(共42张PPT)
浙教版 九年级上
第32讲 电能
考点梳理
考点一 概述电功的概念[a]。知道电功的单位[a]。列举决定电功大小的因素[a]。
知道用电器消耗的电能可以用电功来量度[a]。应用电功的公式计算用电器
消耗的电能[c]。根据电能表读数的变化估算消耗的电能[a]
1. 电功的定义: ,称为电功。电流做功的实质是 。
2. 影响电流做功的因素:电流在某段电路上做的功跟这段电路两端的 、通过这段电路
的 以及通电 有关。
3. 电功的计算公式
(1)电功的计算公式W=Pt= 。电功的单位是 。
(2)根据欧姆定律,电功的计算公式可以推导为:W= 或W= 。
4. 电能表的作用和计量单位
(1)作用:电能表又叫电度表,是用于计量 的工具。
(2)电能表的计量单位为 ,俗称度。1 kW·h= J。1 kW·h表示功率
为 kW的用电器正常工作 h所消耗的电能。
电流所做的功
电能转化为其他形式的能
电压
电流
时间
UIt
焦耳
I2Rt
用电器在一段时间里消耗的电能
千瓦时(kW·h)
3.6×106
1
1
5. 电能表的参数及意义
(1)“220 V”表示该电能表应在电压为 的电路中使用。
(2)“10(20)A”表示此电能表的标定电流为 ,在短时间内使用时电流允许大些,但最大不能超过 。
(3)“600 r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转
过 转。
6. 电能表测量电能的方法
(1)测量较大电能时用刻度盘读数:电能表 ,就是这段时间内消耗的电能,即W电=W末-W初。
(2)测量较小电能时,用转盘读数:通过记录 电能表转盘的转数,结合电能表转盘每转表示的消耗的电能计算出该段时间内消耗的电能。即W电=转数× 。
220 V
10 A
20 A
600
前后两次读数之差
某段时间内
每转消耗的电能
考点梳理
考点二 概述电功率的概念[b]。知道电功率的单位[a]。应用电功率的公式进行简单的计算[c]
概念 电流 叫电功率
意义 表示电流做功的 ；根据电功的实质，电功率表示 。
单位 国际单位: ;常用单位:千瓦(kW); 1 kW= W
大小 电功率等于 与 之比
公式 ①P= = (适用于所有电路);
②对于纯电阻电路,可推导出:P= =
快慢
消耗电能的快慢
瓦特(W)
103
时间
UI
I2R
电功
在单位时间内所做的功
考点梳理
考点三 知道额定功率的概念[a];从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率[c]
1.额定功率是用电器在_____________下工作时所消耗的电功率。
2.灯泡的亮度取决于灯的_________电功率。灯泡越 ，灯泡的电功率越 。
3.探究影响小灯泡的电功率因素
（1）实验中，以 来表示小灯泡的电功率。
（2）两灯串联时，保持 相同， 越高，电功率就越大。
（3）两灯并联时，保持 相同， 越大，电功率就越大。
额定电压
实际
电流
电压
小灯泡的亮度
亮
大
电流
电压
考点梳理
4.识别用电器的额定功率： 以灯泡为例：PZ220 V 40 W。
220 V表示_________________，
40 W表示该灯泡的___________________。
额定电压为220 V
额定功率为40 W
5.对“正常工作”的理解
（1）正常工作时，用电器两端的电压等于 。
（2）正常工作时，用电器的电功率等于 。
（3）正常工作时，用电器中的电流等于额定电流；可根据额定电压和额定功率求出额定电流，公式是 。
额定电压
额定功率
I额=P额/U额
考点梳理
7.比较两灯(电阻)功率大小的方法:
(1)两灯串联时,电流I 相等,由P=I2R 可知, 越大的灯 越大,灯越亮。
(2)两灯并联时,电压U相等,由P=可知, 越小的灯 越大,灯越亮。
6.实际功率的计算：
①P实= ;
②纯电阻电路且电阻不变时,P实=I实2R= 。
U实I实
U实2/R
电阻
实际功率
电阻
实际功率
考点梳理
考点四 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理[b]。绘制实验电路图[b]。测定小灯泡的额定功
率和实际功率[b]。收集和整理实验数据得出实验结论[b]
1. 实验原理: 。
2. 电路图
P=UI
3. 数据收集和整理
电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况
U=U额
U>U额
U考点梳理
4. 分析实验现象和实验数据,归纳得出实验结论:
(1)小灯泡的发光情况由 决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
(2)小灯泡的实际功率由加在它两端的实际电压决定:
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡正常发光;
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡比正常发光时要亮;
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡比正常发光时要暗。
实际功率
=
=
>
>
<
<
5.交流与反思
（1）小灯泡的额定功率是 时的电功率，不能求平均值。
（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因：_________________________。
（3）实验结束后，不能利用本实验装置探究电流与电压的关系，原因是：__________。
实际电压接近额定电压
小灯泡电阻随温度的升高而增大
额定电压
考点梳理
考点五 知道电流具有热效应[a]。概述探究影响电流的热效应因素实验原理和涉及的科学方
法[b]。说出焦耳定律内容和数学表达式[a]。应用焦耳定律解决简单的问题[c]
1.电流的热效应:电流通过导体 的现象。实质是电能转换为 。
2.电热器是利用 制成的加热设备。
3.研究电热跟哪些因素有关
（1）实验通过比较液体 ，比较 2 根
电阻丝放出热量的多少。
（2）两根阻值不同的电阻丝串联在同一电路，可以保
持 相同，电阻 的，产生的热量多。
（3）对同一电阻丝，保持 相同；减小滑动变阻器的阻值，增大 ；在相同时间内，电流越大，电流产生的热量就越 _______。
发热
内能
电流的热效应
温度上升的高低
大
I和R
电阻
电流
多
考点梳理
4.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比。数学表达式为: 。
电流的平方
通电时间
Q=I2Rt
导体的电阻
5.电热的计算
焦耳定律普遍适用计算电热；当电能全部转化为内能时，电热 电功，Q=W=I2Rt
= = ;当电能部分转化为内能时，Q= 。
Pt
UIt
I2Rt
等于
考点梳理
考题精讲
例1 如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为__________kW·h。他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表的转盘在8 min内转动了72转。则他家的电饭锅加热时的电功率为_______W。
1919.8
900
重点一 利用电能表计算电功、电功率
【解析】电能表的读数，最后一位是小数，单位是kW h，读图可知，电能表的读数1919.8kW h。“600r/（kW h）”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转600圈，只让电饭煲在8min内转了72转，比例式求消耗的电能，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求电功率时要单位统一。
训练1 电冰箱使用时外壳一定要_______，以保证安全。夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调______(选填“高”或“低”)，有一台冰箱铭牌上标有“220 V 150 W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2 kW·h。假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为______h。
8
高
接地
对点训练
例2 如图是小柯连接的电路,开关闭合后,发现灯L2比L1亮,下列关于该电路分析正确的是( )
A.通过L2的电流比通过L1的电流大
B.L2的电阻比L1的电阻大
C.L2两端电压比L1两端电压小
D.L2的实际功率比L1的实际功率小
B
重点二 电功率与U、I、R的关系
【解析】由图可知，两个灯泡组成串联电路，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯电流相等，故A错误;灯泡亮度有灯泡的实际功率决定，L2比L1亮，所以L2的实际功率比L1的实际功率大，故D错误;两灯电流相等，且L2的实际功率比L1的实际功率大，由P=I2R可知，L2的电阻比L1的电阻大，故B正确;由U=IR知，L2两端电压比L1两端电压大，故C错误，故应选B。
考题精讲
训练2 [2019·温州]小明按图甲所示连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙所示),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1'、P2'(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定),下列关系式正确的是 ( )
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1' D.P1>P1'>P2'
C
对点训练
重点三 电功、电功率的定性判断
例3 如图所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小。闭合开关S后,当光照强度增大时( )
A. 通过R2的电流变大 B. 电路总电阻变大
C. R1消耗的功率变小 D. 要保持电流表示数不变,应将滑动变阻器滑片P向右移
考题精讲
【解析】图中光敏电阻和滑动变阻器R2并联,当光照强度增大时,R1的阻值减小,R1支路的电流变大,但不影响另一支路的电流大小,A错误;当光照强度增大时,R1的阻值减小,则电路的总电阻变小,B错误;当光照强度增大时,R1的阻值减小,电源电压不变,由公式P=U2/R得,R1消耗的功率变大,C错误;当光照强度增大时,R1的阻值减小,则R1所在支路的电流变大,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,要保持电流表示数不变,应将R2的滑片P向右移,使这一支路的电阻变大,电流变小,D正确。
D
训练3 如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则 ( )
A. R1的电功率一定减小
B. R2的电功率一定增大
C. 电流表的示数增大
D. 电压表的示数减小
A
对点训练
重点四 电功、电功率的定量计算
考题精讲
例4 如图甲所示电路，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”，电流表量程选择“0～0.6 A”，电压表量程选择“0～3 V”，小灯泡上标有“4.5 V 0.3 A”字样，其I－U图象如图乙所示。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是( )
A．电路的最大功率是3.6 W
B．小灯泡的最小功率是0.75 W
C．电流表的最小示数是0.15 A
D．电流表的最大示数是0.4 A
B
【解析】
由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是P=UI=6Vx0.3A=1.8W，故AD错误;
由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为
U灯=U-U变=6V-3V=3V由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是P灯=U灯l灯=3Vx0.25A=0.75W，故B正确，C错误。
考题精讲
训练4 小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的电功率。电路中电源电压恒为4. 5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0. 6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“2. 5 V 1. 25 W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是 ( )
A. 滑动变阻器允许调节的范围是0~20 Ω
B. 电流表示数的变化范围是0~1 A
C. 灯泡的最小功率是1. 25 W
D. 该电路的最大功率是2. 25 W
D
对点训练
重点五 伏安法测电功率实验
例5 小林同学用两节干电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2. 5 V”字样的小灯泡的电功率。
(1)如图甲所示是小林同学连接的实物图,其中有一处连接错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线代替导线画上正确的连线。
考题精讲
(2)闭合开关S前,滑片P应滑到最 (选填“左端”或“右端”)。
(3)电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片继续实验,并根据实验数据画出如图乙所示的I-U图像,当电压表的示数如图丙所示时,灯泡的电阻是 Ω。
(4)小灯泡的额定功率是 W。
右端
7.5
0.625
【解析】
（1）按电流的方向检查电路，甲电路中电压表串联。连接电路时，按照“先串后并”的原则，电压表并联在小灯泡两端，其它元件先串联。
（2）滑动变阻器的滑片在闭合开关前应移到阻值最大处，以保护电路。
（3）读出电压表示数为1.5V，从乙图像找出对应的电流值，根据欧姆定律R=U/I,求出电阻。
（4）额定功率是额定电压时的电功率。已知额定电压为2.5V，从乙图像找出对应的电流值为0.25A，根据公式P=UI求出额定功率。
考题精讲
训练5 [2021·金华]研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图中电源电压恒为4 V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率(W) 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
对点训练
(1)完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向______ _(选填“左”或“右”)移动到适当位置。
(2)小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是____。
A．定值电阻的电功率与电流成正比 B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
(3)小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0 V时，滑动变阻器的电功率为______瓦。
(4)小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P－I关系图像(如图乙所示)。请分析判断，图中线段AA′表示的含义是____________________。
左
B
0.3
滑动变阻器的电功率
对点训练
重点六 探究电热的影响因素
考题精讲
例6 为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲＞R乙．
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而
不用水，主要是由于__________________；实验中电流产生的热
量的多少是通过_______________________来反映的（选填“温度
计升高的示数”或“加热时间”）。
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探
究电热与______的关系。
（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是__________________。
移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计的示数变化
煤油的比热容小
温度计升高的示数
电阻
【解析】
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显；相同质量的煤油吸热的多少是通过温度计升高的示数来反映的。
（2）已知通过两段电热丝的电流和通电时间都相同，所以此过程是研究电热与电阻大小的关系。
（3）要研究电热与电流的关系，必须移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计的示数变化。
训练6 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A .该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探
究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
C
对点训练
重点七 多挡位问题分析
考题精讲
例7 如图所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水,通电时直接将冷水加热供使用)的原理图。R1、R2为电热丝,R1=44 Ω。通过挡位开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水和热水之间的切换。相关参数如下表。求:(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)
(1)温水挡的额定功率是多少
(2)R2的电阻值是多少
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 温水
热水 3300 W
【解析】
家用电器接入照明电路，电压U=220V保持不变，根据P=U2/R知，R大的，P小，是保温档；
R小的，P大，是加热档。
(1)当S接2、3时,只有R1工作，处于温水档,则P温=U2/R1 =(220 V)2/44 Ω=1100 W。
(2)当S接3、4时,R1、R2并联，处于热水档,则R2消耗的功率为P2=P热-P温=3300 W-1100 W
=2200 W,R2=U2/P2 =(220 V)2/2200 W=22 Ω。
训练7 某电热器的简化电路如图所示,可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220 V,R1=2 000 Ω,R2=48.4 Ω。
(1)开关转至ac位置时,R1和R2的连接方式是 。
(2)开关转至bd位置时,该电热器可实现 功能,此时它的额定功率是 W。
串联
加热
1 000
对点训练
1.小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 （ ）
A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小
2.电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A.导线的绝缘皮隔热 B.导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C.导线散热比电炉丝快 D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
课时训练
C
B
3.关于“6 V 9 W”灯泡L1和“12 V 9 W”灯泡L2,下列说法正确的是 ( )
A.灯泡L1和灯泡L2都正常发光时,它们消耗的电功率不同
B.将它们串联在6 V的电源上,灯泡L2消耗的电功率较大
C.将它们并联在6 V的电源上,灯泡L1消耗的电功率较小
D.将它们串联在18 V的电源上,它们都能正常发光
B
课时训练
4.[2019·宁波一模]如图甲所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U图线如图乙所示。则下列判断正确的是 ( )
A.图线B是R2的I-U图像
B.该过程中,R2的电功率先增大后
减小
C.R1的阻值是70 Ω
D.利用图线A可以探究电流与导体电阻之间的关系
B
课时训练
5. 如图所示电路,电源电压恒为6 V。L1标有“6 V 7. 2 W”字样,L2标有“6 V 3. 6 W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是 ( )
A. 仅闭合S1、S3,L1不亮、L2亮
B. 仅闭合S2、S3,电流表读数为0. 6 A
C. 仅闭合S1、S2,电路总电阻为15 Ω
D. 仅闭合S3,电路消耗的总功率为10. 8 W
B
课时训练
6.电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容 (选填“基本一致”或“完全不一致”),因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行 h(结果保留整数)。
基本一致
22
课时训练
7.如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲 （选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 （选填“大于”或“小于”）t1。
大于
大于
课时训练
8.[2021·浙江期末改编]如图甲所示是某品牌家用电暖器,如图乙所示是其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。该电暖器有高温挡、中温挡和低温挡三个挡位,请回答下列问题:
(1)跌倒开关能在电暖器跌倒时,自动断开电路以保证安全,则跌倒开关应安装在 (选填“a”或“b”)处。
(2)R1的阻值为 。
(3)当家中只有电暖器在中温挡工作时,如图丙所示的电能表转盘在100 s内转了75 r,求此时电暖器的实际功率为 。
额定电压 220 V
煤油体积 25 L
功率选择 1 500 W/1 100 W/
400 W三挡可调
操作方式 手动
b
121 Ω
1 080 W
课时训练
9.[2021·绍兴]在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5 V”字样。
(1)按如图甲所示方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出:_________________________ 。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3 V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压
表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,则小
灯泡的额定功率为 W。
滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
灯泡处断路
1.05
课时训练
10.[2020·湖州]方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
(1)实线表示的是_____(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
(2)求R0的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
R0
课时训练
课时训练
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第32讲 电能 复习练习
一、选择题
1.下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A.电饭锅 B.电冰箱 C.电视机 D.电风扇
2.某电能表的表盘如图所示，用电时电能表的铝盘每转过720转，接在
该电能表上的用电器消耗的电能是( )
A.1.8×106 J B.3.6×106 J C.5.4×106 J D.7.2×106 J
3.一个标有“220 V 550W”的电热器，当通过它的电流为2A时，它的实际功率( )
A.小于550W B.等于550W C.大于550W D.无法判断
4.如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，发现甲灯发光，乙灯不发光，则乙灯不发光的原因可能是（ ）
A.乙灯灯丝断了
B.乙灯实际功率太小
C.相同时间内，乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
D.通过乙灯的电流小于甲灯的电流
5.小明在研究电路特点时，用电流表测得通过导线a的电流为3A，通过导线b的电流为1A，则下列分析不正确的是（ ）
A.通过导线c的电流为2A B.通过导线d的电流为3A
C.L1的电阻小于L2的电阻 D.L1的电功率小于L2的电功率
6.如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为，电流表量程为
“”，电压表量程为“”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全
的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像
如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象如图丙所示。则
下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为5V
B. 小灯泡正常发光时电阻为
C. 当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为
D. 当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4
二、填空题
7.某手机电池容量为4200 mAh，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充
电器将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要_______min。快充充电线比普通手
机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的________较大。
8.小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“”和“”的两只灯泡串联
使用。他观察两灯发现“”的灯丝较______ 选填“粗”或“细”，二者串联
使用时，该灯泡的亮度较______ 选填“亮”、“暗”。
9.如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。实验中用U形管内液面的_________反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器____(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
10.在“测定小灯泡的电功率’’的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6伏，小灯泡额定电压为2.5伏(灯丝电阻约为10欧)。
（1）为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用 。
A.“10Ω 0.2A”的滑动变阻器 B.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
C.“20Ω 0.2A”的滑动变阻器 D.“20Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，在答卷上将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是： 。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；
此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动。
（5）多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像
可知：该小灯泡正常发光时的功率为________瓦。
三、解答题
11.便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个挡位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表：
完成下列问题：
(1)旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器处于____挡位。
(2)加湿器低挡位工作时，电路通过的电流多大？
(3)加湿器高挡位工作6小时，将消耗多少电能？
参考答案
一、选择题
1.A 2.B 3.A 4.B 5.C 6.B
二、填空题
7.55.5 电流
8.粗 暗
9.电流 高度差 甲
10.（1）D (2)略 （3）小灯泡断路 （4）B (5)0.5
三、解答题
（1）低
(2)已知低挡位的功率为5 W，加湿器低挡位工作时，电路通过的电流：I＝＝＝0.25A。
(3)已知高挡位的功率为10 W，加湿器高挡位工作6小时，将消耗的电能
W＝P高t＝10 W×6×3600 s＝2.16×105 J。
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第32讲 电能 学案
*考点梳理
考点一 概述电功的概念[a]。知道电功的单位[a]。列举决定电功大小的因素[a]。
知道用电器消耗的电能可以用电功来量度[a]。应用电功的公式计算用电器
消耗的电能[c]。根据电能表读数的变化估算消耗的电能[a]
1.电功的定义: ,称为电功。电流做功的实质是 。
2.影响电流做功的因素:电流在某段电路上做的功跟这段电路两端的 、通过这段电
路的 以及通电 有关。
3.电功的计算公式
(1)电功的计算公式W=Pt= 。电功的单位是 。
(2)根据欧姆定律,电功的计算公式可以推导为:W= 或W= 。
4.电能表的作用和计量单位
(1)作用:电能表又叫电度表,是用于计量 的工具。
(2)电能表的计量单位为 ,俗称度。1 kW·h= J。1 kW·h表示功率
为 kW的用电器正常工作 h所消耗的电能。
5.电能表的参数及意义
(1)“220 V”表示该电能表应在电压为 的电路中使用。
(2)“10(20)A”表示此电能表的标定电流为 ,在短时间内使用时电流允许大些,
但最大不能超过 。
(3)“600 r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表
转盘转过 转。
6.电能表测量电能的方法
(1)测量较大电能时用刻度盘读数:电能表 ,就是这段时间内消耗的电
能,即W电=W末-W初。
(2)测量较小电能时,用转盘读数:通过记录 电能表转盘的转数,结合电
能表转盘每转表示的消耗的电能计算出该段时间内消耗的电能。即W电=转数×
。
考点二 概述电功率的概念[b]。知道电功率的单位[a]。应用电功率的公式进行简单的
计算[c]
概念 电流 叫电功率
意义 表示电流做功的 ；根据电功的实质，电功率表示 。
单位 国际单位: ;常用单位:千瓦(kW); 1 kW= W
大小 电功率等于 与 之比
公式 ①P= = (适用于所有电路); ②对于纯电阻电路,可推导出:P= =
考点三 知道额定功率的概念[a];从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率[c]
1.额定功率是用电器在_____________下工作时所消耗的电功率。
2.灯泡的亮度取决于灯的_________电功率。灯泡越 ，灯泡的电功率越 。
3.探究影响小灯泡的电功率因素
（1）实验中，以 来表示小灯泡的电功率。
（2）两灯串联时，保持 相同， 越高，电功率就越大。
（3）两灯并联时，保持 相同， 越大，电功率就越大。
4.识别用电器的额定功率： 以灯泡为例：PZ220 V 40 W。
220 V表示_________________，
40 W表示该灯泡的___________________。
5.对“正常工作”的理解
（1）正常工作时，用电器两端的电压等于 。
（2）正常工作时，用电器的电功率等于 。
（3）正常工作时，用电器中的电流等于额定电流；可根据额定电压和额定功率求出额定
电流，公式是 。
6.实际功率的计算：
①P实= ;
②纯电阻电路且电阻不变时,P实=I实2R= 。
7.比较两灯(电阻)功率大小的方法:
(1)两灯串联时,电流I 相等,由P=I2R 可知, 越大的灯 越大,灯越亮。
(2)两灯并联时,电压U相等,由P=U2/R可知, 越小的灯 越大,灯越亮。
考点四 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理[b]。绘制实验电路图[b]。测 定小
灯泡的额定功率和实际功率[b]。收集和整理实验数据得出实验结论[b]
1.实验原理: 。
2.电路图：
3.数据收集和整理
电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况
U=U额
U>U额
U4.分析实验现象和实验数据,归纳得出实验结论:
(1)小灯泡的发光情况由 决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
(2)小灯泡的实际功率由加在它两端的实际电压决定:
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡正常发光;
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡比正常发光时要亮;
当U实 U额时,P实 P额,小灯泡比正常发光时要暗。
5.交流与反思
（1）小灯泡的额定功率是 时的电功率，不能求平均值。
（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因：_______________。
（3）实验结束后，不能利用本实验装置探究电流与电压的关系，原因是：__________。
考点五 知道电流具有热效应[a]。概述探究影响电流的热效应因素实验原理和涉及的科
学方法[b]。说出焦耳定律内容和数学表达式[a]。应用焦耳定律解决简单的问
题[c]
1.电流的热效应:电流通过导体 的现象。实质是电能转换为 。
2.电热器是利用 制成的加热设备。
3.研究电热跟哪些因素有关
（1）实验通过比较液体 ，
比较 2 根电阻丝放出热量的多少。
（2）两根阻值不同的电阻丝串联在同一电路，
可以保持 相同，电阻 的，
产生的热量多。
（3）对同一电阻丝，保持 相同；
减小滑动变阻器的阻值，增大 ；在
相同时间内，电流越大，电流产生的热量就越 _______。
4.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成
正比。数学表达式为: 。
5.电热的计算
焦耳定律普遍适用计算电热；当电能全部转化为内能时，电热 电功，Q=W=I2Rt
= = ;当电能部分转化为内能时，Q= 。
*考题精讲
重点一 利用电能表计算电功、电功率
例1 如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示
数为__________kW·h。他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热
状态工作，观察到电能表的转盘在8 min内转动了72转。则他家
的电饭锅加热时的电功率为_______W。
*对点训练
训练1 电冰箱使用时外壳一定要_______，以保证安全。夏天，为了节能，可将冰箱的设置
温度适当调______(选填“高”或“低”)，有一台冰箱铭牌上标有“220 V 150 W”字
样，测得其一天消耗的电能为1.2 kW·h。假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估
算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为______h。
*考题精讲
重点二 电功率与U、I、R的关系
例2 如图是小柯连接的电路,开关闭合后,发现灯L2比L1亮,下列关于该电路分析正确的是
( )
A.通过L2的电流比通过L1的电流大
B.L2的电阻比L1的电阻大
C.L2两端电压比L1两端电压小
D.L2的实际功率比L1的实际功率小
*对点训练
训练2 [2019·温州]小明按图甲所示连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值
大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙所示),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1'、P2'(不
计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定),下
列关系式正确的是 ( )
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1' D.P1>P1'>P2'
*考题精讲
重点三 电功、电功率的定性判断
例3 如图所示,电源电压不变,R1是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小。闭合开
关S后,当光照强度增大时( )
A.通过R2的电流变大
B.电路总电阻变大
C.R1消耗的功率变小
D.要保持电流表示数不变,应将滑动变阻器滑片P向右移
*对点训练
训练3 如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则 ( )
A.R1的电功率一定减小
B.R2的电功率一定增大
C.电流表的示数增大
D.电压表的示数减小
*考题精讲
重点四 电功、电功率的定量计算
例4 如图甲所示电路，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”，电流
表量程选择“0～0.6 A”，电压表量程选择“0～3 V”，小灯泡上标有“4.5 V 0.3 A”
字样，其I－U图象如图乙所示。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，
下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6 W
B.小灯泡的最小功率是0.75 W
C.电流表的最小示数是0.15 A
D.电流表的最大示数是0.4 A
*对点训练
训练4 小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的电功率。电路中电源电压恒为4. 5 V,电压表
的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0. 6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标
有“2. 5 V 1. 25 W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的
电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是 ( )
A.滑动变阻器允许调节的范围是0~20 Ω
B.电流表示数的变化范围是0~1 A
C. 灯泡的最小功率是1. 25 W
D.该电路的最大功率是2. 25 W
*考题精讲
重点五 伏安法测电功率实验
例5 小林同学用两节干电池、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2. 5 V”
字样的小灯泡的电功率。
(1)如图甲所示是小林同学连接的实物图,其中有一处连接错误,请在错误连线上打“×”,
并用笔画线代替导线画上正确的连线。
(2)闭合开关S前,滑片P应滑到最 (选填“左端”或“右端”)。
(3)电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片继续实验,并根据实验数据画出
如图乙所示的I-U图像,当电压表的示数如图丙所示时,灯泡的电阻是 Ω。
(4)小灯泡的额定功率是 W。
*对点训练
训练5 [2021·金华]研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图中电源电
压恒为4 V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取
数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率(W) 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
(1)完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向
______ _(选填“左”或“右”)移动到适当位置。
(2)小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的
结论正确的是____。
A．定值电阻的电功率与电流成正比 B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
(3)小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；
小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。
比如，当定值电阻两端的电压为1.0 V时，滑动变阻器的电功率为______瓦。
(4)小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功
率与电流的P－I关系图像(如图乙所示)。请分析判断，图中线段AA′表示的含义是
____________________。
*考题精讲
重点六 探究电热的影响因素
例6 为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的
煤油，R甲＞R乙。
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，
选用煤油而不用水，主要是由于 ；
实验中电流产生的热量的多少是通过
_________________来反映的（选填“温度
计升高的示数”或“加热时间”）。
（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示
数，是为了探究电热与______的关系。
（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是__________________。
*对点训练
训练6 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容
器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭
空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探
究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
*考题精讲
重点七 多挡位问题分析
例7 如图所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水,通电时直接将冷水加热
供使用)的原理图。R1、R2为电热丝,R1=44 Ω。通过挡位开关S接通对应的电路,从而实现
冷水、温水和热水之间的切换。相关参数如下表。求:(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)
(1)温水挡的额定功率是多少
(2)R2的电阻值是多少
*对点训练
训练7 某电热器的简化电路如图所示,可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器
额定电压为220 V,R1=2 000 Ω,R2=48.4 Ω。
(1)开关转至ac位置时,R1和R2的连接方式是 。
(2)开关转至bd位置时,该电热器可实现 功能,此时它的
额定功率是 W。
*课时训练
1.小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 （ ）
A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小
2.电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A.导线的绝缘皮隔热 B.导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C.导线散热比电炉丝快 D.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
3.关于“6 V 9 W”灯泡L1和“12 V 9 W”灯泡L2,下列说法正确的是 ( )
A.灯泡L1和灯泡L2都正常发光时,它们消耗的电功率不同
B.将它们串联在6 V的电源上,灯泡L2消耗的电功率较大
C.将它们并联在6 V的电源上,灯泡L1消耗的电功率较小
D.将它们串联在18 V的电源上,它们都能正常发光
4.[2019·宁波一模]如图甲所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R2的
滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U图线如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线B是R2的I-U图像 B.该过程中,R2的电功率先增大后减小
C.R1的阻值是70 Ω D.利用图线A可以探究电流与导体电阻之间的关系
5.如图所示电路,电源电压恒为6 V。L1标有“6 V 7. 2 W”字样,L2标有“6 V 3. 6 W”
字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是 ( )
A. 仅闭合S1、S3,L1不亮、L2亮
B. 仅闭合S2、S3,电流表读数为0. 6 A
C. 仅闭合S1、S2,电路总电阻为15 Ω
D. 仅闭合S3,电路消耗的总功率为10. 8 W
6.电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的
广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况
及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容 (选填“基本一致”或“完全不
一致”),因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行 h(结果保留整数)。
7.如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装
入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，
甲玻璃管液面上升高度h甲 （选填“大于”或“小
于”）乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻
璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，
则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 （选填“大
于”或“小于”）t1。
8.[2021·浙江期末改编]如图甲所示是某品牌家用电暖器,如图乙所示是其简化的电路原理
图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。该电暖器有高温挡、中温挡和低温挡三个挡位,请回答下
列问题:
额定电压 220 V
煤油体积 25L
功率选择 1500W/1100 W/400W三挡可调
操作方式 手动
(1)跌倒开关能在电暖器跌倒时,自动断开电路以保证安全,则跌倒开关应安装在 (选
填“a”或“b”)处。
(2)R1的阻值为 。
(3)当家中只有电暖器在中温挡工作时,如图丙所示的电能表转盘在100 s内转了75 r,
求此时电暖器的实际功率为 。
9.[2021·绍兴]在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5 V”
字样。
(1)按如图甲所示方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个
不妥之处,请你帮他指出:_________________________。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近
于3 V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所
示,则小灯泡的额定功率为 W。
10.[2020·湖州]方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动
变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
(1)实线表示的是_____(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
(2)求R0的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
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