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第16课时电功电功率考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点一电功1.电功(1)意义：电能转化为其他形式的能的过程实质是电流做功的过程。电流做了多少功,就有多少转化为其他形式的能量。(2)电功单位：①国际单位：,简称,符号。②通用单位：,符号,俗称度,1kW·h=J。电能焦耳焦J千瓦时kW·h3.6×106考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.电能表电能表是测量电能(或电功)的仪表。电能表计数器上前后两次的示数之差,为相应时间段内消耗的电能。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[示例]如图16-1所示,电能表计数器的最后一位一般是小数位,此时读数应该是kW·h。铭牌上几个重要的参数：图16-1“220V”表示电能表应该在电压为220V的电路中使用。“10(20)A”：10A是标定电流,20A是额定最大电流。电流表工作时的电流不能超过额定最大电流。“50Hz”表示电能表要在50Hz的交流电路中使用;“600r/(kW·h)”表示用电器每消耗1kW·h的电能时,电能表转盘转转。2020.9600考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[点拨]①测量较大电能时用刻度盘读数,即W=W2-W1;(注意：电能表刻度盘上示数的最后一位是小数位)②测量较小电能时利用转盘转数读数,即W=𝑛𝑁kW·h(n表示电能表在某段时间内的转盘读数,N表示电能表铭牌上标着的转数)③单独工作时P实=𝑛𝑁kW·h𝑡h。3.电功的计算(1)电功的计算公式：W==。(2)电功的推导公式：W=𝑈2𝑅t和W=I2Rt只适用于纯电阻电路。UItPt考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点二电功率1.电功率的概念(1)定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。(2)物理意义：表示电流做功的。电流做功越快,单位时间消耗的电能越多,即电功率越大。[点拨]电功率是反映电流做功快慢的物理量,与做功时间无关,由电流和电压决定。单位是W和kW,换算关系为1kW=W。快慢1000考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.电功率的计算(1)两个基本公式①P=𝑊𝑡,电功率的定义式,适用于所有电路。②P=UI,电功率的决定式,适用于所有电路。(2)两个推导式①P=I2R(一般用于纯电阻电路中的串联电路)。②P=𝑈2𝑅(一般用于纯电阻电路中的并联电路)。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破3.额定功率和实际功率(1)额定电压是用电器工作的电压。用电器上标明的电压就是。(2)额定功率是用电器在电压下工作时的功率。用电器上标明的功率就是额定功率。(3)实际功率是用电器在电压下工作时的功率,是不确定的。(4)电灯的亮度由的大小决定。(5)实际功率和额定功率的关系：①当U实=U额时,则P实P额,小灯泡正常发光;②当U实U额时,则P实P额,小灯泡发光偏暗;③当U实U额时,则P实P额,小灯泡容易被烧坏。正常额定电压额定实际实际功率=考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[说明]两只额定电压相同的小灯泡：串联时,由P=I2R知电阻大的灯泡较亮;并联时,由P=𝑈2𝑅知电阻大的灯泡较暗。4.用电器铭牌的作用(以铭牌为“PZ220V25W”的小灯泡为例)(1)用电器的额定电压220V,用电器的额定功率25W。(2)用电器的额定电流I额=𝑃额𝑈额=25W220V≈0.11A。(3)用电器的电阻R=𝑈额2𝑃额=(220V)225W=1936Ω。[点拨]可根据电阻不变,计算实际功率。即R=𝑈额2𝑃额,P实=𝑈实2𝑅,得R=𝑈额2𝑃额=𝑈实2𝑃实。也可计算U实=𝑃实𝑅。探究一电功、电能表的读数考点梳理夯实基础考向探究逐个击破1.林红家里的电能表在1个月时间里表盘示数变化如图16-2甲、乙所示,则她家这个月消耗的电能是kW·h;现在她家只开启一台用电器,当电能表转盘转了30r时,家庭电路消耗的电能是J。图16-2213.01.8×105[解析]电能表的示数最后一位是小数位,则这个月消耗的电能W=W2-W1=314.5kW·h-101.5kW·h=213.0kW·h;电能表转盘转了30r时,电路中消耗的电能W'=30r600r/(kW·h)=0.05kW·h=1.8×105J。2.张薇期末成绩考得好,爸爸奖励她一部新手机,张薇发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA·h”的字样,则它充满电后存储的电能为J。经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为h。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破4.662×104175[解析]手机电池充满电后,存储的电能W=UIt=3.7V×3500×10-3A×3600s=4.662×104J。由I=𝑄𝑡得该手机最长待机时间t'=𝑄𝐼'=3500mA·h20mA=175h。探究二电功率的理解与计算考点梳理夯实基础考向探究逐个击破3.[2018·北京]有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多B考点梳理夯实基础考向探究逐个击破4.[2018·黑龙江]小明家的电能表如图16-3所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25圈,则该灯泡消耗的电能是kW·h,它的电功率为W。图16-30.0140考点梳理夯实基础考向探究逐个击破5.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图16-4所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是()A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态图16-4[答案]A考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[解析]由题图可知,当S1、S2都闭合时,R1被短路,电路中只有R2,此时电功率P2=𝑈2𝑅2;当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,此时电功率P1=𝑈2𝑅1+𝑅2;S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作,此时电功率P0=0。故当S1、S2都闭合时,电功率P2最大,处于加热状态;当S1闭合、S2断开时,电功率P1较小,处于保温状态。探究三用电器的实际功率和额定功率考点梳理夯实基础考向探究逐个击破6.[2019·江西]如图16-5所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比I甲∶I乙=,而电路的总功率之比P甲∶P乙=。图16-52∶12∶17.将额定电压相同的甲、乙两只白炽灯串联在电压不变的电路中,发现甲灯比乙灯亮,下面判断正确的是()A.甲灯的额定功率和实际功率都大B.甲灯的额定功率小,实际功率大C.乙灯的额定功率和实际功率都大D.乙灯的额定功率小,实际功率大考点梳理夯实基础考向探究逐个击破B考点梳理夯实基础考向探究逐个击破8.图16-6为一只“6V1.5W”小灯泡的电流随电压变化关系的图像,把这样三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,此时每只灯泡的电阻及实际功率为()图16-6A.24Ω0.67WB.20Ω0.8WC.24Ω0.96WD.20Ω0.67WB探究四动态电路分析考点梳理夯实基础考向探究逐个击破9.(不定项)如图16-7所示,电源两端电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向b端移动时,下列判断正确的是()A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小B.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变C.电压表V1的示数变小,电阻R1消耗的功率变小D.电压表V2的示数变大,电路消耗的总功率变大图16-7AC10.[2019·江西]如图16-8所示,电源电压保持不变,S掷到1时,小灯泡恰好正常发光。当S由1掷到2时,下列说法正确的是()A.电流表示数变小,小灯泡正常发光B.电压表示数不变,小灯泡发光暗淡C.电流表示数变小,电压表示数变小D.电压表示数不变,电流表示数变大考点梳理夯实基础考向探究逐个击破图16-8A探究五电功、电功率的综合计算考点梳理夯实基础考向探究逐个击破11.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图16-9甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图像如图乙所示。求：(1)R1的阻值。(2)电路消耗的最大功率。(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值。图16-9解：(1)由题图乙可知,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律有R1=𝑼𝟏𝑰𝟏=𝟔𝐕𝟎.𝟔𝐀=10Ω。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破11.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图16-9甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图像如图乙所示。求：(2)电路消耗的最大功率。图16-9解：(2)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,由U-I图像可知,最大电流为I1=0.6A,此时电阻R1两端的电压等于电源电压U1=U=6V,电路消耗的最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破11.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图16-9甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图像如图乙所示。求：(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值。图16-9考点梳理夯实基础考向探究逐个击破解：(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,由P2=I2R2得0.5W=I2R2,即0.5W=𝟔𝐕𝑹𝟏+𝑹𝟐2×R2,解得：R2=2Ω或R2=50Ω。又由图乙可知,当R2阻值最大时,I最小=0.15A,电路总电阻R总=𝑼𝑰最小=𝟔𝐕𝟎.𝟏𝟓𝐀=40Ω,滑动变阻器R2的最大值R2最大=R总-R1=40Ω-10Ω=30Ω,所以,当R2消耗的电功率为0.5W时,R2=2Ω。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破12.[2018·江西]如图16-10所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6V6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(1)闭合开关S1、S2、S3,调节电源电压为6V时,求电流表A1的示数。(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为12V时,求电路消耗的总功率。(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10V时,求小灯泡L3的实际发光功率。图16-10考点梳理夯实基础考向探究逐个击破解：(1)闭合开关S1、S2、S3时,灯L2被短路,L1和L3并联,且正常发光,电流表A1测干路电流,示数为I=I1+I3=𝑷𝟏𝑼𝟏+𝑷𝟑𝑼𝟑=𝟔𝐖𝟔𝐕+𝟏𝟐𝐖𝟔𝐕=3A。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破12.[2018·江西]如图16-10所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6V6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为12V时,求电路消耗的总功率。图16-10解：(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,L2和L3两灯串联,且两灯规格相同,分压都是6V,两灯均正常发光,故电路消耗的总功率P=P2+P3=12W+12W=24W。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破12.[2018·江西]如图16-10所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6V6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10V时,求小灯泡L3的实际发光功率。图16-10解：(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,电路为L3的简单电路,L3两端实际电压为10V时,远远超过其额定电压6V,此时灯泡L3被烧坏,实际功率为0。实验突破素养提升突破测量小灯泡