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章末复习
第十七章 电流做功与电功率
一、思维导图
1．定义
电流通过某段导体所做的功叫做电功。用符号____表示。
2．实质
电能转化为其他形式的能的过程。
3．影响因素
跟_______的高低、_______的大小、___________的长短有关。加在用电器
上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。
W
电压
电流
通电时间
二、考点突破
考点一 电功
4．单位
(1)单位：国际单位的基本单位是_______，符号是____；常用单位有_________，
也叫作度，符号是________。
(2)单位换算：1度＝1 kW·h＝__________J。
焦耳
J
千瓦时
kW·h
3.6×106
UIt
5.计算公式
（1）定义：W = _____
（2）推导式： W = I2Rt , W =
注：电功的定义式为普通公式。两个推导式只适用于纯电阻电路。
6．电能表
(1)作用：测量电能，即记录电路消耗_______的仪表。
(2)铭牌上各参数的意义(如图所示)：
电能
A．“220 V”：表示电能表___________时的电压为220 V。
B．“10(20) A”：表示这个电能表的标定电流为_____A，额定最大
电流为_____A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
C.“600 revs/(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，电能表上的转盘转过______转。
(3)读数方法：电能表计数器上前后两次___________，就是这段时间内
所消耗电能的多少。单位是________。
正常工作
10
20
600
示数之差
kW·h
（4）电能计算：
电能表转盘转n转或电能表指示灯闪烁n次消耗的电能：
其中N表示消耗1 kW h 电能时电能表转盘转过的转数或电能表指示灯闪烁的次数。
例1 某同学家中电能表在4月底的读数是 ，5月底的读数是 ，这个月他家里的用电器消耗的电能是_________kW·h，合____________J；该同学家5月份应付电费______元(按每度电均价0.5元计算)。
40
1.44×108
20
典例突破
例2 华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后储存的电能为_______J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机的最长待机时间为 h。
39960
200
例3 李芳家的电子式电能表表盘上标有“3 000imp/（kW·h）”的字样，其含义是电路每消耗1kW·h的电能，电能表上指示灯闪烁_______次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h。
3 000
0.02
例4 如图所示的电路，R1=6Ω，R2=4Ω，当S1、S2均闭合时，电压表的示数为6V。
求：（1）此时电流表A1的示数是多少？
（2）R1在10分钟内消耗的电能是多少？
解：当S1、S2均闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。
（1）电流表A1的示数：
（2）R1在10分钟内消耗的电能：
1．物理意义
电功率是表示_______________的物理量。
2．定义
把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。用符号P 表示。
3．单位及其换算
单位是瓦特，简称瓦，符号是____。比瓦更大的单位是千瓦(kW)，
比瓦更小的单位是毫瓦(mW)。1 kW＝_____W＝106 mW。
电流做功快慢
W
103
考点二 电功率
考点突破
4．计算公式
(1)定义式：________(普遍适用)。
(2)推导式：P＝_____，P＝_____。(仅适用于纯电阻电路)
I 2R
5．额定功率和实际功率
在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率
随着它两端电压的改变而改变。
(1)额定电压：用电器___________时的电压。
(2)额定电流：用电器___________时的电流。
(3)额定功率：用电器在___________下工作时的电功率。
例：一个标有“36 V　25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的
_________________，“25 W”表示该灯泡的_________________。
(4)实际功率：用电器在___________下消耗的功率。
正常工作
正常工作
额定电压
额定电压为36 V
额定功率为25 W
实际电压
6．常见家用电器功率的估测
A．日光灯的额定功率约为40 W；
B．电吹风的电功率约为500 W；
C．手电筒的电功率约为0.5 W；
D．计算器的电功率约为0.5 mW；
E．台式计算机的电功率约为200 W；
F．液晶电视机、电风扇的电功率约为100 W；
G．家用空调、电饭锅、微波炉、电热水壶的电功率约为1 000 W。
例1 气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是(　　)
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．电路消耗的总功率减小
D．电路消耗的总功率增大
D
典例突破
例2 如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移向中点的过程中，下列说法正确的是( )
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．灯泡的亮度变亮，电路总功率变大
D．灯泡的亮度不变，电路总功率变大
D
例3 一只“220 V　 60 W”的灯泡,额定电压是　 　,额定功率是　 　,额定电流约为　　 　,灯丝电阻约为　 　　 。正常工作时,在1min内电流所做的功是　　　　,若加在灯泡两端的电压是110V,灯泡的实际功率是　　 　。(灯丝电阻不随温度变化)
220 V
60 W
0.27 A
806.67 Ω
3600 J
15 W
例4 将标有“6 V　3 W”的灯泡L与定值电阻R＝8 Ω并联后接在电源上，灯泡L正常发光，灯泡L的电阻为_____Ω，通过电阻R 的电流为______A。
12
0.75
例5 如图所示的电路中，灯L1标有“6 V　3 W”字样，灯L2标有“9 V　9 W”字样，不计温度对灯丝电阻的影响。闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比U1∶U2＝________；若将两灯并联后接入6 V电路中，则两灯的实际功率之比P1∶P2＝________。
7∶3
3∶4
(1)甲的电阻值保持_____Ω不变。
(2)乙的额定电压为5 V，则乙正常发光时的电流为_______A，此时乙的
电阻值为_____Ω。
(3)甲、乙并联时，当干路电流为0.3 A时，电源电压为____V；乙的功率
为______W；通电1 min，甲消耗的电能为_____J。
(4)甲、乙串联时，当电路总电压为6 V时，通过电路的电流为______A，
甲的功率为______W。
20
0.25
20
2
0.4
12
0.2
0.8
例6 如图所示是电阻甲和乙的U— I 图像，回答下列问题：
（1）实验原理是什么？
考点三 测量电功率
考点突破
（2）实验电路图是怎样的？实物图如何连接？
1.“伏安法”测量小灯泡的电功率
P＝UI
（4）实验中滑动变阻器有哪些作用？
（3）连接电路时有哪些注意事项？
开关要断开；滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
①保护电路；
②改变通过小灯泡的电流，进而改变其两端的电压。
（5）怎样确定小灯泡正常发光？
移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数为小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光。
（6）实际电压、实际功率与灯泡亮度有什么关系？
实际电压越大，实际功率越大，灯泡越亮。
（7）特殊方法测电功率
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 流表 　已知:小灯泡的额定电压。 　思路:使定值电阻与小灯泡串联,利用串联电路中电流处处相等的特点来确定通过小灯泡的电流 (1)闭合S和S1,断开S2(闭合开关S1,S2接2),移动滑片P,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压U额,小灯泡此时正常发光;
　(2)保持滑片P位置不变,断开开关S1,再闭合开关S2(保持S1闭合,S2接1),读出电压表的示数为U。
　则P额=　　　　　　　 (R0为阻值已
知的定值电阻)
　
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 流表 　已知:小灯泡的额定电压。 　思路:使定值电阻与小灯泡串联,利用串联电路中电流处处相等的特点来确定通过小灯泡的电流 (1)闭合S,调节R2的滑片到　 端,调节R1的滑片使电压表的示数为 U额;
(2)保持R1的滑片位置不变,将R2的滑片移动到　　端,读出并记录电压表的示数U。
　则P额=　　　　　　　(滑动
变阻器R2的最大阻值为R2)
a
b
　
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 流表 　(1)只闭合S1,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为U额;
　(2)断开S1,只闭合S2,保持滑动变阻器的滑片P位置不动,调整电阻箱R'接入电路的阻值,当电压表的示数为U额,读出电阻箱连入电路的阻值为R。
　则P额=　　　　
　
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 压表 　已知:小灯泡的额定电流和电源电压U。 　思路:使定值电阻与小灯泡并联,利用并联电路中各支路两端电压相等的特点,确定小灯泡两端的电压 (1)闭合S和S2,断开S1(闭合开关S1,S2接1),移动滑片P,使电流表的示数为I额,小灯泡此时正常发光;
(2)闭合S、S1,断开S2(保持S1闭
合,S2接2),保持滑片P位置不变,读出电流表的示数I。
则P额=　　　　　　 (R0为阻值已知的定值电阻)
I额R0(I-I额)　
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 压表 　已知:小灯泡的额定电流和电源电压U。 　思路:使定值电阻与小灯泡并联,利用并联电路中各支路两端电压相等的特点,确定小灯泡两端的电压 　(1)闭合开关S,移动滑片P,使电流表A的示数为小灯泡的额定电流I额;
　(2)保持滑片P位置不变,读出此时电流表A0的示数I0。
　则P额 =　　　　(R0为阻值已知的定值电阻)
I额I0R0
项目 设计思路 电路图 实验步骤及表达式
缺电 压表 　已知:小灯泡的额定电流。 　思路:利用电阻箱等效为小灯泡,根据P=I2R计算出电功率 　(1)只闭合S1,移动滑片P,使电流表的示数为小灯泡的额定电流I额;
　(2)断开S1,闭合S2,保持滑片P位置不动,调节电阻箱,当电流表示数为I额时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R。
　则P额=　　　　
R
2.利用家用电能表测算家用电器的电功率
例1 在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5 V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
典例突破
(1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整(要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉)。
如图所示
(2)连接电路时，开关S必须_______，滑动变阻器的滑片P应调到最_____
阻值处。
(3)正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，
原因是灯泡_______(其他部分均完好)。
(4)故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为
U1＝______V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率
P1＝______(用字母表示)。
断开
大
短路
0.7
U1I1
(5)小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中：
实验序号 1 2 3 4 5
电压表示数/V U1 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数/A I1 0.14 0.18 0.20 0.24
则灯泡的额定功率为______W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在
变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而_______。
0.6
变大
例2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
如图所示
(2)正确连接实验电路后,开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视　　　　的示数,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　 W。
电压表
1.52
(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点　　　(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为　　　　V;
②保持滑片的位置不动,再将
开关S2拨到触点　　　(选填
“1”或“2”),读出电压表
的示数U;
③小灯泡额定功率表达式
P额= 　　　　　。
(用已知量和测量量表示)
2
3.8
1　
(4)在实验时,电流表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图Ⅰ所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验过程如下:①闭合开关,移动滑片使电压表示数为　　　　V;
②断开开关,保持滑片位置不变,将电
压表接到　　　　　　两端,然后闭
合开关,读出电压表的示数为U;③小
灯泡的额定电功率P=　　　　　。
(用已知量和测量量表示)
3.8
定值电阻R
3.8 V×
(5)小聪新加一最大阻值为R2的滑动变阻器,设计了如图Ⅱ所示的电路也完成了该实验,实验过程如下:①闭合开关,将R2的滑片移动到最左端,调节R1的滑片使电压表示数为　　　　V;
②　 　
, 读出电压表的示数U;③小灯
泡的额定功率P额=　　　　　　　。
(用已知量和测量量表示)
3.8　
保持R1的滑片位置不变,将R2的滑片移动到最右端
3.8 V×
(6)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图Ⅲ所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验
过程如下:①先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为　　时,小灯泡正常发光;②　　　　　　　 　　　　,
读出电流表的示数为I ;
③小灯泡的额定功率P额=　　　　　　　　。
(用已知量和测量量表示)
　
断开开关S1,闭合开关S、S2
3.8 V×
(7)小聪使用两只电流表和一只定值电阻R(阻值已知),利用如图Ⅳ所示电路也完成了实验,实验过程如下:闭合开关S,移动滑片,使电流表A1的示数为
　　　　,此时小灯泡正常发光,读出电流表A的示数为I,小灯泡的额定功率
P额=　　　　　　　　。(用已知量
和测量量表示)
　
3.8 V×
例3 如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为__________kW·h。他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表转盘8 min内刚好转动了72转，则他家的电饭锅加热时的电功率为______W。
1 919.8
900
考点四 焦耳定律
考点突破
1．电流的热效应
电流通过导体时电能转化成_______的现象叫做电流的热效应。
2.探究电流产生热量的影响因素
内能
（1）实验装置图
（2）被加热的物质选用空气或煤油的原因:空气和煤油的比热容小,能使实验现象明显。
（3）实验方法:
①转换法:通过U形管中　　　　　　　　或温度计_________　　　来反映电流通过导体产生热量的多少。
②控制变量法。
液面高度的变化
示数的变化
（4）实验结论：
①电流和电阻相同时,通电时间越长,导体产生的热量越　　　。
②电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,导体产生的热量越　　　。
③电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越　　。
多
多
多
3．焦耳定律
（1）内容
电流通过导体产生的热量跟_______________成正比，跟_____________
成正比，跟___________成正比。
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
（2）计算公式
_________(适用于所有电路)。对于纯电阻电路，电流通过导体时，
电能全部转化为内能，所以可以推导出：Q＝W＝______＝
______＝______。
Q＝I2Rt
UIt
Pt
4．电热的利用与防止
(1)利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭锅等。
(2)防止：散热片、电脑的微型风扇等。
例1 下列用电器主要利用电流热效应工作的是(　　)
A.电饭煲 　　 B.电视机
C.洗衣机 D.油烟机
A
典例突破
例2 下列实例中,属于防止电流热效应产生危害的是 (　　)
A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温
D
例3 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的　　　　来工作的,其发热元件正常工作时电阻为8 800 Ω,接在家庭照明电路中,正常工作100 s产生的热量是　　　　J。
热效应
550
例4 某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图所示,阻值为2 Ω的警灯与线圈电阻为0.5 Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为1 A,则警灯两端的电压是　　V;2 min内电动机线圈产生的热量是　　　　J。
2
60
例4 小明和小红在“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的活动中,设计了如图所示的电路。在A、B、C三个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油。用三根电阻丝甲、乙、丙(R甲=R丙(1)实验中烧瓶内的液体选择煤油而不是水的理由是　　　　　　　　。
(2)探究电热跟电阻的关系时,应该比较　　　　两个烧瓶中温度计示数的变化情况;探究电热跟电流的关系时,应该比较　　　　两个烧瓶中温度计示数的变化情况。
煤油的比热容比水小
A、B
A、C
(3)小红提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容大小”的实验,则他们应选择只将　　　　两烧瓶并联在电路中,并将其中一烧瓶中的煤油换成相同　　　和温度的水。
A、C　
质量
(4)小华设计了如图所示的电路装置进行探究。其中左右两个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连,各容器中均有一根电阻丝,实验前U形管两端液面相平。实验时将导线左右两端分别接到电源两端。实验过程中,通过
观察U形管中液面的　　　 来反映电
流通过电阻丝产生热量的多少,此图可
以探究电热与　　　　有关。
高度差
电阻

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