第13 电功率（复习讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

该初中物理电功率单元复习讲义以能量观念为核心主线，构建了从电功、电功率到焦耳定律及家庭电路的完整知识体系。通过表格对比电功、电功率与焦耳定律公式及其适用范围，清晰呈现三者联系与区别；利用电路图和实物连接示意图强化概念理解，辅以“电流热效应影响因素”等思维导图梳理关键知识点，帮助学生建立结构化认知框架，突出额定功率与实际功率的关系、电能表读数计算等重难点。 讲义的亮点在于融合科学思维与科学探究素养，设计“题型一至九”共九类典型题目，如例4中通过比较不同电压下灯泡亮度判断实际功率差异，引导学生进行逻辑推理与模型建构；变式8-4中结合电热毯高低温档位切换问题，训练学生基于证据分析电路状态的能力。每道题均附方法指导与易错提示，兼顾基础巩固与能力提升，既支持学生自主复习时查漏补缺，又助力教师精准定位学情，实现分层教学与高效备考。

第13 电功率（复习讲义） 1. 电功、电功率的概念、单位及其换算； 2. 电流做功与哪些因素有关；电流通过导体产生热量的影响因素; 3. 额定电压、额定电流、额定功率、实际功率及其应用 4. 焦耳定律的内容、公式及其有关计算； 5. 电功、电功率和焦耳定律计算公式对比及其适用范围； 6. 家庭电路。 知识点 重点归纳 注意问题 电路中的电源和用电器的能量转化 1.电源将其他形式的能量转化为电能； 2.用电器工作时则将电能转化为其他形式的能量。 二者为互逆过程 电功 1.把电流所做的功称为电功，用W表示，单位是焦（J ）。 2.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。 3.我们也常用千瓦 · 时（俗称“度”）作为电能单位，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1 000 W ×3 600 s = 3.6×106J 电能表 1.生活中可以用电能表计量家庭电路消耗的电能，也就是用电量。 2.电能表的表盘上还会标识一些常见参数。表盘上的“220 V”和“50 Hz”表示电能表所接家庭电路中交流电的电压和频率。 常见的电能表有普通电能表、智能电能表 电流做功与哪些因素有关 1.电流做功的影响因素 电流做功的多少与通电时间、电压、电流有关。 2.电功的物理表达式 电流通过用电器所做的功W等于用电器两端的电压U、通过用电器的电流I和通电时间t的乘积，即W = UIt 1 J = 1 V·A·s 电功率 1. 我们将一段时间内电流做的功W与做功时间t的比叫做电功率，用字母P表示，即 2.电功率表示电流做功的快慢。将电功的表达式W = UIt 代入上式，可得 1kW·h表示电功率为1 kW的用电器持续工作1 h所消耗的电能。 额定电压、额定电流、额定功率 实际使用时，所有用电器都有一个正常工作的电压值，叫做额定电压。 用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流，此时的电功率叫做额定功率。 额定电压和额定功率是用电器的重要参数。 实际功率 用电器工作时两端的实际电压可能偏离额定电压，从而使用电器工作时的功率偏离额定功率。用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 以用电器小灯泡为例， ①当小灯泡两端的U实= U额时，P实 = P额 ，小灯泡正常发光。 ②当小灯泡两端的U实 < U额时，P实 < P额 ，小灯泡发光偏暗或不亮。 ③当小灯泡两端的U实 >U额 时，P实 >P额 ，小灯泡发光偏亮易被烧坏。 电流的热效应 电流通过导体时，导体会发热，内能增加， 这种现象叫做电流的热效应。 举例：取暖器、电热水壶、灯泡、导线。 电流通过导体产生热量的影响因素 电流通过导体产生的热量与通电时间、电流和电阻有关。通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 焦耳定律 焦耳通过实验研究，于 1840 年发现了电流 通过导体时产生的热量与电流、电阻、通电时间的定量关系： 电流通过导体时产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 这一规律称为焦耳定律，可表示为Q = I2Rt 电流I的单位是安（A），电阻R的单位是欧(Ω), 时间t的单位是秒（s），电流产生热量Q的单位是焦（J ）。 电功、电功率和焦耳定律计算公式对比 家庭电路的组成部分 家庭电路包含供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器 家庭电路的组成部分的介绍 1.电能表：家庭电路经过电能表后入户，电能表用来计量家庭的用电量。 2.低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路 中用电器的总功率过大或发生短路时，通过断路 器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电 线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 3相线、零线和地线：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含相线（俗称“火线”）、零线和地线。 4.插座：两孔插座的一孔接火线， 一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线，另一个孔与地线相连。 火线与零线之间有220 V的电压。 家庭用电的注意事项 1.触电2.触电的类型：①单线触电 ；②双线触电 3.防止触电的措施： ①我们应避免用湿手去插、拔插头； ②搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线；③为防止幼儿触电， 插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等。 ④使用三脚插座 4.发生触电后的正确行为 5.家庭电路中的一些常见电压值 人体两端所加电压不超过36 V ；家庭电路的电压一般是220 V。 题型一 概念综合辨析 【例1】．在国际单位制中，电能的单位是（　　） A．N（牛） B．W（瓦） C．J（焦） D．Pa（帕） 【变式1-1】．下列用电器工作时，主要将电能转化为机械能的是（　 　） A．电烤炉 B．电灯 C．洗衣机 D．电热毯 【变式1-2】．下列用电器正常工作时的电功率最接近200W的是（　 　） A．家用空调 B．电热水壶 C．电脑 D．节能灯 【变式1-3】．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　 　） A．电视机 B．电冰箱 C．电熨斗 D．电脑 题型二 电能表 【例2】．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（    ） A．用电器消耗的电能 B．电路中电流的强弱 C．用电器消耗电能的时间 D．电流做功的快慢 【变式2-1】．小吴家的电能表5月1日的读数如图甲，6月1日的读数如图乙，若电价为0.5元/度，则小吴家5月份应交电费是（　　） A．33.95元 B．27.75元 C．30.62元 D．277.5元 【变式2-2】．电能表是测量 的仪表，如图a所示是电能表的表盘，其额定电压为 伏，允许通过的最大电流为 安。某同学家电能表上月10日和本月10日的示数如图b所示，他家一个月用电 千瓦·时，合 焦. 题型三 电功、电功率的简单计算、应用 【例3】．某电视机的额定功率是200W，它正常工作1h消耗的电能是（　　） A．0.2kW·h B．5kW·h C．0.005kW·h D．200kW·h 【变式3-1】．都标有“220V 100W”的电风扇、电热毯、电视机，正常工作一小时，放出热量最多的是（　　） A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．一样多 【变式3-2】．有甲、乙两电热丝电阻之比为2︰3，通过的电流之比为3︰2，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．23 B．32 C．11 D．94 【变式3-3】．甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为5∶2，通电时间之比为1∶2，则通过甲、乙两个电热器的电流之比为 。 题型四 不同规格灯泡的应用 【例4】．三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A．“36V 40W”灯较亮 B．“220V 40W”灯较亮 C．“110V 40W”灯较亮 D．三盏灯一样亮 【变式4-1】．如图所示，标有“3V，3W”字样、标有“3V，6W”字样，灯丝电阻不变，电源电压为3V，开关S闭合后，、电流之比为 ，、两端电压之比为 ，比 选填“更亮”或“更暗”。 【变式4-2】．将标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡 L₁和标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，观察到小灯泡L2比L1亮，说明 L2的实际功率比 L1的实际功率 （选填“大”或“小”），通过L2的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过L1的电流，L2的电阻比L1的电阻 （选填“大”或“小”）。 题型五 欧姆定律在电功、电热的应用 【例5】．如图所示，的电阻为10Ω，闭合开关后，通过电阻和的电流分别为0.6A和0.3A，电阻工作1min产生的热量是 J。 【变式5-1】．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 【变式5-2】．如图是调光小台灯的电路原理图。电源电压恒为3V，是调节亮度的变阻器，灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。当P向 旋转，灯泡亮度变亮；灯L正常发光时，变阻器工作10min产生的热量为 J。 题型六 家庭电路 【例6】．安全教育已引起社会的高度重视，某小区开展了一次安全用电知识的抢答比赛。下列选项中正确的是（　　） A．带有金属外壳的用电器必须使用三线脚头和三孔插座 B．控制灯泡的开关，接在零线或火线上都可以 C．若空气开关“跳闸”，一定是短路了 D．手机充电器不使用时可以长时间插在插座上 【变式6-1】．如图是正确连有灯、开关、插座的家庭电路。下列有关该电路的使用及安全用电说法正确的是（　　） A．a与b的位置可以互换 B．c中间的导线是将用电器外壳与大地相连 C．a处连接的是开关 D．b左右两根导线连在一起，会造成空气开关跳闸 【变式6-2】．如图所示是部分家庭电路，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，若灯泡不亮，一定是灯泡短路 B．闭合开关，保险丝会立刻熔断 C．三孔插座的连接符合安全用电要求 D．灯泡与开关的连接符合安全用电要求 【变式6-3】．小明家的电路简化后如图所示，观察该电路，下列说法中正确的是（    ） A．电视和台灯是并联的 B．开关和灯泡是并联的 C．各个小彩灯之间是并联的 D．不插用电器时，插座处火线和零线是连通的 题型七 作图题 【例7】．图是“测量小灯泡的功率”实验电路图，请在○中填上适当的电路元件符号。 【变式7-1】．学校物理兴趣小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡电阻大约5Ω左右，小灯泡的额定功率估计接近3W。请用笔画出导线完成电路的连接。 【变式7-2】．请将图中的元件正确连入家庭电路中。要求：开关控制灯泡。 题型八 计算题 【例8】．某导体两端的电压为2伏，通过的电流为0.3安，求10秒内电流对导体做的功W。 【变式8-1】．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为15欧，此时电流表的示数为0.4安。闭合电键S后，电流表的示数为1.2安。求： (1)电源电压U； (2)通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。 【变式8-2】．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.45A，通过电阻R2的电流为0.3A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值； (3)电阻R1在1min内产生的热量。 【变式8-3】．如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，、是定值电阻，。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求： (1)两端的电压； (2)通过的电流I； (3)消耗电功率。 【变式8-4】．小明家的电热毯有高温和低温两挡，其简化电路如题图所示。电源电压为220V，R1和R2均为电热丝，且R1=R2。当开关S闭合时，电热毯处于高温挡，功率为88W；当S断开时，电热毯处于低温挡。求： (1)处于高温挡时电路中的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)处于低温挡时电热毯的电功率。 【变式8-5】．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 题型九 实验题 【例9】．电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。某同学想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。 （1）将两根电阻丝串联后接入电路中的目的是 ； （2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少，这里用到了 法； （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多； （4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则20s内电流通过做的功为 。 【变式9-1】．如图所示，电阻丝R1≠R2=R3，甲、乙两个烧瓶中装的是煤油，丙烧瓶中装的是水，且甲、乙、丙三个相同的烧瓶中液体的质量都相等。 (1)在探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，可通过 两个烧瓶中液体温度升高情况进行判断。 (2)在探究“水和煤油吸热能力强弱”时，若通电时间相同，________（填“A”或“B”），则说明水的吸热能力强。 A．水的温度升高得快 B．煤油的温度升高得快 (3)利用上述实验装置 （填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 【变式9-2】．小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同（电源电压为2伏的整数倍），标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个，小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯，正确串联电路，将电压表并联在电路中。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。 表1：小明 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.32 2 2.5 0.30 3 3.8 0.22 表2：小华 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.20 2 2.5 0.22 3 3.8 0.24 (1)上述实验中，将电压表并联在滑动变阻器两端的是 （选填“小明”或“小华”）。 (2)小明和小华所用电源的电压为 伏。 (3)求出小明所选小灯的额定功率，并说明理由。 基础巩固通关测 一、单选题 1．电功率的国际单位符号是（   ） A．N B．W C．J D． 2．下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是（　　） A．一盏台灯功率为1kW B．家用空调工作电流约为5A C．家庭电路电压为380V D．人体安全电压为220V 3．1度电可供一盏“220V，40W”的灯泡正常工作的时间是（　　） A．20h B．25h C．40h D．45h 4．通过甲、乙两灯的电流之比为3∶2，灯两端的电压之比为1∶2，则两灯电功率之比为（   ） A．1∶6 B．4∶3 C．3∶4 D．6∶1 5．下列针对公式的说法中，正确的是（　　） A．用电器做功越多，电功率越大 B．用电器做功时间越少，功率越大 C．用电器功率越大，做功越多 D．相同时间内，用电器消耗的电能越多，功率越大 二、填空题 6．某台机器的铭牌上标有5kW，表示的物理意义是 ，这台机器在1h内做的功是 J。 7．灯泡正常工作时的电压为，正常工作时的电流为。灯泡正常发光时的电功率为 ，正常工作时的电阻为 。 8．如图所示为单相电子式电能表，其示数为 ；若此时只有一个用电器工作，计时10min，电能表一共闪了300次，此用电器的电功率是 W。 能力提升进阶练 一、单选题 1．下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电功率越大，电流做功越快 C．电功率越大，电流做功越多 D．电功和电功率的单位相同 2．如图甲是有保温、加热功能的暖菜板，简化电路如图乙所示，其中M为风扇，R1和R2均为电热丝，R2=96.8Ω，旋转开关S2可以让暖菜板处于加热档或保温档。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时，下列说法中错误的是（　　） 型号 805D 电路总功率 加热 2100W 电压 220V 保温 XX 用途 暖菜、温奶 风扇功率 100W A．内置风扇的工作电流约为0.45A B．R1的阻值为24.2Ω C．加热状态下，R1，R2，电动机三者并联工作 D．保温状态下工作5min，电热丝产生的热量1.2×105J 3．如图所示，电源电压恒为12V，R0=20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（　　） A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω~20Ω 二、填空题 4．如图电路中，电源的输出电压10V不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合开关，当R2的滑片移至最右端时，电流表示数为1A；当R2的滑片移至最左端时，定值电阻R1的电功率大小为 W。 5．已知图中R0＝10Ω，只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表V1的示数为6V；如果只闭合S2，当滑动变阻器滑片向右移动，电压表V2的示数为3V时，小灯泡正常发光，电压表V1的示数为4.5V，则灯泡的额定电压为 V，额定功率为 W。 三、计算题 6．如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不随温度改变，定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值相等。当开关、都断开，滑片从端滑到某一位置时（图中未标出），滑动变阻器的电阻减小了，电流表示数变化了，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关、。电流表示数又变化了。求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)电源电压和滑动变阻器的最大电阻； (3)若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，电流表所选量程不变，滑动变阻器调节范围为至最大，现移动滑片P，保证电路中各元件均安全工作，求整个电路总电功率的变化范围。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13 电功率（复习讲义） 1. 电功、电功率的概念、单位及其换算； 2. 电流做功与哪些因素有关；电流通过导体产生热量的影响因素; 3. 额定电压、额定电流、额定功率、实际功率及其应用 4. 焦耳定律的内容、公式及其有关计算； 5. 电功、电功率和焦耳定律计算公式对比及其适用范围； 6. 家庭电路。 知识点 重点归纳 注意问题 电路中的电源和用电器的能量转化 1.电源将其他形式的能量转化为电能； 2.用电器工作时则将电能转化为其他形式的能量。 二者为互逆过程 电功 1.把电流所做的功称为电功，用W表示，单位是焦（J ）。 2.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。 3.我们也常用千瓦 · 时（俗称“度”）作为电能单位，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1 000 W ×3 600 s = 3.6×106J 电能表 1.生活中可以用电能表计量家庭电路消耗的电能，也就是用电量。 2.电能表的表盘上还会标识一些常见参数。表盘上的“220 V”和“50 Hz”表示电能表所接家庭电路中交流电的电压和频率。 常见的电能表有普通电能表、智能电能表 电流做功与哪些因素有关 1.电流做功的影响因素 电流做功的多少与通电时间、电压、电流有关。 2.电功的物理表达式 电流通过用电器所做的功W等于用电器两端的电压U、通过用电器的电流I和通电时间t的乘积，即W = UIt 1 J = 1 V·A·s 电功率 1. 我们将一段时间内电流做的功W与做功时间t的比叫做电功率，用字母P表示，即 2.电功率表示电流做功的快慢。将电功的表达式W = UIt 代入上式，可得 1kW·h表示电功率为1 kW的用电器持续工作1 h所消耗的电能。 额定电压、额定电流、额定功率 实际使用时，所有用电器都有一个正常工作的电压值，叫做额定电压。 用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流，此时的电功率叫做额定功率。 额定电压和额定功率是用电器的重要参数。 实际功率 用电器工作时两端的实际电压可能偏离额定电压，从而使用电器工作时的功率偏离额定功率。用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 以用电器小灯泡为例， ①当小灯泡两端的U实= U额时，P实 = P额 ，小灯泡正常发光。 ②当小灯泡两端的U实 < U额时，P实 < P额 ，小灯泡发光偏暗或不亮。 ③当小灯泡两端的U实 >U额 时，P实 >P额 ，小灯泡发光偏亮易被烧坏。 电流的热效应 电流通过导体时，导体会发热，内能增加， 这种现象叫做电流的热效应。 举例：取暖器、电热水壶、灯泡、导线。 电流通过导体产生热量的影响因素 电流通过导体产生的热量与通电时间、电流和电阻有关。通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 焦耳定律 焦耳通过实验研究，于 1840 年发现了电流 通过导体时产生的热量与电流、电阻、通电时间的定量关系： 电流通过导体时产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 这一规律称为焦耳定律，可表示为Q = I2Rt 电流I的单位是安（A），电阻R的单位是欧(Ω), 时间t的单位是秒（s），电流产生热量Q的单位是焦（J ）。 电功、电功率和焦耳定律计算公式对比 家庭电路的组成部分 家庭电路包含供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器 家庭电路的组成部分的介绍 1.电能表：家庭电路经过电能表后入户，电能表用来计量家庭的用电量。 2.低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路 中用电器的总功率过大或发生短路时，通过断路 器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电 线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 3相线、零线和地线：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含相线（俗称“火线”）、零线和地线。 4.插座：两孔插座的一孔接火线， 一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线，另一个孔与地线相连。 火线与零线之间有220 V的电压。 家庭用电的注意事项 1.触电2.触电的类型：①单线触电 ；②双线触电 3.防止触电的措施： ①我们应避免用湿手去插、拔插头； ②搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线；③为防止幼儿触电， 插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等。 ④使用三脚插座 4.发生触电后的正确行为 5.家庭电路中的一些常见电压值 人体两端所加电压不超过36 V ；家庭电路的电压一般是220 V。 题型一 概念综合辨析 【例1】．在国际单位制中，电能的单位是（　　） A．N（牛） B．W（瓦） C．J（焦） D．Pa（帕） 【答案】C 【详解】A．牛是力的基本单位，符号N，故A不符合题意； B．瓦是功率的单位，符号W，故B不符合题意； C．焦是功、能量、热量的单位，电能是能量的一种，所以电能的单位也是焦，符号J，故C不符合题意； D．帕是压强的单位，符号Pa，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-1】．下列用电器工作时，主要将电能转化为机械能的是（　　） A．电烤炉 B．电灯 C．洗衣机 D．电热毯 【答案】C 【详解】A．电烤炉工作时主要将电能转化为内能，故A不符合题意； B．电灯工作时主要将电能转化为光能，故B不符合题意； C．洗衣机工作时主要将电能转化为机械能，故C符合题意； D．电热毯工作时主要将电能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】．下列用电器正常工作时的电功率最接近200W的是（　　） A．家用空调 B．电热水壶 C．电脑 D．节能灯 【答案】C 【详解】家用空调器的功率在1000 W以上，电热水壶在800 W左右，电脑的电功率在200 W左右，节能灯的功率大约为40 W，故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 【变式1-3】．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电冰箱 C．电熨斗 D．电脑 【答案】C 【详解】A．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能等，不是利用电流的热效应，故A不符合题意； B．电冰箱工作时，主要将电能转化为机械能，用于压缩制冷，不是利用电流的热效应，故B不符合题意； C．电熨斗工作时，电能主要转化为内能，通过发热来熨烫衣物，是利用电流的热效应，故C符合题意； D．电脑工作时，主要将电能转化为光能、声能和机械能等，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。 故选C。 题型二 电能表 【例2】．电能表可用来直接测量下列哪个物理量（    ） A．用电器消耗的电能 B．电路中电流的强弱 C．用电器消耗电能的时间 D．电流做功的快慢 【答案】A 【详解】电能表的用途是测量电能或电功的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式2-1】．小吴家的电能表5月1日的读数如图甲，6月1日的读数如图乙，若电价为0.5元/度，则小吴家5月份应交电费是（　　） A．33.95元 B．27.75元 C．30.62元 D．277.5元 【答案】B 【详解】由图示电能表可知：5月1日的读数是612.4kW•h，6月1日的读数是667.9kW•h； 则5月消耗的电能为 W＝667.9kW•h﹣612.4kW•h＝55.5kW•h 需要交纳的电费为 0.5元/kW•h×55.5kW•h＝27.75元 故选B。 【变式2-2】．电能表是测量 的仪表，如图a所示是电能表的表盘，其额定电压为 伏，允许通过的最大电流为 安。某同学家电能表上月10日和本月10日的示数如图b所示，他家一个月用电 千瓦·时，合 焦. 【答案】 电能 220 10 104.6 3.7656×108 【详解】[1][2][3]电能表是测量电能的仪表，如图a所示是电能表的表盘，其额定电压为220伏，允许通过的最大电流为10安。 [4][5]某同学家电能表上月10日和本月10日的示数如图b所示，他家一个月用电 3846.2千瓦·时-3741.6千瓦·时=104.6千瓦·时 104.6千瓦·时=104.6×3.6×106焦=3.7656×108焦 题型三 电功、电功率的简单计算、应用 【例3】．某电视机的额定功率是200W，它正常工作1h消耗的电能是（　　） A．0.2kW·h B．5kW·h C．0.005kW·h D．200kW·h 【答案】A 【详解】电视机正常工作时的功率 P＝200W＝0.2kW 由可知 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式3-1】．都标有“220V 100W”的电风扇、电热毯、电视机，正常工作一小时，放出热量最多的是（　　） A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．一样多 【答案】B 【详解】三个用电器额定功率一样，正常工作相同的时间，它们消耗的电能一样。电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电热毯把电能全部转化为内能，则电热毯放出的热量最多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式3-2】．有甲、乙两电热丝电阻之比为2︰3，通过的电流之比为3︰2，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．23 B．32 C．11 D．94 【答案】B 【详解】相同时间内产生的热量之比为 故选B。 【变式3-3】．甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为5∶2，通电时间之比为1∶2，则通过甲、乙两个电热器的电流之比为 。 【答案】2∶1 【详解】通过甲、乙两个电热器的电流之比为 题型四 不同规格灯泡的应用 【例4】．三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A．“36V 40W”灯较亮 B．“220V 40W”灯较亮 C．“110V 40W”灯较亮 D．三盏灯一样亮 【答案】D 【详解】由题可知三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三只电灯的实际功率都是各自的额定功率，所以三只电灯的实际功率相同，则灯泡亮度相同。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式4-1】．如图所示，标有“3V，3W”字样、标有“3V，6W”字样，灯丝电阻不变，电源电压为3V，开关S闭合后，、电流之比为 ，、两端电压之比为 ，比 选填“更亮”或“更暗”。 【答案】 1∶1 2∶1 更亮 【详解】[1]由图可知，两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，故和的电流之比是1∶1。 [2]灯丝电阻不变，标有“3V，3W”字样，根据可知，的电阻为 标有“3V，6W”字样，的电阻为 由可得，和的电压之比是 [3]由可知，的实际功率大于的实际功率，所以的亮度比的更亮。 【变式4-2】．将标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡 L₁和标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，观察到小灯泡L2比L1亮，说明 L2的实际功率比 L1的实际功率 （选填“大”或“小”），通过L2的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过L1的电流，L2的电阻比L1的电阻 （选填“大”或“小”）。 【答案】 大 等于 大 【详解】[1]灯泡发光的亮度由实际功率决定，因为小灯泡L2比L1亮，说明 L2的实际功率比 L1的实际功率大。 [2]两灯泡串联在电路中，根据串联电路电流处处相等可知通过L2的电流等于通过L1的电流。 [3]两灯泡串联在电路中，通过两灯的电流相等。因为小灯泡L₂比L₁亮，所以L₂的实际功率P2大于的实际功率P1，根据公式P=I2R可知，在电流相同的情况下，功率越大，电阻越大，所以L₂的电阻比L₁的电阻大。 题型五 欧姆定律在电功、电热的应用 【例5】．如图所示，的电阻为10Ω，闭合开关后，通过电阻和的电流分别为0.6A和0.3A，电阻工作1min产生的热量是 J。 【答案】108 【详解】电阻两端的电压为 两个电阻并联，故电阻R2两端的电压为6V，电阻工作1min产生的热量是 【变式5-1】．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样，当开关S闭合后，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A，则1min内电阻R上产生的热量为 J。 【答案】45 【详解】由图知，R与L并联，电流表测干路电流。小灯泡标有“2.5V 0.5W”，且正常发光，则电源电压 根据，可得通过小灯泡的电流 已知干路电流，由并联电路电流特点 则R的电流 则1min内电阻R产生的热量 【变式5-2】．如图是调光小台灯的电路原理图。电源电压恒为3V，是调节亮度的变阻器，灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。当P向 旋转，灯泡亮度变亮；灯L正常发光时，变阻器工作10min产生的热量为 J。 【答案】 右（顺时针） 60 【详解】[1]变阻器与灯泡L串联，电源电压恒为3V。灯泡亮度由实际功率决定，由题意，灯泡亮度变亮，则灯泡实际功率变大，根据知，则通过灯泡的电流变大，根据欧姆定律知，电路总电阻减小，则变阻器接入电路的电阻减小，由图，则滑片P应向右（顺时针）旋转。 [2]灯泡正常发光，则灯泡实际电压等于灯泡额定电压为2.5V，灯泡实际功率等于额定功率为0.5W，则正常发光时电路电流 、 电源电压3V，灯泡两端电压2.5V，则变阻器两端电压 因为是纯电阻电路，则工作10min产生的热量 题型六 家庭电路 【例6】．安全教育已引起社会的高度重视，某小区开展了一次安全用电知识的抢答比赛。下列选项中正确的是（　　） A．带有金属外壳的用电器必须使用三线脚头和三孔插座 B．控制灯泡的开关，接在零线或火线上都可以 C．若空气开关“跳闸”，一定是短路了 D．手机充电器不使用时可以长时间插在插座上 【答案】A 【详解】A．为了防止漏电引发触电事故，带有金属外壳的用电器必须使用三线脚头和三孔插座，故A正确； B．为了用电安全，控制灯泡的开关接在火线上，故B错误； C．若空气开关“跳闸”，可能是短路或者电路的电功率较大，故C错误； D．为了节约电能与用电安全，手机充电器不使用时不可以插在插座上，故D错误。 故选A。 【变式6-1】．如图是正确连有灯、开关、插座的家庭电路。下列有关该电路的使用及安全用电说法正确的是（　　） A．a与b的位置可以互换 B．c中间的导线是将用电器外壳与大地相连 C．a处连接的是开关 D．b左右两根导线连在一起，会造成空气开关跳闸 【答案】B 【详解】AC．由图可知，上面第一根为火线，在家庭电路中，开关必须接在火线上，以确保断开开关时灯具不带电，保障安全。所以b为开关，a为灯，如果开关和灯互换位置，灯会存在安全隐患，故AC错误； B．c是三孔插座，中间的导线连接地线，其作用是将电器外壳接地，防止漏电时发生触电事故，故B正确； D．b为开关，左右两根导线连在一起相当于开关一直闭合，不会直接导致短路，因此不会引起空气开关跳闸，故D错误。 故选B。 【变式6-2】．如图所示是部分家庭电路，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，若灯泡不亮，一定是灯泡短路 B．闭合开关，保险丝会立刻熔断 C．三孔插座的连接符合安全用电要求 D．灯泡与开关的连接符合安全用电要求 【答案】D 【详解】A．闭合开关，若灯泡不亮，可能是灯泡短路，也可能是电路的某处断路，若是灯泡短路，则会引起保险丝熔断，故A错误； BD．开关接在火线和灯泡之间，这样开关既能控制灯泡，又能在开关断开时切断与火线的连接，符合安全用电的原则；开关闭合，灯泡是通路，可正常工作，若灯泡不发生短路，保险丝不会立刻熔断，故B错误，D正确； C．三孔插座的左孔应接零线，右孔应接火线，上孔应接地线，上图的接法不符合安全用电的要求，故C错误。 故选C。 【变式6-3】．小明家的电路简化后如图所示，观察该电路，下列说法中正确的是（    ） A．电视和台灯是并联的 B．开关和灯泡是并联的 C．各个小彩灯之间是并联的 D．不插用电器时，插座处火线和零线是连通的 【答案】A 【详解】A．家庭电路中各用电器通常采用并联连接方式，这样可以保证各用电器独立工作互不影响，电视和台灯可以单独工作，说明它们是并联的，故A正确； B．开关应与被控制的用电器串联，若开关与灯泡并联，闭合开关会造成短路，这是错误的连接方式，故B错误； C．节日小彩灯通常采用串联连接方式，这样可以通过相同电流，若其中一个损坏会影响整个电路，故C错误； D．插座在不插用电器时应保持断开状态，若火线和零线直接连通会造成短路，这是危险且不符合安全用电规范的，故D错误。 故选A。 题型七 作图题 【例7】．图是“测量小灯泡的功率”实验电路图，请在○中填上适当的电路元件符号。 【答案】 【详解】在测量小灯泡的功率时，需用电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，所以将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。作图如下： 【变式7-1】．学校物理兴趣小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡电阻大约5Ω左右，小灯泡的额定功率估计接近3W。请用笔画出导线完成电路的连接。 【答案】 【详解】已知待测小灯泡电阻大约5Ω左右，小灯泡的额定功率估计接近3W，根据可知小灯泡额定电流约为 根据可知小灯泡的额定电压约为 电流表应选择0~3A的量程，电压表选择0~15V量程。将电流表和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联接入电路。 【变式7-2】．请将图中的元件正确连入家庭电路中。要求：开关控制灯泡。 【答案】 【详解】根据安全用电原则，灯泡接法为：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 题型八 计算题 【例8】．某导体两端的电压为2伏，通过的电流为0.3安，求10秒内电流对导体做的功W。 【答案】6J 【详解】 10秒内电流对导体做的功 【变式8-1】．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为15欧，此时电流表的示数为0.4安。闭合电键S后，电流表的示数为1.2安。求： (1)电源电压U； (2)通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。 【答案】(1)12V (2)48J 【详解】（1）开关S断开时，只有R2接入电路，电流表测通过R2的电流；闭合电键S后，R1和R2并联， 电流表测干路中电流，则通过R1的电流为 根据并联电路电压规律，可知电源电压为 （2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功 【变式8-2】．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.45A，通过电阻R2的电流为0.3A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值； (3)电阻R1在1min内产生的热量。 【答案】(1)3V； (2)20Ω； (3)27J 【详解】（1）由图可知，闭合开关S，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流 已知电阻R2的阻值为10Ω，通过电阻R2的电流为I2=0.3A 并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压 结合I可得，电源电压U=U1=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V （2）已知电流表的示数，即干路电流为I=0.45A 根据并联电路的电流可得，通过R1的电流I1=I﹣I2=0.45A﹣0.3A=0.15A 根据I可得，电阻R1的阻值 （3）电阻R1在1min内产生的热量 【变式8-3】．如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，、是定值电阻，。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求： (1)两端的电压； (2)通过的电流I； (3)消耗电功率。 【答案】(1)6V (2)0.6A (3)1.8W 【详解】（1）当开关S闭合时，R1和R2串联，电压表测量R1两端电压，电压表示数为3V，则R1两端电压为3V。根据串联分压知识可知，R2两端的电压为 （2）通过的电流为 （3）消耗电功率为 【变式8-4】．小明家的电热毯有高温和低温两挡，其简化电路如题图所示。电源电压为220V，R1和R2均为电热丝，且R1=R2。当开关S闭合时，电热毯处于高温挡，功率为88W；当S断开时，电热毯处于低温挡。求： (1)处于高温挡时电路中的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)处于低温挡时电热毯的电功率。 【答案】(1)0.4A (2)550Ω (3)44W 【详解】（1）由图可知，当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1，处于高温挡，处于高温挡时电路中的电流 （2）当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1，处于高温挡，电阻R1的阻值 （3）当开关S断开时，两电阻串联，电热毯处于低温挡，因为R1=R2=550Ω 处于低温挡时电热毯的电功率 【变式8-5】．如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样，电阻的阻值为10Ω，开关S闭合。 (1)求通过的电流。 (2)求连入电路的最小阻值。 (3)在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动滑片的过程中，求电路总功率的最大值和最小值的比值。 【答案】(1)1.2A (2)6Ω (3) 【详解】（1）由图可知两个电阻并联，所以 由欧姆定律公式变形可得 （2）由公式可知，电压一定时，阻值越小，通过的电流越大，而通过电阻R1的最大电流为2A，所以R1连入电路的最小阻值 （3）通过电阻R1的最小电流 由并联电路的电流规律可得干路上的最小电流 干路上的最大电流 超出了电流表的最大量程，所以最大电流Imax=3A    则电路总功率的最大值和最小值的比值 题型九 实验题 【例9】．电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。某同学想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。 （1）将两根电阻丝串联后接入电路中的目的是 ； （2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少，这里用到了 法； （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多； （4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则20s内电流通过做的功为 。 【答案】 可控制电流和时间相等 温度计的示数 转换 R1 24J 【详解】（1）[1]将两根电阻丝串联后接入电路中，根据串联电路中电流规律可知，电流相等，且在同一电路中，通电时间相同。 （2）[2][3]实验中运用转换法通过观察温度计示数的变化情况来得到电流做功多少的。 （3）[4]当通电时间和电流相同时，电阻越大，电压越大，则电流做的功越多。 （4）[5]R1做的功为 【变式9-1】．如图所示，电阻丝R1≠R2=R3，甲、乙两个烧瓶中装的是煤油，丙烧瓶中装的是水，且甲、乙、丙三个相同的烧瓶中液体的质量都相等。 (1)在探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，可通过 两个烧瓶中液体温度升高情况进行判断。 (2)在探究“水和煤油吸热能力强弱”时，若通电时间相同，________（填“A”或“B”），则说明水的吸热能力强。 A．水的温度升高得快 B．煤油的温度升高得快 (3)利用上述实验装置 （填“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 【答案】(1)甲、乙 (2)B (3)能 【详解】（1）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”时，因为要比较吸收热量的多少，所以应选择相同的液体，故应选择甲、乙两个烧瓶中液体温度升高情况进行判断。 （2）通电时间相同，说明吸收热量相等，煤油的温度升高得快，则煤油的吸热能力弱，水的温度升高得慢，说明水的吸热能力强，故选B。 （3）要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，需要控制电阻不变，改变电流；电路中有滑动变阻器，可以通过移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流，所以利用该实验装置能究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 【变式9-2】．小明和小华做“测定小灯泡的电功率”实验。他们所用电源电压相同（电源电压为2伏的整数倍），标有“2.2V”和“3.8V”字样的待测小灯泡各一个，小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，两个开关、两个标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，数字式电压表、电流表及导线若干。他们各自选好小灯，正确串联电路，将电压表并联在电路中。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，分别将测得的三组数据记录在表1、表2中。其中各有一组数据对应小灯正常发光。 表1：小明 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.32 2 2.5 0.30 3 3.8 0.22 表2：小华 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电功率（瓦） 1 2.2 0.20 2 2.5 0.22 3 3.8 0.24 (1)上述实验中，将电压表并联在滑动变阻器两端的是 （选填“小明”或“小华”）。 (2)小明和小华所用电源的电压为 伏。 (3)求出小明所选小灯的额定功率，并说明理由。 【答案】(1)小明 (2)6 (3)见解析 【详解】（1）由题意可知，灯与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点，当滑动变阻器接入电阻变小时，电路中电流增大，灯两端电压变大，滑动变阻器两端电压变小。表格中数据可知，小明记录的数据中，电流随电压的增大而减小，小华记录的数据中，电流随电压的增大而增大，故小明将电压表并联在滑动变阻器两端，小华将电压表并联在灯泡两端。 （2）由题意可知，若小灯泡的额定功率都为1W，则“2.2V”小灯泡的额定电流为 “3.8V”小灯泡的额定电流为 因为在表1、表2中，其中各有一组数据对应小灯正常发光，且小灯泡的额定功率一个大于1瓦，另一个小于1瓦，由表中数据可知，若“2.2V”小灯泡的额定功率大于1瓦，则额定电流大于0.45A，与两表中数据不符，所以“2.2V”小灯泡的额定功率小于1瓦，“3.8V”小灯泡的额定功率大于1瓦，“3.8V”小灯泡的额定电流大于0.26A，即小明选用的是“3.8V”小灯泡，小华选用的是“2.2V”小灯泡。因为小明将电压表并联在滑动变阻器两端，且电源电压为2伏的整数倍，由表1中数据可知，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为2.2V，电源电压为 （3）由表1中数据可知，小灯泡的额定电流为0.32A，小明所选小灯的额定功率 基础巩固通关测 一、单选题 1．电功率的国际单位符号是（   ） A．N B．W C．J D． 【答案】B 【详解】电功率在国际单位中的基本单位是瓦特，简称瓦，符号为W。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．下列生活中用电器正常工作时的数据最接近实际的是（　　） A．一盏台灯功率为1kW B．家用空调工作电流约为5A C．家庭电路电压为380V D．人体安全电压为220V 【答案】B 【详解】A．一盏台灯的功率较小，约为20W，故A不符合题意； B．家用空调功率较大，正常工作时的电流约为5A，故B符合题意； C．各国家庭电路电压有所不同。我国家庭电路的电压为220V，故C不符合题意； D．人体的安全电压不高于36V，故D不符合题意。 故选 B。 3．1度电可供一盏“220V，40W”的灯泡正常工作的时间是（　　） A．20h B．25h C．40h D．45h 【答案】B 【详解】“220V，40W”的灯泡，表示灯的额定电压为220V，额定功率是40W=0.04kW。1度电即1kW·h，根据电功的公式，可以供一个标有“220V，40W”的灯泡正常发光的时间是，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．通过甲、乙两灯的电流之比为3∶2，灯两端的电压之比为1∶2，则两灯电功率之比为（   ） A．1∶6 B．4∶3 C．3∶4 D．6∶1 【答案】C 【详解】两灯电功率之比 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．下列针对公式的说法中，正确的是（　　） A．用电器做功越多，电功率越大 B．用电器做功时间越少，功率越大 C．用电器功率越大，做功越多 D．相同时间内，用电器消耗的电能越多，功率越大 【答案】D 【详解】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，做功越快，在不确定时间的情况下，做功多的，功率不一定大，故A错误； B．在不知道做功多少的情况下，不能根据用电器做功时间的长短来判断功率的大小，故B错误； C．用电器功率越大，做功越快，因为不确定时间，所以做功不一定越多，故C错误； D．由公式知，相同时间内，用电器消耗的电能越多，做功越多，功率越大，故D正确。 故选D。 二、填空题 6．某台机器的铭牌上标有5kW，表示的物理意义是 ，这台机器在1h内做的功是 J。 【答案】 机器1s内做5000J的功 1.8×107 【详解】[1]根据题意可知 根据功率的知识可知，5000W表示该台机器在1秒内做功5000J。 [2]工作时间是 做的功是 7．灯泡正常工作时的电压为，正常工作时的电流为。灯泡正常发光时的电功率为 ，正常工作时的电阻为 。 【答案】 1.5 6 【详解】[1][2]根据功率推导公式可计算出灯泡正常发光时的电功率为 根据欧姆定律可计算出灯泡正常工作时的电阻为 8．如图所示为单相电子式电能表，其示数为 ；若此时只有一个用电器工作，计时10min，电能表一共闪了300次，此用电器的电功率是 W。 【答案】 5687.5 600 【详解】[1]如图所示为单相电子式电能表，根据电能表读数规则，其示数为5687.5。 [2]若此时只有一个用电器工作，计时10min，电能表一共闪了300次，此时该用电器消耗的电能为 此用电器的电功率是 能力提升进阶练 一、单选题 1．下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电功率越大，电流做功越快 C．电功率越大，电流做功越多 D．电功和电功率的单位相同 【答案】B 【详解】A．电流做功的多少不仅与电功率有关，还与通电时间有关，只有在相同时间内，电流做功越多，电功率才越大，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，说明电流做功越快，故B正确； C．电流做功的多少由电功率和通电时间共同决定，电功率大，但如果通电时间很短，电流做的功也可能不多，故C错误； D．电功的单位是焦耳（或千瓦时），电功率的单位是瓦特（或千瓦），两者单位不同，故D错误。 故选B。 2．如图甲是有保温、加热功能的暖菜板，简化电路如图乙所示，其中M为风扇，R1和R2均为电热丝，R2=96.8Ω，旋转开关S2可以让暖菜板处于加热档或保温档。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时，下列说法中错误的是（　　） 型号 805D 电路总功率 加热 2100W 电压 220V 保温 XX 用途 暖菜、温奶 风扇功率 100W A．内置风扇的工作电流约为0.45A B．R1的阻值为24.2Ω C．加热状态下，R1，R2，电动机三者并联工作 D．保温状态下工作5min，电热丝产生的热量1.2×105J 【答案】C 【详解】A．内置风扇的功率P风扇=100W，电压U=220V，则内置风扇的电流 故A正确，不符合题意； BC．当开关S1闭合、S2接3、4时，R1与风扇并联，电热丝电路的阻值最小，根据可知功率最大，暖菜板处于加热状态，加热电路的电功率 R1的阻值 故B正确，不符合题意；C错误，符合题意； D．当开关S2的“2”接“3”时，R1、R2串联再与风扇并联，此时电路总电阻较大，根据可知，总功率较小，为保温状态，则总电阻 暖菜板保温状态下电热丝的功率 保温状态下工作5min，电热丝产生的热量 故D正确，不符合题意。 故选C。 3．如图所示，电源电压恒为12V，R0=20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（　　） A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω~20Ω 【答案】C 【详解】AB．当S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路；由P=UI可知，小灯泡正常发光时电流 为保证电路安全，该串联电路最大电流Imax=I额=0.5A，此时滑动变阻器接入电路阻值最小；由串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压UP=U-U额=12V-4V=8V 由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路最小阻值 小灯泡的电阻 滑动变阻器的功率 当R滑=RL=8Ω时，P滑最大，最大值为 但此时小灯泡和滑动变阻器平分电源电压，UL′=6V>4V，小灯泡会烧坏，所以滑动变阻器的最大功率不是4.5W，故AB不符合题意； C．当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流，通过定值电阻的电流为 因为电流表量程为0~3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以干路中的最大电流I并=0.6A+1A=1.6A 电路消耗的总功率最大值P并=UI并=12V×1.6A=19.2W 故C符合题意； D．当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流；滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，所以通过滑动变阻器的最大电流为1A，滑动变阻器接入并联电路的最小阻值 滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电流越小，则最大阻值为20Ω。所以滑动变阻器的阻值取值范围是12Ω~20Ω，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题 4．如图电路中，电源的输出电压10V不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合开关，当R2的滑片移至最右端时，电流表示数为1A；当R2的滑片移至最左端时，定值电阻R1的电功率大小为 W。 【答案】2.5 【详解】如图所示，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，闭合开关，当R2的滑片移至最右端时，电路中仅有定值电阻R1，根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值为 当R2的滑片移至最左端时，滑动变阻器接入的阻值为最大值，此时定值电阻R1和R2max串联，根据串联电阻关系可知，电阻的总电阻为 由可得，此时通过电路的电流为 由可得，定值电阻R1的电功率为 5．已知图中R0＝10Ω，只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表V1的示数为6V；如果只闭合S2，当滑动变阻器滑片向右移动，电压表V2的示数为3V时，小灯泡正常发光，电压表V1的示数为4.5V，则灯泡的额定电压为 V，额定功率为 W。 【答案】 1.5 0.45 【解析】【小题1】[1]只闭合开关S１，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路为R０的简单电路，电压表V１测电源两端的电压，则电源的电压U = 6V 只闭合S２时，R０、R、灯泡L串联，电压表V１测R０和R两端的电压之和，电压表V２测R和L两端的电压之和。  因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R０两端的电压U０=U - UV2=6V - 3V = 3V 所以通过R0的电流 串联电路中电流处处相等，此时电路中的电流I=I0=0.3A R两端的电压：UR=UV1-U0=4.5V - 3V = 1.5V 因为灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为额定电压，即UL=UV2-UR=3V - 1.5V = 1.5V [2]灯泡的额定功率PL=ULI = 1.5V×0.3A = 0.45W 三、计算题 6．如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯丝电阻不随温度改变，定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值相等。当开关、都断开，滑片从端滑到某一位置时（图中未标出），滑动变阻器的电阻减小了，电流表示数变化了，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关、。电流表示数又变化了。求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)电源电压和滑动变阻器的最大电阻； (3)若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，电流表所选量程不变，滑动变阻器调节范围为至最大，现移动滑片P，保证电路中各元件均安全工作，求整个电路总电功率的变化范围。 【答案】(1)12Ω (2)9V，18Ω (3)2.7W~27W 【详解】（1）灯泡L标有“6V 3W”字样，由可得，灯泡正常发光时的电阻为 （2）当开关、都断开时，此时灯泡L和变阻器R串联，电流表测的是电路电流；滑片从端滑到某一位置时（图中未标出），滑动变阻器的电阻减小了，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电流表示数增大，且增大了，此时灯泡恰好正常发光，根据可得，当滑片滑到位置c时，电路电流为 可知当滑片滑到位置b时，变阻器连入电路的电阻最大，此时的电路电流为 根据串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 ① 当滑片滑到位置c时，滑动变阻器的电阻减小了，根据串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 ② 联立①②解得，电源电压为，滑动变阻器的最大电阻为。 （3）保持滑片P的位置不变，即变阻器接入电路的电阻为 定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值相等，所以，定值电阻阻值为 闭合开关、，此时定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测的是干路电流，根据欧姆定律可得，此时干路电流为 大于0.6A，所以电流表是选择大量程（3A）接入电路中；由于不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，电流表所选量程不变，滑动变阻器调节范围为至最大，现移动滑片P，保证电路中各元件均安全工作，要得到电路的最小总电功率，根据可知，需计算出电路的最小电流，根据欧姆定律可知，需计算出电路的最大总电阻，由电路图分析可知，当开关S1、S2断开，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可得，此时电路电流最小为 则电路最小总功率为 当开关S1闭合，S2闭合，变阻器连入电路的电阻为3.6Ω时，此时两电阻并联，电路的总电阻最小，根据并联电路特点和欧姆定律可得，此时电路电流最大为 恰好为电流表的最大测量值，电流表安全，所以，电路最大总功率为 综上，整个电路总电功率的变化范围为2.7W~27W。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $