電功率（基礎(chǔ)）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.理解電功率的概念，知道電功率表示消耗電能的快慢；

2.知道電功率的單位W、kW；

3.理解用電器的額定功率，知道額定功率是在額定電壓下工作時(shí)的功率；

4.會(huì)用功率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；

5.掌握測(cè)量小燈泡電功率的方法。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、電功率的基本概念

1.物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。電流做功越快，電功率就越大，電流做功越慢，電

功率就越小。

2.定義：電功率等于電功與時(shí)間的比

3．單位：瓦(W)、千瓦(kW)1kW=103W

4．定義公式：

W——電流所做的功(消耗的電能)——焦(J)——kW·h

t——所用的時(shí)間——秒(s)——h

P——用電器的功率——瓦(W)——kW

要點(diǎn)詮釋：

1．kW·h是電功的單位，是由電功率的單位kW和時(shí)間的單位h組成的復(fù)合單位。

2．據(jù)公式P=W/t得W=Pt。P的單位用kW，t的單位用h，則電功(電能)的單位為kW·h，由此可知1kW·h

就是功率為1KW的用電器使用1h所消耗的電能。

3．kW·h和J的換算關(guān)系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。

要點(diǎn)二、電功率的公式推導(dǎo)

1．計(jì)算電功率最常用的基本公式：P=IU該公式表明：用電器的電功率P等于通過(guò)用電器的電流I和用

電器兩端的電壓U的乘積。

2．公式變形：

3．推導(dǎo)公式：

U2

PI2R

R

要點(diǎn)三、額定電功率和實(shí)際電功率

1．額定電壓與額定功率：

2．實(shí)際電壓與實(shí)際功率：

（1）實(shí)際電壓：用電器工作時(shí)兩端的電壓，

可能大于，可能等于，可能小于。

（2）實(shí)際功率：實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率；用電器的實(shí)際功率可能大于額定功

率，可能等于額定功率，可能小于額定功率。

3．用電器所消耗的功率與用電器兩端電壓的關(guān)系：

當(dāng)時(shí)，；

當(dāng)時(shí)，；

當(dāng)時(shí)，。

要點(diǎn)詮釋：

1.對(duì)某一用電器而言，額定電壓和額定功率只有一個(gè)，而實(shí)際電壓和實(shí)際功率卻有無(wú)數(shù)個(gè)。燈泡的亮度

是由它的實(shí)際功率決定的。

2.若不考慮溫度對(duì)用電器電阻的影響，則有，即電阻一定時(shí)，實(shí)際電壓是額定電壓的n倍，

則實(shí)際電流也是額定電流的n倍，實(shí)際功率是額定功率的n2倍。

要點(diǎn)四、測(cè)定小燈泡的電功率

1.實(shí)驗(yàn)原理：

2.實(shí)驗(yàn)器材：電源、電燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

3.電路圖：

4.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）按電路圖連接好電路，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大的位置；

（2）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為Ie、

Ue，記錄小燈泡的亮度；

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為

I1，U1，記錄小燈泡的亮度；

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為I2，U2，

記錄小燈泡的亮度；

（5）重復(fù)步驟4兩次，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為I3、U3，I4、U4，記錄小燈泡的亮度；

（6）根據(jù)P=UI，算出小燈泡的額定功率Pe和實(shí)際功率的電功率P1……P4；

（7）分析數(shù)據(jù)，整理器材。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓大于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況

下亮；

當(dāng)小燈泡的兩端的電壓小于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況

下暗。

要點(diǎn)詮釋：

1.電源：電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如：，至少要選擇2節(jié)干電池串聯(lián)作電源，

學(xué)生電源選擇3V的電源。

2.電壓表的量程應(yīng)大于，電流表的量程應(yīng)大于燈泡正常的工作電流；在被測(cè)電壓、電流不超電壓表、

電流表量程的情況下，應(yīng)盡可能選用小量程；例如的小燈泡電壓表量程選0—3V，電流表選

0—0.6A的量程。

3.滑動(dòng)變阻器的允許通過(guò)最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而其最大阻值應(yīng)與燈泡的電阻差不多，

以便調(diào)節(jié)效果明顯。

【典型例題】

類型一、電功率的概念

1.（?鐵嶺模擬）有幾位同學(xué)對(duì)電功率這個(gè)概念，有以下幾種理解，你認(rèn)為正確的是（）

A．電功率是表示電流通過(guò)用電器時(shí)做功多少的物理量

B．電功率是表示電流通過(guò)用電器時(shí)做功快慢的物理量

C．電功率大的用電器工作時(shí)消耗的電能一定多

D．電功率大的用電器工作時(shí)所用的時(shí)間一定少

【思路點(diǎn)撥】電功率是表示電流做功快慢的物理量，不是表示電流做功多少的物理量，做功的多少不僅

與功率有關(guān)還與做功時(shí)間的多少有關(guān)，是由兩個(gè)量共同決定的。

【答案】B

【解析】電功率是指電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少，是表示電流做功快慢的物理量，故A錯(cuò)誤，B正

確；由于電功率是由功和時(shí)間共同決定的，故C、D錯(cuò)誤，故選B。

【總結(jié)升華】題目主要考查了電功率概念的理解，電功率是表示電流做功快慢的物理量，單位時(shí)間內(nèi)電

流做的功。理解電功率的定義和物理意義是解題的關(guān)鍵。

舉一反三：

【變式】（?營(yíng)口模擬）有幾位同學(xué)對(duì)電功率這個(gè)概念，有以下幾種理解，你認(rèn)為正確的是（）

A．電功率是表示電流通過(guò)用電器時(shí)做功多少的物理量

B．電功率是表示電流通過(guò)用電器時(shí)做功快慢的物理量

C．電功率大的用電器工作時(shí)消耗的電能一定多

D．電功率大的用電器工作時(shí)所用的時(shí)間一定少

【答案】B

類型二、電功率的計(jì)算

2.如圖1所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端

滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖2所示。則小燈泡的額定功率為

W，電源電壓為V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為Ω。

【思路點(diǎn)撥】本題對(duì)同學(xué)的審題、識(shí)圖能力要求較高，另外需要注意小燈泡的電阻是可變的，所以在解

滑動(dòng)變阻器電阻時(shí)找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，算出此時(shí)小燈泡的電阻是解題的關(guān)鍵

【答案】24；12；9

【解析】由圖象知，在燈泡兩端電壓為U額=12V時(shí)，通過(guò)的電流為I額=2A所以燈泡的額定功率為P額=U額

I額=12V×2A=24W；當(dāng)滑片位于最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值為0，此時(shí)燈泡兩端電壓等于電源電壓

所以電源電壓為U=U額=12V；當(dāng)滑片在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路，由圖象知，此時(shí)燈泡兩端

電壓為UL=3V，電路電流為I=1A，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：UR=U-UL=12V-3V=9V，滑動(dòng)變阻器的最大

U9V

阻值為：RR9。

I1A

【總結(jié)升華】解題時(shí)要注意燈泡的電阻隨著兩端電壓的變化而變化，所以求解滑動(dòng)變阻器最大阻值時(shí)，

不要利用串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比這一規(guī)律。

舉一反三：

【變式】有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路圖如圖甲所示。電源電壓為15V，通過(guò)燈泡L的電流跟

其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為12V。則燈泡L的額定功率為W；調(diào)節(jié)滑動(dòng)

變阻器R，使燈泡L的功率為3.6W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值為Ω。

【答案】9.6；15

3.（?營(yíng)口模擬）把標(biāo)有“12V12W”的燈L1和“12V6W”的燈L2串聯(lián)起來(lái)接在電源電壓為12V

的電路中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．兩燈均不能正常發(fā)光，但L1燈較亮

B．兩燈均不能正常發(fā)光，但L2燈較亮

C．兩燈均能正常發(fā)光

D．把電源電壓提高到24V，兩燈都能正常發(fā)光

【答案】B

【解析】（1）∵串聯(lián)電路電阻越串越大、大于任何一個(gè)分電阻，∴根據(jù)I=U/R可知，兩燈泡串聯(lián)接到12V

的電源上時(shí)，燈的電壓小于額定電壓，所以兩燈泡均不能正常發(fā)光，故C不正確；

2

∵R=U/P，且兩燈泡的額定電壓相等，L1燈泡的額定功率大于L2的額定功率，

∴L1燈泡的電阻小于L2的電阻，

∵串聯(lián)電路各處的電流相等，

2

∴根據(jù)P=IR可知，L2燈泡的實(shí)際功率大、燈較亮，故A不正確、B正確；

（2）∵I=P/U，

∴兩燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流不相等，

∵串聯(lián)電路各處的電流相等，

∴把電源電壓提高到24V時(shí)，兩燈泡不可能都正常發(fā)光，故D不正確。

故選B。

【總結(jié)升華】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)

光時(shí)的電流和額定電流相等和燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小。

舉一反三：

【變式】將分別標(biāo)有“6V6W”的燈泡L1和“6V3W”L2并連接在6V的電源上，則實(shí)際功率較大的燈是

（選填“L1”和“L2”），電路中干路的電流是A。

【答案】L1；1.5

【解析】（1）兩燈并聯(lián)在6V電源兩端，實(shí)際電壓等于額定電壓，所以實(shí)際功率等于額定功率，所以燈

泡L1較亮；

P6W

（2）通過(guò)兩燈的電流分別為：I=1==1A；

1U6V

P3W

I=2==0.5A

2U6V

所以干路電流為：

I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A

4.在如圖所示的電路中，電源電壓保持6V不變，電阻R1的阻值為20Ω。當(dāng)S2斷開(kāi)，S1、S3閉合時(shí)，

電流表的示數(shù)為0.45A。求：

（1）電阻R2的阻值；

（2）當(dāng)S1、S3斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電路消耗的總電功率是多少？

【答案】（1）40Ω（2）0.6W

【解析】（1）S2斷開(kāi)，S1、S3閉合時(shí)的等效電路圖如圖甲所示，

U6V

通過(guò)電阻R的電流：，

1I10.3A

R120

通過(guò)電阻R的電流：，

2I2II10.45A0.3A0.15A

UU6V

根據(jù)歐姆定律：，所以電阻R的阻值是40Ω。

IR2402

RI20.15A

（2）S1、S3斷開(kāi)、S2閉合時(shí)的等效電路圖如圖乙所示，

U2(6V)2

電路消耗的總功率：P0.6W，電路消耗的總電功率是0.6W。

R1R22040

【總結(jié)升華】本題考查歐姆定律和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是變化電路的

分析和等效電路圖，題目的綜合性比較強(qiáng)。

舉一反三：

【變式】在如圖所示電路中，電源電壓6V保持不變．只閉合開(kāi)關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.2A；再閉合開(kāi)關(guān)

S2，電流表示數(shù)變化了0.4A．則R2的阻值為Ω，S2閉合前后R1消耗的電功率相差W。

【答案】20；3.2

類型三、測(cè)量小燈泡的電功率

5.學(xué)習(xí)小組在測(cè)定“小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源由三節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡額定電壓

為2.5V、電阻約為10Ω。

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1甲中的實(shí)物電路連接完整。

（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖1乙所示，此時(shí)燈泡兩端的電壓為V；如果要使燈泡正常發(fā)

光，應(yīng)該向（選填“A”或“B”）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。

（3）小菁同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖1丙所示的I-U圖象，

根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定電功率是W。

（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2所示，則出現(xiàn)的問(wèn)題是。

（5）在實(shí)驗(yàn)中，小章同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時(shí)，它的亮度隨之減弱，測(cè)量的小燈泡電阻也相

應(yīng)減小，造成這一變化的合理解釋是。

A．導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)；

B．根據(jù)歐姆定律，電流一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與電壓成正比；

C．電壓減小時(shí)，通過(guò)小燈泡的電流不變，電阻變小；

D．電壓減小時(shí)，小燈泡亮度變暗，溫度變低，電阻變小。

【答案】（1）電路圖如圖所示：（從電壓表負(fù)接線柱到電流表