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(共39张PPT)
　电能
知识精讲·夯基础
考点1
电能和电功
1. 电能
(1)理解：是指电以各种形式做功的能力。
(2)单位：焦耳，符号是① ，常用单位还有千瓦时(kW·h)，俗称度。
1 kW·h＝② J。
(3)测量工具：③ 。
J　
3.6×106　
电能表　
2. 电功
(1)定义：④ 所做的功叫作电功，一般用符号W表示。
(2)基本公式：W＝UIt。
(3)推导公式
a.W＝I2Rt＝t(常用于纯电阻电路)。
b.W＝Pt(力学与电学通用)。
电流　
3. 电能表
(1)作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。
(2)安装位置：应安装在家庭电路中的干路上，总开关之前。
(3)电能表的读数方法：某段时间电能表上先后两次读数之⑤ ，就
是这段时间电路消耗的电能。
注：电能表也叫电度表。
差　
(4)图示
考点2
电功率
1. 定义：电流在单位时间内做的功，叫作电功率。是表示电流做功
⑥ 的物理量，用字母P表示。
2. 单位：国际单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位有千瓦(kW)。
3. 计算公式：P＝⑦ (W表示电功，t表示时间)。
4. 额定电压和额定功率：用电器铭牌上标有的电压值叫作额定电压，即
用电器⑧ 时的电压；用电器铭牌上标有的电功率值叫作额
定功率，即用电器在⑨ 下消耗的电功率。
快慢　
　
正常工作　
额定电压　
考点3
电热
1. 电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现
象叫作电流的热效应。
2. 实验——探究影响电流热效应的因素
(1)实验装置
(2)实验步骤
a.将2根电阻丝(阻值不同)串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，
闭合开关，记下电流表的读数。
b.经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。比较2根玻璃管内液
面上升的高度。
c.当2根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，
闭合开关，记下电流表的示数。
d.经过与第一次相同时间的通电后，标出其中一个烧瓶中玻璃管内液面
的位置。
e.与上次该玻璃管内液面上升的高度相比。
(3)实验结论：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越⑩ ，产生
的热量越多；在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越
，产生的热量越多。
大　
大　
3. 焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的
成正比，跟 成正比。
(2)公式： 。
(3)推导公式：Q＝UIt＝Pt＝W(仅适用于纯电阻电路)。
电阻　
通电时间　
Q＝I2Rt　
随堂训练
　(原创)如图所示，电水壶的规格为“220 V　1 210 W”，电热水
器的规格为“220 V　2 420 W”，电能表上标着“3 000 r/(kW·h)”字
样。当电路中单独使用电水壶烧水时，电能表的铝盘转动165 r，用时
180 s。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求：
例
(1)电能表的作用是 。
计量电路消耗电能的多少　
(2)电水壶和电热水器的电阻。
解：(2)电水壶的电阻
R电水壶＝＝＝40 Ω；
电热水器的电阻
R电热水器＝＝＝20 Ω。
(3)单独使用电热水器工作6 min，导线上产生的热量。
解：(3)单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联，
电路消耗的电能
W＝＝＝0.055 kW·h，
电路的总功率
P＝＝＝1.1 kW＝1 100 W，
电路中的总电阻
R＝＝＝44 Ω，
导线的电阻R线＝R－R电水壶＝44 Ω－40 Ω＝4 Ω，
单独使用电热水器时，电路中的总电阻
R'＝R线＋R电热水器＝4 Ω＋20 Ω＝24 Ω，
电路中的电流
I＝＝＝ A，
单独使用电热水器工作6 min，导线上产生的热量
Q＝I2R线t'＝( A)2×4 Ω×6×60 s＝1.21×105 J。
考点分点·基础练
考点1
电能和电功
1. 如图所示是小明家的电子式单相电能表，若小明关闭其他所有的
用电器，只接通一只规格为“220 V　100 W”的电灯，使其正常工
作1 h，则电灯消耗的电能是 kW·h，此过程中电能表的指示
灯闪烁 次。
0.1　
320　
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2. (2024·浙江19题)某兴趣小组设计了一款自带风力发电机的一体式路
灯，其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的
上、下表面时都会产生上升气流，带动风叶转动而发电。
(1)风力发电机的发电原理是 (填字母)。
A. 电磁感应
B. 电流周围存在磁场
C. 通电线圈在磁场中转动
(2)灯罩上方空气流速大，压强 。
(3)若路灯额定功率为100 W，风力发电机产生1 kW·h的电能，能使该路
灯正常工作 h。
A　
小　
10　
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3. (2022·宁波21题)盛夏，室外温度达36 ℃，小宁将客厅空调的设定温度
设置为28 ℃，发现空调正常工作时的工作周期为：工作10 min后会停止
工作，5 min后再重新工作……周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的
制冷额定功率为2 000 W。
(1)空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为 J。
(2)为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电
压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个
工作周期内，工作时间会 (填“大于”“等于”或“小于”)
10 min。
1.2×106　
小于　
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4. (2023·宁波31题)小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和
一只电压表来“探究串联电路电压特点”，实验电路如图所示，测得实
验数据如表所示。
实验 次序 R1/Ω U1/V R2/Ω U2/V R总/Ω Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
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(1)分析表中实验数据，除了能得到Uab＝U1＋U2的规律外，小宁还有以下
发现。
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1∶U2＝ (用R1、R2
表示)。
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大
小 (填“会”或“不会”)变化。
R1∶R2　
会　
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(2)断开开关S，拆除R1、R2，将R3＝20 Ω和R4＝20 Ω并联后接到ab之间，
闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
解：①将R3、R4并联，由并联电路电阻规律可得
＝＋＝＋＝，
则并联后电路的总电阻R总'＝10 Ω，
由题表中数据可知，此时ab两点之间的电压为2.2 V。
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②20 s内，电流通过R3做的功为多少？
解：②由W＝t可得，20 s内电流通过R3做的功
W＝t＝×20 s＝4.84 J。
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考点2
电功率
5. (2025·宁波模拟)小科设计了一个多挡位电加热器，电路图如图甲所
示，其中电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，通过一个挡位旋钮改变
电热丝之间的连接关系，从而实现不同加热功率的调节，挡位旋钮设计
如图乙。图中金属触点①、②、③、④分别与图甲中接线柱1、2、3、4
相连接。下列对此时的电路分析正确的是(　D　)
A. R1和R2串联
B. R1两端的电压大于R2两端的电压
C. 流过R1的电流小于流过R2的电流
D. 转动旋钮使箭头从d移到c，加热功率将降低
D
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6. (2023·宁波24题)图甲是小宁的哥哥测量小灯泡额定功率的电路，小灯
泡上标有“3.8 V”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“0～3 V”“0～15 V”两个量程，小宁的哥
哥正确选用了“ ”的量程。
0～15 V　
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(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8 V，此时电
流表的示数如图乙所示。实验测得该小灯泡的额定功率为 W。
(3)小宁发现，与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比，哥哥的实验电
路多了一根导线。这根导线是 (用图甲中导线旁的字母表示)。
1.14　
b　
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7. (2023·杭州33题)用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相
关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。
充电桩 电池初 始状态 充电电压/V 充电电 流/A 充满电的
时间/h
普通充电桩 相同 220 30 10
快充充电桩 600 100
(1)用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？
解：(1)用普通充电桩充满电，消耗的电能
W＝UIt＝220 V×30 A×10×3 600 s＝2.376×108 J＝66 kW·h。
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(2)用快充充电桩充满电，需要多少小时？
解：(2)用快充充电桩充满电，消耗的电能不变，
W＝2.376×108 J，需要的时间
t'＝＝＝3 960 s＝1.1 h。
(3)目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问
题，除了用快充充电桩充电外，再提出一个建议。
解：(3)多安装一些充电桩(合理即可)。
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8. (2024·浙江30题)自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时(图甲)，身体AB段可看成电源和电阻(R1)两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图乙所示。电鱼放电时的电压(即电源电压)为U，电阻R1＝1.0×104 Ω。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图丙所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
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(1)向水里加入氯化钠，目的是 (填“增大”或“减小”)电阻R2。
减小　
(2)求电鱼放电时电压U的大小。
解：(2)由题图乙可知，两电阻串联，由题图丙可知，当电路中的电流为0.05 mA时，R2两端的电压为1.5 V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压
U＝U2＋U1＝U2＋IR1＝1.5 V＋0.05×10－3 A×1.0×104 Ω＝2 V。
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(3)当R2＝1.0×104 Ω时，求电鱼放电时R2的电功率P2。
解：(3)由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R＝R1＋R2＝
1.0×104 Ω＋1.0×104 Ω＝2.0×104 Ω，
则电路中的电流
I'＝＝＝1×10－4 A，
则电鱼放电时R2的电功率
P2＝I'2R2＝(1×10－4 A)2×1.0×104 Ω＝1.0×10－4 W。
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考点3
电热
9. 取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中 AB段和 CD段等长。戴好
防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极，如图乙所示，
发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(　B　)
A. 通过AB段和 CD段的电流不相等
B. 正常情况下，AB段会先着火
C. AB段两端的电压和 CD段两端的电压相等
D. AB段和 CD段的电阻相等
B
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10. (2023·温州24题)用图甲电路探究电热与电流的关系，若要比较不同设
定电流值时的电热多少，在调节电流大小过程中，电热丝已经开始加
热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进
行探究。
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图乙中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20 Ω的电热
丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝
R2在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器滑片，直至电流表示数为
0.2 A。
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③将开关S拨至“2”，使R2工作50 s，断开开关S，测量并记录
。
④再将电流值分别设定为0.3 A、0.4 A、0.5 A、0.6 A，重复上述步骤。
记录相关数据，并计算每次升高的温度Δt(Δt可反映电热的多少)，整理
Δt、I2的数据如图丙。
(1)将步骤③补充完整。
煤油的
温度　
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(2)在图丙中画出Δt与I2的关系图像。
如答图所示。
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(3)小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续探究电热
与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30 Ω的电热丝，重复上述步
骤。他的做法是否合理，说明理由：

。
不合理；由于调试电路的电流为
设定值，开关S由“1”拨至“2”时，根据欧姆定律可知，通过30 Ω电热
丝的电流不是设定值，电流发生变化，对实验结果产生影响　
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综合考点·提升练
11. 某电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路如图
乙所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R0＝40
Ω，R'是最大阻值为840 Ω的可变电阻(调温开关)，通过调节R'可以改变电
热水壶的功率。
产品型号：×××
额定电压：220 V
频率：50 Hz
最大功率：？W
容量：1 L
甲
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(1)当滑动变阻器滑片滑到最 (填“上”或“下”)端时，该电路的功
率最大。
上　
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(2)当电路中只有电热水壶在额定电压下工作，以最大功率加热，如图丙
所示的电能表指示灯在2 min内闪烁了多少次？
解：(2)电热水壶的最大功率P＝＝＝1 210 W，
消耗的电能
W＝Pt＝1 210 W×2×60 s＝145 200 J＝ kW·h，
由题图可知，每消耗1 kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3 000次，
故电能表指示灯实际闪烁的次数
n＝ kW·h×3 000 imp/(kW·h)＝121 imp。
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(3)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差
Δt的关系如图丁所示(壶内水温跟壶表面温度一致)。若在198 V电压下，
温度恒为20 ℃的房间使用时，要求电热水壶温度保持60 ℃不变，应将R'
的阻值调为多大？
解：(3)在温度为20 ℃的房间使用，要求电热水壶温度保持60 ℃不变，则
温差为40 ℃，由题图丙可知电热水壶每秒向外散热88 J，则此时电热水
壶的散热功率
P'＝＝＝88 W，
根据串联电路电阻的规律及电功率公式有P'＝，
可知R'的阻值R'＝－R0＝－40 Ω＝405.5 Ω。
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