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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
件、试题、教学资料和中高考真题等大量文化课资源，验货QQ：919623953 微信：tsat168
第十三章 电和磁
第 03 讲 电功率和电热 安全用电
考向1 电能
1.用电器工作的过程，实际上就是电流经过用电器时把电能转化为其他形式能的过程。
2.电能用电能表来测量，电能的国际单位是J，生活中常用单位是kW·h，1kW·h=3.6×106J。
3.电能表用前后两次的读数之差来表示某段时间内用电的度数。测量较小电功时，用表盘转数读数。
4.电能计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路）
解读：电能表铭牌上一些参数的含义：
（1）“220V”表示这个电能表在220V的电路中使用；
（2）“5（10）A”表示标定电流是10A，额定最大电流是20A，电流表工作时的电流不能超过额定最大电
流；
（3）“2500 R/ kW·h”表示接上这块电能表上的用
电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转。
典型例题 小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（ ）
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A． 此电能表应该接在220V的电路中使用
[来源:]
B． 电能表的额定功率是220W
C． 小明家已经消耗的电能为107J
D． 此电能表转盘每小时转过3000转
针对练习1 如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说法正确的是（ ）
A．正常工作时额定功率为220V B．每转2圈电路耗电为1kW•h
C．正常运行的最大电流为10A D．电路消耗的电能是2486kW•h
针对练习2 如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．这块电能表正常工作的电压是220V B．“kW•h”是电功率的单位
C．只利用电能表就能测出用电器的电功率
D．图中电能表指示的读数为63280J
针对练习3 如图四个用电器中，主要将电能转化为机械能的是( )
考向2 电功率：
定义：电功率等于电功和时间之比。
意义：表示消耗电能的快慢。
符号：P
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单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W
电功率的定义式： W=Pt
第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；
t——通电时间——秒（s）。
第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；
t——通电时间——小时（h）。
电功率计算公式： =UI（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：P= I2R=
解读：串联电路中电流处处相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并联电路各支路两端电
。
压相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用 P=
典型例题 如图所示，标有“8V，4W”的小灯泡L。闭合开关，小灯泡且好正常发光，电流表的示数为
1.5A。则：
（1）由小灯恰好正常发光，说明电源电压为
_________ V；
（2）R 的阻值多大？
0
（3）小灯正常发光1分钟消耗电能多大？
针对练习1 如图所示，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R 为24Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字
1
样．灯丝电阻不随温度改变．
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（1）求灯泡的额定电流．
（2）求当S、S、S 都闭合时，R 的电功率．
1 2 1
（3）当只闭合S，断开S，S，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大
1 2
阻值．
针对练习2 某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度
较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热；当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温
度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，求：
[来源:Z+xx+k.Com]
额定电压 220V
额定功率 4400W
水壶装水质量 10kg
频率 50Hz
（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？
（2）若电水壶产生的热量的80%被水吸收，现将一满壶12℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？
（水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）
（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是2A，此时电阻R 的电功率是多少？
0
针对练习3 某电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S 进行自动控制，如图为其电路
0
原理图。通电开关S 闭合时，饮水机处于_______状态，开关S 断开时，饮水机处于_______状态。已知饮水机
0 0
的保温功率为40W，加热功率为920W，则R 与R 之比是_______。
1 2
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考向3 额定功率和实际功率：
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
（1）额定电压U额是用电器正常工作时的电压，也就是用电器上标着的电压值。
额定功率P额是用电器在额定电压下的功率，也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P =U I 。
额 额 额
额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
（2）实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率，灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI
可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
（3）实际功率和额定功率的关系：
①U
实
=U
额
，则P
实
=P
额
，用电器正常工作；
②U
实
U
额
，则P
实
>P
额
，可能损坏用电器。
解读：①对某个用电器而言，其额定电压 、额定功
率的值只有一个，实际功率随电压变化而变化,实际电压、实际电功率的值有无数个。
②若用电器电阻R不变，根据 ，如果U 减小为原来的 ，则P变为原来的 。
③灯L“220V 100W”， 灯L“220V 25W”，由 可知，L 灯丝电阻小，L 灯丝 粗短 ，L 灯丝 细
1 2 1 1 2
长。判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U 相同）。两灯串联时，由 ，可知灯L 亮，两灯
额 2
并联时，由 可知灯L 亮。
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项目 串联电路 并联电路
串联电路中电阻
P 与 R 的
实 越 大 的 用 电 器 消 耗 的 电 功 率
关系
并联电路中电
阻越小的用电器消耗的电功率越大
越大
通过电流大的
实际电压大的P
实
越大，因此实际电压大的
P 越大，因此通过电流大的灯泡较亮
灯泡较亮 实 [来源:]
灯泡发光亮
度
[来源:学_科_网][来源:学_科_网]
电阻大的P 越大，因此电阻大的灯泡较亮
实 电阻小的P 越大，因此电阻小的灯泡较亮
实
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中
大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯 各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路
泡发光较暗 的电流不变，小灯泡发光情况不变
典型例题 标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L 和L（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，
1 2
两灯都发光，下列说法正确的是 （ ）
A．通过灯L 和L 的电流之比为2︰1
1 2
B．灯L 和L 的电阻之比为2︰1
1 2
C．灯L 比灯L 亮
2 1
D．灯L 和L 的实际功率之比为2︰1
1 2
针对练习1甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小
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B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少
C．甲灯的实际功率一定是40W
D．将乙灯接在110 V电路中，它的额定功率仍为60 W
针对练习2标有“12V，3W”的甲灯和“6V，3W”的乙灯，串联在15V的电源上，那么能正常发光的是
（ ）
A．甲灯 B．乙灯 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不正常发光
针对练习3将额定功率相同的L 、L 两灯串联接在电路中，闭合开关后，灯L 正常发光而L 却几乎不亮，
1 2 1 2
对于这一现象，下列分析正确的是( )．
A. L 中的实际电流比L 中的实际电流大
1 2
B. L 的额定电流比L 的额定电流大
1 2
C. L 的电阻比L 小，L 的实际电压小于它的额定电压
2 1 2
D. L 的电阻比L 大，L 的实际电压大于它的额定电压
1 2 1
考向4 焦耳定律
1.电流的三种效应分别是热效应、磁效应、化学效应。
2.焦耳定律的内容：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。计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)。
利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
解读： 对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UIt，
Q=t，Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。
① 在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；
② 串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即=；
并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即=。
典型例题用如图所示的实验装置探究“电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、
乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两“U”形管内液面是相平的）．
（1）请你用笔画线代替导线，将 电路连接完整．
（2）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的 来显
示甲、乙容器内空气温度的变化．通过对比观察，你认为 （选填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量
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多．由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多．
（3）当密 闭容器中的空气温度升高时，空气的内能
将会 （选填“变大”或“变小”或“不变”）．
（4）根据你得出的结论，简要解释：电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热，
这是为什么？
针对练习1电炉丝通电后热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的
主要原因是：
A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B．通过电炉丝的电流比导线的电 流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
针对练习2 标有“220V 40W”字样的电视机、电风扇、电热毯和日光灯四种用电器，都在额定电压下
工作相同的时间，则产生热量最多的是:
A．日光灯 B．电风扇 C．电视机 D．电热毯
针对练习3如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R、R 都是加热电阻）．当加入冷水后，开
1 2
关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水
器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW．[c =4.2×103J/（kg•℃）]，求：
水
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（1）R 的电阻；
1
（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下 ），水吸收的热量；
（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×104J，为保持水温
不变，计算电阻R 的阻值．
2
考向5 电功率的测量
1、 伏安法测小灯泡的额定功率。
器材：电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线，小灯泡(标有2．5 V字样)
步骤：①所示连接电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U
=2．5 V，同时记下电流表的示数
②计算小灯泡的额定功率P=UI。
测定用电器的功率时，调节滑动变阻器滑片P，观察电流表和电压表的示数，即可求出用电器的实际功
率。
次数 电压/V 电流/A 电功率/W 发光情况
1
2
3
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由实验可得出：灯泡的亮度由实际功率决定。
2、伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别。
实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。
区别：①原理不同R=U/I，P=UI；②测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过
每组实验的数据求出的都用电器在不同电压下的实际功功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动
变阻器的调节作用不同)。
（2）电能表测用电器的电功率
步骤：①使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；②记下电能表转盘转过一定转数n所用
的时间t；③计算用电器的实际功率
典型例题 在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源由两节新干电池组成，小灯泡L标有“2V”字样，
滑动变阻器标有“20Ω 1Α”字样。
①本实验的原理是 。
②请用笔画线代替导线，将图中实物电路正确连接完整。要求：闭合电键S前，移动变阻器的滑片P至左
端时，变阻器连入电路的阻值最大。
③连接好电路，闭合电键，观察到灯泡L不发光，电压表示数为零。将电压表分别正确并联在AB、AC、
AD两端，发现U ＝U ＝0，U ＞0。请判断，发生故障的是 。
AB AC AD
④排除故障后，继续实验，测定灯泡 L 的额定功率。当移动变阻器的滑片 P 时，眼
睛应先观察 表的示数，然后读出另一个电表的示
数。当灯泡L正常发光时，电流表的示数如图所示，则灯泡L的额定功率为 瓦，此时变阻器接入电路中的
电阻为 欧。
针对练习1 下表是小华在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率实验中所得的部分数据。
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次数 电压/V 电流/A 灯泡功率/W 灯泡亮度
1 1.6 0.20 0.32 暗
2 2.5 亮
3 2.8 0.26 0.73 很亮
（1）当灯泡两端电压为2.5V时，电路中电流表示数如图所示，则通过灯泡的电流____A。小华认为用三
次实验所得功率的平均值作为灯泡的额定功率，可减小实验误差。你认为该灯泡的额定功率为____W
。
（2）分析表中数据可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 ____（选填“
实际功率”或“额定功率”）决定的。
（3）分析上表中的数据，发现通过灯泡的电流与灯泡两端电压____（选填“一定”或“不是”）成正比，
造成这一现象的原因是灯丝电阻随____而变化。
针对练习2在“测定小灯泡的功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为
10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）连接电路时开关应 ；
（3）闭合开关前，变阻器的滑片P应位于 （A/B）端；
（ 4 ） 小 明 闭 合 开 关 ， 移 动 滑 片 P 到 某 点 时 ， 电 压 表 示
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数如图乙所示为 V，则此时灯泡消耗的实际功
率 额定功率(>/
