中考物理一轮复习第十五讲电功率第一节电能电功率焦耳定律

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第十五讲 电功率 第一节 电能 电功率 焦耳定律 知识回顾 考点梳理 考点一 电能 电功 1. 电能的单位 国际单位：①______，符号是 J； 常用单位：②_______，也叫做度，符号是 kW·h； 单位换算：1 度＝1 kW·h＝③_________J。 2. 电能的计量 (1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过④________计量出来 。 (2)电能表参数如下： 3. 利用电能表计算电路 (1)计量方法：电能表结束和起始时的示数之⑤____即为这段时间内用电的度数。 (2)转盘式电能表：电能表转盘转 n 转，电流做的功为 W＝ N n ×3.6×106 J；用电器的实际功率为 t WP  ×3.6×106 W。n 是电能表的实际转数，N 为电能表常数，如：3000 r/(kW·h)。 (3)频闪式电能表：电能表指示灯闪烁 n 次，电流做的功为 W＝ N n ×3.6×106 J；用电器的实际功率 为 t WP  ×3.6×106 W。n 是电能表的实际闪烁次数，N 为电能表常数。 4. 电功 (1)定义：电流通过某段导体所做的功叫做电功，电流做功的过程就是将电能转化成为其他形式的能 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少⑥____，即电功是多少，用符号⑦____表示。 (2)单位：焦耳(J)。 (3)计算公式：        。表示电功，单位是 或表示时间，单位是 表示电流，单位是 表示电压，单位是 J h;s A; V; W t I U UItW 推导式：① RtIItIRUItW 2 ； ② tR UtR UUUItW 2  。 (4)做功多少的影响因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。 加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。 考点二 电功率 1. 电功率 (1)意义：表示电流做功的⑧______，用符号 P 表示。 (2)定义：电流在某段时间内的⑨_____与⑩_____的比值。单位是瓦特，符号是 W。比瓦更大的单位 是千瓦(kW)，比瓦更小的单位是毫瓦(mW)。 (3)定义式：     。表示功率，单位是 ；位是表示做功所用时间，单 ；表示功，单位是 W s J P t W t WP 变形公式：①求功： PtW  ；②求时间： P Wt  。 推导式：① UIt UIt t WP  ;② ;2RIIIRUIP  ③ R U R UUUIP 2  。 (4)电功率的单位 国际单位：瓦特(W)； 常用单位：千瓦(kW)； 单位换算：1 kW＝103W。 常考的电功率：1.家用空调的电功率约为 1000 W，电吹风机的电功率约为 500 W，洗衣机的电功率 约为 300 W，台式电脑的电功率约为 200 W，液晶电视机的电功率约为 100 W，日光灯的电功率约为 40 W。 2. “千瓦时”的来历：P 和 t 的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能 的另一个单位—千瓦时(度)。1 千瓦时可以看作电功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 3. 额定电压 额定功率 (1)在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压的改 变而改变。 (2)定义 额定电压:用电器⑪______________的电压。 额定电功率:用电器⑫___________________的电功率。 实际电功率:用电器⑬__________________的电功率。 知识拓展：额定功率与实际功率： (1)灯的亮度是由实际功率决定的，只有在正常发光下，灯的实际功率才会与额定功率相等，实际功 率越大，灯越亮，已知灯的额定功率比较(计算)实际功率： 额 额 实 实 额 实 额 实 PU UP R U R U P P R UP       2 2 2 2 。 对于同一只灯而言(不考虑灯的电阻变化)，其功率与两端电压的平方成正比。 (2)额定功率与实际功率的关系 (3)灯泡上标有“220 V 25 W”的含义是⑭____________________。 (4)实际电压与额定电压的关系 我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在⑮______电压下用电器才能正常工作。实际 电压偏低，用电器的电功率低，⑯________正常工作；实际电压偏高，有可能⑰________用电器。 考点三 焦耳定律 1. 电流的热效应 (1)定义：电流通过导体时⑱____能转化为⑲____能，这种现象叫做电流的热效应。 (2)影响因素：电流越大，电阻越大，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 2. 焦耳定律 (1)定义：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成⑳________，跟导体的电阻成正比，跟通电时 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 实U ＝ 额U 实P ＝ 额P 正常工作 实U ＞ 额U 实P ＞ 额P 容易损坏 实U ＜ 额U 实P ＜ 额P 不能正常工作 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 间成 正比。 (2)公式： RtIQ 2        。量，单位是表示通电导体产生的热 ；表示通电时间，单位是 ；是表示导体的电阻，单位 ；，单位是表示通过用电器的电流 J s A Q t R I 3. 电热的利用与防止 (1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器。 (2)防止：散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇。 重点难点突破 命题点一 电能表的读数及相关计算 例 1 小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是 300.3kW·h，过一段时间以后， 小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是______kW·h；若小明只让家中一个 用电器工作，观察到 1 min 电能表的转盘转了 30 转，则该用电器的功率是________W。 【解析】 小明家共消耗的电能为 318.5 kW·h－300.3 kW·h＝18.2 kW·h；电能表转 盘转了 30 转，用电器消耗的电能 W＝ 1500 130 kW·h＝0.02 kW·h；用电器的功率 1200WkW2.1 h60 1 kW·h02.0  t WP 。 【答案】18.2 1200 考向训练 1 如图所示，关于这个电能表，下列叙述正确的是 ( ) A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 220 V 表示电能表应该接在 220 V 的电路中使用 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 C. 电能表的示数是 9 716 kW·h D. 2500 r/kW·h 表示电能表的转盘每转 1 转，消耗的电能是 2500kW·h 命题点二 电能、电功计算 例 2 如图所示，定值电阻的阻值不变，电源由 2 节新干电池串联而成，开关闭合 后，电流表的示数为 0.3 A；若将电源改为 3 节新干电池，闭合开关后，电路工 作 20 s，电流做功________J。 【 解 析 】 电 源 由 2 节 新 干 电 池 串 联 ， 则 电 源 电 压 U ＝ 2 × 1.5 ＝ 3.0 V ， 由 R UI  得 ，  10A3.0 V3 I UR ，当电源改成 3 节新干电池，电源电压 U′＝3×1.5 V＝4.5 V ，此时电路中 的电流 A45.010 V5.4  R UI ，则电流做功：W＝U′I′t＝4.5 V×0.45 A×20＝40.5 J。 【答案】40.5 考向训练 2 一台电动机正常工作时，两端的电压为 220 V，通过线圈的电流为 10 A，若此线圈的 电阻为 2 Ω，那么这台电动机正常工作 2 min 消耗的电能是__________J。 命题点三 电功率相关计算 类型 1 电路图类相关计算 例 3 在如图所示的电路中，灯泡 L 上标有“6 V 3 W”字样，当只闭合开关 S1 时， 灯泡 L 恰能正常发光，电阻 R1 的功率为 P1，当只闭合开关 S2 时，电流表的示数为 0.3 A，电阻 R2 的功率为 P2，已知 P1∶P2＝20∶9，不考虑温度对灯丝电阻的影响, 则电阻 R1 与 R2 的比值为________。 【解析】 当只闭合开关 S1 时，灯泡 L 与电阻 R1 串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处 的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由 UIP  可得，电路中的电流： A5.0V6 W3 1  L L U PI ，当 只闭合开关 S2 时，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流 I2＝0.3 A，由 P＝I2R 可得，R1 与 R2 的功率之比：     9 20 0.3A A5.0 2 1 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1       R R R R I I RI RI P P ，解得 5 4 2 1  R R 。 【答案】4∶5 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 考向训练 3 如图所示，当开关 S 闭合后，电流表和的示数之比为 3∶2，则 R1 和 R2 的阻值之比为 ________，R1 和 R2 消耗的电功率之比为________。 类型 2 图像类相关计算 例 4 小灯泡 L 的额定电压为 6 V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图．由 图可知，当小灯泡 L 正常发光时，通过其灯丝的电流是________A；通过调节滑动变阻 器，使小灯泡两端的电压为 3 V，则此时小灯泡 L 消耗的实际功率为______ W。 【解析】 本题考查电功率的知识和从图像中获取信息的能力。当小灯泡两端的电压为 额定电压 6 V 时，L 正常发光，由题图可知，此时通过小灯泡的电流为 0.6 A；当小灯 泡两端的电压为 3 V 时，实际电流为 0.5 A，实际功率 P 实＝U 实 I 实＝3 V×0.5 A＝1.5 W。 【答案】0.6 1.5 类型 3 铭牌类相关计算 例 5 灯泡 L1 上分别标有“6 V 3 W”字样，灯泡 L2 上标有“6 V 6 W”字样，灯丝电阻不变。请 回答下列问题： (1)根据 P＝____知灯泡 L2 正常工作的电流____A； (2)根据 P＝______知灯泡 L2 的电阻为______Ω； (3)根据 P＝________知灯泡 L1 正常工作 1 min 消耗的电能为________J； (4)根据 额 额 实 实 PU UP 2        知灯泡 L1 两端的实际电压为 3 V 时，灯泡 L1 的实际功率为________W。 【答案】(1)UI 1 (2) R U 2 6 (3) t W 180 (4)0.75 命题点四 额定功率和实际功率 例 6 如图所示，将标有“8 V 4 W”的灯泡 L1 和“4 V 4 W”的灯泡 L2 并联后，接在 4 V 的电源 上 ( 设 灯 丝 电 阻 不 变 ) ， 则 ( ) A. 两灯的实际功率之和等于 6 W B. 两灯的实际功率之和小于 6 W C. 灯泡 L1 比灯泡 L2 亮 D. 两灯一样亮 【解析】灯泡 L1 的实际功率 W48V V4 22            额 额 实 实 PU UP ＝1 W，灯泡 L2 的实际电压与额定电压相 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 等，所以实际功率与额定功率也相等，即 P 实 2＝4 W，因此灯泡 L2 比灯泡 L1 亮，两灯功率之和为 5 W， A 错误，B 正确；两灯并联后，灯泡 L1 的实际功率为 1 W，灯泡 L2 的实际功率为 4 W，所以灯泡 L2 比 灯泡 L1 亮，C、D 错误。故选 B。 【答案】B 命题点五 电路分析 类型 1 动态电路分析 例 7 如图所示，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中，下列判断正确的是 ( ) A. 灯泡发光变亮 B. 灯泡发光变暗 C. 电流表示数变大 D. 电压表示数变小 【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑片右侧电阻丝两端的电压，电流表 测电路中的电流，因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以滑片移动时，接入电路中的电 阻不变，则电路中的电流不变，即电流表的示数不变，C 选项错误；灯泡的亮暗取决于它消耗的实 际功率的大小，由 P＝I2R 可知，滑片移动时，电路中的电流不变，灯泡消耗的实际功率不变，亮度 不变，A、B 选项错误；将滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中，滑片右侧部分电阻丝的电阻变小， 由 U＝IR 可知，滑片右侧部分电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数变小，D 选项正确。故选 D。 【答案】D 考向训练 4 如图所示电路中，电源电压保持 6 V 不变，L1 和 L2 上分别标有“6 V 1 W”、“6 V 3 W”的字样，闭合开关 S1、S2，两灯都能发光，当把开关 S2 断开时，灯泡 L1 的亮度及电流表示数的变化情况是 ( ) A. L1 正常发光，电流表示数变小 B. L1 正常发光，电流表示数变大 C. L1 亮度增大，电流表示数不变 D. L1 亮度减小，电流表示数变小 考向训练 5 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，将滑动变阻器 R 的滑片 P 向左 移动，在此过程中 ( ) A. 电压表示数变小，电压表示数变大 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 B. 电流表示数变小，电压表示数不变 C. 电流表示数不变，灯泡 L 亮度变亮 D. 电压表示数不变，灯泡 L 亮度变暗 类型 2 电路故障分析 例 8 小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭 合开关 S 后发现 L1 正常发光，L2 只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分 析中，合理的是 ( ) A. 灯泡 L2 发生了断路 B. 灯泡 L2 发生了短路 C. 由于灯泡 L2 的电阻较大，其实际功率较小 D. 由于灯泡 L2 的电阻较小，其实际功率较小 【解析】本题考查串联电路中电压的大小与电阻关系以及灯泡亮度与实际功率的关系，因为 L1 正常 发光，则电路中不可能发生断路，L2 微弱发光，则 L2 不可能短路，所以 A、B 错误．L1 正常发光，L2 只能微弱发光，说明 L1 实际功率较大，因为是串联电路，根据 P＝I2R 可知，在电流相等的情况下， 判断出 L1 的电阻较大，L2 的电阻较小，故 L2 的实际功率较小。故 C 错误。故选 D。 【答案】D 考向训练 6 某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关 S 后，他 观察到小灯泡不发光，但电流表、电压表指针有偏转．以下判断正确的是 ( ) A. 灯泡被短路 B. 灯泡的灯丝断了 C. 灯泡与灯座接触不良 D. 灯泡的实际功率比额定功率小得多 命题点六 焦耳定律 例 9 李师傅帮助学校食堂设计了一台电保温箱。保温箱电阻丝的阻值是 40 Ω，当电阻丝通过 5 A 电流时，30 s 内产生的热量是________J。 【解析】根据 Q＝I2Rt 可得，Q＝(5 A)2×40 Ω×30 s＝3×104 J。 【答案】3×104 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 考向训练 7 如图是在一定温度下，甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图像．根据图 像可得 R 甲∶R 乙＝________，若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量 Q 甲∶Q 乙 ＝ ________。 实 验 剖 析 实验 探究电流产生的热量与哪些因素有关 命题方向 1. 被加热的材料选用煤油或空气的原因(其比热容小,可以使实验现象更明显) 2. 转换法的应用(利用 U 形管中液面高度变化反映电阻丝产生电热的多少) 3. 控制变量法的应用 (1)探究电热与通电电流的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小 (2)探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝 (3)探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同，改变通电时间的长短 4. 多次测量的目的(避免偶然因素对实验结论的影响，得出普遍规律) 5. 实验数据分析 实验结论：导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：①在电阻相同、通电时间相同的情况下， 通过电阻的电流越大，产生的热量越多；②在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生 的热量越多；③在电阻相同、通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 例 1 如图甲和乙是研究“电热大小与哪些因素有关”的实验装置。左右两个透明的容器中密闭了 等量的空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U 形管中装的是红色液体。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 (1)通电后，若要比较电阻丝产生热量的多少，只需比较与之相连的 U 形管中________________； (2)如图甲是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流 在 ______( 选 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ) 边 容 器 中 产 生 的 热 量 较 多 ． 甲 实 验 的 结 论 是 __________________________ __________________________________。 (3)要探究电热与电流的关系，需控制_________________相同。请在乙图中用笔画线完成电路的连 接。 【解析】（1）根据电路图可知，两灯并联，A1 测量 L1 的电流， A2 测量 L2 的电流，A3 测量干路电流， 开关 S 控制整个电路，连接如答图甲所示；(2)电流表的量程为 0～0.6 A，分度值为 0.02 A,此时示数为 0.3 A，故通过 L1 的电流为 0.3 A；量程为 0～0.6 A，分度值为 0.02 A， 示数为 0.5 A，根据并联电路电流特点：干路电流等于各支路电流之和，则示数 0.3 A ＋0.5 A＝0.8 A，指针位置如答图 2 所示。 【答案】（1)液面的高度差 (2)右 在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热 量越多 (3)电阻和通电时间 针 对 训 练 一、填空题 1. 一台“220 V 120 W”的液晶电视机，正常工作 2 h 消耗的电能为 kW·h。 2. 如图是小玉家的电能表，她家的用电器总功率不能超过 W。已知她家抽油烟机额定功率为 200 W，小玉炒菜过程中，抽油烟机单独正常工作，电能表的表盘转了 30 转，则抽油烟机的工作时 间为 min。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第 2 题 第 3 题 3. 如图所示，电源电压保持 6 V 不变，电阻 R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，闭合开关 S，通电 30 s，则电 阻 R1 产生的热量为 J。 4. 灯泡 L1、L2 分别标有“4 V 4 W”和“3 V 3 W”的字样，将他们并联连接起来使用，干路中允许 的最大电流为 A，此时 L1 消耗的电功率为 W。 5. R1、R2 分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为 U。图甲电路中 R1、R2 在 相同时间内产生的热量分别为 Q 甲 1、Q 甲 2，则 Q 甲 1：Q 甲 2＝ ，图乙电路中 R1、R2 在相同时间内 产生的热量分别为 Q 乙 1、Q 乙 2，则 Q 乙 1：Q 乙 2＝ 。 6. 如图所示的电路，电源电压 3 V 保持不变。闭合开关 S1、S2，电流表的示数为 0 .3 A，则 R1 的阻 值是 Ω；断开开关 S2 后，电流表示数变化了 0.2 A，此时 R2 消耗的电功率是 W。 第 5 题 第 6 题 第 7 题 7. 如图所示，开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动的过程中，灯泡的亮度将 (选 填“变亮”或“变暗”)，电压表示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 8. 如图所示是电阻甲和乙的 I－U 图像．由图可知：电阻乙的阻值为 Ω。若将电阻甲和乙并联 后接在电压为 6 V 的电源两端时，则干路的总电阻为 Ω，总电功率为 W。 第 8 题 第 9 题 9. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 标有“6 V 3.6 W”的字样，R 为定值电阻，闭合开关 S1，断开 S2，小灯泡正常发光，小灯泡的电阻为 Ω；若再闭合 S2，发现电流表示数变化了 0.4 A，则 R 的阻值 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 为 Ω。 二、选择题 10. 如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是( ) 11. 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是( ) A. 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B. 导线的绝热皮隔热 C. 导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D. 导线散热比电阻丝快 12. 已知一台直流电动机两端的电压为 6 V，通过电动机的电流为 2 A，线圈的电阻为 0.5 Ω.则在 1 min 内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( ) A. 720 J，120 J B. 720 J，720 J C. 720 J，600 J D. 600 J，120 J 13. 一只电阻两端的电压由 3 V 增大到 4 V 时，通过该电阻的电流增加了 0.25 A，则该电阻消耗的 电功率增加了( ) A. 0.25 W B. 1.75 W C. 0.75 W D. 1 W 14. 将标有“12 V 6 W”的灯泡 L1 和标有“6 V 6 W”的灯泡 L2 串联接在 12 V 的电源上，则( ) A. 灯泡 L1 正常发光 B. 灯泡 L2 可能会烧坏 C. 电路总功率为 4.8 W D. 通过 L1 的电流小于通过 L2 的电流 15. 小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时，连好了如图所示的电路，闭合开 关 S 后发现 L1 正常发光，L2 只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合 理的是( ) A. 灯泡 L2 发生了断路 B. 灯泡 L2 发生了短路 C. 由于灯泡 L2 的电阻较大，其实际功率较小 D. 由于灯泡 L2 的电阻较小，其实际功率较小 16. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，当滑片 P 向下移动时，则( ) A. 电流表的示数变小，灯变暗 B. 电压表的示数变大，灯变暗 C. 电压表的示数不变，总功率变大 D. 电流表的示数变大，总功率变小 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 17. 图甲是一种常见的烟雾传感器，常用于小区、工厂、公司、学校、家庭、宾馆、仓库等场所， 其原理如图乙所示，R1 是一种能发出尖锐声音的报警器，R2 是烟雾传感器，它的阻值随烟雾浓度的 增大而减小，若发生火灾时，下列说法正确的是( ) A. 电流表示数减小，报警器响起 B. 电流表示数增大，R2 两端电压减小 C. R1 两端的电压不变 D. 电路消耗的总功率减小 18. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压为 6 V 的电源两 端，下列分析正确的是( ) A. 乙两端的电压是 2 V B. 甲消耗的电功率等于 0.8 W C. 甲中的电流大于乙中的电流 D. 甲乙两端的电压之比为 2∶1 三、实验题 19. 采用图示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热 后膨胀，使 U 形管的液面发生变化。通过观察 U 形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。 (1)如图所示是探究电流产生的热量跟 的关系，通电一段时间 (选填“左瓶”或“右 瓶”)内的电阻丝产生的热量多； (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝 发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。 四、计算与推导题 20. 在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，定值电阻 R1 的阻值为 6 Ω，将滑动变阻器 R2 的滑片 P 置于最右端，闭合 开关，电压表和电流表示数分别为 6 V 和 0.3 A；移动滑片 P 至某一位置，电压表和电流表示数分 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 别为 1 V 和 0.5 A。求： (1)灯泡 L 正常发光时的电阻多大？ (2)滑动变阻器 R2 的滑片 P 在最右端时，闭合开关，灯泡 L 的实际功率多大？ 21. 小强家买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表。小强装了 1 L 的水，加热 6 min 后把水烧开， 水壶自动断电．已知大气压为 1 个标准大气压，家庭电路电压为 220 V，电热水壶的电阻不变，水 的初温为 20 ℃， c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3。求： (1)这壶水吸收的热量； (2)电热水壶的热效率； (3)在用电高峰期，电路中的实际电压降为 198 V 时，电热水壶的实际功率。 自动电热水壶 型号 WL100 F 电源 220 V 50 Hz 额定功率 1 100 W 容量 1 L 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 中 考 演 练 1. 我市将在襄州区伙牌镇建造规模为 2 台 35 万千瓦热电机组。投入使用后预计 10 h 可发电 kW·h，等于 J。 2. 如图所示，小灯泡 L 上标有“10 V 10 W”字样，闭合开关 S 后，电流表的示数为 0.5 A，若不 考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是 W，小灯泡在 1 min 内消耗的电能 是 J。 3. 如图所示，电源两端电压不变。R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器；闭合开关 S，缓慢移动滑片 P 时，记下电压表和电流表的示数，计算出滑动变阻器消耗的电功率 P，并利用描点法绘出滑动变阻 器消耗的电功率 P 和电流表示数 I 的关系图像如下图所示，其中正确的是( ) 4. 如图所示，当滑动变阻器向左移动时，正确的是( ) A. 小灯泡变亮，电压表示数不变 B. 小灯泡变暗，电压表变大 C. 不变， 变大 D. 都变大 5. 小明在用电压表测量干电池电压时发现：一只废旧的干电池电压为 1.5 V，小明很奇怪：为什么 废旧电池电压和新电池电压相同但不能使用呢？他通过上网查阅资料得知：干电池本身也是有一定 的电阻的，随着电池的使用，电池本身的内阻越来越大。小明根据查阅的资料，把实际干电池等效 于一节理想干电池与一个电阻 r 串联(如图甲所示)。 (1)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电路的总功率之比。试推导：将定值电阻 R 接入图 甲所示的电源两端使用时(如图乙所示)，其电源的效率为 rR R  ，并说明：为什么电源使用时间 越长，电源效率越低？ (2)若电源电压保持在 1.5 V 不变，定值电阻 R＝8 Ω，某一时刻电源的效率η＝80%，试求此时电 源内阻在 10 s 内产生的热量。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 参考答案 知识回顾 考点梳理 ①焦耳 ②千瓦时 ③3.6×106 ④电能表 ⑤差 ⑥功 ⑦W ⑧快慢 ⑨电功 ⑩时间 ⑪ 正常工作时 ⑫在额定电压下工作时 ⑬在实际电压下工作时 ⑭在额定电压下工作时，每小时耗 电 25W ⑮额定 ⑯不能 ⑰损坏 ⑱电 ⑲内 ⑳正比 考向训练 1. B 2.2.64×105 3.2:1 1:2 4.A 5. A 6. D 7.1:4 4:1 针对训练 1. 0.24【解析】一台“220 V 120 W”的液晶电视机正常工作 2 h 消耗的电能 W＝Pt＝120×10－3 kW×2 h＝0.24 kW·h。 2. 4400 3 【解析】电流表允许接的用电器的最大电功率为：P 最大＝UI 最大＝220 V×20 A＝4400 W， 电能表表盘转动 30 次，电路消耗电能为：W＝   30 3000r k W h ＝0.01 kW·h；由 P＝ W t 可得：t＝ 0.01k W h 0.2k W W P  ＝0.05 h＝3 min。 3. 12 【解析】题图中的两个电阻是串联的，总电阻为 R 总＝R1＋R2＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω，则根据 欧姆定律可求得电路中的电流为 I＝ 6V= 30 U R 总 ＝0.2 A，通电 30 s，电阻 R1 产生的热量为 Q＝I2R1t 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 ＝(0.2 A)2×10 Ω×30 s＝12 J。 4. 1.75 2.25 【解析】如果将两灯并联，则两灯两端的最大电压为 3 V，灯 L1 的电阻为 R1＝  22 1 1 4V= 4W U P 额 ＝4 Ω.通过 L1 的电流为 I1＝ 1 3V 4 U R   ＝0.75 A，由于灯 L2 正常发光，所以通过 L2 的电流为 I2＝ 2 3W 3V P U  ＝1 A。所以干路中允许通过的最大电流为 I 最大＝0.75 A＋1 A＝1.75 A，L1 消耗的电功率为 P1′＝UI1＝3 V×0.75 A＝2.25 W。 5. 2∶1 1∶2 【解析】串联电路电流相等，由 Q＝I2Rt 可得电流产生的热量与电阻成正比，R1∶R2 ＝2∶1，则 Q 甲 1∶Q 甲 2＝R1∶R2＝2∶1；并联电路电压相等，由 Q＝I2Rt＝ 2U tR 可得热量与电阻成反 比，则在相同时间内产生的热量之比是 Q 乙 1∶Q 乙 2＝R2∶R1＝1∶ 2。 6. 10 0.2 【解析】由题图可知，当两开关均闭合时，R2 被短路，则 R1＝ 3V 0.3A U I  ＝10 Ω；当 断开开关 S2 时，两电阻串联，此时电路中的总电阻等于两电阻之和，故电路中的电流要减小，由题 意知，此时电路中通过两电阻的电流 I1＝I2＝I－ΔI＝0.3 A－0.2 A＝0.1 A；R2 两端的电压为：U2 ＝U－U1＝U－I1R1＝3 V－0.1 A×10 Ω＝2 V；R2 消耗的电功率 P2＝U2I2＝2 V×0.1 A＝0.2 W。 7. 变暗 增大 【解析】当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的 总电阻增大，根据欧姆定律可得电流减小，灯泡变暗，灯泡两端的电压减小，而灯泡电压和变阻器 电压的和是电源电压，电源电压不变，所以变阻器两端电压增大，电压表示数增大。 8. 6 3.75 9.6 【解析】由题图可知，当电阻乙两端的电压为 3 V 时，通过电阻乙的电流为 0.5 A， 由欧姆定律的变形公式 R＝ U I 可得，电阻乙的阻值 R 乙＝ 3V 0.5A U I 乙 乙 ＝6 Ω，电阻甲两端的电压为 5 V 时，通过电阻甲的电流为 0.5 A，电阻甲的阻值 R 甲＝ 3V 0.5A U I 甲 甲 ＝10 Ω，两电阻并联在电源 电压为 6 V 的电源两端，并联后的总电阻 R 总＝ 10 6=+ 10 +6 R R R R     甲 乙 甲 乙 ＝3.75 Ω，则电路中的总电功 率为 P 总＝  22 6V= 3.75 U R 总 ＝9.6 W。 9. 10 15 【解析】由 P＝ 2U R 可得，灯泡正常工作时，灯泡的电阻 R 灯＝  22 6V= 3.6W U P ＝10 Ω，再 闭合 S2，为并联电路，电流表测量的是干路电流，电流表示数变化了 0.4 A，由于是并联相当于 R 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 支路的电流为 0.4 A，即 IR＝0.4 A，由 I＝ U R 可得：R＝ 6V 0.4A U I  ＝15 Ω。 10. C 【解析】电暖器是利用电流的热效应工作的。故选 C。 11. C 【解析】电阻丝跟导线串联，通过它们的电流 I 相等，A 错误；导体产生的热量可以用 Q＝I2Rt 计算，电流和通电时间相同时，当 R 电阻丝＞R 导线时，Q 电阻丝＞Q 导线，即相同时间内导线产生的热量小于 电阻丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，C 正确，B、D 错误。故选 C。 12. A 【解析】1 min 内电动机消耗的电能为 W＝UIt＝6 V×2 A×60 s＝720 J；电动机产生的热量 为 Q＝I2Rt＝(2 A)2×0.5 Ω×60 s＝120 J。故选 A。 13. B 【解析】因为同一电阻的阻值不变，所以有 R＝ 1 2 2 1 1 2 2 1 4V-3V= 0.25A U U U U I I I I   ＝4 Ω，所以 当电压是 3 V 时，通过它的电流是 I1＝ 1 3V= 4 U R  ＝0.75 A，这时它的电功率是 P1＝U1I1＝3 V×0.75 A＝2.25 W；当电压是 4 V 时，通过它的电流是 I2＝ 2 4V= 4 U R  ＝1 A，这时它的电功率是 P2＝U2I2＝4 V×1 A＝4 W，所以电阻消耗的电功率增大了 4 W－2.25 W＝1.75 W。故选 B。 14. C 【解析】灯泡 L1 电阻 R1＝  22 1 12V= 6W U R额 ＝24 Ω；灯泡 L2 电阻 R2＝  22 6V= 6W U R额2 ＝6 Ω； 当把两灯泡串联在 12 V 电源上时，电路中的电流 I＝ 1 2 12V=+ 24 6 U R R    ＝0.4 A，即通过两灯泡的 电流均为 0.4 A，D 选项错误；灯泡 L1 两端的电压 U1＝IR1＝0.4 A×24 Ω＝9.6 V＜12 V，灯泡 L2 两端的电压 U2＝IR2＝0.4 A×6 Ω＝2.4 V