资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第14讲 电功和电功率
考点 常见题型 考点分值
1．概述电功的概念 选择、填空 2～4分
2．知道电功的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
3．列举决定电功大小的因素 选择(综合型)、填空 2～4分
4.知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 选择、填空 2～4分
5．应用电功的公式计算用电器消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
6．根据电能表读数的变化估算消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
7.描述电功率的概念 选择、填空 2～4分
8.知道电功率的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
9.应用电功率的公式进行简单的计算 选择(综合型)、填空 2～4分
10.知道额定功率的概念 选择、填空 2～4分
11.从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率 选择(综合型)、填空 2～4分
12.知道电流具有热效应 选择(综合型)、填空 2～4分
13.概述探究影响电流热效应因素实验原理和设计的科学方法 选择、填空 2～4分
14.说出焦耳定律内容和数学表达式 选择(综合型)、填空 2～4分
15.应用焦耳定律解决简单的问题 选择(综合型)、填空 2～4分
一、电功
1．电功
(1)概念：__电流__所做的功。
(2)实质：是___电__能转化为其他形式的能。
(3)单位：__焦耳__，符号为J。常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称度。1焦＝1伏·安·秒。
(4)单位换算：1度＝1千瓦时(kW·h)＝__3.6×106__焦耳(J)。
(5)计算公式：W＝__UIt_。
(6)推导公式：W＝I2Rt，W＝___U2/R·t__。
(7)决定因素：某段电路两端的_电压_、此段电路的电流I以及通电时间t。
2．电能表(电度表)
(1)用电器在一段时间里消耗的__电能_的多少，可以用电能表来测量。
(2)计量方法：某段时间电能表上先后两次读数_之差_，就是这段时间电路消耗的电能。
(3)电能表中各数值的意义：
a．电能表的示数为__2 017.9_kW·h。
b．“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
c．“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为_10__A，额定最大电流为_20__A。
d．“600 revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗__1__kW·h的电能时，电能表上的转盘转动_600_转。
e．“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
f．若每度电的价格为0.5元，月末的示数为 2462.5 ，则本月电费应为_222.3_元。
二、电功率
1．电功率
(1)概念：电流在_单位时间_内做的功。电功率用字母P表示。
(2)物理意义：表示电流做功的__快慢__。
(3)单位：__瓦特__，简称瓦，符号为W。
(4)单位换算：1千瓦(kW)＝_1000__瓦(W)。
(5)大小：电功率大小等于电功与时间之比。
(6)公式：P＝ W/t
(7)推导式：
a．P＝_UI_，即用电器所消耗的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积。
b．根据欧姆定律I＝ U/R 可推导出：P＝I2R；P＝__U2/R__。
2．额定电压与额定功率
额定电压 用电器正常工作的电压值
额定电流 用电器正常工作的电流值
额定功率 用电器在_额定电流_或__额定电压_下工作时所对应的功率
实际功率 用电器在_实际电压_下工作时所对应的功率
U实＝U额 P实_=_P额，用电器正常工作(如：灯泡正常发光)
U实>U额 P实_>__P额，用电器不能正常工作(如：灯 泡超常亮)，有时会损坏用电器
U实三、实验：测定小灯泡的功率
1．器材[电源(两节干电池)、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5 V ；电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(“5 Ω　1 A”、“10 Ω　0.2 A”)]
2．实验原理：___P=UI____
3．请根据实验器材和实验原理画出对应的电路图(连接下列实验物图)
4．根据电路图连接实物图(连接下列实物图)
(1)连接电路时，开关应处于_断开_状态；
(2)电流表所选的量程为___0~0.6A___；
(3)电压表所选的量程为__0~3V___；
(4)滑动变阻器所选的规格为___“5 Ω　1 A”__；
(5)电路连接完成后，应将滑动变阻器的滑片移动到___B__(选填“A”或“B”)端。
5．实验数据处理
(1)如图是第7组实验中，两电表的读数，请将实验数据补充完整：
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微亮 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52
(2)在1、2次实验中，灯泡不发光，但电流表和电压表均有示数，导致这种现象的原因是____滑动变阻器接入电路中的阻值过大，总电流较小__________；
(3)由表格数据可知，小灯泡的额定功率为__1.4__W，此时小灯泡的电阻为__4.5__Ω(保留一位小数)。
(4)请根据以上数据绘制小灯泡的U－I图像
(5)根据图像可知，小灯泡的I－U图像是一条曲线，其原因是____小灯泡电阻随温度升高而变大___；
(6)将小灯泡与一个阻值为10 Ω的电阻串联在6.5 V的电路中时，此时小灯泡两端的实际电压为__1.7____V。
6．交流分析
(1)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡__断路__(选填“短路”或“断路”)
(2)若电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡始终不能正常发光，且电压表示数始终达不到灯泡的额定电压，则可能的原因是_电源电压太小___，改变这种现象可以采取的相应措施是__更换电源_。
(3)本次实验中滑动变阻器的作用是
①___保护电路__；②____改变电阻__。
(4)本次实验多次测量的目的是___为了测量不同电压下小灯泡的实际功率____。
(5)实验中_不能__(选填“能”或“不能”)对所测灯泡的电功率求平均值，原因是__________不同电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值没有意义________。
四、电流的热效应
1．电流的热效应
(1)概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度__升高__的现象。
(2)实质：电能转化为__内能__的过程。
2．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟__电流_的二次方成__正比_，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
(2)公式：Q＝__I2Rt_(其中Q表示热量，单位为J；t表示时间，单位为s)。
(3)影响因素：
a．电流、通电时间相同时，电阻_越大__，产生的热量越多；
b．电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量__越大__。
3．电热器
(1)原理：利用电流的_热效应_工作。
(2)主要组成部分：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
(3)应用：电熨斗、电吹风机、电热毯、电热壶、电饭煲等。
五、实验：探究导体产生热量与电流、电阻的关系
1．实验器材(U形管、电阻丝、密闭容器、秒表、煤油等)
2．实验装置
(1)被加热的材料选用煤油或空气，因为其_比热容_小，可以使实验现象更明显；
(2)要求被加热物质的种类、质量、初温均相同；
(3)转换法的应用(利用U形管中__液面差__变化来反映电阻丝产热的多少)。
3．要点探究(控制变量法)
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝；电阻越__大_，产生的电热越多)；
(2)探究电流产生的热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；电流越__大__，产生的热量越多)；
(3)探究电流产生的热量与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短；时间越____长__，产生的电热越多)。
4．交流与分析
(1)在实验中发现U形管两侧液面高度不变，存在的原因可能是电路存在断路故障；
(2)两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻丝的__电流和通电时间__相等；
(3)多次测量时的注意事项：
①每次测量完成后应断开电源开关(使U形管内液体冷却；避免浪费电能)；
②测量完成后打开U形管盒盖上的通气孔(加快液体冷却的速度)；
③每次开始实验时均保持U形管内液面高度差为0(使每次实验时液体的初温相同，便于比较各次实验时电阻丝产生热量的多少)。
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
例1：如图甲所示，A、B分别为小灯泡L（额定电压未知）和定值电阻R的U﹣I图象，小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为2.4W，下列说法正确的是---（　　）
A．小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B．小灯泡的额定电压一定为8V
C．定值电阻的电功率为1.8W
D．小灯泡的实际功率为1.6W
解析:通过定值电阻R的电流与电压成正比，图象为过原点的直线，故B为定值的图象，A为灯的图象，（1）由图知，通过灯的电流随灯泡两端的电压增大而变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，A错误；（2）根据并联电路各支路电压相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和，只有当电源电压U=4V，通过定值电阻的电流为IR=0.2A，通过灯的电流为IL=0.4A，总电流为：I=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A，电路的总功率：P=UI=4V×0.6A=2.4W，与电路的总功率为2.4W相等，故可判断此时电源电压为4V；此时定值电阻的功率：PR=UIR=4V×0.2A=0.8W，此时灯的功率：PL=UIL=4V×0.4A=1.6W，C错误，D正确；（3）因本题中没有说明灯是否正常发光，无法判断灯的额定电压一定是多少，B错误,选D。
答案:D
◆变式训练
1. 如图是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致的示数增大而触发警报器(图中未画出)报警，则M接触药液后---(　　)
A. M的电阻RM变大
B. 电路消耗的总功率变大
C. 与的示数乘积不变
D. 与的示数之比变大
解析:M接触药液后，示数变大，根据串联电路分压规律可知，此时RM变小，故A错误；根据P＝可知，电路总电压不变，总电阻变小，总功率变大，故B正确；与的示数乘积代表的是R的电功率，因为总电阻变小，电流变大，而R的阻值不变，由P＝I2R得R的功率变大，即两电表示数乘积变大，故C错误；与的之比代表的是R的电阻，R的电阻是不变的，所以该比值不变，故D错误。故选B。
答案:B
知识点2：电功、电功率的相关计算
类型一　铭牌类
例2：“胜哥”家2月底电能表的示数如图甲所示，3月底表盘示数如图乙所示，由图可知“胜哥”家3月份用电器消耗的电能为　 　kW h；他家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接　 　W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是　 W。
解析:（1）由图知，“胜哥”家3月份用电器消耗的电能为：W=6768.2kW h﹣6628.2kW h=140kW h；
（2）由电能表的参数可知，工作电压为U=220V，允许工作的最大电流为I=30A，
电能表允许用电器工作的最大总功率：P大=UI=220V×30A=6600W，
已知“胜哥”家现在已经接入用电器的总功率为3600W，
则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W﹣3600W=3000W；
（3）3200imp/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁160次时，饮水机消耗的电能：W=kW h=0.05kW h，
饮水机的实际功率：P== =1kW=1000W。
因为饮水机正常工作，所以饮水机的实际功率等于额定功率，则饮水机的额定功率是1000W。
答案:140；3000；1000。
◆变式训练
1.小科家电能表本月初的示数为 本月底的示数如图所示，小科家本月消耗的电能为________ kW·h，如果按 0.5 元/(kW·h)的电价计费，本月应付电费______元，该电能表的参数表明，小科家能同时使用的用电器总功率不得超过________ W。
解析:(1)根据电能表的读数方法，月底电能表的示数是09516，最后一位是小数，单位是kW·h，它的读数为：951.6 kW·h。则本月用电度数为：W＝951.6 kW·h－821.6 kW·h＝ 130 kW·h；(2)应交电费130 kW·h×0.5 元/kW·h＝65元；(3)由电能表上的参数可知：工作电压220 V，平时允许通过的最大电流10 A。则小科家同时使用的用电器最大功率：P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W。
答案:130　65　2 200
类型二　电动机类
例3：如图为某型号玩具电动机的工作电路图。电动机铭牌上标有“6 V　6 W，线圈电阻2 Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过 2 A。求：
(1)启动时，变阻箱R的阻值至少多大？
(2)当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态。此时R消耗的电功率为多大？
解析:(1)依题意可知，启动时，电动机尚未转动，没有对外输出机械能，因此此时电路为纯电阻电路，R总＝R＋RM，由欧姆定律得I＝＝＝＝2 A
解得R＝4 Ω
即启动时，变阻箱R的阻值至少为4 Ω
(2)由P＝UI可得，I额＝＝＝1 A，变阻箱R两端的电压UR＝U总－U额，则P额＝URI额＝(12 V－6 V)×1 A＝6 W
◆变式训练
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电动机的相关知识后产生了浓厚的兴趣。他研究了电动车，发现它有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开S后，充电插口可以外接充电器对电池进行充电，电动自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A．电动机线圈的电阻是0.5Ω.下列说法正确的是---( )
A. 对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
B. 电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C. 电动机正常工作lmin，电流通过线圆所产生的热量为14400J
D. 电动机正常工作1min，消耗的电能为14400J
解析:A. 对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化成化学能储存起来，所以相当于电路中的用电器，故A正确；B. 电动自行车的电动机是把电能大部分转化为机械能，不可能全部转化成机械能，故B错误；电动机正常工作1min消耗的电能为W＝48V5A60s＝14400J,故C错误，D正确。故答案为AD,
答案:AD
类型三　动态电路类
例4：“胜哥”指导部分学生通过图甲所示的电路进行科学实验探究。
（1）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是　 　（填符号）
A．滑动变阻器断路 B．R断路 C．R短路
（2）故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图象。由图象可知定值电阻R=　 　Ω；
（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为了　 　；
（4）断开开关S2，闭合开关S1和S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为　 W。
（5）由图丙可看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是　 　。
解析:（1）A．若滑动变阻器断路，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意； B．若R断路，则电流表没有示数，电压表与变阻器串联，测电源电压有示数，不符合题意；C．若R短路，则电压表没有示数，电流表有示数，符合题意；故选C；（2）根据测量数据绘成如图乙所示的直线，由欧姆定律，由图象可知定值电阻：R===10Ω；（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为减小误差；（4）根据测量数据绘成如图丙所示的图象，当灯L的额定电压为2.0V，通过的电流为0.4A．则它的额定功率为 P=U′I′=2V×0.2A=0.8W。（5）因灯丝电阻会随温度而发生变化，不是一个定值，故灯丝的U﹣I图象不是一条直线。
答案:（1）C；（2）10；（3）减小误差；（4）0.8；（5）灯丝电阻会随温度而发生变化。
◆变式训练
1.如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是---(　　)
A. 电源电压为6伏
B. R2的阻值为1欧
C. S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D. 只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
解析:当S1和S2都闭合时，R2被短路，即此时电路中只有R1，根据U＝IR，得电源电压为U＝I1R1＝3 A×4 Ω＝12 V，即A不正确；当只闭合S2时，电阻R1和R2串联，根据串联电路的特点，串联电路中电流处处相等，总电阻为各电阻之和，即R2的电阻为R2＝－R1＝－4 Ω＝2 Ω，即B不正确；S1和S2都闭合时，R2被短路，即R2消耗的功率为0，即C不正确；当只闭合S2时，电路中消耗的总功率为总电压和总电流之积，即P＝UI＝12 V×2 A＝24 W，即D正确；故选D。
答案:D
类型四　动态电路结合曲线类
例5：5.如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，在移动滑动变阻器R滑片的过程中，描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系的图像，以下计算结果错误的是---(　　)
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为3.6 W
B. 电源电压为12 V
C. 滑动变阻器最大阻值为100 Ω
D. R0的阻值为20 Ω
解析:R0与R串联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中最小电流为0.1 A，R的电功率为1.0 W，则滑动变阻器的最大阻值为Rmax＝＝＝100 Ω，C正确；由图像可知，当电路中的电流为0.2 A时，滑动变阻器的电功率为1.6 W，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R ′＝＝＝40 Ω，则电源电压为U＝0.2 A×(R0＋40 Ω)……①，当电路中的电流为0.1 A时，电源电压为U＝0.1 A×(R0＋100 Ω)……②，联立①、②两式可得，R0＝20 Ω，电源电压U＝12 V，B、D正确；滑动变阻器消耗的功率为P ′＝I′2R＝()2R＝＝，所以当R＝R0＝20 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为Pmax＝＝＝1.8 W，A错误；故选A。
答案:A
◆变式训练
1. 伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压为3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数并绘制成I－U的图像如图乙。
(1)根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
(3)从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是______________。
解析:(1)在额定电压下用电器的功率为额定功率。由于小灯泡的额定电压为2 V，由图像可知小灯泡两端电压为2 V时电流为0.5 A，由P＝UI求出额定功率为1 W；(2)当小灯泡正常工作时它两端的电压为2 V，电源电压为3 V，根据串联电路的电压关系可知滑动变阻器两端的电压为1 V，串联电路中的电流处处相等为0.5 A，由欧姆定律可求出此时滑动变阻器的电阻为2 Ω；(3)由图像可知灯丝的电阻不是定值，是因为当灯泡两端的电压变大时，灯泡的实际功率变大，灯泡灯丝的温度升高，电阻变大，灯丝的温度影响了电阻的大小。
答案:(1)根据图乙可知UL＝2 V时，IL＝0.5 A，所以小灯泡的额定功率P＝ULIL＝2 V×0.5 A＝1 W
(2)小灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压UR＝U－UL＝3 V－2 V＝1 V，IR＝IL＝0.5 A，滑动变阻器接入电路的电阻R＝＝＝2 Ω
(3)温度(其余答案不给分)
类型五　多档位电器类
××牌电烤箱
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
低温挡 440 W
频率 50 Hz
例6：下表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。
求：(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能；
(2)电路中R2的阻值；
(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的__________点处。
解析:(3)“限高温开关”的作用是当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路，故将其接在火线上，在温度过高时，切断火线，即开关应接在B处。
答案:(1)由P＝可得W＝Pt＝1 100 W×10×60 s＝6.6×105 J
(2)高温挡时，R1＝＝＝44 Ω
低温挡时，R总＝＝＝110 Ω
则R2＝R总－R1＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω
(3)B　
◆变式训练
电压力锅的铭牌
额定电压 220伏
加热功率 1 000瓦
保温功率 100瓦
气压设定值 175千帕
1.电方便了我们的生活，高压锅煮食物快捷节能，两者结合制造的电压力锅结合了各自的优点。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度________100 ℃(选填“＞”、“＝”或 “＜”)。
(2)计算保温电阻R2的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________，并列式计算它的大小。
解析:电压力锅气压的设定值为175 kPa，大于标准大气压100 kPa，所以当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾，水的温度大于100 ℃。
解：(2)保温时S2与触点b接通，电路为只有R2的简单电路，由P＝可得，电阻R2的阻值：R2＝＝＝484 Ω
(3)电压力锅加热10 min消耗的电能(电功)　W＝Pt＝1000 W×10×60 s＝6×105 J
答案:(1)＞
知识点3：测定小灯泡的电功率
例7：做“测定小灯泡的功率”实验时，小科设计了如图所示的电路。已知电源电压为3 V，小灯泡上标有 “2.5 V　0.3 A”字样，滑动变阻器规格为“25 Ω　0.5 A”。
序号 ① 电流(A) 功率(W) 灯泡亮度变化
1
2
3
(1)实验记录表中①所在的方格内应补写的科学量是________。
(2)连接好电路后，小科将滑动变阻器滑片P移到b端，闭合开关，发现小灯泡不亮，为查找原因，他仔细检查了电路中各元件的工作状态，判断出电路既不断路，也不短路。小科做出这样判断的依据是__________________。
解析:(1)测定小灯泡的功率大小，需要知道灯泡两端电压值和通过灯泡的电流，因此①所在的方格为电压(V)；(2)判断电路是否短路或断路，要观察电压表和电流表的示数，若电流表无示数，电压表也无示数，即电路肯定断路；若电压表示数接近电源电压，电流表无示数，电路也为断路；若电压表无示数，电流表有示数，说明灯泡处短路；而电压表和电流表都有稳定示数，说明电路既不短路也不断路。
答案:(1)电压(V)　(2)两表均有示数(或电流表和电压表均有示数)
◆变式训练
1.测定额定电压是2.5伏小灯泡额定功率的实验，电路如图甲，电源电压恒为4伏。
INCLUDEPICTURE"W814AB.TIF" 图丙
(1)闭合开关，电压表指针如图乙所示，此时小灯泡两端电压是________伏。
(2)图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡U－I曲线，由图可知，小灯泡的额定功率是________瓦，小灯泡的电阻随两端电压的增大而________。
(3)在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1____ΔR2(选填“大于”、“等于”或“小于”)，并说明理由。________________________
解析:(1)电压表使用的是0～3 V量程，每一小格表示0.1 V，所以电压表的读数UL＝5×0.1 V＝0.5 V；(2)由题图丙可知，当灯泡电压为2.5 V时，对应的电流为 0.2 A，此时小灯泡的额定电功率为P＝UI＝2.5 V× 0.2 A＝0.5 W，图像随着电压的增大变得越来越陡，说明灯泡的电阻随电压的增大而增大。
答案: (1)0.5　(2)0.5　增大　(3)大于　因为电源电压不变，当滑动变阻器阻值减小ΔR1时，由图像可知，电流I增加，总电阻R减小，变阻器阻值减小值需大于灯泡电阻的增大值，所以ΔR1大于ΔR2
知识点4：探究导体产热多少与什么因素有关
例8：如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则---(　　)
A. I1＝I2，A管中的液面较低 B. I1＝I2，A管中的液面较高
C. I1>I2，A管中的液面较低 D. I1>I2，A管中的液面较高
解析:电流通过导体时产生的热量与电流、导体电阻和通电时间有关。本实验是通过比较A、B管中液面高度来反映电流产生热量的多少。根据串、并联电路中电流特点可得，通过R1的电流I1等于通过R2的电流I2和外接电阻的电流之和，即I1大于I2；由于R1和R2的阻值相等、通电时间也相同，所以电流通过R1产生的热量更多，空气膨胀的更大，A管中液面更高。故选D。
答案:D
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电流的热效应的课程后，准备做下实验以巩固所学的知识。小科为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是---(　　)
解析:电热的多少与电流的大小、电阻的大小和通电时间有关，所以若想探究电热与电阻的关系，即需要让电流相同、通电时间相同，电阻不同，即将两个不同的电阻串联即可。故选B。
答案:B
2.小科看到“胜哥”利用图甲装置探究电流热效应的影响因素的科学实验视频，实验步骤如下：
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
①“胜哥”将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②“胜哥”闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③“胜哥”断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④“胜哥”闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I。当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________________________________________________________。
(3)小科认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：__________。
解析: (1)题图乙中电流表的量程是“0～0.6 A”，对应的分度值为0.02 A，示数为0.24 A；(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小都有关系，实验中把两个电阻串联，故控制电流大小和通电时间相同；(3)要比较电流和电阻对电流产生热量的影响哪个更大，则应控制两个电阻的阻值和电流增大的倍数相同，所以应选择Δh2和Δh3进行比较，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电热跟电阻成正比，跟电流的平方成正比，故电流对电阻丝产生热量的影响较大，因此Δh3＞Δh2。
答案:(1)0.24　(2)电流和通电时间　(3)Δh3＞Δh2
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电学的知识后马上进行了电学实验。小科连接了如图所示的电路，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则---(　　)
A. R1的电功率一定减小
B. R2的电功率一定增大
C. 电流表的示数增大
D. 电压表的示数减小
解析:由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；由I＝得，电路中的电流变小，所以电流表的示数变小，C错误；由U＝IR1可知，定值电阻两端的电压变小，因为串联电路总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数增大，D错误；由P＝UI得定值电阻R1消耗的电功率变小，故A正确；滑片P向右滑动时，当滑动变阻器R2的阻值等于定值电阻R1的阻值时，滑动变阻器R2消耗的功率最大，所以滑动阻器R2的电功率是先变大后减小，B错误；故选A。
答案:A
2.把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路，变阻器最大电阻R＝2R1。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列叙述正确的是(　　)
A. 电路总功率逐渐减小
B. 变阻器的功率逐渐减小
C. 变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1
D. 电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
解析:由电路图可知，两电阻串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由P＝可知，电路总功率增大，A错误；当滑动变阻器阻值与定值电阻阻值相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑片向左移动的过程中，变阻器消耗的功率先增大后减小，B错误；滑动变阻器最大电阻R＝2R1，变阻器滑片在左端时，电路总电阻为R1，滑片在右端时电路总电阻为3R1，电源电压U不变，由P＝可知，变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为3∶1，C错误；两电阻串联，通过它们的电流I相等，电阻R1的功率与电路总功率的比值：＝＝，滑片向左移动，电阻R1不变，R变小，则电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加，D正确；故选D。
答案:D
3. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电流的热效应的课程后，想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2．闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是---（　　）
A．此实验探究的是热量与电阻的关系
B．此实验探究的是热量与电流的关系
C．此实验探究的是热量与时间的关系
D．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
解析:由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系，A正确，BC错误；电流通过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，所以，本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少，D正确,选AD。
答案:AD
4.如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是---(　　)
A. 用户使用的用电器两端电压为U
B. 输电线上消耗的电功率为
C. 当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
解析:乙地用户的用电器与输电线串联，根据串联电路分压特点，乙地用户用电器上的电压小于甲提供的电压，A错误；输电线分担的电压小于U，因此输电线上消耗的电功率小于，B错误；当乙地用户用电器增多时，消耗的总功率增大，干路中的电流变大，根据U＝IR可知输电线两端的电压变大，则用户用电器上的电压减小，C错误；由于输电线上的电流增大，根据P＝I2R可知，输电线上损失的功率增大，D正确。
答案:D
5.标有“6 V　1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。当“胜哥”把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为---(　　)
A. 24 Ω　0.67 W
B. 20 Ω　0.96 W
C. 24 Ω　0.96 W
D. 20 Ω　0.8 W
解析:因为三只灯泡串联且规格相同，所以它们的电流和电阻都相同，即这三只灯泡两端分得的电压都相同，当三只灯泡串联接在12 V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为U＝4 V；由图像可知，当U＝4 V时，I＝0.2 A，则小灯泡的电阻：R＝＝＝20 Ω，小灯泡的实际电功率：P＝UI＝4 V×0.2 A＝0.8 W。故选D。
答案:D
6.如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3 A；当浮球最高时滑片P滑到b端，电流表示数为0.5 A，下列说法错误的是---(　　)
A. 电阻R1的阻值为30 Ω
B. 电源电压为15 V
C. 在加满油后，1 min内电阻R1产生的热量为450 J
D. 电阻R1最小功率为7.5 W
解析:当P位于a端时，R2全部连入电路，I 1＝0.3 A，R 2＝20 Ω，I1(R1＋R2)＝U ①，当滑片滑到b端时，R2为零，此时I2＝0.5 A，I2R1＝U ②，联立①②得：R1＝30 Ω，U＝15 V，所以A、B正确；加满油后，滑片移至b端，1 min内R1产生的热量Q＝I22R1t＝(0.5 A)2×30 Ω×60 s＝450 J，C正确；当滑片位于a端时，电路中的电流最小，R1消耗的功率最小，最小值P小＝I12R1＝(0.3 A)2×30 Ω＝2.7 W，D错误。故选D。
答案:D
7. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如表格。该充电宝的输出功率为________瓦。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：________________。
解析:由移动充电宝参数表可知，其输出电压为5 V，输出电流为800 mA＝0.8 A，充电宝输出功率：P＝UI＝5 V×0.8 A＝4 W；题表数据中充电宝质量为145 g，不是重量为 145 g。
答案:4　将重量改为质量
8.如图，灯泡L上标有“6V 3W“字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=80Ω（不计灯丝电阻的变化）。只闭合S1和S3，电阻R在100s产生的热量是　 　J，电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是　 　W。
解析:（1）由P=UI可得，I额===0.5A，
由I=可得灯泡L的电阻值RL===12Ω；
（2）只闭合S1和S3，电阻R与灯泡并联，电阻R两端的电压为电源电压6V，
电阻R在100s产生的热量：
Q=W=t=100s=450J；
（3）闭合开关S2，断开开关S1、S3，电阻R和灯泡L串联，使其接入电路的阻值最大，则整个电路消耗的电功率最小。
最小电功率：P最小===1.8W。
答案:450；1.8。
9.如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为　 　Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1：P2=　 　。
解析:由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
由图乙可知I1=0.3A，
由I=可得，电源的电压：U=I1R0=0.3A×R0，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，I2=0.1A，U2=8V，
则滑动变阻器的最大阻值：R===80Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U=I2R0+U2=0.1A×R0+2V，
因电源的电压不变，所以，0.3A×R0=0.1A×R0+8V，
解得：R0=40Ω，
电源的电压：U=0.3A×R0=0.3A×40Ω=12V；
当滑动变阻器接入电路阻值为R=×80Ω=20Ω时，
电路中的电流：I===0.2A；
当滑动变阻器接入电路阻值为R=80Ω时，
电路中的电流：I'===0.1A；
根据P=UI可知，电路消耗的总功率之比为：
P1：P2=UI：UI'=I：I'=0.2A：0.1A=2：1。
答案:40；2：1。
10. 小科准备参加科创比赛，在“胜哥”指导下设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯规格为“6 V　3 W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点________(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)接通。
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的 。求：
①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值(指示灯的电阻不变)。
解析:据图可知，若想使得两个指示灯都工作，应该让两个指示灯同时接入电路，故应将开关与触点3和4接通。
解：(2)①灯泡发出微弱光时的功率是：P′＝P＝×3 W＝0.12 W；依据图乙可知，每1.5 s的时间段内，指示灯以 3 W工作的时间是0.5 s，以0.12 W工作的时间是1 s，故指示灯工作 30 s，以3 W功率工作的时间是t1＝×0.5 s＝10 s，则以 0.12 W 工作的时间是t2＝30 s－10 s＝20 s；故以3 W功率消耗的电能是W1＝Pt1＝3 W×10 s＝30 J；以 0.12 W功率消耗的电能是W2＝P′t2＝0.12 W×20 s＝2.4 J；故总共消耗的电能是：W＝W1＋W2＝30 J＋2.4 J＝32.4 J
②灯泡的电阻是R＝＝＝12 Ω
当指示灯消耗的功率为0.12 W时，右转指示灯与R0串联，据P＝I2R可知，I＝0.1 A
故此时灯泡的电压是：U灯＝IR＝0.1 A×12 Ω＝1.2 V
所以定值电阻的电压是：U′＝6 V－1.2 V＝4.8 V
故定值电阻的阻值是：R0＝＝＝48 Ω
答案:(1)3和4
1. (2021 绍兴)以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法称为科学推理法。下列结论通过这种方法得出的是---( )
A.①电流产生的热量与电阻大小有关
B.②可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.③叶片的下表面一般气孔数目较多
D.④牛顿第一定律
解析: “理想实验” 虽然也叫做“实验”, 但它同前面所说的真实的科学实验是有原则区别的,实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验”则是一种思维的活动 ;前者是可以将设计通过物化过程而实现的实验,后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”
A.①实验是为了验证焦耳定律的影响因素,采用了转换法观察实验,可以直接得出电流的产热与电阻有关;故A错误;
B.②是验证可燃物燃烧的条件,可以直接得出可燃物燃烧需要温度达到着火点;故B错误;
C.③对比两边的气泡数量的多少,可以得出叶片的下表面气孔比上表面气孔多;故C错误;
D.④牛顿第一 定律的适用条件是理想状态下的,实验不可能完成,采用的是推理的方式得出实验结论的;故D正确;故答案为: D。
答案: D
2. (2021 广东)图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭台.①只闭合S1，灯泡L1、L发光;②只闭台S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变) ---( )
A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
解析:根据可知，当额定电压相同时,电阻与额定功率成反比。
因为3W<6W ,
所以R1>R2;
只闭合S1 ,灯泡L1和L串联;只闭合S2，灯泡L2和L串联;
根据R总=R1+R可知,②中的总电阻小于①;
那么②中的总电流大于①;
根据P=I2R可知,灯泡L在②中的电功率较大,亮度较大。故选A。
答案: A
3. (2021济宁)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,小灯泡的电阻R1=8Ω, R2A.10W B.15W C.25W D.30W
解析:由电路图可知,当滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联,根据P=I2R可知,灯泡的实际功率为PL =I2RL=I2×8Ω=2W
解得:I=0.5A。根据串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，由I=可得,电源电压为U=I(R1+RL+R2)
当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0 ,灯泡L与电阻R2串联,此时电路中的电流为
故选B。
答案: B
4.(2021武汉)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1， 将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V2的示数最小值为3V ,电压表V1与V2的示数之差变化了2V。闭合开关S1和S2，将滑片P从最下端移动到最上端的过程中,电阻R3的最大功率为0.75W ,当滑片P在中点时,电路总功率为P总，电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为---( )
A.2W B.2.4W C.3W D.3.2W
解析:由图可知，只闭合S1，R1. R2、 R3串联, V1测R2、R3两端总电压,滑片P在最上端时, R2=0 , V2测R1两端电压,此时最小值为3V ,滑片P在最下端时, V2测R1和R2阻值两端电压,电压表V1示数不变,而电压表V1与V2的示数之差变化了2V ,即V2示数变化了2V ,即R2两端电压为2V ,根据串联分压得：
答案:B
5. (2021株洲)如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电器,测得6min内输出160个脉冲(imp) , 则这个用电器有可能是---( )
A.空调机 B.电视机 C.电冰箱 D.节能灯
解析: 通过电能表的表盘可以看出每消耗一度电，灯闪烁1600次,结合题目给出的灯闪烁的次数求解消耗的电能;结合消耗的电能和用电器工作的时间,利用公式P =W/t求解用电器的功率。
由表中数据可知,这段时间内该用电器消耗的电能为
电视机和电冰箱的功率在100W左右,节能灯的功率在25W左右,空调机的功率接近1kW ,故这个用电器可能是空调机。
故答案为: A。
答案: A
6 . (2021 常德)某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,关于电饭煲工作时下列说法中正确的是---( )
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D.保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
解析: AB .总电压保持不变,根据P＝可知,电路中的总电阻越大 ,发热功率越小 ,因此开关S接触点1时 ,电路中接入的电阻最小,电饭煲处于加热状态;开关S接触点2时,电路中接入的电阻最大,电饭煲处于保温状态, AB不符合题意;
C.如图乙所示,在0～10min内,饭煲处于加热状态,功率为800W , C符合题意;
D.如图乙所示,在10～20min内,饭煲处于保温状态,功率为200W ,消耗的电能为W=Pt=200W×1×60s=1.2×104 ,D不符合题意。
答案: C
7. (2021 衢州)绿色生态理念要求人们注重环保节能，如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
(1)使用 灯照明更符合绿色生态理念。
(2)两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为 。
解析: (1)根据能量转化的知识确定哪种灯泡更节能;(2)根据W= Pt计算电流通过灯泡的做功之比。
(1) LED灯将电能转化为光能,而白炽灯将电能转化为内能和光能,可见LED灯更符合绿色生态理念。
( 2 )通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比
答案: (1)LED (2)1:12
8.某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=48.4欧。
(1)开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是 。
(2)开关转至bd位置时，该电热器可实现 功能，它的额定功率是 瓦。
解析: (1)如果用电器首尾相接,那么它们串联;如果用电器并排连接在两点间,则它们为并联。
(2 )根据公式P＝比较两种状态下电路总功率的大小,从而确定它们的工作状态,并计算出对应的功率。
(1)开关转至ac位置时,电流依次经过R1和R2，它们首尾相连,因此为串联。
( )开关转至bd位置时,只有电阻R2工作,此时总电阻为R2。
根据公式P＝可知,因为R串>R2，所以总功率P串则前者为保温状态,后者为加热状态。
那么它的额定功率为:P热= = 100W
答案: (1)串联 (2)加热 100
9. (2021 台州)图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。
(1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是 。
(2)吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物
(3)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到最佳防翻效果的是 。
(4)电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。
解析: (1)根据定滑轮的特点解答;
(2)当所挂物体较重时,吊装机会向左绕B(C)点倾斜,此时可以把整个吊装机看做一根杠杆。 B(C)点为支点,动力为所吊物体重，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L 2列式计算即可。
(3)配重对杠杆施加阻力,且阻力和阻力臂的乘积越大,防翻效果越好,据此分析判断;
(4)根据W=ηPt计算出计算出电动机转化成的机械能,再根据W=Gh计算机械能,二者的大小相等,据此列出方程计算即可。
(1)吊装机工作时,顶端定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)设物体重为G ,动力臂L1=1.25m ,阻力为吊装机总重, F2=1500N ,阻力臂L2=1.5-1.25=0.25m.
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到: GL1=F2L2，
G×1.25m=1500×0.25m
解得: G=300N。
(3)根据杠杆的平衡条件可知,所加配置为阻力,当阻力臂越大的时候,吊装机越不容易倾倒,故选F ;
(4)电机工作产生的机械能全部用来抬升物体，
所以W物=G物h=ηW电;
G物h=ηPt;
G物× 3m=75%×1200W×10s ; 代入数据即可解得: G物=3000N。
答案: (1)改变力的方向 (2)300N (3) F (4)3000N
10.（2021 丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2；可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低"三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）座圈加热时，把电能转化为________能；
（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的________；
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？
（4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
解析：（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据乙图确定电流的路径，从而确定电阻的串并联关系即可；
（3）根据公式计算出低温档工作的时间；
（4）低温档时，R1和R2是串联的，此时电阻最大，功率最小。首先根据计算出总电阻，再根据 R1=R总-R2 计算出R1的阻值。
中温档时，电路只有R1工作，根据公式计算出此时的电功率即可。
（1）座圈加热时，把电能转化为内(或热)能；
（2） 当开关S1闭合、S2接a时， 如下图所示，两个电阻为并联，则该座圈的电路相当于C。
答案:（1）内(或热) （2）C （3）解；P=20W=0.02kW t=W/P=1kW·h/0.02kW=50h
（4）解：低温档时，R1和R2是串联的
R总=U2/P低=(220V)2/20W=2420Ω
R1=R总-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
中温档时，电路中只有电阻R2工作
P中=U2/R1= (220V)2/1210Ω=40W
11.（2021 金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：
A.定值电阻的电功率与电流成正比
B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为________瓦；
（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是______________。
解析：（1）根据表格可知，从第3次到第4次时，电流从0.2A到0.25A，此时电流变大，那么变阻器的阻值变小，则滑片P向左移动到适当位置。
（2）比较第1和3组数据可知，电流增大到原来的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值电阻的电功率增大到原来的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。
（3）当定值电阻两端的电压为1.0V时，
变阻器两端的电压U2=U总-U1=4V-1V=3V；
此时变阻器的电功率为：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A点的横坐标代表总功率，A'点的横坐标代表R1的电功率，根据P总=P1+P2可知，AA'就是滑动变阻器的电功率。
答案:（1）左 （2）B （3）0.3 （4）滑动变阻器的电功率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第14讲 电功和电功率
考点 常见题型 考点分值
1．概述电功的概念 选择、填空 2～4分
2．知道电功的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
3．列举决定电功大小的因素 选择(综合型)、填空 2～4分
4.知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 选择、填空 2～4分
5．应用电功的公式计算用电器消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
6．根据电能表读数的变化估算消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
7.描述电功率的概念 选择、填空 2～4分
8.知道电功率的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
9.应用电功率的公式进行简单的计算 选择(综合型)、填空 2～4分
10.知道额定功率的概念 选择、填空 2～4分
11.从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率 选择(综合型)、填空 2～4分
12.知道电流具有热效应 选择(综合型)、填空 2～4分
13.概述探究影响电流热效应因素实验原理和设计的科学方法 选择、填空 2～4分
14.说出焦耳定律内容和数学表达式 选择(综合型)、填空 2～4分
15.应用焦耳定律解决简单的问题 选择(综合型)、填空 2～4分
一、电功
1．电功
(1)概念：________所做的功。
(2)实质：是________能转化为其他形式的能。
(3)单位：________，符号为J。常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称度。1焦＝1伏·安·秒。
(4)单位换算：1度＝1千瓦时(kW·h)＝________焦耳(J)。
(5)计算公式：W＝________。
(6)推导公式：W＝I2Rt，W＝________。
(7)决定因素：某段电路两端的________、此段电路的电流I以及通电时间t。
2．电能表(电度表)
(1)用电器在一段时间里消耗的________的多少，可以用电能表来测量。
(2)计量方法：某段时间电能表上先后两次读数________，就是这段时间电路消耗的电能。
(3)电能表中各数值的意义：
a．电能表的示数为________kW·h。
b．“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
c．“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为______A，额定最大电流为________A。
d．“600 revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗______kW·h的电能时，电能表上的转盘转动________转。
e．“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
f．若每度电的价格为0.5元，月末的示数为 ，则本月电费应为______元。
二、电功率
1．电功率
(1)概念：电流在________内做的功。电功率用字母P表示。
(2)物理意义：表示电流做功的________。
(3)单位：________，简称瓦，符号为W。
(4)单位换算：1千瓦(kW)＝________瓦(W)。
(5)大小：电功率大小等于电功与时间之比。
(6)公式：P＝
(7)推导式：
a．P＝________，即用电器所消耗的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积。
b．根据欧姆定律I＝ 可推导出：P＝I2R；P＝________。
2．额定电压与额定功率
额定电压 用电器正常工作的电压值
额定电流 用电器正常工作的电流值
额定功率 用电器在________或 ________下工作时所对应的功率
实际功率 用电器在________下工作时所对应的功率
U实＝U额 P实____P额，用电器正常工作(如：灯泡正常发光)
U实>U额 P实____P额，用电器不能正常工作(如：灯 泡超常亮)，有时会损坏用电器
U实三、实验：测定小灯泡的功率
1．器材[电源(两节干电池)、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5 V ；电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(“5 Ω　1 A”、“10 Ω　0.2 A”)]
2．实验原理：____________
3．请根据实验器材和实验原理画出对应的电路图(连接下列实验物图)
4．根据电路图连接实物图(连接下列实物图)
(1)连接电路时，开关应处于________状态；
(2)电流表所选的量程为____________；
(3)电压表所选的量程为____________；
(4)滑动变阻器所选的规格为__________；
(5)电路连接完成后，应将滑动变阻器的滑片移动到________(选填“A”或“B”)端。
5．实验数据处理
(1)如图是第7组实验中，两电表的读数，请将实验数据补充完整：
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微亮 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52
(2)在1、2次实验中，灯泡不发光，但电流表和电压表均有示数，导致这种现象的原因是_____________________________________________；
(3)由表格数据可知，小灯泡的额定功率为________W，此时小灯泡的电阻为______Ω(保留一位小数)。
(4)请根据以上数据绘制小灯泡的U－I图像
(5)根据图像可知，小灯泡的I－U图像是一条曲线，其原因是_______________________________________；
(6)将小灯泡与一个阻值为10 Ω的电阻串联在6.5 V的电路中时，此时小灯泡两端的实际电压为__________V。
6．交流分析
(1)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)
(2)若电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡始终不能正常发光，且电压表示数始终达不到灯泡的额定电压，则可能的原因是____________，改变这种现象可以采取的相应措施是__________。
(3)本次实验中滑动变阻器的作用是
①________________；②________________。
(4)本次实验多次测量的目的是______________________________________________。
(5)实验中________(选填“能”或“不能”)对所测灯泡的电功率求平均值，原因是__________________________________________________________________________________。
四、电流的热效应
1．电流的热效应
(1)概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度_______的现象。
(2)实质：电能转化为________的过程。
2．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟________的二次方成________，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
(2)公式：Q＝________(其中Q表示热量，单位为J；t表示时间，单位为s)。
(3)影响因素：
a．电流、通电时间相同时，电阻________，产生的热量越多；
b．电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量________。
3．电热器
(1)原理：利用电流的________工作。
(2)主要组成部分：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
(3)应用：电熨斗、电吹风机、电热毯、电热壶、电饭煲等。
五、实验：探究导体产生热量与电流、电阻的关系
1．实验器材(U形管、电阻丝、密闭容器、秒表、煤油等)
2．实验装置
(1)被加热的材料选用煤油或空气，因为其______小，可以使实验现象更明显；
(2)要求被加热物质的种类、质量、初温均相同；
(3)转换法的应用(利用U形管中_______________变化来反映电阻丝产热的多少)。
3．要点探究(控制变量法)
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝；电阻越___，产生的电热越多)；
(2)探究电流产生的热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；电流越______，产生的热量越多)；
(3)探究电流产生的热量与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短；时间越________，产生的电热越多)。
4．交流与分析
(1)在实验中发现U形管两侧液面高度不变，存在的原因可能是电路存在断路故障；
(2)两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻丝的______相等；
(3)多次测量时的注意事项：
①每次测量完成后应断开电源开关(使U形管内液体冷却；避免浪费电能)；
②测量完成后打开U形管盒盖上的通气孔(加快液体冷却的速度)；
③每次开始实验时均保持U形管内液面高度差为0(使每次实验时液体的初温相同，便于比较各次实验时电阻丝产生热量的多少)。
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
例1：如图甲所示，A、B分别为小灯泡L（额定电压未知）和定值电阻R的U﹣I图象，小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为2.4W，下列说法正确的是---（　　）
A．小灯泡的电阻随温度的升高而减小
B．小灯泡的额定电压一定为8V
C．定值电阻的电功率为1.8W
D．小灯泡的实际功率为1.6W
◆变式训练
1. 如图是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致的示数增大而触发警报器(图中未画出)报警，则M接触药液后---(　　)
A. M的电阻RM变大
B. 电路消耗的总功率变大
C. 与的示数乘积不变
D. 与的示数之比变大
知识点2：电功、电功率的相关计算
类型一　铭牌类
例2：“胜哥”家2月底电能表的示数如图甲所示，3月底表盘示数如图乙所示，由图可知“胜哥”家3月份用电器消耗的电能为　 　kW h；他家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接　 　W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是　 W。
◆变式训练
1.小科家电能表本月初的示数为 本月底的示数如图所示，小科家本月消耗的电能为________ kW·h，如果按 0.5 元/(kW·h)的电价计费，本月应付电费______元，该电能表的参数表明，小科家能同时使用的用电器总功率不得超过________ W。
类型二　电动机类
例3：如图为某型号玩具电动机的工作电路图。电动机铭牌上标有“6 V　6 W，线圈电阻2 Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过 2 A。求：
(1)启动时，变阻箱R的阻值至少多大？
(2)当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态。此时R消耗的电功率为多大？
◆变式训练
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电动机的相关知识后产生了浓厚的兴趣。他研究了电动车，发现它有行驶工作、蓄电池充电两种状态，局部电路图如图所示，断开S后，充电插口可以外接充电器对电池进行充电，电动自行车行驶过程中，其电动机正常工作电压为48V，此时通过电动机线圈的电流为5A．电动机线圈的电阻是0.5Ω.下列说法正确的是---( )
A. 对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
B. 电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能
C. 电动机正常工作lmin，电流通过线圆所产生的热量为14400J
D. 电动机正常工作1min，消耗的电能为14400J
类型三　动态电路类
例4：“胜哥”指导部分学生通过图甲所示的电路进行科学实验探究。
（1）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是　 　（填符号）
A．滑动变阻器断路 B．R断路 C．R短路
（2）故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图象。由图象可知定值电阻R=　 　Ω；
（3）乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为了　 　；
（4）断开开关S2，闭合开关S1和S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为　 W。
（5）由图丙可看出灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是　 　。
◆变式训练
1.如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是---(　　)
A. 电源电压为6伏
B. R2的阻值为1欧
C. S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D. 只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
类型四　动态电路结合曲线类
例5：5.如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，在移动滑动变阻器R滑片的过程中，描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系的图像，以下计算结果错误的是---(　　)
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为3.6 W
B. 电源电压为12 V
C. 滑动变阻器最大阻值为100 Ω
D. R0的阻值为20 Ω
◆变式训练
1. 伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压为3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数并绘制成I－U的图像如图乙。
(1)根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
(3)从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是______________。
类型五　多档位电器类
××牌电烤箱
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
低温挡 440 W
频率 50 Hz
例6：下表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。
求：(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能；
(2)电路中R2的阻值；
(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的__________点处。
◆变式训练
电压力锅的铭牌
额定电压 220伏
加热功率 1 000瓦
保温功率 100瓦
气压设定值 175千帕
1.电方便了我们的生活，高压锅煮食物快捷节能，两者结合制造的电压力锅结合了各自的优点。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度________100 ℃(选填“＞”、“＝”或 “＜”)。
(2)计算保温电阻R2的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________，并列式计算它的大小。
知识点3：测定小灯泡的电功率
例7：做“测定小灯泡的功率”实验时，小科设计了如图所示的电路。已知电源电压为3 V，小灯泡上标有 “2.5 V　0.3 A”字样，滑动变阻器规格为“25 Ω　0.5 A”。
序号 ① 电流(A) 功率(W) 灯泡亮度变化
1
2
3
(1)实验记录表中①所在的方格内应补写的科学量是________。
(2)连接好电路后，小科将滑动变阻器滑片P移到b端，闭合开关，发现小灯泡不亮，为查找原因，他仔细检查了电路中各元件的工作状态，判断出电路既不断路，也不短路。小科做出这样判断的依据是__________________。
◆变式训练
1.测定额定电压是2.5伏小灯泡额定功率的实验，电路如图甲，电源电压恒为4伏。
INCLUDEPICTURE"W814AB.TIF" 图丙
(1)闭合开关，电压表指针如图乙所示，此时小灯泡两端电压是________伏。
(2)图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡U－I曲线，由图可知，小灯泡的额定功率是________瓦，小灯泡的电阻随两端电压的增大而________。
(3)在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1____ΔR2(选填“大于”、“等于”或“小于”)，并说明理由。________________________
知识点4：探究导体产热多少与什么因素有关
例8：如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则---(　　)
A. I1＝I2，A管中的液面较低 B. I1＝I2，A管中的液面较高
C. I1>I2，A管中的液面较低 D. I1>I2，A管中的液面较高
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电流的热效应的课程后，准备做下实验以巩固所学的知识。小科为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是---(　　)
2.小科看到“胜哥”利用图甲装置探究电流热效应的影响因素的科学实验视频，实验步骤如下：
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
①“胜哥”将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②“胜哥”闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③“胜哥”断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④“胜哥”闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I。当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________________________________________________________。
(3)小科认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：__________。
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电学的知识后马上进行了电学实验。小科连接了如图所示的电路，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则---(　　)
A. R1的电功率一定减小
B. R2的电功率一定增大
C. 电流表的示数增大
D. 电压表的示数减小
2.把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路，变阻器最大电阻R＝2R1。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列叙述正确的是(　　)
A. 电路总功率逐渐减小
B. 变阻器的功率逐渐减小
C. 变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1
D. 电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
3. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电流的热效应的课程后，想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2．闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是---（　　）
A．此实验探究的是热量与电阻的关系
B．此实验探究的是热量与电流的关系
C．此实验探究的是热量与时间的关系
D．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
4.如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是---(　　)
A. 用户使用的用电器两端电压为U
B. 输电线上消耗的电功率为
C. 当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
5.标有“6 V　1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。当“胜哥”把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为---(　　)
A. 24 Ω　0.67 W
B. 20 Ω　0.96 W
C. 24 Ω　0.96 W
D. 20 Ω　0.8 W
6.如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3 A；当浮球最高时滑片P滑到b端，电流表示数为0.5 A，下列说法错误的是---(　　)
A. 电阻R1的阻值为30 Ω
B. 电源电压为15 V
C. 在加满油后，1 min内电阻R1产生的热量为450 J
D. 电阻R1最小功率为7.5 W
7. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如表格。该充电宝的输出功率为________瓦。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：________________。
8.如图，灯泡L上标有“6V 3W“字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=80Ω（不计灯丝电阻的变化）。只闭合S1和S3，电阻R在100s产生的热量是　 　J，电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是　 　W。
9.如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为　 　Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1：P2=　 　。
10. 小科准备参加科创比赛，在“胜哥”指导下设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯规格为“6 V　3 W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点________(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)接通。
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的 。求：
①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值(指示灯的电阻不变)。
1. (2021 绍兴)以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法称为科学推理法。下列结论通过这种方法得出的是---( )
A.①电流产生的热量与电阻大小有关
B.②可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.③叶片的下表面一般气孔数目较多
D.④牛顿第一定律
2. (2021 广东)图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭台.①只闭合S1，灯泡L1、L发光;②只闭台S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变) ---( )
A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
3. (2021济宁)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,小灯泡的电阻R1=8Ω, R2A.10W B.15W C.25W D.30W
4.(2021武汉)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1， 将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V2的示数最小值为3V ,电压表V1与V2的示数之差变化了2V。闭合开关S1和S2，将滑片P从最下端移动到最上端的过程中,电阻R3的最大功率为0.75W ,当滑片P在中点时,电路总功率为P总，电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为---( )
A.2W B.2.4W C.3W D.3.2W
5. (2021株洲)如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电器,测得6min内输出160个脉冲(imp) , 则这个用电器有可能是---( )
A.空调机 B.电视机 C.电冰箱 D.节能灯
6 . (2021 常德)某型号电饭煲有加热和保温功能,图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,关于电饭煲工作时下列说法中正确的是---( )
A.开关S接触点2时,电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时,电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D.保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
7. (2021 衢州)绿色生态理念要求人们注重环保节能，如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
(1)使用 灯照明更符合绿色生态理念。
(2)两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为 。
8.某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=48.4欧。
(1)开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是 。
(2)开关转至bd位置时，该电热器可实现 功能，它的额定功率是 瓦。
9. (2021 台州)图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。
(1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是 。
(2)吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物
(3)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到最佳防翻效果的是 。
(4)电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。
10.（2021 丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2；可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低"三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）座圈加热时，把电能转化为________能；
（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的________；
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？
（4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
11.（2021 金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：_______
A.定值电阻的电功率与电流成正比
B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为________瓦；
（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是______________。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑