专题03 电功率【考点清单】-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲（鲁科版）

专题03 电功率 清单01 电功率 一、电能 1、电能的来源与利用 （1）电能是由其他形式的能量转化来的。 水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能）。 （2）利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。 2、电能的输送 （1）为了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送。 （2）输送电能的基本要求是 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 （3）减少电能损失的方法：a减小导线电阻降低输电线上电能损失；b减小输电线中的电流降低输电线上电能损失。 二、电功 1、电功与电能 （1）定义：电流通过某段电路所做的功叫 。 （2）单位：国际单位是 ；常用单位： ；1度=1千瓦时=1kW•h= J。  2、电功与电能的计算 （1）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。计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） （2）对于纯电阻电路可推导出： ①串联电路中常用公式：W=I2Rt； ②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1； ③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。 3、电功的测量：利用 计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能． （2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成 ，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。 4、电能表参数的理解 （1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A。 （3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 （4）600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。 ※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h=3.6×106J。 5、电功的应用 （1）电功的计算公式： 。 U表示某段电路两端的电压，单位是 。 I表示通过该电路的电流，单位是 。 t表示通电时间，单位是 。 W表示电流在该段电路上所做的功，单位是 。 （2）串、并联电路中电功的特点 ①串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 ②并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：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，表示为W总=W1+W2。 三、电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位： ；常用单位： 。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的 为电功，而消耗电能的 叫电功率。 （5）额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 ①用电器正常工作时的电压叫 ；用电器在额定电压下的功率叫 。 ②用电器实际工作时的电压叫 ；用电器在实际电压下的功率叫 。 2、电功率与电能、时间的关系：电功率是反映 的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式 。 3、电功率与电压、电流的关系 （1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率 。 （2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成 。 （3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成 。 4、电功率的计算 （1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A （2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 四、测量小灯泡的电功率 1、电功率的测量 （1）实验室里通常根据电功率的计算公式 测量电功率。 （2）测量电功率的方法：a用电能表测量出电流通过用电器做的 ，用秒表测量出所用的 。根据公式计算出用电器的电功率。b用电压表测出加在用电器两端的 ，用电流表测出通过用电器的 ，根据公式 计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。 （3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据 可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。 2、实验中滑动变阻器的作用 （1）闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路） （2）接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压） 五、焦耳定律 1、电热的利用与防止 （1）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的 。 （2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为 。 （3）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、 热效率高，且便于控制和调节电流。 （4）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、 散热片、散热风扇等。 2、焦耳定律的定义和应用 （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，这个规律叫 。 （2）公式： ，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在 电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 3、焦耳定律的计算公式及其应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 应用公式 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 实验一　探究小灯泡的电功率实验 【实验目的】用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 【实验原理】。 【实验方法】伏安法。 【实验器材】干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 【实验分析和结论】 （1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定， ，灯泡 。 （2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变， ， 。 （3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 实验二　实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 【实验目的】探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关。 【实验原理】根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。 【实验方法】控制变量法、转换法。 【实验器材】密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。 【实验图像】 1、电流产生的热量与电阻的关系 【实验步骤】 步骤①如图甲所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。 步骤③整理实验器材。 【实验结论】在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 2、电流产生的热量与电流的关系 【实验步骤】 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。 步骤③整理实验器材。 【实验结论】在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 【练习1】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）小明家的电能表十月份月初的电能表的示数为十月份月末的示数为，则他家十月份消耗的电能（　　） A．1011J B．101.1J C．1011kW·h D．101.1kW·h 【练习2】（23-24九年级上·山东济南·期末）如图，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时间内，电流通过A、B所做的功大小关系是（　　） A． B． C． D．无法比较 【练习3】（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图所示，把标有“12Ω 3W”的电阻R0与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R连接在电压恒为18V的电源两端，闭合开关S，电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~0.6A，在不损坏电路元件的前提下，下列说法正确的是（　　） A．电路中允许流过的最大电流为0.6A B．电阻R0的额定电压12V C．电路消耗总功率的范围为4.5W~9W D．滑动变阻器的可调范围为24Ω~50Ω 【练习4】（23-24九年级上·山东聊城·期末）课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到 N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R 为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　） A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将增大 D．整个电路的总功率变小 【练习5】（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述不正确的是（　　） A．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压 B．探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小实验误差 D．测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压，使小灯泡在额定电压下发光 【练习6】（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图是探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。通电一段时间后，下列分析错误的是（    ） A．实验中是通过U形管中的液柱高度差显示电流产生热量的多少 B．为了探究电流产生的热量与电流的关系，应该选用乙实验装置 C．甲图中，右侧容器中的电阻丝产生的热量是左侧的2倍 D．乙图中，左侧容器中的电阻丝产生的热量是右侧的2倍 【练习7】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器P，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为1.2W。 【练习8】（23-24九年级上·山东烟台·期末）汽车大灯通常有两种照明方式“远景照明”和“近景照明”。如图甲所示是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝，S为扇形旋钮开关。当“近景照明”时大灯只有一条灯丝通电工作，当“远景照明”时大灯两条灯丝同时通电工作。该汽车照明大灯铭牌上标有“  ”的字样。 （1）当大灯处在“远景照明”时，开关S与触点 接触； （2）当大灯处在“近景照明”时，通过灯丝的电流是 A（结果保留一位小数）； （3）某驾驶员开车在回家的路上，若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在10分钟内该大灯消耗的电能是 J。 【练习9】（23-24九年级上·山东菏泽·期末）图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“ ”（选填“3”或“15”）的接线柱相连； （2）根据实验数据画出I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； （3）结合图甲的信息思考：能否利用图乙电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由 。 【练习10】（23-24九年级上·山东烟台·期末）如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 （1）图甲装置可探究 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差更大； （2）图乙装置可探究 的关系。R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2= 。电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），R1和R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同； （3）图乙中，若通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管液面高度差几乎不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ； （4）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是 。 A． R1电阻丝断路    B．R2电阻丝断路 C． R3电阻丝断路    D．R3电阻丝短路 【练习11】（23-24九年级上·山东德州·期末）如图所示，电源电压恒为18V，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，定值电阻，小灯泡L上标有“6V  3W”字样（设小灯泡的电阻不随温度变化），电流表的量程为0~3A，求： （1）闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，电流表的示数； （2）闭合开关S、，断开时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值。 【练习12】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1＝40Ω，R2＝220Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡。求：[薯条的比热容）] （1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流； （2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率； （3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，若一次炸熟200g薯条需要的时间为100s，求空气炸锅电能转化为热能效率为多少。 1．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图是一款家用电热水壶，下列说法正确的是（　　） A．电热水壶正常工作的电压是36V B．电热水壶正常工作的电流约为1A C．电热水壶里水沸腾时，温度可达 D．电热水壶正常工作的功率约是10W 2．（23-24九年级上·山东潍坊·期末）如图是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中是定值电阻，是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片恰好处于a端，则下列说法正确的是（    ） A．能通过改造电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小 B．适当增大电源电压，可使测量结果更精确 C．当托盘内物体的重力变大时，电路的总功率变小 D．托盘内物体的重力越大，接入电路的电阻越大 3．（23-24九年级上·山东日照·期末）把一个阻值为R的电阻接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q；若要使它产生的热量为2Q，下列措施可实现的是（　　） A．接原电路，将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的 B．接原电路，将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍 C．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍，通电时间不变 D．电阻不变，将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的 4．（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图所示，灯泡L标有“12V；6W”的字样，R1是定值电阻，R2上标有“24Ω；1A”，电源电压为12V。则下列说法不正确的是（灯泡L的电阻不变）（　　） A．灯泡L的阻值为24Ω B．当灯泡L正常发光时电流表的示数为0.9A C．变阻器滑片在b端时，同时闭合开关S、S1，则灯泡L正常发光 D．当开关S闭合、S1断开时，灯泡L消耗的最小功率是1.5W 5．（23-24九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关，移动滑片P从一端到另一端，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（　　） ①电源电压为10V ②R0最大功率为7.2W ③R0的阻值为100Ω ④电路的最小总功率为1.2W A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 6．（23-24九年级上·山东聊城·期末）关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A．电流做功的过程就是电能转化为光能的过程 B．电流做功越多，电流做功越快 C．电功率越大，单位时间内电流做功越多 D．额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮 7．（23-24九年级上·山东聊城·期末）如图所示，已知定值电阻R1=R2=R3=10 Ω，则此装置可探究电阻产生的热量与 的关系；若通过R1的电流为1 A，通电时间为20 s时，则R2产生的电热为 J。 8．（23-24九年级上·山东济宁·期末）电火锅是一种新型的家用电器，较传统的铜锅而言，集安全与环保于一身，受到越来越多家庭的青睐。如图甲是某款电火锅内部电路图，加热装置由电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，图乙是电火锅正常工作一次高、中、低温挡变化的P-t图像。根据图乙可以分析出电热丝R1和R2的阻值大小关系是R1 R2（填“>”“=”“<”），其中电热丝在中温挡工作时连入电路的电阻值为 Ω；当开关S1断开，开关S2接a，电火锅正常工作时的电功率为 W。 9．（23-24九年级上·山东德州·期末）如图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，两个透明容器中封闭着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）实验中，通过观察 比较电阻丝产生的热量的多少； （2）用图甲中的装置进行实验，通电时间相等时，会发现A、B管中液面上升的高度 （选填“相同”或“不同”），这表明电流通过导体产生的热量多少与 有关； （3）采用图乙中的实验装置探究电流产生的热量跟电流是否有关时，右边透明容器中应该选用阻值为 Ω的电阻丝，左边容器内电阻产生的热量与右边容器内电阻产生的热量之比是 。 10．（23-24九年级上·山东枣庄·期末）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。 （1）本实验测量电功率的方法叫做伏安法，它的原理是 ； （2）连接电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片应放到 端（选填“A”或“B”），以保护电路； （3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 ； （4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率 （选填““大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为 V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；此时滑动变阻器消耗的功率与小灯泡消耗的功率之比为 ； （5）在实验中发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是 （选填“电压”、“电流”或“温度”）。 11．（23-24九年级上·山东济南·期末）如图甲所示是某品牌电饭锅，图乙是其内部电路的示意图，R、两根电阻丝的阻值均不变，其中R是主加热器，是阻值为220Ω的保温加热器，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热，此时电路中的总电流为5A。当锅内温度达到设定温度时，开关S自动与a、b断开，变为与触点c接触，开始保温。求： （1）保温时，电路中的电流是多少？ （2）R的电阻是多少？ （3）正常保温50s，产生的热量是多少？ 12．（23-24九年级上·山东济南·期末）如图甲所示是人们研制的太阳能电动汽车，车辆顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在蓄电池中，蓄电池再给汽车的电动机供电。小亮设计的调节电动机转速的简化电路如图乙所示，若蓄电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为100Ω。闭合开关S，当调速电阻的滑片滑到最左端时车速最大，此时电流表的示数为4A，电动机的电功率为1.2kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电压表的示数为120 V。求： （1）此蓄电池的电压多大？ （2）车速最小时，电流表的示数多大？ （3）该电动汽车以最小车速行驶10min，消耗的电能多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 电功率 清单01 电功率 一、电能 1、电能的来源与利用 （1）电能是由其他形式的能量转化来的。 水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能）。 （2）利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。 2、电能的输送 （1）为了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送。 （2）输送电能的基本要求是 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 （3）减少电能损失的方法：a减小导线电阻降低输电线上电能损失；b减小输电线中的电流降低输电线上电能损失。 二、电功 1、电功与电能 （1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 （2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h=3.6×106J。  2、电功与电能的计算 （1）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。计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） （2）对于纯电阻电路可推导出： ①串联电路中常用公式：W=I2Rt； ②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1； ③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。 3、电功的测量：利用电能表计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能． （2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。 4、电能表参数的理解 （1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A。 （3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 （4）600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。 ※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h=3.6×106J。 5、电功的应用 （1）电功的计算公式：W=UIt。 U表示某段电路两端的电压，单位是V。 I表示通过该电路的电流，单位是A。 t表示通电时间，单位是s。 W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。 （2）串、并联电路中电功的特点 ①串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 ②并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：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，表示为W总=W1+W2。 三、电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 （5）额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 ①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 ②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。 2、电功率与电能、时间的关系：电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。 3、电功率与电压、电流的关系 （1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大。 （2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。 4、电功率的计算 （1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A （2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 四、测量小灯泡的电功率 1、电功率的测量 （1）实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。 （2）测量电功率的方法：a用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。b用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。 （3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。 2、实验中滑动变阻器的作用 （1）闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路） （2）接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压） 五、焦耳定律 1、电热的利用与防止 （1）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 （2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。 （3）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、 热效率高，且便于控制和调节电流。 （4）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、 散热片、散热风扇等。 2、焦耳定律的定义和应用 （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，这个规律叫焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 3、焦耳定律的计算公式及其应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 应用公式 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 实验一　探究小灯泡的电功率实验 【实验目的】用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 【实验原理】。 【实验方法】伏安法。 【实验器材】干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 【实验分析和结论】 （1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 （2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。 （3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 实验二　实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 【实验目的】探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关。 【实验原理】根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。 【实验方法】控制变量法、转换法。 【实验器材】密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。 【实验图像】 1、电流产生的热量与电阻的关系 【实验步骤】 步骤①如图甲所示，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。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。 步骤③整理实验器材。 【实验结论】在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 2、电流产生的热量与电流的关系 【实验步骤】 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。 步骤③整理实验器材。 【实验结论】在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 【练习1】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）小明家的电能表十月份月初的电能表的示数为十月份月末的示数为，则他家十月份消耗的电能（　　） A．1011J B．101.1J C．1011kW·h D．101.1kW·h 【答案】D 【详解】电能表计数窗的最后一位是小数位，则十月初电能表示数为101.1 kW·h，十月末电能表示数为202.2kW·h，小明家十月份消耗的电能为 故D符合题意，故ABC不符合题意。 故选D。 【练习2】（23-24九年级上·山东济南·期末）如图，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时间内，电流通过A、B所做的功大小关系是（　　） A． B． C． D．无法比较 【答案】A 【详解】导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，则B的电阻较大，由图得，AB串联，电流相等，通电时间相同，由得，在相同时间内，电流通过A、B所做的功大小关系是 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【练习3】（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图所示，把标有“12Ω 3W”的电阻R0与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R连接在电压恒为18V的电源两端，闭合开关S，电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~0.6A，在不损坏电路元件的前提下，下列说法正确的是（　　） A．电路中允许流过的最大电流为0.6A B．电阻R0的额定电压12V C．电路消耗总功率的范围为4.5W~9W D．滑动变阻器的可调范围为24Ω~50Ω 【答案】D 【详解】A．由图可知，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R两端的电压，R0的额定电流 而电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流I最大=0.5A，故A错误； B．R0的额定电压 U0=I最大R0=0.5A×12Ω=6V 故B错误； CD．当滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，由P=UI可知电路的电功率最大，则最大总功率 P最大=UI最大=18V×0.5A=9W 电路中的总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 R滑小=R总-R0=36Ω-12Ω=24Ω 由串联分压可知当电压表的示数最大时，变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可得R0两端的电压 U01=U-UR=18V-15V=3V 电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的电阻应为 所以，滑动变阻器的电阻全部接入电路，此时电路中的电流最小，电路最小电流 电路的最小总功率 即电路消耗总功率的范围为5W~9W；滑动变阻器的可调范围为24Ω~50Ω；故C错误，D正确。 故选D。 【练习4】（23-24九年级上·山东聊城·期末）课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到 N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R 为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　） A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将增大 D．整个电路的总功率变小 【答案】A 【详解】AB．由图得，开关闭合后，定值电阻R0与N型气敏元件R串联，电压表测量定值电阻R0的电压，电流表测量电路中电流。闭合开关S，当气体浓度越高时，R阻值减小，电路中总电阻减小，由欧姆定律得，电路中电流增大，即电流表示数增大；由欧姆定律得，定值电阻R0电压增大，即电压表示数增大，故A符合题意，B不符合题意； C．电压表和电流表示数的比值为定值电阻R0的阻值，保持不变，故C不符合题意； D．电源电压不变，电路中电流增大，由P=UI得，整个电路的总功率变大，故D不符合题意。 故选A。 【练习5】（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述不正确的是（　　） A．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压 B．探究电流与电阻的关系——使定值电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小实验误差 D．测量小灯泡的额定功率——调节小灯泡两端电压，使小灯泡在额定电压下发光 【答案】B 【详解】A．探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故A正确，不符合题意； B．探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故B错误，不符合题意； C．测量定值电阻的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确，符合题意； D．在测小灯泡电功率的实验中，调节小灯泡两端电压，使小灯泡在额定电压下发光，故D正确，不符合题意。 故选B。 【练习6】（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图是探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。通电一段时间后，下列分析错误的是（    ） A．实验中是通过U形管中的液柱高度差显示电流产生热量的多少 B．为了探究电流产生的热量与电流的关系，应该选用乙实验装置 C．甲图中，右侧容器中的电阻丝产生的热量是左侧的2倍 D．乙图中，左侧容器中的电阻丝产生的热量是右侧的2倍 【答案】D 【详解】A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法的研究方法，故A正确，不符合题意； B．在乙装置中电路连接方式为右侧容器的两电阻丝并联后再与左侧容器的电阻丝串联，左侧容器内的电阻丝在干路上，右侧容器内的电阻在支路上，由于三个电阻阻值均相同，可知两个支路的电流相等，干路电流等于支路电流的两倍，容器内电阻和通电时间相同，电流不相等，这样可以用来探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。故B正确，不符合题意； C．甲图中，两电阻丝串联，通过的电流相等，通电时间相等，右侧容器中的电阻丝的电阻等于左侧容器中的电阻丝的电阻的2倍，根据可知，右侧容器中的电阻丝产生的热量是左侧的2倍，故C正确，不符合题意； D．由B分析可知，乙图中，通过左侧容器中的电阻丝的电流等于通过右侧容器中的电阻丝的电流的2倍，电阻相等，通电时间相等，根据可知，左侧容器中的电阻丝产生的热量是右侧的4倍，故D错误，符合题意。 故选D。 【练习7】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器P，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为1.2W。 【答案】 60 90 【详解】[1]由图像可知，当小灯泡正常发光时，小灯泡的电流是0.4A，所以小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 [2]当把滑片P滑到最左端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，电路中只有小灯泡，小灯泡恰好正常发光，电压为24V，所以电源电压为24V；由图像可知，当小灯泡两端电压为6V时，电流为0.2A，小灯泡的实际功率为1.2W；此时滑动变阻器两端电压为 U滑=U-UL=24V-6V=18V 由得，其连入电路的阻值是 【练习8】（23-24九年级上·山东烟台·期末）汽车大灯通常有两种照明方式“远景照明”和“近景照明”。如图甲所示是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝，S为扇形旋钮开关。当“近景照明”时大灯只有一条灯丝通电工作，当“远景照明”时大灯两条灯丝同时通电工作。该汽车照明大灯铭牌上标有“  ”的字样。 （1）当大灯处在“远景照明”时，开关S与触点 接触； （2）当大灯处在“近景照明”时，通过灯丝的电流是 A（结果保留一位小数）； （3）某驾驶员开车在回家的路上，若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在10分钟内该大灯消耗的电能是 J。 【答案】 3、4 3.7 【详解】（1）[1]分析甲图可知，当开关S与触点2、3接触时，只有B灯丝通电工作，此时电阻较大，根据可知功率较小，为“近景照明”，功率为55W；当开关S与触点3、4接触时，A、B灯丝并联同时通电工作，此时电阻较小，根据可知功率较大，为“远景照明”，功率为60W。 （2）[2]当大灯处在“近景照明”时，功率为55W，则通过灯丝的电流为 （3）[3]10分钟内该大灯消耗的电能为 【练习9】（23-24九年级上·山东菏泽·期末）图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“ ”（选填“3”或“15”）的接线柱相连； （2）根据实验数据画出I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； （3）结合图甲的信息思考：能否利用图乙电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由 。 【答案】 3 0.625 不能，见解析 【详解】（1）[1]电源电压3V，故电压表选用小量程与灯并联，连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字3的接线柱相连。 （2）[2]由图甲可知，小灯泡的额定电压为2.5V，对应的额定电流为0.25A，小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W （3）[3]探究“探究电流与电压的关系”，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故不能探究电流与电压的关系。 【练习10】（23-24九年级上·山东烟台·期末）如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 （1）图甲装置可探究 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差更大； （2）图乙装置可探究 的关系。R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2= 。电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），R1和R2的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同； （3）图乙中，若通电一段时间后发现右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管液面高度差几乎不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ； （4）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是 。 A． R1电阻丝断路    B．R2电阻丝断路 C． R3电阻丝断路    D．R3电阻丝短路 【答案】 电流通过导体产生的热量与电阻 右 电流通过导体产生的热量与电流 4∶1 不相等 一定 装置漏气 BD 【详解】（1）[1][2]由甲图可看出，两电阻串联，电流相同，电阻不同，故甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系．由焦耳Q=I2Rt可知，右侧电阻大，产生的热量更多，故液面高度差更大。 （2）[3]图乙中容器内两电阻相同，R2和R3并联后又和R1串联，所以R1在干路上，R2在支路上，通过R1和R2的电流不相同，所以图乙可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [4]因为R2与R3的阻值相同，并联后电流相同，所以通过R1的电流是R2的2倍，根据Q=I2Rt可知 Q1∶Q2=4∶1 [5][6]探究电流通过导体产生的热量与电流的实验中，要使通过R1和R2的电流不同，因此电阻R3的作用是为了使R1和R2中的电流不相同，R3可以为任意值，但必须控制R1和R2的电阻一定相同。 （3）[7]通电一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，说明电路是通路，左侧U形管的液面高度不变，可能是左侧装置气密性不好，漏气。 （4）[8]实验中，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，若是由于电路故障引起的，说明左侧容器内的电阻丝没有故障，右侧容器内无电阻丝产生热量，因此可能是R2电阻丝断路、R2电阻丝短路或R3电阻丝短路，故BD符合题意，AC不符合题意。 故选BD。 【练习11】（23-24九年级上·山东德州·期末）如图所示，电源电压恒为18V，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，定值电阻，小灯泡L上标有“6V  3W”字样（设小灯泡的电阻不随温度变化），电流表的量程为0~3A，求： （1）闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，电流表的示数； （2）闭合开关S、，断开时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值。 【答案】（1）1A；（2）24Ω 【详解】解：（1）闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，电路化为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为 （2）闭合开关S、，断开时，变阻器的下半部分与灯泡串联，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，由得，电路中电流为 变阻器的电压为 由欧姆定律得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值 答：（1）闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，电流表的示数1A； （2）闭合开关S、，断开时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值24Ω。 【练习12】（23-24九年级上·山东枣庄·期末）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1＝40Ω，R2＝220Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡。求：[薯条的比热容）] （1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流； （2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率； （3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，若一次炸熟200g薯条需要的时间为100s，求空气炸锅电能转化为热能效率为多少。 【答案】（1）1A；（2）1430W；（3）60% 【详解】解：（1）中温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S断开，电路中只有R2连入电路，则R2的电流 （2）高温挡正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则R1、R2的功率分别为 ， 总功率 （3）薯条质量 薯条吸收的热量 空气炸锅需要消耗的电能 空气炸锅电能转化为热能效率 答：（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流为1A； （2）高温挡正常工作时，R1、R2消耗的总功率为1430W； （3）空气炸锅电能转化为热能效率为60%。 1．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图是一款家用电热水壶，下列说法正确的是（　　） A．电热水壶正常工作的电压是36V B．电热水壶正常工作的电流约为1A C．电热水壶里水沸腾时，温度可达 D．电热水壶正常工作的功率约是10W 【答案】C 【详解】A．电热水壶正常工作的电压是220V，故A错误； B．电热水壶正常工作的电流约为 故B错误； C．电热水壶里水沸腾时，温度可达100℃，故C正确； D．电热水壶正常工作的功率约是1000W，故D错误。 故选C。 【点睛】 2．（23-24九年级上·山东潍坊·期末）如图是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中是定值电阻，是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片恰好处于a端，则下列说法正确的是（    ） A．能通过改造电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小 B．适当增大电源电压，可使测量结果更精确 C．当托盘内物体的重力变大时，电路的总功率变小 D．托盘内物体的重力越大，接入电路的电阻越大 【答案】B 【详解】A．由图示知，两个电阻串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测R2上半部电阻的电压，且R2接入电路的阻值不变，所以滑片P移动，即所测量重力的变化，对电路中的总电阻无影响，电路的电流保持不变，所以不能通过改变电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小，但电压表示数随P的变化而变化，所以可通过改造电压表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小，故A错误； B．适当增大电源电压时，电路中的总电阻不变，电路的电流变大，则滑片移动位置相同时，电压表的示数变化较大，所以测量结果更精确，故B正确； C．当托盘内物体的重力变大时，电路的总电阻不变，电源电压不变，据知，电路的总功率不变，故C错误； D．托盘内物体的重力越大，滑片P越往下，R2接入电路的阻值不变，电压表并联部分的电阻变大，故D错误。 故选B。 3．（23-24九年级上·山东日照·期末）把一个阻值为R的电阻接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q；若要使它产生的热量为2Q，下列措施可实现的是（　　） A．接原电路，将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的 B．接原电路，将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍 C．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍，通电时间不变 D．电阻不变，将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的 【答案】D 【详解】A．接原电路，将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的，则有 故A不符合题意； B．接原电路，将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍，则有 故B不符合题意； C．将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍，通电时间不变，则有 故C不符合题意； D．电阻不变，将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的，则有 故D符合题意。 故选D。 4．（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图所示，灯泡L标有“12V；6W”的字样，R1是定值电阻，R2上标有“24Ω；1A”，电源电压为12V。则下列说法不正确的是（灯泡L的电阻不变）（　　） A．灯泡L的阻值为24Ω B．当灯泡L正常发光时电流表的示数为0.9A C．变阻器滑片在b端时，同时闭合开关S、S1，则灯泡L正常发光 D．当开关S闭合、S1断开时，灯泡L消耗的最小功率是1.5W 【答案】B 【详解】A．灯泡的额定电流 ， 灯泡的电阻 故A正确，不符合题意； B．灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.5A，由于没有说明开关的闭合情况，不知道电阻R1的阻值，因此无法计算电流表的示数，故B错误，符合题意； C．同时闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，灯泡与电阻R1并联在电源的两端；此时灯泡两端的电压和额定电压相等，所以此时灯泡正常发光，故C正确，不符合题意； D．当开关S闭合、S1断开滑片位于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时灯泡消耗的电功率最小，电路中的电流 小灯泡消耗的最小功率 故D正确，不符合题意。 故选B。 5．（23-24九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关，移动滑片P从一端到另一端，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（　　） ①电源电压为10V ②R0最大功率为7.2W ③R0的阻值为100Ω ④电路的最小总功率为1.2W A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】D 【详解】①③由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测滑动变阻器两端电压。闭合开关，滑片P移动到最左端时，滑动变阻器阻值为0，电路为只有R0的简单电路，电压表示数为0，电流表示数最大为0.6A，则电源电压 U=0.6A·R0 当滑片P移动到最右端时，滑动变阻器阻值最大，R0与滑动变阻器串联，电压表示数最大，为10V，电流表示数最小，为0.1A，则电源电压 U=0.1A·R0+10V 联立解得，R0=20Ω，U=12V，故①③错误； ②当滑片P移动到最左端时，电路中只有R0，R0的功率最大，R0的最大功率为 P0=UI大=12V×0.6A=7.2W 故②正确； ④当滑片P移动到最右端时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，电路的最小总功率为 P总=UI小=12V×0.1A=1.2W 故④正确，故D正确，ABC错误。 故选D。 6．（23-24九年级上·山东聊城·期末）关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A．电流做功的过程就是电能转化为光能的过程 B．电流做功越多，电流做功越快 C．电功率越大，单位时间内电流做功越多 D．额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮 【答案】C 【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他能量的过程，故A错误； B．由得，电流做功越多，做功时间未知，电流做功的快慢无法比较，故B错误； C．由得，电功率越大，单位时间内电流做功越多，故C正确； D．灯泡的亮暗与实际电功率有关，与额定电功率无关，故D错误。 故选C。 7．（23-24九年级上·山东聊城·期末）如图所示，已知定值电阻R1=R2=R3=10 Ω，则此装置可探究电阻产生的热量与 的关系；若通过R1的电流为1 A，通电时间为20 s时，则R2产生的电热为 J。 【答案】 电流大小 50 【详解】[1]由图得，右侧容器内的R2与R3并联后再与R1串联，由串并联电路电流特点得，R1的电流小于R2电流，R1、R2阻值相等，通电时间相同，则此装置可探究电阻产生的热量与电流大小的关系。 [2]依题意得 由并联电路电压特点得 由欧姆定律得 由串联电路电流特点得 则 通电时间为20 s时，则R2产生的电热为 8．（23-24九年级上·山东济宁·期末）电火锅是一种新型的家用电器，较传统的铜锅而言，集安全与环保于一身，受到越来越多家庭的青睐。如图甲是某款电火锅内部电路图，加热装置由电热丝R1和R2组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，图乙是电火锅正常工作一次高、中、低温挡变化的P-t图像。根据图乙可以分析出电热丝R1和R2的阻值大小关系是R1 R2（填“>”“=”“<”），其中电热丝在中温挡工作时连入电路的电阻值为 Ω；当开关S1断开，开关S2接a，电火锅正常工作时的电功率为 W。 【答案】 = 110 220 【详解】[1][2][3]分析图甲可知，当开关S1闭合，S2接b时，两个电阻并联工作；当开关S1断开，S2接b时，只有电阻R2工作；当开关S1断开，S2接a时，两电阻串联工作；根据串并联电阻的特点和且由图乙可知可知，当开关S1闭合，S2接b时，两个电阻并联工作，此时电阻最小，功率最大为高温档，P高=880W；当开关S1断开，S2接b时，只有电阻R2工作，此时电阻居中，功率居中为中温档，P中=440W；；当开关S1断开，S2接a时，两电阻串联工作，此时电阻最大，功率最小为低温档，P低=220W。则R2的电阻为 当两电阻串联时的总电阻为 根据串联电阻的关系可得，R1的电阻为 R1=R总-R2=220Ω-110Ω=110Ω 故R1=R2，中温挡工作时连入电路的电阻值为110Ω。 9．（23-24九年级上·山东德州·期末）如图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，两个透明容器中封闭着等质量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）实验中，通过观察 比较电阻丝产生的热量的多少； （2）用图甲中的装置进行实验，通电时间相等时，会发现A、B管中液面上升的高度 （选填“相同”或“不同”），这表明电流通过导体产生的热量多少与 有关； （3）采用图乙中的实验装置探究电流产生的热量跟电流是否有关时，右边透明容器中应该选用阻值为 Ω的电阻丝，左边容器内电阻产生的热量与右边容器内电阻产生的热量之比是 。 【答案】 U形管中液面高度差的变化 不同 电阻 5 4∶1 【详解】（1）[1]电流通过电阻丝产生热量的多少不能直接看出来，可以观察U形管中液面的高度差来比较，液面的高度差越大，说明空气体积膨胀的越多，吸收的热量越多，电阻丝产生的热量越多。 （2）[2][3]甲图中两电阻丝串联，通过两个电阻的电流相同，其阻值是不同的，在通电时间相等时，会发现A、B管中液面上升的高度不同，说明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关。 （3）[4][5]探究电流产生的热量跟电流是否有关时，应控制电阻、通电时间相同，而电流不同，故右边透明容器中应该选用阻值为5Ω的电阻丝。设通过乙装置中左侧容器中电阻的电流为I，根据并联电路电流的规律，则通过右侧容器电阻的电流为0.5I，根据Q=I2Rt可知，在通电时间和电阻相同的条件下，产生热量与电流的平方成正比，故通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是 I2∶(0.5I)2=4∶1 10．（23-24九年级上·山东枣庄·期末）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。 （1）本实验测量电功率的方法叫做伏安法，它的原理是 ； （2）连接电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片应放到 端（选填“A”或“B”），以保护电路； （3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 ； （4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率 （选填““大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为 V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；此时滑动变阻器消耗的功率与小灯泡消耗的功率之比为 ； （5）在实验中发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是 （选填“电压”、“电流”或“温度”）。 【答案】 P=UI A 小灯泡断路 大于 A 2.5 1.25 1∶5 温度 【详解】（1）[1]在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，所以实验测量电功率的原理是 （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，即滑片移动到A端。 （3）[3]按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表的示数始终接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。 （4）[4]灯在额定电压下的功率为额定功率，因实际电压2.6V大于额定电压2.5V，小灯泡消耗的实际功率大于额定功率。 [5][6]灯在额定电压下正常发光，灯泡的实际电压2.6V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应增大变阻器两端的电压，由分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故应将滑动变阻器滑片向A端移动，使电压表示数为2.5V。 [7]此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 [8]根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为 由于串联电路电流处处相等，根据可知，此时滑动变阻器消耗的功率与小灯泡消耗的功率之比为 （5）[9]在实验中发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，是由于电压越大，电流就越大，灯丝的温度越高，所以引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是温度。 11．（23-24九年级上·山东济南·期末）如图甲所示是某品牌电饭锅，图乙是其内部电路的示意图，R、两根电阻丝的阻值均不变，其中R是主加热器，是阻值为220Ω的保温加热器，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热，此时电路中的总电流为5A。当锅内温度达到设定温度时，开关S自动与a、b断开，变为与触点c接触，开始保温。求： （1）保温时，电路中的电流是多少？ （2）R的电阻是多少？ （3）正常保温50s，产生的热量是多少？ 【答案】（1）1A；（2）；（3） 【详解】解：（1）分析电路可知，保温时，开关S自动与a、b断开，变为与触点c接触，此时电路中只有，则电路中的电流为 （2）加热时开关S自动与触点a、b接通，此时和R并联，根据并联电流规律，R的电流为 则R的电阻为 （3）根据焦耳定律，正常保温50s，产生的热量为 答：（1）保温时，电路中的电流是1A； （2）R的电阻为； （3）正常保温50s，产生的热量为。 12．（23-24九年级上·山东济南·期末）如图甲所示是人们研制的太阳能电动汽车，车辆顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在蓄电池中，蓄电池再给汽车的电动机供电。小亮设计的调节电动机转速的简化电路如图乙所示，若蓄电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为100Ω。闭合开关S，当调速电阻的滑片滑到最左端时车速最大，此时电流表的示数为4A，电动机的电功率为1.2kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电压表的示数为120 V。求： （1）此蓄电池的电压多大？ （2）车速最小时，电流表的示数多大？ （3）该电动汽车以最小车速行驶10min，消耗的电能多大？ 【答案】（1）300V；（2）1.8A；（3）3.24×105J 【详解】解：（1）当滑片P移至最左端时，调速电阻接入阻值为0，电路中只有电动机工作。由得：此时电动机两端的电压 蓄电池的电压 （2）当P在最右端时，调速电阻的阻值 电动机与调速电阻串联，电压表测电动机两端的电压 调速电阻两端电压 调速电阻中的电流 车速最小时，电流表的示数 （3）由题意 该电动汽车以最小车速行驶10min，消耗的电能 答：（1）此蓄电池的电压为300V； （2）车速最小时，电流表的示数为1.8A； （3）该电动汽车以最小车速行驶10min，消耗的电能 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 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 学科网（北京）股份有限公司 $$