第15讲 电功率(课件PPT)-【理想中考】2025年河南中考物理（人教版）

第十五讲　电功率 第一部分 考点探究 教材梳理 壹 叁 贰 肆 考点梳理 教材运用 教材图片一题过 重难击破 河南真题 实验一题过 目 录 版本 导航 人教 沪科 北师 九年级第十八章P86-P103 九年级第十六章P117-P136 九年级第十三章P100-P123 1.电能 （1）应用：把电能转化为其他形式的能。 （2）单位及换算：生活中常用电能的单位是度，学名是 ，符号是 。1度=1 kW·h=3.6×106 J。  （3）电能的测量——电能表 电能和电功 千瓦时　 kW·h 返回目录 考点梳理 教材运用 电能表 转盘式 频闪式 示意图 主要 参数 （1）“220 V”指电能表应接在电压为220 V的电路中使用 （2）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流是10 A，额定最大电流是20 A “600 r/（kW·h）”指用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表转盘转过600转 “600 imp/（kW·h）”指用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表指示灯闪烁600次 示数 电能表最右边的格子显示的是用去电能的小数部分，前面的格子显示的是整数部分。若月初示数为 ，月末示数如示意图所示，则本月用电 　kW·h  160.5 返回目录 考点梳理 教材运用 2.电功 （1）实质：电能转化为其他形式的能。电功的多少等于电能转化为其他形式的能的多少。 （2）实例：电炉工作时， 　能转化为内能。  （3）大小：加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。 （4）计算公式： 　。  电 W=UIt 返回目录 考点梳理 教材运用 1.电流做功的多少表示电能转化为其他形式的能的多少。 2.电能表计数器上的单位是千瓦时，计数器最右边的数字是小数位。 返回目录 考点梳理 教材运用 1.物理意义：表示电流做功的快慢，用符号P表示。 2.单位及换算：电功率的单位是 　，简称 　，符号是 　。常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。它们的换算关系：1 kW= W，1 W= mW。  3.定义： 　与 　之比。  电功率（必考，2024年考查） 瓦特 瓦 W 103 103 电功　 时间 返回目录 考点梳理 教材运用 4.公式 （1）定义式： P= （2）常用计算公式：P=UI。 返回目录 考点梳理 教材运用 （3）推导公式： 根据W=UIt，得P= 　（任何电路）；  根据P=UI、U=IR，得P= （常用于纯电阻串联电路）；  根据P=UI、I=，得P=（常用于纯电阻并联电路）。 UI I2R 返回目录 考点梳理 教材运用 5.说明：无论是串联还是并联，电路中消耗的总电功率均为P=P1+P2+P3+…+Pn 。 6.常考电功率估测：家用空调约1 000 W，电吹风机约500 W，洗衣机约300 W，液晶电视机约100 W，日光灯约40 W。 返回目录 考点梳理 教材运用 7.额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 （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电功率。 （3）实际电压：用电器实际工作时的电压。 （4）实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率。 （5）实际功率与额定功率的关系 U实<U额 P实 　P额  用电器不能正常工作 U实 　U额  P实=P额 用电器正常工作 U实>U额 P实 　P额  用电器易损坏 < =　 > 返回目录 考点梳理 教材运用 （6）铭牌含义：一个标有“36 V　25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的 　为36 V，“25 W”表示该灯泡的 　为25 W。  8.影响灯泡亮暗的因素 （1）灯泡的亮暗只与它的实际功率有关， 越大，灯泡越亮，反之则越暗。  （2）根据P=I2R可知，两灯串联时，电阻越大，灯泡实际功率越大，亮度越 　。  （3）根据P= 可知，两灯并联时，电阻越小，灯泡实际功率越大，亮度越 　。  额定电压 额定功率 实际功率　 亮　 　 亮　 返回目录 考点梳理 教材运用 1.灯泡的额定功率、额定电压是一定的，而实际功率随着实际电压的不同而发生变化。 2.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，即使灯泡的额定电压不同，只要其实际功率相同，则灯泡的亮度也相同。 返回目录 考点梳理 教材运用 电功与电功率 易混辨析   电功 电功率 区别 定义 电流通过导体或用电器所做的功 电功与时间之比 物理 意义 表示电流做功多少的物理量 表示电流做功快慢的物理量 实质 电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 电流通过导体或用电器时，单位时间内消耗电能的多少 计算 公式 W=UIt W=Pt P=UI P= 决定大小的因素　　 由电压、电流和通电时间三个因素的乘积决定 由电压、电流的乘积决定 单位 J、kW·h W、kW 联系 利用公式P=可得出W=Pt 注意 电功率大，电流做功不一定多；电功率小，电流做功不一定少 返回目录 考点梳理 教材运用 如图甲所示，小宇家的热水器有加热和保温两个挡位，已知该热水器的加热功率为1 000 W，电热丝R2的阻值为242 Ω，则开关S、S1均闭合时，电热水器处于 　（选填“保温”或“高温”）挡，只闭合开关S时，电热丝R2的功率为 　W，电热丝R1的阻值为 　Ω。小宇家的电能表如图乙所示，此时电能表的示数为 　kW·h，关闭家中其他用电器，只让该热水器正常加热2 min，这段时间内电能表的指示灯闪烁 了 　次。  （针对考点1~2） 高温 200 60.5 6 352.8 100 返回目录 考点梳理 教材运用 1.电流的热效应：电流通过导体时 　转化成 　，这种现象叫作电流的热效应。  2.焦耳定律 （1）表述：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 　成正比，跟 　成正比。  焦耳定律（6年4考，2024年考查） 电能 内能 电阻 通电时间　 返回目录 考点梳理 教材运用 （2）公式： 　  Q=I2Rt 返回目录 考点梳理 教材运用 1.纯电阻电路中，Q=W=UIt=t=I2Rt。 2.非纯电阻电路中，W>Q（如含有电动机的电路）。 返回目录 考点梳理 教材运用 3.电热的利用与防止 （1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。 （2）防止：散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等。 返回目录 考点梳理 教材运用 电能、电功与电热 易混辨析   电能 电功 电热 含义 使电以各种形式做功（即产生能量）的能力 通过用电器的电流所做的功 电流通过用电器时产生的热量 普遍适 用公式 E=W=UIt W=UIt Q=I2Rt 纯电阻 电路适 用公式 E=W=Q=I2Rt= W=I2Rt W= Q=UIt Q= 非纯电 阻电路 E=W>Q 返回目录 考点梳理 教材运用 在家庭电路中，如果导线断了又连接起来，连接处往往比别处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？ 连接处电阻大，根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，导线连接处电阻大，产生热量多，因此导线连接处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。 （针对考点3） 返回目录 考点梳理 教材运用 教材图片 命题点 一题练透 九全P90图18.1-4 电能表参数的理解、电能的计算 1.某同学家的电能表的表盘上标明“6 000 revs/（kW·h）”，它表示消耗 　的电能，电能表表盘转6 000转。该同学家中上周一中午和本周一中午电能表示数如图所示，表明上周他家消耗的电能是 　度，合 J。  九全P91图18.2-1 额定功率和实际功率 2.如图所示的灯泡规格为“220 V　24 W”。24 W是 　 ，如果将该灯泡接在220 V的电路中，灯泡的电阻是 　Ω，功率是 　W；将该灯泡接在110 V的电路中，实际功率为 　W。（假设灯丝电阻不变，结果保留整数）  1 kW·h 41.8 1.504 8×108 灯泡的额定功率 2 017 24 6 教材图片一题过 返回目录 教材图片 命题点 一题练透 九全P100图18.4-3 焦耳定律 3.如图所示是研究“电流通过导体产生的热量和 　大小的关系”的实验。若接通电路后，通过R2的电流为0.5 A，则通过R1的电流为 　A。小明在实验中通过观察_____________________________，判断出相同通电时间，电阻R1产生的热量大于电阻R2产生的热量。  电流 1 U形管两侧液面高度差的变化 教材图片一题过 返回目录 测量小灯泡的电功率 设计实 验与制 订计划 1.实验电路 2.实验器材：电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关、电源、导线。 进行实 验与收 集证据 3.实验步骤 （1）参照如上图所示的电路图，将实验器材组装好。 （2）调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端的电压等于额定电压、略低于额定电压、略高于额定电压，分别读出对应电压表和电流表的示数并观察三种情况下小灯泡的亮度，记录在表格里。 （3）整理实验器材。 实验一题过 返回目录 实验序号 电压/V 电流/A 电功率/W 1       2       3       进行实 验与收 集证据 （4）实验记录   实验一题过 返回目录 实验 结论 5.实验结论 小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。 对实验 过程和 结果进 行交流 和评估 6.注意事项 （1）连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处。 （2）在改变电压时，要用眼睛观察电压表的示数，调到合适的值。 （3）不能多次测量求电功率的平均值，因为额定功率为小灯泡在额定电压下的电功率，在不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化，故本实验不能求不同电压下电功率的平均值。 实验一题过 返回目录 （2024凉山州改编）在“测量小灯泡的功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常发光时的电阻约为9 Ω。 实验一题过 返回目录 （1）图甲为实验所用实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。连接电路时，应断开开关，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到 　（选填“A”或“B”）端；  A 答案图 实验一题过 返回目录 （2）小明试触时，发现电流表指针偏转如图乙所示，电路连接出现的问题为 　 ；  （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2.1 V，为了让小灯泡正常发光，滑片应向 　（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛观察 　表的示数，直到其示数为 　时，小灯泡正常发光；  （4）移动滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 　W；  电流表的正负接线柱接反了　 B 电压 2.5 V 0.75 实验一题过 返回目录 （5）小明通过计算发现在不同功率下小灯泡的电阻不同，主要原因是小灯泡的电阻受 　的影响；  （6）小华在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率，你认为她这样处理数据是 　（选填“合理”或“不合理”）的，理由是 　。  （7）在测量小灯泡电功率的拓展实验中，电流表坏了，老师给同学们提供了一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的实验电路图，下面是某同学的实验步骤： 温度 不合理　 小灯泡在不同电压下的功率不同，求平均值没有意义 实验一题过 返回目录 ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P额= 　（用U额、U和R0表示）。  U额 实验一题过 返回目录 探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 设计实 验与制 订计划 1.实验装置 2.实验器材：两个相同且密封性良好的透明容器、加热的材料选用煤油或空气、电阻（阻值有5 Ω和10 Ω两种）。 实验一题过 返回目录 进行实 验与收 集证据 3.实验步骤 （1）参照如上图所示的电路，将实验器材组装好。 （2）探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系：保持 　不变，改变 　。如图甲所示，把两个阻值不同的电阻 　在电路中。  （3）探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系：保持 　不变，改变 　。如图乙所示，先将两个阻值相同的电阻 　，再与另一个阻值相同的电阻 　在电路中。  （4）探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系：保持 　不变，改变 　。  （5）整理实验器材。 电流和通电时间　 电阻的大小　 串联 电阻和通电时间 电流的大小 并联 串联 电阻和电流 通电时间 实验一题过 返回目录 实验 结论 4.实验结论 电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关： （1）在导体的电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越 　；  （2）在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越 　；  （3）在导体的电阻和通过导体的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越 　。  多 多 多 实验一题过 返回目录 对实验 过程和 结果进 行交流 和评估 5.注意事项 使用中，无论条件如何，U形管内液面高度都不同，可能原因是什么？如何调整装置？ 　。  装置气密性不好，重新安装，检查气密性是否良好 实验一题过 返回目录 （改编题）小明用如图所示的装置探究“电流产生的热量与什么因素有关”。 实验一题过 返回目录 （1）两个密闭瓶中的电阻丝发热的多少是通过_________________ 来反映的。  （2）观察如图甲所示的装置，通电一段时间后 　（选填“左瓶”或“右瓶”）中的电阻丝产生的热量较多，这说明在其他条件相同时，电流产生的热量与 　有关。  （3）如图乙所示，两个密闭瓶中的电阻一样大，在其中一个的外部并联一个阻值大小相同的电阻，则通过两个瓶中电阻丝的电流 　（选填“相同”或“不同”）。  U形管两侧液面的 高度差 右瓶 电阻 不同　 实验一题过 返回目录 （4）让装置冷却到初始状态，把图乙右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源，比较两个瓶中电阻丝发热多少，此时该装置探究的是电流产生的热量跟 　的关系，一段时间后，电阻丝产生的热量 　（选填“左瓶”“右瓶”或“一样”）多。  （5）同学们又设计了如图丙所示的实验装置来探究不同物质的吸热情况，电阻R1=R2，在A、B两个容器中装有两种质量相同的不同液体，通电一段时间后，A容器中的温度计示数升高较多，则两个容器中的液体的比热容的大小关系为cA 　（选填“>”“<”或“=”）cB。  电阻 左瓶 < 实验一题过 返回目录 （6）为使甲装置得出的结论具有一定的普遍性，同学们讨论了以下两种方案： 方案一：在图甲中，断开开关，待U形管中液面降回到起始高度后，再次闭合开关进行实验，比较U形管中液面的上升情况，得出结论。 方案二：在图甲中，断开开关，换用阻值不同的电阻，再次闭合开关进行实验，比较U形管中液面上升的情况，得出结论。 以上两种方案，你认为可行的是方案 　。  二 实验一题过 返回目录 （7）小明家的电饭锅电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦煳味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是新买的电源线过 　（选填“粗”或“细”）。  细 实验一题过 返回目录 ▶类型一　电能、电功、电功率的理解 1.（2017河南7题）某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪个物理量的单位 （ ） A.电能　　　　　　B.电功率 C.电流 D.时间 电能、电功与电功率 A 重难击破 河南真题 返回目录 ▶类型二　电能表的读数及相关计算 【方法指导】 利用电能表测电功和电功率 1.在时间t内，用电器消耗的电能W=W2-W1（W1、W2是前后两次电能表的示数），电功率P=。 2.电能表转盘转n转，所用时间为t，则W= kW·h，P== W（注意单位一致）。（N为每消耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过的转数） 重难击破 河南真题 返回目录 2.（2019河南5题节选）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r，电热水器的实际功率为 　W。  2100 重难击破 河南真题 返回目录 ▶类型三　灯泡亮度的比较和相关计算 3.（2024聊城一模）将“220 V　60 W”的灯泡L1和“220 V　40 W”的灯泡L2，串联在220 V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是 【解析】 （ ） A.灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻 B.通过灯泡L1的电流比通过灯泡L2的电流大 C.灯泡L2比灯泡L1亮 D.两灯泡的总功率大于40 W C 重难击破 河南真题 返回目录 【方法指导】 1.电热的综合计算 ①物质吸收（或放出）的热量的计算： Q=cmΔt。 ②用电器消耗电能放出的热量的计算： Q=I2Rt=W=Pt=UIt=（纯电阻电路）。 ③明确Q与W的比例关系。根据比例关系列出等式，求出未知量。 电功、电功率、电热的综合计算（2024.21） 重难击破 河南真题 返回目录 2.电热器的挡位一般来说有“高、中、低”挡或“加热、保温”挡或“快、慢”挡等说法。不管处于什么挡位，它两端的工作电压都是不变的。由公式P=UI=可知，在电压不变时，改变接入电路中电阻的大小（即“换挡”）就可以改变用电器的功率，电阻最大时，功率最小；电阻最小时，功率最大。 3.挡位问题的实质是电功、电功率、电热的综合计算。解题的重点是要确定电热器处于不同挡位时电路中的电阻，然后根据电功率和电热的计算公式进行计算。 重难击破 河南真题 返回目录 ▶类型一　电路图类 4.（2023河南6题节选）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。已知灯泡的规格为“12 V　6 W”，灯泡正常发光时的电流是 　A，通电1 min，灯泡消耗的电能是 　J。  0.5 360　 重难击破 河南真题 返回目录 ▶类型二　多挡位类 5.（2024河南21题节选）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。 额定电压 220 V 高温挡功率 2 000 W 低温挡功率 800 W 重难击破 河南真题 返回目录 （3）若该电暖器一天正常工作6 h，其中高温挡2 h，低温挡4 h，则它一天耗电多少千瓦时？ 解：高温挡正常工作2 h，消耗的电能 W1=P1t1=2 kW×2 h=4 kW·h 低温挡正常工作4 h，消耗的电能 W2=P2t2=0.8 kW×4 h=3.2 kW·h 一天正常工作6 h消耗的电能：W=W1+W2=4 kW·h+3.2 kW·h=7.2 kW·h 重难击破 河南真题 返回目录 6.（2021河南5题节选）如图所示为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220 V，电阻丝R1、R2的阻值分别为44 Ω、356 Ω。养生壶在“加热”挡工作时，电功率为 　W；现将壶内1 kg 的养生茶从20 ℃加热至75 ℃，加热过程中若不计热量损失，所需时间为 s。［已知c茶=4.2×103 J/（kg·℃）］【解析】  1 100 210　 重难击破 河南真题 返回目录 ▶类型三　能量转化类 7.（2020河南21题节选）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220 V　3 000 W”的电热水器。 （3）已知该电热水器的加热效率为90%，求它正常工作时把30 L水从20 ℃加热到47 ℃需要的时间。［ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg· ℃）］ 重难击破 河南真题 返回目录 解：水的质量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×30×10-3 m3=30 kg 水吸收的热量 Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103 J/（kg· ℃）×30 kg×（47 ℃-20 ℃）=3.402×106 J 电热水器消耗的电能 W===3.78×106 J 需要的时间 t1===1.26×103 s=21 min 重难击破 河南真题 返回目录 8.（2022河南19题）在测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率的实验中，电源是三节新干电池。 测量小灯泡的电功率 重难击破 河南真题 返回目录 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。 答案图 重难击破 河南真题 返回目录 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　（选填“左”或“右”）端。  （3）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。  　左 2.5 重难击破 河南真题 返回目录 （4）继续移动滑片，电压表示数如图乙所示，为 V，此时电流表示数为0.24 A，小灯泡的实际功率为 　W。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 　。  实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 2.5 0.26   2   0.24   3 2.8 0.28   　2.2 0.528 小灯泡的亮度 重难击破 河南真题 返回目录 （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 　。  （6）完成上述实验后，某小组设计了如图丙所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下： ①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 　Ω的。  　越大 5　 重难击破 河南真题 返回目录 9.（2024河南21题节选）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。 焦耳定律的应用（2024.21） 额定电压 220 V 高温挡功率 2 000 W 低温挡功率 800 W 重难击破 河南真题 返回目录 （4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。 解：同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据I=可知，干路中的电流较大，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，导线的电阻与通电时间一定时，干路中的导线发热较大，导线过热可能引发火灾。 重难击破 河南真题 返回目录 10.（2022河南13题）（双选）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是 （ ） A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系 C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系 D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 AC 重难击破 河南真题 返回目录 请完成好题精练P31-P33习题 结 束 $