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第十八章　电功率
第2节　电功率
第1课时　电功率的概念及简单计算
2022版课标 学习目标
1.结合实例，了解电功率. 2.调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率 1.知道电功率的定义.了解常见用电器的电功率.
2.知道额定电压与实际电压、额定功率与实际功率.会计算电功率、电功和通电时间
真实任务
　如图所示，现有两只灯泡，分别将它们串联、并联后接入同一个电源，发现总是有一个灯泡比较亮.
　　灯泡发光越亮说明了什么？发光亮暗是由什么因素决定的？灯泡铭牌上的数字又代表了什么意思？
学习过程
动手
分别把一个节能灯和一个电吹风机接在同样的电路里，比较电能表铝盘转动的快慢.
电功率的意义
次数 用电器 用电时间t/s 铝盘转的圈数N/r(或闪烁的次数)
1 节能灯 60 　6　
2 节能灯 120 　12　
3 电吹风 60 　120　
4 电吹风 120 　240　
6
12
120
240
［讨论］①铝盘转动的圈数：铝盘转动的圈数越多，用电器消耗电能越　多　.
②比较1、2或3、4可知：同一个用电器，通电时间越长，消耗的电能越　多　.
③相同时间内，铝盘转动的圈数越多，即铝盘转动得越　快　，表明用电器消耗电能越　快　.
④比较实验1、3或2、4可知：　电吹风　(选填“节能灯”或“电吹风”)消耗电能较快.
⑤实验1、4或2、3能否一起比较？说说你的看法.
多
多
快
快
　电吹风
归纳总结：(1)物理上，用电功率表示用电器耗电的　快慢　.
(2)电功率在数值上等于用电器　所消耗的电能　与　通电时间　的比值.
(3)定义式：　P=　.
(4)请在表格中梳理各物理量及对应的单位.
物理量 电功率P 电功W 通电时间t
单位 　瓦特W　 　焦耳J　 　秒s　
　千瓦kW　 　千瓦时kW·h　 　小时h　
快慢
所消耗的电能
通电时间
P=
瓦特W
焦耳J
秒s
千瓦kW　
千瓦时
kW·h
　小时h
1.下列家用电器中，正常工作30min消耗电能最多的是( D)
A.电风扇 B.日光灯 C.电视机 D.电饭锅
2.关于电功和电功率，下列说法正确的是( A)
A.用电器消耗电能越快，电功率越大
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大
D.用电器的电功率越大，电流通过用电器所做的功越多
D
A
c 　(一)电功率的简单计算.结合课本P114，完成以下填空.
1.电功率的定义式：P= 　，即电功率为电功与时间之比.由该公式可知1W=　1　J/s；100W表示　用电器每秒消耗电能100J　.
2.变形公式：W=　Pt　，t= 　.
实际功率和额定功率
思考

1
　用电器每秒消耗电能100J　
Pt
3.使用公式P=及其变形式时，要注意两套单位要对应.
物理量 电功率P 电功W 通电时间t
国际单位 瓦　W　 焦　J　 秒　s　
常用单位 千瓦　kW　 千瓦时　kW·h　 小时　h　
W
J
s　
kW
kW·h　
h　
4.“千瓦时”的来历.
由公式W=Pt可知，如果P和t的单位分别是千瓦、小时，那么它们相乘就得到了另一个单位——千瓦时(kW·h).
注意：“千瓦”和“千瓦时”是两个不同物理量(电功率和电功)的单位，不能混淆！
(二)不同用电器电功率一般不同，但同一个用电器在不同电压下工作时，电功率是否相同？取一个标有“2.5V　0.5W”的小灯泡，分别接在1.5V、3V的电压下，观察小灯泡的发光情况.
小灯泡两端电压 1.5V 3V
小灯泡发光情况 　暗淡　 　强烈　
　暗淡　
强烈
［讨论］①小灯泡发光的过程，是消耗电能转化成　内　能和　光　能的过程.
②小灯泡发光越亮，代表：相同时间内，消耗的电能越　多　，即此时的电功率越　大　.
③实验表明：小灯泡在不同电压下，电功率大小　不相同　(选填“相同”或“不相同”).
内
光
多　
大
不相同
归纳总结：(1)用电器正常工作时的电压叫作　额定电压　.
(2)在　额定电压　下工作时的电功率为　额定功率　.
(3)若实际电压偏低，实际电功率　偏低　；若实际电压偏高，实际电功率将　偏高　；这两种情况下，用电器均　不能　正常工作.
额定电压
额定电压
额定功率
偏低
偏高
不能
3.标有“220V　110W”字样的灯正常工作时，通过灯的电流为　0.5　A，工作10小时耗电　1.1　度.一盏10W的节能灯和一盏110W的白炽灯正常工作时的亮度相当，若它们发光10小时，节能灯比白炽灯节能　1　kW·h.
0.5
1.1
1
4.为改善学习环境，学校在全部20间教室各安装了一台正常工作时电压为220V、功率为1210W的空调.求：
(1)正常工作时，通过空调的电流大小；
解：(1)由P=UI可得，正常工作时，通过空调的电流
I==5.5A；
(2)所有空调同时正常工作10h消耗的电能.
(2)由P=可得，所有空调同时正常工作10h消耗的电能：
W=P总t=1210×10-3kW×20×10h=242kW·h.
作业检测
1.下列关于电功率的说法中正确的是(B )
A.用电器功率越大，做功越多 B.用电器功率越大，做功越快
C.用电器功率越大，做功越慢 D.用电器做功越多，功率越大
2.小明经常听妈妈说使用空调比较费电，小明妈妈的意思是(D )
A.通过空调的电流小　 B.空调两端的电压大
C.空调的电阻大　 D.相同情况下空调消耗的电能比较多
B
D
3.有两个用电器，将甲用电器接入电路中时，测出其4s内做功16J；将乙用电器接入电路中时，测出其10s内做功30J.下列说法中，正确的是(A )
A.甲用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
B.甲用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
C.乙用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
D.乙用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
A
4.关于一只标有“3V　6W”的灯泡，下列说法正确的是( C)
A.该灯泡在3V的电压下才能工作
B.该灯泡正常工作时额定功率为6W，不工作时额定功率为0
C.该灯泡在2.5V的电压下工作时，实际功率小于6W
D.该灯泡在3.5V的电压下工作时，亮度比正常发光时暗
C
5.甲、乙两用电器的电功率分别是300W、500W，则甲、乙两用电器正常工作时做功较快的是　乙　用电器，当甲、乙用电器正常工作相同的时间时，　乙　(前两空均选填“甲”或“乙”)消耗的电能多；300W的含义是甲用电器工作1s消耗电能　300　J.
乙　
乙　
300
6.教室里有6盏日光灯，每盏日光灯正常工作5min消耗的电能是12000J，则每盏日光灯的电功率是　40　W，该教室日光灯的总功率为　240　W；如果该教室每天开灯时间减少1h，可节约的电能可以让1台功率为1kW的空调正常工作　14.4　min.
40
　240
14.4　
7.在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω.闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A.求：
(1)电源电压；
解：(1)由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测量电路中总电流，电流表A2测通过R2的电流，
由I=得R2两端的电压U2=I2R2=0.8A×10Ω=8V，
由并联电路中各支路电压等于电源电压，得电源电压U=U2=8V.
(2)电阻R1的电功率.
(2)通过电阻R1的电流I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A，
电阻R1的电功率P=U1I1=UI1=8V×1.2A=9.6W.
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 知道电功率的定义
2 了解常见用电器的电功率
3 知道额定电压与实际电压、额定功率与实际功率
4 会计算电功率、电功和通电时间
第十八章　电功率
第2节　电功率
第2课时　电功率的计算
2022版课标 学习目标
1.结合实例，了解电功率. 2.调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率 1.知道电功率与电压、电流、电阻的关系.会利用用电器铭牌计算电阻、电流.
2.会计算实际功率.会分析比较灯泡的亮度
真实任务
如图所示的这两只灯泡，额定功率分别为25W和100W，正常工作时，乙灯电功率大，消耗电能快，能发出更亮的光.但这两只灯泡并不能总是以额定功率进行工作.若将两者串联，哪个灯泡会发光更亮？若并联呢？
学习过程
思考
(1)电功率的定义式：P= 　，消耗的电能W=　UIt　，因此电功率P=　UI　.
(2)结合欧姆定律及其推导式，可知P= 　=　I2R　.
归纳总结：(1)电功率在数值上等于消耗的电能与用电时间的　比值　；等于电压与电流的　乘积　；等于电压的平方与电阻的　比值　；等于电流的平方与电阻的　乘积　.
(2)实际电压不同，用电器的实际功率　不同　.
串、并联电路中电功率的公式推导
　
UIt
　UI

I2R
比值
乘积
比值　
乘积
不同
1.一小灯泡标有“6V　3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，增加一个什么元件？与灯泡如何连接？请通过计算说明.
解：要串联一个定值电阻R.
因为R与L串联，若灯泡正常发光，则UR=U-UL=8V-6V=2V，
灯泡正常工作时电路中的电流I=IL==0.5A，
由I=可得，串联电阻的阻值
R==4Ω.
2.一灯上标有“220V　44W”字样(假设灯丝电阻不变)，求：
(1)灯正常工作时的电流；
解：(1)由P=UI可得，灯正常工作时的电流
I==0.2A.
(2)灯丝电阻；
(2)根据I=可得，灯丝的电阻
R==1100Ω.
(3)灯正常工作5h消耗的电能；
(3)由P=可得，灯正常工作5h消耗的电能
W=Pt=44W×5×3600s=7.92×105J.
(4)当灯的实际电压为110V时，灯的实际功率.
(4)假设灯丝电阻不变，当灯的实际电压U实际=110V时，灯的实际功率
P实际==11W.
现有甲、乙两只灯泡，甲的铭牌标有“PZ220V　25W”，乙的铭牌标有“PZ220V　100W”.
(1)由R= 　可知，R甲=　1936　Ω，R乙=　484　Ω.
(2)若两只灯泡都正常发光，此时实际功率　等于　额定功率，所以P甲　<　P乙，故　乙　灯会更亮.
　比较灯泡亮度
思考　
　1936

484
等于
<
乙
(3)若在安全条件下，分别将两只灯串联和并联.
①将两只灯泡串联，电流关系为　I=I 　，由P=　I2R　可知，P甲　>　P乙，故　甲　灯会更亮.
②将两只灯泡并联，电压关系为　U=U 　，由P= 　可知，P甲　<　P乙，故　乙　灯会更亮.
I=I甲=I乙
I2R
>　
甲
U=U甲=U乙

<
乙
归纳总结：(1)比较亮度问题，先比较灯泡的　电阻　，再比较灯泡的　电功率　.
(2)灯泡的亮度取决于灯泡的　实际功率　，与额定电压、额定功率没有关系.
电阻
电功率
实际功率　
3.甲、乙两个小灯泡并联接入电路，如图所示，甲比乙亮，下列判断错误的是(C )
A.I甲>I乙 B.U甲=U乙
C.R甲>R乙 D.P甲>P乙
4.把标有“6V　9W”字样的甲灯和标有“6V　3W”字样的乙灯串联在8V的电源上，下列说法中正确的是(不计温度对电阻的影响)(B )
A.只有甲灯能正常发光 B.只有乙灯能正常发光
C.两灯都能正常发光 D.两灯均不能正常发光
C
B
作业检测
1.小宁想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V，室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是(C )
A.额定电压220V；额定功率1500W
B.额定电压120V；额定功率1500W
C.额定电压220V；额定功率800W
D.额定电压120V；额定功率800W
C
2.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( C)
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中，它的额定功率为15W
C.若两灯串联在220V的电路中，则甲灯较亮
D.两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少
C
3.如图所示，标有“4.8V　0.5A”字样的灯泡L1和标有“6V　0.35A”字样的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节.闭合开关S，使电源电压从0逐渐增加，下列说法正确的是(C )
A.灯泡L1和L2两端的电压相等
B.通过灯泡L1的电流比L2的大
C.灯泡L2比L1先正常发光
D.灯泡L1和L2的电功率相等
C
4.如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，在ab间接入一个“6V　3W”的小灯泡L1正常发光，此时电流表的示数为　0.5　A；如果在ab间改接一个“6V　6W”的小灯泡L2，小灯泡L2　不能　(选填“能”或“不能”)正常发光，电压表示数　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”).(不考虑灯泡电阻受温度变化的影响)
0.5　
不能
变大
5.如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V　6W”字样.闭合开关S，灯泡正常发光，定值电阻R两端的电压是12V.求：
(1)灯丝的电阻RL；
解：(1)由P=可知，灯泡正常发光时灯丝的电阻
RL==6Ω.
(2)电路中的电流I；
(2)由P=UI可知，正常发光时通过灯泡的电流
IL==1A.
根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流
I=IL=1A.
(3)电路消耗的总功率P.
(3)根据串联电路的电压特点可知，电源电压
U=UL+UR=6V+12V=18V，
电路消耗的总功率P=UI=18V×1A=18W.
6.如图所示的电路中，小灯泡L标有“6V　3.6W”字样.闭合开关S，小灯泡正常发光，电流表示数为0.3A.设灯丝电阻不变，求：
(1)小灯泡的额定电流；
解：(1)小灯泡L标有“6V　3.6W”字样，由P=UI可得，小灯泡的额定电流
I额==0.6A.
(2)定值电阻R的阻值；
(2)由电路图知，R与L并联，电流表测通过R的电流.
因小灯泡正常发光，则电源电压U=U额=6V，
已知电流表示数为0.3A，即通过R的电流为IR=0.3A，
由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值
R==20Ω.
(3)电路消耗的总功率.
(3)由并联电路的电流特点可知总电流
I总=I额+IR=0.6A+0.3A=0.9A，
电路消耗的总功率P=UI总=6V×0.9A=5.4W.
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 知道电功率与电压、电流、电阻的关系
2 会利用用电器铭牌计算电阻、电流
3 会计算实际功率
4 会分析比较灯泡的亮度
第十八章　电功率
第2节　电功率
第3课时　测量小灯泡的电功率
2022版课标 学习目标
知道用电器的额定功率和实际功率 1.能选择合适的电表测量范围、连接电路测小灯泡电功率.能测量小灯泡的额定功率.通过小灯泡亮度的变化认识实际功率的变化.
2.知道灯丝的电阻随温度的变化而变化
真实任务
　小明买了一只“220V　11W”的节能灯，其说明书上写着“该节能灯正常工作时光照强度与‘220V　60W’的白炽灯相当.”于是，小明认为这两只灯泡正常工作时的实际功率大小相等.
　　小明的想法正确吗？灯泡的亮度由什么决定？能否测出灯泡正常工作时的实际功率？
学习过程
探究
(1)测量小灯泡的电功率的实验原理：　P=UI　.
(2)按照如图甲所示的电路图，连接图乙的实物图.取一只额定电压为2.5V的小灯泡，选择正确的电表测量范围，接入电路.
测量小灯泡的电功率
　P=UI
(2)答案图
(3)移动滑片P，让小灯泡两端的电压分别为2V、2.5V、3V，观察小灯泡的发光情况，记录对应的电流.
(4)请完善表格中的内容，并计算出电功率.
实验次数 　电压U/V　 　电流I/A　 实际功率P/W 小灯泡发光情况
1
2
3
电压U/V　
　电流I/A
(5)实验结论
①当U实　=　U额时，小灯泡正常发光，此时P实　=　P额.
②当U实　<　U额时，小灯泡发光偏暗，此时P实　<　P额.
③当U实　>　U额时，小灯泡发光偏亮，此时P实　>　P额.
④小灯泡两端的实际电压不同时，小灯泡的实际功率　不同　，小灯泡的亮度　不同　.(均选填“相同”或“不同”)
⑤小灯泡的亮度由　实际功率　决定.
=
=
<
<
>
>
　不同
　不同
实际功率
(6)评估与交流
①连线时，要　断开　开关，滑动变阻器的滑片P应位于　阻值最大　处，目的是　保护电路　.
②本实验中，滑动变阻器的作用还有：　改变小灯泡两端的电压与电路中的电流　.
③连线无误后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，下一步应该进行的操作是：　C　.
A.断开开关，重新连线　　B.检查电路故障　　
C.往阻值减小方向移动滑动变阻器滑片P
断开
阻值最大
保护电路
改变小灯泡两端的电压与电路中的电流
C
④如图甲所示的电路，若闭合开关后，出现了以下情况，写出可能存在的故障原因.
情况 小灯泡 电压表 电流表 故障原因
1 不亮 有示数 无示数 　小灯泡断路　
2 不亮 无示数 有示数 　小灯泡短路　
3 不亮 有示数 有示数 　小灯泡的实际功率太小　
4 不亮 无示数 无示数 　滑动变阻器断路　
小灯泡断路
　小灯泡短路
小灯泡的实际功率太小
滑动变阻器断路　
1.某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是( B)
A.闭合开关前，滑片应滑到B端
B.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
B
2.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源(输出电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为3.8V)、滑动变阻器、电压表(测量范围0~3V，0~15V挡已损坏)、电流表.
(1)实验小组初步设计电路如图甲所示.经分析，此电路无法测出小灯泡的额定功率，原因是　电压表测量范围太小　.
电压表测量范围太小
(2)重新设计电路，如图乙所示，请对照图乙在图丙中完成实物图的连接.
(2)答案图
(3)连接电路完成后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表也无示数.若电路中只有一处故障，可能是　A　.
A.小灯泡断路　　　　B.电压表断路　　　　C.滑动变阻器断路
(4)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到最　右　端.
(5)排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为　0.7　V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为　1.14　W.
A
右
0.7
1.14　
(6)若图甲、乙所示电路图都能顺利完成测某个小灯泡电功率的实验，在闭合开关后，向左移动滑片P的过程中，电表的示数及小灯泡的发光情况会如何变化？
电压表 电流表 小灯泡
图甲实验 　变大　 　变大　 　变亮　
图乙实验 　变小　 　变大　 　变亮　
变大　
变大　
　变亮　
变小　
变大　
　变亮　
作业检测
1.标有“220V　11W”的节能灯，说明书上写明“该节能灯正常工作时光照强度与‘220V　60W’的白炽灯相当.
(1)“220V　11W”的节能灯正常工作时的实际电功率为　11　W，正常工作时电流为　0.05　A.
(2)“220V　60W”的白炽灯正常工作时的实际电功率为　60　W，正常工作时电流约为　0.27　A.(结果保留两位小数)
(3)工作1min，节能灯消耗的电能为　660　J，白炽灯消耗的电能为　3600　J.
11
0.05
　60
0.27　
660
3600
(4)在达到相同亮度的条件下，工作1min节能灯比白炽灯节省电能　2940　J，该节能灯可以节约电能　81.7　%.(结果精确到0.1%)
(5)节能灯将大部分的电能转化成　光　能，白炽灯将大部分的电能转化成　内　能，少部分转化成　光　能，发光效率更高的是　节能灯　(选填“白炽灯”或“节能灯”).
2940
81.7
光
内
光
节能灯
2.图甲所示是“测小灯泡额定电功率”的电路，其中电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，滑动变阻器有“10Ω　2A”和“50Ω　1A”两种规格可供选择.
(1)本实验选择的是　“50Ω　1A”　规格的滑动变阻器.
“50Ω　1A”
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整.
(2)答案图
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数为　2　V(如图乙)，为了测出小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应向　右　(选填“左”或“右”)移动.
(4)测量小灯泡额定功率，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应先注视
　电压　表的示数，然后读出另一电表示数，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　0.5　W.
2
右
电压
0.5
3.小明所在的物理实验小组，利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，电源由三节新干电池组成.
(1)图甲中小明有一根导线连接错误.若此时闭合开关，将会出现的现象
是：小灯泡　不亮　(选填“亮”或“不亮”)，电流表　无示数　，电压表　有示数　.(后两空均选填“有示数”或“无示数”)
不亮
　无示数　
有示数
(2)请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)答案图
(3)小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是　9.5　Ω.
(4)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙A所示的图像，根据图像可知灯泡的电流与电压并不成正比，原因是：　灯丝的电阻随温度的升高而增大　.
9.5
灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)一同学根据电压表和电流表的示数绘制成了如图丙B所示的图像，则该同学在连接电路图时，采取的操作是：　将电压表并联在滑动变阻器两端　.
将电压表并联在滑动变阻器两端
(6)小中也想测小灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知.小中设计的电路如图丁所示，请将以下实验步骤补充完整.
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为　0.3　A.
0.3　
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为　6　V.
③小灯泡的额定功率：P=　0.9　W.
6　
　0.9　
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 通过实验测量小灯泡正常发光时的电功率
2 能选择合适的电表测量范围、连接电路测小灯泡电功率
3 通过小灯泡亮度的变化认识实际功率的变化
4 知道灯丝的电阻随温度的变化而变化 (共20张PPT)
第十八章　电功率
提升课　多挡位电路问题
学习过程
［知识回顾］(1)电功率的计算公式：P= 、P=　UI　、P= 　、P=　I2R　.
(2)串联电路中，总电阻比任何一个分电阻都　大　.
(3)并联电路中，总电阻比任何一个分电阻都　小　.
［明确问题］多挡位电路中，电源电压恒定，开关的不同闭合、断开情况，会造成　总电阻　存在最大或最小值，从而让电功率存在最小值或最大值，进而影响其发热.
　
UI
　
I2R
大
小
总电阻
［归纳方法］
核心问题：如何找到电功率最小或最大时的电路？ 由P= 　可知，电压一定时，若电阻　最大　，则电功率　最小　，若电阻 　最小　，则电功率　最大　 电路图 等效电路图① 等效电路图②

①开关S接2、3时，　R单独　工作. ②开关S接3、4时，　R与R并联　工作. ③因此，开关接　3、4　时电路的总电阻最小，此时总功率最　大　 　最大
　最小
　最小
　最大
　
R1单独
R1与R2并联
3、4
大　
电路图 等效电路图④ 等效电路图⑤

④开关S接b时，　R单独　工作. ⑤开关S接a时，　R与R串联　工作. ⑥因此，开关接　b　时电路的总电阻最小，此时总功率最　大　 R1单独
R1与R2串联
b　
大　
作业检测
1.图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，求：
(1)当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
解：(1)由P=UI可知，当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流I低==2A.
(2)电热丝R2的阻值.
(2)由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2
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，由P=可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于高温挡.
当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于低温挡，根据并联电路各用电器互不影响知，R2的电功率P2=P高-P低=880W-440W=440W，由P==110Ω.
2.如图甲所示为某烧水壶的简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，图乙为某次将满壶水加
热、保温过程的总功率与时间的关系图像.求：
(1)R1和R2的阻值；
解：(1)当开关S1闭合，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，此时处于加热状态.
根据P==1210Ω，
根据电阻的串联可知，R1的阻值R1=R总-R2=1210Ω-40Ω=1170Ω.
(2)本次工作过程共消耗的电能.
(2)由图乙可知，加热功率为1210W，加热时间为5min，保温功率为40W，保温时间为10min.加热消耗的电能W加热=P加热t1=1210W×5×60s=3.63×105J，保温消耗的电能W保温=P保温t2=40W×10×60s=0.24×105J，则本次工作过程共消耗的电能W=W加热+W保温=3.63×105J+0.24×105J=3.87×105J.
3.如图甲所示为一款双挡位电加热器的内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时，S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝.水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙.
(1)求低挡工作时加热器的电功率；
解：(1)由题意可知，低挡工作时，开关S1断开，由图乙可知电加热器低挡工作时的电流I低=2A，则低挡工作时电加热器的电功率P低=UI低=220V×2A=440W.
(2)求R1的电阻.
(2)低挡工作时，R2的电阻R2=，解得R1=27.5Ω.
4.图甲是某品牌家庭用电热养生壶，图乙是其简化电路图.电热养生壶有加热、保温两挡，R1、R2均为发热电阻，根据铭牌信息可知：额定电压为220V，加热挡功率为1000W，保温挡功率为110W.用该养生壶加热3min，将0.6kg的水温度升高了50℃.［c水=4.2×103J/(kg·℃)］求：
(1)保温挡工作时的电流；
解：(1)由P=UI可知，保温挡工作时的电流I==0.5A.
(2)R2的阻值；
(2)由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，
只有R1工作，当开关S1闭合、S2断开时，
R1、R2串联.
根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据P=
=48.4Ω.
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P==440Ω，根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2=R-R1=440Ω-48.4Ω=391.6Ω.
(3)此次养生壶的加热效率.
(3)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×50℃
=1.26×105J，养生壶消耗的电能
W=P加热t=1000W×3×60s=1.8×105J，
此次养生壶的加热效率η=×100%=70%.
学后反思
本节课你还有哪些收获？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 知道电功率的四种计算方法
2 会画等效电路图分析电路
3 能找到电路的最大和最小功率
4 会利用电功率求解电流、电压、电阻、电功 (共32张PPT)
第十八章　电功率
章末复习
知识梳理
知识闯关
核心概念一　电功与电功率
要点总结：(1)电功：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程；(2)电热：电能转化为内能时产生的热量；(3)电功率：表示电流做功快慢的物理量，电功率大的用电器，做功一定快，但不一定多，时间也不一定短.电功率在数值上等于单位时间内电流做的功，即P=.
1.李老师买了一辆电动自行车.早晨上班时，为了节约时间，李老师开启的是电动行驶模式，此种工作模式不用脚蹬车也可以快速前行.下午下班回家时，李老师开启的是自行脚踩模式，此种工作模式不仅能使自行车前行，还能带动内置的小型发电机给自行车的蓄电池充电.下列说法正确的是( D)
A.电动行驶模式的过程中是将机械能转化为电能
B.自行脚踩模式给蓄电池充电的过程中是将电能转化为机械能
C.电动行驶模式的过程中，车运动得越快说明电流做功越多
D.电动行驶模式的过程中，车运动得越快说明消耗电能越快
D
2.关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中正确的是( C)
A.用电器工作时消耗的电能与电流做功不一定相等
B.电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少
C.电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同
D.家用电器的额定电功率越大，它消耗的电能一定越多
C
3.某品牌手机配置“3.7V　4200mA·h”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用.该手机电池充满电后，储存的电能为　55944　J；如图所示的两个充电器，白色的标注“输出5V　　1000mA”，黑色的标注“输出5V　　4.5A”，其中　黑色　(选填“白色”或“黑色”)的是快速充电器，若该充电器的充电效率为84%，则用该充电器将电量用尽的大容量电池充满电需要　2960　s.
55944
黑色
　2960
4.电能表是用来测量　电能　的仪表.小明家的电能表在月初的示数为4293.6kW·h，月末的示数如图所示.若小区的电费为每度电0.5元，则这个月小明家应交电费　30　元.
电能
30
核心概念二：电功率的简单计算
要点总结：核心公式是P=UI，常用公式是P=，熟练掌握这两个公式以及其变形公式即可顺利解答.
5.标有“6V　3W”和“6V　6W”字样的灯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( B)
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.能够正常发光的应是灯L2
B
6.如图电路中，灯泡L1、L2分别标有“6V　3W”“6V　6W”字样，电源电压不变，开关S闭合.①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光.灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)(A )
A.电功率较大，亮度较亮
B.电功率较小，亮度较暗
C.电功率相同，亮度相同
D.电功率较大，亮度较暗
A
7.如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，将它们按图乙所示接入电路.闭合开关，小灯泡L和电阻R　串联　(选填“并联”或“串联”)，当通过灯泡电流为0.4 A，则小灯泡L的实际电功率为　0.4　W；可以判断电源电压为　5　V.
串联
0.4
5
8.灯泡L1标有“3V　0.75W”字样，灯泡L2标有“3V　1.5W”字样.如图甲所示电路，闭合开关后，灯泡L1和L2均正常发光，则电路总电流I=　0.75　A.如图乙所示电路，闭合开关后，灯泡L1正常发光，则电源电压U=　4.5　V，通过灯泡L2的电流为　0.25　A.(假设灯丝电阻不变)
0.75
4.5
0.25
9.小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V.
(1)请用笔画线代替导线，帮他连接好实物图.要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮.
(1)答案图
(2)小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是　A　(填字母).
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
A
(3)排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向　右　移动，同时眼睛注意观察　电压表　(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”)，直到灯泡正常发光.
(4)经过多次测量，小明绘制了灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为　3　W.
右
电压表
3
(5)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是　C　(填字母).
A.只将电源电压减小
B.只更换一个其他规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
C
(6)小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx=　5　Ω.
5
10.如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图像.闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W.求：
(1)通过R2的电流；
解：(1)由P=UI可得，通过R2的电流
I2==0.2A.
(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功；
(2)由图乙可知，当灯泡正常发光时，UL=2.5V，IL=0.3A，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R1两端电压U1=U-UL=4V-2.5V=1.5V，
通过R1的电流I1=IL=0.3A，
1min内电流在R1上做的功
W=U1I1t=1.5V×0.3A×60s=27J.
(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是多少？
(3)由P=可得，R2的阻值
R2==20Ω，
由I=可得，R2两端电压
U2'=I2'R2=0.1A×20Ω=2V，
灯泡两端的电压UL'=×2V=1V，
由图乙可知，当UL'=1V时，IL'=0.2A，则灯泡的实际功率PL'=UL'IL'=1V×0.2A=0.2W.
核心概念三　：焦耳定律
要点总结：(1)实验方法：①转换法：实验中通过U形管中两侧液面高度差反映导体产生热量的多少；②控制变量法：探究导体产生热量的多少与电流的关系时，控制电阻和通电时间相同；探究导体产生热量的多少与电阻的关系时，控制电流和通电时间相同；
(2)焦耳定律Q=I2Rt，其中要注意电热和电流的平方成正比，因此电流、电阻和通电时间增大相同的倍数，电流对电热产生的影响更大.
11.将规格都是“220V　180W”的一台电冰箱、一台电脑和一张电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是( C)
A.电冰箱消耗的电能最多
B.电热毯的电流做功最多
C.三者消耗的电能一样多
D.三者产生的热量一样多
C
12.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示.下列分析错误的是( C)
A.定值电阻R2的阻值为10Ω
B.电源电压为12V
C.滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D.滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1minR2产生的热量为24J
C
13.(2025年广东卷)如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流　相等　(选填“相等”或“不相等”)；观察U形管内液面高度差可知　R 　(选填“R1”或“R2”)产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向　右　滑动.
相等
R2　
右
14.某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示.当S闭合、S1断开时，电水壶处于　保温　挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W.用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时400s，则水吸收的热量是　3.36×105　J，此过程中电水壶的效率η=　70　%.［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
保温
3.36×105　
70
15.某工厂办公室内一电热水壶的铭牌如表所示，电路图如图所示.该电热水壶具有加热和保温两种工作状态，其中R为加热电阻，其阻值不随温度的变化而变化，S为温控开关，R0为一定值电阻.
(1)该电热水壶保温工作时，温控开关处于　断开　(选填“断开”或“闭合”)状态；
(2)求该电热水壶正常加热工作时，通过电阻R的电流；
断开
解：(2)该电热水壶正常加热工作时，通过电阻R的电流
I加==20A.
(3)若该电热水壶产生的热量全部被水吸收，求将一壶初温为23℃的水加热到100℃需要的时间；［已知c水=4.2×103J/(kg·℃)］
(3)把水加热到100℃，水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃-23℃)=3.234×106J，
Q=W，由P=可得，加热这些水需要的时间
t==735s.
(4)当电热水壶处于保温状态时，通过加热电阻R的电流是1A，求此时加热电阻R的电功率.
额定电压 220V
加热功率 4400W
装水质量 10kg
频率 50Hz
(4)当电热水壶处于加热工作状态时，
电路为R的简单电路，
根据P==11Ω，
当电热水壶处于保温状态时，R0、R串联，通过加热电阻R的电流是1A，
此时加热电阻R的电功率P'=I2R=(1A)2×11Ω=11W.(共34张PPT)
第十八章　电功率
第4节　焦耳定律
2022版课标 学习目标
1.通过实验，了解焦耳定律. 2.能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象 1.知道电流的热效应.
2.通过实验，认识电热与电流、电阻和通电时间的关系.
3.了解纯电阻电路与非纯电阻电路.了解生产生活中的电热利用与防止
真实任务
将锡纸条的中间剪掉一些(如图甲所示)，将锡纸条接在电池两极，可以观察到锡纸条最细的地方很快开始冒烟、着火，如图乙所示.
　(1)为什么锡纸条会着火？
　(2)为什么是锡纸条最细的地方先着火？
　(3)此时的电路是正常的电路吗？这种电
路有什么特点？说明了什么？
　(4)生活中哪些地方可能会存在这种现象？该如何利用与防止？
学习过程
思考
　 观察以下生活中常用的电器，回答问题.
［讨论］①这些用电器的主要功能都是用于　发热　.
②这些用电器在工作过程中，都将　电　能转化为　内　能.
归纳总结：电流通过导体将　电　能转化成　内　能的现象，叫作电流的　热　效应.
电流的热效应现象
发热
电
内
电
内
热
1.如图的用电器中，主要是利用电流的热效应工作的是(D )
A.电风扇
B.笔记本电脑
C.LED台灯
D.电饭锅
D
2.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220V　60W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间.
(1)电流大小　相等　，消耗的电能　相等　，电流做的功　相等　.(均选填“相等”或“不相等”)
(2)产生的热量　C　(选填字母).
A.一样多 B.电风扇最多
C.电烙铁最多 D.电动机最多
相等
相等
相等
C
(1)实验过程：分别连接如图甲、乙所示电路，闭合开关，观察比较U形管两侧液面高度差的变化.
探究
探究电热与哪些因素有关
(2)实验方法
①U形管两侧液面高度差的变化，反映了　电阻产生热量的多少　，运用了　转换　法.
②如图甲所示，5Ω与10Ω的电阻　串　联，目的是　控制电流和通电时间相等　，运用了　控制变量　法.
③如图乙所示，用一个5Ω的电阻与另一个5Ω的电阻并联，目的是
　改变电流大小　.
电阻产生热量的多少　
　转换
串
控制电流和通电时
间相等　
控制变量
改变电流大小
(3)实验现象
①图甲实验中，　右　边U形管两侧液面高度差的变化更大.
②图乙实验中，　左　边U形管两侧液面高度差的变化更大.
③闭合开关后，观察到每个U形管两侧液面高度差的变化都越来越　大　.
右
左
大
(4)实验结论
①　电流　与通电时间一定时，导体的　电阻　越大，产生的热量越
　多　.
②　电阻　与通电时间一定时，通过导体的　电流　越大，产生的热量越　多　.
③　电流　与　电阻　一定时，　通电时间　越长，产生的热量越
　多　.
电流
电阻
多
电阻
电流
多
电流
电阻
通电时间　
多
(5)评估与交流
①图甲、乙所示的实验装置，是通过加热空气，利用气体的　热胀冷缩　原理，让U形管两侧的液面产生高度差.
②实验开始时，U形管两侧液面高度最好调节到　相平　.
③图乙所示的实验装置中，R3的电阻　不一定　(选填“一定”或“不一定”)要等于R2.
热胀冷缩
相平
不一定
(6)焦耳定律
英国物理学家焦耳在大量实验的基础上，总结出了焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟　电流的二次方　成正比，跟导体的　电阻　成正比，跟　通电时间　成正比，用公式表示为Q=　I2Rt　.
电流的二次方
电阻
通电时间
I2Rt
(7)请在下面表格中梳理各物理量对应的单位.
物理量 　产生量　 　电流　 　电阻　 　通电间　
符号 Q I R t
单位及符号 　焦耳J　 　安培A　 　欧姆Ω　 　秒s　
产生的热量　
　电流
电阻
通电时间
　焦耳J
安培A
欧姆Ω　
秒s　
3.如图是“探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系”的实验装置.R1、R2、R3是三个定值电阻，两个容器中密封着等量的空气，U形管中两侧液面高度的变化反映密闭空气温度的变化.下列说法正确的是( B)
A.因为液体的热胀冷缩，导致U形管
两侧液面高度的变化
B.R1与R2的阻值必须相等
C.R2与R3的阻值必须相等
D.拆下R3，即可探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”
B
4.如图是“探究电流产生热量跟哪些因素有关”的实验装置.下列说法错误的是(C )
A.图甲、乙装置中的U形管不属于连通器
B.甲实验中，相同时间内，电流通过左、右
两容器中电阻丝产生的热量之比为1∶2
C.乙实验中，相同时间内，电流通过左、右两容器中电阻丝产生的热量之比为2∶1
D.乙实验中，若将R3换成10Ω的定值电阻，电流通过左、右两容器中电阻丝产生的热量之比为9∶4
C
思考
(1)在下图方框内补充电动机工作过程的能量流向图(忽略摩擦).
纯电阻电路与非纯电阻电路中电热的区别
机械能
内能
(2)电风扇在电源电压为U的电路中工作时，电路中的电流为I，电动机的线圈电阻为R，则电风扇正常工作时间t内所消耗的电能W=　UIt　；产生的热量Q=　I2Rt　，成功转化的机械能W机=　UIt-I2Rt　，那么，该电风扇工作的效率η= 　.
［讨论］若风扇被卡住了，这个时候机械能为　0　J，即所产生的热量Q　=　W.
UIt　
I2Rt
　UIt-I2Rt
　
0
　=
归纳总结：(1)电风扇(电动机类)工作过程中，消耗的电能　大于　(选填“大于”“等于”或“小于”)所产生的内能，称为　非纯　电阻电路.
(2)对于电阻丝等发热电路，工作过程中，消耗的电能　等于　(选填“大于”“等于”或“小于”)所产生的内能，称为　纯　电阻电路.
大于
非纯
等于
　纯　
5.下列情况，属于防止电热产生危害的是( C)
A.用电熨斗熨衣服
B.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
C.电脑机箱里装有小风扇
D.冬天用电取暖器取暖
C
6.将“220V　100W”的电风扇和“220V　100W”的电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是( B)
A.消耗的电能和产生的热量都一样多
B.消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多
C.消耗的电能不一样多，但产生的热量一样多
D.消耗的电能和产生的热量都不一样多
B
作业检测
1.下列用电器正常工作1小时，产生热量最多的是(B )
A.空调 B.电暖器 C.电风扇　 D.液晶电视
2.甲、乙两电热丝的电阻之比为4∶3，通过的电流之比为1∶2，则相同时间内产生的热量之比为(A )
A.1∶3 B.3∶1 C.2∶3 D.3∶2
B
A
3.如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油.下列说法错误的是( D)
A.烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容
小升温快的特点
B.该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C.闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快
D.滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢
D
4.取口香糖锡纸，中间剪掉一些(如图甲)，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火(如图乙)，这是利用了电流的　热　效应.锡纸条上ab、bc、cd段长度相等，ab段的　电阻　(选填“电阻”或“电流”)大，导致此处产生的热　最多　，最先着火.
甲
乙
热
电阻
最多　
5.家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为2A，通电10min，家庭电路电压为220V.电风扇消耗的电能是　2.64×105J，线圈产生的热量是　4.8×103　J，电风扇的电功率是　440　W.若电风扇卡住不动，1min内产生的热量将是　2.64×104　J.
2.64×105
4.8×103
　440
2.64×104　
6.如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V　3W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化).当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A.求：
(1)只闭合S1时，电流表的示数；
解：(1)当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，电流表的示数
I=IL==0.5A.
(2)R0的阻值；
(2)当同时闭合S1和S2时，灯泡L与R0并联，电流表测干路电流，通过R0的电流I0=I'-IL=0.8A-0.5A=0.3A，
R0的阻值R0==20Ω.
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量.
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量
Q=W=UI't=6V×0.8A×1×60s=288J.
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 知道电流的热效应
2 通过实验，认识电热与电流、电阻和通电时间的关系
3 了解纯电阻电路与非纯电阻电路
4 了解生产生活中的电热利用与防止 (共29张PPT)
第十八章　电功率
第1节　电能　电功
2022版课标 学习目标
结合实例，了解电功 1.通过实例，了解电能从哪里来.会用电能表计量用了多少电.
2.结合实例，了解1度电有多大.会计算电功、消耗的电能
真实任务
有一个充电宝上标明电压为3.7V，容量为20000mA·h.那么：
　　(1)用充电宝给手机充电的过程中，充电宝相当于电路中的什么元件？
　　(2)给充电宝充电的过程中，充电宝相当于电路中的什么元件？
　　(3)它充满电后大约储存了多少电能？
学习过程
思考
(一)生活中，不同途径发电，是将什么能转化为电能？用电器用电过程，又是将电能转化为什么能？
电能来源和用途
机械
机械
化学
太阳
核
机械
光
内
归纳总结：(1)发电的过程：　其他形式　的能转化为电能的过程.
(2)用电的过程：电能转化为　其他形式　的能的过程.
其他形式
其他形式
(二)电能的单位　电能的计量(电能表).
1.电能的单位
(1)物理学中常用的电能(W)单位(国际单位)是　焦耳　，符号是　J　.
(2)生活中常用的电能单位是　度　；它的学名叫作　千瓦时　，符号是　kW·h　.
(3)换算关系：1度=　1　kW·h=　3.6×106　J.
(4)完成下列单位换算：
①5kW·h=　1.8×107　J；②7.2×106J=　2　kW·h.
焦耳
J
度
千瓦时
kW·h
1
3.6×106
1.8×107
2
2.电能的计量(电能表)
(1)电能表的作用：用来测量用电器在一段时间内
所消耗的　电能　.
(2)电能表读数时的单位是　千瓦时(kW·h)　(或度).如图是一种电能表，电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能.为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量.例如，家中电能表在上周一的示数是3 246.8 kW·h，本周一的示数是3 265.4 kW·h，这周家里的用电量就是　18.6　kW·h.在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数.
电能
千瓦时(kW·h)
18.6
1.现代家庭中，我们每天要消耗许多电能，关于电能的利用下列说法正确的是(C )
A.洗衣机消耗电能主要转化成内能
B.电饭锅消耗电能主要转化成光能
C.日光灯消耗电能主要转化成光能
D.电动汽车消耗电能主要转化成光能和内能
C
2.小深家8月付了240.8元电费，他通过物业得到月初和月末的电能表示数如图所示，结合图中信息可知，他家8月用了　301　kW·h的电能，他家小区电费平均为　0.8　元/度.
　301
0.8　
(1)消耗电能的过程，是电能转化为　其他形式　的能的过程，即电流　做功　的过程.
(2)消耗了多少电能，即电流　做了多少功　，用物理量　电功　表示，符号为W.
(3)消耗电能的多少与　电压　的高低、　电流　的大小、　通电时间　的长短有关.
(4)计算公式：W=　UIt　.
思考
电能的计量
其他形式
做功
　做了多少功
电功
电压
电流
通电时间
UIt
归纳总结：(1)电能的国际单位是　焦耳　，符号为　J　.
(2)请在下表中梳理各物理量及对应的单位.
物理量 电功W 　电压U　 　电流I　 　通电时　
单位 焦耳J 　伏特V　 　安培A　 　秒s　
焦耳
J
　电压U
电流I
通电时间t
伏特V
安培A　
秒s　
3.某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，充满电时，理论上消耗的电能为　39960　J，电流做功为　39960　J.若该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为　200　h.
39960
39960
200
4.在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1为10Ω.闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，电源电压保持不变.求：
(1)R1在10s内所消耗的电能W1；
解：(1)由电路图可知，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1=I2=I=0.2A，由I=，可得R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，
R1在10s内所消耗的电能W1=U1I1t1=2V×0.2A×10s=4J.
(2)R2消耗16J的电能所需的时间.
(2)串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和，R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V，由W2=U2I2t2可得，R2消耗16J的电能所需的时间t2==20s.
作业检测
1.某家用电器的能量流向图如图所示，该用电器可能是( B)
A.电视机
B.电风扇
C.电饭煲
D.电水壶
B
2.如图所示是一款迷你暖手宝，它内置锂电池，利用USB接口充电，内部发热片发热.下列说法正确的是( C)
A.暖手宝发热的过程，是机械能转化成内能的过程
B.暖手宝发热的过程，是化学能直接转化成内能的过程
C.暖手宝充电的过程，是电能转化为化学能的过程
D.无论暖手宝充电还是发热的过程，锂电池在电路中都是电源
C
3.如图所示，A、B是由同种材料制成的导体，二者长度相等，但A比B的横截面积大，当开关闭合后，在相同时间内，下列说法正确的是( D)
A.导体A、B的电阻RA>RB
B.通过导体A、B的电流IA>IB
C.导体A、B两端的电压UA=UB
D.电流通过导体A、B所做的功WAD
4.移动充电宝实质是一个可充电的锂聚合物电池.如图所示，用充电宝给手机电池充电时，充电宝将　化学　能转化为电能，此时手机电池相当于　用电器　(选填“用电器”或“电源”).
化学
用电器
5.观察图甲中小林的妈妈和爸爸的对话，回答下面的问题：
(1)当地的电价为　0.52　元/度.
(2)小林家上月底抄表时电能表示数如图乙所示，则本月底电能表示数应为　1 016.1　kW·h.
(3)小林家台灯正常工作时的电压为220V，通过台灯的电流为0.04A.台灯正常工作24h，将花费　0.11　元电费(保留两位有效数字).
0.52
　1 016.1
0.11　
6.如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为5Ω，闭合开关S，电流表示数为0.5A，求：
(1)通电10s，电流通过电阻R1做的功W1；
解：由电路图知，闭合开关，R1与R2并联，U1=U2=U=3V.
(1)通过电阻R1的电流I1==0.6A，
电流通过电阻R1做的功W1=U1I1t=3V×0.6A×10s=18J.
(2)通电10s，电流通过电阻R2做的功W2；
(2)通电10s，电流通过电阻R2做的功
W2=U2I2t=3V×0.5A×10s=15J.
(3)通电1min，电路消耗的总电能W.
(3)R1与R2并联，所以总电流I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A，
通电1 min，电路消耗的总电能
W=UIt=3V×1.1A×60s=198J.
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 通过实例，了解电能从哪里来
2 会用电能表计量用了多少电
3 结合实例，了解1度电有多大
4 会计算电功、消耗的电能 (共20张PPT)
第十八章　电功率
第3节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议
基础回顾
1.以下是小明调查自己家里部分用电器的相关参数示例，由此可判断这些用电器工作时消耗电能最快的是( C)
A.电视机 B.冰箱 C.电热水器 D.洗衣机
家用电器名称 品牌 型号 额定功 率/W 额定 电压/V 能效 等级 重量/kg
电视机 海信 LED55E3H 130 220 3级 11.5
冰箱 海尔 DP9U1 790 220 1级 111
洗衣机 小天鹅 TG100VT616 700 220 1级 71
电热水器 史密斯 E60VDP—B 3000 220 1级 20
C
2.如图为某品牌电冰箱和电热水壶铭牌上的部分信息.当它们都正常工作时，下列说法正确的是(C )
A.电冰箱消耗电能比电热水壶消耗电能快
B.通过电冰箱的电流比通过电热水壶的电流大
C.电冰箱正常工作1h，消耗的电能是0.14kW·h
D.电热水壶正常工作1s，产生的热量是220J
C
3.如图所示，是“220V　25W”的LED灯和“220V　25W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图.当两灯均正常工作时，下列说法正确的是( C)
A.两灯的实际功率：LED灯低于白炽灯
B.两灯相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
C.电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
D.两灯相同时间产生的内能：LED灯高于白炽灯
C
4.为保护同学们的视力，并节约电能，学校教室里用规格为“220V　22W”的LED护眼灯(如图所示)更换掉规格为“220V　40W”的日光灯.制成LED灯的主要材料是　半导体　，正常工作时，通过每盏LED护眼灯的电流是　0.1　A.学校100盏日光灯更换为LED护眼灯后，一个月(按30天计算，每天正常工作10h)节约的电能为　540　kW·h.
半导体
0.1
　540　
项目实施
1.调查、了解家庭用电
(1)调查家中的用电情况
我们可以通过　电能表　(填仪表名称)计算家中一段时间(例如一周)内消耗的电能，也可以通过上网等手段从电网公司直接了解家中每天或一段时间内消耗的电能.
电能表
2.了解用电器的耗电情况
(1)我们通过用电器的铭牌(如图甲)或说明书(如图乙)就能知道一个用电器工作时的　电功率　，结合它的　工作时间　，根据公式W=　Pt　，可以计算出它消耗的电能.
(2)部分用电器(如热水器、空调)的工作状态不同，电功率也不同，方便起见也可以利用电力监测仪(如图丙)直接测量它们消耗的电能.
电功率
工作时间
Pt
(3)通过设计表格等方法记录这些用电器的耗电情况，包括每天工作的时长、工作的状态(如挡位)、消耗的电能等.
用电器 工作状态和电功率 每天工作的 时长/h 每天消耗的
电能/kW·h
挡位 功率/W 电冰箱 —
热水器 加热
保温 ……
3.提出节约用电的建议
根据调查结果，从用电器的　使用时长　、　使用状态　等角度，总结一些节约用电的建议.如①随手关灯；②使用　节能灯　代替白炽灯；③电器不用时及时关闭，减少使用待机模式；④空调用电——制冷时温度不宜低于26℃，制热时温度不宜高于20℃；⑤冰箱里不要放太多东西，尽量减少开冰箱的次数和时间；⑥电热水器在烧至所需水温后使用低温挡保温.
使用时长
使用状态
节能灯
4.评估采纳节电建议后的效果
　　总结节电建议，与家人商量后，按照节电建议实施一段时间，看看家中消耗的电能是否减少.若减少了，计算比采纳节电措施前减少了多少.汇总同学们的发现、改进建议，形成一份综合性研究报告，共同为家庭提供实用的节电建议.
用电器 节电建议 实施前耗电 (kW·h/天) 实施后耗电 (kW·h/天) 节约用电量 (kW·h/天) 效果评估



应用小测
1.某学校开展“节约一度电”跨学科实践活动.下列分析不正确的是(C )
A.一度电等于3.6×106J的能量
B.一度电可以让“220V　250W”的洗衣机工作4小时
C.用电热水器对水加热，一度电可使20kg的水升温50℃
D.一度电用来看电视(功率是100W)可以观看10小时
C
2.以下关于节约电能的做法错误的是(D )
A.用LED灯更换普通的白炽灯
B.洗衣机洗少量轻薄衣服时选择快洗程序
C.晚上睡觉时把电视机的电源断开
D.厨房抽油烟机在做饭炒菜时选择高挡转速
D
3.看完电视后，小红摁下遥控器将电视关闭，但她发现电视机上还有一个指示灯亮着(此时电视机处于待机状态)，她想：电视机是否还在消耗电能呢？利用假期全家外出旅行时段，她将其他用电器的电源插头拔掉或断开开关，只让电视机处于待机状态，记下外出和到达家中的时间及对应电能表的示数(见表).关于该时段电视机待机耗电，说法正确的是
(B )
A.待机消耗0.7kW的电能
B.待机的电功率是10W
C.待机消耗0.7J的电能
D.待机的电功率是0.7W
时间 电能表示数
10月1日11：00 3268.5
10月4日9：00 3269.2
B
4.LED灯具有节能、环保的特点，标有“220V　5W”的LED灯泡和“220V　40W”白炽灯(如图所示)正常发光时的亮度相当，工作200s，白炽灯消耗的电能　8000　J，1kW·h的电能可供该LED灯正常发光　200　h.
8000
200
5.某校九年级开展“节约一度电”主题活动.请你和他们一起，完成以下内容.
(1)如表所示，是娜娜家洗衣机的铭牌，若完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成　8　次洗涤.
(2)若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将　28.8　kg的自来水加热至40℃.［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
额定电压：220V 洗涤功率：250W
额定频率：50Hz 脱水功率：380W
洗涤/脱水容量：8.0/8.0kg 洗涤加热功率：1900W
进水水压：0.05~0.8MPA 防水等级：IPX4
8　
28.8
(3)请你结合日常生活情境写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释，不得与示例重复.
【示例】建议：离开房间时随手关灯.
解释：减少电灯工作的时间t，由W=Pt可知，消耗的电能减少.
建议：　用电磁炉煲汤，在汤煮沸后调至保温挡减小电磁炉的功率P　.
解释：　由W=Pt可知，相同时间内消耗的电能减少　.
用电磁炉煲汤，在汤煮沸后调至保温挡减小电磁炉的功率P
由W=Pt可知，相同时间内消耗的电能减少

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