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(共42張PPT)
浙教版 九年級上
第32講 電能
考點梳理
考點一　概述電功的概念[a]。知道電功的單位[a]。列舉決定電功大小的因素[a]。
知道用電器消耗的電能可以用電功來量度[a]。應用電功的公式計算用電器
消耗的電能[c]。根據電能表讀數的變化估算消耗的電能[a]
1. 電功的定義:　　　　　　　　,稱為電功。電流做功的實質是　　 　。
2. 影響電流做功的因素:電流在某段電路上做的功跟這段電路兩端的　　　　、通過這段電路
的　　　　以及通電　　　　有關。
3. 電功的計算公式
(1)電功的計算公式W=Pt=　　　　。電功的單位是　　　　。
(2)根據歐姆定律,電功的計算公式可以推導為:W=　　　　或W=　　　　。
4. 電能表的作用和計量單位
(1)作用:電能表又叫電度表,是用于計量　　　　　 　　的工具。
(2)電能表的計量單位為　　　　　　　　,俗稱度。1 kW·h=　　　　　　J。1 kW·h表示功率
為　　　　kW的用電器正常工作 h所消耗的電能。
電流所做的功
電能轉化為其他形式的能
電壓
電流
時間
UIt
焦耳
I2Rt
用電器在一段時間里消耗的電能
千瓦時(kW·h)
3.6×106
1
1
5. 電能表的參數及意義
(1)“220 V”表示該電能表應在電壓為 　　　　　的電路中使用。
(2)“10(20)A”表示此電能表的標定電流為　　　　,在短時間內使用時電流允許大些,但最大不能超過　　　　。
(3)“600 r/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1 kW·h的電能,電能表轉盤轉
過　　　　轉。
6. 電能表測量電能的方法
(1)測量較大電能時用刻度盤讀數:電能表　　　　　　　　　　,就是這段時間內消耗的電能,即W電=W末-W初。
(2)測量較小電能時,用轉盤讀數:通過記錄　　　　　　　　電能表轉盤的轉數,結合電能表轉盤每轉表示的消耗的電能計算出該段時間內消耗的電能。即W電=轉數× 。
220 V
10 A
20 A
600
前后兩次讀數之差
某段時間內
每轉消耗的電能
考點梳理
考點二　概述電功率的概念[b]。知道電功率的單位[a]。應用電功率的公式進行簡單的計算[c]
概念 電流 叫電功率
意義 　表示電流做功的　　　；根據電功的實質，電功率表示　　 　 。
單位 　國際單位:　　　　　;常用單位:千瓦(kW); 1 kW=　　　　W
大小 　電功率等于　　　　與　　　　之比
公式 　①P=　　　　=　　　　(適用于所有電路);
　②對于純電阻電路,可推導出:P=　　=　　
快慢
消耗電能的快慢
瓦特(W)
103
時間
UI
I2R
電功
在單位時間內所做的功
考點梳理
考點三　知道額定功率的概念[a];從說明書或銘牌上識別用電器的額定功率[c]
1.額定功率是用電器在_____________下工作時所消耗的電功率。
2.燈泡的亮度取決于燈的_________電功率。燈泡越 ，燈泡的電功率越 。
3.探究影響小燈泡的電功率因素
（1）實驗中，以 來表示小燈泡的電功率。
（2）兩燈串聯時，保持 相同， 越高，電功率就越大。
（3）兩燈并聯時，保持 相同， 越大，電功率就越大。
額定電壓
實際
電流
電壓
小燈泡的亮度
亮
大
電流
電壓
考點梳理
4.識別用電器的額定功率： 以燈泡為例：PZ220 V　40 W。
220 V表示_________________，
40 W表示該燈泡的___________________。
額定電壓為220 V
額定功率為40 W
5.對“正常工作”的理解
（1）正常工作時，用電器兩端的電壓等于 。
（2）正常工作時，用電器的電功率等于 。
（3）正常工作時，用電器中的電流等于額定電流；可根據額定電壓和額定功率求出額定電流，公式是 。
額定電壓
額定功率
I額=P額/U額
考點梳理
7.比較兩燈(電阻)功率大小的方法:
(1)兩燈串聯時,電流I 相等,由P=I2R 可知, 越大的燈 越大,燈越亮。
(2)兩燈并聯時,電壓U相等,由P=可知, 越小的燈 越大,燈越亮。
6.實際功率的計算：
①P實= ;
　②純電阻電路且電阻不變時,P實=I實2R= 。
U實I實
U實2/R
電阻
實際功率
電阻
實際功率
考點梳理
考點四　說明伏安法測量小燈泡的電功率的實驗原理[b]。繪制實驗電路圖[b]。測定小燈泡的額定功
率和實際功率[b]。收集和整理實驗數據得出實驗結論[b]
1. 實驗原理: 。
2. 電路圖
P=UI
3. 數據收集和整理
電壓U/V 電流I/A 功率P/W 發光情況
U=U額
U>U額
U考點梳理
4. 分析實驗現象和實驗數據,歸納得出實驗結論:
(1)小燈泡的發光情況由 決定,實際功率越大,小燈泡越亮。
(2)小燈泡的實際功率由加在它兩端的實際電壓決定:
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡正常發光;
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡比正常發光時要亮;
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡比正常發光時要暗。
實際功率
=
=
>
>
<
<
5.交流與反思
（1）小燈泡的額定功率是 時的電功率，不能求平均值。
（2）過了用電高峰期，家中的電燈功率變大，亮度增加，其原因：_________________________。
（3）實驗結束后，不能利用本實驗裝置探究電流與電壓的關系，原因是：__________。
實際電壓接近額定電壓
小燈泡電阻隨溫度的升高而增大
額定電壓
考點梳理
考點五　知道電流具有熱效應[a]。概述探究影響電流的熱效應因素實驗原理和涉及的科學方
法[b]。說出焦耳定律內容和數學表達式[a]。應用焦耳定律解決簡單的問題[c]
1.電流的熱效應:電流通過導體 的現象。實質是電能轉換為 。
2.電熱器是利用 制成的加熱設備。
3.研究電熱跟哪些因素有關
（1）實驗通過比較液體 ，比較 2 根
電阻絲放出熱量的多少。
（2）兩根阻值不同的電阻絲串聯在同一電路，可以保
持 相同，電阻 的，產生的熱量多。
（3）對同一電阻絲，保持 相同；減小滑動變阻器的阻值，增大 ；在相同時間內，電流越大，電流產生的熱量就越 _______。
發熱
內能
電流的熱效應
溫度上升的高低
大
I和R
電阻
電流
多
考點梳理
4.焦耳定律內容:電流通過導體產生的熱量跟　 　　　成正比,跟　　　 　成正比,跟　　　 　成正比。數學表達式為:　 　　　。
電流的平方
通電時間
Q=I2Rt
導體的電阻
5.電熱的計算
焦耳定律普遍適用計算電熱；當電能全部轉化為內能時，電熱 電功，Q=W=I2Rt
= = ;當電能部分轉化為內能時，Q= 。
Pt
UIt
I2Rt
等于
考點梳理
考題精講
例1　如圖所示，是小靜同學觀察到自家電能表的情況，其顯示的示數為__________kW·h。他關掉其他用電器，只讓電飯鍋處于加熱狀態工作，觀察到電能表的轉盤在8 min內轉動了72轉。則他家的電飯鍋加熱時的電功率為_______W。
1919.8
900
重點一 利用電能表計算電功、電功率
【解析】電能表的讀數，最后一位是小數，單位是kW h，讀圖可知，電能表的讀數1919.8kW h。“600r/（kW h）”表示每消耗1kW h電能，電能表轉盤轉600圈，只讓電飯煲在8min內轉了72轉，比例式求消耗的電能，72r/W=600r/（kW h），W=0.12kW h。P=W/t=0.12kW h/(8/60h)=0.9kW=900W。在用公式P=W/t求電功率時要單位統一。
訓練1　電冰箱使用時外殼一定要_______，以保證安全。夏天，為了節能，可將冰箱的設置溫度適當調______(選填“高”或“低”)，有一臺冰箱銘牌上標有“220 V　150 W”字樣，測得其一天消耗的電能為1.2 kW·h。假設冰箱在壓縮機停止工作時不消耗電能，估算該冰箱壓縮機在一天內工作的總時間為______h。
8
高
接地
對點訓練
例2 如圖是小柯連接的電路,開關閉合后,發現燈L2比L1亮,下列關于該電路分析正確的是(　　)
A.通過L2的電流比通過L1的電流大
B.L2的電阻比L1的電阻大
C.L2兩端電壓比L1兩端電壓小
D.L2的實際功率比L1的實際功率小
B
重點二 電功率與U、I、R的關系
【解析】由圖可知，兩個燈泡組成串聯電路，串聯電路中電流處處相等，所以通過兩燈電流相等，故A錯誤;燈泡亮度有燈泡的實際功率決定，L2比L1亮，所以L2的實際功率比L1的實際功率大，故D錯誤;兩燈電流相等，且L2的實際功率比L1的實際功率大，由P=I2R可知，L2的電阻比L1的電阻大，故B正確;由U=IR知，L2兩端電壓比L1兩端電壓大，故C錯誤，故應選B。
考題精講
訓練2 [2019·溫州]小明按圖甲所示連接電路,閉合開關,燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值大于L1的燈泡L2串聯接入電路(如圖乙所示),閉合開關后,L1、L2的功率分別為P1'、P2'(不計溫度對燈泡電阻的影響,電源電壓恒定),下列關系式正確的是 (　　)
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1' D.P1>P1'>P2'
　C
對點訓練
重點三 電功、電功率的定性判斷
例3 如圖所示,電源電壓不變,R1是光敏電阻,其阻值大小隨光照強度的增大而減小。閉合開關S后,當光照強度增大時(　　)
A. 通過R2的電流變大 B. 電路總電阻變大
C. R1消耗的功率變小 D. 要保持電流表示數不變,應將滑動變阻器滑片P向右移
考題精講
【解析】圖中光敏電阻和滑動變阻器R2并聯,當光照強度增大時,R1的阻值減小,R1支路的電流變大,但不影響另一支路的電流大小,A錯誤;當光照強度增大時,R1的阻值減小,則電路的總電阻變小,B錯誤;當光照強度增大時,R1的阻值減小,電源電壓不變,由公式P=U2/R得,R1消耗的功率變大,C錯誤;當光照強度增大時,R1的阻值減小,則R1所在支路的電流變大,由于并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,要保持電流表示數不變,應將R2的滑片P向右移,使這一支路的電阻變大,電流變小,D正確。
D
訓練3 如圖所示的電路中,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P向右滑動時,則 (　　)
A. R1的電功率一定減小
B. R2的電功率一定增大
C. 電流表的示數增大
D. 電壓表的示數減小
A
對點訓練
重點四 電功、電功率的定量計算
考題精講
例4　如圖甲所示電路，電源電壓恒為6 V，滑動變阻器R的規格為“25 Ω　1 A”，電流表量程選擇“0～0.6 A”，電壓表量程選擇“0～3 V”，小燈泡上標有“4.5 V　0.3 A”字樣，其I－U圖象如圖乙所示。閉合開關S，為保證電路安全，在移動滑片P的過程中，下列選項正確的是( )
A．電路的最大功率是3.6 W
B．小燈泡的最小功率是0.75 W
C．電流表的最小示數是0.15 A
D．電流表的最大示數是0.4 A
B
【解析】
由圖可知，小燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，題意可知，為保證電路安全，電路中允許通過的最大電流是0.3A，即電流表的最大示數是0.3A，電路的最大功率是P=UI=6Vx0.3A=1.8W，故AD錯誤;
由串聯電路的分壓特點可知，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大時，燈泡兩端的電壓最小，而且此時流過小燈泡的電流也最小，即電流表的示數最小;即當電壓表的示數為3V時，小燈泡的電功率最小，此時小燈泡兩端的電壓為
U燈=U-U變=6V-3V=3V由圖乙可知，此時流過小燈泡的最小電流是0.25A，小燈泡的最小功率是P燈=U燈l燈=3Vx0.25A=0.75W，故B正確，C錯誤。
考題精講
訓練4 小偉同學用如圖所示的電路測小燈泡的電功率。電路中電源電壓恒為4. 5 V,電壓表的量程為0~3 V,電流表的量程為0~0. 6 A,滑動變阻器的規格為“20 Ω　1 A”,燈泡標有“2. 5 V　1. 25 W”字樣。若閉合開關,兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端的電壓不允許超過額定值,不考慮燈絲電阻的變化,則下列說法中正確的是 (　　)
A. 滑動變阻器允許調節的范圍是0~20 Ω
B. 電流表示數的變化范圍是0~1 A
C. 燈泡的最小功率是1. 25 W
D. 該電路的最大功率是2. 25 W
D
對點訓練
重點五 伏安法測電功率實驗
例5 小林同學用兩節干電池、電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材,測量標有“2. 5 V”字樣的小燈泡的電功率。
(1)如圖甲所示是小林同學連接的實物圖,其中有一處連接錯誤,請在錯誤連線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫上正確的連線。
考題精講
(2)閉合開關S前,滑片P應滑到最　　　　(選填“左端”或“右端”)。
(3)電路連接正確后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片繼續實驗,并根據實驗數據畫出如圖乙所示的I-U圖像,當電壓表的示數如圖丙所示時,燈泡的電阻是　　　　Ω。
(4)小燈泡的額定功率是　　　　W。
右端
7.5
0.625
【解析】
（1）按電流的方向檢查電路，甲電路中電壓表串聯。連接電路時，按照“先串后并”的原則，電壓表并聯在小燈泡兩端，其它元件先串聯。
（2）滑動變阻器的滑片在閉合開關前應移到阻值最大處，以保護電路。
（3）讀出電壓表示數為1.5V，從乙圖像找出對應的電流值，根據歐姆定律R=U/I,求出電阻。
（4）額定功率是額定電壓時的電功率。已知額定電壓為2.5V，從乙圖像找出對應的電流值為0.25A，根據公式P=UI求出額定功率。
考題精講
訓練5 [2021·金華]研究性學習小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規律。圖中電源電壓恒為4 V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。實驗過程中，調節滑動變阻器，逐次讀取數據并記錄，計算定值電阻電功率。數據如下表：
實驗次數 1 2 3 4 5
電流(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
電壓(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的電功率(W) 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
對點訓練
(1)完成第3次實驗后，接下來要獲得第4次實驗的數據，則滑動變阻器R的滑片P應向______ _(選填“左”或“右”)移動到適當位置。
(2)小組同學根據表中數據，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關系。他們的結論正確的是____。
A．定值電阻的電功率與電流成正比 B．定值電阻的電功率與電流的平方成正比
(3)小科提出：要得知滑動變阻器的電功率，還需要用電壓表測出滑動變阻器兩端的電壓；小金卻認為：無需測滑動變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動變阻器的電功率。比如，當定值電阻兩端的電壓為1.0 V時，滑動變阻器的電功率為______瓦。
(4)小組同學對小金的方法進行了歸納，結合表中數據，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的P－I關系圖像(如圖乙所示)。請分析判斷，圖中線段AA′表示的含義是____________________。
左
B
0.3
滑動變阻器的電功率
對點訓練
重點六 探究電熱的影響因素
考題精講
例6 為了探究影響電熱的因素，小偉設計了如圖所示電路，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的煤油，R甲＞R乙．
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而
不用水，主要是由于__________________；實驗中電流產生的熱
量的多少是通過_______________________來反映的（選填“溫度
計升高的示數”或“加熱時間”）。
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示數，是為了探
究電熱與______的關系。
（3）要利用此裝置來探究電熱與電流的關系，你還需要的操作是__________________。
移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（或乙）燒瓶中溫度計的示數變化
煤油的比熱容小
溫度計升高的示數
電阻
【解析】
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，選用煤油而不用水做實驗，主要是由于水的比熱容大于煤油的比熱容，吸收相同的熱量，溫度變化不明顯；相同質量的煤油吸熱的多少是通過溫度計升高的示數來反映的。
（2）已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，所以此過程是研究電熱與電阻大小的關系。
（3）要研究電熱與電流的關系，必須移動滑動變阻器滑片，比較通電時間相同時，甲（或乙）燒瓶中溫度計的示數變化。
訓練6 如圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是（ ）
A .該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系
B.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探
究電流產生的熱量與電阻的關系
C.通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的大
D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反應電阻絲放出熱量的多少的
C
對點訓練
重點七 多擋位問題分析
考題精講
例7 如圖所示是家庭廚房用的某種即熱式電熱水龍頭(不儲存熱水,通電時直接將冷水加熱供使用)的原理圖。R1、R2為電熱絲,R1=44 Ω。通過擋位開關S接通對應的電路,從而實現冷水、溫水和熱水之間的切換。相關參數如下表。求:(不考慮溫度對電阻絲阻值的影響)
(1)溫水擋的額定功率是多少
(2)R2的電阻值是多少
額定電壓 220 V
額定頻率 50 Hz
額定功率 溫水
熱水 3300 W
【解析】
家用電器接入照明電路，電壓U=220V保持不變，根據P=U2/R知，R大的，P小，是保溫檔；
R小的，P大，是加熱檔。
(1)當S接2、3時,只有R1工作，處于溫水檔,則P溫=U2/R1 =(220 V)2/44 Ω=1100 W。
(2)當S接3、4時,R1、R2并聯，處于熱水檔,則R2消耗的功率為P2=P熱-P溫=3300 W-1100 W
=2200 W,R2=U2/P2 =(220 V)2/2200 W=22 Ω。
訓練7 某電熱器的簡化電路如圖所示,可通過轉動旋鈕開關實現加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220 V,R1=2 000 Ω,R2=48.4 Ω。
(1)開關轉至ac位置時,R1和R2的連接方式是　　　　。
(2)開關轉至bd位置時,該電熱器可實現　　　功能,此時它的額定功率是　　　　W。
串聯
加熱　
1 000
對點訓練
1.小科做作業時，電燈突然變暗，其原因可能是 （ 　 ）
A.電燈的實際電壓變大 B.電燈的額定電壓變小
C.電燈的實際功率變小 D.電燈的額定功率變小
2.電爐絲通電一段時間后熱得發紅，而連接電爐絲的導線卻不怎么熱，這主要是因為（ ）
A.導線的絕緣皮隔熱 B.導線的電阻遠小于電爐絲的電阻
C.導線散熱比電爐絲快 D.通過導線的電流小于通過電爐絲的電流
課時訓練
C
B
3.關于“6 V　9 W”燈泡L1和“12 V　9 W”燈泡L2,下列說法正確的是 (　　)
A.燈泡L1和燈泡L2都正常發光時,它們消耗的電功率不同
B.將它們串聯在6 V的電源上,燈泡L2消耗的電功率較大
C.將它們并聯在6 V的電源上,燈泡L1消耗的電功率較小
D.將它們串聯在18 V的電源上,它們都能正常發光
B
課時訓練
4.[2019·寧波一模]如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑動變阻器R2的滑片P從右端滑到左端的過程中,R1、R2的I-U圖線如圖乙所示。則下列判斷正確的是 (　　)
A.圖線B是R2的I-U圖像
B.該過程中,R2的電功率先增大后
減小
C.R1的阻值是70 Ω
D.利用圖線A可以探究電流與導體電阻之間的關系
B
課時訓練
5. 如圖所示電路,電源電壓恒為6 V。L1標有“6 V　7. 2 W”字樣,L2標有“6 V　3. 6 W”字樣,忽略溫度對燈絲電阻的影響。下列說法正確的是 (　　)
A. 僅閉合S1、S3,L1不亮、L2亮
B. 僅閉合S2、S3,電流表讀數為0. 6 A
C. 僅閉合S1、S2,電路總電阻為15 Ω
D. 僅閉合S3,電路消耗的總功率為10. 8 W
B
課時訓練
6.電視上有某品牌空調的廣告,稱“好空調,一天只需一度電”,在其他媒體上也有該品牌的廣告詞,稱“××空調,最低耗電僅相當于一只45 W的燈泡”。考慮到空調實際使用情況及估計等因素,你認為這兩句廣告詞體現的內容　　　　　　(選填“基本一致”或“完全不一致”),因為根據其中信息可以計算出一度電可讓該空調運行　　　h(結果保留整數)。
基本一致
22
課時訓練
7.如圖裝置，在兩相同燒瓶內裝滿等量煤油，瓶塞上各插入一根粗細相同的玻璃管，瓶內裝入粗細、材料相同的電阻絲R甲和R乙，R甲長度大于R乙。閉合開關，經過一段時間t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲 （選填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙。斷開開關，當兩根玻璃管液面回到原來高度后，向右移動滑片，再閉合開關，則甲玻璃管液面上升高度h甲所需時間t2 （選填“大于”或“小于”）t1。
大于
大于
課時訓練
8.[2021·浙江期末改編]如圖甲所示是某品牌家用電暖器,如圖乙所示是其簡化的電路原理圖,已知電阻R1>R2,銘牌見下表。該電暖器有高溫擋、中溫擋和低溫擋三個擋位,請回答下列問題:
(1)跌倒開關能在電暖器跌倒時,自動斷開電路以保證安全,則跌倒開關應安裝在　　　　(選填“a”或“b”)處。
(2)R1的阻值為　　　　。
(3)當家中只有電暖器在中溫擋工作時,如圖丙所示的電能表轉盤在100 s內轉了75 r,求此時電暖器的實際功率為　　　　 。
額定電壓 220 V
煤油體積 25 L
功率選擇 1 500 W/1 100 W/
400 W三擋可調
操作方式 手動
b
121 Ω
1 080 W
課時訓練
9.[2021·紹興]在“測量小燈泡的功率”實驗中,電源為2節干電池,小燈泡標有“2.5 V”字樣。
(1)按如圖甲所示方式連接好電路,小敏剛要閉合開關時,同組同學提醒他的操作有一個不妥之處,請你幫他指出:_________________________　　　　　　　　　。
(2)閉合開關后,無論怎樣調節滑動變阻器,小敏發現小燈泡始終不發光,電壓表示數接近于3 V保持不變,電流表示數始終為零,則故障原因可能是　　　　　　。
(3)排除故障后,小敏閉合開關進行實驗,當電壓
表示數為2.5 V時,電流表示數如圖乙所示,則小
燈泡的額定功率為　 W。
滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置
燈泡處斷路
1.05
課時訓練
10.[2020·湖州]方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
(1)實線表示的是_____(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
(2)求R0的阻值。(寫出計算過程)
(3)當電流表示數為0.5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
R0
課時訓練
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第32講 電能 復習練習
一、選擇題
1.下列家用電器主要利用電流的熱效應工作的是（ ）
A.電飯鍋 B.電冰箱 C.電視機 D.電風扇
2.某電能表的表盤如圖所示，用電時電能表的鋁盤每轉過720轉，接在
該電能表上的用電器消耗的電能是( )
A.1.8×106 J B.3.6×106 J C.5.4×106 J D.7.2×106 J
3.一個標有“220 V 550W”的電熱器，當通過它的電流為2A時，它的實際功率( )
A.小于550W B.等于550W C.大于550W D.無法判斷
4.如圖所示，將甲、乙兩燈串聯在電路中，閉合開關，發現甲燈發光，乙燈不發光，則乙燈不發光的原因可能是（ ）
A.乙燈燈絲斷了
B.乙燈實際功率太小
C.相同時間內，乙燈消耗的電能遠大于甲燈消耗的電能
D.通過乙燈的電流小于甲燈的電流
5.小明在研究電路特點時，用電流表測得通過導線a的電流為3A，通過導線b的電流為1A，則下列分析不正確的是（ ）
A.通過導線c的電流為2A B.通過導線d的電流為3A
C.L1的電阻小于L2的電阻 D.L1的電功率小于L2的電功率
6.如圖甲所示，小燈泡L的額定電壓為5V，滑動變阻器R的最大阻值為，電流表量程為
“”，電壓表量程為“”，電源電壓恒定。閉合開關S，在保證電路安全
的前提下，最大范圍調節滑動變阻器的滑片P，繪制了電流表示數與電壓表示數關系圖像
如圖乙所示，電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖象如圖丙所示。則
下列說法中正確的是（ ）
A. 電源電壓為5V
B. 小燈泡正常發光時電阻為
C. 當電壓表示數為1V時，滑動變阻器消耗的電功率為
D. 當電壓表示數為2V時，小燈泡和變阻器消耗的功率之比為1：4
二、填空題
7.某手機電池容量為4200 mAh，電池電壓為3.7 V。用一個標有“輸出5 V　4 A”的快速充
電器將手機電池從零電量充滿，充電效率為84%，需要_______min。快充充電線比普通手
機充電線要粗一些，這是因為正常工作時，通過快充充電線的________較大。
8.小王為了延長樓道路燈使用壽命，將標有“”和“”的兩只燈泡串聯
使用。他觀察兩燈發現“”的燈絲較______ 選填“粗”或“細”，二者串聯
使用時，該燈泡的亮度較______ 選填“亮”、“暗”。
9.如圖是探究電流通過導體產生的熱量與______關系的實驗裝置。實驗中用U形管內液面的_________反映導體產生熱量的多少，通電一段時間后，容器____(選填“甲”或“乙”)內電阻絲產生的熱量較多。
10.在“測定小燈泡的電功率’’的實驗中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6伏，小燈泡額定電壓為2.5伏(燈絲電阻約為10歐)。
（1）為能順利完成該實驗探究，下列四種規格的滑動變阻器應選用 。
A.“10Ω 0.2A”的滑動變阻器 B.“10Ω 0.5A”的滑動變阻器
C.“20Ω 0.2A”的滑動變阻器 D.“20Ω 0.5A”的滑動變阻器
（2）用筆畫線代替導線，在答卷上將圖甲所示的實物電路連接完整。
（3）電路連接完成后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現小燈泡始終不發光，電壓表有示數，電流表無示數，若電路只有一處故障，則故障原因是： 。
（4）排除故障后，閉合開關，移動滑片至某一位置時，發現電壓表的示數如圖乙所示；
此時為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向________端移動。
（5）多次測量，得出通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示。分析圖像
可知：該小燈泡正常發光時的功率為________瓦。
三、解答題
11.便攜式無線加濕器，讓你隨時隨地實現加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉開關S接觸不同觸點，實現高、低兩個擋位的轉換，其簡化的工作電路如圖所示，銘牌上的部分參數如下表：
完成下列問題：
(1)旋轉開關S接觸“bc”兩觸點時，加濕器處于____擋位。
(2)加濕器低擋位工作時，電路通過的電流多大？
(3)加濕器高擋位工作6小時，將消耗多少電能？
參考答案
一、選擇題
1.A 2.B 3.A 4.B 5.C 6.B
二、填空題
7.55.5 電流
8.粗 暗
9.電流 高度差 甲
10.（1）D (2)略 （3）小燈泡斷路 （4）B (5)0.5
三、解答題
（1）低
(2)已知低擋位的功率為5 W，加濕器低擋位工作時，電路通過的電流：I＝＝＝0.25A。
(3)已知高擋位的功率為10 W，加濕器高擋位工作6小時，將消耗的電能
W＝P高t＝10 W×6×3600 s＝2.16×105 J。
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第32講 電能 學案
*考點梳理
考點一　概述電功的概念[a]。知道電功的單位[a]。列舉決定電功大小的因素[a]。
知道用電器消耗的電能可以用電功來量度[a]。應用電功的公式計算用電器
消耗的電能[c]。根據電能表讀數的變化估算消耗的電能[a]
1.電功的定義:　　　　　　　,稱為電功。電流做功的實質是 。
2.影響電流做功的因素:電流在某段電路上做的功跟這段電路兩端的　　　　、通過這段電
路的　　　　以及通電　　　　有關。
3.電功的計算公式
(1)電功的計算公式W=Pt=　　　　。電功的單位是　　　　。
(2)根據歐姆定律,電功的計算公式可以推導為:W=　　　　或W=　　　　。
4.電能表的作用和計量單位
(1)作用:電能表又叫電度表,是用于計量 　　的工具。
(2)電能表的計量單位為　　　　　,俗稱度。1 kW·h=　　　　　J。1 kW·h表示功率
為　　　　kW的用電器正常工作 h所消耗的電能。
5.電能表的參數及意義
(1)“220 V”表示該電能表應在電壓為 　　　　　的電路中使用。
(2)“10(20)A”表示此電能表的標定電流為　　　　,在短時間內使用時電流允許大些,
但最大不能超過　　　　。
(3)“600 r/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1 kW·h的電能,電能表
轉盤轉過　　　　轉。
6.電能表測量電能的方法
(1)測量較大電能時用刻度盤讀數:電能表　　　　　　　　,就是這段時間內消耗的電
能,即W電=W末-W初。
(2)測量較小電能時,用轉盤讀數:通過記錄　　　　　　　　電能表轉盤的轉數,結合電
能表轉盤每轉表示的消耗的電能計算出該段時間內消耗的電能。即W電=轉數×
。
考點二　概述電功率的概念[b]。知道電功率的單位[a]。應用電功率的公式進行簡單的
計算[c]
概念 電流 叫電功率
意義 表示電流做功的　　　；根據電功的實質，電功率表示　　 。
單位 國際單位:　　　　　;常用單位:千瓦(kW); 1 kW=　　　　W
大小 電功率等于　　　　與　　　　之比
公式 ①P=　　　　=　　　　(適用于所有電路); ②對于純電阻電路,可推導出:P=　　=　　
考點三　知道額定功率的概念[a];從說明書或銘牌上識別用電器的額定功率[c]
1.額定功率是用電器在_____________下工作時所消耗的電功率。
2.燈泡的亮度取決于燈的_________電功率。燈泡越 ，燈泡的電功率越 。
3.探究影響小燈泡的電功率因素
（1）實驗中，以 來表示小燈泡的電功率。
（2）兩燈串聯時，保持 相同， 越高，電功率就越大。
（3）兩燈并聯時，保持 相同， 越大，電功率就越大。
4.識別用電器的額定功率： 以燈泡為例：PZ220 V　40 W。
220 V表示_________________，
40 W表示該燈泡的___________________。
5.對“正常工作”的理解
（1）正常工作時，用電器兩端的電壓等于 。
（2）正常工作時，用電器的電功率等于 。
（3）正常工作時，用電器中的電流等于額定電流；可根據額定電壓和額定功率求出額定
電流，公式是 。
6.實際功率的計算：
①P實= ;
　 ②純電阻電路且電阻不變時,P實=I實2R= 。
7.比較兩燈(電阻)功率大小的方法:
(1)兩燈串聯時,電流I 相等,由P=I2R 可知, 越大的燈 越大,燈越亮。
(2)兩燈并聯時,電壓U相等,由P=U2/R可知, 越小的燈 越大,燈越亮。
考點四　說明伏安法測量小燈泡的電功率的實驗原理[b]。繪制實驗電路圖[b]。測 定小
燈泡的額定功率和實際功率[b]。收集和整理實驗數據得出實驗結論[b]
1.實驗原理: 。
2.電路圖：
3.數據收集和整理
電壓U/V 電流I/A 功率P/W 發光情況
U=U額
U>U額
U4.分析實驗現象和實驗數據,歸納得出實驗結論:
(1)小燈泡的發光情況由 決定,實際功率越大,小燈泡越亮。
(2)小燈泡的實際功率由加在它兩端的實際電壓決定:
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡正常發光;
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡比正常發光時要亮;
當U實 U額時,P實 P額,小燈泡比正常發光時要暗。
5.交流與反思
（1）小燈泡的額定功率是 時的電功率，不能求平均值。
（2）過了用電高峰期，家中的電燈功率變大，亮度增加，其原因：_______________。
（3）實驗結束后，不能利用本實驗裝置探究電流與電壓的關系，原因是：__________。
考點五　知道電流具有熱效應[a]。概述探究影響電流的熱效應因素實驗原理和涉及的科
學方法[b]。說出焦耳定律內容和數學表達式[a]。應用焦耳定律解決簡單的問
題[c]
1.電流的熱效應:電流通過導體 的現象。實質是電能轉換為 。
2.電熱器是利用 制成的加熱設備。
3.研究電熱跟哪些因素有關
（1）實驗通過比較液體 ，
比較 2 根電阻絲放出熱量的多少。
（2）兩根阻值不同的電阻絲串聯在同一電路，
可以保持 相同，電阻 的，
產生的熱量多。
（3）對同一電阻絲，保持 相同；
減小滑動變阻器的阻值，增大 ；在
相同時間內，電流越大，電流產生的熱量就越 _______。
4.焦耳定律內容:電流通過導體產生的熱量跟　 成正比,跟　　 　成正比,跟　 成
正比。數學表達式為:　 　　　。
5.電熱的計算
焦耳定律普遍適用計算電熱；當電能全部轉化為內能時，電熱 電功，Q=W=I2Rt
= = ;當電能部分轉化為內能時，Q= 。
*考題精講
重點一 利用電能表計算電功、電功率
例1　如圖所示，是小靜同學觀察到自家電能表的情況，其顯示的示
數為__________kW·h。他關掉其他用電器，只讓電飯鍋處于加熱
狀態工作，觀察到電能表的轉盤在8 min內轉動了72轉。則他家
的電飯鍋加熱時的電功率為_______W。
*對點訓練
訓練1　電冰箱使用時外殼一定要_______，以保證安全。夏天，為了節能，可將冰箱的設置
溫度適當調______(選填“高”或“低”)，有一臺冰箱銘牌上標有“220 V　150 W”字
樣，測得其一天消耗的電能為1.2 kW·h。假設冰箱在壓縮機停止工作時不消耗電能，估
算該冰箱壓縮機在一天內工作的總時間為______h。
*考題精講
重點二 電功率與U、I、R的關系
例2 如圖是小柯連接的電路,開關閉合后,發現燈L2比L1亮,下列關于該電路分析正確的是
(　　)
A.通過L2的電流比通過L1的電流大
B.L2的電阻比L1的電阻大
C.L2兩端電壓比L1兩端電壓小
D.L2的實際功率比L1的實際功率小
*對點訓練
訓練2 [2019·溫州]小明按圖甲所示連接電路,閉合開關,燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值
大于L1的燈泡L2串聯接入電路(如圖乙所示),閉合開關后,L1、L2的功率分別為P1'、P2'(不
計溫度對燈泡電阻的影響,電源電壓恒定),下
列關系式正確的是 (　　)
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1' D.P1>P1'>P2'
*考題精講
重點三 電功、電功率的定性判斷
例3 如圖所示,電源電壓不變,R1是光敏電阻,其阻值大小隨光照強度的增大而減小。閉合開
關S后,當光照強度增大時(　　)
A.通過R2的電流變大
B.電路總電阻變大
C.R1消耗的功率變小
D.要保持電流表示數不變,應將滑動變阻器滑片P向右移
*對點訓練
訓練3 如圖所示的電路中,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P向右滑動時,則 (　　)
A.R1的電功率一定減小
B.R2的電功率一定增大
C.電流表的示數增大
D.電壓表的示數減小
*考題精講
重點四 電功、電功率的定量計算
例4　如圖甲所示電路，電源電壓恒為6 V，滑動變阻器R的規格為“25 Ω　1 A”，電流
表量程選擇“0～0.6 A”，電壓表量程選擇“0～3 V”，小燈泡上標有“4.5 V　0.3 A”
字樣，其I－U圖象如圖乙所示。閉合開關S，為保證電路安全，在移動滑片P的過程中，
下列選項正確的是( )
A.電路的最大功率是3.6 W
B.小燈泡的最小功率是0.75 W
C.電流表的最小示數是0.15 A
D.電流表的最大示數是0.4 A
*對點訓練
訓練4 小偉同學用如圖所示的電路測小燈泡的電功率。電路中電源電壓恒為4. 5 V,電壓表
的量程為0~3 V,電流表的量程為0~0. 6 A,滑動變阻器的規格為“20 Ω　1 A”,燈泡標
有“2. 5 V　1. 25 W”字樣。若閉合開關,兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端的
電壓不允許超過額定值,不考慮燈絲電阻的變化,則下列說法中正確的是 (　　)
A.滑動變阻器允許調節的范圍是0~20 Ω
B.電流表示數的變化范圍是0~1 A
C. 燈泡的最小功率是1. 25 W
D.該電路的最大功率是2. 25 W
*考題精講
重點五 伏安法測電功率實驗
例5 小林同學用兩節干電池、電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材,測量標有“2. 5 V”
字樣的小燈泡的電功率。
(1)如圖甲所示是小林同學連接的實物圖,其中有一處連接錯誤,請在錯誤連線上打“×”,
并用筆畫線代替導線畫上正確的連線。
(2)閉合開關S前,滑片P應滑到最　　　(選填“左端”或“右端”)。
(3)電路連接正確后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片繼續實驗,并根據實驗數據畫出
如圖乙所示的I-U圖像,當電壓表的示數如圖丙所示時,燈泡的電阻是　　Ω。
(4)小燈泡的額定功率是　　　　W。
*對點訓練
訓練5 [2021·金華]研究性學習小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規律。圖中電源電
壓恒為4 V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。實驗過程中，調節滑動變阻器，逐次讀取
數據并記錄，計算定值電阻電功率。數據如下表：
實驗次數 1 2 3 4 5
電流(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
電壓(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的電功率(W) 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
(1)完成第3次實驗后，接下來要獲得第4次實驗的數據，則滑動變阻器R的滑片P應向
______ _(選填“左”或“右”)移動到適當位置。
(2)小組同學根據表中數據，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關系。他們的
結論正確的是____。
A．定值電阻的電功率與電流成正比 B．定值電阻的電功率與電流的平方成正比
(3)小科提出：要得知滑動變阻器的電功率，還需要用電壓表測出滑動變阻器兩端的電壓；
小金卻認為：無需測滑動變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動變阻器的電功率。
比如，當定值電阻兩端的電壓為1.0 V時，滑動變阻器的電功率為______瓦。
(4)小組同學對小金的方法進行了歸納，結合表中數據，畫出了電路總功率和定值電阻功
率與電流的P－I關系圖像(如圖乙所示)。請分析判斷，圖中線段AA′表示的含義是
____________________。
*考題精講
重點六 探究電熱的影響因素
例6 為了探究影響電熱的因素，小偉設計了如圖所示電路，燒瓶中盛有質量、初溫均相等的
煤油，R甲＞R乙。
（1）為了在較短的時間內達到明顯的實驗效果，
選用煤油而不用水，主要是由于 ；
實驗中電流產生的熱量的多少是通過
_________________來反映的（選填“溫度
計升高的示數”或“加熱時間”）。
（2）通電一段時間后，比較兩燒瓶中溫度計的示
數，是為了探究電熱與______的關系。
（3）要利用此裝置來探究電熱與電流的關系，你還需要的操作是__________________。
*對點訓練
訓練6 如圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關的實驗裝置，兩個透明容
器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應密閉
空氣溫度的變化，下列說法正確的是（ ）
A.該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系
B.將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探
究電流產生的熱量與電阻的關系
C.通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的大
D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反應電阻絲放出熱量的多少的
*考題精講
重點七 多擋位問題分析
例7 如圖所示是家庭廚房用的某種即熱式電熱水龍頭(不儲存熱水,通電時直接將冷水加熱
供使用)的原理圖。R1、R2為電熱絲,R1=44 Ω。通過擋位開關S接通對應的電路,從而實現
冷水、溫水和熱水之間的切換。相關參數如下表。求:(不考慮溫度對電阻絲阻值的影響)
(1)溫水擋的額定功率是多少
(2)R2的電阻值是多少
*對點訓練
訓練7 某電熱器的簡化電路如圖所示,可通過轉動旋鈕開關實現加熱和保溫功能。該電熱器
額定電壓為220 V,R1=2 000 Ω,R2=48.4 Ω。
(1)開關轉至ac位置時,R1和R2的連接方式是　　　　。
(2)開關轉至bd位置時,該電熱器可實現　　　功能,此時它的
額定功率是　　　　W。
*課時訓練
1.小科做作業時，電燈突然變暗，其原因可能是 （ 　 ）
A.電燈的實際電壓變大 B.電燈的額定電壓變小
C.電燈的實際功率變小 D.電燈的額定功率變小
2.電爐絲通電一段時間后熱得發紅，而連接電爐絲的導線卻不怎么熱，這主要是因為（ ）
A.導線的絕緣皮隔熱 B.導線的電阻遠小于電爐絲的電阻
C.導線散熱比電爐絲快 D.通過導線的電流小于通過電爐絲的電流
3.關于“6 V　9 W”燈泡L1和“12 V　9 W”燈泡L2,下列說法正確的是 (　　)
A.燈泡L1和燈泡L2都正常發光時,它們消耗的電功率不同
B.將它們串聯在6 V的電源上,燈泡L2消耗的電功率較大
C.將它們并聯在6 V的電源上,燈泡L1消耗的電功率較小
D.將它們串聯在18 V的電源上,它們都能正常發光
4.[2019·寧波一模]如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑動變阻器R2的
滑片P從右端滑到左端的過程中,R1、R2的I-U圖線如圖乙所示。則下列判斷正確的是( )
A.圖線B是R2的I-U圖像 B.該過程中,R2的電功率先增大后減小
C.R1的阻值是70 Ω D.利用圖線A可以探究電流與導體電阻之間的關系
5.如圖所示電路,電源電壓恒為6 V。L1標有“6 V　7. 2 W”字樣,L2標有“6 V　3. 6 W”
字樣,忽略溫度對燈絲電阻的影響。下列說法正確的是 (　　)
A. 僅閉合S1、S3,L1不亮、L2亮
B. 僅閉合S2、S3,電流表讀數為0. 6 A
C. 僅閉合S1、S2,電路總電阻為15 Ω
D. 僅閉合S3,電路消耗的總功率為10. 8 W
6.電視上有某品牌空調的廣告,稱“好空調,一天只需一度電”,在其他媒體上也有該品牌的
廣告詞,稱“××空調,最低耗電僅相當于一只45 W的燈泡”。考慮到空調實際使用情況
及估計等因素,你認為這兩句廣告詞體現的內容　　　　(選填“基本一致”或“完全不
一致”),因為根據其中信息可以計算出一度電可讓該空調運行　　h(結果保留整數)。
7.如圖裝置，在兩相同燒瓶內裝滿等量煤油，瓶塞上各插入一根粗細相同的玻璃管，瓶內裝
入粗細、材料相同的電阻絲R甲和R乙，R甲長度大于R乙。閉合開關，經過一段時間t1后，
甲玻璃管液面上升高度h甲 （選填“大于”或“小
于”）乙玻璃管液面上升高度h乙。斷開開關，當兩根玻
璃管液面回到原來高度后，向右移動滑片，再閉合開關，
則甲玻璃管液面上升高度h甲所需時間t2 （選填“大
于”或“小于”）t1。
8.[2021·浙江期末改編]如圖甲所示是某品牌家用電暖器,如圖乙所示是其簡化的電路原理
圖,已知電阻R1>R2,銘牌見下表。該電暖器有高溫擋、中溫擋和低溫擋三個擋位,請回答下
列問題:
額定電壓 220 V
煤油體積 25L
功率選擇 1500W/1100 W/400W三擋可調
操作方式 手動
(1)跌倒開關能在電暖器跌倒時,自動斷開電路以保證安全,則跌倒開關應安裝在　　(選
填“a”或“b”)處。
(2)R1的阻值為　　　　。
(3)當家中只有電暖器在中溫擋工作時,如圖丙所示的電能表轉盤在100 s內轉了75 r,
求此時電暖器的實際功率為　　　　 。
9.[2021·紹興]在“測量小燈泡的功率”實驗中,電源為2節干電池,小燈泡標有“2.5 V”
字樣。
(1)按如圖甲所示方式連接好電路,小敏剛要閉合開關時,同組同學提醒他的操作有一個
不妥之處,請你幫他指出:_________________________。
(2)閉合開關后,無論怎樣調節滑動變阻器,小敏發現小燈泡始終不發光,電壓表示數接近
于3 V保持不變,電流表示數始終為零,則故障原因可能是　　　　　　。
(3)排除故障后,小敏閉合開關進行實驗,當電壓表示數為2.5 V時,電流表示數如圖乙所
示,則小燈泡的額定功率為　 W。
10.[2020·湖州]方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動
變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
(1)實線表示的是_____(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
(2)求R0的阻值。(寫出計算過程)
(3)當電流表示數為0.5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
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