電功率

一、知識點

1．電功

（1）電功是電流通過用電器所做的功，實質是電能轉化為其他形式的能量。

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

常用單位：千瓦時（Kw·h），用于測量電能消耗多少。1kw·h=

2．電能表

（1）電能表是測量電功的儀表。

（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：電路中允許通過的電流不超過5A

10A：電路中允許通過的瞬間電流不超過10A

3000r/kw·h：每消耗1kw·h的電，電能表表盤轉3000轉

（3）讀數方法：

例如：

讀數為：7831.6kw·h

3．電功率

（1）電流在單位時間內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：；推導公式：、（3）國際單位：瓦特（W）。若W=1kw·h，t=1h，可得=1kw。

4．額定功率與實際功率

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

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

（3）用電器的額定功率只有一個，而實際功率可以有很多乃至無數個。

實際電壓大小

實際功率大小

用電器工作狀態

用電器不能正常工作

用電器正常工作

用電器超負荷，易燒壞

用電器

額定功率/W

用電器

額定功率/W

手電筒

0.5

計算機

約300

日光燈

6-40

洗衣機

約200

白熾燈

15-100

電熨斗

300-1200

電風扇

25-100

電飯煲

350-1300

電視機

100左右

熱水器

約1000

電冰箱

80-120

微波爐

700-2000

5．焦耳定律

（1）電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時

間成正比，這個規律叫做焦耳定律。

（2）公式：。如果電能全部轉化成內能，則有。

如果電能并沒有全部轉化成內能（即非純電阻電路），則有，可知非純電阻電路。

6．串聯電路與并聯電路的電功率規律

（1）串聯電路中，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】★

關于電功和電功率，下列說法中正確的是（）

A．電功越大，電流做功越快

B．電功越大，產生的熱量越多

C．在10s內，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有“3000R/KW·h”的字樣，在電路中只接入一個用電器且正常工作時，電能表轉盤在30s內轉了50轉，則該用電器的額定功率是_________W。

答案：2000

【例3】★

三個燈泡L1、L2、L3上分別標有“220V

100W”、“110V

110W”和“50V

25W”，當三個燈泡正常發光時，________最亮，當三個燈泡串聯在220V的電源電壓兩端時，_______最亮，當三個燈泡并聯在50V的電源電壓兩端時，________最亮。

答案：L2

；L1；L3

【例4】★★

將標有“12V

4W”和“18V

18W”的L1、L2串聯到某個電源兩端，下列說法正確的有（）

A．可以使電源電壓為18V，此時L1正常工作

B．可以使電源電壓為54V，此時L2正常工作

C．可以使電源電壓為30V，此時L1、L2均正常工作

D．無論怎么調整電源電壓，L1、L2都無法同時正常工作

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并聯接在該電源上，電路的總功率為________，若把L1、L2串聯接在該電源上，電路的總功率為________。

答案：130W；21W

【例6】★

一根電阻絲的額定功率為200W，現截掉其的長度，在額定電壓下工作10s，產生的熱量為________J。

答案：2500

【例7】★★★

現有一臺電風扇“220V

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

A．1000J

B．500J

C．250J

D．無法確定

答案：D

【例8】★★

A、B兩個電阻的U﹣I圖象如圖所示．將A、B串聯接入電路，當通過B的電流為0.5A時，A的電阻是_____Ω；將A、B并聯接入電路，當干路總電流為1A時，電阻B消耗的電功率是_____W．

考點：

歐姆定律的應用；電功率的計算

解答：

解：（1）將A、B串聯接入電路時，因串聯電路中各處的電流相等，所以，當通過B的電流為0.5A時，通過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并聯接入電路時，因并聯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UA=UB=2.5V，IA=0.4A，IB=0.6A時，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并聯在一電源兩端時，電燈L正常發光，當把燈泡L與電阻R串聯在另一電源兩端時，燈泡L消耗的電功率是正常發光時的1/9，通過電阻R的電流為之前的一半，現已知燈泡L銘牌磨損，只能看清楚額定功率為30W。假設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串聯在電源兩端，電路消耗的最大總功率為________

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．閉合開關S后，當滑片P從R的一端滑到另一端的過程中，小燈泡的I﹣U關系圖象如圖乙所示．則小燈泡的額定功率為　______W，電源電壓為______V，滑動變阻器的最大阻值為______Ω．

考點：

歐姆定律的應用；額定功率．

解答：

（1）由電路圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，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）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL′=1.5V，電路中的電流I′=0.1A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：

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

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________．

考點：

電阻的并聯；等效電路；電功率的計算．菁優網版權所有

專題：

計算題；圖析法．

分析：

分析電路圖，畫出等效電路圖，R2、R3并聯，R4、R5并聯，然后串聯，最后和R1并聯，根據串并聯的電阻關系求出總電阻；

R2、R3并聯，知道電阻關系，利用P=得出消耗的電功率大小關系．

解答：

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

∵=+，∴R4、R5并聯后的總電阻R45===12Ω，再串聯后的電阻：

R串=R23+R45=15Ω+12Ω=27Ω，再和R1并聯：

∵R串=R1=27Ω

RAB=×27Ω=13.5Ω；

∵R2、R3并聯，R2=R3，∴U2=U3，∴P2：P3=：=1：1．

故答案為：13.5；1：1．