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(共66张PPT)
第16章　电功率
【本章课标要求及素材】
内容要求
3.4.1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
例1 定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。
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。
例2 调查常见用电器铭牌，比较它们的电功率。
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。
例3 调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。
活动建议
（1）学读家用电能表，根据读数计算用电量。
（2）调查当地人均用电量的变化，讨论它与当地经济发展的关系。
【本章知识结构】
知识点一
电能　电功（10年8考，除2021、2016年）
2．电能表：显示从电能表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。一段时间内的用电量＝这段时间结束时电能表的示数－起始时电能表的示数。
kW·h
J
1 000
3 600
3.6×106
拓展 　认识电能表的参数（右图为机械式电能表表盘）
（1）读数：表盘示数的最后一位为小数位，该电能表
的读数为___________kW·h。
（2）主要参数：①“220 V”表示这个电能表应该在
220 V的家庭电路中使用；
②“10（20） A”表示这个电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A，电能表工作时通过的电流不应超过20 A；
③“3 000 revs/（kW·h）”表示电路每消耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转_________转。
（BS、HK图）
1 020.3
3 000
3．电功
定义 电流做功的多少，用符号_____表示，单位同电能的单位
电功与电能 电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少________，电路中就消耗多少________
影响因素 电流做功的多少跟电流的大小、________的高低、通电时间的长短有关
W
电功
电能
电压
UIt
知识点一
1．【电能计量】某用户家中电能表为电子式电能表，某月月初家中电能表示数如图1所示，月末电能表的示数为 ，则该用户这个月消耗的电能为______kW·h，合___________J。若每度电费用是0.6元，则该用户本月需缴电费______元。
50
图1
1.8×108
30
2．请完成下列计算：
（1）某用电器工作时的电压为220 V，电流为0.2 A，则该用电器工作1 min电流做功_________J，该用电器消耗的电能为_________J。
（2）一个定值电阻的阻值为10 Ω，通过它的电流为0.2 A，则1 min内电流做的功为______J。
（3）将一个5 Ω的定值电阻接在2 V的电源两端，通电2 min，电流做的功为______J。
（4）某电饭锅上标有“220 V　1 000 W”字样，则该电饭锅正常工作6 min消耗的电能为_______kW·h。
2 640
2 640
24
96
0.1
知识点二
电功率（10年10考）
1．电功率
定义 电流所做的功与通电时间之比叫作电功率，用字母_____表示
物理意义 电功率表示电流做功的快慢
单位 国际单位：瓦特，符号：_____；其他单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）
单位换算：1 kW＝_______W；1 MW＝_______W
P
W
103
106
UI
I2R
物理量 第1套单位 第2套单位
电功W J kW·h
时间t s h
电功率P W kW
2．额定电压与额定功率
（1）定义
（2）实际功率与额定功率的关系
U实＜U额 P实______P额 用电器不能正常工作 注意：灯泡亮度由实际功率决定。实际功率越___，灯泡的亮度越亮
U实＝U额 P实______P额 用电器正常工作
U实＞U额 P实______P额 用电器容易损坏
正常工作
额定电压
实际电压
＜
＝
＞
大
知识点二
3．请完成下列计算：
（1）某用电器在10 min内消耗了0.1 kW·h的电能，则该用电器的电功率为_______W。
（2）一个小灯泡两端的电压为3.5 V，通过它的电流为0.5 A，则该小灯泡的电功率为________W。
（3）一个电阻器的阻值为10 Ω，通过它的电流为0.1 A，则该电阻器的电功率为_______W。
600
1.75
0.1
（4）将10 Ω的电阻器接在5 V的电源上，通电后其电功率为_______W。
（5）标有“6 V　9 W”字样的灯泡正常发光时的电功率为_____ W，通过它的电流为_______A，电阻为_____Ω；减小其两端的电压，其亮度将变______。
（6）标有“4 V　4 000 mA·h”的手机电池充满电后储存的电能为_____________J；电量耗尽后，用充电功率为120 W的“超级快充”给它充满电需要_____min。
2.5
9
1.5
4
暗
5.76×104
8
知识点三
焦耳定律（10年7考，除2025、2021、2019年）
内能
多
焦耳
电流的二次方
电阻
通电时间
I2Rt
知识拓展1：纯电阻用电器与非纯电阻用电器
知识拓展2：电能输送问题
（1）高压远程输电问题：根据P＝UI可知，在输电功率一定时，输电的电压U越高，通过输电线的电流I就越______，由焦耳定律可知，输电线损耗的电能就越少。
（2）用电高峰期问题：如右图，高压电经变电站降压后向居民区供电。根据P＝UI可知，供电电压U1一定时，用户端并联的用电器增多，总功率增大，则输电线上的电流会变______，输电线电阻r分得的电压变______，故用电高峰期，用户家中实际电压U2
变______。（均选填“大”或“小”）
小
大
大
小
知识点三
4．（RJ素材）电饭锅是利用电流的__________工作的。若电热丝的阻值为44 Ω，通过它的电流为5 A，则1 min内电热丝产生的热量为___________J。电热丝通电一段时间后变得很烫，而连接它的导线却不怎么热，主要是因为电热丝的_______远比导线的大。超导材料_______（选填“能”或“不能”）用于制作电饭锅的发热体，原因是________ ___________________________。
热效应
6.6×104
电阻
不能
超导材
料的电阻为0，通电不会产热
5．铭牌上均标有“220 V　40 W”字样的电风扇、电热毯和LED节能灯都正常工作相同的时间，消耗的电能__________，产生的热量______________（前两空均选填“电风扇较多”“电热毯较多”“节能灯较多”或“一样多”）。电热毯正常工作 5 min产生的热量为____________J。
一样多
电热毯较多
1.2×104
实验一　小灯泡的电功率随电压变化【10年2考，2022、2019年考】
实验梳理表1
问题 1．同一个用电器在不同电压下工作，其电功率相同吗？
实验过程及注意点 2．电路图（如右图所示）
实验过程及注意点 3．实验过程
（1）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压分别等于、略低于、略高于（不超1.2倍）小灯泡的____________，记下相应电流表与电压表的示数，并观察小灯泡的亮度；
（2）计算并比较小灯泡的额定功率和不同电压下的实际功率
4．实验记录表
格（请将表格
补充完整）
5．注意：电压过大会使小灯泡的灯丝熔断，电路断路
实验次数 电压U/V 电流I/A ___________ ______
1
2
3
额定电压
电功率P/W
亮度
实验结论 6．同一个小灯泡的实际功率和亮度随它两端电压的改变而改变；电压越大，小灯泡的实际功率________，亮度________
交流评估 7．某同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，检查发现电路连接无误且电路元件无损坏，则小灯泡不发光的原因可能是________________________，接下来应该进行的操作是__________ ____________________________________
8．本实验__________（选填“需要”或“不需要”）求不同电压下小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的平均功率
越大
越大
小灯泡的实际功率过小
移动滑动
变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况
不需要
精选考法通关练
例1　（2022河南，19题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电源是三节新干电池。
图2
【基础新设问】
（1）请用笔画线代替导线，将图2的电路连接完整。
如答图1所示
答图1
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_____（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。
左
图2
2.5
（4）移动滑片至某一位置时，电压表示数如图乙所示，为_______ V，电流表示数为0.24 A，则此时小灯泡的实际功率为_________W。为了研究小灯泡的亮度与电功率的关系，下方记录实验数据的表格中还需要增加的一栏是________________。
2.2
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 2.5 0.26
2 0.24
3 2.8 0.28
图2
0.528
小灯泡的亮度
（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________。
越大
【提升与创新】
（6）完成上述实验后，某小组设计了图3所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选_____Ω的。
图3
5
实验二　探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关【10年1考，2022年考】
实验梳理表2
猜想 1.（1）电热水壶烧水时电热丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由此猜想：电流通过导体产生热量的多少与电阻有关；
（2）电热水壶把水烧开需要一段时间，由此猜想：电流产生热量的多少与通电时间有关；
（3）电流通过导体产生热量的多少还可能与电流大小有关
实验 思路 2.当探究对象受多个因素影响时，需利用控制变量法探究每个因素的影响情况：
①探究电热与导体电阻的关系时，应控制电流大小与通电时间相同，改变________的大小；
②探究电热与电流大小的关系时，应控制________与____________相同，改变电流的大小；
③探究电热与通电时间的关系时，应保持电流不变，观察同一根电热丝产生的热量与通电时间的关系
电阻
电阻
通电时间
实验装置 及其特点 3．实验装置（RJ装置，如图所示）
实验 装置 及其 特点 4．装置特点
（1）该实验装置中两个透明容器内应密封_______（选填“等量”或“不等量”）的空气，通过观察_________________________来反映电阻丝产生热量的多少（转换法）；
（2）实验中被加热的物体是________，
优点是其受热膨胀________变化大，
实验现象明显；
等量
U形管两侧液面的高度差
空气
体积
实验装置及其特点 （3）①图甲中将阻值不同的电阻丝R1与R2串联，目的是控制________相等，探究电热与________的关系；
②图乙中Rc与Rb并联的目的是使通过Ra与Rb的________不同，探究电热与________大小的关系
电流
电阻
电流
电流
实验 装置 及其 特点 （BS装置，如图所示）
5．装置特点
（1）该装置中的两个烧瓶内应装入____
____相等、初温相同的煤油，通过观察
__________的示数来反映电阻丝产生热量的多少（转换法）；
（2）实验中被加热的物质是煤油，优点是其比热容较小，吸热时升温快；
质
量
温度计
实验 装置 及其 特点 （3）①为了探究电热与电阻的关系，实验中电热丝R1与R2的电阻应__________（选填“相等”或“不相等”）；
②该实验中滑动变阻器的作用是改变____________________，从而探究电热的多少与________大小的关系
不相等
通过电阻丝的电流
电流
实验结论 6．（1）在电阻和通电时间都相同时，通过一段电阻丝的电流越大，产生的热量越______；
（2）在电流和通电时间都相同时，一段电阻丝的电阻越______，产生的热量越多；
（3）在电阻丝的电阻和通过的电流都相同时，通电时间越长，产生的热量越______
多
大
多
交流评估 7．装置甲、乙中：
（1）若组装好器材后，U形管中液面不相平，则应进行的操作是_____________________；
（2）若通电一段时间后，U形管中液面无变化，则原因可能是____________
（3）装置乙中，若通电一段时间后，
两U形管中液面的高度差相同（装置气
密性良好），则原因可能是________________
拆下U形管重新组装
装置漏气
电阻丝Rc断路
交流评估 8．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的热量分别为QA、QB、QC、QD，其大小关系是__________________
QD＞QA＞QB＞QC
精选考法通关练
例2　（2022河南，13题）（双选）如图4所示，两个相同的透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是 （　　）
A．用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B．通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C．通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
AC
图4
考点
电能、电功率的简单电路计算（10年7考）
例1　（2022河南，5题）在如图5所示的电路中，电源电压不变，电阻器R2的阻值为20 Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5 A和0.2 A，则电源电压为_____V，电阻器R1的阻值为______Ω。通电1 min，该电路消耗的总电能为_______J。
6
图5
30
180
例2　（RJ新增习题改编）如图6所示的电路，电源电压为3 V保持不变，R1＝10 Ω。断开开关S，电压表示数为1 V，闭合开关S，电压表示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。开关S断开时，R1的电功率为_______W，R2的阻值为______Ω。
图6
变大
0.1
20
1．（2025镇平二模）在如图7所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻器R1的电功率为12 W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4 A，则电阻R1＝_____Ω，电阻器R2＝______Ω，此时电路的总功率为________W。
3
15
14.4
图7
考点
图像分析与计算（10年1考）
例3　图8是灯L和电阻器R的电流I随电压U变化的图像，灯L的额定电压为8 V。
（1）将L与R并联接在某电源上，L正常发光，此时L的电功率为_____W，干路电流为_______A。
（2）将两个完全相同的灯L串联接在电压为
8 V 的电源上，电路的总功率为_______W。
4
图8
0.9
3.2
（3）将L和R串联接入某电路中，R的实际功率为1.8 W，则此时通过R的电流为_______A，电路的总功率为_______W。
（4）将L和R并联接入电路，若L的实际功率为0.6 W，则电源电压为_____V，电路工作1 min消耗的总电能是______J。
0.3
图8
2.4
2
48
2．（2024河南，5题）图9甲为灯泡L的电流与电压关系的图像，将该灯泡接入图乙所示的电路中，定值电阻R的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压为_____V，干路电流为________A，此时灯泡L的电功率为_______W。
2
图9
0.45
0.5
3．（2025安阳模拟改编）图10甲为灯泡L和定值电阻R的U－I关系图像，灯泡L的额定电压为3 V。将该L和R接入图乙所示电路，同时闭合开关S和S1，灯泡刚好正常发光，则电源电压为_____V；再断开开关S1，电流表的示数为_______A，L的实际功率为_______W。
3
图10
0.4
0.4
考点
含铭牌信息的分析与计算（10年4考）
例4　（RJ、BS、HK素材）某款电热水壶及其铭牌如图11所示，根据铭牌信息回答下列问题：
（1）电热水壶是利用电流的______效应工作的，电流通过电热水壶将______能转化为______能。
（2）该电热水壶正常工作时
通过的电流为多少？此时电热丝
的电阻为多少？
热
图11
电
内
（3）该电热水壶正常工作5 min产生的热量为多少？
解：（3）该电热水壶正常工作5 min产生的热量Q＝W＝Pt＝1 210 W×5×60 s＝3.63×105 J
（4）该电热水壶某次正常工作消耗了0.121 kW·h的电能，则它此次工作了多长时间？
（5）用电高峰期，电热水壶工作时的实际电压为200 V，忽略温度对电热丝电阻的影响，求电热水壶此时的实际功率。
（6）[2018河南，20题（4）]小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。
解：（6）电源线过长或横截面积过小时，其电阻较大，由焦耳定律可知，相同时间内电源线产生的热量较多，容易引起火灾。
4．（2023河南，6题改编）如图12所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。已知灯泡的规格为“12 V　6 W”，灯泡正常发光时的电流是______A；通电1 min，灯泡消耗的电能是_______J。
0.5
360
图12
5．[2024河南，21题（2）（3）]如图13所示，小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
图13
（1）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10 A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。
额定电压 220 V
高温挡功率 2 000 W
低温挡功率 800 W
解：（1）该插座允许接入用电器的最大功率
P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W
2 200 W大于高温挡的功率，该插座可以正常使用。
（2）若该电暖器一天正常工作6 h，其中高温挡2 h，低温挡4 h，则它一天耗电多少千瓦时？
解：（2）高温挡工作消耗的电能W1＝P1t1＝2 kW×2 h＝4 kW·h
低温挡工作消耗的电能W2＝P2t2＝0.8 kW×4 h＝3.2 kW·h
一天工作6 h消耗的电能
W＝W1＋W2＝4 kW·h＋3.2 kW·h＝7.2 kW·h
（3）晚高峰时段，小华使用可以显示用电器消耗电能的智能插座测量某时段该电暖器的实际功率，测量过程中，智能插座上仅该电暖器在高温挡连续工作1.5 h，测量前、后智能插座的面板如图14所示，求该电暖器的实际功率。
测量前　　　　　　　　测量后
当前
200.12 kW·h
当前
203.06 kW·h
图14
【知识梳理】
知识点一　1.（1）kW·h　J　（2）1 000　3 600
3.6×106
拓展　（1）1 020.3　（2）③3 000　3.W　电功　电能
电压　UIt
易错概念纠偏　1.50　1.8×108　30
公式小练　2.（1）2 640　2 640　（2）24　（3）96　（4）0.1
参考答案
知识点三　1.（1）内能　（2）多
2.（1）焦耳　（2）电流的二次方　电阻　通电时间　（3）I2Rt
知识拓展2　（1）小　（2）大　大　小
易错概念纠偏　4.热效应　6.6×104　电阻　不能　超导材料的电阻为0，通电不会产热　5.一样多　电热毯较多　1.2×104
【实验突破】
实验梳理表1
3．（1）额定电压　4.电功率P/W　亮度
6．越大　越大
7．小灯泡的实际功率过小　移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况
8．不需要
精选考法通关练
例1　（1）如图1所示
（2）左　（3）2.5　（4）2.2　0.528　小灯泡的亮度
（5）越大　（6）③5
图1
实验梳理表2
2．①电阻　②电阻　通电时间
4．（1）等量　U形管两侧液面的高度差　（2）空气　体积
（3）①电流　电阻　②电流　电流
5．（1）质量　温度计
（3）①不相等　②通过电阻丝的电流　电流
6．（1）多　（2）大　（3）多
7．（1）拆下U形管重新组装　（2）装置漏气
（3）电阻丝Rc断路
8．QD＞QA＞QB＞QC
精选考法通关练　例2　AC
【回归教材过考点】
例1　6　30　180
例2　变大　0.1　20
变式训练　1.3　15　14.4
例3　（1）4　0.9　（2）3.2　（3）0.3　2.4　（4）2　48
变式训练　2.2　0.45　0.5　3.3　0.4　0.4
例4　（1）热　电　内
变式训练　4.0.5　360
5．解：（1）该插座允许接入用电器的最大功率
P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W
2 200 W大于高温挡的功率，该插座可以正常使用。
（2）高温挡工作消耗的电能W1＝P1t1＝2 kW×2 h＝4 kW·h
低温挡工作消耗的电能W2＝P2t2＝0.8 kW×4 h＝3.2 kW·h

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