重難點09電功、電功率、電熱

考點2025考向預測

電能、電功電能、電功的計算，電能表的使用、讀數等

電功率、測量電功率電功率概念的理解，電功率的基本計算，額定功率和實際功率的計算，動

態電路分析與計算，電功率的范圍、極值等，測量電功率的電路圖及實物

圖連接、實驗步驟，數據處理，故障分析及特殊測量電功率的方法

焦耳定律電流的熱效應，探究電熱與電流、電阻的關系，焦耳定律的相關計算，電

熱器的相關計算等

重難詮釋◎

【知識必備】

1.電功電能

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

6

度=1千瓦時=1kW?h=3.6X10JO

(2)電能表

作用測量用電器在一段時間內消耗電能的儀表

讀數電能表前后兩次讀數之差，就是這段時間內用電的度數

幾個重“220V”是指這個電能表應該在220V的電路中使用

要參數

“10(20)A”指這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20A,電能表在短時間內最大電

流不超過20A

“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用

“600revs/kW?h”指這個電能表的每消耗lkW?h的電能，轉盤轉過600轉

（3）電功計算公式：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間之比。

（4）電功率的計算公式：

①p=w/t②p=ui③p=I2R④P=U2/R

（5）額定功率和實際功率：

①額定電壓：用電器正常工作時的電壓。

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

當U實二U額時I實二I額，P實二P額用電器正常工作（燈正常發光）

當U實〈U額時I實〈I額，P實〈P額用電器不能正常工作（燈光暗淡）

當U實〉U額時I實〉I額，P實〉P額長期使用影響用電器壽命（燈發光強烈），還可能燒壞用電器

3.焦耳定律

（1）電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化成內能，這個現象叫做電流的熱效應。

（2）焦耳定律

①內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

②計算公式：Q=1Rt

【重難解讀】

L用電能表計算電功率：若測得某用電器工作時間t（s）內轉盤轉了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）電功率的計算公式:

P=W/t該公式適用于所有電路。使用該公式解題時，計算時單位要統一，

如果w用焦、t用秒，則P的單位是瓦；

如果w用千瓦時、t用小時，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，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，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，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（不論是串聯電路還是并聯電路）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，等于它相應的電壓的二次方之比,

即片_。

（建議用時：40分鐘）

1.（2023天津南開二模）在物理學的發展中，許多科學家做出了杰出的貢獻。一位科學家懷著強烈的好奇

心和執著的探究精神，付出了近十年艱辛的勞動，通過自己設計制造儀器，在完成電流熱效應的研究之后，

他又進行了功與熱量的轉化實驗，這位物理學家就是（）

A.焦耳B.奧斯特C.歐姆D.伏特

2.（2023天津南開一模）以下用電器是利用電流的熱效應工作的是（）

A.掃地機器人B.抽油煙機

空氣炸鍋

3.（2024天津河東一模）甲、乙兩電熱絲的電阻之比為4：3,通過的電流之比為1：2,則相同時間內產

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“探究電流通過導體時產生熱量的多少與哪些因素有關”的實驗裝置,

兩個透明容器中密封著等質量的空氣，實驗中用U形管內液面高度的變化反應密封空氣溫度的變化，下列

說法正確的是（）

A.實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系

B.實驗是為了研究電流產生的熱量與電阻的關系

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.通電時間相同，兩個容器中空氣吸收的熱量相同

5.（2023天津河東一模）學校新建教學樓的照明電路中，共有電燈100盞。均為40W的日光燈，則在該電

路安裝電能表時，以下規格的電能表最合適的是（）

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

6.（2024天津南開二模）為防止使用直排式燃氣熱水器導致的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，其關系如圖甲所示，于是他設計了一個簡易的CO報警器，簡化電

路如圖乙所示。已知電源電壓恒為12V,閉合開關，CO濃度達到200ppm時，通過特制燈泡的電流達到1A

且燈泡開始閃爍發光報警（燈泡電阻可視為固定不變）。下列說法正確的是（）

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.剛好報警時，二氧化錫傳感器兩端的電壓為3V

C.燈泡的阻值3Q

D.剛好報警時，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，閉合開關后，調節滑動變阻器，觀察到白熾燈泡匕L?

亮，說明Li的實際功率比L?大。關于該實驗，下列說法中正確的是（）

A.可以驗證電功與電壓大小的關系B.L對應的電壓表示數比LZ小

C.通過L的電流比LZ大D.L、L?規格是相同的

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

它們按照如圖所示的方式串聯接入電路中，不計溫度的影響，下列判斷正確的是（）

41

ABC

A.通過兩段導體的電流：IAB<IBC

B.兩段導體的電阻值：RAB=RBC

C.兩段導體的電阻值：RAB<RBC

D.兩段導體發熱的功率：PAB〉PBC

9.（2024天津南開一模）如圖所示電路中，Li“3V3W”、L?“3V1.5W"，其中一燈泡能正常工作。開關

S閉合后，下列說法正確的是（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天津濱海新區一模）使用非國家標準電線往往存在安全隱患。同種材料的非國標電線比國標電

線細，若用非國標電線替代相同長度的國標電線，則導線的電阻.;當有電流通過該導線時，產生的

電熱會.（兩空均選填“較大"、“較小”或“相等”）

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

該電能表轉一轉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6月20日示數

12.（2024天津濱海新區一模）小明家的電能表如圖所示，其示數為.kW-h?當電路中只有電飯煲

接入時，正常工作0.5小時，發現此電能表的轉盤轉過180轉，則這個電飯煲的實際功率是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，家中只有一個網絡攝像頭和一個路由器在工

作，其實際功率分別為5W和15W。出發和回家時，電能表示數如圖所示，這段時間內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）

kW-h

HHHSH

HHHHS

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

產。烙畫所使用的一只“220V40W”的電烙鐵正常工作10s產生J的熱量；如果實際工作電壓

只有110V,則它的實際功率為.W?（忽略溫度對電阻的影響）

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

電阻絲產生的熱量為J。有一臺冰箱銘牌上標有“220V150W”字樣，測得其一天消耗的電能為1.2kW-h。

假設冰箱在壓縮機停止工作時不消耗電能，估算該冰箱壓縮機在一天內工作的總時間為ho

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

程中電壓表和電流表變化圖象，電源電壓為；當滑片位于中點時，通電Imin定值電阻消耗的電能

是O

17.（2024天津河東二模）一只燈泡標有“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，它的實際功率是Wo

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

A；當實際電壓只有額定電壓的90%時，若電熱水壺的電阻保持不變，此時電熱水壺的實際功率是

W?

19.（2024天津南開二模）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?分別標有“6V6W”和“6V3W”字

樣，閉合開關后，兩燈均發光，燈.（選填"L”或"L?”）更亮，此時燈L1兩端的電壓為Vo

（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）

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,閉合開關S,當電表a、b為電流表，c為電壓表時，電表b的示數為.;當電表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著“600revs/（kWh）”字樣，他和小莉想用此電能表測量

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

水放入該微波爐中加熱一段時間，測得水溫升至38℃,且觀察到在此段時間內電能表的轉盤轉了10轉。已

知c#4.2X10，/(kg℃),求:

（1）水吸收的熱量;

（2）此次實驗中微波爐的熱效率0

23.（2024天津南開二模）圖是小明家的電熱水壺，其銘牌上標有“220V2000W”，小明想知道這只電

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

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

(1)此過程中水吸收的熱量;

(2)電熱水壺的效率。

?

24.(2024天津部分區一模)如圖所示的電路，電源電壓保持不變，電阻尼的阻值