第十五章 电功和电热（复习课件）物理新教材苏科版九年级下册

该初中物理课件系统梳理了“电功和电热”单元核心知识，涵盖电功、电功率、焦耳定律及家庭电路与安全用电，通过单元复习框架分块整合知识点，如电功的测量与计算、电热与电功的区别等，构建逻辑清晰的知识网络。 其亮点在于融合科学探究与生活实践，如焦耳定律实验用控制变量法和转换法分析影响因素，手机快充案例深化电功率理解，分层练习题从基础单位换算到复杂电路计算，培养科学思维与物理观念，助力教师精准教学，提升学生知识应用能力。

第十五章 电功和电热 九年级下册•苏科版 清晨的厨房，电水壶滋滋冒着热气将水烧开，客厅的电灯照亮书桌，墙角的电能表悄悄转动记录着消耗 —— 这些熟悉的场景里，电能正在悄悄 “工作”。它既能转化为我们需要的热量、光能，也会通过特定方式被计量和利用。 第十五章 电功和电热 第1节 电 功 01 第2节 电功率 02 第3节 电流的热效应 焦耳定律 03 第4节 家庭电路与安全用电 04 电功 应用 实质 测量 电能转化 其它形式的能 电热 产生 规律 焦耳定律 电流的热效应 内能 电能表 电能表的参数 测量方法 计算 W=UIt 规格 用电器 电功率 电功和电热 家庭电路 安全用电 概念 额定功率 实际功率 决定因素 测量实验 测量实验 组成 火线与零线 测电笔 设备安全 人身安全 连接方式 开关与插座 空气断路器 防止触电 地线作用 熔断原因 Q=I2Rt 实验 第十五章 电功和电热 单元复习 第1节 电 功 第十五章 电功和电热 知识一 电能的单位 （1）国际单位：________，简称_____焦，用符号_____表示。 （2）常用单位：_______，用符号_______表示，俗称“_____”。 （3）换算关系：1kw·h=__________J。 焦耳 焦 J 千瓦时 kw·h 度 3.6×106 1．（2024秋•密云区期末）在国际单位制中，电功的单位是（　　） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．瓦特（W） 2．（2024秋•寒亭区期末）某同学的家里在这个月使用了200度电。下面几种说法中正确的是（　　） A．消耗的电能是200kW•h B．消耗的电能是200kW C．消耗的电能是200A•h D．消耗的电能是200×106J 3．（2024秋•玉田县期末）在物理学中，常用的电能单位为焦耳，生活中人们还经常使用千瓦时和度作为电能的单位，它们之间的关系是1kW•h＝_________J；1kW•h＝ _______ 度。 C A 3.6×106 1 同步练习 1.电能表：测量电路______________的仪表叫作电能表。 目前，常用的家用电能表是_______电能表，有些是_______电能表。 2.电子式电能表的技术参数（以如图所示的电能表分析） （1）“kW·h”表示电能表示数的单位是_______； （2）“220V”表示该表应该在 _______的交流电路中使用； （3）“电流规格”中，“10A”表示__________，它是确定电能表有关特性的电流值；“20A”是电能表能满足测量准确要求， 且能长期正常运行的_______________ 。 （4）“电能表常数”为“3200 imp /(kW·h)”， 表示每消耗1kW·h电能，电能表指示灯 闪烁______次。 消耗电能多少 知识二 电能表 电子式 机械式 千瓦时 220V 基本电流 最大电流值 3200 3.机械式电能表的几个重要参数 （1）“kW·h”表示电能表示数的单位是_________； （2）“220V”表示该表应该在_________的交流电路中使用； （3）“电流规格”中，“10A”表示_________，它是确定电能表有关特性的电流值；“40A”是电能表能满足测量准确要求， 且能长期正常运行的_____________。 （4）机械式电能表常数“3000R/（kW·h）”表示 接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的 电能，电能表上的转盘转过_________转。 知识二 电能表 千瓦时 220V 基本电流 最大电流值 3000 1．（2024秋•淮安期末）图中仪表可以用来计量（　 　） A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能 2．（2024秋•淮南期末）关于如图电能表，下列说法错误的是（ 　　） A．该电能表应在220V的电路中使用 B．该电能表的额定最大电流为5A C．该电能表的示数是248.6kW•h D．转盘每转3000转，电路中消耗电能1kW•h 3.（2024秋•芝罘区期末）如图是小明家的电能表，从中你能得出哪些信息： (1)__________________________________； (2)__________________________________； (3)_________________________________________________________________。 知识二 电能表 D 该电能表接在220V电路中使用 允许通过的最大电流为10A B 该电能表所在电路用电器每消耗1kW•h的电能时，转盘转过1000转 1.根据电能表示数得出电路消耗的电能 小明家2007年9月底与10月底电能表的示数如图所示，请计算，小明家10月份消耗多少电能？电流总共做了多少焦的电功？ (1)9月底电能表的示数为 _________ kw·h (2)10月底电能表的示数为_________kw·h (3)10月份共用电（消耗电能）_______kw·h=_______度 电流做功 J 3217.6 3354.1 136.5 4.914×108 3 6 7 1 2 9月底: 3 1 4 5 3 10月底: 136.5 知识三 测电路消耗电能的方法 知识三 测电路消耗电能的方法 2.根据电能表常数和表盘的圈数得出电路消耗的电能 (1)右图中电能表常数为___________。 (2)表示的含义是：电路中每消耗________电能，电能表表盘转过___________圈。 (3)电能表表盘每转过一圈，电路中消耗的电能为_____________ J. (4)如果10min内，电能表表盘共转过15圈，电路中消耗的电能为_____________ J. 3×103 1200r/kwh 1kwh 1200 4.5×104 根据电能表常数计算电路消耗电能表达式： （N为电能表常数，n为表盘的圈数） W= n N KWh 知识三 测电路消耗电能的方法 1.（2024秋•西青区期末）如图中的甲、乙分别是某家庭5月初 和6月初电能表的示数，则下列说法正确的是（　 　） A．电能表是测电功率的仪表 B．该家庭在这段时间内总共用电2000kW•h C．电能表的计量单位是kW•h，1kW•h相当于3.6×105J D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW•h 2.（2024秋•大埔县期末）如图所示是小明家的电能表，其示数为_________kW•h。用1度电，它的转盘转过________转，小明关闭家中其他用电器，让电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作12min电能表转盘转了500转，则这段时间电钣锅消耗电能为______kW•h。 3.（2024秋•安次区期末）图所示为小明家月初时的电能表，此时电能表 的示数是_______kW•h。月末时电能表的示数是5688.4kW•h，若电费 资费标准是0.5元/度，则小明家这个月需要缴纳电费_______元。 D 1123.4 2500 0.2 5588.4 50 知识四 电 功 1.定义：电流_____________叫作电功，用______表示。 2.实质：____能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少____能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 3.电功的单位 （1）国际单位制：单位是_______，简称____，用符号____表示， 1J=1V·A·s。 （2）常用单位：________千瓦时（________kW·h） （3）单位换算：1kw·h=________J 所做的功 焦耳 焦 J 千瓦时 kw·h 3.6×106 W 电 电 1.影响电功大小的因素 研究表明：电流所做的功与________、_______、__________成正比。       只适用于纯电阻电路 电压 I= U R 由W＝UIt和欧姆定律 可推导出： W＝I2Rt  W= U2 R W=UIt 电流 通电时间 适用于一切电功计算 2.计算公式： 知识四 电 功 1.影响电功大小的因素 研究表明：电流所做的功与________、_______、__________成正比。       只适用于纯电阻电路 电压 I= U R 由W＝UIt和欧姆定律 可推导出： W＝I2Rt  W= U2 R W=UIt 电流 通电时间 适用于一切电功计算 2.计算公式： 知识四 电 功 知识四 电 功 1.（2024秋•福州期末）下列用电器在工作时，电能主要转化为内能的是（　 　） A．吸尘器 B．电风扇 C．学校开水机 D．电脑显示器 2.（2024秋•玉田县期末）下列说法中正确的是（　 　） A．通电的时间越长，电流所做的功越多 B．通过用电器的电流越大，电流所做的功越多 C．用电器两端的电压越大，电流所做的功越多 D．电流做功越多，消耗的电能就越多 3.（2024秋•交城县期末）串联电路中有两只灯L1、L2，如果L1的阻值大于L2的阻值，那么相等时间内，电流通过L1做的功W1和电流通过L2所做的功W2相比是（　 　） A．W1＜W2 B．W1＞W2 C．W1＝W2 D．无法比较 4.（2024秋•十堰期末）某款手机具有反向充电功能。如图所示，左边手机正在向外输出电能，为右边手机充电，此时左边手机相当于_______（选填“电源”或“用电器”）；若右边手机的电池上标明电压为3.7V，容量为4000mA•h，则它的电量从15%到40%的过程中，充入了_________ kW•h的电能。 C D B 电源 0.0037 5．（2024秋•淄川区期末）如图所示，电源电压U保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω，当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数变为1.1A，求： （1）电源电压U；（2）R2的阻值； （3）当同时闭合开关S1、S2时，通电10min整个电路消耗的电能。 解：（1）由图可知，当只闭合开关S1时，只有R1工作， 由I=UR可知，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V； （2）当同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电流表测量干路总电流； 根据并联电路的特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.1A﹣0.6A＝0.5A， R2两端的电压：U2＝U＝6V， 由I=UR可知，R2的阻值：R2=U2I2=6V0.5A=12Ω； （3）当同时闭合开关S1、S2时，通电10min整个电路消耗的电能： W＝UIt＝6V×1.1A×10×60s＝3960J。 答：（1）电源电压U为6V；（2）R2的阻值为12Ω； （3）当同时闭合开关S1、S2时，通电10min整个电路消耗的电能为3960J。 知识四 电 功 第2节 电功率 第十五章 电功和电热 1.电功率：描述电流____________的物理量。 2.定义式：P=________ 3.推导式 利用P＝UI和欧姆定律I＝U/R可推导出两个表达式： P=UI=______ P=UI =______（这两个公式只适用于纯电阻电路） 4.单位 国际单位是__________， 常用单位是___________、___________ 做功的快慢 知识一 电功率 W/t=UI （具有普遍意义，适用于任何电路） I2R U2/R 瓦（W） 1瓦＝_______ 1焦/秒 千瓦（kW） 毫瓦（mW） 1 kW= ______W 1W=______mW 103 103 电功率计算，可选用两套单位： （1）若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用_______，则功率P的单位是_________； （2）若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用_________，则功率P的单位是___________。 秒（s） 瓦（W） 时（h） 千瓦（kW） 5. 电功率和电功的区别 表示电流做功的多少 知识一 电功率 电 功 电功率 物理意义 定义 公式 单位 表示电流做功的快慢 电功等于电压、电流 与通电时间的乘积 电功与时间之比 W=UIt P=W/t=UI 焦（J）、千瓦时（kw·h） 瓦（w）、千瓦（kw） 1．（2024秋•姜堰区期末）三峡工程举世瞩目，其水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位（　　） A．时间 B．电流 C．电能 D．电功率 2．（2024秋•建湖县期末）智能手机在现代生活中的作用越来越重要。 有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时，发现只 剩20%的电量了。由于无法及时充电，张老师就果断开启了“低电量 模式”，如图所示，延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式” 开启后，下列说法中正确的是（　　） A．增大了手机的电功率 B．减小了手机的电功率 C．增加了手机消耗的电能 D．减少了手机消耗的电能 C B 知识一 电功率 3．（2025•深圳一模）使用一节干电池可以使教室墙上挂的石英钟连续工作近一年时间，迷你小风扇使用一节同样的干电池只能连续工作半天时间。与石英钟相比，迷你小风扇（　　） A．消耗电能较多 B．工作电压较小 C．工作电流较大 D．实际功率较小 4．（2025•昂仁县一模）“手机快充”“手机超级快充”等充电器越来越普及，它以充电时间短、提高使用效率、适用于紧急情况等优点深受人们的喜欢。学了物理知识可以知道，“快充”之所以能大大节约充电时间，是因为增大了它的_________（填物理量的名称）。如图所示为某品牌100W的手机充电器，半个小时就可以给手机充满电。在充电过程中，手机电池相当于电路中的_________（选填“电源”或“用电器”）。 D 电功率 知识一 电功率 用电器 1.额定功率是用电器在________电压下______工作时的功率。 2.常见用电器的额定功率： 小于10W:____________________________________________; 几十瓦:____________________________________________; 小几百瓦:____________________________________________; 1千瓦左右：____________________________________________。 3.实际功率是用电器______________________________________。 额定 正常 收音机 手机 电动剃须刀 台灯 电风扇 电脑显示器 电视机 洗衣机 电冰箱 电水壶 电饭锅 空调 电热水器 用电器实际工作时的功率 知识二 额定功率 知识二 额定功率 小灯泡上标有“2.5V 0.3A”的字样，你能指出它的含义吗？ “2.5V”是_____________________________________ “0.3A”是_____________________________________ 小灯泡的额定电压（正常工作时的电压） 小灯泡的额定电流（正常工作时的电流） 额定功率与实际功率 1.用电器的额定功率由什么决定？它与其两端的实际电压有关吗？ 思考： 2.用电器的实际功率由什么决定？ 3.用电器的实际功率什么时候等于额定功率？ 用电器的额定功率是由电器自身决定的，与其两端的电压和通过的电流无关。 用电器的实际功率是由其两端电压决定的，与电器的额定功率无关。 当用电器两端的实际电压等于额定电压，此时用电器的实际功率等于其额定功率。 知识二 额定功率 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，是确定的，与实际电压无关。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。 （1）当U实=U额时，P实________P额，用电器___________； （2）当U实＞U额时，P实________P额，用电器___________； （3）当U实＜U额时，P实________P额，用电器_______________。 = 额定功率与实际功率 正常工作 ＞ 容易损坏 ＜ 不能正常工作 知识二 额定功率 1．（2024秋•文峰区期末）下列用电器中，额定功率最接近20W的是（　　） A．洗衣机 B．台灯 C．电饭锅 D．空调 2．（2024秋•宽城区期末）把“220V 40W”和“220V 60W”的两盏灯串联在220V电路中，两盏灯都比正常发光暗，这是因为每盏灯的（　　） A．额定电压变小 B．实际功率小于额定功率 C．额定功率变小 D．额定电压小于实际电压 B B 实验目的： 实验原理： 实验器材： 实验电路图： 实验步骤： P=UI V R A R A 1.按照电路图连接电路。 2.调节滑动变阻器，使其接入电路中的电阻最大。 3.闭合开关，移动滑片： (1)使电压表的示数小于额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电表示数。 (2)使电压表的示数等于额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电表的示数。 (3)使电压表的示数略大于额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电表的示数。 测量小灯泡的功率(额定功率和实际功率) 干电池 、开关、小灯泡(2.5V)、电流表、 电压表、滑动变阻器、导线。 （两节） 知识三 测小灯泡的额定功率 实验数据处理： 实验电路图： V R A R A 小灯泡规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W 额定电压 U额=2.5V 2 0.26 偏暗 0.52 2.5 0.3 正常发光 0.75 3 0.34 偏亮 1.02 小灯泡功率的平均值P平均/W 0.76 思考： 能否将小灯泡在不同电压的电功率求平均值？ 为什么？ 不能，小灯泡两端的实际电压不同，灯泡的实际功率也不同，所求的平均值无意义。 分析以上实验数据，你有什么发现？ 讨论： 1. 小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。 2. 小灯泡的额定功率为0.75W 知识三 测小灯泡的额定功率 1．（2024秋•吉林期末）用如图所示的电路测量小灯泡的额定电功率，小灯泡上标有“2.5V”的字样，R0的阻值为25Ω，完成下列实验步骤： （1）闭合开关S和S1，断开S2，移动变阻器的滑片，当电流表的示数为______ A时，灯泡正常发光； （2）闭合开关S和S2，断开S1，______（填字母）读出电流表的示数I； A.移动变阻器滑片 B.保持变阻器滑片位置不变 （3）灯泡额定功率的表达式 P额＝_____________________（用已知量和测得量表示）。 0.1 B 2.5V×（I﹣0.1A） 知识三 测小灯泡的额定功率 1．（2024秋•闵行区期末）某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡，如图（甲）所示。其简化电路如图（乙）所示，R1、R2为阻值一定的电热丝（R1＜R2）。通过开关S1、S2的断开和闭合，可以让电火锅在不同的挡位工作。已知该电火锅的电流越大，温度越高。在下列说法中正确的是（　　） A．S1闭合、S2断开时火锅处于低温挡 B．S2闭合、S1断开时火锅处于低温挡 C．S1闭合、S2断开时火锅处于高温挡 D．S2闭合、S1断开时火锅处于高温挡 B 知识四 电功率判断与计算 2．（2024秋•惠安县期末）已知R1＝2Ω，R2＝3Ω，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（　　） A．图甲中R1与R2的电流比I1：I2＝2：3 B．图乙中R1与R2的电压比U1：U2＝3：2 C．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝6：25 D．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝25：6 C 知识四 电功率判断与计算 3．（2024秋•城关区期末）如图甲所示，已知电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω、0.5A”，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为9V B．R1的功率范围是0.1W﹣2.5W C．滑动变阻器的取值范围是10Ω﹣50Ω D．电路总功率的变化范围是2W﹣3W B 知识四 电功率判断与计算 4．（2025秋•沈阳期中）室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的测量范围为0～0.04A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压恒为6V，请完成下列小题： （1）将此电路放入温度为30℃的环境中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，求电流表的示数。 （2）在保证整个电路元件的安全的前提下，通过调节滑动变阻器R的阻值可以 调节电路的电功率，若环境温度为40℃时，求整个电路的最大电功率。 解：（1）由电路图可知，R与Rt串联，由图乙可知，温度为30℃时，热敏电阻的阻值为300Ω， 电路中电流表的示数I=U/(R+Rt)=6V/(100Ω+300Ω)=0.015A； （2）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω。 当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，总电阻最小。 此时电路中的最大电流为I大=U/R′t=6V/200Ω=0.03A 因为电流表的量程为0～0.04A，滑动变阻器允许通过的最大电流为3A，所以电路中的最大电流为0.03A，在各元件的安全范围内，则整个电路的最大电功率为：P大＝UI大＝6V×0.03A＝0.18W。 知识四 电功率判断与计算 5．（2024秋•蓝田县期末）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，有效保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路原理图如图乙所示，电源电压恒为12V不变，R1和R2为加热电阻，且R1＝R2＝12Ω。求： （1）除雾时，电路工作1min消耗的电能； （2）除霜时，电路中的电流； （3）除霜时，电阻R2的发热功率。 解：（1）乙图可知，当S闭合，S1断开时，只有R2在电路中，此时总电阻最大， 根据P=U2R可知，此时功率小，为低温挡除雾 电路工作1min消耗的电能为：W低=U2/R2t=(12V)2/12Ω×60s=720J； （2）乙图可知，当S、S1闭合时，R1、R2并联，此时总电阻最小， 根据P=U2/R可知，电路中功率最大，为高温挡除霜，R1＝R2＝12Ω， 此时电路中的电流：I=U/R1×2=12V12Ω×2=2A； （3）除霜时，电阻R2的发热功率：P=U2/R2=(12V)2/12Ω=12W。 知识四 电功率判断与计算 第3节 电流热效应 焦耳定律 第十五章 电功和电热 1. 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成______能 知识一 电流热效应 电热油汀 电炉 电烙铁 电暖器 电水壶 电饭锅 2. 电热器：主要利用电流________工作的装置 电风扇 电视机 手机 热效应 内 电水壶 电饭锅 1．下列用电器中属于电热器的是（ ） A．扫地机 B．电脑 C．电烙铁 D．电冰箱 2．关于电热的利用，下列说法中错误的是（ ） A．电热对我们来说总是有利的 B．电视机、收音机上开小孔是为了散热 C．电饭锅是利用电流的热效应来工作的 D．梅雨季节可用电热给电视机驱潮 3.使规格都是“220V，180W”的一台冰箱、一台电脑、一张电热毯都在额定电压下工作相同的时间，则（　　） A．电冰箱产生的热量最多 B．电热毯产生的热量最多 C．电流通过电脑做的功最多 D．电热毯消耗的电能最快 知识一 电流热效应 实验设计：如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。 实验方法： 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_______个物理量不变。 2.转换法：通过液体_______________来比较电阻丝产生热量的多少，这是转换法 两 实验：探究影响电流热效应的因素 知识二 焦耳定律 温度的变化 实验现象： 通过相等的电流的同一电阻通电时间越长，容器中的液体温度升高的_____。 实验步骤： 1.在三个相同的容器中分别安装一段电阻丝R1、R2、R3，阻值分别为6Ω、6Ω、3Ω。 2.按电路图连接电路，采用学生电源为电路供电。记录各容器中液体的初温。 3.闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1.5A，分别记录2 min、4 min 时电阻丝R1所在容器中液体的温度。断开开关，分别算出液体升高的温度。 实验：探究影响电流热效应的因素 知识二 焦耳定律 多 实验现象： 1.在相同时间内通过相等的电流，阻值较大的电阻R2对应容器中液体温度升高的______。 2.在相同时间内阻值相同的电阻，通过电流较大时对应容器中液体温度升高的______。 实验步骤： 1.在三个相同的容器中分别安装一段电阻丝R1、R2、R3，阻值分别为6Ω、6Ω、3Ω。 2.按电路图连接电路，采用学生电源为电路供电。记录各容器中液体的初温。 4.闭合开关 S、S2，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1A，分别记录4min 时电阻丝R2、R3所在容器中液体的温度。断开开关，分别算出液体升高的温度。 多 实验：探究影响电流热效应的因素 知识二 焦耳定律 多 电流通过导体产生的热量与通过导体的______、导体的______以及____________有关。通过导体的______越大、导体的______越大、____________越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验结论： 知识二 焦耳定律 实验：探究影响电流热效应的因素 电流 电阻 通电时间 电流 电阻 通电时间 思考：右图中的实验装置如何探究影响电流热效应的因素 1.如何比较电流产生的电热多少？ 2.如何研究电流通过导体产生的热量与导体电流的关系？ 3.如何研究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系？ 4.如何研究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系？ 知识二 焦耳定律 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成______比，跟导体的电阻成______比，跟通电时间成______比。 公式： Q =__________ 公式中的物理量及其单位：I表示________，单位是____________；R表示______单位是___________；t表示________，单位是__________；Q表示________，单位是____________. 焦耳定律： 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量，即Q = ________  因为电功W =________ ，根据欧姆定律U = ________， 所以 Q = ________ = ________ =________ 正 正 正 I2Rt  电流  安培（A）  电阻 欧姆（Ω）  时间  秒（s）  热量  焦耳（J）  W UIt IR W UIt I2Rt  1.如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置，先后用同一个电源完成实验。两个透明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。下列说法不正确的是（　　） A．甲实验还能用来研究电流产生的热量与通电时间的关系 B．相同时间内甲图左边U形管液面高度差大于乙图左边U形管液面高度差 C．将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，未控制变量，不能研究电流产生的热量与电流的关系 D．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” 2．电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（ ） A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多 C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热 B B 知识二 焦耳定律 区别: 电功：指电流通过一段电路___________，它的大小表示电路_____________，或表示有多少电能转化为_____________。 电热：指电流通过一段电路做功时，电能转化为____能的那一部分。 所做的功 知识三 电功与电热 消耗电能的多少 其他形式的能 内 （1）纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） 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_____电流做的功（消耗的电能），即Q____W=_____=______=______，这些公式都适用于纯电阻电路。 （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____________的能量，只有一部分转化为____能，电流产生的热量________电流做的功（消耗的电能），即Q____W。 例：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的________能，只有少部分转化为____能。W总＝UIt =________＋________，电热______电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 联系: 知识三 电功与电热 内 等于 = UIt U2t/R I2Rt 其它形式 内 小于 ＜ 机械 内 W机械能 Q热量 小于 1．(2025•柳州模拟)某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．电饭煲 B．白炽灯 C．电热水器 D．电风扇 2．（2025•长沙一模）如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．电池在充电时相当于电源 B．图乙中a、b均为电能 C．图乙中d为机械能 D．风扇单独工作时，将消耗的电能全部转化为机械能 D 知识三 电功与电热 B 3．（2024秋•柳州期末）有三款电器（电烙铁、电冰箱和电风扇）都标示“220V，100W”字样，将它们并联在220V电压下工作，在相同时间内，三个电器产生的热量（　　） A．电烙铁最多 B．电冰箱最多 C．电风扇最多 D．一样多 4．（2025•苏州模拟）白炽灯工作及能量转化情况如图所示。为践行“低碳理念”，目前LED灯已几乎全面取代了白炽灯。关于白炽灯和LED灯，下列说法正确的是（　　） A．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 B．因为消耗了电能，流过灯泡后的电流变小了 C．LED灯优在能将消耗的电能全部转化成光能 D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量 A 知识三 电功与电热 A 第4节 家庭电路与安全用电 第十五章 电功和电热 1.家庭电路的组成：进户线、________、配电箱（________、________）、________、________等组成。为保障用电安全，家庭电路还设有地线，它与大地相连。 知识一 家庭电路 2. 火线和零线： 进户的两条输电线中，一条叫做_____线，另一条叫做_____线。通常情况下，火线与零线间电压为______（与大地间电压为_______）。零线在入户之前已经和大地相连，因此，零线与大地间电压为_____。 电能表 总开关 支路开关 插座 用电器 火 零 220 V 220 V 零 （3）支路开关： 控制______电路通断。接通和切断______电路，便于__________或___________。不影响____________ 用电器的工作。 现在新建居民楼电路中的支路开关一般采用______________，当电路中的电流_______时，空气断路器____________，_______电路，俗称_______。老式电路在总开关的后面所加的保险装置是_______（俗称_______），_______是简易保险装置，装在保险盒内。电流_______时______会熔化，_______切断电路，对用电器起到保护作用。 （4）插座与用电器： 插座是给_________供电的，各插座之间是_______的；各用电器之间都是_______；用电器与插座之间是_______。 知识一 家庭电路 所在 所在 更换电器 维修设备 其它支路中 空气断路器 过大 自动断开 切断 跳闸 熔丝 保险丝 熔丝 过大 熔丝 切断 用电器 并联 并联 并联 1．（2023秋•赛罕区期末）如图所示，这是现在一般标准住宅户内配电系统方框图，其中导线a、b为进户线，下列说法正确的是（　　） A．方框①是总开关 B．b进户线为火线 C．方框②为计量家中用电器消耗的总电能的装置 D．人触摸导线A的破损处，漏电保护器会断开 2．（2025•西城区校级模拟）某家庭电路的连接如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．L1和L2是串联的 B．a点所在的电源线是火线 C．空气开关只能安装在b点 D．c点所在的导线是零线 知识一 家庭电路 D B 3．（2024秋•松江区期末）上海地区家庭电路的电压为________ 伏，家中电灯与电灯之间是________连接的。若每多使用一盏照明电灯，家庭电路的总电流会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 4．（2025•合江县校级开学）为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在________（填“火线”或“零线”）上；教室里的日光灯、家里的各个家用电器都是________联的，保险丝是串联在________（填“火线”或“零线”）上的。 知识一 家庭电路 220 并联 变大 火线 并 火线 1. 触电 （1） 触电事故：当人体成为闭合电路的一部分时，就会有______通过。如果_____达到一定大小，就会发生触电事故。 （2）安全电压：只有_____________的电压才是安全的。 （3）常见的触电事故：____________、____________。 知识二 人身安全 电流 电流 不高于36 V 单线触电 单线触电 双线触电 双线触电 （4）防止触电的方法 ①必须把用电器的开关装在_____线上。 ②用电器的金属外壳_________。 用电器的金属外壳接地可以防触电，从以下两个角度理解： 一是人接触用电器的金属外壳，相当于接触_______ ，不会发生触电危险。 二是若用电器金属外壳与火线相通，由于人体电阻_________导线电阻，这就相当于导线将人体_______，故电流由导线流入_______，而不会流过人体。 知识二 人身安全 火 接地 地线 远大于 短路了 大地 2. 电路中的插座与安装 （1）两孔插座与三孔插座 ①两孔插座的连接：左孔接____线，右孔接___线。 ②三孔插座的连接：上孔接_____线、左孔接_____线、右孔接_____线。 ③两孔插座与三孔插座的使用场景 两孔插座：适用于外壳绝缘的用电器和设备，结构简单，连接方便。 三孔插座：用电器适用于外壳为金属的用电器，能在用电器外壳_______时起保护作用。 知识二 人身安全 零 （2）三线插头 洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线，其中一条接____线，一条接____线，插头上标着E的导线和用电器的____________相连，插座上相应的导线和________________相连。 火 带电 零 地 火 火 零 金属外壳 室外的大地 3. 测电笔 （1）结构：由_____________、_______、_______、金属笔卡（或金属笔尾）组成。 （2）作用：辨别_______和_______；检测用电器的外壳是否与_______相通（或者说检测用电器的金属外壳是否_______）。 知识二 人身安全 金属体笔尖 高电阻 氖管 火线 零线 火线 带电 3. 测电笔 （3）使用方法 如果氖管发光，则接触的是______线；如果氖管不发光，则接触的是______线。 （4）原理： 当测电笔接触火线时，由火线经________、________，到大地间形成通路，有电流流过_______和_____，所以测电笔氖管_____；由于流过该通路的电流_____，对人体不会造成伤害。如果接触的是_____线，由于零线与大地之间的电压为_____，________中无电流通过，氖管________。 知识二 人身安全 火 零 测电笔 人体 测电笔 人体 发光 很小 零 零 测电笔 不发光 4. 漏电保护器 （1）作用：当电路中发生_______或站在地上的人不小心接触了_______，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速________电源，对人身起到保护作用。 知识二 人身安全 （2）原理：如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。当电路处于正常工作状态时，图线路中A点和B点的电流______，漏电保护器开关处于______状态。若有人在C点不慎触电，则火线、______、大地将构成回路，所产生的电流将不通过_____，此时通过线路中A、B两点的电流_________，漏电保护器会迅速_______电路，从而起到保护作用。 漏电 火线 切断 相等 接通 人体 零线 不相等 切断 知识二 人身安全 D 1．（2025•建昌县二模）“珍爱生命，安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法中，不会造成触电的是（　　） A． B． C． D． 2．（2024秋•邗江区期末）小王用图所示的电路做实验，检查完电路后，接通电源，当闭合开关后，发现灯不亮，但保险丝没有熔断，用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处，氖管都发光，测试E处氖管不亮，则故障是（　　） A．开关B、C间开路 B．电灯C、D间开路 C．导线D、E间开路 D．进入插头的火线开路 C 3．（2024秋•阜宁县期末）测电笔的结构如图，下列关于测电笔的组成及使用的说法中，正确的是（　　） A．测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路 B．可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻 C．使用时，人手不能接触试电笔上的任何金属部分 D．使用时，测电笔的氖管发光说明有电流流过人体 4．（2025•黄冈一模）如图是生活中常见的三脚插头，其中插脚①比另两个插脚长一些。关于它的使用，下列说法正确的是（　　） A．为保证安全，所有的家用电器都应该使用三脚插头 B．该三脚插头插入插座时，插脚①与火线相连 C．该三脚插头插入插座时，用电器的金属外壳先接通地线 D．可以把该三脚插头的插脚①拆掉后插入两孔插座使用 知识二 人身安全 D C 5．（2025•宜秀区三模）如图所示是家庭电路的一部分。当用电器正常工作时，电路中A处和B处的电流大小关系是IA与IB相等；若IA与IB不相等，图中的漏电保护器会切断电路。当站在地上的人不小心接触到C处裸露的电线时，漏电保护器________切断电路。（选填“会”或“不会”）。 知识二 人身安全 不会 1.家庭电路电流过大的原因 （1）电路发生_________ 造成短路的情形通常有连接电路时误将火线和零线___________，或电线和用电器的绝缘皮破损，导致火线和零线___________等； （2）电路中用电器的实际总功率_________电路所能承受的最大功率，这种情况称为_________ 除上述情况之外，若线路连接处接触不良，则该处电阻会_________，从而造成局部_________，也可能引起火灾。 短路 知识三 设备安全 直接连通 直接连通 超过 “过载” 变大 过热 2.预防家庭电路电流过大的措施 （1）熔断器 在电路中安装一个熔点_______的熔丝熔断器，当电路电流______时，熔断器中的熔丝会______，从而______电路，可以保护电路安全。 较低 知识三 设备安全 （2）空气断路器 空气断路器是一种只要电路中电流______额定电流就会自动断开的开关，当电路或电气设备发生______、______时，空气断路器会__________，从而保护电路。 空气断路器的突出优点是，在排除______或______后，只要将扳手推到上方就能恢复正常，操作十分简单。 过大 熔断 切断 超过 短路 过载 自动断开 短路 过载 3.家庭安全用电常识 （1）发现用电器电源线的绝缘皮________、________，应立即停用并请专业人员更换； （2）清洁用电器时必须严格按说明书要求，不得用______擦拭开关、插座等，不得在______上晾晒衣物； （3）用电器或电线着火时，应先____________再灭火； （4）发现有人触电，应立即___________，无法___________时可用____________等绝缘体挑开触电者身上的电线。 知识三 设备安全 老化 破损 湿布 电线 切断电源 切断电源 切断电源 干燥木棍 1．（2024秋•长沙县期末）小冰家的电能表标有“220Vㅤ5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（　　） A．日光灯断路 B．台灯插头处短路 C．电冰箱断路 D．用电器的总功率过大 2．（2025•晋中二模）安全用电，警钟长鸣。下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是（　　） A．开关中的两个线头相连短路 B．三孔插座中的地线接触不良 C．双孔插座内的火线零线短接 D．热水器的发热电阻丝被烧断 3．（2025•沿河县三模）“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列选项符合安全用电的是（　　） A．洗衣机没有接地线 B．在高压线下钓鱼 C．不用湿手触摸开关 D．在电线上晾晒衣服 知识三 设备安全 B C C 4．（2024秋•海淀区期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．洗衣机的金属外壳应接地 B．220V的电压对人体是安全的 C．家庭电路中只有发生短路，才会使电路中的电流过大 D．使用试电笔辨别火线与零线时，手指可以触碰到金属笔尖 5．（2024•梁溪区校级一模）如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点_____的材料做成，增加一根导线，并将导线接在___________两点间，闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断。小明家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，于是把电阻丝断头接上继续使用。这样操作会使电阻丝上搭接处的电阻变_______，存在安全隐患。 知识三 设备安全 A 低 BD或AD 大 $