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(共62张PPT)
电功率
第十八章
知识梳理·夯基础
精讲巧练·抓重点
科学探究·理实验
目
录
母题研究·破难点
知识点1　电能　电功
1.电能
(1)定义：电流所具有的能量称为电能。
(2)单位及其换算
A.国际单位：________，符号是J。
B.常用单位：________，也叫作度，符号是______。
C.单位换算：1 kW·h=__________J。
焦耳
千瓦时
kW·h
3.6×106
2.电功
(1)定义：电流通过某段导体所做的功叫作电功，用符号____表示，
单位是焦耳(J)。
(2)实质：电能转化为______________的过程。
(3)计算公式：W=_____。(普遍适用)
推导式：W=I2Rt=t。(只适用于纯电阻电路)
W
其他形式的能
UIt
3.电能表
类型 转盘式电能表 频闪式电能表
示 意 图
作用 测量用电器在一段时间内消耗的_________ 主要 参数 “220 V”表示电能表正常工作时的电压为220 V “10(20) A”表示这个电能表的标定电流为______A，额定最大 电流为______A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流 电能
10
20
类型 转盘式电能表 频闪式电能表
主要 参数 “50 Hz”表示电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用 “600 revs/(kW·h)”表示每消 耗 1 kW·h 的电能，电能表 转盘转过______ “600 imp/(kW·h)”表示每消耗 1 kW·h的电能，电能表指示灯 闪烁________ 读数 电能表最右边格中显示的是小数部分，前面的格中是整数部分。 消耗电能=前后两次电能表示数之差。如图所示，电能表的示数 都为________kW·h 600 r
600 imp
2 021.6
知识点2　电功率
1.电功率
(1)物理意义：电功率是表示______________的物理量。
(2)定义：物理学中把电流___________与___________之比叫作电功率，
用符号P表示。
(3)单位及其换算
A.国际单位：瓦特，简称瓦，符号是____。
B.其他单位：千瓦(kW)，毫瓦(mW)。
C.单位换算：1 kW=_____W，1 mW=_____W。
电流做功快慢
所做的功
所用时间
W
103
10-3
(4)计算公式
A.定义式：________。(普遍适用)
B.推导式：P=________= 。(只适用于纯电阻电路)
P=
I2R
2.额定功率与实际功率
(1)概念
A.额定电压：用电器正常工作时的电压。
B.额定电流：用电器正常工作时的电流。
C.额定功率：用电器在____________下工作时对应的功率。
D.实际功率：用电器在____________下工作时对应的功率。
额定电压
实际电压
(2)判断用电器是否正常工作的方法
A.若U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作，如灯泡正常发光。
B.若U实C.若U实>U额，则P实>P额，用电器可能被损坏，如灯丝被烧断。
知识点3　焦耳定律
1.电流的热效应
(1)定义：电流通过导体时电能转化成________的现象叫作电流的热效应。
(2)电热的利用与防止
A.利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅等。
B.防止：散热片、电脑的微型风扇等。
内能
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)计算公式：________。(普遍适用)
推导式：Q=W=_____=________= ____。
(只适用于纯电阻电路)
电流的二次方
导体的电阻
通电时间
Q=I2Rt
UIt
Pt
t
【温馨提示】
　　在纯电阻电路(电热器)中，电流做的功全部转化为热量，即Q=W；在非纯电阻电路(电动机)中，电热是电流做功的一部分，即Q【夯基辨疑】
①电流做功的过程就是消耗电能的过程( )
②用电能表可以测量电流做功的多少( )
③电流越大，电流做功就一定越多( )
④电流做功的时间越短，电功率越大( )
⑤消耗电能越多的用电器，电功率就越大( )
⑥电路中发光越亮的电灯，它的额定功率就越大( )
⑦导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多( )
⑧电流通过用电器产生的热量等于消耗的电能( )
√
√
×
×
×
×
×
×
命题点1　电能表的读数及相关计算7地5考　
例1 【类题整合】 如图是小明家6月初和6月末的电能表表盘示意图。从表盘
信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过_______W，6月消耗的电能
为______kW·h，若小明家所在地区每度电的电费是 0.6元，这个月他家应交
____元电费。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作 3 min，电能表指示
灯闪烁了32次，则该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h，该用电
器的电功率为______W。
4400
125
75
0.02
400
【解题通法】
电能表的相关计算
1.计量法
(1)计量：记录电能表一段时间前、后的示数。
(2)计算：电能W=W2-W1，电功率P=。
2.参数法
(1)参数：看电能表表盘参数N[每消耗1度电，转盘转过的圈数(或指示灯闪烁的次数)]，记录t时间内电能表转的圈数(或闪烁的次数)n。
(2)计算：电能W= kW·h=×3.6×106 J，电功率P==×3.6×106 W。
练1 (2024·聊城)为了测量家中路由器的电功率，小慧利用五一假期外出期间，
关闭家里的其他用电器，用电能表测出一台路由器所消耗的电能，数据见
表，计算可得路由器的电功率为_____W。若小慧所在小区有1 000户家庭，
按每户家庭只使用一台这样的路由器且全天开机、每度电0.6元计算，则小区
用户每月(30天)为路由器支付的总电费为________元。
时间 2024年5月1日上午7点 2024年5月6日上午7点
电能表示 数/(kW·h)
10
4 320
命题点2　电能、电功率的估测　
例2 【类题整合】 下列是对日常生活中一些物理量的估测，正确
的打“√”，错误的打“×”。
(1)家用电冰箱一天消耗的电能约为24 kW·h( )
(2)日光灯的额定功率约为500 W( )
(3)电吹风的电功率约为5 W( )
(4)台式计算机的电功率约为2 000 W( )
(5)液晶电视机的电功率约为100 W( )
(6)家用空调的电功率约为1 000 W( )
×
×
×
×
√
√
练2 【新素材·电子工具】(2024·潍坊)手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60 W的充电器半小时可充满一次电。下列对于
该款手机的估测，最符合实际的是(　 )
A.质量约为500 g
B.正常使用时，后壳温度约为65 ℃
C.充满一次电消耗的电能约为0.3 kW·h
D.长度约为1.2 dm
D
命题点3　焦耳定律的理解与计算7地2考　　　　　　　　　　　　　　　　　　
考法 　电流的热效应
例3 (2024·菏泽)下列家用电器，利用电流的热效应工作的是(　 )
A.电冰箱 B.洗衣机
C.电脑 D.电饭煲
D
练3 (2024·济南高新一模)取口香糖锡纸，中间剪掉一些(图乙)，将锡纸条
带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条
开始冒烟、着火(图甲)，这是利用了电流的 效应。锡纸条上ab、bc、
cd段长度相等，ab段的 (选填“电阻”或“电流”)大导致此处最先着火。
热
电阻
考法 　焦耳定律的相关计算
例4 (2023·聊城)熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以本身产生
的热量使其熔断的原理制成的。测得某熔断器在不同电流下的熔断时间
如表所示。若通过的电流为2.0 A，熔断器的电阻为1 Ω，则通电时间为
_____s时熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热量是_______J。
电流I/A 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0
熔断时间t/s 不会熔断 40 8 4.5 2.5
【解题关键】 焦耳定律Q=I2Rt。
40
160
练4 (2025·德州天衢新区二模)如图为一台“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。
180
12
命题点4　额定功率与实际功率的辨析7地1考　
例5 【类题整合】 有两只灯泡，灯泡L1标有“220 V
100 W”字样，灯泡L2标有“220 V　40 W”字样，假设两灯的灯丝电阻
不受温度影响。判断下列说法正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)L1的电阻大于L2的电阻( )
(2)若两灯串联，则通过L1的电流比通过L2的电流大( )
(3)若两灯串联，则两灯的额定功率都不变( )
(4)若两灯串联，则L1的实际功率比L2的实际功率大( )
×
×
√
×
(5)若两灯串联在440 V的电路中，则两灯均正常工作( )
(6)若两灯串联在220 V的电路中，则两灯的实际功率之和大于40 W( )
(7)若L1两端的电压变为110 V，则实际功率为50 W( )
(8)若两灯并联，则L1比较亮( )
(9)若两灯并联，则L1消耗的电能一定比L2多( )
×
×
×
√
×
练5 (2025·临沂)将一只“6 V　3 W”的小灯泡与一个阻值为12 Ω的电阻
串联后接到12 V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率( 　)　　　　　　　　　
A.大于3 W B.等于3 W
C.小于3 W D.无法确定
B
命题点5　电功、电功率的相关计算7地7考　
【核心母题】 有两只灯泡，灯泡L1标有“6 V　3 W”字样，灯泡L2标有
“6 V　6 W”字样，假设两灯的灯丝电阻不受温度影响，则：
(1)灯泡L1的额定电压为____V，额定功率为____W。
(2)灯泡L1的额定电流为_____A，正常发光时的电阻为_____Ω。
(3)将灯泡L1接到电压为3 V的电源上，该灯泡的实际功率为______W。
(4)灯泡L1正常发光1 min消耗的电能为______J。
6
3
0.5
12
0.75
180
(5)1.2度电可供一个灯泡L1正常发光______h。
(6)将灯泡L1与灯泡L2串联接在6 V的电源上，灯泡____更亮一些，灯泡L1
两端的电压为____V。
(7)将灯泡L1与灯泡L2并联接在4 V的电源上，灯泡____更亮一些。
(8)若将灯泡L1与灯泡L2串联接在某电源两端，在保证电路安全且其中
一只灯泡正常工作的条件下，电路中的电流为_____A，电源电压为____V，
不能正常发光的那个灯泡的实际功率为_____W。
400
L1
4
L2
0.5
9
1.5
【解题模板】
【变式1】 铭牌类问题分析与计算
(2024·济南)如图所示，是“220 V　15 W”的LED灯和“220 V　15 W”的白
炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作
时，下列说法正确的是(　　)
A.灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B.相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C.相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D.电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
D
【变式2】 简单电路类分析与计算
(2024·济宁)在如图所示的电路中，电源电压为6 V，当开关S闭合后，
电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了________A，电阻 R=________Ω。
0.3
0.3
【变式3】 图像类问题分析与计算
(2024·济宁)如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析
正确的是(　 )
A.甲为灯泡L的图线
B.当电压为0时，L与R的阻值均为0
C.将L和R并联在6 V的电源两端，电路总电阻为36 Ω
D.将L和R串联在6 V的电源两端，L的功率为0.24 W
D
【变式4】 动态电路类分析与计算
(2024·枣庄)如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，
滑动变阻器的规格“20 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A。当开关S1、S2同时
闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光的电阻RL为________Ω，滑动
变阻器滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将________(选填“变亮”“变暗”或“不
变”)；保持开关S1始终闭合，通过调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，
最小功率为P2，则P1∶P2=________。
12
不变
11∶3
【变式5】 动态电路+图像分析与计算
(2023·枣庄)如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，
滑动变阻器R的规格是 “100 Ω　1 A”。闭合开关，在保证电路元件安全且
能使小灯泡正常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过滑动
变阻器的电流与滑动变阻器阻值关系的图像，如图乙所示。下列说法正
确的是( 　)
A.电源电压为6 V
B.小灯泡的电阻为10 Ω
C.小灯泡的额定功率为1.8 W
D.整个电路电功率最小时，20 s内滑动变阻器消耗的电能为12 J
C
【变式6】 家用电器类分析与计算
(2024·临沂)水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电流为0.25 A；高温挡正常工作 20 min可将毯内1.1 kg的水从15 ℃加热到40 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，求该款电热毯：
(1)加热电阻的阻值。
(2)高温挡正常工作时的加热效率。
解：(1)当水暖电热毯处于低温挡时，只有一个加热电阻接入电路，则每个加热电阻的阻值：
R===880 Ω。
(2)水暖电热毯高温挡时两加热电阻并联，高温挡时额定电流：
I高=2I低=2×0.25 A=0.5 A，
水暖电热毯高温挡正常工作20 min，电流做功：
W=UI高t=220 V×0.5 A×20×60 s=1.32×105 J，
水暖电热毯内的水吸收的热量：
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.1 kg×(40 ℃-15 ℃)=1.155×105 J，
水暖电热毯高温挡正常工作时的加热效率：
η=×100%=×100%=87.5%。
实验25测量小灯泡的电功率
1.实验原理： P=UI 。
2.实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
3.实验装置
4.实验步骤
(1)按电路图连接实物电路。
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压高于额定电压，为额定电压值的1.2倍，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
(4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，为额定电压值的0.8倍，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
(5)断开开关，整理实验器材。
5.实验分析
(1)电路作图：画电路图、连接实物图或实物图纠错。
(2)连接实物电路时的注意事项：开关应 断开 ，滑动变阻器的滑片移到 阻值最大处 。
(3)滑动变阻器的作用： 保护电路，改变小灯泡两端的电压 。
(4)电流表和电压表的使用与读数。
(5)电表量程及滑动变阻器规格的选取
①电压表量程根据电源电压、小灯泡的额定电压或实物图中电池的节数判断。
②电流表量程根据I=判断。
③滑动变阻器规格的选取根据R滑≥(Umin为小灯泡两端最小电压)判断。
(6)电路故障分析。
(7)测量小灯泡的电功率 不需要 多次测量求平均值，原因是 小灯泡在不同电压下的功率不同 。
(8)使小灯泡正常发光的操作： 移动滑动变阻器的滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压 。
(9)小灯泡亮暗与实际功率的关系：实际功率越大，小灯泡越 亮 。
(10)小灯泡的U-I图像不是直线的原因： 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
(11)计算小灯泡的电功率： P=UI 。
【实验分层训练】
1.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为 2.5 V。
【基础设问】
(1)请根据图甲，将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整。
如图所示
(2)在连接电路时，开关应_______，滑动变阻器的滑片P应置于___ (选填
“A”或“B”)端。
(3)移动滑片P，当电压表的示数为1.5 V时，电流表的示数如图丙所示，
其示数为______A，小灯泡此时的电功率为______W。要测量小灯泡的额
定功率，需将滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动，直到电压表的示数为
2.5 V。
断开
B
0.24
0.36
A
(4)将下表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的
亮度是由其___________(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的。
实验 次数 小灯泡两 端的电压 U/V 通过小灯 泡的电流 I/A 小灯泡的 亮度 小灯泡的
电功率
P/W
1 1 0.2 微弱 0.2
2 1.5 较暗
3 2.5 0.28 明亮 0.7
实际功率
进一步分析还发现：
①__________________越大，小灯泡的实际功率越____，小灯泡越亮。
②虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成
正比，其原因是________________________________。
③实验设计中存在不完善的地方是__________________________。
小灯泡两端的电压
大
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
实际电压都不大于额定电压
(5)实验中多次测量的目的是 。
A.测不同电压下小灯泡的实际功率
B.多次测量求平均值，减小误差
(6)实验中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，电压表示数变大，
电路中的故障可能是 。
A
小灯泡断路
【能力设问】
(7)小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5 V电压下，小灯泡实际功率
________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
(8)当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率
P实 (选填“>”“<”或“=”)P额。
(9)利用图甲电路________(选填“能”或“不能”)探究出导体中的电流与导体
两端的电压成正比，原因是_______________________________________
____________________________________________。
小于
>
不能
在探究导体中电流和导体两端电压关系时应
保持电阻不变，但小灯泡的电阻是随温度变化的
(10)另一同学利用相同的器材做实验，当他连接好最后一根导线时，
灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，他连线过程中肯定出现的
错误是____________，还可能出现了以下错误中的___ (填字母序号)。
A.电压表串联在了电路中
B.电流表并联在了小灯泡两端
C.连接滑动变阻器时，用了C、D两个接线柱
D.连接滑动变阻器时，用了A、B两个接线柱
未断开开关
C
(11)若考虑电压表的电阻(即电压表中有电流通过)，图甲电路所测小灯泡
的额定功率与真实值相比______ (选填“偏大”或“偏小”)。
(12)若电压表损坏，某同学利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了
如图丁所示的电路，并进行实验：
①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为________ ；
②保持滑片P位置不动，断开开关____，闭合其他开关，读出电流表示数
为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额=_______________(用已知量和测量量表示)。
偏大
S1
2.5 V×(I-)
实验26探究影响电流热效应的因素
1.实验器材：电源、电阻丝、滑动变阻器、开关、空气盒、U形管、导线。
2.实验装置
3.实验步骤
(1)探究电流通过导体时产生的热量与 电阻 的关系：将图甲装置接入电路，一段时间后观察U形管中液面的高度变化。
(2)探究电流通过导体时产生的热量与 电流 的关系：将图乙装置接入电路，一段时间后观察U形管中液面的高度变化。
4.实验分析
(1)被加热物质的要求： 物质种类、质量、初温均相同 。
(2)被加热物质选用空气的原因： 空气的比热容小，可以使实验现象更明显 。
(3)实验方法
①转换法的应用：通过观察 U形管中液面高度的变化 来比较电流通过导体时产生热量的多少。
②控制变量法的应用：
A.探究电热与电流的关系时，控制 电阻丝的阻值 和 通电时间 相同，改变 通过两电阻丝的电流大小 。
B.探究电热与电阻的关系时，控制 通过电阻丝的电流 和 通电时间 相同，选择两个阻值不同的电阻丝。
C.探究电热与通电时间的关系时，控制 电阻丝的阻值 和 通过电阻丝的电流 相同，改变 通电时间的长短 。
(4)焦耳定律的相关计算： Q=I2Rt 。
5.实验结论：电流通过导体时产生的热量与 电流 、 电阻 和 通电时间 有关。在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量 越多 。在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量 越多 。在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量 越多 。
【实验分层训练】
2.图甲是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
【基础设问】
(1)组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管________(选填“属于”或
“不属于”)连通器。
(2)图甲是探究在通电时间相同和________相同的情况下，导体产生的
热量与________大小是否有关的装置。
属于
电流
电阻
(3)实验中通过观察_________________的变化反映密闭空气温度的变化，
在探究许多物理问题时都会用到这种方法，下列探究实例采用的探究
方法与此相同的是_____。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.探究光的传播时，引入“光线”
D.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
(4)如图乙所示，电流表的示数为____A，在这种情况下，右侧容器中定值
电阻在10 s内产生的热量是______J。
U 形管液面高度
BD
2
400
【能力设问】
(5)某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度
几乎不变，发生此现象的原因可能是______________________________
______________________。
透明容器密闭性不好(或透明容器
漏气、对应电阻丝短路)
(6)移走图甲中的电阻，换接图丙中的电阻到电路中，重做这个实验，
这是为了探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系。由图中的
实验现象可以得到的结论是___________________________________
____________________________________。
丙
电流
在电阻相同、通电时间相同的情况下，
通过电阻的电流越大，产生的热量越多
(7)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体
时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，这个规律叫作焦耳定律，其表达式为Q= _____。
(8)根据以上实验可以分析“电炉工作时，电炉丝发热明显，而与电炉丝
相连的导线发热不明显”的原因：通过电炉丝的电流______通过导线的电
流，电炉丝的电阻______导线的电阻，电炉丝产生的热量较多。(均选填
“大于”“等于”或“小于”)
电阻
通电时间
I2Rt
等于
大于

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