②用电器的额定功率的计算公式:
P额=U额I额;
导出公式:
P额=
P额=
R（只在纯电阻电路中适用）.
③用电器的实际功率是在实际电压下消耗的电功率,一般利用实际电压或实际电流和电阻计算.
名师点拨
一、电能表的读数及参数认识
机械式电能表:
电能表里面有一个水平的圆盘,其边缘有一个红点.电路中的用电器消耗电能时,电能表的表盘就会水平转动,每看到一次红点,表示表盘转动了一圈.表盘转动到一定圈数,又会带动使数值发生增长.
读数:
此时表示用户共消耗了931.6kW·h的电能;表盘中的“931””表示整数位,“6”表示小数.此读数方法也适用于电子式电能表的读数.
参数:
“220V”是指这个电能表应该在220伏的电路中使用;
“10（20）A”是指这个电能表的标定电流为10安,额定最大电流为20安;
“50Hz”是指这个电能表在50赫（兹）的交流电路中使用;
“2500r/kW·h”是指接在这个电能表中的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘要转过2500转.
【例1】 物业工作人员来李明家收电费,他观察到李明家电能表的情况如图所示.然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW·h.若按0.5元/kW·h计费,李明家本月应缴电费 元.李明家同时使用的用电器总功率不得超过 W.
【解析】 由图中可以读出,电能表读数为931.6kW·h,结合上月的数值,本月共消耗电能W=931.6kW·h-811.6kW·h=120kW·h,应缴电费为120kW·h×0.5元/kW·h=60元;由图还可以看出,电能表允许通过的最大电流为5A,李明家同时使用的用电器总功率最大为P=IU=5A×220V=1100W.
【答案】 60 1100
二、额定功率和实际功率
额定电压:
是指用电器正常工作时电压（铭牌上标出的电压）;
额定功率:
是指用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率）;
实际电压:
是指用电器实际工作时的电压;
实际功率:
是指用电器在实际电压下的功率.
【例2】 星期天,小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,对家用电器进行相关观察和研究.他以一只电热水壶为观察、研究对象,有关记录如下表:
观察对象
有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌
额定电压:
220V 额定功率:
1kW
观察电能表铭牌
有关参数:
220V 10（40）A 50Hz 300r/kW·h
在电热水壶烧水时观察电能表
关闭家里其他用电器,只将电热水壶接入电路烧水.观察电能表,表盘在2min内转过了9r
请你就小明在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题.
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响,求电热丝的电阻值.
（2）在电热水壶烧水过程中,根据电能表表盘的转动情况,求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率.
（3）将问题
（2）的求解结果,与小明在活动中记录的有关数据进行比较,提出一个有待进一步研究的新问题.（注:
只提出问题,不要求作说明或解答）
【解析】 本题可利用电功率的计算公式结合欧姆定律来进行解答,在纯电阻电路中,电阻丝的阻值R=
;电能表测量电能方法有两种,本题中未给出电能表的读数,故不能采用读数直接相减法,可利用所提供的参数“300r/kW·h”和电能表在2min转过了“9r”计算电热水壶消耗的电能;再利用P=
计算烧水壶的功率.计算出的电能和电功率“与小明在活动中记录的有关数据进行比较”,提出的新问题应与计算结果有关,只能是烧水壶的实际功率与额定功率的不同.解答过程中,应注意单位的统一和计算技巧,如在计算电功率时用J和s为单位,得到的结果就没有用kW·h和h直接计算出来更容易比较.本题是对新课程“能在物理学习过程中发现一些问题”目标的落实.
【答案】
（1）R=
=
=48.4Ω.
（2）W=
1kW·h=0.03kW·h P=
=0.03kW·
=0.9kW.
（3）为什么计算的电功率小于（或“不等于”）电热水壶的额定功率?
或计算的功率变小（或“计算的功率不等于热水壶额定功率”）的原因是什么?
或计算的电功率变小（或“不等于热水壶的额定功率”）是由于热水壶不正常工作吗?
（围绕计算的功率与额定功率所提出的问题,只要基本合理就可,其他毫不相干的问题错误）
实际功率与额定功率的关系
三、电功和电功率的区别与联系及计算
电功率考点在应用时,往往要与欧姆定律整合在一起出现.当电能全部转化为热能时,根据欧姆定律可推导出电功率的下列计算公式:
P=IU=I2R=
.对于两个推导公式及用来求解电阻、电流或电压时的变形式,要注意上面的应用条件.
物理概念
特点比较
电功（W）
电功率（P）
概念
电流所做的功
电流在单位时间内所做的功
意义
电流做功多少
电流做功快慢
公式
W=UIt
P=UI
单位
焦耳（J）
千瓦时（kW·h）
1kW·h=3.6×106J
瓦特（W） 千瓦（kW）
1kW=1000W
测量方法
用电能表直接测量
用伏安法间接测量
联系
W=Pt
W=
【例3】 科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型.如图所示是设计的电路图.其中小灯泡L标有“6V 3W”字样.当开关S扳到触点a时,小灯泡正常发光;当开关S扳向触点b时,通过小灯泡的电流减少了0.2A.假定灯丝电阻及电源电压不变,求:
（1）小灯泡L的电阻值;
（2）R的电阻值;
（3）开关S扳向触点b时,电阻R消耗的功率.
【解析】 本题解答思路如下:
由小灯泡的额定电压和额定功率可求小灯泡的额定电流和电阻;电源电压等于小灯泡的额定电压;S扳向触点b时,小灯泡L与电阻R串联,由“通过小灯泡的电流减少了0.2A”,可求串联电路的电流,进一步可求串联电路的总电阻和R的阻值;利用电功率的计算式及变形式,可有多种方法求解R消耗的功率.
【答案】
（1）由P=IU,得L的额定电流
0.5A,小灯泡L的电阻
（2）当S扳到触点a时,由小灯泡正常发光,得电源电压U=6V,
当S扳到触点b时,电路中的电流I=I额-0.2A=0.5A-0.2A=0.3A,
电路总电阻
R=R总-RL=20Ω-12Ω=8Ω.
（3）方法1:
UR=IR=0.3A×8Ω=2.4V,R消耗的功率PR=IUR=0.3A×2.4V=0.72W.
方法2:
R消耗的功率PR=I2R=（0.3A）2×8Ω=0.72W.
方法3:
UR=IR=0.3A×8Ω=2.4V,R消耗的功率PR=
提分策略
【趋势总览】
从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:
1.电功和电功率是电学部分综合性最强的试题,可以囊括各种题型,但主要考查计算和实验.
2.中考题内容主要是计算用电器的实际功率和额定功率、测量小灯泡的功率的实验、电能表的读数和测量功率、电热的计算等.
3.近几年各省市中考题中,考查电功率的知识经常与生产、生活相联系,注重应用、安全意识的形成、科学探究能力的考查.
2015年的中考命题方向预测:
电功与电功率的概念、实际功率与额定功率的区分、电功率的实验探究
【锦囊妙计】
1.认识电能表
（1）电能表铭牌的意义
①“220V 10A（20A）”中的“220V”是指这个电能表正常工作时的电压（额定电压）为220V;“10A（20A）”10A是指这个电能表的标定电流,20A是指允许短时间通过电能表的最大电流为20A;
②“kW·h”表示电功的常用单位千瓦时（俗称度）;
③“3000r/（kW·h）”是指接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转了3000转;
④“50Hz”是指这个电能表应该接在频率为50赫兹的电路中使用.
（2）用电能表测量电功率
单独让某一用电器工作,利用电能表测量出一段时间t内电能表转盘的转数n,由电能表上的参数和转数n计算出这段时间内消耗的电能W,根据P=
计算出用电器的电功率.
2.电功和电功率的计算
（1）计算电功率的公式:
定义式:
P=
;
常用公式:
P=UI;
导出公式:
P=
P=I2R（只在纯电阻电路中适用）.
（2）应用推导公式计算时要注意适用条件.如在应用W=
t和W=I2Rt计算电功以及应用Q=
t和Q=UIt计算电热时,只适合在纯电阻电路中.
（3）利用公式P=UI计算电功率时,也要注意电流I、电阻R和电压U的同一性和同时性,千万不要张冠李戴.
（4）电功率问题可以应用分析法解题.从已知条件入手,首先对研究对象的状态及电路的变化作出准确判断,再根据给定的物理量,运用相应的公式或物理规律导出所求量.
3.安全用电注意事项及触电事故的正确处理
（1）家庭电路的安装要符合安全用电的要求:
有金属外壳的家用电器要用三孔插座和三脚插头;电灯开关要接在火线上;螺口灯泡的螺旋套要接在零线上等等.
（2）不接触低压带电体,不靠近高压带电体.
（3）要特别警惕本来绝缘的物体导了电,即不弄湿用电器;本来不带电的物体带了电,即不损坏绝缘皮.
触电事故的处理原则:
切断电源,注意自身安全.具体做法是:
首先切断电源,不能切断电源时,用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电火灾时,务必在切断电源后,才能泼水救火.在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电.
专项训练
一、选择题
1.（江苏·模拟）如图是恩涛家里电热锅的工作原理图,电热锅有高、中、低三挡加热功率.现需选择低温挡加热,以下开关选择正确的是（ ）.
A.只合上S2B.S2合上,S1合到b
C.S2合上,S1合到aD.S2断开,S1合到b
2.（江苏南京·模拟）灯泡L标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的关系图像如图甲所示.将该灯泡L和电阻R0接入电源电压恒为3V的电路中（如图乙）,闭合开关S,灯泡L恰好正常发光.下列说法中正确的是（ ）.
甲
乙
A.闭合开关S,灯泡L的电阻为8Ω
B.灯泡L的额定功率为0.625W
C.断开开关S,灯泡L的电阻为0Ω
D.闭合开关S,1s内电阻R0产生的热量为0.325J
3.（江苏常熟·模拟）下列做法中,符合安全用电要求的是（ ）.
A.用湿抹布擦抹电器
B.发现有人触电时,立即用手把人拉开
C.开关安装在电灯和火线之间
D.使用测电笔时,手要与笔尖金属体接触
4.（江苏南京白下·模拟）标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示.若把这样的两只灯泡串联接在8V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为（ ）.
A.24Ω 0.67W
B.24Ω 0.8W
C.20Ω 0.96W
D.20Ω 0.8W
5.（江苏高邮·模拟）如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻R0为5Ω.闭合开关后,移动滑片,发现能使电流表（“0~0.6A”或“0~3A”）和电压表（“0~3V”或“0~15V”）的指针同时达到满刻度线.则R0的电功率与电流的关系图像可能是下图中的（ ）.
二、填空题
6.（江苏扬州·模拟）如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙,当滑片P置于b端时,变阻器消耗的功率为 W.通过探究（如采用计算特殊值进行比较等方法）可以得出:
当滑片P由b端滑到a端的过程中,变阻器所消耗功率的变化规律是 （填“逐渐增大”“逐渐减小”或“先增大后减小”）.
甲
乙
7.（湖北武汉·模拟）电能跟我们关系十分密切,生产和生活都离不开它.某物理学习小组进行综合实践社会活动,对小丽家的家庭用电的几个问题进行了探究.
（1）如图所示是小丽房间里的一只照明台灯.它正常工作时的电流约是 A.正常工作 h消耗1kW·h的电能.
（2）小丽家的电子电能表上标有“220V 10（20）A”和“2500imp/kW·h”的字样,这个电能表允许接入的用电器的最大功率是 W.小丽用手表记下在5min内她家电能表的耗电指示灯闪烁了75次,则小丽家正在使用的用电器的总功率为 W.
（3）下图是小丽家BC-65B型电冰箱的铭牌,多数用电器都有类似的铭牌,从中可以查到这个用电器的一些技术参数.请你仔细阅读该铭牌,该电冰箱的压缩机一天正常工作的总时间是
h.
8.（江苏南京六合·模拟）如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V.闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示.则小灯泡的额定功率为 W,电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω.
9.（江苏南京六合·模拟）小王家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,他家接入的用电器总功率不能超过 W.当家里只有电磁炉工作时,电能表在1min内转90转,则电磁炉工作时的电功率 W.
10.（江苏如皋·模拟）如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关S,调节滑动变阻器R',发现电流表示数从0.2A变为0.4A,电压表示数改变了2V.由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 （填“变大”或“变小”）,定值电阻R的阻值为 .定值电阻R的电功率变化了 W.
三、实验与简答题
11.（江苏南京六合·模拟）在“探究影响电流热效应的因素”活动中,小明联想到生活中以下两种现象:
现象1:
电热器只有在通电时才发热.
现象2:
电炉是通过铜导线接入电路中的,通电时,电炉丝发热而铜导线几乎不发热.
根据以上现象,小明猜想:
影响电流热效应的因素可能有电阻大小、电流大小和通电时间.
（1）现象1主要支持以上猜想中的因素是 .
（2）图中,通电时电阻丝产生的热量被液体吸收,液体的温度就会升高.我们可以通过比较 （填“相等”或“不等”）质量的 （填“同种”或“不同”）液体 的多少来比较电阻丝发热量的多少.
（3）实验时如将R1与R2（R1≠R2）串联接入电路中,这样设计主要是为了研究 .
四、计算题
12.（四川乐山·模拟）如图所示,电源电压恒定不变,R2的阻值为8Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变.若闭合S1、S2,断开S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为3V,那么:
（1）小灯泡L的电阻为多大?
（2）电源电压为多少?
（3）若闭合S1、S3,断开S2,并移动滑动变阻器R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,电路的总功率最大.这个最大的功率等于多少?
13.（江苏建湖·模拟）如图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为10V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I-U关系图像（实线部分）如图所示.（电阻丝AB的阻值不随温度变化）.求:
（1）小灯泡的额定功率;
（2）电源电压;
（3）电阻丝AB的阻值;
（4）当灯泡实际消耗的电功率为1.2W时,AB连入电路的阻值.
参考答案与解析
1.D 2.B 3.C 4.D 5.C
6.3 先增大后减少
7.
（1）0.11 40
（2）2200 360 （3）9
8.24 12 9
9.2200 1500
10.变小 10 1.2
11.
（1）电流大小
（2）相等 相同 升高的温度 （3）电流产生的热量与电阻的是否有关
12.
（1）由欧姆定律得:
（2）闭合S1、S2,断开S3,灯L和R1串联,此时灯正常发光.
电源电压U=UL+U1=6V+3V=9V.
（3）闭合S1、S3,断开S2,灯L、R2和滑动变阻器R串联
当R=0Ω时,电路的总功率最小.
13.
（1）根据题意可知,P滑至B点时,
灯正常发光,由图像可知:
U灯额=10V,I灯额=0.4A,
P灯额=U灯额I灯额=10V×0.4A=4W.
（2）P滑至B点时,当U电=U灯额=10V.
（3）当P滑至A点时滑动变阻器与电灯串联,由图像可知小灯泡两端电压为
U=2V,电流I=0.2A,
U滑=10V-2V=8V,I滑=0.2A,
（4）由图像可知:
U灯=4V,I灯=0.3A,
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