资源简介

18.1电能电功
【知识点1】电能与电功的关系 1
【知识点2】电能表的读数 2
【知识点3】电能的来源与利用 3
【知识点4】电功的测量 3
【题型1】并联电路中各用电器做功与阻值成反比 5
【题型2】电能的能量转化 7
【题型3】本节综合 8
【题型4】电功的概念、单位及换算 10
【题型5】电能的单位 11
【题型6】探究影响电功大小的因素 12
【题型7】电功的公式及简单应用 14
【知识点1】电能与电功的关系
消耗电能的多少就是电流做功的过程，也就是电能转化为其他形式的能的过程。消耗了多少电能，就有多少电能发生了转化，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
考查电能与电功的关系，以概念辨析为主。
例：关于电功，下列说法正确的是（　　）
A.电流通过电灯做功时，电能只转化为光能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D.电功就是电能，两者只是名称不同而已
分析：（1）电灯工作时电能转化为内能和光能；
（2）电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少；
（3）电功不是电能；电功是电流做功的过程；电能是能量的一种状态。
解析：解：A、电流通过电灯做功时，电能转化为内能和光能，故A错误；
BC、电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少，电流做了多少功就相当于由多少电能转化为其它形式的能，故B错误、C正确；
D、电功是电流做功的过程；电能是能量的一种状态；所以电功不是电能，故D错误。
故选：C。
点评：本题考查了电流通过用电器做功时的能量转化，要求学生理解和掌握。
概念新知识，牢记即可。
【知识点2】电能表的读数
电能的求法：
①测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
②测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能．
考查电能的求法，包括电能表的读数，以及通过转盘数测量电能的大小。
例：如图为家用电能表，此仪表可用在最大功率为______W的家庭电路上，甲为上月抄表时的读数，乙为本月抄表的读数，这期间该用户用电______度。
分析：根据电能表的铭牌，利用P=UI可得出最大功率；用电能表本月的示数减去上月的示数，可得出用电度数。
解析：解：从电能表的铭牌“220V 10A”可知，允许通过的最大电流为10A，则电能表的最大功率为：P=UI=220V×10A=2200W。
电能表本月与上月的读数差即为该月所消耗的电能，电能表的末尾是小数位。这期间该用户用电为：1356.8kW h-1274.3kW h=82.5kW h=82.5度。
故答案为：2200；82.5。
点评：本题考查了对电能表铭牌的认识，对功率公式的应用，以及正确读取电能表的示数，属基础题，难度不大。
电能表测耗电能，用电等于示数差。
600r/（kW h），转盘转n圈，耗电。
【知识点3】电能的来源与利用
（1）电能是由其他形式的能量转化来的。
水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能）
（2）利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。
考查电能的来源与利用，主要从电能的能量转换的角度进行考查。
例：下列有关电能的说法错误的是（　　）
A.电风扇将电能主要转化为机械能
B.1J比1kW h大得多
C.千瓦时也叫“度”
D.各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能
分析：本题的关键是明确太阳能热水器、风力发电、电风扇以及蜡烛燃烧的原理。
解析：解：
A、电风扇工作时，扇叶转动，同时电流通过电动机线圈时会产生热量，主要将电能转化为机械能，还有少部分电能转化为内能，故A正确；
B、1kW h=3.6×106J，所以，1J比1kW h小得多，故B错误；
C、千瓦时也叫“度”，故C正确；
D、各种电气设备、电子仪器的使用，都需要消耗电能，所以都离不开电能，故D正确。
故选：B。
点评：物理与生活实际联系密切，学会用物理规律解释常用的生活用品的工作原理。
概念性知识，牢记即可。
【知识点4】电功的测量
（1）伏安法测量电功：
伏安法是一种常用的电功测量方法，通过使用 电压表和电流表分别测量电器两端的电压和通过的电流，然后利用公式P=UI计算电功率。这种方法适用于直接测量用电器的电功率。
（2）伏阻法和安阻法测量电功：
如果只有电压表或电流表，可以使用伏阻法或安阻法进行测量。伏阻法需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器串联，通过测量电阻两端的电压和电流计算电功率。安阻法则需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器并联，通过测量电阻中的电流计算电功率。
考查电功的测量的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）经过讨论，同学们一致认为不应该选择图______（填“甲”“乙”或“丙”）电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究。
（2）为验证电流做功与电压的关系，应该选择图______所示的电路。
（3）小明发现，按图乙电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，这说明相同时间内______（填“L1”或“L2”的电功大，由此可得出的结论是______。
分析：（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变；
（2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系；
（3）由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡；灯泡亮度由其实际功率决定，先比较两灯电阻，再由P=I2R比较两灯亮度。
解析：解：
（1）甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变；
（2）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同；
（3）乙图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知U1=U2，
A1示数比A2大，即I1＞I2，
根据W=UIt可知W1＞W2；
由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；
故答案为：（1）甲；（2）丙；（3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多。
点评：本题是一道实验探究题，侧重考查了控制变量法应用，要知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
电能表（电度表）是一种常用的测量电功的工具。通过记录电器在一定时间内消耗的电能，即电能表的读数变化，可以计算出电器的电功率。这种方法适用于家庭和工业用电的测量。
【题型1】并联电路中各用电器做功与阻值成反比
【典型例题】甲、乙两个用电器并联在同一电源上，甲的电阻是乙的3倍，则在相同的通电时间内，通过甲、乙两个用电器的电功之比是（ ）
A.2∶3
B.2∶1
C.9∶2
D.1∶3
【举一反三1】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（ ）
A.电流在R1上做的功多
B.电流在R2上做的功多
C.电流在R1、R2上做的功一样多
D.无法判断
【举一反三2】如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】甲、乙两个用电器并联在同一电源上，甲的电阻是乙的3倍，则在相同的通电时间内，通过甲、乙两个用电器的电功之比是（ ）
A.2∶3
B.2∶1
C.9∶2
D.1∶3
【举一反三4】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（ ）
A.电流在R1上做的功多
B.电流在R2上做的功多
C.电流在R1、R2上做的功一样多
D.无法判断
【举一反三5】 R1和R2串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为2∶3，如果将它们并联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为 。
【举一反三6】现有两个电阻，并联在同一电路中，在相同时间内电流做的功 ；若串联在同一电路中，电流做的功 。（均选填“”“”或“”）
【举一反三7】 R1和R2串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为2∶3，如果将它们并联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为 。
【举一反三8】现有两个电阻，并联在同一电路中，在相同时间内电流做的功 ；若串联在同一电路中，电流做的功 。（均选填“”“”或“”）
【题型2】电能的能量转化
【典型例题】一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始。电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟。下列说法中正确的是（　　）
A.通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能
B.煮豆浆是通过做功的方式增加内能
C.煮好的豆浆香气四溢的原因是温度越高分子做无规则运动越剧烈
D.喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些
【举一反三1】下列家用电器工作时，将电能主要转化为内能的是（　　）
A.电水壶　　 B.收音机　　 C.电冰箱　　 D.电脑
【举一反三2】为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各种能量。下列用电器中将电能主要转化为机械能的是（　　）
A.电饭锅　　 B.电热毯　　 C.电炉　　　 D.电风扇
【举一反三3】如图为家用除螨仪，其内置强力拍打器，用每分钟几千次的频率模拟人工拍打被褥的动作，将被褥里的脏物拍打出来，被高速的旋转刷头刷入，通过强大吸力吸入到积尘盒中，再通过紫外线模拟太阳光，照射破坏微生物机体细胞，使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是（　　）
A.除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用被褥的惯性
B.拍打器工作时将电能转化为机械能
C.将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大
D.紫外线不仅能够杀菌，还具有热效应
【举一反三4】电动车的电用完后可以再充电，它在充电过程中相当于 （选填“电源”或“用电器”），将 能转化为 能；电动车的电动机工作时，将电能主要转化为 能；电饭煲工作时，将电能主要转化为 能。
【举一反三5】2023年3月5日第十四届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕。如图为万人大礼堂顶部内景，顶棚有500盏满天星灯交相辉映。众多电灯工作时将电能转化为 　　　能，它们是 　　　（选填“串联”或“并联”）连接的。
【举一反三6】教室里的电风扇正常工作时的电压为 V，它工作时是把电能转化为 能。
【举一反三7】2023年3月5日第十四届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕。如图为万人大礼堂顶部内景，顶棚有500盏满天星灯交相辉映。众多电灯工作时将电能转化为 　　　能，它们是 　　　（选填“串联”或“并联”）连接的。
【题型3】本节综合
【典型例题】甲、乙两个用电器的电压之比为2︰1，电流之比为1︰2，通电时间之比为5︰4,则两用电器消耗的电能之比为（　　）
A.5︰1
B.5︰4
C.4︰5
D.5︰8
【举一反三1】如图所示是某同学家里用的电能表，下列说法正确的是（　　）
A.“220V”表示电能表应该接在“0～220V”的电路中使用
B.“600revs/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，表盘转过600转
C.“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安
D.电能表上的数据显示该同学家这个月用电是931.6度
【举一反三2】如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，这两部手机是 （选填“串”或“并”）联的。充电宝上标明电压为3.7V，容量为20000mA h，它充满电后储存的电能大约为 W h。
【举一反三3】如图甲是灯L和电阻R的I-U图像。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。
【举一反三4】如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中， 电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。求：
(1)电源电压是多少？
(2)求变阻器允许接入的最大阻值？
(3)小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功？
【题型4】电功的概念、单位及换算
【典型例题】在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A.伏特（V）　　　　 B.焦耳（J） C.库仑（C）　　　　 D.瓦特（W）
【举一反三1】下列说法中正确的是（　　）
A.通电的时间越长，电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大，电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大，电流所做的功越多
D.电流做功越多，消耗的电能就越多
【举一反三2】在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A.千瓦
B.伏特
C.焦耳
D.安培
【举一反三3】下列说法中不正确的是（　　）
A.电能表是测电能的仪表
B.电功的单位和能量的单位一样，都是焦耳
C.千瓦时也是电功的单位
D.电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程
【举一反三4】下列说法中正确的是（　　）
A.通电的时间越长，电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大，电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大，电流所做的功越多
D.电流做功越多，消耗的电能就越多
【举一反三5】充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 ；给充电宝充电的过程，主要是将电能转化为 能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 的方式增大物体的内能。
【举一反三6】社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中，电功的基本单位是　　　 （填写中文名称），欧姆是　　　（填写物理量名称）的单位。
【举一反三7】 通过用电器可以做功，电流做功的过程就是把 能转化为 的过程。电流做了多少功，就表示有多少
能转化为 的能。
【题型5】电能的单位
【典型例题】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【举一反三1】在国际单位制中，电能的单位是（　　）
A.帕斯卡
B.牛顿
C.焦耳
D.伏特
【举一反三2】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【举一反三3】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【举一反三4】千瓦时是下列哪个物理量的单位（　　）
A.电能 B.电流 C.电压 D.电功率
【举一反三5】在家里经常听父母说：上个月用了多少“度”电。这里说的“度”，是 的单位，在物理学中“度”的名称是 ，符号是 。
【举一反三6】单位换算：
(1)7.2×105J＝ kW h；
(2)200mA＝ A；
(3)10MΩ＝ Ω。
【举一反三7】在家里经常听父母说：上个月用了多少“度”电。这里说的“度”，是 的单位，在物理学中“度”的名称是 ，符号是 。
【举一反三8】电能
（1）获取： 提供电能；
（2）使用：用电器将电能转化为其他形式的能；
（3）单位：
①国际单位：
②常用单位：
③换算关系：1kW·h = J
（4）测量工具 电能表
【题型6】探究影响电功大小的因素
【典型例题】甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上，如果在相等时间内，电流通过用电器甲所做的功比通过用电器乙所做的功多，这说明( )
A.甲通过的电流比乙的大
B.甲消耗的电能比乙的少
C.甲两端的电压比乙的高
D.甲的电阻比乙的大
【举一反三1】在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中正确的是（　　）
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中，通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系
【举一反三2】如图电路可以验证电流通过灯泡所做的电功与 的关系，两灯泡的规格应 （选填“相同”或“不同”），实验时通过观察 来比较相同时间内电功的大小。
【举一反三3】在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
(1)实验中我们通过比较 来比较相同时间内电流做功的多少，所用的两灯和规格是 （选填“相同”或“不同”）。
(2)在乙图的实验中，两灯都发光，但灯较亮，灯两端的电压也较大，根据此现象可以得出的初步结论是 。
(3)某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，他设计的实验方案中存在什么问题？ 。
【举一反三4】在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。
(1)可以根据 比较相同时间内电流做功的多少；
(2)由如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；
(3)小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是 。
【题型7】电功的公式及简单应用
【典型例题】客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220V，每只灯工作时电阻为1100Ω，不亮的那一盏灯 （选填“断路”“被短路”）了。若六盏灯全部正常工作一天，消耗电能
kW·h。
【举一反三1】图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压恒定，只闭合时，电流表的示数为0.5A，电源电压为 V，若闭合，通电10s，电源输出的电能为 J。
【举一反三2】如图是调光台灯及其简化电路图，电源电压不变，不考虑灯泡电阻随温度变化的影响。移动滑动变阻器R的滑片P到b端时，灯泡正常发光，电压表示数为12V，电流表示数为1A。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡L的电阻；
（3）滑片P移到a端时，电压表示数为4.8V，1min电流通过R做的功。
【举一反三3】如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻的阻值为。闭合开关S后，电压表的示数为，求：
(1)通过电路的电流；
(2)电阻的阻值；
(3)电阻在100s内消耗的电能。18.1电能电功
【知识点1】电能与电功的关系 1
【知识点2】电能表的读数 2
【知识点3】电能的来源与利用 3
【知识点4】电功的测量 3
【题型1】并联电路中各用电器做功与阻值成反比 5
【题型2】电能的能量转化 8
【题型3】本节综合 11
【题型4】电功的概念、单位及换算 14
【题型5】电能的单位 16
【题型6】探究影响电功大小的因素 18
【题型7】电功的公式及简单应用 21
【知识点1】电能与电功的关系
消耗电能的多少就是电流做功的过程，也就是电能转化为其他形式的能的过程。消耗了多少电能，就有多少电能发生了转化，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
考查电能与电功的关系，以概念辨析为主。
例：关于电功，下列说法正确的是（　　）
A.电流通过电灯做功时，电能只转化为光能
B.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少
C.电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能
D.电功就是电能，两者只是名称不同而已
分析：（1）电灯工作时电能转化为内能和光能；
（2）电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少；
（3）电功不是电能；电功是电流做功的过程；电能是能量的一种状态。
解析：解：A、电流通过电灯做功时，电能转化为内能和光能，故A错误；
BC、电流通过用电器做功时电能转化为其它形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的多少，电流做了多少功就相当于由多少电能转化为其它形式的能，故B错误、C正确；
D、电功是电流做功的过程；电能是能量的一种状态；所以电功不是电能，故D错误。
故选：C。
点评：本题考查了电流通过用电器做功时的能量转化，要求学生理解和掌握。
概念新知识，牢记即可。
【知识点2】电能表的读数
电能的求法：
①测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
②测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能．
考查电能的求法，包括电能表的读数，以及通过转盘数测量电能的大小。
例：如图为家用电能表，此仪表可用在最大功率为______W的家庭电路上，甲为上月抄表时的读数，乙为本月抄表的读数，这期间该用户用电______度。
分析：根据电能表的铭牌，利用P=UI可得出最大功率；用电能表本月的示数减去上月的示数，可得出用电度数。
解析：解：从电能表的铭牌“220V 10A”可知，允许通过的最大电流为10A，则电能表的最大功率为：P=UI=220V×10A=2200W。
电能表本月与上月的读数差即为该月所消耗的电能，电能表的末尾是小数位。这期间该用户用电为：1356.8kW h-1274.3kW h=82.5kW h=82.5度。
故答案为：2200；82.5。
点评：本题考查了对电能表铭牌的认识，对功率公式的应用，以及正确读取电能表的示数，属基础题，难度不大。
电能表测耗电能，用电等于示数差。
600r/（kW h），转盘转n圈，耗电。
【知识点3】电能的来源与利用
（1）电能是由其他形式的能量转化来的。
水力发电（机械能→电能）、火力发电（化学能→内能→电能）、风力发电（太阳能→机械能→电能）、核电（核能→内能→电能、磁流体发电（磁能→电能）、太阳能发电（太阳能，即热辐射，可以算作“内能”→电能）、潮汐能发电（引力能“势能，含概于机械能→电能）、温差发电（内能→电能）
（2）利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。
考查电能的来源与利用，主要从电能的能量转换的角度进行考查。
例：下列有关电能的说法错误的是（　　）
A.电风扇将电能主要转化为机械能
B.1J比1kW h大得多
C.千瓦时也叫“度”
D.各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能
分析：本题的关键是明确太阳能热水器、风力发电、电风扇以及蜡烛燃烧的原理。
解析：解：
A、电风扇工作时，扇叶转动，同时电流通过电动机线圈时会产生热量，主要将电能转化为机械能，还有少部分电能转化为内能，故A正确；
B、1kW h=3.6×106J，所以，1J比1kW h小得多，故B错误；
C、千瓦时也叫“度”，故C正确；
D、各种电气设备、电子仪器的使用，都需要消耗电能，所以都离不开电能，故D正确。
故选：B。
点评：物理与生活实际联系密切，学会用物理规律解释常用的生活用品的工作原理。
概念性知识，牢记即可。
【知识点4】电功的测量
（1）伏安法测量电功：
伏安法是一种常用的电功测量方法，通过使用 电压表和电流表分别测量电器两端的电压和通过的电流，然后利用公式P=UI计算电功率。这种方法适用于直接测量用电器的电功率。
（2）伏阻法和安阻法测量电功：
如果只有电压表或电流表，可以使用伏阻法或安阻法进行测量。伏阻法需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器串联，通过测量电阻两端的电压和电流计算电功率。安阻法则需要使用一个已知阻值的电阻与待测电器并联，通过测量电阻中的电流计算电功率。
考查电功的测量的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：在验证“电功与电流、电压的关系”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
（1）经过讨论，同学们一致认为不应该选择图______（填“甲”“乙”或“丙”）电路，理由是该图无法利用控制变量法进行探究。
（2）为验证电流做功与电压的关系，应该选择图______所示的电路。
（3）小明发现，按图乙电路实验时L1比L2亮，同时观察到A1示数比A2大，这说明相同时间内______（填“L1”或“L2”的电功大，由此可得出的结论是______。
分析：（1）电流做功的大小与电压、电流和通电时间三个因素有关，当研究与其中某一个因素的关系时，应控制其余的因素不变；
（2）研究电流做功与电压的关系，应控制电流的大小和通电时间相同，通过比较电压的大小，得出电流做功与电压的关系；
（3）由图乙根据W=UIt分析相同时间电流做功大的灯泡；灯泡亮度由其实际功率决定，先比较两灯电阻，再由P=I2R比较两灯亮度。
解析：解：
（1）甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变；
（2）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同；
（3）乙图中两灯并联，由并联电路的电压特点可知U1=U2，
A1示数比A2大，即I1＞I2，
根据W=UIt可知W1＞W2；
由此可得结论：电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多；
故答案为：（1）甲；（2）丙；（3）L1；电压和通电时间相等时，电流越大，电流做功越多。
点评：本题是一道实验探究题，侧重考查了控制变量法应用，要知道灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
电能表（电度表）是一种常用的测量电功的工具。通过记录电器在一定时间内消耗的电能，即电能表的读数变化，可以计算出电器的电功率。这种方法适用于家庭和工业用电的测量。
【题型1】并联电路中各用电器做功与阻值成反比
【典型例题】甲、乙两个用电器并联在同一电源上，甲的电阻是乙的3倍，则在相同的通电时间内，通过甲、乙两个用电器的电功之比是（ ）
A.2∶3
B.2∶1
C.9∶2
D.1∶3
【答案】D
【解析】并联电路中各支路电压是相等的，根据欧姆定律可知，当电压一定时，电流与电阻成反比，甲与乙的电阻之比为3：1，则通过它们的电流之比应是1：3，并联电路中，电功之比等于电流之比，也为1∶3，可知D正确。
【举一反三1】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（ ）
A.电流在R1上做的功多
B.电流在R2上做的功多
C.电流在R1、R2上做的功一样多
D.无法判断
【答案】A
【解析】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，由并联电路电压特点知，两电阻两端的电压相等，由知，在相同的时间内电阻越小，电流做的电功越多，所以，电流在R1上做的功多。可知A符合题意，B、C、D不符合题意。
【举一反三2】如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比：
，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比
．
【举一反三3】甲、乙两个用电器并联在同一电源上，甲的电阻是乙的3倍，则在相同的通电时间内，通过甲、乙两个用电器的电功之比是（ ）
A.2∶3
B.2∶1
C.9∶2
D.1∶3
【答案】D
【解析】并联电路中各支路电压是相等的，根据欧姆定律可知，当电压一定时，电流与电阻成反比，甲与乙的电阻之比为3：1，则通过它们的电流之比应是1：3，并联电路中，电功之比等于电流之比，也为1∶3，可知D正确。
【举一反三4】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（ ）
A.电流在R1上做的功多
B.电流在R2上做的功多
C.电流在R1、R2上做的功一样多
D.无法判断
【答案】A
【解析】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，由并联电路电压特点知，两电阻两端的电压相等，由知，在相同的时间内电阻越小，电流做的电功越多，所以，电流在R1上做的功多。可知A符合题意，B、C、D不符合题意。
【举一反三5】 R1和R2串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为2∶3，如果将它们并联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为 。
【答案】3∶2
【解析】R1和R2串联在电路中，电流和通电时间相等，R1和R2消耗的电能之比为2∶3，根据W=UIt=I2Rt
可得，R1和R2的阻值之比为 R1∶R2=2∶3
因为并联电路电压相等，因此将它们并联在同一电路中，它们两端的电压之比为1∶1，由
可得，相同时间内消耗的电能之比为W1∶W2=R2∶R1=3∶2
【举一反三6】现有两个电阻，并联在同一电路中，在相同时间内电流做的功 ；若串联在同一电路中，电流做的功 。（均选填“”“”或“”）
【答案】 < >
【解析】两个电阻（RA＞RB）并联在同一电路中，根据并联电路的特点，总电压等于支路电压，由公式得，W1＜W2。
若串联在同一电路中，根据串联电路的特点，电流相等，因为RA＞RB，由W=I2Rt知，W1＞W2。
【举一反三7】 R1和R2串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为2∶3，如果将它们并联在电路中，相同时间内消耗的电能之比为 。
【答案】3∶2
【解析】R1和R2串联在电路中，电流和通电时间相等，R1和R2消耗的电能之比为2∶3，根据W=UIt=I2Rt
可得，R1和R2的阻值之比为 R1∶R2=2∶3
因为并联电路电压相等，因此将它们并联在同一电路中，它们两端的电压之比为1∶1，由
可得，相同时间内消耗的电能之比为W1∶W2=R2∶R1=3∶2
【举一反三8】现有两个电阻，并联在同一电路中，在相同时间内电流做的功 ；若串联在同一电路中，电流做的功 。（均选填“”“”或“”）
【答案】 < >
【解析】两个电阻（RA＞RB）并联在同一电路中，根据并联电路的特点，总电压等于支路电压，由公式得，W1＜W2。
若串联在同一电路中，根据串联电路的特点，电流相等，因为RA＞RB，由W=I2Rt知，W1＞W2。
【题型2】电能的能量转化
【典型例题】一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始。电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟。下列说法中正确的是（　　）
A.通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能
B.煮豆浆是通过做功的方式增加内能
C.煮好的豆浆香气四溢的原因是温度越高分子做无规则运动越剧烈
D.喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些
【答案】C
【解析】叶轮转动，是电动机将电能转化为机械能。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，煮豆浆是通过热传递。
分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
吹气可加快豆浆的蒸发，影响蒸发的因素有温度、液体表面积、液体表面上方的空气流动。故选C。
【举一反三1】下列家用电器工作时，将电能主要转化为内能的是（　　）
A.电水壶　　 B.收音机　　 C.电冰箱　　 D.电脑
【答案】A
【举一反三2】为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各种能量。下列用电器中将电能主要转化为机械能的是（　　）
A.电饭锅　　 B.电热毯　　 C.电炉　　　 D.电风扇
【答案】D
【举一反三3】如图为家用除螨仪，其内置强力拍打器，用每分钟几千次的频率模拟人工拍打被褥的动作，将被褥里的脏物拍打出来，被高速的旋转刷头刷入，通过强大吸力吸入到积尘盒中，再通过紫外线模拟太阳光，照射破坏微生物机体细胞，使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是（　　）
A.除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用被褥的惯性
B.拍打器工作时将电能转化为机械能
C.将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大
D.紫外线不仅能够杀菌，还具有热效应
【答案】B
【解析】物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质是惯性；
电动机工作时将电能转化为机械能；在流体中，流动速度越大的地方，压强越小；紫外线可以杀死微生物，也可以使荧光物质发光。
【举一反三4】电动车的电用完后可以再充电，它在充电过程中相当于 （选填“电源”或“用电器”），将 能转化为 能；电动车的电动机工作时，将电能主要转化为 能；电饭煲工作时，将电能主要转化为 能。
【答案】用电器 电 化学 机械 内
【解析】电动车在充电过程中消耗电能，相等于电路中的用电器，将电能转化为化学能存储在电池内部。
电动车的电动机工作时，消耗电能而运动，将电能转化为机械能。
电饭煲工作时，消耗电能而产热，将电能转化为内能。
【举一反三5】2023年3月5日第十四届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕。如图为万人大礼堂顶部内景，顶棚有500盏满天星灯交相辉映。众多电灯工作时将电能转化为 　　　能，它们是 　　　（选填“串联”或“并联”）连接的。
【答案】光　并联
【解析】电灯工作时消耗电能，将电能转化为光能；
这些电灯如果一只损坏，其余的还可以正常工作，即电灯工作时互不影响，独立工作，说明它们是并联的。
【举一反三6】教室里的电风扇正常工作时的电压为 V，它工作时是把电能转化为 能。
【答案】 220 机械
【解析】我国家庭电路中电压是220V，所以，教室里电风扇正常工作时的电压为220V。
它工作时电流通过电风扇时，将电能转化为机械能。
【举一反三7】2023年3月5日第十四届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕。如图为万人大礼堂顶部内景，顶棚有500盏满天星灯交相辉映。众多电灯工作时将电能转化为 　　　能，它们是 　　　（选填“串联”或“并联”）连接的。
【答案】光　并联
【解析】电灯工作时消耗电能，将电能转化为光能；
这些电灯如果一只损坏，其余的还可以正常工作，即电灯工作时互不影响，独立工作，说明它们是并联的。
【题型3】本节综合
【典型例题】甲、乙两个用电器的电压之比为2︰1，电流之比为1︰2，通电时间之比为5︰4,则两用电器消耗的电能之比为（　　）
A.5︰1
B.5︰4
C.4︰5
D.5︰8
【答案】B
【解析】已知甲、乙两个用电器的电压之比为2︰1，通电时间之比为6︰4，则两用电器消耗的电能之比
可知A、C、D不符合题意，B符合题意。
【举一反三1】如图所示是某同学家里用的电能表，下列说法正确的是（　　）
A.“220V”表示电能表应该接在“0～220V”的电路中使用
B.“600revs/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，表盘转过600转
C.“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安
D.电能表上的数据显示该同学家这个月用电是931.6度
【答案】C
【解析】 “220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用，可知A错误； “600r/（kW·h）”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600转，不是电能表消耗电能，可知B错误； “10（20）A”，10A表示电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，可知C正确；电能表的示数为931.6kW·h＝931.6度，是指电能表接入电路后，电路中用电器消耗总电能，不是该同学家这个月用电；该同学家这个月用电等于月末示数减去月初示数，可知D错误。
【举一反三2】如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，这两部手机是 （选填“串”或“并”）联的。充电宝上标明电压为3.7V，容量为20000mA h，它充满电后储存的电能大约为 W h。
【答案】 并 74
【解析】充电宝可以同时给两部手机充电，在充电过程中，所以两部手机之间是并联接入充电宝的。
由W=UIt可得，充满电后存储的电能大约为
【举一反三3】如图甲是灯L和电阻R的I-U图像。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。
【答案】 4 1︰3 2
【解析】由电路图乙可知，小灯泡与定值电阻串联，闭合开关S时，由图甲可知，小灯泡L两端的电压为1V，R两端的电压为3V，由串联电路电压的规律知电源电压为
根据，可得一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为
由于并联电路中，各支路两端的电压相等，且干路中的电流等于各支路电流之和。由图乙可知，当电压为2V时，通过L的电流为0.5A，通过R的电流为0.2A，所以通过电源的电流为 符合题意，所以电源电压为2V。
【举一反三4】如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中， 电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。求：
(1)电源电压是多少？
(2)求变阻器允许接入的最大阻值？
(3)小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功？
【答案】解：（1）由图甲知道，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙知道，当电流表示数为0.4A时，电压表V1示数为3V，此时两电压表的示数相等，根据串联电路电压特点知道，电源电压为
（2）由图乙知道，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端电压为U1=1V，滑动变阻器此时电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是25Ω。
当小灯泡的电流最大时， 小灯泡最亮， 灯丝的温度最高， 小灯泡的阻值最大， 由图乙知道，此时小灯泡两端的电压为5V， 通过小灯泡的电流为0.5A， 电流通过它2min 内做的功为W=UIt=5V×0.5A×2×60s=300J
【题型4】电功的概念、单位及换算
【典型例题】在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A.伏特（V）　　　　 B.焦耳（J） C.库仑（C）　　　　 D.瓦特（W）
【答案】B
【解析】在国际单位制中，伏特是电压的单位，故A不符合题意；
在国际单位制中，焦耳是功和能的单位，故B符合题意；
在国际单位制中，库仑是电荷量的单位，故C不符合题意；
在国际单位制中，瓦特是功率的单位，故D不符合题意。
【举一反三1】下列说法中正确的是（　　）
A.通电的时间越长，电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大，电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大，电流所做的功越多
D.电流做功越多，消耗的电能就越多
【答案】D
【解析】电流做功的多少与用电器两端的电压U和通过用电器的电流I、通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故A、B、C错误；
电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，消耗多少电能，电流做功多少，转化为多少其他形式的能，故D正确。
【举一反三2】在国际单位制中，电功的单位是（　　）
A.千瓦
B.伏特
C.焦耳
D.安培
【答案】C
【解析】由电功的概念及定义可知，在国际单位制中电功的单位为焦耳。
【举一反三3】下列说法中不正确的是（　　）
A.电能表是测电能的仪表
B.电功的单位和能量的单位一样，都是焦耳
C.千瓦时也是电功的单位
D.电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程
【答案】D
【解析】电能表能测量用户在一段时间内消耗的电能，可知A正确，不符合题意；电功的单位和能量的国际单位都是焦耳，可知B正确，不符合题意；电功的国际单位是焦耳，常用单位有千瓦时，可知C正确，不符合题意；电流做功的过程实质就是把电能转化为其他形式的能的过程，可知D错误，符合题意。
【举一反三4】下列说法中正确的是（　　）
A.通电的时间越长，电流所做的功越多
B.通过用电器的电流越大，电流所做的功越多
C.用电器两端的电压越大，电流所做的功越多
D.电流做功越多，消耗的电能就越多
【答案】D
【解析】电流做功的多少与用电器两端的电压U和通过用电器的电流I、通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故A、B、C错误；
电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，消耗多少电能，电流做功多少，转化为多少其他形式的能，故D正确。
【举一反三5】充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的 ；给充电宝充电的过程，主要是将电能转化为 能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 的方式增大物体的内能。
【答案】电源 化学 做功
【解析】充电宝给手机充电时，充电宝为手机提供电能，相当于电路中的电源。
给充电宝充电的过程，消耗电能，获得化学能，主要是将电能转化为化学能储存在充电宝内。
消耗电能的过程就是电流做功的过程，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流做功的方式增大物体的内能。
【举一反三6】社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中，电功的基本单位是　　　 （填写中文名称），欧姆是　　　（填写物理量名称）的单位。
【答案】　　 焦耳　　 电阻
【解析】 在国际单位制中电功的基本单位是焦耳，简称焦，符号为J。
电阻的基本单位为欧姆，简称欧，符号为Ω。
【举一反三7】 通过用电器可以做功，电流做功的过程就是把 能转化为 的过程。电流做了多少功，就表示有多少
能转化为 的能。
【答案】 电流 电 其他形式 电 其他形式
【解析】电流通过用电器可以做功，电流做功的过程就是把电能转化为其他形式的过程，如电饭锅将电能转化为内能，电动机将电能转化为内能与机械能。
电流做了多少功，消耗了多少电能，就表示有多少电能转化为其他形式的能。
【题型5】电能的单位
【典型例题】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【答案】B
【解析】焦尔、伏 安 秒、千瓦时都是功的单位，也是电能的单位；伏 安/秒不是电能的单位。故选B。
【举一反三1】在国际单位制中，电能的单位是（　　）
A.帕斯卡
B.牛顿
C.焦耳
D.伏特
【答案】C
【解析】电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的电能单位还有千瓦时，符号为kW h，在日常生活中也叫做度，并且1kW h=3.6×106J。A、B、D不符合题意，C符合题意。
【举一反三2】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【答案】B
【举一反三3】下列单位中不属于电能的单位的是（　　）
A.焦尔 B.伏 安/秒 C.伏 安 秒 D.千瓦时
【答案】B
【解析】焦尔、伏 安 秒、千瓦时都是功的单位，也是电能的单位；伏 安/秒不是电能的单位。故选B。
【举一反三4】千瓦时是下列哪个物理量的单位（　　）
A.电能 B.电流 C.电压 D.电功率
【答案】A
【解析】1kW h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J；J是电能的单位，所以“kW h”是电能的单位。故选A。
【举一反三5】在家里经常听父母说：上个月用了多少“度”电。这里说的“度”，是 的单位，在物理学中“度”的名称是 ，符号是 。
【答案】 电能 千瓦时
【解析】电能的国际单位是焦耳，常用单位是“度”，名称是千瓦时，符号是，且
【举一反三6】单位换算：
(1)7.2×105J＝ kW h；
(2)200mA＝ A；
(3)10MΩ＝ Ω。
【答案】(1)0.2
(2)0.2
(3)107
【解析】（1）因为
则
（2）因为
所以
（3）因为
所以
【举一反三7】在家里经常听父母说：上个月用了多少“度”电。这里说的“度”，是 的单位，在物理学中“度”的名称是 ，符号是 。
【答案】 电能 千瓦时
【解析】电能的国际单位是焦耳，常用单位是“度”，名称是千瓦时，符号是，且
【举一反三8】电能
（1）获取： 提供电能；
（2）使用：用电器将电能转化为其他形式的能；
（3）单位：
①国际单位：
②常用单位：
③换算关系：1kW·h = J
（4）测量工具 电能表
【答案】（1）电源 （3）① 焦耳 ② 千瓦时 ③3.6×106
【解析】（1）根据物理常识可知，电源是提供电能的装置。
（3）①在国际单位制中，电能的单位是焦耳，简称焦，符合J；②常用单位还有千瓦时，符合kW·h，③1kW·h =3.6×106J。
【题型6】探究影响电功大小的因素
【典型例题】甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上，如果在相等时间内，电流通过用电器甲所做的功比通过用电器乙所做的功多，这说明( )
A.甲通过的电流比乙的大
B.甲消耗的电能比乙的少
C.甲两端的电压比乙的高
D.甲的电阻比乙的大
【答案】A
【解析】已知用电器两端电压和通电时间相等，根据公式W=UIt可知，电流做的功越多，通过的电流就越大，可知A符合题意；电流做了多少功就是消耗了多少电能，所以甲消耗的电能比乙的多，可知B不符合题意；因为两用电器并联，所以用电器两端的电压相等，可知C不符合题意； 根据可知，电阻越大，做的功越少，所以甲的电阻比乙的小，可知D不符合题意。
【举一反三1】在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小华连接了如图所示的电路，以下说法中正确的是（　　）
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中，通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系
【答案】B
【解析】由电路图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，两电压表分别测两灯泡两端的电压；
两灯泡串联，因此通过两灯泡的电流相等，如果两灯泡的规格相同，那么两灯泡的两端电压相等，所用时间相同，这对研究的问题无意义。因此要探究电功与电压关系，必须改变电压，应选用不同规格的灯泡进行实验，可以控制灯泡的两端电压不同，便于问题的研究，可知A错误；因串联电路中各处的电流和通电时间相等，所以根据W=UIt可知，此电路可以探究电功与电压的关系，可知B正确；实验中，因电压发生变化时，电路中的电流也会发生变化，电压表不能反映电功的大小，可知C错误；实验时，要移动滑动变阻器是为了改变小灯泡的电流，同一个灯泡电流改变时，电压也会改变，不能控制电压相同，不能探究电功与电流的关系，可知D错误。
【举一反三2】如图电路可以验证电流通过灯泡所做的电功与 的关系，两灯泡的规格应 （选填“相同”或“不同”），实验时通过观察 来比较相同时间内电功的大小。
【答案】电压 不同 灯泡亮度
【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测的是灯A的两端电压，电压表V2测的是灯B的两端电压，可知通过两灯的电流相等，通电时间相同，由W＝UIt可知，电压大的灯泡，相同时间做功也多，灯泡也就亮些，所以，通过观察灯泡亮度来比较相同时间内电功的大小，则该电路可以验证电功与电压的关系。由串联分压的规律可知，两灯泡的规格应不同。
【举一反三3】在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
(1)实验中我们通过比较 来比较相同时间内电流做功的多少，所用的两灯和规格是 （选填“相同”或“不同”）。
(2)在乙图的实验中，两灯都发光，但灯较亮，灯两端的电压也较大，根据此现象可以得出的初步结论是 。
(3)某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，他设计的实验方案中存在什么问题？ 。
【答案】(1) 灯泡的亮度 不同
(2)在电流和通电时间相同时，电压越大，电流做功越多
(3)不能控制电流相同
【解析】（1）灯泡越亮功率越大，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多。所以我们可以通过灯泡的亮度不同来比较相同时间内电流做功的多少。
根据控制变量法可知，甲图中，L1、L2两端电压相等、通电时间相同，应保持电流不同，所用的两灯L1和L2规格不同。
（2）因为电流做的功与电压、电流和时间有关，而图乙电路中，两灯串联电流和通电时间相同，电压不同，根据控制变量法的思路可知，是研究电流做功与电压的关系。通过公式W=UIt判断，在电流和时间相同的情况下，电压越大，电流做的功越多。
（3）研究电流做功与电压的关系时，应控制电流和通电时间相同，由图丙可知：调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压，也改变了灯泡中的电流，所以不能研究电流做功与电压关系。
【举一反三4】在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一。
(1)可以根据 比较相同时间内电流做功的多少；
(2)由如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；
(3)小明正确操作，验证了实验的结论，支持该结论的实验现象是 。
【答案】(1)灯泡亮暗程度
(2)电压
(3)电压表示数大的灯泡更亮
【解析】（1）灯泡将电能转化为光能和热能，可知可以根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。
（2）由电路图可知，两灯泡串联，流过灯泡的电流与通电时间均相等，可知可探究电流做功多少与电压的关系。
（3）因灯泡两端的实际电压越大，灯泡的实际功率越大，可知支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡更亮。
【题型7】电功的公式及简单应用
【典型例题】客厅有三组六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏不亮，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220V，每只灯工作时电阻为1100Ω，不亮的那一盏灯 （选填“断路”“被短路”）了。若六盏灯全部正常工作一天，消耗电能
kW·h。
【答案】断路
【解析】六盏灯是并联的，若不亮的那一盏灯被短路，则整个电路被短路，所有灯都不发光；所以，不亮的那一盏灯断路了，不影响其它支路的灯工作。
每盏灯正常工作时的电流为
若六盏灯全部正常工作，干路电流为
若六盏灯全部正常工作一天，消耗电能为
【举一反三1】图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压恒定，只闭合时，电流表的示数为0.5A，电源电压为 V，若闭合，通电10s，电源输出的电能为 J。
【答案】 4 28
【解析】由题图可知，只闭合S1时，电路中只有小灯泡L工作，电流表的示数为0.5A，由图像可知，小灯泡L的电流为IL=0.5A时，小灯泡两端电压为4V，即电源电压为U=4V。
闭合S1、S2，小灯泡L和电阻R并联，根据并联电路电压相等可知，电阻R和小灯泡L两端电压均为4V，由图像可知，此时电阻R的电流为IR=0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
I=IR +IL=0.2A+0.5A=0.7A
故通电10s，电源输出的电能
W=UIt=4V×0.7A×10s=28J
【举一反三2】如图是调光台灯及其简化电路图，电源电压不变，不考虑灯泡电阻随温度变化的影响。移动滑动变阻器R的滑片P到b端时，灯泡正常发光，电压表示数为12V，电流表示数为1A。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡L的电阻；
（3）滑片P移到a端时，电压表示数为4.8V，1min电流通过R做的功。
【答案】解：（1）由题图可知，开关S闭合后，灯泡L与变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；当变阻器的滑片P在b端时，变阻器接入电路的电阻为0，由题知此时灯泡两端的电压为12V，则电源电压
U=UL=12V
（2）当变阻器滑片P在b端时，通过灯泡的电流：IL=1A，由欧姆定律可得，灯泡L的电阻
（3）滑片P移到a端时，变阻器接入电路的电阻最大，由题知此时灯泡两端的电压UL′=4.8V，由欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流
根据串联电路的电流规律可得，通过变阻器的电流
IR=IL′=0.4A由串联电路的电压规律可得，变阻器两端的电压
UR=U-UL′=12V-4.8V=7.2V
1min电流通过R做的功为
【举一反三3】如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻的阻值为。闭合开关S后，电压表的示数为，求：
(1)通过电路的电流；
(2)电阻的阻值；
(3)电阻在100s内消耗的电能。
【答案】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流
（2）电阻R2的阻值
（3）电阻在100s内消耗的电能
W2=U2It=2V×0.4A×100s=80J

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