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第 2 章第 3 节 电路中的电能 3
1．如图甲所示，电源电压恒为 9V，滑动变阻器的最大阻值为 100Ω，电流在
0.1A~0.4A 之间时电子元件能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压
的关系如图乙所示，下列判断不正确的是( )
A．电子元件正常工作时，电路消耗的最小功率为 0.9W
B．为使电子元件正常工作，滑动变阻器阻值范围应为 12.5Ω~70Ω
C．当 P 在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为 1：1
D．电流在 0.1A~0.4A 之间变化时，电子元件的电阻也是不断变化的
第 1 题图 第 2 题图
2．图甲是“胜哥”买的多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝 R1
的电阻小于电热丝 R2的电阻。闭合开关 S1和 S2 时，下列说法正确的是（ ）
A．此时电路处于保温档
B．R1 两端的电压小于 R2 两端的电压
C．流过 R1 的电流大于流过 R2 的电流
D．加热杯垫的工作原理是电流的磁效应
3．小科通过视频号“胜哥课程”知道了输液报警器的工作原理。图甲是一种输
液报警器，当管内药液流完时，电铃发声；报警器内部有一可变电阻，当输液管
内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，报警器的电路如图乙所示。则当闭合
开关 S 时，下列分析错误的是 （ ）
A．输完药液后，电流表示数变大
B．输完药液后，整个电路的电功率变大
C．输完药液后，电压表示数变大
D．未输完药液时，电铃不响，是因为其额定功率变小
4．“胜哥”想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是 220V、室内插座额定
电流是 5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是 （ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
5．“胜哥”做了如图所示的“魔法火焰”实验。闭合开关，调节铜环使灯发光，再
将铜环移到 C 时灯刚好熄灭，用点燃的蜡烛加热铅笔芯时，小灯泡又慢慢亮了
起来！下列有关判断正确的是（ ）
A．对铅笔芯加热后，它的电阻将变大
B．铜环在 C 点时，通过小灯泡的电流为 0
C．对铅笔芯加热后，小灯泡功率变小
D．铅笔芯和铜环作用相当于滑动变阻器
6．如图是“胜哥”画的加热器电路图，电源电压保持不变，R1、R2 均为发热电
阻丝，. 1 = 5 , 2 = 10 。通过控制开关 S1 和 S2 闭合、断开，可得到不同加
热挡位。下列说法正确的是（ ）
A．该加热器有两个加热档位
B．开关 S1 和 S2 都闭合时加热功率最小
C．只闭合开关 S2 时加热功率最大
D．该加热器最大加热功率和最小加热功率之比是 3：1
7．如图所示，将两只灯泡 L1、L2 连在电路中，闭合开关 S 后，发现灯泡 L1 较
亮，灯泡 L2 较暗，此现象说明（ ）
A． L1 的电阻大于 L2 的电阻
B． L1 两端的电压大于 L2 两端的电压
C． L1 的实际功率大于 L2 的实际功率
D． L1 的额定功率大于 L2 的额定功率
8．在如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器 R1 的阻值范围为 0~8Ω，R2 为阻
值未知的定值电阻。滑动变阻器滑片从最左端 M 滑到最右端 N 的过程中，滑动
变阻器的电功率 P 随 R1 阻值变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的 ( )
①电流表应选 0~3A 的量程 ②电压表应选 0~3V 的量程
③定值电阻. 2 = 2 ④电源电压 U=6V
A．①③ B．②④ C．①② D．①④
第 8 题图 第 9 题图 第 10 题图
9．水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小明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
10．如图所示为多档位加热器的电路图，电热丝 R1的电阻小于电热丝 R2的电阻。
闭合 S1 和 S2 时，对电路的分析正确的是（ ）
A．R1 和 R2 串联
B．R1 两端的电压小于 R2 两端的电压
C．流过 R1 的电流大于流过 R2 的电流
D．如果 R1 断了，R2 也不能工作
11．给手机充电时手机充电器将 220V 的电压降到 5V 左右，充电器内部会有电
流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）“胜哥”发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天有 2 亿个充
电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为 20h，平均实际功率约为
0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 kW·h。
（2）“胜哥”通过实验测，当给手机充电时充电器输出电压约为 5V，输出功
率约为 6W，则输出电流与常见家用电器 (选填“电视机”或“空调”或“节
能灯”)的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为 5V，容量为 5000mAh，现有两个充电器，
甲标注“输出 5V，600mA”，乙标注“输出 5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电
器 并说出你判断的原因是 .
12．“胜哥”要检测一块旧电能表是否能正常使用，他在电压恒定为 220V 的家
庭电路中只接入一个标有“220V，400W”的用电器。
（1）如图是测量前电能表的示数为 kW·h。
（2）若电能表指示准确，使用该用电器正常工作 3 分钟，
表盘应转过 转。（已知该电能表规格为“3000r/kW·h”）
（3）该用电器正常工作 5'小时后，电能表示数为 762.6kW·h 此时电能表示数
与计算结果相比较，应是 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13．如图甲是“胜哥”画的无接触式
的热风干手器，当手位于出风口下方
时，可吹出热风。其内部电路由控制
电路和工作电路两部分组成，简化电
路如图乙所示。
（1）由图乙可知，接线柱 (选填“A”或“B”)接的是火线；
（2）当手放入出风口下方时，光敏电阻 R 的阻值 (选填“增大”“不
变”或“减小”)。
（3）加热丝的电阻为 44Ω，风扇的额定功率为 200W，衔铁被吸下时，工作
电路工作 1 分钟消耗的电能为 焦耳。
14．如图 1 是 3D 打印笔，通电后，电阻丝发热
使笔内材料变为熔融物，笔内电机驱动，挤出熔
融物，利用打印材料快速固化特性，可以 “画”
出 3D 实物。如图 2 为打印笔内部加热电路，R1
和 R2 是规格相同的发热电阻，电阻大小为 880 Ω。当使用熔点 120℃的镓基合
金作为打印材料时，要使用低温档进行加热。请回答：
（1）3D 打印笔的工作原理是利用电流的 。
（2）使用低温档时通过 R1 的电流是多少。
（3）打印笔在低温档下打印 10 分钟需要消耗电能多少焦耳。
第 2 章第 3 节 电路中的电能 3 答案
1．C 2．C 3．D 4．B 5．D 6．D 7．C 8．D 9．D 10．C
11．（1）4×105 （2）电视机 （3）乙，充电功率大，充电速度快
12．（1）760.2 （2）60 （3）偏大
13．（1）A （2）减小 （3）7.8 × 104
14．（1）热效应
（2）由图 2 可知，只闭合 1，电路为只有 1的简单电路，此时电路中电阻较大，
2 220
由 = 可知，电功率较小，为低温挡，经过 R1 的电流为 1 = = = 0.25
1 880
（3）打印笔在低温档下打印 10 分钟需要消耗电能 = 21 1 = (0.25 )
2 ×
880 × 10 × 60 = 33000 。第2章第3节 电路中的电能3教学设计
一、教学目标
科学观念
理解电功率的概念，知道电功率与电压、电流的定量关系；掌握电功率的计算公式 P=UI 和电功的计算公式 W=UIt，能运用公式进行简单计算。
科学思维
通过控制变量法探究电功率与电压、电流的关系，经历“提出问题—建立假设—设计实验—收集证据—分析与论证”的完整探究过程，培养科学探究思维和逻辑推理能力。
探究实践
通过实验探究小灯泡电功率与电压、电流的关系，学会使用电流表、电压表测量电学物理量，掌握电功率和电功的计算方法，能运用公式解决实际问题。
态度责任
在探究活动中养成严谨求实的科学态度，乐于合作与交流，体会物理知识在生活中的应用价值，增强节能意识。
二、教学重点与难点
教学重点
电功率的概念和计算公式 P=UI；电功的计算公式 W=UIt。
教学难点
通过控制变量法设计实验方案，探究电功率与电压、电流的关系；理解电功率与电压、电流的定量关系。
三、教学准备
不同规格的小灯泡（2只）、电流表、电压表、学生电源、开关、导线若干、多媒体课件、实物投影仪。
四、教学过程
1. 导入新课
教师展示不同功率的灯泡（或节能灯），提问：灯泡的亮度与什么有关？为什么有的灯泡亮，有的灯泡暗？引导学生思考灯泡消耗电能的快慢，从而引入电功率的概念。
板书课题：第2章 第3节 电路中的电能 第三课时 电功率和电功的计算公式
2. 探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关
用电器工作时消耗的电功率究竟跟哪些因素有关呢？
灯泡越亮，灯泡的实际电功率就越大。那么，灯泡的电功率跟哪些因素有关？用小灯泡来探究。
（1）提出问题
小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
（2）建立假设
（1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。
（2）小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。
你还能提出什么假设？
（3）设计实验方案
实验方法：控制变量法
① 研究小灯泡的电功率跟电流的关系
控制小灯泡两端电压不变。
把2只不同灯泡按图所示方式并联在电路中，电流表测量通过2只不同灯泡的电流。观察2只不同灯泡的亮暗，记录电流表的示数。
实验数据：
灯泡规格：2.5V（相等）　暗　0.3A
灯泡规格：2.5V（相等）　亮　0.15A
得出结论：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。
② 研究小灯泡的电功率跟电压的关系
控制通过小灯泡的电流不变。
把2只不同灯泡按图所示方式串联在电路中，电压表测量通过2只不同灯泡的电压。观察2只不同灯泡的亮暗，记录电压表的示数。
实验数据：
灯泡规格：相等　亮　2.5V
灯泡规格：相等　暗　3.8V
得出结论：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
（4）进行实验，收集证据
学生分组实验，按照设计好的方案进行操作，认真观察实验现象，准确记录实验数据。
（5）分析与论证
小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。
在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大；在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。
3. 电功率的计算公式
P = U I
P 表示电功率，U 表示电压，I 表示电流
若 U 的单位为伏，I 的单位为安，则 P 的单位为瓦。
电功率的单位瓦特也可表示为伏·安：
1 瓦 = 1 伏·安
4. 电功的计算公式:
W = P t
W = U I t
电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。
根据公式 W = UIt，单位焦耳也可表示为：
1 J = 1 V·A·s
kW 表示功率的单位；kW·h 是电功的单位。
1 焦 = 1 伏·安·秒
5. 例题讲解
例题：将图所示的节能灯接在 220V 的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作 2h 消耗多少电能？消耗电能为多少度？
解：U = 220V，P = 11W
I = P / U = 11W / 220V = 0.05A
W = P t = 11W × 2 × 3600s = 79200J
W = P t = 0.011kW × 2h = 0.022kW·h = 0.022 度
答：当节能灯接在 220V 的电路中时，通过灯泡的电流为 0.05A，节能灯消耗的电能为 79200J，即为 0.022 度。
6. 加餐
加餐：如图所示，计算灯泡的电阻。1 千瓦时的电可供该灯泡用多少小时？
解：
R = U / P = (220V) / 25W = 1936Ω
t = W / P = 1kW·h / 0.025kW = 40h
答：这只灯泡的电阻为 1936Ω。1 千瓦时的电可供该灯泡用 40 小时。
7. 数学方法
数学方法是指在描述、解释以及解决科学问题时，所采用的数学理论、方法和技巧的总和。例如，根据物体的速度和运动时间可计算路程；根据电压、电流可计算电阻、功率等量。数学计算是根据科学原理建立的数学公式，进行定量分析与计算的方法。
8. 课堂小结
（1）用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。公式为 P = UI。
（2）电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。公式为 W = UIt。
（3）1 焦 = 1 伏·安·秒
9. 课堂练习
1. 用 1kW·h 的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作的时间是（　）
A．1h　　B．40h　　C．20h　　D．25h
答案：D（25h）
2. 一盏额定功率为 22W 的节能灯接在 220 伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作 5 小时消耗多少电能？
解：
I = P / U = 22W / 220V = 0.1A
W = P t = 22W × 5 × 3600s = 396000J
答：该节能灯接在 220 伏的电路中时，通过灯泡的电流为 0.1 安，节能灯消耗的电能为 396000 焦。
五、板书设计
第2章 第3节 电路中的电能
第三课时　电功率和电功的计算公式
一、电功率
1. 概念：表示电流做功快慢的物理量
2. 公式：P = UI
3. 单位：瓦特（W）　1W = 1V·A
二、电功
1. 公式：W = Pt = UIt
2. 单位：焦耳（J）　1J = 1V·A·s
3. 常用单位：千瓦时（kW·h）
三、实验探究
控制变量法：
① 电压相同，电流越大，电功率越大
② 电流相同，电压越高，电功率越大
六、教学反思
本节课通过“提出问题—建立假设—设计实验—收集证据—分析与论证”的探究流程，引导学生自主探究电功率与电压、电流的关系，充分体现了以学生为主体的教学理念。实验探究环节中，学生积极参与，通过控制变量法得出了电功率与电压、电流的定量关系，有效突破了教学难点。
在例题讲解和课堂练习环节，学生能够运用 P=UI 和 W=UIt 进行简单计算，达成了教学目标。但部分学生在单位换算和公式变形方面仍需加强训练。后续教学中可增加更多生活实例，进一步强化物理知识与实际生活的联系，提升学生的科学素养。(共21张PPT)
第2章 能的转化与能量守恒
宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能。没有能，我们就无法呼吸和行走，也无法思考。没有能，一切生命将不复存在。没有能，空气将不再流动，大海将不再有起伏的波浪，太阳也将失去灿烂的光辉。
能有多种形式，不同形式
的能是否会发生相互转化？能
是如何转化的？能转化时会遵
循什么规律？
第3节 电路中的电能
电能是现代生活和生产中最常用的一种能。生活中每户家庭每月都要向电力公司缴纳电费，用以支付消耗的电能。那么，电费是怎样计量的？电力公司怎样量度所消耗的电能？用电器的电功率又是什么意思？
第三课时 电功率和电功的计算公式
第3节 电路中的电能
四、电功率和电功的计算公式
用电器工作时消耗的电功率究竟跟哪些因素有关呢？
小灯泡的电功率跟哪些因素有关
灯泡越亮，灯泡的实际电功率就越大。那么，灯泡的电功率跟哪些因素有关？用小灯泡来探究小灯泡电功率跟哪些因素有关。
1.提出问题：小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
2.建立假设：
（1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。
（2）小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。
你还能提出什么假设？
实验方法：
3.设计实验方案：
控制变量法
V1
V2
L1
L2
A1
A2
L1
L2
（1）研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡两端电压不变。
把2只不同灯泡按图所示方
式并联在电路中，电流表测
量通过2只不同灯泡的电流。
观察2只不同灯泡的亮暗，
记录电流表的示数。
A1
A2
L1
L2
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(2.5v 0.15A)
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
2.5V(相等)
2.5V(相等)
暗
亮
0.3A
0.15A
A1
A2
L1
L2
在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。
得出结论：
（2）研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制通过小灯泡的电流不变。
把2只不同灯泡按图所示方式串联在电路中，电压表测量通过2只不同灯泡的电压。
观察2只不同灯泡的亮暗，
记录电压表的示数。
V1
V2
L1
L2
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(3.8v0.3A)
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等
亮
暗
2.5V
3.8V
V1
V2
L1
L2
得出结论：
在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
4.进行实验，收集证据
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(2.5v 0.15A)
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
2.5V(相等)
2.5V(相等)
暗
亮
0.3A
0.15A
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(3.8v0.3A)
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等
亮
暗
2.5V
3.8V
5.分析与论证：
小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。
在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大；在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。
P=UI
P表示电功率，U表示电压，I表示电流
若U的单位为伏，I单位为安，则P的单位为瓦。
电功率的单位瓦特也可表示为伏·安：
即，1瓦 = 1伏·安。
答： P = 是功率的定义式，适用于一切功率的计算。
而 P = UI适用于计算电功率，也可用来测量用电器的电功率。
公式P = UI与P = 有什么不同？
P =
W = P t
W =
UIt
电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。
根据公式W = UIt，
单位焦耳也可表示为：1J = 1V·A·s
kW表示功率的单位；kW · h是电功的单位。
1 焦＝ 1 伏·安·秒
例题 将图所示的节能灯接在220V的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2h消耗多少电能？消耗电能为多少度？
解：U=220V，P=11W。
I=
=
P = P = UI
= 0.05A
W = P t
= 11W × 2 × 3600s
= 79200J
W = P t
= 0.011kW × 2h
= 0.022kW·h = 0.022度
答：当节能灯接在220V的电路中时，通过灯泡的电流为0.05A，节能灯消耗的电能为79200J，即为0.022度。
加餐：如图所示，计算灯泡的电阻。1 千瓦时的电可供该灯泡用多少小时？
由P=
R=
解：
= 1936欧
=
答：这只灯泡的电阻为1936欧。 1 千瓦时的电可供该灯泡用40小时。
t=
=
1 千瓦时
0.025千瓦
=40小时
得：
1. 用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。公式为P=UI。
1 焦＝ 1 伏·安·秒
2.电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。公式为W = Uit。
3.电功率计算公式变形：
P
=
U
I
P
=
U
I
1.用1kW·h的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作的时间是（　 　）
A．1h
B．40h
C．20h
D．25h
D
2.一盏额定功率为22W的节能灯接在220 伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作5小时消耗多少电能？
解：
P
=
U
I
=
22瓦
220 伏
=
0.1 安
W
=
P
t
=
22瓦
×5×3600 秒
396000 焦
=
答：该节能灯接在220 伏的电路中时，通过灯泡的电流为0.1安，节能灯消耗的电能为396000 焦。

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