九年级物理/电功率 一、核心概念：什么是电功率？ 1. 定义 电流在单位时间内所做的功，表示电流做功的快慢（注意：与 “电能” 区分 —— 电能是电流做功的 “多少”，单位是焦耳 J；电功率是做功的 “快慢”，单位是瓦特 W）。 2. 物理意义 比如：100W 的灯泡比 60W 的亮，因为 100W 的灯泡电流做功更快。 3. 单位 主单位：瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW），换算关系：1kW = 1000W 单位换算延伸：1W = 1J/s（因为功率 = 功 / 时间，即 P=W/t） 二、核心公式（重点！分 “基础公式” 和 “推导公式”，灵活选用） 1. 基础公式（通用所有电路） （1）定义式： P= t W ​ 符号含义： P —— 电功率（单位：W）； W —— 电流做的功（即消耗的电能，单位：J 或 kWh）； t —— 时间（单位：s 或 h） 单位匹配： 若 W 用 “J”， t 用 “s”，则 P 的单位是 “W”； 若 W 用 “kWh”（度）， t 用 “h”，则 P 的单位是 “kW”（实用场景：电能表计算功率）。 示例：一个用电器 1 小时消耗 0.5 度电，其功率是多少？ 解： P= t W ​ = 1 h 0.5 kWh ​ =0.5 kW=500 W （2）普适式： P=UI 推导：由电功公式 W=UIt ，代入 P= t W ​ 可得，适用于所有电路（纯电阻、非纯电阻都能用，如电动机、电灯等）。 符号含义： U —— 电压（单位：V）； I —— 电流（单位：A）； P —— 功率（单位：W）。 示例：一个灯泡两端电压为 220V，通过的电流为 0.5A，其功率是多少？ 解： P=UI=220 V×0.5 A=110 W 2. 推导公式（仅适用于 “纯电阻电路”） 纯电阻电路：电流做功全部转化为内能（如电灯、电炉、电阻丝等；电动机、充电器等非纯电阻电路不能用！）由欧姆定律 I= R U ​ 与 P=UI 推导得出： （1） P=I 2 R （电流一定时，功率与电阻成正比） （2） P= R U 2 ​ （电压一定时，功率与电阻成反比） 关键应用场景： 串联电路（电流处处相等）：比较功率用 P=I 2 R ，电阻越大，功率越大； 并联电路（各支路电压相等）：比较功率用 P= R U 2 ​ ，电阻越小，功率越大。 易错点：电动机、电风扇等非纯电阻电路，不能用 P=I 2 R 或 P= R U 2 ​ 计算总功率（只能用 P=UI ），因为其电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。 三、额定功率与实际功率（中考高频考点） 1. 定义区分 对比项 额定功率（ P 额 ​ ） 实际功率（ P 实 ​ ） 含义 用电器在额定电压（ U 额 ​ ） 下的功率 用电器在实际电压（ U 实 ​ ） 下的功率 特点 固定不变（用电器铭牌标注的功率） 随实际电压变化而变化 铭牌示例 “220V 60W”：表示额定电压 220V，额定功率 60W 若实际电压为 200V，对应的功率为实际功率（小于 60W） 2. 核心规律（纯电阻电路中） P 额 ​ P 实 ​ ​ =( U 额 ​ U 实 ​ ​ ) 2 （功率与电压的平方成正比） 应用：已知额定电压、额定功率，可求实际电压下的实际功率。 示例：一个 “220V 100W” 的灯泡，接在 110V 的电路中，实际功率是多少？ 解：由 P 额 ​ P 实 ​ ​ =( U 额 ​ U 实 ​ ​ ) 2 ，代入数据： 100 W P 实 ​ ​ =( 220 V 110 V ​ ) 2 = 4 1 ​ ，所以 P 实 ​ =25 W 3. 实际功率与灯泡亮度的关系（纯电阻灯泡） 灯泡亮度由实际功率决定（与额定功率无关）： P 实 ​ =P 额 ​ ：正常发光，亮度适中； P 实 ​ >P 额 ​ ：过亮（可能烧毁用电器）； P 实 ​ <P 额 ​ ：较暗。 四、电路中总功率的计算 1. 串联电路 总功率 = 各用电器功率之和： P 总 ​ =P 1 ​ +P 2 ​ +⋯+P n ​ 推导： P 总 ​ =U 总 ​ I 总 ​ =(U 1 ​ +U 2 ​ +⋯+U n ​ )I=U 1 ​ I+U 2 ​ I+⋯+U n ​ I=P 1 ​ +P 2 ​ +⋯+P n ​ 2. 并联电路 总功率 = 各用电器功率之和： P 总 ​ =P 1 ​ +P 2 ​ +⋯+P n ​ 推导： P 总 ​ =U 总 ​ I 总 ​ =U(I 1 ​ +I 2 ​ +⋯+I n ​ )=UI 1 ​ +UI 2 ​ +⋯+UI n ​ =P 1 ​ +P 2 ​ +⋯+P n ​ 关键结论： 无论串联还是并联，电路的总功率都等于各用电器功率之和。 实用场景：家庭电路中，用电器越多（并联），总功率越大，总电流越大（由 P 总 ​ =U 总 ​ I 总 ​ ，家庭电路电压 220V 不变），所以同时使用多个大功率用电器（如空调、电热水器）时，可能导致电流过大，触发空气开关跳闸（安全用电考点）。 五、电能表与电功率的计算（联系生活实际） 1. 电能表参数含义（以 “3000r/(kWh)” 为例） “3000r/(kWh)”：电路中每消耗 1kWh（1 度）的电能，电能表的转盘转过 3000 转。 其他参数：“220V”—— 额定电压；“10 (20) A”—— 标定电流 10A，最大允许电流 20A（超过会损坏电能表）。 2. 用电能表测用电器功率 步骤： 关闭其他所有用电器，只让待测用电器工作； 记录电能表转盘转过的转数 n 和对应的时间 t （单位：h）； 计算消耗的电能： W= N n ​ kWh （ N 是电能表参数，如 3000r/(kWh)）； 计算功率： P= t W ​ kW （或换算为 W）。 示例：电能表参数 3000r/(kWh)，只开一个灯泡，转盘 5 分钟转了 25 转，求灯泡功率？解： W= 3000 r/(kWh) 25 r ​ = 120 1 ​ kWh ， t=5 min= 12 1 ​ h P= t W ​ = 12 1 ​ h 120 1 ​ kWh ​ =0.1 kW=100 W 六、安全用电与电功率的关系 家庭电路中，总功率过大的原因： 用电器总功率过大（ P 总 ​ =UI ，U=220V 不变，P 越大，I 越大）； 短路（电阻趋近于 0，电流极大）。 危害：电流过大导致导线发热，可能引发火灾。 防护措施： 安装空气开关（过载或短路时自动跳闸）； 大功率用电器（如空调、电水壶）单独接专用插座（避免总功率过大）； 禁止用铜丝、铁丝代替保险丝（铜丝、铁丝熔点高，电流过大时不熔断，起不到保护作用）。 七、易错点辨析（避免踩坑） 混淆 “电能” 和 “电功率”：电能是 “功的多少”（如消耗 1 度电），电功率是 “做功快慢”（如 100W）； 非纯电阻电路误用推导公式：电动机、充电器等不能用 P=I 2 R 或 P= R U 2 ​ 计算总功率； 认为 “额定功率大的灯泡一定亮”：灯泡亮度由实际功率决定，若额定功率大的灯泡接在低电压下，实际功率可能更小，反而更暗； 串联 / 并联电路功率比较选错公式：串联用 P=I 2 R （电阻大的功率大），并联用 P= R U 2 ​ （电阻小的功率大）。 八、经典题型示例 题型 1：公式灵活应用（纯电阻电路） 例：一个电阻为 10Ω 的灯泡，接在 220V 的家庭电路中，求其功率和通过的电流。解：方法一（用 P= R U 2 ​ ）： P= 10 Ω (220 V) 2 ​ =4840 W=4.84 kW 方法二（先求电流再求功率）： I= R U ​ = 10 Ω 220 V ​ =22 A ， P=UI=220 V×22 A=4840 W 题型 2：额定功率与实际功率计算 例：标有 “6V 3W” 的小灯泡，接在 4V 的电源上，求实际功率（忽略温度对电阻的影响）。解：第一步，求灯泡电阻：由 P 额 ​ = R U 额 2 ​ ​ ，得 R= P 额 ​ U 额 2 ​ ​ = 3 W (6 V) 2 ​ =12 Ω 第二步，求实际功率： P 实 ​ = R U 实 2 ​ ​ = 12 Ω (4 V) 2 ​ ≈1.33 W 题型 3：电路总功率与安全用电 例：家庭电路电压 220V，空气开关最大允许电流 10A，现有空调（1500W）、电热水器（2000W）、电灯（100W）各一个，能否同时使用？解：总功率 P 总 ​ =1500 W+2000 W+100 W=3600 W 总电流 I 总 ​ = U P 总 ​ ​ = 220 V 3600 W ​ ≈16.36 A>10 A 结论：不能同时使用，否则电流过大，空气开关会跳闸。 通过以上梳理，重点掌握 “公式选用（纯电阻 vs 非纯电阻）、额定与实际功率、电能表计算、总功率与安全用电” 四大模块，就能应对中考绝大多数电功率题型。建议结合例题多练习，注意公式的单位匹配和场景适用范围，避免易错点！