专题05 电流做功与电功率【考点清单】-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（沪科版2024）

专题05 电流做功与电功率 清单01 电流做功 一、认识电流做功 1.电功 （1）定义： 。 （2）实质：电流做功的过程，实际就是 ；电流做多少功，就有 ，就消耗了 。 （3）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、 、 、发声等都是电流做功的表现。 （4）规定：电流在某段电路上所做的功，等于 乘积。 （5）基本计算公式：W＝ （适用于所有电路） （6）对于纯电阻电路可推导出：W＝ W＝ 。 （7）单位：国际单位是 （ ）；常用单位： （ ） ； 1度＝ ＝ J 2. 串、并联电路中电功的特点 （1）串联电路中总功与各用电器做功之间的关系 W总＝UIt＝ It ＝ + ＝ W1+W2 （2）并联电路中总功与各用电器做功之间的关系 W总＝UIt＝U t ＝ + ＝ W1+W2 （3）结论 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，即 W总＝ W1+W2 +W3+ … … +Wn 二、测算电费 1.电能表： （1）作用：测量用户用电器在某一段时间内所做 （某一段时间内 ）的仪器。 （2）参数 电能表上“220V”“10A”“2500r/kw· h（1600imp/kw· h）”等字样，分别表示：某电能表 220V；________________________是5A；________________________电能表转盘转2500转（闪烁1600次）。 2.电能表读数： （1）测量较 电功时用刻度盘读数。 ①后一位有红色标记的数字表示 。 ②电能表 ，就是这段时间内用电的度数。 如：电能表月初读数 ,月底读数是 。 这个月用电 度,合 J （2）测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作，其电能表（3000R/kwh）在10分钟内转60转,则10分钟内电器消耗的电能是 J。 清单02 电流做功的快慢 一、电功率 1. 电功率 （1）物理意义：是表示电流做功 的物理量。 （2）定义：电功率等于电流所做的功与所用时间之 。 （3）定义式： （4）单位 ①国际单位： ，1瓦＝1焦/秒 ②常用单位： 、 。 ③单位换算：1 kW＝ W 1W＝ mW （5）应用公式P＝W/t及变形式W＝Pt、t＝W/P进行计算时，可选用两套单位： ①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是 （W）； ②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则电功率P的单位是 （kW）。 （6）电功率的推导式 ①推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝ 。 说明：电功率的定义式 P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。 ②利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R可推导出电功率的两个表达式： P＝UI＝I2R P＝UI ＝ 说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。 2. “千瓦时”的来历 千瓦时是功率为 的用电器工作 所消耗的电能。 说明：千瓦时是 的单位，而千瓦是 的单位，二者的意义完全不同。 3. 电功率和电功的区别 电 功 电功率 物理意义 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢 定义 电功等于电压、电流 与通电时间的乘积 电功与时间之比 公式 W＝UIt P＝W/t＝UI 单位 焦（J）、千瓦时（kW·h） 瓦（W）、千瓦（kW） 二、额定功率 实际功率 1. 额定电压和额定功率 （1）额定电压：电器设备 时的电压叫做额定电压U额； （2）额定电流：电器设备正常工作的电流值I额。 （3）额定功率：与额定 或额定 对应的功率P额。 2. 实际功率 （1）把用电器在 电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。 （2）实际功率和额定功率的关系 一个用电器只有 个额定电压和 个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。 3. 额定功率和实际功率的关系 ①当U实＝U额时，P实 P额，用电器正常工作； ②当U实＞U额时，P实 P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏； ③当U实＜U额时，P实 P额，用电器不能正常工作。 4. 用电器铭牌上所标物理量的意义 例如一只灯泡上标着“220 25”，其中“220”表示该灯泡的 是220V，“25”表示该灯泡的 是25W。 5. 灯泡的亮度 灯泡的亮度取决于 的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。 清单03 测量电功率 测量小灯泡的电功率 1、原理： 2、滑动变阻器的作用：① ；② 。 3、测小灯泡的电功率，它不需求平均值，因为 。 4、在方框内画出实验电路图： 清单04 科学探究：电流的热效应 一、电流的热效应 1.定义：电流通过导体时 能转化为 能的现象叫做电流的热效应. 2.影响因素：对同一电阻丝，通电电流越 ，电阻越 ，通电时间越 ，电流产生的热量越多． 二、焦耳定律 1. 内容 电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。 2.公式：Q＝ 。 公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是 （A）；R表示电阻，单位是 （Ω）；t表示时间，单位是 （s）；Q表示热量，单位是 （J） 1焦耳＝1安2×1欧×1秒 3. 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量，即Q ＝ W  因为电功W ＝ UIt，根据欧姆定律U ＝ IR，所以 Q ＝ W ＝ UIt ＝ 。 可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 4. 电功与电热 （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗 的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为 的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） 在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q＝W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt，这些公式都适用于 电路。 ②非纯电阻电路（例如电风扇等） 在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量 电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热 电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 5. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的 过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装 ；安装散热片；安装散热窗。 实验一 测量小灯泡的电功率 （一）“伏安法”测小灯泡的电功率 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 【实验原理】P ＝ 【实验器材】电源、电压表、电流表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线。 【实验步骤】 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （3）计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 【数据处理】根据公式P＝UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 【分析与论证】 （1）分析表格中的实验数据，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越 ，灯泡越 。 （2）小灯泡的亮度直接由它的 功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有 个。 【实验结论】 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡 发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡发光较 。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡发光较 。 【交流讨论】 对小灯泡的电功率进行了多次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 （二）“单伏法”测小灯泡的电功率（测量器材是电压表，缺少电流表 ） 【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。 【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压为U额 ①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③进行计算 灯泡的额定电流： I额＝ 灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝ （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①如图所示，闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③进行计算 灯泡的额定电压 灯泡的额定功率P额＝U额I额＝ （三）单安法测小灯泡的功率（测量器材是电流表，缺少电压表） 【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。 【实验器材】电源（电源电压未知），电流表，滑动变阻器，一个已知阻值为R0的定值电阻。 【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压U额。 ①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 ③进行计算 灯泡的额定电流： I额＝ I总- 灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝ （1）已知小灯泡的额定电流I额。 ①如图所示，闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 ③进行计算 灯泡的额定电压：U额＝UR0 ＝（I总- I额）R0 灯泡的额定功率P额＝U额I额 ＝ 实验二：探究电流产生的热量与哪些因素有关 方案一：探究响电流热效应的因素 【设计与实验】 （1）如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，我们可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 （2）研究方法 ①控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 ②转换法：实验中通过观察U形管液面的 来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。 【进行实验与收集证据】 （1）如图甲所示，将同一根电阻丝接入电路，观察在一定时间内液体温度的变化。保持时间一定，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 甲 乙 （2）如图乙所示，将两段阻值不等的电阻丝R1和R2分别安装在两个相同装置中，然后将它们串联后接入电路，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。 实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。 （3）将同一根电阻丝接入电路，保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观察液体温度的变化。 实验现象：通电时间越长，温度计的示数变化越大。 【实验结论】 电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。通过导体的 越大、导体的 越大、通电 越长，电流通过导体产生的热量越多。 【交流讨论】 方案二：探究影响电流热效应的因素 （1）实验装置介绍（焦耳定律演示器） 透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。 （2）实验原理 如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。 【进行实验】 ①探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系 将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路（上图），使用学生电源供电（提供的电流大且稳定）。 ②电流通过导体时产生的热量跟电流的关系 使两个密闭容器内部的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个阻值相同的电阻R3和这个容器内的电阻R2并联；由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同（下图）。 【练习1】（2024·吉林长春·二模）如图是某电路工作时的能量转化示意图，A、B是电路中的元件。下列分析正确的是（　　） A．A是电动机；方框内填电能；B是开关 B．A是电池；方框内填电能；B是小灯泡 C．A是电池；方框内填内能；B是小灯泡 D．A是电池；方框内填电能；B是发电机 【练习2】（2024·湖北·模拟预测）如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ） A．通过甲的电流小于通过乙的电流 B．甲消耗的电能比乙多 C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 【练习3】（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（ ） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 【练习4】（2024·广东汕头·二模）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在内转了60转，则这段时间内小明家消耗的电能为 J，可以算得电炉子的功率为 ，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 （选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 【练习5】（2024·湖北随州·三模）为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 【练习6】（2024·山东泰安·二模）载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能。科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对M充入压强为1.0×103Pa的空气，然后把N抽成真空。若舱门漏气，会有气体从M进入N中，M中压强减小，N中压强增大。RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，M的容积为V，N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计M器壁的体积，整个过程温度不变，R0的阻值为10Ω，电源电压为12V。RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表： 压敏电阻受到的气压（×105Pa） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 压敏电阻对应的电阻值（Ω） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 (1)当单刀双掷开关S接b且舱门不漏气时，求RN的电阻和电压表的示数； (2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示，若空气从N中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，则此时RM消耗的功率多大？ (3)在检验过程中的某时刻，开关接a时电流表的示数为Ia，RM的功率为PM，开关接b时电流表的示数为Ib，RN的功率为PN，若Ia=2Ib，且PM∶PN=4∶3，则此时舱门内外受到的压力差是多少？ 1．（2024·福建·中考真题）下列数据最接近实际的是（　　） A．中学生的体重约为50N B．电热水壶的功率约为1000W C．人步行的速度约为20m/s D．人感觉舒适的温度约为40℃ 2．（2024·海南·中考真题）某同学想把两盏“220V  60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示，若闭合开关和，下列现象会出现的是（    ） A．两盏灯同时烧坏 B．两盏灯正常发光 C．只有正常发光 D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，台灯能正常发光 3．（2024·山东济宁·中考真题）图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（  ） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D．将L和R串联在的电源两端，L的功率为 4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） 温度 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A．温度升高时，电流表示数变小 B．温度升高时，电压表示数变小 C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 5．（2024·甘肃兰州·中考真题）小明将定值电阻、分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．乙图中通过的电流为0.6A C．的阻值为5Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W 6．（2024·四川广元·中考真题）如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2024·河北·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（   ） A．a为电流表 B．R2的阻值为30Ω C．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小 8．（2024·山东济宁·中考真题）在图所示的电路中，电源电压为，当开关S闭合后，电路总功率变化了，则电流表示数变化了 A，电阻 。 9．（2024·江苏苏州·中考真题）电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 J，其两端电压 （高于/等于/低于）220V。 10．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 11．（2024·四川自贡·中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整。 （2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 （3）小王同学也按图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。 12．（2024·重庆·中考真题）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中的阻值为48.4Ω，和均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温档，正常工作时，保温档功率为110W。[] （1）求饮水机在保温档正常工作时的电流； （2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率； （3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 电流做功与电功率 清单01 电流做功 一、认识电流做功 1.电功 （1）定义： （电流通过某段电路所做的功叫电功）。 （2）实质：电流做功的过程，实际就是 （电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程）；电流做多少功，就有 （多少电能转化为其他形式的能），就消耗了 （多少电能）。 （3）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、 （发热）、 （发光）、发声等都是电流做功的表现。 （4）规定：电流在某段电路上所做的功，等于 （这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的）乘积。 （5）基本计算公式：W＝ （UIt） （适用于所有电路） （6）对于纯电阻电路可推导出：W＝ （I2Rt） W＝ （） （7）单位：国际单位是 （ ）（焦耳（J））；常用单位： （ ） （度（kw· h）） ； 1度＝ （1kw· h）＝ （3.6×106）J 2. 串、并联电路中电功的特点 （1）串联电路中总功与各用电器做功之间的关系 W总＝UIt＝ （（U1+U2））It ＝ （U1It）+ （U2It） ＝ W1+W2 （2）并联电路中总功与各用电器做功之间的关系 W总＝UIt＝U （（I1+I2））t ＝ （U1It）+ （U2It）＝ W1+W2 （3）结论 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，即 W总＝ W1+W2 +W3+ … … +Wn 二、测算电费 1.电能表： （1）作用：测量用户用电器在某一段时间内所做 （电功）（某一段时间内 （消耗电能））的仪器。 （2）参数 电能表上“220V”“10A”“2500r/kw· h（1600imp/kw· h）”等字样，分别表示：某电能表 （额定电压为）220V；________________________（允许通过的最大电流）是5A；________________________（每消耗一度电）电能表转盘转2500转（闪烁1600次）。 2.电能表读数： （1）测量较 （大）电功时用刻度盘读数。 ①后一位有红色标记的数字表示 （小数点后一位）。 ②电能表 （前后两次读数之差），就是这段时间内用电的度数。 如：电能表月初读数 （1387.5kw·h）,月底读数是 （1469.5kw·h）。 这个月用电 （82）度,合 （82kw·h）J （2）测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作，其电能表（3000R/kwh）在10分钟内转60转,则10分钟内电器消耗的电能是 （7.2×104）J。 清单02 电流做功的快慢 一、电功率 1. 电功率 （1）物理意义：是表示电流做功 （快慢）的物理量。 （2）定义：电功率等于电流所做的功与所用时间之 （比）。 （3）定义式： （P ＝ ） （4）单位 ①国际单位： （瓦（W）），1瓦＝1焦/秒 ②常用单位： （千瓦（kW））、 （毫瓦（mW））。 ③单位换算：1 kW＝ （ 103）W 1W＝ （ 103） mW （5）应用公式P＝W/t及变形式W＝Pt、t＝W/P进行计算时，可选用两套单位： ①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是 （瓦）（W）； ②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则电功率P的单位是 （千瓦）（kW）。 （6）电功率的推导式 ①推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝ （UI）。 说明：电功率的定义式 P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。 ②利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R可推导出电功率的两个表达式： P＝UI＝I2R P＝UI ＝ 说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。 2. “千瓦时”的来历 千瓦时是功率为 （1kW）的用电器工作 （1h）所消耗的电能。 说明：千瓦时是 （电能）的单位，而千瓦是 （电功率）的单位，二者的意义完全不同。 3. 电功率和电功的区别 电 功 电功率 物理意义 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢 定义 电功等于电压、电流 与通电时间的乘积 电功与时间之比 公式 W＝UIt P＝W/t＝UI 单位 焦（J）、千瓦时（kW·h） 瓦（W）、千瓦（kW） 二、额定功率 实际功率 1. 额定电压和额定功率 （1）额定电压：电器设备 （正常工作）时的电压叫做额定电压U额； （2）额定电流：电器设备正常工作的电流值I额。 （3）额定功率：与额定 （电压）或额定 （电流）对应的功率P额。 2. 实际功率 （1）把用电器在 （实际）电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。 （2）实际功率和额定功率的关系 一个用电器只有 （一）个额定电压和 （一）个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。 3. 额定功率和实际功率的关系 ①当U实＝U额时，P实 （＝）P额，用电器正常工作； ②当U实＞U额时，P实 （＞）P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏； ③当U实＜U额时，P实 （＜）P额，用电器不能正常工作。 4. 用电器铭牌上所标物理量的意义 例如一只灯泡上标着“220 25”，其中“220”表示该灯泡的 （额定电压）是220V，“25”表示该灯泡的 （额定功率）是25W。 5. 灯泡的亮度 灯泡的亮度取决于 （实际功率）的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。 清单03 测量电功率 测量小灯泡的电功率 1、原理： （P＝UI） 2、滑动变阻器的作用：① （保护电路）；② （改变灯泡两端的电压，从而改变通过灯泡的电流）。 3、测小灯泡的电功率，它不需求平均值，因为 （小灯泡在不同电压下，电功率不同）。 4、在方框内画出实验电路图： （） 清单04 科学探究：电流的热效应 一、电流的热效应 1.定义：电流通过导体时 （电）能转化为 （内）能的现象叫做电流的热效应. 2.影响因素：对同一电阻丝，通电电流越 （大），电阻越 （大），通电时间越 （长），电流产生的热量越多． 二、焦耳定律 1. 内容 电流通过导体产生的热量跟 （电流的二次方）成正比，跟导体的 （电阻）成正比，跟 （通电时间）成正比。 2.公式：Q＝ （I2Rt）。 公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是 （安培）（A）；R表示电阻，单位是 （欧姆）（Ω）；t表示时间，单位是 （秒）（s）；Q表示热量，单位是 （焦耳）（J） 1焦耳＝1安2×1欧×1秒 3. 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量，即Q ＝ W  因为电功W ＝ UIt，根据欧姆定律U ＝ IR，所以 Q ＝ W ＝ UIt ＝ （I2Rt）。 可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 4. 电功与电热 （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗 （电能）的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为 （内能）的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） 在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q＝W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt，这些公式都适用于 （纯电阻）电路。 ②非纯电阻电路（例如电风扇等） 在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量 （小于）电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热 （小于）电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 5. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的 （温度）过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装 （散热风扇）；安装散热片；安装散热窗。 实验一 测量小灯泡的电功率 （一）“伏安法”测小灯泡的电功率 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 【实验原理】P ＝ （UI） 【实验器材】电源、电压表、电流表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线。 【实验步骤】 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （3）计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 【数据处理】根据公式P＝UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 【分析与论证】 （1）分析表格中的实验数据，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越 （大），灯泡越 （亮）。 （2）小灯泡的亮度直接由它的 （实际）功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有 （一）个。 【实验结论】 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率 （等于）额定功率，小灯泡 （正常）发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率 （小于）额定功率，小灯泡发光较 （暗）。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率 （大于）额定功率，小灯泡发光较 （亮）。 【交流讨论】 对小灯泡的电功率进行了多次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 （二）“单伏法”测小灯泡的电功率（测量器材是电压表，缺少电流表 ） 【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。 【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压为U额 ①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③进行计算 灯泡的额定电流： I额＝ 灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝ （U额） （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①如图所示，闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③进行计算 灯泡的额定电压 灯泡的额定功率P额＝U额I额＝ （（U合- I额R0）I额） （三）单安法测小灯泡的功率（测量器材是电流表，缺少电压表） 【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。 【实验器材】电源（电源电压未知），电流表，滑动变阻器，一个已知阻值为R0的定值电阻。 【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压U额。 ①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 ③进行计算 灯泡的额定电流： I额＝ I总- 灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝ （U额（I总- ）） （1）已知小灯泡的额定电流I额。 ①如图所示，闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②如图所示，闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 ③进行计算 灯泡的额定电压：U额＝UR0 ＝（I总- I额）R0 灯泡的额定功率P额＝U额I额 ＝ （（I总- I额）R0I额） 实验二：探究电流产生的热量与哪些因素有关 方案一：探究响电流热效应的因素 【设计与实验】 （1）如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，我们可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。 （2）研究方法 ①控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 ②转换法：实验中通过观察U形管液面的 （高度差）来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。 【进行实验与收集证据】 （1）如图甲所示，将同一根电阻丝接入电路，观察在一定时间内液体温度的变化。保持时间一定，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。 实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。 甲 乙 （2）如图乙所示，将两段阻值不等的电阻丝R1和R2分别安装在两个相同装置中，然后将它们串联后接入电路，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。 实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。 （3）将同一根电阻丝接入电路，保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观察液体温度的变化。 实验现象：通电时间越长，温度计的示数变化越大。 【实验结论】 电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。通过导体的 （电流）越大、导体的 （电阻）越大、通电 （时间）越长，电流通过导体产生的热量越多。 【交流讨论】 方案二：探究影响电流热效应的因素 （1）实验装置介绍（焦耳定律演示器） 透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。 （2）实验原理 如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。 【进行实验】 ①探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系 将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路（上图），使用学生电源供电（提供的电流大且稳定）。 ②电流通过导体时产生的热量跟电流的关系 使两个密闭容器内部的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个阻值相同的电阻R3和这个容器内的电阻R2并联；由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同（下图）。 【练习1】（2024·吉林长春·二模）如图是某电路工作时的能量转化示意图，A、B是电路中的元件。下列分析正确的是（　　） A．A是电动机；方框内填电能；B是开关 B．A是电池；方框内填电能；B是小灯泡 C．A是电池；方框内填内能；B是小灯泡 D．A是电池；方框内填电能；B是发电机 【答案】B 【解析】如图是某电路工作时的能量转化示意图，由图可知此电路将化学能最终转化成光能，则此过程为化学能——电能——光能；电池能以化学能的形式储存能量，因此A是电池，中间方框内是电能，B是小灯泡，故B正确，ACD错误。 故选B。 【练习2】（2024·湖北·模拟预测）如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ） A．通过甲的电流小于通过乙的电流 B．甲消耗的电能比乙多 C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 【答案】C 【解析】A．当它们分别单独接入电路正常工作时，P甲>P乙，根据P=UI可知，当电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故A错误； B．根据W=Pt，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶消耗的电能的多少，故B错误； C．指示灯闪烁的快，说明做功快，即功率大，当它们分别单独接入电路正常工作时，由于P甲>P乙，故C正确； D．指示灯闪烁的次数多说明做功多，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶做功的多少，故D错误。 故选C。 【练习3】（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（ ） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 【答案】C 【解析】B．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，再将滑片P移到最上端时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，三电阻并联，电流表测干路电流；由可知 则三电阻串联时R1两端的电压与电源电压之比 由串联电路的电阻特点和分压原理可知 -------① 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知 -------② 由，解得 由②可得 故B错误； A．由可知，电源电压 故A错误； D．由串联电路的电阻特点和分压原理可知，当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比 故D错误； C．由可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器消耗的电功率最小，当开关S1、S2和S3都闭合时R1消耗的电功率为 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，R2消耗的最小电功率 则电路消耗的最小功率 故C正确。 故选C。 【练习4】（2024·广东汕头·二模）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在内转了60转，则这段时间内小明家消耗的电能为 J，可以算得电炉子的功率为 ，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 （选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。 【答案】 1.2 B、C 【解析】[1] 由题意知，表示电路中的用电器每消耗电能，电能表的转盘转过600转，则电能表转盘转了60转，用电器消耗的电能为 [2] 由得，电炉的功率为 [3] 图乙中的电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间相等，根据 可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图丙中B、C两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。 【练习5】（2024·湖北随州·三模）为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 【答案】(1)断开 (2)灯泡与灯座 (3) 左 0.55 (4) 大 0.25 读出电流表的示数I 2.5V（I-0.25A） 【解析】（1）为保证电路与实验的安全，在连接电路时开关应处于断开状态。 （2）因为小灯泡不亮，说明电路中存在断路，而电流表示数几乎为0，这说明电压表接入了电路中，断路处在小灯泡处，可能是灯泡与灯座接触不良而产生断路。 （3）[1]由题意可知此时小灯泡的电压小于额定电压，想要使小灯泡两端电压增大至额定电压，需要增大电路中的电流，因此应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小其接入电路中的电阻，使电路中的电流增大。 [2]由图丙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，根据图中指针的位置可知此时通过小灯泡的电流为0.22A，则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.22A=0.55W （4）[1]因为电压表与小灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡与通过电压表的电流之和，所以测得的额定电流比真实值偏大，所以用以上方法测出的额定功率与真实值相比偏大。 [2][3][4]小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，当闭合开关S1和S2时，小灯泡与定值电阻并联，电压相同，电流表测量通过定值电阻R的电流，而定值电阻的阻值已知，所以需要调节滑动变阻器，使电流处于一个合适的值，使得定值电阻两端电压为2.5V，由欧姆定律可知应使电流表的示数为 此时保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S1和S3，此时电流表变为测量通过小灯泡与定值电阻R的总电流，读出示数I，由并联电路的电流规律可得小灯泡的额定电流为 I额=I-0.25A 则小灯泡的额定功率表达式为 P灯=2.5V（I-0.25A） 【练习6】（2024·山东泰安·二模）载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能。科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对M充入压强为1.0×103Pa的空气，然后把N抽成真空。若舱门漏气，会有气体从M进入N中，M中压强减小，N中压强增大。RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，M的容积为V，N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计M器壁的体积，整个过程温度不变，R0的阻值为10Ω，电源电压为12V。RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表： 压敏电阻受到的气压（×105Pa） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 压敏电阻对应的电阻值（Ω） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 (1)当单刀双掷开关S接b且舱门不漏气时，求RN的电阻和电压表的示数； (2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示，若空气从N中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，则此时RM消耗的功率多大？ (3)在检验过程中的某时刻，开关接a时电流表的示数为Ia，RM的功率为PM，开关接b时电流表的示数为Ib，RN的功率为PN，若Ia=2Ib，且PM∶PN=4∶3，则此时舱门内外受到的压力差是多少？ 【答案】(1)50Ω，2V (2)3.6W (3)2.4×104N 【解析】（1）当单刀双掷开关S接b时，RN与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；舱门不漏气时，RN受到的气压为0Pa，由表格数据可知，RN=50Ω，则总电阻为 R=R0+RN=10Ω+50Ω=60Ω 则电路中电流表的示数 电压表的示数 U0=INR0=0.2A×10Ω=2V （2）由题意可知，舱门不漏气时，集气空腔N中没有空气（真空），舱体M中气体的体积为V，若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，当M、N中的气体压强相等时，此时M、N中的气体体积变为5V（二者容积之和），则由图乙可知，此时M、N中的气压值均为0.2×105Pa，查表可知，此时RM、RN的电阻值均为30Ω，开关S接在a处，RM与R0串联，则总电阻为 R′=R0+RM=10Ω+30Ω=40Ω 根据欧姆定律可知电路电流 此时RM消耗的功率 P=I2RM=(0.3A)2×30Ω=2.7W （3）在检验过程中的某时刻，由P=I2R可得 解得 RN=3RM① 因电压一定时，电流与电阻成反比，所以 ② 解①②得RM=10Ω RN=3RM=3×10Ω=30Ω 由表格数据可知，M中的气压PM=0.6×105Pa,N中的气压PN=0.2×105Pa，此时舱门受到的内外压力差 ΔF=ΔpS=(0.6×105Pa-0.2×105Pa)×0.6m2=2.4×104N 1．（2024·福建·中考真题）下列数据最接近实际的是（　　） A．中学生的体重约为50N B．电热水壶的功率约为1000W C．人步行的速度约为20m/s D．人感觉舒适的温度约为40℃ 【答案】B 【解析】A．中学生的体重约为500N，故A不符合题意； B．电热水壶是电热器，功率比较大，约为1000W，故B符合题意； C．人步行的速度约为1.1m/s，故C不符合题意； D．人感觉舒适的温度约为25℃，故D不符合题意。 故选B。 2．（2024·海南·中考真题）某同学想把两盏“220V  60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示，若闭合开关和，下列现象会出现的是（    ） A．两盏灯同时烧坏 B．两盏灯正常发光 C．只有正常发光 D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，台灯能正常发光 【答案】B 【解析】ABC．根据电路图可知，灯泡L1和L2并联，两盏电灯的规格为“220V  60W”， 闭合开关和后，两灯可以正常发光，故B正确，AC错误； D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，此时插座上的台灯与灯泡L1串联，而台灯与灯泡L1的额定电压都为220V，根据串联电路的电压规律可知，台灯与灯泡L1的实际电压小于额定电压，所以台灯不能正常发光，故D错误。 故选B。 3．（2024·山东济宁·中考真题）图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（  ） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为 D．将L和R串联在的电源两端，L的功率为 【答案】D 【解析】A．R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像，故A错误； B．电阻是导体的一种性质，与电压和电流无关，当电压为0时，L与R的阻值不为零，故B错误； C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流都为0.25A，L的电流是0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为 I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A 电路总电阻为 故C错误； D．R与L串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯L的电压为1.2V，R的电压为4.8V，由串联电路电压的规律，电路的电压为 1.2V+4.8V=6V L的功率 PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W 故D正确。 故选D。 4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） 温度 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A．温度升高时，电流表示数变小 B．温度升高时，电压表示数变小 C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 【答案】C 【解析】AB．温度升高，由表数据可知，电阻R变小，电流变大，定值电阻的电压变大，故AB错误； C．电压表是测量定值电阻电压，电流表测量定值电阻电流，根据欧姆定律，两表示数的比值等于定值电阻的阻值，所以比值不变，故C正确； D．当温度为30℃时，电阻，故电路总功率 故D错误。 故选C。 5．（2024·甘肃兰州·中考真题）小明将定值电阻、分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．乙图中通过的电流为0.6A C．的阻值为5Ω D．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W 【答案】D 【解析】A．由甲图可知，R1与R2串联工作，且R2=2R1，此时电压表测量R1两端的电压，由图丙可知R1的电压为2V，根据串联电路分压规律可知，R2两端的电压为 电源电压为 故A错误； BC．由乙图可知，R1与R2并联工作，此时电流表测量干路电流，示数为1.8A。则有 结合前面分析可知，电源电压为6V，又已知R2=2R1，解得R2=10Ω、R1=5Ω，此时通过R1的电流为 故BC错误； D．甲图中电路工作时消耗的功率为 故D正确。 故选D。 6．（2024·四川广元·中考真题）如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】只闭合开关和，三个电阻串联，电压表测的电压，电压表测和的总电压，因为，电源电压为6V，则可解得 又因为串联电路电压之比等于电阻之比，则有 则 则此时电路中的电流为 只闭合开关、和时，电路和并联，此时电路中的电流 且 则有 可解得 则 可解得 因为 所以 且串联和并联时电源两端电压U恒为6V，根据 可得，电压一定时，电流之比等于电功率之比，即 故ABD错误，C正确。 故选C。 7．（2024·河北·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（   ） A．a为电流表 B．R2的阻值为30Ω C．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小 【答案】AC 【解析】A．由题意可知，当两个表互换位置后，P1∶P2=5∶6，则 ① 两次的电流关系为 ② 联立①②式可得，。当a为电压表，b为电流表时，R1单独工作，R2和R3短路，电路中的电流为 则开始时，a为电流表，b为电压表，电路电流为。故A正确； B．当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，则电路中的电流为 ③ 两个电阻的阻值关系为 ④ 联立③④可得，，故B错误； C．由题意可知，将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合： 根据可知，当电路中阻值最大时，电路的电功率最小，（1）为题中原图，为R2和R3并联工作，阻值为 （2）为题中a，b互换位置后，为R1单独工作，阻值为，（3）为R1单独工作，阻值为，（4）为R1、R2和R3并联工作，阻值为 （5）为R2和R3并联工作，阻值为 （6）为R1、R2和R3并联工作，阻值为 综上可知，电路中的最大阻值为12Ω，则电路中的最小电功率为 故C正确； D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况： 根据A中分析可知，未更换之前，R1短路，R2和R3并联工作，电流表测量干路电流，电路中的阻值为12Ω；（7）中，R1短路，R2和R3并联，与未更换前一致，故（7）中电流表示数将不变；（8）中，R3短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为 根据可知，（8）中电流表示数将变大；（9）中R2短路，R1和R3并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为 根据可知，（9）中电流表示数将变大。综上所述，故D错误。 故选AC。 8．（2024·山东济宁·中考真题）在图所示的电路中，电源电压为，当开关S闭合后，电路总功率变化了，则电流表示数变化了 A，电阻 。 【答案】 0.3 20 【解析】[1][2]由图可知，开关S闭合后，R与L并联，电流表测量干路电流。由于灯泡的功率不变，电路总功率变大，变化的功率就是R的功率，则R的阻值为 电流表变化的示数就是R电流 9．（2024·江苏苏州·中考真题）电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 J，其两端电压 （高于/等于/低于）220V。 【答案】 热 3023.6 等于 【解析】[1]电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应。 [2]电能表的读数方法：最后一位是小数，由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。 [3]电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次，电能表参数“3200imp/(kW·h)”，则 1min 内消耗电能为 [4]电热水器的实际功率为 实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V。 10．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。 【答案】 电流 12 【解析】[1]右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流，两个容器内的电阻值都是，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。 [2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流是 1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 11．（2024·四川自贡·中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整。 （2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 （3）小王同学也按图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。 【答案】 变大 2.5V 0.28 0.7 小于 连线时，开关没有断开；且闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置 【解析】（1）[1]灯泡正常发光时的电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器按“一上一下”接入即可，电路如下图 （2）[2]由图甲知道，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，由欧姆定律知道，电路电流增大，故测量电路电流的电流表示数变大。 [3][4][5]由于小灯泡的额定电压为2.5V ，故测量灯泡两端电压的电压表示数2.5V时，小灯泡正常发光。此时由图丙所示电流表知道，量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，由知道，小灯泡的额定功率为 [6]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以当灯泡两端电压为2.3V时，其实际功率小于额定功率。 （3）[7]连接完最后一根导线，灯泡立即发光，说明实验前开关未处于断开状态；灯泡发出明亮耀眼的光，很快熄灭，说明电路电流太大，电路中总电阻太小，即滑动变阻器接入电路电阻未达到阻值最大处。 12．（2024·重庆·中考真题）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中的阻值为48.4Ω，和均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温档，正常工作时，保温档功率为110W。[] （1）求饮水机在保温档正常工作时的电流； （2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率； （3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。 【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2 【解析】解：（1）正常工作时，保温档功率为110W，则在保温档正常工作时的电流 （2）将3kg水从10℃加热到100℃，水吸收热量 由加热前后公园安装的数字式电能表示数可知，消耗电能 饮水机的加热效率 （3）由甲图可知，闭合开关S和S1，电路中只有R1工作，由可知为加热档，则加热档功率 饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，3天消耗电能 已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h，则至少要安装的太阳能电池面积 答：（1）饮水机在保温档正常工作时的电流为0.5A； （2）饮水机的加热效率为90%； （3）至少要安装的太阳能电池面积为29.1m2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$