资源简介

(共29张PPT)
第25讲　电功和电功率
1．定义：电流所做的功叫电功。
电功的实质：电流做功的过程就是________转化为______________的过程，电流做了多少功就有多少________转化为其他形式的能。
2．规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、通过这段电路的____________和____________的乘积。
3．公式：W＝________，对于纯电阻电路可推导出：W＝________＝________。
4．单位：国际单位：____________，常用单位：________________。1 kW·h＝________________J。
电能
其他形式能
电能
电流
通电时间
UIt
I2Rt
U2t/R
焦耳(J)
千瓦时(kW·h)
3.6×106
电功
5．测量电功的仪表是_________(电度表)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间电路消耗的电能。
电能表中各参数的意义
(1)“220 V”：表示这个电能表应该接在________V的电路中使用。
(2)“10(20) A”：表示这个电能表的________ 电流为10 A，_____________________
_________________电流为20 A。
(3)“600 revs/(kW·h)”：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗___________的电能，电能表上的转盘转过_________转。
电能表
220
额定
额定最大(或短时间允
许通过的最大)
1 kW·h
600
1．如图所示是小金家的电能表，下列说法正确的是( )
A．每小时该电能表表盘转过600转
B．该电能表显示消耗了电能3765度
C．该电能表是测量电路电功率的仪器
D．该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
D
1．概念：电流在单位时间内所做的功叫________，是用来表示________________的物理量。
2．单位：瓦特(简称瓦，符号为W)、千瓦(kW)。1 kW＝1000 W。
3．电功率的计算公式：P＝__________、P＝__________，对于纯电阻用电器，电功率还可用公式P＝__________、P＝__________计算。
4．额定功率
(1)用电器在____________下工作时所消耗的电功率。
(2)用电器只有在额定电压下工作时，实际功率才等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的________电功率。
5．常用家庭用电器的电功率：空调大约1000 W～2000 W，电视机约200 W，电冰箱约100 W。
电功率
电流做功快慢
W/t
UI
I2R
U2/R
额定电压
实际
电功率
2．(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
B
1．实验原理：__________。
2．实验电路图如图所示。
3．测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论。
调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数________额定电压时，可测额定功率。
P＝UI
等于
测定小灯泡的电功率
4．伏安法测电阻和伏安法测电功率实验异同点对比
测电阻实验 测电功率实验
相同点
不同点 R＝U/I P＝UI
求平均值 不求平均值
移动滑动变阻器的滑片，多次测量 移动滑动变阻器的滑片，使电压处于额定值或指定值
3．一只灯泡的额定电压为220 V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是( )
A．接入220 V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断
B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P＝U2/R 进行计算
C．接入220 V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P＝UI进行计算
D．直接与其他标有220 V的灯泡从外观上比较确定
C
1．定义：电流通过导体时，________能转化为________能，这种现象叫做电流的热效应。
2．电流热效应的影响因素——用控制变量法进行研究
(1)在通过电阻的电流和通电时间相同的情况下，
电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
(2)在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的
电流越大，这个电阻产生的热量越多。
3．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟________的平方、导体的________和通电时间成正比。
(2)表达式：Q＝________。
电
内
电流
电阻
I2Rt
电流的热效应
4．(2025，北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A．电热水壶　　B．吸尘器
C．电冰箱 D．电视机
5．(2025，天津)国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75 cm。这是通过缩短电源线长度来减小_______，从而_______(填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量。
A
电阻
减少
【例1】　(2025，北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为10 A。已知家庭电路的电压为220 V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
电功和电功率的计算
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证插线板安全使用的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
1．图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，下列选项正确的是( )
A．电源电压为1.5 V
B．定值电阻R的阻值为10 Ω
C．通过灯泡L的电流为0.2 A
D．灯泡L的实际功率为0.9 W
D
甲 乙
2．(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。
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻。
(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。
【例2】　在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5 V”字样，额定电流约为0.3 A。电源电压恒为6 V，实验电路如图甲所示。
(1)现有规格为A：“10 Ω　2 A”、B：“20 Ω　1 A”和C：“50 Ω　0.2 A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择_______(填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
B
伏安法测小灯泡的电功率
(2)电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着______
(填“电流表”或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5 V时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
(3)测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对此加以分析：_____________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
电压表
0.65
当小灯泡两端的电压
调为额定电压的一半，灯丝的电阻随温度的降低也减小了，根据P＝U2/R 知测得
的实际功率大于其额定功率的四分之一
3．(2025，绍兴模拟)小敏在“测小灯泡电功率”的实验中，用到的实验器材有：电源电压(3 V)、电流表、电压表、标有“2.5 V”字样的小灯泡L1、滑动变阻器(10 Ω　1 A)、开关、导线若干。
(1)如图甲是连接的实验电路，在闭合开关前应先将滑动变阻器滑片P移至_____(填“A”或“B”)端。
(2)如图乙是测量第3组数据时电路中电流表示数，则小灯泡的额定功率P1为________W。
A
0.75
序号 1 2 3 4
电压U/V 1.5 2.00 2.50 2.80
电流I/A 0.20 0.24 0.32
(3)分析表格中的数据，其中第__________组(填写表格中序号的数字)数据有明显错误。
(4)小敏想比较另一个额定电压为2.5 V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，当L1正常发光时，她断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3 V。依据上述现象，可推断出P1_________(填“＞”“＝”或“＜”)P2。她继续完成了P2的测量后，验证了推断。
2
＜
序号 1 2 3 4
电压U/V 1.5 2.00 2.50 2.80
电流I/A 0.20 0.24 0.32
【例3】　(2025，广东)如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流_________(填“相等”或“不相等”)；观察U形管内液面高度差可知___________(填“R1”或“R2”)产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向___________滑动。
相等
R2
右
影响电流热效应的因素
4．(2025，杭州钱塘区一模)如图为探究电流热效应的装置，甲乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着气体和一段电阻丝(阻值在图中已标出)，U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。下列说法不正确的是( )
A ．图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系
B．图乙探究的是电流的热效应与电流强弱的关系
C．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
D．实验不需要控制容器内的气体质量和种类相同
D
【例4】　图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求：
(1)低温挡工作时，通过R1的电流。
(2)低温挡的功率。
多挡位电热器的计算
(3)R2的电阻值。
5．(2025，威海)某汽车加热坐椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60 W、30 W，电源电压为12 V。处于低挡位时开关的通断情况为____________
__________，此时电路消耗的总功率为________W。
S2连接2，
S1断开
15
【例】　(2025，舟山二模)小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5 Ω和10 Ω，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
(1)除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为__________。
(2)实验中，将电阻丝串联连接的目的是保证实验时____________________相同。
刻度尺
电流大小和通电时间
(3)多次重复实验均发现h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为_____________________
_____________________________________________________________________。
(4)该同学将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示，得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中Δt2的值为________。
在通电时间相同的情
况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多
22.5
实验序号 电流表读数/A 4 min后甲瓶升高的温度/℃ 4 min后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 Δt1 Δt2
3 2 20.0 40.0
1．小灯泡的亮度取决于实际功率，一个小灯泡只有一个额定功率，但是可以有很多个不同的实际功率，实际功率太小的情况下，小灯泡不发光。
2．电功、电热公式使用的注意事项
(1)纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，即：Q＝W、W＝Pt、W＝UIt、W＝ 、W＝I2Rt均适用，无差别。
(2)非纯电阻电路中，电流做的功没有全部用来产生热量，则Q＜W。非纯电阻电路：W＝Pt、W＝UIt，计算电流做的总功。Q＝I2Rt，计算电路中的电热。如：电动机将电能转化为内能和机械能，W电＝Q＋W机械。
(3)在用公式W＝Pt计算过程中注意单位的一致性，W(J)＝P(W)t(s)，W(kW·h)＝P(kW)t(h)。(共15张PPT)
第25讲　电功和电功率
1．下列事例中，不属于利用电热工作的是( )
A．用家用电饭锅煮米饭
B．用电烙铁焊接电器元件
C．用电热孵卵器孵小鸡
D．用继电器作烟雾报警器
D
2．一度电能为我们做什么？小明收集了家里的一些用电器的功率(如图)。则一度电可供下列用电器持续工作时间最长的是( )

A．LED灯
B．洗衣机
C．电冰箱
D．电视机
A
3．(2025，山东)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5 kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问
题，这是3 kW·h的，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
B
××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
4．如图所示，小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，下列分析正确的是( )

A．通过灯L1的电流较小
B．通过灯L2的电流较小
C．灯L1的实际功率较小
D．灯L2的实际功率较小
C
5．小科利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。实验初始U形管两侧液面相平，电阻阻值如图所示。下列说法中，不正确的是( )

A．该装置可以探究电热与电流的关系
B．通电相同时间后，左侧U形管液面高度差比右侧小
C．容器内选用比热容较小的气体，可使实验现象更明显
D．若通过R2的电流为1 A，通电1 min，则电流通过R1做功为150 J
D
6．(2025，山东)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时( )

A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变大
C．电路的总功率变小
D．滑动变阻器的功率变大
D
7．扫地机器人是一种能自动清扫的智能家用电器。某款扫地机器人的部分参数如表所示，当剩余电量为电池容量的20%时，机器人会自动寻找充电器充电。则该机器人正常工作时电流为____A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为____min。
4
额定工作电压 12 V 额定功率 48 W
电池容量 5000 mA·h 工作噪音 ≤50 dB
60
8.某电能表上标有600 r/(kW·h)字样，则：
(1)此电能表的转盘转过1转，代表消耗了电能________J。

(2)利用此电能表和停表，测得屋内甲、乙、丙3个用电器独立工作时转盘转过的转数r和所用时间t，得到的数据如图所示，由图可知各用电器独立工作时功率最大是____。(填“甲”“乙”或“丙”)
6000
甲
9．(2025，绍兴模拟)如图是某电热水壶内部电加热器原理电路，它有“加热”和“保温”两挡，开关S断开时，电水壶处于__保温__挡。已知该电热水壶处于“加热”挡，通电0.1 h可使标有1200 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁120次，则消耗的电能为_______kW·h，电热水壶“保温”挡功率为100 W，则R2＝_________Ω。
0.1
435.6
10．探究小组在进行“测定小灯泡的电功率”的实验中，所用电源电压保持3 V不变，小灯泡额定电压为2.5 V。

(1)图甲为连接的部分电路，请补充完整，要求当滑片向右滑时，电压表示数增加。
(2)在将滑片从阻值最大处慢慢向最小处滑动过程中，小组同学记录了多组电压表和电流表数据，描绘出如图乙所示的I U图像。
①通过图像可知灯泡电阻随着电流的增大而_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
②若图中的阴影部分表示电压为2.0 V时灯泡消耗的实际功率大小，请你在图乙中将表示此时滑动变阻器消耗的实际功率大小的区域涂黑。
增大
11．(2025，杭州拱墅区二模)某灯泡上标有“7.*　0.5 A”的字样，其中额定电压值不清晰，估计在7.0 V～7.9 V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源(电压值未知)、一只电流表、一只标有“20 Ω　5 A”字样的滑动变阻器R、一只阻值为10 Ω的定值电阻、开关和导线若干。某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。
(1)滑片P位于a端时，只闭合开关S和S1，电流表示数如图乙为____A，求出电源电压。
(2)______________________(请补充具体操作)，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.5 A，此时小灯泡正常发光。
0.4
解：滑片P位于a端，此时滑动变阻器阻值最大，为20 Ω。只闭合开关S和S1，R
与R0串联，由U＝IR可得电源电压U＝I1(R＋R0)＝0.4 A×(20 Ω＋10 Ω)＝12 V。
只闭合开关S和S2
(3)当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6 A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。
(4)通过计算得出灯泡的额定电功率为________W。
3.5

展开更多......

收起↑