(共38张PPT)
第十八章 电功率
§18.2 电功率(第1课时)
2022年课程标准 学习目标
1.结合实例，了解电功率。 2.知道用电器的额定功率和实
际功率。 1.结合实例理解电功率的概念，知道
电功率的物理意义。
2.能运用电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。
知识点1 电功率
1. 问题：电风扇(如右图所示)利用扇叶的转动吹出了风，扇叶转动的机
械能是通过电动机从电能转化而来的。把电风扇调到不同挡位，吹出的
风有什么不同？电流通过电动机做功的快慢有什么不同？
2. 分析：不同挡位下吹出的风速 。在高挡位时扇叶转动得
更 ，单位时间内扇叶推动的空气量更多，故吹出的风速更大。那
么高挡位相比低挡位，单位时间内电流通过电动机做功 ，也就
是说电流做功更 。
3. 小结：在物理学中用电功率表示电流做功的快慢。电功率等于电功与
完成这些电功所用的时间之比。电功率公式：P＝ 。
4. 电功率的单位换算：1 kW＝ W，1 W＝ mW。
不同
快
更多
快
1 000
1 000
5. 用电功率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 千瓦时
通电时间t 秒 小时
电功率P 瓦特 千瓦
6. 电功率的推导公式：将W＝UIt代入P＝，得P＝ 。
J
kW·h
s
h
W
kW
UI
【典例1】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)
解：已知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
【变式1】1度电可以供一个25 W的灯泡正常发光多长时间？
解：t＝＝＝40 h。
答：略
解：t＝＝＝40 h。
答：略
知识点2 额定电压 额定功率
1. 问题：不同用电器的电功率一般不相同，同一个用电器在不同的电压
下工作，它的电功率总是一样的吗？
2. 演示：如图甲所示，小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”，意思是小灯泡
应在2.5 V电压下工作。如图乙所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端
的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5 V，观察小灯
泡的亮度。
3. 小结：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，小灯泡的电功率
随它两端的电压改变而改变。
(1)额定电压U额：用电器 时两端的电压。
(2)额定功率P额：用电器在 下工作时的电功率。
(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。
正常工作
额定电压
实际
实际电压
【典例2】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
水壶的电功率。
解：电热水壶的功率
P＝UI＝223 V×7.8 A＝1 739.4 W。
答：(略)
【变式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”)乙灯的电阻。
(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
1. 在物理学中，用电功率表示 ，用符号 表
示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是 。
2. 电功率公式：P＝ ，推导公式P＝ 。
3. 电功率的单位换算：1 kW＝ W，1 W＝ mW。
4. (1)额定电压U额：用电器 时两端的电压。
(2)额定功率P额：用电器在 下工作时的电功率。
(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 下工作时的电功率。
电流做功的快慢
P
W
UI
1 000
1 000
正常工作
额定电压
实际
实际电压
1. 下列关于电功和电功率的说法正确的是( B )
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
基础评价
B
2. 小张同学为了测量新买的电热水壶的实际电功率，在220 V的家庭电路
中关闭其他所有家用电器，只开启电热水壶，通电2 min，观察电能表
(如图所示)的小铝盘转了100转。电热水壶消耗了多少电能？实际电功率
为多少？
解：因3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能时电能表的铝盘转3 000
转，所以电能表的小铝盘转了100转时，电热水壶消耗的电能W＝kW·h
＝kW·h＝kW·h＝×3.6×106 J＝1.2×105 J，
电热水壶烧水时的实际电功率P实＝＝＝1 000 W。
答：(略)
解：因3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能时电能表的铝盘转3 000
转，所以电能表的小铝盘转了100转时，电热水壶消耗的电能W＝kW·h
＝kW·h＝kW·h＝×3.6×106 J＝1.2×105 J，
电热水壶烧水时的实际电功率P实＝＝＝1 000 W。
答：(略)
3. 如图所示，小灯泡L标有“3.8 V”字样，定值电阻R的阻值为20 Ω，
闭合开关S，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
RL＝＝＝＝10 Ω。
解：(1)R两端的电压
UR＝U＝IRR＝0.1 A×20 Ω＝2 V，
此时L的电阻
RL＝＝＝＝10 Ω。
(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。
解：(2)L的实际功率
P实＝UIL＝2 V×0.2 A＝0.4 W。
(3)通电20 s，L、R共消耗的电能。
解：(3)电路中的总电流
I＝IR＋IL＝0.1 A＋0.2 A＝0.3 A，
通电20 s，L、R共消耗的电能
W＝UIt＝2 V×0.3 A×20 s＝12 J。
答：(略)
解：(3)电路中的总电流
I＝IR＋IL＝0.1 A＋0.2 A＝0.3 A，
通电20 s，L、R共消耗的电能
W＝UIt＝2 V×0.3 A×20 s＝12 J。
答：(略)
4. 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。
素养评价
白炽灯
白炽灯
相
等
短
25
10
(1)电热水壶在正常工作时的电流。
解：(1) 电热水壶在正常工作时的电流
I＝＝＝4 A。
(2)电热水壶在正常工作时发热丝的阻值。
解：(2) 电热水壶的阻值
R＝＝＝55 Ω。
解：(1) 电热水壶在正常工作时的电流
I＝＝＝4 A。
解：(2) 电热水壶的阻值
R＝＝＝55 Ω。
5. 某电热水壶在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，电热水壶的实际电功率。
解：(3)当电压只有110 V时，通过电热水壶的电流
I实＝＝＝2 A，
电热水壶实际工作的电功率
P实＝U实I实＝110 V×2 A＝220 W。
答：(略)
解：(3)当电压只有110 V时，通过电热水壶的电流
I实＝＝＝2 A，
电热水壶实际工作的电功率
P实＝U实I实＝110 V×2 A＝220 W。
答：(略)
第十八章 电功率
§18.2 电功率(第2课时)
2022年课程标准 学习目标
1.结合实例，了解电
功率。 2.会测小灯泡的电功
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。
知识点 测量小灯泡的电功率
实验目的 探究同一个灯泡两端电压变化时， 电功率和发光情况的变化。
实验原理 根据公式 即可计算出小灯泡消耗的电功率。
实验设计 实验电路用笔画线代替导线完成图乙电路连接。
P＝UI
实验器材 电源、开关、导线若干、小灯泡(额定电压是2.5 V)、电压
表、电流表和滑动变阻器。
实验步骤 1.观察小灯泡上所标的额定电压，记录在表格中。
2.按照设计的电路图连接电路，连接过程中开关处于
状态，使滑动变阻器的滑片置于 。
3.检查所连接的电路，确定无误后闭合开关，调节
，使小灯泡两端的电压低于它的额定电
压，记录此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的亮
度情况，填在表格中。
断
开
阻值最大处
滑动
变阻器的滑片
实验步骤 4.继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于它的额定
电压 ，记录此时电压表和电流表的示数，并观察
小灯泡的亮度情况，填在表格中。
5.再次调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压大于它的额定
电压(不要超过额定电压的 1.2倍，防止灯泡被烧坏)，记录
此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的亮度情况，
填在表格中。
6.断开开关，利用公式P＝UI计算小灯泡在不同电压下的
实际电功率，将结果填入表格中。
2.5 V
数据记录 记录表格
实验 条件 小灯泡的额定电压U额＝ 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的实际功率P/W 小灯泡的亮度
U实＜U额
U实＝U额 正常
U实＞U额
2.5 V
评估交流 实验分析
①当小灯泡两端电压等于额定电压时，U实 (选填
“＞”“＝”或“＜”)U额，发光亮度正常；
②当小灯泡两端电压小于额定电压时，U实 (选填
“＞”“＝”或“＜”)U额，发光亮度较 (选填
“暗”或“亮”)；
③当小灯泡两端电压大于额定电压时，U实 (选填
“＞”“＝”或“＜”)U额，发光亮度较 (选填
“暗”或“亮”)。
实验结论 小灯泡两端的实际电压越低，小灯泡的实际功率
越 ，小灯泡的亮度越 ，可见小灯泡的亮度与
小灯泡的 有关。
＝
＜
暗
＞
亮
小
暗
实际功率
【典例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＝ 。
220 V
8 W
【变式1】如图甲所示的电路中，小灯泡的额定电压为3.8 V。闭合开
关，将滑动变阻器的滑片移至某处时，电压表示数如图乙所示，若想测
量小灯泡正常发光时的电阻和功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选
填“左”或“右”)端移动，直至电压表的示数为 V，此时，电流
表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
右
3.8
1.14
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由 决定。
P＝UI
正常工作
等于
实际电功率大小
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。
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。
基础评价
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。
电能表
秒表
P＝
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秒。
数据分析：电能表转盘转动n转消耗的电能：W＝ kW·h。
电视机的电功率：P＝ W。
3. 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 。
素养评价
对电流表校零
(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。
(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
(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 。
A
0.75 W
4. 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。
(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
C
(3)小明移动滑动变阻器的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
1 2 0.34
2 2.5 0.4
3 3 0.44
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 (共19张PPT)
第十八章 电功率
专题 电功率的综合计算
2022年课程标准 学习目标
1.知道电功率。 2.在真实的情境中
运用电功率的物理
知识解决实际问题
的能力。
2. 电功率公式：P＝ 。
3. 电功率公式：P＝ 。结合欧姆定律I＝还可推导出P＝ 和P＝
I2R。
UI
【公式总结】
1. 欧姆定律：I＝ 。
【典例分析】
(一)电功率定义式P＝的应用
1. 小宁家的电饭煲额定电压为220 V，有加热和保温两种工作状态，额定
加热功率为2 000 W。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]问：
(1)在正常加热状态下，将2.5 kg的水从20 ℃加热到沸腾，水吸收的热量
是多少？(气压为标准大气压)
解：(1)已知1标准大气压下水的沸点为100 ℃，则水吸收的
热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－
20 ℃)＝8.4×105 J。
解：(1)已知1标准大气压下水的沸点为100 ℃，则水吸收的
热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－
20 ℃)＝8.4×105 J。
(2)若此电饭煲的加热效率为84％，则上述过程需要加热多长时间？
解：(2)根据η＝×100％得，电饭煲消耗的电能
W＝＝＝106 J，
需要加热的时间t＝＝＝500 s。
解：(2)根据η＝×100％得，电饭煲消耗的电能
W＝＝＝106 J，
需要加热的时间t＝＝＝500 s。
答：(略)
解：(3)“600 r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1 kW·h
电能，电能表转盘转600圈，电饭煲在单独处于加热状态
下工作，转盘在10 min内转了180转，消耗的电能
W实＝＝＝0.3 kW·h＝1.08×106 J，
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率
P实＝＝＝1 800 W。
答：(略)
(3)小宁想利用家里的电能表测量电饭煲的实际加热功率，于是小宁
断开家中其他用电器，让电饭煲单独处于加热状态，观察到电能表转
盘在10 min内转了180转(电能表如图所示)，则此电饭煲的实际加热
功率为多少？
(二)电功率计算式P＝UI的应用
2. 如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10 Ω。闭合开关
S，电流表A1的示数为2 A，电流表A2的示数为0.8 A。求：
(1)电源电压。
(1)电源的电压
U＝U2＝I2R2＝0.8 A×10 Ω＝8 V。
(1)电源的电压
U＝U2＝I2R2＝0.8 A×10 Ω＝8 V。
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2
支路的电流。
(2)电阻R1消耗的电功率。
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2
支路的电流。
(2)通过R1的电流
I1＝I－I2＝2 A－0.8 A＝1.2 A，
电阻R1消耗的电功率
P1＝UI1＝8 V×1.2 A＝9.6 W。
答：(略)
(2)通过R1的电流
I1＝I－I2＝2 A－0.8 A＝1.2 A，
电阻R1消耗的电功率
P1＝UI1＝8 V×1.2 A＝9.6 W。
答：(略)
(三)电功率推导式P＝的应用
3. “工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化，如图甲是泡茶的电茶
炉，图乙是其内部电路的简图，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温
两种功能的切换。电源电压为220 V，保温功率为44 W，R1、R2均为加热
电阻，忽略温度对电阻阻值的影响，R2的阻值为55 Ω，求：
(1)处于保温状态下电路中的电流大小。
解：(1)根据公式P＝UI可得，保温状态下电路中的电流大小为I保＝＝
＝0.2 A。
解：(1)根据公式P＝UI可得，保温状态下
电路中的电流大小为I保＝＝＝0.2 A。
(2)电路处于加热状态时，电路中的电功率大小。
解：(2)由图可知，开关在2时，电路中只有R2，为加热状态，电路中的电
功率大小P加＝＝＝880 W。
(3)电阻R1的阻值。
解：(2)由图可知，开关在2时，电路中只有R2，为加热状态，电路中的电
功率大小P加＝＝＝880 W。
解：(3)开关在1时，R1与R2串联，为保温状态，电路总电阻R总＝＝
＝1 100 Ω，
则电阻R1的阻值R1＝R总－R2＝1 100 Ω－55 Ω＝1 045 Ω。
答：(略)
解：(3)开关在1时，R1与R2串联，为保温状态，电路总电阻R总＝＝
＝1 100 Ω，
则电阻R1的阻值R1＝R总－R2＝1 100 Ω－55 Ω＝1 045 Ω。
答：(略)
(四)动态电路电功率的计算
4. 如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关S。将滑动变阻器R的滑片
P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P－I关系图像如图乙所示，求：
(1)电源电压。
(1)当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的阻值为零，此时电路中的电流
最大，R0的电功率最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5 A，R0
的最大电功率P0大＝4.5 W，此时R0两端的电压即电源的电压
U＝U0大＝＝＝9 V。
(1)当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的阻值为零，此时电路中的电流
最大，R0的电功率最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5 A，R0
的最大电功率P0大＝4.5 W，此时R0两端的电压即电源的电压
U＝U0大＝＝＝9 V。
解：由电路图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端
的电压，电流表测电路中的电流。
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)定值电阻R0的阻值
R0＝＝＝18 Ω，
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流最
小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1 A，此时电路的总电阻
R总＝＝＝90 Ω，
滑动变阻器的最大阻值
R大＝R总－R0＝90 Ω－18 Ω＝72 Ω。
答：(略)
(2)定值电阻R0的阻值
R0＝＝＝18 Ω，
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流最
小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1 A，此时电路的总电阻
R总＝＝＝90 Ω，
滑动变阻器的最大阻值
R大＝R总－R0＝90 Ω－18 Ω＝72 Ω。
答：(略)
1. 如图所示电路，电源两端电压为2 V且保持不变，电阻R1＝4 Ω，R2＝
8 Ω。求：
(1)开关S闭合、S1断开时，电流表的示数I1。
解：(1)开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电
路，电流表测电路中的电流，则电流表的示数
I1＝＝＝0.5 A。
基础评价
解：(1)开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电
路，电流表测电路中的电流，则电流表的示数
I1＝＝＝0.5 A。
(2)开关S、S1都闭合时，电路的总功率。
解：(2)开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，流过R2的
电流：I2＝＝＝0.25 A，
干路电流I＝I1＋I2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，
电路的总功率P＝UI＝2 V×0.75 A＝1.5 W。
答：(略)
解：(2)开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，流过R2的
电流：I2＝＝＝0.25 A，
干路电流I＝I1＋I2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，
电路的总功率P＝UI＝2 V×0.75 A＝1.5 W。
答：(略)
2. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡标有“3 V 3 W”字样，当只闭
合开关S1时，灯泡正常发光，再闭合开关S2时，此时干路电流变化了0.2
A，求：
(1)灯泡正常发光时的电流。
解：(1)当只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，
因额定电压下灯泡正常发光，所以电源的电压U＝UL
＝3 V，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流
IL＝＝＝1 A。
答：(1)灯泡正常发光时的电流为1 A。
解：(1)当只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，
因额定电压下灯泡正常发光，所以电源的电压U＝UL
＝3 V，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流
IL＝＝＝1 A。
答：(1)灯泡正常发光时的电流为1 A。
(2)电阻R的阻值。
解：(2)当开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R并
联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以
通过灯泡的电流不变，则通过R的电流IR＝0.2 A，因
并联电路中各支路两端的电压相等，所以由I＝可
得，电阻R的阻值
R＝＝＝15 Ω。
答：(2)电阻R的阻值是15 Ω。
解：(2)当开关S1、S2闭合时，灯泡与定值电阻R并
联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以
通过灯泡的电流不变，则通过R的电流IR＝0.2 A，因
并联电路中各支路两端的电压相等，所以由I＝可
得，电阻R的阻值
R＝＝＝15 Ω。
答：(2)电阻R的阻值是15 Ω。
(3)该电路的总功率。
解：(3)因并联电路中，干路电流等于各支路电流之
和，所以干路电流
I＝IL＋IR＝1 A＋0.2 A＝1.2 A，
电路的总功率
P＝UI＝3 V×1.2 A＝3.6 W。
答：(3)该电路的总功率为3.6 W。
解：(3)因并联电路中，干路电流等于各支路电流之
和，所以干路电流
I＝IL＋IR＝1 A＋0.2 A＝1.2 A，
电路的总功率
P＝UI＝3 V×1.2 A＝3.6 W。
答：(3)该电路的总功率为3.6 W。
3. 如图所示，灯泡L标有“3 V 3 W”的字样，把它与标有“20 Ω 1
A”的滑动变阻器R串联接入电路，电源电压保持不变，灯泡电阻随电压
的变化而改变，当滑动变阻器的滑片P在a端时，闭合开关，小灯泡刚好
正常发光，求：
(1)当小灯泡L正常发光时，灯泡L的电阻。
素养评价
解：(1)由题意知，变阻器R与灯泡L串联在电路中，电压表
测灯泡L的电压。当变阻器的滑片P在a端时，变阻器接入电
路的阻值0，此时电路中的只有小灯泡工作。由P＝UI和I＝
得，小灯泡正常发光时的电阻
R＝＝＝3 Ω。
解：(1)由题意知，变阻器R与灯泡L串联在电路中，电压表
测灯泡L的电压。当变阻器的滑片P在a端时，变阻器接入电
路的阻值0，此时电路中的只有小灯泡工作。由P＝UI和I＝
得，小灯泡正常发光时的电阻
R＝＝＝3 Ω。
(2)电源电压。
解： (2)由(1)可知电源电压U＝UL＝3 V。
(3)当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电压表的示数为1 V，求此时通过
滑动变阻器的电流及小灯泡消耗的实际电功率。
解： (2)由(1)可知电源电压U＝UL＝3 V。
答：(略)
解： (3)当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电
路的阻值最大，最大阻值R'＝20 Ω此时变阻器两端的电压
UR＝U－UV＝3 V－1 V＝2 V，
则通过滑动变阻器的电流
I＝＝＝0.1 A，
此时小灯泡的实际功率P1＝UvI＝1 V×0.1 A＝0.1 W。
答：(略)(共14张PPT)
第十八章 电功率
§18.3 跨学科实践为家庭节约用电提建议
2022年课程标准 学习目标
属于“跨学科实践”
中的“物理学与日常
生活”。 1.能发现日常生活中与物理学有关的问题，培养
节约用电意识。
2.发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决
问题的综合能力，培养学生积极认真的学习态度
和乐于实践、敢于创新的精神。
电能是生产生活中所需要的重要能源，我们要从身边的点点滴滴做
起，注意节约用电。你的家中有没有浪费电的现象？请你了解家中的用
电情况并提出节约用电的建议。
要节约用电，首先要了解家中用电情况，然后才能提出有针对性的
建议。具体任务如下：
1. 调查家中的用电情况。
2. 了解用电器的耗电情况。不同电器功率不同，工作时间越长，消耗电
能越多。比如大功率的电热水器、空调等，了解它们能帮助我们找到节
能方法。
3. 提出节约用电的建议。
4. 评估采纳节电建议后的效果。
项目1：调查家中用电情况的方法
1. 查看电表读数：常见的有机械电表(用表盘数字和指针显示用电量)和
智能电表(通过液晶屏幕显示)。记录一段时间前后的两次读数，它们的差
值就是这段时间的用电量。
2. 查询电费账单：账单有每月用电量、电费、计费周期等信息，分析不
同月份数据，了解用电变化趋势。
3. 使用功率测试仪：把功率测试仪插入插座，再插入电器插头，打开电
器，测试仪显示实时功率，记录家庭中主要电器(如电视、冰箱、洗衣
机、电脑等)的使用时间。结合使用时间算出耗电量，如1 000 W电热水
壶用1小时，耗电1度。
4. 安装智能插座：智能插座能通过手机APP远程监测用电，下载对应
APP，按提示设置连接，之后就能在手机上查看用电量、功率等信息，
还能定时开关。
项目2：了解用电器的耗电情况
1. 家中的电热水器、空调等用电器都会消耗电能。通过设计表格等方法
记录这些用电器的耗电情况，包括每天工作的时长、工作的状态、消耗
的电能等。例如，对于电风扇就可以记录它每天工作的时长、处于的挡
位等。
2. 我们通过用电器的铭牌或说明书就能知道一个用电器工作时的电功
率，再结合它的工作时间，就可以计算出它一天消耗的电能。
3. 在下面表格中填写家庭用电器有关测量数据(用电器的使用要考虑季节
性用电问题来填写)
序
号 电器名
称 额定功率
/kW 数量/
个 每日使
用 时长/h 每日耗
电量
/(kW·h) 每周耗
电量
/(kW·h) 每月耗电
量/(kW·h)
1 电视机
2 洗衣机
3 电饭煲
4 灯1
5 灯2
6
合
计
4. 电热水器、空调等用电器的工作状态不同时，消耗的电能也不同。可
以利用电力监测仪直接测量它们消耗的电能。
用电器 工作状态 功率/kW 时长/h 耗电量/(kW·h)
电热水器(壶) 加热中
电热水器(壶) 保温中
空调 制冷(高功率运行)
空调 不制冷(低功率运行)
冰箱 制冷
冰箱 不制冷(低功率运行)
项目3：制定家庭节能用电计划
1. 根据家庭电器用电情况调查结果，分析哪些电器存在较大的节能空
间。例如，对于待机功率较大的电器，制定减少待机时间的措施。电
视、电脑等设备在不使用时，应彻底关闭电源，避免待机耗电。一般来
说，电视待机功率约为8 W，电脑待机功率约为15 W，若每天待机10小
时，一年下来也会消耗不少电能。
2. 结合节能电器的市场调研结果，考虑是否更换部分高耗能电器为节能
电器。制定更换计划和预算。例如LED灯相比传统白炽灯，发光效率
高，能耗低，使用寿命长。以一盏电功率为20 W的LED灯代替60 W的白
炽灯为例，若每天使用5小时，一年(365天)可节约电能 度。
73
3. 制定家庭日常节能用电的行为习惯，如随手关灯、合理设置空调温度
(夏季不低于26 ℃，冬季不高于20 ℃)等。例如某房间使用的空调制冷功
率为1 500 W，正常制冷时设定温度为26 ℃，当温度设定为22 ℃时，功
率变为1 800 W。若该空调每天使用8小时，一个月(30天)下来，将温度设
定为22 ℃比设定为26 ℃多消耗多少度电？
解：已知某空调制冷功率：
26 ℃时为P1＝1 500 W＝1.5 kW，22 ℃时为P2＝1 800 W＝1.8 kW，
已知使用时间t＝8 h×30＝240 h，
解：已知某空调制冷功率：
26 ℃时为P1＝1 500 W＝1.5 kW，22 ℃时为P2＝1 800 W＝1.8 kW，
已知使用时间t＝8 h×30＝240 h，
不同设定温度下的月耗电量：
W1＝P1t＝1.5 kW×240 h＝360 kW·h，
W2＝P2t＝1.8 kW×240 h＝432 kW·h，
两者差值：W＝W2－W1＝432 kW·h－360 kW·h＝72 kW·h，
可见，空调温度设定差异会明显影响耗电量，合理设温有利于节能减
排。
不同设定温度下的月耗电量：
W1＝P1t＝1.5 kW×240 h＝360 kW·h，
W2＝P2t＝1.8 kW×240 h＝432 kW·h，
两者差值：W＝W2－W1＝432 kW·h－360 kW·h＝72 kW·h，
可见，空调温度设定差异会明显影响耗电量，合理设温有利于节能减
排。
4. 请同学们查阅节电相关资料，填写下面的表格，总结出节电计划。
对比项目 节电前的习惯 节电计划
电视使用 常开，看完不关机 看完及时关机，减少待机时长
冰箱设置 温度较低，频繁开关门 合理调高温度，减少开关门次数
空调使用 温度设运行
电脑使用 长时间不操作也不关机 短暂离开设为待机，长时间离开关机
洗衣机使用 小件衣物也用整桶洗 积攒衣物集中洗涤，选合适水位
常开，看完不关机
看完及时关机，减少待机时长
温度较低，频繁开关门
合理调高温度，减少开关门次数
温度设得过低，长时间
运行
根据季节合理设温，配合使用
风扇，减少运行时间
长时间不操作也不关机
短暂离开设为待机，长时间离
开关机
小件衣物也用整桶洗
积攒衣物集中洗涤，选合适水位
项目4：节能用电计划的执行与效果监测
1. 在家庭中按照制定的节能用电计划执行，坚持一周或一个月。
2. 在执行过程中，阶段性记录节电前后家庭的用电量(通过电能表读取)。
3. 一周或一个月后，对比执行节能计划前后的用电量和电费支出，
分析节能效果。计算节约的电量和费用，并评估节能计划的可行性和
有效性。
时间段 节电前 用电量/度 节电后 用电量/度 减少 用电量/度 节电前 电费/元 节电后 电费/元 减少电费/元
一周
一个月
1. 每个小组制作一份项目展示报告，内容包括项目背景、分析过程、调
查结果、节能计划以及实施效果等。报告形式可以是PPT、手抄报等。
2. 在班级内组织一次展示交流活动，各小组派代表上台展示项目成果，
分享在项目实施过程中的经验和遇到的问题及解决方法。
3. 评选出优秀的项目小组，给予表扬和奖励，并将优秀的节能建议推
广，倡导大家共同节约用电。(共21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
1.通过实验，了解焦
耳定律。 2.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。
知识点1 电流的热效应
1. 问题：电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得
发红，而导线却几乎不发热？
2. 分析：生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生，电流通
过导体时电能转化为 ，这种现象叫作 。那么
电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关呢？
内能
电流的热效应
3. 演示1：电热与电阻的关系
(1)控制变量法：使通电时间和 一定，改变 大小。
(2)实验电路图：
4. 小结1：在 的情况下，一段电阻丝的电
阻 (选填“越大”或“越小”)，这段电阻丝产生的热量越多。
电流
电阻
电流相同，通电时间相同
越大
5. 演示2：电热与电流的关系
(1)控制变量法：使通电时间和 一定，改变 大小。
(2)实验电路图：
电阻
电流
6. 小结2：在 的情况下，通过一段电阻
丝的电流 (选填“越大”或“越小”)，这段电阻丝产生的热
量越多。
电阻相同、通电时间相同
越大
【典例1】电热水壶通电后不久就能把水烧开，而与电热水壶相连的导线
却不是很热，主要原因是( C )
A. 通过导线的电流较大
B. 通过电热水壶的电流较大
C. 导线的电阻比电热水壶的电阻小，相同时间内产生的热量较少
D. 电热水壶的电阻比导线的电阻小，相同时间内产生的热量较少
C
【变式1】如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置
中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值
在图中已标出)，U形管中装有等量的液体。接通电源，观察现象。
(2)用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的 不变，
探究导体产生热量与电阻的关系。
(3)在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是 容器。
电流
C
(1)实验中通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多
少，这里运用了 (选填“转换法”或“等效替代法”)的物理思
想。实验中还用到的实验方法是 。
液面高度差
转换法
控制变量法
知识点2 焦耳定律
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
跟 的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟
成正比。焦耳定律的物理公式为Q＝ 。
热量
电流
电阻
通电时
间
I2Rt
【典例2】通过110 Ω电阻丝的电流是2 A，产生4 400 J的热量所用时间
为 s，电阻丝两端的电压是 V。
【变式2】在综合实践活动课上，小明用电烙铁焊接电路板，电烙铁温度
升高，利用了电流的 效应；若该电烙铁的额定电压是220 V，额定
功率是44 W，则电烙铁正常工作时电路中的电流是 A，在额定电
压下通电10 min，电烙铁产生 J热量。
10
220
热
0.2
2.64×104
知识点3 电热的利用和防止 电热与电功
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。
3. 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则Q＝W＝
＝ 。
电饭锅
电热棒
通风散热
Pt
UIt
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。
【典例3】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( B )
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
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，
如果没有其他能量损失，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)
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，
如果没有其他能量损失，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)
【变式3】某电动机上标有“220 V 2 A”字样，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？
如果没有其他能量损失，则得到多少机械能？
1. 电流通过导体时电能转化为 ，这种现象叫作 。
2. 当电阻和通电时间一定时， 。
当电流和通电时间相同时， 。
内能
电流的热效应
电流越大，所产生的热量越多
电阻越大，所产生的热量越多
3. 焦耳定律：电流通过导体产生的 跟 的二次方成正
比，跟导体的 成正比，跟 成正比。焦耳定律的物
理公式为Q＝ 。
4. 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则Q＝W＝
＝ 。
热量
电流
电阻
通电时间
I2Rt
Pt
UIt
1. 将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热
毯，分别接入家庭电路中。如果它们正常工作，在相同的时间内( C )
A. 电热毯消耗的电能最多 B. 电冰箱产生的热量最多
C. 三者消耗的电能一样多 D. 三者产生的热量一样多
2. 用电压恒为3 V的电源给一小电动机供电使其转动，已知小电动机线圈
电阻为1 Ω，1 min内小电动机消耗电能为36 J，则通过电动机的电流
是 A，1 min内电动机线圈放出的热量为 J，1 min内输出
的机械能为 J。
基础评价
C
0.2
2.4
33.6
3. 如图甲、乙是“探究电流通过导体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质量的空气。
(1)观察图甲左、右两侧U形管液面高度差，分析实验现象可得电阻丝R1
和R2的大小关系是R1 R2。
＜
(2)图乙所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与
的关系。
电流大小
4. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。
素养评价
(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，此装置可探究电流产生的热量与 的关系。
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。
小于
不是
(5)该实验中的U形管液面高度发生变化是因为 (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
B
5. 如图所示，电源电压为3 V且不变。R1、R2为定值电阻，R1的电阻为10
Ω，闭合开关，求：
(1)电流表A1的示数。
解：(1)R1、R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1
测R1电流。根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两
端的电压等于电源电压3 V，则电流表A1的示数为I1＝
＝＝0.3 A。
解：(1)R1、R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1
测R1电流。根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两
端的电压等于电源电压3 V，则电流表A1的示数为I1＝
＝＝0.3 A。
(2)若电流表A的示数为0.5 A，求R2的阻值。
解：(2)通过R2的电流为I2＝I－I1＝0.5 A－0.3 A
＝0.2 A，
则R2的阻值为R2＝＝＝15 Ω。
(3)通电1 min，电流通过R1产生的电热。
解：(3)通电1 min，电流通过R1产生的电热为Q＝W＝UI1t＝3 V×0.3
A×60 s＝54 J。
解：(2)通过R2的电流为I2＝I－I1＝0.5 A－0.3 A
＝0.2 A，
则R2的阻值为R2＝＝＝15 Ω。
解：(3)通电1 min，电流通过R1产生的电热为Q＝W＝UI1t＝3 V×0.3
A×60 s＝54 J。(共33张PPT)
第十八章 电功率
§18.1 电能 电功(第1课时)
2022年课程标准 学习目标
1.结合实例，了解电能。 2.知道能量在转化和转移过程中是
守恒的，认识电能的转化方式。 1.知道电能的来源和不同用电器能
量转化的情况。
2.认识电能表并知道其重要参数的
物理意义。
3.会测量电路所消耗电能的大小。
知识点1 电能
(一)电能的来源及利用
1. 问题：巨大的门式起重机通电后正常工作，就能够将集装箱吊起，再
准确地放到列车上(如右图所示)。集装箱被吊起后重力势能增加，增加的
重力势能从何而来？
2. 分析：起重机通电后，里面的电动机将一部分电能转化为集装箱的重
力势能。
3. 生活中电能无处不在，各种类型的发电厂和电池给生活中的各类
用电器提供了电能，请从下面的能量流向图中的空格处填写正确的能
量类型。
内
机械
机械
化学
内
机械
内
光
(二)电能的单位
1. 物理学中，电能的单位是 ，符号是 。
2. 在生活中常用“度”来表示电能的单位，符号是 ，1度
＝ kW·h＝ J。
焦耳
J
kW·h
1
3.6×106
【典例1】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 )
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
A
【变式1】下面是小丽同学在调查厨房中的物理知识时整理的一些关于能量的说法，其中正确的是( D )
A. 破壁机工作时主要将电能转化为内能
B. LED照明灯工作时主要是将电能转化为内能
C. 燃气灶燃烧时主要是将内能转化为化学能
D. 抽油烟机工作时主要是将电能转化为机械能
D
知识点2 电能的测量
1. 问题：你知道家中的用电量(消耗的电能)是如何测量的吗？
2. 关于机械式电能表一些重要参数，请完成下图中的填空。
千瓦时
应该在220V的
电路中使用
标定电
流为10A，额定最大电流为20A
额定最
大电流
每消耗1 KM·h的电
能，电能表上的转盘转过3 000转
频率为
50 Hz的交流电路中使用
【典例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月份共消耗电能为 kW·h。
152.2
194.7
42.5
(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0.6元
/(kW·h)，小米家九月份电费为 元。
(3)表中的3 000 revs/(kW·h)的含义是
。
25.5
每消耗1 kW·h的电能，电能表表
盘转过3 000转
(4)若这个电能表转过300转，则电路消耗电能 kW·h
＝ J。
0.1
3.6×105
【变式2】如图所示，图甲是小明家的电子式电能表，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
方法点拨 先利用电能表计算出消耗的电能W＝kW·h(n代表铝盘实
际转的圈数或灯闪烁的次数，N代表电能表的参数，计算结果的单位为
kW·h)。
1. 不同类型的发电厂和电池提供电能时，是将 转化
为 。
2. 各类用电器在工作时，将 转化为 。
3.1度＝ kW·h＝ J。
4. 用电器在一段时间内消耗的电能可以通过 测量出来。
其他形式的能
电能
电能
其他形式的能
1
3.6×106
电能表
1. 新能源已广泛运用于汽车、飞机、动车等领域，新能源交通工具具有
零污染、零排放的特点，采用电力驱动机车，在电力输出过程中( A )
A. 电能转化为机械能 B. 机械能转化为电能
C. 内能转化为机械能 D. 机械能转化为内能
基础评价
A
2. 如图所示为单相电子式电能表，该电能表( D )
A. 此时的示数为1 314 8 kW·h
B. 允许通过的最大电流为10 A
C. 标定电流是20 A
D. 指示灯每闪2 500次表示电路消耗的电能为1 kW·h
D
3. 如图所示的仪器，它的示数是 kW·h。当电表的转盘转动
30圈，电路中消耗的电能是 kW·h＝ J。
2 818.7
0.01
3.6×104
素养评价
4. 如图所示是国产某品牌的油电混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，
蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”)；充电时所涉及的
能量转化是 。
第4题图
用电器
电能转化为化学能
5. 一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小
明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的
示数如图所示。小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用
电 kW·h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示
数为 kW·h前为IC卡电能表充值。
第5题图
500
2 512.6
第十八章 电功率
§18.1 电能 电功(第2课时)
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，认识电功是与能量转化密切相关的物
理量，知道它的含义。 1.了解电功的含义。
2.会计算电功或电路所消
耗电能的大小。
知识点1 电功
1. 情景
(1)电动机在工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说
做功使电动机能够向外输出 能。
电
流
机械
(2)电热取暖器工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说 做
功使电热取暖器的内能增加。
电流
2. 分析：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。即用电器消耗多少的电能等于电流做了多少的功。
3. 小结：
(1)有多少电能发生了转化就说电流做了多少 ，即 是多
少，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＝ 。
电流
功
电功
W
焦耳
J
电流
电压
通电时间
UIt
【典例1】在一个小灯泡的两端加2.5 V电压时电流是0.3 A，它在这种情
况下通电2 min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？
解：t＝2 min＝120 s，
电功W＝UIt＝2.5 V×0.3 A×120 s＝90 J，
电流做了多少功就消耗了多少电能，消耗的电能为90 J。
答：(略)
【变式1】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？
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)
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)
知识点2 电能电功的计算
电功的公式结合串并联电路的电流电压规律及欧姆定律的简单应用。
【典例2】如图所示电路中，电源两端电压为4 V且保持不变，R1、R2是
定值电阻，R2的阻值是10 Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求：
(1)R2两端的电压。
解：(1)由电路图可知，R1、R2串联
U2＝U－U1＝4 V－3 V＝1 V
解：(1)由电路图可知，R1、R2串联
U2＝U－U1＝4 V－3 V＝1 V
(2)整个电路10 min消耗的电能。
解：(2)因为串联电路电流处处相等，所以电路中电流
I＝I2＝＝＝0.1 A，
t＝10 min＝10×60 s＝600 s，
整个电路10 min消耗的电能
W＝UIt＝4 V×0.1 A×600 s＝240 J。
答：(略)
解：(2)因为串联电路电流处处相等，所以电路中电流
I＝I2＝＝＝0.1 A，
t＝10 min＝10×60 s＝600 s，
整个电路10 min消耗的电能
W＝UIt＝4 V×0.1 A×600 s＝240 J。
答：(略)
【变式2】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)
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)
1. 有多少电能发生了转化就说电流做了多少 ，即 是多
少，符号是 ，在国际制单位中是 ，符号是 。
2. 电流做功的多少和 、 和 有关。电功W
＝ 。
功
电功
W
焦耳
J
电流
电压
通电时间
UIt
1. 某台灯正常工作时的电压为220 V，通过台灯的电流为0.04 A。台灯正
常工作30 min，将消耗多少电能？
解：t＝30 min＝1 800 s，
电功W＝UIt＝220 V×0.04 A×1 800 s＝15 840 J，
电流做了多少功就消耗了多少电能，消耗的电能为15 840 J。
答：(略)
基础评价
解：t＝30 min＝1 800 s，
电功W＝UIt＝220 V×0.04 A×1 800 s＝15 840 J，
电流做了多少功就消耗了多少电能，消耗的电能为15 840 J。
答：(略)
2. 夜晚在户外开展施工活动时，可利用无人机悬停在空中进行照明。无
人机先让LED灯发光，再启动电动机升空，则LED灯和电动机在电路中
是 联的。已知无人机电池的额定电压为15 V，电池容量为6 000
mA·h，则该无人机的电池充满电后储存的电能为 J。
并
3.24×105
3. 某品牌电动汽车的电池容量为130 A·h，正常工作电压为400 V，充电
时它将电能转化为 能存储起来，充满电后它存储
了 J的能量。
素养评价
化学
1.872×108
4. 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。则：
(1)L1和L2是并联还是串联？
解：(1)L1、L2是并联连接。
解：(1)L1、L2是并联连接。
(2)画出实物图对应的电路图。
解：(2)如图所示
解：(2)如图所示
(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。
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。
(4)两灯都发光时，1 min内L1消耗的电能是多少？
解：(4)通过L1的电流I1＝IA－I2＝0.9 A－0.3 A＝0.6 A，
1 min内L1消耗的电能
W1＝U1I1t＝6 V×0.6 A×60 s＝216 J。(共16张PPT)
第十八章 电功率
第十八章 电功率 章末总结
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；“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： 。
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
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作 ，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。
电流做功的快慢
瓦特
W
103
106
P＝UI
P＝
额定电压
额定功率
实际功率
实际功率
三、测量电功率
1. 可用电流表和 测出，其原理为P＝ 。
2. 可用电能表和 测出，其原理为P＝ 。
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。
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)12月需缴电费 元。
120
(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 。
0.5
2 000
16 kW·h
(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”)。
20
否
(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”)。
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)有一名同学在连接好电路，闭合开关后，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
(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
。
(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图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出
小灯泡的额定功率是 W。
滑动变阻器上面两个接
线柱接入电路中
0.5
3. 智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智
能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热
丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、
低”三种挡位的调节，其中低温挡的功率为20 W，电阻R2为1 210 Ω。
(1)座圈加热时，把电能转化为 能。
内
(2)当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的 。
解：(2)当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，故C符合题意。故选C。
C
解：(2)当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，故C符合题意。故选C。
(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时？
解：(3)低温挡功率20 W，1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作时间为
t＝＝＝＝50 h。
解：(3)低温挡功率20 W，1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作时间为
t＝＝＝＝50 h。
(4)该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？
解：(4)低温挡的功率为20 W，R1、R2串联接入电路，总电阻为
R＝＝＝2 420 Ω，
电阻R2为1 210 Ω，所以R1电阻为
R1＝R－R2＝2 420 Ω－1 210 Ω＝1 210 Ω。
该座圈处于中温挡时，S1闭合，S2接b，R2处于短路状态，只有R1接入电
路工作，工作时的电功率为
P中＝＝＝40 W。
答：(略)
解：(4)低温挡的功率为20 W，R1、R2串联接入电路，总电阻为
R＝＝＝2 420 Ω，
电阻R2为1 210 Ω，所以R1电阻为
R1＝R－R2＝2 420 Ω－1 210 Ω＝1 210 Ω。
该座圈处于中温挡时，S1闭合，S2接b，R2处于短路状态，只有R1接入电
路工作，工作时的电功率为
P中＝＝＝40 W。
答：(略)
4. 阅读短文，回答下列问题。
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16张PPT)
第十八章 电功率
专题 挡位问题
2022年课程标准 学习目标
理论联系实际，提高学生分析问题、
解决问题的能力。例如：通过解决生
产生活中的具体问题，使学生了解电
功、电功率及焦耳定律等知识，形成
将物理知识与生产生活相联系的意识。 1.知道电热器在不同的挡位工作时电功率不同，发热量也不同。
2.结合串并联电路特点、电功、电功率公式进行综合计算。
电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡
位。电热器的高低挡指的是不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功
率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从
而改变用电器的总功率，实现高、中、低挡之间的转换，通常是通过电
阻短路或改变电路连接方式等方法实现。
【总体思路】
P＝UI和I＝，可得P＝，一般情况下，电源总电压是不变的，观
察电路中总电阻的变化，从而判断出电路中总功率的变化，得到高、
中、低挡的转换。
1. 电热器加热时(高温挡)，电功率P较大，由于电压U一定，则R较小。
2. 电热器保温时(低温挡)，电功率P较小，由于电压U一定，则R较大。
【典例分析】
(一)关于串联(短接)电路类的挡位问题的解题思路：
①两开关均闭合，R1被 ，只有R2接入电路，总电阻较 ，
总功率较 ，处于 挡位；
②只闭合开关S，R1、R2串联接入电路，总电阻较 ，总功率
较 ，属于 挡位。
短接
小
大
高
大
小
低
1. 小明家里新买了一台空气炸锅，如图甲所示，它主要由电动机带动的
电风扇和电热丝组成。工作时电热丝将空气加热，利用高温空气来代替
食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热
流，通过热流使食物迅速变熟，“无油烹饪，更加健康”。
产品技术规格 频率 50Hz
风扇电动机功率 110 W
额定电压 220 V
电热丝功率 低温挡 660 W
高温挡 1 210 W
(1)这个空气炸锅有两个挡，图乙是它的电路图，技术参数如表。则高温
加热时开关S应 (选填“断开”或“闭合”)。此时，R1和R2的工
作状态为 (选填“R1和R2串联工作”或“R1单独工
作”)。
闭合
R1单独工作
产品技术规格 频率 50Hz
风扇电动机功率 110 W
额定电压 220 V
电热丝功率 低温挡 660 W
高温挡 1 210 W
(2)低温加热时通过R1的电流是多少？
解：(2)低温加热时，R1、R2串联接入电
路，此时低温挡功率为660 W，则通过R1
的电流I＝＝＝3 A。
解：(2)低温加热时，R1、R2串联接入电
路，此时低温挡功率为660 W，则通过R1
的电流I＝＝＝3 A。
(3)空气炸锅低温加热时，10 min消耗的总电能是多少？
解：(3)t＝10 min＝600 s，
空气炸锅低温加热时：P＝P低＋PM＝660
W＋110 W＝770 W，
10 min消耗的总电能
W＝Pt＝770 W×600 s＝4.62×105 J。
解：(3)t＝10 min＝600 s，
空气炸锅低温加热时：P＝P低＋PM＝660
W＋110 W＝770 W，
10 min消耗的总电能
W＝Pt＝770 W×600 s＝4.62×105 J。
(二)关于并联电路类的挡位问题的解题思路：
①两开关均闭合，两电阻并联，总电阻较 ，总功率较 ，处
于 挡位；
②只闭合S1，只有R1接入电路，总电阻较 ，总功率较 ，处
于 挡位。
小
大
高
大
小
低
2. 小明家中的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱
内水温达到92 ℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温
度t时，S1又自动闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下。
(1)求正常加热时通过饮水机的电流。
解：(1)正常加热时通过饮水机的电流I加热＝
＝＝2 A。
解：(1)正常加热时通过饮水机的电流I加热＝
＝＝2 A。
热水箱水量 2 kg
额定电压 220 V
加热时功率 440 W
保温时功率 40 W
(2)求电阻R1、R2的阻值。
解：(2)当只闭合S，只有R1工作时，饮水机处
于保温状态，电阻R1的阻值
R1＝＝＝1 210 Ω，
当闭合S1和S2，R1和R2同时工作时，饮水机处
于加热状态，此时电阻R2的功率
P2＝P加热－P保温＝440 W－40 W＝400 W，
电阻R2的阻值R2＝＝＝121 Ω。
解：(2)当只闭合S，只有R1工作时，饮水机处
于保温状态，电阻R1的阻值
R1＝＝＝1 210 Ω，
当闭合S1和S2，R1和R2同时工作时，饮水机处
于加热状态，此时电阻R2的功率
P2＝P加热－P保温＝440 W－40 W＝400 W，
电阻R2的阻值R2＝＝＝121 Ω。
(3)在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为7 min。加热一次消
耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？[不计能量损失，c水＝
4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(3)加热一次消耗的电能W＝P加热t＝440
W×7×60 s＝1.848×105 J，
温度的变化量Δt＝＝＝
＝22 ℃，
重新加热前的水温t＝92 ℃－22 ℃＝70 ℃。
答：(略)
解：(3)加热一次消耗的电能W＝P加热t＝440
W×7×60 s＝1.848×105 J，
温度的变化量Δt＝＝＝
＝22 ℃，
重新加热前的水温t＝92 ℃－22 ℃＝70 ℃。
答：(略)
(三)关于更换电阻电路类的挡位问题的解题思路：
①开关S接A，R1、R2串联接入电路，总电阻较 ，总功率
较 ，处于 挡位；
②开关S接B，只有R2串联接入电路，总电阻较 ，总功率
较 ，处于 挡位。
大
小
低
小
大
高
3. 如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该
壶有“加热”和“保温”两挡，R2＝385 Ω。该养生壶铭牌的部分数据如
表，其中保温功率模糊不清。求：
养生壶的铭牌 额定电压 220 V
频率 50 Hz
加热功率 1 100 W
保温功率
容积 1.5 L
(1)养生壶是利用电流的 效应工作的，当开关S掷到 (选填
“1”或“2”)时，养生壶处于加热状态。
热
1
(2)养生壶处于“加热”状态时，R1是多少？
解：(2)当开关S置于1时，只有R1工作，此时为加热状态，R1的阻值
R1＝＝＝44 Ω。
解：(2)当开关S置于1时，只有R1工作，此时为加热状态，R1的阻值
R1＝＝＝44 Ω。
答：(略)
解：(3)电能表参数3 000 r/(kW·h)，表示电路中用电器每消耗1 kW·h电
能，电能表的转盘转过3 000转，则电能表转盘转了12 r，养生壶消耗的电能
W＝＝0.004 kW·h＝14 400 J，
养生壶的实际保温功率
P保温＝＝＝40 W。
答：(略)
(3)小亮想测一下该养生壶保温时的实际功率，于是他关闭了家里的其他
用电器，将养生壶单独保温6 min，测得家中如图丙所示的电能表转盘转
了12 r，则养生壶保温状态的实际功率是多少？
