专题复习：电功和电功率知识点及例题(学生用)

专题复习：电功和电功率

定义：电流所做的功

W Ult J(kW ? h)

电能表

定义:

公式:

单位:

知识结构电功率测量.

电流在单位时间内所做的功

P W

UI t

W

方法一

?:原理P W

t

主要器材：电能表、秒表

电热的利用和危害

一、电功和电功率 (1)

电功和电功率所描述的物理概念不同：电功是描述电流做功多少的物理

量，而电 功率是描述电流做功快慢的物理量。 电功率不仅跟电流做功

的多少有关，

还跟做功的时间有

关。(2)电功和电功率的计算公式不同：电功的基本计算公式是 W=UIt ，由此可以看出，

电流做功多少跟电压、 电流强度和通电时间三个因素有关， 是由它们三者的乘积来决定大小

的。电功率的基本公式是 P=UI ，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们

的乘积决定。

(3)

电功和电功率的单位不同：电功的单位是 J 和

kW ? h ，而电功率的单位是 W 和 kW 。

(4) 电功和电功率的测量方法不同：电功用电能表来直接测量的，而电功率有两种测

量方法，第一种方法是用伏安法间接进行测量，

即测出用电器两端的电压及通过的电流，

然

后根据P=UI 求出电功率。第二种方法是用电能表和秒表间接测量，即测出某一段时间用电

【考点热点指津】

电功

公式: 单位:

用电器的功率

额定功率 实际功率

电热焦耳定律

内容 表达

式Q

I 2Rt

W

器所做的功，然后根据P 可得用电器电功率。

（5）电功和电功率的联系密切，利用公式

P —可得出W=Pt 。

t

二、额定功率和实际功率 额定电压和额定功率是确定的。

实际功率是用电器在实际工作时的电功率，是不确定的，在使用用电器时，应保证用 电器两端的电压等于它的

额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。

三、理解焦耳定律

焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的，它定量地描述了电能向能转化的规律。 用公式Q=I 2

Rt 表示，它

适用于任何电路。

当电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳定律可以根据电功的公式

2

U

导出：Q W UIt

U

? t Pt 。这里的条件是电流所做的功全部用于产生

R

R

热量，而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。 所以上述导出公式只适用

于纯电阻电路。例如在电动机工作的电路中，加在电动机两端的电压是 U ,通过的电流是I ,

电动机的线圈也有一定的电阻

R ,此时电流做的功 W=UIt ,而电流做的功并没有全部转化为

热，绝大部分转化为机械能了， 通过线圈电阻 R 的电流仍使线圈发热，产生的热量为 Q=I 2

Rt ,

但此时Q W ，而是Q v W ，此时W = Q + E

机械能。

初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路，如电灯、电炉、电烙铁等电路。故

在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单。 【典型例题透视】

1.关于电热和电功，以下说确的是（

在电路中包含有电动机时，电流做的功将转化为机械能、能，此时，电功必大于电

例2?照明电路的电压是 220V ，如果在某电灯并联接入一个大电炉，发现灯的亮度变 暗，其原因是（ ）

A. 干路上的电流减小了

B. 电炉从灯那里分出了部分电流

C. 干路中的电流变大，干路上导线分担电压增多

W=Ult 和欧姆定

成立。所以我们用公式

Q I 2

Rt , Q Ult , Q

—? t , Q Pt 来计算的结果都一样,

R

A. 电流在电路中所做的功一定等于电热

B. 电流在电路中所做的功一定大于电热

C. 热

八、、

D. 在电路中仅有电阻时，电功等于电热

D.干路上消耗的电压不变，但电灯两端的电压变小了

例3.有两个定值电阻R i和R2，将它们并联到电源上，它们消耗的电功率分别为P i和P2,如果把它们串联起来再接到同一电源上，它们消耗的总功率应为多大？

例4.如图1所示电路，灯L上标有“ 12V 9W ”字样，当开关S和Si都闭合，变阻器的滑片P移到a 端时，灯恰好正常发光，电流表示数是 1.25A，求：

（1）变阻器的最大阻值是多少？

（2）当开关S闭合，S i断开，变阻器的滑片P移到b端时，灯消耗的功率是多少？

解决电功率综合问题的方法：

（1）弄清电路的连接方法，必要时画等效电路图。

（2 ）弄清引起电路结构变化的原因是开关的断开、闭合，还是滑动变阻器滑动引起变化。

（3）弄清电压表、电流表测的是哪部分电路的电压和电流。

(4 )列方程式，抓住电路中的不变量(如电源电压不变)或利用串、并联的特点列式求解。

例5.某同学利用电源、电流表、电压表、开关，标有“50 Q 2A ”字样的滑动变阻器

和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A ”字样清晰可见，电压表0?15V

挡损坏，小灯泡的额定功率估计为 1.5W左右。该同学实验步骤正确。当闭合开关时，电压

表和电流表的示数分别为2V和0.2A，接着他边思考边实验，直至灯正常发光，这时滑动

变阻器的滑片恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为25 Q)。

(1 )画出灯正常发光的电路图，并简述判定灯正常发光的理由；

(2)求出灯的额定功率。

例6.如图3所示是一个电热毯的示意电路图，R o是电热毯中的电阻丝，R是与电热

毯电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V 100W ”字样，S是控制电热毯处于加热状态

或保温状态的开关。

(1)用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？

(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R o每分钟有60J的电能转化为能，电阻R的阻值是多大？

例7.某课外活动小组，找出了“10 Q 1A”的滑动变阻器、“6V 3.6W ”的灯泡、

电压恒为12V的电源、开关、导线以及电阻为1 Q/cm 的足够长的电阻丝 (用“，；表示)，准备自制一个亮度可调的玩具台灯，要求开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，电灯逐渐变亮直至正常发光，他们利用上述器材，设计出如图所示的电

路图，请你解决下列问题：

(1 )这样设计存在的问题是，当滑片移近a端时，发生 __________________ 现象；

(2 )画出符合要求的电路图，并计算此电路中灯泡有耗的最小动率。(假定灯丝电阻

不变)

例8.在如图6所示的电路中，电源电压和灯泡电阻不变，电阻R i=12 Q,灯L标有“ 6V 12W ”的字样，电流表量程为0?3A，电压表量程为0?15V，滑动变阻器R2上标有“ 2.5A ” 的字样。

(1)只闭合Si,电流表的示数为0.6A，求电源电压；

(2)当闭合Si、S和S3，并将滑片P移到b端时，电流表的示数为1.2A，求滑动变阻器R2的最大阻值；

(3)只闭合S时，求电路总功率的最大值。

<￡>

—? ----- 1| --

图6

例9.图7是SD — 600全自动豆浆机的结构示意图，下表是铭牌。

主机.,^T~握乎

(电机 鱷弓：丄

L 刀片

制浆过程：先将泡好的黄豆装入滤杯，再往制浆杯加入

的水。 第一步：加热，接通电源，加热管开始加热，加热

6 min 杯水温升至80 C ；

第二步：打浆，加热停止，电机开始打浆，按工作 10s 、停8s 方式循环，经1.2min 停止；

第三步：再加热，打浆结束后，加热管继续加热，加热3min 豆浆由80 C 升温至100 C 。 根据以上信息计

算：

(1) 在“第三步，再加热”的过程中，豆浆吸收的热量(设豆浆与水的比热容相等)

(2 )豆浆机在“加热一一打浆一一再加热”的全过程中，共消耗的电能。

肘浆杯一

t