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(共45张PPT)
第三部分　电磁学
第十三讲　电功、电功率、
焦耳定律的理解与应用
2
3
2
1
实验探究　透析多维考向
回归教材　梳理必备知识
2
2
命题研究　突破核心考点
2
4
课堂反馈　当堂效果评价
1.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。
2.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。
课标内容要求
单元思维导图
回归教材　梳理必备知识
1.电能：用电器以各种形式消耗的能量，由电源提供。
2.电能表——家庭电路消耗电能的计量工具
(1)读数：一段时间内消耗的电能等于这段时间起始和结
束时电能表上计数器前后两次示数__________。其单位
为__________________，俗称“度”。
(2)参数“400 imp/(kW·h)”的含义：接在这个电能表上的用电器，每
消耗1 kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁__________次。
必备知识一
电能
之差
kW·h(千瓦时)
400
对点小练1　(人教九全P113T1改编) 某同学家电能表3月31日的示数为
1 931.68 kW·h，若该同学家3月份应交电费为44元，且他家所在地区
每度电的费用为0.55元，则3月1日该电能表的示数为__________kW·h。
该同学想了解家中某用电器的耗电情况，他查看了家中的电能表，上面
标有参数2 500 imp/(kW·h)，接着他将家中其他电器都关闭，只让该用
电器单独接在电能表上工作一段时间，同时观察到电能表的指示灯闪烁
了500次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为__________kW·h。
2 011.68
0.2
1.电功和电功率
必备知识二
电功、电功率
物理量 电功(W) 电功率(P)
定义 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，电流所做的功叫作电功 __________与__________之比叫作电
功率，表示电流做功的___________
单位 国际单位：焦耳(J)； 其他常用单位与换算：1度＝ 1 kW·h＝__________J 国际单位：瓦特(W)；
其他常用单位与换算：1 kW＝__________W，1 mW＝__________W
电功
通电时间
快慢
3.6×106
103
10－3
物理量 电功(W) 电功率(P)
公 式 基本 公式 __________(普遍适用) __________(普遍适用)
推导 公式 W＝Pt(普遍适用)； W＝I2Rt＝t(适用于纯电阻电路) P＝UI(普遍适用)；
P＝I2R＝(适用于纯电阻电路)
W＝UIt
[串、并联电路中，W＝W1＋W2]
P＝
[串、并联电路中，P＝P1＋P2]
2.额定电压　额定功率
(1)定义：用电器__________时的电压叫作额定电压(U额)；用电器在__________电压下工作时的电功率叫作额定功率(P额)。
(2)实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率叫作实际功率。
(3)关系
①若U实＝U额，则P实__________P额，用电器正常工作。
②若U实＜U额，则P实＜P额，用电器不能正常工作。
③若U实＞U额，则P实＞P额，用电器可能会损坏。
【注意】 用电器的电阻不变时，有P实＝P额。
正常工作
额定
＝
3.电功率的测量：①用电力监测仪直接测量；②通过测量用电器两端的电压和通过的电流，由电功率公式P＝UI计算得出。
对点小练2　(人教九全P117T5改编) 一台“220 V　800 W”的电炉正常工作时电炉丝的电阻是__________Ω，则它正常工作5 min消耗的电能是__________J。
60.5
2.4×105
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为__________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_______________成正比，跟__________成正比。
(2)公式：__________(普遍适用)。纯电阻电路(电流通过导体时消耗的电能全部转化为内能)中Q＝W＝UIt＝t＝Pt。
必备知识三
焦耳定律
内能
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
Q＝I2Rt
3.电热的利用与防止：电热水器、电饭锅、电烤箱、电熨斗等是利用电
热工作的；用电器因温度过高会影响其正常工作和使用寿命，需及时散
热，如笔记本电脑安装风扇散热、手机利用铜片或石墨散热片等散热。
对点小练3　(人教九全P124T7改编) 在家庭电路中，有时导线长度不够，
有人把两根导线简单的拧在一起，而连接处往往比别处更容易发热，加
速老化，甚至引起火灾。这是因为连接处电阻较__________，在电流和
通电时间相同的情况下，该处产生的热量较__________。
大
多
命题研究　突破核心考点
例1 关于电功、电功率，下列说法正确的是(　　)
A.电流通过导体做功越少，电功率越小
B.电功是表示电流做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
D.在相同时间内，电流通过导体做功越多，电功率越大
核心考点一
电功、电功率的理解与应用
D
例2 (2025·南充) (多选)如图所示，采用两条输电线向用户输电，输电
线电阻不能忽略。已知电源电压恒为220 V，用“400 Ω　2 A”的滑动
变阻器代替用电器，当滑片移至中点时，闭合开关，电流表示数为1 A，
则此时(　 　)
A.电路的总功率为220 W
B.用电器两端电压为220 V
C.每条输电线电阻为20 Ω
D.输电线的功率为20 W
AD
例3 (2025·南充) 如图所示，当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，电路总功率为P1；当a、b两电表互换位置后，再闭合开关S，电路总功率为P2。已知：U＝6 V，R1＝20 Ω，R2∶R3＝1∶3，P1∶P2＝4∶3，则R2的阻值为__________Ω；若现将电源与b处电流表位置互换，其他均不变，再闭合开关S，电路总功率为__________W。
20
4.2
例4 (2022·南充) 某电饭煲内部电路简图如图甲所示，S为总开关，S1为自动控制开关，当S1闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙所示，电饭煲工作电压恒为220 V，求：
甲
乙
(1)电阻R1的功率P1。
(2)电阻R2的阻值。
解：(1)电饭煲在保温过程中只有R1工作，由图乙可知
保温挡电流为0.1 A，则电阻R1的功率：P1＝UI1＝
220 V×0.1 A＝22 W。
(2)电饭煲煮饭过程中R1与R2并联，干路中电流为
5.6 A，通过R2的电流：I2＝I－I1＝5.6 A－0.1 A＝5.5 A，
电阻R2的阻值：R2＝＝40 Ω。
甲
乙
(3)煮饭过程中消耗的电能W。
解：煮饭过程时间：t＝10 min＝600 s，
煮饭过程中消耗的电能：W＝UIt＝220 V×5.6 A×600 s＝7.392×105 J。
甲
乙
例5 标有“220 V　880 W”字样的电热水壶和洗衣机都在额定电压下工
作0.5 h，则下列说法正确的是(　　)
A.通过电热水壶和洗衣机的电流都是0.25 A
B.电热水壶和洗衣机内电动机线圈的电阻都是55 Ω
C.电热水壶和洗衣机在这0.5 h内产生的热量相等
D.电热水壶和洗衣机在这0.5 h内消耗的电能都是0.44 kW·h
核心考点二
焦耳定律
D
例6 (2023·南充) 如图所示为电阻R1和R2的I－U图像，下列说法正确的是(　　)
A.R2的阻值为10 Ω
B.两电阻串联与并联的总阻值之比为 9∶4
C.将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端
电压与R2两端电压之比为1∶2
D.将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
D
例7 (2020·南充) 小明将线圈电阻为4.84 Ω的电动机接入220 V的家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有
2 000 imp/(kW·h)的电能表3 min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为__________kW·h，电动机线圈产生__________J的热量。
0.05
1.8×104
例8 (2020·南充) 市面上的电热水壶大多具有
加热和保温功能。如图所示是某电热水壶的电
路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、
b接通，电热水壶开始烧水；当壶内水温达到
100 ℃ 时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220 V，电阻R1＝50 Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，R1、R2电阻不受温度影响。求：
(1)将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃ 需要吸收多少热量
解：水需要吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×
(100 ℃－35 ℃)＝2.73×105 J。
(2)电阻R2的阻值。
解：由题意和电路图可知，开关S与触点a、b接通时，
R1与R2并联，电热水壶处于加热状态，开关S自动与
a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，
电热水壶处于保温状态，因电路的总功率等于各电
阻消耗功率之和，且R2在两种状态下消耗的功率不变，
P加热＝，P保温＝，P加热＝5P保温，
所以，＝5×，
解得：R2＝4R1＝200 Ω。
(3)在晚上用电高峰期将1 kg初温为35 ℃的水加热到100 ℃需用时300 s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少
解：由η＝可得，电热水壶加热时消耗的电能：
W＝＝3×105 J，
实际功率：P＝＝1 000 W，
即：＝1 000 W，
解得：U实＝200 V，
即晚上用电高峰期的实际电压为200 V。
实验探究　透析多维考向
例 小明在探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些
因素有关时，提出了以下猜想：
猜想一：电流通过导体时产生热量的多少可能与电流
大小有关；
猜想二：电流通过导体时产生热量的多少可能与电阻
大小有关。
于是他利用如图所示的装置进行实验。
实验
探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关
甲
乙
(1)实验中通过观察________________________来反映电流通过导体时
产生热量的多少，这里采用的探究方法是__________；实验中应选用比热容较小的物质，可以使管中液柱上升更__________(选填“快”或“慢”)，实验现象更明显。
固基础
甲
乙
U形管两侧液面高度差
转换法
快
(2)正确连接电路，闭合开关后，图甲的装置中，通过
两电阻丝的电流__________(选填“相等”或“不相
等”)；一段时间后，__________(选填“左”或
“右”)侧U形管中液面高度变化大，初步得出的结
论是________________________________________
______________________________________。
甲
相等
右
在电流相同、通电时间相同的情况下，电
阻越大，电流通过导体时产生的热量越多
(3)图乙探究的是电流通过导体时产生热量的多少与__________的关系，
闭合开关，通电一段时间后，左侧U形管中液面高度变化大。此实验现
象表明：在电阻相同、__________相同的情况下，__________，电流通过导体时产生的热量越多。
乙
电流大小
通电时间
电流越大
(4)让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电
阻丝都放入容器内，接通电源比较两容器内电阻丝
产生热量的多少。此时该装置是探究电流产生的热
量跟__________的关系，一段时间后，__________
(选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”)内
电阻丝产生的热量多。
提能力
乙
电阻大小
左容器
(5)实验中如果观察到图乙左侧的电阻丝发红，但是
左侧U形管的液面没有产生高度差，原因可能是
_________________；若右侧容器内的电阻丝没有
发红，且U形管中没有高度差，则原因可能是
_______________________________。
拓思维
乙
装置密封性不好
右侧容器内部的电阻丝断路
课堂反馈　当堂效果评价
1.为了探究小灯泡发光情况与电功率的关系，小明用额定电
压为2.5 V的小灯泡设计了如图甲所示电路进行实验探究，并
根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，下列说法不正确的
是(　　)
A.实验时除了记录电表示数外，还需要记录小灯泡的发光情况
B.小灯泡的额定功率为0.75 W
C.若小灯泡两端的电压为1.25 V时，它的实际功率小于
0.25 W
D.记录多组数据并计算不同电压下的电功率是为了得出
普遍规律
C
2.(2021·南充) (多选)如图所示，电源电压恒为6 V，电流表测量范围为0~0.6 A，电压表测量范围为0~3 V，滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不
变)分别标有“20 Ω　1 A”“2.5 V　0.5 A”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是(　 　)
A.电流表的示数变化范围是0.24~0.5 A
B.电压表的示数变化范围是1.2~3 V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7~20 Ω
D.滑动变阻器的最大电功率是1.8 W
AC
3.(2020·南充) (多选)如图甲所示，滑动变阻器的滑
片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变
化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是(　 　)
A.R0的阻值为10 Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为60 Ω
C.电源电压为8 V
D.滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功
率为0.9 W
甲
乙
AD
4.如图所示，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20 Ω，只闭合开关S，
电流表的示数为0.3 A，再闭合S1，电流表的示数变化了0.2 A，则电阻
R1＝__________Ω，通电100 s电阻R1产生的热量为__________J。
30
120
5.如图是焦耳定律的实验装置，其中R1＝5 Ω，
R2＝R3＝10 Ω。只闭合S1可以探究电流产生
的热量与__________的关系，若电路中的电
流为0.1 A，通电10 min电阻R1产生的热量为
__________J。闭合S1和S2，通过R1的电流是
R2的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧
更大，这说明__________(选填“电流”或“电阻”)对产生热量多少影响更大。
电阻
30
电流
6.(2024·南充) 如图所示，电源电压不变，电流表的
测量范围为0~0.6 A，定值电阻R1＝30 Ω，R2为滑动变
阻器，其最大阻值为50 Ω，滑动变阻器的滑片P在b端
时，电流表的读数为0.3 A，则电源电压为__________V，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的功率范围为__________W。
24
3.6~4.8
7.(2025·南充) 电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其他形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1 h，求：
品牌 某品牌 型号 **－35X67Bh7
额定电压 220 V 额定功率 55 W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40 kg 净重 5.46 kg
(1)电风扇消耗的电能。
(2)电风扇的额定电流。
解：(1)电风扇正常工作1 h消耗的
电能：W＝P额t＝55 W×3.6×103 s
＝1.98×105 J。
(2)电风扇的额定电流：
I额＝＝0.25 A。
品牌 某品牌 型号 **－35X67Bh7
额定电压 220 V 额定 功率 55 W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40 kg 净重 5.46 kg
(3)电风扇线圈中电流产生的热量(已
知该品牌电风扇线圈电阻为32 Ω)。
解：电风扇正常工作1 h，线圈中电
流产生的热量：
Q＝Rt＝(0.25 A)2×32 Ω×3.6×
103 s＝7.2×103 J。
品牌 某品牌 型号 **－35X67Bh7
额定电压 220 V 额定 功率 55 W
送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键
毛重 6.40 kg 净重 5.46 kg

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