(共23张PPT)
第十八章 电功率 章节复习
一、电能 电功
1．电能、电功的单位有________________、__________：其中1 kW·h＝___________J。
2．电能表是测量_______的仪表。如图所示，电能表的
读数为________________；其额定电压为______V；
“10(40)A”表示这个电能表的标定电流为_____A，额定
最大电流为_____A。电能表工作时的电流不应超过___________电流；
千瓦时(kW·h)
焦耳(J)
3.6×106
电能
4 353.6 kW·h
220
10
40
额定最大
“3 000 revs/(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，电能表上的转盘转过________转；
“50 Hz”表示这个电能表在频率为_____Hz的交流电路中
使用。
3．电能转化为其他形式的能的过程就是___________的过程。计算公式：_________。
3 000
50
电流做功
W＝UIt
二、电功率
1．在物理学中，用电功率表示_________________，电功率的单位是_______，单位符号是____。1 kW＝______W＝______mW。
2．计算公式：________和________。
3．用电器正常工作时的电压叫做___________，此时用电器消耗的电功率为___________，用电器实际工作时消耗的功率为___________，灯泡通电时的亮度由它的___________决定。
三、测量电功率
1．可用电流表和_________测出，其原理式为P＝_____。
2．可用电能表和_______测出，其原理式为P＝__。
电流做功的快慢
瓦特
W
103
106
P＝UI
额定电压
额定功率
实际功率
实际功率
电压表
UI
秒表
四、焦耳定律
1．电流的热效应：电能转化为_______。
2．实验方法：_____________和_________。
3．实验(如图)表明：电流通过导体产生的热量跟_______________成正比，跟导体的_______成
正比，跟___________成
正比。即Q＝_______。
这就是著名的焦耳定律。
4．电热器是利用电流的
_________制成的加热设备。
内能
控制变量法
转换法
电流的二次方
电阻
通电时间
I2Rt
热效应
1．小明家近期的用电量如图1，居民用电阶梯收费标准如表。
120
(1) 12月需缴电费______元。
分档 单价(元/度) 标准
一 0.6 ≤200度
二 0.64 200～400度
三 0.9 ≥400度
1．小明家近期的用电量如图1，居民用电阶梯收费标准如表。
(2)小明测量空调制热时的功率，在10 ℃室内将空调单独接入电能表，如图2，使空调开始制热， 观察到脉冲灯在15 min内闪烁了600次， 则空调消耗电能______kW·h，平均功率________W，按照这个功率工作8小时，消耗的电能是___________。
分档 单价(元/度) 标准
一 0.6 ≤200度
二 0.64 200～400度
三 0.9 ≥400度
0.5
2 000
16 kW·h
1．小明家近期的用电量如图1，居民用电阶梯收费标准如表。
(3)再将空调接入监测仪，示数如图3, 图中显示空调工作电流为____A, 是否超出图 2 电能表的额定最大电流？____(选填“是”或“否”)。
分档 单价(元/度) 标准
一 0.6 ≤200度
二 0.64 200～400度
三 0.9 ≥400度
20
否
1．小明家近期的用电量如图1，居民用电阶梯收费标准如表。
(4)将空调切换到制冷模式，发现脉冲灯闪烁速度变慢，说明空调制冷时比制热时_______________(选填“消耗电能较小”“消耗电能较慢”或“效率较低”)。
分档 单价(元/度) 标准
一 0.6 ≤200度
二 0.64 200～400度
三 0.9 ≥400度
消耗电能较慢
2．同学们做“测小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小强没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，小强将实物电路连接完整。
2．同学们做“测小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小强没有连接完的实物电路。
(2)有一名同学在连接好电路，闭合开关以后，发现电流表的指针几乎不动，小灯泡不亮，电压表的读数接近电源电压，其原因可能是________ _____。
小灯泡断路
2．同学们做“测小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小强没有连接完的实物电路。
(3)另一名同学在连接好电路后，闭合开关，小灯泡很亮，且移动滑片P时，电流表、电压表读数均无变化，其原因是______________________ _______________。
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路中
2．同学们做“测小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小强没有连接完的实物电路。
(4)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U-I图象。根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
0.5
3．小明制作了3套如图甲所示的发热装置，发热电阻均为镍铬合金丝，阻值分别为10 Ω、10 Ω、5 Ω。将发热电阻浸没在水中，两端接入电源，镍铬合金丝发热。已知c水＝4.2×103 J/ (kg·℃)。
(1)如果没有电流表，只用两套发热装置，把两发热电阻接入同一电路中使它们同时工作，从而验证电流和通电时间相同时，电阻产生热量的多少与电阻大小是否成正比，你将如何设计电路图？请在图乙的虚线框内将电路图补充画出。“ ”表示电压能调节并稳定在某个值的电源，除以上元件外，还有若干开关、导线可用。
你所选择的两个发热电阻的阻值分别为R1＝10 Ω，R2＝____Ω。
5
3．小明制作了3套如图甲所示的发热装置，发热电阻均为镍铬合金丝，阻值分别为10 Ω、10 Ω、5 Ω。将发热电阻浸没在水中，两端接入电源，镍铬合金丝发热。已知c水＝4.2×103 J/ (kg·℃)。
(2)小明把图乙电路中的稳压电源的电压U设置为30 V后，接通了电路。求：①R1与R2两端电压的比值U1∶U2；②通过R1的电流I1；③R1的功率P1。
解：(2)①R1、R2两端电压的比值
U1∶U2＝IR1∶IR2＝R1∶R2＝10 Ω∶5 Ω＝2∶1
②通过R1的电流
③R1和R2的功率
P1＝I2R1＝(2 A)2×10 Ω＝40 W
P2＝I2R2＝(2 A)2×5 Ω＝20 W
3．小明制作了3套如图甲所示的发热装置，发热电阻均为镍铬合金丝，阻值分别为10 Ω、10 Ω、5 Ω。将发热电阻浸没在水中，两端接入电源，镍铬合金丝发热。已知c水＝4.2×103 J/ (kg·℃)。
(3)小明在装置中装了质量为300 g 的水，若电阻产生的热量全部被水吸收，无热量损失，通电10 min后R1装置中的水吸收了多少热量？这些热量使水升温多少摄氏度？(结果保留1位小数)
解：(3)两装置中的水分别吸收的热量
Q吸1＝Q1＝W1＝P1t＝40 W×10×60 s＝2.4×104 J
Q吸2＝Q2＝W2＝P2t＝20 W×10×60 s＝1.2×104 J
两装置中水升高的温度
答：(略)
(4)如图是小明根据实验数据画出的水温与时间图象。
通电10 min后，R1所在杯的水温上升了_______℃。水上升的温度和(3)中计算结果是否相同？_________。这10 min内电阻通电产生的热量为Q，水在第10 min时，内能比刚开始加热时增加了E，则Q_____E(选填“>”“＝”或“<”)。造成这个结果的原因有哪些？_________________ ________。
15.2
不相同
＞
加热过程中存在热散失
阅读短文，回答问题：
超导体
各种金属导体中，银的导电性能是最好的。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在－271.76 ℃以下，铅在－265.95 ℃以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。金属和合金出现超导现象的临界温度都很低。1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，使临界温度提高到90K(－183.15 ℃)。在高温超导研究领域，我国科学家作出了先驱性和开创性的贡献，持续推动了国际高温超导研究的发展。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、远距离输电等方面若能采用超导材料，可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到____Ω，此时，若超导体通过100 A的电流，超导体两端电压为____V，1 min时间内超导体产生的热量为____J。
(2)在低于－271.76 ℃的环境中的铝的内能_______(选填“等于”或“大于”)零。
(3)在南极气温低至－88.3 ℃的自然环境下，钇—钡—铜—氧系材料_________(选填“可以”或“不可以”)成为超导体。
0
0
0
大于
不可以(共15张PPT)
第十八章 电功率
§18.2 电功率
第2课时 额定电压 额定功率
1．观察下列用电器的铭牌，各个参数表示什么意义？
(1)通过观察，我们了解到不同的用电器电功率一般_______。
(2)额定电压U额：用电器___________时两端的电压。
(3)额定功率P额：用电器在___________下工作时的电功率。
想一想
知识点1 额定电压 额定功率
不同
正常工作
额定电压
2．实验：
(1)实验器材：几节干电池、一只小灯泡、一个开关和几根导线。
(2)实验步骤：依次用一节干电池、两节干电池，三节干电池使小灯泡发光，连接电路，观察灯泡亮度。并用电压表和电流表测量小灯泡不同亮度时的电压和电流。
(3)实际电压U实：_______加在用电器两端的电压。
(4)实际功率P实：用电器在___________下工作时的功率。
做一做
实际
实际电压
结论1 1．额定电压U额：用电器正常工作时的电压。
2．额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。
3．实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。
4．实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。
3．小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W”的字样。下列说法中正确的是( )
A．该灯泡只能在220 V电压下工作
B．该灯泡的实际功率是40 W不变
C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40 W
D．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40 J
练一练
D
4．额定功率与实际功率的区别和联系
比较 额定功率 实际功率
区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 ②_______
是否变化 ①___________________________________ ③_______
联系 当用电器的实际电压等于额定电压时，④_________________ ______
用电器在实际电压下工作时的电功率
不变
变化
额定功率等于实
际功率
1．某定值电阻在 220 V电压下正常工作，其功率为 880 W。求：
(1)定值电阻在正常工作时的电流；
练一练
知识点2 电功率的计算
解：(1)定值电阻在正常工作时的电流
1．某定值电阻在 220 V电压下正常工作，其功率为 880 W。求：
(2)定值电阻的阻值；
解：(2)定值电阻的阻值
1．某定值电阻在 220 V电压下正常工作，其功率为 880 W。求：
(3)当电压只有110 V时，定值电阻的实际电功率。
解：(3)当电压只有110 V时，通过定值电阻的电流
定值电阻实际工作的电功率
P实＝U实I实＝110 V×2 A＝220 W
答：(略)
2．电能表表盘上标有一些参数如图所示，用它来测一台电冰箱的实际功率，只接入该冰箱时，从冰箱开始启动到停机用了0.5 h, 电能表的转盘转过了500转，该冰箱这段时间消耗的电能是多少？实际功率为多少？
解：冰箱消耗的电能
答：(略)
重难点 计算用电器的实际功率
【典例1】如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8 V，定值电阻R阻值为20 Ω，闭合开关，流过R的电流为0.1 A，流过L的电流为0.2 A。求：
(1)此时L的电阻；
解：(1)R两端的电压
UR＝U＝IRR＝0.1 A×20 Ω＝2 V
此时L的电阻
【典例1】如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8 V，定值电阻R阻值为20 Ω，闭合开关，流过R的电流为0.1 A，流过L的电流为0.2 A。求：
(2)L的实际功率；
解：(2)L的实际功率
P实＝UIL＝2 V×0.2 A＝0.4 W
【典例1】如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8 V，定值电阻R阻值为20 Ω，闭合开关，流过R的电流为0.1 A，流过L的电流为0.2 A。求：
(3)通电20 s，L、R共消耗的电能。
解：(3)通电20 s，L、R共消耗的电能
W＝UIt＝U(IR＋IL)t＝2 V×(0.1 A＋0.2 A)×20 s＝12 J
答：(略)
【典例2】根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：
(1)甲灯上的参数“100 W”意思是_________________________________ __________________。
(2)二者均正常发光时，甲灯的电阻_______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的电阻。
(3)二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的____倍。
甲灯在额定电压220 V下，正常工作的额定功率为100 W
小于
4
重难点拨 1.实际功率是用电器在实际电压下工作时的功率，由于实际电压会因电路的各种原因而改变，所以实际功率也会随之改变，它可能小于、等于或大于额定功率，因此实际电功率并不是固定不变的。灯泡的亮暗取决于实际功率。(共18张PPT)
第十八章 电功率
§18.2 电功率
2022年课程标准 学习目标
结合实例，了解电功和电功率 1．结合实例理解电功率的概念。知道电功率的物理意义。
2．能运用功率的关系式进行简单的计算。
3．会对电功和电功率的概念进行对比理解
第1课时 电功率 “千瓦时”的来历
1．将一盏节能灯和一个电热水壶分别接入同一电能表中单独工作，所测实验数据如右：
想一想
知识点1 电功率
用电器 电能表转数/r 时间t/min
节能灯 90 60
电热水壶 60 1
(1)在实验中，节能灯消耗电能的大小为_____________，电热水壶消耗的电能为_____________。
0.03 kW·h
0.02 kW·h
(2)在实验中，节能灯和电热水壶哪个消耗的电能多？ 哪个消耗的电能快？说说你的理由？
答：节能灯消耗的电能多，电热水壶消耗的电能快。相同时间时，若电能多，则消耗电能更快。
总结 说明不同的用电器消耗电能有快慢之分，或者说电流做功有快慢之分。
2．电功率
(1)物理意义：是表示_______________的物理量。
(2)符号：____。
(3)单位：_______，符号：____；常用单位：_______，符号：_____。
(4)定义：电功率等于_____________之比。
(5)公式：________。公式中的物理量如下：
①W表示_____________，单位为____或________；
②t表示_______，单位为____或____；
③P表示_________，单位为____或_____。
电流做功快慢
P
瓦特
W
千瓦
kW
电功与时间
电能或电功
J
kW·h
时间
s
h
电功率
W
kW
UI
结论1 1．在物理学中，用电功率表示______________，用符号____表示，它的单位是瓦特(Watt)，简称瓦，符号是____。
2．根据电功率表示电流做功的快慢，我们可以得到电功率公式：P＝__。
3．将W＝UIt代入公式，可以推导出电功率的另一个计算方法：P＝_____。
4．电功率的单位换算：1 kW＝________W 1 W＝________mW。
5．电功和电功率的辨析：
电功(W)：表示电流做功的_______；
电功率(P)：表示电流做功的_______。
电流做功快慢
P
W
UI
1 000
1 000
多少
快慢
3．常见的用电器功率：
小资料
天河一号巨型计算器 4.04×106 W 液晶电视机 约100 W
家用空调 约1 000 W 排风扇 约20 W
吸尘器 约800 W 手电筒 约0.5 W
电吹风机 约500 W 计算器 约0.5 mW
台式计算机 约200 W 电子表 约0.01 mW
4．小明将某家用电器单独接在如图的电能表所在的电路中正常工作
6 min，电能表转盘转动32 r。该家用电器的电功率是________。该家用电器最有可能是_________(选填“电视机”“节能灯”或“空调”)。
练一练
100 W
电视机
5．某同学用电力节能监测仪测得电热水壶接在家庭电路中工作20 s，流经电热水壶的电流和它两端的电压，如图所示，请你求出此时电热水壶的功率。
解：电热水壶的功率
P＝UI＝223 V×7.8 A＝1 739.4 W
答：(略)
2．如果将P和t的单位分别用千瓦、小时来表示，那么相乘之后，得到电能的另一个单位表示为________。
辨一辨
知识点2 “千瓦时”的来历
Pt
W
s
kW·h
结论2 1.kW和kW·h是两个不同的物理量的单位，千瓦是电功率的单位，千瓦时是电能的单位。
2．用公式进行计算时注意单位的对应。
物理量 单位1 单位2
电功W 焦耳J 千瓦时kW·h
通电时间t 秒____ 小时____
s
h
3．某电视机的电功率是150 W(如图)，每天使用3 h，一个月用电多少千瓦时？(按30天计算，写出计算过程)
练一练
解：P＝150 W＝0.15 kW，t＝3 h×30＝90 h，一个月内消耗的电能
W＝Pt＝0.15 kW×90 h＝13.5 kW·h
答：(略)
重难点1 电功和电功率的概念进行对比理解
【典例1】如果让电烙铁和白炽灯都消耗4 000 J的电能，电烙铁需要工作100 s，白炽灯需要工作40 s。电功率较大的用电器是_________，单位时间消耗电能多的用电器是_________，因为白炽灯和电烙铁消耗的电能_______，白炽灯用的时间较_____。1 kW·h的电能可以供这个电烙铁工作_____h，可以供这盏白炽灯工作_____h。
白炽灯
白炽灯
相等
短
25
10
【典例2】下列关于电功和电功率的说法正确的是( )
A．电流做功越多，电功率越大
B．电功率越大，电流做功越快
C．电流做功时间越短，电功率越大
D．电流做同样的功，用电时间越长，电功率越大
B
重难点拨 电功率表示电流做功的快慢，电流做功越快，电功率越大。
电功表示电流做功的多少，电功大，电功率不一定大；电功率大，电功不一定大。
重难点2 电功率的计算
【典例3】在如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A，求：
(1)R2的阻值；
解：(1)电路的总电阻
R2的阻值
R2＝R－R1＝30 Ω－20 Ω＝10 Ω
【典例3】在如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A，求：
(2)通电1 min，电流通过R1做的功；
解：(2)由欧姆定律，可知R两端电压
U1＝IR1＝0.2 A×20 Ω＝4 V
电路工作1 min，电流通过电阻R1做的功
W1＝U1It＝4 V×0.2 A×60 s＝48 J
【典例3】在如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A，求：
(3)电路消耗的电功率。
解：(3)电路消耗的电功率
P＝UI＝6 V×0.2 A＝1.2 W
答：(略)(共24张PPT)
第十八章 电功率
§18.4 焦耳定律
2022年课程标准 学习目标
通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象 1．会运用控制变量法设计探究电流、电阻、时间对电热的影响实验。
2．理解焦耳定律的内容。
3．会用焦耳定律的知识解释生活中的物理现象，培养学生科学用电的意识
1．如图是生活中常见的电热水壶，请试着分析该用电器的能量转化过程。
辨一辨
知识点1 电流的热效应
电
内
结论1 生活中有许多用电器工作时都伴有热现象产生，电流将电能转化为_______，这种现象叫做_______________。
内能
电流的热效应
2．我们将通过实验探究“电流产生的热量与什么因素有关。”
3．通过图1的现象，小灯泡和导线的电流_______，小灯泡灯丝电阻_____，小灯泡比导线更烫。
猜一猜
图1
猜想1：用电器产生的电热大小与___________有关。
相等
大
电阻大小
4．通过图2中现象，当接入的用电器越多，干路的电流越_____，越容易发热。
猜想2：用电器产生的电热大小与___________有关。
5．通过图3中现象，当小灯泡的工作时间_______，小灯泡越烫。
猜想3：用电器产生的电热大小与___________有关。
6．综上所述，通过观察大量的生活现象，可以猜想：电流产生的热量与_______、_______
和___________有关。
图2
图3
大
电流大小
越长
通电时间
电流
电阻
通电时间
7．实验一：探究电阻大小与电阻所产生热量的关系。
(1)实验方法：控制通电时间和_______一定，改变_______大小。
(2)实验电路图：
(3)实验分析：可以观察到，当_________________一定时，电阻_______ (选填“越大”或“越小”)，所产生的热量越多。
做一做
电流
电阻
通电时间和电流
越大
8．实验二：探究电流大小与电流所产生热量的关系。
(1)实验方法：控制通电时间和_______一定，改变_______大小。
(2)实验电路图：
(3)实验分析：
可以观察到，当_________________一定时，电流_______(选填“越大”或“越小”)，所产生的热量越多。
电阻
电流
通电时间和电阻
越大
结论2 1.实验一表明：当电流和通电时间相同时，____________________________。
2．实验二表明：_______________________________________________ ______。
电阻越大，所产生的热量越多
当电阻和通电时间一定时，电流越大，所产生的热量越多
9．如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
(1)图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与_______的关系。
练一练
电阻
(2)图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，在其中一容器外部并联一个阻值相同的电阻，若图乙中两U形管内液面上升高度相同，则故障可能是_____________________。排除故障后通电相同时间，发现左侧U形管内液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_______越大，产生的热量越多。
外部并联的电阻断路
电流
(3)为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换为阻值_______(选填“大于”或“小于”)5 Ω的电阻。
(4)该实验中的U形管_______(选填“是”或“不是”)连通器。
(5)该实验中的U形管液面高度发生变化是____(填字母)。
A．U形管中液体的热胀冷缩造成的
B．密闭容器中空气的热胀冷缩造成的
小于
不是
B
1．英国物理学家焦耳做了大量的实验，确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦耳定律：
电流通过导体产生的_______与_______的二次方成正比，跟导体的_______成正比，跟___________成正比。
①Q表示_______，单位为____；
②I表示_______，单位为____；
③R表示_______，单位为____；
④t表示___________，单位为____。
填一填
知识点2 焦耳定律
热量
电流
电阻
通电时间
热量
J
电流
A
电阻
Ω
通电时间
s
结论3 1．焦耳定律：Q＝I2Rt，电流I的单位是A，电阻R的单位是Ω，通电时间的单位是s，热量Q的单位是J。
2．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则Q＝W＝UIt。
2．如图所示，电阻R1＝20 Ω，R2＝40 Ω，闭合开关S1和 S2，电流表示数为0.6 A，通过R1的电流为0.4 A。求：
(1)通过R2的电流；
练一练
(1)解：R2两端的电压
U2＝U1＝I1R1＝0.4 A×20 Ω＝8 V
通过R2的电流
2．如图所示，电阻R1＝20 Ω，R2＝40 Ω，闭合开关S1和 S2，电流表示数为0.6 A，通过R1的电流为0.4 A。求：
(2)通电1 min，电阻R2产生的热量。
解：(2)通电1 min电阻R2产生的热量为
答：(略)
1．电热的利用：生活中电流的热效应带来许多便利，例如电熨斗、热水器、_________、_________等。
2．电热的危害和防止：许多情况我们并不希望用电器的温度太高，例如电脑发热、导线发热等，如果不及时散热会产生许多安全隐患。在使用电器时，可以通过散热风扇、减少遮盖、___________等方式散热。
填一填
知识点3 电热的利用和防止
电饭锅
电热棒
通风散热
重难点1 探究影响电流产生热量多少的因素
【典例1】小明利用图示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中都装有质量为100 g，初温为30 ℃的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。通电后，乙瓶中煤油在5 min内温度升高到80 ℃。
(1)请按照小明的实验目的
连接好下面的实物图；
解：(1)如图所示
【典例1】小明利用图示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中都装有质量为100 g，初温为30 ℃的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。通电后，乙瓶中煤油在5 min内温度升高到80 ℃。
(2)实验中煤油吸热的多少是通过____________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的；
温度计示数
【典例1】小明利用图示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中都装有质量为100 g，初温为30 ℃的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。通电后，乙瓶中煤油在5 min内温度升高到80 ℃。
(3)乙瓶中煤油在5 min内一共吸收了多少热量？已知煤油的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)
解：(3)在5 min内一共吸收了热量
Q吸＝cmΔt
＝2.1×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(80 ℃－30 ℃)
＝1.05×104 J
【典例1】小明利用图示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中都装有质量为100 g，初温为30 ℃的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。通电后，乙瓶中煤油在5 min内温度升高到80 ℃。
(4)若已知乙瓶中的热效率为50%，则镍铬合金丝消耗的电功率是多少？
解：(4)乙瓶中的热效率为50%，则乙瓶的电阻消耗的电能
答：(略)
【典例2】在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材如图所示。请：①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；(供选择电阻：R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω)②用笔画线代替导线补充完整电路的连接。
如图所示
重难点拨 探究影响电流的热效应的因素的实验采用的实验方法是控制变量法和转换法。
重难点2 电功与电热
【典例3】某电动机上标有“220 V 2 A”，它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作1 min后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：正常工作1 min后，消耗的电能
W＝UIt＝220 V×2 A×60 s＝2.64×104 J
线圈中产生的热量
Q＝I2Rt＝(2 A)2×5 Ω×60 s＝1.2×103 J
如没有其他能量的损失，则得到的机械能
W机械＝W－Q
＝2.64×104 J－1.2×103 J
＝2.52×104 J
答：(略)
【典例4】将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇和一床电热毯，接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是( )
A．电风扇产生的热量多
B．电热毯产生的热量多
C．二者产生的热量一样多
D．无法比较二者产生的热量
B
重难点拨 电功W与电热Q：纯电阻电路中Q＝W＝UIt，非纯电阻电路中Q＜W(共19张PPT)
第十八章 电功率
§18.3 测量小灯泡的电功率
2022年课程标准 学习目标
结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率 1．基于电功率的原理设计实验电路图。
2．会使用滑动变阻器调节灯泡两端电压的大小，使灯泡两端电压达到额定电压，体验小灯泡电功率随它两端电压的变化而变化的规律；通过观察了解灯泡亮度与实际功率的关系
1．观察如图的灯泡铭牌可知，该灯泡的额定电压U＝________，额定电功率P＝______。
想一想
知识点1 测量小灯泡的电功率
220 V
8 W
2．根据生活经验我们知道，在用电高峰期时，家中同一盏灯会变的稍暗一些，小明猜想实际电压不同，可能会影响灯的实际功率和亮度。以下是实验探究过程：(填字母)
(1)由电功率公式P＝UI可以看出，可以使用_____实验器材测出电功率的大小。
CD
AB
A
A
B
C
D
1．具体内容见实验报告《测量小灯泡的电功率》。
知识点2 用电压表和电流表测量小灯泡的电功率
结论 1.通过________的原理可以测量出不同电压下的电功率。
2．当用电器两端电压等于额定电压时，用电器___________，此时的功率_______额定功率。
3．同一灯泡的发光亮度受_______和_______的影响。
P＝UI
正常工作
等于
电流
电压
2．实验中滑动变阻器的作用是什么？
答：保护电路；改变小灯泡两端的电压，得到多组数据。
3．最后需要求小灯泡电功率的平均值吗？
答：不需要，小灯泡的电功率受电压影响，求平均值没有意义。
4．小组交流一下，说说实验中遇到了哪些故障现象，最后分析出的故障原因是什么。
略
想一想
5．【演示实验】把实验中的小灯泡换成发光二极管，调节发光二极管的实际功率与小灯泡的相同，比较发光二极管与小灯泡的亮度有什么不同？为什么会这样？
答：发光二极管亮度更亮，因为发光二极管的发光效率高。
1．如图所示是家里常见的电热水壶和它的铭牌，请问能否用我们之前学过的电流表和电压表测量它的电功率吗？为什么？
答：不可以，家庭电路的电压超过了电压表的量程，并且之前学的电流表和电压表只能用于直流电路。
想一想
知识点3 用电能表和秒表测量用电器的电功率
2．测量家用电器的电功率。
为了测量家里电视机的电功率，需要的器材是_________和_______。
实验原理：________。
实验步骤：(1)关闭家里其他所有用电器，只有电视机工作。
(2)观察如图所示电能表的参数，并测量出电能表转盘转n转时所用的时间t。
数据分析：电能表转盘转动n转消耗的电能：W＝_____。
电视机的电功率：P＝_____。
电能表
秒表
3．在实验步骤(2)中，能否先确定时间t，然后数t时间内的电能表转盘的转数？为什么？
答：不能，在t时间内转数不一定是整数。
重难点 测量小灯泡的电功率
【典例1】物理兴趣小组利用以下器材测量小灯泡的额定功率，利用一个电压可调的稳压电源(电源电压调为6 V)、小灯泡(标有“2.5 V”字样)、滑动变阻器(标有“60 Ω 2 A”字样)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则接下来的操作是_______________。
乙
对电流表校零
【典例1】物理兴趣小组利用以下器材测量小灯泡的额定功率，利用一个电压可调的稳压电源(电源电压调为6 V)、小灯泡(标有“2.5 V”字样)、滑动变阻器(标有“60 Ω 2 A”字样)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(2)请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动，灯泡变亮。
如图所示
【典例1】物理兴趣小组利用以下器材测量小灯泡的额定功率，利用一个电压可调的稳压电源(电源电压调为6 V)、小灯泡(标有“2.5 V”字样)、滑动变阻器(标有“60 Ω 2 A”字样)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(3)正确连接电路后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是____(填字母)。
A．电流表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
A
【典例1】物理兴趣小组利用以下器材测量小灯泡的额定功率，利用一个电压可调的稳压电源(电源电压调为6 V)、小灯泡(标有“2.5 V”字样)、滑动变阻器(标有“60 Ω 2 A”字样)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(4)排除故障后，移动滑片直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_______。
0.75
丙
【典例2】实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡，小明同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，小明同学设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。
(1)请根据小明设计的电路图把实物图连接完整。
甲
【典例2】实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡，小明同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，小明同学设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。
(2)小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是____(填字母)。
A．检查电路是否断路
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察
小灯泡是否发光
甲
C
【典例2】实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡，小明同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，小明同学设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。
(3)小明移动滑动变阻器滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格中。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P/W
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 3 0.44
甲
①请指出这个表格设计不合理的地方：_______________________；
②小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2.5 V时，小灯泡的电功率为____W，小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是_________________________________________。
表中设置了平均电功率
1
额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率P/W
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 3 0.44
甲
重难点拨 调节滑动变阻器，使电压表示数等于额定电压，再读出此时电流表示数，则灯泡额定功率可以通过计算得出。注意灯泡在不同电压下功率是不同的，求平均值无意义。(共22张PPT)
第十八章 电功率
§18.1 电能 电功
2022年课程标准 学习目标
1．结合实例，了解电功。 2．知道能量在转化和转移过程中是守恒的，认识机械功、热量、电功、热值等是与能量转化或转移密切相关的物理量，知道它们的含义 1．能知道不同用电器能量转化的情况。
2．了解电功的含义。
3．认识电能表并知道其重要参数的物理意义。
4．会计算电路所消耗电能的大小
1．电能的提供，各种类型的发电厂和电池给我们提供了电能，请从下列选项中选择能量类型，填字母在方框中。
A．核能 B．风能 C．化学能 D．电能 E．水能
想一想
知识点1 电能
E
B
A
C
D
2．电能的利用，生活中的电能无处不在，为我们的生活带来了许多便利，请从下列选项中选择能量类型，填字母在方框中。
A．内能 B．光能 C．电能 D．机械能
C
D
A
B
D
结论1 1.生活中有不同类型的发电厂和电池提供着_______，也有许多用电器在_______电能。
2．物理学中，电能的单位是_______，符号是____。
3．在生活中常用“度”来表示电能的单位，符号是________，1度＝____kW·h＝___________J。
电能
消耗
焦耳
J
kW·h
1
3.6×106
3．如图所示是一款迷你暖手宝，它内置锂电池可充电，内部发热片发热。下列说法正确的是( )
A．暖手宝充电的过程，是电能转化为化学能的过程
B．暖手宝发热的过程，是机械能转化成内能的过程
C．用暖手宝取暖时，手因为含有的热量增加而感到
暖和
D．无论暖手宝充电还是发热的过程，锂电池在电路中都是电源
练一练
A
4．在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是( )
A．电风扇 B．电热水壶
C．电视机 D．电冰箱
B
1．你知道家中的用电量是如何测量的吗？
用电器在一段时间内消耗的电能可以通过电能表测量出来(如图)。
请查阅课本第88页关于电能表的介绍，填写方框中的内容。
认一认
知识点2 电能的计算
千瓦时
应该在220 V的电路中使用
标定电流为10 A，额定最大电流为20 A
额定最大电流
每消耗
1 kW·h时的电能，电能表上的团转过3 000转
频率为50 Hz的交流电路中使用
2．如图是小米家8月31日和9月30日电能表的示数，请分析：
(1)8月31日电能表读数为________kW·h，9月30日电能表读数为________kW·h，9月共消耗电能为_______kW·h。
(2)根据广州市电价标准，小米家用电量在第一梯
度，电价约为0.58元/(kW·h)，小米家九月电费为
________元。
(3)表中的3 000 revs/(kW·h)的含义是_______________________________ ______________。
(4)若这个电能表转过300转，则电路消耗电能____kW·h＝_________J。
想一想
152.2
194.7
42.5
24.65
每消耗1 kW·h的电能，电能表表盘
转过3 000转
0.1
3.6×105
3．现代社会对能源的需求越来越高，电的使用离不开千家万户，为节约用电，我们要从点滴做起。你知道1 kW·h电能做些什么吗？ 请观看如图“1度电可以做的事情”：
辨一辨
通过知识点1的学习，我们知道不同形式的能量可以互相转化。请思考下列问题：
1．用电器在工作时，将电能转化为其他形式的能量时，可以说是_______在做功。
2．电动机在工作时，我们可以说是电能转化为机械能，也可以说是_______做功使电动机向外输出_______能。
3．电炉工作时，可以说是电能转化为内能，也可以说是_______做功使电炉的内能增加。
填一填
知识点3 电功
电流
电流
机械
电流
4．科学家们通过大量的研究发现：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。电功(电能)的计算公式为_________。公式中的物理量如下：
(1)U表示_______，单位为__________。
(2)I表示_______，单位为__________。
(3)t表示_______，单位为________。
(4)W表示_______，单位为__________。
W＝UIt
电压
伏特(V)
电流
安培(A)
时间
秒(s)
电功
焦耳(J)
结论2 1．用电器消耗了多少电能，电流就做了多少_____，这个物理量叫做_______，符号是____，国际制单位是_______，符号是____。
2．电流做功的多少和_______、_______和___________有关。当电路两端的电压为U，电流为I，通电时间为t时，电功W＝______。
功
电功
W
焦耳
J
电流
电压
通电时间
UIt
5．充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的_______；给手机充电的过程，主要是将电能转化为_______能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流_______的方式增大了物体的内能。小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量3 000 mA·h，则它充满电后存储的电能为多少？
练一练
电源
化学
做功
解：I＝3 000 mA＝3 A，t＝1 h＝3 600 s，充满电后存储的电能
W＝UIt＝3.7 V×3 A×3 600 s＝39 960 J
答：(略)
重难点1 电能表计算电功率
【典例1】如图所示，图甲是小明家的电能表，电能表的示数为__________kW·h，此时小明家只接入了大功率的用电器，小明站在电能表前观察指示灯闪烁了800次，此时消耗的电能是______度，此时电能表的示数变为__________kW·h。
9 866.8
0.5
9 867.3
【典例2】如图是小玲家的电能表，若将电热水器单独接入电路，正常工作3 min，电能表的转盘转500转，电热水器消耗的电能为_______J。
1.2×106
重难点2 电功的计算
【典例3】如图所示，两灯泡L1和L2 在盒内的连接方式未知，电源电压为6 V。开关闭合后两灯泡均发光，电流表读数为0.9 A，若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3 A。求：
(1)L1和L2是并联还是串联？
解：(1)L1、L2是并联连接
【典例3】如图所示，两灯泡L1和L2 在盒内的连接方式未知，电源电压为6 V。开关闭合后两灯泡均发光，电流表读数为0.9 A，若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3 A。求：
(2)画出实物图对应的电路图；
解：(2)如图所示
【典例3】如图所示，两灯泡L1和L2 在盒内的连接方式未知，电源电压为6 V。开关闭合后两灯泡均发光，电流表读数为0.9 A，若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3 A。求：
(3)①取下L1后，画出等效电路图；
②取下L1 后，5 s内电流通过L2做了多少功？
解：(3)①如图所示
②5 s内电流通过L2做功
W2＝U2I2t＝6 V×0.3 A×5 s＝9 J
【典例3】如图所示，两灯泡L1和L2 在盒内的连接方式未知，电源电压为6 V。开关闭合后两灯泡均发光，电流表读数为0.9 A，若把L1取下，L2仍发光，电流表读数变为0.3 A。求：
(4)两灯都发光时，1 min内L1 消耗的电能是多少？
解：(4)1 min 内 L1消耗的电能
W1＝U1I1t＝6 V×0.6 A×60 s＝216 J
答：(略)
【典例4】如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5 A，A1的示数为0.3 A，则电源电压为多少？定值电阻R2在1 min内消耗的电能为是多少？
解：电源电压
U＝U1＝I1R1＝0.3 A×10 Ω＝3 V
通过电阻R2的电流
I2＝IA－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A
R2在1 min内消耗的电能
W＝UI2t＝3 V×0.2 A×60 s＝36 J
答：(略)
