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第十八章
电功率
第一部分
教材梳理
课程
标准 3.4.5 结合实例，了解电功和电功率.知道用电器的额定
功率和实际功率.
3.4.6 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.
课标
解读
与
命题
规律 1.《课程标准》对本章要求比较高，对电功和电功率的要求都达到了“理解”的层次；焦耳定律是能量守恒在电能与内能之间转化的具体体现，焦耳定律的理解及应用是重难点，关键是让学生体验到实验探究过程和物理科学方法.
2.预计2025年考查题型以填空题、选择题、实验题、计算题为主.考查重点是电功、电功率和电热的计算，伏安法测电功率的探究实验.
1.(2024 长春)1 kW·h 的电能可供下列用电器正常工作时间最
长的是(
)
A.节能灯
C.电视机
B.电饭煲
D.电烤箱
A
2.(2024 广元)如图是小英家的电能表表盘示意图，她断开其他
用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作 1 min，发现电能表
转盘转过 10 r.下列说法正确的是(
)
D
A.电能表是测量电流的仪表
B.电能表允许通过的最大电流是 10 A
C.电能表表盘示数为 10 226 kW·h
D.电饭煲正常工作 10 min，消耗电能 6×105 J
3.(2024 达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电
)
C
热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是(
A.只闭合开关 S1 时，电路处于高温挡
B.只闭合开关 S2 时，电路处于低温挡
C.同时闭合开关 S1、S2 时，电路处于高温挡
D.同时闭合开关 S1、S2 时，电路处于低温挡
4.(2024 牡 丹 江 ) 两个电阻串联在电路中， R1 ＝10 Ω ，R2 ＝
20 Ω.R1 两端的电压为 1 V，通过 R1 的电流为________A，R2 两端
的电压为________V，通电 5 min，R1 上产生的热量为________J.
答案：0.1
2 30
5.(2023 泰州)小华将电阻丝 R1 和 R2(R1>R2)分别浸没在质量和
初温均相同的煤油中，按如图所示接入电路，开关闭合后，通过
两电阻丝的________相等，根据温度计示数的变化
可比较电阻丝产生________的多少，通电一段时间，
发现甲瓶中温度计的示数上升________.
答案：电流
热量　高
考点 1 电能和电功
电能
其他形式的能
W
1.用电器工作的过程就是把______转化成_________________
的过程，可以用电功来量度电能转化成其他形式的能的多少，有
多少电能转化成其他形式的能，我们就说电流做了多少电功.电功
用字母________表示.国际单位制中，电能及电功的单位和其他形
式的能的单位一样，都是________(J)；生活中电能的常用单位还
有千瓦时(kW·h)，1kW·h＝___________J.
焦
3.6×106
2.电功的计算公式：W＝________＝UIt.
3.电能的测量.
(1)测量仪器：________.
(2)读数方法：电能表上所显示的数字是到目前为止用去的电
能，其最后一位是小数，单位是________.电能表表盘某段时间的
始、末示数________即为该时间段内消耗的电能.
(3)电能表上几个主要参数的含义：
①“220 V”表示____________________________________；
②“10 A”表示_______________________________________；
③“1500 r/(kW·h)”表示________________________________
____________________.
Pt
电能表
kW·h
之差
该电能表的标定电流是 10 A
该电能表应接在 220 V 的电路中使用
电路每消耗 1 kW·h 的电能，电能表
的表盘转过 1500 r
考点 2 电功率
电能
快慢
越快
1.定义：用电器在单位时间内消耗的________，电功率是一个
描述电流做功_______的物理量.电功率越大则电流做功________，
电功率越小则电流做功________.电功率用字母________表示.
2.国际单位制中，电功率的单位是________，符号是________；
常用的单位还有________(kW)，1 kW＝________W.
越慢
P
瓦
W
千瓦
103
3.公式.
(1)定义式 P＝________.该公式有两组单位：①电功单位用焦
(J)，时间单位用秒(s)，电功率单位用__________(_______)；②电
功单位用千瓦时(kW·h) ，时间单位用小时(h) ，电功率单位用
________(________).两组单位配套使用，在使用公式时要注意单
位是否属于同一组.
(2)决定式：P＝_______.
UI
I2R
U2
R
纯电阻
(3) 推导公式 P ＝________ ＝__________. 推导公式只适用于
________电路.
焦耳每秒
J/s
瓦
W
4.额定功率和实际功率.
额定
额定
实际
(1)用电器正常工作时需要的电压叫________电压；用电器在
________电压下的功率叫额定功率.用电器的铭牌上标的电压值和
电功率值就是它的额定电压和额定功率.
实际
(2)用电器工作时实际加在它两端的电压叫________电压；用
电器在________电压下的功率叫实际功率.
U2
P额
(3)根据用电器的额定电压和额定功率计算电阻：R＝_______.
(4)小灯泡的亮暗程度取决于其________功率.
5.测定小灯泡的电功率.
实际
＝
＞
＜
(1)实验原理：P＝________. 实验方法：________________.
(2)实验电路图.
UI
伏安
(5)额定功率和实际功率的关系：若U实＝U额，则P实________
P额；若U实>U额，则P实_____P额；若U实(3)测定小灯泡额定功率：调节滑动变阻器，使小灯泡两端的
电压刚好是它的________电压，此时小灯泡正常发光，用电流表
测出此时通过小灯泡的电流，再利用公式____________计算出小
灯泡的额定功率.
额定
P＝UI
不能
(4)测小灯泡电功率实验中________(选填“能”或“不能”)
求平均值，原因是_________________________________________.
小灯泡在不同电压下其实际电功率不同
考点 3 电与热
热
磁
化学
热
1.电流的效应：______效应、______效应、________效应.
2.电流通过导体时要发热，这种现象叫做电流的________效应.
生活中利用电流热效应的有：电烙铁、电热水器、电饭锅、电取
暖器等.
电流的二次方
电阻
通电时间
3.焦耳定律：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＝
________. 对于纯电阻电路( 即消耗的电能全部转化成内能的电
路)，有 Q______(选填“＞”“＜”或“＝”)W.
I2Rt
＝
4.探究电流一定时，电流通过导体时产生的热量与导体电阻的
关系.
(1)实验过程：把两段阻值________的电阻丝串联接入电路中，
分别用来对质量相同、温度一样的________液体进行加热，并用
温度计测量液体的温度.
不同
同种
电流
①将两段阻值不同的电阻丝串联是为了保证通过两段电阻丝
的________相同.
②在通电时间相同时，通过观察____________，来对比电阻
丝产生的热量多少，这其实是我们物理实验中常用的________法.
(2)实验结论：当电流一定时，电流通过导体时产生的热量跟
导体的电阻成_______比.
温度计示数
转换
正
精讲 1 电能和电能表
【例 1】小明 4 月底看到家中电能表如图甲所示，则他家同时
工作的用电器总功率不能超过________W；当他 5 月底再去观察
时，发现电能表如图乙所示，则他家 5 月份消耗的电能为________
kW·h.
解析：(1)“220 V”表示这个电能表应该在 220 V 的电路中使
用， “40 A”表示电能表允许通过的最大电流.则电路允许同时使用
的用电器最大总功率 P＝UI＝220 V×40 A＝8800 W.
(2)从电能表上可以读出 5 月底、4 月底的示数，5 月底的示数
减去 4 月底的示数就是 5 月消耗的电能 . 小明家 5 月用电 825.4
kW·h－675.2 kW·h＝150.2 kW·h.
答案：8800
150.2
变式拓展
D
，
1.(2024 广安)小强上次查看家里的电能表显示为
本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是(
)
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为 792 kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过
2200 W
D.只将一台标有“220 V，1000 W”的电热水器接入电路中，
正常工作 5 min，电能表的指示灯闪烁 300 次
精讲 2 电功率
【例 2】(2024 广州)某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温
和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3 为加热电
阻，其中 R1、R2 的阻值均为 1100 Ω，通过旋转开关可以实现挡位
切换.把电热敷腰带接入 220 V 的家庭电路中.
(1)旋转开关转至________(选填“ab”“bc”“cd”或“de”)
时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：____________________.
(2) 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25 A ，求通电
10 min 消耗的电能.
(3)旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22 W，求电路
的总电流.
(4)旋转开关转至 cd 时，求电热敷腰带的功率.
解析：(1)由图乙可知，当开关接 ab 时，电路断路，
当开关接 bc 时，R1、R2 串联，根据串联电路的电阻特点可知，
此时电路中的总电阻最大，由 P＝
U2
R
可知，电路中的总功率最小，
电热敷腰带处于低温挡；
当开关接 cd 时，只有 R2 工作，电热敷腰带处于中温挡；
当开关接 de 时，R2、R3 并联，根据并联电路的电阻特点可知，
此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热敷腰带处于高温挡.
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25 A ， 通电
10 min 消耗的电能 W＝UIt＝220 V×0.25 A×10×60 s＝33 000 J.
(3)旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22 W，由 P＝
UI 可知，此时电路的总电流 I′＝
P低
U
＝
22 W
220 V
＝0.1 A.
＝44 W.
答案：(1)de 电路中的总电阻最小，总功率最大
(2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25 A ， 通电
10 min 消耗的电能为 33 000 J.
(3)旋转开关转至 bc 时，电热敷腰带的功率为 22 W，电路的
总电流为 0.1 A.
(4)旋转开关转至 cd 时，电热敷腰带的功率为 44 W.
变式拓展
2.(2024 西藏)如图乙所示为扎西家两挡位电热水壶(如图甲)的
简化电路原理图，S1 为温控开关，当水沸腾时会自动断开.R1 和 R2
为加热定值电阻，R1＝44 Ω，保温挡的功率为 110 W.求：
(1)加热时 R1 的电功率；
(2)在加热挡工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时 5 min，自动跳转
至保温挡工作 5 min，在这 10 min 内电热水壶消耗的电能.
解：(1)加热时 S、S1 闭合，R1、R2 并联；
则 R1 的电功率
(2)在保温挡工作时 S 闭合、S1 断开，此时只有 R2 工作，则
R2 的电功率
P2＝P保温＝110 W；
在加热挡工作时，R1、R2并联；则总电功率
P加热＝P1＋P2＝1100 W＋110 W＝1210 W，
根据P＝UI可得，加热挡工作时电路的总电流
W＝P加热t加热＋P保温t保温＝1210 W×5×60 s＋110 W×5×60 s
＝3.96×105 J.
精讲 3 伏安法测电功率
【例 3】图甲是在物理实验室测量小灯泡额定功率的实验装
置，小灯泡上标有 2.5 V 的字样，采用两节新的干电池作电源.
实验次序 1 2 3
U/V 2.0 2.5 2.8
I/A 0.30 0.38
(1)为保护电路元件安全，连接电路时开关应______________；
图中有一根导线还没有连好，应该把它接在电压表________(选填
“－”“3”或“15”)接线柱上.
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应调至_____________(选
填“C”或“D”)端；闭合开关后，电压表示数为 2 V，为测量小
灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片 P 向______________(选
填“C”或“D”)端滑动，直到电压表示数为 2.5 V 时为止.
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的
额定功率为________________________.
(4)利用所测数据也能计算出小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
__________(保留到整数位).
(5)通过调节滑动变阻器的滑片，测出了三组实验数据，如表
所示.经过计算发现小灯泡亮度不同时，不但电功率不同，而且电
阻也不同，你认为造成电阻不同的原因是___________________
_______________________________.
计算出电功率的值.(4)根据公式R＝ 计算出小灯泡正常发光时的
解析：本题考查测量小灯泡的电功率. (1)在连接电路时，开关
应断开；根据电源电压的值及小灯泡的额定电压判断电压表的量
程.(2)在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处；根据串联分压的知
识判断出滑动变阻器的阻值变化，从而判断出滑片的移动方向.
(3)在进行电流表的读数时，注意其量程和分度值；根据公式 P＝UI
电阻.(5)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点分析.
答案：(1)断开
3 (2)D C (3)0.9 W (4)7 Ω (5)小灯泡亮
度增大时，其电功率也增大，造成灯丝温度升高，所以灯丝电阻
变大
点拨：①电压表量程的选择应该以小灯泡的额定电压为标
准.②小灯泡正常发光即为小灯泡两端的电压为额定电压 .③闭合
开关前，应将滑动变阻器调到最大值，保护电路，滑片移到 D 端，
阻值最大.④小灯泡两端的电压为 2.5 V 时等于小灯泡的额定电压，
此时通过灯泡的电流为额定电流，根据 P＝UI 可以计算小灯泡的
额定功率.
变式拓展
3.(2023 荆州)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，小灯泡额定电压为 2.5 V(正常发光时电阻约
为 12 Ω).
甲
乙
丙
丁
(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.“20 Ω 2 A”的滑动变阻器
C.“5 Ω 1 A”的滑动变阻器
(2)电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电
压，电流表无示数，小灯泡不亮.那么出现该故障的原因是_______
_____________.
(3)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，应将滑动变阻
器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动.
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，
则小灯泡的额定功率为______W.
(5)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定
电压为 6 V 的小灯泡的额定功率.已知电源电压为 18 V，定值电阻
R 的阻值为 20 Ω.实验步骤如下：
①开关 S、S1 闭合，S2 断开，调节滑动变阻器 R′的滑片，使
小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关 S、S2 闭合，S1 断开，此时电压
表的示数为 8 V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为
14 V；
④小灯泡的额定功率 P额＝________W.
答案：(1)B (2)小灯泡断路　(3)左　(4)0.5 (5)1.8
精讲 4 电热及其应用
【例 4】下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1 和 R2 是
两根相同的电热丝.图中虚线框内是“三刀四挡”滑动式调温开
关，“三刀”(即 AB、CD、EF 三个滑片)只能同时并排向左或向
右滑动，使开关处于“1”“2”“3”“4”挡中的某一挡位上.当开
关处于“4”挡时，电热毯不发热；当开关处于其他三挡中的某一
挡位时，电热毯的最小发热功率为 30 W.
(1) 电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为
________A.(结果保留两位小数)
(2)开关分别处于“1”“2”挡时，电热毯的发热功率分别为
____________W、____________W.
(3)开关处于“3”挡时，电热毯工作 30 分钟产生的热量是多
少焦？
解析：(1)由 P＝UI 可得，电热毯以最小发热功率工作时流过
(2)由电路图可知，当开关位于“3”挡时，R1 与 R2 串联，处
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且 R1 和 R2 是两根
相同的电热丝，
当开关处于“1”挡时，R1 与 R2 并联，处于高挡位，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，
120 W.
当开关处于“2”挡时，电路为 R2 的简单电路，电热毯的发
(3)当开关处于“3”挡时，R1 与 R2 串联，电热毯功率为 30 W，
电热毯工作 30 分钟产生的热量 Q ＝ W ＝ Pt ＝ 30 W×30×60 s ＝
5.4×104 J.
答：(1)0.14
(2)120
60
(3)电热毯工作 30 分钟产生的热量
为 5.4×104 J
变式拓展
4.(2022 通辽)在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素
有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个
透明容器中封闭着等量的空气).下列说法正确的是(
)
①U 形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图
乙实验过程中右边透明容器中的电阻丝阻值应该等于 10 Ω ④用
图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导
线几乎不发热”的现象
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
答案：C
5.(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).
答案：电热毯　2560

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