第2课时电功电功率电热

专题二电功电功率电热★常考点一电能1．电功：电流通过某段导体所做的功叫做电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质上是将电能转化为

能的过程．2．电能(电功)：国际主单位是

，符号

，日常生活中常用单位是

，物理学中叫

，1kW·h＝

．3．电功的基本计算公式为

，推导公式为

、

.

、

其他形式焦耳J度千瓦时(kW·h)3.6×106JW＝UIt4．电能表：俗称电度表，是测量

的仪表．电能表上标有“220V2.5A”和“3000revs/(kW·h)”等字样，表示的物理意义分别是：这只电能表只能在电压为

的电路中使用，允许通过的标定电流是

，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过

revs.电能(电功)220V2.5A3000★常考点二电功率1．电功率：反映电流做功

的物理量，电功率等于

与

之比．2．电功率公式：P＝

＝

，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝

或P＝

．3．单位：国际主单位是

，另一个单位是

，二者换算关系是

．快慢电功时间UI瓦特千瓦4．额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在

时的电压，额定功率是指用电器在

电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：，则

，用电器正常工作；若

额时，则

，用电器不能正常工作；，损坏用电器．

[帮你归纳]不同的用电器功率一般不同：空调、微波炉的功率大约为1000W；电视机、电子计算机的功率大约为200W；电冰箱、电风扇的功率约为100W.正常工作额定=<>

[易错警示]1.由公式P＝UI可知不能单纯地说电功率与电压U成正比，与电流I成正比，因为当加在电路两端的电压变化时，通过电路中的电流也随着变化．2．电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做功的多少．3．公式P＝UI的适用条件：用于一切电功率的计算，

是功率的定义式，适合力、热、电和其他任何情况下的能量转化．功率的计算，对于纯电阻电路来说还可先用推导式P＝和P＝

来计算．4．灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的．5．用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很多个，且U实、P实具有同体性、同时性．★常考点三测小灯泡的电功率1．原理：用

表测出小灯泡两端电压U，用

表测出通过小灯泡的电流I，用公式

算出小灯泡的功率P.电压电流P＝UI2．电路图：如图所示．3．滑动变阻器的作用：(1)

．(2)改变

，从而实现多次测量．保护电路小灯泡两端电压

[帮你归纳]多次测量的目的：1．在测量小灯泡电功率的实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡亮度(或电功率)与灯泡两端电压的关系．2．在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关．3．在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差4．测量小灯泡电功率的实验与测量小灯泡电阻的实验的对比：(1)同：器材、电路图、滑动变阻器作用、实验故障．(2)异：实验原理．(3)联系：利用测量小灯泡电功率的实验数据也可以计算小灯泡的电阻；同样，利用测量小灯泡电阻的实验数据也可以计算小灯泡的电功率．5．实验中常见的故障及其产生的原因：(1)故障现象：灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数较大(指示电源电压)．产生原因：灯泡

．(2)故障现象：小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．产生原因：灯泡

．(3)故障现象：灯泡发光较暗，移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变．产生原因：滑动变器

．(4)故障现象：灯泡发光较亮，移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变．产生原因：滑动变阻器

．(5)故障现象：灯泡发光，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数变大，而电压表的示数变小．产生原因：电压表

．(6)故障现象：灯泡发光较暗，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电压表的示数都不能达到灯泡的额定电压．产生原因：电源电压

灯泡的额定电压．(7)故障现象：灯泡发光，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电压表和电流表的示数变化均很小．产生原因：滑动变阻器的最大值太

相对于灯泡的电阻)．断路短路接入的是下面两个接线柱接入的是上面两个接线柱接在了滑动变阻器两端小于小★常考点四焦耳定律1．电流通过导体时

能转化为

能，这种现象叫做电流的热效应．电内2．焦耳定律(1)电流通过导体产生的热量跟

的平方成正比，跟导体的

成正比，跟

成正比，这个规律叫做焦耳定律．(2)焦耳定律的公式为Q＝

．其中I表示电流，单位是A，R表示电阻，单位是Ω，t表示时间，单位是s，Q表示热量，单位是J.(3)电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q＝W＝UIt，再根据欧姆定律U＝IR，就得到Q＝

.电流电阻通电时间3．电热的利用和防止(1)利：电用热水器、电饭锅、电熨斗等．(2)防止：带有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等．

[帮你归纳]1.电热挡位判定方法：由

在电源电压U一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位．2．纯电阻电路，串联电路：，并联电路：.

典例1★电能表的相关计算

例1一天，小红看她家电能表的表盘如图所示，此时电能表的读数是

kW·h；该电能表的表盘每转300转，说明小红家的用电器消耗了

kW·h的电能．

解析：电能表的示数：314.5kW·h；小红家用电器消耗的电能：W＝kW·h＝0.5kW·h.例1图314.50.5典例2★对实际功率与额定功率认识

例2如图所示，两只额定电压相同的灯泡，串联在电路中，闭合开关后发现，不亮，亮，电压表有一定的示数，其原因可能是(

)BA．的灯丝烧断B．的电阻小于的电阻C．的实际功率小于的实际功率D．的额定功率大于的额定功率例2图典例3★电功率的相关计算

例3

LED灯具有节能、环保等特点，如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是

A，若它每天正常发光5h，一个月(30天)消耗的电能是

kW·h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为

W的白炽灯亮度相当．例3图0.020.6644典例4★焦耳定律及其应用

例4将阻值为R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多是

．若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为

J.1202．如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计．关于这个实验的做法和说法正确的是(

)A．用温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少的方法，用的是控制变量法B．两根电阻丝采用如图所示中的连接方式的目的是控制电压相同C．在通电时间相同时，两瓶中煤油吸收的热量相同D．实验中用的是煤油而不是水，主要是因为煤油是绝缘体，且在相同的条件下煤油的D第2题图学生随堂巩固3．通过测量小灯泡的电功率的实验，我们了解了实际功率与额定功率的区别，以下关于电功率的说法中正确的是(

)A．用电器的实际功率一定大于其额定功率B．同一用电器的实际功率可有无数个值，而额定功率只有唯一值C．将标有“220V40W”的灯泡接在110V电路上时，它的实际功率为20WD．额定功率大的用电器，电流做的功也越多B4．如图所示电路，电源电压保持不变．只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2

的电功率之比是(

)A．2∶3B．3∶2C．5∶2D．1∶2

解析：当只闭合开关S时，电路为

的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流，即

＝0.2A；当再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，∴闭合开关时通过

的电流不变，∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过

的电流等于电流表的示数变化量，即

＝0.3A.∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴闭合S、后，

与

的电功率之比：.A第4题图实验强化过关

实验一测定小灯泡的电功率

★命题角度：1.实验电路图的连接.2.在连接电路时，开关应该断开.3.滑动变阻器的使用.4.电路故障分析.5.电流表和电压表的使用和读数.6.电功率的计算公式的应用．

例1在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V.例1图(1)小明同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请你用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉)如答图所示

例1答图(2)在连接电路时，开关应该是

．(3)小明同学在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到

端(选填“A”或“B”)．另一同学小红接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表指针的转向情况如图乙所示，则可能的原因是：电流表

，电压表

．断开的B正负接线柱接反了量程太小(4)要使小灯泡正常发光，小明应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为

V，若此时电流表的示数如图丙所示，其示数为

A，那么小灯泡的额定功率是

W.3.80.31.14实验二探究影响电流热效应的因素

★命题角度：1.实验过程的改进.2.实验结论的判断依据.3.锥形瓶中装入等质量的红墨水的目的.4.用相同的电阻丝及玻璃管的作用.5.通过实验现象可以得到实验结果.6.实验结论．

例2在学习“探究影响电流热效应的因素”时，同学们发现用电阻丝对煤油加热时，观察温度计的示数变化的过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：设想一：将煤油换成水来做实验．设想二：通过加热空气来做实验．(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是：

．水的比热容大，温度难升难降例2图(2为了验证设想二，他们设计了下面的实验：①在锥形瓶中装入

的红墨水，用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示

的大小．然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同时间内A管中的液柱比B管上升迅速，这说明

．②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，这是因为

，使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C所示，接下来的操作是

．③同学们用两根电阻丝(

)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出关于电热的结论是

．)等质量温度变化气体传热本领比液体好瓶内气压大于外部气压抽气电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多要点一电学实验梳理实验目的原理电路图探究电流与电压的关系控制变量法测量定值电阻的阻值R＝测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电功率P＝UI一图三用：测电阻、测功率、探究电流与电压的关系实验目的滑动变阻器的作用所测量数据处理实验结论探究电流与电压的关系保护电路；改变被测量对象两端电压，多测几组电流、电压值电压U/V电流I/A分析数据找规律电流与电压成正比测量定值电阻的阻值多次测量取平均值取平均值减小误差，计算电阻值测量小灯泡的电阻多次测量不取平均值灯丝电阻随温度升高而增大测量小灯泡的电功率灯泡两端的电压不同，电功率不同，灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡越亮要点二解读“伏安法”解读“伏安法”电表问题

(1)量程选择：电压表的量程由被测元件的额定电压或电源电压决定；电流表的量程由I＝或I＝决定。(2)常见问题

①电表错连：流表并短路生，压表串电路断，柱接反针反偏。

②电表错测：压表测滑变，两表示数反；压表测电源，其数不改变伏安法是一种较为普遍的测量电阻、电功率的方法，但由于电表的内阻往往对测量结果有影响，所以这种方法常带来明显的系统误差。电路有两种接法：外接法和内接法，所谓外接、内接，即为电流表接在电压表的外面或里面(如下图所示)滑变问题电路故障多测目的(1)常见问题①错选：选大阻值——电路连接完好，灯泡不亮，电流表与电压表几乎无示数，在一定范围内调节滑片，现象不变。选小阻值——灯很亮，滑动变阻器分压不足，无论如何调节滑片，灯泡都不能正常发光。②错连：同时接两个上接线柱——灯很亮，电压表示数很大接近电源电压；滑动变阻器相当于导线，发生短路。同时接两个下接线柱——灯很暗，无论如何调节滑片，电压表、电流表的示数不变；滑动变阻器相当于定值电阻小灯泡不亮的原因：(1)电路完好灯不亮：滑动变阻器选择了大阻值或滑动变阻器连入的阻值太大，接下来的操作是移动滑片，观察灯泡是否发光。

(2)电路故障灯不亮：灯泡短路或断路，根据电表示数来确定测定值电阻阻值的实验中，多次测量是为了求平均值从而减小误差；而测量小灯泡电阻和实际功率的实验中，多次测量是为了分析变化的普遍规律要点三特殊方法测电阻、额定功率等压、等流巧设计①只有电压表：利用已知电阻间接测出电流大小。根据“串等流”特点将被测对象与已知电阻串联，再利用电压表测出两者电压，利用所测量导出表达式，可记为“压表等流串”。②只有电流表：利用已知电阻间接测出两端电压。根据“并等压”特点将被测对象与已知电阻并联，再利用电流表测出两者电流，利用所测量导出表达式，可记为“流表等压并”。③滑动变阻器特殊用法：移动滑片在两端位置，滑动变阻器作为导线或定值电阻使用。具体设计如下表：特殊方法测量电阻主要器材设计电路主要步骤表达式单表＋滑动变阻器①闭合开关，滑片移至阻值最小位置，记下电压表示数U1；②滑片移至阻值最大位置，记下电压表示数U2Rx＝①闭合开关，滑片移至阻值最小位置，记下电流表示数I1；②滑片移至阻值最大位置，记下电流表示数I2Rx＝两表＋定值电阻闭合开关S，记下电压表V1、V2的示数U1、U2Rx＝

闭合开关S，记下电流表A1、A2的示数I1、I2Rx＝单表＋定值电阻＋开关

①闭合两开关，记下电压表示数U1；②断开开关S2，记下电压表示数U2Rx＝①闭合两开关，记下电流表示数I1；②断开开关S2，记下电流表示数I2Rx＝单表＋电阻箱

①闭合开关S1，将S2拨到a，记下电流表的示数I；②再将S2拨到b，调节电阻箱的阻值，使电流表示数与I相等，这时电阻箱的示数即与被测电阻的阻值相等Rx＝R0特殊方法测量额定功率主要器材设计电路主要步骤表达式两表＋定值电阻＋滑动变阻器闭合开关，移动滑片，使电压表V1示数等于灯泡的额定电压U额，同时记下电压表V2的示数UP额＝闭合开关，移动