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(共32张PPT)
第十三讲　电学微专题
微专题5　电能　电功　电功率　焦耳定律
知识精讲
1
纵向实验分层练
2
甘肃真题及变式
3
思维导图
电功
电功率
铭牌含义
影响灯泡亮暗的因素
电能 电功 电功率
焦耳定律
电能及其测量
测量工具
物理意义
单位
公式
推导公式
额定电压与
额定功率
焦耳定律
焦耳定律
读数
知识拓展
实际功率与额定功率的关系
电流的热效应
知识精讲
电功　电功率(省卷5年5考，兰州5年5考)
考点
1
电功(W) 电功率(P)
物理 意义 电流对外做的功，是电能转化
为其他形式的能的多少的量度 表示电流做功③ 的物理量
单位 常用单位：焦耳(J) 其他单位：千瓦时(kW·h)，也
称度 单位换算：1 kW·h＝① J 常用单位：瓦特(W)
其他单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW)
单位换算：1 kW＝④ W、
1 mW＝10－3 W
快慢　
3.6×106　
103　
电功(W) 电功率(P)
公式 W＝② W：表示电功，单位为J. 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＝⑤
P：表示电功率，单位为W.
W：表示电功，单位为J.
t：表示时间，单位为s.
UIt　
　
电功(W) 电功率(P)
推导
公式 W＝Pt(适用于所有电路) W＝I2Rt、W＝t(均仅适用于
纯电阻电路) P＝UI(适用于所有电路)
P＝I2R、P＝(均仅适用于纯电
阻电路)
测量
工具 电能表 电力监测仪人教教材表述变化
电能及其测量(省卷5年2考，兰州2024.17第2空)
考点
2
1. 读数：电能表最右边的数字表示的是小数部分，其前面的格子显示的是
整数部分.如图所示，月初的电能表示数为⑥ kW·h，本月消耗的
电能为⑦ kW·h.
478.2　
83　
2. 知识拓展：电能表铭牌上的“5(60)A”表示电能表的额定最大电流为60
A，电能表工作时的电流不能超过额定最大电流；铭牌上的“3 000
r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能
表转盘转动3 000 r.
考点小练
1. (人教习题改编)小明家的电能表本月初的示数为811.6 kW·h，本月底的
示数如图所示，小明家本月消耗电能 kW·h.小明关掉其他用电
器，只让热水器单独工作了2 min，电能表的转盘转了150 r，该热水器的
电功率为 W.
第1题图
140　
1 500　
额定电压与额定功率(省卷5年4考，兰州5年3考)
考点
3
实际功
率与额定功率的关系 (1)当U实＝U额时：P实⑧ P额，用电器正常工作.
(2)当U实＞U额时：P实⑨ P额，用电器不能正常工作，且有
可能被损坏.
(3)当U实＜U额时：P实⑩ P额，用电器不能正常工作.
铭牌 含
义 含义一个标有“36 V　25 W”字样的灯泡，其中“36 V”表示该灯
泡的 为36 V，“25 W”表示该灯泡的
为25 W.
＝　
＞　
＜　
额定电压　
额定功
率　
影响灯
泡亮暗
的因素 的因素灯泡的亮暗只与它的 有关，实际功率越
大，灯泡越亮.
实际功率　
考点小练
2. (人教习题改编)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3 V　
0.5 A”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光.灯泡的额定功率为 W，
此时电流表的示数为1 A，定值电阻的电功率为 W.
第2题图
1.5　
1.5　
3. (人教习题改编)某市场有标有“220 V　800 W”和“220 V　1 500 W”甲、
乙两种容积相同的电热水壶.电热水壶甲正常工作时的电流约为 A
(保留2位小数)，电热水壶甲的电热丝电阻为 Ω.从烧水快的角度
考虑，应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶.
3.64　
60.5　
乙　
焦耳定律(兰州5年2考)
考点
4
电流
的热
效应 定义：电流通过导体时将 能转化为 能的现象.
利用：电熨斗、电热水器、电饭锅、养鸡场的鸡苗孵化器等.人教
教材表述变化
防止：电脑的微型风扇、手机里的石墨散热片等.人教教材新增
焦耳
定律 内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，
跟导体的 成正比，跟 成正比.
公式：Q＝ .推导式：Q＝W＝Pt＝UIt＝t(适用于纯电
阻电路)
电　
内　
电流的二次方　
电阻　
通电时间　
I2Rt　
考点小练
4. (人教习题改编)电动汽车是一种利用电能提供动力的环保型交通工具.某
小区安装了快充充电桩，充电电压为600 V，充电电流为200 A，可以缩短
充电时间，施工安装人员为了减小能量损耗，在安装时他们应选取其他条
件相同的粗还是细的导线，简要说明理由.
答：选取粗的导线；理由是影响导体电阻的因素跟导体的横截面积有关；
在其他条件相同时导线的横截面积越大，导线的电阻越小，由Q＝I2Rt可
知：快充充电桩给电动汽车充电时，充电电流不变，则在通电时间相同的
情况下，选择电阻较小，即粗导线时，导线产生的热量较少.
纵向实验分层练
实验
探究影响电流热效应的因素(兰州A卷2021.22)
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例　小明在做“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验时，提出了以
下两种猜想：
猜想一：电流通过导体产生的热量与电阻大小有关；
猜想二：电流通过导体产生的热量与电流大小有关.
基础设问
证据
(1)[2021兰州A卷22(1)]为了在短时间内达到明显的实验效果，烧瓶中应装
入质量和初温都相同的 (选填“水”或“煤油”)，实验中通过观
察 来比较电阻丝产生热量的多少.
　
例题图
煤油　
温度计示数的变化　
(2)利用图甲装置可以通过 改变电路中电流的
大小，实验时记录的数据如下表：
移动滑动变阻器的滑片　
实验次数 电阻丝R/ Ω 通电时间t/s 电流I/A 温度升高量Δt/℃
1 10 30 0.3 1.5
2 10 30 0.6 6.0
解释
(3)分析表格数据可以初步得出结论：当电阻丝和通电时间相同时，通过
电阻丝的电流 ，电阻丝产生的热量越多.
实验次数 电阻丝R/ Ω 通电时间t/s 电流I/A 温度升高量Δt/℃
1 10 30 0.3 1.5
2 10 30 0.6 6.0
越大　
(4)[2021兰州A卷22(2)]将图乙中烧瓶C与图甲中烧瓶串联接入电路，可以
探究导体产生的热量与 的关系，通电30 s，烧瓶C中温度计
示数变化量较大，由此可以初步得出结论：电流和通电时间相同的情况
下， ，产生的热量越多，下列生活实例应用该结论的
是 .
电阻大小　
电阻越大　
B　
A. 接线板上同时接入的用电器越
多，导线越容易发热
B. 电炉丝工作时热得发红，而与
之相连的导线却不怎么热
例题图
能力提升
交流
(5)完成上述探究后，小明又设计了图丙所示的装置，可以通过观察
比较电流通过电阻时产生的热量.R3的作用是改变电路
中的 ，为了使实验现象更明显，可以将R3换成电阻更 (选
填“大”或“小”)的电阻.
U形
管中液面高度差　
电流　
小　
(6)[横向实验拓展](2024天水模拟改编)其他同学发现图甲装置还可以探究
“液体吸热能力的大小”，应选择图乙中的烧瓶 (选填“A”“B”或“C”)
与图甲中烧瓶并联接入电路，保持烧瓶内液体的初温相同，加热一段时间
后，温度计示数高的瓶中液体的比热容较 .
　
例题图
A　
小　
(7)[创新装置]另一实验小组的实验装置如图丁所示，两电阻丝(R左＜R右)
封闭在两个完全相同的容器中，并通过短玻璃管与相同的气球连通，闭合
开关，一段时间后，密闭容器内的空气被加热， (选填“A”或“B”)气
球会先鼓起来.
B　
例题图丁
甘肃真题及变式
第1题图
1. (2024省卷16题2分)如图所示，电能表的读数为 度；该电路中
能接入的用电器总功率最大为 W.
213.9　
4 400　
电能表读数及计算 (省卷5年2考，兰州5年2考)
命题点
1
2. (2022兰州10题3分)现有“6 V　3 W”和“12 V　6 W”的甲、乙两只灯泡，
不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是(　C　)
A. 通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时，电流通过乙灯泡做功一定比通过甲灯泡做功快
C. 两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1 A
C
电能、电功率、焦耳定律的理解及计算(省卷5年5考，兰州5年5考)
命题点
2
3. (2024兰州11题3分)小明将定值电阻R1、R2分别按如图甲、乙所示的方式
连入电路中，已知R2＝2R1，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开
关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的
是(　D　)
D
A. 电源电压为3 V
B. 乙图中通过R1的电流为0.6 A
C. R2的电阻为5 Ω
D. 甲图中电路工作时的功率为2.4 W
4. (2025兰州23题6分)如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R1的电
阻为10 Ω.闭合开关S时，电流表的示数为0.2 A. 求：
第4题图
(1)电压表的示数U2；
解：(1)U1＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V
U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V
如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R1的电阻为10 Ω.闭合开关S
时，电流表的示数为0.2 A. 求：
第4题图
(2)电阻R2的电阻；
解：(2)R2＝＝＝5 Ω
如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R1的电阻为10 Ω.闭合开关S
时，电流表的示数为0.2 A. 求：
第4题图
(3)电流在100 s内通过电阻R2所做的功W2.
解：(3)W2＝U2It＝1 V×0.2 A×100 s＝20 J
5. (2021兰州24题6分)一只标有“6 V　3 W”字样的小灯泡L与一个电阻为8
Ω的定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡
L正常发光，求：
(1)电路中的电流I；
解：(1)由题意可知，小灯泡L与定值电阻R串联，接通电路，小灯泡L正
常发光，则电路中电流
I＝＝＝0.5 A
一只标有“6 V　3 W”字样的小灯泡L与一个电阻为8 Ω的定值电阻R串联，
接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光，求：
(2)电源电压U；
解：(2)小灯泡L的电阻RL＝＝＝12 Ω
由于小灯泡L与定值电阻R串联，电路的总电阻
R总＝RL＋R＝12 Ω＋8 Ω＝20 Ω
由I＝可得，电源电压U＝IR总＝0.5 A×20 Ω＝10 V
一只标有“6 V　3 W”字样的小灯泡L与一个电阻为8 Ω的定值电阻R串联，
接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光，求：
(3)通电20 s，整个电路消耗的电能W.
解：(3)由W＝UIt可得，通电20 s，电路消耗的电能
W＝UIt＝10 V×0.5 A×20 s＝100 J

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