第十八讲 电功率 测量小灯泡的电功率 焦耳定律-2026年中考物理复习课件（51页PPT）

(共51张PPT)
第一部分 基础过关
第十八讲 电功率
第2课时 测量小灯泡的电功率 焦耳定律
　　一题多设问
一、测量小灯泡的电功率
　　 某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实
验，现有器材：电源(电压恒为(6 V)) ，开关，电压表、电流表各一个，
导线若干，额定电压为3.8 V的待测小灯泡一个(电阻约为(12 Ω)) ，滑动
变阻器两个(A：“5 Ω 2 A”；B：“20 Ω 0.5 A”)．
　　基础设问
　　(1)该实验的原理是 ；实验中，应选用的滑动变阻器
是 (选填“A”或“B”)．正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器
的滑片应该置于最 (选填“左”或“右”)端．
P=UI
B
左
　　(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连
接错误，请你在图中用“×”标出这根导线，并只改接一根导线使电路
连接正确(不能与其他导线交叉)．)
　　(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的
滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故
障可能是 ．
　　(4)排除故障后，再次闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表、电压
表均有较小示数．接下来应进行的操作是 ．
A． 断开开关，更换小灯泡
B． 检查电路是否断路
C． 移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光
灯泡断路
C
　　(5)排除故障后，移动滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的
图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W.
1.14
　　拓展创新
　　(6)实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这
个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 ．
大
　　(7)该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15 V的测量范围已
经损坏，0～3 V的测量范围还可以正常使用，在不添加器材的情况下，
为了测出该小灯泡的额定功率，请你在图丙中的虚线框内画出正确的电
路图．
　　(8)实验时，同学们回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减少实
验误差，于是他们求出所测电功率的平均值表示额定功率．你认为这样
处理数据的方法是否合理： ；说明你的判断理由：

．
　　(9)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为
P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1
(选填“大于”“小于”或“等于”)P2.
不合理
因为灯丝电阻受温度影响，通过计算平均值所得出的功率不是额定功率
大于
二、探究焦耳定律
　　 在探究电热与什么因素有关时，小明利用如图甲、乙进行实
验．已知在两个透明容器中密封着等量的空气．
　　基础设问
　　(1)实验中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器．
　　(2)实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度
的变化，这种研究物理问题的方法称为 法．
不是
U形管液面高度差
转化
　　(3)此实验中选用空气作为被加热物质的原因是空气的比热
容 (选填“大”或“小”)．
　　(4)通电后透明容器中电阻丝的内能是通过 (选填“热传
递”或“做功”)的方式改变的．
小
做功
　　(5)如图甲是用来探究电流通过导体产生的热量与 的关
系．这里应用的科学方法是 ．
　　(6)小明利用图甲所示装置实验，发现通电一段时间后，其中一个U
形管中的液面高度几乎不变，出现此现象的原因可能是
．
电阻
控制变量法
该透明容器密
闭性不好
　　(7)排除故障后，通电一段时间，液面高度如图甲所示， (选
填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多．可以得出结论：当电流大小
和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越 .
　　(8)如图乙所示，电阻丝R4与R3的连接方式是 ，R3的作用
主要是 ．
b
多
并联
分流
　　(9)若小明在利用图乙装置进行实验时，观察到左侧U形管中液面很
快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因可能是电阻
丝 (选填“R1”“R3”或“R4”)断路．
　　(10)排除故障后，通电一段时间，液面高度如图乙所示， (选
填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多．可以得出结论：当电阻大小和
通电时间相同时，电流越大，产生的热量越 .
R4
c
多
　　拓展创新
　　(11)小刚同学认为将乙图中d容器外侧的电阻丝改为5 Ω
的小灯泡，也可以得出(10)中的结论，你同意他的看法吗？
，理由：
．
　　(12)如图丙是小明思考后重新设计的探究电路，一段时间后，U形管 (选填“A”“B”或“C”)中液面的高度差最大，电阻R1、R2、R3产生的热量之比是 ．
同意
小灯泡和定值电阻一样起到了分流的作用，
B
4：8：1
使流过两电阻丝R1、R4的电流不同，而其他条件均保持相同
　　 测量小灯泡的电功率(6年1考，2020年考)
原理 ①
器材 电源、开关、导线、小灯泡、②
、③ 、滑动变阻器 分析论
证 当U实>U额时，P实④ P额，灯泡偏亮； 当U实＝U额时，P实⑤ P额，灯泡正常
发光； 当U实电流
表
电压表
>
＝
<
　　1．在测定小灯泡额定功率的实验中，小琳同学连接的电路正确，
闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示
数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　C　）
A． 小灯泡的灯丝断了 B． 电压表的测量范围太大
C． 电源电压太低 D． 滑动变阻器的最大阻值太大
C
　　2．如图1是测小灯泡电功率的实验电路图．小灯泡正常工作时，两
电表的示数如图2所示，则下列说法中不正确的是（　D　）
A． 小灯泡的额定电压是2.4 V
B． 小灯泡的额定功率为0.72 W
C． 连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大
D． 滑片P向B端滑动，小灯泡的实际功率将变大
D
　　 焦耳定律及电热的计算(6年5考，2024、2023、2022、
2021、2020年考)
　　一、电流的热效应：电流通过导体时 能转化成 能的
现象．
电
内
　　二、焦耳定律
内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电
阻成正比，跟通电时间成正比
公式 (适用于所有电路)
推导 公式 Q＝Pt＝UIt＝t(适用于纯电阻电路)
Q＝I2Rt
　　3.一题多设问请进行下列有关电热的计算．
　　(1)一个定值电阻的阻值为10 Ω，通过0.3 A的电流时，工作1 min产
生的热量是 J. (使用公式：Q＝ )
　　(2)把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10
min产生的热量为 J． (使用公式：Q＝ )
54
I2Rt
6.6×105
t
　　(3)一个定值电阻接到3 V的电源上时通过的电流为0.2 A，则10 min
内该电阻产生的热量是 J． (使用公式：Q＝ )
　　(4)一个灯泡标注有“6 V 3 W”字样，当该灯泡正常发光时，通电
10 s产生的热量为 J. (使用公式：Q＝ )
360
UIt
30
Pt
　　(5)一台电动机的额定电压是220 V，其电阻是1 Ω.正常工作时，通
过的电流为5 A，则电动机正常工作100 s产生的热量为 J． (使
用公式：Q＝ )
2 500
I2Rt
　　思路点拨 (1)焦耳定律公式Q＝I2Rt适用于任何导体通电后由于电流
热效应产生的热量的相关计算．
　　(2)Q＝UIt、Q＝(和Q＝Pt等变形公式来源于Q＝W和欧姆定律，
因此只适用于纯电阻电路．
　　4．(2024·宜宾)如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明
容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5 Ω，R2＝R3＝10 Ω.
下列说法正确的是（　B　）
A． 只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
B． 只闭合S1，若电路中的电流为0.2 A，通电1 min电阻R1产生的热量为12 J
C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D． 闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
B
　　5．(2024·新疆)如图所示的电路中，定值电阻R1的阻值为10 Ω，定
值电阻R2的阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.1 A，则R1两
端的电压为 V，电源电压为 V，电路在 1 min 内产生的热量
为 J.
1
3
18
　　6．小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路如图．电热丝R的阻
值为4 Ω，电动机标有“12 V 24 W”字样．闭合开关S、S1，电动机正
常工作．则电源电压为 V，电动机在1 min内消耗的电能为
J． 闭合开关 S、S2并通电100 s，电热丝R产生的热量为
J．
12
1
440
3
600
　　 电能W与电热Q的关系(知识拓展)
项目 纯电阻电路 非纯电阻电路
概念 电流做功所消耗的电能全部
转化为内能 电流做功所消耗的电能部分转
化为内能
电能 W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝t
电功率 P＝UI＝I2R＝ P总＝UI(计算总功率)
P热＝I2R(计算热功率)
实例 电饭煲、电灯泡、电热水器 电风扇、电动机
　　7.将规格都是“220 V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只
电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是
（　C　）
A． 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B． 根据R＝可计算出三个用电器的电阻相等
C． 三个用电器消耗的电能一样多
D． 三个用电器产生的热量相等
C
　　8． 家用电风扇的电动机线圈电阻为2 Ω，正常工作时，通过的电
流为2 A，通电10 min，电风扇消耗的电能为 J，线圈产生
的热量为 J.
2.64×105
4.8×103
　　 多挡位电热器的分析计算(知识拓展)
依
据
电热器改变挡位的实质就是改变连入电路中的 (选填“电
压”“电流”或“电阻”)大小
电阻
　　续表
类型 短路式 并联式 单刀双掷式
电路
图
分析 ①当闭合S1、S2，
电阻R2被短路，只
有R1工作，为高温
挡； ②当闭合S1，断开
S2，R1与R2串联，
总电阻最大，为低
温挡 ①当S、S0同时闭合
时，R1与R2并联，
总电阻小，为高温
挡； ②当开关S闭合、S0
断开时，只有电阻
R2工作，此时总电
阻大，为低温挡 ①当开关S掷向a时，
R1与R2串联，为低温
挡；
②当开关S掷向b时，
只有电阻R1工作，为
高温挡
　　9.(2019·广东)某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、
中挡和低挡．如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热
电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是
图 、图 和图 ．(均选填“甲”“乙”或“丙”)
丙
乙
甲
　　10．(2025·苏州)如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电
阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换．保温功率为88
W，R1阻值为44 Ω，加热时应将开关旋至 (选填“1”或“2”)位置，
加热功率为 W，R2阻值为 Ω.
2
1 100
506
　　11．(2025·成都改编)小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”
三个挡位的电加热器，电路如图所示．电源电压为24 V，S2为单刀多掷
开关，R1是阻值为12 Ω的电热丝，R2为某种材料制成粗细均匀的电热
丝，最大阻值为24 Ω，触点2为R2的中点位置．当S1闭合，S2拨到触点3
时，加热器处于 挡，此时加热器功率为 W；加热器在
“中温”挡下工作1 min，电路消耗的总电能是 J.
高温
48
1 440
　　1． (2025·陕西)用电烤箱烤面包时，烤箱上的电热管会发红发烫，
下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是
（　A　）
A． 电蒸锅 B． 洗衣机
C． 电风扇 D． 电冰箱
A
　　2． 将R1、R2两个电阻串联接入同一电路中，已知R1＞R2，通电相
同时间后，产生的热量分别为Q1、Q2，则 （　A　）
A． Q1＞Q2 B． Q1＝Q2
C． Q1＜Q2 D． 无法比较
A
　　3．如图是“伏安法测小灯泡电功率”的实验电路图，不计温度对
灯丝电阻的影响，闭合开关后，下列各种说法中不正确的是（　D　）
A． 若电压表有示数、电流表无示数，则可能是灯泡断路
B． 要使灯泡更亮，应当将滑动变阻器的滑片向左移动
C． 移动滑动变阻器的滑片时，两个电表示数的比值不变
D． 移动滑动变阻器的滑片时，两个电表示数的乘积不变
D
　　4．(2025·广东)如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通
过电阻R1、R2的电流 (选填“相等”或“不相等”)；观察U形
管内液面高度差可知 (选填“R1”或“R2”)产生的热量较多；要使液
面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动．
相等
R2
右
　　5．(2021·广东)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．
甲 乙
电流
高度差
甲
　　6．有三个用电器，一个是“220 V 60 W”的电风扇，一个是“220
V 40 W”的电热毯，另一个是“220 V 45 W”的LED节能灯，都正常
工作相同的时间，产生热量最多的用电器是 ，若该用电器工
作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100 s内产生的热量为
J(不考虑温度对其电阻的影响)．
电热毯
2
560
　　7．如图是具有高温、低温两挡的某电热器的电路原理图，发热体
由R1和R2两个电热丝构成，其中R1的阻值为110 Ω，其高温挡额定功率
为660 W． 当开关S1、S2闭合时，电热器处于 挡，此时通过电
热器的总电流为 A；电热器处于低温挡正常工作5 min产生的热量
为 J.
高温
3
1.32×105
　　8．小玥在妈妈的指导下用电熨斗熨烫衣服，她阅读说明书后，知
道电熨斗有“低温”“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2
是电热丝，R1＝48.4 Ω，R2＝96.8 Ω，S为旋转式开关．当她旋转开关接
触触点1和2时，电熨斗为 挡，该挡位通电1 min电流产生的热
量为 J，当她旋转开关接触触点2和3时，电熨斗的功率为
W.
低温
6×104
1
500
　　9．(2023·广东)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，
打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后
如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低
温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为
4：3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度的变化，求：
　　(1)低温挡工作时，通过R1的电流；
　　解：电源电压恒为6 V，R1＝4 Ω，则通过R1的电流I1＝＝＝1.5 A
　　(2)低温挡的功率；
　　解：只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率P低＝＝＝9 W
　　9．(2023·广东)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，
打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后
如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低
温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为
4：3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度的变化，求：
　　高温挡和低温挡的功率比为4：3，则高温挡功率P高＝P低＝×9 W＝12 W
　　S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，
电阻不变，所以功率不变，故R2的功率P2＝P高－P低＝12 W－9 W＝3 W
　　则R2的电阻值R2＝＝＝12 Ω.
　　9．(2023·广东)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，
打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后
如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低
温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为
4：3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度的变化，求：
　　(3)R2的电阻值．
　　答：(1)通过R1的电流为1.5 A；
　　(2)低温挡的功率为9 W；
　　(3)R2的电阻值为12 Ω.
　　10． 如图是一台电动机提升物体的示意图．电源电压保持12 V不
变，电路中电动机的线圈电阻为2 Ω，R0的阻值是10 Ω，闭合开关S，当
电动机匀速提升重物时，电压表示数为6 V，则R0两端电压为 V，
通过电动机的电流为 A，电动机正常工作2 s消耗的电能
是 J，线圈产生的热量是 J.
6
0.6
7.2
1.44
　　11．(2020·广东)某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为
220 V，图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不
变)．某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图
乙所示．求：
　　(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
　　解：由图乙知，加热挡的功率P加热＝484 W
　　加热时间t＝5 min＝300 s
　　饮水机处于加热挡阶段消耗的电能W＝P加热t＝484 W×300 s＝1.452×105 J
　　(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
　　解：当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根
据P＝可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S
时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态；根据图乙知保温挡的
功率为44 W，根据P＝UI知，保温挡时通过R1的电流I＝＝＝
0.2 A
　　(3)R2的阻值．
　　解：因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以加热时电阻丝R2的电功率
　　P2＝P加热－P1＝P加热－P保温＝484 W－44 W＝440 W
　　因并联电路中各支路两端的电压相等，由P＝可得，电阻R2的
阻值
　　R2＝＝＝110 Ω.
　　答：(1)饮水机加热阶段消耗的电能为1.452×105 J；
　　(2)保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；
　　(3)R2的阻值为110 Ω.