专题03 电功和电热（考点清单）-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲（苏科版）

专题03 电功和电热 清单01 电能表与电功 一、电功与电能 1、电功定义：电流通过某段电路所做的功叫 。实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。 2、电功单位：国际单位是 ；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h= J。 二、电功的计算公式 1、定义式： 。 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、对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt。 （1）并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1。 （2）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。 三、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、30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A。 3、50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 4、120revs/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120圈。 清单02 电功率 一、电功率 1、电功率定义：电流单位时间内所做的功。表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示。 国际单位： ；常用单位： 。  2、电功率与电能、时间的关系 （1）电功率是反映电能 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 。 （2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 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。 二、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 。 三、电功率的计算 1、电功率定义式：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。 清单03 电热器 电流的热效应 一、电流的热效应 1、电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做 。 （1）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为 。 （2）电流热效应影响因素：与通电的 有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通 电时间越长，导体产生的热量越多。 2、电热的利用与防止 （1）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。 （2）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。 二、焦耳定律 1、焦耳定律内容：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 。 （1）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）。 （2）变形公式：，Q=UIt。 （3）在纯电阻电路中，电能 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。 2、焦耳定律的应用 （1）纯电阻电路：纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路； （2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路。 清单04 家庭电路与安全用电 一、家庭电路 1、家庭电路的组成 （1）家庭电路的主要组成部分有：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关和灯泡、插座和用电器。 （2）各组成部分的先顺序：为防止偷电事故，进户线首先要进电能表；为检修电路保险丝时安全，总开关 要安装在保险丝前面。 （3）开关与所控制的灯泡是串联的；各用电器之间是并联的。 2、家庭电路的连接 （1）进户线：连接户外的供电电路的电线，一根是 ，另一根是 ，它们之间有220V的电压。 （2）电能表：测量用户在一段时间内消耗 的仪器。 （3）总开关：能同时切断火线和零线，方便室内电路的安装和检修。 （4）保险丝：当电路中电流过大时，自动熔断并 电源，起保护电路的作用，现在家庭多用 来 取代保险丝。 （5）插座与用电器：插座给可移动家用电器供电，插座并联在电路中，两孔插座右火左零，三孔插座右火 左零上地，用电器是直接利用电能工作的器件，各用电器之间通常是并联的。 （6）开关与灯泡：开关与被控制的灯泡串联，为了安全，开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间。 3、家庭电路的故障分析：在进行家庭电路故障分析时，可有两种方法 （1）用测电笔：如果氖管发光，则被测点与火线之间连通，如果氖管不发光，则被测点与火线之间是断的。 （2）用检验灯泡：根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。 （3）突然家里所有用电器都停止工作，则有保险丝断的可能性。 二、家庭电路的检测与工作方式 1、测电笔的使用 （1）测电笔的用途：用来辨别 。 （2）测电笔的结构：笔尖、电阻、氖管、弹簧、笔卡（或笔部金属体）。 （3）测电笔的使用方法： 接触被测导线，手接触 金属体。 2、零线火线的辨别方法 （1）家庭电路的电压是 V，其中火线与大地之间是 V，火线与零线之间是 V，零线与大地之间是 V；在我国家庭电路的工作电压都是220V，在其他某些国家不是。 （2）用测电笔检验，如果测电笔氖管发光则被测线是 ，如果测电笔氖管不发光则被测线是 。 3、插座的构造与工作方式 （1）分类：按是否移动可分为固定插座和移动插座；按孔的数量分为双孔插座和三孔插座．插排是多个插座的组合。 （2）接法：右孔接 、左孔接 、上孔接 （右火左零上地）。 （3）三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故。 （4）三脚插头的 脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与 接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。 5、熔断器的作用及保险丝的选择方法 （1）保险丝的作材料：电阻率 ，熔点 的铅锑合金。 （2）保险丝的作用：当电路中电流过大时 电路。 （3）保险丝工作原理：保险丝的电阻比相连导线电阻更大，由电热功率P热=I2R可知，同样的电流，保险 丝发热功率比导线更大，温度升高更快，又因为保险丝熔点较低，所以在电流过大时，保险丝迅速熔断， 从而切断电路，起到保护作用。 （4）保险丝的选择方法：选择额定电流 电路正常工作电流最大值的保险丝。 三、家庭电路电流过大的原因： ； 。 四、触电危害及常见的触电类型与预防 1、家庭电路触电类型 （1）单线触电：人站在地上碰到火线。 （2）双线触电：人同时碰到火线和零线。 2、高压电路触电类型： （1）高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，带电体和人之间发生放电现象； （2）跨步电压触电：高压输电线头落到地上，地面上与线头距离不同的各点存在电压，当人走近导线时两 脚之间有电压。 3、触电急救 （1）处理原则：迅速切断电源，注意自身安全； （2）具体做法：一是切断电源，或者用绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源；二是尽力抢救；三是 发生火灾务必先切断电源再救。 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·陕西西安·期末）下列家用电器中利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．电暖气 D．台灯 【练习2】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．可通过U形管中液面高度差来计算产热多少 B．通过该装置所反应的实验现象得知，当电流和通电时间一定时，电阻越大，产热越多 C．该实验装置不仅可以探究导体产热的多少与电流的关系，还可以探究导体产热的多少与通电时间的关系 D．若R3损坏而将其换成更大的电阻，依然可以完成实验且两个U形管差异更明显 【练习3】（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示，在安装室内电路时，电工师傅常用一个标有“220V  40W”字样的灯泡L0来代替保险丝检查新安装的照明电路中的每个支路的情况，下列判断中正确的是（    ） A．当只闭合S、时，L0正常发光，L1所在的支路短路 B．当只闭合S、时，L0不亮，L1所在的支路短路 C．当只闭合S、时，L0和都呈现暗红色，L2所在的支路断路 D．灯L0代替了保险丝，若电路中存在短路，灯L0的灯丝就会熔断，起到了保护电路的作用 【练习4】（23-24九年级上·福建莆田·期末）家庭电路中有着各式各样的用电器，在日常使用中要注意安全用电。下列做法符合安全用电要求的是（　　） A．在未断开电源开关的情况下，直接更换灯泡 B．家用电器电线绝缘皮破损了仍然继续使用 C．使用试电笔时，手不接触笔尖金属体，以免触电 D．家用电器起火时，先立即用水扑灭，再切断电源 【练习5】（23-24九年级上·陕西宝鸡·期末）某款家用电热取暖器有两个挡位，它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电热取暖器将电能主要转化为机械能 B．“高温”挡一定比“低温”挡消耗电能快 C．“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大 D．“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多 【练习6】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）有A、B两个小灯泡，分别标有“6V　6W”和“6V　3W”，经实验测得它们的I-U特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．由图可知，A灯两端电压越大，其阻值越小 B．把它们并联在3V的电源下，A灯与B灯的电阻之比为7∶3 C．把它们串联在4V的电源下，A灯比B灯更亮 D．把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全，则两灯总电压为8V 【练习7】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）图示是某家庭电路中电能表的表盘，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量电功率的仪表 B．该电能表已消耗电能31.6kW•h C．该电能表允许通过的最大电流为5A D．该家庭电路每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3000转 【练习8】（23-24九年级上·海南·期末）如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样，若电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，滑片P移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电流表变化范围是0.2~0.6A B．电压表变化范围是1.5~3V C．电路总功率变化范围是1.2~3W D．滑动变阻器允许调节的范围是2~10Ω 【练习9】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如题图所示，开关闭合，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2.4V，则灯L1两端的电压为 V，L1与L2的电阻之比为 ，若把两灯并联起来同时接通电路，当L1耗电能6J时，L2耗电能为 J。 【练习10】（2024·安徽合肥·三模）如图，电源电压为6V并保持不变，定值电阻R为10Ω，滑动变阻器R'标有“20Ω  0.5A”字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，定值电阻R的最大功率为 W。 【练习11】（23-24九年级上·河南郑州·期末）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图是其内部电路原理图，如表是该电饭煲的铭牌。在当开关S （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于加热挡，电热丝R2的阻值是 Ω。若家庭电路中，仅使用电饭煲加热挡工作3min，标有“2000imp/（kW•h）”字样的电能表闪灯100次，电饭煲的实际功率为 W。 额定电压 220V 保温功率 44W 加热功率 1210W 【练习12】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 (1)请将图甲中的实验电路补充完整 （要求导线不得交叉）； (2)连接正确电路后闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ； A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路 (3)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W； (4)由图丙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度变化的特点，这种现象在生活中也有体现。家里的白炽灯在 （选填“开灯瞬间”或“开灯一段时间后”）灯丝更容易烧断； 【拓展】 小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，电压表量程足够大，滑动变阻器R的最大阻值未知，定值电阻的阻值为R0），请将实验步骤与结论补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电压表示数为 ； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1； ③闭合S、S1，断开S2，将滑片P移到最 端，读出电压表的示数为U2； ④小灯泡正常发光时的电阻RL= （用U1、U2、U额、R0表示）。 【练习13】（23-24九年级上·湖南怀化·期末）某家用电热水壶额定容量是1L，有加热和保温两挡，内部简化电路（虚线框内为加热电路部分），其中R1和R2为阻值不变的发热电阻，S是手动开关，S1是温控开关。手动闭合S，将S1同时接1、2时，电热水壶处于高温加热状态，红灯亮，温控开关S1自动与1、2同时断开切换到与3接触变为低温保温状态，红灯灭，绿灯亮（绿灯电阻忽略不计），将电热水壶中装入额定容量、初温为12℃的水，闭合开关S，S1同时接1、2来加热壶中的水；336s时，红灯灭绿灯亮，R1的功率之比是100：1。忽略热量损失，已知：，c水＝4.2×103J/（kg•℃），水壶工作时电压为220V，求： （1）此次高温加热过程中水吸收的热量； （2）该电热水壶的高温加热功率； （3）该电热水壶加热电阻R1的阻值； （4）该电热水壶加热电阻R2的阻值。 【练习14】（23-24九年级下·河北石家庄·期末）如图甲所示，小灯泡L规格为“4V0.8W”，，电源电压不变，闭合开关，小灯泡L正常发光。 (1)求R0的功率和电源电压； (2)拆除小灯泡L，将定值电阻串联或并联接入电路中（电流表重新接入电路），闭合开关，电流表的示数如图乙所示，求的可能值。 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（    ） A．保险丝可以用细铜丝来代替 B．若空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路 C．电灯的开关可接在零线上 D．用测电笔辨别火线和零线，手应接触笔尾的金属体 2．（23-24九年级上·福建泉州·期末）如图所示的是部分家庭电路，闭合开关，灯泡不发光，保险丝完好，用测电笔检查a、d两点，氖管均发光。下列故障分析中正确的是（　　） A．小灯泡短路 B．插座短路 C．线路c、d之间断路 D．线路d、e之间断路 3．（23-24九年级上·河北唐山·期末）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数1的关系图象如图乙所示，下列正确的是（    ） A．电源电压为8V B．的阻值为40Ω C．当滑片P移至中点时，电路消耗的总功率为3.6W D．滑片P在b端时，通电10s后上产生的热量是4J 4．（23-24九年级上·河南许昌·期末）小红在“生活处处有物理”的实践中，观察并描述了一些常见的现象，其中正确的是（　　） A．水壶的把手用胶木制成，是因为胶木的导热性好 B．用铁锅炒菜，主要是通过热传递的方式改变菜的内能 C．用电热水壶把水烧开利用了电流的磁效应 D．汤入嘴时很烫，是因为汤含有的热量很高 5．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）甲图是九年级同学用坐位体前屈测量仪测试身体柔韧性，乙图是其内部电路图（电源电压恒定）。测试者沿着推动方向推动挡板，“显示器”示数大小能够反映测试者柔韧水平的高低。下列与该测量仪有关说法正确的是（　　） A．“显示器”相当于电压表 B．为了节约电能，可以去掉电路中的R C．柔韧性差的同学测试时，电路消耗的电能更多 D．柔韧性好的同学测试时，电路中的总功率变大 6．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小雨同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“　1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列说法中不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.48 A．表中数据都可以在本次实验中测量出来 B．序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶2 C．序号“3”和序号“4”两次，电路总功率之比为3∶4 D．仅用该同学的实验器材不能探究电压一定时，电流与电阻的关系 7．（23-24九年级上·湖南郴州·期末）如图所示，手电筒中的电流为0．3A，电源为三节干电池，则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为（　　） A．1．35J B．81J C．162J D．9720J 8．（22-23九年级上·湖北武汉·期末）如图所示是某同学家中的电能表，该同学把家中的其他用电器都与电源断开。把一只24W节能灯和一只500W电吹风机分别接在此电能表上，有关电能表的说法正确的是（　　） A．电能表的作用是测量电流做功的快慢 B．24W节能灯接入电路时，电能表和节能灯并联 C．24W节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为2.16×105J D．500W电吹风机接入电路，电能表铝盘转动较快，说明电流通过电吹风机做的功较多 9．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）有两只灯泡，A灯标有“12V，6W”、B灯标有“12V，12W”，A和B中的电流随两端电压的变化关系如图所示，若将A、B并联接在12V电源两端，则A、B中的电流大小之比是 ，1min内电路消耗的总电能为 J；若将A、B串联接在某电路使A灯恰好正常发光，则此时B灯的电阻为 Ω。 10．（23-24九年级上·海南海口·期末）如图所示是电吹风电路图，电热丝R用来发热，电动机送风。当吹热风时，开关S应拨至 （填“AB”或“BC”）位置。电吹风在额定电压下工作，吹热风时电路的功率为1000W，吹冷风时电路的功率为120W，则电热丝R的电阻为 Ω。 11．（23-24九年级上·云南昆明·期末）如图所示，直流电动机通过电流做功提升质量为540g的重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能转化为内能。已知电动机线圈电阻为1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流为2A，物体以10m/s的速度匀速上升的时间为20s。不计绳的重力和一切摩擦。则电动机的工作效率为 ；电压表的读数为 。 12．（23-24九年级上·安徽淮北·期末）随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为 J。 13．（23-24九年级上·四川德阳·期末）如图是探究“电流通过导体时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初温、质量相同的空气。 （1）利用甲装置可探究电流通过导体产生的热量与 的关系； （2）乙装置中电阻R3的作用是使通过R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”）。通过观察乙装置，可得 （选填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量较多。 14．（23-24九年级上·陕西西安·期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有两节新干电池、待测小灯泡（额定电压为）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）连接的实验电路如图-1所示，检查电路时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线 ； （2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移动到最 （选填“左”或“右”）端； （3）正确连线后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 （选填序号）； A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （4）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图-2所示，则此时通过小灯泡的电流是 A； （5）根据记录的多组数据，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图-3所示，分析图像可知：①小灯泡的额定功率为 W；②小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 15．（23-24九年级上·安徽安庆·期末）在如图所示电路中，，电压表的示数为3V，电压表的示数为5V，求： (1)电阻的阻值； (2)10s内电阻产生的热量。 16．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）新型电饭锅有“加热”和“保温”两种挡位，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝、两种挡位的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关S、S1，电饭锅正常工作。S1是温度自动控制开关，饭煮好后，自动断开，进入保温状态。求： 额定电压 220V 保温挡额定功率 44W 加热挡额定功率 924W （1）保温时电路的电流； （2）电热丝R2的电阻； （3）正常煮一次饭需30min，求其中R2消耗的电能。 17．（23-24九年级上·四川眉山·期末）某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示，在正常工作时，将满一桶水从20℃加热到70℃需要50min[c水=4.2×l03J/(kg·℃)；1L=1dm3]。求： 额定电压 220V 额定功率 3000W 额定频率 50Hz 额定容积 36L (1)水的质量？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率，求该淋浴器的热效率是多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 电功和电热 清单01 电能表与电功 一、电功与电能 1、电功定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程。 2、电功单位：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。 二、电功的计算公式 1、定义式：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、对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt。 （1）并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1。 （2）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。 三、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、30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A。 3、50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 4、120revs/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120圈。 清单02 电功率 一、电功率 1、电功率定义：电流单位时间内所做的功。表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示。 国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  2、电功率与电能、时间的关系 （1）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。 （2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 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。 二、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。 三、电功率的计算 1、电功率定义式：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。 清单03 电热器 电流的热效应 一、电流的热效应 1、电流的热效应定义：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。 （1）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。 （2）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通 电时间越长，导体产生的热量越多。 2、电热的利用与防止 （1）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。 （2）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。 二、焦耳定律 1、焦耳定律内容：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。 （1）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）。 （2）变形公式：，Q=UIt。 （3）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。 2、焦耳定律的应用 （1）纯电阻电路：纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路； （2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路。 清单04 家庭电路与安全用电 一、家庭电路 1、家庭电路的组成 （1）家庭电路的主要组成部分有：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关和灯泡、插座和用电器。 （2）各组成部分的先顺序：为防止偷电事故，进户线首先要进电能表；为检修电路保险丝时安全，总开关 要安装在保险丝前面。 （3）开关与所控制的灯泡是串联的；各用电器之间是并联的。 2、家庭电路的连接 （1）进户线：连接户外的供电电路的电线，一根是火线，另一根是零线，它们之间有220V的电压。 （2）电能表：测量用户在一段时间内消耗电能的仪器。 （3）总开关：能同时切断火线和零线，方便室内电路的安装和检修。 （4）保险丝：当电路中电流过大时，自动熔断并切断电源，起保护电路的作用，现在家庭多用空气开关来 取代保险丝。 （5）插座与用电器：插座给可移动家用电器供电，插座并联在电路中，两孔插座右火左零，三孔插座右火 左零上地，用电器是直接利用电能工作的器件，各用电器之间通常是并联的。 （6）开关与灯泡：开关与被控制的灯泡串联，为了安全，开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间。 3、家庭电路的故障分析：在进行家庭电路故障分析时，可有两种方法 （1）用测电笔：如果氖管发光，则被测点与火线之间连通，如果氖管不发光，则被测点与火线之间是断的。 （2）用检验灯泡：根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。 （3）突然家里所有用电器都停止工作，则有保险丝断的可能性。 二、家庭电路的检测与工作方式 1、测电笔的使用 （1）测电笔的用途：用来辨别火线和零线。 （2）测电笔的结构：笔尖、电阻、氖管、弹簧、笔卡（或笔部金属体）。 （3）测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体。 2、零线火线的辨别方法 （1）家庭电路的电压是220V，其中火线与大地之间是220V，火线与零线之间是220V，零线与大地之间是0V；在我国家庭电路的工作电压都是220V，在其他某些国家不是。 （2）用测电笔检验，如果测电笔氖管发光则被测线是火线，如果测电笔氖管不发光则被测线是零线。 3、插座的构造与工作方式 （1）分类：按是否移动可分为固定插座和移动插座；按孔的数量分为双孔插座和三孔插座．插排是多个插座的组合。 （2）接法：右孔接火线、左孔接零线、上孔接地线（右火左零上地）。 （3）三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故。 （4）三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。 5、熔断器的作用及保险丝的选择方法 （1）保险丝的作材料：电阻率较大，熔点较低的铅锑合金。 （2）保险丝的作用：当电路中电流过大时自动切断电路。 （3）保险丝工作原理：保险丝的电阻比相连导线电阻更大，由电热功率P热=I2R可知，同样的电流，保险 丝发热功率比导线更大，温度升高更快，又因为保险丝熔点较低，所以在电流过大时，保险丝迅速熔断， 从而切断电路，起到保护作用。 （4）保险丝的选择方法：选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。 三、家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大。 四、触电危害及常见的触电类型与预防 1、家庭电路触电类型 （1）单线触电：人站在地上碰到火线。 （2）双线触电：人同时碰到火线和零线。 2、高压电路触电类型： （1）高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，带电体和人之间发生放电现象； （2）跨步电压触电：高压输电线头落到地上，地面上与线头距离不同的各点存在电压，当人走近导线时两 脚之间有电压。 3、触电急救 （1）处理原则：迅速切断电源，注意自身安全； （2）具体做法：一是切断电源，或者用绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源；二是尽力抢救；三是 发生火灾务必先切断电源再救。 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·陕西西安·期末）下列家用电器中利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．电暖气 D．台灯 【答案】C 【详解】利用电流热效应工作的用电器将电能全部转化为内能。 A．电视机主要将电能转化为内能与光能，故A不符合题意； B．电风扇主要是把电能转化为机械能的，故B不符合题意； C．电暖气是利用电流来加热的设备，将电能全部转化为内能，故C符合题意； D．台灯主要是把电能转化为光能的，故D不符合题意。 故选C。 【练习2】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．可通过U形管中液面高度差来计算产热多少 B．通过该装置所反应的实验现象得知，当电流和通电时间一定时，电阻越大，产热越多 C．该实验装置不仅可以探究导体产热的多少与电流的关系，还可以探究导体产热的多少与通电时间的关系 D．若R3损坏而将其换成更大的电阻，依然可以完成实验且两个U形管差异更明显 【答案】C 【详解】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，容器内气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，不能直接计算产生热量的多少，故A错误； B．探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系，要控制电流和时间不变，改变电阻大小。虽然并联的电阻小于其中任一电阻，但该装置图中有一个5Ω的电阻在容器的外面，无法实现，故B错误； C．探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系，要控制I与R相同，改变通电时间，两个容器中任一个都可做为研究对象，比较两管液面高度即可，故C正确； D．为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，这样通过R3的电流更大，通过R2的电流更小，实验现象更明显，故D错误。 故选C。 【练习3】（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示，在安装室内电路时，电工师傅常用一个标有“220V  40W”字样的灯泡L0来代替保险丝检查新安装的照明电路中的每个支路的情况，下列判断中正确的是（    ） A．当只闭合S、时，L0正常发光，L1所在的支路短路 B．当只闭合S、时，L0不亮，L1所在的支路短路 C．当只闭合S、时，L0和都呈现暗红色，L2所在的支路断路 D．灯L0代替了保险丝，若电路中存在短路，灯L0的灯丝就会熔断，起到了保护电路的作用 【答案】A 【详解】A．只闭合S、时，灯泡L0、L1串联，L0正常发光，L0两端电压为220V，说明L1被短路，故A正确； B．只闭合S、时，灯泡L0、L1串联，L0不发光，说明电路断路，故B错误； C．只闭合S、时，L0和都呈现暗红色，说明电路是通路，两灯泡均不能正常工作，有电流通过，故C错误； D．灯L0代替了保险丝，若电路中存在短路，灯L0会正常发光，故D错误。 故选A。 【练习4】（23-24九年级上·福建莆田·期末）家庭电路中有着各式各样的用电器，在日常使用中要注意安全用电。下列做法符合安全用电要求的是（　　） A．在未断开电源开关的情况下，直接更换灯泡 B．家用电器电线绝缘皮破损了仍然继续使用 C．使用试电笔时，手不接触笔尖金属体，以免触电 D．家用电器起火时，先立即用水扑灭，再切断电源 【答案】C 【详解】A．为了用电安全，防止触电，更换灯泡时必须断开开关，故A不符合题意； B．家用电器电线绝缘皮破损应及时更换，否则容易发生触电事故，故 B不符合题意； C．使用验电笔时，笔尖接触待测物体，手要同时接触笔尾金属体，故C符合题意； D．生活用时是导体，当家用电器起火时，不能直接用水去灭火，因为人在灭火时可能直接或间接接触火线，发生触电事故，应先切断电源再灭火，故D不符合题意。 故选C。 【练习5】（23-24九年级上·陕西宝鸡·期末）某款家用电热取暖器有两个挡位，它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电热取暖器将电能主要转化为机械能 B．“高温”挡一定比“低温”挡消耗电能快 C．“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大 D．“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多 【答案】B 【详解】A．取暖器中的电热丝的作用是发热，将电能转化为内能，故A错误； B．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。高温挡的功率大，则高温挡消耗的电能快，故B正确； C．高温挡的功率大，家庭电路的电压为220V，电压一定，由可知，高温挡的电阻小，故C错误； D．由Q=W=Pt可知，取暖器产生热量的多少，除了与取暖器的电功率有关，还与通电时间的长短有关，所以“高温”挡不一定比“低温”挡产生的热量多，故D错误。 故选B。 【练习6】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）有A、B两个小灯泡，分别标有“6V　6W”和“6V　3W”，经实验测得它们的I-U特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．由图可知，A灯两端电压越大，其阻值越小 B．把它们并联在3V的电源下，A灯与B灯的电阻之比为7∶3 C．把它们串联在4V的电源下，A灯比B灯更亮 D．把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全，则两灯总电压为8V 【答案】D 【详解】A．由图可知，A灯两端电压越大，其电流越大，但电流增速变缓，根据可知其阻值变大，故A错误； B．将A、B两灯并联在3V的电源两端时，根据并联电压规律，A、B两灯电压均为3V，由图可知，此时A的电流为0.7A，B的电流为0.3A，A、B两灯电流之比为，根据可知此时电流与电阻成反比，所以A灯与B灯的电阻之比为3∶7，故B错误； C．将A、B两灯串联时，电流相等，由图可知，B的电压始终大于A，根据可知B的实际功率始终大于A，所以B灯比A灯更亮，故C错误； D．由图知道，A灯泡的额定电流为1.0A，B灯泡的额定电流为0.5A，因为两灯串联，所以把它们串联起来，使其中一盏灯正常发光，另一灯安全时，电路的电流为0.5A，由图可知，此时灯泡A、B两端的电压分别为2V、6V，则两灯总电压为 故D正确。 故选D。 【练习7】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）图示是某家庭电路中电能表的表盘，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量电功率的仪表 B．该电能表已消耗电能31.6kW•h C．该电能表允许通过的最大电流为5A D．该家庭电路每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3000转 【答案】D 【详解】A．电能表是测量电能的仪表，不能直接测量电功率，故A错误； B．电能表测量是这段时间家里所有用电器消耗的电能，而不是电能表消耗的电能，故B错误； C．该电能表允许通过的最大电流为10A，故C错误； D．根据3000r/kW·h，表示该家庭电路每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3000r，故D正确。 故选D。 【练习8】（23-24九年级上·海南·期末）如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样，若电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，滑片P移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电流表变化范围是0.2~0.6A B．电压表变化范围是1.5~3V C．电路总功率变化范围是1.2~3W D．滑动变阻器允许调节的范围是2~10Ω 【答案】D 【详解】由电路图可知，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。因串联电路中各处的电流相等，变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流 此时R2两端的电压最大，电路的总功率最大，由可得，R2两端电压 电路的最大功率 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以 所以电压表的最小示数为1V；由可得，变阻器接入电路中的最小阻值 当电压表的示数最大时，接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，此时R2两端的电压 所以电压表变化范围1~3V。 电路中的最小电流 电流表变化范围是0.3~0.5A。 电路的最小功率为 电路总功率变化范围是1.8~3W。 由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的最大阻值 滑动变阻器连入电路的阻值在2~10Ω范围内变化，故ABC错误，D正确。 故选D。 【练习9】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如题图所示，开关闭合，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2.4V，则灯L1两端的电压为 V，L1与L2的电阻之比为 ，若把两灯并联起来同时接通电路，当L1耗电能6J时，L2耗电能为 J。 【答案】 2.4 4 【详解】[1][2]开关闭合，、串联，电压表测电源电压，电压表测电压，则灯L1两端的电压为2.4V，根据串联电压规律，电压为 串联电流相等，根据，电压与电阻成正比，则L1与L2的电阻之比为 [3]若把两灯并联起来同时接通电路，电压相等，根据，时间相同时，消耗电能与电阻成反比，L1与L2的电阻之比为，则消耗电能之比为，则当L1耗电能6J时，L2耗电能为 【练习10】（2024·安徽合肥·三模）如图，电源电压为6V并保持不变，定值电阻R为10Ω，滑动变阻器R'标有“20Ω  0.5A”字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，定值电阻R的最大功率为 W。 【答案】0.9 【详解】当电流为0.5A时，定值电阻两端的电压为 UR＝ImaxR＝0.5A×10Ω＝5V＞3V 故当电压表的示数为3V时，定值电阻R的功率最大，最大值为 【练习11】（23-24九年级上·河南郑州·期末）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图是其内部电路原理图，如表是该电饭煲的铭牌。在当开关S （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于加热挡，电热丝R2的阻值是 Ω。若家庭电路中，仅使用电饭煲加热挡工作3min，标有“2000imp/（kW•h）”字样的电能表闪灯100次，电饭煲的实际功率为 W。 额定电压 220V 保温功率 44W 加热功率 1210W 【答案】 闭合 40 1000 【详解】[1]由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，由可知，电路中的电功率最小。当开关S闭合时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，电饭煲处于加热挡。 [2]由可知，R2的阻值 [3]2000imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁2000次，则电能表指示灯恰好闪烁了100次，电饭煲消耗的电能 电饭煲的实际功率 【练习12】（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小红在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 (1)请将图甲中的实验电路补充完整 （要求导线不得交叉）； (2)连接正确电路后闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ； A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路 (3)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W； (4)由图丙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度变化的特点，这种现象在生活中也有体现。家里的白炽灯在 （选填“开灯瞬间”或“开灯一段时间后”）灯丝更容易烧断； 【拓展】 小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，电压表量程足够大，滑动变阻器R的最大阻值未知，定值电阻的阻值为R0），请将实验步骤与结论补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电压表示数为 ； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1； ③闭合S、S1，断开S2，将滑片P移到最 端，读出电压表的示数为U2； ④小灯泡正常发光时的电阻RL= （用U1、U2、U额、R0表示）。 【答案】(1) (2)C (3) A 1.25 (4) 开灯瞬间 U额 左 【详解】（1）小灯泡额定电压为2.5V，则电压表应选用小量程与灯泡并联，作图如下： （2）连接正确电路后闭合开关，小红发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，可能是由于滑动变阻器的滑片位于阻值最大处使得电流过小从而灯泡的实际功率过小导致的，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光，故选C。 （3）[1]实验时，电压表的示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，小于灯泡的额定电压，所以为使小灯泡正常工作，应增大灯泡电压，则应减小变阻器电压，根据串联分压原理，应减小变阻器阻值，所以应将滑片向A端移动，直至电压表示数为2.5V。 [2]若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 （4）[1]由图丙所示的I-U图像可知灯丝的电阻随温度升高而变大。家里的白炽灯在开灯瞬间，由于温度较低，灯丝电阻较小，根据可知电流较大，灯丝更容易烧断。 [2][3][4]①闭合S、S2，断开S1，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡电压，移动滑片P，使电压表示数为U额，则灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻电压，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1，则定值电阻电压为U1； ③闭合S、S1，断开S2，将滑片P移到最左端，定值电阻单独接入电路，电压表测定值电阻电压，读出电压表的示数为U2，则电源电压为U2； ④在②中，定值电阻电压为U1，则变阻器的电压为，根据串联分压原理则有 解得滑动变阻器阻值。在①中，滑动变阻器电压为，根据串联分压原理则有 解得小灯泡正常发光时的电阻为 【练习13】（23-24九年级上·湖南怀化·期末）某家用电热水壶额定容量是1L，有加热和保温两挡，内部简化电路（虚线框内为加热电路部分），其中R1和R2为阻值不变的发热电阻，S是手动开关，S1是温控开关。手动闭合S，将S1同时接1、2时，电热水壶处于高温加热状态，红灯亮，温控开关S1自动与1、2同时断开切换到与3接触变为低温保温状态，红灯灭，绿灯亮（绿灯电阻忽略不计），将电热水壶中装入额定容量、初温为12℃的水，闭合开关S，S1同时接1、2来加热壶中的水；336s时，红灯灭绿灯亮，R1的功率之比是100：1。忽略热量损失，已知：，c水＝4.2×103J/（kg•℃），水壶工作时电压为220V，求： （1）此次高温加热过程中水吸收的热量； （2）该电热水壶的高温加热功率； （3）该电热水壶加热电阻R1的阻值； （4）该电热水壶加热电阻R2的阻值。 【答案】（1）3.696×105J；（2）1100W；（3）44Ω；（4）396Ω 【详解】解：（1）水的体积 V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3 由可知水的质量 m=ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣4m3＝1kg 此次高温加热过程中水吸收的热量 Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/(kg•℃)×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J （2）忽略能量损失，电热水壶加热过程中消耗的电能 W＝Q吸＝3.696×105J 该电热水壶的高温加热功率 （3）根据题意可知，手动闭合S1同时接1、2时，由图可知，R1工作，由可知，R1的阻值 （4）温控开关S1自动与1、2同时断开切换到与3接触，变为低温保温状态，此时R1、R2串联，根据题意可知，保温状态时R1的电功率 由P＝I2R可知，此时电路中的电流 由可知 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值 R2＝R﹣R1＝440Ω﹣44Ω＝396Ω 答：（1）此次高温加热过程中水吸收的热量为3.696×105J； （2）该电热水壶的高温加热功率为1100W； （3）该电热水壶加热电阻R6的阻值为44Ω； （4）该电热水壶加热电阻R2的阻值为396Ω。 【练习14】（23-24九年级下·河北石家庄·期末）如图甲所示，小灯泡L规格为“4V0.8W”，，电源电压不变，闭合开关，小灯泡L正常发光。 (1)求R0的功率和电源电压； (2)拆除小灯泡L，将定值电阻串联或并联接入电路中（电流表重新接入电路），闭合开关，电流表的示数如图乙所示，求的可能值。 【答案】(1)0.4W，6V (2)20Ω或15Ω 【详解】（1）小灯泡L规格为“4V0.8W”，，电源电压不变，闭合开关，灯泡和定值电阻串联，小灯泡L正常发光，此时小灯泡正常发光的电流为 R0的功率 R0的两端的电压为 电源电压 （2）拆除小灯泡L，若将定值电阻串联接入电路中，电流表的量程未知，若选择小量程，则此时电流表的示数为0.2A，若选择大量程，则读数为1A，则定值电阻R0两端的电压为 此时定值电阻R0两端的电压大于电源电压，而电源电压一直保持6V不变，需要舍去，故此时电流表选择小量程，读数为0.2A时，此时定值电阻R0两端的电压为 则定值电阻R1的两端的电压为 电阻的大小为 若将定值电阻并联接入电路中，电流表测量干路电流，此时通过定值电阻R0的电流为 根据并联电路，电流规律，干路电流大于支路电流，故电流表需要选择大量程，读数为1A，则通过定值电阻R1的电流为 电阻的大小为 故电阻的大小可能为20Ω，或者为15Ω。 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（    ） A．保险丝可以用细铜丝来代替 B．若空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路 C．电灯的开关可接在零线上 D．用测电笔辨别火线和零线，手应接触笔尾的金属体 【答案】D 【详解】A．保险丝熔断后千万不能用细铜丝代替，因为铜的熔点很高，在电路中电流过大时，细铜丝不能自动熔断，不能起到保险的作用，故A错误； B．空气开关跳闸的原因有短路或电路总功率过大，故B错误； C．在家庭电路中，为了安全，应该将开关接在火线和用电器之间，故C错误； D．用测电笔辨别火线和零线时，手要接触笔尾金属体，否则氖管不会发光，故D正确。 故选D。 2．（23-24九年级上·福建泉州·期末）如图所示的是部分家庭电路，闭合开关，灯泡不发光，保险丝完好，用测电笔检查a、d两点，氖管均发光。下列故障分析中正确的是（　　） A．小灯泡短路 B．插座短路 C．线路c、d之间断路 D．线路d、e之间断路 【答案】D 【详解】B．测电笔是辨别火线和零线的工具，正常电路中测试火线氖管发光，测试零线不发光。家庭电路为并联电路，若插座短路，则保险丝会熔断，闭合电路，试电笔的氖管不会发光，故B错误； ACD．闭合开关，用测电笔测试ad两点氖管均发光，表示a点、d点到火线间完好，到进户零线间断路，所以此电路故障可能是de间断路，故AC错误，D正确。 故选D。 3．（23-24九年级上·河北唐山·期末）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数1的关系图象如图乙所示，下列正确的是（    ） A．电源电压为8V B．的阻值为40Ω C．当滑片P移至中点时，电路消耗的总功率为3.6W D．滑片P在b端时，通电10s后上产生的热量是4J 【答案】C 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； AB．当R2滑片于a端时，变阻器接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知 I1=0.6A 由可知，电源电压为 当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流 I2=0.2A 此时变阻器两端的电压最大，为 U2=8V 则滑动变阻器的最大阻值为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为 因电源电压不变，由①②可得 解得 R1=20Ω 电源电压为 故AB错误； C．当滑片P移至中点时，电路消耗的总功率为 故C正确； D．当滑片P在b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小为 I2=0.2A 通电10s后R1上产生的热量为 故D错误。 故选C。 4．（23-24九年级上·河南许昌·期末）小红在“生活处处有物理”的实践中，观察并描述了一些常见的现象，其中正确的是（　　） A．水壶的把手用胶木制成，是因为胶木的导热性好 B．用铁锅炒菜，主要是通过热传递的方式改变菜的内能 C．用电热水壶把水烧开利用了电流的磁效应 D．汤入嘴时很烫，是因为汤含有的热量很高 【答案】B 【详解】A．用胶木制作电热水壶的手柄是因为它的导热性差，防止因手柄温度过高而烫伤，故A错误； B．做功和热传递能改变物体的内能，用铁锅炒菜，主要是通过热传递的方式改变菜的内能，故B正确； C．电热水壶是利用了电流通过电阻丝而发热，是利用了电流的热效应，故C错误； D．热量是一个过程量，不能说含有或者具有，汤入嘴时很烫，是因为汤的温度很高，故D错误。 故选B。 5．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）甲图是九年级同学用坐位体前屈测量仪测试身体柔韧性，乙图是其内部电路图（电源电压恒定）。测试者沿着推动方向推动挡板，“显示器”示数大小能够反映测试者柔韧水平的高低。下列与该测量仪有关说法正确的是（　　） A．“显示器”相当于电压表 B．为了节约电能，可以去掉电路中的R C．柔韧性差的同学测试时，电路消耗的电能更多 D．柔韧性好的同学测试时，电路中的总功率变大 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，显示器串联在电路中，则显示器应为电流表，故A错误； B．由图乙可知，若去掉R，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，为保护电路，不能将R去掉，故B错误； C．由图乙可知，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻较大，由可知，电路中的电流较小，根据W=UIt知，测试过程中电路消耗的电能较小，故C错误； D．由图乙可知，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小。由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，根据P=UI知，电路中的总功率变大，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小雨同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“　1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列说法中不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.48 A．表中数据都可以在本次实验中测量出来 B．序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1∶2 C．序号“3”和序号“4”两次，电路总功率之比为3∶4 D．仅用该同学的实验器材不能探究电压一定时，电流与电阻的关系 【答案】A 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，序号“1”的实验中，定值电阻两端的电压为1.0V，则滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 而实验选用滑动变阻器的最大阻值为，所以序号“1”的实验数据不可以在本次实验中测量出来，故A错误，符合题意； B．序号“4”的实验中，定值电阻两端的电压为4.0V，则滑动变阻器两端的电压为 定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电流相等，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为 故B正确，不符合题意； C．序号“3”和序号“4”两次，电路总功率之比为 故C正确，不符合题意； D．探究电压一定时，电流与电阻的关系，需要改变定值电阻的阻值，图中只有一个定值电阻，所以仅用该同学的实验器材不能探究电压一定时，电流与电阻的关系，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．（23-24九年级上·湖南郴州·期末）如图所示，手电筒中的电流为0．3A，电源为三节干电池，则该手电筒中的小灯泡工作1min消耗的电能约为（　　） A．1．35J B．81J C．162J D．9720J 【答案】B 【详解】电源电压为 小灯泡工作1min消耗的电能为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．（22-23九年级上·湖北武汉·期末）如图所示是某同学家中的电能表，该同学把家中的其他用电器都与电源断开。把一只24W节能灯和一只500W电吹风机分别接在此电能表上，有关电能表的说法正确的是（　　） A．电能表的作用是测量电流做功的快慢 B．24W节能灯接入电路时，电能表和节能灯并联 C．24W节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为2.16×105J D．500W电吹风机接入电路，电能表铝盘转动较快，说明电流通过电吹风机做的功较多 【答案】C 【详解】A．电能表测量的是用电器消耗电能的多少，不是快慢，故A错误； B．家庭电路中节能灯和其它用电器并联，电能表接在干路上与用电器串联，故B错误； C．电能表铭牌上的3000r/kW·h表示用电器每消耗lkW·h的电能，表盘转过3000r，转动180转消耗的电能为 故C正确； D．功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，电能表铝盘转动较快，说明电流做功快，而不是做功多，故D错误。 故选C。 9．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）有两只灯泡，A灯标有“12V，6W”、B灯标有“12V，12W”，A和B中的电流随两端电压的变化关系如图所示，若将A、B并联接在12V电源两端，则A、B中的电流大小之比是 ，1min内电路消耗的总电能为 J；若将A、B串联接在某电路使A灯恰好正常发光，则此时B灯的电阻为 Ω。 【答案】 1∶2 1080 8 【详解】[1]将A、B并联接在12V电源两端时，由图像可知A、B中的电流分别为IA＝0.5A，IB＝1.0A，则 [2]因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率为 P＝PA+PB＝6W+12W＝18W 由可得，1min内电路消耗的电能为 W＝Pt＝18W×60s＝1080J [3]将A、B串联接在某电源两端，因串联电路中各处的电流相等，且使A灯恰好正常发光，所以，由图像可知，电路中的电流为 I＝IA′＝0.5A 此时B灯泡两端的电压UB＝4V，由可得，此时B灯电阻为 10．（23-24九年级上·海南海口·期末）如图所示是电吹风电路图，电热丝R用来发热，电动机送风。当吹热风时，开关S应拨至 （填“AB”或“BC”）位置。电吹风在额定电压下工作，吹热风时电路的功率为1000W，吹冷风时电路的功率为120W，则电热丝R的电阻为 Ω。 【答案】 AB 55 【详解】[1][2] 吹冷风时，只有电动机工作，此时开关拨到BC位置；吹热风时电动机和电热丝都工作，故开关S应拨至AB位置，此时电动机和电热丝并联。所以电热丝R的功率为 所以电热丝R的电阻为 11．（23-24九年级上·云南昆明·期末）如图所示，直流电动机通过电流做功提升质量为540g的重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能转化为内能。已知电动机线圈电阻为1.5Ω，电动机正常工作时，通过线圈电流为2A，物体以10m/s的速度匀速上升的时间为20s。不计绳的重力和一切摩擦。则电动机的工作效率为 ；电压表的读数为 。 【答案】 90% 30V 【详解】[1][2]由可知，物体上升的高度 h=s=vt=10m/s×20s=200m 电动机所做的有用功 W有=Gh=mgh=540×10-3kg×10N/kg×200m=1080J 电流通过线圈产生的热量 Q=I2Rt=(2A)2×1.5Ω×20s=120J 不计绳的重力和一切摩擦，电动机消耗的电能 W电=W有+Q=1080J+120J=1200J 根据W=UIt可知，电动机两端的电压即为电压表的示数 电动机工作效率 12．（23-24九年级上·安徽淮北·期末）随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为 J。 【答案】880 【详解】每个机翼消耗的电能 W=UIt=15V×2A×10s=300J 每个机翼的电动机的线圈产生的热量 Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J 无人机每个机翼输出的机械能 W机械=W-Q=300J-80J=220J 根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能 W′=4W机械=4×220J=880J 13．（23-24九年级上·四川德阳·期末）如图是探究“电流通过导体时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初温、质量相同的空气。 （1）利用甲装置可探究电流通过导体产生的热量与 的关系； （2）乙装置中电阻R3的作用是使通过R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”）。通过观察乙装置，可得 （选填“左”或“右”）侧容器中电阻丝产生的热量较多。 【答案】 电阻 不相等 左 【详解】（1）[1]甲装置中，两个电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据可知，可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 （2）[2]乙装置中，将电阻R2​与R3​并联，再与R1​串联，通过R1​的电流与通过R2​、R3​的电流的和相等，R3​起到分流的作用，所以，通过R1的电流大于通过R2​的电流。 [3]由可知，通电时间相同，电阻相同时，R1​产生的热量大于R2​产生的热量，即左侧容器中电阻丝产生的热量较多。 14．（23-24九年级上·陕西西安·期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有两节新干电池、待测小灯泡（额定电压为）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）连接的实验电路如图-1所示，检查电路时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线 ； （2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移动到最 （选填“左”或“右”）端； （3）正确连线后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 （选填序号）； A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （4）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图-2所示，则此时通过小灯泡的电流是 A； （5）根据记录的多组数据，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图-3所示，分析图像可知：①小灯泡的额定功率为 W；②小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 左 B 0.14 0.625 增大 【详解】（1）[1]图1电路图中，电流表并联在小灯泡未接入电路，实验中电流表应与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，所以应将小灯泡右端与电流表的接线改接到变阻器的左上接线柱上，作图如下： （2）[2]为了保护电路，在闭合开关前，应将变阻器的滑片置于阻值最大处，即电路图中的最左端。 （3）[3]实验电路是串联连接，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，可能是电路断路了，电压表有示数，说明电压表与电源接通，则电压表并联部分可能断路了，所以可能是小灯泡断路，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[4]由图2知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.14A。 （5）[5]由图3知，电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [6]由图3知，随着电压增大，I-U图线的倾倒度减小，即U-I的比值增大，据知，电阻增大。 15．（23-24九年级上·安徽安庆·期末）在如图所示电路中，，电压表的示数为3V，电压表的示数为5V，求： (1)电阻的阻值； (2)10s内电阻产生的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1和R2两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，则 代入数据可得 解得：，。 （2）10s内电阻R2产生的热量为 16．（23-24九年级上·安徽合肥·期末）新型电饭锅有“加热”和“保温”两种挡位，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝、两种挡位的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关S、S1，电饭锅正常工作。S1是温度自动控制开关，饭煮好后，自动断开，进入保温状态。求： 额定电压 220V 保温挡额定功率 44W 加热挡额定功率 924W （1）保温时电路的电流； （2）电热丝R2的电阻； （3）正常煮一次饭需30min，求其中R2消耗的电能。 【答案】（1）0.2A；（2）55Ω；（3）1.584×106J 【详解】解：（1）S闭合，S1断开，为保温档，保温时电路的电流为 （2）闭合开关S、S1为加热档，R1和R2并联，电热丝R2消耗的功率为 电热丝R2的电阻为 （3）通电时间为 30min内R2消耗的电能为 答：（1）保温时电路的电流为0.2A； （2）电热丝R2的电阻为55Ω； （3）正常煮一次饭需30min，求其中R2消耗的电能为1.584×106J。 17．（23-24九年级上·四川眉山·期末）某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示，在正常工作时，将满一桶水从20℃加热到70℃需要50min[c水=4.2×l03J/(kg·℃)；1L=1dm3]。求： 额定电压 220V 额定功率 3000W 额定频率 50Hz 额定容积 36L (1)水的质量？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率，求该淋浴器的热效率是多少？ 【答案】(1)36kg (2)7.56×106J (3)84% 【详解】（1）水的体积 根据得，水的质量 （2）水吸收的热量 （3）加热水消耗的电能 电热淋浴器加热时的热效率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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