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电能和电功率电能和电功率考点一考点一 电电能能1 1电流做功时把电能转化为电流做功时把电能转化为_的能，电流做了多少功，的能，电流做了多少功，就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。电能的基本单位就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。电能的基本单位是是_。2 2家庭电路中用家庭电路中用_测量消耗电能的多少，其单位是测量消耗电能的多少，其单位是_, ,1 1 kWhkWh_。其他形式其他形式焦耳焦耳电能表电能表kWh3.6106J考点二考点二 电功率电功率3 3用电器在用电器在_内消耗的电能叫做电功率，它是表示用电内消耗的电能叫做电功率，它是表示用电器消耗电能器消耗电能_的物理量，单位为的物理量，单位为_。4 4计算公式：计算公式：(1)(1)根据定义：根据定义：P P_；(2)(2)用电器的电功率等于电压与电流的乘积，即用电器的电功率等于电压与电流的乘积，即P P_；(3)(3)对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，则结合欧姆定律，可以对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，则结合欧姆定律，可以推得推得P P ，P P_。5 5电能的计算公式：电能的计算公式：W W_，W W_；对于纯电阻电路，；对于纯电阻电路，W W_，W W_。单位时间单位时间快慢快慢瓦特瓦特UII2RPtUItI2Rt6 6用电器用电器_时的电压叫额定电压，用电器在时的电压叫额定电压，用电器在_下的功率叫做额定功率。下的功率叫做额定功率。当当U U实实 U U额额时，时，P P实实 P P额额；当；当U U实实U U额额时，时，P P实实 P P额额；当；当U U实实 U U额额时，时，P P实实 P P额额。7 7测量小灯泡的电功率：测量小灯泡的电功率：正常工作正常工作额定电压额定电压=(1)(1)实验原理：实验原理：_。(2)(2)实验电路图实验电路图( (如图所示如图所示) )(3)(3)实验中滑动变阻器的作用是：实验中滑动变阻器的作用是：_；_。连接电路时开关应。连接电路时开关应_，闭合，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至开关前应把滑动变阻器的滑片调至_处。处。PUI保护电路保护电路改变灯两端的电压改变灯两端的电压断开断开阻值最大阻值最大 （20112011舟山）清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技舟山）清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技术术LEDLED灯的普及工作。灯的普及工作。LEDLED灯的能耗小，造价低廉，使用寿命长。虞昊灯的能耗小，造价低廉，使用寿命长。虞昊自制的自制的LEDLED台灯，用电压为台灯，用电压为6 6伏的电源供电，正常工作电流为伏的电源供电，正常工作电流为300300毫安。那毫安。那么，此么，此LEDLED台灯正常工作时的功率为台灯正常工作时的功率为( () )A A1.81.8瓦瓦 B B1818瓦瓦 C C180180瓦瓦 D D1 8001 800瓦瓦【解析解析】本题考查功率的基本定义，较为容易。根据本题考查功率的基本定义，较为容易。根据P PUIUI6 6 V V300 300 mAmA1.8 W1.8 W。【答案答案】A A 标有标有“6 V“6 V1.5 W”1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如下图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在压变化的关系如下图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V12 V的电的电源两端，小灯泡的电阻及实际功率约为源两端，小灯泡的电阻及实际功率约为( )( )A A24 24 0.67 W B0.67 W B20 20 0.8 W0.8 WC C24 24 0.96 W D0.96 W D20 20 0.67 W0.67 WB （20112011杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P PIUIU计算电动机所消耗的电功计算电动机所消耗的电功率，小施利用率，小施利用P PI I2 2R R来计算电动机所消耗的电功率。来计算电动机所消耗的电功率。( (已知：电动机线圈电已知：电动机线圈电阻为阻为R R，电动机工作时两端的电压为，电动机工作时两端的电压为U U，通过电动机的电流强度为，通过电动机的电流强度为I I) )(1)(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。并说明理由。(2)(2)求这台电动机在时间求这台电动机在时间t t内，电动机线圈产生的热量。内，电动机线圈产生的热量。(3)(3)求电动机在时间求电动机在时间t t内所做的机械功。内所做的机械功。【解析解析】电动机是非纯电阻电路，电流通过电动机做的功大部分转化电动机是非纯电阻电路，电流通过电动机做的功大部分转化为机械能，只有小部分转化为内能，从能量转化的角度考虑，电流通过电为机械能，只有小部分转化为内能，从能量转化的角度考虑，电流通过电动机消耗的电功率包含机械功率和发热功率，小杰计算的电功率为总功率，动机消耗的电功率包含机械功率和发热功率，小杰计算的电功率为总功率，而小施计算的电功率只是发热功率，电流通过电动机线圈产生的热量根据而小施计算的电功率只是发热功率，电流通过电动机线圈产生的热量根据焦耳定律可得焦耳定律可得Q QI I2 2RtRt，而电动机做的功可以通过，而电动机做的功可以通过W WUItUIt来计算。来计算。【答案答案】(1)(1)小杰正确，小施不正确，因为小杰正确，小施不正确，因为P PI I2 2R R是线圈的发热功率，是线圈的发热功率，而电动机正常工作时电能没有全部转化为内能，所以利用而电动机正常工作时电能没有全部转化为内能，所以利用P PI I2 2R R来计算电来计算电动机所消耗的电功率是不正确的。动机所消耗的电功率是不正确的。(2)(2)Q QI I2 2RtRt(3)(3)W WW W电电Q QUItUItI I2 2RtRt 小明家的电能表标有小明家的电能表标有“3 000 “3 000 r/kWhr/kWh”，一次小明做，一次小明做了如下实验：只让自己房间的一只灯泡工作，测出电能表表盘了如下实验：只让自己房间的一只灯泡工作，测出电能表表盘3 min3 min转了转了1515转，则这只灯泡消耗的电能是转，则这只灯泡消耗的电能是_kWhkWh，合，合_J_J，灯，灯泡的功率是泡的功率是_W W。0.0051.8104100一、选择题一、选择题( (每小题每小题4 4分，共分，共4040分分) )1 1(2010(2010中考变式题中考变式题) )在在“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察动变阻器滑片时，眼睛应观察( () )A A灯泡的发光情况灯泡的发光情况 B B变阻器滑片的位置变阻器滑片的位置C C电压表的示数电压表的示数 D D电流表的示数电流表的示数解析：测小灯泡的额定功率，需要调节滑动变阻器使小灯泡两端的电解析：测小灯泡的额定功率，需要调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为其额定电压，即电压表示数为小灯泡的额定电压，所以应观察电压表压为其额定电压，即电压表示数为小灯泡的额定电压，所以应观察电压表的示数。的示数。答案：答案：C C2 2(2011(2011哈尔滨哈尔滨) )同学们用如图所示电路探究同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关电功率与电流的关系系”。以下观点不正确的是。以下观点不正确的是( () )A A实验要选取规格不同的灯泡实验要选取规格不同的灯泡B B实验中将两灯并联，控制了灯两端电压相同实验中将两灯并联，控制了灯两端电压相同C C将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验D D将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验解析：要探究电功率与电流的关系，需要控制灯泡两端的电压相等，解析：要探究电功率与电流的关系，需要控制灯泡两端的电压相等，在灯泡规格不同，即电阻不同的情况下，比较灯泡的发光亮度与电流的关在灯泡规格不同，即电阻不同的情况下，比较灯泡的发光亮度与电流的关系，从而得出电功率与电流的关系，所以选项系，从而得出电功率与电流的关系，所以选项D D中观点不正确。中观点不正确。答案：答案：D D3 3(2010(2010中考变式题中考变式题) )把两个分别标有把两个分别标有“10 V“10 V10 W”10 W”和和“9 V“9 V5.4 5.4 W”W”的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压为为( () )A A10 V 10 V B B15 V15 V C C19 V19 V D D25 V25 V解析：两灯泡串联，应计算出它们的额定电流，确定电路的最大电流解析：两灯泡串联，应计算出它们的额定电流，确定电路的最大电流是多大，再计算出两灯的实际电压，求电源电压。是多大，再计算出两灯的实际电压，求电源电压。答案：答案：B B4 4(2010(2010中考变式题中考变式题) )标有标有“2 V“2 V1 W”1 W”字样的小灯泡和标有字样的小灯泡和标有“20 “20 1 A”1 A”字样的滑动变阻器，连接在如下图所示的电路中，已知电源电压为字样的滑动变阻器，连接在如下图所示的电路中，已知电源电压为6 6 V V，电流表的量程为，电流表的量程为“0“00.6 A”0.6 A”，电压表的量程为，电压表的量程为“0“03 V”3 V”。闭合开。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围是关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围是( () )A A0.25 A0.25 A0.5 A0.5 A 1 V1 V2 V2 VB B0.25 A0.25 A0.6 A0.6 A 1 V1 V2 V2 VC C0.3 A0.3 A0.5 A0.5 A 1 V1 V1.5 V1.5 VD D0.25 A0.25 A0.5 A0.5 A 1.5 V1.5 V2 V2 V答案：A5 5(2011(2011义乌义乌) )如图甲所示，电源电压恒为如图甲所示，电源电压恒为9 9伏，滑动变阻器的最大伏，滑动变阻器的最大阻值为阻值为100100欧，电流在欧，电流在0.10.1安安0.40.4安之间时电子元件均能正常工作。若通安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是是( () )A A电子元件工作时，电阻保持不变电子元件工作时，电阻保持不变B B电子元件处于正常工作状态时，电电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为路消耗的最小功率为3.63.6瓦瓦C C当当P P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1111D D为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在制在12.512.5欧欧答案：答案：D D6 6(2010(2010中考变式题中考变式题) )将标有将标有“6 V“6 V3 W”3 W”和和“6 V“6 V2 W”2 W”的甲、乙的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为两只小灯泡串联起来，接在电压为6 V6 V的电源两端，接通电路后，以下说的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是法正确的是( () )A A两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮B B两只小灯泡都能正常发光两只小灯泡都能正常发光C C通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮D D两只小灯泡的总功率小于两只小灯泡的总功率小于2 W2 W答案：答案：D7 7(2011(2011广安广安) )在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S S由由断开到闭合，电流表两次示数之比为断开到闭合，电流表两次示数之比为1515。闭合。闭合S S后，后，R R1 1与与R R2 2的阻值之比和的阻值之比和电功率之比分别为电功率之比分别为( () )A A414114 B14 B141441 41 C C151551 D51 D51511515答案：答案：A8 8(2012(2012中考预测题中考预测题) )有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36 V“36 V60 60 W”W”，乙灯上标有，乙灯上标有“220 V“220 V60 W”60 W”，当它们分别在其额定电压下工作发光，当它们分别在其额定电压下工作发光时，其亮度时，其亮度( () )A A乙灯比甲灯更亮乙灯比甲灯更亮 B B甲灯比乙灯更亮甲灯比乙灯更亮C C两盏灯一样亮两盏灯一样亮 D D无法判断哪盏灯更亮无法判断哪盏灯更亮解析：灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮。现甲、解析：灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮。现甲、乙两灯均在其额定电压下工作，因此实际功率均等于额定功率，都是乙两灯均在其额定电压下工作，因此实际功率均等于额定功率，都是60 W60 W。因此亮度相同。因此亮度相同。答案：答案：C C9 9(2012(2012中考预测题中考预测题) )如图是一种恒温式电烙铁的电路图，在不用电如图是一种恒温式电烙铁的电路图，在不用电烙铁焊接时，断开开关烙铁焊接时，断开开关S S，使它处于保温状态；需要焊接时，闭合开关，使它处于保温状态；需要焊接时，闭合开关S S就就能很快达到焊接温度。若电烙铁的规格是能很快达到焊接温度。若电烙铁的规格是“220 V“220 V40 W”40 W”，且，且R RR R，则保温时电路消耗的总功率为则保温时电路消耗的总功率为( () )A A20 W B20 W B40 W C40 W C60 W D60 W D80 W80 W答案：答案：A A1010(2012(2012中考预测题中考预测题)()(多选多选) )一台一台“220 V“220 V1 000 W”1 000 W”的电炉子的电炉子, ,想把想把它改装后接在它改装后接在110 V110 V的电源上的电源上, ,但功率保持不变但功率保持不变, ,以下措施正确的是以下措施正确的是( () )A A将电炉丝截掉一半后接入电路将电炉丝截掉一半后接入电路B B将电炉丝截掉四分之三接入电路将电炉丝截掉四分之三接入电路C C将电炉丝分成等长的两段，然后并联接入电路将电炉丝分成等长的两段，然后并联接入电路D D将电炉丝截掉四分之一后接入电路将电炉丝截掉四分之一后接入电路答案：答案：BCBC二、填空题二、填空题( (每空每空3 3分，共分，共2424分分) )1111(2011(2011福州福州) )如图所示，电源电压不变，灯如图所示，电源电压不变，灯L L标有标有“6 V“6 V6 W”6 W”字样。当闭合开关字样。当闭合开关S S1 1时，灯时，灯L L正常发光，它的电阻是正常发光，它的电阻是_；再闭合开；再闭合开关关S S2 2，前后两次电流表的示数之比为，前后两次电流表的示数之比为2323，电阻，电阻R R的阻值为的阻值为_。答案：答案：6121212(2010(2010中考变式题中考变式题) )小明按图所示的电路进行实验，已知小明按图所示的电路进行实验，已知L L1 1的额定的额定功率为功率为1.61.6瓦，瓦，L L2 2的额定电压为的额定电压为3 3伏。闭合开关伏。闭合开关S S后，灯泡后，灯泡L L1 1恰好正常发光，恰好正常发光，电流表电流表A A1 1和和A A2 2的指针均指在如图所示的位置。则电压表的指针均指在如图所示的位置。则电压表V V2 2的示数为的示数为_伏，灯泡伏，灯泡L L2 2的额定功率为的额定功率为_瓦瓦( (灯泡灯泡L L1 1、L L2 2的阻值恒定的阻值恒定) )。解析：电路中解析：电路中L L1 1和和L L2 2并联，并联，A A2 2测测L L2 2的电流，的电流，A A1 1测总电流，测总电流，V V1 1和和V V2 2测总电测总电压，压，A A1 1和和A A2 2指针位置相同，则指针位置相同，则I I2 20.2 A0.2 A，总电流，总电流I I1 A1 A，那么，那么I I1 10.8 A0.8 A，L L1 1两端的电压两端的电压U U1 1P P1 1/ /I I1 11.6 W/0.8 A1.6 W/0.8 A2 V2 V，所以总电压为，所以总电压为2 V2 V，V V2 2的示数的示数2 V2 V，灯，灯L L2 2的电阻，的电阻，R R2 2U U2 2/ /I I2 22 V/0.2 A2 V/0.2 A10 10 ，它的额定功率，它的额定功率P PUIUI3 33/10 W3/10 W0.9 W0.9 W。答案：答案：29.229.20.90.91313(2012(2012中考变式题中考变式题) )小明家的电子式电能表上标有小明家的电子式电能表上标有“3 200 “3 200 imp/imp/kWhkWh”。当他家只开某个用电器时，发现在。当他家只开某个用电器时，发现在10 min10 min内电能表指示灯内电能表指示灯闪烁了闪烁了3232次，该用电器的功率为次，该用电器的功率为_W_W。若该用电器每天少开。若该用电器每天少开1 h1 h，则，则3030天可节约电能天可节约电能_kWhkWh。答案：答案：60601.81.81414(2011(2011桂林桂林) )如图所示，电源电压不变。将定值电阻如图所示，电源电压不变。将定值电阻R R1 1和和R R2 2串联串联后接在电源上，后接在电源上，R R1 1消耗的功率为消耗的功率为3 W3 W，R R2 2消耗的功率为消耗的功率为6 W6 W，则，则R R1 1_R R2 2；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路消耗的总功率为；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路消耗的总功率为_W_W。答案：答案：0.50.540.540.5三、实验探究题三、实验探究题( (每题每题1010分，共分，共2020分分) )1515(2011(2011金华金华) )小金、小丽在进行小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验的实验时，电源电压为时，电源电压为3 3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示。伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示。(1)(1)小金实验时使用的小灯泡的额定电压为小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5 V2.5 V。根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的_(_(用字母表用字母表示示) )两接线柱连入到电路所引起的。两接线柱连入到电路所引起的。正确连接后正确连接后, ,小金通过实验得到的数据如下表小金通过实验得到的数据如下表, ,请分析数据并回答：请分析数据并回答：小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为_瓦；瓦；依据表中的数据，可知滑动变阻器的最大阻值至少是依据表中的数据，可知滑动变阻器的最大阻值至少是_欧。欧。(2)(2)小丽使用的小灯泡额定电压为小丽使用的小灯泡额定电压为2.02.0伏。根据电路图正确连接电路后，伏。根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数，其示数分别为：和电流表的示数，其示数分别为：_。实验序号实验序号123456小灯泡两端的电小灯泡两端的电压压U/伏伏0.51.01.52.02.52.8通过小灯泡的电通过小灯泡的电流流I/安安0.080.100.140.180.200.22小灯泡的发光亮小灯泡的发光亮度度不发光不发光很暗很暗较暗较暗较亮较亮正常发光正常发光很亮很亮 答案：答案：(1)A、B0.531.25(2)3 V0 A(或或“无示无示数数”“”“无读数无读数”)1616(2010(2010中考变式题中考变式题) )在科学实验考查中，为了测定额定电压为在科学实验考查中，为了测定额定电压为2.52.5伏的小灯泡的电功率，某同学连接了如图所示的电路。伏的小灯泡的电功率，某同学连接了如图所示的电路。实验次数实验次数123电压电压/伏伏2.02.53.0电流电流/安安0.250.300.33(1)(1)闭合开关后，他发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和闭合开关后，他发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表和电流表的示数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，原因是电流表的示数都不会改变，且灯泡亮度始终较暗，原因是_；(2)(2)改正错误后该同学测得了三组数据改正错误后该同学测得了三组数据( (见上表见上表) )，则小灯泡的额定功，则小灯泡的额定功率为率为_瓦；瓦；(3)(3)实验后该同学根据表中数据计算了发光灯泡的电阻，发现阻值变实验后该同学根据表中数据计算了发光灯泡的电阻，发现阻值变化较大。请分析原因：化较大。请分析原因：_。答案：答案：(1)(1)滑动变阻器连接错误滑动变阻器连接错误(2)0.75(2)0.75(3)(3)灯泡的电阻随温度的灯泡的电阻随温度的升高而增大升高而增大1717(2011(2011绍兴绍兴) )小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。如图是某小型风力发电机的输出功率来，然后再由蓄电池向用电器供电。如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。与风速的关系图。(1)(1)在风速为在风速为_米米/ /秒时达到最大输出功率；秒时达到最大输出功率；(2)(2)该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是_。(3)(3)该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是是1 1米米2 2，总质量为，总质量为6060千克。计算该装置对水平地面的压强多大？千克。计算该装置对水平地面的压强多大？(4)(4)若该风力发电机按输出功率为若该风力发电机按输出功率为500500瓦发电，平均每天工作瓦发电，平均每天工作8 8小时，小时，计算一年计算一年(365(365天天) )发电量是多少？发电量是多少？解析：本题利用风力发电结合图像，考查压强及电能的计算。解析：本题利用风力发电结合图像，考查压强及电能的计算。(1)(1)由由图像可知，当风速为图像可知，当风速为12 12 m m/ /s s时，输出功率最大是时，输出功率最大是1 000 1 000 W W；(2)(2)风速在风速在3 312 12 m m/ /s s时，风速越大，输出功率越小。时，风速越大，输出功率越小。(3)p(3)pF/SF/SG/SG/S(60(6010)/1 10)/1 PaPa600 600 PaPa；(4)W(4)WPtPt0.50.53653658 8 kWkWh h1 460 1 460 kWkWh h答案：答案：(1)12(1)12(2)(2)风速在风速在3 31212米米/ /秒时，风速越大，输出功率也越大；秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于风速在大于1212米米/ /秒时，风速越大，输出功率越小秒时，风速越大，输出功率越小(3)p(3)pF/SF/SG/SG/S6060千克千克1010牛牛/ /千克千克/1/1米米2 2600600帕帕(4)W(4)WPtPt0.50.5千瓦千瓦3653658 8小时小时1 4601 460千瓦时千瓦时
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