重難點(diǎn)09電功、電功率、電熱

考點(diǎn)2025考向預(yù)測(cè)

電能、電功電能、電功的計(jì)算，電能表的使用、讀數(shù)等

電功率、測(cè)量電功率電功率概念的理解，電功率的基本計(jì)算，額定功率和實(shí)際功率的計(jì)算，動(dòng)

態(tài)電路分析與計(jì)算，電功率的范圍、極值等，測(cè)量電功率的電路圖及實(shí)物

圖連接、實(shí)驗(yàn)步驟，數(shù)據(jù)處理，故障分析及特殊測(cè)量電功率的方法

焦耳定律電流的熱效應(yīng)，探究電熱與電流、電阻的關(guān)系，焦耳定律的相關(guān)計(jì)算，電

熱器的相關(guān)計(jì)算等

重難詮釋◎

【知識(shí)必備】

1.電功電能

(1)電能用W表示。電能的單位：國(guó)際單位是焦耳(J)。常用單位：千瓦時(shí)(kW?h),千瓦時(shí)也叫度，1

6

度=1千瓦時(shí)=1kW?h=3.6X10JO

(2)電能表

作用測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能的儀表

讀數(shù)電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)

幾個(gè)重“220V”是指這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用

要參數(shù)

“10(20)A”指這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為20A,電能表在短時(shí)間內(nèi)最大電

流不超過(guò)20A

“50Hz”指這個(gè)電能表在50赫茲的交流電路中使用

“600revs/kW?h”指這個(gè)電能表的每消耗lkW?h的電能，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)

（3）電功計(jì)算公式：W=UIt（W=Pt=I2Rt=U2/Rt）?

2.電功率

（1）物理意義：表示消耗電能的快慢。

（2）單位：國(guó)際單位瓦特（W）,常用單位：千瓦（kW）,lkW=103W?

（3）定義：電功率等于電功與時(shí)間之比。

（4）電功率的計(jì)算公式：

①p=w/t②p=ui③p=I2R④P=U2/R

（5）額定功率和實(shí)際功率：

①額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。

②額定功率：用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率。燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大小。

當(dāng)U實(shí)二U額時(shí)I實(shí)二I額，P實(shí)二P額用電器正常工作（燈正常發(fā)光）

當(dāng)U實(shí)〈U額時(shí)I實(shí)〈I額，P實(shí)〈P額用電器不能正常工作（燈光暗淡）

當(dāng)U實(shí)〉U額時(shí)I實(shí)〉I額，P實(shí)〉P額長(zhǎng)期使用影響用電器壽命（燈發(fā)光強(qiáng)烈），還可能燒壞用電器

3.焦耳定律

（1）電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

（2）焦耳定律

①內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

②計(jì)算公式：Q=1Rt

【重難解讀】

L用電能表計(jì)算電功率：若測(cè)得某用電器工作時(shí)間t（s）內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了N圈，則該用電器的電功率為

N6

6

w]X3.6X1O,3.6X10A^T

p=—=---------------J=--------------J

ttnt

2.公式適用性

TJTT2

（1）由電功公式W=和歐姆定律公式/=—,可推導(dǎo)出公式W=/2放和卬=＜入w=m適用于

RR

任何電路，而卬=尸肋和W=只適用于純電阻電路。

R

（2）電功率的計(jì)算公式:

P=W/t該公式適用于所有電路。使用該公式解題時(shí)，計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一，

如果w用焦、t用秒，則P的單位是瓦；

如果w用千瓦時(shí)、t用小時(shí)，則P的單位是千瓦。

P二UI該公式適用于所有電路。使用該公式解題時(shí)，電壓U的單位用伏，電流I的單位用安，

電功率P的單位用瓦。

P=I2R該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時(shí)，電流I的單位用安，電阻R的單位用歐，

電功率P的單位用瓦。

P=U7R該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時(shí)，電壓U的單位用安，電阻R的單位用歐，

電功率P的單位用瓦。

電路中（不論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路）所有用電器的總功率都等于各用電器的電功率之和，即

心=4+己+…；對(duì)于同一用電器而言，它在不同電壓下的電功率之比，等于它相應(yīng)的電壓的二次方之比,

即片_。

（建議用時(shí)：40分鐘）

1.（2023天津南開(kāi)二模）在物理學(xué)的發(fā)展中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。一位科學(xué)家懷著強(qiáng)烈的好奇

心和執(zhí)著的探究精神，付出了近十年艱辛的勞動(dòng)，通過(guò)自己設(shè)計(jì)制造儀器，在完成電流熱效應(yīng)的研究之后，

他又進(jìn)行了功與熱量的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，這位物理學(xué)家就是（）

A.焦耳B.奧斯特C.歐姆D.伏特

2.（2023天津南開(kāi)一模）以下用電器是利用電流的熱效應(yīng)工作的是（）

A.掃地機(jī)器人B.抽油煙機(jī)

空氣炸鍋

3.（2024天津河?xùn)|一模）甲、乙兩電熱絲的電阻之比為4：3,通過(guò)的電流之比為1：2,則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)

生的熱量之比為（）

A.1：3B.3：1C.2：3D.3：2

4.（2023天津東麗一模）如圖所示為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,

兩個(gè)透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，實(shí)驗(yàn)中用U形管內(nèi)液面高度的變化反應(yīng)密封空氣溫度的變化，下列

說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系

B.實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系

C.左邊容器電阻絲中的電流比右邊容器電阻絲中的電流大

D.通電時(shí)間相同，兩個(gè)容器中空氣吸收的熱量相同

5.（2023天津河?xùn)|一模）學(xué)校新建教學(xué)樓的照明電路中，共有電燈100盞。均為40W的日光燈，則在該電

路安裝電能表時(shí)，以下規(guī)格的電能表最合適的是（）

A.220V,5AB.220V,15AC.220V,10AD.220V,20A

6.（2024天津南開(kāi)二模）為防止使用直排式燃?xì)鉄崴鲗?dǎo)致的C0中毒，小明了解到二氧化錫傳感器的電

阻能隨著空氣中C0濃度的變化而變化，其關(guān)系如圖甲所示，于是他設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的CO報(bào)警器，簡(jiǎn)化電

路如圖乙所示。已知電源電壓恒為12V,閉合開(kāi)關(guān)，CO濃度達(dá)到200ppm時(shí)，通過(guò)特制燈泡的電流達(dá)到1A

且燈泡開(kāi)始閃爍發(fā)光報(bào)警（燈泡電阻可視為固定不變）。下列說(shuō)法正確的是（）

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

A.隨著空氣中CO濃度升高，二氧化錫傳感器兩端電壓升高

B.剛好報(bào)警時(shí)，二氧化錫傳感器兩端的電壓為3V

C.燈泡的阻值3Q

D.剛好報(bào)警時(shí)，燈泡消耗的功率3W

7.（2024天津紅橋三模）連接如圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，觀察到白熾燈泡匕L?

亮，說(shuō)明Li的實(shí)際功率比L?大。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.可以驗(yàn)證電功與電壓大小的關(guān)系B.L對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比LZ小

C.通過(guò)L的電流比LZ大D.L、L?規(guī)格是相同的

8.（2024天津紅橋三模）由同種材料制成的相和8,兩段導(dǎo)體，長(zhǎng)度相同，的橫截面積比員的小，將

它們按照如圖所示的方式串聯(lián)接入電路中，不計(jì)溫度的影響，下列判斷正確的是（）

41

ABC

A.通過(guò)兩段導(dǎo)體的電流：IAB<IBC

B.兩段導(dǎo)體的電阻值：RAB=RBC

C.兩段導(dǎo)體的電阻值：RAB<RBC

D.兩段導(dǎo)體發(fā)熱的功率：PAB〉PBC

9.（2024天津南開(kāi)一模）如圖所示電路中，Li“3V3W”、L?“3V1.5W"，其中一燈泡能正常工作。開(kāi)關(guān)

S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（忽略燈泡電阻的變化）（）

L2

A.L和LZ的電阻之比是2:1B.L和LZ的電流之比是1:2

C.電源電壓是4.5VD.兩燈消耗的總功率是4.5W

10.（2024天津?yàn)I海新區(qū)一模）使用非國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電線往往存在安全隱患。同種材料的非國(guó)標(biāo)電線比國(guó)標(biāo)電

線細(xì)，若用非國(guó)標(biāo)電線替代相同長(zhǎng)度的國(guó)標(biāo)電線，則導(dǎo)線的電阻.;當(dāng)有電流通過(guò)該導(dǎo)線時(shí)，產(chǎn)生的

電熱會(huì).（兩空均選填“較大"、“較小”或“相等”）

11.（2024天津西青一模）某家庭一段時(shí)間消耗的電能情況如圖所示，這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能是.kWh,

該電能表轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)電路中消耗的電能是.Jo

00

kW：hkWh

|2|9|2|0小

單相電能表單相電能表

■-----AX-------?

220V5(10)A50Hz220V5(IO)A50Hz

3000r/(kWh)3000r/(kW-h)

5月20日示數(shù)6月20日示數(shù)

12.（2024天津?yàn)I海新區(qū)一模）小明家的電能表如圖所示，其示數(shù)為.kW-h?當(dāng)電路中只有電飯煲

接入時(shí)，正常工作0.5小時(shí)，發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)180轉(zhuǎn)，則這個(gè)電飯煲的實(shí)際功率是W?

n

kWh_

|2|5|0|8⑹

單相電能表

--

220V10(20)A50Hz

360r/(kWh)

13.（2024天津河西二模）小夏一家“五一”假期外出旅游，家中只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭和一個(gè)路由器在工

作，其實(shí)際功率分別為5W和15W。出發(fā)和回家時(shí)，電能表示數(shù)如圖所示，這段時(shí)間內(nèi)小夏家消耗的電能為.

kWh,小夏一家外出h?（電路中其它元件損耗電能不計(jì)）

kW-h

HHHSH

HHHHS

14.（2023天津河西一模）如圖所示，“葫蘆烙畫(huà)”是從民間進(jìn)入課堂的手工技藝，傳承了非物質(zhì)文化遺

產(chǎn)。烙畫(huà)所使用的一只“220V40W”的電烙鐵正常工作10s產(chǎn)生J的熱量；如果實(shí)際工作電壓

只有110V,則它的實(shí)際功率為.W?（忽略溫度對(duì)電阻的影響）

15.（2023天津紅橋三模）小明家的空調(diào)電輔熱系統(tǒng)的電阻絲阻值為40C,工作時(shí)的電流為5A,則通電10s

電阻絲產(chǎn)生的熱量為J。有一臺(tái)冰箱銘牌上標(biāo)有“220V150W”字樣，測(cè)得其一天消耗的電能為1.2kW-h。

假設(shè)冰箱在壓縮機(jī)停止工作時(shí)不消耗電能，估算該冰箱壓縮機(jī)在一天內(nèi)工作的總時(shí)間為ho

16.（2024天津和平二模）如圖甲所示，電源電壓恒定不變，圖乙是滑動(dòng)變阻器滑片從一端移到另一端過(guò)

程中電壓表和電流表變化圖象，電源電壓為；當(dāng)滑片位于中點(diǎn)時(shí)，通電Imin定值電阻消耗的電能

是O

17.（2024天津河?xùn)|二模）一只燈泡標(biāo)有“220V,100W”字樣，它正常工作12min,消耗電能是kWh；

把它接在110V電路中，忽略燈泡電阻的變化，它的實(shí)際功率是Wo

18.（2024天津武清三模）一只電熱水壺的銘牌上標(biāo)著“220V1100W”的字樣，它正常工作時(shí)的電流是

A；當(dāng)實(shí)際電壓只有額定電壓的90%時(shí)，若電熱水壺的電阻保持不變，此時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率是

W?

19.（2024天津南開(kāi)二模）如圖是小燈泡L和電阻A的電流隨電壓變化的圖像。由圖像可知，電阻斤的阻

值為若將它們并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端，電路消耗的總功率為Wo

20.（2024天津河西一模）如圖，電源電壓恒為9V,燈J、L?分別標(biāo)有“6V6W”和“6V3W”字

樣，閉合開(kāi)關(guān)后，兩燈均發(fā)光，燈.（選填"L”或"L?”）更亮，此時(shí)燈L1兩端的電壓為Vo

（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）

21.（2024天津和平一模）如圖所示電路中，a、b、c分別是三只電表（電壓表或電流表），《=20。，&=10。，

電源電壓恒為6V,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)電表a、b為電流表，c為電壓表時(shí)，電表b的示數(shù)為.;當(dāng)電表a、

b為電壓表，c為電流表，&消耗的電功率為.

22.（2024天津河北一模）小明家的電能表上標(biāo)著“600revs/（kWh）”字樣，他和小莉想用此電能表測(cè)量

家用微波爐的熱效率。將家中其他用電器與電源斷開(kāi)，僅讓微波爐工作，把質(zhì)量為0.5kg、初溫為18℃的

水放入該微波爐中加熱一段時(shí)間，測(cè)得水溫升至38℃,且觀察到在此段時(shí)間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)。已

知c#4.2X10，/(kg℃),求:

（1）水吸收的熱量;

（2）此次實(shí)驗(yàn)中微波爐的熱效率0

23.（2024天津南開(kāi)二模）圖是小明家的電熱水壺，其銘牌上標(biāo)有“220V2000W”，小明想知道這只電

熱水壺的加熱效率，于是他往壺內(nèi)倒入質(zhì)量為2kg、初溫為15℃的水，使電熱水壺連續(xù)正常工作了7min,

將這些水加熱到了100℃。已知水的比熱容齊4.2乂10打/（kg℃），請(qǐng)你幫他計(jì)算:

(1)此過(guò)程中水吸收的熱量;

(2)電熱水壺的效率。

?

24.(2024天津部分區(qū)一模)如圖所示的電路，電源電壓保持不變，電阻尼的阻值