18.2 电功率（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第十八章 电功率 18.2 电功率 一、学习目标 知识与技能 1. 能说出电功率的物理意义、定义和单位。 2. 能利用电功率的公式进行简单的计算。 3. 了解“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。 4、能结合实例，说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义。 5、能区别额定电压和实际电压，额定功率与实际功率。 6、会利用电流表和电压表测量用电器的功率。 过程与方法 1、通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系，培养学生的分析、概括能力。 2、观察用电器的铭牌或相关信息，了解与用电器有关的参数。 3、通过科学探究电功率与用电器中电流（或电压）的关系。 情感、态度与价值观 1、通过动手探究，激发学生探究意识和学习兴趣。 2、通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度，激发学习物理知识的兴趣。 3、关心日常生活中各种用电器功率的大小，培养节能意识。 二、学习过程 一）、知识点梳理 知识要点一 电功率 1、典型探究 演示 实验：分别把一只24W节能灯和一只500W电吹风机接在同样的电路里，比较电能表铝盘转动的 。 解释 电能表的铝盘转得快，说明电流做功 ；电能表的铝盘转得慢，说明电流做功 。 【答案】 快慢 快 慢 2.概念引入。 在物理学中，用电功率表示电流做功的 。电功率用 表示，单位是 ，简称 ，符号是 。 常用单位： （ ）。换算： 1kW=103 W 1W=103 mW。 【答案】 快慢 P 瓦特 瓦 W 千瓦 KW 103 103 3.计算。 电功率等于 与 之比。公式： 。 【答案】电功 时间 p= Wt 知识点二 额定功率 实际功率 1、用电器的额定功率和实际功率 额定电压：用电器 工作时的电压 额定功率：用电器在 下工作时的电功率。 实际电压：用电器实际工作时的电压。 实际功率：用电器在 下工作时的电功率。 【答案】 正常 额定电压 实际电压 2、用电器实际工作时的三种情况。 电压 电功率 工作状况 U实<U额 P实<P额 用电器不能正常工作 U实>U额 P实>P额 用电器不能正常工作，有可能烧坏 U实=U额 P实=P额 用电器不能正常工作，有可能烧坏 【拓展】决定用电器工作状况的是用电器的实际功率（如灯泡亮暗是由灯泡的实际工率决定的） 二）、例题 练习 例1 有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（ ） A： 电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B： 电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C： 电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D： 电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 【答案】B 【解析】电功率是指电流在单位时间内做的功多少，是表示电流做功快慢的物理量；电功率是由功和时间共同决定的。 练1.1 关于电功、电功率，下列说法正确的是（ ） A： 电流通过导体做功越少，电功率越小 B： 电功是表示电流做功快慢的物理量 C： 电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多 D： 在相同时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大 【答案】D 【解析】电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆，掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。 练1.2 用电器的功率大表示（ ） A： 消耗的电能多 B： 消耗电能快 C： 用电器中电流大 D： 用电器工作时间长 【答案】B 【解析】用电器的功率大表示电流做功快，消耗电能快。 练1.3 关于电功率，下列说法中正确的是（ ） A： 电功率是表示电流做功多少的物理量 B： 电功率是表示电流做功快慢的物理量 C： 用电器的电阻越大，其消耗的电功率一定越大 D： 用电器的电阻越小，其消耗的电功率一定越大 【答案】B 【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量；对于纯电阻电路，电压一定时，电阻越小，其消耗的电功率越大。 例2 下图所示的几种家用电器正常工作时，消耗的电功率接近25W的是（ ） A： 电饼铛 B： 台 灯 C： 电饭锅 D： 电暖器 【答案】B 【解析】A、电饼铛的功率约为800～1000W，不符合题意； B、台灯的功率约为25W，符合题意； C、电饭锅的功率约为800～1000W，不符合题意； D、电暖器的功率在1000W以上，不符合题意。 练2.1 下列家用电器的额定功率最接近5W的是（ ） A： 电冰箱 B： 平板电视 C： 节能灯 D： 电饭煲 【答案】C 【解析】节能灯的电功率约为5W左右，符合题意。 练2.2 如图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　） A．电热水器 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗 【答案】B 【解析】A．电热水器的功率约为1000W~3000W，故A不符合题意； B．电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意； C．电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意； D．电熨斗的功率也比较大，一般在500W左右，故D不符合题意。 故选B。 练2.3 空调的电功率比电视机大，则下列说法中，你认为正确的是（　　） A．电流通过空调时做功比电视机快 B．电流通过空调时做功比电视机多 C．空调工作时消耗的电能比电视机多 D．空调工作时所用的时间比电视机少 【答案】A 【解析】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，空调的电功率比电视机大，则电流通过空调做功比电视机快，故A正确； B．电流做功的多少不仅与电功率有关，还与工作时间有关，因不知道空调与电视机的工作时间，故无法比较电流做功的多少，故B错误； C．空调与电视机消耗的电能即电流通过时做功的多少，由B中可知，无法比较二者消耗电能的多少，故C错误； D．由题意无法比较二者工作时间的多少，故D错误。故选A。 练2.4 如图所示的几种用电器正常工作时，电功率接近60W的是（　　） A．电热水器 B．电风扇 C．电饭锅 D．电烤箱 【答案】B 【解析】A．电热水器的功率约为1000W～3000W，故A不符合题意； B．电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意； C．电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意； D．电烤箱的功率也比较大，一般在600W左右，故D不符合题意。故选B。 例3 一只手机电池的背面印有“3.6V 500mA∙h”字样，另外在手机说明书中还写有“通话3小时，待机100小时”。则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（ ） A： 1.8W，5.4×10﹣2W B： 0.6W，1.8×10﹣2W C： 3.6W，0.108W D： 6.48×103W，1.92×102W 【答案】B 【解析】手机电池储存的电能：W = UIt= 3.6V × 500 × 10-3A × 3600s= 6480J， 该手机通话时消耗的功率：P=Wt=6480J3×3600s =0.6W 故ACD错误； 该手机待机时消耗的功率：P'=Wt=6480J100×360s =1.8×10-2W故B正确。 练3.1 将一段电阻丝接在12V的电源上，通过这段电阻丝的电流是1.5A，这段电阻丝电阻为 Ω，消耗的功率是 W。忽略温度对电阻的影响，当电源电压变为24V时，电阻丝消耗的功率为 W；当通过电阻丝电流0.5A时，电阻丝消耗的功率为 W。 【答案】8 18 72 2 【解析】（1）根椐欧姆定律可得，导体的电阻：R=UR=1.2V1.5A=8Ω (2)消耗的电功率为：P=UI=12V×1.5A=18W. (3) 因为导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，导体的电阻不变，所以当电源的电压为24V时，电阻丝消耗的功率为：P=U2R=(24V)28Ω=72W (4)当通过它的电流为0.5A时，导体的电阻不变，电阻丝消耗的功率为：P=I2R=(0.5A)2×8Ω=2W 练3.2 一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和（　　） A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功 【答案】C 【解析】15000kW•h是电功，1500瓦是电功率，这个记者把电功率和电能混淆了；可以说：这个厂节省的电能可以使这只1.5千瓦的电吹风工作10000小时，或者说这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。 例 4 观察下列四种家用电器的铭牌，下列说法中正确的是（　　） A．空调机消耗的电能一定比电视机消耗的电能多 B．四种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流最大 C．四种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功最快 D．电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W 【答案】C 【解析】A．由铭牌可知，空调机的额定功率大于电视机的额定功率，则空调机消耗电能快。因时间未知，所以空调机不一定消耗电能多，故A错误； B．由铭牌可知，四种家用电器额定功率最大的是电热水器，根据P=UI可知，电热水器正常工作时的电流最大，故B错误； C．功率表示做功快慢，电热水器的额定功率最大，说明电流通过电热水器做功最快，故C正确； D．电热水器的发热电阻的阻值不变，当电热水器接在110V的电路中，即其两端电压为额定电压的二分之一，则电热水器的实际功率为 P实=500W 故D错误。 故选C。 练 4.1 小明家有“220V 100W”的电视机和“220V 1000W”的电暖器，下列说法正确的是（　　） A．如果将电压提高到2200V，电视机的电功率可达1000W B．正常工作时，电暖器比电视机做功快 C．正常工作时，电暖器消耗的电能比电视机多 D．正常工作时电暖器的电阻为484Ω 【答案】B 【解析】A．电视机上标有的“220V 100W”，分别表示：电视机的额定电压是220V，额定功率是100W，如果将电压提高到2200V，电视机会被烧坏，电功率不可能达到1000W，故A错误； B．功率是表示物体做功快慢的物理量，已知电暖器的额定功率比电视机的大，因此正常工作时，电暖器比电视机做功快，故B正确； C．已知电暖器的额定功率比电视机的大，不知道工作时间，根据W＝Pt可知，无法比较消耗电能的大小关系，故C错误； D．由可知，正常工作时电暖器的电阻 为 故D错误。 故选B。 练 4.2 汽车发动机的功率是25kW，它的物理意义是（　　） A．发动机每秒做功25000W B．发动机能做25000J的功 C．发动机每秒做功25000J D．发动机每秒做功25J 【答案】C 【解析】汽车发动机的功率是25kW=25000W=25000J/s单位时间内所做的功叫做功率，所以25000瓦表示的物理意义是：发动机每秒做功25000J。故选C。 练4.3 两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，额定功率分别为1800W和1200W，都正常工作时，下列说法中正确的是（　　） A．甲水壶两端电压较高 B．电流通过甲水壶做功较快 C．通过两个水壶的电流相等 D．相同时间内，两个水壶消耗的电能一样多 【答案】B 【解析】A．甲和乙两电热水壶的额定电压相等，则正常工作时它们两端的电压相等，故A错误；B．电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，甲的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大，因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；C．两电热水壶正常工作时的电压相等，实际功率不同，由的变形式可知，通过的电流不相等，故C错误； D．时间相同，额定功率不变，在正常工作时，根据可知，消耗的电能是不同的，故D错误。 故选B。 练4.4 2020年1月，华为手机发布会在北京召开，发布了一款功率高达20W的高速无线充电器（如图所示），关于该充电器。下列说法中正确的是（　　） A．功率是表示电流做功多少的物理量 B．该充电器充电头输人电流可高达20A C．该充电器将电能主要转化为内能 D．该充电器的输出电压约为5V 【答案】D 【解析】A．功率是表示电流做功快慢的物理量，不表示做功的多少，故A错误； B．该充电器充电输入的功率可高达20W，而不是输入电流是20A，故B错误； C．该充电器将电能主要转化为化学能，储存在电池中，故C错误； D．无线充电器的输出电压在5V左右，故D正确。故选D。 练4.5 电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如某同学家的一台彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天待机20h。试估算该同学家一年（按360天计算）中因这台电视机待机浪费的电能为（　　） A．36kW·h B．360kW·h C．72kW·h D．720kW·h 【答案】C 【解析】一年中因这台电视机待机浪费的电能为故选C。 例5 如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。表盘 上 1600imp/（kW•h）表示电能表所在电路每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 1600 次。下列有关说法正确的是（　　） A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大 B．小明家干路中的电流不得超过10A C．小明家上月消耗的电能为32386.1kW•h D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作 2min，指示灯闪烁 32 次，此时电饭 锅的功率为60W 【答案】A 【解析】A．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢，所以，指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A正确； B．电能表上所标“40A”是指电能表允许通过的最大电流为40A，所以，小明家干路中的电流不得超过40A，故B错误； C．小明家上月末的示数为32386.1kW•h，由于不知道上月初电能表的示数，所以无法计算上月消耗的电能，故C错误； D．指示灯闪烁32次，电饭锅消耗的电能 电饭锅的功率 故D错误。 故选A。 练5.1 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate 40pro”不仅采用4400mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到十分钟可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用，已知该电池的部分参数如表1所示。如图2所示的两个充电器，一个标注“输出5V 4.5A” 另一个标注“输出11V 6A”，其中有一个是快速充电器，假设充电效率为90%，以下说法错误的是（　　） A．当电池充满电时，储存的电能是58608J B．标注“输出11V 6A”的是快速充电器 C．选用快速充电器将电池从零充满需要 13.3min D．超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是使充电过程中产生的热量少一些 【答案】C 【解析】A．当电池充满电时，储存的电能为 故A正确，不符合题意；B．根据公式可知，标注“输出5V 4.5A” 的充电器的功率为标注“输出11V 6A” 的充电器的功率为可见，标注“输出11V 6A” 的充电器功率更高，充电更快，是快速充电器，故B正确，不符合题意；C．根据公式得知 故C错误，符合题意；D．电阻在导电物质不变的情况下，主要受导电金属的长度和横截面积影响，横截面积越大，电子在金属中更易通过，电阻也就越小，超级快充的充电线也是用了这一原理，所以超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是使充电过程中产生的热量少一些，故D正确，不符合题意。故选C。 练5.2 智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快。当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这里的“省电模式”采取的方式是（　　） A．增大电池电压 B．增加总功率 C．减少总功率 D．降低散热能力 【答案】C 【解析】当手机“电量”所剩无几时，即在W一定时，根据变形，得 要延长使用时间，就要减小总功率P，故只有C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 练5.3 1度电可供一盏家用节能灯正常工作约为（　　） A．1h B．10h C．100h D．1000h 【答案】C 【解析】一盏普通家用节能灯正常工作时的额定功率约为10W，即 P=P额=0.01kW 1度电可供一盏家用节能灯正常工作的时间约为 故选C。 练5.4 小明家有“220V 100W”的电视机和“220V 1000W”的空调，下列说法错误的是（　　） A．如果将电压提高到2200V，电视机的电功率可达1000W B．正常工作时，空调比电视机做功快 C．正常工作时，空调每小时消耗的电能比电视机多 D．正常工作时，空调的电流是电视机的10倍 【答案】A 【解析】A．超过额定电压过多，电视机会烧坏，故A错误，符合题意； B．正常工作，空调功率比电视大，做功快，故B正确，不符合题意； C．正常工作，空调功率比电视大，根据W=Pt可知，空调每小时消耗的电能比电视机多，故C正确，不符合题意； D．因为二者电压相同，空调功率为电视10倍，根据可知，正常工作时，空调的电流是电视机的10倍，故D正确，不符合题意。 故选A。 练5.5 一度电可供“200V 40W”的电灯正常工作（　　） A．25小时 B．40小时 C．20小时 D．0.025小时 【答案】A 【解析】根据可得，一度电可供“220V 40W”的灯泡正常工作 故选A。 练5.6 下面的说法中错误的是（　　） A．标有“220V 40W”字样的电烙铁，正常工作25h，耗电1kW B．标有“36V 60W”字样的灯泡，只有接在36V的电压下，灯泡才能正常发光 C．两盏25W的电灯正常工作10 h，耗电0.5kW·h D．1000 W的电炉累计正常工作50 h，耗电50度 【答案】A 【解析】A．正常工作25h的耗电量为 W=Pt=40W×25h=1kw·h 耗电量为1kW·h，不是1kW，kW为功率单位，不是电能单位，故A错误，符合题意； B．36V为该灯泡的额定电压，只有在额定电压下该灯泡才能正常工作，故B正确，不符合题意； C．两盏25W的灯泡工作10h所消耗的电能为W=2Pt=2×25W×10h=0.5kw·h 故C正确，不符合题意； D．1000W的电炉正常工作50h消耗的电能为 W=Pt=100W×50h=50kw·h 1kW·h即为1度电，故D正确，不符合题意。故选A。 例6 甲灯标有“220V 20W”，乙灯标有“220V 100W”，忽略温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ） A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率 B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能 C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮 D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮 【答案】C 【解析】A．由灯泡铭牌可知甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率，但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率，故A错误； B．由可知，消耗的电能由实际功率和时间决定，因实际功率和时间未知，所以不能确定消耗电能的多少，故B错误； C．由可得，两灯的电阻分别为： 比较可知；串联电路电流处处相等，由可知，两灯泡串联时，它们的实际功率，则甲灯泡一定比乙灯泡亮，故C正确； D．两灯并联在电路中，两灯泡的电压相同，且；由可知，，则甲灯泡一定比乙灯泡暗，故D错误； 练6.1 灯L1标有“8 V　16 W”的字样，灯L2标有“6 V　6 W”的字样，两灯串联后，接在电压为U的电路中，有一灯可以正常工作，电压U的值应是（　　） A．10 V B．12 V C．16 V D．20 V 【答案】A 【解析】由题意知，两灯正常工作时，通过的电流分别为 ， 则两灯串联时，正常工作的是灯L2。两灯的灯丝电阻 ， 据串联的分压特点有U1ˊ:6V=4Ω:6Ω解得，L1两端的实际电压Uˊ=4V 所以电源的电压U=Uˊ+U2=4V+6V=10V故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 练6.2 如图所示，将示有“3 V　3 W”的灯泡L1和标有“6 V　3 W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，另一只灯泡不烧坏，假设灯泡电阻不变，则灯泡L1两端的电压及通过灯泡L1的电流分别是（　　） A．3 V　1 A B．1.5 V　1 A C．3 V　0.5 A D．1.5 V　0.5 A 【答案】D 【解析】由P=UI知道，两灯泡的额定电流分别为 由于串联电路中各处的电流相等，且其中只有一只灯泡正常发光，所以，电路中的电流即通过L1的电流 I1′=I2=0.5A 由知道，灯泡L1的电阻 此时L1两端的电压U1′=I1′R1=0.5A×3Ω=1.5V故选D。 练6.3 如图所示，灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2，则（　　） A．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1 C．两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D．两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶1 【答案】B 【解析】 AB．由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，两个灯泡的电功率之比 故A不符合题意，B符合题意； CD．两个电流表的示数之比 故CD不符合题意。故选B。 练6.4 将L1（6V，6W）和L2（6V，3W）的两个灯泡串联接在6V电源上，则下列说法正确的是（　　） A．两盏灯的总功率为9W B．L1两端电压大于L2两端电压 C．两盏灯的总功率小于3W D．L2消耗的功率小于L1消耗的功率 【答案】C 【解析】两个灯泡的电阻分别为 AC．两灯的串联总电阻 R=R1+R2=6Ω+12Ω=18Ω 两盏灯的总功率为 故C正确，A错误； BD．因L1的电阻小于L2的电阻，根据串联电路各处的电流都相等，由U=IR可知，L1的电压小于L2的电压，由P=I2R，L1的功率小于L2的功率，故BD错误。 故选C。 例7 一个定值电阻两端的电压为10V时，通过它的电流为2A，则这个电阻的阻值为 Ω，当它两端的电压为20V时，它消耗的电功率为 W。 【答案】5 80 【解析】由I=UR可得，定值电阻的阻值;R=UR=10V2A=5Ω 根据P=U2R当它两端的电压为20V时，它消耗的电功率为：P=U2R=（220）25Ω=80W 练7.1 据《大江晚报》报道：我市黄山路的路灯开灯时间为晚上7时至次日早7时。夏季天亮时间较早，每