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(共58张PPT)
电功　电能表的使用
1
第1课时　理解电功、电功率和焦耳定律
W
3.6×106
电压
电流
通电时间
UIt
正常工作
10
20
600
示数之
差
kW h
1．(2023·湖北宜昌)某品牌电动汽车的电池容量为130 A·h，额定电压
为400 V，充电时它将电能转化为_______能存储起来，充满电后它存储了
_____kW·h的能量。
化学
52
2．(2023·江苏无锡)如图是小明家安装的电能表。
下列说法中正确的是(　 　)
A．该电能表的示数为21 682 kW·h
B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表
D．家中用电器消耗1 J电能，该电能表指示灯闪烁3 000次
B
【状元笔记】
电功的定义式为普适公式。两个推导式只适用于纯电阻电路。
公式W＝Pt，在力学和电学中通用。
电功率的理解及相关计算
2
电流做功快慢
所做的功
所用时间
W
103
I2R
3．下列关于电功、电功率的说法中正确的是(　 　)
A．电能表转盘转得越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C．对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的
D．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
C
4. (2023·济南)商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生
了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我
觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度
看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使
用时(　 　)
A．消耗较少的电能，消耗较多的电能
B．电功率较小，电功率较大
C．电功率较小，消耗较多的电能
D．消耗较少的电能，电功率较大
D
5．(2023·临沂)将一只“6 V　3 W”的小灯泡与一个阻值为12 Ω的电阻
串联后接到12 V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率(　 　)
A．大于3 W B．等于3 W
C．小于3 W D．无法确定
B
6．(2023·河北)通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是_____
(选填“串联”或“并联”)。已知家庭电路的电压是220 V，在额定电流
为10 A的插座上，接入一台“220 V　200 W”的电冰箱后，最多还可以接
入总功率为 ______W的用电器。
并联
2 000
结合串、并联电路进行电功率的相关计算是考查重点。
【状元笔记】
额定功率与实际功率：
用电器标有“220 V　50 W”字样，说明该用电器的额定电压为220 V，额定功率为50 W。
隐含条件：题目中有“用电器正常工作”说明此时用电器两端的电压为额定电压，功率为额定功率。
电功率与用电器电阻的关系：
(1)由P＝I2R可知，串联电路中，P1∶P2＝R1∶R2；
(2)由P＝ 可知，并联电路中，P1∶P2＝R2∶R1。
电路总功率与用电器电功率的关系P总＝P1＋P2＋…＋Pn(串联电路和并联电路均适用)。
焦耳定律及其应用
3
内能
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
Q＝I2Rt
UIt
Pt
7．(2023·黑龙江齐齐哈尔)将电能输送到几百千米之外的用户，在输电
线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的_____效应引起的。某段输电
线路的总电阻为0.5 Ω，输送电流为100 A，每输电1 min，这段线路便
会损耗________J的电能。
热
3×105
8．(2023·安徽)在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，
它由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置
与12 V的汽车电池接通工作1 min，产生的总热量为 ______J。
3 600
9．(2023·江苏无锡)如图是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源
电压为5 V，电热丝R阻值为1 Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电
流的_____效应实现高温封口，3 s内产生的热量为_____J，若使用时总把
塑料袋烫坏，可以_______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
热
75
增大
此考点是常考点！
电动机、电脑不是利用电流热效应工作的。
纯电阻电路中电热与电阻的关系：
(1)由Q＝I2Rt可知，串联电路中，Q1∶Q2＝R1∶R2；
(2)由Q＝ t可知，并联电路中，Q1∶Q2＝R2∶R1。
解电能表相关计算的模板
1
如图是小明家6月初和6月末的电能表表盘示意图。从表盘信息可
知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 ______W，6月消耗的电能为
____kW·h，若小明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。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3 min，电能表指
示灯闪烁了32次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h，
该用电器的电功率为______W。
4 400
125
75
0.02
400
1．(2020·烟台)如图是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电
流是_____A，表盘上显示已用电 ________kW·h。若将某用电器单独接在
该电能表上正常工作 3 min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上
述时间内消耗的电能为_______kW·h。
10
5 546.7
0.02
2．(2022·四川自贡)小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅，需
要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60 000 mA·h，充电电压为
5 V，充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其他用电器，并观察到家里电
能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过(　 　)
A．120 r B．200 r C．300 r D．1 000 r
C
解电功、电功率相关计算的模板
2
(2023·江西)如图所示，电源电压恒定不变，灯L1标有“3 V　
3 W”字样，灯L2标有“3 V　6 W”字样，闭合开关S，两灯均正常发光。
求：
(1)灯L1的电阻；
(2)电流表的示数；
(3)电路消耗的总功率。
3．(2022·济宁)如图是额定电压均为220 V的灯泡
L1和L2的U－I图像。下列分析不正确的是(　 　)
A．当L1两端的电压为100 V时，其实际功率为20 W
B．当通过L2的电流为0.45 A时，其1 min消耗的电
能为4 320 J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40 V，则L2的功率为8 W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5 A，则L1的功率为66 W
C
4．(2023·枣庄)如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不
变，滑动变阻器R的规格是“100 Ω　1 A”。闭合开关，在保证电路元件
安全且能使小灯泡正常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过
滑动变阻器的电流与滑动变阻器阻值关系的图像，如图乙所示。下列说法
正确的是(　 　)
A．电源电压为6 V
B．小灯泡的电阻为10 Ω
C．小灯泡的额定功率为1.8 W
D．整个电路电功率最小时，20 s内滑动变阻器消耗的电能为12 J
C
5．(2022·滨州)(多选)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R1＝48.4 Ω，R2＝435.6 Ω。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1 min 内电能表(如图乙)的转盘转动了16转。[不考虑热量损失，已知水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]下面说法正确的是(　　)
A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．电热壶的正常加热功率为100 W
C．电热壶将1 kg的水从25 ℃加热到75 ℃，需要正常工作210 s
D．测量时电热壶的实际加热功率为800 W
6．(2023·黑龙江龙东地区)标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的灯L1和
L2(假设两灯灯丝电阻不变)，若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正
常发光时，下列说法正确的是(　 　)
A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C．灯L2和L1的发光亮度相同
D．能够正常发光的灯应是灯L2
B
7．(2023·辽宁营口)如图所示，电源电压恒为18 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12 V时，电流表示数为0.5 A。求：
(1)电阻R1的阻值以及通电60 s消耗的电能；
(2)在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。
探究电流产生热量的多少与什么因素有关
【设计与进行实验】
1．实验装置
1
2．实验器材
(1)被加热物质的要求：________________________________________
____________________________________________________________。
(2)被加热物质选用空气的原因：_______________________________
____________________________________________________________。
3．实验方法
(1)转换法的应用：通过观察________________________来比较电流通过导体时产生热量的多少。
(2)控制变量法的应用
①探究电热与电流的关系时，控制________________ 和________ 相同，改变________________。
②探究电热与电阻的关系时，控制________________ 和________ 相同，选择两个阻值不同的电阻丝。
③探究电热与通电时间的关系时，控制_________________________和________________相同，改变________________。
【分析、评估与交流】
4．焦耳定律的相关计算：________ 。
【实验结论】
5．电流通过导体时产生的热量与________、________和________ 有关。在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量________。在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量________。在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量_________________________________________________。
参考答案
2．(1)物质种类、质量、初温均相同
(2)空气的比热容小，可以使实验现象更明显
3．(1)U形管中液面高度的变化
(2)①电阻丝的阻值　通电时间　通过两电阻丝的电流大小　②通过两电阻丝的电流　通电时间　③电阻丝的阻值　通过两电阻丝的电流　通电时间的长短
4．Q＝I2Rt
5．电流　电阻　通电时间　越多
越多　越多
1．(2021·广西贵港)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1＞R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系
(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整。
(2)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制
___________；电阻丝放出热量的多少，通过_________________来进行
判断。
(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中
要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显
的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______
(选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容。
电流相同
温度计的示数变化
质量
小于
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电
流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验
一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_______(选填
“大于”“等于”或“小于”)2Δt1，该实验说明电流产生的热量与电流
大小_______(选填“成”或“不成”)正比关系。实验中，用电阻丝R2加热
煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
大于
不成
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值______
(选填“相同”或“不同”)的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液
体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，烧瓶中电阻丝的阻值为R，
测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，
若不计热量损失，则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出
比热容的表达式)。
相同
【拓展设问】
(6)本实验应用的研究方法有转换法和 _________法。
(7)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和
通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活
中利用电热工作的家用电器有_________(请举一例)。
(8)请你根据实验结论解释“电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却
几乎不发热”：_________________________________________________
_____________________________________。
控制变量
电饭锅
因为导线和电炉丝串联且电炉丝电阻大，所以在电流和
通电时间相同时，电炉丝产生的热量更多
测量小灯泡的电功率
【设计与进行实验】
1．实验原理：P＝UI。
2．画电路图、连接实物图或纠错。
2
4．滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压。
5．确定小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数为小灯泡的额定电压时，小灯泡正常发光。
6．要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片移动的方向：若U示>U额，应将滑片向阻值________的方向移动，直至电压表示数等于小灯泡的额定电压；若U示7．动态电路分析。
8．电路故障分析与处理。
9．实验误差分析。
10．根据实验数据计算电功率。
【分析、评估与交流】
11．实验数据及U－I图像的分析及处理
(1)根据实验数据绘制U－I图像。
(2)根据实验数据或U－I图像，计算小灯泡的额定功率和正常发光时的电阻。
(3)根据实验数据或U－I图像说明小灯泡的电阻不为定值的原因：_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)根据实验数据或U－I图像总结实际电压、实际功率与小灯泡亮度的关
系：_________________________________________________________
____________________________________________________________。
12．实验操作评估、改进及设计。
13．多次测量的目的：得出小灯泡在不同电压下的实际功率的变化规律。
14．不能用多次测量求电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因：
小灯泡两端电压改变，小灯泡的实际电功率也改变。
15．特殊方法测小灯泡的电功率。
参考答案
6．增大　减小
11．(3)灯丝电阻随温度的升高而增大
(4)实际功率越大，小灯泡越亮
2．(2023·重庆B卷)在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5 V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
(1)如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路。
(2)在开关S闭合前，应将滑片P移到____(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电
路故障可能是小灯泡_______。
(4)排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察_______表的示
数，直到示数为______V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数。
B
短路
电压
2.5
(5)继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5 V，某时刻电流表示数如图乙
为______A，观察小灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电
压表示数高出2.5 V少许，观察小灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所
有实验数据作出了小灯泡的U－I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为
_______W。
(6)根据小灯泡U－I图像和亮度变化，还可以发现___________________
______________________________________________________________
__________________________________。
0.2
0.75
小灯泡的电阻随温度
的变化而变化(或小灯泡的电阻随功率的变化而变化或小灯泡的亮度由
小灯泡的实际功率决定)(答案不唯一)
【拓展设问】
(7)在没有电流表的情况下，用如图所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。己知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；可知小
灯泡的额定功率P额＝________ _ (用U额、U和R表示)；若已知电源电压为
U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝________(用U0、U额、U和R表
示)。

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