易錯點14掌握電功率的計算

目錄

01易錯陷阱

易錯點一、利用電能表計算電功和電功率易錯

易錯點二、額定功率和實際功率易錯

易錯點三、串并聯(lián)電路計算時公式選擇不當(dāng)，電功率公式多，不結(jié)合題目選擇合

適公式易錯

02舉一反三—易錯題型

題型一.電能表的計算

題型二.用電器的額定功率與實際功率

題型三.結(jié)合圖像求解電功率問題

題型四.電功率的綜合計算

03易錯題通關(guān)

易錯點一、利用電能表計算電功和電功率易錯

【鏈接知識】

知識點一、電能的計量

1.電能的計量工具一電能表(也稱為電度表)

(1)作用：計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能。

(2)讀數(shù)方法：電能表在一段時間內(nèi)前后兩次示數(shù)的差值，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)，即這

段時間內(nèi)消耗的電能。

(3)電能表上所標(biāo)參數(shù)的物理意義

參數(shù)物理意義

220V表示該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用

表示電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A,該電能表工作時的

10(20)A

電流不應(yīng)超過20A

kW?h表示該電能表上示數(shù)的單位為千瓦時，kW?h=l度=3.6X106J

50Hz表示電能表在頻率為50Hz的交流電電路中使用

1500r/表示接在該電能表上的用電器，每消耗lkW?h的電能，該電能表的轉(zhuǎn)盤

(kW?h)轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)

2.用電能表測量電路消耗電能的方法

(1)方法一：電能表在一段時間內(nèi)前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)電路消耗的電能總量。

(2)方法二：可通過轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或指示燈閃爍的次數(shù))間接計算出電路消耗的電能。

如參數(shù)為“1600r/(kW?h)”的電能表，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過80轉(zhuǎn)消耗的電能為：W=^-kW-h=0.05W-

1600

h

【陷阱分析】

一、電能表讀數(shù)錯誤

1、忽視小數(shù)位：電能表的讀數(shù)通常精確到小數(shù)點后一位，單位是千瓦時(kW-h)o

二、電功計算失誤

1、單位換算錯誤：電能表的計數(shù)單位是kW-h,而在某些公式計算中，可能需要將其換算為焦耳(J)。

1kW-h=3.6X106J,部分同學(xué)在換算過程中容易出錯。

2、忽略電能表參數(shù)：電能表上標(biāo)有一些參數(shù)，如“600revs/kW?h”，表示每消耗1kW?h的電

能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。在通過電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算電功時，有些同學(xué)會忽略這個參數(shù)。

三、電功率推導(dǎo)出錯

1、公式運用不當(dāng)：根據(jù)電能表計算電功率時，常用公式P=W/t,其中W是電功，t是時間。部分同

學(xué)在已知電能表轉(zhuǎn)數(shù)和時間的情況下，不能正確將轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為電功代入公式

2、時間單位不統(tǒng)一：在計算電功率時，時間t的單位要與電功W的單位相匹配。若電功單位是kW

-h,時間單位應(yīng)為小時(h)；若電功單位換算為焦耳(J),時間單位應(yīng)為秒(s)o

【解題技巧】

一、精準(zhǔn)讀取電能表讀數(shù)

1、留意小數(shù)位：讀取電能表讀數(shù)時，務(wù)必看清小數(shù)點位置，精確到小數(shù)點后一位。

2、明確讀數(shù)順序：計算一段時間內(nèi)消耗的電功，牢記用末讀數(shù)減去初讀數(shù)。

二、準(zhǔn)確計算電功

1、正確單位換算：根據(jù)題目需求，若需要將kW-h換算為J,牢記換算關(guān)系IkW-h=3.6X106Jo

在進行單位換算時，先寫出換算公式，再代入數(shù)據(jù)計算。

易錯點二、額定功率和實際功率易錯

【鏈接知識】

知識點二、額定電壓、額定功率

1.額定功率P額與實際功率P實的區(qū)別與聯(lián)系

額定功率實際功率

用電器在額定電壓下工作時的電用電器在實際電壓下工作時的電功率

概念

區(qū)功率

別是否變是唯一的，不隨實際電壓的變化不是唯一的，不同的電壓值，對應(yīng)的實

化而變化際功率不同

當(dāng)U實=U額時，I實=1額，則PMP額，用電器正常工作；

聯(lián)

當(dāng)U實＞U額時，I實＞1額，則P實汨額，用電器不能正常工作，且可能被損壞；

系

當(dāng)U實＜U額時，I實〈I額，則P實〈P額，用電器不能正常工作，且可能被損壞。

2.額定功率與實際功率的計算

(1)由歐姆定律可推導(dǎo)出，用電器的額定功率「額=U額I額=/新，用電器的實際功率P實=

(2)當(dāng)用電器阻值不變時，由P=1可推出警=。。

RP額囁

(3)當(dāng)用電器在額定電壓U額下工作時，其功率為額定功率P額，故根據(jù)P=＜可求出用電器在

R

額定電壓下工作時的電阻R=臺。

P額

【陷阱分析】

1、兩者定義混淆：額定功率是用電器在額定電壓下正常工作的功率，實際功率則是用電器在實際電

壓下工作的功率。部分同學(xué)常將兩者概念弄混，比如在分析用電器工作狀態(tài)時，會錯誤地認為用電

器任何時候的功率都是額定功率，忽略了實際電壓對功率的影響。像將標(biāo)有“220V100W"的燈泡

接在110V電路中，仍按100W計算功率，這就是沒有區(qū)分開額定功率和實際功率。

2、額定值與實際值的關(guān)系理解偏差：有些同學(xué)認為用電器的實際功率只與額定功率有關(guān)，而忽略了

實際電壓、電流等因素。實際上，實際功率會隨實際工作條件變化，只有在額定電壓下，實際功率

才等于額定功率。比如在講解燈泡亮度問題時，會錯誤地認為額定功率大的燈泡就一定更亮，而不

考慮實際工作電壓下的實際功率大小。

【解題技巧】

1、串聯(lián)電路分析技巧：分析串聯(lián)電路中用電器的功率，利用電流處處相等的特點，選P=/R公式。

先比較各用電器電阻大小，電阻大的實際功率大。

2、并聯(lián)電路分析技巧：分析并聯(lián)電路中用電器的功率，依據(jù)各支路兩端電壓相等的特點，選P=中

K

公式。比較各用電器電阻大小，電阻小的實際功率大。

易錯點三、串并聯(lián)電路計算時公式選擇不當(dāng)，電功率公式多，不結(jié)合題目

選擇合適公式易錯

【鏈接知識】

5.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電功和電功率的關(guān)系

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

電功?U2

W=uit=Pt=I2Rt=-t

電功率W°U2

P=—=UI=I2R=~~

tR

總電功率

Pi=up,P2=U2I,p=P1+P2=UIPl=Uh，P2=Ul2,P=P1+P2=UI

電功率的比例關(guān)

Pi_Ur_%Pl_11_&

「2

系U2&尸2，2Rl

題型一.電能表的計算

1.如圖中甲、乙分別是某家庭9月初和10月初電能表的示數(shù)，則下列說法中正確的是（）

kW?hkW?h

3136H

220V10(40)A50Hz220V10(40)A50Hz

1200r/(kW?h)1200r/(kW?h)

甲乙

A.電能表是計量電功率的儀表

B.該電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過500轉(zhuǎn)，電路消耗電能0.5kW?h

C.該電能表工作時所通過的最大電流可以達到40A

D.該家庭在9月份的時間內(nèi)總共用電3000kW?h

2.如圖分別是小明家上月初和月末的電能表的表盤，表盤上“1600imp/kW?h”表示每消耗IkW-

h的電能，指示燈閃爍1600次，下列說法中正確的是（）

kW?h1.01kW?h1.01

o|5|5|4|6：7'|0|516|31718：

IIIII—1

電子式單相電能表電子式單相電能表

220V10（20）A50Hz220V10(20)A50Hz

1600imp/kW-h|>O1600imp/kW-h>O

指示燈指示燈

A.指示燈閃爍越慢，電能表所在電路消耗的電功率越大

B.小明家上月消耗的電能為911kW?h

C.該電能表的額定功率為4400W

D.斷開其他用電器，只讓電飯鍋單獨工作2min,指示燈閃爍32次，此時電飯鍋的功率為

600W

題型二.用電器的額定功率與實際功率

3.如圖所示，標(biāo)有“4.8V,0.5A”的燈泡Li和標(biāo)有“6V,0.35A”的燈泡L2連接成串聯(lián)電路,電

源電壓可調(diào)節(jié)。閉合開關(guān)S,使電源電壓從0V逐漸增加，下列說法正確的是（）（燈絲電

阻不變）

A.燈泡Li和L2的電壓相等

B.通過燈泡Li的電流比L2的大

C.燈泡L2比Li先正常發(fā)光

D.燈泡Li和L2的電功率相等

4.如圖甲所示，將一個標(biāo)有“36V,25W”的小燈泡接在電壓為12V的恒壓電源上，閉合開關(guān)的

瞬間（t=0）開始利用傳感器記錄電路中電流隨時間的變化情況（如圖乙），利用慢速攝影技術(shù)

可以觀察到前0.04s燈絲經(jīng)歷了從不發(fā)光、微微發(fā)光到逐漸變亮的過程，從第0.04s后燈泡逐漸

變?yōu)榉€(wěn)定發(fā)光。下列說法正確的是（）

A.燈絲的實際功率先變大后不變

B.閉合開關(guān)瞬間，燈絲的實際功率最小

C.小燈泡穩(wěn)定發(fā)光后實際功率為25W

D.當(dāng)電源電壓變?yōu)?V時，燈絲穩(wěn)定發(fā)光時的實際功率大于3W

題型三.結(jié)合圖像求解電功率問題

5.如甲圖所示的電路中，電源電壓為16V恒定不變，Ro為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關(guān)

S后，在滑片P從一端滑向另一端的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙示，根據(jù)

圖象信息可知，下列判斷不正確的是（）

乙

A.Ro的阻值是ion

B.電路的最大總功率是25.6W

C.Ro的最小功率是3.2W

D.滑動變阻器的最大阻值是70。

6.小燈泡L的額定電壓為3V,它的I-U圖像如圖甲所示。把小燈泡接入如圖乙所示的電路中,

先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)S,電壓表示數(shù)為1.5V；再將滑片P向左移動直

到電壓表示數(shù)為3Vo已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標(biāo)有“10。2A"。下列說法中錯誤

的是（）

A.電源電壓為4.5V

B.小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器消耗的電功率為2.5W

C.小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器接入電路的阻值為3。

D.小燈泡的額定功率為L5W

題型四.電功率的綜合計算

7.如圖甲所示為某電子秤，圖乙是其工作原理圖，電子秤的示數(shù)表由電流表改裝而成，R1是一根

長6cm,阻值15。的均勻電阻絲，滑片P在a端時，電流表示數(shù)為0.15A；滑片P在b端時，

電流表示數(shù)為0.6A,彈簧c受到壓力F與壓縮量AL的關(guān)系如圖丙所示。掛鉤的重不計，不稱

重物時滑片P在電阻絲的a端，所稱物重最大時P在b端，電路中電源電壓不變。下列判斷正

確的是（）

丙

A.電路中定值電阻R2無意義，可刪除

B.所稱物重增大時，定值電阻R2的電功率減小

C.電源電壓為6V

D.當(dāng)電子秤示數(shù)為2kg時，電路中的電流為0.2A

8.如圖甲所示是某型號能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋,其簡化電路如圖乙所示。它是通過電阻

絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達到設(shè)定加熱溫度后，斷開開關(guān)。將5X103kg的空氣從20℃

加熱到200℃需要吸收的熱量為J(c空氣取1.0X103J/(kg?℃))；如圖乙，已知Ri

的額定電壓為220V,額定功率為1210W。工作電路正常工作時，總電流為5.55A,此時指示燈

支路消耗的功率為W；當(dāng)控制電路電源電壓恒定，通過調(diào)節(jié)變阻器R3接入電路的阻

值來設(shè)置加熱溫度，電阻R2置于溫度監(jiān)測區(qū)域，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)加

熱溫度設(shè)定為150℃,即R3的阻值調(diào)為100。時，閉合開關(guān)S,電磁繼電器(不計線圈的電阻)

的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。

則當(dāng)R3的阻值調(diào)為80Q時，對應(yīng)的加熱溫度設(shè)定為℃o

,處/Q

控制電路工作電路

Z

1,對比圖中白熾燈和LED燈將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的情況，回答以下問題：

(1)白熾燈把大部分電能轉(zhuǎn)化為能，LED燈發(fā)光的效率為；

(2)現(xiàn)將一只白熾燈單獨接在“2500r/(kWh)”的電能表上正常工作，記錄電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過250

轉(zhuǎn)，這段時間內(nèi)燈泡轉(zhuǎn)化光能J；

(3)4W的LED燈和18W的白熾燈正常發(fā)光時亮度相同，兩盞燈均正常工作1000h,使用LED

燈能節(jié)約kW?h的電能；

(4)將標(biāo)有“220V；15W”的LED燈和“220V；15W”的白熾燈分別接入家庭電路中，發(fā)現(xiàn)LED

燈的亮度遠高于白熾燈的亮度，下列說法中正確的是o

A.通過LED燈的電流大于通過白熾燈的電流

B.LED燈的實際功率大于白熾燈的實際功率

C.相同時間內(nèi)LED燈消耗的電能等于白熾燈消耗的電能

光能內(nèi)能

20%10%

.s（）%—y9（）%

白熾燈LED燈

2.如圖甲是小明家使用的一種紫外線筷子消毒機，內(nèi)置“220V4W”的紫外線燈管，裝入干燥筷

子只需3?5分鐘即可完成殺菌消毒。取筷子的原理結(jié)構(gòu)示意如圖乙所示，按壓A端一次能取

出一雙筷子，既環(huán)保又衛(wèi)生，小明家電能表如圖丙所示。下列說法正確的是（）

A.電能表是測量電功率的儀表

B.筷子消毒機的長度約為4cm

C.取用筷子時，圖乙中FI>F2

D,將筷子消毒機單獨接入家庭電路中正常工作5min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)

3.空氣質(zhì)量指數(shù)是環(huán)境監(jiān)測的重要指標(biāo)，下表的空氣質(zhì)量等級是按照空氣質(zhì)量指數(shù)A劃分的。某

興趣小組自制的空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，用電壓表顯示空氣質(zhì)量指數(shù)，工作原理電路圖如圖所示。已

知電源電壓U=18V,電壓表量程為。?15V,定值電阻Ro的阻值為100。，氣敏電阻阻值R與

A的關(guān)系為R=2xl03fK

空氣質(zhì)量指0?5051?100101—150151?200201?300>300

數(shù)A

空氣質(zhì)量等優(yōu)良輕度污染中度污染重度污染嚴(yán)重污染

級

（1）通過計算，判斷電壓表示數(shù)為12V時，氣敏電阻的阻值為多少？并判斷對應(yīng)的空氣質(zhì)量等

級。

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為12V時，經(jīng)過多少時間定值電阻Ro和氣敏電阻R消耗的總電能可以讓標(biāo)

有3000r/（kWh）的電能表轉(zhuǎn)過9轉(zhuǎn)？

（3）更換定值電阻Ro可改變監(jiān)測儀的測量范圍。若要使電壓表滿偏時對應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)A=

400,則更換后的定值電阻Ro'的阻值應(yīng)為多少？

4.如圖所示，標(biāo)有“4.8V,0.5A”的燈泡Li和標(biāo)有“6V,0.35A"的燈泡L2連接成串聯(lián)電路，電

源電壓可調(diào)節(jié)，閉合開關(guān)S,使電源電壓從0V逐漸增加，下列說法正確的是（）

A.燈泡Li和L2兩端電壓相等

B.通過燈泡Li的電流比L2的大

C.燈泡Li的額定功率為2.1W

D.燈泡L2先正常發(fā)光

5.如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為Uo現(xiàn)有兩個標(biāo)有不同字樣

小燈泡燈“2.5V1.25W*和“2.5VL5W”，燈泡的電阻保持不變。若將小接入ab間,再閉合

開關(guān)，小燈泡Li常發(fā)光，電壓表示數(shù)變化了0.5V。下列說法正確的是（）

B.電源電壓為3V

C.Ro的阻值為10Q

D.若在ab間換接L2,閉合開關(guān)，L2實際功率大于L5W

6.如圖是某電動玩具車的工作原理示意圖。已知電源電壓恒為6V,R2的阻值為5。，電動機的額

定功率為4W,額定電壓為5V.開關(guān)Si和S2只能同時接“a”或同時接“b”，車前進時能調(diào)節(jié)

電動機的轉(zhuǎn)速，后退時則不能，則當(dāng)開關(guān)Si和S2同時接a時，小車會（選填“前進”

或“后退”）；當(dāng)車后退時，電流表示數(shù)為0.4A,此時電動機的實際功率為W；當(dāng)電

動機以額定功率工作時，車在水平路面上勻速前進的速度為2m/s,若此時電動機消耗的電能有

75%轉(zhuǎn)化為車前進的機械能，此時車受到的阻力是。

7.小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列

L

0

"_11--/

R

CZ1

甲乙

A.圖乙中曲線A表示電阻R的I-U關(guān)系圖象

B.當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，電源電壓為4V

C.當(dāng)電源電壓為6V時，小燈泡L的實際功率為3.6W

D.如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W

8,圖甲中Ro為定值電阻，電源電壓保持不變。滑動變阻器R1標(biāo)有“20。，1A”字樣，電流表量

程。?0.6A,燈泡L的額定電流是0.5A。當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開或都閉合兩種情況中，移動滑片

P（所有元件都安全）得到了兩次電流表示數(shù)與Ri阻值變化關(guān)系的圖像（如圖乙所示），燈泡在

工作時正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

0.6

p

20RiQ

甲乙

A.電源電壓為12V

B.小燈泡L的額定功率為3W

C.開關(guān)都斷開與都閉合時，電路最大功率之比為5：11

D.電阻Ro的阻值為12。

9.如圖甲所示電路中，電源電壓不變，R1是阻值為10。的定值電阻，R2由三段材料不同、橫截面

積相同的均勻直導(dǎo)體EF、FG、GH連接而成，其中一段是銅導(dǎo)體，其電阻可忽略不計，另兩段

導(dǎo)體的阻值與自身長度成正比，P是與R2接觸良好并能移動的滑動觸頭，閉合開關(guān)S,將P從

H端移到E端時，電流表示數(shù)I與P向左移動距離x之間的關(guān)系如圖乙所示。以下判斷正確的

是（）甲乙

A.電源電壓為12V

B.EF段導(dǎo)體的電阻為20。

C.當(dāng)x=10cm時，Rz功率為0.9W

D.當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時，x的值為4cm

10.如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，電流表A的量程為0?0.6A,電壓表Vi、V2的量程均為

0?3V,滑動變阻器R的規(guī)格為“50。2A"；滑動變阻器