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(共43张PPT)
第22讲 电能 电功率 焦耳定律
知识梳理
1
回归教材
2
考点巩固
3
实验突破
4
中考超链接
5
知识梳理
电能
单位：焦耳（J）；生活中常用“度”，学名① ，符号是kW·h
单位换算：1 kW·h = ② J
千瓦时
3.6×106
作用：用来计量用电器在一段时间内消耗的电能
电能计算：一段时间内消耗的电能W等于这段时间结束时电能表上计数器的示数W2与这段时间起始时电能表上计数器的示数W1之差，即W = W2 - W1
电能表
电功
意义：③　 做功的多少，即电能转化为其他形式的能的多少
公式：④ ________
推导公式： 、W=I Rt （仅适用于电能全部转化为内能时）
单位：焦耳，符号是J。也可用千瓦时（kW·h）来表示
电流
W＝UIt
电功率1
意义：表示电流做功的⑤______
定义：电功与完成这些电功所用的时间之比
快慢
要点提示
1 常见用电器的电功率：电冰箱、液晶电视的电功率为100 ~ 200 W；空调、电热水器的电功率为1 000 ~ 3 000 W。
电功率1
公式：⑥ ________、P＝UI
推导公式： 、P＝ I R（仅适用于电能全部转化为内能时）
单位及换算：瓦特，简称瓦，符号是W。
1 kW = 10 W，1 W = 10 mW
测量：伏安法测电功率　　
额定功率与
实际功率
额定功率：用电器在额定电压（正常工作时用电
器两端的电压）下工作时的电功率
实际功率：用电器在实际电压（实际工作时用电
器两端的电压）下工作时的电功率
焦耳定律
电流的热效应：电流通过导体时⑦　 能转化为⑧ 　 能的现象
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成⑨ 　比，跟导体的电阻成⑩ 　比，跟通电时间成 比
公式： ________
推导公式：Q = W = Pt = UIt = （仅适用于电能全部转化
为内能时）
电热与
生产生活
利用电热的实例：电热水器、电饭锅、电熨斗和养
鸡场的鸡苗孵化器等
防止电热的实例：笔记本电脑安装风扇散热，手机利
用铜片、石墨散热片、热管散热等
电
内
正
正
正
Q = I2Rt
回归教材
电能、电功
1.(RJ、YH)电能表是计量____________________的仪表。某同学家中一周前、后电能表示数如题1图所示，则该同学家一周消耗的电能为
______kW·h。若该同学家所在地区每度电的费用为0.6元，则这一周该同学家应付电费______元。
题1图
消耗电能(或电功)
40
24
2.(RJ)在一个小灯泡的两端加1.5 V电压时，通过它的电流为0.2 A，它在这种情况下通电2 min，电流做的功为______J，消耗的电能为______J，即______________kW·h。
36
36
1 × 10-5
电功率
3.(RJ、YH)某次雷电的电流约为2 × 104 A，电压约为106 V，放电时间约为0.001 s。这次雷电的电功率约为_____________W，释放的电能约为____________J。
2 × 1010
2 × 107
4.(RJ)电熨斗上标注有“220 V 500 W”字样，500 W表示的是该电熨斗的_____(选填“额定”或“实际”)功率。某次，该电熨斗工作10 min消耗的电能为2.4 × 105 J，则其实际功率为_______W，它________(选填“有”或“没有”)正常工作。
额定
400
没有
5.(RJ)某额定功率为1 100 W的电热水壶在220 V的额定电压下工作，加热一壶水至沸腾用了2 min。加热这壶水消耗的电能为____________J，加热时通过电热水壶的电流为_____A。
1.32 × 105
5
焦耳定律
6.(RJ、YH)如题6图所示，电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。这是因为通过电炉丝和导线的电流________，电炉丝的电阻比导线的电阻______，相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量______。
题6图
相等
大
多
7.(YH)题7图所示的实验装置中，甲、乙两个锥形瓶中电阻丝的电阻R1、R2分别为5 Ω和10 Ω，两个瓶内装有等量的煤油。实验中是通过____________________反映导体产生热量的多少，该装置可用来研究电流通过导体时产生热量的多少跟_________的关系。通电一段时间后，______锥形瓶中导体(电阻丝)产生的热量多。
题7图
温度计示数的变化
电阻
乙
考点巩固
考点1 电能、电功
1.将甲、乙两个用电器串联后接在某一电源上，在相同的时间内，电流通过甲用电器所做的功比乙用电器多，则(　　)
A.通过甲用电器的电流更大
B.通过乙用电器的电流更大
C.甲用电器消耗的电能更多
D.两用电器消耗的电能一样多
C
2.通过电阻为2 Ω的电阻丝的电流为2 A时，该电阻丝两端的电压为_____V，1 min内电流通过该电阻丝做的功为_______J，该电阻丝消耗的电能为_______J。
4
480
480
3.(2025泸州改编)现代家庭电路的智能电能表分时段计费，引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了__________(选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料，它的示数刚开始时如题3图所示，一段时间后示数变为2 035.60 kW·h，即这段时间内用电器消耗的电能为______kW·h，即______________J。



题3图
半导体
10
3.6 × 107
考点2　电功率及简单计算
4.(2025山东)某商家销售的移动电源的铭牌如题4图所示。客服向顾客介绍道：“这是3 kW·h的电源，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
××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
题4图
B
5.某同学新购置了一个便携式电热水杯(依靠杯中的加热电阻丝烧水)。已知该水杯正常工作时的电压为220 V，功率为880 W，则其正常工作时的电流为_____A，加热电阻丝的阻值为______Ω。某次正常烧水过程中，该水杯消耗了5.28 × 105 J的电能，则烧水所用时间为______min。
4
55
10
6.(2025深圳改编)为了给植物提供光和热，某同学为某简易植物工厂设计了题6图所示的电路图。小灯泡L的规格为“12 V 6 W”。电源电压为12 V，R是阻值为6 Ω的加热电阻丝。闭合开关S1、S2，通过加热电阻丝R的电流为_____A，加热电阻丝R的电功率为______W，小灯泡L正常工作1 min消耗的电能为_______J。
题6图
2
24
360
7.【电功率的计算方法汇总】请完成下列有关电功率的计算。
(1)某家用电器连续工作30 min消耗电能0.2 kW·h，则该家用电器的电功率为_______W。（计算方法：P = ）
(2)某小灯泡正常发光时，它两端的电压为4 V，通过它的电流为0.5 A，则该小灯泡正常发光时的电功率为_____W。(计算方法：P = _____)
400
2
UI
(3)某定值电阻的阻值为100 Ω，接入某电路中时通过它的电流为0.1 A，则该定值电阻的电功率为_____W。(计算方法：P = _____)
(4)某定值电阻的阻值为3 Ω，将其单独接在电压为3 V的电源两端工作，则该定值电阻的电功率为____W。
(5)某同学家中正常工作的用电器：①一台1 000 W的空调；②一台750 W的电饭煲；③一台100 W的电视机；④四盏10 W的照明灯。该同学家中用电器的总功率为______W。(计算方法：P总 = P1 ＋ P2 ＋ P3 ＋ P4)
1
I2R
3
1 890
考点3　额定功率与实际功率　
8.(2025自贡)题8图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12 V，则额定功率为(　　)
A.0.6 W
B.1.8 W
C.3.2 W
D.4.8 W
题8图
D
9.题9图为某种电陶炉煮茶器，电陶炉铭牌上标有“220 V 1 000 W”字样，当它接入220 V的电路煮茶时，实际功率为_________W，电陶炉的电阻为________Ω；当它接入110 V的电路煮茶时，它的实际功率为_______W。(电陶炉的电阻不随温度的变化而变化)


题9图
1 000
48.4
250
10.(2025德阳改编)灯泡L上标有“3 V 0.3 A”字样，题10图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压的关系图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A。电源电压为_____V，通过灯泡L的电流为_______A，灯泡L的实际功率为_______W。


题10图
3
0.3
0.9
11.（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
易错点　判断灯泡是否能正常发光
B
= =
考点4　动态电路综合分析
12.(2025盐城改编)某同学制作的模拟调光灯电路如题12图所示，闭合开关，忽略小灯泡电阻变化，将回形针向左滑动时(　　)
A.电流表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.小灯泡的功率不变
D.小灯泡的功率变大
题12图
D
13.(2025长春改编)题13图为酒精检测仪的简化电路图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S，若检测的酒精气体浓度增大，则电路中的电流________，电压表示数________，电路消耗的总功率________。(均选填“变大”或“变小”)


题13图
变大
变大
变大
14.(2025山西改编)实践小组的同学制作了题14图甲所示的孵化箱，它具有加热和保温两个挡位，其内部简化电路图如图乙所示，电源电压为
10 V，电阻丝R1、R2的阻值均为5 Ω。当只闭合开关S1时，该孵化箱处于________挡，此时电路中的电流为_____A；该孵化箱高温挡的电功率为______W。
题14图
保温
1
20
15.(2025济南改编)题15图为通过定值电阻R1、R2的电流I随其两端电压U变化的图像。当R1两端的电压为5 V时，其电功率为_______W；当R1、R2串联接在某电源上时，R1、R2的电功率之比P1∶P2 = ________；当R1、R2并联接在某电源上时，R1、R2的电功率之比P1′∶P2′ = ________。
题15图
0.5
1∶4
4∶1
考点5　为家庭节约用电提建议
16.盛夏，某同学把空调的温度设置为24 ℃，发现空调的压缩机每工作10 min就会停止5 min。他从空调铭牌和说明书上获悉，空调的额定电压为220 V，压缩机制冷时空调的电功率为3 000 W，压缩机不工作时空调的电功率为220 W。空调正常运行过程中，当压缩机不工作时通过空调的电流为____A，空调每15 min消耗的电能为______________J。请你提出一条节约用电的建议：____________________________________。
1
1.866 × 106
适当调高设置的空调温度(合理即可)
考点6　电流的热效应
17.(2025陕西)用电烤箱烤面包时，烤箱上的电热管会发红发烫。下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是(　　)
A.电蒸锅 B.洗衣机
C.电风扇 D.电冰箱
A
18.题18图是研究电热与电流关系的实验装置，实验中通过比较U形管内液面的__________来比较电阻丝产生的热量。实验中在右侧容器的外部并联一个电阻丝R2是为了使通过电阻丝R1和R3的电流__________(选填“相等”或“不相等”)。通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧容器中电阻丝产生的热量多。
题18图
高度差
不相等
左
19.(2025福建改编)将包装口香糖的锡箔纸剪成题19图所示的形状，并将A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的______效应。C处起火是因为其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻______，产生的热量______。
题19图
热
大
多
考点7　利用焦耳定律进行计算
20.题20图所示的电路中，电源电压为3 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，定值电阻R2的阻值为20 Ω。闭合开关S，电路中的总电阻为______Ω，电流表的示数为_______A，电路在1 min内产生的热量为______J。
题20图
30
0.1
18
21.(2025安徽改编)题21图所示的电路中，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0.2 A，通电10 s整个电路共产生6 J的热量，则电源电压为_____V，定值电阻R2产生的热量为_____J，定值电阻R2的阻值为______Ω。
题21图
2
2
20
22.电动机的能量流向图如题22图所示。某直流电动机两端的电压为5 V，通过它的电流为1 A，电动机线圈的电阻为1 Ω。电动机在10 s内消耗的电能为______J，线圈产生的热量为______J，该电动机的能量转化效率________(选填“大于”“小于”或“等于”)80%。
题22图
50
10
小于
实验突破
实验 研究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关
李同学用如图所示的装置做“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验。透明容器中密封着等量空气且都有一段电阻丝，R1 = R3 = 5 Ω，R2 = 10 Ω，U形管中液面最初相平。
基础设问
(1)实验中通过比较U形管内液面的__________比较电流通过导体时产生热量的多少。这里运用的物理方法是________(选填“控制变量”或“转换”)法。
高度差
转换
(2)图甲中将两段阻值不同的电阻丝串联接入电路，控制通电时间和________相等，研究的是电流通过导体时产生热量的多少跟________的关系。
电流
电阻
(3)通电一段时间后，图甲中产生热量较多的是电阻丝_______(选填“R1”或“R2”)，由此可初步得出结论：_______________________________
_____________________________________________________。
(4)通过分析图乙可初步得出结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越______，这段电阻丝产生的热量越多。
R2
在电流相同、通电时间相同的情况
下，一段电阻丝的电阻越大，这段电阻丝产生的热量越多
大
拓展设问
(5)实验中把空气作为被加热物质，是因为空气受热时，________(选填“质量”或“体积”)变化更明显。
(6)若想让图甲中液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动。
体积
左
(7)图乙中，若将电阻丝R3换成10 Ω的电阻丝，则________(选填“仍能”或“不能”)完成本实验。
不能
(8)下图为王同学使用的实验装置，RA = 5 Ω，RB = 10 Ω，为了在较短的时间内观察到最明显的实验现象，烧瓶中应装入的液体是________(选填“水”或“煤油”)，且两烧瓶中液体的种类、________应相同，以保证能通过_____________________来反映电阻丝产生热量的多少。
煤油
质量
温度计示数的变化

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