電功、電功率、焦耳定律的理解及應(yīng)用1.電能：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的裝置是__________；將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置是__________。

2.電能表(1)作用：測用電器消耗的__________，也就是測量__________。

必備知識一電能用電器電源電能電功(2)如圖所示電能表的參數(shù)解讀：①220V：表示這個電能表應(yīng)該在電壓為220V的電路中使用。②5(60)A：表示這個電能表的標(biāo)定電流為5A，額定最大電流為60A。電能表工作時的電流不應(yīng)超過__________電流。[接在這個電能表上的用電器工作總功率不應(yīng)超過13

200

W]

③1200imp/(kW·h)：表示接在這個電能表上的用電器，每消耗__________的電能，電能表上的脈沖指示燈閃爍1200次。

額定最大1kW·h

差動(或機(jī)械)聲光1.電功和電功率必備知識二電功

電功率物理量電功(W)電功率(P)定義電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程就是電流做功的過程，電流所做的功叫作電功__________與__________之比叫作電功率，表示電流消耗電能的__________

電功通電時間快慢

物理量電功(W)電功率(P)單位國際單位：焦耳(J)；其他常用單位與換算：1度＝1kW·h＝________J

國際單位：瓦特(W)；其他常用單位與換算：1kW＝__________W，1mW＝__________W

公式基本公式____________(普遍適用)

_____________(普遍適用)

推導(dǎo)公式W＝I2Rt＝t(適用于純電阻電路)P＝I2R＝(適用于純電阻電路)3.6×10610310－3W＝UIt＝Pt

[串、并聯(lián)電路中，W＝W1＋W2][串、并聯(lián)電路中，P＝P1＋P2]2.額定功率(1)定義：用電器__________時的電壓叫作額定電壓(U額)；用電器在__________電壓下工作時的電功率叫作額定功率(P額)。[用電器在實際電壓下工作時的電功率叫作實際功率]

(2)關(guān)系①若U實＝U額，則P實__________P額，用電器正常工作。

②若U實＜U額，則P實＜P額，用電器不能正常工作。③若U實＞U額，則P實＞P額，用電器可能會損壞。正常工作額定＝

3.電功率的測量：①用電力監(jiān)測儀直接測量；②通過測量用電器兩端的電壓和通過的電流，由電功率公式P＝UI計算得出。對點小練2

(教科版九上P105T1改編)有一只標(biāo)有“3.8V

0.3A”字樣的燈泡，它的額定功率是__________W，正常發(fā)光5min消耗的電能是__________J。若將這只燈泡和標(biāo)有“6V

1.8W”字樣的小燈泡同時接入某一電路中，兩燈都正常發(fā)光，則電路兩端電壓是__________V；若忽略燈泡電阻的變化，將這只燈泡接在1.9V的電路中，它的實際功率是__________W。

1.143429.80.285

必備知識三焦耳定律內(nèi)能電流的平方導(dǎo)體的電阻通電時間Q＝I2Rt3.電熱的利用與防止：電熱水器、電飯鍋、電烤箱、電熨斗等是利用電熱工作的；用電器因溫度過高會影響其正常工作和使用壽命，需及時散熱，如筆記本電腦安裝風(fēng)扇散熱、手機(jī)利用銅片或石墨散熱片等散熱。對點小練3

(教科版九上P109T2改編)將一個阻值為R的電阻接在電源電壓為U的電路中通電一段時間t，產(chǎn)生的熱量為Q。如果要使它產(chǎn)生的熱量為4Q，下列辦法中可行的是(

)A.將電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，通電時間變?yōu)樵瓉淼囊话隑.將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，通電時間變?yōu)樵瓉淼囊话隒.將電阻變?yōu)樵瓉淼囊话耄姇r間變?yōu)樵瓉淼?倍D.將電壓變?yōu)樵瓉淼囊话?，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍C1.光伏發(fā)電：利用半導(dǎo)體太陽能電池板將__________能直接轉(zhuǎn)變?yōu)開_________能的一種技術(shù)。其優(yōu)點是清潔無污染。

2.太陽能電池板的輸出功率的影響因素：光照強度、光源入射角度、太陽能電池板的連接方式等。3.提高光伏發(fā)電效率的方法：使光伏面板旋轉(zhuǎn)(時刻保持最佳光源入射角度)，增加有效日照時間等。必備知識四跨學(xué)科實踐：半導(dǎo)體與光伏發(fā)電光電例1

(2025·達(dá)州)小芳家有一只標(biāo)有“220V

1000W”字樣的電熱水壺。使用前，家中電能表示數(shù)如圖所示；關(guān)閉其他用電器，只讓電熱水壺正常工作30分鐘。下列說法正確的是(

)A.電熱水壺的電阻為484ΩB.電熱水壺消耗的電能為3×104JC.此過程電能表指示燈閃爍了3000次D.30分鐘后電能表表盤示數(shù)為核心考點一電能表的相關(guān)計算D1.小華家電茶爐的加熱電阻為60.5Ω，家用電能表的信息如圖所示，只將電茶爐接入220V的家庭電路中正常工作10min，電能表指示燈應(yīng)閃爍__________次，剛好將電茶爐內(nèi)1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量為__________J，電茶爐燒水的效率為__________。[c水＝4.2×103J/(kg·

℃)]

變式訓(xùn)練1603.36×10570%例2

(2023·達(dá)州)如圖甲所示，電源電壓恒為6V，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器滑片位于最右端時，電流表A的示數(shù)為0.1A；當(dāng)滑片位于中點時，電流表A的示數(shù)為0.16A。則定值電阻R0的阻值為__________Ω，滑動變阻器R的最大阻值為__________Ω。如果用某小燈泡替換滑動變阻器接入該電路，已知該小燈泡的U－I圖像如圖乙所示，再次閉合開關(guān)后，此時電路消耗的總功率為__________W。

核心考點二電功率的相關(guān)計算甲乙15451.2例3

(2021·達(dá)州)如圖所示，電源電壓恒定，R是0~20Ω的滑動變阻器，a、b是其兩個端點。當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開，滑片P位于b端時，電壓表示數(shù)為1.8V；當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開，P在a端時，電壓表示數(shù)為1V，R2和R3的功率之和為1.6W。下列選項錯誤的是(

)A.閉合S1、S2、S3，P在a端時，電壓表示數(shù)為9VB.R1的阻值為5ΩC.R2和R3的阻值之和為40ΩD.整個電路消耗的最小電功率為1.8WD

2.如圖所示，已知電源電壓為3V，小燈泡L的規(guī)格“3V

0.9W”，滑動變阻器的規(guī)格“20Ω

1A”，電流表測量范圍為0~3A，則小燈泡正常發(fā)光時阻值RL＝__________Ω。當(dāng)開關(guān)S1、S2同時閉合，改變滑動變阻器的接入電阻，小燈泡的亮度將__________(選填“變亮”“變暗”或“不變”)；保持開關(guān)S1始終閉合，調(diào)節(jié)電路，使電路消耗的最大功率為P1，最小功率為P2，則P1∶P2＝__________。

變式訓(xùn)練10不變26∶33.(2025·瀘州)如圖所示，電源電壓不變，小燈泡L標(biāo)有“6V

3W”的字樣，不考慮燈絲電阻變化，電流表測量范圍為0~3A，滑動變阻器最大阻值為24Ω。閉合所有開關(guān)，移動滑片到中間位置，L正常發(fā)光，則電源電壓為_________V；保持滑片不動，閉合S，斷開S1、S2，電流表示數(shù)變化了0.8A，則R0為_________Ω；調(diào)節(jié)開關(guān)及滑動變阻器，使電路總功率達(dá)到允許的最大值，此時滑動變阻器接入電路的阻值為__________Ω。

6182.44.(2025·廣元)如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，滑動變阻器R的規(guī)格為“90Ω

2A”，電壓表的測量范圍為0~15V，電流表的測量范圍均為0~3A，燈L的額定電壓是18V(其阻值不受溫度影響)。當(dāng)先閉合開關(guān)S1、S2，再閉合開關(guān)S，燈L正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電流表A1、A2的示數(shù)分別為2.4A、0.6A，則燈L通電10s產(chǎn)生的熱量是__________J；當(dāng)先閉合開關(guān)S3，再閉合開關(guān)S，為確保電路安全，燈L的最大功率與最小功率的比值是_______。

32436例4

(2022·達(dá)州)如圖所示為電烤爐的簡化電路圖，小張查看說明書后得知：R1、R2均為電熱絲，R1＝44Ω，R2＝66Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2處于不同狀態(tài)時，電烤爐處于不同擋位，忽略溫度對電熱絲電阻的影響。下列說法正確的是(

)A.閉合S1、S2時，電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)B.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時，R1兩端的電壓之比為5∶2C.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時，電路在相同時間內(nèi)所消耗的電能之比為3∶2D.電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)時，R1、R2所消耗的電功率之比為3∶2核心考點三焦耳定律的理解及計算B例5

(2020·達(dá)州)九年級科技小組的同學(xué)在學(xué)?？萍际易灾屏艘恢痪哂懈叩蛢蓳豕β实碾婇_水壺(開水壺隔熱性能好)，開水壺的簡化電路圖如圖所示，R1＝R2＝110Ω?，F(xiàn)壺內(nèi)盛有質(zhì)量為2kg、初溫為20℃的水。加熱過程中壺內(nèi)氣壓始終為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](1)燒開這壺水，水吸收的熱量是多少?解：燒開這壺水，水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.72×105J。(2)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，讓自制的開水壺高功率擋正常工作，燒開這壺水用時太長。請你利用圖中的所有元件重新設(shè)計具有高低兩擋功率的開水壺的電路，使改進(jìn)后的開水壺高功率擋正常工作，燒開這壺水較改進(jìn)前能縮短較長時間。請在虛線框中畫出你設(shè)計的電路圖。

或

5.用電烤箱烤面包時，烤箱上的電熱管會發(fā)紅發(fā)燙，下列用電器的工作原理與電烤箱烤面包時的工作原理相同的是(

)A.電蒸鍋 B.洗衣機(jī)

C.電風(fēng)扇 D.電冰箱變式訓(xùn)練A6.如圖所示是探究“焦耳定律”的實驗裝置，三個透明容器中密封著等量的空氣，初始時甲、乙、丙U形管中液面高度相同，將容器中的電阻絲串聯(lián)在電路中，下列說法正確的是(

)A.圖丙中外接5Ω電阻的作用是改變通過容器內(nèi)電阻的電流，使通過電阻甲、丙的電流不同B.通電后會發(fā)現(xiàn)在相同時間內(nèi)乙產(chǎn)生的熱量是丙產(chǎn)生熱量的2倍C.U形管中液面上升是因為液體熱脹冷縮造成的D.若要探究導(dǎo)體的電阻對電熱的影響，可以選擇觀察甲、乙或乙、丙A7.(2025·天津)國家標(biāo)準(zhǔn)《家用和類似用途電器的安全》中規(guī)定，電水壺電源線一般不應(yīng)長于75cm。這是通過縮短電源線長度來減小__________，從而__________(選填“增加”或“減少”)電源線通電時產(chǎn)生的熱量。

電阻減少8.小蕓家有一把利用電流的__________效應(yīng)工作的電水壺。如圖是其內(nèi)部電路的簡圖，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W，保溫功率為44W。則旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“__________”時，電水壺處于加熱狀態(tài)；忽略溫度對加熱電阻阻值的影響，電阻R2的阻值為__________Ω；水燒開后小蕓發(fā)現(xiàn)與電水壺相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱，原因是電熱水壺和導(dǎo)線串聯(lián)時通過的電流__________，而電水壺的電阻比導(dǎo)線__________，根據(jù)Q＝__________可知，在相同時間內(nèi)電流通過電水壺產(chǎn)生的熱量較__________。

熱21051.6相等大I2Rt多1.標(biāo)有“220V

880W”字樣的電熱水壺和洗衣機(jī)都在額定電壓下工作0.5h，則下列說法正確的是(

)A.通過電熱水壺和洗衣機(jī)的電流都是0.25AB.電熱水壺和洗衣機(jī)內(nèi)電動機(jī)線圈的電阻都是55ΩC.電熱水壺和洗衣機(jī)在這0.5h內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等D.電熱水壺和洗衣機(jī)在這0.5h內(nèi)消耗的電能都是0.44kW·hD2.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的雙向開關(guān)電路，電源電壓保持不變，燈泡Ll標(biāo)有“6V

6W”字樣，燈泡L2標(biāo)有“9V

4.5W”字樣。當(dāng)開關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時，燈泡L2恰好正常發(fā)光。(不計燈絲電阻隨溫度的變化)下列說法正確的是(

)

A.電源電壓為15VB.要使燈泡L1正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為3ΩC.燈泡L1正常發(fā)光，滑動變阻器消耗的電功率為9WD.當(dāng)燈泡L1、L2分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比為4∶3B3.小明家電能表的銘牌如圖甲所示，圖乙是電熱水器，圖丙是電熱水器的工作簡化電路圖。電熱水器正常工作電壓為220V，電阻R1＝R2＝88Ω；在接通開關(guān)S1后，溫控開關(guān)S2可以自動實現(xiàn)加熱和保溫的轉(zhuǎn)換，控制水溫在40℃左右。下列說法正確的是(

)A.該電能表此時示數(shù)為66282kW·hB.電熱水器的保溫功率為1100WC.電熱水器保溫?fù)跽９ぷ?0min，產(chǎn)生的熱量

為6.6×105JD.小明家只讓電熱水器正常加

熱6min，電能表指示燈閃爍

352次D4.如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L標(biāo)有“10V

5W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)。當(dāng)S、S1都閉合且滑動變阻器的滑片P在A端時，電流表A的示數(shù)為1A，此時燈泡正常發(fā)光，則滑動變阻器的最大阻值為__________Ω。當(dāng)S閉合，S1斷開，且滑動變阻器的滑片P在B端時，電壓表的示數(shù)為_________V，燈泡L