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第十八章
電功率
第一部分
教材梳理
課程
標準 3.4.5 結合實例，了解電功和電功率.知道用電器的額定
功率和實際功率.
3.4.6 通過實驗，了解焦耳定律.能用焦耳定律說明生產
生活中的有關現象.
課標
解讀
與
命題
規律 1.《課程標準》對本章要求比較高，對電功和電功率的要求都達到了“理解”的層次；焦耳定律是能量守恒在電能與內能之間轉化的具體體現，焦耳定律的理解及應用是重難點，關鍵是讓學生體驗到實驗探究過程和物理科學方法.
2.預計2025年考查題型以填空題、選擇題、實驗題、計算題為主.考查重點是電功、電功率和電熱的計算，伏安法測電功率的探究實驗.
1.(2024 長春)1 kW·h 的電能可供下列用電器正常工作時間最
長的是(
)
A.節能燈
C.電視機
B.電飯煲
D.電烤箱
A
2.(2024 廣元)如圖是小英家的電能表表盤示意圖，她斷開其他
用電器，只將電飯煲單獨接入電路中正常工作 1 min，發現電能表
轉盤轉過 10 r.下列說法正確的是(
)
D
A.電能表是測量電流的儀表
B.電能表允許通過的最大電流是 10 A
C.電能表表盤示數為 10 226 kW·h
D.電飯煲正常工作 10 min，消耗電能 6×105 J
3.(2024 達州)如圖所示是某品牌電熱毯內部電路簡化圖，該電
)
C
熱毯具有高低兩擋加熱功能，下列說法正確的是(
A.只閉合開關 S1 時，電路處于高溫擋
B.只閉合開關 S2 時，電路處于低溫擋
C.同時閉合開關 S1、S2 時，電路處于高溫擋
D.同時閉合開關 S1、S2 時，電路處于低溫擋
4.(2024 牡 丹 江 ) 兩個電阻串聯在電路中， R1 ＝10 Ω ，R2 ＝
20 Ω.R1 兩端的電壓為 1 V，通過 R1 的電流為________A，R2 兩端
的電壓為________V，通電 5 min，R1 上產生的熱量為________J.
答案：0.1
2 30
5.(2023 泰州)小華將電阻絲 R1 和 R2(R1>R2)分別浸沒在質量和
初溫均相同的煤油中，按如圖所示接入電路，開關閉合后，通過
兩電阻絲的________相等，根據溫度計示數的變化
可比較電阻絲產生________的多少，通電一段時間，
發現甲瓶中溫度計的示數上升________.
答案：電流
熱量　高
考點 1 電能和電功
電能
其他形式的能
W
1.用電器工作的過程就是把______轉化成_________________
的過程，可以用電功來量度電能轉化成其他形式的能的多少，有
多少電能轉化成其他形式的能，我們就說電流做了多少電功.電功
用字母________表示.國際單位制中，電能及電功的單位和其他形
式的能的單位一樣，都是________(J)；生活中電能的常用單位還
有千瓦時(kW·h)，1kW·h＝___________J.
焦
3.6×106
2.電功的計算公式：W＝________＝UIt.
3.電能的測量.
(1)測量儀器：________.
(2)讀數方法：電能表上所顯示的數字是到目前為止用去的電
能，其最后一位是小數，單位是________.電能表表盤某段時間的
始、末示數________即為該時間段內消耗的電能.
(3)電能表上幾個主要參數的含義：
①“220 V”表示____________________________________；
②“10 A”表示_______________________________________；
③“1500 r/(kW·h)”表示________________________________
____________________.
Pt
電能表
kW·h
之差
該電能表的標定電流是 10 A
該電能表應接在 220 V 的電路中使用
電路每消耗 1 kW·h 的電能，電能表
的表盤轉過 1500 r
考點 2 電功率
電能
快慢
越快
1.定義：用電器在單位時間內消耗的________，電功率是一個
描述電流做功_______的物理量.電功率越大則電流做功________，
電功率越小則電流做功________.電功率用字母________表示.
2.國際單位制中，電功率的單位是________，符號是________；
常用的單位還有________(kW)，1 kW＝________W.
越慢
P
瓦
W
千瓦
103
3.公式.
(1)定義式 P＝________.該公式有兩組單位：①電功單位用焦
(J)，時間單位用秒(s)，電功率單位用__________(_______)；②電
功單位用千瓦時(kW·h) ，時間單位用小時(h) ，電功率單位用
________(________).兩組單位配套使用，在使用公式時要注意單
位是否屬于同一組.
(2)決定式：P＝_______.
UI
I2R
U2
R
純電阻
(3) 推導公式 P ＝________ ＝__________. 推導公式只適用于
________電路.
焦耳每秒
J/s
瓦
W
4.額定功率和實際功率.
額定
額定
實際
(1)用電器正常工作時需要的電壓叫________電壓；用電器在
________電壓下的功率叫額定功率.用電器的銘牌上標的電壓值和
電功率值就是它的額定電壓和額定功率.
實際
(2)用電器工作時實際加在它兩端的電壓叫________電壓；用
電器在________電壓下的功率叫實際功率.
U2
P額
(3)根據用電器的額定電壓和額定功率計算電阻：R＝_______.
(4)小燈泡的亮暗程度取決于其________功率.
5.測定小燈泡的電功率.
實際
＝
＞
＜
(1)實驗原理：P＝________. 實驗方法：________________.
(2)實驗電路圖.
UI
伏安
(5)額定功率和實際功率的關系：若U實＝U額，則P實________
P額；若U實>U額，則P實_____P額；若U實(3)測定小燈泡額定功率：調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的
電壓剛好是它的________電壓，此時小燈泡正常發光，用電流表
測出此時通過小燈泡的電流，再利用公式____________計算出小
燈泡的額定功率.
額定
P＝UI
不能
(4)測小燈泡電功率實驗中________(選填“能”或“不能”)
求平均值，原因是_________________________________________.
小燈泡在不同電壓下其實際電功率不同
考點 3 電與熱
熱
磁
化學
熱
1.電流的效應：______效應、______效應、________效應.
2.電流通過導體時要發熱，這種現象叫做電流的________效應.
生活中利用電流熱效應的有：電烙鐵、電熱水器、電飯鍋、電取
暖器等.
電流的二次方
電阻
通電時間
3.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟_____________成正
比，跟導體的______成正比，跟____________成正比.公式：Q＝
________. 對于純電阻電路( 即消耗的電能全部轉化成內能的電
路)，有 Q______(選填“＞”“＜”或“＝”)W.
I2Rt
＝
4.探究電流一定時，電流通過導體時產生的熱量與導體電阻的
關系.
(1)實驗過程：把兩段阻值________的電阻絲串聯接入電路中，
分別用來對質量相同、溫度一樣的________液體進行加熱，并用
溫度計測量液體的溫度.
不同
同種
電流
①將兩段阻值不同的電阻絲串聯是為了保證通過兩段電阻絲
的________相同.
②在通電時間相同時，通過觀察____________，來對比電阻
絲產生的熱量多少，這其實是我們物理實驗中常用的________法.
(2)實驗結論：當電流一定時，電流通過導體時產生的熱量跟
導體的電阻成_______比.
溫度計示數
轉換
正
精講 1 電能和電能表
【例 1】小明 4 月底看到家中電能表如圖甲所示，則他家同時
工作的用電器總功率不能超過________W；當他 5 月底再去觀察
時，發現電能表如圖乙所示，則他家 5 月份消耗的電能為________
kW·h.
解析：(1)“220 V”表示這個電能表應該在 220 V 的電路中使
用， “40 A”表示電能表允許通過的最大電流.則電路允許同時使用
的用電器最大總功率 P＝UI＝220 V×40 A＝8800 W.
(2)從電能表上可以讀出 5 月底、4 月底的示數，5 月底的示數
減去 4 月底的示數就是 5 月消耗的電能 . 小明家 5 月用電 825.4
kW·h－675.2 kW·h＝150.2 kW·h.
答案：8800
150.2
變式拓展
D
，
1.(2024 廣安)小強上次查看家里的電能表顯示為
本次查看時電能表示數如圖所示，下列說法正確的是(
)
A.電能表是測量電功率的儀表
B.在這段時間內消耗的電能為 792 kW·h
C. 小強家同時工作的用電器的總功率不能超過
2200 W
D.只將一臺標有“220 V，1000 W”的電熱水器接入電路中，
正常工作 5 min，電能表的指示燈閃爍 300 次
精講 2 電功率
【例 2】(2024 廣州)某電熱敷腰帶如圖甲所示，有高溫、中溫
和低溫三個擋位，圖乙是內部簡化電路圖，R1、R2、R3 為加熱電
阻，其中 R1、R2 的阻值均為 1100 Ω，通過旋轉開關可以實現擋位
切換.把電熱敷腰帶接入 220 V 的家庭電路中.
(1)旋轉開關轉至________(選填“ab”“bc”“cd”或“de”)
時，電熱敷腰帶處于高溫擋工作，理由是：____________________.
(2) 電熱敷腰帶在高溫擋工作時的總電流為 0.25 A ，求通電
10 min 消耗的電能.
(3)旋轉開關轉至 bc 時，電熱敷腰帶的功率為 22 W，求電路
的總電流.
(4)旋轉開關轉至 cd 時，求電熱敷腰帶的功率.
解析：(1)由圖乙可知，當開關接 ab 時，電路斷路，
當開關接 bc 時，R1、R2 串聯，根據串聯電路的電阻特點可知，
此時電路中的總電阻最大，由 P＝
U2
R
可知，電路中的總功率最小，
電熱敷腰帶處于低溫擋；
當開關接 cd 時，只有 R2 工作，電熱敷腰帶處于中溫擋；
當開關接 de 時，R2、R3 并聯，根據并聯電路的電阻特點可知，
此時電路中的總電阻最小，總功率最大，電熱敷腰帶處于高溫擋.
(2)電熱敷腰帶在高溫擋工作時的總電流為 0.25 A ， 通電
10 min 消耗的電能 W＝UIt＝220 V×0.25 A×10×60 s＝33 000 J.
(3)旋轉開關轉至 bc 時，電熱敷腰帶的功率為 22 W，由 P＝
UI 可知，此時電路的總電流 I′＝
P低
U
＝
22 W
220 V
＝0.1 A.
＝44 W.
答案：(1)de 電路中的總電阻最小，總功率最大
(2)電熱敷腰帶在高溫擋工作時的總電流為 0.25 A ， 通電
10 min 消耗的電能為 33 000 J.
(3)旋轉開關轉至 bc 時，電熱敷腰帶的功率為 22 W，電路的
總電流為 0.1 A.
(4)旋轉開關轉至 cd 時，電熱敷腰帶的功率為 44 W.
變式拓展
2.(2024 西藏)如圖乙所示為扎西家兩擋位電熱水壺(如圖甲)的
簡化電路原理圖，S1 為溫控開關，當水沸騰時會自動斷開.R1 和 R2
為加熱定值電阻，R1＝44 Ω，保溫擋的功率為 110 W.求：
(1)加熱時 R1 的電功率；
(2)在加熱擋工作時電路的總電流；
(3)某次燒水，電熱水壺將水加熱至沸騰耗時 5 min，自動跳轉
至保溫擋工作 5 min，在這 10 min 內電熱水壺消耗的電能.
解：(1)加熱時 S、S1 閉合，R1、R2 并聯；
則 R1 的電功率
(2)在保溫擋工作時 S 閉合、S1 斷開，此時只有 R2 工作，則
R2 的電功率
P2＝P保溫＝110 W；
在加熱擋工作時，R1、R2并聯；則總電功率
P加熱＝P1＋P2＝1100 W＋110 W＝1210 W，
根據P＝UI可得，加熱擋工作時電路的總電流
W＝P加熱t加熱＋P保溫t保溫＝1210 W×5×60 s＋110 W×5×60 s
＝3.96×105 J.
精講 3 伏安法測電功率
【例 3】圖甲是在物理實驗室測量小燈泡額定功率的實驗裝
置，小燈泡上標有 2.5 V 的字樣，采用兩節新的干電池作電源.
實驗次序 1 2 3
U/V 2.0 2.5 2.8
I/A 0.30 0.38
(1)為保護電路元件安全，連接電路時開關應______________；
圖中有一根導線還沒有連好，應該把它接在電壓表________(選填
“－”“3”或“15”)接線柱上.
(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片 P 應調至_____________(選
填“C”或“D”)端；閉合開關后，電壓表示數為 2 V，為測量小
燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片 P 向______________(選
填“C”或“D”)端滑動，直到電壓表示數為 2.5 V 時為止.
(3)當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，小燈泡的
額定功率為________________________.
(4)利用所測數據也能計算出小燈泡正常發光時燈絲的電阻為
__________(保留到整數位).
(5)通過調節滑動變阻器的滑片，測出了三組實驗數據，如表
所示.經過計算發現小燈泡亮度不同時，不但電功率不同，而且電
阻也不同，你認為造成電阻不同的原因是___________________
_______________________________.
計算出電功率的值.(4)根據公式R＝ 計算出小燈泡正常發光時的
解析：本題考查測量小燈泡的電功率. (1)在連接電路時，開關
應斷開；根據電源電壓的值及小燈泡的額定電壓判斷電壓表的量
程.(2)在閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；根據串聯分壓的知
識判斷出滑動變阻器的阻值變化，從而判斷出滑片的移動方向.
(3)在進行電流表的讀數時，注意其量程和分度值；根據公式 P＝UI
電阻.(5)根據燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點分析.
答案：(1)斷開
3 (2)D C (3)0.9 W (4)7 Ω (5)小燈泡亮
度增大時，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻
變大
點撥：①電壓表量程的選擇應該以小燈泡的額定電壓為標
準.②小燈泡正常發光即為小燈泡兩端的電壓為額定電壓 .③閉合
開關前，應將滑動變阻器調到最大值，保護電路，滑片移到 D 端，
阻值最大.④小燈泡兩端的電壓為 2.5 V 時等于小燈泡的額定電壓，
此時通過燈泡的電流為額定電流，根據 P＝UI 可以計算小燈泡的
額定功率.
變式拓展
3.(2023 荊州)課后服務社團活動中，“創新”興趣小組在“測
定小燈泡的電功率”的實驗中先用如圖甲所示的器材進行實驗，
其中電源電壓為 6 V，小燈泡額定電壓為 2.5 V(正常發光時電阻約
為 12 Ω).
甲
乙
丙
丁
(1)為能順利完成該實驗，下列不同規格的滑動變阻器應選用
________(選填字母).
A.“10 Ω 0.5 A”的滑動變阻器
B.“20 Ω 2 A”的滑動變阻器
C.“5 Ω 1 A”的滑動變阻器
(2)電路連接完成后，閉合開關，發現電壓表示數接近電源電
壓，電流表無示數，小燈泡不亮.那么出現該故障的原因是_______
_____________.
(3)故障排除后重新連接電路，閉合開關，移動滑片，電壓表
的示數如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻
器的滑片向________(選填“左”或“右”)端移動.
(4)通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示，
則小燈泡的額定功率為______W.
(5)實驗結束后，某同學設計了如圖丁所示的電路來測量額定
電壓為 6 V 的小燈泡的額定功率.已知電源電壓為 18 V，定值電阻
R 的阻值為 20 Ω.實驗步驟如下：
①開關 S、S1 閉合，S2 斷開，調節滑動變阻器 R′的滑片，使
小燈泡正常發光；
②保持滑片位置不動，開關 S、S2 閉合，S1 斷開，此時電壓
表的示數為 8 V；
③再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表的示數為
14 V；
④小燈泡的額定功率 P額＝________W.
答案：(1)B (2)小燈泡斷路　(3)左　(4)0.5 (5)1.8
精講 4 電熱及其應用
【例 4】下圖是一種調溫型電熱毯的電路示意圖，R1 和 R2 是
兩根相同的電熱絲.圖中虛線框內是“三刀四擋”滑動式調溫開
關，“三刀”(即 AB、CD、EF 三個滑片)只能同時并排向左或向
右滑動，使開關處于“1”“2”“3”“4”擋中的某一擋位上.當開
關處于“4”擋時，電熱毯不發熱；當開關處于其他三擋中的某一
擋位時，電熱毯的最小發熱功率為 30 W.
(1) 電熱毯以最小發熱功率工作時，流過電路中的電流為
________A.(結果保留兩位小數)
(2)開關分別處于“1”“2”擋時，電熱毯的發熱功率分別為
____________W、____________W.
(3)開關處于“3”擋時，電熱毯工作 30 分鐘產生的熱量是多
少焦？
解析：(1)由 P＝UI 可得，電熱毯以最小發熱功率工作時流過
(2)由電路圖可知，當開關位于“3”擋時，R1 與 R2 串聯，處
因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，且 R1 和 R2 是兩根
相同的電熱絲，
當開關處于“1”擋時，R1 與 R2 并聯，處于高擋位，
因為并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
120 W.
當開關處于“2”擋時，電路為 R2 的簡單電路，電熱毯的發
(3)當開關處于“3”擋時，R1 與 R2 串聯，電熱毯功率為 30 W，
電熱毯工作 30 分鐘產生的熱量 Q ＝ W ＝ Pt ＝ 30 W×30×60 s ＝
5.4×104 J.
答：(1)0.14
(2)120
60
(3)電熱毯工作 30 分鐘產生的熱量
為 5.4×104 J
變式拓展
4.(2022 通遼)在“探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素
有關”的實驗中，某同學采用了如圖甲、乙所示的實驗裝置(兩個
透明容器中封閉著等量的空氣).下列說法正確的是(
)
①U 形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的
②圖甲裝置能探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系
③圖
乙實驗過程中右邊透明容器中的電阻絲阻值應該等于 10 Ω ④用
圖甲中的實驗結論能解釋“電爐絲熱得發紅而與電爐絲相連的導
線幾乎不發熱”的現象
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
答案：C
5.(2023 益陽)有三個用電器，一個是“220 V
60 W”的電風
扇，一個是“220 V 40 W”的電熱毯，另一個是“220 V 45 W”
的 LED 節能燈，都正常工作相同的時間，產生熱量最多的用電器
是________，若該用電器工作時的實際電壓只有額定電壓的 80%，
則它在 100 s 內產生的熱量為________J(不考慮溫度對其電阻的影
響).
答案：電熱毯　2560

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