部电路可简化成图所示电路，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定电功率如下表所示。求：
额定电压
220V
额定电功率
低温挡
110W
高温挡
660W
（1）求电饭锅低温挡工作时的电流。
（2）电热丝R2的阻值。
（3）小聪发现同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些，请你分析原因。（友情提示：用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压；不计热损失）
【解答】解：（1）根据P＝UI可知电饭锅低温挡工作时的电流I1＝＝＝0.5A；
（2）当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝可知总电阻较小，电饭锅处于低温挡；当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，总电阻较小，根据P＝可知总电阻较大，电饭锅处于高温挡。
电饭锅处于高温挡时，R2的电功率P2＝P高温﹣P低温＝660W﹣110W＝550W，
根据P＝可知电热丝R2的阻值R2＝＝＝88Ω；
（3）用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压，根据P＝可知电饭锅的实际功率小，根据t＝可知，同样的挡位煮熟同样的饭，在用电高峰期所用的时间要长一些。
答：（1）电饭锅低温挡工作时的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为88Ω；
（3）用电高峰期用电器两端的实际电压小于额定电压，根据P＝可知电饭锅的实际功率小，根据t＝可知，同样的挡位煮熟同样的饭，消耗的电能相同，在用电高峰期所用的时间要长一些。
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