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让更多的孩子得到更好的教育
电功率（提高）
责编：冯保国
【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：
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（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Ie、Ue，记
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I1，
U1，记录小灯泡的亮度；
（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I2，U2，记录
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I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；
（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4；
（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；
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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S2处于 状态。若电热水壶烧水
时消耗的功率为1000W，则电阻R1= Ω。如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的
，则
R2消耗的功率为 W。
【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R1工作，电路电阻最小，功率最大，所以烧水时开关闭合，
电阻R1的阻值：
，
保温状态下电热水壶消耗的功率：
，
电路电流为：
，
此时电阻R1的功率为：
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所以R2消耗的功率为P2=P 保-P1=10W-0.1W=9.9W。
【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R1的阻值为 Ω。
【答案】加热；44
2. 如图所示，电源电压保持不变，R1:R2=1:4。只闭合S1时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为
P1；只闭合S2 时，R0消耗的功率0.4W，R2消耗的功率为P2，且P1:P2=9:4。则下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为24V B．R0的阻值为80Ω
C．R2的阻值为320Ω D．R0先后两次消耗的功率之比为9：4
【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S1时，如图1 所示，R1消耗的电功率为：
只闭合S2时，如图2 所示，R2消耗的电功率为：
因为
，所以
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所以R0的阻值为：
故B 错误，
只闭合S1时，电路电流：
——①
只闭合S2时电路电流：
——②
又因为：R1:R2=1：4——③
①②③联立代入数据可得：R1=80Ω，R2=320Ω，U=36V，故A 错误，C 正确
R0第一次消耗的电功率：
所以R0先后两次消耗的功率之比为：
故D 错误。
【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”L1和“8V，2W”L2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：
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L1正常工作时的电流：
L2正常工作时的电流：
电流较小的能正常发光，所以L2正常发光，此时的电流是0.25A
L2正常发光时电路两端的电压是：U=I（R1+R2）=0.25A×（18Ω+32Ω）=12.5V
（3）灯泡L1的实际电功率：P1=Ie2
2R1=（0.25A）2×18Ω=1.125W
L2正常发光所以实际电功率等于额定电功率2W
答：灯L2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。
【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L1和“12V 3W”的L2两只小灯泡串联后接在电路中使用时，通过两灯
的电流之比I1:I2= ，两灯消耗的实际功率之比P1:P2=
，为了使电路能安全使用，电
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.（2016•广安模拟）小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为3V，小
灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）
请用笔画线代替导线，将下图中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）；滑到变阻器的作用除
保护电路外，还有 。（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有
示数；若电路中仅有一处故障，这个故障可能是： 。
（4）排除故障后继续实验，小华进行了4 次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1 次实验中小
灯泡不亮的原因是： 。
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【思路点拨】
（1）滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线
柱流入负接线柱流出；（2）闭合开关前滑动变阻器滑片处于阻值最大处；滑动变阻器的作用有保护电路或
调节用电器两端电压实现多次测量；（3）在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，
说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通；（4）灯的亮度取决于实际电功率；（4）
利用其额定电压和额定电流求出额定功率；分析实际功率与亮度关系得出结论。
【答案与解析】
（1）滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接
线柱流入负接线柱流出；
如图所示：
（2）根据实物连图可知，闭合开关前，滑片应滑到最左端；在该实验中滑动变阻器串联除了保护电路外，
还起到调节小灯泡两端电压，实现多次测量的目的；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则小灯泡短路了；
（4）分析实验数据可知，在笫1 次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，
小灯泡的实际功率太小；
（5）因为小灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.3A，则其额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
根据实验实际功率与亮度对应关系可知：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
故答案为：（1）如前图；
（2）左；调节小灯泡两端电压实现多次测量；
（3）小灯泡短路了；
（4）变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小；
（5）0.75；越大。
【总结升华】此实验中考察了学生关于实物连图、线路故障、灯的亮度与实际功率的关系以及额定功率的
求解，属于综合性难题。
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