登录
电功率
问题探究:新一代手机充电器的“超级快充”技术极大地缩短了手机充电时间,若充电器的输出电压不变,请简单说明它是通过增大哪一物理量实现超级快充的?
1.定义:物理学中把电流所做的
2.定义式:
3.单位:
4.公式:电功率可通过电压和电流来计算,即
问题探究:新一代手机充电器的“超级快充”技术极大地缩短了手机充电时间,若充电器的输出电压不变,请简单说明它是通过增大哪一物理量实现超级快充的?
1.定义:物理学中把电流所做的
功
与所用时间
之比叫做电功率,用字母P
表示。2.定义式:
$P=\frac{W}{t}$
。3.单位:
瓦(W)
、千瓦(kW)、兆瓦(MW),其换算关系:1 kW = 1 000
W,1 MW = 1 000 kW。4.公式:电功率可通过电压和电流来计算,即
$P=UI$
。答案
根据电功率公式P=UI可知,电压不变时,电流增大,使充电功率增大,单位时间内传输的电能增多,从而缩短充电时间。
1. 功 时间 P
2. $P=\frac{W}{t}$
3. 瓦(W) 1 000
4. $P=UI$
1. 功 时间 P
2. $P=\frac{W}{t}$
3. 瓦(W) 1 000
4. $P=UI$
解析
【分析】
首先，对于超级快充的原理，需结合电功率公式分析：已知充电器输出电压不变，根据电功率与电压、电流的关系，要增大充电功率，需改变电流这个物理量；后续的电功率相关概念属于课本基础知识点，需准确回忆对应内容。
【解析】
1. 超级快充的原理：根据电功率公式$P=UI$，当充电器输出电压$U$保持不变时，增大电流$I$，会使电功率$P$增大，单位时间内充电器向手机传输的电能增加，因此能缩短手机充电时间。
2. 电功率相关概念：
定义：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率，用字母$P$表示；
定义式：$P=\frac{W}{t}$；
单位：电功率的单位有瓦（W）、千瓦（kW）、兆瓦（MW），换算关系为$1\ \mathrm{kW}=1000\ \mathrm{W}$；
电压电流计算式：$P=UI$。
【答案】
根据电功率公式$P=UI$可知，电压不变时，电流增大，使充电功率增大，单位时间内传输的电能增多，从而缩短充电时间。1. 功 时间 $P$ 2. $P=\frac{W}{t}$ 3. 瓦(W) 1 000 4. $P=UI$
【知识点】
电功率的定义、电功率的公式、电功率的单位
【点评】
本题结合实际生活中的超级快充场景考查电功率的基础概念，既考查了公式在实际问题中的应用，也考查了课本基础定义的记忆，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
首先，对于超级快充的原理，需结合电功率公式分析：已知充电器输出电压不变，根据电功率与电压、电流的关系，要增大充电功率，需改变电流这个物理量；后续的电功率相关概念属于课本基础知识点，需准确回忆对应内容。
【解析】
1. 超级快充的原理：根据电功率公式$P=UI$，当充电器输出电压$U$保持不变时，增大电流$I$，会使电功率$P$增大，单位时间内充电器向手机传输的电能增加，因此能缩短手机充电时间。
2. 电功率相关概念：
定义：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率，用字母$P$表示；
定义式：$P=\frac{W}{t}$；
单位：电功率的单位有瓦（W）、千瓦（kW）、兆瓦（MW），换算关系为$1\ \mathrm{kW}=1000\ \mathrm{W}$；
电压电流计算式：$P=UI$。
【答案】
根据电功率公式$P=UI$可知，电压不变时，电流增大，使充电功率增大，单位时间内传输的电能增多，从而缩短充电时间。1. 功 时间 $P$ 2. $P=\frac{W}{t}$ 3. 瓦(W) 1 000 4. $P=UI$
【知识点】
电功率的定义、电功率的公式、电功率的单位
【点评】
本题结合实际生活中的超级快充场景考查电功率的基础概念，既考查了公式在实际问题中的应用，也考查了课本基础定义的记忆，属于基础题型。
【难度系数】
0.2
[典例1]我国为了实现产业升级、绿色能源发展道路、保障居民用电等，实行了限电措施。学校也号召大家节约用电，结合表格，下列同学的说法正确的是（
A.小亮说：“家用空调正常工作时的电压最大。”
B.小雯说：“台式计算机正常工作时，电流最小。”
C.小丽说：“台式计算机正常工作时，消耗电能最快。”
D.小明说：“正常工作时，吸尘器比电吹风机消耗电能多。”
B
）A.小亮说：“家用空调正常工作时的电压最大。”
B.小雯说：“台式计算机正常工作时，电流最小。”
C.小丽说：“台式计算机正常工作时，消耗电能最快。”
D.小明说：“正常工作时，吸尘器比电吹风机消耗电能多。”
答案
B
解析
【分析】
本题考查家庭电路中用电器的电压、电流、功率及电能的相关知识。首先明确家庭电路的电压特点：所有家用电器正常工作时的电压均为220V；再结合公式$P=UI$（$U$为电压，$I$为电流）、功率的物理意义（表示消耗电能的快慢）、电能公式$W=Pt$（$W$为电能，$t$为工作时间），逐一分析选项即可判断对错。
【解析】
1. 分析选项A：家庭电路中各用电器正常工作时的电压均为220V，因此家用空调正常工作的电压和其他用电器相同，A错误。
2. 分析选项B：根据公式$I=\frac{P}{U}$，家庭电路电压$U=220V$固定，功率$P$越小，电流$I$越小。表格中台式计算机功率（约200W）最小，所以其正常工作时电流最小，B正确。
3. 分析选项C：功率是表示消耗电能快慢的物理量，功率越小，消耗电能越慢。台式计算机功率最小，因此消耗电能最慢，C错误。
4. 分析选项D：电能$W=Pt$，消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，题目未给出吸尘器和电吹风机的工作时间，无法比较二者消耗电能的多少，D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能、家庭电路电压
【点评】
本题为初中物理基础题，考查家庭电路的基本特点及电功率、电能的相关概念，需准确掌握公式和物理量的意义，仔细分析每个选项的条件即可得出结论。
【难度系数】
0.5
本题考查家庭电路中用电器的电压、电流、功率及电能的相关知识。首先明确家庭电路的电压特点：所有家用电器正常工作时的电压均为220V；再结合公式$P=UI$（$U$为电压，$I$为电流）、功率的物理意义（表示消耗电能的快慢）、电能公式$W=Pt$（$W$为电能，$t$为工作时间），逐一分析选项即可判断对错。
【解析】
1. 分析选项A：家庭电路中各用电器正常工作时的电压均为220V，因此家用空调正常工作的电压和其他用电器相同，A错误。
2. 分析选项B：根据公式$I=\frac{P}{U}$，家庭电路电压$U=220V$固定，功率$P$越小，电流$I$越小。表格中台式计算机功率（约200W）最小，所以其正常工作时电流最小，B正确。
3. 分析选项C：功率是表示消耗电能快慢的物理量，功率越小，消耗电能越慢。台式计算机功率最小，因此消耗电能最慢，C错误。
4. 分析选项D：电能$W=Pt$，消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，题目未给出吸尘器和电吹风机的工作时间，无法比较二者消耗电能的多少，D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能、家庭电路电压
【点评】
本题为初中物理基础题，考查家庭电路的基本特点及电功率、电能的相关概念，需准确掌握公式和物理量的意义，仔细分析每个选项的条件即可得出结论。
【难度系数】
0.5
[变式1]（2026菏泽模拟）学校为解决同学们喝热水的问题，在教学楼安装了新型速热饮水机代替传统保温饮水机。厂家人员说：“速热饮水机即开即热，不用反复加热，比一直通电保温的旧机器‘省电省钱’。”但同学小丽说：
“速热饮水机一开电能表转得特别快，我觉得它比传统保温饮水机费电。”厂家说的“省电”和小丽说的“费电”分别指的是（
A.消耗的电能较少，消耗的电能较多
B.电功率较小，电功率较大
C.消耗的电能较少，电功率较大
D.电功率较小，消耗的电能较多
“速热饮水机一开电能表转得特别快，我觉得它比传统保温饮水机费电。”厂家说的“省电”和小丽说的“费电”分别指的是（
C
）A.消耗的电能较少，消耗的电能较多
B.电功率较小，电功率较大
C.消耗的电能较少，电功率较大
D.电功率较小，消耗的电能较多
答案
C
解析
【分析】
要解决本题，需明确电能和电功率的物理意义：电能表示用电器消耗电能的多少，电功率表示用电器消耗电能的快慢。厂家说的“省电”是指速热饮水机消耗的电能更少；小丽看到电能表转得快，电能表转盘转动快慢反映消耗电能的快慢，转动快说明速热饮水机电功率更大，对应小丽说的“费电”。
【解析】
1. 明确概念：电能是描述用电器消耗电能多少的物理量，电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。
2. 分析厂家的“省电”：速热饮水机不用反复加热，相比一直保温的传统饮水机，消耗的电能更少，因此厂家说的“省电”指消耗的电能较少。
3. 分析小丽的“费电”：电能表转盘转动越快，说明用电器单位时间内消耗的电能越多，即电功率越大，因此小丽说的“费电”指电功率较大。
综上，对应选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
电功率概念、电能概念
【点评】
本题考查电功率与电能的区分，核心是理解两个物理量的物理意义，需避免将“消耗电能的多少”和“消耗电能的快慢”混淆，属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确电能和电功率的物理意义：电能表示用电器消耗电能的多少，电功率表示用电器消耗电能的快慢。厂家说的“省电”是指速热饮水机消耗的电能更少；小丽看到电能表转得快，电能表转盘转动快慢反映消耗电能的快慢，转动快说明速热饮水机电功率更大，对应小丽说的“费电”。
【解析】
1. 明确概念：电能是描述用电器消耗电能多少的物理量，电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。
2. 分析厂家的“省电”：速热饮水机不用反复加热，相比一直保温的传统饮水机，消耗的电能更少，因此厂家说的“省电”指消耗的电能较少。
3. 分析小丽的“费电”：电能表转盘转动越快，说明用电器单位时间内消耗的电能越多，即电功率越大，因此小丽说的“费电”指电功率较大。
综上，对应选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
电功率概念、电能概念
【点评】
本题考查电功率与电能的区分，核心是理解两个物理量的物理意义，需避免将“消耗电能的多少”和“消耗电能的快慢”混淆，属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.5
[典例2]如图所示，$R_1$的电阻为$5\ \Omega$，闭合开关后，通过电阻$R_1$和$R_2$的电流分别为0.6 A和0.3 A，求：
(1)电源电压。
(2)整个电路消耗的总功率。
[变式2]（2026济南校级期末）如图所示，电源电压保持不变；闭合开关S、$S_1$，电压表示数为1.5 V，电流表示数为0.15 A；闭合开关S，断开开关$S_1$，电压表示数为1 V。求：
(1)定值电阻$R_2$的阻值。
(2)当闭合开关S，断开开关$S_1$时，电路中的电流。
(3)只闭合开关S，定值电阻$R_1$消耗的电功率。
(1)电源电压。
(2)整个电路消耗的总功率。
[变式2]（2026济南校级期末）如图所示，电源电压保持不变；闭合开关S、$S_1$，电压表示数为1.5 V，电流表示数为0.15 A；闭合开关S，断开开关$S_1$，电压表示数为1 V。求：
(1)定值电阻$R_2$的阻值。
(2)当闭合开关S，断开开关$S_1$时，电路中的电流。
(3)只闭合开关S，定值电阻$R_1$消耗的电功率。
答案
典例2
(1) 3 V
(2) 2.7 W
解析:(1)电源电压
U=U₁=I₁R₁=0.6 A×5 Ω=3 V。
(2)电路总电流为
I=I₁+I₂=0.6 A+0.3 A=0.9 A，
整个电路消耗的总功率为
P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W。
变式2
(1) 10 Ω
(2) 0.1 A
(3) 0.05 W
解析:(1)由图可知,当闭合开关S、S₁,只有R₂接入电路中,R₁被短路,电压表测R₂两端电压,即电源两端的电压,
所以电源电压U=1.5 V,
则定值电阻R₂的阻值R₂=U/I₂=1.5 V/0.15 A=10 Ω。
(2)当闭合开关S、断开开关S₁,两电阻串联,电压表测R₂两端电压,电流表测电路中电流,
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流
I=U₂/R₂=1 V/10 Ω=0.1 A。
(3)由串联电路的电压特点可知,R₁的两端的电压
U₁=U-U₂=1.5 V-1 V=0.5 V,
R₁消耗的电功率P=U₁I=0.5 V×0.1 A=0.05 W。
(1) 3 V
(2) 2.7 W
解析:(1)电源电压
U=U₁=I₁R₁=0.6 A×5 Ω=3 V。
(2)电路总电流为
I=I₁+I₂=0.6 A+0.3 A=0.9 A，
整个电路消耗的总功率为
P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W。
变式2
(1) 10 Ω
(2) 0.1 A
(3) 0.05 W
解析:(1)由图可知,当闭合开关S、S₁,只有R₂接入电路中,R₁被短路,电压表测R₂两端电压,即电源两端的电压,
所以电源电压U=1.5 V,
则定值电阻R₂的阻值R₂=U/I₂=1.5 V/0.15 A=10 Ω。
(2)当闭合开关S、断开开关S₁,两电阻串联,电压表测R₂两端电压,电流表测电路中电流,
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流
I=U₂/R₂=1 V/10 Ω=0.1 A。
(3)由串联电路的电压特点可知,R₁的两端的电压
U₁=U-U₂=1.5 V-1 V=0.5 V,
R₁消耗的电功率P=U₁I=0.5 V×0.1 A=0.05 W。
解析
【分析】
典例2：首先根据通过R₁、R₂的电流不同，判断R₁与R₂为并联电路；并联电路中各支路电压等于电源电压，因此可利用欧姆定律，通过R₁的电流和电阻计算电源电压；电路总电流为各支路电流之和，再结合电功率公式P=UI计算总功率。
变式2：分两种开关状态分析电路：①闭合开关S、S₁时，R₁被短路，电路为R₂的简单电路，电压表测电源电压，电流表测R₂的电流，据此用欧姆定律求出R₂的阻值；②闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测串联电路的电流，利用串联电路电流特点和欧姆定律求出电路电流；再根据串联电路电压特点求出R₁两端电压，最后用电功率公式计算R₁消耗的功率。
【解析】
典例2：
(1) 由题意知，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电源电压U=U₁=I₁R₁=0.6 A×5 Ω=3 V。
(2) 并联电路总电流等于各支路电流之和，总电流I=I₁+I₂=0.6 A+0.3 A=0.9 A，整个电路消耗的总功率P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W。
变式2：
(1) 闭合开关S、S₁时，R₁被短路，电路为R₂的简单电路，电压表测R₂两端电压即电源电压，故电源电压U=1.5 V；根据欧姆定律，定值电阻R₂的阻值R₂=U/I₂=1.5 V/0.15 A=10 Ω。
(2) 闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测电路电流；串联电路电流处处相等，电路中的电流I=U₂/R₂=1 V/10 Ω=0.1 A。
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，R₁两端的电压U₁=U-U₂=1.5 V-1 V=0.5 V；R₁消耗的电功率P=U₁I=0.5 V×0.1 A=0.05 W。
【答案】
典例2：(1) 3 V；(2) 2.7 W；变式2：(1) 10 Ω；(2) 0.1 A；(3) 0.05 W
【知识点】
并联与串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题包含两道电学基础计算题，分别考查并联电路和动态串联电路的分析，需准确判断电路连接状态，熟练应用欧姆定律和电功率公式，是电学核心基础题型。
【难度系数】
0.5
典例2：首先根据通过R₁、R₂的电流不同，判断R₁与R₂为并联电路；并联电路中各支路电压等于电源电压，因此可利用欧姆定律，通过R₁的电流和电阻计算电源电压；电路总电流为各支路电流之和，再结合电功率公式P=UI计算总功率。
变式2：分两种开关状态分析电路：①闭合开关S、S₁时，R₁被短路，电路为R₂的简单电路，电压表测电源电压，电流表测R₂的电流，据此用欧姆定律求出R₂的阻值；②闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测串联电路的电流，利用串联电路电流特点和欧姆定律求出电路电流；再根据串联电路电压特点求出R₁两端电压，最后用电功率公式计算R₁消耗的功率。
【解析】
典例2：
(1) 由题意知，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电源电压U=U₁=I₁R₁=0.6 A×5 Ω=3 V。
(2) 并联电路总电流等于各支路电流之和，总电流I=I₁+I₂=0.6 A+0.3 A=0.9 A，整个电路消耗的总功率P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W。
变式2：
(1) 闭合开关S、S₁时，R₁被短路，电路为R₂的简单电路，电压表测R₂两端电压即电源电压，故电源电压U=1.5 V；根据欧姆定律，定值电阻R₂的阻值R₂=U/I₂=1.5 V/0.15 A=10 Ω。
(2) 闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测电路电流；串联电路电流处处相等，电路中的电流I=U₂/R₂=1 V/10 Ω=0.1 A。
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，R₁两端的电压U₁=U-U₂=1.5 V-1 V=0.5 V；R₁消耗的电功率P=U₁I=0.5 V×0.1 A=0.05 W。
【答案】
典例2：(1) 3 V；(2) 2.7 W；变式2：(1) 10 Ω；(2) 0.1 A；(3) 0.05 W
【知识点】
并联与串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题包含两道电学基础计算题，分别考查并联电路和动态串联电路的分析，需准确判断电路连接状态，熟练应用欧姆定律和电功率公式，是电学核心基础题型。
【难度系数】
0.5
