文档内容
第十八章 电功率
考点精讲
考点1：电能 电功
一、电能：
1．来源：各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用。
2．利用：用电器将电能转化为各种形式的能。用电器工作的过程就是消耗电能的过程。
即：使电能转化为其他形式能量的过程。
3．单位：
（1）国际单位：焦耳，简称焦，符号为J。
（2）常用单位：千瓦时，俗称度，符号kw·h。
（3）换算：1度=1 kW·h = 1×103W×3 600 s = 3.6×106 J
二、电能的测量和计算：
1．电能表的作用：测量消耗电能多少的仪表，又叫电度表。
2．电能表的参数及含义：
（1）“220V”：表示这个电能表应该在 220 伏的电路中使用。（2）“600 revs/（kW · h）”：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kW · h的电能，电能表上
的转盘转过 600 转。
（3）“10（20）A”：表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电
流不应超过额定最大电流。
（4）“50 ～”：表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
3．电能表的种类：IC卡式电能表和电子式电能表。
4．电能表的读数及计算：
（1）电能表一段时间内前后两次读数之差即为该段时间内消耗的电能。
（2）若已知电能表的转速和转数，可求消耗的电能：
①如电能表的转速为600revs/（kw·h），转数为20revs，则：
②如电能表的转速为3600imp/（kw·h），指示灯闪烁次数为90imp，则：
三、电功：
1．电功与电能的关系：电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。有多少电能发生了转
化就说电流做了多少功。
2．电功：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短成正比。
3．公式：W=UIt
W —— 焦（J） U ——伏 （V） I ——安（A） t —— 秒（s）
4．注意：
（1）公式应用时，各物理量的单位应统一为国际单位。
（2）公式中的各物理量应针对统一段电路（导体、用电器）。
5．导出公式：
（1）结合W=UIt和 ，可得到： 。
（2）结合W=UIt和 ，可得到：
（3）适用范围：这两个公式只适用于纯电阻电路。
典例分析【例1】（精选·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此
段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______ ，此电能表允许接入用电器的最大总功
率是______ 。
【答案】0.6 4400
【解析】
[1]电能表上标有 ，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为 ，故在某段时间内
转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是
[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时
间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是
【例2】民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦・时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭
牌标有“10.8V 10A·h”字样，充满电后，存储的电能为______kW·h，该笔记本电脑______（选填“能”
或“不能”）带上飞机。
【答案】(1). 0.108 (2). 能
【解析】[1][2]充满电后，存储的电能
W=UIt=10.8×10×10-3kW×1h=0.108kW·h
飞机上允许携带锂电池的电能
W =160W·h=0.16kW·h
最大
W＜W
最大
该笔记本电脑能带上飞机。
【例3】给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为______能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流
______的方式，增大了物体的内能｡【答案】 (1). 化学 (2). 做功
【解析】[1][2]给手机快速充电的过程，消耗电能，主要产生化学能，主要将电能转化为化学能。过一会儿，
充电器发烫，通过电流做功的方式改变物体的内能。
1．电能表读数时,要注意单位和小数点.单位是“kW·h”,读数最后一位是小数.
2．括号外的电流值是“标定电流”,对一般情况下读数不起作用;括号内的电流值是“额定最大电流”,它是
电路的最大电流.
1．下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C
2．华为公司推出首款5G折叠屏Mate X手机，该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕，屏幕材料具有的
特性是＿＿＿；给手机充电是把＿＿＿能转化为化学能；手机采用双电池结构，电池总容量高达
4500mAh，可以在30min内快速充电80%，则充电电流为＿＿＿A。
【答案】柔韧性；电；7.2
【解析】可向外折叠、可弯曲说明柔韧性很好；充电时消耗了电能，是把电能转化为化学能储存在手机电
池中；电池总容量W =UIt，效率为80%，由η＝代入数据得I=7.2A。
总 2
3．为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小
导线的 。若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的
电能为 kW•h。
【答案】电阻；76
【解析】在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越大，即导线越粗，电阻越小；新能源电动公交车
充电2h消耗的电能：
W＝UIt＝380V×100A×2×3600s＝2.736×108J＝2.736×108× kW•h＝76kW•h。
4．完成下列单位换算：
（1）19.3g/cm3＝________kg/m3； （2）5kW•h＝________J【答案】 （1）19.3×104（2）1.8×107
【解析】（1）因为 1g/cm3＝1×103kg/m3 ， 所以，19.3g/cm3＝19.3×103kg/m3；（2）因为 1kW•h＝
3.6×106J，所以，5kW•h＝5×3.6×106J＝1.8×107J。
5．华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mAh,则它充满电后存储的电能为______J；该手
机的待机电流为15mA,则该手机最长待机时间为______h。
【答案】(1)39960 (2)200
【解析】
充电电流所做的功即储存的电能为：W=UIt=3.7V×3000×10-3A×3600s=39960J。该手机最长待机时间为：
t′===200h。
6．图丙是小明家的电能表月初与月末的示数，则他家本月用电 度。
【答案】137
【解析】
小明家月末电能表示数：918.5度；月初电能表示数：781.5度；小明家本月用电为：
W=918.5度－781.5度=137度。
7．一个电能表，表盘上标明“720revs/(kW・h)”，它的意思是__________，呼和浩特教研室某段时间用电，
电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元。这段时间需要交付多少电费？
1 6 3 2 0
1 9 5 1 7
【答案】接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW・h的电能，电能表上的转盘转过720转；383.64元
【解析】接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW・h的电能，电能表上的转盘转过720转；消耗电能：
W=W－W=1951.7kW•h－1632.0kW・h=319.7kW•h 所需电费：319.7kW•h×1.2元/度=383.64元。
2 1
知识点2：电功率
一、电功率（P）：
1．物理意义：表示电流做功的快慢。
2．单位：（1）国际单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。
（2）常用单位：千瓦（kW），毫瓦（mW）（3）换算：1kW＝1×103W，1W＝1×103mW。
3．定义：用电器工作时，电流所做的功W与做这些功所用时间t之比，叫用电器的电功率。
4．定义式： 。
（1）W——电功——焦（J），t——时间——秒（s），P——功率——瓦（W）。
（2）变形式：W＝Pt， 。
（3）该式为定义式，P与W和t没有正、反比关系，适用于任何电路。
5．导出式：（1）由W＝UIt和 可得：P＝UI，该式为普适式，适用于任何电路。其变形式有：
和 。
（2）由 和 可得： ；适用于纯电阻电路。其变形式有： 和
。
（3）由 和 可得： ；适用于纯电阻电路。其变形式有： 和 。
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，用U 表示。
额
2．额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率，用P 表示。
额
3．实际电压、实际功率：
（1）实际加在用电器两端的电压，称为实际电压，用U 表示。
实
（2）用电器在实际电压下工作时的功率，称为实际功率，用P 表示。
实
4．实际功率与额定功率的关系：
（1）U = U ，则 P = P ；用电器正常工作。
实 额 实 额
（2）U > U ，则 P > P ；可能烧毁用电器。
实 额 实 额
（3）U < U ，则 P < P ；用电器不能正常工作。
实 额 实 额
5．注意：
（1）灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。（2）用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。
典例分析
【例1】（精选·黑龙江绥化市·中考真题）如图所示，电源电压不变，定值电阻R=20Ω，电流表量程为
0
0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S、S 断开，滑动
1 2
变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了
0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S、S 都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多
1 2
少?
【答案】（1）240J；（2）12V；（3）28.8W
【解析】
解：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能
W=Pt=4W×60s=240J
（2）当S闭合，S、S 断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I。当滑片P从b端滑到某一位
1 2 1
置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量 I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I，为
2
I 为
1
灯泡电阻根据题意，电源电压为
①
②
解①②两式得U=12V。
（3）当S、S、S 都闭合时，此时L被短路，R 与R井联，通过R 的电流
1 2 0 0
在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I =3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。
总
通过滑动变阻器最大电流
滑动变阻器最大功率
答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J；
（2）电源电压是12V；
（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
【例2】（精选·黑龙江绥化市·中考真题）某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水
机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时
60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为
______V。
XX牌电热饮水机
额定电压 220V
额定功率 1210W【答案】6×104（或60000） 200
【解析】
[1]该饮水机在这段时间内消耗的电能为
[2]实际功率为
因为饮水机加热电阻不受温度影响，根据 可得
可得U=200V。
1
1．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，用符号P表示．
2．电功率大小等于用电器在1秒时间内所消耗的电能．电功率的计算公式是P＝＝UI.
3．电功率的国际主单位是瓦特，用符号W表示；另一个常用单位是千瓦，用符号 kW表示；它们之间的
换算关系是1 kW＝1 000 W.
4．额定电压是指用电器正常工作时的电压；额定功率是指用电器在额定电压下的功率．当灯泡的实际电
压偏高时，灯泡实际功率会偏大，灯泡发光强烈；当灯泡的实际电压偏低时，灯泡实际功率会偏小，灯泡
发光暗淡．1．某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到
最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（ ）
A．断开开关S，更换额定功率大一点的灯泡重新实验
B．断开开关S，增加电池的节数重新实验
C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
【答案】D
【解析】
AB、若电路发生断路故障时，换用更大功率的灯泡或增加电池数量，灯泡同样不发光，故AB错误；
C、如果灯丝断了或导线发生断路，拆掉导线重新连接电路，灯泡仍然不亮，故C错误。
D、该电路为串联电路，闭合开关，灯泡不亮时，先观察电流表是否有示数；如果无示数，说明电路出现
断路现象，然后检测出断路的位置，并进行处理；如果电流表有较小的示数，则是电路中电阻较大造成的，
可移动滑片观察灯泡是否发光；故D正确。
2．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示
数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R 产生的热量为
1
36J。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8∶1
D．R 先后两次消耗的电功率之比为16∶9
1
【答案】D
【解析】
根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；滑片从中点到 b端时，
变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数
增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为 4V+2V=6V；在10s内定值电阻R 产生的热量为36J，由
1
Q=W=Pt=t可得R 的阻值：R=t=×10s=10Ω；
1 1
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：I == =1.2A，故A错误；
最大
B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I= = =0.8A，10s内滑动变阻器R消耗的
电能：W =U It=4V×0.8A×10s=32J，故B错误；
滑 滑
C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I == =0.6A，由P=UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：
最小
= = ，故C错误；
D、由P=UI可得，R 先后两次消耗的电功率之比：= = ，故D正确。
1
3．如图甲所示，电源电压保持不变，R 为定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0
1 2
～15V。电压表的示数与滑动变阻器R 的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（ ）
2
A．电源电压为20V
B．R 的阻值为5Ω
1
C．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω
D．开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【答案】D
【解析】由电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压。
1 2 1
（1）由图乙可知，当R＝10Ω时U＝12V，当R′＝20Ω时U′＝8V，
2 1 2 1
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为：
I＝＝，I′＝＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，
所以，电源的电压：U＝I（R+R）＝I′（R+R′），
1 2 1 2
即（R+10Ω）＝（R+20Ω），解得：R＝10Ω，故B错误；
1 1 1
电源的电压U＝I（R+R）＝×（10Ω+10Ω）＝24V，故A错误；
1 2
（2）当电压表的示数U″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中
1
的电流：I ＝＝＝1.5A，
大
此时滑动变阻器两端的电压：U ＝U－U″＝24V－15V＝9V，
2小 1
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R ＝＝＝6Ω，
2小
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，故C错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，
则P ＝＝＝14.4W，故D正确。
小
4．现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这
些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V
开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是（ ）A．电源的电压为5V B．小灯泡的最大功率为0.3W
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．整个电路的最小功率是1.8 W
【答案】D
【解析】
（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，如
图所示：
（2）当电压表的示数为5V时，电路中的电流为0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压U ＝1V，因串联
L
电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝U +U ＝5V+1V＝6V，故A错误；
滑 L
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R ＝＝≈16.7Ω，故C错误；
滑
整个电路的最小功率：P ＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故D正确；
min
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，
由图象可知通过灯泡的电流I′＝0.5A，则小灯泡的最大功率：
P ＝UI′＝6V×0.5A＝3W，故B错误。
Lmax
5．如图所示的电路，电源电压恒为3V。闭合开关S，电流表A 示数为0.5A，A 示数为0.3A，则电阻R
1 2 1
是 Ω，通过电阻R 的电流是 A，电阻R 的电功率是 W，在5min内整个电路消耗的电能是
2 1
J。
S
A
1
R
2
R
1
A
2
【答案】10；0.2；0.9；450【解析】R 与R 并联，A 测量R 的电流，A 测量干路电流。R===10Ω；通过R 电流I=I－I=0.5A－
1 2 2 1 1 1 2 2 1
0.3A=0.2A ； 电 阻 R 的 电 功 率 P=UI =3V×0.3A=0.9W ； 在 5min 内 整 个 电 路 消 耗 的 电 能
1 1
W=UIt=3V×0.5A×5×60s=450J。
6．如图所示的电路中，L 标有“6V 3W“，L 标有“3V 3W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电
1 2
阻R ＝ Ω，两电压表示数之比U ︰U ＝ ；若将两灯并联后接入3V电路中，则两灯的实际功率
总 1 2
之比P︰P＝ 。（不计温度对灯丝电阻的影响）
1 2
【答案】15；5︰1；4︰1
【解析】由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R＝＝＝12Ω，R＝＝＝3Ω，
1 2
由电路图可知，L 与L 串联，电压表V 测电源两端的电压，电压表V 测L 两端的电压，电流表测电路中
1 2 1 2 2
的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电路的总电阻：R ＝R+R ＝12Ω+3Ω＝
总 1 2
15Ω，因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电压表示数之比：＝＝＝＝，
由P＝UI＝I2R可得，两灯的实际功率之比：＝＝＝＝
7．（精选·湖北十堰市·中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，
闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像
如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R 的阻值；
0
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。
【答案】（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W【解析】
解：（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R 和灯
0
泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V 测量L的电压，示数为1V，电压表V 测量R 和L的
1 2 0
总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为U =1V，R 的
L 0
电压为U=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R 和
0 0
灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V
1
测量L的电压，示数为4V，电压表V 测量R 和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为
2 0
I'=0.4A，L的电压为U '=4V，R 的电压为U'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧
L 0 0
姆定律可知此时灯泡L的电阻为
根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为
P =U 'I'=4V×0.4A=1.6W
额 L
定值电阻R 的阻值为
0
（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R 和灯泡串联接
0
入电路中，电源电压
U =U '+U'=4V+4V=8V
电 L 0
滑片在a时，变阻器分压
U =U -U-U =8V-2V-1V=5V
滑 电 0 L
滑动变阻器的最大阻值
（3）电路总功率的最大值为
P =U I'=8V×0.4A=3.2W
大 电
电路总功率的最小值为
P =U I=8V×0.2A=1.6W
小 电
答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R 的阻值为10Ω；
0
（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。知识点3：焦耳定律
一、焦耳定律
1．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。
2．公式：Q = I2Rt
3．单位：焦耳（J）
二、电能和电热关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产
生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
电能 内能+机械能 W＞Q
热
三、电热的利用和防止
1．电热的利用
用来加热 利用电热孵化器孵小鸡
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
2．电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行
时要用微型风扇及时散热等等。
典例分析
【例1】下列用电器主要利用电流热效应工作的是（ ）A．电饭煲 B．电视机 C． 洗衣机 D．油烟机
【答案】A
【解析】电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都
是电流的热效应的例子。
A、电饭煲工作时，将电能转化为内能，加热食物，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；
B、电视机工作时，主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
CD、洗衣机和油烟机工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故CD不符合
题意。
【例2】用图示装置探究“影响电热的因素”，A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象，该实
验探究的是在 不变时电热与 的关系；若将C也置于右侧容器中，这时B、C并联后可等效
为一根电阻丝，那么，该装置还可探究在 不变时电热与 的关系。（填“电流”或“电
阻”）
【答案】电阻；电流；电流；电阻
【解析】
（1）由图知，电阻丝B、C并联后与A串联，根据并联电路的电流特点可知，通过A的电流与通过B、C
的电流之和相同，所以通过A的电流大于通过B的电流，已知容器内A、B的电阻相同，在通电时间相同
时，该实验探究的是电流产生热量与电流大小的关系；
（2）若将C也置于右侧容器中，这时B、C并联后可等效为一根电阻丝（等效电阻为5Ω），其等效电阻
是A电阻丝的一半，此时通过A的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同，所以探究的是：电流相同
时，相同时间内电流产生热量与电阻大小的关系。
1．电流的热效应：是指电流通过导体时电能转化为热能的现象．
2．焦耳定律：Q＝I2Rt.3．利用电热的实例有：长时间不用的电视机会受潮，可以每过一段时间通电利用电热来驱潮；各种电热
器(自身发热的电热器)如电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器；电热器的主要组成部件是发热体，它
是用电阻较大、熔点较高的材料制成．
4．防止电热危害的实例有：不要让电视机长时间工作；电视机的外壳上有散热窗；电动机外壳装有许多
翼状的散热片；电脑内部装有散热风扇等．
1．下列说法正确的是（ ）
A．纳米防水材料制成的镜子，在充满蒸汽的浴室内依然光亮
B．活塞式抽水机利用了连通器原理
C．通常情况下，盐水和食用油都是导体
D．超导材料可用于电饭锅的发热体和远距离输电线
【答案】A
【解析】
A、纳米材料具有不沾水性，所以纳米防水材料在充满蒸气的浴室里依然光亮，故A正确；
B、活塞式抽水机利用了大气压的作用将水抽到高处，而不是连通器原理，故B错误；
C、通常情况下，盐是导体，食用油是绝缘体，故C错误；
D、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能
用来制作电饭锅的发热体，故D错误。
2．下列说法正确的是（ ）
A．电荷的移动形成电流
B．电路中有电压就一定有电流
C．把一根铜丝均匀拉长后电阻变小
D．长时间使用的手机发烫，是因为电流的热效应
【答案】D
【解析】A 、电荷定向移动形成电流，缺少“定向”二字，故 A 选项不符合题意；
B 、电路中有电压时，要形成电流还必须保证电路通路，故 B 选项不符合题意；
C、铜丝被均匀拉长之后，铜丝的横截面积变小，长度变长，则铜丝的电阻增大，故选项不符合题意；
D、因为手机电路中的元件有电阻，所以长时间使用后，由于电流的热效应会使得手机发热，故 D 选项符
合题意。
3．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B 两 U 形管内的液面相平，电阻丝的电阻
R=R=R 。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关。下列说法正确
1 2 3的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
A B
B．通过R 的电流和通过R 的电流大小相等
1 2
C．电阻R 两端的电压和R 两端的电压相等
1 2
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
【答案】D
【解析】由图7知，R 与R 并联后再与R 串联，R 处于干路上，根据并联电路的电流特点知，通过R 的
2 3 1 1 1
电流大于通过R 的电流，而R=R ，可见，该实验探究的是电热Q与电流是否有关，故A、B均错误；又
2 1 2
根据U=IR知，R 两端的电压大于 R 两端的电压，故 C错误；通电后，由于置于密闭空气中的电阻丝
1 2
R=R ，而通过R 的电流大于通过R 的电流，由Q=I2Rt知，左容器中空气吸热较多，内能增大较多，温度
1 2 1 2
较高，所以A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。
4．甲图是小灯泡L 和电阻R 的 I − U 图象。将小灯泡 L 和电阻 R 接入乙图所示电路中，只闭合开关
S 时，小灯泡L 的实际功率为1W。下列说法错误的是（ ）
1
A．只闭合开关S 时，小灯泡L 的电阻为4Ω
1
B．再闭合开关S 时，电流表示数增加0.2A
2
C．再闭合开关S 时，电路总功率为1.4W
2
D．再闭合开关S 后，在1min 内电阻R 产生的热量为240J
2
【答案】D
【解析】
A、只闭合 S 时，电路中只接入 L，L 的实际功率为 1W，由 P=UI 得，在甲图中找出L 符合 U、I 乘
1
积为 1W 的图象，则 U=2V，I=0.5A，则小灯泡 L 的电阻为4Ω ，故 A 选项不符合题意；
B 、由 A 选项分析得电源电压 U=2V，再闭合 S 后，R 并联接入电路，电压为 2V，在甲图中找出 R
2
此时对应电流为 0.2A，则电流表示数增大 0.2A，故 B 选项不符合题意；
C 、再闭合 S 时，电源电压为 2V，R 的电流为 0.2A，L 的电流为 0.5A，电路中总电流为 0.7A，故总
2
功率 P=U I =2V×0.7A=1.4W，故 C 选项不符合题意。
总 总
D 、再闭合 S 时，电源电压为 2V，R 的电流为 0.2A，在 1min 内电阻 R 产生的热量
2
Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J，故 D 选项符合题意。
5．在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是
.如图所示，R＝5Ω，R＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R、R 产生热量之比为 .
1 2 1 2【答案】电阻和通电时间；1︰2
【解析】（1）根据Q=I2Rt,电流通过导体产生热量（电流热效应）跟电流、电阻和通电时间都有关，故要
探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是电阻和通电时间相同；
（2）如图，两电阻串联，电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt，Q︰Q=R︰R=5Ω︰10Ω=1︰2
1 2 1 2
5．如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R ＝10Ω，R ＝15Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为18Ω，则R
1 2 3 1
上每秒钟发热的最小值为 J，R 的电功率的最大值为 W。
3
【答案】0.9；6。
【解析】
（1）由图知，R 与R 并联后与变阻器R 串联，根据串联电路的分压原理知，当变阻器连入阻值最大时，
1 2 3
并联部分两电阻分得电压最小，此时R 上每秒钟发热最少，
1
并联部分的总电阻：R＝＝＝6Ω，
由串联电路特点和欧姆定律有： ＝，
则：＝＝＝，
又因为：U +U ＝U＝12V，所以U＝U ＝U＝×12V＝3V，
并 滑 1 并
则R 上每秒钟发热的最小值：Q ＝W ＝t＝×1s＝0.9J；
1 1最小 1最小
（2）由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝，
滑动变阻器消耗的电功率：P＝I2R＝（）2R＝×R，
3 3 3 3
所以，当R＝R ＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为：
3 并
P ＝×R＝＝＝6W。
3最大 3
6．（精选·甘肃中考真题）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如
图电路。（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的___________（选填
“水”或“煤油”），实验中通过观察___________来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，以探究电流通过导体产生的热量与___________的关
系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数
___________（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系。
【答案】煤油 温度计的示数 电阻 不同 电流
【解析】
（1）[1]两个烧瓶中应装入质量和初温相同的煤油，因为煤油的比热容较小，在吸收较少热量，便能升温
较明显。
[2]实验中，可通过观察温度计的示数来比较电流通过导体时产生热量的多少，因为导体产生的热量不同，
烧杯中煤油吸收的热量也不同，则温度计示数也不同。
（2）[3]图甲中，两电阻不同的电热丝串联在电路中，则通过电热丝的电流相同，那么探究的是电流通过
导体产生热量与电阻的关系。
（3）[4][5]图乙中，两个阻值相同的电热丝分别与电流表和滑动变阻器串联后，再并联在电路中，那么应
调节变阻器的滑片让两个电流表的示数不同，即通过两电热丝的电流不同，这样便可探究电流通过导体产
生的热量与电流的关系。
实验探究：测量小灯泡的电功率
一、伏安法测量小灯泡的电功率
1．实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率2．实验原理：P=UI
3．实验器材：电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表、电压表、导线
4．电路图：
5．记录表格
灯的规格 电 压 电 流 电 功 率 灯的发光情况
（V） （A） （W）
U=U
额
U>U
额
U
