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(共13张PPT)
第一部分　教材知识巩固
第三单元　电学
第十六讲　电功率
第2节　焦耳定律
考点1
电流的热效应
1．定义：电流通过导体时会发热，将电能转化为________，这种现象称为电流的热效应。
2．影响因素：通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越______。
内能
多
1．[人教“演示”、教科“演示实验”改编题]如图
所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与
哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器内密封
着等量的空气，R2＝2R1，R3＝R4＝R5。两个装置都
是通过__________________________来显示产生电
热的多少的，这里用到的研究方法是________法。
甲图装置可以用来探究电流的热效应与________的
关系，闭合开关一段时间后后，______侧U形管中
液面高度差较大。乙图装置可以用来探究电流的热
效应与________的关系。闭合开关一段时间后后，
左侧U形管中液面的高度差较______。这个实验用
到的另一种研究方法是____________法。
U形管两侧液面的高度差
转换
电阻
右
电流
大
控制变量
2．[人教“练习与应用”改编题]有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻______，在相同时间内产生的热量较______。
大
多
考点2
焦耳定律
2022年版课程标准：通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成________，跟导体的电阻成________，跟通电时间成________。
2．公式：Q＝________(Q表示导体产生的热量，单位为J；R表示导体的电阻，单位为Ω；I表示通过导体的电流，单位为A；t表示导体通电的时间，单位为s)。
正比
正比
正比
I2Rt
3．电热与电功的关系
(1)在电热器(纯电阻电路)中，电流通过电热器放出的热量________电功，即Q＝W＝UIt＝Pt。
(2)在其他电路(如含有电动机的电路)中，仅有少量电能转化为内能，大部分电能转化为其他形式的能，电热________电功。
等于
小于
3．[人教“练习与应用”改编题]电热水壶工作时，利用的是电流的_____ 效应。小明将额定功率为1 000 W，烧水效率为40%的电热水壶接入电路中，若该电热水壶正常工作，则在一个标准大气压下，要将1 L水从20 ℃加热至沸腾，需要________min。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
热
14
考点3
电热的利用和防止
1．利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
2．防止：散热器、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。
命题点1
焦耳定律的理解及应用
1．(2023·湘潭)取口香糖锡纸，剪成如图所示的形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接到电池的正、负极上，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(　 　)
A．通过AB和CD段的电流不相等
B．正常情况下，AB段会先着火
C．AB和CD段的电压相等
D．AB和CD段的电阻相等
B
2．(2025·湖南)输电线路大范围覆冰给工业生产和日常生活带来了许多困扰。目前常用大电流通过导线产生的热量融冰，这是利用电流的______效应；还可以在线路表面涂上光热材料，吸收太阳辐射融冰，其中太阳能属于______再生能源。
3．(2023·益阳)有三个用电器，一个是“220 V
60 W”的电风扇，一个是“220 V　40 W”的电热毯，另一个是“220 V　45 W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是__________，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100 s内产生的热量为_________J(不考虑温度对其电阻的影响)。
热
可
电热毯
2 560
4．(2024·长沙)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保
温”两挡的防寒服，内部电路简化图如图所示。电源两
端电压为6 V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4 Ω。
(1)只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大
(2)只闭合开关S1时，R1的电功率是多少
(3)电源两端电压为6 V时，“速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5 V的电源，则使用“速热”挡通电10 s产生的热量是多少
解：(1)只闭合开关S1时，通过R1的电流I1＝＝1.5 A
(2)只闭合开关S1时，R1的电功率P1＝＝9 W
(3)由图可知，两开关都闭合时，两电阻并联，干路中的电流I＝＝6 A
通过R2的电流I2＝I－I1＝6 A－1.5 A＝4.5 A
R2的阻值R2＝ Ω
若更换成电压为5 V的电源，此时电路中的电流I'＝＝5 A
使用“速热”挡通电10 s产生的热量
Q＝W＝U'I't＝5 V×5 A×10 s＝250 J
命题点2
探究电流产生的热量与哪些因素有关
5．(2022·常德)用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是(　 　)
A．观察温度计的示数比较电流产生的热量
B．该实验装置可以探究通电时间一定时，导
体产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置还可以探究通电时间一定时，
导体产生的热量与电流的关系
D．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
D(共23张PPT)
第一部分　教材知识巩固
第三单元　电学
第十六讲　电功率
第1节　电能　电功　电功率
考点1
电能
1．单位：________(J)。电能表的计量单位是千瓦时(kW·h)，俗称度。
2．电能表
(1)电能表的示数：电能表示数显示的是从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。
(2)计算电能：计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表上的示数，两次示数的______就是这段时间的用电量。
焦耳
差
1．[人教“练习与应用”、教科“活动”改编题]跨学科实践小组调查了学校一周的用电情况。如图为两次记录的电能表示数，学校这一周消耗的电能为_________kW·h。
5 000
考点2
电功、电功率
2022年版课程标准：1 ．结合实例，了解电功和电功率。
2．知道用电器的额定功率和实际功率。
1．电功和电功率
电功 电功率
定义 电流所做的功，用W表示，是电能转化为其他形式的能的多少的量度 电功与完成这些电功所用的时间的比值，用P表示，是表示电流做功①________的物理量
单位 单位 焦耳(J)、千瓦时(kW·h)、度 瓦特(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)
单位 换算 1度＝1 kW·h＝②_________ J 1 kW＝③_________W，1 MW＝④_________W
快慢
3.6×106
103
106
电功 电功率 公式 公式 W＝⑤________ U表示电压，单位为V I表示电流，单位为A t表示时间，单位为s P＝⑥______ W表示电功，单位为J
t表示时间，单位为s
推导 公式 W＝I2Rt (仅适用于纯电阻电路) W＝t(仅适用于纯电阻电路) W＝Pt(适用于所有电功计算) P＝UI(适用于所有电路) P＝I2R(仅适用于纯电阻电路) P＝⑦__________(仅适用于纯电阻电路) UIt

　
2．常考电功率的估测：电冰箱、液晶电视的额定功率一般是100~200 W；空调、电热水器的额定功率通常是1 000~3 000 W。
3．额定电压与额定功率
(1)额定电压U额：用电器____________时的电压。用电器铭牌上标注的电压值即其额定电压。
(2)额定功率P额：用电器在____________下工作时的功率。用电器铭牌上标注的功率值即其额定功率，此时用电器正常工作，P额＝U额I额，用电器的额定功率是唯一的。
(3)实际功率P实：用电器在____________下工作时的功率，P实＝U实I实，灯泡的亮度由其____________决定。
正常工作
额定电压
实际电压
实际功率
(4)铭牌参数：灯泡上标有“220 V　25 W”的字样，其中“220 V”表示该灯泡的____________，“25 W”表示该灯泡的____________。
(5)理解：当U实＝U额时，用电器正常工作，则P实＝P额；当U实U额时，此时P实>P额，可能损坏用电器。
额定电压
额定功率
2．[人教“练习与应用”改编题]一只电烙铁铭牌上标着“220 V　100 W”的字样，它正常工作时，电压是_______V，电阻是________Ω。假如电路中的电压降低到176 V，电烙铁的电阻不变，这时电烙铁实际的电功率是______W。
220
484
64
实验
测量小灯泡的电功率
例　课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为3.8 V(正常发光时电阻约为12 Ω)。
甲
乙
(1)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用______(选填字母)。
A．“10 Ω　0.5 A”的滑动变阻器
B．“5 Ω　1 A”的滑动变阻器
(2)在开关闭合前，应将滑片P移到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是______(选填字母)。
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
A
右
A
(4)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，这时眼睛应该看着__________(选填“电流表”或“电压表”)，滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动。
(5)观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在表中，则小灯泡的额定功率为________W，小灯泡的亮度由____________决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
电压表
左
1.14
实际功率
(6)实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是_________________ __________________。
(7)若该实验中电压表标有15 V的接线柱损坏了无法使用，他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该小灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是______(选填字母)。
A．只将电源电压减小
B．只更换一个其他规格的滑动变阻器
C．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
测量不同电压下
小灯泡的实际功率
C
拓展设问：
(8)测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(9)小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理，理由是_____________________________________。
根据P＝知，在电阻R不变时，电压为原来的二分之一，功率为原来的四分之一，但因灯丝的电阻随温度的降低而减小，故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，实际功率大于其额定功率的四分之一　
灯丝的电阻随温度的变化而变化
(10)(2025·大兴安岭节选)另一实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L(U额＝2.5 V，额定功率约为0.8 W)、电压为3 V且保持不变的电源、滑动变阻器、开关、电压表、导线若干。小明设计了如图丙所示的电路，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节
滑动变阻器的滑片直至电压表示数为________V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为
U0；
③小灯泡L的额定功率P额＝__________(用U额、U0、R0表示)。
丙
0.5
U额·
命题点1
电功、电功率的相关计算
1．(2022·怀化)如图所示的串联电路中，定值电阻R1＝2R2，开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分别为U1、U2，通过的电流分别为I1、I2，电功率分别为P1、P2，相同时间内做的功为W1、W2，以下比值正确的是(　 　)
A．I1∶I2＝2∶1
B．U1∶U2＝1∶1
C．P1∶P2＝2∶1
D．W1∶W2＝1∶2
C
2．(2022·郴州)老王的手机电池的铭牌上标有“5 V　4 000 mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2 W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30 W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是(　 　)
A．0.2 h B．0.47 h
C．0.5 h D．0.67 h
C
3．(2023·常德)如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为(　 　)
额定电压 220 V
工作频率 50 Hz
热风挡电功率 900 W
冷风挡电功率 100 W
A．IR ∶IM＝9∶1 B．IR ∶IM＝1∶9
C．IR ∶IM＝8∶1 D．IR ∶IM＝1∶8
C
4．(2024·湖南)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示。电源电压恒为6 V，地灯L1标有“6 V　3 W”字样，床灯L2标有“6 V　6 W”字样。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，灯________发光；
(2)求L2正常工作时的电阻R2；
(3)闭合开关S1、S2，求整个电路工作1 min消耗的电能。
L1
解：(2)灯L2的额定电压为6 V、额定功率为6 W，由P＝得，L2正常工作时的电阻R2＝＝6 Ω
(3)闭合开关S1、S2，灯L1、L2并联，灯两端的电压等于其额定电压，实际功率等于其额定功率，则L1的实际功率P1＝P额1＝3 W，L2的实际功率P2＝P额2＝6 W，整个电路工作1 min消耗的电能W＝W1＋W2＝P1t＋P2t＝3 W×60 s＋6 W×60 s＝540 J
5．(2023·益阳)如图所示，电源电压U＝24 V，定值电阻R0＝4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”，电压表测量的范围为0~15 V。
(1)求当电压表示数U0＝6 V时，通过定值电阻R0的电流；
(2)求电路消耗的最小电功率；
(3)请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
解：(1)当电压表示数U0＝6 V时，通过定值电阻R0的电流I0＝＝1.5 A
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总电阻最大，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，故电路消耗的最小电功率
P最小＝＝24 W
(3)滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”，故电路中最大电流为2 A，根据电阻的串联特点，结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值
R滑小＝－R0＝－4 Ω＝8 Ω
命题点2
测量小灯泡的电功率
6．(2025·湖南)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3 V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉。
(2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最______端。
(3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
(4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到________表的指针有明显偏转。
左
0.75
电压

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