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专题12
电能
考向一、电能、电能表
例题1、（2020九上·西湖月考）小明同学家的电能表照片如图，他仔细观察电能表后，发现在3分钟内电能表转盘转动100转，经仔细分析得到下列结论，其中正确的是（???
）
A.?在3分钟内电流做功0.04焦耳???????????????????????????????B.?在3分钟时间内用电器消耗的总功率为800W
C.?电能表是用来测量电功率的仪器?????????????????????????D.?小明家可以安装功率为2500W的空调
例题2、（2020九上·西湖月考）小明同学家的电能表上标有“3000r/(kW·h)”的字样，他将家中的其他用电器都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45r，则下列说法不正确的是（???
）
A.?电水壶是利用电流的热效应来工作的
B.?烧水过程中消耗的电能为5.4×105J
C.?电水壶的额定功率为900W
D.?当实际电压为额定电压的90%时，其实际功率为729W
考向二、电功、电功率
例题1、两个电阻上都标有“3V”字样，其电阻分别为R1和R2
，
它们的电流随电压变化关系如图所示有(???
)
A.?电阻R1的额定功率为0.36W
B.?电阻R1的阻值为0.72Ω
C.?若把电阻R1和R2并联在电源电压为2V的电路中工作，则电阻R2的实际功率是0.12W
D.?若把电阻R1和R2串联在电源电压为3V的电路中工作，则两电阻均能正常工作
例题2、海燕家中电热水壶的铭牌如图所示，其中额定功率已经看不清。将电热水壶装入初温为20℃的水，让其单独工作，在1个标准大气压下将水烧开用时5min，她家标有“600r/kW·h”字样的电能表旋盘转动了120转。若电热水壶把电能全部转化为水的内能，水吸收的热量是________J，电热水壶中水的质量是________?kg(精确到0.01)。电热水壶工作时的实际功率是________?W。水吸收的这些热量，如果由无烟煤燃烧来提供，则至少需要燃烧________g的无烟煤。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q无烟煤＝3×107J/kg]
品名：××牌电热水壶
例题3、（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
例题4、.（2020九上·拱墅月考）小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
正常发光
3
6
0
不发光
（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为________V。
（2）若小明手中有A“1.5A/50Ω”和B“2.0A/20Ω”两种规格的滑动变阻器，上面实验中他选用的滑动变阻器为________（填A或B）。
（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1/I1=
1V/0.2A=5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P＝U22/R=（2.5V）2/5Ω=1.25W。请评价小明的做法是否科学，并说明理由：________。
考向三、电动机
例题1、用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，10s内将物体提升了1m。关于该过程，下列说法错误的是(???
)
A.?电流做了5J的功??????????????????????????????????????????????????B.?消耗了5J的电能
C.?只有4J的电能转化为机械能????????????????????????????????D.?只有4J的电能转化为其他形式能
例题2、（2020九上·兰溪期中）如图所示是一直流电动机提升重物的装置．已知重物质量m=60kg，电源电压U=220V保持不变，电动机线圈的电阻R=10Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=4A（g=10N/kg）．
（1）电源的输出功率________；
（2）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小________．
例题3、（2020九上·拱墅月考）如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m＝50kg，电源电压U＝110V保持不变，电动机线圈的电阻R＝4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I＝5A，g＝10N/kg。
（1）求电源的输出功率；
（2）求电动机线圈电阻R的发热功率；
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
考向四、焦耳定律、电热
例题1、（2020九上·吴兴月考）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U
形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（??
）
A.?该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.?通电一段时间后，左侧
U
形管中液面的高度差比右侧的大
C.?将左边容器中的电阻丝换成
10Ω
的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D.?该实验装置是利用
U
形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
例题2、为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V，额定功率是15kW，连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如表所示，从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是(???
)
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
A.?2.5mm2???????????????????????????????B.?4mm2???????????????????????????????C.?6mm2???????????????????????????????D.?10mm2
例题3、（2020九上·西湖月考）如图所示，为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态，此时功率为1000瓦。饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100瓦，电热板和保温器的电阻各为________、________（假设电阻值不随温度的变化而变化）。
例题4、用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
（2）请根据实物电路，在虚线框图乙内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，烧瓶Ⅱ中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________。
（5）小红用如图丙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经过多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图线。根据焦耳定律可知，图丁中能正确反映h－I关系的是________。
（6）如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
例题5、（2020九上·拱墅月考）在探究“家用电器”的综合实践活动中，小金与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如下表所示的有关数据。
观察对象
有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌
额定电压：220V额定功率：800W容量：2L
观察电能表铭牌
有关参数：220V????
10A???
1200r/（kW?h）
在电水壶对水加热时观察电能表
关闭家里其它用电器，只将电水壶接入电路，观察电能表，表盘在2min内转了30r。
测量电水壶中水的温度
壶中装水量：1.5kg通电前温度：30℃通电2min后温度：44℃
根据表中的记录，请解答下面的问题。
（1）求通电2min壶中的水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率。
（3）求该电水壶在此次烧水过程中的加热效率。
1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω2A”，灯泡L标有“3V0.9W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是(???
)
A.?该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B.?该电路消耗的总功率的变化范围为1.2～3.6W
C.?该电路中，电流表示数的变化范围为0.2～0.6A
D.?该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4～0.9W
2.（2020九上·吴兴月考）为测量某电热杯的电功率，小明把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min
内电能表转盘转动15
圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（??
）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/（kW?h）
A.?300W??????????????????????????????????B.?30W??????????????????????????????????C.?150W??????????????????????????????????D.?200W
3.如图所示是电阻甲和乙的U—I图像，下列说法正确的是(???
)
A.?甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B.?乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.?甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D.?甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
4.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2
，
装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是(???
)
A.?在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B.?甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.?比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D.?在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
5.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是(???
)
A.?指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B.?小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.?小明家电能表上的电流不得超过10A
D.?现只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
6.小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7～12W之间，小佳按图甲所示的电路测定小灯泡的功率，所用电流表的量程有0～0.6A、0～3A两挡，电压表的量程有0～3V、0～15V两挡，将它们连入电路时，小佳做了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则(???
)
A.?小灯泡额定功率为7.5W??????????????????????????????????????B.?在5V电压下小灯泡的功率为7.5W
C.?在1V电压下小灯泡的功率为7.5W???????????????????????D.?在5V电压下小灯泡的功率为1.5W
7.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是(???
)
A.?甲电热水壶两端的电压较高????????????????????????????????B.?电流通过甲电热水壶做功较快
C.?通过两个电热水壶的电流相等?????????????????????????????D.?相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
8.小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则(???
)
A.?当只断开S3时，功率为500W??????????????????????????????B.?此电热器一共可有六挡不同的功率
C.?三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2??????????????????D.?此电热器可能有一挡的功率为400W
9.家用吹风机既可吹热风也可吹冷风，如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是(???
)
A.?7040J???????????????????????????????B.?12320J???????????????????????????????C.?21120J???????????????????????????????D.?13200J
10.小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久搭接处又会烧断。搭接处烧断的原因是(???
)
A.?电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热
B.?电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热
C.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热
D.?电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热
11.（2020·北仑模拟）如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是10V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机Ｍ的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法不正确的是(
???)
A.?电压表V1的示数为6V??????????????????????????????????????????B.?电路消耗的总功率是10W
C.?通电1分钟电流通过电动机产生的热量是240J?????D.?通电1分钟电动机产生的机械能是300J
12.（2020·温州模拟）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A的温度计温度上升快，则下列说法不正确的是(???
)
A.?相同时间内电阻R1产热量多????????????????????????????B.?电阻R1>R2
C.?R1两端电压大于R2两端的电压????????????????????????D.?该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关
13.（2020·龙湾模拟）多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为5伏，四段电热丝电阻均为5欧，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（
???）
A.?开关旋至“1”档，开启快炖功能???????????????????????B.?开启保温功能，电路中的总电阻为5欧
C.?从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5安?????????????????D.?快炖与慢炖电路总功率之比为2：1
14.（2020九上·江干期末）下列各图都是课本上的实验示意图，关于各实验的说法正确的是（
???）
A.?甲图所示的实验中，甲乙两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流和通电时间相同
B.?乙图实验说明：物体动能大小与高度有关。在其它条件相同时，高度越高，物体的动能越大
C.?丙图实验中，如果弹簧秤沿斜面拉动物体匀速直线运动，弹簧秤示数等于物体受到的摩擦力
D.?丁图所示实验中金属管通过热传递的方式增大了内能
15.（2019·绍兴模拟）如图所示电路图，灯泡标有“12V
6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω??
1A
”，电压表量程为0-15V，电流表量程为0-0.6A，只闭合开关S1、S2
，
滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1、S3
，
A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（??
）
A.?电源电压为20V
B.?R2的电阻为76Ω
C.?只闭合S1、S2时，灯泡的最小功率约为1.04W
D.?只闭合S1、S2时,为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是0-72Ω
16.（2019·杭州模拟）2019年春节期间大量中国游客涌入日本疯狂席卷各大商场，下图甲为最受欢迎的自动电热马桶盖，一度造成断货，后发现部分标签上竟然标注着：“Made
in
china”，产地为杭州下沙。国人这种巨大的消费潜力扭曲的爆发，既是一种警醒，又是一种鞭策。下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数（在小明家的电能表上标着3600r/kWh，）下列说法正确的是(??
)
品牌
OJM
待机功率
≤10W
材质
ABS
工作功率
1800W
额定电压
220V
每次加热时间
2分钟
温度范围
0℃~40℃
每天耗电量
约0.3kWh
A.??
每次加热时，电能表转盘转过216圈?????????????????B.?加热丝的电阻为2420欧
C.?工作电流为5A????????????????????????????????????????????????????D.?待机时不消耗电能
17.白炽灯是日常生活中重要的光源，小明对图甲所示的白炽灯及其灯口进行了仔细观察后，结合所学有关知识，明白了许多道理：
（1）灯尾金属块必须与________线相连，且灯口外壳和灯口上盖都是由塑料或橡胶制成的，因为它们都是________，这些措施都是为了安全用电。
（2）灯丝用久了会变细，这是由于灯丝在高温下________(填物态变化名称)的结果。
（3）如图乙是光明品牌白炽灯的铭牌，则“25W”表示________。该白炽灯正常工作20h消耗的电能是________kW·h。
18.如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为________A；同时闭合开关S、S1时，电流表示数为0.5A，则通电1min，电阻R2产生的热量为________J。
19.（2020九上·吴兴月考）额定电压是
2.5
V
的小灯泡，其正常工作时电阻约
10
Ω。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为
A：“5
Ω
1
A”，B：“20
Ω
0.5
A”，C：“1
kΩ
1
A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为
6
V）。
（1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为________(填“A”、“B”或“C”)的滑动变阻器。
（2）图乙已连接了部分电路。请你根据图甲电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（3）小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为
2.5
V
时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是________W。
20.（2020·余杭模拟）某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6
V且恒定不变；滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外，在不同的实验中作用各不相同。
（1）第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值，他们在A、B间接入待测电阻Rx
，
请你用笔画线代替导线，将答题卡图乙中的实物图连接完整。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，发现电压表的示数始终大于小灯泡的额定电压，小灯泡发光较亮，出现这种现象的原因是________；
（3）第三小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。该实验中滑动变阻器除了保护电路的作用外，另一个重要的作用是________；
实验步骤如下：
①按照电路图连接电路接入定值电阻R1
，
滑动变阻器滑片在阻值最大处，闭合开关；
②移动滑片，使电压表为某个固定值，记下此时电流表的电流I1；
③断开开关，摘下R1
，
接入阻值稍大的电阻R2；闭合开关，________，记下此时电流表的电流I2；
④改用R3
，
重复步骤③，记下此时电流表的电流I3；比较R1I1、R2I2、R3I3的数值，得出验证结论。
21.（2020·慈溪模拟）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①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断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④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。
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）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：________。
22.小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系，锥形瓶内装有200g煤油，他先闭合开关，调节滑片P使电流表示数为0.5A，记录到5min内温度计示数升高了5℃，则煤油吸收的热量为________J，接着他调节滑片P使电流表示数发生改变，观察并记录温度计示数的变化，对比前后数据，可得出初步结论。利用该装置还可以探究电流产生的热量与________的关系。[c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)]
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4200mAh
23.（2020九上·新昌月考）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate
20
pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用，已知该电池的部分参数如表所示。
?
（1）锂电池在充电时，相当于
________（电源或用电器）。
（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V
600mA”，另一个“输出5V
4A”，其中有一个是快速充电器，通过计算说明哪个是快冲？
（3）选用“输出5V
4A”的充电器将锂离子电池从零充满至少需要多少分钟？
24.（2020九上·西湖月考）实验室有一个微型电动机，铭牌上标有“12V
6W”的字样。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作，但手边只有一个电压恒为18V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路（如图所示），使小电动机刚好正常工作。
求：
（1）小电动机正常工作时的电流以及整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能；
（2）若小电动机正常工作时刚好能将一个5牛顿重的物体以1m/s的速度匀速提升，则该微型电动机的电阻有多大？
25.（2020九上·鄞州期中）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示。它由控制电路和工作电路两部分组成。其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小。开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热。当电热水器中水的温度达到50
℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知：R1＝44Ω，R2＝2156Ω。求：
（1）将电热水器水箱中2.2
kg的水从15
℃加热到45
℃，水吸收的热量为________J。[
＝4.2×103J/(kg·℃)]
（2）电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
（3）将2.2
kg的水从15
℃加热到45
℃，需要通电5
min，电热水器的加热效率为多少？
（4）当温度达到50
℃后，通电10
min，R2产生的热量。
26.一台家用智能电热马桶盖的铭牌上有污迹，遮挡了部分内容(见表1)。为实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能。小毛设计了该智能电热马桶盖的加热电路，分别如图甲、乙所示，R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝)。查阅说明书后，发现其电路图如图丙所示。则
表1xx智能电热马桶盖铭牌上的部分内容
额定电压
220V
额定功率
P0=0
P1=20W
P2=40W
P3=
（1）观察图甲电路，其设计不合理是因为________；
（2）按图乙设计，求出R1和R2的阻值；
（3）实际测量时发现R1和R2的阻值相等，按图丙设计，求出表中的“P3”；(其中P3>P2)
（4）若R1和R2的阻值相等，相比图丙，图乙的缺点体现在________。
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专题12
电能
考点一、电能和电能表
电功：电能转化为其他形式能量的过程就是电流做功的过程。电流所做的功叫电功。
电能电功的单位：电能电功的单位是焦。电能的单位还有千瓦时（kW·h），俗称度。1kW·h=3.6J
电能表：（1）作用：电能表的作用是测量电功，或者说是测量用电器在某一段时间内消耗电能的多少。
读书方法：电能表计数器前后两次读数之差，就是用户在这一段时间内消耗的电能，也就是电流
在这段时间内所做的功。
电能表参数含义：
二、电器的电功率
电功率：电流在单位时间内所做的功叫电功率。它是表示电流做功快慢的物理量。
电功率的单位：国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。比瓦大的常用单位有千瓦（kW）。1kW=1000W
额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器上标明的正常工作的电压值就是额定电压。常用于额表示。
额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的电功率，用电器上标明的正常工作的功率值就是其额定功率。
实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小。
实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小。
关系：一般情况下它们有这样的关系：
灯泡亮度跟电功率的关系：（1）当=时，=，用电器正常工作，灯泡正常发光。
（2）当＜时，＜，用电器不能正常工作，灯光偏暗。
（3）当＞时，＞，用电器不能正常工作，灯光偏亮，而且容易损坏。
（3）灯泡亮度取决于灯泡的实际功率。
判断灯丝电阻口诀：大（功率）粗短，小细长。（相同）
判断哪个灯亮的口诀：串小（功率）并大。（相同）
考点三、电功率和电功的计算
电功率的计算：（1）定义式：
（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
伏安法测灯泡的功率：（1）原理：
电路图：
滑动变阻器的作用：①保护电路②控制灯泡两端电压。
电功的计算：（1）（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
注意单位：（1）电功：
（2）电功率：
考点四、焦耳定律和电热
电流的热效应：电流通过导体时，导体的温度会升高，这种现象叫电流的热效应。
电热器：（1）定义：电热器是利用电来加热的设备。
原理：电热器是利用电流的热效应工作的。
组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的合金丝绕在绝缘材料上
做成的。（注意：电阻丝是有电阻率大，熔点低的材料制成的，两者不同。）
影响电热的因素：本实验研究的是电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，应用控
制变量法。
结论1：电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。
结论2：电阻和通电时间相同时，电流越大产生的热量越多。
结论3：电阻和电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。
焦耳定律：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。
电热的计算公式：（1）公式：（2）导出式：（适用于纯电阻电路）
考点：（1）电动机：一般可以转化成来计算。
（2）发电厂输电问题：发电厂输电问题一般输电功率（）是固定的，则计算输电过程中输
电线消耗的热量：，当输电电压增大时，输电电流变小，根据输电过程中热损耗减小。
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专题12
电能
答案解析部分
考向一、电能、电能表
例题1、【答案】
B
例题2、【答案】
B
考向二、电功、电功率
例题1、【答案】
A
例题2、【答案】
7.2×105；2.14；2400；24
例题3、【答案】
（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）（2）0.4W
例题4、【答案】
（1）6（2）A（3）不科学，因为灯丝电阻受温度影响，正常工作时的灯丝电阻与“1V”下的电阻不同。
考向三、电动机
例题1、【答案】
D
例题2、【答案】
（1）880W（2）1.2m/s
例题3、【答案】
（1）解：U=110，I=5A，P出=UI=110
V×5A=550W。
答:电源的输出功率为550W。
（2）解：R=4Q，
=I2R=(5A)2×4Ω=100
w。答:电动机线圈电阻R的发热功率为100
w。
（3）解：由能量守恒，电动机对重物做功的功率
=550
w-100
W=450
w,
匀速向上提升重物时F=G=mg=50
kg×10
N/kg=500
N。
答:重物上升的速度为0.9
m/s。
考向四、焦耳定律、电热
例题1、【答案】
B
例题2、【答案】
C
例题3、【答案】
48.4Ω；435.6Ω
例题4、【答案】
（1）绝缘体
（2）
（3）相等；小于
（4）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多
（5）A
（6）在材料和长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大。劣质插线板的电源线的芯线比合格产品细，则电阻大。根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多，易发生火灾。
例题5、【答案】
（1）Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（44℃﹣30℃）=8.82×104J
（2）表盘转动30圈消耗电能是：W=30r/1200(r/kw.h)=0.025kW?h=9×104J，
P实=W/t=90000J/120s=750W
（3）η=Q吸/W×100%=8.82×104J/9×104J
100%=98%
五、精准练习
1.【答案】
D
2.【答案】
A
3.【答案】
C
4.【答案】
D
5.【答案】
D
6.【答案】
B
7.【答案】
B
8.【答案】
C
9.【答案】
D
10.【答案】
B
11.【答案】
C
12.【答案】
D
13.【答案】
D
14.【答案】
A
15.【答案】
D
16.【答案】
A
17.【答案】
（1）相(或火)；绝缘体（2）升华（3）额定功率为25W；0.5
18.【答案】
0.2；108
19.【答案】
（1）B（2）（3）0.75
20.【答案】
（1）
（2）选用滑动变阻器规格太小（或滑动变阻器的最大电阻太小）
（3）控制电阻两端的电压保持不变（或使电阻两端的电压保持2.5V）；移动滑动滑片使电压表的示数保持不变
21.【答案】
（1）0.24（2）电流和通电时间（3）h3>h2
22【答案】
2100；通电时间
23.【答案】
（1）用电器
（2）解：两个充电器的充电效率分别为：
P1=U1I1=5V×0.6A=3w；P2=U2I2=5V×4A=20w
因此P2为快速充电器
（3）解：电池充满电储存的电能W=3.7V×4.2A×3600S=55944J
由公式P=W/t可知
t=W/P=55944J/20w=2797.2s=46.62分钟
24.【答案】
（1）电动机正常工作时的电流；
整个电流1min内消耗的总电能W=UIt=18V×0.5A×60s=540J。
（2）电动机的输出功率P机械=Fv=5N×1m/s=5W；
发热功率P热=P-P机械=6W-5W=1W；
根据公式P热=I2R得到：1W=（0.5A）2R；
解得：R=4Ω。
25【答案】
（1）
（2）由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，这时只有电阻R1
，
电热水器处于加热状态，
则加热状态时的功率：；
（3）通电5min内消耗的电能：W=Pt′=1100W×5×60s=3.3×105J，
电热水器的加热效率：；
（4）当温度达到50℃后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，
工作电路的电流：；
则通电10min内R2产生的热量：Q2=I2R2t=（0.1A）2×2156Ω×10×60s=12936J。
26.【答案】
（1）若S1、S2同时闭合，电路短路
（2）由题中表格和电路图可知，若断开S2
，
闭合S1：
R1=
=2420Ω
同理，若断开S1
，
闭合S2：
R2=
=1210Ω
（3）按图丙设计，为实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能，S1、S2应按表格所列情况进行
加热情况
停热
低温档
中温档
高温档
S1
断开
断开
闭合
闭合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
P0=0
P1=20W
P2=40W
P3=
中温挡R1独自工作，R1=
=1210Ω，因R1阻值与R2相等，所以R2=1210Ω，而高温挡即R1和R2相并联，R1和R2两端电压还是220V，又阻值相等，所以：P3=2P2=2×40W=80W
（4）难以实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能要求，同时功率从小到大跨度不大
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