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(共36张PPT)
实际功率的计算　焦耳定律
第四板块 电与磁
目录
CONTENTS
04 实验过关
02 回归教材
03 重难点过关
01 知识梳理
05 考点过关
06 综合提升
知 识 梳 理
01
一、实际功率的计算
1.一只标有“220 V　25 W”的灯泡，其中“220 V”表示该灯的　 　 ，“25 W”表示该灯的　 　。
2.一个确定的用电器，有　 　个额定电压，　 　个额定功率，可以有　 　个实际电压，在不同的实际电压下，就有不同的　 　 功率。
3.若一个用电器的电阻为R，若已知它两端的电压为U，则它的功率为 ；若已知通过它的电流为I，则它的功率为
　 。
额定电压
额定功率
1
1
无数
实际
I2R
二、焦耳定律
1.电流通过导体时电能转化成　 　能，这种现象叫电流的
　 　效应。
2.影响电流通过导体时产热多少的因素：　 　、　 　和
　 。
3.焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成　 　，跟导体的电阻成　 　，跟通电时间成　 　。如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，通电时间用t表示，则焦耳定律的表达式是　 　。
内
热
电流
电阻
通电时间
正比
正比
正比
Q=I2Rt
4.焦耳定律的适用范围：所有用电器和电路。
5.利用电热的实例：电炉、电热水器、电烙铁、电暖气、电饭锅、电熨斗、养鸡场的鸡苗孵化器等。
6.防止电热带来危害的实例：笔记本电脑通过安装风扇散热，一些手机利用铜片、石墨散热片、热管等散热(过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患)。
7.电功、电功率、电热对比
名称 表达式 常用比值关系
电功 (电能)
电功率
电热
R1∶R2
R2∶R1
R1∶R2
R2∶R1
R1∶R2
R2∶R1
回 归 教 材
02
1.(RJ九全教材P120图改编)如图所示的电炉是利用电流的　 　.
效应来工作的。甲、乙两个电炉上分别标有“220 V　1 000 W”和“220 V　500 W”的字样，如果把它们串联在220 V的电路中使用，则　 　(选填“甲”或“乙”)实际消耗的电功率较大；如果将它们并联在220 V的电路中使用，则甲在30 min内产生热量为　 　J。
热
乙
1.8×106
2.(RJ九全教材P121图改编)如图是焦耳定律的相关实验装置，实验中用U形管内液面的高度差反映导体产生热量的多少。通电后，通过R1的电流为0.2 A，100 s内R2产生的热量为　 　J。若将R3拆下，R1换成10 Ω的电阻，此装置还能探究电流产生的热量与　 　的关系。
5
电阻
3.(RJ九全教材P123素材改编)有下列现象或装置：①电动机外壳上装有散热片；②电视机后盖有许多小孔；③养鸡场的鸡苗孵化器；④电暖手宝；⑤电脑机箱里装有微型风扇。其中利用电热的是　 　，防止电热带来危害的是　 　。(均选填序号)
③④
①②⑤
重 难 点 过 关
03
重难点1　灯泡的亮暗比较
【例1】甲、乙两灯分别标有“6 V　6 W”“6 V　3 W”字样，现将两灯接入同一电路中使用，则下列说法正确的是(不计温度对灯丝电阻的影响)(　 　)
A.串联在12 V的电路中，都能正常发光
B.串联在6 V的电路中，甲灯比乙灯亮
C.并联在6 V的电路中，都不能正常发光
D.并联在6 V的电路中，甲灯比乙灯亮
D
【名师点拨】灯泡的亮度取决于实际功率的大小，实际功率越大，灯泡越亮。
【变式1】如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6 V　3 W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6 V　6 W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡(　 　)
A.比正常发光时暗些
B.比正常发光时亮些
C.恰能正常发光
D.灯丝将会被烧坏
A
【变式2】将标有“2.5 V　0.3 A”
字样的灯泡L1和标有“3.8 V　
0.3 A”字样的灯泡L2，分别并联
和串联后接在电压为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(　 　)
A.图甲中通过L1的电流大于通过L2的电流
B.图乙中L1比L2更亮些
C.图乙中L1、L2消耗的总功率等于图甲中消耗的总功率
D.甲、乙两图中L1的实际功率都大于L2的实际功率
A
【变式3】(2023·深圳)已知R1=2 Ω，R2=3 Ω，分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则(　 　)
A.图甲中R1与R2的电流比I1∶I2=2∶3
B.图乙中R1与R2两端的电压比U1∶U2=3∶2
C.图甲与图乙的总功率比P1∶P2=6∶25
D.图甲与图乙的总功率比P1∶P2=25∶6
C
重难点2　在用电器安全使用情况下的相关计算
【例2】如图所示，小灯泡L1、L2分别标有
“2 V　0.8 W”“3 V　0.9 W”字样，在
确保电路安全的前提下，闭合开关后，只
有一个小灯泡正常发光(灯丝电阻不变)。求：
(1)电源电压；
解：由图可知，小灯泡L1、L2并联，只有一个小灯泡正常发光，所以可以正常发光的是小灯泡L1，所以电源电压U=U1=2 V；
(2)通电100 s，电路消耗的总电能。
解：由P=UI=可得，小灯泡L2的电阻：R2===10 Ω，
灯丝电阻不变，通过小灯泡L2的实际功率：P===0.4 W，
通电100 s，电路消耗的总电能：W=P总t=(0.8 W＋0.4 W)×
100 s=120 J。
实 验 过 关
04
实验：探究电流通过导体产生热量的影响因素
某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
答案图：
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。
(2)此实验中选用空气作为被加热物质的原因：　 .
　。
空气受热后，
体积变化明显
(3)实验中观察　 　来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫　 。
(4)如图甲所示，接好电路，闭合开关，通电一段时间后，　
(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度差大。此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，　 　越大，所产生的热量越多。
(5)让两个密闭容器中的电阻丝的阻值一样大，在其中右侧容器的外部将一个相同阻值的电阻丝和这个容器内的电阻丝并联(如图乙)。此时通过两个容器中电阻丝的　 　不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度差，由此得到的
U形管中液面高度差
转换法
右
电阻
电流
结论是　 　 。
电路连接不变，假如将图乙右侧容器外的电阻丝也密封到瓶内，实验会发现　 　(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产热更多。
(6)根据焦耳定律可知，若通电时间相同，图乙左、右两个容器中电阻丝产生的热量之比为　 。
(7)家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是连接处的电阻比别处的电阻　 　(选填“大”或“小”)，通电时，在相同时间内产生的热量较　 　(选填“多”或“少”)。
通电时间、电阻相同时，电流越大，产生热量越多
左
4∶1
大
多
考 点 过 关
05
考点1　实际电功率的计算
1.下列四只灯泡，各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是
(　 　)
A.“220 V　25 W” B.“220 V　100 W”
C.“110 V　60 W” D.“36 V　40 W”
2.标有“220 V　40 W”和“220 V　60 W”的两只灯泡L1、L2串联在电路中时，两灯泡均发光，实际消耗的功率分别为P1和P2，则(　 　)
A.P1＞P2 B.P1=P2 C.P1＜P2 D.无法确定
B
A
3.现有“12 V　6 W”的灯泡L1和“12 V　12 W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是(　 　)
A.两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1
B.两灯串联工作时，L1和L2两端的电压之比为2∶1
C.并联接到电压是12 V电路的两端，两灯均不能正常发光
D.串联接到电压是24 V电路的两端，两灯均能正常发光
B
考点2　焦耳定律
4.规格都是“220 V　120 W”的用电器正常工作时，相同时间内产生热量最多的是(　 　)
A.电烙铁 B.洗衣机 C.电风扇 D.电视机
5.有一款“3 V　3 W”的手持迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.2 Ω，则小风扇正常工作1 min消耗的电能为　 　J；电动机线圈1 min产生的热量为　 　J。
A
180
12
6.(2024·深圳三模)如图所示装置中，
R1=10 Ω，R2=R3=5 Ω。只闭合S1，
电路中的电流为0.2 A，通电10 min
电阻R1产生的热量为　 　J；
再闭合S2，左侧U形管内液柱的高
度差　 　(选填“大于”“小
于”或“等于”)右侧U形管内液柱
的高度差；此时通过R2和R3电流大小　 　(选填“相等”或“不相等”)。
240
大于
相等
综 合 提 升
06
1.如图甲所示是通过小灯泡L
的电流与其两端电压的关系
图像。现将小灯泡L与电阻R
连入如图乙所示的电路中。
闭合开关S，小灯泡的实际功
率为1.8 W，电压表示数为1.5 V。下列结果正确的是(　 　)
A.随着电压升高，小灯泡的电阻逐渐变小
B.此时通过小灯泡的电流为0.2 A
C.电阻R的阻值为20 Ω
D.电源电压为7.5 V
D
2.(2025·揭阳三模)图甲是额定电压为6 V的灯泡L和定值电阻R1的电流随电压变化的图像，则灯泡正常发光时的电阻为
　 　Ω；将它们接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，L的功率为1.6 W，则电源电压为　 　V；只闭合开关S2时，调节滑片使L恰好正常发光，则此时变阻器的功率为　 　W。
12
16
5
3.(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。
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流；
解：只闭合S2，通过R的电流IR===2 A
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻；
解：只闭合S1，灯泡L的电阻RL===24 Ω
(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：阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，
R产生的热量Q=Rt=(2 A)2×6 Ω×10×60 s=1.44×104 J
灯泡支路的电流IL===0.5 A
干路中的电流I=IL＋IR=0.5 A＋2 A=2.5 A
电路消耗的总电能W=UIt=12 V×2.5 A×10×60 s=1.8×104 J
4.(2022·深圳)(1)小明检测到家庭最大电流为5 A，要买一个电热水壶，一个为“220 V　1 000 W”，一个为“220 V　
1 500 W”，小明选了1 000 W的，请根据计算说出为什么不选1 500 W的？
解： “220 V　1 000 W”的电热水壶的额定电流为I1==≈4.5 A
“220 V　1 500 W”的电热水壶的额定电流为I2==≈6.8 A
因为家庭最大电流为5 A，I1＜5 A，I2＞5 A，故不选择1 500 W的电热水壶。
(2)电热水壶的电线很短，因此电阻　 　产生热量　 　，更加安全。
(3)小明把一个电热水壶插进插座，打开开关，突然家里的用电器都不工作了，请写出可能的两个原因：①　 .
；②　 　。
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率，请从下图中选择一组：
　 　。
小
少
电热水壶内
部电路短路
电热水壶功率过大
B
(5)实验：将1 L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。
器材：330 mL和500 mL矿泉水，300 mL家用量筒，温度计(－20 ℃~110 ℃)，计时器，电子秤(600 g)、计算机。
物理量 方法(应说明测量道具、物理量) 结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ 水的比热容c 电热水壶额定功率P 　 . 　 . 　 . 　 . 　 . η=　 .
　
用500 mL的矿泉水瓶分两次称量1 L水，然后倒入电热水壶中，用温度计测量此时温度为t1，用计时器记录加热所需时间t，记录沸腾时的温度t2
×100%

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