16《电功 电功率》教案
16.电功电功率教案
一、课标与考纲
【课标】
3.4.5结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
例l调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。
活动建议3.4：（1）学读家用电能表，通过电能表计算电费。
四、考点解读
考点1.电功、电功率有关问题
1、（2013河南第5题）小明家的电能表月初的数字是
，月末表盘的示数如图3所示。若按0.5
元/kW．h 的标准收费，他家本月应缴纳电费________元。
若电能表的转盘在lOmin 内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为___________W。2、（2015河南第6题）图4是某款电热水龙头的电路原理
图。R 1、R 2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S 同
时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的
切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是
水（选填“冷”、“温”或“热”）。若R 2＝2R 1，水龙头在温水挡正常
工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作1min 消耗的电能为
J。3、（2016河南第5题）在图2所示的电路中，定值电阻的阻
值R 0和电源电压U 均为已知。在a、b 间接入一个未知电阻
R X ，闭合开关，电压表的示数为U X ，则由已知量和测得量可
以推出：R X =，R X 的电功率P X =。
4、（2017河南第5题）图为一电热饮水机的电路简图，其
额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对
应功率分别为400W 和40W．当开关S 1、S 2均闭合，饮水
机处于（选填“保温”或“加热”）状态，R 1的阻值为Ω；
用饮水机给2kg 的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为
J．[c 水=4.2×103J/（kg?℃）]．
5、（2017河南第12题）如图所示，从甲地通过两条
输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，
输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说
法正确的是（）
A．用户使用的用电器两端电压为U
B．输电线上消耗的电功率为
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
6、（2007河南第25题）2007年3月欧盟峰会通过了一项协议：在2009年之前，欧洲各国将彻底终结“白炽灯时代”，推广使用节能灯。如图16所示，一只“220V 11W”的节能灯与一只“220V 60W”的白炽灯发光效果相当。
(1)兰兰的台灯用的是“220V 60W”的白炽灯，它正常发光时的电流是多少?(2)兰兰用一只
11W 的节能灯取代了台灯
上的白炽灯，一年中台灯工作的时间2000h
算，可节约多少度电?
(3)兰兰了解到白炽灯的发光效率大约只
有8％，图17表示了它工作时的能量转化
情况，请计算这尽60w 的白炽灯一年工作2000h，会白白浪费掉多少电能?
7、（2008河南第25题）小亮所在班级的饮水机铭牌
如右表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研
究，发现当加热内胆里的水温达到90℃时，温控开
关就会自动断开，停止加热；当水温降至60℃时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为t＝4min。
（1）饮水机加热一次消耗的电能W0为多少？
(2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使
人们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水
而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。[假
设消耗的电能完全转化为水的内能，水的比热容为c 水＝4.2
×103J/（kg·℃）〕。
(3）某日下午放学时，值日生小刚忘了关掉饮水机，直到第二天进教室后才发现，他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道，虽然饮水机是断续工作的，但这一晚上（约12小时）也会浪费不少电能。他经过一定的测量，就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛，不需具体
额定电压220V 加热功率550W 制热方式电加热
的数据计算。
8、（2009河南第25题）25．在“家电下乡”活动中，小刚家买了一台微渡炉。
(1)他观察电源线插头的三个脚，如图18所示，知道其中稍长些的脚E 是把微渡炉的外壳与相连接，而且脚E 稍长一些可保证在插入插座和拔出插
座时更安全．原因
是。(2)微波炉说明书中的铭牌如下表所示，在使用最大加热功率加热
时，家庭电路中干路电流增加多少呢?请你帮小刚计算。
(3)小刚对铭牌中加热效率大于92％有点怀疑，他动手进行了测
量。他用容积是250mL 的废矿泉水瓶装满20％的自
来水，倒入专用塑料杯中，放入微波炉中用最大加
热功率加热lmin，取出后测得温度为78"C。请你计
算这台微渡炉的加热效率。[C
水=4.2x103J ／
(kg·℃)]
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法。
9、（20010河南第22题）随着人民生活水平的提高，电动自行车已进入千家万户。小明家新买的某种型号电动自行车的主要技术参数如表中所示。
(1)电动自行车在构造上利用了很多物理知识，请你仿照例句，
另外写出一条不同的构造与原理。
示例：车座做成宽大的马鞍状，是通过增大受力面积来减小压
强。
答：
。(2)该车以额定功率行驶时，通过电机的电流为
多大?
(3)电动自行车行驶时所受的阻力为人车总重
的0.04倍，电机能把80％的电能转化为克
服阻力做功。质量为60kg 的小明骑着这辆电整车质量40kg 电机额定功率240W 额定工作电压48V 最大车速≤20km／h
动车，在平直公路上以额定功率匀速电动行驶10min，通过的路程是多少?(g 取10N／kg)
10、（2014河南第21题）南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽
水蓄能电站，在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山上水库，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出贡献。
（1）.蓄能电站放水发电时，_____能转化为______能。
（2）.蓄能电站发电总功率为110MW，采用220kv的高压进行输电，求高压输电电路的电流。
（3）.蓄能电站每天可发电5小时，若一天发电量由热电转化效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？（煤的热值为3.0×107J／kg）
考点2测定小灯泡的电功率
11、（2008河南第22题）在用电压表、电流表测量小
灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样。
（1)小红根据电路图连接了如图11所示的实验电路，
小刚检查后发现有一根导线连接有错误。请你在这
根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确
的连线。
(2）电路改正后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数
接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变。出现故障的原
因可能是。
(3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，
在图12中画出了小灯泡电流电压变化的关系图像。由
图可以判断，小灯泡的额定功率为W。
(4）根据图12还可以判断，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐，原因是。
12、（2012河南第20题）用图13所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
（1）请在虚线框内画出与图13对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因
眼睛应注视的示数，直至灯泡正常发光，此时电
流表的示数如图13所示，则灯泡的额定功率为W。
(4)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为Ro的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图14所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S
l ，将S
2
拨到触点____(选填“1”或“2”)，移动滑片，使电压表
的示数为________V;
②再将开关S 2拨到触点____(选填“1”或“2”)，保持滑片的位置不动，读出
电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P 额=____(用已知量和测量量表示)。
14、（2015河南第19题）小华在“探究小灯泡的亮度与哪
些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡
上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图14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”）。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：。（3）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：。（4）分析表中信息，可知小灯泡
的额定功率为W。实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮。
考点3焦耳定律
15、（2008河南第21题）如图10所示，在探究电
流产生的热量与哪些因素有关的实验中
(1)通过观察
来判断电流产生的热量
的多少。
(2)图10中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与的关系。
16、（2013河南第15题）15.如图8所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度物理量次数电压U /V 电流I /A 实际电功率P /W 小灯泡
亮度10.50.120.06不亮2 1.50.200.30偏亮3 2.5
0.30正常4 2.80.320.90更亮
都相同的纯水，现将阻值为Ri、R：的电阻丝(R1 （） 五、当堂训练 滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘 制成如图乙所示的U﹣I图象，则小灯泡 的额定功率为W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是Ω． 6.（2017?杭州）如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电 路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U），由此请你回答： （1）在电动机未转动时，t 时间内电流在电路中产生的热量为 （填写表达式）；（2）在电动机转动时，电流所做的功 电流在电路中产生的热量（选 变。只闭合开关S 1，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时，电压表的示数为U 1，电流表的示数为I 1，电阻R A 的电功率为P A ，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时，电压表的示数 U 2=2V，同时闭合S 1、S 2，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时，电压表的 示数为U 3，电流表的示数为I 3，电阻R B 的电功率P B =0.675W，电路的总功 率为P 3。已知：R A =15Ω，R B =30，P A ：P B =8:9，U 1 ：U 3 =2:1。则下列计算 结果正确的是（） A．I 1：I 3 =4:3B．R 1 ：R 2 =2:1C．U=12V D．P 3 =0.9W 10.（2017?重庆A）如图6所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）， 滑动变阻器R最大阻值为50Ω，电压表量程 则通过小灯泡的电流是A，小灯泡的额定功率是W． （5）利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时，需将小灯泡换成适当的定值电阻R，其他器材不变．若实验时保持电压表示数为2V不变，则更换的电阻阻值不能大于． 12.（2017?重庆B）如图19所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。图20虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R 1和R 2均为电热丝， R 2=72.6Ω。电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求： (1)电烤箱在低温档正常工作10min 电流做的功； (2)R 1的阻值； (3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kWh”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压。 13.（2017?沈阳）如图11所示，电源电压为9V 恒定不变， 小灯泡L 标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R 1标有“20 Ω2A”字样，定值电阻R 2=10Ω。 (1)只闭合开关S 1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰 好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值。 (2)把滑动变阻器的滑片P 移至b 端，只闭合开关S 2、S 3，求R 1两端的电压和 10s 内电流通过定值电阻R 2产生的热量。