第16期 《电功率》章节复习（参考答案见下期）-【数理报】2024-2025学年九年级(中考)物理学案（人教版）

书 电能　电功 主干知识： １．电能（电功）常用的单位是“度”，即 ， 符号是 ；国际单位是 ，符号是 ．两个单位间的换算关系是 ． ２．用电能表测量电能时，电能表上所显示的数字 是到目前为止用去的电能，其最后一位是小数，单位是 ． 例１．利用如图１所示的电 路可以验证电功与电流的关系． （１）图１中两只灯泡的连 接方式是 联，它们工 作时的电阻要 （选填 “相同”或“不同”）． （２）小明正确操作，验证了实验的结论．支持该结 论的实验现象是 ． 解析：（１）两只灯泡并联，两只电流表分别测通过 两只灯泡的电流．根据Ｗ ＝ＵＩｔ可知，要验证电功与电 流的关系，需要控制电压和通电时间相同，通过两只灯 泡的电流不同，由欧姆定律可知两只灯泡工作时的电 阻应不同． （２）根据Ｗ＝ＵＩｔ可知，电压和通电时间相同的情 况下，电功与电流成正比．图１中通过两只灯泡的电流 不相等，电流大的支路中电流做功多，呈现出的实验现 象就是灯泡较亮． 答案：（１）并　不同 （２）电流表示数较大的支路灯泡较亮 【跟踪训练】 １．如图２所示，电源电压不 变，只闭合开关 Ｓ１，电流表示数 为０．３Ａ，再闭合开关Ｓ２，电流表 示数变化了 ０．４Ａ．则同时闭合 开关Ｓ１、Ｓ２后，相同时间内Ｒ１、Ｒ２ 消耗的电能之比是 （　　） Ａ．３∶４　　　　　　　Ｂ．４∶３ Ｃ．７∶３　　 Ｄ．４∶７ 电功率 主干知识： １．物理学中用 表示电流做功（消耗电能） 的快慢，用电器的电功率越大，说明它工作时做功（消耗 电能）越 ． ２．电功率的定义式Ｐ＝ ，其中Ｐ、Ｗ、ｔ分别 表示 、 和 ．电功率的决定式 Ｐ＝ ． 例２．在如图３甲所示的电路中，电源电压保持不 变，图３乙是开关Ｓ闭合后，将滑动变阻器的滑片由ｂ端 向ａ端移动的过程中灯泡的Ｉ－Ｕ图像（灯泡的额定电压 为１２Ｖ）．将滑动变阻器的滑片由ａ端向ｂ端移动的过程 中，下列判断正确的是 （　　） ①灯泡的平均电阻为４．５Ω ②电压表Ｖ示数变小，电路消耗的总功率变小 ③滑动变阻器的最大阻值为９Ω ④电压表Ｖ的示数与电流表Ａ的示数的比值变大 Ａ．②③　　 Ｂ．③④ Ｃ．②④　　 Ｄ．①③ 解析：灯泡的电阻受温度影响，不同电压时电阻不 同，不能计算平均电阻，故 ① 错误；将滑动变阻器的滑 片由ａ端向ｂ端移动的过程中，滑动变阻器连入电路的 电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小，即 电压表Ｖ的示数变小，根据 Ｐ＝ＵＩ可知电路总功率变 小，故②正确；当滑片在ａ端时只有灯泡接入电路，电源 电压即灯泡两端电压Ｕ＝ＵＬ大 ＝１２Ｖ，当滑片在ｂ端时 灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联，灯泡两端的电压 ＵＬ小 ＝３Ｖ，滑动变阻器两端电压Ｕ滑 ＝Ｕ－ＵＬ小 ＝１２Ｖ－ ３Ｖ＝９Ｖ，此时电路中电流最小Ｉ小 ＝１．０Ａ，滑动变阻器的 最大阻值Ｒ滑 ＝ Ｕ滑 Ｉ小 ＝９Ｖ１．０Ａ＝９Ω，故③正确；电压表Ｖ的 示数与电流表Ａ的示数的比值即灯泡的电阻，滑片在ａ端 时灯泡电阻ＲＬ ＝ ＵＬ大 Ｉ大 ＝１２Ｖ２．０Ａ＝６Ω，滑片在ｂ端时灯泡 电阻Ｒ′Ｌ＝ ＵＬ小 Ｉ小 ＝ ３Ｖ１．０Ａ＝３Ω，故④错误． 答案：Ａ 【跟踪训练】 ２．（２０２４·普宁校级期末）如 图４所示，电源电压保持不变，滑 动变阻器Ｒ１的最大阻值为２０Ω， 小灯泡的电阻 ＲＬ ＝８Ω，Ｒ２ ＜ ＲＬ，闭合开关Ｓ，当滑片Ｐ置于ｂ 端时，小灯泡的实际功率为２Ｗ，忽略温度对小灯泡灯丝 电阻的影响，则滑片Ｐ置于ａ端时小灯泡的实际功率可 能是 （　　） Ａ．１０Ｗ　　 Ｂ．１５Ｗ Ｃ．２５Ｗ　　 Ｄ．３０Ｗ 测量小灯泡的电功率 主干知识： １．测量小灯泡电功率的原理是 ，需要的测 量仪表有 和 ，为了测量小灯泡在不同 电压下的电功率，实验中还需要用一个 ． ２．实验发现，当实际电压高于额定电压时，小灯泡 的实际功率 额定功率；当实际电压等于额定电 压时，小灯泡的实际功率 额定功率；当实际电 压低于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定 功率． 例３．某同学要测量一个额定电压为２．５Ｖ的小灯 泡的额定功率，电路图如图５甲所示，使用的电源电压 约为６Ｖ，滑动变阻器的规格是“５Ω　２Ａ”． （１）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 Ｐ应移至 （选填“ａ”或“ｂ”）端． （２）该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观 察到电压表的示数如图５乙所示，此时小灯泡两端的电 压为 Ｖ．为了保证小灯泡不被损坏，接下来应 该进行的操作是 ． （３）为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出 一条改进措施： ． 解析：（１）为了保护电路，连接电路时应使滑动变 阻器连入电路的阻值最大． （２）图乙中电压表示数为２．９Ｖ，超过了小灯泡的 额定电压，为了保证小灯泡不被损坏，应立即断开开关． （３）滑动变阻器最大阻值只有５Ω，导致电路中电 流太大，灯泡两端的电压最低为２．９Ｖ，为了能降低灯泡 两端的电压，需要增大电路中的电阻或减小电源电压． 答案：（１）ｂ　（２）２．９　立即断开开关 （３）换用最大阻值较大的滑动变阻器（或在电路中 串联一个定值电阻等，合理即可） 【跟踪训练】 ３．（２０２４·通辽校级模拟）如图６甲所示，某同学在 做“测量小灯泡的电功率”实验．实验器材：电源（电压 恒为６Ｖ）、小灯泡（额定电压为２．５Ｖ，正常发光时灯丝 电阻约为 １０Ω）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器 Ｒ１（１０Ω　１Ａ）和Ｒ２（３０Ω　０．５Ａ）各一个，导线若干． （１）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填 “Ｒ１”或“Ｒ２”）． （２）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电 流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 ． （３）排除故障，闭合开关，移动滑片Ｐ至某位置时， 电压表的示数为２．２Ｖ，若想测量小灯泡的额定功率，应 将滑片Ｐ向 （选填“Ａ”或“Ｂ”）端移动．通过实 验绘制出小灯泡的Ｕ－Ｉ图像如图６乙所示，小灯泡的额 定功率为 Ｗ． （下转第２版）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` , # - .+ ab] , ) *+ c d , ) *+ e f -./01+ a g 23/01+ ahi -4506+ j k -4578+ lmn _op q r stu v w xyz ^{| v}h ~ m €u ‚D qƒ„ …ƒ† ^D‡ ˆfW ‰Šr ‹ z ŒŽ _ 91-.+ v}h 91:;+ ^{| <=-.+ ^ ‘ >?-.+ ’“” @ABC+ #•– &'()*+,- '(*./012345 &'(*—˜™š›œž,6 789:;<=> :?B\D] FGHIŸ =>¡KB)*!+$,-,-.L/¢ NOPKB0!$)%* 书书书 １７．如 图 １０ 所 示 是 一 台 饮 水 机 的 工 作 原 理 电 路 图 ，Ｓ 是 一 个 温 控 开 关 ， Ｒ １ 是 阻 值 为 ２２ Ω 的 电 加 热 管 ，Ｒ ２ 是 定 值 电 阻 ，Ｒ ２ ＝ ４Ｒ １ ．当 饮 水 机 处 于 加 热 状 态 时 ， （ 选 填 “ 红 ” 或 “ 绿 ” ） 灯 亮 ；保 温 １００ ｓ 时 Ｒ １ 产 生 的 热 量 为 Ｊ． （ 不 考 虑 温 度 对 电 阻 的 影 响 ， 且 不 计 红 、 绿 指 示 灯 的 阻 值 ） １８． （２０２４ · 清 镇 期 末 ） 如 图 １１ 所 示 ， 电 源 电 压 恒 定 ， 定 值 电 阻 Ｒ １ ＝ ５ Ω ，闭 合 开 关 Ｓ ，断 开 Ｓ １ ，电 流 表 示 数 为 ０．３ Ａ ，再 闭 合 开 关 Ｓ １ ，电 流 表 示 数 为 ０． ９ Ａ ，此 时 通 过 Ｒ ２ 的 电 流 为 Ａ ；通 电 １０ ｍ ｉｎ ，电 阻 Ｒ １ 产 生 的 热 量 为 Ｊ． １９．如 图 １２ 所 示 ，电 源 电 压 保 持 不 变 ， 灯 Ｌ １ 标 有 “３ Ｖ 　 ３ Ｗ ” 的 字 样 ， 灯 Ｌ ２ 标 有 “ ６ Ｖ 　 ３ Ｗ ” 的 字 样 ．当 开 关 拨 至 ２ 位 置 且 滑 片 滑 到 Ａ 端 时 ，灯 Ｌ ２ 恰 好 正 常 发 光 ． 当 开 关 拨 至 １ 位 置 时 ，要 使 灯 Ｌ １ 正 常 发 光 ，滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 中 的 阻 值 应 为 Ω ．通 过 控 制 开 关 Ｓ ，使 灯 Ｌ １ 、Ｌ ２ 分 别 正 常 发 光 时 ，两 种 电 路 的 总 功 率 之 比 为 ． （ 灯 丝 电 阻 不 随 温 度 变 化 ） ２０．如 图 １３ 所 示 的 电 路 中 ，电 源 电 压 恒 定 ，小 灯 泡 Ｌ 标 有 “６ Ｖ　 ４．８ Ｗ ” ，不 考 虑 灯 丝 电 阻 的 变 化 ， 电 阻 Ｒ １ 的 阻 值 为 １０ Ω ， 滑 动 变 阻 器 Ｒ ２ 标 有 “ ２０ Ω 　 １ Ａ ”．只 闭 合 Ｓ １ ，将 Ｒ ２ 的 滑 片 Ｐ 置 于 最 左 端 时 ，灯 Ｌ 正 常 发 光 ，则 电 源 电 压 为 Ｖ ．只 闭 合 Ｓ ２ ，当 滑 片 Ｐ 置 于 最 右 端 ，１０ ｓ 内 电 路 消 耗 的 总 电 能 为 Ｊ． 三 、 实 验 探 究 题 （ 共 ３４ 分 ） ２１． （１１ 分 ） （２０２４ · 砀 山 校 级 期 末 ） 如 图 １４ 所 示 是 “ 探 究 电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 与 哪 些 因 素 有 关 ” 的 实 验 装 置 ． （１ ） 如 图 １４ 甲 所 示 ，两 个 容 器 中 的 电 阻 丝 串 联 的 目 的 是 使 通 过 两 个 电 阻 丝 的 相 同 ， 该 装 置 可 用 来 探 究 电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 与 的 关 系 ；通 电 一 段 时 间 后 ， 与 （ 选 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ） 侧 容 器 相 连 的 Ｕ 形 管 中 液 面 的 高 度 差 较 大 ． （２ ） 用 Ｕ 形 管 中 液 面 的 高 度 差 来 反 映 两 容 器 内 电 阻 丝 放 出 热 量 的 多 少 ，应 用 的 实 验 方 法 是 ． （３ ） 采 用 如 图 １４ 乙 所 示 的 实 验 装 置 ，可 以 得 出 结 论 ： 在 电 阻 和 通 电 时 间 相 同 时 ， 越 大 ，产 生 的 热 量 越 （ 选 填 “ 多 ” 或 “ 少 ” ）． （４ ） 如 果 乙 装 置 中 Ｒ ３ 发 生 了 断 路 ，保 证 通 电 时 间 相 同 ，与 断 路 前 相 比 较 ，则 左 侧 Ｕ 形 管 中 液 面 的 高 度 差 将 （ 选 填 “ 变 大 ” “ 变 小 ” 或 “ 不 变 ” ）．２２． （１３ 分 ） 用 如 图 １５ 甲 所 示 的 电 路 测 量 小 灯 泡 的 功 率 ， 器 材 有 ： 电 源 、 开 关 、电 流 表 、电 压 表 、滑 动 变 阻 器 （２０ Ω 　 １．５ Ａ ） 、额 定 电 压 为 ２．５ Ｖ 的 小 灯 泡 各 一 个 ，导 线 若 干 ． （１ ） 闭 合 开 关 前 ，需 要 检 查 电 流 表 、电 压 表 的 指 针 是 否 ， 并 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 Ｐ 移 至 （ 选 填 “Ａ ” 或 “Ｂ ” ） 端 ． （２ ） 接 通 电 源 ，闭 合 开 关 后 ， 无 论 怎 样 移 动 滑 片 Ｐ ， 小 灯 泡 均 不 发 光 ， 电 流 表 指 针 不 偏 转 ，电 压 表 指 针 有 明 显 偏 转 ， 说 明 电 压 表 与 电 源 之 间 的 电 路 连 接 状 态 是 ．若 电 路 中 只 有 一 处 故 障 ，则 可 能 是 ． （３ ） 排 除 故 障 后 ，重 新 开 始 实 验 ，电 源 电 压 保 持 不 变 ，闭 合 开 关 ，此 时 电 压 表 示 数 为 ０ ．５ Ｖ ，电 流 表 示 数 为 ０． １２ Ａ ；移 动 滑 片 Ｐ ，当 电 压 表 示 数 为 ２．５ Ｖ 时 ，小 灯 泡 正 常 发 光 ， 电 流 表 示 数 如 图 １５ 乙 所 示 ， 为 Ａ ， 则 小 灯 泡 的 额 定 功 率 为 Ｗ ，此 时 滑 动 变 阻 器 消 耗 的 功 率 为 Ｗ ． ２３ ． （１０ 分 ） （２０２ ４ · 宁 德 校 级 期 末 ） 如 图 １６ 甲 所 示 是 某 型 号 的 电 加 热 器 的 内 部 电 路 ，Ｒ １ 、Ｒ ２ 是 阻 值 不 变 的 加 热 电 阻 ，其 中 Ｒ １ ＝ ４４ Ω ，可 通 过 控 制 开 关 Ｓ １ 实 现 高 、低 两 挡 ．为 确 定 Ｒ ２ 的 阻 值 ，现 将 其 接 入 电 源 电 压 恒 为 ２２０ Ｖ 的 电 路 中 进 行 测 试 ，当 闭 合 开 关 Ｓ 、断 开 开 关 Ｓ １ 时 ，电 流 表 的 示 数 为 １ Ａ ． （１ ） 加 热 电 阻 Ｒ １ （ 选 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” ） 用 超 导 体 材 料 制 成 ． （２ ） 测 试 过 程 中 ，电 加 热 器 工 作 １ ｍ ｉｎ 产 生 的 热 量 为 Ｊ． 根 据 测 试 结 果 ，可 计 算 出 Ｒ ２ 的 阻 值 为 Ω ． （３ ） 当 同 时 闭 合 开 关 Ｓ 、Ｓ １ 时 ，电 流 表 的 示 数 为 Ａ ． （４ ） 如 果 增 加 一 个 单 刀 双 掷 开 关 Ｓ ２ ，利 用 原 有 元 件 对 该 电 加 热 器 的 电 路 进 行 改 装 ，改 装 后 的 电 路 如 图 １６ 乙 所 示 ， 可 实 现 高 、 中 、 低 挡 三 个 功 能 ． 要 使 改 装 后 的 电 加 热 器 处 于 高 温 挡 ，则 应 将 开 关 Ｓ １ （ 选 填 “ 闭 合 ” 或 “ 断 开 ” ） ，Ｓ ２ 接 （ 选 填 “ ａ ” 或 “ ｂ” ） 端 ；与 改 装 前 相 比 ， 改 装 后 电 加 热 器 高 温 挡 的 功 率 （ 选 填 “ 变 大 ” “ 变 小 ” 或 “ 不 变 ” ）． 四 、 计 算 题 （ 共 １６ 分 ） ２４． （７ 分 ） 如 图 １７ 所 示 电 路 ，电 源 电 压 保 持 不 变 ， 灯 泡 Ｌ 标 有 “６ Ｖ 　 ６ Ｗ ”．闭 合 开 关 Ｓ ，灯 泡 Ｌ 正 常 发 光 ，定 值 电 阻 Ｒ 两 端 的 电 压 是 １２ Ｖ ，求 ： （１ ） 灯 丝 的 电 阻 Ｒ Ｌ ． （２ ） 电 路 中 的 电 流 Ｉ． （３ ） 电 路 消 耗 的 总 功 率 Ｐ． ２５． （９ 分 ） （２０２４· 庐 江 校 级 期 末 ） 小 明 过 年 时 买 了 一 个 电 热 杯 垫 送 给 妈 妈 ，如 图 １８ 甲 所 示 ．电 热 杯 垫 有 加 热 和 保 温 两 挡 功 能 （ 通 过 闭 合 或 断 开 开 关 来 实 现 ） ， 通 过 Ｕ ＳＢ 接 口 接 到 电 脑 上 可 以 随 时 喝 上 热 饮 ． 杯 垫 内 部 简 化 电 路 如 图 １８ 乙 所 示 ，Ｒ １ 、Ｒ ２ 为 加 热 元 件 ，Ｕ ＳＢ 接 口 的 输 出 电 压 为 ５ Ｖ ，Ｒ １ 的 电 阻 为 １０ Ω ，当 处 于 加 热 状 态 时 ，整 个 电 路 消 耗 的 功 率 为 ７．５ Ｗ ．求 ： （ １ ） 杯 垫 保 温 时 整 个 电 路 的 电 流 ． （２ ） 保 温 ３０ ｍ ｉｎ 产 生 的 热 量 ． （３ ） 电 阻 Ｒ ２ 的 阻 值 ． £ ¤¥ L ¦ § ¨ © ª ! - Z ¢ ! ! - ' + ( ! ! & ! # ' 0 + ' * ! ! % ) ' ) + 0 + ! ! 0 * , - ! ! 0 " ! " ! " ! ! , ! " ! - 0 - ! - % ! " ! ! + , ? 0 , , ? + , ? > , ! 0 % & $ , ? > % ! " # $ % & . / 0 # 1 * , ! ! " ' ! ! ! # ' ! & ! ! ! ! # ' * ! ! ' 0 0 , # & % ' ( ) * + , - . ! ! > ' 0 ! # ! ! "! 0 0 , # ' ! / " ! # ' # ! ! ' * / " ! ! 1 012 - 0 ( 0 0 , # 3 4 ! ! , - ! 5 1 2 ' # ! + ! ! ! 0 " ! + 书 多挡电热器是电流热效应在生活中的重要应用之 一，这类电器主要通过开关来改变电路的连接情况，从 而变换电热器的发热状态．中考中一般都是两个电热丝 并联或串联． 对于电热丝串联的多挡电热器，只有一个电热丝工 作时电热器处于高温状态，两个电热丝串联工作时电热 器处于低温状态． 对于电热丝并联的多挡电热器，只有一个电热丝工 作时电热器处于中温或低温挡，两个电热丝并联工作时 电热器处于高温挡． 例题：某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图１所 示的电路图，其两段电热丝的阻值分别为 Ｒ１和 Ｒ２，且 Ｒ１＞Ｒ２，说明书的部分参数如下表． 额定电压 电炖锅挡位 额定功率 ２２０Ｖ 低温 ２００Ｗ 中温 ４００Ｗ 高温 ６００Ｗ （１）在低温挡工作时，电路中的电流是多大？（计算 结果保留一位小数） （２）请直接判断当开关Ｓ１断开、Ｓ２闭合时，电炖锅 处于哪个挡位，并求出Ｒ２的阻值． （３）小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生 怀疑，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里 的其他用电器，只让电炖锅在高温挡单独工作，她观察 到家中的电能表标着“１８００ｒｅｖｓ／（ｋＷ·ｈ）”，且在１ｍｉｎ 内电能表的转盘转了１５转．请帮助她计算出电炖锅在 高温挡工作时的实际功率，如与额定功率有差异，试写 出一种可能原因． 解析：（１）由表格可知电炖锅低温挡工作时的电压 和功率，根据Ｉ＝ＰＵ可得电路中的电流． （２）通过学习我们已经知道Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ，Ｒ１和Ｒ２并联 时电路中电阻最小、功率最大，此时为高温挡；只有 Ｒ１ 工作时电路中电阻最大、功率最小，此时为低温挡；只有 Ｒ２工作时电路中电阻介于前两者之间，因此为中温挡． 由表格查得中温挡的电压和功率，根据 Ｒ＝Ｕ ２ Ｐ可求得 Ｒ２的阻值． （３）根据电能表的转数可求得电炖锅消耗的电能， 由Ｐ＝Ｗｔ可求得电炖锅的实际功率．实际功率与额定 功率产生差异的原因可能有：实际电压不等于额定电 压；电热丝的阻值不符合设计要求；电能表测量存在误 差等． 答案：（１）在低温挡工作时，电路中的电流 Ｉ低温 ＝ Ｐ低温 Ｕ ＝ ２００Ｗ ２２０Ｖ≈０．９Ａ． （２）当开关Ｓ１断开、Ｓ２闭合时，电炖锅处于中温挡． Ｒ２的阻值Ｒ２ ＝ Ｕ２ Ｐ中温 ＝（２２０Ｖ） ２ ４００Ｗ ＝１２１Ω． （３）电炖锅消耗的电能Ｗ＝ １５１８００ｋＷ·ｈ＝３×１０ ４Ｊ， 电炖锅的实际功率Ｐ实 ＝ Ｗ ｔ＝ ３×１０４Ｊ ６０ｓ ＝５００Ｗ． 电炖锅的实际功率小于额定功率，其原因可能是实 际电压低于额定电压．（其他答案合理即可） 【跟踪训练】如图２甲所示是一台电热饮水机，通过 机内温控开关Ｓ进行自动控制，实现加热和保温两种功 能，电路原理图如图２乙所示．电源电压恒为２２０Ｖ，当 开关Ｓ接ａ时，电路中的电流为５Ａ；当开关Ｓ接ｂ时，电 路消耗的电功率为６６Ｗ．求： （１）Ｒ１的阻值． （２）开关Ｓ接ｂ时，电路中电流． （３）饮水机在保温状态工作１００ｓ，Ｒ２产生的热量． （请同学们自主完成） ! !" #$% ! ! " ! " # ! ! ! $ $$% & ! " ! ' ! $ " # " $$% & ! $ 书 测量小灯泡的电功率 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ａ ６．Ａ　７．Ｄ　８．Ａ　９．Ｃ　１０．Ｂ １１．０～３　０～０６ １２．３　０．６ １３．Ｌ１　６∶５　１１ １４．亮　３∶１ １５．Ａ　７．５　１．３５ １６．（１）Ｐ＝ＵＩ （２）Ｂ （３）小灯泡断路 （４）０．３　１．１４ （５）０．３　１．５ １７．（１）Ｒ２ （２）不能　短路 （３）０．６２５ （４）不合理　灯丝的电阻受温度影响较大 （５）大 １８．解：（１）由Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可得，小灯泡的电阻 ＲＬ ＝ Ｕ２额 Ｐ额 ＝（５Ｖ） ２ ２５Ｗ ＝１０Ω． （２）小灯泡正常工作时，电路中的电流 Ｉ＝ＩＬ ＝ Ｐ额 Ｕ额 ＝２５Ｗ５Ｖ ＝０５Ａ， 此时滑动变阻器两端的电压 ＵＲ ＝Ｕ－Ｕ额 ＝１８Ｖ－５Ｖ＝１３Ｖ， 则滑动变阻器的电功率 ＰＲ ＝ＵＲＩ＝１３Ｖ×０５Ａ＝６５Ｗ． （３）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路中 的总电阻 Ｒ＝ＲＬ＋Ｒｍ ＝１０Ω＋３５Ω ＝４５Ω， 此时电路中的电流 Ｉ′＝ＵＲ ＝ １８Ｖ ４５Ω ＝０４Ａ， 小灯泡Ｌ的实际功率 Ｐ实 ＝Ｉ′ ２ＲＬ ＝（０４Ａ） ２×１０Ω ＝１６Ｗ． 焦耳定律 １．Ａ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．Ｂ　７．Ａ　８．Ｄ　９．Ｄ　１０．Ｃ １１．粗　少 １２．１∶４　２００ １３．１５　９１．７％ １４．６　４０　１２ １５．１０　０．２　３６ １６．低温　６．６×１０４ １７．（１）电阻 （２）电流　４∶１ （３）小于 （４）甲 １８．（１）相等　煤油 （２）温度计的示数变化 （３）电阻　不同 （４）快　电流 １９．解：（１）由图可知，电吹风在热风挡正常工作 时，电动机和电热丝并联，由Ｐ＝ＵＩ可知，电路中的总 电流 Ｉ＝ Ｐ热 Ｕ ＝ １１００Ｗ ２２０Ｖ ＝５Ａ． （２）根据并联电路的电流特点可知，通过电热丝 的电流 ＩＲ ＝Ｉ－ＩＭ ＝５Ａ－１Ａ＝４Ａ， 由Ｉ＝ＵＲ可得电热丝的电阻 Ｒ＝ＵＩＲ ＝２２０Ｖ４Ａ ＝５５Ω． （３）电动机线圈产生的热量 Ｑ＝Ｉ２ＭＲＭｔ＝（１Ａ） ２×２Ω×１００ｓ＝２００Ｊ． 书 （上接第１版） 焦耳定律 主干知识： １．电流通过导体时总会伴有热现象，电流通过导体 时电能转化成内能的现象叫做 ． ２．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的 ，跟导体的电阻 ，跟通电时间 ．它可以用公式表示为 ． 例４．如图７所示，电源电压保 持不变，灯泡Ｌ标有“１２Ｖ　１２Ｗ” 字样（忽略灯丝电阻的变化）．闭 合开关Ｓ１，断开Ｓ２，灯泡Ｌ正常发 光；闭合开关Ｓ１、Ｓ２，电流表示数为 １．５Ａ，则电源电压为 Ｖ； 闭合开关Ｓ１，断开Ｓ２，通电３０ｓ定 值电阻Ｒ产生的热量是 Ｊ． 解析：闭合开关Ｓ１，断开开关Ｓ２，灯泡Ｌ和定值电阻 串联，灯泡Ｌ正常发光，根据Ｐ＝ＵＩ可知电路电流Ｉ＝ ＰＬ ＵＬ ＝１２Ｗ１２Ｖ＝１Ａ，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电 压ＵＲ ＝ＩＲ＝１Ａ×Ｒ，电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ ＝１２Ｖ＋ １Ａ×Ｒ；闭合开关 Ｓ１、Ｓ２，电路为定值电阻 Ｒ的简单电 路，电流表示数为１．５Ａ，则电源电压Ｕ＝Ｉ′Ｒ＝１．５Ａ× Ｒ；解得Ｕ＝３６Ｖ，Ｒ＝２４Ω．闭合开关Ｓ１，断开开关Ｓ２， 通电３０ｓ定值电阻Ｒ产生的热量Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ＝（１Ａ）２× ２４Ω×３０ｓ＝７２０Ｊ． 答案：３６　７２０ 【跟踪训练】 ４．如图８所示的实验装置是探究电流通过导体产 生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）的关系， 已知Ａ、Ｂ两点间的电压为６Ｖ，Ｒ１ ＝Ｒ２ ＝Ｒ３ ＝５Ω，通 电时间２ｍｉｎ，则Ｒ１与Ｒ２产生的热量相差 Ｊ．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`?@ ?9@8A!$9!$: B$.8Aab*)2,- ./_`?@ ?9@8A!$9!5: B$-8A*BC2HI8 *2*SJ_`?@ ?9@8A!$9$-: B$26//8A5cde,6/ 9?@_fgchiQj ?9@8A,9$: B/.6.$8A5cde.6- 9?@_fgcklmn ?9@8A.9,: CDE $F%91GH &IJ!K!9 ( &LP!?9 &QRSTUA7+.!1.$2!$.- &IJVWAXYZ[\]^_`abc !+$ de3fg0123hRS &ijhkA%+%%%- &]lSmfnoA%+.!&.$2!!$. %+.!&.$2!$+2CpqH &mrAstuf]lSWvwxyz{i|C}H &ijmrnoA!!!3. &~€mF‚mƒ„m &uf…xyzZC]H†6‡ˆ‰f &Š‹ŒŽ~d!/%%%%/%%%!!% &Š‹STU%+.!&.$2!$.. &IJ‘’“”•p–—˜™š›œCž]Ÿ `¡¢£¤¥¦§¨ !! ©Hª—«¬™—­®¯°;«stIJ]lSWv±² 书书书 《 电 功 率 》 综 合 质 量 检 测 卷 ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 　 （ 说 明 ： 本 试 卷 为 闭 卷 笔 答 ， 答 题 时 间 ９０ 分 钟 ， 满 分 １０ ０ 分 ） 　 题 　 号 一 二 三 四 总 　 分 得 　 分 一 、 选 择 题 （ 每 小 题 ３ 分 ， 共 ３０ 分 ） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 １． 下 列 家 用 电 器 中 ，正 常 工 作 ３０ ｍ ｉｎ 消 耗 电 能 最 多 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．电 风 扇 　 　 Ｂ． 日 光 灯 Ｃ ． 电 视 机 　 　 Ｄ ．电 饭 锅 ２． （ ２０ ２４ · 鹤 山 校 级 期 末 ） 一 个 标 有 “ ２２ ０ Ｖ 　 ４４ ０ Ｗ ” 的 电 热 器 ， 当 通 过 它 的 电 流 为 １ Ａ 时 ，它 的 实 际 功 率 （ 　 　 ） Ａ ．小 于 额 定 功 率 Ｂ． 等 于 额 定 功 率 Ｃ． 大 于 额 定 功 率 Ｄ ．无 法 判 断 ３． 家 用 电 烤 箱 的 铭 牌 上 标 有 “ ２２ ０ Ｖ 　 １ ５０ ０ Ｗ ” ，电 饭 锅 的 铭 牌 上 标 有 “ ２２ ０ Ｖ 　 ９０ ０ Ｗ ” ，对 两 个 用 电 器 正 常 工 作 情 况 下 进 行 比 较 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．电 烤 箱 消 耗 的 电 能 一 定 多 Ｂ． 电 流 通 过 电 烤 箱 做 功 一 定 多 Ｃ． 电 流 通 过 电 烤 箱 做 功 一 定 快 Ｄ ．通 过 电 烤 箱 的 电 流 不 一 定 大 于 通 过 电 饭 锅 的 电 流 ４． 如 图 １ 所 示 是 小 南 家 的 电 能 表 ，他 观 察 到 １０ ｍ ｉｎ 电 能 表 的 转 盘 转 过 了 ２０ ０ 转 ，这 段 时 间 内 他 家 消 耗 的 电 能 是 （ 　 　 ） Ａ ．２ ０２ ４． １ ｋＷ · ｈ　 　 Ｂ． ０． １ ｋＷ · ｈ Ｃ． ２０ ２４ １ ｋＷ · ｈ　 　 Ｄ ．０ ．０ １ ｋＷ · ｈ ５ ． （ ２０ ２４ · 南 平 校 级 模 拟 ） 如 图 ２ 所 示 ，电 源 电 压 保 持 不 变 ，电 阻 Ｒ １ 的 阻 值 为 ２０ Ω ，闭 合 开 关 Ｓ， 电 流 表 Ａ １ 的 示 数 为 ０． ３ Ａ ， 电 流 表 Ａ ２ 的 示 数 为 ０． ２ Ａ ， 电 路 通 电 时 间 为 ２ ｍ ｉｎ ．下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．电 源 电 压 为 ４ Ｖ Ｂ． 电 阻 Ｒ ２ 的 阻 值 为 ２０ Ω Ｃ． 电 路 的 总 功 率 为 ２ Ｗ Ｄ ． 这 段 时 间 电 流 通 过 电 阻 Ｒ ２ 产 生 的 热 量 为 １４ ４ Ｊ ６． 如 图 ３ 所 示 为 探 究 “ 焦 耳 定 律 ” 的 实 验 装 置 ， 两 个 透 明 容 器 中 密 封 着 等 量 的 空 气 ， Ｕ 形 管 中 液 面 高 度 的 变 化 反 映 密 闭 空 气 温 度 的 变 化 ．将 容 器 中 的 电 阻 丝 Ｒ １ 、Ｒ ２ 串 联 在 电 路 中 ，且 Ｒ １ ＜ Ｒ ２ ．下 列 说 法 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．闭 合 开 关 后 ，通 过 Ｒ １ 的 电 流 大 于 Ｒ ２ 的 电 流 Ｂ． 闭 合 开 关 后 ，甲 管 中 液 面 上 升 比 乙 慢 Ｃ． 该 实 验 装 置 用 于 探 究 “ 电 压 和 通 电 时 间 一 定 时 ， 电 热 与 电 阻 的 关 系 ” Ｄ ．闭 合 开 关 后 ，要 使 电 流 增 大 ，应 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 Ｐ 向 左 移 动 ７． （ ２０ ２４ · 百 色 校 级 期 末 ） 测 温 棚 内 的 自 动 测 温 装 置 除 测 量 体 温 外 还 能 记 录 通 过 的 人 数 ．如 图 ４ 所 示 ，Ｒ ０ 为 定 值 电 阻 ，Ｒ 是 光 敏 电 阻 ， 电 源 电 压 为 ３ Ｖ ．闭 合 开 关 Ｓ， 无 人 通 过 时 ，电 压 表 示 数 为 ２． ５ Ｖ ，有 人 通 过 时 ，挡 住 入 射 到 光 敏 电 阻 上 的 光 ，光 敏 电 阻 阻 值 变 为 １０ Ω ，电 压 表 示 数 变 为 ２ Ｖ ， 装 置 计 数 一 次 ．下 列 分 析 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．无 人 通 过 时 ，Ｒ 的 阻 值 为 ２５ Ω Ｂ． 有 人 通 过 时 ，电 路 总 功 率 变 小 Ｃ． 有 人 通 过 时 ，流 过 Ｒ ０ 的 电 流 会 变 小 Ｄ ．无 人 通 过 时 ，Ｒ ０ 在 １０ ｓ内 产 生 的 热 量 为 ５ Ｊ ８． 小 李 家 使 用 的 贮 水 式 电 热 水 器 的 额 定 功 率 为 ７． ２ ｋＷ ， 额 定 容 量 为 １０ ０ Ｌ． 在 额 定 电 压 下 该 热 水 器 将 １０ ０ Ｌ 的 水 从 ２０ ℃ 加 热 到 ６０ ℃ 用 了 ４０ ｍ ｉｎ ．已 知 水 的 比 热 容 为 ４． ２ × １０ ３ Ｊ／ （ ｋｇ · ℃ ） ， 下 列 与 该 过 程 有 关 的 计 算 结 果 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．水 吸 收 的 热 量 是 ４． ２ × １０ ６ Ｊ Ｂ． 水 吸 收 的 热 量 是 １． ６８ × １０ ６ Ｊ Ｃ． 热 水 器 消 耗 的 电 能 为 ２． ８８ × １０ ６ Ｊ Ｄ ．热 水 器 的 工 作 效 率 约 为 ９７ ％ ９． 小 灯 泡 Ｌ 和 定 值 电 阻 Ｒ 接 在 如 图 ５ 甲 所 示 的 电 路 中 ，两 者 的 Ｉ－ Ｕ 关 系 图 像 如 图 ５ 乙 所 示 ，下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ 　 　 ） Ａ ．图 乙 中 曲 线 Ａ 表 示 电 阻 Ｒ 的 Ｉ － Ｕ 关 系 图 像 Ｂ． 当 电 源 电 压 为 ４ Ｖ 时 ，电 流 表 示 数 为 ０． ５ Ａ Ｃ． 当 电 源 电 压 为 ４ Ｖ 时 ，小 灯 泡 Ｌ 的 实 际 功 率 为 １． ６ Ｗ Ｄ ．如 果 将 小 灯 泡 Ｌ 和 电 阻 Ｒ 串 联 接 在 电 压 为 １０ Ｖ 的 电 源 两 端 ， 电 路 消 耗 的 总 功 率 为 ２ Ｗ １０ ．（ ２０ ２４ · 吐 鲁 番 校 级 模 拟 ） 如 图 ６ 所 示 的 电 路 ，闭 合 开 关 Ｓ， 当 滑 动 变 阻 器 Ｒ １ 的 阻 值 为 ２０ Ω 时 ， 电 压 表 Ｖ ２ 的 示 数 为 ６ Ｖ ；移 动 滑 动 变 阻 器 滑 片 ， 当 电 压 表 Ｖ ２ 的 示 数 变 为 ４ Ｖ 时 ，定 值 电 阻 Ｒ ２ 的 功 率 Ｐ ２ ＝ ０． ８ Ｗ ，则 此 时 滑 动 变 阻 器 Ｒ １ 的 功 率 为 （ 　 　 ） Ａ ．０ ．８ Ｗ 　 　 Ｂ． １ ２ Ｗ Ｃ． １． ６ Ｗ 　 　 Ｄ ．１ ．８ Ｗ 二 、 填 空 题 （ 每 空 １ 分 ， 共 ２０ 分 ） １１ ．额 定 功 率 为 ５０ ０ Ｗ 的 电 热 器 ，１ 度 电 可 供 它 正 常 工 作 ｈ； 若 该 电 热 器 平 均 每 天 使 用 ３ ｈ， 则 一 个 月 要 花 费 的 电 费 为 元 ．［ 按 ０． ５ 元 ／（ ｋＷ · ｈ） 收 费 ， 一 个 月 按 ３０ 天 计 算 ］ １２ ．（ ２０ ２４ · 邢 台 校 级 期 末 ） 一 个 定 值 电 阻 的 阻 值 为 １０ Ω ，使 用 时 通 过 的 电 流 是 ２０ ０ ｍ Ａ ， 则 加 在 这 个 定 值 电 阻 两 端 的 电 压 是 Ｖ ， 通 电 １０ ｍ ｉｎ ， 电 流 做 了 Ｊ的 功 ． １３ ．物 理 综 合 实 践 小 组 调 查 了 学 校 上 周 的 用 电 情 况 ， 如 图 ７ 所 示 为 两 次 记 录 的 电 能 表 示 数 ，学 校 这 一 周 消 耗 的 电 能 为 ｋＷ · ｈ． 调 查 得 知 ，学 校 共 有 电 功 率 为 ４０ Ｗ 的 日 光 灯 ４０ ０ 盏 ， 他 们 建 议 将 这 些 灯 更 换 为 １５ Ｗ 的 节 能 护 眼 灯 ，若 每 盏 灯 每 月 工 作 ９０ ｈ， 更 换 后 ， 学 校 因 该 项 目 每 月 共 节 省 电 费 元 ．［ 电 费 单 价 为 ０． ５ 元 ／（ ｋＷ · ｈ） ］ １４ ．佛 山 一 些 公 园 配 备 了 零 碳 光 伏 智 慧 座 椅 ， 游 客 坐 下 休 息 时 可 给 手 机 充 电 ．某 座 椅 产 品 说 明 书 如 图 ８ 所 示 ， 充 电 时 座 椅 蓄 电 池 的 输 出 功 率 为 Ｗ ；座 椅 的 蓄 电 池 最 多 能 储 存 ｋＷ · ｈ 的 电 能 ． １５ ．（ ２０ ２４ · 句 容 校 级 期 末 ） 甲 、 乙 两 个 电 热 炉 上 分 别 标 有 “ ２２ ０ Ｖ 　 １ ００ ０ Ｗ ” 和 “ ２２ ０ Ｖ 　 ５ ０ ０ Ｗ ” 的 字 样 ，如 果 把 它 们 串 联 在 ２２ ０ Ｖ 的 电 路 中 使 用 ，则 （ 选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ） 实 际 消 耗 的 电 功 率 较 大 ； 如 果 将 它 们 并 联 在 ２２ ０ Ｖ 的 电 路 中 使 用 ，则 甲 在 １ 小 时 内 产 生 热 量 Ｊ． １６ ．如 图 ９ 甲 所 示 的 Ｕ － Ｉ 图 像 ， 两 个 电 阻 Ｒ １ 和 Ｒ ２ 的 大 小 关 系 是 Ｒ １ Ｒ ２ ．如 图 ９ 乙 所 示 的 电 路 ，当 开 关 Ｓ、 Ｓ １ 同 时 闭 合 时 ，１ ｍ ｉｎ 电 流 通 过 电 阻 产 生 的 总 热 量 为 Ｑ １ ，当 开 关 Ｓ 闭 合 、Ｓ １ 断 开 时 ，１ ｍ ｉｎ 电 流 通 过 电 阻 产 生 的 总 热 量 为 Ｑ ２ ，则 Ｑ １ Ｑ ２ ．（ 选 填 “ ＞ ” “ ＜ ” 或 “ ＝ ” ） ³†A888888888´µA888888888,©A888888888 !(s¶·³†F´µF,© $(s¸¹;º»¼½¾¿; +(sÀ¶£Á«ÂùīÅÆÁÇ . / 0 1 名师名卷 o È É 9 : o ; $ $ 7 & , 7 p $ ' $ ) . 7 < = $ 7 7 7 > ? p 9 : q ; # ! , $ 7 $ / , " ! $ ! , ! $ ) $ ) $ " ! . ! ( ) & @ & ' $ / - 3 $% % ( / % ( + % ( $ % ( , ( @ ) ! " ! , ) ! ! & $ & $ # ! - . $ % $ + - . 2 % $ + - ! 2 # $ % & ' ( ) * + , - . / 0 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A , $ & . . ) : ; B " * ; 6 < = A . & > $ ( , ) ? ! 3 ! " # $ ! , ! ! # ( @ ) , $ ! $ ! , & @ & - / $ ' ! 5 ) ! $ ! , ! " * + ! + ! 7 ! # ! / &