专题04 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（人教版）

专题04 电功率 清单01 电功率 一、电能 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。 6、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。 三、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） 四、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·山东淄博·期末）如图所示为探究“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。将容器中的电阻丝串联在电路中，，。下列说法正确的是（　　） A．容器中电阻丝内能的增大方式和空气内能的增大方式相同 B．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢 C．闭合开关后，要使现象变化的快一些，应将滑动变阻器滑片P向左移动 D．闭合开关一段时间，两电阻产生的热量之比是2∶1 【答案】D 【详解】A．容器中电阻丝内能的增大是电流做功转化为内能实现的，即做功的方式，空气内能的增大是通过热传递方式实现的，故A错误； B．电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法； 装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而大于，根据Q=I2Rt可知，电阻产生热量多，闭合开关后，甲管中液面上升比乙快，故B错误； C．闭合开关后，根据Q=I2Rt可知，要使现象变化的快一些，电路的电流可大一些，电路的电阻应变小一些，应将滑动变阻器滑片P向右移动，故C错误； D．根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的条件下，产生的热量与电阻成正比，闭合开关一段时间，两电阻产生的热量之比是 10Ω∶5Ω=2∶1 故D正确。 故选D。 【练习2】（23-24九年级上·安徽淮北·期末）在探究“电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关”实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则下列分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙三个容器内，流过三个电阻的电流相等 B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 C．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 【答案】D 【详解】A．丙容器中两电阻并联后再与甲、乙两容器中的电阻串联接入电路，根据串联电路和并联电路电流的规律可知，通过甲、乙两容器中的电阻的电流相同，都大于通过丙容器中的电阻的电流，故A错误； B．通过甲容器中的电阻与乙容器中的电阻的电流相同，两容器中的电阻不同，要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化，故B错误； CD．甲容器中的电阻与丙容器中的电阻相同，电流不同，要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化，故C错误，D正确。 故选D。 【练习3】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）将“3V，3W”和“6V，3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．两只灯泡均能正常发光 B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C．灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D．两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【答案】B 【详解】C．.L1的电阻 L2的电阻 故C不符合题意； B．串联电路电流处处相等，灯L1的电阻小于灯L2的电阻，由可知，灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率，所以两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些，故B符合题意； D．两灯发光时，电路中通过的电流 故D不符合题意； A．L1两端的电压为 所以灯L1不是正常发光。L2两端的电压为 所以L2不是正常发光，故A不符合题意。 故选B。 【练习4】（23-24九年级上·湖南衡阳·期末）大山上次查看家中电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（    ） A．家庭电路中电能表一般安装在总开关之后 B．电能表是测量电功率的仪表 C．他家在这段时间内消耗的电能为 D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作40min，则电能表的转盘转2400转 【答案】D 【详解】A．家庭电路中，输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保护设备、用电器和导线等，故A错误； B．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误； C．电能表的最后一位是小数，则他家在这段时间内消耗的电能 故C错误； D．表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转过； 若只让一个标有“220V  1000W”的电热水器正常工作40min，消耗的电能 电能表的转盘转过的圈数 故D正确。 故选D。 【练习5】（23-24九年级上·四川广安·期末）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术人员设计的检测甲醛污染指数的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，R的阻值随污染指数变化的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．当污染指数增大时，电压表示数变小 B．当污染指数增大时，电路消耗的总功率将变大 C．当污染指数增大时，电压表与电流表示数的比值将变小 D．将电压表表盘改装为刻度盘并标上刻度显示相应的污染指数，刻度盘上的刻度是均匀的 【答案】B 【详解】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．由图乙可知，当污染指数增大时，可变电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由可知R0两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误； B．电源电压恒定，电路中的电流变大，由可知，电路消耗的总功率将变大，故B正确； C．由可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，则该比值不变，故C错误； D．由图乙可知，可变电阻R的阻值与污染指数成一次函数关系，设污染指数为x，则 根据电阻的串联和欧姆定律可得，电压表的示数即R0两端的电压为 由此可知，U0与污染指数x不成线性函数关系，即刻度盘上的刻度不是均匀的，故D错误。 故选B。 【练习6】（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。实验中通过比较U形管内液面的 ，来比较导体产生热量的多少；相同时间内，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。 【答案】 高度差 4∶1 【详解】[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密封气体的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映。 [2]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 烧瓶内外的电阻值都是5Ω，阻值相等，则内外电流相等，左右两密闭容器内电阻丝电流之比为2:1，根据知，电阻和通电时间相同，则电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为4∶1。 【练习7】（23-24九年级上·四川广安·期末）如图所示，将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中。灯L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为8W和32W，设两灯灯丝的电阻不变。L1、L2两灯灯丝电阻之比为 ，甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为 。 【答案】 1∶1 1∶4 【详解】 [1]因甲图中灯泡的功率，乙图中灯泡的功率，所以 解得 甲图中，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，所以 [2]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，甲图中电路消耗的总功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙图电路消耗的总功率 所以，甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为 【练习8】（23-24九年级上·安徽亳州·期末）如图所示的是小灯泡L和定值电阻R中的电流随电压变化的图象，若将小灯泡L和电阻R串联在电源电压为5V的电路中工作，1min内电路消耗的总电能为 J。 【答案】120 【详解】若将L与R串联在5V的电源上，因串联电路中各处的电流相等，所以，由图像可知，当电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，电阻R两端的电压为4V；根据串联电路电压特点可知，此时总电压为5V，等于电源电压。则工作4min时，电路消耗的总电能 【练习9】（24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲所示，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。 (1)该实验的原理是： ；此实验中滑动变阻器的作用是： ； (2)小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：① ；② ； (3)另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是 ； (4)小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (5)小明还想用已有实验器材测量未知电阻（约1）的阻值。当他用电阻替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好，桌上还有一个开关S1可以使用；滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值R约为15），于是小明设计一个能测出阻值的如下电路图，则实验步骤如下： ①闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器滑片到最左端，读出电流表示数为I1； ② ，读出电流表示数为I2； ③未知电阻＝ 。（用已知字母表示） 【答案】(1) 见解析 (2) 连接电路时开关没有断开 滑动变阻器没有调到最大阻值处 (3)灯泡断路 (4)1.14 (5) 断开S2，保持滑动变阻器的滑片不动 【详解】（1）[1][2]伏安法测测量小灯泡额定功率的原理是；此实验中滑动变阻器的作用是改变灯泡的电压和电流，使得灯泡正常发光。 （2）[1][2]当连接好所有的导线时，不等闭合开关，电路即为通路，小灯泡立即发出耀眼的光，这说明连接电路时开关没有断开；接着小灯泡烧坏，这说明电路中电流过大，错误操作是：滑动变阻器没有调到最大阻值处。 （3）开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，说明电路存在断路处；但电压表有示数，这说明电压表并联部分断路，电压表串联在电路中，原因可能是灯泡断路。 （4）由小灯泡正常发光时通过的电流约为0.32A可知，实验时电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.3A，小灯泡的额定功率为 （5）[1][2]①闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器滑片到最左端，此时电路中只有变阻器，读出电流表示数为I1，则是滑动变阻器的阻值为； ②断开S2，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表示数为I2，此时与变阻器串联，则总电阻为； ③未知电阻为 【练习10】（23-24九年级上·山东济南·期末）如图所示为某品牌电火锅的简化电路图，R1、R2为阻值一定的电热丝。当只闭合开关S1时，电火锅为“低温”挡，此时电功率为440W；当只闭合开关S2时，为“中温”挡，此时电路中的电流为5A；当S1、S2都闭合时，为“高温”挡，可快速加热。求： （1）电热丝R2的阻值多大？ （2）“中温”挡工作5min，电火锅产生的热量是多少？ （3）处于“高温”挡工作时，整个电路中的电流多大？ 【答案】（1）44Ω；（2）3.3×105J；（3）7A 【详解】解：（1）当只闭合开关S2时，只有电热丝R2有电流通过 由得：电热丝R2的阻值 （2）由题意 “中温”挡工作5min，电火锅产生的热量 （3）当只闭合开关S1时，只有电热丝R1有电流通过   由得：通过电热丝R1的电流 当开关S1、S2都闭合时为“高温”挡，电热丝R1、R2并联 整个电路中的电流 答：（1）电热丝R2的阻值是44Ω； （2）“中温”挡工作5min，电火锅产生的热量是； （3）处于“高温”挡工作时，整个电路中的电流7A。 【练习11】（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图电路中，U源=6V不变，R1=4Ω，R2=6Ω。求： (1)只闭合S2时，R1和R2的功率分别是多少？ (2)只闭合S1，S3时，1min内电路消耗的电能是多少？ 【答案】(1)1.44W；2.16W (2)900J 【详解】（1）当只闭合S2时，R1和 R2为串联，电路的总电阻 R总= R1 +R2 =4Ω+ 6Ω =10 Ω 由知道，电路的电流 由知道，R1和R2的功率分别是 （2）只闭合 S1，S3时R1和R2为并联，电路的总电阻 知道，电路的电流 1min内电路消耗的电能是 【练习12】（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)R1的最大电阻； (3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？ 【答案】(1)5Ω (2)10Ω (3)0.45W 【详解】（1）由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，只R2接入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流 I1=0.6A 由得，R2的阻值 （2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流0.2A，电压表的最大示数2V，则滑动变阻器的最大阻值 （3）当滑动变阻器滑片置于中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故总电阻为 所以，电路中电流表的示数 电阻R2消耗的功率 1．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（　　） A．电流表的示数变小 B．滑动变阻器两端电压变小 C．灯泡实际功率变大 D．整个电路的总功率变大 【答案】D 【详解】电路为并联电路，电流表测量干路电流，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离，滑动变阻器连入电路的阻值减小。 A．由可知，电阻变小，电流会变大，即电流表示数会变大，故A不符合题意； B．由并联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压等于电源电压，所以滑动变阻器两端电压不变，故B不符合题意； C．并联电路各支路互不影响，所以灯泡实际功率不变，故C不符合题意； D．电源电压不变，电流变大，根据可知，整个电路的总功率变大，故D符合题意。 故选D。 2．（23-24九年级上·广东河源·期末）用如图所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，两个透明容器密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．该实验只用了控制变量法 B．该装置探究的是电流产生的热量与电流的关系 C．该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系 D．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为 【答案】B 【详解】A．该实验探究电流产生的热量与电流关系时，控制电阻相同；实验装置产生热量的多少不能直接观察，可以通过U形管液面高度差的变化来反映，该实验用了控制变量法和转换法，故A错误； BC．该装置中右侧容器中两个电阻并联后再与左侧的电阻串联，左右容器中电阻的值相同，通过两个电阻的电流不同，探究的是电流产生的热量与电流的关系，故B正确，C错误； D．左侧装置中一个5Ω的电阻与右侧两个电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右端两个电阻的总电流和通过左端的电阻电流相等，即，由于右侧R3的阻值未给出，因此无法知道I2、I3的大小，也就无法计算通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比，故D错误。 故选B。 3．（23-24九年级上·甘肃金昌·期末）如图，电源电压18V保持不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是1~15V，小灯泡上标有“6V 3W”字样。要求：开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变）。则下列说法正确的是（　　）    A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数都变大 B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V C．该电路的最大功率为9W D．滑动变阻器允许调节的范围是18Ω~60Ω 【答案】C 【详解】A．电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误； B．灯泡的额定电流 灯泡的电阻 当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压 UL′=IRL=0.4A×12Ω=4.8V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的示数 U滑=U-UL′=18V-4.8V=13.2V 故B错误； CD．因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流为0.5A，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω 电路消耗的最大功率 P大=UI大=18V×0.5A=9W 当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压 UL″=U-U滑大=18V-15V=3V 因串联电路中各处的电流相等，所以 解得R滑大=60Ω，所以，滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω，故C正确，D错误。 故选C。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）灯泡L与定值电阻R的I-R图像如图所示。若将L与R并联，闭合开关，当干路电流为1A时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻是10Ω B．定值电阻两端的电压是8V C．工作1min时，电路消耗的电能为24J D．灯泡的实际功率为2.4W 【答案】D 【详解】AB．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则闭合开关，当干路电流为1A时，流经L与R的电流分别为IL=0.6A，IR=0.4A，灯泡L和定值电阻两端的电压都为4V，此时灯泡的电阻 故AB错误； C．工作1min时，电路消耗的总电能 W=UIt=4V×1A×1×60s=240J 故C错误； D．灯泡的实际功率 P实=ULIL=4V×0.6A=2.4W 故D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 【答案】C 【详解】由图甲可知，闭合开关，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，变阻器两端的电压为7.0V时，电路中电流为0.4A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压 当变阻器两端的电压为6.5V时，电路中电流为0.5A，同理可得电源电压 因电源电压不变，所以 解得，故①正确； 电源电压 故③正确； 因总功率等于各电阻消耗电功率之和，则滑动变阻器R1消耗的功率 由此可知，P1与I为二次函数关系，其图像开口向下，对称轴I=0.9A，理论上当I=0.9A时，滑动变阻器R1消耗的功率最大，但电路中的电流范围为，则越靠近对称轴时，变阻器的功率P1越大，所以，当I=0.6A时，变阻器的功率P1有最大值，则根据上面表达式可得 故②错误； 电流表的量程为0~0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的阻值最小，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最小，即电压表示数最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器分得的最小电压（电压表的最小示数） 因电源电压为9V，电压表的量程为0~15V，则电压表一定安全，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，且由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，即电压表示数最大，电路中的最小电流 则滑动变阻器分得的最大电压（电压表的最大示数） 所以，电压表的最小示数与最大示数之比为 故④错误。 故C正确，ABD错误。 故选C。 6．（23-24九年级上·河北保定·期末）有几位同学讨论电能时，有以下几种说法，你认为不正确的是（　　） A．电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程 B．火力发电厂把燃料的化学能转化成电能 C．电功的单位与电能的单位相同，在国际单位制中都是“焦耳” D．电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表 【答案】D 【详解】A．用电器起到能量转换的作用，电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程，故A正确，不符合题意； B．火力发电厂是通过燃料的燃烧将化学能转化成电能，故B正确，不符合题意； C．电流做的功等于用电器消耗的电能，电功的单位与电能的单位相同，在国际单位制中都是“焦耳”，故C正确，不符合题意； D．电流表是测量电路电流大小的仪表，故D错误，符合题意。 故选D。 7．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）电能表是测量 的仪表。图中电能表刚接入电路时示数是0，两周后电能表的示数如图所示，则这段时间内消耗的电能是 kW·h，电能表中的铝质圆盘共转了 revs。 【答案】 消耗电能 16.6 9960 【详解】[1]电能表是测量消耗电能的仪表，衡量家庭电路中消耗电能的多少。 [2]这段时间内消耗的电能 W=16.6kW·h﹣0kW·h=16.6kW·h [3]铝制圆盘转过的圈数 n=16.6kW·h×600r/(kW·h)=9960revs 8．（23-24九年级上·河南郑州·期末）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V，图是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝，只知道R1阻值为1100Ω，铭牌上有484W和另一个模糊不清的两位数的电功率。S闭合，S0断开，饮水机处于 档，若此时电路工作3min，将产生的热量是 J；处于加热档正常工作5min，饮水机消耗的电能 J。 【答案】 保温 7920 145200 【详解】[1]S、S0都闭合时，电路中R1、R2并联工作，电路中的总电阻小；S闭合，S0断开时，电路中只有R1通电工作，电路中总电阻大，由可知，电路中电阻越大，电功率越小，所以S闭合，S0断开时，饮水机处于保温档。 [2]R1阻值为1100Ω，则保温档电功率 此时电路工作3min，将产生的热量 [3]由于饮水机的保温档电功率为44W，则饮水机的加热档电功率为484W，则处于加热档正常工作5min，饮水机消耗的电能 9．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。如图所示，此时水龙头放出的是 （填“冷”“温”或“热”）水。若R1=121Ω，R2=48.4Ω，此水龙头出温水时的电功率是 W；当此水龙头出热水时，10min内消耗的电能是 J。 【答案】 冷 400 8.4×105 【详解】[1]当开关处于位置1、2时，电路不通，所以水龙头放出的是冷水。 [2]当开关处于位置2、3时，只有电阻R1接入电路，此时电路电阻最大，根据可知此时功率最小，故此时放出的是温水，水龙头出温水时的电功率是 [3]当开关处于位置3、4时，R1、R2并联接入电路，此时电路电阻最小，根据可知此时功率最大，故此时放出的是热水，水龙头出热水时的电功率是 10min内消耗的电能 W＝Pt＝1400W×10×60s＝8.4×105J 10．（23-24九年级上·四川眉山·期末）图甲是小明3节新干电池“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。 (1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是电压表： ，电流表: ； ②图甲中有一根导线接错了，请在错误处画“×”，并在图上改正 ； (2)改正错误后，测量了几组电压和电流的值如下表： 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 分析数据得出的结论是： 。小明所使用的定值电阻是 欧。他使用的研究方法是 法； (3)用这个电路还可以测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡，闭合开关后当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光的电阻是 Ω，额定功率是 W。（电阻保留小数点后一位数值）图丙是小灯泡的U-I图象，请你说明为什么电流与电压不成正比？ 。 【答案】(1) d指针超出量程 无示数 (2) 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 控制变量 (3) 10.4 0.6 小灯泡电阻随温度变化而变化 【详解】（1）[1][2]如图，电压表串联在电路中了，相当于电路短路，所以电流表无示数，电源是三节干电池串联，所以电压表指针会超过量程。 [3]将电流表与定值电阻之间的导线拆除，然后将定值电阻右接线柱与电压表负接线柱相连，即可实现电流表串联在电路中测量定值电阻的电流，电压表与定值电阻并联，测定值电阻两端的电压，如图所示： （2）[1]由表中数据可知，电阻一定时，电流与电压之比保持不变，故可得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [2]从表中任取一组数据可计算出定值电阻的阻值为 [3]影响电流大小的因素有电压和电阻，本实验控制电阻一定，探究电流与电压的关系，运用了控制变量法。 （3）[1]如图乙，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，电流表的示数为0.24A，故小灯泡正常发光的电阻为 [2]小灯泡的额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W [3]小灯泡的电阻会随温度的变化而变化，所以通过灯泡的电流和两端的电压不成正比，其U-I图象不是过原点的倾斜的直线，而是一条曲线。 11．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）如图甲所示为某电热水壶的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点。某次烧水时，仅将电热壶接入220V的电路中，并按下开关S与触点1连接，10min后S自动切换到保温状态（S与触点2连接），保温时图乙所示电能表的转盘总共转过了150转。求： （1）S与触点1连接时，通过电阻R1的电流 I1是多大？此时电路的总功率是多少？ （2）保温时，共消耗电能多少J？ （3）如果电热水壶的保温功率是100W，请计算R2的阻值是多少Ω？    【答案】（1）5A，1100W；（2）1.8×105J；（3）440Ω 【详解】解：（1）S与触点1连接时，电路中只有R1，通过电阻R1的电流 电路的总功率为 P=UI=220V×5A=1100W （2）转盘转150转（保温）时，电热水壶消耗的电能 （3）由题知，保温功率P保温=100W，由得电路中的总电阻 此时R1和R2串联，根据串联电路电阻的特点可知，R2的阻值 R2=R总-R1=484Ω-44Ω=440Ω 答：（1）S与触点1连接时，通过电阻R1的电流 I1是5A，此时电路的总功率是1100W； （2）保温时，共消耗电能1.8×105J； （3）如果电热水壶的保温功率是100W，则R2的阻值是440Ω。 12．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V4.8W ”字样，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1，小灯泡L正常发光。请回答下列问题： (1)求小灯泡L的额定电流； (2)当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端时，闭合开关 S1、S2，求10s内电流通过R1产生的热量； (3)只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的条件下，求电路中的最大总功率。 【答案】(1)0.8A (2)36J (3)3W 【详解】（1）根据得，小灯泡L的额定电流为 （2）当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1，电路为只有小灯泡L工作的电路，灯泡正常发光，说明小灯泡L两端的电压为电源电压，故电源电压 当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电路为小灯泡L和电阻R1并联的电路，通过电阻R1的电流为 10s内电流通过R1产生的热量为 （3）只闭合开关S2，电路为电阻R1和R2串联的电路，串联电路中的电流处处相等，故电路中的电流不能超过0.5A，即，电路中的最大总功率为 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04 电功率 清单01 电功率 一、电能 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。 6、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。 三、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） 四、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·山东淄博·期末）如图所示为探究“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。将容器中的电阻丝串联在电路中，，。下列说法正确的是（　　） A．容器中电阻丝内能的增大方式和空气内能的增大方式相同 B．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢 C．闭合开关后，要使现象变化的快一些，应将滑动变阻器滑片P向左移动 D．闭合开关一段时间，两电阻产生的热量之比是2∶1 【练习2】（23-24九年级上·安徽淮北·期末）在探究“电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关”实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则下列分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙三个容器内，流过三个电阻的电流相等 B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 C．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化 D．要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化 【练习3】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）将“3V，3W”和“6V，3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．两只灯泡均能正常发光 B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C．灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D．两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【练习4】（23-24九年级上·湖南衡阳·期末）大山上次查看家中电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（    ） A．家庭电路中电能表一般安装在总开关之后 B．电能表是测量电功率的仪表 C．他家在这段时间内消耗的电能为 D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作40min，则电能表的转盘转2400转 【练习5】（23-24九年级上·四川广安·期末）甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术人员设计的检测甲醛污染指数的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，R的阻值随污染指数变化的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．当污染指数增大时，电压表示数变小 B．当污染指数增大时，电路消耗的总功率将变大 C．当污染指数增大时，电压表与电流表示数的比值将变小 D．将电压表表盘改装为刻度盘并标上刻度显示相应的污染指数，刻度盘上的刻度是均匀的 【练习6】（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。实验中通过比较U形管内液面的 ，来比较导体产生热量的多少；相同时间内，电流通过R1产生的热量与通过R2产生的热量之比为 。 【练习7】（23-24九年级上·四川广安·期末）如图所示，将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中。灯L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为8W和32W，设两灯灯丝的电阻不变。L1、L2两灯灯丝电阻之比为 ，甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为 。 【练习8】（23-24九年级上·安徽亳州·期末）如图所示的是小灯泡L和定值电阻R中的电流随电压变化的图象，若将小灯泡L和电阻R串联在电源电压为5V的电路中工作，1min内电路消耗的总电能为 J。 【练习9】（24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲所示，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。 (1)该实验的原理是： ；此实验中滑动变阻器的作用是： ； (2)小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：① ；② ； (3)另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是 ； (4)小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (5)小明还想用已有实验器材测量未知电阻（约1）的阻值。当他用电阻替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好，桌上还有一个开关S1可以使用；滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值R约为15），于是小明设计一个能测出阻值的如下电路图，则实验步骤如下： ①闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器滑片到最左端，读出电流表示数为I1； ② ，读出电流表示数为I2； ③未知电阻＝ 。（用已知字母表示） 【练习10】（23-24九年级上·山东济南·期末）如图所示为某品牌电火锅的简化电路图，R1、R2为阻值一定的电热丝。当只闭合开关S1时，电火锅为“低温”挡，此时电功率为440W；当只闭合开关S2时，为“中温”挡，此时电路中的电流为5A；当S1、S2都闭合时，为“高温”挡，可快速加热。求： （1）电热丝R2的阻值多大？ （2）“中温”挡工作5min，电火锅产生的热量是多少？ （3）处于“高温”挡工作时，整个电路中的电流多大？ 【练习11】（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图电路中，U源=6V不变，R1=4Ω，R2=6Ω。求： (1)只闭合S2时，R1和R2的功率分别是多少？ (2)只闭合S1，S3时，1min内电路消耗的电能是多少？ 【练习12】（23-24九年级上·江西赣州·期末）如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)R1的最大电阻； (3)在中点时，电阻R2消耗的功率多大？ 1．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（　　） A．电流表的示数变小 B．滑动变阻器两端电压变小 C．灯泡实际功率变大 D．整个电路的总功率变大 2．（23-24九年级上·广东河源·期末）用如图所示的装置探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，两个透明容器密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．该实验只用了控制变量法 B．该装置探究的是电流产生的热量与电流的关系 C．该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系 D．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为 3．（23-24九年级上·甘肃金昌·期末）如图，电源电压18V保持不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是1~15V，小灯泡上标有“6V 3W”字样。要求：开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变）。则下列说法正确的是（　　）    A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数都变大 B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V C．该电路的最大功率为9W D．滑动变阻器允许调节的范围是18Ω~60Ω 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）灯泡L与定值电阻R的I-R图像如图所示。若将L与R并联，闭合开关，当干路电流为1A时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻是10Ω B．定值电阻两端的电压是8V C．工作1min时，电路消耗的电能为24J D．灯泡的实际功率为2.4W 5．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，R2 为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） ①R2的阻值为5Ω ②R1消耗的最大电功率为4.05W ③电源电压为9V ④电压表的最小示数与最大示数之比为13:14 A．①和② B．②和③ C．①和③ D．①和④ 6．（23-24九年级上·河北保定·期末）有几位同学讨论电能时，有以下几种说法，你认为不正确的是（　　） A．电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程 B．火力发电厂把燃料的化学能转化成电能 C．电功的单位与电能的单位相同，在国际单位制中都是“焦耳” D．电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表 7．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）电能表是测量 的仪表。图中电能表刚接入电路时示数是0，两周后电能表的示数如图所示，则这段时间内消耗的电能是 kW·h，电能表中的铝质圆盘共转了 revs。 8．（23-24九年级上·河南郑州·期末）某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V，图是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝，只知道R1阻值为1100Ω，铭牌上有484W和另一个模糊不清的两位数的电功率。S闭合，S0断开，饮水机处于 档，若此时电路工作3min，将产生的热量是 J；处于加热档正常工作5min，饮水机消耗的电能 J。 9．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。如图所示，此时水龙头放出的是 （填“冷”“温”或“热”）水。若R1=121Ω，R2=48.4Ω，此水龙头出温水时的电功率是 W；当此水龙头出热水时，10min内消耗的电能是 J。 10．（23-24九年级上·四川眉山·期末）图甲是小明3节新干电池“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。 (1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是电压表： ，电流表: ； ②图甲中有一根导线接错了，请在错误处画“×”，并在图上改正 ； (2)改正错误后，测量了几组电压和电流的值如下表： 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 分析数据得出的结论是： 。小明所使用的定值电阻是 欧。他使用的研究方法是 法； (3)用这个电路还可以测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡，闭合开关后当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光的电阻是 Ω，额定功率是 W。（电阻保留小数点后一位数值）图丙是小灯泡的U-I图象，请你说明为什么电流与电压不成正比？ 。 11．（23-24九年级上·辽宁沈阳·期末）如图甲所示为某电热水壶的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点。某次烧水时，仅将电热壶接入220V的电路中，并按下开关S与触点1连接，10min后S自动切换到保温状态（S与触点2连接），保温时图乙所示电能表的转盘总共转过了150转。求： （1）S与触点1连接时，通过电阻R1的电流 I1是多大？此时电路的总功率是多少？ （2）保温时，共消耗电能多少J？ （3）如果电热水壶的保温功率是100W，请计算R2的阻值是多少Ω？    12．（23-24九年级上·四川广安·期末）如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V4.8W ”字样，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1，小灯泡L正常发光。请回答下列问题： (1)求小灯泡L的额定电流； (2)当滑动变阻器R2的滑片P置于最左端时，闭合开关 S1、S2，求10s内电流通过R1产生的热量； (3)只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的条件下，求电路中的最大总功率。 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 $$