寒假作业06 电功率（巩固培优）九年级物理新教材人教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 电功率 知识点1 电能 电功 1. 电能及其测量 电能单位 国际单位是_焦耳(J) _；常用单位是_千瓦时(kW·h)_;1度=1kW·h=_3.6×10⁶ _J 电功实质 用电器消耗电能的过程实际是_电_能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程 计算 ①用电器消耗的电能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,即:W=_UIt_; ②W=_ Pt _=_UIt_(适用于所有电路); ③对于纯电阻电路可推导出： 计量 工具 电能表：测量用电器某一段时间内_消耗电能_多少的仪器 方法 ①测量较大电能时用刻度盘读数，即W=W₂-W₁_; ②测量较小电能时利用转盘转数计数，即W=n/N kW·h(n表示电能表在某段时间内的转数，N表示电能表铭牌上标着的转盘转数) 2. 电能表参数的意义 参数 意义 220V 表示电能表_应该_在220V电路中使用 50Hz 应该在50Hz的交流电路中使用 10A(20A) 标定电流为10A，额定最大电流 _是20A 3000imp/(kW·h)[或600revs/(kW·h)] 表示用电器每消耗1kW·h电能，电能表的_灯闪_3000次(或_转盘_转过600转) 知识点2 电功率 3. 电功率的意义 意义 表示消耗电能的_快慢_，用符号_P_表示 单位 国际单位：_瓦特(W)_ 常用单位:千瓦 kW,lkW=_10³_W 大小 用电器消耗电能与时间的_比值_ 公式 ①P=_W/t_=_UI_(适用于所有电路); ②对于纯电阻电路可推导出： 千瓦时 功率为_1kW_的用电器正常工作_1h_所消耗的电能 4. 额定电压和额定功率 概念 额定电压:用电器 正常工作 时的电压 额定功率:用电器在 额定电压下工作的功率 铭牌含义 灯泡“PZ220V 60W”:这个灯泡的额定电压为 220V，额定功率为 60W 实际功率的计算 ① ; ②电阻不变时, 知识点3 焦耳定律 3. 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 。 4. 公式: (1)数学表达式:Q= I²Rt (适用于所有电路)。 (2)对于纯电阻电路,可推导出:Q=I²Rt=UIt= 5. 电热与电能的关系 物理量 电能(电功) 电热 计算公式 W=UIt Q=I²Rt 快慢程度 P电=UI P热=I²R 关系 在纯电阻电路中：W=Q, P电=P热; 在非纯电阻电路中：W>Q，P电>P热 知识点4 电热的利用和防止 6. 电热的利用----电热器 原理 电流的_热_效应 组成 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点_高_的合金丝绕在绝缘体材料上做成的 优点 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地进行控制和调节温度 举例 电炉、电饭锅、电热毯等 7. 电热的防止 可利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 一、单选题 1．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A C．“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h D．该电能表的示数是12150kW·h 【答案】A 【详解】A．赫兹是频率的单位，“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用，故A正确； B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是20A，故B错误； C．“600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，转盘转过600r，故C错误； D．电能表表盘上最后一位是小数点后一位，该电能表的示数是1215kW·h，故D错误。 故选A。 2．了解生活才能学好物理，学好物理才能更好地服务生活。下列数据中最接近生活实际的是（　　） A．教室里正在工作的空调通过的电流约为5A B．洗衣机的额定功率为2000W C．台式电脑正常工作1小时，消耗3kW·h的电能 D．一般情况下，对人体来说安全电压应不高于3.6V 【答案】A 【详解】A．教室里正在工作的空调的功率约为1100W，则通过的电流约为 故A符合题意； B．洗衣机的额定功率在之间，故B不符合题意； C．台式电脑的额定功率约为200W，即0.2kW，正常工作1小时，消耗的电能 故C不符合题意； D．一般情况下，对人体来说安全电压应不高于36V，故D不符合题意。 故选A。 3．小芳利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能是0.3度，这个用电器可能是（　　） A．电脑 B．电冰箱 C．电视机 D．空调 【答案】D 【详解】由题意可知，这个用电器的电功率 对比以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调，所以这个用电器可能是空调，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．以下数据符合生活实际的是（　　） A．福州夏天平均气温约为 B．对人体的安全电压是36V C．空调功率约为1000W D．一个菠萝制成的水果电池电压约为220V 【答案】C 【详解】A．福州夏季平均气温约为30℃，20℃过低，故A不符合题意； B．对人体的安全电压是不高于36V，选项表述不准确，故B不符合题意； C．空调的功率一般在1000W左右，故C符合题意； D．一个菠萝制成的水果电池电压在0.5V左右，220V为家用交流电压，故D不符合题意。 故选C。 5．某同学对相关物理量估测合理的是（　　） A．人体的安全电压是 B．电冰箱的工作电流约为5A C．家用节能灯消耗的电能约为 D．电饭煲的功率接近1000W 【答案】D 【详解】A．人体的安全电压通常为不高于36V，故A不符合题意； B．电冰箱的工作电流约为1A，故B不符合题意； C．节能灯的功率约为20W，1秒消耗的电能，远小于200J，故C不符合题意； D．电饭煲的功率通常在700~1000W之间，1000W符合实际，故D符合题意。 故选D。 6．“小太阳”取暖器通电一段时间后，取暖器中的电阻丝变得很烫，而连接取暖器的导线却不怎么热，这主要是因为（   ） A．导线散热比电阻快 B．导线的绝缘皮隔热 C．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线消耗的电能很少 【答案】D 【详解】“小太阳”取暖器的电阻丝与导线串联，两者的电流和通电时间相同，由于导线的电阻远小于电阻丝的电阻，根据焦耳定律可知，导线产生的热量很少，消耗的电能也很少，故电阻丝变得很烫，而连接取暖器的导线却不怎么热，与导线散热快慢、绝缘皮隔热效果无关，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．“220V，100W”的电熨斗与“220V，100W”的风扇正常工作相同时间时，则下列有关说法中不正确的是（　　） A．电熨斗消耗电能等于风扇消耗电能 B．电熨斗产生热量等于风扇产生热量 C．电熨斗工作电流等于风扇工作的电流 D．电流通过电熨斗做的功等于通过风扇做的功 【答案】B 【详解】AD．由题意知，电熨斗和电风扇的额定电压、额定功率均相同，它们正常工作相同的时间，由W＝Pt可知，电流通过它们做的功相同、消耗的电能相同，故AD正确，不符合题意； B．电熨斗工作时，将电能转化为内能，而电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，因此，工作相同时间，电熨斗产生热量比风扇产生热量多，故B错误，符合题意； C．由公式P＝UI得，I，电功率和电压相同，所以电熨斗工作电流等于风扇工作的电流，故C正确，不符合题意。 故选B。 二、多选题 8．下列电器中利用电热的有（   ） A．电饭锅 B．电熨斗 C．电热水器 D．大数据服务器 【答案】ABC 【详解】ABC．电饭锅、电熨斗、电热水器工作时，主要是将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故ABC符合题意； D．大数据服务器工作时不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。 故选ABC。 三、填空题 9．小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h，月末如图所示，电能表的示数为 kW▪h；若电费为每度电0.5元，则这月小明家应交的电费为 元。 【答案】 60 30 【详解】[1]由图示电能表可知，电能表的示数是4353.6kW·h，这个月消耗的电能为W=4353.6kW·h-4293.6kW·h=60kW·h [2]需要交纳的电费为0.5元/(kW·h)×60kW·h=30元 10．某款国产手机电池容量为5000mA·h，额定电压为3.8V，支持50W无线超级快充，极大方便了人们的使用。该手机芯片的主要材料是 材料：电池充满电后可储存的电能为 J。 【答案】 半导体 【详解】[1]手机芯片所用的主要材料是硅，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料。 [2]手机电池一次充满电可储存的电能 11．手机充电时，手机电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）。某用电器工作时的功率为500W，表示的物理意义是 。 【答案】 用电器 在1s的时间内电流通过该用电器所做的功为500J 【详解】[1]手机充电时，手机电池要消耗电能，相当于电路中的用电器。 [2]电功率是表示电流做功快慢的物理量，某用电器工作时的功率为500W，表示的物理意义是：在1s的时间内电流通过该用电器所做的功为500J。 12．“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：如图所示，小明和小亮取锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处（窄）开始冒烟，起火苗，这是因为锡是 （选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，由于中间窄处电阻 ，通过锡箔纸较窄处电流 较宽处电流（填“大于”、“小于”或“等于”），迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 【答案】 导体 较大 等于 【详解】[1]锡属于金属，容易导电，属于导体。 [2]导体的材料和长度一定时，横截面积越小，电阻越大，锡纸中间窄处横截面积小，因此电阻较大。 [3]由于锡箔纸较窄处和较宽处是串联的，根据串联电路的电流特点，通过锡箔纸较窄处电流等于较宽处电流。根据焦耳定律可知，电流一定时，由于较窄处电阻大，相同时间内，较窄处产生的热量较多，温度上升快，温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 四、实验题 13．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”实验中，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。 (1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； (2)利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； (3)图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。 【答案】(1)液面高度差 (2)乙 (3)左瓶 【详解】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，实验中通过观察U形管中左右两侧液面的高度变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种研究方法叫转换法。 （2）如图甲，两个电阻串联在电路中，通过两个电阻的电流相同，通电时间相同，电阻不同，可以探究电流产生热量跟电阻的关系；乙图中，两个容器中的电阻相同，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，可以探究电热与电流大小的关系。 （3）乙装置中，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，左瓶内电阻处于干路上，电流大于右瓶中支路的电流，所以左瓶内的电阻丝产生的热量多。 一、单选题 1．如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为 C．断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D．小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】C 【详解】A．指示灯闪烁快慢反映的是用电器的功率大小，但“消耗的电能”还与时间有关，仅闪烁快，不能说明消耗的电能多，故A错误。 B．电能表的示数仅表示当前示数为772.3kW·h，但题目未给出上月初的示数，无法计算上月消耗的电能，故B错误。 C．电能表参数“3200imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次。 洗衣机消耗的电能： 工作时间： 功率： 故C正确。 D．电能表参数“220V 10(20)A”中，“20A”是最大允许电流，总功率最大值： 并非2200W，故D错误。 故选C。 2．如图所示，电源电压不变，小灯电阻恒定不变，闭合开关S，滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯亮度变亮 B．电流表A1的示数变小 C．电路的总功率变小 D．电压表V与电流表A2比值变小 【答案】D 【详解】B．由图可知，灯泡与R并联，电流表A1测通过R的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源电压，滑片P向左移动时，R接入电路的阻值变小，由可知，通过R的电流变大，所以电流表A1示数变大，故B错误； A．灯泡两端电压和阻值不变，由可知，灯泡电功率不变，所以小灯亮度不变，故A错误； C．由可知，通过灯泡的电流不变，由并联电路电流规律可知，干路电流为，所以干路电流变大，则电流表A2示数变大，电路的总功率为，电压一定，总电流变大，则总功率变大，故C错误； D．电压表示数不变，电流表A2示数变大，则电压表V与电流表A2比值变小，故D正确。 故选D。 3．如图所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U关系的图像，下列说法正确的是（　　） A．电阻R的电阻值是灯泡电阻值的2倍 B．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路中的电流是0.5A C．仅把L、R串联在电路中，电流是0.2A时，则电源电压是4V D．当通过L的电流是0.3A时，其消耗的电功率是0.6W 【答案】D 【详解】A．R的电流随电压的变化关系图像为过原点的直线，说明R为定值电阻。L的电流随电压的变化关系图像为曲线，说明L的阻值随温度变化，故电阻R的电阻值不一定是灯泡电阻值的2倍，故A错误； B．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为2V，由图可知，R和灯L的电流分别为0.1A和0.3A，由并联电路电流的规律，电路干路里的电流I并=IR+IL=0.1A+0.3A=0.4A 故B错误； C．两电阻串联，电路各处的电流相等，由图可知，当电路的电流为0.2A时，灯两端的电压为1V，R两端的电压为4V，由串联电路电压的规律，电源电压U=UL+UR=1V+4V=5V 故C错误； D．由图可知，当通过L的电流为0.3A时，灯泡两端的电压为2V，则灯泡消耗的电功率PL=ULIL=2V×0.3A=0.6W 故D正确。 故选D。 4．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的 B．图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少 C．图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．图乙的实验结论可以解释为什么电炉丝与导线串联，电炉丝产生的电热更多 【答案】D 【详解】A．电阻丝内能增加是通过做功，空气内能增大是通过热传递，故A错误； B．图甲左侧容器中电阻电流等于右侧两个电阻电流之和，所以左侧容器中电阻电流大于右侧容器中电阻电流，左右两边容器中电阻大小相同，通过时间相同，由可知，左侧容器中电阻产生的热量更多，故B错误； C．图乙左右两边容器中电阻串联，控制两电阻的电流和通电时间相同，左侧容器中电阻小于右侧容器中电阻，可以研究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误；                                                    D．电炉丝与导线串联，电炉丝电阻大，产生的电热更多，说明电流产生的热量与电阻的关系，图乙研究电流产生的热量与电阻的关系，所以图乙的实验结论可以解释为什么电炉丝与导线串联，电炉丝产生的电热更多，故D正确。 故选D。 5．央视节目《是真的吗》中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（    ） A．最先着火的是ab段，因为这里的电流最大 B．通过ab、bc、cd段的电流均相等，但相同时间电流通过ab段产生的热量最多 C．电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同 D．通过ab段的电流最小，但是ab段电阻最大，相同时间内产生的热量最多 【答案】B 【详解】AD．锡纸的ab、bc和cd段串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过ab、bc和cd段的电流相等，故AD错误； BC．根据题意可知，锡纸的ab、bc和cd段等长，由图可知，ab段锡纸的横截面积最小，根据导体电阻的影响因素可知，ab段锡纸的电阻最大，根据可知，在相同时间内，电流通过ab段产生的热量最多，故B正确，C错误。 故选B。 二、多选题 6．将标有“220V  15W”的灯L1和标有“220V  40W”的灯L2并联在220V的电路中，下列说法中正确的有（   ） A．两盏灯的实际功率一样大 B．灯L2比灯L1亮 C．通过灯L2的电流更大 D．通电相同时间，灯L1消耗的电能更多 【答案】BC 【详解】将标有“220V  15W”的灯L1和标有“220V  40W”的灯L2并联在220V的电路中，两灯两端的实际电压等于额定电压，则两灯都能正常发光。 A．两灯正常发光，灯L1的实际功率P1为15W，灯L2的实际功率P2为40W，可知，故A错误； B．灯泡的亮度由实际功率决定，，则灯L2比灯L1亮，故B正确； C．根据，电压U相同，，则，即通过灯L2的电流更大，故C正确； D．根据，通电相同时间，，则，即灯L2消耗的电能更多，故D错误。 故选BC。 三、填空题 7．(1)在探究电流与电压关系的实验中，如图中电路，电压表的示数是 V，电流表的示数是 A，电阻R的阻值是 Ω。 (2)如图所示电能表，它是用来测量 的电表，此时的读数是 。 【答案】(1) 2 0.4 5 (2) 电能消耗 251.8 【详解】（1）[1]由图可知，电压表选择的是小测量范围0~3V，分度值为0.1V，电压表读数为2V。 [2]由图可知，电流表选择的是小测量范围0~0.6A，分度值为0.02A，电流表读数为0.4A。 [3]根据欧姆定律可得，电阻R的阻值是 （2）[1][2]电能表是用来测量电能消耗的仪表；电能表示数的单位是kW·h，最后一位为小数；所以此时的示数为251.8kW·h。 8．民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦·时）的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V，10000mA·h”字样，该笔记本电脑充满电后， （选填“能”或“不能”）带上飞机；给笔记本电脑充电时，将电能转化为 能储存起来。 【答案】 能 化学 【详解】[1]根据电池铭牌可知，该电池规格为 故能带上飞机。 [2]在给笔记本充电时，消耗电能，使电池发生化学变化，储存能量，是将电能转化为化学能。 9．某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能 kW·h，合 J，应付电费 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00—21：00 0.55元/（kW·h） 低谷期 21：00—第二天8：00 0.30元/（kW·h） 【答案】 5.8 2.088×107 2.74 【详解】[1][2]他家这一天共消耗电能 [3]应付电费 10．如图所示，是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图。挂烫机正常工作电压为，加热电阻，，只闭合开关时，挂烫机处于 挡。当开关、都闭合时，挂烫机正常工作1min消耗的电能为 。 【答案】 低温 99000 【详解】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电阻较大，根据可知，电功率较小，挂烫机处于低温挡。 [2]当开关S1、 S2都闭合时，电路为R1、R2并联，此时电路中的电阻较小，根据可知，电功率较大，挂烫机处于高温挡。此时电路中的电功率为 挂烫机正常工作1min消耗的电能为 11．如图所示，某款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。只闭合开关S2启动加热功能，工作10min消耗电能 J；只闭合开关S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量 J。 【答案】 12 【详解】[1]电源电压为220V，只闭合开关S2启动加热功能，加热电阻正常工作， 10min消耗电能 [2]只闭合开关S1启动按摩功能，由可得，电动机工作时的电流 10min电动机线圈产生的热量 12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2= Ω。只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量为 J。 【答案】 3 20 12 【详解】[1]由图可知，闭合开关S1、S2，电阻R2被短路，电路中只有R1工作，因此电源电压为U=I1R1=0.3A×10Ω=3V [2]由图可知，只闭合开关S1，两电阻串联，则电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点可知，R2的阻值为R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω [3]只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量Q=I2R2t=(0.1A)2×20Ω×60s=12J 13．实验小组设计了图所示装置，两个完全相同的空气盒内装有等量的空气，通过观察两侧U形管中液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。利用该装置可以探究相同时间内导体产生的热量与 的关系；图中电阻丝 （选填“R1”或“R2”）产生的热量多。 【答案】 电阻 R2 【详解】[1]电流通过导体产生热量的多少与电流的大小、导体电阻的大小、通电时间的长短有关。如图装置中两电阻丝串联在电路中，通过它们的电流大小和通电时间相等，电阻值大小不同。利用该装置可以探究相同时间内导体产生的热量与电阻的关系。 [2]由图中信息可知，两电阻丝的阻值R1小于R2。根据可知，在电流和通电时间相等时，电阻丝R2的阻值更大，产生的热量更多。 四、实验题 14．小明利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮。 (2)在连接电路时，开关应 。 (3)连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。 (4)在确认电路和器材无误后，小明开始进行实验，当滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 (5)小明在实验过程中，移动滑片P时，突然小灯泡的灯丝烧断了，则电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。 (6)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。当移动滑动变阻器时，他的眼睛应该注视 （选填“电压表”或“电流表”）；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表示数是 A，则小灯泡额定功率为 W。 【答案】(1) (2)断开 (3)下面 (4)右 (5)变大 (6) 电压表 0.3 0.75 【详解】（1）测量小灯泡的额定功率的实验中，电源、滑动变阻器、电流表、灯泡、和开关串联，电压表并联在灯泡两端，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮，即电路中的电流变大，因此滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示： （2）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）由题意知，连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，说明电路中的电流过小，即电路中的电阻过大，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，因此可能是滑动变阻器接了下面两个接线柱。 （4）由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.1V，小于小灯泡的额定功率2.5V，根据串联分压可知，此时应增大灯泡两端的电压，即减小滑动变阻器的阻值，应将滑片P向右移动。 （5）在实验过程中，移动滑片P时，突然小灯泡的灯丝烧断了，则电压表相当于直接接到了电源两端，此时测电源电压，因此电压表的示数将变大。 （6）[1][2][3]当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常工作，因此为了测灯泡的额定电压，应该注视电压表，使其示数等于灯泡的额定电压；由图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 15．在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整； (2)连接电路时应该将滑动变阻器滑片移动到阻值最大的位置，这样做是为了 ； (3)将实物电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现这种情况的原因可能是 ； (4)先调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W； (5)分析实验数据可知，要在测量完小灯泡的额定功率后继续实验得到表中的数据，应将滑动变阻器的滑片逐渐向 （选填“左”或“右”）端滑动，在这个过程中，小灯泡的灯丝电阻逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的亮度会 （“越来越亮”或“越来越暗”）。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.21 0.15 0.11 【答案】(1) (2)保护电路 (3)小灯泡断路 (4)0.75 (5) 右 变小 越来越暗 【详解】（1）实验中，电压表应并联在灯泡两端，灯泡额定电压是2.5V，则电压表选0~3V的量程，如图所示： （2）连接电路时，为了保护电路，应该将滑动变阻器滑片移动到阻值最大的位置，此时电路中阻值最大，电流较小。 （3）闭合开关，电流表没有示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源相通，因此故障是灯泡断路。 （4）由图甲可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率为 （5）[1]由表格数据可知，在测量完小灯泡的额定功率后，后面的几组数据，小灯泡的电压是逐渐减小的，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器承担的电压逐渐变大，由串联分压原理可知，应增大接入电路的阻值，因此应将滑片向右移动。 [2][3]当小灯泡两端的电压降低时，灯泡的实际功率减小，灯泡越来越暗，灯丝的温度降低。由于电阻随温度的降低而减小，因此小灯泡的电阻也会随之减小‌。 16．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 (1)如图甲所示电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (2)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； (3)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 W； (4)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不变， ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 【答案】(1)短路 (2) 2.2 B (3)0.75 (4) U额 闭合开关S和S2，断开开关S1， 【详解】（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是灯泡被短路。 （2）[1][2]闭合开关后，由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，小于额定电压2.5V，故应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的特点，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，因此滑片向B端移动。 （3） 根据如图丙所示的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，从图像可算出小灯泡的额定功率为 （4）[1][2][3]①闭合开关S和，断开开关，此时灯泡、定值电阻R、变阻器串联，电压表测灯泡电压，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，则灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S和S2，断开开关S1，此时连接方式不变，灯泡仍正常发光，电压表测灯泡、定值电阻的总电压，读出此时电压表示数为，则定值电阻R是电压为。 ③根据欧姆定律可知电路电流 则小灯泡额定功率的表达式 17．如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为左右。 (1)正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，他根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。 (2)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，小明找来一只阻值合适的定值电阻，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开，闭合，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开，闭合，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式 （用、U和表示）。 【答案】(1)0.625 (2) 【详解】（1）由题意知，小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知，小灯两端电压为2.5V时，灯丝中电流为0.25A，则其额定功率为 （2）由图可知，断开，闭合，此时定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，所以移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压；保持滑动变阻器滑片位置不变，断开，闭合，此时定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压，记下此时电压表示数为U；根据串联电路电压的特点可知，定值电阻两端的电压为 根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，小灯泡的额定电流为 则小灯泡额定功率表达式 18．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V ，小灯泡的额定电压为2.5V ，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A ”字样。图是小华同学没有连接完的实物电路。 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.30 0.36 0.38 (1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：滑动变阻器滑片P向左移动，灯泡变暗； (2)实验中，小华同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到图中位置，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“左”或“右”）； (4)调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据，则小电灯的额定功率为 W； (5)小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝电阻不相等，你认为造成这种结果的原因是 。 【答案】(1) (2)灯泡断路 (3)右 (4)0.9 (5)灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化 【详解】（1）由题可知，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律 所以电流表量程应选0-0.6A量程，滑动变阻器滑片P向左移动，灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路中的阻值变大，如图应连接滑动变阻器B端点，电路图连接如下所示： （2）闭合开关，电流表无示数说明电路某处断路，小灯泡不亮，电压表有示数说明电压表两接线柱到电源两极是通的，即可能是灯泡处断路，电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数。 （3）电压表示数2.2V，小于 2.5V，要测量小灯泡的额定功率，要增大灯泡电压，则需减小变阻器两端电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器接入电路中的电阻，因此将滑片向右移动。 （4）由表可知，额定电压时，电流，则小灯泡额定功率 （5）实验中过程中，灯丝的温度会发生改变，而灯丝电阻随温度变化，亮度大时温度高，电阻大。 19．探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端。 (1)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是 ； (2)在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系，用到的物理实验方法是 ； (3)在图乙中，相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是 。 【答案】(1) 高度差 转换法 (2) 电阻 控制变量法 (3)4︰1 【详解】（1）[1][2]在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是转换法。 （2）[1][2]在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，而两电阻不同，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系，用到的物理实验方法是控制变量法。 （3）在图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，由并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过右侧两电阻的电流相等，记为I，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流为2I。根据可知，电阻和通电时间相同时，产生热量与电流的平方成正比，故相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是4︰1。 五、计算题 20．如图甲是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（滑动变阻器的滑片），用电压表的示数来反映被测试学生的成绩。电源电压恒为3V，滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω，当滑片P位于最左端时，电流表的示数是0.3A。 (1)定值电阻R2的阻值为多少？ (2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动了20cm，此时电压表的示数是多少？ (3)另一同学测试时，电压表的示数为1V，电路工作1min消耗的电能。 【答案】(1) (2)2V (3)36J 【详解】（1）当滑片P位于最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律可得，定值电阻R2的阻值为 （2）当滑片P向右移动20cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为 此时与R2串联，电路的总电阻为 根据欧姆定律可得，电路中的电流为 如图乙所示，电压表测量两端的电压，所以此时电压表示数为 （3）由题意可知，当电压表的示数为1V时，即滑动变阻器两端的电压此时为 因为R1和R2串联，根据串联分压可得，定值电阻R2两端的电压为 根据欧姆定律可得，此时电路中的电流为 由可得，电路消耗的总电能为 21．某款暖菜板的简易电路如图1所示，智能控温开关可实现加热和保温两种工作状态。某次用餐时暖菜板正常工作1h，其电功率随时间变化如图2所示。求： (1)加热时通过电路的电流； (2)R2的阻值； (3)暖菜板正常工作1h消耗的电能。 【答案】(1)2.5A (2)110Ω (3)9.24×105J 【详解】（1）由图2可知，暖菜板的加热功率，保温功率。加热时通过电路的电流 （2）由电路图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，根据电功率公式可知，此时电路的电功率较大，暖菜板处于加热状态。当开关S断开时，电路为电阻R1的简单电路，电路中电阻较大，根据电功率公式可知，此时电功率较小，暖菜板处于保温状态。故加热状态下，R2的功率 R2的阻值 （3）加热时间为 保温时间为 暖菜板正常工作1h消耗的电能 22．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 【答案】(1)热效应；0.1A； (2)500s； (3) 【详解】（1）[1]电热器是利用电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的原理来工作的，这种现象叫做电流的热效应。 [2]由题中电路图可知，当开关S1闭合、S2闭合时，电阻R2单独工作；当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知，在电压不变的情况下，电阻越大，电功率越小。因此，当开关S1闭合、S2断开时，此时牛奶锅处于保温状态，已知额定电压，保温功率，根据电功率公式，在保温状态下，电路中的电流 （2）已知牛奶的初温为20℃，加热到的目标温度为60℃，则上升的温度 已知牛奶的质量，则牛奶吸收的热量（有用能量） 加热牛奶时，牛奶锅处于加热状态，其加热功率，已知牛奶锅的加热效率为80%，即，则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能 根据可知，所需加热时间为 （3）根据题意，用天然气灶加热相同的牛奶，牛奶吸收的热量不变，仍为。已知天然气灶加热的效率是50%，即，则天然气完全燃烧放出的热量 设需要天然气的体积为V，根据燃料完全燃烧的放热公式可得，用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的天然气体积为 23．图1是宾馆常见的一种感应干手器，将手放在干手器的风口下，干手器会自动送出温度适宜的风，当手离开出风口时，感应开关会自动停止送风并关机。图2是该干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，M是吹风的电动机，是感应开关，是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。下表是该干手器的部分参数： 额定电压 220V 出风速度 95m/s 电阻丝加热功率 1100W 干手时间 8-12s 电动机功率 ？ 感应距离 12cm (1)加热电阻丝R的阻值是多少？ (2)热风干手时，通过感应开关1的电流是7A，求电动机的功率是多少？ (3)电动机线圈的电阻为11Ω，12s内电动机产生的热量是多少？ 【答案】(1)44Ω (2)440W (3)528J 【详解】（1）由题可知加热电阻丝功率 ，电压 ，由可得，电阻丝电阻 （2）热风干手时，电动机与加热电阻丝并联，都工作。总电流 ，由可得，通过电阻丝的电流 在并联电路中干路电流 则通过电动机的电流 所以电动机的功率 （3）由题可知电动机线圈电阻 ，电流 ，由焦耳定律可得12s内电动机产生的热量 六、综合题 24．如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡，通过开关S进行调节，与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V电路中，用高温挡工作时，电路的总功率为1100W；用保温挡工作时，电路的总功率为44W。 已知：。求： (1)电饭煲在高温挡时，开关S应 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)用电饭煲将质量为2kg的水加热，使其温度升高30℃，则水吸收的热量是多少？ (3)电热丝的阻值是多少？用保温挡工作时，1min内电热丝产生的热量是多少？ 【答案】(1)闭合 (2) (3)44Ω，105.6J 【详解】（1）根据可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R总越小，电功率P越大。分析电路图可知，当开关S闭合时，电阻R被短路，电路中只有电阻R0，此时电路总电阻最小，电饭煲处于高温挡。当开关S断开时，电阻R0和R串联，此时电路总电阻最大，电饭煲处于保温挡。因此，电饭煲在高温挡时，开关S应闭合。 （2）水吸收的热量 （3）电饭煲处于高温挡时，开关S闭合，电路为R0的简单电路。已知高温挡功率，由可得，R0的阻值为 电饭煲处于保温挡时，开关S断开，R0和R串联，已知保温挡功率，此时电路中的电流为 1min内电热丝R0产生的热量 一、单选题 1．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V”字样，电流表选0~0.6A量程，电压表选0~15V量程，闭合开关，在保证电路安全情况下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率0.6W B．电源电压为 C．电路电流为时，滑动变阻器连入电路的阻值为 D．若将电压表量程换为0~3V，电路的总功率变化范围为 【答案】C 【详解】由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中电流。 A．由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的电流为0.60A。则小灯泡的额定功率，故A错误； BC．当电流为0.60A时，灯泡两端的电压为6V，由图丙可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω，根据串联电路中的电压规律及欧姆定律，电源电压 电路电流为时，由图乙可知，小灯泡两端的电压为，根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端的电压 根据欧姆定律，滑动变阻器的阻值，故B错误，C正确； D．将电压表量程换为0~3V，小灯泡两端电压最大为3V，根据图乙可知，电路中电流的变化范围为0.28A~0.5A，根据，电源电压不变，电路的最小总功率 电路的最大总功率 电路中总功率的变化范围为4.2W~7.5W，故D错误。 故选C。 二、实验题 2．九年级的小勇同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材如下： A．电源为三节新干电池； B．电流表（量程为，）一只； C．电压表（量程为，）一只； D．滑动变阻器的规格为“　”一个； E．额定电压为的小灯泡一个； F．开关一个，导线若干。 (1)连接电路时，开关应 ； (2)如图甲所示，是小勇同学连接的部分实验电路图，还有两根导线未连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，要求滑片向右移动时，电流表的示数变小； (3)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 ，额定电功率为 ； (4)完成实验后，小勇同学还想利用现有的实验器材来探究“电流与电阻的关系”。于是他从老师处借了五个电阻（阻值分别是、、、、），将小灯泡取下，把五个电阻分别接入电路，测出五组数据，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可得：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，或者电压一定时，电流与 成正比；若实验中，电源电压可以调节，要求控制电压表的示数与原来的五次相同，为了能够顺利的完成五次实验，则电源电压的最大值不能够超过 V。 【答案】(1)断开 (2) (3) 0.24 0.6 (4) 电阻的倒数 5.5 【详解】（1）在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 （2）要求滑片向右移动时，电流表的示数变小，即电阻变大，所以应将滑动变阻器左下接线柱与灯泡左接线柱相连，电压表与灯泡并联（量程选0~3V），连接如图： （3）[1]电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，如图乙所示，示数为0.24A，即小灯泡的额定电流为0.24A。 [2]已知小灯泡的额定电压为2.5V，可得小灯泡的额定电功率为 （4）[1]由图丙可知，电阻两端的电压 即电阻两端的电压始终保持，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，也可以说电压一定时，电流与电阻的倒数成正比。 [2]当接入25Ω电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流为，则滑动变阻器两端的电压为 所以电源电压的最大值为 三、计算题 3．图甲是某电烤箱的电路图，、两根电阻丝阻值均不变，如表为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。 ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 ××W 中温挡 2420W 低温挡 484W 电源频率 50Hz (1)的电阻是多少欧？ (2)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦？ (3)在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是多少伏？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）分析电路可知，S1闭合，S2接a时，两电阻并联，此时总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡；S1断开，S2接b时，两电阻串联，此时总电阻最大，根据可知总功率最小，为低温挡；S1闭合，S2接b时，R1单独工作，此时为中温挡。中温挡时，根据可知 低温挡时，根据可知 的电阻是 （2）该电烤箱高温挡的额定功率 （3）高温挡的总电阻 电能表指示灯闪烁90次，电烤箱消耗的电能为 电烤箱的实际功率为 此时家庭电路的实际电压 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 电功率 知识点1 电能 电功 1. 电能及其测量 电能单位 国际单位是_焦耳(J) _；常用单位是_千瓦时(kW·h)_;1度=1kW·h=_3.6×10⁶ _J 电功实质 用电器消耗电能的过程实际是_电_能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程 计算 ①用电器消耗的电能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,即:W=_UIt_; ②W=_ Pt _=_UIt_(适用于所有电路); ③对于纯电阻电路可推导出： 计量 工具 电能表：测量用电器某一段时间内_消耗电能_多少的仪器 方法 ①测量较大电能时用刻度盘读数，即W=W₂-W₁_; ②测量较小电能时利用转盘转数计数，即W=n/N kW·h(n表示电能表在某段时间内的转数，N表示电能表铭牌上标着的转盘转数) 2. 电能表参数的意义 参数 意义 220V 表示电能表_应该_在220V电路中使用 50Hz 应该在50Hz的交流电路中使用 10A(20A) 标定电流为10A，额定最大电流 _是20A 3000imp/(kW·h)[或600revs/(kW·h)] 表示用电器每消耗1kW·h电能，电能表的_灯闪_3000次(或_转盘_转过600转) 知识点2 电功率 3. 电功率的意义 意义 表示消耗电能的_快慢_，用符号_P_表示 单位 国际单位：_瓦特(W)_ 常用单位:千瓦 kW,lkW=_10³_W 大小 用电器消耗电能与时间的_比值_ 公式 ①P=_W/t_=_UI_(适用于所有电路); ②对于纯电阻电路可推导出： 千瓦时 功率为_1kW_的用电器正常工作_1h_所消耗的电能 4. 额定电压和额定功率 概念 额定电压:用电器 正常工作 时的电压 额定功率:用电器在 额定电压下工作的功率 铭牌含义 灯泡“PZ220V 60W”:这个灯泡的额定电压为 220V，额定功率为 60W 实际功率的计算 ① ; ②电阻不变时, 知识点3 焦耳定律 3. 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 。 4. 公式: (1)数学表达式:Q= I²Rt (适用于所有电路)。 (2)对于纯电阻电路,可推导出:Q=I²Rt=UIt= 5. 电热与电能的关系 物理量 电能(电功) 电热 计算公式 W=UIt Q=I²Rt 快慢程度 P电=UI P热=I²R 关系 在纯电阻电路中：W=Q, P电=P热; 在非纯电阻电路中：W>Q，P电>P热 知识点4 电热的利用和防止 6. 电热的利用----电热器 原理 电流的_热_效应 组成 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点_高_的合金丝绕在绝缘体材料上做成的 优点 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地进行控制和调节温度 举例 电炉、电饭锅、电热毯等 7. 电热的防止 可利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 一、单选题 1．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A C．“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h D．该电能表的示数是12150kW·h 2．了解生活才能学好物理，学好物理才能更好地服务生活。下列数据中最接近生活实际的是（　　） A．教室里正在工作的空调通过的电流约为5A B．洗衣机的额定功率为2000W C．台式电脑正常工作1小时，消耗3kW·h的电能 D．一般情况下，对人体来说安全电压应不高于3.6V 3．小芳利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能是0.3度，这个用电器可能是（　　） A．电脑 B．电冰箱 C．电视机 D．空调 4．以下数据符合生活实际的是（　　） A．福州夏天平均气温约为 B．对人体的安全电压是36V C．空调功率约为1000W D．一个菠萝制成的水果电池电压约为220V 5．某同学对相关物理量估测合理的是（　　） A．人体的安全电压是 B．电冰箱的工作电流约为5A C．家用节能灯消耗的电能约为 D．电饭煲的功率接近1000W 6．“小太阳”取暖器通电一段时间后，取暖器中的电阻丝变得很烫，而连接取暖器的导线却不怎么热，这主要是因为（   ） A．导线散热比电阻快 B．导线的绝缘皮隔热 C．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线消耗的电能很少 7．“220V，100W”的电熨斗与“220V，100W”的风扇正常工作相同时间时，则下列有关说法中不正确的是（　　） A．电熨斗消耗电能等于风扇消耗电能 B．电熨斗产生热量等于风扇产生热量 C．电熨斗工作电流等于风扇工作的电流 D．电流通过电熨斗做的功等于通过风扇做的功 二、多选题 8．下列电器中利用电热的有（   ） A．电饭锅 B．电熨斗 C．电热水器 D．大数据服务器 三、填空题 9．小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h，月末如图所示，电能表的示数为 kW▪h；若电费为每度电0.5元，则这月小明家应交的电费为 元。 10．某款国产手机电池容量为5000mA·h，额定电压为3.8V，支持50W无线超级快充，极大方便了人们的使用。该手机芯片的主要材料是 材料：电池充满电后可储存的电能为 J。 11．手机充电时，手机电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）。某用电器工作时的功率为500W，表示的物理意义是 。 12．“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：如图所示，小明和小亮取锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处（窄）开始冒烟，起火苗，这是因为锡是 （选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，由于中间窄处电阻 ，通过锡箔纸较窄处电流 较宽处电流（填“大于”、“小于”或“等于”），迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 四、实验题 13．在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”实验中，设计了如图所示甲、乙两组实验装置。 (1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； (2)利用图 （选填“甲”或“乙”）装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系； (3)图乙装置通电一段时间， （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。 一、单选题 1．如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为 C．断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D．小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 2．如图所示，电源电压不变，小灯电阻恒定不变，闭合开关S，滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯亮度变亮 B．电流表A1的示数变小 C．电路的总功率变小 D．电压表V与电流表A2比值变小 3．如图所示是小灯泡L和电阻R的I﹣U关系的图像，下列说法正确的是（　　） A．电阻R的电阻值是灯泡电阻值的2倍 B．仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路中的电流是0.5A C．仅把L、R串联在电路中，电流是0.2A时，则电源电压是4V D．当通过L的电流是0.3A时，其消耗的电功率是0.6W 4．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的 B．图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少 C．图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．图乙的实验结论可以解释为什么电炉丝与导线串联，电炉丝产生的电热更多 5．央视节目《是真的吗》中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套，将锡纸条两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是（    ） A．最先着火的是ab段，因为这里的电流最大 B．通过ab、bc、cd段的电流均相等，但相同时间电流通过ab段产生的热量最多 C．电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同 D．通过ab段的电流最小，但是ab段电阻最大，相同时间内产生的热量最多 二、多选题 6．将标有“220V  15W”的灯L1和标有“220V  40W”的灯L2并联在220V的电路中，下列说法中正确的有（   ） A．两盏灯的实际功率一样大 B．灯L2比灯L1亮 C．通过灯L2的电流更大 D．通电相同时间，灯L1消耗的电能更多 三、填空题 7．(1)在探究电流与电压关系的实验中，如图中电路，电压表的示数是 V，电流表的示数是 A，电阻R的阻值是 Ω。 (2)如图所示电能表，它是用来测量 的电表，此时的读数是 。 8．民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦·时）的锂电池上飞机。某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“12V，10000mA·h”字样，该笔记本电脑充满电后， （选填“能”或“不能”）带上飞机；给笔记本电脑充电时，将电能转化为 能储存起来。 9．某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能 kW·h，合 J，应付电费 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00—21：00 0.55元/（kW·h） 低谷期 21：00—第二天8：00 0.30元/（kW·h） 10．如图所示，是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图。挂烫机正常工作电压为，加热电阻，，只闭合开关时，挂烫机处于 挡。当开关、都闭合时，挂烫机正常工作1min消耗的电能为 。 11．如图所示，某款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。只闭合开关S2启动加热功能，工作10min消耗电能 J；只闭合开关S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量 J。 12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2= Ω。只闭合开关S1，定值电阻R2在1min内产生的热量为 J。 13．实验小组设计了图所示装置，两个完全相同的空气盒内装有等量的空气，通过观察两侧U形管中液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。利用该装置可以探究相同时间内导体产生的热量与 的关系；图中电阻丝 （选填“R1”或“R2”）产生的热量多。 四、实验题 14．小明利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮。 (2)在连接电路时，开关应 。 (3)连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。 (4)在确认电路和器材无误后，小明开始进行实验，当滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 (5)小明在实验过程中，移动滑片P时，突然小灯泡的灯丝烧断了，则电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。 (6)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。当移动滑动变阻器时，他的眼睛应该注视 （选填“电压表”或“电流表”）；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表示数是 A，则小灯泡额定功率为 W。 15．在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整； (2)连接电路时应该将滑动变阻器滑片移动到阻值最大的位置，这样做是为了 ； (3)将实物电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现这种情况的原因可能是 ； (4)先调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W； (5)分析实验数据可知，要在测量完小灯泡的额定功率后继续实验得到表中的数据，应将滑动变阻器的滑片逐渐向 （选填“左”或“右”）端滑动，在这个过程中，小灯泡的灯丝电阻逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的亮度会 （“越来越亮”或“越来越暗”）。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.21 0.15 0.11 16．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 (1)如图甲所示电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (2)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； (3)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 W； (4)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不变， ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 17．如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为左右。 (1)正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，他根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。 (2)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，小明找来一只阻值合适的定值电阻，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开，闭合，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开，闭合，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式 （用、U和表示）。 18．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V ，小灯泡的额定电压为2.5V ，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A ”字样。图是小华同学没有连接完的实物电路。 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.30 0.36 0.38 (1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：滑动变阻器滑片P向左移动，灯泡变暗； (2)实验中，小华同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到图中位置，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“左”或“右”）； (4)调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据，则小电灯的额定功率为 W； (5)小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝电阻不相等，你认为造成这种结果的原因是 。 19．探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端。 (1)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少，用到的物理实验方法是 ； (2)在图甲中，控制了通过5Ω和10Ω的电热丝的电流和通电时间相等，该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系，用到的物理实验方法是 ； (3)在图乙中，相同的时间内，左右两侧密封容器内的两个5Ω的电热丝分别产生的热量之比是 。 五、计算题 20．如图甲是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（滑动变阻器的滑片），用电压表的示数来反映被测试学生的成绩。电源电压恒为3V，滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω，当滑片P位于最左端时，电流表的示数是0.3A。 (1)定值电阻R2的阻值为多少？ (2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动了20cm，此时电压表的示数是多少？ (3)另一同学测试时，电压表的示数为1V，电路工作1min消耗的电能。 21．某款暖菜板的简易电路如图1所示，智能控温开关可实现加热和保温两种工作状态。某次用餐时暖菜板正常工作1h，其电功率随时间变化如图2所示。求： (1)加热时通过电路的电流； (2)R2的阻值； (3)暖菜板正常工作1h消耗的电能。 22．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 23．图1是宾馆常见的一种感应干手器，将手放在干手器的风口下，干手器会自动送出温度适宜的风，当手离开出风口时，感应开关会自动停止送风并关机。图2是该干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，M是吹风的电动机，是感应开关，是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。下表是该干手器的部分参数： 额定电压 220V 出风速度 95m/s 电阻丝加热功率 1100W 干手时间 8-12s 电动机功率 ？ 感应距离 12cm (1)加热电阻丝R的阻值是多少？ (2)热风干手时，通过感应开关1的电流是7A，求电动机的功率是多少？ (3)电动机线圈的电阻为11Ω，12s内电动机产生的热量是多少？ 六、综合题 24．如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡，通过开关S进行调节，与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V电路中，用高温挡工作时，电路的总功率为1100W；用保温挡工作时，电路的总功率为44W。 已知：。求： (1)电饭煲在高温挡时，开关S应 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)用电饭煲将质量为2kg的水加热，使其温度升高30℃，则水吸收的热量是多少？ (3)电热丝的阻值是多少？用保温挡工作时，1min内电热丝产生的热量是多少？ 一、单选题 1．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V”字样，电流表选0~0.6A量程，电压表选0~15V量程，闭合开关，在保证电路安全情况下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率0.6W B．电源电压为 C．电路电流为时，滑动变阻器连入电路的阻值为 D．若将电压表量程换为0~3V，电路的总功率变化范围为 二、实验题 2．九年级的小勇同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材如下： A．电源为三节新干电池； B．电流表（量程为，）一只； C．电压表（量程为，）一只； D．滑动变阻器的规格为“　”一个； E．额定电压为的小灯泡一个； F．开关一个，导线若干。 (1)连接电路时，开关应 ； (2)如图甲所示，是小勇同学连接的部分实验电路图，还有两根导线未连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，要求滑片向右移动时，电流表的示数变小； (3)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 ，额定电功率为 ； (4)完成实验后，小勇同学还想利用现有的实验器材来探究“电流与电阻的关系”。于是他从老师处借了五个电阻（阻值分别是、、、、），将小灯泡取下，把五个电阻分别接入电路，测出五组数据，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可得：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，或者电压一定时，电流与 成正比；若实验中，电源电压可以调节，要求控制电压表的示数与原来的五次相同，为了能够顺利的完成五次实验，则电源电压的最大值不能够超过 V。 三、计算题 3．图甲是某电烤箱的电路图，、两根电阻丝阻值均不变，如表为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。 ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 ××W 中温挡 2420W 低温挡 484W 电源频率 50Hz (1)的电阻是多少欧？ (2)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦？ (3)在用电高峰时段，小明利用家中电能表（如图乙）测出了家庭电路的实际电压。他断开其他用电器开关，仅让电烤箱在高温挡下工作，电能表的指示灯闪烁90次用时36s，则此时家庭电路的实际电压是多少伏？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $