《电功和电热》全章复习与巩固(基础)知识讲解最新修正版最新修正版

1、最新修正版电功和电热全章复习与巩固（基础）责编：武霞【学习目标】1、知道电能的单位，会读电能表的示数；2、理解电功率，会用电功率的计算公式及导出公式进行简单的计算；3、能测量小灯泡的额定功率和实际功率；4、知道焦耳定律；了解利用和防止电热的方法；5、掌握家庭电路的组成及连接方法，了解测电笔的作用及使用方法；6、掌握安全用电原则。【知识网络】单位：度，学名千瓦时,符号KWh电能电能的计量：电能表认识表盘 读数电功,定义，电流所做的功，用w表示.公式1W = P t = U I tr国际，焦耳，简称焦，用j表示）I单位 常用单位：千瓦时，用即，h表示.I 换算关系：lKW*h=3.6X10E J/

2、物理意义：电流做功快慢的物理量，用P表示。公式士 p-W - =U1电功率国际:单位 < 常用'换算:瓦特,简称瓦，用W表示。千瓦.用KW表不。1KW =1000W原理测量小灯泡的电功率j器材一电路图额定功率I用电器的功率<电流的热效应厂内容焦耳定露焦耳定律公式上Q = I2Rt（电热的利用和防止家庭电路家庭电路的组成 熔丝的作用安全电压|安全用电试电笔I安全用电常识【要点梳理】 要点一、电功、电功率、焦耳定律1.基本概念：、项目物理量一、定义单位普适公式推导公式（适用于纯 电阻电路）电功电流所做的功焦（J）千瓦时（kW- h）W=UIt2U2W = I 2Rt=tR电功率

3、电功与时间之比（表示电流 做功快慢的物理量）瓦（W千瓦（kWWP = =UI t2U 2P = i2r = R焦耳定律电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比， 与导 体的电阻成正比，与通电时 间成正比。焦(J)Q = I2Rt2U2Q = I2Rt = t R电功和电热纯电阻电路：W=Q也能全部转化成内能）；非纯电阻电路： W>Q（电能部分转化成内能）。2.串、并联电路中的特点:电功、电功率、焦耳定 律与电阻的关系电路中总的电功、电功 率、焦耳定律与各个用 电器的电功、电功率、 焦耳定律的关系串联Wl_Pl_Ql_ & W2 -P2 Q2 -R2W总=w +W2 +.WnP总=

4、P +P2 +Pn、总=、”2+.并联Wl _ Pl _Ql _ R2 W2 一 P2 - Q2 R要点诠释：1 .电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程，有多少电能发生转化就说电流做了多少功。电 功是电能转化多少的量度，电功和电能的单位相同。2 .电功表示电流做功的多少，电功率表示电流做功的快慢。3 .纯电阻电路就是指电能全部转化为热能，不转化为其他形式的能量的电路。例如电炉等。非纯电阻 电路就是指电能不仅转化为热能，还转化为其他形式的能量的电路。例如电动机还转化成了动能。要点二、额定电压额定功率1 .额定电压：用电器正常工作时的电压。2 .额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。

5、%=u额1额=年。3 .用电器的铭牌：如某灯泡上标有“ PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压 220V,额定功率 25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V,额定功率25VV额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值 R=U2 =2936夏。P要点诠释：1、实际电压、实际功率与额定电压、额定功率：当 4 =4 时，&二% 用电器正常工作。当0工% 时，用电器不能正常工作，有时会损坏用电器。当U工:U标时,P*年 长期使用会影响用电器的寿命。2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的

6、。3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有2=,即电阻一定时，实际电压是额定电压的4I4)倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的 n2倍。要点三、测量、实验1 .电能表：(1)作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。(2)计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。3电子式，)您*应"或M图】5-1家用电能表2 .测量小灯泡的电功率(1)实验原理：/ 工(2)实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。(3)电路图：A r，B S（4）实验过程

7、按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、u,记录小灯泡的亮度；调节滑动变阻器， 使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为Il,U,记录小灯泡的亮度；调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2, 12,记录小灯泡的亮度；重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为13、U3, 14、U4,记录小灯泡的亮度；根据P=UI,算出小灯泡的额定功率 Pe和实际功率的电功率 PlP4；分析数据，整理器材。（5）实验结论

8、：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况 下暗。（6）注意事项：A连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。B.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将 灯烧坏。C.电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。D.电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。

9、E.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与 灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。F.通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。G.在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。H.实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。3.探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关（1）实验方法：控制变量（2）实验过程：热量与电阻的关系：控制电流（I ）相同，通电时间（t ）相同，电阻（R）

10、不同。热量与电流的关系：控制电阻（R）相同，通电时间（t）相同，电流（I）不同。（3）电路图热量与电阻的关系热量与电流的关系（4）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多；在电阻相同、通电时 间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。要点四、骞庭电路|1 .家庭电路的组成： 进户线（低压供电线）、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线、插座、开关等（要按顺序填写）O线线线火年也2 .家庭电路的各部分的作用:火线和零线（进户线）：给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有 220V的 电压，火线和地线之间也有 220V的电

11、压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。 电能表：用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。是：允许通过的最大电流。铭牌：所标的电压 U是：额定电压；所标的电流 I220 V电能表进户线总开关（空气开关）作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。保险装置（保险丝）：材料：保险丝是由电阻大、熔点较低的铅睇合金制成。二保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于 是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。电路符号： 连接：与所保护的电路串联，且

12、一般只接在火线上。位置在总开关之后。 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。规格：越粗额定电流越大。插座：作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。种类： 固定插座、可移动插座、二孔插座、三孔插座。安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：三孔插座，左零（线）、右火（线）、上接地（线），两孔插座通常左零线右火线。孔插座汨脚曲夫用电器（电灯）、开关：I安装：螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再 通过开关接火线：原因：防止维修触电。开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作，开关不能控制，但不会烧干 路上的保险丝。根据安全用

13、电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯。I在新建的楼房里，控制插座的总开关上大多还装有漏电保护器。当发生漏电现象时，总开关上的 漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用。| 4 !（a）漏电保护断路器3.家庭电路的连接： 各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。要点诠释：(1)不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点 高，不易熔断。(2)三角插头最上端那个角接用电器的金属外壳，下面的两个角接用电部分的线路。把三脚插头插在 三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防

14、止了外壳带电 引起的触电事故。(3)测电笔：用途：用来辨别火线和零线。种类：钢笔式，螺丝刀式。二|使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察速管是否发光，若发光则为火线。正确的使用方法错误的使用方法图 13-27接触火线接触零缓图 13-28要点五、安全用电：1 .触电事故：(1)定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害。(2)危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。(3)安全电压：不高于 36V,动力电路电压 380V,家庭电路电压 220V,都超出了安全电压。2 .触电形式：(1)低压触电：单线触电：火线、人体和大地构成回路。双线触电：火线、人体和零线构成回路。家庭电路触

15、电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则4.安全用电常识：(1)不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁)，不接触低工带电体。跨步电压触电：跨步电压触电是高压输电线落在地面上，地面上与电线断头距离不同的各点存在会发生放电现象。这时有电流通过人体。造成高压电弧触电。着电压(跨步电压)，这时电流通过人体造成跨步电压触电。高压电弧在人体中形成电流两脚之间的“跨步电压” 在人体中形成电流图13-29乙3.安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。易造

16、成触电事故。(a)单线触电(b)双线触电(2)高压触电:图15-22触电的两种形式高压电弧触电：高压电弧触电就是当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体之间(2)不用邓手孤升美，后人畋皮用至头二(3)女装，笫修也施掰心建，防在配徵体匕1要切如叮晾(4)如：用知空代什保除沱，禁H：用眼皮胶欠芍二地标投布。(5)仆:二帑中近筮触电保手常，用定切脸笈其对限度。(6)下雷雨时，不使用收音机、录像机、电视机、且拔出电源插头，拔出电视机天线插头。暂时不 使用电话，如一定要用，可用免提功能健。吟”事:乱接I浅.禁3件仁盛卬欠用心口、“热等于器，(8)不在架着电揽、电线的建筑物下面放风筝和进行球类活

17、动。【典型例题】类型一、电功1 .如图，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法错误的是(单相电度表DD10 220V 10 C 20) A 50HzBOOrevs/KWh. WO. 135892X x市电装厂A.此时电能表的读数为 120.7度B. “220V'是指这个电能表应该在220伏的电路中使用C. “10 ( 20) A”是指这个电能表使用日正常工作电流为10安或20安D. “600r/kW?h”是指用电器每消耗1千瓦时电能，电能表的转盘转过600转【思路点拨】理解记忆电表参数是解题关键。【答案】C【解析】A此时电能表的读数为120.7 kW?h,也可以为120.7度，说法

18、正确，不符合题意;B. “220V'是指这个电能表应该在 220伏的电路中使用，说法正确，不符合题意；C、“10 (20) A”是指这个电能表使用日正常工作电流为10安或20安，说法错误，应该是电能表允许通过最大电流是10A,电能表短时间允许通过最大电流是20A,符合题意；D、“600r/kW?h”是指用电器每消耗1千瓦时电能，电能表的转盘转过600转，不符合题意。故选 C【总结升华】 本题考查了电能表参数的理解和电能表是读数方法。举一反三：， kW h 1| 2 | 4 | 16 1国!.4单相电能表I 2 | 6 1 6 H 8720r/kWh 10(24 A单相电能表【变式】马婷

19、家电能表月初和月末的电能表的读数 分别如下图所示，这个月她家用电 kW h, 即电流做的功为 J,这个月有J的转化为能。她家一盏 100W的灯连续工作一小时耗电J可以使电表的表盘转动 圈，消耗的电能可以使1000W的微波炉工作分钟。【答案】200; 7.2x108; 7.2x108;电能；其他形式；3.6x105; 72; 6。»2、有两个电阻R和R2,已知R>R>,将它们串联在电路中时， 两端的电压较大，相同时间 内电流通过 做的功较多；若将它们并联在电路中，通过 的电流较大，相同时间内， 消耗电能较多。【答案】R, R, R, R2【解析】 在串联电路中，电流处处相等

20、，R>R>,由公式U=IR、W=I2Rt可知R两端的电压较大，相同时U 2间内电流通过 R做的功较多；在并联电路中，各支路两端的电压相等， R>R,由公式I=U/R、W =一tR可知通过 的电流较大，相同时间内R消耗的电能较多。【总结升华】规律：在串联电路中，除电流相等外，电压、电功、电功率、电热都与电阻成正比；在并 联电路中，除电压相等外，电流、电功、电功率、电热都与电阻成反比。 类型三、电功率 3、把 PZ110-100和 PZ110-25的两只灯泡串联接到 220V的电路上，贝U ()A.25W的灯泡被烧坏B.100W的灯泡被烧坏C,两只灯泡均被烧坏D.两只灯泡均正常发

21、光由p = L可得：灯泡RPZ110-100” 的电阻R=U12 J11M2= 12U ,灯泡 “ PZ110-25 P 100W到220V的电路上，电流 相等，所 以的电阻R2 =4 = (110V ) =484建,当两只灯泡串联接 P225WU1 实=44V , U2实=176V ，UeR 1 一一=-,又 U1 实 +U25： =220V ,解得:U2 实R2 4所以U1实<U1 ,U2 >U2 ,因为灯泡“PZ110-25”两端的实际电压超过其额定电压，所以灯泡“PZ110-25”会被烧坏。选项 A正确。【总结升华】 本题考查了欧姆定律和电功率公式的灵活运用，关键是根据串联

22、后电路的实际电压与额定电压相比较得出灯泡的变化情况。举一反三：【变式】电灯甲、乙额定电压相等，串联后接在某电路中，甲灯比乙灯亮，则下列说法正确的是A.甲灯的额定功率和实际功率都大B.乙甲灯的额定功率和实际功率都大C.甲灯的额定功率小，实际功率大D.乙灯的额定功率小，实际功率大【答案】C【解析】对于同一类型灯泡， 比灯泡亮度，其实比的是实际功率， 因为两灯串联在电路中，由P=I2R可知，谁的电阻大，谁的实际功率就大，谁就亮，所以甲灯的实际功率大，其电阻也大。由题可知,U2 一两灯泡额定电压相同，由 P= 可知，当额定电压相同时，谁的电阻大，谁的额定功率小，所以甲 R的额定功率小。C选项正确。0测

23、的电功率”实验，_定电压是2.2V（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。（2）电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将示数将（3）实际实验的有关记录与计算如下表实验次数123电压（V）2.201.502.50电流（A）0.220.160.24功率（W）0.4840.240.60该同学注意到灯的亮度变化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你认为，根据他观察的 现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）： （4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：实验次数123电压（V）

24、2.201.502.50电流（A）0.220.160.24灯丝电阻（Q ）10.009.3810.42这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?请你对此做出两种可能性的解释：【答案】（1）如图(2)变大；变大(3)灯泡两端电压越大，灯越亮，功率越大灯越亮。(4)可能实验有误差，可能电阻与温度有关。【解析】(1)小灯泡额定电压是 2.2V,电压表量程选 03V,电压表“3”接在灯泡另一端，滑动变阻 器C或D接成柱应接在灯炮的另一端与灯泡串联。(2)当滑片P右移时，接入电路中的电阻变小，电流变大示数变大，依据 U=IR知电压表的示数也变大。(3)可以得

25、出如下结论：灯泡两端电压越大，灯泡所消耗的电功率也越大；灯泡的亮度取决于灯泡所消耗的实际功率，或灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越大。(4)由表格中的数据不难看出当灯泡两端电压越大，则灯泡灯丝的电阻也越大，而灯泡所消耗的 电功率也越大，则灯泡的亮度越强。当灯泡亮度强时，灯丝的温度高，这就使灯丝的电阻大，因此可以 得出灯丝电阻可能与温度有关。造成灯泡灯丝电阻变化的另一个原因还有可能是在实验过程中的误差。【总结升华】 本题主要考查线路连接问题；数据分析问题；电流、电压变化问题。举一反三：【变式】在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、合适的电源、一个阻值为

26、R的电阻、一个滑动变阻器、一只电压表、3个开关、导线若干。(1)小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。将电压表调零，按照电路图连接实物，滑动变阻器阻值位于最大处，此时开关断开，试触确定量程;。(2)本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P额=【答案】(1)闭合S、S3,断开移动滑动变阻器滑片，观察电压表的示数为U=1.5V时为止，将Ui=1.5V记录在表格中；Ui U2 -Ui(2)断开S3,闭合S2,保持滑片为止不动，读出电压表示数U2,并记录在表格中。Ro 5、标有6V、3W的灯Li和标有6V、1W的灯L2串联后接在12伏的电源上，求灯 Li的实际功率。【

27、思路点拨】 已知灯Li和灯L2的额定电压和额定功率，可利用公式R=U/P求得两灯的电阻，灯 Li和灯L2串联，利用串联电路电阻的特点，可以求出总电阻，知道电源电压，由欧姆定律I=U/R求得两灯的实际电流，已求出Li的电阻，可利用公式 P=I2R求得实际功率。【答案与解析】烈Ji2一3WD U额212 2皿二36 iW;用联U±=Rl = BU2R236 3i八、3八、U i U = 3伏,U 2 = U = 9伏44丁 U L >U额2,二L2会烧毁，电路断路Li无法工作刀=0【总结升华】 本题考查了串联电路电流和电阻的特点，并可以利用电功率计算。举一反三：【变式】今有 6V、

28、6W的电灯Li和6v、i.5W”的电灯L2各一盏，把它们分别接到电压6V的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？【答案与解析】. U=Ufe i=U1 2=6V若Li、L2直接接入6伏电路上均能正常发光，即 Pi=6W P2=i.5W。今要求两灯具有相同的亮度，即Li的实际功率与L2的额定功率相同：P i=P2=Pw2=i.5WLi的电路中应串联一个电阻 RX起分压作用，如图所示P2=l. 6W R20-0-n Lz*U=6VRLi二 Uli_ 2(6V)6W=6<1Ui =、：；PRL7 - -：i.5W 6 =3V串联. . U2 =U =U1

29、 =6V -3V =3V由分压原理可得：RX =RL1 =6i，应给6V、6W的电灯串联一个6 的电阻。类型四、焦耳定律C>6.如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值.比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（）甲乙A. U甲二U乙,Q甲=Q乙 B , U甲VU乙,Q甲Q乙 C. U甲VU乙,Q甲vQ乙 D. U甲U乙,Q甲vQ乙【思路点拨】 两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由U=IR判断它们间的电压关系，由Q=I2Rt判断它们产生的热量关系。【答案】C【解析

30、】由于两电阻丝串联，流过它们的电流I相等，通电时间t相等，由题意知：R甲VR乙，由U=IR知：U甲VU乙；由Q=I2Rt知：Q甲VQ乙；故选 C【总结升华】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律，熟练掌握基础知识是正确解题的关键。举一反三：【变式】（2014?武汉模拟）如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，通电后，观察两个U形管中液面高度的变化。根据以上实验过程，可以得出的实验结论是（）A.在通过电流和时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多B.在通过电流和时间一定时，电阻越小

31、，这个电阻产生的热量越多C.在电阻和通过电流一定时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多D.在电阻和通电时间一定时，通过电流越大，这个电阻产生的热量越多- cn'【答案】D【解析】由图知，外置的 5电阻和容器内的电阻并联，则通过左边容器内电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流；而两侧容器内的电阻相同，通电时间相同，左侧液面高度较高，说明左侧产生的热量较多，可得在电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。故选Do类型五、变化电路中的比例计算 7、如图，R=R,当S断开时，电路的功率为Pi,当S闭合时，电路的功率为P2,则，Pi与P2之比为A. 1:2 B .2:1 C .

32、1:4 D . 4:1【思路点拨】 已知电源电压不变，当开关断开时，是只有Ri的简单电路，当开关闭合时，两电阻并联。对于简单电路可根据 P=U/R直接表示出简单电路的功率；对于并联电路，可根据 P=U/R表示出各电阻再将两个表达式相比即可。的电功率，再根据总功率等于各用电器的功率之和表示出并联电路的总功率,【解析】当S断开时，等效电路如图甲所示，当S闭合时，等效电路如图乙所示图甲U2因为R=R2 ,所以P2u2 u2R RU图乙【总结升华】 本题考查了变化电路中的比例计算，关键是判断开关断开与闭合时电路的连接情况。【变式】如图所示，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2 : 7,则电阻R : R2,电功率P : P2 =,电功率Pi ： Pi &#