1、专题18.2 电功率 课前预习 1. 电流在单位时间内做的功叫做电功率。主单位有瓦特；常用单位有千瓦。2. 电功率定义式为 ， 电功率计算式为3利用公式计算时单位要统一，如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。4计算电功率还可用公式：P=I2R和P=U2/R5用电器正常工作的电压叫做额定电压。6用电器在额定电压下的功率叫做额定功率。7实际加在用电器两端的电压叫做实际电压。8用电器在实际电压下的功率叫做实际功率。9. 若用 U0表示灯泡的额定电压，若用 P0表示灯泡的额定功率； 若用 U表示灯泡的实际电压，若用 P表示灯泡的实际功率。则：当U U0时，则P
2、 P0 ；灯很亮，易烧坏。当U U0时，则P P0 ；灯很暗，当U = U0时，则P = P0 ；正常发光。知识点解读与例题突破二、知识点解读知识点一：电功率1.物理意义：电功率是表示电流做工快慢的物理量，用P表示，国际制单位的主单位是瓦特，简称瓦，符号是W。常用单位有千瓦（kW）。1kW=1000W。2.电功率的定义为：用电器在 单位时间 消耗的电能。3.定义式：P= W/t 在使用时，单位要统一，单位有两种可用：电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（S）；电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kWh，度），时间用小时（h）。4.经验式：P= UI ，电功率用瓦（W），电流用安（A），
3、电压用伏（V）。5.推导式: P=UI P=U2/R P=I2R【例题1】（2023年福建）如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是 （选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率 （选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】V1；增大。【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由UIR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，因串联电路中
4、总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，综上可知，示数减小的电表是V1；电源电压不变，电路中的电流变大，由PUI可知，电路的总功率增大。知识点二：千瓦时的来历1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1小时所消耗的电能。【例题2】（2023年湖北宜昌）小明家的电能表标有300revs/（kWh），一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为 J，用电器的总功率为 W。【答案】4.8105J；4000。【解析】300r/kWh的含义是：电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转了300转；由此可求得转了30转消耗的电能；然后利用电功率
5、的公式P求得这个用电器的功率。由电能表的盘上标有“300revs/（kWh）”。可知电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转了300转；所以当电能表转盘转了40转时，消耗的电能为W3.6106J4.8105J；t2minh；用电器的电功率P4kW4000W。知识点三：额定电压和额定功率1.用电器正常工作时的电压叫额定，实际加在用电器两端的电压叫实际。2.用电器在额定电压下工作时的电功率（正常工作时的电功率），叫做额定功率。用电器实际工作时的电功率叫实际功率，电灯的亮度就取决于灯的实际功率。【例题3】（2023年湖南怀化）如图甲是定值电阻的和标有“8 V 8 W灯泡L的I-U关系图象如图 乙所
6、示.电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 。当开关S、S2闭合, 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W .求：（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；（2）电源电压；（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P,求电路消耗的最大功率。【答案】见解析。【解析】（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量:Q=P额t= 8 W10s=80J;（2）开关S、S2闭合, 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W ，由图甲可知，此时，小灯泡两端的电压UL=2V；电流I=0.5A；则滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.5
7、A12 =6V；电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，小灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由甲图可计算出R1=U1/I1=2V/0.2A=1 ;其电功率P1=U2/R1=(8V)2/1 =64W。电路消耗的最大功率W=P额+P1=8W+64W=72W.习题精练一、选择题1（2023年山东威海）有关电学知识，下列说法错误的是（）A对人体的安全电压不高于36VB一个电子所带电荷量为1.61019CC手机功率约为200W D家用空调电流约为5A【答案】C【解析】A.经验证明，对人体的安全电压是不高于36V，故A正确；B
8、.一个电子所带的电荷量为1.61019C，故B正确；C.手机的功率很小，不足1W，不会达到200W，故C错；D.家用空调的功率在1000W左右，工作电流约为I5A，故D正确。2（2023年山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（）A身高越高电压表示数越大B身高越高通过R0的电流越小C体重越大电流表示数越大D体重越大电路消耗总功率越大【答案】A【解析】由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测R支路
9、的电流，根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，根据欧姆定律可知通过R0的电流变化，当身高越高时滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，根据欧姆定律可知滑片P下方电阻丝两端的电压变化；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，根据压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知R的阻值越大，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化，利用PUI可知电路消耗总功率的变化。由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路
10、中的电阻不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以，由IU/R可知，通过R0的电流不变，故B错误；当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，由UIR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大，由IU/R可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，故C错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，体重越大时电路的总电流越小，由PUI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。3.（2023年四川巴中）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S
11、，滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是（）A电路总功率变小 B电压表示数变大C电压表与电流表示数的比值不变 D电流表示数变大【答案】A【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R的电流不变，当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的电阻变大，由I可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小，故D错误；电压表的示数不变、电流表A的示数变小，则电压表与电
12、流表示数的比值变大，故C错误；电源电压保持不变，干路电流变小，由PUI可知，电路总功率变小，故A正确。4（2023年山东威海）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，定值电阻R1阻值为5，滑动变阻器R2的规格为“15，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（）A当水流速度增大时，电压表的示数变大B当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大C滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.510D电路消耗总电功率的变化范围为1.35W4
13、.05W【答案】BC【解析】A.流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小。水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，R2滑片上移，阻值减小，R1与R2串联，根据串联分压可知，电压表示数减小；故A错误；B.机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，水流速度减小时，上下表面的压强差减小，R2滑片下移，阻值增大，电压表与电流表的示数之比就是R2的阻值，故B正确；C.串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，所以电路中的最大电流为Imax0.5A，由I可得：电路中的总电阻R总7.5，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑动变阻器接入电路中
14、的最小阻值：R2RR17.552.5，根据电压表量程可知滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压最大为3V，即U23V，根据串联电路的电压特点，R1的电压：U1UU24.5V3V1.5V，此时电路中的电流最小：Imin0.3A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R210，滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.510，故C正确；D.电阻消耗功率的最大值：PmaxUImax4.5V0.6A2.7W，电阻消耗功率的最小值：PminUImin4.5V0.3A1.35W，电路消耗总电功率的变化范围为1.35W2.7W，故D错误。5（2023年内蒙古通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（）A照明灯亮度不变B照明灯亮度变暗C相同时间内长导线上消耗的电能不变D相同时间内整个供电线路消耗的电能减少【答案】D【解析】闭合开关S1照明灯工作，再闭合S2时，加热器也工作，此时照明灯与加热器并联后再与长导线的电阻串联，根据电阻的并联可知照明灯与加热器并联的总电阻变化，根据串联电路的分压特点可知并联部分的电压和导线两端电压的变化，根据P可知照明灯和导线实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化，根据WI2Rt和W
