14 电功率(考点全析+真题回放+专题检测)-【数理报】2025年中考物理高效复习

书 檪檪檪檪檪 檪檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 欧姆定律 【内容解读】 考点一　电流与电压和电阻的关系 １．控制变量　电阻　正 ２．电压　反 考点二　欧姆定律 电压　电阻 考点三　电阻的测量 １．电压　电流　Ｒ＝ＵＩ ２． Ｕ１Ｒ０ Ｕ２ 　 Ｕ２Ｒ０ Ｕ１－Ｕ２ 　 Ｉ２Ｒ０ Ｉ１－Ｉ２ 考点四　欧姆定律在串、并联电路中的应用 正　 Ｒ１ Ｒ２ 　反　 Ｒ２ Ｒ１ 【跟踪训练】 １．Ｃ ２．反比　２．５　１．５～３Ｖ ３．（１）如图所示 （２）对电流表调零 （３）１．５ （４）１　滑动变阻器最大阻值太小 （５）正比 ４．Ｃ　５．Ｄ ６．５　１１．６７ ７．Ｂ ８．右　２０ ９．（１）电阻Ｒｘ断路 （２）０．５　５　２５ （３）变小 （４）减小误差　Ｂ １０．Ｃ　１１．Ａ　１２．Ｃ １３．８　２４ 【真题回放】 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｃ ５．并　电压　３∶１ ６．Ｃ　７．Ｂ ８．１．４４　１∶４　变小 ９．（１）断开 （２）电流表 （３）电压 （４）２　Ｃ １０．Ｂ　１１．Ａ　１２．Ａ １３．１∶１　２∶１ １４．４∶１ １５．减小　增大　１２　小于 【专题检测】 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｄ ５．Ａ　６．Ｄ　７．Ｃ　８．Ｂ ９．１２　１２ １０．０．２　０．３　０．６ １１．０．４　１５ １２．ａ　ｄ　小于 １３．５　１．２ １４．（１）如图１所示 （２）电阻Ｒ断路 （３）２　正比　５ （４）１．５　２～３ １５．（１）断开　Ｂ　如图２所示 （２）５　减小误差 （３）探究电流与电压的关系（答案合理 即可） １６．解：（１）当Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，只有Ｒ１ 连入电路中，由欧姆定律可得Ｒ１的阻值 Ｒ１ ＝ Ｕ Ｉ１ ＝ ３Ｖ０６Ａ＝５Ω． （２）当Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，Ｒ１与Ｒ２串联， 电路的总电阻 Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２ ＝５Ω＋１０Ω ＝１５Ω， 通过电路的电流 Ｉ＝ＵＲ ＝ ３Ｖ １５Ω ＝０２Ａ， 电阻Ｒ２两端的电压 Ｕ２ ＝ＩＲ２ ＝０２Ａ×１０Ω ＝２Ｖ， 即电压表示数为２Ｖ． （３）当开关Ｓ１、Ｓ３闭合，Ｓ２断开时，Ｒ１与 Ｒ２ 并联，通过Ｒ１的电流Ｉ１ ＝０６Ａ，根据欧姆定律 可得通过Ｒ２的电流 Ｉ２ ＝ Ｕ Ｒ２ ＝３Ｖ１０Ω ＝０３Ａ， 电路的总电流 Ｉ′＝Ｉ１＋Ｉ２ ＝０６Ａ＋０３Ａ＝０９Ａ 檪檪檪檪 檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 ． 电功率 【内容解读】 考点一　电能和电功 ２．２２０　１０　２０ ４．千瓦时　ｋＷ·ｈ　３．６×１０６ ５．电 ６．ＵＩｔ 考点二　电功率 １．电流做功　Ｗ ２．（１）Ｗｔ　大　大 （２）ＵＩ ３．（１）额定电压　额定功率 （２）实际电压　实际功率 考点三　测量小灯泡的电功率 １．（１）Ｐ＝ＵＩ （４）＝　 ＞　亮　 ＜　暗　大　小 考点四　焦耳定律 １．内 ２．电流的二次方　导体的电阻　通电时间 Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ 【跟踪训练】 １．Ｃ　２．Ｃ ３．４３２ ４．５０．４　５５９４４　２８０ ５．Ｂ　６．Ｃ ７．４　６４　１６ ８．５　４∶３　５．７６ ９．（１）零刻度线　Ｂ （２）小灯泡断路 （３）０．３　０．７５　０．１２ １０．（１）如图所示 （２）Ｃ （３）０．０８　左 （４）０．５　灯丝电阻受温度影响 （５）Ｃ １１．Ｄ　１２．Ｃ １３．变小　６　４ １４．（１）电流　电阻 （２）Ｕ形管两侧液面高度差　ＢＤ （３）２　２００ 【真题回放】 １．Ｂ　２．Ｂ　 ３．１∶２　３∶２　３ ４．Ｃ ５．４６２００　８．８ ６．Ｃ　７．Ｃ ８．乙　甲 ９．变大　４．５ １０．Ｃ　１１．Ｄ　１２．Ｄ １３．１６０　３．３６×１０５　７０％ １４．９　２．９ １５．１２１　１．２×１０４ 【专题检测】 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｃ ５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｄ　８．Ｂ ９．电热毯　２５６０ １０．２１９．６　４４００　１２００ １１．０．３　２０ １２．相同　小于 １３．４　暗　２ １４．（１）０．２５　０．４　１ （２）电流表　２．５　０．７５ １５．（１）Ｕ形管两侧液面的高度差 （２）串联　电阻　右 （３）电流　４∶１　２Ω １６．解：（１）只闭合开关Ｓ１时，通过Ｒ１的电流 ! " # $ !" ! ! !"#$ ! " # $ % & ! " !"#$ ! " ! " # $ !" 书 Ｉ１ ＝ Ｕ Ｒ１ ＝６Ｖ４Ω ＝１５Ａ． （２）只闭合开关Ｓ１时，Ｒ１的电功率 Ｐ１ ＝ Ｕ２ Ｒ１ ＝（６Ｖ） ２ ４Ω ＝９Ｗ． （３）由题意可知，当电源两端电压为６Ｖ，防 寒服处于“速热”挡时，干路中的电流 Ｉ＝ＰＵ ＝ ３６Ｗ ６Ｖ ＝６Ａ， 通过Ｉ２的电流 Ｉ２ ＝Ｉ－Ｉ１ ＝６Ｖ－１．５Ａ＝４．５Ａ， Ｒ２的阻值 Ｒ２ ＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ６Ｖ４５Ａ＝ ４ ３Ω， 若更换成电压为５Ｖ的电源，此时电路中的 电流 Ｉ′＝Ｕ′Ｒ１ ＋Ｕ′Ｒ２ ＝５Ｖ４Ω ＋５Ｖ４ ３Ω ＝５Ａ， 使用“速热”挡通电１０ｓ产生的热量 Ｑ＝Ｗ＝Ｕ′Ｉ′ｔ＝５Ｖ×５Ａ×１０ｓ＝２５０Ｊ 檪檪檪檪 檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 ． 电与磁 【内容解读】 考点一　磁现象 １．铁 ２．磁极　南　Ｓ　北　Ｎ ３．排斥　吸引 ４．磁化 考点二　磁场 １．磁场　Ｎ ２．不是　是　Ｎ　Ｓ　弱　强 ３．地磁场 考点三　电流的磁场 １．奥斯特　电流　磁 ２．Ｓ　Ｎ　安培　右手螺旋　Ｎ 考点四　电磁铁 １．线圈　铁芯 ２．强　强 考点五　电磁继电器 １．电磁铁 ２．低　弱　高　强 考点六　电动机 １．电流　磁场　电流　磁场 ２．电流大小　磁场强弱　电　机械 考点七　电磁感应、发电机 １．法拉第　切割磁感线 ２．导体运动　磁感线（或磁场） ３．电磁感应　机械　电　转子　定子 【跟踪训练】 １．Ｄ　２．Ｃ ３．分开　同 ４．Ｄ　５．Ｂ ６．异名　Ｎ ７．Ｄ　８．Ｂ ９．Ｓ　Ｓ　改变　电流 １０．Ｄ　１１．Ｂ １２．变大　不变 １３．Ｃ　１４．Ｃ １５．减小　增强　ｂ １６．Ｃ　１７．Ｄ　１８．Ｃ　１９．Ｂ　２０．Ａ ２１．重力势能　电磁感应 【真题回放】 １．Ｂ　２．Ｂ ３．Ｎ　小于 ４．Ｃ　 ５．Ｂ　红　Ｎ ６．Ｄ　７．Ｄ ８．机械　改变电流方向（或改变磁场方向） ９．Ｓ　左　变小 １０．Ｄ　１１．ＡＢ　１２．Ａ １３．电荷的转移　地磁场 １４．Ｓ　负 １５．无　左　右 【专题检测】 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ ５．Ｃ　６．Ｃ　７．Ｂ　８．Ｄ ９．Ａ、Ｂ　Ｃ １０．Ｎ　能 １１．增强　增大 １２．电磁感应　４．５×１０４ １３．奥斯特　磁场　右 １４．铜　反转　北极 １５．闭合　强　２ １６．如图所示 １７．（１）转换法 （２）增加　大 （３）Ｂ　强 １８．（１）力　电源　电磁感应 （２）电流方向 （３）会　 檪檪檪檪檪 檪檪檪檪檪 殏 殏殏 殏 灵敏电流表 生活用电 【内容解读】 考点一　家庭电路 １．电能表　总开关　用电器 ２．火线　零线　２２０　火 ３．大地　地 考点二　家庭电路中电流过大的原因 １．过大　短路　大 ２．大　低 考点三　安全用电 １．火　 ２．低压　高压　断开 【跟踪训练】 １．Ａ ２．如图所示 ３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ａ 【专题检测】 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｃ ７．并联　不会 ８．３６　火 ９．大　不能 １０．断路　不能 １１．三孔　 檪檪檪 檪檪檪 殏 殏殏 殏 空气开关 信息 【内容解读】 考点一　电磁波 １．电流　 ２．不需要　可以 ３．高 考点二　现代通信 １．短　高　直线 ２．静止　强　远　 ３．激光 ４．发射　接收　小 【跟踪训练】 １．Ｃ ２．电磁波　等于　不需要　金属 ３．Ａ　４．Ａ 【专题检测】 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ａ　６．Ｄ ７．电磁波　３×１０８ ８．电磁波　引力 ９．电磁波　反射 １０．地磁场　电磁波 １１．电磁波　 檪檪檪 檪檪檪 殏 殏殏 殏 红外线 能源 【内容解读】 考点一　能源的分类 １．（１）可再生　（２）不可再生 ２．（１）一次　（２）二次 考点二　核能 １．大　小　可控 ２．小　大 考点三　太阳能 １．氢　聚 ２．太阳 考点四　能源与可持续发展 方向性 【跟踪训练】 １．Ｂ　２．Ｄ ３．聚变　热传递　不同 ４．Ａ　５．Ｄ 【专题检测】 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ｂ　６．Ｄ ７．二次　不可再生 ８．电磁波　方向 ９．不可再生　裂变　质子 １０．化学　电　２５０ ! !!" !!" #$ %$ &$ '( ) * + 书 考点一　电能和电功 【内容解读】 　　　　 　　　　 　　　　　 　　１．电能表：测量用户用电器在某一段时间内所 做电功（或在某一段时间内消耗电能）的仪器． ２．电能表上一般都会标有“２２０Ｖ”“１０（２０）Ａ” 和“３０００ｒｅｖｓ／（ｋＷ·ｈ）”类似的字样，分别表 示：电能表应该在 Ｖ的电路中使用；电 能表的标定电流为 Ａ，额定最大电流为 Ａ，电能表工作时的电流不应超过额定 最大电流；每消耗１ｋＷ·ｈ的电能，电能表转盘 转３０００转． ３．读数：① 最后一位有红色标记的数字表 示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差， 就是这段时间内用电的度数． ４．电能的单位： ，符号是 ， 俗称“度”．１ｋＷ·ｈ＝ Ｊ，相当于１ｋＷ 的用电器工作１ｈ所消耗的电能． ５．电功指电流所做的功．电流做功的实质是 能转化为其他形式的能的过程，并且电流 做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能． ６．电功的计算：电流在某段电路上所做的 功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通 电时间的乘积，即Ｗ ＝ ． 【跟踪训练】 １．下列关于电功的说法正确的是 （　　） Ａ．用电器两端电压越高，电流做的功就越多 Ｂ．用电器中电流越大，电流做的功就越多 Ｃ．电功是表示电流做功多少的物理量 Ｄ．电流做功时间越长，用电器消耗的电能 就越多 ２．关于如图１所示的电 能表，下列说法正确的是 （　　） Ａ．电能表是测量消耗电 功率的仪表 Ｂ．从电能表中可以看出，它所测量的电路 消耗了２００ｋＷ·ｈ的电能 Ｃ．只将一盏标有“２２０Ｖ　１００Ｗ”的电灯接 在电路中，正常工作１０ｈ，转盘转７２０圈 Ｄ．该电能表的单位为焦耳 ３．如图２所示，电源电压恒定，电阻 Ｒ１ ＝ １５Ω，Ｒ３ ＝１０Ω．若同时闭合Ｓ、Ｓ１时，电压表示 数为６Ｖ；若同时闭合 Ｓ、Ｓ２时，电压表示数为 ２Ｖ；若同时闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，通电１ｍｉｎ电路中 消耗的总电能是 Ｊ． ４．某款手机的超级快充充电器最大充电电 流可达５Ａ，查询到使用的手机电池型号如图３ 所示．假设充电器始终以最大充电电流充电，且 把电池充满，只需要 ｍｉｎ，电池充满电 后存储的电能为 Ｊ．若手机的待机电流 为１５ｍＡ，则该手机最长待机时间为 ｈ． 考点二　电功率 【内容解读】 １．电功率表示 的快慢，即用电 器消耗电能的快慢．电功率的单位是瓦（符号： ），常用单位还有千瓦（符号：ｋＷ）． ２．计算电功率的公式有四个 （１）Ｐ＝ ，这是电功率的定义式， 此公式适用于各种用电器和电路，依据该公式能 利用电能表测量某一家用电器的电功率，也可以 利用变形公式Ｗ ＝Ｐｔ来计算用电器在某段时间 内所消耗的电能．由该公式可知，在电功一定时， 通电时间越短，电功率越 ；在通电时间 一定时，电功越多，电功率越 ．切不可单 纯地说“用电器消耗的电能越多，电功率越大” 或“通电时间越短，电功率越大”． （２）Ｐ＝ ，这是电功率的决定式， 即电功率是由用电器两端的电压和通过的电流 之积来决定的．此公式是伏安法测小灯泡电功率 实验的理论依据．该公式表明，用电器的实际功 率等于实际电压与实际电流的乘积．考试中命题 者常常借助用电器的铭牌要求我们用此公式的 变形式Ｉ＝ＰＵ来计算用电器的额定电流，进而计 算用电器的电阻；当然这个公式的最大用处还是 用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路 的总功率． （３）导出公式：Ｐ＝Ｉ２Ｒ和Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ．这两个公 式是把欧姆定律公式代入电功率的公式后推导 得出的，只适用于纯电阻电路（即用电器把消耗 的电能全部转化成内能的电路）的电功率计算． ３．额定功率与实际功率 （１）额定功率 用电器正常工作时的电压叫做 ．用电器在额定电压下消耗的功率叫 ，每个用电器的额定功率是确定的并且 是唯一的．用电器铭牌上所标明的数值，就是其 额定电压和额定功率．额定功率可以用以下公式 来计算：Ｐ额 ＝Ｕ额 Ｉ额，用电器在额定电压下工作 时，既能正常发挥其效用，又可以延长其寿命． （２）实际功率 实际电路中的电压有时会发生改变，不同的 电路，电压也可能不同，用电器在实际电路中的 电压叫做 ．用电器接入不同的电路 中时，加在它两端的实际电压往往不等于其额定 电压，其功率也往往不等于额定功率．用电器在 实际电压下的电功率叫做 ．由电功 率的计算公式 Ｐ＝ＵＩ可知，用电器消耗的电功 率随着加在它两端电压的改变而改变． 【跟踪训练】 ５．有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学 做实验的视频时，发现只剩２％ 的电量了．由于 无法及时充电，张老师就开启了“省电模式”，延 长了手机的使用时间．关于手机“省电模式”开 启后，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．增大了手机的电功率 Ｂ．减小了手机的电功率 Ｃ．增加了手机消耗的电能 Ｄ．减小了手机消耗的电能 ６．某型号家用电饭锅有高 温蒸煮和保温焖饭两个挡位， 其原理如图４所示，Ｒ１和Ｒ２为 加热电阻，且Ｒ１∶Ｒ２＝９∶１．下 列说法正确的是 （　　） Ａ．当Ｓ接１时，Ｒ１和Ｒ２并联接入 Ｂ．当Ｓ接２时，电饭锅处于高温挡 Ｃ．电饭锅高温挡和保温挡的电功率之比为 １０∶１ Ｄ．若将电路中Ｒ１、Ｒ２位置对调，高温挡功率 增大 ７．某电热器标有“１６Ｖ　６４Ｗ”字样，则它 的额定电流为 Ａ．若该用电器的电阻保 持不变，将它接在电压为８Ｖ的电源上，它的额 定功率是 Ｗ，此时的实际功率是 Ｗ． ８．如图５所示，电源两端 的电压保持１２Ｖ不变，电阻 Ｒ２与Ｒ３的阻值均为１０Ω，闭 合开关Ｓ，电流表Ａ１和Ａ２的 示数之比为 ３∶２，则 Ｒ１ ＝ Ω．若把电流表Ａ１和Ａ２分别换成电压 表Ｖ１和Ｖ２后，电压表Ｖ１的示数为Ｕ１，电压表Ｖ２ 的示数为Ｕ２，则Ｕ１∶Ｕ２＝ ，此时电路消 耗的电功率为 Ｗ． 考点三　测量小灯泡的电功率 【内容解读】 １．伏安法测电功率 （１）实验原理： ．测量原理决定了 本实验的两大基本量的测量和两个重要测量仪 器的使用，即用电压表测出用电器两端的电压 Ｕ，用电流表测出通过用电器的电流 Ｉ，然后根据 Ｐ＝ＵＩ即可求出用电器的电功率．如果已知某 用电器的额定电压，想要测量其额定功率，可将 用电器两端的电压调节为额定电压，然后观察电 ! " # $ !" !"#$ %&'!"#$%& ()#*+'() * #$,-'& +,, -./ ! ' ! !! 0 ! 1 ! ' . " . + 2 ! 0 ! ! # $ ! ! ' # 0 # + ! + ! !! 0 + 2 ! & 0 34"/ ++, * 0,#!%$ . 1, 56 ! 0 , , + , , )+, 78.34//0 书 流表的示数，进而求出此时的电功率，即为额定 功率．使用电压表和电流表时还要注意量程的选 择，电压表要根据小灯泡的额定电压来选择量 程，电流表要根据小灯泡的额定电压和额定功率 估算出电流大小来选择量程．为了对电路进行保 护和改变小灯泡两端的电压，电路中还要串联滑 动变阻器． （２）实验电路图如图６所示． （３）常见问题：在电路连接 或实验过程中经常出现灯泡不 亮、电流表和电压表示数异常、 滑动变阻器不能起调节作用等问题，要在平时的 实验中多积累，特别要注意的是小灯泡不亮并不 一定是电路断开，有时会因为小灯泡的实际功率太 小，不能发光，这种情况的直接现象是小灯泡不亮 但电流表有示数． （４）实验结论：① 当 Ｕ实 ＝ Ｕ额 时，Ｐ实 Ｐ额，灯正常发光；当 Ｕ实 ＞Ｕ额 时，Ｐ实 Ｐ额，灯比正常发光时 （选填 “亮”或“暗”）；当Ｕ实 ＜Ｕ额时，Ｐ实 Ｐ额，灯 比正常发光时 （选填“亮”或“暗”）．在 使用灯泡时，要尽可能使灯泡正常发光，特别是 要避免灯泡两端电压过高，使灯泡寿命缩短或烧 坏．②灯泡的亮度决定于Ｐ实，而Ｐ实 ＝ＵＩ，即灯 泡的亮度和灯泡两端的电压及通过灯泡的电流 均有关．在串联电路中，电流大小相等，哪个灯两 端的电压较大则哪个灯较亮，而串联电路中电压 的分配和电阻成正比，所以串联电路中电阻 （选填“大”或“小”）的灯较亮；在并联 电路中，各支路两端电压相等，通过哪个灯的电 流较大则哪个灯较亮，而并联电路中电流的分配 和电阻成反比，所以并联电路中电阻 （选填“大”或“小”）的灯较亮． ２．使用电能表和停表测量电功率 这种方法可用来粗略估测家庭电路中某用 电器的电功率．具体方法是电路中除被测用电器 外，将其余的用电器全部关闭，然后观察电能表 的转盘在一定时间内转过的圈数，根据电能表铭 牌上所示的消耗１ｋＷ·ｈ电能转盘转过的圈数， 即可求出其电功率． 【跟踪训练】 ９．用如图７甲所示的电路测量小灯泡的额 定功率，实验器材有：电源、开关、电流表、电压 表、滑动变阻器（２０Ω　１．５Ａ）、额定电压为 ２．５Ｖ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 的指针是否指在 处，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，则该电路存在的故障可能 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，电压表示数为０．５Ｖ，电流 表示数为０．１２Ａ；移动滑片 Ｐ，当电压表示数为 ２．５Ｖ时，小灯泡正常发光，电流表示数如图７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． １０．用如图８甲所示的电路测量小灯泡的电 功率，电源电压恒为３Ｖ，小灯泡的额定电流为 ０．２Ａ，额定电压小于３Ｖ． （１）请用笔画线代替导线将图甲中的实物 电路连接完整． （２）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯 泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作 是 （填序号）． Ａ．更换小灯泡 Ｂ．检查电路是否断路 Ｃ．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是 否发光 （３）问题解决后，某时刻电流表示数如图８ 乙所示，示数为 Ａ．要测量小灯泡的额 定功率，应将滑片 Ｐ向 （选填“左”或 “右”）端移动，使电流表示数为０．２Ａ． （４）移动滑片Ｐ，记录多组数据，绘制成Ｉ－ Ｕ图像．根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额 定功率是 Ｗ；进一步分析图丙可知，实验 过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原 因是 ． （５）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的 实际功率越大，小灯泡亮度越大．但某同学发现： 标有“２２０Ｖ　８．５Ｗ”的ＬＥＤ灯与标有“２２０Ｖ　 ６０Ｗ”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相 当．请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）． Ａ．两灯的实际功率相同 Ｂ．相同时间内，电流通过两灯做功不同 Ｃ．两灯将电能转化为光能的效率不同 考点四　焦耳定律 【内容解读】 １．电流通过导体时，电能转化为 能 的现象叫做电流的热效应． ２．焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热 量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比．其表达式为 ．在该公式中，只有电流、电阻和时间的 单位分别是安、欧和秒时，电流产生的热量的单 位才是焦． 【跟踪训练】 １１．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．取暖器的电热丝是由电阻小、熔点低的 材料制成 Ｂ．高温挡一定比低温挡产生的热量多 Ｃ．高温挡一定比低温挡的工作电阻大 Ｄ．连接电热丝的导线的电阻比电热丝的电 阻小 １２．小市同学在科学课上 表演了一个小魔术，用如图所 示形状的金属片点燃火柴，他 将此金属片接在学生电源上 （如图９所示），则将火柴放在 哪个位置最容易被点燃 （　　） Ａ．ａ点 Ｂ．ｂ点 Ｃ．ｃ点 Ｄ．都一样 １３．如图１０甲所示，当滑片 Ｐ向右移动时， 电流表的示数 （选填“变大”“变小”或 “不变”）；电源电压恒定不变，Ｒ１＝１０Ω，滑动变 阻器Ｒ２最大阻值是２０Ω．闭合开关，滑动变阻器 的 Ｐ－Ｒ图像如图 １０乙所示，电源电压为 Ｖ；当滑片在最右端时，１０ｓ内 Ｒ１产生 的电热是 Ｊ． １４．如图１１甲所示是物理实验小组探究“电 流通过导体产生热量的多少与什么因素有关” 的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空 气，且都有一段电阻丝，将透明容器与 Ｕ形管相 连，接入电路． （１）图１１甲是探究在通电时间和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小 是否有关的装置． （２）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物 理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用 的研究方法与此相同的是 （填序号，多 选）． Ａ．探究电流与电压、电阻的关系 Ｂ．用铁屑显示磁体周围磁场分布 Ｃ．研究光的传播时，引入“光线” Ｄ．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动 （３）如图 １１乙所示，电流表的示数为 Ａ，在这种情况下，右侧容器中定值电 阻在１０ｓ内产生的热量是 Ｊ． ! " # $ !" ! ! !"#$ ! " # $ % % ! " % ! " & ' & ' ( ) * !"#$ ! " #$%# #$& #$" # ' % ( ) * #$" ( ! + # $%& ' ! + ' % ( & ,,- #$& #$( #$% #$' -,) & ' ( ! . ' ! '# ! ' ) ! ( ) ' .,! / '# %# ',0 #$! #$. + & ' * $%& ' ! ! '' / ! '# ! & ' 书 １．如图１所示，把分别标有“６Ｖ　６Ｗ”和 “６Ｖ　３Ｗ”的甲、乙两个小灯泡串联接入电路， 闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯 泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则 以下说法正确的是 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．甲灯的电阻大于乙灯的电阻 Ｂ．整个电路此时消耗的总功率是４．５Ｗ Ｃ．１ｓ内甲灯消耗的电能是３Ｊ Ｄ．甲灯两端的电压为６Ｖ ２．某电能表的表盘如图２所示，用电时电能 表的铝盘每转过７２０转，接在该电能表上的用电 器消耗的电能是 （　　） Ａ．１．８×１０６Ｊ Ｂ．３．６×１０６Ｊ Ｃ．５．４×１０６Ｊ Ｄ．７．２×１０６Ｊ ３．如图３所示，电源电压６Ｖ保持不变，Ｒ１＝ １０Ω，Ｒ２ ＝２０Ω，Ｒ３ ＝３０Ω，若只闭合Ｓ２，Ｒ１与 Ｒ２两端电压之比为 ；若同时闭合三个 开关，Ｒ２与Ｒ３电流之比为 ；电路中的最 大功率可达 Ｗ． ４．如图４所示，小明同学设计了一种烟雾报 警装置，Ｒ０的电阻为４０Ω，Ｒ为光敏电阻，其阻值 随光照强度减弱而增大．当电路中电流小于或等 于０．３Ａ时，烟雾报警器报警．开关Ｓ闭合后，当 电流为０５Ａ时，光敏电阻Ｒ的电功率为４Ｗ．下 列说法正确的是 （　　） Ａ．当Ｒ处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表 的示数变大 Ｂ．电源电压为２４Ｖ Ｃ．当电压表的示数为１６Ｖ时，烟雾报警器 报警 Ｄ．当电路中电流为０．４Ａ时，Ｒ消耗的电功率 为６Ｗ ５．小华家有一个额定电压为２２０Ｖ、额定电 流为５Ａ的电热水壶，该电热水壶正常工作４２ｓ 产生的热量为 Ｊ，这些热量的８０％被质 量为１ｋｇ的水吸收，水升高的温度为 ℃． ［已知ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ６．灯泡中有电流时，灯泡发光．关于这个过 程中的能量转化，下列说法正确的是 （　　） Ａ．灯泡消耗的电能全部转化成了光能 Ｂ．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了 Ｃ．电流做了多少功，电路中就消耗了多少 电能 Ｄ．光能最终消失了，没有转化成其他形式 的能量 ７．如图 ５所示为模拟 调光灯电路，电源电压恒为 ９Ｖ，滑动变阻器 Ｒ标有 “２０Ω　１Ａ”的字样，电流 表选用“０～０．６Ａ”的量程，当滑片Ｐ移至中点 时，小灯泡恰好正常发光．已知小灯泡上标有 “３Ｖ　０．９Ｗ”字样（忽略温度对灯丝电阻的影 响）．为保证电路安全，下列选项正确的是 （　　） Ａ．滑动变阻器阻值的变化范围为５～２０Ω Ｂ．定值电阻的阻值为２０Ω Ｃ．电流表示数变化的范围为０．２２５～０．３Ａ Ｄ．小灯泡的最小功率为０．６７５Ｗ ８．甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“４Ｖ　 ２Ｗ”和“６Ｖ　６Ｗ”，使用过程中每个小灯泡的 电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯 会更亮一些；若把两灯串联在１０Ｖ的电压下，则 灯会被烧坏．（选填“甲”或“乙”） ９．如图 ６所示，电源电压 ３Ｖ，Ｒ１ ＝Ｒ２ ＝ ５Ω，先闭合开关Ｓ１，再闭合开关Ｓ２，电流表示数将 （选填“变大”或“变小”）；当Ｓ１闭合，Ｓ２ 断开时，通电１０ｓ，电流通过 Ｒ１产生的热量是 Ｊ． １０．如图７所示，小灯泡Ｌ１、Ｌ２的额定电压相 同．闭合开关后，发现Ｌ１比Ｌ２亮，下列分析正确 的是 （　　） Ａ．Ｌ１的额定功率比Ｌ２的额定功率大 Ｂ．Ｌ１两端电压比Ｌ２两端电压小 Ｃ．Ｌ１的电阻比Ｌ２的电阻大 Ｄ．通过Ｌ１的电流比通过Ｌ２的电流小 １１．如图８甲所示是一款能自动变形、万向 行走的坦克玩具，其简化电路如图８乙所示．该 玩具的电源电压为 ４．５Ｖ，闭合开关后， “０．５Ｖ　０．２Ｗ”的指示灯正常发光，线圈电阻 为０．５Ω的电动机正常工作，则 （　　） Ａ．指示灯的灯丝电阻为０．８Ω Ｂ．电动机的发热功率为１．６Ｗ Ｃ．电动机的额定功率为０．０８Ｗ Ｄ．电路的总功率为１．８Ｗ １２．如图９所示，电源电压保持不变，Ｒ２ ＝ ２Ｒ１，滑动变阻器标有“２０Ω　１Ａ”字样，闭合 Ｓ１，断开Ｓ２，滑动变阻器的滑片Ｐ位于最右端时， 电压表的示数为３Ｖ，电路的总功率为 Ｐ１；当闭 合Ｓ２，断开Ｓ１，滑动变阻器的滑片Ｐ移至中点时， 电压表示数为１．２Ｖ，电路的总功率为 Ｐ２，下列 说法正确的是 （　　） Ａ．Ｐ１∶Ｐ２ ＝４∶５ Ｂ．电源电压为１２Ｖ Ｃ．Ｒ１阻值为４０Ω Ｄ．电路的最大功率为２．７Ｗ １３．小华家电茶炉的加热电阻为６０．５Ω，家 用电能表的信息如图１０所示，只将电茶炉接入 ２２０Ｖ的家庭电路中正常工作１０ｍｉｎ，电能表指 示灯应闪烁 次，刚好将电茶炉内１ｋｇ的 水从 ２０℃ 加热至 １００℃，水吸收的热量为 Ｊ，电茶炉烧水的效率为 ．［ｃ水 ＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ １４．如图１１所示电路，电源电压恒定，滑动 变阻器Ｒ标有“２０Ω　２Ａ”，灯泡 Ｌ标有“４Ｖ　 ２Ｗ”，灯泡电阻不变．开关Ｓ闭合，滑片Ｐ在Ｒ的中 点时，灯泡正常发光，则电源电压为 Ｖ．当 Ｐ移到最右端时，电路的总功率为 Ｗ （结果保留一位小数）． １５．小张想设计一个有“低温”“中温”和 “高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图１２ 所示，电源电压为２２０Ｖ，Ｒ１、Ｒ２是电热丝，开关Ｓ 接触相邻的两个触点．她准备了三根电热丝，Ｒ１ ＝２４２Ω，另外两根电热丝的阻值分别是１２１Ω 和２４２Ω，Ｒ２该选取阻值为 Ω的电热 丝．开关Ｓ接触“１”“２”两个触点时，通电１ｍｉｎ， 电流产生的热量是 Ｊ                                                                                                                                                                         ． ! " # $ !" ! ! ! ! " "#"$ % & ' ! ( ''& ) *+#"#$ , -& ./ 0%+ 12345#"6%$$ ! % , $ ! ! # ! #$ %&' ! 7 ! + , ! ! " % ! - , ! * ! % ! % ! * ! ( ! & ! & ! * ! " ! " ! ' ! 8 % ( % " 9 ! 0 ! " ! ) ! : !"#$% &'()*+ 8; ,- "6"$ %%+ ) -+ , -+ ./ * %++ <=>5&"6%$$ ! ?& ? & % ? ; ()* ! ?? , " ! @ ! ! ?% 9 ! % ! ? %%& ) & ? 7 8 % ! " ! $ # ! 8 ! ; " ! ? ! ? ! % 书 一、选择题（每小题５分，共４０分） 　　 　 　　 　 　　　 　　 　１．下列家用电器，利用电流的热效应工作的 是 （　　） Ａ．电冰箱 Ｂ．洗衣机 Ｃ．电脑 Ｄ．电饭煲 ２．一根电炉丝烧坏了，切掉了１６后，仍接在 原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产 生的热量之比为 （　　） Ａ．５∶６ Ｂ．６∶５ Ｃ．１∶６ Ｄ．６∶１ ３．一只电烙铁的铭牌上标着“２２０Ｖ　１１０Ｗ” 的字样，将这只电烙铁接入２２０Ｖ家庭电路中， 则下列说法中正确的是 （　　） Ａ．电烙铁消耗的电功率为１１０Ｗ Ｂ．电烙铁消耗的电功率为２．４２×１０４Ｊ Ｃ．流过电烙铁的电流为２０Ａ Ｄ．电烙铁的电阻为１０Ω ４．在如图１所示的电路 中，发现通过电流表的示数 减少０．２Ａ时，电压表的示数 从６Ｖ变为５Ｖ，那么该定值 电阻所消耗的功率的变化量为 （　　） Ａ．１．２Ｗ Ｂ．１．０Ｗ Ｃ．２．２Ｗ Ｄ．５．０Ｗ ５．将规格为“６Ｖ　３Ｗ”的灯 Ｌ１和规格为 “６Ｖ　６Ｗ”的灯 Ｌ２串联在电压为６Ｖ的电路 中，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｌ１与Ｌ２灯丝电阻之比为１∶２ Ｂ．Ｌ１与Ｌ２的实际功率之比为１∶２ Ｃ．两灯均不能正常发光，灯Ｌ２更亮些 Ｄ．两灯消耗的总功率为２Ｗ ６．夏天使用电风扇时，若不慎扇叶被卡住， 风扇容易烧毁．已知电风扇正常工作时电功率为 Ｐ，发热功率为 Ｐ０，当风扇被卡住时发热功率为 （两端的电压仍不变） （　　） Ａ．Ｐ Ｂ． ＰＰ槡 ０ Ｃ． Ｐ２ Ｐ０ Ｄ．Ｐ－Ｐ０ ７．如图２所示，电源电压恒定不变．闭合开 关后，滑动变阻器的滑片Ｐ由ｂ端移到某点ｃ的 过程中，电压表的示数由４Ｖ变为３Ｖ，电流表的 示数由０．２Ａ变为０．３Ａ，由此可知 （　　） Ａ．电源电压为３Ｖ Ｂ．Ｒ１的阻值为５Ω Ｃ．电路消耗的最小功率为０．８Ｗ Ｄ．滑片Ｐ在ｂ端时，１０ｓ内Ｒ１产生的热量为 ４Ｊ ８．如图３所示，电源电压为１２Ｖ且保持不变． 闭合开关Ｓ，当滑片Ｐ置于变阻器的中点时，电压 表的示数为４Ｖ；当滑片Ｐ置于变阻器的ｂ端时，电 压表的示数变化了２Ｖ，在１０ｓ内定值电阻Ｒ１产生 的热量为６０Ｊ，则下列结果正确的是 （　　） Ａ．电路中的最小电流为１．５Ａ Ｂ．Ｒ先后两次消耗的电功率之比为８∶９ Ｃ．Ｒ１先后两次消耗的电功率之比为４∶３ Ｄ．滑片Ｐ在中点时，９ｓ内滑动变阻器 Ｒ消 耗的电能为６０Ｊ 二、填空题（每空２分，共２４分） ９．有三个用电器，一个是“２２０Ｖ　６０Ｗ”的 电风扇，一个是“２２０Ｖ　４０Ｗ”的电热毯，另一 个是“２２０Ｖ　４５Ｗ”的ＬＥＤ节能灯，都正常工作 相同的时间，产生热量最多的用电器是 ，若该用电器工作时的实际电压只有额 定电压的 ８０％，则它在 １００ｓ内产生的热量为 Ｊ（不考虑温度对其电阻的影响）． １０．如图４所示是小明家的电能表，图中电 能表的示数为 ｋＷ·ｈ，他家同时使用的 用电器总功率不能超过 Ｗ．家里新添置 一台空调并接入该电能表中，让其单独工作 ５ｍｉｎ，电能表的指示灯闪烁了３２０次，则该空调 的实际电功率为 Ｗ． １１．如图５所示，电源电压为６Ｖ，当开关Ｓ闭 合后，电路总功率变化了１．８Ｗ，则电流表示数 变化了 Ａ，电阻Ｒ＝ Ω． １２．如图６所示，电源电压恒定，当在ａ、ｂ间 接入“６Ｖ　９Ｗ”的灯泡Ｌ１时，闭合开关Ｓ，灯Ｌ１ 恰能正常发光；断开开关，在 ａ、ｂ间换接入一个 “８Ｖ　１６Ｗ”的灯泡 Ｌ２，再闭合开关 Ｓ后，灯泡 Ｌ２的亮度与 Ｌ１相比 （选填“较亮”“较 暗”或“相同”），Ｌ２消耗的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）１６Ｗ．（忽略温 度对灯丝电阻的影响） １３．如图７所示，电源电压保持８Ｖ不变，灯 泡Ｌ标有“３Ｗ”字样，滑动变阻器最大阻值为 ２０Ω．开关Ｓ闭合后，调节滑动变阻器滑片 Ｐ的 位置使灯泡Ｌ恰好正常发光，此时电压表示数为 ６Ｖ（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），此时滑 动变阻器连入电路的阻值为 Ω；若滑片 Ｐ逐渐向右移动，灯泡亮度会变 ，整个 电路消耗的最小电功率为 Ｗ． 三、实验探究题（共２６分） １４．（１２分）两个小组均测量额定电压为 ２．５Ｖ的小灯泡的额定功率． （１）第一个小组因为电压表损坏，于是设计 了如图 ８甲所示的电路图，其中电源电压为 ４．５Ｖ，Ｒ＝１０Ω．闭合开关，调节滑动变阻器的 滑片，使电流表的示数为 Ａ时，小灯泡 正常发光；再保持滑动变阻器滑片的位置不变， 断开开关，将电流表改接到小灯泡所在的支路， 与小灯泡串联，闭合开关后，电流表的示数如图 ８乙所示，则此时通过小灯泡的电流为 Ａ； 小灯泡的额定功率为 Ｗ． （２）第二个小组发现电 流表损坏，用已有的器材、阻 值为５Ω的Ｒ０和另一块电压 表，设计了如图 ９所示电路 图，其中虚线框内的元件组 合体相当于 ．闭合 开关，移动滑片，使灯泡两端电压为 Ｖ， 再读出Ｒ０两端的电压为１．５Ｖ．若实验操作正 确，则灯泡的额定功率为 Ｗ． １５．（１４分）如图１０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， 两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气． （１）由于电流产生的热量不易直接测量，因 此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化． （２）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 （选填“串联”或“并联”），是为了探究 电流产生的热量与 的关系，通电一段时 间后， （选填“左”或“右”）侧容器产生 的热量更多． （３）图乙装置可以探究电流通过导体时产 生的热量与 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Ｑ１∶Ｑ２ ＝ ．为了使左右两个Ｕ形管内液面高度差 差异更大，Ｒ３应选用阻值为 （选填 “２Ω”“５Ω”或“１０Ω”）的电阻． 四、计算题（共１０分） １６．小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保 温”两挡的防寒服，内部电路简化如图１１所示． 电源两端电压为６Ｖ，电热丝Ｒ１、Ｒ２的阻值恒定， Ｒ１ ＝４Ω．求： （１）只闭合开关Ｓ１时，通过Ｒ１的电流是多 大？ （２）只闭合开关Ｓ１时，Ｒ１的电功率是多少？ （３）电源两端电压为６Ｖ时，“速热”挡的电 功率为３６Ｗ．若更换成电压为５Ｖ的电源，则使 用“速热”挡通电１０ｓ产生的热量是多少                                                                                                                                                                         ？ ! 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