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第6章　电功率
【构建知识网络】
知识点1 电功
1．电功：电流所做的功．
(1)实质：电能转化为_____________的过程．
(2)单位及其换算
　①国际单位：_____，符号是__．
　②常用单位：_______，符号是______，俗称___．
　③1 kW·h＝________J.
其他形式能量
焦耳
J
千瓦时
kW·h
度
3.6×106
(3)计算公式：W＝____．
推导公式：W＝I2Rt＝ t.(只适用于纯电阻电路)
UIt
2．电能表
转盘式电能表 频闪式电能表
作用 测量用电器在一段时间内消耗电能的多少 实物图
参数及 意义 不 同 点 “3 000 r/(kW·h)”： 表示用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3 000转 “1 200 imp/(kW·h)”：
表示用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1 200次
转盘式电能表 频闪式电能表
参数及 意义 相 同 点 (1)“220 V”：表示电能表_________时的电压为 220 V； (2)“10(20) A”表示该电能表的标定电流为10 A， 额定最大电流为20 A(电能表在使用时不能超过其 额定最大电流)； (3)“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交 流电路中使用 正常工作
转盘式电能表 频闪式电能表
读数 一段时间内消耗的电能是电能表前后两次示数之___， 电能表最右边的格子是小数部分，其余是整数部分， 如图所示，转盘式电能表的读数为______________， 频闪式电能表的读数为____________ 相关 计算 电能表转盘转n转(或指示灯闪烁n次)，N为电能表的常 数，用电器消耗的电能：W＝ kW·h＝ ×3.6×106 J 差
7 325.6 kW·h
285.1 kW·h
知识点2 电功率
1．电功率
(1)物理意义：表示_______________．
(2)定义：把电流_______与_____之比叫作电功率，用符号P表示．
消耗电能的快慢
做的功
时间
(3)单位及其换算
　①国际单位：瓦特，简称瓦，符号是W.
　②其他单位：千瓦(kW)，毫瓦(mW)．
　③单位换算：1 kW＝___W，1 W＝___mW.
(4)计算公式：P＝__．(普遍适用)
推导公式：P＝I2R＝ .(只适用于纯电阻电路)
103
103
【特别提醒】
(1)电功率与用电器电阻的关系：①串联电路中，电流处处相等，
由P＝I2R可知，P1∶P2＝R1∶R2；②并联电路中，电压相等，由
P＝ 可知，P1∶P2＝R2∶R1.
(2)电路总功率与用电器电功率的关系：P总＝P1＋P2＋…＋Pn.
2．额定功率与实际功率
(1)概念
　①额定电压：用电器正常工作时的电压．
　②额定电流：用电器正常工作时的电流．
　③额定功率：_________下的功率．
　④实际功率：_________下消耗的功率．
额定电压
实际电压
(2)判断用电器是否正常工作的方法
　①当U>U额时，P实>P额，用电器易损坏．
　②当U　③当U＝U额时，P实＝P额，用电器正常工作．
【特别提醒】
　　一个用电器只有一个U额、P额，在生产制造时已确定下来，不论是否工作都存在，而U实、P实有无数个值，不使用时，P实＝0，决定小灯泡亮暗的是其实际功率．
3．常见电功率：空调、微波炉、电炉、电热水器约1 000 W，电吹风、电熨斗、洗衣机约500 W，电脑约200 W，抽油烟机约140 W，电视机约200 W，电冰箱约100 W.
知识点3 焦耳定律
1．电流的热效应：_____转化为_____的现象．
2．焦耳定律
(1)内容：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．
(2)计算公式：_______．(普遍适用)
推导式：Q＝W＝Pt＝UIt＝ t.(只适用于纯电阻电路)
电能
内能
电流的平方
电阻
通电时间
Q＝I2Rt
3．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：电脑的微型风扇等．
知识点4 半导体
1．定义：导电性能介于导体和绝缘体之间的一些材料，如硅、
锗和砷化镓等．
2．应用：集成电路、光伏发电、通信设备、传感器、_____等．
注：二极管是由半导体材料制成，其特性是具有___________．
芯片
单向导电性
(1)电流通过用电器所做的功越多，电功率一定越大．( )
(2)电能表的功能是测量家庭电路用电器的功率．( )
(3)额定功率越大的用电器，电流通过它所做的功就越多．( )
(4)用电器工作过程中，消耗的实际功率由实际电压决定．( )
(5)电动机是利用电流的热效应工作的．( )
(6)用电器消耗的电能越多，用电器上产生的电热(热量)就一定
越多．( )
×
×
×
√
×
×
实验1 测量小灯泡的电功率
【实验电路图与实物图】
⊙命题点扫描
1．实验原理：______．
2．连接电路前，开关应_____(填“断开”或“闭合”)，将滑
动变阻器滑片移至_________处．
3．数据分析及结论
(1)根据数据描绘I U图像：描点，用_____曲线连接．
(2)小灯泡的I U图像为曲线的原因是_______________________
_________．
P＝UI
断开
最大阻值
平滑
小灯泡的电阻随温度的变
化而变化
(3)实验结论
①在不同的电压下，小灯泡的亮度不同，_____功率也不同．
②小灯泡的亮度是由小灯泡的_____功率决定的，_____功率越
大，小灯泡就越___．
实际
实际
实际
亮
4．交流与反思
(1)闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，
则小灯泡_____，若电流表有示数，电压表无示数，则小灯泡
_____．
(2)要测小灯泡的额定功率，在移动滑片时，眼睛观察_______
的示数，当示数达到小灯泡的_____电压时，停止移动滑片．
(3)多次测量的目的：寻找小灯泡在不同电压下的实际功率的变
化规律．
断路
短路
电压表
额定
(4)滑动变阻器规格的选择：能使灯泡两端的电压等于额定电
压，满足关系式 .
(5)实验中电压表示数太大无法测量小灯泡电功率，应采取的措
施：减小电源电压或_________________________．
换用更大阻值的滑动变阻器
实验2 电流产生的热量与什么因素有关
【实验装置】
⊙命题点扫描
1．实验器材
(1)被加热物质的要求：物质种类、_____和_____均相同．
(2)被加热物质选用空气的原因：空气的_______小，实验现象
更明显．
2．实验方法
(1)转换法：通过观察____________________来比较电流通过导
体时产生热量的多少．
质量
初温
比热容
U形管中液面的高度差
(2)控制变量法
　①探究电热与电流的关系时，控制_____________和_________
相同，改变通过两电阻丝的电流大小
　②探究电热与电阻的关系时，控制通过_______________和通
电时间相同，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，控制电阻丝的阻值和通过
两电阻丝的电流相同，改变_______________．
电阻丝的阻值
通电时间
两电阻丝的电流
通电时间的长短
3．实验结论
电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．在相
等的时间内，电流相同时，电阻_____，产生的热量越多；在
相等的时间内，电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量
_____；在电阻、通过电阻的电流相同时，通电时间越长，产
生的热量越多．
越大
越多
4．交流与反思
(1)乙装置可探究电流产生的热量与_____的关系，R3的主要作
用是___________________________________．
(2)某小组在利用乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升
高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查装置气密性
良好．请你分析实验现象不同的原因：______．
(3)升高相同的温度，___________的物质吸热性能强．
电流
使左右容器中通过电阻的电流大小不等
R3断路
加热时间长
⊙命题增长点
1．某小组所用的实验器材如图所示，图中是两个相同规格的密闭容器，容器内分别装有电阻丝R1和R2(R1(1)实验选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的_______比水小．
(2)该实验是通过___________________来间接反映电阻丝产生热
量的多少．
(3)小明同学发现用该装置还可以进行探究“水和煤油的吸热能
力”实验，则需要在两个相同的容器中分别接入规格_____(填
“相同”或“不同”)的电阻丝，且装入质量和_____都相同的水
和煤油，并每隔相同时间分别记录一次两种液体的温度．
比热容
温度计示数的变化量
相同
初温
2．【生活实践】“电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝
相连的导线却不怎么热”的原因：电炉丝通过导线接到电路中，
电炉丝和导线通电的时间相同，而导线的电阻远远_____电炉丝
的电阻，由_______可知，电炉丝产生的热量远_____导线产生
的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．
小于
Q＝I2Rt
大于
考点1 电能表参数的理解及电能的计量(2025年13套卷3考)
1．[2025·烟台]电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识．下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A．台灯 B．智能手机
C．家用空调 D．笔记本电脑
2．[2024·聊城]为了测量家中路由器的电功率，小慧利用五
一假期外出期间，关闭家里的其他用电器，用电能表测出一台
路由器所消耗的电能，数据见下表，计算可得路由器的电功率
为___W．若小慧所在小区有1 000户家庭，按每户家庭只使用
一台这样的路由器且全天开机、每度电0.6元计算，则小区用
户每月(30天)为路由器支付的总电费为______元.
10
4 320
【方法点拨】
(1)电能表的读数方法：①某段时间前后两次示数之差即为这段
时间内消耗的电能．②最后一位是小数．③单位kW·h.(2)根据
电能表的额定电压和电能表允许的最大电流，利用P＝UI即可求
出电路允许同时工作的用电器的最大功率．(3)如果电能表表盘
上标有m r/kW·h，电能表转过n圈，则消耗的电能等于 kW·h；根据公式P＝ 求出该用电器消耗的功率．
考点2 电能、电功的计算(2025年13套卷5考)
1．[2023·青岛]有一块手机用的电池，上面标明电压为
3.7 V，容量为4 000 mA·h，它充满电后大约储存的电
能为( )
A．5.3×104 J
B．5.3×107 J
C．14.8 J
D．14.8 kW·h
2．[2023·滨州]如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的
阻值为10 Ω.闭合开关， 的示数为0.5 A， 的示数为0.3 A，
则电源电压为__V，定值电阻R2在1 min内消耗的电能为___J.
3
36
3．[2023·烟台]如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为
10 Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像．当只闭合S1、
S2时，电压表示数为2 V，通过小灯泡的电流为____A，电源电
压为__V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4 V，电路在1 min
内消耗的电能为____J.
0.6
384
8
考点3 电功率(2025年13套卷10考)
1．[2024·聊城]根据生活经验，下列数据符合实际的是( )
A．一台家用空调的功率约为1 000 W
B．一本初中物理课本的厚度约为1 dm
C．两个鸡蛋的质量约为1 kg
D．磁悬浮列车的速度可达400 m/s
2．[2025·山东]某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，
其铭牌如表所示．顾客咨询：“该移动电源可以供2.5 kW的用电
器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3 kW·h的，3 kW
的用电器都可以正常使用．”该客服( )
A.说法正确
B．混淆了电功率和电能
C．混淆了电功率和电流
D．混淆了电功率和电压
XX移动电源
电源规格：3 kW·h
输出电压：220 V
最大输出电流：10 A
【方法点拨】
　　电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息．电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电路设备的额定值(电压、功率、电流等)，工作环境，工作过程和使用注意事项．从铭牌给出的数据可以很好地了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容．解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂．
考点4 额定功率与实际功率(2025年13套卷6考)
1．[2024·济宁]图中，小灯泡L1、L2的额定电压相同．闭合开关后，发现L1比L2亮，下列分析正确的是( )
A．L1的额定功率比L2的额定功率大
B．L1两端电压比L2两端电压小
C．L1的电阻比L2的电阻大
D．通过L1的电流比通过L2的电流小
【方法点拨】
(1)灯泡的亮暗取决于P实．
(2)在串联电路中，因为电流相等，电阻为定值，所以一般用
P＝I2R来比较功率的大小，电流一定时，电阻大的P实大．
(3)在并联电路中，因为电压相等，电阻为定值，所以一般用
P＝ 来比较功率的大小，即电压一定时，电阻大的P实小．
规律：串联电路中，P额大的P实反而小；并联电路中，P额大的
P实也大．
2．[2025·德州]如图所示是创新小组设计的肺活量检测装置原理图．电源电压恒定，R0是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻．检测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)．在吹气过程中下列判断正确的是( )
A．电路总电阻变大
B．电压表示数变大
C．显示仪由电流表改装而成
D．电路中消耗的总功率变小
3．[2024·潍坊]如图甲所示的电路，电流表量程为0～0.6 A，
小灯泡L标有“4 V　2 W”字样．闭合开关S1、S2，在确保电路
安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表
示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像．下列
分析正确的是( )
A．电源的电压为10 V
B．电阻R能达到的最大功率为3.6 W
C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为20 Ω
D．断开S2，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5 W
【方法点拨】
(1)要识别坐标系的横轴、纵轴表示的电学量，根据题意，将图像与电路相结合，弄清图像所描述的物理过程．
(2)分析图像的变化趋势或规律，找准图像中的特殊点(如起点、终点、拐点、交点等)所对应的电路状态．
(3)根据图像定量总结规律时应注意控制变量；根据图像计算时应注意找特殊点在横轴、纵轴上对应的数值，然后利用相关公式、规律列式求解．
考点5 焦耳定律(2025年13套卷5考)
1．[2025·济南]现代社会人们的生活越来越离不开电，下列电器工作时主要利用了电流热效应的是( )
A．电风扇
B．电铃
C．电烤箱
D．电冰箱
2．[2023·德州]如图所示，某家用电热水壶有
“高温”“低温”两挡，已知定值电阻R1与R2阻
值相等，“低温挡”正常工作时的功率为484 W，
则R2的阻值为___Ω.在标准大气压下，用“高温挡”加热初温
为15 ℃、质量为1 kg的水7 min，该过程消耗的电能为_______
_____J，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了___℃.
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
50
4.0656
×105
85
【方法点拨】
初中电学多挡位用电器问题答题技巧：先明确开关状态对应的
电路连接(串联/并联)，根据欧姆定律和电功率公式(P＝ )判
断电阻变化对功率的影响．高挡位通常为并联(电阻小、功率
大)，低挡位为串联(电阻大、功率小)．计算时注意电压是否
为额定值，结合已知条件列方程求解，最后验证挡位功率关系
是否合理．
3．[2023·枣庄]在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中．某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．
(1)要探究电热与电阻的关系，应选用_______组合，并将它们
_____接到电源两端进行实验．
(2)选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时
间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此
可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，___
_________________________________．
甲、乙
串联
通
过导体的电流越大，产生的热量越多
(3)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度
的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例
采用研究方法与此相同的是__．
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”
D．探究平面镜成像的特点
B
1．[2025·北京]下列用电器中，利用电流热效应工作的
是( )
A．电热水壶
B．吸尘器
C．电冰箱
D．电视机
2．[2025·自贡]如图所示为某用电器的I U图像，其额定电压为12 V，则额定功率是( )
A．0.6 W
B．1.8 W
C．3.2 W
D．4.8 W
3．[2025·达州]小芳家有一只标有“220 V　1 000 W”字样
的电热水壶．使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其他用
电器，只让电热水壶正常工作30分钟．下列说法正确的是( )
A．电热水壶的电阻为484 Ω
B．电热水壶消耗的电能3×104 J
C．此过程电能表指示灯闪烁了3 000次
D．30分钟后电能表表盘示数为
4．[2025·天津]将标有“6 V　6 W”的甲灯泡和“6 V　3 W”
的乙灯泡串联后，接在电压为9 V的电源上．不考虑温度对灯丝
电阻的影响，则( )
A．甲灯能正常发光
B．乙灯能正常发光
C．两灯均能正常发光
D．两灯均不能正常发光
5．[2025·德阳]如图甲所示为通过灯泡L和定阻电阻R的电流与其两端电压关系的图像．把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，下列选项正确的是( )
A．电源电压为1.5 V
B．定值电阻R的阻值为10 Ω
C．通过灯泡L的电流为0.2 A
D．灯泡L的实际功率为0.9 W
6．[2025·上海]物理王同学家的一个电器上标有“220 V　
440 W”，则此用电器正常工作时的电压为____伏，使用时
将_____转化为内能．
220
电能
7．[2025·安徽]如图所示电路中，电源电压保持
不变，R1、R2均为定值电阻，其中R1＝10 Ω.闭合
开关S，电流表的示数为0.20 A，通电10 s整个电
路共产生6 J的热量，则电阻R2产生的热量为__J.
2
8．[2025·天津]如图所示的电路，电源电压恒为3 V，a、b是
粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点．只闭合开关S1，
电流表示数为1 A，该电路通电1 min消耗的电能为____J；闭
合开关S1和S2，电流表示数为__A.
180
2
9．[2025·广东]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_____(填“相等”或“不相等”)；观
察U形管内液面高度差可知__(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___
滑动．
相等
R2
右
10．[2025·齐齐哈尔]实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实
验．现有器材：小灯泡L(U额＝2.5 V，额定功率约为0.8 W)、电
压为3 V且保持不变的电源、标有“20 Ω　1 A”字样的滑动变
阻器、开关、电流表、电压表、导线若干．
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整．(导线不
允许交叉)
(2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后．闭合
开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验．小丽
指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是___________
_____________________________________．
先将滑动变
阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所
示的情况．经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑
动变阻器_____(填“断路”或“被短接”)．
(3)排除故障后，继续实验，获取实验数据．当电压表示数为
2.5 V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的
额定功率为_____W.
断路
0.75
(4)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的
实验器材和定值电阻R0，在不使用电流表的情况下，测量该小灯
泡L的额定功率．请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器
的滑片直至电压表示数为____V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0
③小灯泡L的额定功率P额＝_____(用U额、U0、R0表示)．
0.5
(5)小明找来了阻值为20 Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测
量．你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的
判断依据：___________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
_______________．
若定值电阻阻值为20 Ω，则灯泡正常发光时，R0
两端的电压U0＝I额R0＝0.3 A×20 Ω＝6 V>3 V ，R0两端的
电压大于电源电压．电源实际电压为3 V，不能满足实验要
求．所以不可行
11．[2025·深圳]某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图．小灯泡L的规格是“12 V　6 W”．电源电压为12 V，R为加热电阻，阻值大小为6 Ω，求：
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流；
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻；
(3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，求R产生的热量和电路消耗的总电能．
解：(1)只闭合S2，通过R的电流为
(2)只闭合S1，灯泡L的电阻为
(3)闭合S1、S2后，R产生的热量为Q＝IR2Rt＝(2 A)2×6 Ω×10
×60 s＝1.44×104 J，
灯泡支路的电流为
干路中的电流为I＝IL＋IR＝0.5 A＋2 A＝2.5 A，
电路消耗的总电能为W＝UIt＝12 V×2.5 A×10×60 s
＝1.8×104 J.
12．[2025·山东]“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前
往营地露营．该车可对外供电．输出电压220V，最大输出功率
3 300 W．家人将标有“220 V　1 000 W”的电热水壶接入电
动汽车供电电路，把1 kg水从20 ℃加热至100 ℃用时6 min.
该车平均速度和每100 km平均能耗的对应关系如下表．已知
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]，求：
(1)电动汽车对外供电时的最大输出电流；
(2)加热过程电热水壶消耗的电能；
(3)加热过程电热水壶的效率；
(4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30 km/h的速度匀速行驶的路程．
平均速度/(km·h－1) 30 60 90 120
每100km平均能耗/(kW·h) 100 120 132 150
解：(1)最大输出电流为
(2)电热水壶功率为P＝1 000 W，
时间t＝6 min＝60 s×6＝360 s，
加热过程电热水壶消耗的电能为W＝P电热水壶t＝1 000 W×360 s
＝3.6×105 J＝0.1 kW·h；
(3)水吸收的热量为Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)
×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J
加热过程电热水壶的效率为
(4)表格显示，车速30 km/h时，每100 km消耗电能100 kW·h，
即每公里能耗1 kW·h.可行驶路程为

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