第10讲 家庭电路及电功电功率(解析版)

初中物理电学满分训练营15讲

第十讲家庭电路及电功电功率

教学目标

1．家庭用电常识

2．掌握电功、电功率的含义与区别

3．掌握电能表的使用

4．掌握额定功率与实际功率的区别

5．掌握电功、电功率的相关计算

【经典例题一】

1．关于家庭电路，下列说法中正确的是（）

A．我国家庭电路的电压为110V

B．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大

C．家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸，一定是由于电路中用电器总电功率过大

D．用电器使用三线插头，是为了防止漏电引发事故而采取的保护措施

【解答】解：A、我国家庭电路的电压为220V，故A错误；

B、家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小，故B错误；

C、家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器的总功率过大或短路引起的，故C错误；

D、用电器使用三线插头，将三线插头插入三孔插座中，能使用电器的金属外壳接地，在用电器

漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路，避免触电事故发生，故D正确。

故选：D。

2．请以笔画线代替导线，将三线插座、开关控制的电灯接入电路。

【解答】解：

灯泡接法：开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。

三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

【变式练习】

1．如图所示是正常连接家庭电路的一部分。下列说法正确的是（）

A．导线B与大地之间的电压为220V

B．试电笔插入三孔插座的左插孔，氖管将发光

C．电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是串联的

D．站在地上的人接触a处金属部分会触电

【解答】解：

如图所示是正常连接家庭电路的一部分，开关接在导线A上，所以导线A是火线，导线B是零线，

A、火线和零线间的电压为220V，零线和大地之间的电压为0V，则导线B与大地之间的电压为

0V，故A错误；

B、插座的左孔接零线，右孔接火线，所以试电笔插入三孔插座的左插孔时氖管不发光，插入插

座的右插孔时氖管发光，故B错误；

C、由图可知，电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并列连接的，且电饭煲与电冰箱工作时互不影

响，所以电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并联的，故C错误；

D、站在地上的人接触a处金属部分，相当于直接接触了火线，所以会触电，故D正确。

故选：D。

2．如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则（）

A．甲、乙都不会触电B．甲、丙都会触电

C．乙、丁都会触电D．丙、丁都不会触电

【解答】解：甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；

乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；

丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。

综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电。

故选：A。

3．请将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯。

【解答】解：（1）开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡顶端的金属点，零线直接连电灯的螺丝口。

（2）三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。如图所示。

【经典例题二】

1．关于电功与电功率，下述说法正确的是（）

A．电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能

B．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少

C．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢

D．电功率的大小决定于电流做功的多少

【解答】解：

A、由电功率的定义可知，电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能的多少，故A正确；

BC、电功是表示消耗电能多少的物理量，就是把电能转化为其他形式的能，而电功率是表示消耗电能快慢的物理量，故B、C错误；

D、根据P＝知，电功率的大小由电流做功的多少和工作时间决定，故D错误。

故选：A。

2．图所示的几种用电器正常工作时，电功率接近40W的是（）

A．电热水器B．电风扇

C．电饭锅D．电烤箱

【解答】解：A、电热水器的功率约为1000W～3000W，故A不符合题意；

B、电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意；

C、电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意；

D、电烤箱的功率也比较大，一般在600W左右，故D不符合题意。

故选：B。

【变式练习】

1．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为1800W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（）

①甲电热水壶两端的电压较低②通过乙电热水壶做功较快

③通过两个电热水壶的电流相等④甲电热水壶的电阻较大

⑤乙电热水壶比甲电热水壶一次能烧更多的开水

⑥相同时间内，两个电热水壶消耗的电能不一样

A．只有②是对的B．②④⑥是对的

C．①③是对的D．④⑤⑥是对的

【解答】解：①甲和乙两电热水壶的额定电压相等，则正常工作时它们两端的电压相等，故①错误；

②电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，乙的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较

大；因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过乙电热水壶做功较快，故②正确；

③两电热水壶正常工作时的电压相等，实际功率不同，由P＝UI的变形式I＝可知，通过的电

流不相等，故③错误；

④由P＝的变形公式R＝可知，电热水壶的额定功率越大，电阻越小，因此甲电热水壶的

电阻较大，故④正确；

⑤电热水壶烧开水的多少取决于水壶的容积，与电热水壶的额定功率无关，故⑤错误；

⑥根据W＝Pt可知，额定功率不同时，相同时间内，电热水壶消耗的电能不同，故⑥正确。

故选：B。

2．下列数据中最接近生活实际的是（）

A．全自动洗衣机的功率约为2W

B．家用空调的工作电流约为5A

C．电水壶正常工作时电阻大约1000Ω

D．干电池两极间的电压约为15V

【解答】解：A、根据全自动洗衣机上的铭牌可知，额定功率一般为300W左右，故A错误；

B、家用空调的额定功率为1000W左右，则工作电流约为I＝＝≈5A，故B正确；

C、当电水壶正常工作时电阻大约1000Ω时，则电水壶的功率P＝＝＝48.4W，而

电水壶的功率约为1000W，故C错误；

D、一节干电池电压为1.5V，故D错误。

故选：B。

3．央视新闻“大数据”播报让我们看到了数据的价值，同学们在初中物理学习的过程中，也遇到了许多数据。下列符合生活实际的是（）

A．人感觉舒适的气温约为45℃

B．对人体的安全电压是不高于36V

C．教室内的一盏日光灯正常工作时的电流约为2A

D．普通家用电冰箱的额定功率约为25W

【解答】解：

A、人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右。故不符合实际；

B、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故B符合实际；

C、教室中日光灯的额定功率在40W左右，正常工作的电流在I＝＝≈0.2A左右。故C

不符合实际；

D、普通家用电冰箱正常工作的电流约1A，额定功率在P＝UI＝220V×1A＝220W左右。故D

不符合实际。

故选：B。

4．下列家用电器功率可能为800W的是（）

A．家庭电扇B．笔记本电脑C．台灯D．电饭锅

【解答】解：A、家庭电扇的功率大约为60W，故A不符合题意；

B、笔记本电脑的功率约为70W，故B不符合题意；

C、台灯电功率大约为40W，故C不符合题意；

D、电饭锅的功率大约是800W左右，故D符合题意。

故选：D。

【经典例题三】

1．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确

的是（）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A

B．小英家上个月消耗的电能为1011kW?h

C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J

D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多

【解答】解：

A、由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错

误；

B、小英家上月消耗的电能为：5647.8kW?h﹣5546.7kW?h＝101.1kW?h，故B错误；

C、指示灯闪烁320次消耗的电能：W＝kW?h＝0.2kW?h；故C错误；

D、1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数

越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。

故选：D。【变式练习】

1．如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（）

额定电压220V

频率50Hz

额定功率高挡1800W 中挡1200W 低挡500W

A．电饭煲是利用电流的热效应工作的

B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小

C ．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×106J

D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW?h

【解答】解：

A、电饭煲工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A正确；

B、由表格数据可知，电饭煲中挡时的功率为1200W，低档时的功率为500W，且电饭煲正常工作时的电压不变，由P＝可得，电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确；

C、由P＝可得，电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能W＝P高t＝1800W×10×60s＝1.08×106J，故C正确；

D、在高挡正常工作10min，电饭煲消耗的电能W＝1.08×106J＝0.3kW?h，

由图知，电能表原来的示数为7325.6kW?h，则电能表示数将变成7325.6kW?h+0.3kW?h＝7325.9kW?h，故D错误。

故选：D。

2．如图所示，是小黄家的电能表，关于电能表及相关数据下列说法正确的是（）A．“kW?h”是电功率的单位

B．“720 revs/kW?h“表示接在此表上的用电器消耗的电功率为1 kW?h时电能表上的转盘转过720转

C．电能表示数是781.5 kW?h，可以换算成2.8134×108J

D．1kW?h的电能可以使电脑独立工作约5h

【解答】解：A、“kW?h”，即度，是电功的单位，故A错误；

B、“720revs/（kW?h）”表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转720转，故B错误；

C、781.5 kW?h＝781.5×3.6×106J＝2.8134×109J，故C错误；

D、电脑的额定功率P＝200W＝0.2kW，电能W＝1kW?h，

由P＝得，电脑正常工作的时间：t＝＝＝5h，故D正确。

故选：D。

【经典例题四】

1．如图所示，标有“220V 40W”的L1和“220V 60W”的L2两个灯泡串联在220伏的电路中。闭合开关，则（）

A．L1较亮B．L2较亮

C．串联电流相等，两灯一样亮D．两灯都不正常发光，无法比较亮度

【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，

由P＝可知，灯泡L1的额定功率较小，电阻较大，

两灯泡串联在220V的电路中时，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率较大，则L1比L2亮，

由于两灯的实际电压都不等于其额定电压，所以两灯都不正常发光，故A正确，BCD错误。

故选：A。

【变式练习】

1．甲、乙两只小灯泡分别标有“6V 9W”和“4V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（）

A．两灯并联在电压为4V的电路中，两灯一样亮

B．两灯都正常发光相同时间，消耗的电能一样多

C．当甲灯两端电压为2V时，它的实际功率小于1W

D．两灯串联在电流为1A的电路中，甲灯两端的电压小

【解答】解：A、由灯泡铭牌可知，灯泡的额定电压与额定功率，忽略温度对灯丝电阻的影响，由功率的变形公式R＝可得，

R甲＝＝＝4Ω，R乙＝＝＝4Ω，

两灯并联在电压为4V的电路中，甲灯的实际功率：P甲实＝＝＝4W，

在电压为4V的电路中，乙灯的实际功率等于额定功率，P乙实＝P乙额＝4W，

甲乙两灯实际功率相等，两灯并联在电压为4V的电路中，两灯一样亮，故A正确；

B、两灯都正常发光时的实际功率等于额定功率，实际功率不同，由W＝Pt可知，两灯都正常发

光时，相同时间消耗的电能不相等，故B错误；

C、当甲灯两端电压为2V时，忽略温度对灯丝电阻的影响，它的实际功率，P甲实′＝＝

＝1W，故C错误；

D、两灯串联在电流为1A的电路中，由公式U＝IR可知，甲乙两端的电压相等，故D错误。

故选：A。

2．将规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（）

A．两只灯泡都正常发光B．L1的电阻小于的L2电阻

C．L1的实际功率比L2的实际功率大D．两只灯泡实际功率相等

【解答】解：A、已知小灯泡L1的额定电压为3.8V，小灯泡L2的额定电压为2.5V，将两灯泡串联接在3V的电源上，根据串联分压的特点可知，两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不能正常发光，故A错误。

B、由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L1的额定电压较大，根据R＝可知：R1＞

R2，故B错误；

CD、因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L2的实际功率小于灯泡L1的实际功率，故C正确、D错误。

故选：C。

3．将规格为“2.5V 0.3A。”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（）

A．L1的实际功率比L2的实际功率小B．L1的电阻大于L2的电阻

C．两只灯泡都正常发光D．两只灯泡实际功率相等

【解答】解：

（1）由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L2的额定电压较大，根据R＝可知：R1＜R2，故B错误；

因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故A正确、D错误；

（2）已知小灯泡L1的额定电压为2.5V，小灯泡L2的额定电压为3.8V，将两灯泡串联接在3V 的电源上，根据串联分压的特点可知，两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不能正常发光，故C错误。

故选：A。

【经典例题五】

1．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A．求：

（1）电源电压U；

（2）定值电阻R0的大小；

（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。

【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯L与R0并联，电流表测干路电流，因为灯L正常发光，则有：U源＝U L＝U0＝6V；

（2）由P＝UI得，通过小灯泡电流：

I L＝＝＝0.5A；

根据并联电路电流的规律知，通过R0电流为：

I0＝I﹣I L＝0.75A﹣0.5A＝0.25A，

由I＝可得，定值电阻R0的阻值：

R0＝＝＝24Ω；

（3）当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，

由I＝可得，小灯泡电阻：

R L＝＝＝12Ω；

电路总电阻：

R总＝R L+R1＝12Ω+28Ω＝40Ω，

电路消耗的功率：

P＝＝＝0.9W。

2．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min，S 自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：

（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。

（2）R2的阻值。

（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。

【解答】解：

（1）由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路中只有R1，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由P＝可知，当开关S 与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。

按下开关S与触点1连接，加热10min，电饭锅消耗的电能：

W加热＝UIt＝＝＝6.6×105J；

（2）当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，

3000recs/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000转，

1min消耗的电能：

W保温＝kW?h＝×3.6×106J＝6000J，

保温功率：

P保温＝＝＝100W，

由P＝可得：

R串＝＝＝484Ω，

R2的阻值：

R2＝R串﹣R1＝484Ω﹣44Ω＝440Ω；

（3）用电高峰时，实际电压U实际＝220V×80%＝176V，

电饭锅加热状态的实际功率：

P实际＝＝＝704W。