中考物理总复习专题17 电功率（课件）-2024物理中考一轮复习资料

中考物理一轮复习资料汇编专题17电功率二、内容结构与思维导图一、新课标要求三、知识梳理与典例四、实验专题五、综合练习目录专题17电功率一、新课标要求（2022版）新课标要求（2022版）3.4.5

结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。4.1.9

3.4.6

通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。专题17电功率二、内容结构与思维导图复习内容电能电功01电功率02测量小灯泡的电功率03焦耳定律04专题17电功率内容结构专题17电功率电能表电能电功建立概念测量电功率建立概念焦耳定律电热电热的利用和防止应用规律测量小灯泡电功率测量能量转化思维导图专题17电功率三、知识梳理与典例知识一、电能1.电能的来源与能量转化电能的来源能量转化过程干电池、蓄电池、锂电池化学能转化为_____火力发电燃料的_____能转化为电能风力发电______能转化为电能地热发电_____能转化为电能太阳能发电_____能转化为电能核能发电_____能转化为电能电能化学机械地热太阳核知识一、电能2.电能的利用与能量转化用电器能量转化过程电灯电能转化为光能和____能电动机（电风扇、电动车）电能转化为_____能电热器（热水器、电饭煲）电能转化为____能电视机电能转化为______能、声能空调电能转化为____能对手机充电电能转化为_____能内机械内光内化学知识一、电能3.电能的单位1kW·h=3.6×106J（1）国际单位：_______，简称焦，用字母J

表示。（2）常用单位：_________，字母符号为kW·h，也叫“度”。（3）单位换算关系：1度=1kW·h=1×103W×3600s=

3.6×106J焦耳千瓦时知识一、电能4.电能表（1）作用：用来计量用电器在一段时间内消耗的电能。（2）电能表的重要参数符号或参数物理意义kW·h电能表示数的单位为_______220V表示该电能表正常工作电压为______伏.10（20）A表示这个电能表的标定电流为____，额定最大电流为_____。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流.3000r/kW·h表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h时的电能，电能表上的转盘转过_______转.50Hz表示这个电能表在频率为______的交流电路中使用.千瓦时22010A20A300050Hz知识一、电能（3）电能表的种类常见的电能表：机械式电能表、IC卡电能表、电子式电能表。其中电子式电能表表盘上有一指示灯，标有“1600imp/（kW·h）”（不同型号的表，该数值不同）字样。其含义是指用电器每消耗lkW·h的电能，指示灯闪烁______次。（4）电能表的读数电能表计数器上显示的数字是表从开始到读数为止用电器消耗的电能。示数：

整数加一位小数，如图为______kW·h。1600318.6知识一、电能

知识一、电能（6）节能的意义①1kW·h的作用（见下图）。②节约用电及相关措施：电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。我们要从点点滴滴做起，如随手关灯、使用耗电少的节能灯具、电视机关机后及时拔下电源插头等。知识二、电功1.电功的概念（1）定义：电流所做的功叫做电功，用W表示。（2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流_____的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。电能是状态量：反映了做功的______；电功是过程量：反映了一段时间内电能转化或消耗电能的_______。做功本领多少2.实验探究：影响电流做功多少的因素（1）探究电功与电压的关系①把两盏规格不同的小灯串联在电路中，用电压表分别测量它们两端的电压，同时观察比较小灯的发光情况。②现象：电流与通电时间相同，两端电压较高的小灯较亮。③结论：在通过用电器的电流与通电时间相同时，用电器两端的_____越大，电流做功就越多。知识二、电功电压（2）探究电功与电流的关系①如图所示，把两盏规格不同的小灯并联，用电流表分别测量通过它们的电流，同时观察比较小灯的发光情况。②现象：电压与通电时间相同，通过电流较大的灯泡较亮。③结论：在用电器两端的电压与通电时间相同时，通过用电器的_____越大，电流做功就越多。（3）进一步实验可得出：电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比.知识二、电功电流

知识二、电功纯电阻典例分析【例题1】如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（）A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW•hB．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作C．每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3600圈D．这种电能表，读数数字的单位是kW•hBA．电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW•h，故A正确，不符合题意；B．电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，家中干路中的总电流为20A时，超过了最大电流，该电能表不能工作，故B不正确，符合题意；C．3600r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3600圈，故C正确，不符合题意；D．电能表读数的单位是kW•h，故D正确，不符合题意。故选B。典例分析【例题2】已知电源电压为10V保持不变，R1=25Ω，小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化）（1）断开S1、S2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压；（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值；（3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能是多少？解析见下页典例分析

知识三、电功率（1）探究电流做功的快慢实验过程实验现象现象分析实验结论：电流做功有快慢之分.在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。在相同时间内电能表铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风时，1min内转动的圈数多。在相同的时间内铝盘转过的圈数越多，说明用电器消耗的电能越____，即电流做功越_____。快快1.电功率知识三、电功率①相同时间，比较电功的多少，电功越多，表示电流做功越快；②电功相同，比较所用的时间，用的时间越短，表示电流做功越快；③用电功与时间的比值表示电流做功的快慢，比值越大，表示电流做功越快。（2）比较电流做功快慢的方法知识三、电功率

（3）电功率知识三、电功率⑤电功率单位国际单位：瓦特（W）常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）换算关系：1kW=103W1W=103mWU—伏（V）I—安（A）P—瓦特（W）1W=1V·1A

P=UIP=W/tW—焦耳（J）

t—

秒（s）P—瓦特（W）1W=1J/s

知识三、电功率天河一号巨型计算机4.04×106W液晶电视机约100W家用空调约1000W排风扇约20W吸尘器约800W手电筒约0.5W电吹风机约500W计算器约0.5mW台式计算机约200W电子表约0.01mW（4）一些用电器的电功率知识三、电功率

（1）电功和电功率的两套单位组合根据电功的公式W=Pt进行分析：2.“千瓦时”的来历国际单位常用单位式中若P、t

的单位分别取瓦特（W）、秒（s），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：______（J）。式中若P、t的单位分别取千瓦（kW）、小时（h），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：________（kW·h）。

1焦耳=1瓦特×1秒1千瓦时=1千瓦×1小时焦千瓦时知识三、电功率（2）“千瓦时”的来历1千瓦时可以看作功率为1千瓦的用电器工作____小时所消耗的电能。1千瓦时=1千瓦×1小时提示：千瓦是_______的单位；千瓦时是_______的单位。电功率电功1知识三、电功率3.电功率和电功的区别

电功电功率物理意义表示电流做功的_____表示电流做功的_____定义电功等于电压、电流与通电时间的乘积电功与时间之比公式单位焦（J）、_____（kw·h）瓦（w）、_____（kw）多少快慢W=UItP=W/t=UI千瓦时千瓦知识三、电功率（1）探究用电器的电功率4.额定电压额定功率实验过程实验现象现象分析实验结论将标有“36V25W”字样的灯泡，把它接在36V的电路中，观察它的发光情况；把它分别接在24V和40V的电路中，观察它的发光情况。该灯泡把接在36V的电路中，____发光；接在24V的电路中，发光_____；接在40V的电路中，发光_____。该灯泡在36V电压下处于正常工作状态，所观察到的亮度是功率为25W时的正常发光情况。而接在24V和20V电压下，它都不能正常发光，其功率分别低于和高于25W。在不同电压下，同一个用电器的电功率不一样大；实际电功率随着它___________的改变而改变。正常暗淡强烈两端电压2.额定电压与额定功率及其相关物理量项目定义

说明额定电压用电器__________时的电压

额定功率用电器在____________下工作时的电功率额定电流用电器__________时的电流实际电压用电器___________时的电压实际功率用电器在_____________下工作时的功率正常工作额定电压正常工作实际工作实际电压用电器铭牌上所标电压值用电器铭牌上所标功率值小电灯铭牌上所标电流值可能等于额定电压，也可能不相等可能等于额定功率，也可能不相等知识三、电功率3.额定功率与实际功率的区别额定功率

实际功率概念

变化情况

用电器在_______下工作时的功率一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，是确定的，与实际电压_____关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。用电器在_______下工作时的功率额定电压实际电压无知识三、电功率典例分析【例题1】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。

100电视机【例题2】小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V40W”的字样。下列说法中正确的是（）A．该灯泡只能在220V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40W不变C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40WD．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40JAB．“220V40W”为灯泡的额定电压和额定功率。灯的工作电压不可能恰好220V。若实际电压低于额定电压，则实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故AB错误；CD．若灯正常工作，则每秒消耗的电能W=Pt=40W×1s=40J故C错误，D正确。故选D。D典例分析典例分析【例题3】小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（）A．该电路中的电表是电流表

B．温度变化时R2两端电压不变C．温度升高时电路中电流变大

D．温度降低时电路的总功率变大D解析见下页典例分析A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2

两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。

故选D。典例分析解析见下页

典例分析

知识四、测量小灯泡的电功率【实验目的】（1）会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。（2）会正确调节滑动变阻器改变小灯泡两端电压。（3）会总结实际功率随电压的变化规律，会总结灯泡亮度随实际功率的变化规律。【实验原理】根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做_______法。伏安1.测量小灯泡的电功率知识四、测量小灯泡的电功率【实验器材】电源、开关、电流表、电压表、导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）。【设计并实验】（1）设计电路如图所示。AVLRS（2）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。知识四、测量小灯泡的电功率（4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。（5）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。AVLRS知识四、测量小灯泡的电功率实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况12.522.032.90.440.650.81正常较暗较亮0.220.260.28【数据记录处理】根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。知识四、测量小灯泡的电功率

【分析与论证】

①分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越____，小灯泡越_____。②小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。③小灯泡的额定功率

P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W【实验结论】大亮①当小灯泡的实际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。②当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。③当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮.知识四、测量小灯泡的电功率【交流讨论】（1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。知识四、测量小灯泡的电功率实验名称测量小灯泡的电功率测小灯泡电阻

相同点①测量的物理量都是电压和电流；②测量的电路图(实验装置)相同；③滑动变阻器的作用相同。不同点

测电功率P=UI测灯泡电阻R=U/I实验结论不同小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而变大。实验原理不同（2）本实验与伏安法测小灯泡电阻相比较，有哪些异同点？知识四、测量小灯泡的电功率【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。（1）单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表）2.特殊法测小灯泡的电功率知识四、测量小灯泡的电功率

知识四、测量小灯泡的电功率

知识四、测量小灯泡的电功率（2）单安法（测量器材是电流表，缺少电压表）【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。【实验器材】电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。知识四、测量小灯泡的电功率

知识四、测量小灯泡的电功率

【例题1】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（）A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗C典例分析解析见下页典例分析A．闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即B端，故A错误；B．闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误；C．小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，利用可得出小灯泡的额定功率，故C正确；D．小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越小，小灯泡越暗，实际功率越大，小灯泡越亮，故D错误。故选C。典例分析【例题2】在测量额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左”或“右”）端；（2）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为______

V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率；（3）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为______

V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为_________

W；2.50.528左2.2解析见下页典例分析（4）为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是_______________；（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________；小灯泡的亮度越大实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W12.50.26

2

0.24

32.80.28

（4）因为研究的是小灯泡发光情况与电功率的关系，所以还需要增加记录的内容是：小灯泡的亮度。（5）由表格可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，由公式P=UI可知，小灯泡的实际功率越大。典例分析（6）小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节变阻器滑片，先使电流表A2的示数为

A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，就测量出小灯泡的额定功率为_______W。0.50.75

知识五、焦耳定律（1）寻找以下用电器的共同特点电热毯、电水壶、电饭煲、烤箱等。分析：用电器工作时都要消耗电能，都会发热，在这个过程中，电能转化为内能。（2）电流的热效应

电流通过导体时电能转化成______，这种现象叫做电流的热效应。1.电流的热效应内能知识五、焦耳定律【提出问题】电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?【猜想及其依据】①可能与通过导体的电流有关。因为导体在通入电流时才会发热，所以电流通过导体时产生热的多少跟电流有关；②可能与导体的电阻有关。导线和电熨斗串联接入电路，电流是相同的，电熨斗热的温度高，而导线几乎不热，电流产生的热可能与电阻有关。③可能与通电时间有关。由生活经验可知，通电时间越长，电流产生的热量也会越多。2.探究影响电流的热效应的因素知识五、焦耳定律（1）实验装置介绍（焦耳定律演示器）透明的塑料容器内密闭着空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。（2）实验原理如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。

【设计实验】加热时Δh右Δh左知识五、焦耳定律（3）研究方法①控制变量法在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。

②转换法实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。（4）实验电路、器材如图所示为了进行多次实验，需要改变通过两个电阻丝的电流，所以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片改变电流。知识五、焦耳定律实验次数电流关系电阻大小/Ω通电时间关系U形管液面高度差⊿h

左右

左右左右左右1

相等510相等

2

大小相等相等

（5）实验记录表知识五、焦耳定律【进行实验】（1）探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路，使用学生电源供电。（2）闭合开关，通电一段时间，观察U形管液面高度差的变化。知识五、焦耳定律（3）按照图将密封容器、开关及电源连接起来。实验中在右方密封盒外并联一个5Ω的电阻R3，目的是改变通过盒内电阻的电流大小，从而研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同：I1=2I2知识五、焦耳定律（4）闭合开关，通电一段时间后，观察同一个密封盒U形管液面的高度差的变化。

Δh知识五、焦耳定律实验次数电流关系电阻大小/Ω通电时间关系U形管液面高度差⊿h

左右

左右左右左右1（甲图）

相等510相等

2（乙图）

大小相等相等

【收集证据】大大小小甲乙知识五、焦耳定律（1）分析实验1可发现：在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。（2）分析实验2可发现：在电阻和通电时间相等的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。（3）由实验步骤（4）可知，在电流和电阻相等的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。【分析论证

】知识五、焦耳定律归纳实验结论（1）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。（2）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。（3）在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。知识五、焦耳定律用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。该装置中，两个相同的烧瓶盛有质量相同、温度相同的同种液体；烧瓶内插有温度计，可以测量液体的温度。烧瓶内部有两个阻值不同的电阻丝，组成串联电路接入电路中。通过比较烧瓶内__________可以探究影响电流通过导体产生热量的因素。【交流讨论】液体的温度知识五、焦耳定律3.焦耳定律（1）内容

电流通过导体产生的热量跟____________成正比，跟导体的________成正比，跟通电时间成正比。（2）公式：Q=I2Rt

公式中各物理量单位：I表示电流，单位是安培（A）

R表示电阻，单位是欧姆（Ω）

t表示时间，单位是秒（s）

Q表示热量，单位是_______（J）电流的平方电阻焦耳知识五、焦耳定律

（3）推导焦耳定律

若电流做的功全部用来产生热量，

即Q=W

因为电功W=UIt

根据欧姆定律U=IR所以Q=W=UIt=I2Rt可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。知识五、焦耳定律4.电功与电热（1）电功与电热的区别电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗_______的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为_______的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。电能内能知识五、焦耳定律（2）电功与电热的联系

①纯电阻电路该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为____能，电流产生的热量就等于消耗的电能，即电热等于电功Q热量=WQ放=W总=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt这些公式适用于______电路.②非纯电阻电路在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，即电热小于电功Q热量＜W。W总＝UIt=W机械能＋Q热量

纯电阻内推导公式

电功电功率焦耳定律适用条件基本公式W=UItP=UIQ=I2Rt纯电阻电路

Q=W5.电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围

普遍适用知识五、焦耳定律（1）电热的利用电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为______，而电热器的主要部分是发热体，用电阻率____、熔点______的金属导线制成的。家中的热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场中的孵化器等都是利用电热的例子。（2）电热的防止有些用电器工作时将电能转化为其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为____能。例如电视机、计算机等用电器工作时都不可避免的发热，这既浪费能源，同时又使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度后，绝缘材料会迅速老化，造成短路烧毁用电器，这就需要散热。因此很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安装电风扇等方法散热。6.电热的利用和防止电热器内大高知识五、焦耳定律典例分析【例题1】小明同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。他利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。（1）选用______组合，并将它们_____联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与_______的关系，其中15Ω电阻的作用是_____。电阻出现短路（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置_____。甲乙串电流见解析典例分析（1）要探究导体产生的热量的多少与电阻大小是否有关，应控制电流和通电时间一定，而电阻不同，由图可知应选用甲和乙两容器，将它们串联接到电源两端。（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，两个容器内电阻相等，乙容器中15Ω的电阻和5Ω的电阻并联，由串并联电路的特点可知通过两个容器内电阻的电流不相等，可以探究电热与电流的关系。由并联分流的特点可知，15Ω电阻起到分流的作用。（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，可能乙装置电阻出现短路，不会产生热量，可能乙装置漏气。典例分析【例题2】某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作时通过R1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量；（3）R2的阻值。解析见下页典例分析

四、综合练习1.小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（）A．该电能表的标定电流为20AB．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转D．小明家半年内的用电量是6335kW·h综合练习CA．由电能表的表盘知，该电能表的标定电流为10A，最大工作电流20A，A错误；B．由表盘上的“50Hz”可知，电能表应接在50Hz交流电路中使用，B错误；C．由表盘上的“3000r/kW·h”可知，每消耗1度电，铝盘转3000转，C正确；D．小明家半年内的用电量是，故D错误。故选C。综合练习2.LED灯具有节能、环保的特点，一个“220V8.5W”的LED灯与一个“220V60W”的白炽灯亮度相当．若一个“220V8.5W”的LED灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是_________度，这些电能可供“220V60W”的白炽灯正常工作_____小时．1.02

173.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．电源电压为6VB．定值电阻R0的阻值为6ΩC．滑片P在b端时，电路中电流为1AD．电路消耗的最大功率为27W综合练习解析见下页D综合练习由图甲可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流。ABC．由图甲可知，滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为3A；电源电压

U=I大R0=3A×R0……①滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为1A，滑动变阻器两端的电压为6V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②由①②解得R0=3Ω，U=9V，故ABC错误；D．电路消耗的最大功率P大=UI大=9V×3A=27W故D正确。故选D。综合练习解析见下页4.如图所示，R为定值电阻，L为标有“6V3W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9A。求：（1）通过小灯泡的电流，以及小灯泡电阻；（2）定值电阻R阻值以及它的电功率。综合练习

综合练习解析见下页5.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表．分析数据得到的下列结论，正确的是（）A．灯丝的电阻随电压增大而减小B．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值D．小灯泡的额定功率为0.8WD电压U/V1.522.53电流I/A0.250.290.320.35综合练习A．由表中数据可知，随电压U的增大，R=U/I

逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；B．灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由I=U/R可知通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故B错误；C．灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；D．由表中数据知，灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，故D正确．所以选D.综合练习解析见下页6.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（）①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与