一、学习目标

• 读电能表并换算千瓦时和焦耳。
• 计算电功、电功率并区分额定与实际功率。
• 设计测灯泡功率实验并运用焦耳定律。

二、核心概念

电能和电功： 电流做功使电能转化为其他形式；电能表测家庭消耗电能，常用千瓦时。

电功率： 电功率表示做功快慢，等于电功与时间之比；额定功率对应额定电压下正常工作。

测量小灯泡的电功率： 测灯泡电压和电流，按 $P=UI$ 计算，比较实际与额定电压判断亮度。

焦耳定律： 电流产生热量与电流平方、电阻、时间成正比，电热器利用电流热效应。

本章遵循“观察现象—明确条件—建立模型—规范计算—解释实际问题”的学习路径。涉及电路先识别串并联和仪表接法，涉及能量写清输入、输出和损失。

三、重点知识

本章常用关系：

$$W=UIt$$ $$P=\frac{W}{t}=UI$$ $$Q=I^2Rt$$

四、知识点讲解

知识图把本章各节的对象、实验和规律连接起来。读图时先辨认能量方向、电流路径或变量关系。

1. 电能和电功

电流做功使电能转化为其他形式；电能表测家庭消耗电能，常用千瓦时。

学习时先明确研究对象、实验条件和物理量，再由现象建立关系。常用关系为：

$$W=UIt$$

2. 电功率

电功率表示做功快慢，等于电功与时间之比；额定功率对应额定电压下正常工作。

学习时先明确研究对象、实验条件和物理量，再由现象建立关系。常用关系为：

$$P=\frac{W}{t}=UI$$

3. 测量小灯泡的电功率

测灯泡电压和电流，按 $P=UI$ 计算，比较实际与额定电压判断亮度。

学习时先明确研究对象、实验条件和物理量，再由现象建立关系。常用关系为：

$$Q=I^2Rt$$

4. 焦耳定律

电流产生热量与电流平方、电阻、时间成正比，电热器利用电流热效应。

学习时先明确研究对象、实验条件和物理量，再由现象建立关系。涉及电路时先判断连接方式，再标出电流路径和仪表接法。

五、易错点

六、例题

例题 1

1000 W 水壶工作 6 min 耗电多少？

解析： 用 $W=Pt$。

答案： $3.6\times10^5$ J，即 0.1 kW·h。

例题 2

10 Ω、2 A、30 s 放热多少？

解析： 焦耳定律。

答案： 1200 J。

七、练习题和答案

1. 电功率表示什么？
2. 1 kW·h 是多少焦耳？
3. 测灯泡功率原理？
4. 低于额定电压时亮度？
5. 电流加倍电热几倍？

参考答案

1. 做功快慢。
2. $3.6\times10^6$ J。
3. $P=UI$。
4. 变暗。
5. 4 倍。