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电功率（提高）
责编：武霞
【学习目标】
1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢；
2.知道电功率的单位W、kW；
3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率；
4.会用功率的公式进行简单的计算；
5.掌握测量小灯泡电功率的方法。
【要点梳理】
要点一、电功率的基本概念
1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率
就越小。
2.定义：电功率等于电功与时间的比
3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W
4．定义公式：
W——电流所做的功(消耗的电能)——焦(J)——kW·h
t——所用的时间 ——秒(s)——h
P——用电器的功率 ——瓦(W)——kW
要点诠释：
1．kW·h是电功的单位，是由电功率的单位KW和时间的单位h组成的复合单位。
2．据公式P=W/t得W=Pt。 P的单位用kW，t的单位用h，则电功(电能)的单位为kW·h，由此可知1kW·h
就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。
3．kW·h和J的换算关系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。
要点二、电功率的公式推导
1．计算电功率最常用的基本公式：P=IU 该公式表明：用电器的电功率P等于通过用电器的电流I和用电
器两端的电压U的乘积。
2．公式变形：
3．推导公式：
要点三、额定电功率和实际电功率
1．额定电压与额定功率：
2．实际电压与实际功率：宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
（1）实际电压：用电器工作时两端的电压 ，
可能大于 ，可能等于 ，可能小于 。
（2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，
可能等于额定功率，可能小于额定功率。
3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系：
当 时， ；
当 时， ；
当 时， 。
要点诠释：
1.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是
由它的实际功率决定的。
2.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有 ，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，
则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。
要点四、测定小灯泡的电功率
1.实验原理：
2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图：
4.实验步骤
（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为I、U，记
e e
录小灯泡的亮度；
（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I，
1
U，记录小灯泡的亮度；
1
（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I，U，记录
2 2
小灯泡的亮度；
（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I、U，I、U，记录小灯泡的亮度；
3 3 4 4
（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率P 和实际功率的电功率P……P；
e 1 4
（7）分析数据，整理器材。
5.实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况
下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况
下暗。
要点诠释：
1.电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如： ，至少要选择2节干电池串联作电源，学
生电源选择3V的电源。
2.电压表的量程应大于 ，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、
电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如 的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0
—0.6A的量程。
3.滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，
以便调节效果明显。
【典型例题】
类型一、电功率的计算
1.如图所示为一可保温电热水壶的电路示意图，烧水时，开关S 处于 状态。若电热水壶烧水
2
时消耗的功率为1000W，则电阻R= Ω。如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的 ，则
1
R 消耗的功率为 W。
2
【思路点拨】本题对求电功率P= 公式的应用，当电压一定时，电路的电阻越大，电功率越小；电路的电
阻越小，电功率越大；从而可以判断电路的状态，进行有效计算
【答案】闭合；48.4；9.9
【解析】当开关闭合时，只有R 工作，电路电阻最小，功率最大，所以烧水时开关闭合，
1
电阻R 的阻值： ，
1
保温状态下电热水壶消耗的功率： ，
电路电流为： ，
此时电阻R 的功率为：
1宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
所以R 消耗的功率为P=P -P=10W-0.1W=9.9W。
2 2 保 1
【总结升华】题目联系实际应用，考查电阻、电功率、电流等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
举一反三：
【变式】（2015•绥化中考）某品牌的电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220V，加热功率为1100W，
保温功率为44W。单刀双掷开关S接b时，电加热器处于 （选填“保温”或“加热”）状态；电路中
定值电阻R 的阻值为 Ω。
1
【答案】加热；44
2. 如图所示，电源电压保持不变，R:R=1:4。只闭合S 时，电流表的示数为0.3A，R 消耗的功率为
1 2 1 1
P；只闭合S 时，R 消耗的功率0.4W，R 消耗的功率为P，且P:P=9:4。则下列结果正确的是（ ）
1 2 0 2 2 1 2
A．电源电压为24V B．R 的阻值为80Ω
0
C．R 的阻值为320Ω D．R 先后两次消耗的功率之比为9：4
2 0
【思路点拨】本题难度较大，同学一定分清电路的状态，各电阻的关系，对于多状态电学问题，一定把每种
情况的等效图画出来，标出各物理量，是解题的关键
【答案】C
【解析】只闭合S 时，如图1所示，R 消耗的电功率为：
1 1
只闭合S 时，如图2所示，R 消耗的电功率为：
2 2
因为 ，所以宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
所以R 的阻值为： 故B错误，
0
只闭合S 时，电路电流： ——①
1
只闭合S 时电路电流： ——②
2
又因为：R:R=1：4——③
1 2
①②③联立代入数据可得：R =80Ω，R =320Ω，U=36V，故A错误，C正确
1 2
R 第一次消耗的电功率：
0
所以R 先后两次消耗的功率之比为： 故D错误。
0
【总结升华】本题考查欧姆定律和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是变化电路的分
析，题目的综合性比较强，是一道难题。
举一反三：
【变式】（2015•濠江区模拟）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样．当开关S
闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源
电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）
A．3V 1.5W B．3V 0.75W C．6V 1.5W D．6V 0.75W
【答案】D
类型二、实际电功率和额定电功率
3. 将“6V，2W”L
1
和“8V，2W”L
2
各一只串联在电源上，通电后有一只灯正常发光，另一只发光较暗，
则哪只灯在正常发光？电源电压为多少？此时两灯的实际功率分别为多少？
【答案与解析】（1）由公式
根据灯泡的铭牌可得： ，
（2）由公式 可得：宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
L 正常工作时的电流：
1
L 正常工作时的电流：
2
电流较小的能正常发光，所以L 正常发光，此时的电流是0.25A
2
L 正常发光时电路两端的电压是：U=I（R +R ）=0.25A×（18Ω+32Ω）=12.5V
2 1 2
（3）灯泡L 的实际电功率：P=I 2R =（0.25A）2×18Ω=1.125W
1 1 e2 1
L 正常发光所以实际电功率等于额定电功率2W
2
答：灯L 在正常发光，电源电压为12.5V，两灯的实际功率分别为1.125W、2W。
2
【总结升华】能读懂用电器的铭牌，根据用电器铭牌上的信息，求用电器工作时的实际电流、电压、电功率
等物理量。
举一反三：
【变式】现在有“6V 3W”的L 和“12V 3W”的L 两只小灯泡串联后接在电路中使用时，通过两灯
1 2
的电流之比I:I= ，两灯消耗的实际功率之比P:P= ，为了使电路能安全使用，电
1 2 1 2
路两端允许加的最大电压为 V。
【答案】1:1；1:4；15
类型三、测量灯泡的电功率
4.如图1所示是小明设计的测量一个小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R=15Ω，滑动变阻器
0
R（“20Ω 1A”），电源电压恒为18V，小灯泡L的额定电压为6V，小灯泡L的电阻约为12Ω。
（1）连接电路时，开关S应当 （选填“断开”或“闭合”），滑片P应移到滑动变阻器的最
；（选填“左端”或“右端”）
（2）请用笔画线代替导线，将图2的实物图补充完整。
（3）小明合理的连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，电压表有示数，电流表的示数
为0，你认为出现的故障是 。
A．可能是灯丝断了 B．可能是滑动变阻器开路 C．可能是小灯泡短路 D．可能是电流
表开路
（4）小明正确连接电路后，进行实验。当电压表的示数为5V时，小灯泡的实际功率 小灯泡的额定
功率（选填“等于”、“小于”或“大于”），为了使小灯泡正常发光，此时应该向 （选填“左”
或“右”）边移动滑片。小灯泡正常发光时，电流表的指针如图3所示，通过小灯泡的电流为
A，其额定功率为 W，此时灯泡的电阻为 Ω。宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
【答案】（1）断开；右端（2） （3）A（4）小于；左；0.48；2.88；12.5
【解析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关S应当断开；闭合开关S前，滑动变阻器连入电路的阻值最
大；
（2）灯泡额定电压是6V，因此电压表选择15V量程，电压表并联在灯泡两端；
（3）电流表的示数为0，说明电路中有断路现象，电压表有示数说明电压表正负接线柱与电源连通的部分
没有断路现象，所以可以判断是灯泡断路；
（4）小灯泡L的额定电压为6V，实际电压为5V时，实际功率小于额定功率；小灯泡L的电阻约为12Ω，
由欧姆定律知，小灯泡正常发光的电流约为0.5A，所以电流表量程应选0至0.6A，由图3知：电流表最小
分度值是0.02A，电流表示数I =0.48A，灯泡的额定功率P=U I =6V×0.48A=2.88W；灯泡的电阻
额 额 额
。
【总结升华】本题考查了连接实物图、滑动变阻器的调节、电路故障分析、电流表读数、求灯泡的额定功率，
是实验的常考问题；连接电路时要根据灯泡额定电压确定电压表量程；分析电路故障时，要考虑各种可能
的故障原因，然后综合分析找出原因；对电表读数时，要先确定电表的量程与最小分度值，然后根据电表
指针位置读数，读数时视线要与电表刻度线垂直。
