当U实=U额时，则P实＝P额；灯正常发光。
如：
当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4。
例一盏灯标有“220V100W”是表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦，如果接在110伏的电路中，则实际功率是25W。
）
14.焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。
Q=W=I2Rt
二、知识讲解
考点/易错点1电能
电能表：
用来测量电路消耗电能的仪表。
（火表）
分类：
感应式电子式
电能表单位：
A、常用单位：
千瓦时（kW∙h）、度
B、国际单位：
焦（J）
C、换算关系：
1kW∙h=3.6×106J
参数：
A、额定电压：
正常工作的电压为220V
B、电流规格：
①基本电流5A②额定最大电流为10A
C、电能表常数：
①耗1kW·h电能，电能表转盘转过1200转
②用电1kW·h，电能表耗电指示灯闪烁1600下
电能表读数：
方法一：
表盘读数作差法适用于：
家庭长时耗电多少的度量
方法二：
电能表常数换算法适用于：
家庭短时耗电多少的度量
总结：
电能可以经用电器转化成多种形式的能。
考点/易错点2电功率
（1）意义：
表示用电器消耗电能快慢的物理量。
定义：
用电器在单位时间内消耗电能的多少。
（2）电功率的公式
定义式：
P=W/t=UI（适用任何电路）
推导式：
P=/R
（3）单位及换算
单位:
瓦，千瓦，兆瓦
单位符号：
W，KW，MW
1瓦（1W）=1焦/秒（1J/s）=1伏·安（1V·A）
单位换算：
1000W=1KW1000KW=1MW
电功率的计算公式：
P=W/t，P=UIP=I2RP=U2/R
考点/易错点3电功
定义：
电流做的功，用字母W表示。
实质：
实现电能转化为其它形式的能。
注意：
电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。
电流做功越多，消耗的电能越多，产生的其他形式的能也越多。
单位：
焦（J）千瓦时（kW∙h）
思考：
1、电路中电流做功的条件是什么？
2、如何让电路中电流做更多功？
（通电时间越长，消耗电能越多，电功越大。
）
公式：
W=UItW=I2RtW=U2t/R
考点/易错点4用电器的额定电压和额定功率
额定电压：
用电器正常工作时的电压．
额定功率：
用电器在额定电压下的功率．P额=U额I额=U2额/R
实际电压指把用电器接在电路中用电器两端的实际电压，它的实际功率大小与实际电压有关
电压与功率的关系
当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）．
当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）．
实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得P实/P额=/．
当U实>U额P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）．
考点/易错点5焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。
如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I2Rt。
当电流做的功全部转化为内能时：
由于W=UIt，U=IR，Q=W=I2Rt
电功与电热的联系与区别
1．纯电阻电路中W=Q
2．非纯电阻电路中W>Q
电热Q=I2Rt
电线与电炉丝串联，电流相等，根据焦耳定律，导线的电阻比电炉丝小的多，相同时间内放出热量也少。
三、例题精析
【例题1】如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（g取10N/kg）（ ）
A．2ΩB．22ΩC．10ΩD．4Ω
【例题2】如图所示，电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V，额定电流是0.2A，求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值．
【例题3】．小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个档位．小明根据电烤箱的工作情况，跟同学们在实验室组成模拟电烤箱的实验电路如图所示．电源输出电压稳定为6V，两个发热电阻分别为R1=10Ω，R2=20Ω．单刀双掷开关S2可分别与触点a、b接通．请你参与小明他们的研究，分析和解答以下问题：
（1）两个开关分别处于什么状态时，模拟电烤箱电路处于“低”档位？
为什么？
（2）模拟电烤箱电路处于“中”档位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）模拟电烤箱电路处于“高”档位工作时，通电10min，电流产生多少热量？
【例题4】．如图是某简易电吹风工作原理的电路图（R0为电热丝，M为电动机），下表是该电吹风的铭牌．不计电热丝阻值随温度的变化，求：
（1）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝R0的电流多大？
（2）吹热风时，1min内电流通过电热丝R0产生的热量为多少？
[例题5】．云龙同学家有台电热水壶，此壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的．其壶内部工作电路可简化为如图所示，当壶内水烧开了时，其温控开关S自动断开，于是，电热水壶处于保温状态．已知合上开关S，电热水壶开始加热，加热功率为500W，求：
（1）电热管R1的电阻值多大？
（2）电热水壶加热10min产生的热量是多少J？
（3）若电热水壶保温时电路中的电流为0.1A，则电阻R0应多大？
【例题6】．（2012•江西）家用电器使用日益广泛，好学的瑞瑞突发奇想，想检验电热水壶与电饭煲谁的热效率高，如图所示是瑞瑞家两种电器及铭牌，下表是瑞瑞在使用这两种电器（正常工作）烧水时所记录的数据
（1）在1标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）试通过计算说明电热水壶与电饭煲谁的热效率高．
四、课堂运用
【基础】
1．（2014•本溪）下列用电器与电水壶工作原理相同的是（ ）
2.（2013•西宁）如果电视机，电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下，工作相同的时间，三个用电器产生的热量是（ ）
A．电视机最多B．电烙铁最多C．电风扇最多D．一样多
3．（2014•十堰）小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（ ）
A．此电能表应该接在220V的电路中使用
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
4.如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R=4Ω，L为标有“6V0.5A”的小灯泡，当小灯泡L正常发光时，在相同时间内电流通过灯泡L和电阻R做功之比为（ ）
A．1：
3B．1：
1C．3：
1D．4：
1
5.．（2014•无锡）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机的最大功率是69kW，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min．活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是1.8L，压缩比为10：
1，动力蓄电池额定电压为200V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150A•h，已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示
（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？
（2）a．当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大？
b．当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108km/h减小到72km/h，若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦？
（3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10-4kg，此时这台汽油发动机的效率是多少？
（q汽油=4.6×107J/kg）
6．（2014•新疆）小雷家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，她家本月消耗电能为kW•h．该电能表的转盘转过1500转时，消耗的电能为kW•h．
7.小芳家庭电路的一部分如图11所示，未画出的部分还接有正在工
作的其他用电器．她要利用电路中的电能表和手表测出图11中电灯的电功率．
（１）电能表面的示意图如图12所示，表面上标的“3000R／kW·h”表示什么？
（２）请你为小芳设计一合理的实验方案，要求：
①写出主要的实验步骤，②写出电灯的电功率表达式（用实验测量的物理量表示）
【巩固】
1.图是体重自动测试仪的工作原理，下列有关它的说法中正确的是（ ）
A．体重越大，体重示数计的示数越小
B．体重示数计是用电流表改装成的
C．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
D．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少
2.定值电阻R＝5Ω，通过的电流是2A时，10min内产生的热量是。
3．如图，R=2Ω，R=4Ω，电压表示数是3V，那么在电阻R2上每分钟放出J的热量。
4、通过一条电阻丝的电流为1A时，产生一定的热量，如果电流增大到3A，相同时间内产生的热量是前者的倍。
5．两个并联的电阻器，阻值分别是R1和R2，已知R1＝3R2，在通电5min内，R1与R2放出热量之比是（）
A．l：
3B．3：
1C.1：
9D.9：
1
6．通过电阻R的电流为I，在t秒内产生的热量为Q；当电阻增大为原来的2倍，电流减小为原来的一半时，在相同时间内，电阻产生的热量为（）
A．4QB．2QC．QD.Q
7.如图16所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻
值为18Ω，小灯泡上标有“6V3W”字样。
求：
（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？
（4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？
8.随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。
据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。
在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。
如图14所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。
设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW。
在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：
（1）在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?
（2）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米?
9.有一种车床用的照明灯泡，它的额定电压是36V，正常工作时灯丝的电阻36Ω，求：
（l）该灯泡正常工作时的电功率。
（2）灯泡连续正常工作10h消耗多少千瓦时的电能。
10.如图反映了一只“220V100W”的白炽灯正常工作时能量转化情况.
（1）在图中空白括号内填上适当的能量名称.
（2）求白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率.
（3）求白炽灯连续正常工作10h消耗的电能.
11．为了控制简易孵鸡厂车间里的温度，购买了“220V300W”的电热器（电阻不受温度的影响）3台，并设计如图所示的一个电路图，该电路图接在照明电路上使用，图中R1、R2、R3即为3台电热器，按此图设计可以有几个温度档？
各档的功率是多少？
【拔高】
1．三个导体R1、R2和R3，它们的电阻R1：
R2：
R3=3：
2：
1，则把它们并联后在相同时间内产生的热量之比Q1：
Q2：
Q3=。
2．一只电热器通过的电流是2A每分钟可以产生2．4×103J的热量。
那么，这只电热器的热功率是，工作时的电压是，电热器的电阻值是。
3．1度电可供“220V500W”的电饭锅正常工作h，若把它接入220V的电路中，2min内可放出热量J。
4．在图所示的电路中，已知R1＞R2，电源电压U保持不变，在相同时间内放出热量由多到少排列的顺序是（）
A丁、丙、乙、甲B．丁、乙、甲、丙
C．乙、甲、丙、丁D．丙、甲、乙、丁
5，家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多档开关，使用时旋转旋或即可使熨斗加热到所需温度，下面最右端的图是电熨斗的电路图，旋转多档开关可以改变1、2．3、4之间的连接情况，现将开关置于温度最高档，这时，1、2、3、4之间的连接是下列四幅图中的哪一个。
（）
6.一台电动机它的线圈电阻为lΩ，把它接在220V的电路中，通过电动机的电流为2．5A，在lmin内电流做功多少？
电流通过线圈产生的热量是多少？
（提示：
注意物理公式的适用范围）
7.某电炉铭牌上标记“220V400W”，根据这个条件可以求出哪些物理量？
正常工作lh，可以间接求出哪些物理量？
电炉的额定电压U额=22OV，额定功率400W，电阻121Ω，额定电流约1.82A耗电量O.4度，产生热量1.44×106J
8.小明家有一电热水壶，铭牌如下表所示，现他在壶中装上3L20℃的水（C=4.2×103J／kg·℃）求
（1）壶中所装水的质量是多少？
（2）在额定电压下烧开这些水需要多少分钟？
（假如壶内气压等于1个标准大气压且不计热损失）（3）若在用电高峰，电热水壶的实际电压为额定电压的90％，则此时该水壶的实际电功率是多少？
额定电压
220V
额定电功率
840W
频率
50Hz
容量
4L
瓶重
2kg
9．为了调整电动机的转速，往往串联一个变阻器，下图中M为小型直流电动机，上面标有“24V48W”字样，电动机的电阻为0．8Ω，电源电压为40V，当电动机正常工作时：
（1）变阻器接入电路中的阻值是多少？
（2）电动机将电能转化为机械能的功率是多少？
五、课堂小结、
课后作业
【基础】
1．把“8V16W”和“12V36W”的两盏电灯、串联到电压是16V的电路中，比较两盏电灯的实际功率，则（）
A．灯的实际功率大B．灯的实际功率大
C．两盏电灯的实际功率一样大D．不能确定哪盏电灯的实际功率大
2．某电路在1分钟内消耗的电能为100焦。
若电路两端的电压变为原来的2倍，电路的电阻变为原来的二分之一。
此电路在1分钟内消耗的电能是（）
A．50焦B．200焦C．400焦D．800焦
3．如图2所示，当开关S闭合后，电流表和的示数之比为5：
1，则在相同的时间内，电流通过电阻和所做功之比是（）
A．1：
4B．5：
1C．1：
5D．4：
1
4．有两盏电灯泡和，用图3中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯的亮度，则（）
A．甲图的电路中灯较亮B．乙图电路中灯较亮
C．两个电路中灯一样亮D．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断
5．电炉丝坏了，去掉四分之一后，接在原来的电源上使用时，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）
A．3：
4B．4：
3
C．4：
1D．1：
4
6．某电热水器电阻丝的阻值是42Ω，当通过它的电流是5A，通电时间是60s时，它产生的热量是多少焦？
如果这些热量全部被水吸收，能使质量为多少千克的水，温度从85℃升高到100℃。
[]
7．导体两端加12V电压，1分钟内通过导体横截面积的电量为240C，此导体的电阻值为____Ω，导体中产生了_____的热量。
8．有两个电阻连接在同一电路中，用电压表测得它们两端的电压相等，若在同一时间内它们产生的热量也相等，则这两个电阻（）
A．阻值不一定相等B．通过的电量不一定相等
C．可能是串联D．可能是并联
9．如图4所示，电压U不变，电阻R为固定电阻，如要使电路消耗的总功率稍稍增大一点，则可行的办法是（）
A．给R串联一个较小的电阻B．给R并联一个较小的电阻
C．给R串联一个较大的电阻D．给R并联一个较大的电阻
10、如图16是家用电饭锅的简化电路示意图，S1是限温开关，靠手动闭合，当温度达到103℃时自动断开，不能自动闭合．S2是自动开关，当温度超过80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合．电阻R2的阻值是1886欧，R1是工作电阻，阻值为50欧．锅中放好适量的米和水，接入家庭电路，闭合手动开关S1后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温．试求：
图16
（1）加热过程中电饭锅消耗的电功率P1是多大?
（2）保温过程中电饭锅消耗的电功率P2是在哪两个值之间跳动?
【巩固】
1.输电线电阻是0.5Ω，输送的电功率为100kW，用1kV的电压输电时，输电线路上的电流和消耗的电功率为（）
A.2000A，100kWB.100A；5kW
C.100A，100kWD.2000A，2000kW
2.现有L1为“12V8W”和L2为“6V2W”的两盏电灯，把它们与“20Ω1A”的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图1所示，开关闭合后，当滑动变阻器R'的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（）多选
A.两灯都变亮，且L2首先正常发光
B.两灯灯丝电阻不同
C.因为L1的额定功率大，所以L1比L2更亮
D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
3.（07成都）小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～l2W之间，小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、l5V两档，将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示，则（）
A．小灯泡额定功率为7.5W
B．在5V时小灯泡的功率为7.5W
C．在1V电压下小灯泡功率7.5W
D．在5V时小灯泡功率为1.5W
4.（07成都）13．小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3KW·h，这个用电器可能是（）
A．空调器B．电冰箱C．电视机D．收音机
5..两个用电器并联起来接在电压不变的电源上，它们的功率分别为P1和P2，如果把它们串联起来仍接在同一电源上，则它们的总功率应是（）
A．P1+P2B．C．D．
6..两个定值电阻R1和R2（R1＞R2）串联后接入一个电压为U的电源上，功率分别为P1和P2，并联后仍接在电压为U的电源上，此时R1和R2和功率分别为P＇1和P＇2（电源电压不变），那么（）
A．P＇1＞P1+P2 B．P＇1＞P1且P＇1＞P2C．P＇1＜P1且P＇1＜P2D．P＇1+P＇2=P1+P2 （天津）
7.联在图24电路中的三个灯泡上分别标着L1“220V、100W”,L2“220V、100W”,L3“220V、25W”,则（）
A．K1、K2都闭合时，L1最亮，L3最暗
B．K1、K2都闭合时，L1不亮，L3比L2亮
C．K2断开，K1闭合时，L2不亮，L1比L3亮
D．K1、K2都断开，L2不亮，L3比L1亮
8．一个标有“220V800W”的电热器（俗称热得快），放在暖水瓶的水中，接上照明电路，暖水瓶中装有质量为2．5kg的水，通电后水的温度从20℃上升到100℃共用了18min，这个电热器的效率是多少？
9.某电器厂欲设计一种高、中、低温三档的家用电饭锅，要求高温发热功率为1000W，其发热体电阻丝如图所示，A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝的中点（电源电压保持不变）.
⑴说明各档位的连接方式（文字表述、画图说明均可）.
⑵分别计算出中、低两档的发热功率.
10.在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：
额定电压为的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。
实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化。
（1）小张同学设计的实验电路图如下，请你根据电路图用笔画线连接未完成的实物连线。
图9
（2）实验
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