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(共14张PPT)
第十五章 电能与电功率
基本公式 推导公式
电功 W=UIt
电功率
焦耳定律 Q=I2Rt
适用范围 所有电路 纯电阻电路
1.电功、电功率与焦耳定律
串联电路 并联电路
电功
电流做的总功等于各部分电路做功之和，W=W1+W2 电功 率
所有用电器的总功率等于各用电器功率之和 P=P1+P2 2.串、并联电路中的电功和电功率
对电功理解不透彻
1.关于电功，下列说法中错误的是 （　D　）
A.电功是表示电流做功多少的物理量
B.电流做功越多，消耗的电能就越多
C.用电能表可以直接测量电流做功的多少
D.电流越大，电流做功一定越多
　D　
无法正确区分电功和电热
2.一辆玩具小汽车利用两节新干电池串联给其中的电动机供电，驱动玩具车行驶。已知该电动机额定电流为1 A，电动机线圈电阻为0.3 Ω。这台电动机正常工作1 min消耗的电能为　180　J，产生的热量为　18　J。
　180　
　18　
对电能表参数认识错误
3.如图所示的是电子式单相电能表，该电能表 （　D　）
第3题图
A.此时的示数为13 148 kW·h
B.允许通过的最大电流为30 A
C.作用是测量用电器的电功率
D.指示灯闪2 500次表示电路消耗的电能为1 kW·h
误认为ΔP=ΔUΔI
　D　
4.如图所示的是小型电器中经常见到的定值电阻，小明同学想测出这个电阻的阻值和它通电时的电功率情况。该电阻两端的电压从4 V到6 V时，通过的电流变化0.2 A，则它的电功率变化了　2　W。
第4题图
　2　
分不清额定功率和实际功率
5.如图所示，电源电压保持不变，R是定值电阻，将一个标有“6 V　3 W”字样的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰好能正常发光。若换一个标有“6 V　4 W”字样的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡的实际功率将 （　C　）
第5题图
A.大于4 W B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
　C　
忽略灯泡的电阻变化
6.如图所示，电源电压为10 V并保持不变，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P移至最左端时，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5 A；当滑动变阻器R的滑片P移至中点时，电流表的示数为0.4 A。下列说法中错误的是 （　A　）
第6题图
A.电路消耗的最小功率为2.5 W
　A　
B.滑动变阻器R的滑片P在中点时，小灯泡L消耗的功率为2.4 W
C.小灯泡L的额定功率为5 W
D.滑动变阻器R的滑片P在最左端时，1 min内电流通过小灯泡L所做的功为300 J
误认为额定功率大的灯泡亮度更亮
7.有两个灯泡L1、L2，分别标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”字样，将它们接入220 V的电路中。下列说法中正确的是 （　C　）
A.两灯泡并联时，灯L2较亮
B.两灯泡并联时，亮度相同
C.两灯泡串联时，灯L2较亮
D.两灯泡串联时，亮度相同
　C　
混淆串、并联电路中电流、电压、电阻和电功率的关系
8.如图所示，电源电压保持不变，将定值电阻R1、R2串联后接在电源上，定值电阻R1消耗的功率为6 W，定值电阻R2消耗的功率为9 W，则定值电阻R1、R2的阻值之比为　2∶3　，相同时间内通过定值电阻R1、R2的电流做的功之比W1∶W2=　2∶3　。
第8题图
　2∶3　
　2∶3　
9.如图所示，电路中电阻R1=20 Ω，电阻R2=30 Ω，闭合开关S，通过两个电阻的电流之比I1∶I2=　3∶2　，在相等时间内通过电阻R1、R2的电流做的功之比W1∶W2=　3∶2　，电阻R1、R2的电功率之比P1∶P2=　3∶2　。
第9题图
　3∶2　
　3∶2　
　3∶2　(共28张PPT)
15.3　用电器的正确使用
第1课时　额定电压与额定功率
额定电压与额定功率
1.标有“220 V　40 W”字样的灯泡，灯泡的额定电压为　220　V，灯泡的额定功率为　40　W。灯泡正常发光时灯丝的电阻为
　1 210　 Ω。
2.一个灯泡标有“220 V　40 W”字样，其意义是 （　D　）
A.220 V是它的最低电压，40 W是它的最小功率
B.这个灯泡在任意电压下的功率都是40 W
C.只要这个灯泡发光，其电压一定是220 V
D.这个灯泡在220 V的电压下的功率是40 W
　220　
　40　
　1 210　
　D　
实际电压与实际功率
3.一个灯泡上标有“220 V　40 W”字样，若把它接入110 V的电路中，则它消耗的实际功率是　10　W；与接在220 V的电路上相比，发光的亮度将　变暗　（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。（灯丝电阻不变）
　10　
　变暗　
4.核心素养·物理观念一个标有“220V　120W”字样的用电器，当通过它的电流为0.5 A时，下列说法中正确的是 （　D　）
A.用电器的额定功率变小
B.用电器的额定电压变大
C.用电器的实际电压等于220V
D.用电器的实际功率小于120W
5.一台直流电动机的额定电压为220V，其电阻为1Ω。正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是　4.4　kW。
　D　
　4.4　
6.甲、乙两个小灯泡的铭牌分别标有“10 V　5 W”和“6 V　1.8 W”字样。将甲、乙两个小灯泡串联在12 V的电路中，有一个小灯泡正常发光，若灯丝电阻随温度的变化可忽略不计，则甲小灯泡的实际功率是　1.8　W，乙小灯泡的实际功率是　1.8　W。
　1.8　
　1.8　
7.灯泡L1、L2分别标有“220 V　100 W”“220 V40 W”字样，将它们接入220 V的电路中，则 （　A　）
A.灯泡L1、L2并联时，灯泡L1比灯泡L2亮
B.灯泡L1、L2并联时，亮度相同
C.灯泡L1、L2串联时，灯泡L1比灯泡L2亮
D.灯泡L1、L2串联时，亮度相同
　A　
8.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，小灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两电表的示数之比为3∶5，则小灯泡L1、L2的额定功率之比是 （　A　）
第8题图
A.2∶3 B.3∶2 C.5∶3 D.3∶5
　A　
9.【2025·包河期末】标有“6 V　3.6 W”字样的小灯泡，通过它的电流随其两端的电压的变化关系如图所示。如果将这种规格的两只小灯泡串联在6 V的电源两端，闭合开关，让两只小灯泡发光，则每只小灯泡的实际功率和通电1 min两个小灯泡消耗的总电能分别为 （　C　）
第9题图
A.0.9 W和108 J B.1.2 W和90 J
C.1.5 W和180 J D.2.4 W和360 J
　C　
10.核心素养·科学思维将一个标有“6 V　3 W”字样的小灯泡（忽略温度影响）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 （　B　）
A.大于3 W B.等于3 W
C.小于3 W D.无法确定
　B　
11.如图甲所示的是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，如图乙所示的是其简化电路图。小灯泡L标有“12 V　3 W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a点时，小灯泡L正常发光。电源电压保持不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）求电源电压U。
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 Ω时，求小灯泡L消耗的实际功率。
第11题图
解：（1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为小灯泡L的简单电路，因为此时小灯泡L正常发光，所以电源电压U=U额=12 V。
（2）由P=可得，灯丝的阻值
RL===48 Ω，
由图乙可知，小灯泡L与滑动变阻器串联，
则电路中的电流I===0.2 A，
此时小灯泡L的实际功率
P实=I2RL=（0.2 A）2×48 Ω=1.92 W。
答：（1）电源电压U=12 V。
（2）小灯泡L消耗的实际功率是1.92 W。
12.【2024·徐州】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，R1、R2为定值电阻。当闭合开关S，断开开关S1、S2时，小灯泡L正常发光，小灯泡L和电阻R1的功率之比为3∶1；当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R1和电阻R2的功率之比为4∶1。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻。
（2）开关都闭合时电阻R2的功率。
第12题图
解：（1）小灯泡L标有“6 V　3 W”，由P=可得，小灯泡L的电阻
RL===12 Ω。
（2）当S闭合，S1和S2断开时，小灯泡L和电阻R1串联，根据串联电路中各处电流相等，P=UI知，电压之比等于功率之比为3∶1，小灯泡L正常发光，其额定电压为6 V，则电阻R1两端的电压为2 V；电源电压U=UL+U1=6 V+2 V=8 V，根据P=UI=I2R知，电功率之比等于电阻之比，故小灯泡L与电阻R1的阻值之比为3∶1，R1=R=×12 Ω=4 Ω，
当开关都闭合时小灯泡L被短路，电阻R1和电阻R2并联，
根据P=，电功率之比等于电阻倒数的比，电阻R1和电阻R2的功率之比为4∶1则电阻之比为1∶4，故R2=4R1=4×4 Ω=16 Ω，结合并联电路的特点分析电阻，根据P=计算R2的功率P2===4 W。
答：（1）小灯泡L正常发光时的电阻为12 Ω。
（2）开关都闭合时R2的功率为4 W。
第2课时　测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率
1.在做“测量小灯泡的电功率”实验时，应使电流从电流表的　正　（选填“正”或“负”）接线柱流进，电压表　并联　（选填“串联”或“并联”）在待测小灯泡的两端。闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至电阻　最大值　的位置，该实验依据的原理是　P=UI　。
　正　
　并联　
　最大值　
　P=UI　
2.如图所示，某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L的额定功率。下列说法中错误的是 （　B　）
A.当电压表的示数为2.5 V时，测出通过小灯泡L的电流，即可算出小灯泡L的额定功率
B.闭合开关S后，小灯泡L不发光，一定是小灯泡L的灯丝断了
C.闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移到B端
D.小灯泡L的实际功率越大，小灯泡L越亮
第2题图
　B　
3.用如图所示的电路“测量小灯泡的电功率”，所用电源的电压应　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）小灯泡的额定电压。要使滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变小，导线e端应连接在滑动变阻器的　d　（选填“a”“b”“c”或“d”）接线柱上。
第3题图
　大于　
　d　
4.跨学科实践·物理学与日常生活小利观察到家中一台电视机平常没人看，但电源指示灯一直亮。暑假外出旅游期间，小利关闭家里的其他用电器，用电能表测出一台路由器和电视机电源指示灯所消耗的电能，数据如表所示，计算可得路由器和电视机电源指示灯所消耗的电功率为　20　W。若小利所在小区有1 000户家庭，每户家庭全天都使用这样的一个路由器且同样的一台电视机亮着电源指示灯，每度电按0.6元计算，则小区用户每月（30天）为一个路由器和一台电视机电源指示灯支付的总电费为　8 640　元。
　20　
　8 640　
5.利用如图所示的装置“测量小灯泡的电功率”，电源电压保持不变，小灯泡上标有“3.8V”字样。闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，其中分析错误的是 （　C　）
第5题图
时间 2025年7月5日 上午7点 2025年7月10日
上午7点
电能表示 数/ kW·h 1 256.3 1 258.7
　C　
A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因可能是小灯泡断路
B.无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C.当小灯泡的实际电压为2.5V 时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器的滑片P向左移动
D.电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
6.小明用如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5 V的小灯泡的功率，电源电压恒为4.5 V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U-I图像如图乙所示。则小灯泡的额定功率为　1　W，电路消耗的最小功率为　0.45　W。
第6题图
　1　
　0.45　
7.有一个小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5 A”字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验。
第7题图
（1）他连接了如图甲所示的电路，图甲中　电流表　（填仪器名称）的量程选择不合理。
　电流表　
（2）正确连接电路后，闭合开关S，使小灯泡正常发光，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　1.2　W。
（3）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一个已知额定电流为I的小灯泡的额定功率。
①闭合开关S1，单刀双掷开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　I　。
②保持滑动变阻器的滑片的位置不变，单刀双掷开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为I，读出电阻箱的示数R0。
③小灯泡的额定功率的表达式P额=　I2R0　（用字母表示）。
　1.2　
　I　
　I2R0　
8.核心素养·科学探究如图所示，小明和同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻为10 Ω左右。
第8题图
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表的指针几乎不动，电压表的示数接近3 V，且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则　小芳　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
　小芳　
（3）排除故障后，重新闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端的电压关系的图像，如图乙所示。根据图像可得，小灯泡的额定功率为　0.625　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端的电压不成正比，原因是　小灯泡的阻值和温度有关　　　　　　　　　　　　　　。
（4）在测量小灯泡的电功率的拓展实验中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路。
①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压U额。
　0.625　
　小灯泡的阻值和温度有关　　　　　　　　　　　　　　
②　保持滑动变阻器的滑片P的位置不变　，断开开关S2，闭合开关S1，记下此时电压表的示数U。小灯泡额定功率的表达式P额= U额　（用U额、U和R0表示）。
　保持滑动变阻器的滑片P的位置不变　
U额　(共17张PPT)
第十五章 电能与电功率
（时间：45分钟　满分：70分） 得分：　　　　
一、填空题（每空2分，共18分）
1.【2024·安徽】如图所示，电源电压为6 V，电阻R2=20 Ω，闭合开关S，电压表的示数为4 V，则通电100 s整个电路产生的热量为　120　J。
第1题图　
　120　
2.王铭同学家中的充电宝容量为4×104 mA·h，充电电压为5 V。他关闭家中其他用电器，仅给此充电宝进行充电，充电前充电宝剩余电量为0，家中电能表如图所示，若将此充电宝充满电，则电能表的表盘将转过　600　圈。
第2题图
3.标有“6 V　3 W”字样的小灯泡L1和“6 V　2 W”字样的小灯泡L2串联接在9 V的电路中，闭合开关S后，两小灯泡的功率之比为　2∶3　。
　600　
　2∶3　
4.如图所示，电源电压为6 V，且保持不变，R1=10 Ω，R2=20 Ω。当单刀双掷开关S接触点2时，电压表的示数为　2　V；当单刀双掷开关S接触点1时，通过R1的电流10 s所做的功为 　36　J。
第4题图
5.定值电阻两端的电压为4V，100s内消耗的电能为40J，则该定值电阻的阻值为　40　Ω。
　2　
　36　
　40　
6.小明家电能表的表盘上标有3 200 imp/（kW·h）字样。将一个电热棒单独接在家庭电路中正常工作12 min，电能表的指示灯闪烁了320次，上述时间内，该电热棒消耗的电能为　3.6×105　J，它的额定功率为　500　W，它正常工作时的电阻为　96.8　Ω。
　3.6×105　
　500　
　96.8　
二、选择题（每小题4分，共20分）
7.核心素养·物理观念下列家用电器在正常工作时，消耗的电能主要转化为机械能的是 （　C　）
A.电暖气 B.电热毯
C.电风扇 D.电饭煲
8.在做“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线的温度没有明显变化，这是因为二者的 （　A　）
A.电阻不同 B.电流不同
C.密度不同 D.通电时间不同
　C　
　A　
9.【2024·济宁】在如图所示的电路中，小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后，发现小灯泡L1比小灯泡L2亮，下列说法中正确的是 （　C　）
第9题图
A.小灯泡L1的额定功率比小灯泡L2的额定功率大
B.小灯泡L1两端的电压比小灯泡L2两端的电压小
C.小灯泡L1的电阻比小灯泡L2的电阻大
D.通过小灯泡L1的电流比通过小灯泡L2的电流小
　C　
10.甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通电相同时间产生的热量之比为5∶1，则通过甲、乙两个电热器的电流之比是 （　C　）
A.4∶1 B.1∶4
C.2∶1 D.1∶2
　C　
11.如图甲所示，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法中正确的是 （　D　）
　
第11题图
A.电源电压为3V
B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路的电功率变化了0.1W
D.电流表的示数变化了0.4 A
　D　
三、实验题（每空3分，共21分）
12.核心素养·科学探究小华在做“测量小灯泡的电功率”实验，并探究小灯泡的亮度与电功率的关系，电源电压为4 V，且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，滑动变阻器标有“20 Ω 　1 A”字样。
　
第12题图
（1）如图甲所示的是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：　开关是闭合的或滑动变阻器的滑片未处于最大阻值处　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　开关是闭合的或滑动变阻器的滑片未处于最大阻值处　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）下表是记录与处理实验数据的表格（部分），表中A和B处的内容是　小灯泡的电功率　和　小灯泡的亮度 　。
（3）实验中测出U=2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向　右　（选填“左”或“右”）端移动。当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.8　W。　
小灯泡 的规格 电压表的 示数U/V 电流表的 示数I/A A B
U额=2.5V 1.0 0.1
　小灯泡的电功率　
　小灯泡的亮度
　右　
　0.8　
（4）小明认为（2）中表格内的数据不是真实的。你　同意　（选填“同意”或“不同意”）小明的观点，写出你的判断依据：　滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω大于滑动变阻器的最大阻值 　。
四、计算题（共11分）
13.小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4 Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6 Ω。插入电源插座后，开关S接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状态。已知c水为4.2×103 J/（kg·℃）。
（1）求保温状态时，电路中的电流。
　同意　
　滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω大于滑动变阻器的最大阻值
（2）加热状态测试时，小明发现将水箱内3 kg的水升温40 ℃共用时630 s，试求测试中加热水的效率。
（3）通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。
第13题图
解：（1）由图可知，当开关S接2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=可知，电路中的总功率最小，电热水箱处于保温状态；当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水箱处于加热状态；根据串联电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻R=R1+R2=48.4 Ω+151.6 Ω=200 Ω，保温状态时，电路中的电流I===1.1 A。（4分）
（2）水箱内水吸收的热量
Q吸=c水m水△t=4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×40 ℃=5.04×105 J，
电热水箱加热消耗的电能
W=t=×630 s=6.3×105 J，
测试中加热水的效率
η==×100%=80%。（4分）
（3）当S接2，R1、R2串联，电路为保温状态时，只有R1产生的热量是有用的，此时R1的电功率P1=I2R1，保温状态时电路中的总功率P总=I2R，
此时电路的效率
η'=====×100%=24.2%。（3分）
根据以上计算可知，电路的效率太低，所以小明所设计的电路存在的不足为电路的效率太低。
答：（1）电路中的电流为1.1 A。
（2）测试中加热水的效率为80%。(共16张PPT)
回归教材（五）　教材素材与变式5
来源教材的图片
1.［沪粤九物上P96图15-1-1（d）改编］如图所示，给电动汽车充电时，发生的能量转化是　电能　转化为　化学能　。
第1题图　　
2.（沪科九物全P120图17-1改编）4月初小芳家中的电能表的示数为 ，4月底电能表的示数如图所示，4月份她家共使用了　80　度电。
第2题图
　电能　
　化学能　
　80　
3.（北师九物全P120图13.3-2甲改编）如图所示，电阻R1>R2，通电后，通过观察两个温度计的示数可分析判断电流放热的多少。该实验现象表明，其他条件相同时，　电阻　越大，产生的热量越多。
第3题图
　电阻　
4.（人教九物全P121图18.4-3改编）如图所示的实验是在探究电流通过导体产生的热量与　电流　的关系。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更　多　（选填“多”或“少”）。
第4题图
　电流　
　多　
5.（沪科九物全P图17-5改编）如图所示，有一电热水壶，铭牌上标有“220 V　1 000 W”字样，当其正常工作时，电阻是　48.4　 Ω，通过的电流是　4.55　（结果保留两位小数）A。
第5题图
　48.4　
　4.55　
6.（沪粤九物上P107图15-3-4改编）请你在虚线框内画出如图所示的实物电路的电路图。
　
第6题图
7.（沪粤九物上P101图15-2-2改编）如图所示，将标有“2.5 V　0.3 A”字样的小灯泡L1和标有“3.8 V　0.3 A”字样的小灯泡L2，分别串联和并联后，接在电压为2.5 V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是 （　B　）
第7题图
A.图甲中通过小灯泡L1的电流小于通过小灯泡L2的电流
B.图乙中小灯泡L2比小灯泡L1更亮些
　B　
C.图乙中小灯泡L1、L2两端的实际电压相等
D.图甲和图乙中小灯泡L1的实际功率都小于小灯泡L2的实际功率
来源教材的变式
8.（沪科九物全P121T4改编）电路中有一用电器，其两端的电压是6V，通过它的电流是200mA，5min内电流做的功是 （　B　）
A.6J B.360J C.6 000J D.3.6×105J
　B　
9.（北师九物全P117T1改编）关于电能、电功和电功率，下列说法中正确的是 （　C　）
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.用电器的额定功率越大，消耗电能就越快
C.单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D.电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程
　C　
10.（沪科九物全P130T3改编）在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，则 （　C　）
A.电热丝甲的电阻一定比电热丝乙的电阻大
B.电热丝甲两端的电压一定比电热丝乙两端的电压大
C.电热丝甲消耗的电功率一定比电热丝乙消耗的电功率大
D.通过电热丝甲的电流一定比通过电热丝乙的电流大
　C　
来源教材的实验探究
11.（人教九物全P126T7改编）小华同学用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率，所用电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω　0.5 A”。
甲
乙　　 丙
第11题图
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点时，电压表的示数（如图乙所示）为　2.2　V。多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率为　0.5　W。
（3）在不改变图甲连接方式的情况下，小明用定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，小明控制电阻两端的电压为2 V不变，为了多次完成实验，定值电阻的阻值必须在　4~16　Ω范围内。
　2.2　
　0.5　
　4~16　
来源教材的计算
12.（人教九物全P126T6改编）如图甲所示的是某款便携式电热饭盒，电热饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，高温挡电功率为200 W，简化的电路图如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，且电阻R2的阻值为758 Ω。
（1）求电阻R1的阻值。
（2）1 kg初温30 ℃的饭菜用高温挡加热5 min后，不计热量损失，求饭菜的温度。［饭菜的比热容取3.0×103 J/（kg·℃）］
（3）如果电热饭盒工作时的实际电压为200 V，求低温挡工作时的实际功率。
第12题图
解：（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，由P=UI=可得，R1的阻值
R1===242 Ω。
（2）高温挡加热5 min消耗的电能
W=P高t=200 W×5×60 s=6×104 J，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量Q吸=W=6×104 J，
由Q吸=cmΔt可得，1 kg饭菜升高的温度
Δt===20 ℃，
则饭菜的温度t=t0+Δt=30 ℃+20 ℃=50 ℃。
（3）开关S接1时，电路为R1和R2的串联电路，电路的总电阻最大，总功率最小，电热饭盒处于低温挡，如果实际电压是200 V，低温挡工作时的实际功率
P低实===40 W。
答：（1）R1的阻值为242 Ω。
（2）饭菜的温度为50 ℃。
（3）如果电热饭盒工作时的实际电压为200 V，低温挡工作时的实际功率为40 W。(共30张PPT)
15.2　电功率
第1课时　电功率
电功率
1.做同样多的功，电功率大的用电器花的时间 　少　；在相同的时间里，电功率大的用电器做的功　多　。（均选填“多”或“少”）
2.科技强国中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可收展柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达 9 kW。从能量转化的角度分析，“9 kW”表示的物理意义是
　1 s可将太阳能转化为9 000 J电能 　。
　少　
　多　
　1 s可将太阳能转化为9 000 J电能
3.下列说法中错误的是 （　D　）
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
C.千瓦、瓦都是电功率的单位
D.消耗电能越多的用电器的电功率越大
　D　
电功率的计算
4.某电视机的电功率为100W，若每天使用4h，则每月消耗的电能为　12　kW·h。（一个月按30天计）　
5.跨学科实践·物理学与社会发展如图所示的是一款我国拥有完全自主知识产权的“发电玻璃”，一块2m2的“发电玻璃”安装在窗户上，平均每天能发电0.72 kW·h，这些电能可供4盏9W的灯泡同时连续工作　20　h。
第5题图　　
　12　
　20　
6.当家庭电路中只有一个用电器连续工作时，测得在1 h内消耗的电能为0.8 kW·h，那么这个用电器可能是 （　B　）
A.家用电风扇 B.吸尘器
C.台灯 D.笔记本电脑
7.经过1.5 h，小林家中电能表的示数从如图所示变成了 ，则此段时间内电能表的转盘转动了　9 900　圈，家庭电路实际消耗的功率为　2.2　kW。
第7题图
　B　
　9 900　
　2.2　
8.核心素养·科学思维如图甲所示，A、B分别为通过小灯泡L1、L2的电流随电压变化关系曲线。当两个灯泡以串联方式接在如图乙所示的电路中，电路中的电流为0.3 A，若将两个小灯泡改为并联方式接入相同的电路中时，则电路的总功率为　 4.8　W。
第8题图
　 4.8　
9.电能表是测量　电功（或消耗电能）　　　 　
的仪表。某同学家的电能表铭牌上标有“220 V　 800 r/（kW·h）”字样，他观察到在1 min 的时间内，电能表的转盘匀速转了20圈，观察期间他家工作电器的总功率为　1.5　kW。
　电功（或消耗电能）　　　
　1.5　
10.某项目式学习小组成员受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了如图乙所示的智能体温计电路图，用电表的示数大小反映温度的高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，电源电压保持不变，定值电阻R2起保护电路的作用。该电路中的电表是　电压表　（选填“电流表”或“电压表”）；温度降低时电路的总功率将　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
第10题图
　电压表　
　减小　
11.智能手机在生活中应用越来越频繁，当手机“电量”所剩无几时，我们可以采用“省电模式”来延长使用时间。这是通过哪种方式实现
的 （　A　）
A.减小电功率 B.增加电池电压
C.降低散热能力 D.给电池充电
　A　
12.核心素养·科学思维小明和姐姐一起去买电热水壶，当他们选择某一品牌的电热水壶时，发现有800 W和1 200 W两种功率可选，如图所示的是他们对买哪一款更省电的问题提出的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析　 （　C　）
A.考虑热量散失，800 W省电
B.不考虑热量散失，800 W省电
C.考虑热量散失，1 200 W省电
D.不考虑热量散失，1 200 W省电
第12题图
　C　
13.如图所示的是某液晶彩色电视的铭牌，则下列说法中正确的是 （　D　）
A.正常工作时，该液晶彩色电视比60 W的灯消耗电能多
B.1 kW·h的电能可供该液晶彩色电视工作40 h
C.该液晶彩色电视正常工作时，1 s内消耗250 W电能
D.该液晶彩色电视可以接在230 V的电压下使用
第13题图
　D　
14.【2025·淮北期末】某全自动不锈钢开水器的铭牌如图所示，用该开水器将质量为30 kg、初温为30 ℃的水加热至90 ℃。水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。
第14题图
（1）求该过程中水吸收的热量。
（2）若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，求需要消耗的电能以及正常工作的加热时间。
全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50 Hz
额定电压220 V 额定功率3 000 W
额定进水压力≤500 kpa 容量30 L
解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m△t=4.2×103 J/（kg·℃）×30 kg×60 ℃=7.56×106 J。
（2）若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收
需要消耗的电能W===9.45×106 J，
由P=可得，正常工作的加热时间
t===3.15×103 s。
答：（1）该过程中水吸收的热量为7.56×106 J。
（2）需要消耗的电能为9.45×106 J，正常工作的加热时间为3.15×103 s。
15.【2025·合肥一模】如图所示，闭合开关后，在滑动变阻器R2的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表的示数变化范围是0~3 V，电流表的示数变化范围是0.1~0.6 A。求：
（1）滑动变阻器R2的最大阻值。
（2）电源电压U。
（3）移动滑片的过程中，整个电路的最大功率。
第15题图
解：（1）由题意知，电流表的示数的变化范围为0.1 A~0.6 A，电压表的示数相应的变化范围为0 V~3 V，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入的阻值最大时，电流表的示数最小，电压表的示数最大，则此时的电流为0.1 A，电压表的示数为3 V，根据I=可得，滑动变阻器的最大阻值R2max===30 Ω。
（2）此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=I（R1+R2max）=0.1 A×（R1+30 Ω），
当滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，此时电流表的示数为0.6 A，根据欧姆定律可得电源电压
U=I最大R1=0.6 A×R1，
由以上两式联立可解得，U=3.6 V，R1=6 Ω。
（3）移动滑片的过程中，整个电路的最大功率P=UI最大=3.6 V×0.6 A=2.16 W。
答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω。
（2）电源电压U为3.6 V。
（3）移动滑片的过程中，整个电路的最大功率为2.16 W。
第2课时　影响电功率大小的因素
灯泡的电功率与哪些因素有关
1.在“探究电功率与哪些因素有关”实验中，小明设计了如图所示的两种电路，其中能探究电功率与电压关系的是电路图　乙　，能探究电功率与电流关系的是电路图　甲　。（均选填“甲”或“乙”）
　
第1题图　
　乙　
　甲　
2.小明想探究影响小灯泡电功率大小的因素设计了如图所示的电路图。闭合开关S后，小灯泡L1比小灯泡L2亮。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法中正确的是 （　C　）
第2题图
A.小灯泡L1两端的电压大于小灯泡L2两端的电压
B.流过小灯泡L1的电流小于流过小灯泡L2的电流
C.小灯泡L1的电功率大于小灯泡L2的电功率
D.此实验是探究小灯泡电功率与小灯泡两端的电压的关系
　C　
电功率公式P=UI
3.如图甲所示的是小灯泡L的电流与电压的关系图像。将该小灯泡L接入如图乙所示的电路时，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，则电源电压为　2　V，此时小灯泡L的电功率为　0.5　W。
第3题图
　2　
　0.5　
4.核心素养·物理观念在如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1第4题图
A.甲>乙>丙>丁 B.丁>丙>乙>甲
C.丁>甲>乙>丙 D.丙>乙>甲>丁
　C　
5.甲、乙两个小灯泡的I-U图像如图所示。现将甲、乙两个小灯泡串联在电路中，当乙小灯泡两端的电压为3 V时，甲小灯泡消耗的电功率为　0.8　W。
第5题图　　第6题图
6.如图所示，R1、R2为定值电阻，R1=10 Ω。当闭合开关S2时，电流表的示数为0.8 A；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大到1.2 A，则电源电压为　4　V，R2消耗的电功率为
　3.2　W。
　0.8　
　4　
　3.2　
7.两个定值电阻，甲标有“10Ω　1 A”字样，乙标有“15Ω　0.6 A”字样。现把它们接入由一个开关和电源组成的电路中，下列说法中正确的是 （　D　）
A.甲、乙并联时允许干路通过的最大电流为1.6 A
B.甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C.甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D.甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
　D　
8.如图甲所示，定值电阻R1的阻值是20 Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R的关系如图乙所示，则R2消耗的最大功率是 （　A　）
第8题图
A.0.45 W B.0.50 W
C.0.80 W D.0.90 W
　A　
9.如图所示，电源电压保持不变，R1=5 Ω，R2= 10 Ω。闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数I为1.8 A；只闭合开关S2时，电路消耗的总功率P是 （　A　）
第9题图
A.2.4 W B.10.8 W
C.27 W D.48.6 W
　A　
10核心素养·科学探究小强在做“探究电功率跟电流、电压的关系”实验。
甲　　　乙
第10题图
（1）小灯泡电功率的大小可通过　小灯泡的 亮度　来判断。
（2）小强同学用干电池作电源，把规格为“2.5 V　0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V　0.3 A”的小灯泡L2连接成如图甲所示的电路，闭合开关S进行实验，收集到的数据如下表所示。
　小灯泡的 亮度　
请你分析现象及数据得出结论：
　当电流相同时，电压越大，小灯泡越亮，电功率越大 　　。
（3）小强同学又在原有器材的基础上继续探究，连接方式如图乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L1一闪即灭，经检查发现灯丝断了。请你分析故障原因：　小灯泡L1两端的电压过大 　。
小灯泡 发光情况 电压U/V
L1 暗 1.8
L2 亮 2.7
　当电流相同时，电压越大，小灯泡越亮，电功率越大 　　
　小灯泡L1两端的电压过大 　
改进方法：
　在干路中串联一个滑动变阻器分压（或去掉一节干电池） 　。
　在干路中串联一个滑动变阻器分压（或去掉一节干电池）
11.【2024·乐山】如图所示，电阻R1=10 Ω。闭合开关S，电流表A2的示数为1 A。
（1）求电源电压。
（2）当滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为1.2 A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
（3）当滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器的最右端时，求整个电路的电功率。
第11题图
解：（1）闭合开关S，电阻R1与滑动变阻器并联，此时电源电压等于电阻R1两端的电压，通过R1的电流I1=IA2=1 A，由欧姆定律可得U=I1R1=1 A×10 Ω=10 V。
（2）电流表A1测量的是干路的电流，此时流过滑动变阻器的电流I=IA1-IA2=1.2 A-1 A=0.2 A，
滑动变阻器两端的电压等于电源电压，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值
R===50 Ω。
（3）当滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器的最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值
R'=2R=2×50 Ω=100 Ω，
此时通过滑动变阻器的电流I'===0.1 A，
此时电路的总电流I2=I'+I1=0.1 A+1 A=1.1 A，
此时整个电路的电功率
P'=UI2=10 V×1.1 A=11 W。
答：（1）电源电压为10 V。
（2）此时滑动变阻器接入电路的阻值为50 Ω。
（3）整个电路的电功率为11 W。(共30张PPT)
15.4　焦耳定律
第1课时　电流的热效应　焦耳定律
电流的热效应
1.如图所示的是“探究电流通过导体产生的热量跟　电阻　的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫作　转换　（选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧　少　（选填“多”或“少”）。
第1题图　　
　电阻　
　转换　
　少　
焦耳定律
2.最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是　焦耳　。将10Ω的电阻丝接在3V的电源上，5 min内产生的热量为　270　J。
3.计算电流通过电风扇产生的热量，下列公式中选用正确的是 （　C　）
A.UIt B.t
C.I2Rt D.前面三个都可以
　焦耳　
　270　
　C　
4.【2025·合肥一模】如图所示，电源电压为3 V，且保持不变，定值电阻R的阻值为25 Ω。闭合开关，具有单向导电性的硅二极管正向导通，其两端的电压为0.5 V，通电5 min，这段时间内定值电阻R产生的热量为　75　J。
第4题图
　75　
5.【2022·安徽】如图所示，电源电压为3 V，且保持不变，电阻R1=10 Ω，R2=20 Ω。闭合开关S，则通电100 s电阻R1产生的热量为　10　J。
第5题图　　
　10　
6.【2024·成都】小张设计了一个有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220 V，R1、R2均为电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242 Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121 Ω和242 Ω，R2应该选取阻值为　121　 Ω的电热丝。开关S接触“1”“2”两个触点时，通电1 min，电流产生的热量为　1.2×104　J。
第6题图
　121　
　1.2×104　
7.创新考法·科学小实验小宇将口香糖的纸剪成如图甲所示的形状，其中AB和CD段等长。他将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负两极（如图乙所示），发现锡纸条很快开始冒烟、着火。关于锡纸的AB和CD段，下列选项中正确的是 （　C　）
　
甲 乙
第7题图
A.QABC.QAB>QCD D.QAB、QCD大小关系不能确定
　C　
8.两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关S，电阻R1、R2产生的热量之比是 （　A　）
　
第8题图
A.2∶1　　 B.1∶2　 　C.4∶1 　　D.1∶4
　A　
9.核心素养·科学思维有两根电热丝R1、R2，且R1=3R2，若单独用电热丝R2烧开一壶水，所需时间为t0。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失） （　D　）
A.t0、t0 B.4t0、t0
C.t0、t0 D.4t0、t0
　D　
10.核心素养·科学探究如图所示的是“探究通电导体产生的热量与哪些因素有关”实验。
　
第10题图
（1）如图甲所示，为了探究通电导体产生的热量与电流的关系，烧瓶内为加热用的电阻丝，在其上端插入一根温度计，通过被加热液体的温度变化来判断电阻丝放热的多少，为了缩短实验时间，使实验的现象更加明显，被加热液体应用　煤油　（选填“煤油”或“水”），已知c煤油　煤油　
（2）测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电60 s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量；然后移动滑动变阻器的滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据，如表所示。
根据表格数据可得出结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量　越多　。
实验次数 电流/A 通电 时间/s 电阻/ Ω 温度的
升高量/℃
1 0.3 60 10 3
2 0.6 60 10 12
　越多　
（3）若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中　B　（选填“A”或“B”）烧瓶与图甲中的烧瓶　串联　（选填“串联”或“并联”）。
11.【2024·重庆】如图甲所示的是同学们自制的调光小台灯，如图乙所示的是调光小台灯的电路原理图。电源电压为3 V且保持不变，R是调节亮度的变阻器，其最大阻值为10 Ω，灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）灯L正常发光时的电阻。
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量。
（3）电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率。
　B　
　串联　
第11题图
解：（1）由P=可得，灯正常发光时的电阻
RL===12.5 Ω。
（2）由图乙可知，灯L与变阻器R串联，灯L正常发光时，
通过变阻器的电流等于通过灯L的电流，即IR=IL===0.2 A，
变阻器两端的电压UR=U-U额=3 V-2.5 V=0.5 V，
变阻器R工作10 min产生的热量
QR=WR=URIRt=0.5 V×0.2 A×10×60 s=60 J。
（3）电源电压降为2.7 V后，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，此时灯的实际功率最小，电路中的最小电流
I小===0.12 A，
灯L的最小实际电功率
PL小=RL=（0.12 A）2×12.5 Ω=0.18 W。
答：（1）灯L正常发光时的电阻为12.5 Ω。
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量为60 J。
（3）电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率为0.18 W。
第2课时　电流热效应的应用与控制
电流热效应的应用
1.电热器是利用电流　热效应　工作的。在电磁炉、电熨斗、电风扇中，不属于电热器的是　电风扇　　。
2.将标有“220V　60W”字样的电风扇、标有“220V
60W”字样的电视机，标有“220V　60W”字样的电烙铁分别接入家庭电路中，在相同的时间内，电流通过它们产生热量最多的是 （　C　）
A.电风扇　　　　　 B.电视机
C.电烙铁 D.一样多
　热效应　
　电风扇　　
　C　
电流热效应的控制
3.电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是 （　C　）
A.电视机的后盖有很多散热孔
B.电动机外壳有许多散热片
C.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
D.电脑机箱内有小风扇
　C　
4.跨学科实践·物理学与日常生活下列事例中属于防止电流热效应危害的是 （　D　）
A.用电饭煲煮饭
B.用电热孵卵器孵小鸡
C.用电熨斗熨衣服
D.收音机外壳加散热窗
　D　
5.下列情况中不属于防止电流热效应危害的是 （　C　）
A.电脑两侧有散热孔
B.电动机外壳有散热片
C.电饭煲内安装有电热盘
D.电脑CPU上装有小风扇
　C　
6.【2024·盐城】如图所示，芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有　电阻　，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的　热　效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过　热传递　的方式改变芯片的内能。
第6题图
　电阻　
　热　
　热传递　
7.生命安全与健康如图所示的是“3·15”晚会上曝光的劣质导线。不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线的横截面积减小。长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻　较大　（选填“较大”或“较小”），在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量　较多　（选填“较多”或“较少”）。
第7题图
　较大　
　较多　
8.如图所示，电源电压保持不变，R1为发热电阻，阻值为10 Ω。R2为定值电阻，阻值为10 Ω。R为滑动变阻器（A、B为其两个端点），最大阻值为 20 Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从A端移动到B端时，电流表的示数变化了0.2 A，发热电阻R1在1 min内产生的热量为　54　J。
第8题图
　54　
9.通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为 （　C　）
A.电炉丝中有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应
B.通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小
C.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多
D.上述三种原因都起作用
　C　
10.小明家的电饭煲的电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶燃烧时的焦煳味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作。你认为引起电源线过热的原因可能是 （　D　）
A.电路的电压过高
B.新买的电源线过短
C.新买的电源线过粗
D.新买的电源线过细
　D　
11.核心素养·科学探究用如图所示的装置进行实验，根据现象可推断定值电阻R1、R2的大小关系。
第11题图
（1）定值电阻R1、R2分别加热容器内的煤油（甲瓶中的煤油比乙瓶中的多）。两电阻工作相同时间，煤油均未沸腾，观察到甲温度计升高的示数比乙温度计多。若该过程中电阻产生的热量全部被煤油吸收，则根据上述实验可得“定值电阻R1产生的热量比R2多”，依据是　甲瓶中的煤油吸热多 　。
（2）根据上述信息，可判断R1　>　（选填“>”“<”或“=”）R2。
　甲瓶中的煤油吸热多
　>　
12.一般家用电饭煲工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。如图所示的是该种电饭煲的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1、R2的阻值不随温度变化）。
（1）请分析论证：当闭合开关S时，电饭煲处于加热状态。
（2）要使电阻丝R2在保温状态时的功率是加热状态时的，求的值。
第12题图
解：（1）当断开开关S时，为电阻R1与电阻丝R2的串联电路，此时电路的总电阻为R1+R2，
当闭合开关S时，只有电阻丝R2接入电路中，此时电路的电阻为R2，
电源电压不变，根据P=可知，总电阻越小，功率越大，所以，当闭合开关S时，电路的电阻最小，功率最大，为加热状态。
（2）电饭煲处于加热状态时，只有电阻丝R2工作，在加热状态时，电阻丝R2的功率P=，
电饭煲处于保温状态时，电阻R1与电阻丝R2串联，设此时电阻丝R2两端的电压为U'，
则保温时电阻丝R2的功率P'=，
由题可知，电阻丝R2在保温状态时的功率是加热状态时的，则====，
解得=，则U'=U，
在保温状态时，由串联电路的电压规律可知，电阻R1两端的电压U1=U-U'=U-U=U，
串联时电流相等，根据欧姆定律可得，
电阻R1的阻值R1=，电阻丝R2的阻值R2=，
则==2∶1。
答：（2）=2∶1。(共15张PPT)
15.1　电能与电功
电能与电功
1.电流做功的过程实际上是将　电　能转化为　其他形式　的能的过程。手机充电时是将　电　能转化为　化学　能，电饭煲工作时是将　电　能转化为　内　能。
2.在哈尔滨亚冬会上使用的一款可爱创可贴体温计，是目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备。该创可贴体温计充满电的时间是3 h，充电电压和电流分别是5 V、1 A，它充满电后大约能储存　5.4×104　J的电能，合　0.015　 kW·h。
　电　
　其他形式　
　电　
　化学　
　电　
　内　
　5.4×104　
　0.015　
3.关于电功，下列说法中正确的是 （　D　）
A.电流通过电灯做功时，电能只转化为光能
B.通过导体的电流越大，电流做的功一定越多
C.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少
D.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
　D　
用电能表测量电功
4.（1）小明家电能表上个月底的示数为 ，这个月底的示数如图所示。他家本月消耗的电能为　3.6×108　J。若按0.5元/（ kW·h）计费，本月他家应付电费为　50　元。
（2）若该电能表的转盘在10 min内转了1 500转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为　2.5　 kW·h。（结果保留一位小数）
第4题图　　
　3.6×108　
　50　
　2.5　
5.小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图所示，下列说法中正确的是 （　C　）
A.该电能表的标定电流为20 A
B.该电能表应接在50 Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电，铝盘转动3 000转
D.小明家半年内的用电量是6 335 kW·h
第5题图
　C　
6.电灯工作时将电能转化为内能和光能。若电灯在一段时间内消耗的电能为E1，转化的内能为E2，转化的光能为E3，则E1、E2和E3三者的等量关系是　E1=E2+E3　。
　E1=E2+E3　
7.科技强国如图所示的是火遍全网的2025年春晚《秧BOT》节目，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌，还玩着转手绢、抛手绢等花样，呈现出极其灵巧的动作。“机器人扭秧歌”从能量转化的角度来说，是把电能转化为　 机械　能；“抛手绢”环节，抛出去的手绢在上升过程中，机器人对手绢　不做功　（选填“做了功”或“不做功”）。
第7题图　　
　 机械　
　不做功　
8.甲、乙两灯的电流随电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入4 V的电路中，则两灯在5 min内消耗的总电能为　960　J；若将甲、乙两灯串联接入9 V的电路中，则通电100 s两灯消耗的总电能为　360　J。
第8题图
　960　
　360　
9.如图所示的是小明的爸爸买的某品牌移动电源铭牌上的部分参数，由此可知，该移动电源可以储存　1.8×105　J的电能。
第9题图
【产品名称】移动电源
【产品型号】DLP1130
【额定输入】DC　5 V　2.1 A
【额定输出】DC　5 V　1 A/2.1 A
【电芯容量】10 000 mA·h
　1.8×105　
10.如图所示的分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息，下列说法中正确的是 （　D　）
　
第10题图
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B.小英家上个月消耗的电能为1 011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
　D　
11.创新考法·数形结合小丽同学记录了家里一周内的用电情况（如图所示），下列说法中正确的是 （　C　）
第11题图
A.周日白天用电比夜晚少
B.周一白天用电比傍晚多
C.周四夜晚用电比周五夜晚少
D.每天的用电高峰在傍晚
　C　
12.核心素养·科学思维将阻值相同的两个电阻R1、R2按照如图甲、图乙、图丙所示的三种方式连接，并先后接到相同电源的两端，在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲：W乙：W丙为 （　D　）
第12题图
A.1∶2∶4 B.1∶4∶2
C.4∶2∶1 D.2∶1∶4
　D　
13.【2025·包河期末】如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1、R2的阻值分别为12 Ω和24 Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6 A。求：
（1）电阻R1两端的电压。
（2）电流表A1的示数。
（3）通电5 min电阻R2所消耗的电能。
第13题图
解：由图可知，当开关S闭合后，R1、R2并联，电流表A测量干路的总电流，电流表A1测量通过R1的电流。
（1）由并联电路中电阻的特点可得，电路的总电阻R===8 Ω，
由欧姆定律可得，电源电压
U=IR=0.6 A×8 Ω=4.8 V，
由并联电路中电压的特点可得，R1两端的电压
U1=U2=U=4.8 V。
（2）通过R1的电流I1===0.4 A。
（3）由并联电路中电流的特点可得，通过R2的电流I2=I-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A，
则通电5 min电阻R2所消耗的电能
W2=U2I2t=4.8 V×0.2 A×5×60 s=288 J。
答：（1）电阻R1两端的电压为4.8 V。
（2）电流表A1的示数为0.4 A。
（3）通电5 min电阻R2所消耗的电能为288 J。

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