浙教版初三科学上册辅导教案 3.6 电能（含部分习题含答案）

个性化教学辅导教案
学生姓名
年 级
初三
学 科
科学
上课时间
教师姓名
课 题
电能
教学目标
知识目标：知道电能、电功率的物理意义、定义、单位；理解并区分用电器的额定功率和实际功率；理解电功率的公式，并能进行简单计算；了解导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
能力目标：通过实验，理解电器的额定功率和实际功率；会看家用电器的说明书，在用电器的说明书和铭牌上读出用电器的额定功率；体验通过类比方法建立电功率概念的过程。
情感态度价值观：在选择电器时，树立节能意识； 通过实验探究，形成尊重事实、探究真理的科学态度。通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际。
教学过程
教师活动
复习检查一（能量、机械能）
1、下列事例中，由重力势能转化为动能的是（? ???）
A．风吹动风车转动
B．拉弯的弓把箭射出去
C．拧紧的发条带动钟表指针转动
D．秋千从高处向低处摆动
2、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（? ???）
A．动能不变，势能不变
B．动能不变，势能增加
C．动能增加，势能增加
D．动能增加，势能不变
复习检查二（功、功率）
1、某初中生提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（? ??）
A. 他提鸡蛋的力做的功率约为3W
B. 他提鸡蛋的力做功的功约为200J
C. 他爬楼做功的功率约为1×103W
D. 他爬楼做的功约为6×103J
复习检查三（简单机械）
1、（能力题）如图所示，木块M重20N，在3N水平拉力的作用下,以0.2m/s的速度在水平桌面上匀速运动0.4m的过程中,不计滑轮重力,下面说法正确的是（? ???）
A．木块的运动状态发生了改变
B．木块受摩擦力6N
C．拉力的功率为0.6W
D．拉力做功3.6J
2、搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦．求： （1）滑轮组的机械效率；（2）动滑轮的重；（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大．
例1甲、乙两个用电器并联在电路中，它们的电阻之比为，则通过它们的电流之比 ，它们的电功率之比 。
例2如图所示的电路中，电源电压恒为24 V，电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2上标有“100 Ω3 A”字样.闭合开关S后，电流表的示数为0.3 A.求：
（1）此时电阻R1两端的电压U1；
（2）此时电阻R2的电阻值；
（3）2 min时间内电阻R2消耗的电能.
例3在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5 V，小灯泡额定电压为2.5 V.
图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移
动时滑动变阻器接入电路的电阻变大.
小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，
电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是______________.
排除故障后，闭合开关进行实验，并做好数据记录.图乙的U-I图像是小莉根据多组实验数据绘
制的，根据图像可得小灯泡额定功率是______W.
（4）根据图像，小莉还发现小灯泡的电阻是变化的，造成这一变化的原因是_____________.
（5）小莉上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮，经研究得知，是因
为LED灯工作时________转化为_______的效率比小灯泡高.
【学科问题】电功率的计算是中考的必考题，对学生的综合运用能力要求较高，特别是结合电路基础，串并联结构特点，欧姆定律定等知识
【学生问题】
学习风格:
先行知识分析：
①串并联电路特点还需加强 ②电功率公式的记忆不清楚 ③对实验“测小灯泡额定功率”的实验原理和注意事项掌握不到位
必备知识一：电能和电功率
电能
获取
___________提供电能
使用
用电器将电能转化为其他形式的能
单位
国际单位
__________
常用单位
_____________
换算关系
1 kW·h=_________J
测量工具
电能表
2. 电能表
作用
测量电路___________
单位
_______________
参数
220 V
额定__________为220 V
10（20）A
标定__________为10 A,额定最大电流为20 A
600 r/kW·h
每用1度电，表的铝盘转_________转
读数
计数器末尾数字表示小数位
测量电能方法
较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1
较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W=n/N kW·h（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数）
3. 电功率
定义
用电器单位时间内______________
单位
___________，符号W;1 kW=_______W
意义
表示用电器消耗电能的_______________
公式
P=_____________
【提示】用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.
4. 电功和电功率常用公式
基本公式
导出公式
电功
W= Pt =UIt
W=U2t/R= I2Rt
电功率
P=W/t =UI
P =U2/R= I2R
适用范围
普遍适用
纯电阻电路
额定电压和额定功率
额定电压
额定功率
概念
用电器正常工作的电压
用电器在额定电压下的功率
铭牌
灯泡“PZ220 V40 W”指灯泡的为_______220 V，_______为40 W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
1、小王家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过_______W.当家
里只有电磁炉工作时，电能表在1 min内转了75转，则电磁炉在1 min内消耗的电能为_______J，
电磁炉的功率为_______W.
2、如图，闭合开关后，滑片向右移动的过程中，关于电灯单位时间内消耗的电能，正确的是 （ ）
A. 电灯消耗的电能增多 B. 电灯消耗的电能减少
C. 电灯消耗的电能不变 D. 无法判断
第3题图 第4题图
3、（易错题）如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向右移动过程中（ ）
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大
C．电压表示数变小 D．电路的总功率变大
4、（易错题） 有“PZ 220-100”“PZ110-100”，“PZ36-100”的三盏电灯，并联按在110V的电路中，试比较它们持续发光时的亮度（ ）
A. “PZ220-100”最亮 B. “PZ 110-100”最亮
C. “PZ 36-100”最亮 D. 三盏灯一样亮
5、在如图所示的电路中，电阻R2=20Ω．S闭合后，电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.5A．求：
（1）通电10s内，电流经过R1、R2时所做的电功W1、W2．
（2）通电10s内，整个电路消耗的电能．
6、 如图所示的电路中，R1=6Ω，R2=10Ω，R3=4Ω，电源电压为6 V不变。求：
（1）当开关S1、S2均断开时，电流在1min 内通过R1做多少J的功？
（2）当开关S1、S2均闭合时，电流在1min 内通过R1做多少J的功。
7、将灯L1(PZ220-25)和灯L2?(PZ220-60)并联接在220伏的电压上，哪盏灯泡亮？为什么？若将它们串联接在220伏的电路上，哪盏灯泡亮些？为什么？

必备知识二：电热的计算——焦耳定律
焦耳定律是英国科学家在1840年通过实验研究（如下图）发现的：
1. 内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。
2. 表达式：??Q=I2Rt
【说明】对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt 适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。
关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W >Q。即W=Q+E其它 或P =P热+ P其它，UI = I2R + P其它
1、下列关于如下图所示实验的说法中错误的是（　 　）??
A．该实验研究的是电流的热效应 ?
B．实验中采用了控制变量法
C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大，电流做功放出的热量越少
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
2、一台“220V? 60W”的电风扇、一盏“36V? 60W”的白炽灯和一只“110V? 60W”的电热器各自在额定电压下工作，比较它们相同通电时间内产生的热量是（　 　）?
A. 电风扇最多??? B．电热器最多??? C．白炽灯最多??? D．三者一样多
3、（能力题）加在某玩具电动机上的电压是U，接通电路，用手将电动机转轴捏住使其不转，消耗的电功率为P1；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上发热功率为（? ?）
A． B． C． D．
4、电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　 　）?
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多
C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热
5、 一只电热壶装满水后接在220V的电源上，通过它的电流是1.2A．若通电10min将水烧开，则电
流做功 J，消耗电能 J．若将该电热壶接在110V的电源上，则在相同时间内烧
开这壶水消耗的电能 J．
6、如图所示为一饮水机简化图.S为一温控开关.S接a时,饮水机正常工作,将水迅速加热;当水达到一定温度时,S自动切换到b,饮水机处于保温状态.若饮水机正常工作时,发热板的电功率为550W,而保温
时发热板的功率是正常工作时功率的0.25倍.求电阻R1的阻值?
必备知识三：电功率的测定
1. 测量小灯泡的电功率的实验
原理
P=_________
电路图
滑动变
阻器的
作用
（1）_______________
（2）改变_______和_________，从而实现多次测量
实验
记录
结论
用电器两端电压不同，电功率就不同
小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮
灯丝温度越高，灯丝电阻越大
注意
不能将多次测得的电功率求平均值
【提示】在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光.
1、 小明同学在测定一个用电器的电功率时，连接好的电路如图所示。闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化。小明连接的电路有不妥之处，改正的方法是（? ?）
A. 将导线K的a端移至接线柱A
B. 将导线L的b端移至接线柱B
C．将导线L的b端移至接线柱D
D．将导线M的c端移至接线柱B
2、 （能力题）为测量规格“6.3 V 0.15 A”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池（输出电压约10 V）、滑动变阻器（有“10Ω 2 A”、“50Ω 1.5 A”两种规格）、电流表、电压表各一只.
（1）如图甲是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图.
实验中，小徐同学选择了规格为“10Ω 2 A”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由.
（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图乙所示，则电流表读数为_____A，电压表读数为_____V，
此时如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率？_____（填“变大”“变小”或“不变”）
下表为某小组的实验记录分析表，老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：___
______________________
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
功率/W
平均功率/W
1
5.5
0.14
2
6.3
0.15
3
7.5
0.16
通过计算可以发现，随着电压的升高，小灯泡灯丝的电阻变大，这主要是因为_________对灯丝
电阻有影响.
3、 小明测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率，使用6V的电源。连接电路前。他发现电压表的0
一15V档已损坏，0—3V档完好，他马上改接电路，完成了实验。
（1）请用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整。
连好电路，闭合开关，移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为2.5V，要测量小灯泡的额
定功率，还应将滑动变阻器滑片向 移动(选填“左”或“右”)。当小灯泡正常发光，此时
电流表的指针位置如图乙所示，可得出小灯泡的额定功率为 w。
小明完成实验后，他改变滑动变阻器的阻值，记录电流表、电压表的几组示数，然后确认小灯泡
的电流、电压，算出几组电阻值，求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻。请判断他的方法是
否正确(要求说明理由)
1、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1∶5。
闭合S后，与的阻值之比和电功率之比分别是（ ）
A. 4∶1；1∶4　　 B. 1∶4；4∶1　 　
C. 1∶5；5∶1　 D. 5∶1；1∶5
2、 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，
如图15-3乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为
0.4A，则电源电压和电路消耗的总功率分别是（ ）
A．4.5V 1.8W B．2.5V 1.0W
C. 4.5V 1.0 W D．2.0V 0.8 W[来源:学科网ZXXK]
3、（提升题）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示．
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画
“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．
经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表
格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为　 　A，小灯泡的额定功率
为　 　W．
从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而　 　（“增大”或“减小”），灯丝
电阻发生变化的本质是电阻随　 　而增大．
4、（提升题）如图所示是研究电流做功多少跟什么因素有关的实验装置图。图中砝码被提起越高，表明电流做的功越多，现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面，闭合开关，测得的数据如下表：
实验次数
电流表示数（A）
电压表示数（V）
通电时间（s）
砝码上升高度（m）
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
（1）比较实验次数1和2，可以归纳的结论是_________________________________。
（2）比较实验次数1和3，可以归纳的结论是________________________________。
（3）通过（1）和（2）可以发现，这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做______法，请举出采用这种方法研究物理规
律的两个实例：_________________、________________。
5、某居民楼房楼道内安装了5盏灯，灯泡上均标有“PZ220-40”字
样，以前这个楼道内的居民节约用电意识差，不注意随手关灯，
每天楼道内的灯泡平均亮2 h.后来，他们有了节约用电的意识，
将楼道内的开关全部换成了声控开关，每天楼道内的灯泡平均亮20 min，请你算出他们一个月可节约多少度电？（一月按30天计算）一年呢？如果采煤工人用一度电可以采煤120 kg，这些电可采煤多少吨？

1、为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路.
观察电能表，发现在1 min内电能表转盘转动15圈.电能表的部分技术参数如表所示，该电热杯的
电功率是（ ）
电压
220 V
电流规格
10（20）A
电流频率
50 Hz
每千瓦时的转数
3 000 revs/（kW·h）
A. 300 W B. 30 W C. 150 W D.200 W
2、如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（ ）
A. 额定电流
B. 额定电压[来
C. 额定功率
D. 电阻
3、将灯L1接在电压为6 V的电路中，功率为6 W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，
其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9 W，在下图所示的电路中，连接正确的是（ ）
4、 如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6 V 7.2 W”，L2标有“6 V 3.6 W”，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
5、（能力题）小明发现：每天晚上7点至9点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上11点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些.这是为什么呢？爸爸这样提示他：“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同.可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看作一个整体，用一个小灯泡来模拟.通过比较小灯泡两端电压（相当于家用电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了.”于是，小明根据如图电路进行了探究.
【进行实验】
第1步：连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中.记录数据后发现小灯
泡突然熄灭，电压表指针指在3伏处.
第2步：查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中.
第3步：计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中.
小灯泡
电压(伏)
电流(安)
电功率(瓦)
电阻(欧)
L1
2.40
0.43
1.03
5.58
L2
2.60
0.33
0.86
7.88
L3
2.75
0.26
0.72
10.58
【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分
走”一部分电压.
【反思解释】
（1）实验中小灯泡突然熄灭，可能是发生了_______（填“短路”或“开路”）.
（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
（3）在输电线路中，为了减少电能的损耗，应尽量选择____的导线.
A. 长而细 B. 长而粗 C. 短而粗 D. 短而细
6、如图甲、乙所示的是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器R的最大电阻值为2200 Ω，台灯灯泡的铭牌如图丙所示.求：
（1）台灯灯泡的电阻.
（2）灯泡正常发光时的电流
（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率
7. 如图甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两
端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示。问：
（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？
（2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？
难题答案和解析(有标记的题)
复习检查三（简单机械）
第1题，答案B
物体的速度没有变化,所以运动状态发生没有发生改变;故A错误;B、绳子对物体A的拉力就等于物体A所受的摩擦力:;所以B选项是正确的;C、D、绳子自由端移动的距离;需要的时间;2s内滑轮组对物体做的功是;故D错误;拉力F的功率为.故C错误.所以B选项是正确的.
巩固练习
电能和电功率
第3题 答案C
A、B项，当滑片向右移动过程中，电路总电阻不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，电流表示数不变，由于灯泡电流不变，灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，故A、B项错误。
C项，滑片向右移动过程，与电压表并联的滑动变阻器阻值减小，由U=IR知电压表所测电压减小，电压表示数变小，故C项正确。
D项，电路电流不变，电源电压不变，由P=UI可知，电路总功率不变，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
第4题 答案B
解析：在额定电压范围内，电功率高的灯泡更亮，所以选B
电热的计算——焦耳定律
第3题 答案A
由题,接通电路,电动机不转时只将电能转化为内能,?由可得电动机线圈电阻:?,?电动正常工作时消耗的电能转化为机械能的内能,由P=UI可得此时电动机的电流,?,?所以线圈上发热功率为:??所以A选项是正确的.
电功率的测定
第2题：答案(1)见下图; (2)小灯泡烧坏; (3)0.08A,2.5V,变小
(4)错误之处：求平均值 （5）温度
解析：
(1)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
(2)灯泡正常发光时,电路电流等于灯泡额定电流0.15A,滑动变阻器两端电压U滑=U?UL=10V?6.3V=3.7V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R=U滑I=3.7V0.15A≈24.7Ω>10Ω，由于滑动变阻器阻值太小，
实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏。
第3题：答案(1)见下图; (2)左; 1.14; (3)不正确;灯丝的电阻随温度的升高而增大,温度不同,小灯泡的电阻也不同.
电压表与滑动变阻器并联,如图所示:，(2)电压表的示数等于3V,要使灯泡正常发光,应减小滑动变阻器两端的电压,使电压表的示数为2.2V,根据串分压的知识,应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动;由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则;
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W(3)因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,温度不同,灯泡的电阻也不同,所以不能计算平均值.
第4题：答案
电流和电压相同条件下，电流做功的大小和时间成正比。
通电时间相同条件下，电流做的功大小跟电流和电压的乘积成正比
控制变量法；动能的影响影响因素，重力势能的影响因素，电流和电压的关系，电流和电阻的关系。（注意：测电功率的实验没有用到控制变量法）
解析：略
强化提升
第5题 答案(1)开路; (2)电路中用电器总功率变小,总电阻增大,干路电流变小,电灯两端电压增大; (3)C.
(1)灯泡熄灭，并且灯泡两端电压为3V，因此故障一定为灯泡开路；
(2)晚上7点至9点时为用电高峰期，同时使用的用电器增多，它们并联后的总电阻变小，又因用电器与输电线串联，根据欧姆定律可知，通过输电线的电流变大，两端分得的电压变大，用电器分得的电压减小，实际功率减小，所以灯泡变暗一些；反之到了11点以后同时使用的用电器减少，通过输电线的电流变小，两端分得的电压变小，用电器两端分得的电压变大，实际功率变大，灯泡变亮一些。
(3)当导线的材料一定时,导线越短、越粗,导线的电阻越小,由Q=I2Rt可知，导线消耗的电能越少，故选C.