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第十六讲　电功率
电能（用符号 表示）
（1）单位：电能的国际单位是 ，符号是 。生活中常用的电 能单位是千瓦时，符号是 ，也叫作“度”。
（2）单位换算：
1度＝ kW·h＝ W× s＝ J
W　
焦耳　
J　
kW·h 　
1　
1 000　
3 600　
3.6×106　
知识点　1　电能
类型 转盘式 频闪式
作用 计量用电器在一段时间内消耗的
示意图
电能　
知识点　2　电能表
类型 转盘式 频闪式
参数
含义 220 V 电能表应接在电压为 的电路中使用
10（20）A 该电能表的标定电流为 A，额定最大电流 为 A
50 Hz 电能表应接在频率为50 Hz的交流电路中使用
“1 000 revs/（kW·h）”指用电 器每消耗 的电能时，电能表转盘转过 转 “1 000 imp/（kW·h）”指用电 器每消耗 的电能时，电能表指示灯闪烁 次
读数 kW·h kW·h
220 V　
10　
20　
1 kW·h　
1 000　
1 kW·h　
1 000　
100.2　
200.9　

1. （沪科九全P120图17－1改编）6月初小芳家中的电能表的示数为2 618.6 kW·h，5月初电能表的示数如图所示，本月她家共使用了 度 电。若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 元 电费。
110　
66　
2. （沪科九全P119图16-3改编）李芳家的电能表上标着“2 500 imp/ （kW·h）”，她用这个电能表来测量某用电器的功率：她把家中的其他用 电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1 min内指示灯闪烁15次，则该 用电器1 min消耗的电能是 J，实际电功率是 W。
3. （人教九全P117T6改编）某次雷电的电流约为2×104 A，电压约为106 V，放电时间约0.001 s，则这次雷电的电功率约为 W，释放的 电能约 J。
2.16×104　
360　
2×1010　
2×107　
1. 电功和电功率
类型 电功（3年3考） 电功率（3年2考）
定义 电流做功是电能转化为 其他形式能的过程，有 多少电能发生了转化， 就说电流做了多少功 电功率等于 与 之 比，是表示电流 的物 理量；用符号P表示
电功　
时间　
做功快慢　
知识点　3　电功和电功率
类型 电功（3年3考） 电功率（3年2考）
单 位
及
换 算 单位 国际单位：焦耳（J）；常用单位：千瓦时（kW·h），又称度 国际单位；瓦特（W）；常用单位：兆瓦（MW）、千瓦（kW）、毫瓦（mW）
换算
关系 1度＝1 kW·h＝ J
1 MW＝ W，1 kW＝ W，1 mW＝ W
计 算
公 式 定义式
推导 公式
3.6×106　
106　
103　
10－3　
W＝UIt　
注意：纯电阻就是把电能全部转化为内能的电阻，即W＝Q。
2. 额定功率与实际功率（3年2考）
（1）额定电压：用电器 时的电压；
额定功率：用电器在 下工作时的电功率；
铭牌意义：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。
（2）实际电压：用电器在实际使用时，加在用电器两端的电压；
率随实际电压的变化而变化。灯泡的亮度是由灯泡的 决定 的，灯泡的 越大，灯泡越亮。
正常工作　
额定电压　
额定电压　
额定功率　
实际功率　
实际功率　
（3）实际功率与额定功率的关系
U实＜U额 P实 　P额 用电器不能正常工作 注意：灯泡亮度由实际功率决定。实际功率越大，灯泡的亮度越亮
U实＝U额 P实 　P额 用电器正常工作
U实＞U额 P实 　P额 用电器容易损坏
＜
＝
＞
A. 两盏灯的总功率等于65 W
B. 甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压
C. 两盏灯的总功率小于25 W
D. 乙灯消耗的功率小于甲灯消耗的功率
C
4　
880　
880　
1
760　
220　
440　
6. （人教九全P124T3改编）一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压 下工作时的电阻是1 210 Ω，它的额定功率是 W；正常工作时，通电 10 min 产生的热量是 J；若电烙铁两端的电压升高10％（242 V），电烙铁的实际功率变为 W。
40　
24 000　
48.4　
1. 焦耳定律
电 流
的 热
效 应 定义 电流通过导体时 能转化为 能的现象
影响因素 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越 ，产生 的热量越多；在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电 流越 ，产生的热量越多
电热的利 用和防止 利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅等；防止：有孔 的电视机后盖、电脑的微型风扇等
电　
内　
大　
大　
知识点　4　焦耳定律（3年1考）
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＝ ；热量Q，单位为J；电流I，单位为A；
电阻R，单位为Ω； 时间t，单位为s
电流的二次方　
电阻　
通电时间　
I2Rt　
2. 纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
定义 实 例 电功（W）和电热（Q）的计算
纯电阻 电路 电流做功，将电能全部转化为内能的电路，即W ＝ Q 电热水器、电炉等一些电器
非纯电阻电路 电流做的功，将电能转化为内能和其他形式的能（W ＝Q＋W其他，即Q＜W） 含电动机的用电器（电风扇、洗衣机）、电视机等 W＝Pt＝UIt，Q＝I2Rt
3. 电能输送问题
　（1）高压远程输电问题：根据P＝UI可知，在输电功率一定时，输 电的电压U越高，通过输电线的电流越 ，导线上因产热损耗的 电能就越少。
小　
　（2）用电高峰期问题：如图，高压电经变电站降压后向居民区供电。 供电电压U1一定，用电高峰期，用户端并联的用电器增多，总功率增大， 根据P＝UI可知，输电线上的电流会变大，输电线因产热而损耗的电能 变 ，输电线电阻r分得的电压变 ，用户家中实际电压U2 变 。（均选填“大”或“小”）
大　
大　
小　
电流　
多　
高度
差　
转换　
8. （人教九全P122文字素材改编）电炉丝通过导线接到电路中，通过电炉 丝和导线的电流大小 ，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致 电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。
相等　
多　
甲 乙
9. （沪科版九全P133 T11改编） 如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变， 滑动变阻器R2最大阻值是20 Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙 所示，则R1＝ Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数 为 A，通电10 s电流通过R1产生的热量是 J。
10　
0.2　
4　
[基础考法]
【实验器材】电源、开关、小灯泡（2.5 V）、电流表、电压表、滑动变阻 器、导线等。
【实验原理】P＝UI
【实验电路图】
【设计与进行实验】
1. 如图连接电路图，闭合开关，移动滑片，观察电压表的示数，当电压表 示数等于小灯泡额定电压时，观察小灯泡的发光情况，并记录电压表和电 流表的示数。
2. 调节滑片，使小灯泡两端的电压分别高于或低于额定电压的20％，观察 小灯泡的发光情况，并记录电压表和电流表的示数。
【实验记录表格】
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度
1 2.0
2 2.5
3 3.0
【灯泡图像】灯泡的I－U图像是一条过原点的逐渐向U轴靠拢的曲线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而 。
增大　
【实验结论】
小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡消耗的实际电功率 ；小灯泡 的亮度由 决定， 越大，小灯泡的亮 度 。
越大　
实际电功率　
实际电功率　
越亮　
[能力提升]
【交流与反思】
（1）【开关考查】①连接电路时，开关要处于 状态；②若连接 完最后一根导线后，看到电流表和电压表指针立即发生偏转，则原因是连 接电路时开关 ；③闭合开关后，发现电压表示数几乎满偏，为 了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是 。
断开　
未断开　
断开开关　
大　
调节滑片，使电压表示数等于额定电压，并记下电流表示数　
误将滑动变阻器下面两个
接线柱接入电路　
保护电路　
改
变小灯泡两端的电压，比较小灯泡在不同电压下的电功率　
寻找亮
度与实际功率关系的普遍规律　
移动滑片，直到
电压表示数等于小灯泡的额定电压，记下电流表示数　
断开开关，调
换电压表（或电流表）的正负接线柱　
断开开关，同时调换电压表和
电流表的正负接线柱或改变电源电压正负极接线　
（5）【故障分析】①正确连接电路，闭合开关后小灯泡不亮，电压表指 针左右摆动，电流表指针也左右摆动，用手指按压开关，电流表和电压表 指针稳定，产生这一故障的原因可能是 ；②闭合开关 后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯 泡 ；③闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无 示数，原因可能是小灯泡 ；④正确连接电路后，闭合开关，缓慢 移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数逐渐变大，电压表示数为0，小 灯泡却始终不发光，则电路故障可能是 （写出一条即可）。
开关接触不良　
断路　
短路　
小灯泡短路（或电压表短路）　
[核心素养]
【问题讨论】
小明想利用电压为6 V的电源，测出额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功 率，实验时发现电压表0～15 V的测量范围损坏，经过思考后小明巧妙地解 决了这一问题。
（1）请你设计电路图。
（2）在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数 为 V时，此时的电流表示数如图所示，小灯泡的额定功率 为 W。
2.2　
1.14　
类型 缺少电流表 缺少电压表
设计思路 1.如何利用电压表（或电流表）使小灯泡正常发光；2.如何利用电压表（或电流表）间接（或直接）测出小灯泡正常发光时的电流
图示
特殊方法测电功率
主要
步骤 （1）调节滑片的位置，使电 压表的示数等于额定电压U 额；（2）用电压表测出定值 电阻R0两端的电压U0
额定
功率 P＝U额I额＝I0R0·I额
【例】　（2025·铜仁市模拟）小明设计出如图甲所示的电路图来完成不同 的电学实验，其中电源电压恒为4.5 V。
甲 乙
丙 丁
（1）图乙为小明连接的实物图，此时若闭合开关S，会损坏的电路元件 是 ；
电压表　
（2）接线错误全部改正后，小明探究电流与导体电阻的关系：
②在定值电阻由小到大依次接入电路的过程中，为了保证本实验过程中电 压表的示数不变，滑动变阻器接入电路的阻值应 （选填“逐 渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）；
电压一定时，通
过导体的电流与导体的电阻成反比　
逐渐增大　
（3）小明又测灯的功率：
①将额定电压为3 V的小灯泡接入M、N两接线柱间，调节滑片P使电压表 的示数为3 V，此时电流表的示数如图丁所示，则该小灯泡的额定功率P额 ＝ W；
0.9　
大于　
丁
探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关
[基础考法]
猜想
与假 设 （1）电热水壶的电热丝能把水烧开，而与之相连的导线却几乎不 发热，由此猜想电流通过导体产生热量的多少与 有关；
（2）电热水壶把水烧开需要一段时间，由此猜想电流产生热量的 多少与 有关；
（3）电流通过导体产生热量的多少还可能与 有关
电阻　
通电时间　
电流大小　
实验
器材 如图（电源、开关及部分导线未画出），透明容器中应密封 （选填“等量”或“不等量”）的空气
实验
装置
甲　　　　　　　　　　乙
等
量　
实验
过程 （1）实验中通过观察 的变化来反映电 阻产生热量的多少，这里采用的研究方法是 ；
（2）要探究导体产生的热量与电阻的关系，应控制 和 相同，改变 ；应使用如图中 的 （选填“甲”或“乙”）装置进行实验，这里采用的研 究方法是 ；
（3）乙图中Rc与Rb并联，目的是使通过Ra与Rb的 不同
U形管两侧液面高度差　
转换法　
电流　
通电时间　
电阻大小　
甲　
控制变量法　
电流　
实 验
结 论 （1）导体的电阻和通电时间都相同时，通过导体的电流越 ， 产生的热量越 ；
（2）通过导体的电流和通电时间都相同时，导体的电阻越 ， 产生的热量越 ；
（3）导体的电阻和通过导体的电流都相同时，通电时间越 ， 产生的热量越
大　
多　
大　
多　
长　
多　
[能力提升]
交流
与
评估 1.组装好器材后，若U形管中液面不相平，则应进行的操作是 ；
2.通电一段时间后，若U形管中液面无变化， 则原因可能是 ；
3.通电一段时间后，若图乙中两U形管中液面的高度差相同（装置 气密性良好），则原因可能是 ；
4.若将图乙中定值电阻Rc装入容器内，则可探究电热与 的 关系
拆
下U形管重新组装　
装置
漏气　
电阻Rc断路　
电阻　
装置
改进 某小组的同学用如图所示的装置探究电流通过导体产生的热量与什 么因素有关。
（1）实验中通过观察 来比较电流产生的热 量的多少；
（2）为了便于比较R1、R2（R1＝10 Ω，R2＝20 Ω）通电后产生热量 的多少，甲、乙两瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体；
（3）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油 而不选用水，是因为煤油的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”） 水的比热容。
温度计示数的变化　
质量　
小于　
【例】　（2025·从江县校级一模）小松同学用如图所示的实验装置探究 “电流的热效应与电阻的关系”。
甲 乙 丙
（1）实验中小松同学设计了如图甲的电路图，连接电路后通过观察图乙 中 来比较电流产生的热量的多少，她把R1和R2串 联的目的是控制通过两者的 。
红色液柱上升的高度　
电流相等　
（2）为达到实验目的，选择的R1、R2两电阻丝的阻值应 （选填 “相等”或“不相等”）。
不相等　
电流大
小　
甲 乙 丙
考点1　电能表的读数和计算
　　　
BCD
A. 指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路消耗的电能越多
B. 若当地电费为0.5元/kW·h，则应交电费50元
C. 若已经接在这个电能表上用电器总功率是1 600 W，
则还能再连接一个1 000 W的空调
D. 若电能表表盘数字由55 467变为56 467，则这段时间
内电能表的指示灯闪烁1.6×105次
解题思路　电能表上指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路消耗的电 能 ；由图可知，消耗的电能：W＝W2－W1＝5 646.7 kW·h－5 546.7 kW·h＝ kW·h，若当地电费为0.5元/kW·h，则应交电费0.5元 /kW·h×100 kW·h＝ 元；由电能表参数可知，该电能表允许接入 用电器的最大总功率为P最大＝UI最大＝220 V×40 A＝ ，此时还 可以接入用电器的总功率为P接＝P最大－P已接＝8 800 W－1 600 W＝ ，所以还能再连接一个1000 W的空调；若电能表表盘数字由55 467变为56 467，则消耗的电能为W＝5 646.7 kW·h－5 546.7 kW·h＝ ，1 kW·h该电能表的指示灯闪烁1 600次，所以消耗100 kW·h时，电能表的指示灯闪烁 次。
越快　
100　
50　
8 800 W　
7 200 W　
100 kW·h　
1.6×105　
[易错警示]　（1）电能表表盘上的示数显示的是电能表投入使用以来用 电器消耗的总电能；（2）计算电能表允许的最大电功率时，需要用到电 能表允许的最大额定电流。
（2025·大兴安岭）小明家的电能表表盘示数如图所示，示数 为 kW·h。小明用该电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率， 测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电热水壶烧 水，发现电热水壶工作1 min，电能表转盘转过60 r，则烧水过程中该电热 水壶的实际功率为 W。
31.6　
1 200　
考点2　额定功率和实际功率
A. 1∶2 B. 9∶2 C. 9∶4 D. 3∶2
B
正常　
4 V　
2 V　


。
A. 甲灯能正常发光
B. 乙灯能正常发光
C. 两灯均能正常发光
D. 两灯均不能正常发光
B
考点3　电功率的计算
【典例3】　（2025·清镇市二模）如图所示电路中，R1和R2是定值电阻， 电源电压为6 V。开关闭合后，电流表A的示数为0.5 A，电流表A1的示数 为0.3 A。求：
（1）通过R2的电流I2；
（2）R2的电阻；
（3）R1的功率P1。
（1）0.2 A　（2）30 Ω　（3）1.8 W
R1　
干路　
之
和　
I－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A　
相等　
30 Ω　
6 V×0.3 A＝1.8 W　
（2025·七星关区校级模拟）科技改变生活，扫地机器人已走进千家万户。 如图所示是一款能自动清扫的智能扫地机器人，前端装有感应器，通过发 射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，底部安装有滚刷，内置集尘器， 防滑轮采用凹凸材质制成，其部分参数如表所示。当机器人电量充足时， 它通过内部的电动机旋转产生高速气流，且带动滚刷与地面摩擦，吸附地 板上的灰尘及轻小物体，从而达到清扫的目的。当剩余电量低于一定值 时，机器人会主动寻找充电器进行充电。请你回答下列问题：
正常工作电压 12 V
电池总容量 2 500 mA·h
正常工作功率 36 W
（1）扫地机器人充电时将 能转化为 能；
（2）扫地机器人正常工作时的电流是多少？
电　
化学　
（3）扫地机器人充满电后最多可以正常工作多长时间？
（4）扫地机器人扫地过程中涉及了许多物理知识，请根据题干信息写出 两个情景并说出相关的物理知识。
（4）防滑轮采用凹凸材质制成，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩 擦力；
滚刷与地面摩擦，吸附地板上的灰尘及轻小物体，利用了带电体具有 吸引轻小物体的性质。
考点4　焦耳定律的应用
【典例4】　（2025·凯里市校级模拟）如图所示的电路中，电源电压恒为4 V不变，R为定值电阻，小灯泡L的规格为“6 V　3.6 W”，其灯丝电阻不 受温度的影响。闭合开关S，电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率 为 W，电阻R的阻值为 Ω，通电1 min，电阻R产生的热量 为 J。
1.6　
5　
192　
并联　
干路　
10 Ω　
1.6 W　
I－IL＝1.2 A－0.4 A
＝0.8 A　
5 Ω　
UIRt＝4 V×0.8 A×1×60 s＝192 J　
（2025·德阳）如图所示，电源电压恒定为6 V，定值电阻R0＝10 Ω，R1＝ 20 Ω，电流表测量范围为0～0.6 A，电压表测量范围为0～3 V，滑动变阻 器R的最大阻值为20 Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中 点时，R1在5 min内产生的热量为 J；若闭合开关S和S1，在保证各 元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为 。
240　
1∶2　
考点5　动态电路中电功率的变化
ABD
A. A1、A2表示数均变小
B. A1、A2表示数之差不变
C. 电压表示数变大
D. 电路的总功率变小
并联　
A2　
变大　
变
小　
不
变　
变小　
R1　
不变　
变小　
[规律总结]　滑动变阻器改变接入电路中的电阻，改变了电路中的电流， 但电源电压没有改变，因此在不同的电路状态下，将电源电压不变作为等 量列出方程是关键。
C
A. 风速减小时，R2的功率会增大
B. 风速变化时，电压表示数一定不变
C. 当v＝v2时，触发报警的是电流表
D. 风速变化时，电压表和电流表示数之比不变
命题点1　电能及其电能表
1. 如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超 过 W。小明让他家的某用电器单独工作15 min，这段时间内电能 表的转盘刚好转了300转，则这个用电器的实际功率为 W。
4 400　
800　
命题点2　范围、极值计算
甲 乙
BCD
A. 无论如何移动滑片，L的电阻始终为20 Ω
B. 滑片向左移动过程中，L的实际功率减小
C. 为保证电路安全，R接入的最小阻值为10 Ω
D. L实际功率为0.75 W时，R的阻值为24 Ω
A. 通过R0的电流是1.2 A
B. R0的阻值是5 Ω
C. 当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W
D. 当R为30 Ω时，电路总功率是8.4 W
ABD
命题点3　电功率及电热的计算
4. （2025·贵州）如图甲所示电路中，电压表V1测量 两端的电 压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移 至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所 示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功 率为 W。
甲 乙
灯泡L　
0.9　
5. （2025·贵州）如图所示电路，电源两端电压恒为3 V，定值电阻R1阻值 为10 Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2 A。
（1）通过电阻R1的电流为 A。
（2）求R1两端电压U1。
（3）求电路消耗的总功率P。
解：（2）由欧姆定律可知，R1两端电压
U1＝I1R1＝0.2 A×10 Ω＝2 V；
（3）电路消耗的总功率
P＝UI1＝3 V×0.2 A＝0.6 W。
0.2　
6. （2024·贵州）如图所示电路，电源电压U＝3 V保持不变，定值电阻R1 ＝5 Ω，闭合开关S，电压表示数为2 V。求：
（1）定值电阻R2两端的电压U2为多少伏。
（2）通过定值电阻R1的电流I1为多少安。
（3）通电10 s，整个电路电流所做的功W为多少焦。
解：（1）由图可知，电阻R1和R2串联，闭合开关S，电压表测量R1两端的 电压，则定值电阻R2两端的电压为U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V；
（3）串联电路各处电流相等，则I＝I1＝0.4 A，通电10 s，整个电路电流 所做的功W＝UIt＝3 V×0.4 A×10 s＝12 J。
命题点4　焦耳定律的应用
7. （2024·贵州）电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于 电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮 老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。请回答：
（1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触 电，应立即采取什么措施？（写出一条即可）
（2）用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
（1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触 电，应立即切断电源。
（2）在材料和长度一定时，这种细电线的横截面积小，电阻大，根据Q＝ I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体产生的热 量越多，所以容易引发火灾。

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