資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
本次課程：電能
年級：
九年級
科目
：
科學
本次課學習目標：
掌握1.電功2.電功率3.額定功率4.焦耳定律
part1.考點思維導圖
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考點1　電功與電能表
例1-1．（2020?邵陽）甲、乙二個
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)普通白熾燈泡銘牌上分別標著“220V
40W”、“110V
40W”字樣，正常發光相同時間，它們消耗的電能（　　）21
cnjy
com
A．甲燈的多
B．乙燈的多
C．一樣多
D．不能確定
例1-2.小柯利用該電能表測量一家用
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電器的電功率。當電路中只有這一個用電器連續工作時，測得在6min內電能表的轉盤轉了240轉，那么這個用電器可能是（??
）
A.?臺燈????B.?電熱水壺????C.?筆記本電腦????D.?家用電風扇
例1-3.小東家的電冰箱銘牌如下表。小東在家用電器只
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)有冰箱工作的情況下，觀察冰箱從啟動到停止工作用了6min，電能表轉盤轉了18圈。則該冰箱以標定耗電量工作時，一天實際工作______h，啟動______次，每消耗1度電電能表轉盤轉______圈。
耗電量
0.72kW?h/24h
額定電壓
220V
冷凍量
4kg
輸入功率
120W
制冷劑
R600a
氣候類型
N?ST
例1-4.（2020?蘇州）如圖所示為學校實驗室中某電能表的表盤。
（1）該電能表示數為　
　kW?h。
（2）小明利用該電能表和秒表檢測
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一只標識為“220V
10W”節能燈的額定功率。他關閉其他用電器，將該節能燈接入220V的測量電路，設計了以下三種測量方案：
方案一：測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時間t；
方案二：測量出1min時間內電能表轉盤轉過的圈數n；
方案三：測量出電能表轉盤轉過1圈所用時間t。
①若使用方案二，小明計算額定功率的關系式應該為：P＝　
　（單位：W）。（用數字和n表示）
②比較三種方案，最可行的是方案　
　。
◆變式訓練
1．（2020?淮安）如圖所示分別是小英家上月初和上月末電能表的示數。結合表盤上的信息可知，下列選項中正確的是（　　）
A．小英家家庭電路中的干路電流不得超過10A
B．小英家上個月消耗的電能為1011kW?h
C．電能表上指示燈閃爍320次，表示家庭電路消耗電能0.2J
D．電能表上指示燈閃爍的次數越多，說明電路中消耗的電能越多
2.如圖分別是小明家上個月月初和月末的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電能表的表盤，表盤上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的電能，指示燈閃爍1600次，下列選項中正確的是(　　)
A．指示燈閃爍越快，電能表所在電路消耗的電能越多
B．小明家上月消耗的電能為911kW·h
C．小明家干路中的電流不得超過10A
D．斷開其他用電器，只讓電飯鍋單獨工作2min，指示燈閃爍32次，此時電飯鍋的功率為600W
3.學習了家庭電路后，小明在家中進行綜合實踐活動“對家庭用電的調查研究”．
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（1）觀察供電箱時看到如圖甲所示的情景，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)其中的A為________（漏電保護斷路器/空氣斷路器），當有人因操作失誤而觸電或用電器漏電時，________（選填“A”、“B”、“A和B都”）能自動斷開；
（2）觀察廚房中的電器時，媽媽
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)告訴他，以前電飯鍋不用時要將插頭從插座上拔下來，既不方便也容易損壞插座．后來電工師傅改進線路連接后只要撥動下開關就可以斷開電了．小明仔細觀察了如圖乙所示的插座后，很快就在紙上畫出了如圖丙所示的插座背面接線示意圖．則圖中最上面的一根線應該是________（火/零）線，兩孔插座與三孔插座是________聯的．
（3）小明上網查閱資料得知：一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)般情況下空調制冷時調高2℃，雖然人體并不會感覺很明顯，但對空調來說，平均可省近10%的電能．為了驗證這種說法的可靠性，小明進行了測算．請你填寫實驗步驟中空缺的內容．①________；②打開空調，將制冷溫度設定為25℃，待其正常工作后，數出電子式電能表的指示燈在3min內閃爍的次數；③將制冷溫度調高2℃，待其正常工作后，數出電子式電能表的指示燈在3min內閃爍的次數；④計算并分析比較，得出結論．其中計算空調每次工作時消耗時，要用到如圖丁所示電能表表盤上的參數________．
4.（2020
紹興）小敏家住某5層公寓樓中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的4樓，當他在1樓按下樓道燈開關，5盞“220V
12W”的樓道燈全部點亮，然后延時60秒均自動關閉。他正常每登一層樓所需時間為12秒。小敏意識到樓道燈這樣的工作方式有些浪費電能，對樓道電路進行設計，改進電路如圖，K為啟動延時開關，S為感應跳轉開關，K按下時S接通觸點1、2，S感應到人到2樓，跳轉至觸點2、3，感應到人到3樓，跳轉至觸點3、4……跳轉后若20秒后感應不到人，則K斷開。
（1）按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗多少電能？
（2）改進后的方案中，S跳轉前
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)后，通過啟動延時開關的電流大小??
??(選填“增大”、“減小”或“不變”)，小敏正常上樓回家一次，比原來節約多少電能？
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考點2　電功率的比較與計算
例2-1.甲、乙兩只普通的照明燈，甲燈標有“220V、25W”，乙燈標有“220V、100W”的字樣，下列說法中正確的是（
）21教育網
A．正常發光時燈絲電阻較大的乙燈
B．正常發光時乙燈消耗的電能較多
C．若乙燈單獨接入電源電壓為110V的電路，則消耗的實際電功率為50w
D．若將兩燈串聯接入電源電壓為220v的電路，則較亮的是甲燈
例2-2.把“6V　3W”
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、“6V　6W”的兩個燈泡串聯后分別接在6V，9V，18V的電源上，下面說法中不正確的是（　　）21·A．接在9V的電源上時，“6V
3W”的燈泡能正常發光
B．接在6V的電源上時，“6V
6W”的燈泡的實際功率是額定功率的1/9
C．接在18V的電源上時，“6V
3W”的燈泡比正常發光時亮，“6V
6W”的燈泡比正常發光時暗
D．不另加器材，無論電源電壓為多少，都不能使他們同時正常發光
例2-3.如圖所示，電源電壓為4
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?).5
V，定值電阻R0為10
Ω，滑動變阻器R的規格為“20
Ω　2
A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6
A”“0～3
V”。閉合開關S，電路正常工作時，下列敘述正確的是(
　
)
A．電流表示數最大值為0.6
A
B．電壓表示數范圍為1～3
V
C．滑動變阻器的功率可達0.5
W
D．滑動變阻器的阻值變化范圍為5～10
Ω
例2-4.（2020?眉山）如圖所示，電源電壓不變，電阻R為定值電阻，下列說法正確的是（　　）
①要使電路中消耗的總功率減小，給R并聯一個較大阻值的電阻
②要使電路中消耗的總功率稍稍增大一點，給R并聯一個較大阻值的電阻
③如果給R并聯一個等值電阻，此電路在相同的時間內產生的熱量為原來的二分之一
④如果給R串聯一個標有“6V
2W”的燈泡，燈泡恰好能正常發光。若換上一個“6V
3W”的燈泡與R串聯，則此燈泡消耗的實際功率一定小于3W
A．①②
B．②④
C．①③
D．③④
例2-5.如圖所示的電路中，電源電壓相同且為12V，R1=10歐，R2=20歐，
試回答。
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（1）甲、乙中電功率關系為P1
P2；甲、丙中R1的電功率關系為P1甲
P1丙；
丙中R1、R2的電功率P1、P2
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的大小關系為P1
P2；丁中R1、R2的電功率P1、P2的大小關系為P1
P2。（填“<”、“>”或“=”），電路功率最大的是
圖。
（2）丁的電路功率為
w，丙中R2的電功率為
w。
◆變式訓練
1.有兩個燈泡，L1標有“6V
3W”的字樣，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)L2沒有標記，測得L2電阻為6Ω，把它們串聯在電路中，兩燈均正常發光，那么該電路兩端電壓和L2的電功率分別是（
）【出處：21教育名師】
A．12V，3W
B．12V，1.5W
C．9V，3W
D．9V，1.5W
2.如圖所示的電路中，閉合開關S后，電流表A1的示數為0.2A，電流表A2的示數為
0.8A，此時，電阻R1和R2消耗的功率之比是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．1：3
B．3：1
C．1：4
D．4：1
3.如圖所示的電路，當變阻器的滑片P向b移動過程中（
）
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A．燈L功率變大，電表的示數都變小
B．燈L功率變大，電表的示數變小的示數變大
C．燈L功率變小，電表示數都變大
D．燈L功率變小，電表的示數變小，示數變大
4．（2020?武漢）如圖甲所示的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示。當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電壓表的示數是2V，電流表的示數是I1；當只閉合開關S1、S3．滑片P在最左端時，電流表的示數是I2；當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，電壓表的示數是3V，電流表的示數是I3．已知I1：I2＝2：9，I2：I3＝3：1．當滑片P在最左端時，通過開關通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是（　　）
A．7.2W
B．8.1W
C．9.0W
D．9.9W
5.（2020
湖州）方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）實線表示的是________(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
（2）求R0的阻值。(寫出計算過程)
（3）當電流表示數為0．5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
考點3　動態電路分析-涉及電功率
例3-1.如圖所示電路，開關閉合后，電源兩端電壓恒為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)6V。若電路中連接“3V
1.5W”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點a
時，燈泡正常發光；若改接“4V
2W”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點b時，燈泡也正常發光，則（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．兩種狀態下，電路中燈泡與滑動變阻器的總功率相同
B．點a
在點b的右側
C．電流表在兩種狀態下示數均為0.5A
D．電壓表在兩種狀態下示數之比是2：3
例3-2.如圖甲所示電路，電源電壓不變，R
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)1是定值電阻，R2是滑動變阻器。閉合開關，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數和電壓表示數的關系如圖乙所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.
電路總功率的最小值為1.8W
B.
電路總功率的最大值為5.4W
C.
定值電阻電功率的最小值為1.35W
D.
定值電阻電功率的變化為4.05W
◆變式訓練
1.如圖電路中，電源電壓保持
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)不變。閉合開關S，當滑片移到滑動變阻器的b端時，電壓表的示數為8伏，10秒內定值電阻R1做功為20焦；當滑片P移到滑動變阻器的中點時，電壓表的示數為6伏。下列結果正確的是(　　)21cnjy.com
A.
電源電壓為14伏
B.
滑動變阻器R的最大阻值為8歐
C.
滑片在b端時，電流表示數為0.75
安
D.
電路先后兩次消耗的總電功率之比為2∶3
2.電壓力鍋結合了壓力鍋和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電飯鍋的優點，是現代人喜歡的廚房用具。圖甲是某品牌電壓力鍋的簡化電路圖，R1為加熱電阻，R2為保溫電阻，S1為電源開關，S2為壓力開關。加熱時S2與觸點a接通，R1工作；保溫時S2與觸點b接通，R2工作。電壓力鍋的其他參數見銘牌。
電壓力鍋的銘牌
額定電壓
220伏
加熱功率
1
000瓦
保溫功率
100瓦
氣壓設定值
175千帕
(1)當電壓力鍋內的氣壓達到設定值時水沸騰。此時，水的溫度________100
℃(選填“＞”、“＝”或
“＜”)。
(2)計算保溫電阻R2的阻值。
(3)圖乙表示電壓力鍋工作時電功率與時間的關系。陰影部分面積表示____________，并列式計算它的大小。
考點4　電流做功與電熱做功
例4-1.加在某電動機上的電壓是U，電動機消耗的電功率為P，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的電功率為(　　)
A．P
B．
C．
D．
2.一直流電動機正常工作時兩端的電壓為U，通過的電流為I，電動機線圈的電阻為r．該電動機正常工作時，下列說法不正確的是（　　）
A．電動機消耗的電功率為IU
B．電動機的輸出功率為IU-I2r
C．電動機的發熱功率為I2r
D．I、U、r三個量間滿足
考點5　額定電壓與額定功率
例5-1.如圖所示，曲線A、B分別
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是白熾燈L1(220V　100W)、L2(220V　60W)實際測得的伏安特性圖像。現將L1、L2兩燈串聯在220V的電源上，根據圖像可得L1、L2的實際功率之比約為(　
　)www.21-cn-jy.com
A．1∶1
B．1∶2
C．3∶5
D．3∶8
例5-2.如圖所示電路，電源電壓不變
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，R是定值電阻。將一個“6V　2W”的小燈泡接在a、b兩點間，小燈泡恰能正常發光；若換一個“6V　3W”的小燈泡接在a、b兩點間，則這個小燈泡(　
　)
A．比正常發光時暗些
B．比正常發光時亮
C．恰能正常發光
D．燈絲將會被燒壞
例5-3.標有“6V6W”、“6V3W”字樣的L1、L2串聯后接在6V電源上，下列說法正確的是(
　
)
A．L1的額定功率大于L2的額定功率
B．L1的實際功率大于L2的實際功率
C．通過L1的電流大于通過L2的電流
D．通過L1的電流小于通過L2的電流
◆變式訓練
1.兩個額定電壓相同的小燈泡，串聯起來接到電源上，亮度不同。對兩個燈泡的額定功率比較大小時，做以下分析，請你將最合理的排序選出來(　　)www-2-1-cnjy-com
①從關系式P＝I2R可以知道　②比較亮的燈泡
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的電阻較大　③在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比　④從關系式P＝U2/R可以知道　⑤串聯時流過兩個燈泡的電流相同　⑥所以，串聯時那個較暗燈泡的額定功率較大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
2.如圖是家用電熱壺及銘牌，假設電熱壺電阻絲電阻不變，求：
產品型號
XXXX
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
額定電壓
220V
額定功率
605W
頻率
50HZ
容量
1.0L
(1)電熱壺電阻絲的電阻？
(2)小明想了解家里電路的實際電壓，于是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)將家里的其他用電器都關閉，他觀察到電熱壺工作時，家里標有“2000r/kW·h”字樣的電能表轉盤在3min內轉了50轉，則他家電路的實際電壓是多少？(不考慮溫度對電阻的影響)？2·1·c·n·j·y
(3)小明家還有一只標有”PZ220V　100W”的燈泡，假如其在110V電壓下工作，求燈泡的實際功率？
考點6　伏安法測小燈泡電功率
例6-1．（2020?衢州）小科測量額
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定電壓為2.0V小燈泡的電功率，電路圖如圖甲所示，電源為兩節干電池，利用測得數據繪制圖象如圖乙、丙所示，圖中x為滑片P移動的距離。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當滑片P移動的距離為a時，圖丙中電流突然變小的原因是　
　。
（2）該小燈泡的額定功率是　
　。
例6-2．（2020?杭州）小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)金用如圖甲所示的電路來研究滑動變阻器消耗的電功率與變阻器接入電路電阻之間的關系。已知電源電壓恒為3V，定值電阻R0的阻值為3Ω，滑動變阻器R1上標有“2A
5Ω”字樣。實驗數據如表所示。
實驗次數
1
2
3
4
5
6
電流表示數/A
0.38
0.43
0.50
0.60
0.75
①
電壓表示數/V
1.86
1.71
1.50
1.20
0.75
0.00
變阻器電功率/W
0.71
0.74
0.75
0.72
0.56
0.00
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）用筆畫線代替導線，完成圖乙的電路連接。
（2）表中第6次實驗時，電流表示數如圖丙所示，則表中數據①是　
　。
（3）根據實驗數據可知，此電路中，滑動變阻器消耗的電功率隨著變阻器接入電路電阻的變化的規律是　
　。
◆變式訓練
1．（2020?岳陽）在“測量小燈
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)泡的電功率”實驗中，選用器材如下：2節干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。21·世紀
教育網
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整。
（2）正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　
　端（選填“A”或“B”）。
（3）閉合開關后，移動滑片，發現小燈泡不亮、電流表無示數、電壓表有示數，則該電路的故障可能是　
　（選填序號）。21世紀教育網版權所有
A．小燈泡短路
B．小燈泡開路
C．電流表開路
（4）排除故障后，通過正確操作使小燈泡正常發光，電流表的示數如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為　
　W。【版權所有：21教育】
（5）實驗時，小明組的電流表壞了，他找來了一個已知阻值的定值電阻R0，設計了圖丙電路測小燈泡的額定功率，連好電路后，操作步驟如下：
①斷開S1、閉合S2，移動滑片，使電壓表示數等于燈泡的額定電壓U額；
②保持滑片位置不變，斷開S2、閉合S1，記下電壓表示數U。
則小燈泡額定功率表達式：P額＝　
　（用U額、U、R0表示）。
2.（2020
金華
麗水）某班同學在實驗室做“測定小燈泡額定電功率”的分組實驗。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
實驗老師提供給各小組的實
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)驗器材如下：規格為“3．8V”的小燈泡、學生電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0．6A，0~3A)、電壓表(0~3V，0~15V)、滑動變阻器(“20Ω
1A”)、開關各一只，導線若干。
（1）小金組按圖甲正確連接電路，閉合開關，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)調節滑動變阻器，當電壓表的示數為3．8伏時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________瓦；
（2）小麗組同學發現，實驗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)桌上的電壓表0~15V的量程已損壞，其它器材完好。他們經討論后認為，用該電壓表0~3V的量程，通過改變電壓表的連接位置也能測出小燈泡的額定功率。他們的實驗操作步驟如下：
步驟一：按圖甲電路先將電壓表（0~3V)接在小燈泡兩端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為3伏，斷開開關，拆下電壓表；
步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在________兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的滑片向________(填“左”或“右”)移動，直到電壓表示數為________伏，讀出此時電流表的示數，算出小燈泡的額定電功率。
反思：實驗原理相同的情況下，我們可以采用不同的實驗途徑來完成實驗。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考點7　焦耳定律-實驗
例7-1.如圖所示，為“探究電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗電路，以下說法正確的是（　　）
A.?閉合開關S1、S2
，
通過三根電阻絲的電流相同
B.?先閉合開關S1
，
再閉合開關S2
，
電流表示數保持不變
C.?先閉合開關S1
，
再閉合開關S2
，
通過右容器中電阻絲的電流變小
D.?閉合開關S1、S2一段時間后，右邊U形管內的液面比左邊U形管內的液面高
例7-2.（2016?溫州）某興趣小組利用圖甲裝置探究電流熱效應的影響因素，實驗步驟如下：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
①將阻值為10歐和20歐的電阻絲分別置于A、B兩個盛滿煤油的燒瓶中，按圖甲所示連接電路．
②閉合開關，將滑動變阻器的滑片
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)移至某一位置，記錄此時電流表的讀數I，通電一段時間，記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h1、△h2．21
cnjy
com
③斷開開關，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電流表的讀數為2I，當通電時間與步驟②相同時，記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h3、△h4，實驗數據如表．
（1）步驟②中的電流表示數如圖乙所示，此時電流為________安．
（2）本實驗通過設計串聯電路來研究電阻對電流產生熱量的影響，可以控制哪些變量相同？________．
（3）小明認為：只要選擇“△h1、△h
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2、△h3、△h4”四個量中的某兩個量進行比較，就能說明“對電流產生熱量多少的影響，電流比電阻更大”，請比較這兩個量的大小關系：________．
電流大小
燒瓶玻璃管內液面的變化高度
A燒瓶（RA=10歐）
B燒瓶（RB=20歐）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
◆變式訓練
1．（2020?濟寧）電爐絲通過導
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)線接到電路里，電爐絲和導線通過的電流相同，電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱。為探究其原因，小明連接了如圖所示的實驗電路，其中R1＞R2。
（1）實驗中通過　
　（選填“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)溫度計示數”“加熱時間”或“溫度計示數的變化”）來反映電阻絲產生熱量的多少。在“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗中就用到這種思想和方法：讓同一鋼球從光滑斜面上不同高度滾下后撞擊木塊，通過木塊　
　來反映動能的大小。
（2）實驗表明：在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流產生的熱量越多。請解釋“電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱”的原因：　
　。
2．（2020?北京）某
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)同學想探究電流通過導體產生的熱量與電流、電阻、通電時間是否有關。他連接了如圖所示的電路進行實驗，其中兩個完全相同的燒瓶內分別裝有質量和初溫都相同的煤油，以及阻值為R1和R2的電阻絲（R1＜R2）。
（1）該實驗探究的問題是電流通過導體產生的熱量與　
　是否有關。
（2）該實驗中，電流通過導體產生熱量的多少用　
　來反映。
考點8　焦耳定律-計算
例8-1.下表為某電烤箱銘牌，如圖虛線框內所示是其內部簡化電路圖，R1和R2均為電熱絲。
××牌電烤箱
額定電壓
220V
額定功率
高溫檔
1100W
低溫檔
440W
頻率
50Hz
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
求：（1）電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能。
（2）電路中R2的阻值。
（3）若在電路中加一個“限高溫開關”，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)當電烤箱超過一定溫度時能自動斷開電路。該開關最好安裝在A、B、C中的______點處。【出處：21教育21·cn·jy·com
名師】
例8-2.（2020?衡陽
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）初（17001）班教室里有一款飲水機，其工作電路可簡化為如圖甲所示的電路。S是溫度控制開關，根據飲水機內水杯中水溫的變化自動切換加熱和保溫兩種工作狀態，R1、R2是加熱管的電阻（不考慮阻值受溫度變化影響），它的部分技術參數如表所示、試回答下列問題：【來源：21cnj
y.co
m】
額定電壓
220V
加熱功率
900W
保溫功率
20W
水杯容量
0.6kg
（1）S閉合時，飲水機處于　
　工作狀態。R2的阻值是　
　Ω。
（2）水杯中裝滿20℃水時，飲水機正常工作
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，加熱多長時間可將水燒開？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），當時氣壓設定為1標準大氣壓，不考慮熱損失]
（3）最近一次使用時，加
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)熱管R1損壞了，物理興趣小組的同學們利用電位器（相當于滑動變阻器，以下稱為變阻器）設計了如圖乙所示的電路來控制加熱管R2的發熱功率，在老師的指導下進行模擬實驗，將滑片從變阻器的一端滑到另一端的過程中，同學們通過實驗測量，得出變阻器消耗的電功率P隨電流I關系的圖象如圖丙所示，則：
①求R2的發熱功率范圍。
②變阻器的最大功率多大？
③簡述：這種設計方案有什么不妥之處（指出一種合理的不妥情況即可）。
◆變式訓練
1.（2020
舟山）圖甲是一款深受人們喜愛的便攜式充電噴霧小風扇（部分參數如表），具有只扇
風不噴霧和既扇風又噴霧兩檔工作狀態
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）圖乙是小風扇噴霧時水位自動報警器的工作原理圖，當水箱內的水位較低時，紅燈亮報警，請結合上圖說明其工作原理________。
（2）小風扇在只扇風狀態下工作10分鐘消耗的電能是多少？
（3）商家宣稱此款小風扇充滿電后，在噴霧狀態下可持續工作5小時。通過計算判斷他們的宣傳與實際是否相符。
2.（2020
紹興）如圖是某電烤箱的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)內部簡化電路圖，圖乙是電烤箱銘牌的部分信息，R0和R均為電熱絲，其他電阻均忽略不計，已知R=202歐。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電烤箱A，B觸點中連接火線的是________觸點。
（2）閉合總開關，將旋鈕開關轉到如圖所示位置，此時電烤箱處于________?(選填“高溫檔”或“低溫檔”)。
（3）在額定電壓下，電烤箱高溫檔工作2分鐘產生內能________焦。
考點9　電動機問題
例9-1.加在某電動機上的電壓是U，電動機消耗的電功率為P，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的電熱功率為(　　)2-1-c-n-j-y
A.
P　　B.
　　C.
　　D.
P－
例9-2.如圖所示，當開關閉合時，電路中的電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)流為1A，電壓表V2的示數是l0V，定值電阻R的阻值為4Ω，電動機M的線圈電阻為1Ω，不計摩擦，下列說法正確的是（
）
A.?電壓表V1的示數為4V???????B.?電路消耗的總功率是5W
C.?通電lmin電流通過電動機產生的熱量是60J???
D.?通電lmin電動機產生的機械能是360J
例9-3.（2017?杭
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)州）如圖是小金研究電動機轉動是否對小燈泡的亮度有影響的電路圖。開始小金先抓住轉軸合上開關，觀察小燈泡的亮度；接著放開轉軸讓電動機轉動，繼續觀察小燈泡亮度的變化（已知：小燈泡的電阻為R，電動機線圈電阻為r，電源電壓為U）。由此請你回答：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）在電動機未轉動時，t時間內電流在電路中產生的熱量為________（填寫表達式）。
（2）在電動機轉動時，電流所做的功________電流在電路中產生的熱量（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）小金判斷電動機轉動后小燈泡會更亮，你認為小金的判斷正確嗎？并根據學過后知識給以解釋。
◆變式訓練
1.用12V的電源為微型電動機供電的電路如圖（甲
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）所示。當單刀雙擲開關S1、S2均向上合上時，電動機開始轉動，電流I隨時間t變化的圖象如圖（乙）所示。當電流穩定時，電動機正常工作。已知電動機轉動時歐姆定律不適用，并忽略溫度對電阻的影響，試解答下列問題。【來源：21cnj
y.co
m】【來源：21·世紀·教育·網】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當單刀雙擲開關S1、S2?合上時可實現電動機的反轉。
（2）當電動機正常工作時，電動機消耗的電功率為_________W。
（3）求電動機的電阻及正常工作時的輸出功率。
2.如圖所示，直流電動機通過電流做功提升
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)重物，但在電能轉化成機械能的過程中，有部分電能變成內能。已知線圈電阻1.5Ω，電動機正常工作時，通過線圈電流2A，物體質量540g，以10m/s勻速上升，不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中。求：21教育名師原創作品
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電壓表讀數；
（2）電流通過線圈產生的熱量；
（3）提升物體的有用功；
（4）電動機工作效率。
part2.自我評價
1.本次課最重要的三個知識點：
1.電功與電能表
2.電功率
3.額定電壓與額定功率
4.焦耳定律
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精品試卷·第
2
頁
（共
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本次課程：電能
年級：
九年級
科目
：
科學
本次課學習目標：
掌握1.電功2.電功率3.額定功率4.焦耳定律
part1.考點思維導圖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考點1　電功與電能表
例1-1．（2020?邵陽）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)甲、乙二個普通白熾燈泡銘牌上分別標著“220V
40W”、“110V
40W”字樣，正常發光相同時間，它們消耗的電能（　　）
A．甲燈的多
B．乙燈的多
C．一樣多
D．不能確定
【解答】用電器在正常工作時的實際功率等于用電器的額定功率，
由燈泡的銘牌可知，兩個白熾燈的額定功率相等，
則它們正常發光時的實際功率P相等，
由W＝Pt可知，在相等時間t內它們消耗的電能相等。
故選：C。
例1-2.小柯利用該電能表測量一家用電器
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的電功率。當電路中只有這一個用電器連續工作時，測得在6min內電能表的轉盤轉了240轉，那么這個用電器可能是（??
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?臺燈????B.?電熱水壺????C.?筆記本電腦????D.?家用電風扇
【答案】B
【解析】本題考查了電能表的參數的理解與電能的求法，關鍵是考查日常生活中常見物體的功率．
本題首先要清楚“2400
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)r/kW?h”的物理意義：當用電器消耗1千瓦時的電能，電能表指示燈閃爍了2400次，1度=3.6×106焦，即1KW?h=3.6×106J．21
cnjy
com
解答：由題意可知：用電器所做的功W=
用電器的功率
臺燈功率大約幾十瓦，筆記本電腦大約100W，家用電風扇大約100W，電熱水器功率大約在500W-200W
因此符合題意的只有電熱水壺
例1-3.小東家的電冰箱銘牌如下表。小東在家用電器只
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)有冰箱工作的情況下，觀察冰箱從啟動到停止工作用了6min，電能表轉盤轉了18圈。則該冰箱以標定耗電量工作時，一天實際工作______h，啟動______次，每消耗1度電電能表轉盤轉______圈。
耗電量
0.72kW?h/24h
額定電壓
220V
冷凍量
4kg
輸入功率
120W
制冷劑
R600a
氣候類型
N?ST
答案：6；60；1500
（1）由表中數據可知，電冰箱一天消耗的電能為0.72kW?h，
電冰箱的輸入功率是120W=0.12kW，∵P=W/t
∴電冰箱每天實際工作時間t=W/p=0.72kW?h/0.12kW=6h；
（2）電冰箱每次啟動工作6min=1/10h，
電冰箱每天啟動的次數為6h/1/10h=60次；
（3）∵P=W/t
∴電冰箱每次啟動消耗的電能W1=Pt1=120W×60s×6=43200J，
設消耗1度電，電能表轉過的圈數為n，則W1/n1=W/n，即：
43200J/18圈=3.6×106J/n，則n=1500圈；
例1-4.（2020?蘇州）如圖所示為學校實驗室中某電能表的表盤。
（1）該電能表示數為　
　kW?h。
（2）小明利用該電能表和秒表
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)檢測一只標識為“220V
10W”節能燈的額定功率。他關閉其他用電器，將該節能燈接入220V的測量電路，設計了以下三種測量方案：
方案一：測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時間t；
方案二：測量出1min時間內電能表轉盤轉過的圈數n；
方案三：測量出電能表轉盤轉過1圈所用時間t。
①若使用方案二，小明計算額定功率的關系式應該為：P＝　
　（單位：W）。（用數字和n表示）
②比較三種方案，最可行的是方案　
　。
【解答】
（1）電能表單位是kw?h，最后一位是小數位，由圖知電能表的示數是1469.5kW?h。
（2）①方案二：2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，電能表的轉盤轉2000轉，
則節能燈1min消耗的電能：W＝kW?h，
節能燈的實際電功率：P＝＝
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)＝0.03nkW＝30nW；
②節能燈的功率：P＝10W＝0.01kW，
電能表轉盤轉一圈消耗的電能為：W＝kW?h，
節能燈需要工作的時間：t＝＝＝0.05h＝180s；
由以上分析可知：方案一：因節能燈功率較小，測
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時間t較長，不易操作；方案二：因節能燈功率較小，小燈泡工作1min“電能表轉動不到一圈，無法測量；
方案三：電能表轉盤轉動1圈消耗的電能可供節能燈工作180s，比較容易測量。
比較可知，方案三容易操作，實驗誤差較小，最可行。故答案為：（1）1469.5；（2）①30n；方案三。
◆變式訓練
1．（2020?淮安）如圖所示分別是小英家上月初和上月末電能表的示數。結合表盤上的信息可知，下列選項中正確的是（　　）
A．小英家家庭電路中的干路電流不得超過10A
B．小英家上個月消耗的電能為1011kW?h
C．電能表上指示燈閃爍320次，表示家庭電路消耗電能0.2J
D．電能表上指示燈閃爍的次數越多，說明電路中消耗的電能越多
【解答】
A、由圖知電能表允許通過的最大電流為40A，因此小英家干路中的電流不得超過40A，故A錯誤；
B、小英家上月消耗的電能為：5647.8kW?h﹣5546.7kW?h＝101.1kW?h，故B錯誤；
C、指示燈閃爍320次消耗的電能：W＝kW?h＝0.2kW?h；故C錯誤；
D、1600imp/kW?h表示每消
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次，電能表上指示燈閃爍的次數越多，則電路中消耗的電能越多，故D正確。
故選：D。
2.如圖分別是小明家上個月月初和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)月末的電能表的表盤，表盤上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的電能，指示燈閃爍1600次，下列選項中正確的是(　　)【來源：21·世紀·教育·網】
A．指示燈閃爍越快，電能表所在電路消耗的電能越多
B．小明家上月消耗的電能為911kW·h
C．小明家干路中的電流不得超過10A
D．斷開其他用電器，只讓電飯鍋單獨工作2min，指示燈閃爍32次，此時電飯鍋的功率為600W
解析：A、因為電能表指示燈閃爍
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的快慢反映了電流做功的快慢，所以指示燈閃爍越快，電路的總功率越大，不能說明消耗電能越多，故A錯誤；B、小明家上月消耗的電能為：5637.8kW?h-5546.7kW?h=91.1kW?h，故B錯誤；C、由圖知電能表允許通過的最大電流為20A，因此小明家干路中的電流不得超過20A，故C錯誤；D、1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次，指示燈閃爍32次，則電飯鍋消耗的電能：W=32÷1600=0.02kW?h；此時電飯鍋的功率：P=0.6kW=600W．故D正確。答案：D
3.學習了家庭電路后，小明在家中進行綜合實踐活動“對家庭用電的調查研究”．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）觀察供電箱時看到如圖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)甲所示的情景，其中的A為________（漏電保護斷路器/空氣斷路器），當有人因操作失誤而觸電或用電器漏電時，________（選填“A”、“B”、“A和B都”）能自動斷開；
（2）觀察廚房中的電器時，媽媽告訴
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)他，以前電飯鍋不用時要將插頭從插座上拔下來，既不方便也容易損壞插座．后來電工師傅改進線路連接后只要撥動下開關就可以斷開電了．小明仔細觀察了如圖乙所示的插座后，很快就在紙上畫出了如圖丙所示的插座背面接線示意圖．則圖中最上面的一根線應該是________（火/零）線，兩孔插座與三孔插座是________聯的．
（3）小明上網查閱資料得知：一般情況下空調
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)制冷時調高2℃，雖然人體并不會感覺很明顯，但對空調來說，平均可省近10%的電能．為了驗證這種說法的可靠性，小明進行了測算．請你填寫實驗步驟中空缺的內容．①________；②打開空調，將制冷溫度設定為25℃，待其正常工作后，數出電子式電能表的指示燈在3min內閃爍的次數；③將制冷溫度調高2℃，待其正常工作后，數出電子式電能表的指示燈在3min內閃爍的次數；④計算并分析比較，得出結論．其中計算空調每次工作時消耗時，要用到如圖丁所示電能表表盤上的參數________．
【答案】（1）漏電保護斷路器；A
（2）零；并
（3）斷開家中其他用電器，只讓空調工作；3000imp/（kW?h）
【解析】（1）漏電保護器相
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)當于一個開關，進戶線中流入的電流和流出的電流的差值達到一定值時會切斷電路；（2）根據“左零右火上接地”確定最上面一根線，家庭電路中各用電器獨立工作、互不影
響；（3）關閉其它所有的用電器，只開待測功率的用電器，測出電能表表盤在時間t內轉過的圈數，然后根據電能表參數求出該用電器消耗的電能，然后利用P=
求出用電器的功率．
解：（1）由圖甲可知，A位于干路為漏電保護斷路器，當有人因操作失誤而觸電或用電器漏電時，切斷A斷開電路；（2）由圖丙可知，圖中最上面的一根線應該是零線；兩孔插座與三孔插座的用電器可以獨立工作、互不影響，則兩孔插座與三孔插座是并聯的；（3）①利用電能表和秒表測量空調的電功率時，應斷開家中其他用電器，只讓空調工作；②知道電子式電能表的指示燈在3min內閃爍的次數，根據電能表參數“3000imp/（kW?h）”求出消耗的電能，利用P=
求出空調的電功率．
4.（2020
紹興）小敏家住
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某5層公寓樓中的4樓，當他在1樓按下樓道燈開關，5盞“220V
12W”的樓道燈全部點亮，然后延時60秒均自動關閉。他正常每登一層樓所需時間為12秒。小敏意識到樓道燈這樣的工作方式有些浪費電能，對樓道電路進行設計，改進電路如圖，K為啟動延時開關，S為感應跳轉開關，K按下時S接通觸點1、2，S感應到人到2樓，跳轉至觸點2、3，感應到人到3樓，跳轉至觸點3、4……跳轉后若20秒后感應不到人，則K斷開。
（1）按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗多少電能？
（2）改進后的方案中，S跳轉前后，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通過啟動延時開關的電流大小??
▲
??(選填“增大”、“減小”或“不變”)，小敏正常上樓回家一次，比原來節約多少電能？
【答案】（1）W=Pt=5×12瓦×60秒=3600焦
（2）不變；
一樓燈消耗的電能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二樓燈消耗的電能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三樓燈消耗的電能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四樓燈消耗的電能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五樓燈消耗的電能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W總=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
節約的電能：3600焦-1344焦=2256焦
【考點】電功計算公式的應用
【解析】（1）由題意可知，原先樓道5盞燈同時工作，則電路的總功率是
工作一次的時間為60S，
（2）改進后，由圖可知，開關跳轉每次都是兩個電燈同時同坐，所以通過開關的電流始終相等；
改進后的電路，一樓電燈工作12s，二樓的電燈工作24s，三樓的電燈工作24s，四樓的電燈工作兩次：12s+20s=32s；五樓的電燈延遲時間20s；
一樓燈消耗的電能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二樓燈消耗的電能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三樓燈消耗的電能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四樓燈消耗的電能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五樓燈消耗的電能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W總=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦，節約的電能：3600焦-1344焦=2256焦。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考點2　電功率的比較與計算
例2-1.甲、乙兩只普通的照明燈，甲燈標有“220V、25W”，乙燈標有“220V、100W”的字樣，下列說法中正確的是（D）
A．正常發光時燈絲電阻較大的乙燈
B．正常發光時乙燈消耗的電能較多
C．若乙燈單獨接入電源電壓為110V的電路，則消耗的實際電功率為50w
D．若將兩燈串聯接入電源電壓為220v的電路，則較亮的是甲燈
例2-2.把“6V　3W”、“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)6V　6W”的兩個燈泡串聯后分別接在6V，9V，18V的電源上，下面說法中不正確的是（　　）21·A．接在9V的電源上時，“6V
3W”的燈泡能正常發光
B．接在6V的電源上時，“6V
6W”的燈泡的實際功率是額定功率的1/9
C．接在18V的電源上時，“6V
3W”的燈泡比正常發光時亮，“6V
6W”的燈泡比正常發光時暗
D．不另加器材，無論電源電壓為多少，都不能使他們同時正常發光
答案：C
根據額定電壓和額定功率，用R=
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)U2/P計算出電阻大小分別為12Ω和6Ω。電阻不變是分析問題中重要的因素。串聯電路中重要的分壓。電阻為2：1，則電壓也都以2：1進行分配。則可以快速求出燈泡兩端的電壓，并求出相應的量。
例2-3.如圖所示，電源電壓為4.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)5
V，定值電阻R0為10
Ω，滑動變阻器R的規格為“20
Ω　2
A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6
A”“0～3
V”。閉合開關S，電路正常工作時，下列敘述正確的是(
　
)
A．電流表示數最大值為0.6
A
B．電壓表示數范圍為1～3
V
C．滑動變阻器的功率可達0.5
W
D．滑動變阻器的阻值變化范圍為5～10
Ω
解析：由電路圖可知，定值
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當電壓表的示數UR0＝3
V時，電路中的電流，I＝＝＝0.3
A，因串聯電路中各處的電流相等，且滑動變阻器允許通過的最大電流為2
A，電流表的量程為0～0.6
A，所以，電路中的最大電流I大＝0.3
A，故A錯誤；此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電路消耗的總功率最大，此時電路中的總電阻：R總＝＝＝15
Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑＝R總－R0＝15
Ω－10
Ω＝5
Ω，則滑動變阻器阻值變化范圍為5～20
Ω，故D不正確；此時滑動變阻器的功率P滑＝1.5
V×0.3
A＝0.45
W；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數最小，則電路中的最小電流：I小＝＝＝0.15
A，電壓表的最小示數：UR0′＝I小R0＝0.15
A×10
Ω＝1.5
V，所以，電壓表示數變化范圍為1.5～3
V，故B不正確，此時滑動變阻器的功率P滑＝3
V×0.15
A＝0.45
W。答案：C
例2-4.（2020?眉山）如圖所示，電源電壓不變，電阻R為定值電阻，下列說法正確的是（　　）
①要使電路中消耗的總功率減小，給R并聯一個較大阻值的電阻
②要使電路中消耗的總功率稍稍增大一點，給R并聯一個較大阻值的電阻
③如果給R并聯一個等值電阻，此電路在相同的時間內產生的熱量為原來的二分之一
④如果給R串聯一個標有“6V
2W”的燈泡，燈泡恰好能正常發光。若換上一個“6V
3W”的燈泡與R串聯，則此燈泡消耗的實際功率一定小于3W
A．①②
B．②④
C．①③
D．③④
【解答】由電路圖可知，電路為定值電阻R的簡單電路。
①②電源電壓一定，由P＝UI＝可知，要使電路中消耗的總功率減小，應增大電路中的總電阻，
因串聯電路中總電阻大于任何一個分電阻、并聯電路的總電阻小于任何一個分電阻，
所以，應給R串聯一個電阻，故①錯誤；
同理可知，要使電路中消耗的總功率稍稍增大一點，應使電路中的總電阻稍稍減小一些，應給R并聯一個較大阻值的電阻，故②正確；
③如果給R并聯一個等值電阻，電路的總電阻變為原來的一半，
由Q＝W＝UIt＝t可知，此電路在相同的時間內產生的熱量為原來的2倍，故③錯誤；
④如果給R串聯一個標有“6V
2W”的燈泡，燈泡恰好能正常發光（其電壓恰好為6V），若換上一個“6V
3W”的燈泡與R串聯，
由P＝UI＝的變形式R＝可知，“6V
3W”的燈泡電阻較小，
由串聯電路的分壓特點可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，“6V
3W”燈泡兩端分得的電壓變小，即小于6V，此燈泡消耗的實際功率一定小于其額定功率3W，故④正確。綜上可知，②④正確。
故選：B。
例2-5.如圖所示的電路中，電源電壓相同且為12V，R1=10歐，R2=20歐，
試回答。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）甲、乙中電功率關系為P1
>
P2；甲、丙中R1的電功率關系為P1甲
>
P1丙；
丙中R1、R2的電功率P1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、P2的大小關系為P1
<
P2；丁中R1、R2的電功率P1、P2的大小關系為P1
>
P2。（填“<”、“>”或“=”），電路功率最大的是
丁
圖。
（2）丁的電路功率為
21.6
w，丙中R2的電功率為
3.2
w。
◆變式訓練
1.有兩個燈泡，L1標有“6V
3W”的字樣，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)L2沒有標記，測得L2電阻為6Ω，把它們串聯在電路中，兩燈均正常發光，那么該電路兩端電壓和L2的電功率分別是（
）
A．12V，3W
B．12V，1.5W
C．9V，3W
D．9V，1.5W
答案：D
解析：燈泡正常發光是指其兩端電壓等于額定電壓，流過的電流等于其額定電流，兩燈串聯，所以燈L1、L2的額定電流相等。2-1-c-n-j-y21教育名師原創作品
燈L1的額定電流
燈L2的額定電壓為U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V
電源電壓為U=U1+U2=6V+3V=9V
燈L2的額定功率為P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W
串聯電路用好與電阻的關系（電阻不變的情況下）：
W1/W2=P1/P2=U1/U2=R1/R2
此題中先算出L1的電阻為：12Ω與L2的電阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)之比為：2：1，因此L2的功率為1.5W。同樣電壓之比也為2：1，則U2為3V，電源電壓就是9V。【出處：21教育名師】
2.如圖所示的電路中，閉合開關S后，電流表A1的示數為0.2A，電流表A2的示數為
0.8A，此時，電阻R1和R2消耗的功率之比是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．1：3
B．3：1
C．1：4
D．4：1
答案：B
等效電路圖如下圖所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
∵兩電阻并聯，且I=0.8A，I2=0.2A，
∴I1=I-I2=0.8A-0.2A=0.6A；
∵并聯電路各支路兩端的電壓相等，且P=UI，
∴P1：P2=I1：I2=0.6A：0.2A=3：1
3.如圖所示的電路，當變阻器的滑片P向b移動過程中（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．燈L功率變大，電表的示數都變小
B．燈L功率變大，電表的示數變小的示數變大
C．燈L功率變小，電表示數都變大
D．燈L功率變小，電表的示數變小，示數變大
答案：D
當滑片向b移動時，電路中的總
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電阻增大，因此電流表示數減小，故燈泡的亮度減小，即燈泡的實際功率減小；因為串聯電路起分壓作用，aP接入電路的阻值增大，因此aP電阻分得的電壓增大，故電壓表示數變大c關鍵點撥：解決這類題目的大體思路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)是：先分析電路的連接方式，然后根據滑動變阻器電阻的變化分析電流變化情況，最后分析電壓變化情況；在分析的過程中要合理的選用公式。
4．（2020?武漢）如圖甲所示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示。當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電壓表的示數是2V，電流表的示數是I1；當只閉合開關S1、S3．滑片P在最左端時，電流表的示數是I2；當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，電壓表的示數是3V，電流表的示數是I3．已知I1：I2＝2：9，I2：I3＝3：1．當滑片P在最左端時，通過開關通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是（　　）
A．7.2W
B．8.1W
C．9.0W
D．9.9W
【解答】
當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，燈泡L與R1串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
由電壓表的示數是3V可知，燈泡兩端的電壓UL＝3V，由圖乙可知，通過燈泡的電流即電路中電流表的示數I3＝0.3A，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I＝可得，電源的電壓U＝UL+I3×R1＝3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當只閉合開關S1、S3，滑片P在最左端時，R2與R3并聯，電流表測兩支路的電流之和，
由I2：I3＝3：1可得，此時兩支路的電流之和I2＝3I3＝3×0.3A＝0.9A，
當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
由I1：I2＝2：9可知，電路中的電流I1＝0.2A，
電源的電壓U＝I1R1+U2＝0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝6V，
當滑片P在最左端時，閉合S1、S2、S3后，R2、R3、L并聯，此時電路的總電阻最小，電路消耗的總功率最大，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，燈泡兩端的電壓為6V，由圖乙可知，通過燈泡的電流IL＝0.45A，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，R2、R3兩支路的電流之和為I2＝0.9A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，此時電路的總電流I＝IL+I2＝0.45A+0.9A＝1.35A，
則電路的最大功率P＝UI＝6V×1.35A＝8.1W。故選：B。
5.（2020
湖州）方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）實線表示的是________(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
（2）求R0的阻值。(寫出計算過程)
（3）當電流表示數為0．5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
【答案】（1）R0
（2）解：當I=2A時??
PR0=32W?
R0=
=8Ω
（3）解：當I'=0．5A時
=0．5A×8Ω=4V
電源電壓U=
=16V
U'R=12V?
PR=12V×
0．5A=6W
【考點】歐姆定律及其應用，電功率計算公式的應用
【解析】（1）定值電阻R0與變阻器串聯，電壓表測R0的電壓，電流表測總電流。根據公式可知，當電流增大時，定值電阻R0的電功率隨電流的增大而增大，因此圖乙中的實線表示的是R0的功率與電流的關系；
（2）根據圖乙可知，
當I=2A時，定值電阻R0的電功率PR0=32W；
根據公式得到，定值電阻阻值??。
（3）當電流表的示數I'=0.5A時，
定值電阻兩端的電壓：UR0'=I'R0=0.5A×8Ω=4V;
當電流最大2A時，變阻器的阻值最小，此時只有定值電阻R0，它兩端的電壓等于電源電壓。
那么電源電壓
?；?
此時變阻器兩端的電壓為：UR=U總-U0=16V-4V=12V；
此時變阻器消耗的功率為：PR=URIR==12V×
0.5A=6W。
考點3　動態電路分析-涉及電功率
例3-1.如圖所示電路，開關閉合后，電源兩端電壓恒為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)6V。若電路中連接“3V
1.5W”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點a
時，燈泡正常發光；若改接“4V
2W”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點b時，燈泡也正常發光，則（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．兩種狀態下，電路中燈泡與滑動變阻器的總功率相同
B．點a
在點b的右側
C．電流表在兩種狀態下示數均為0.5A
D．電壓表在兩種狀態下示數之比是2：3
答案：D
標有“3V
1.5W”燈泡的額定電流：I1=P1/U1=1.5W/3V=0.5A
標有“4V
2W”燈泡的額定電流：I2=P2/U2=2W/4V=0.5A
A、當滑片在a點和b點時，電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路中的電流相等，而電源電壓不變，由P=UI可知，兩種狀態下，電路中燈泡與滑動變阻器的總功率相同；故A正確；www-2-1-cnjy-com21·cn·jy·com
B、因為額定電壓4V大于3V，所以當接
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)入“3V
1.5W”的燈泡時，滑動變阻器分得的電壓大，說明滑動變阻器接入電路的阻值大，因此a點應在b點的右側；故B正確；www.21-cn-jy.com
C、兩種狀態下，燈泡都正常發光，因此電路中電流等于燈泡的額定電流，由A中的計算可知都為0.5A，故C正確；21教育名師原創作品
D、當電路中連接“3V
1.5W”
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)的燈泡時，電壓表示數U1=6V-3V=3V；當電路中連接“4V
2W”的燈泡時，電壓表示數U2=6V-4V=2V；則兩次電壓表示數之比為3V：2V=3：2，故D錯誤。
例3-2.如圖甲所示電路，電源電壓不變，R
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"歡迎登陸21世紀教育網?)1是定值電阻，R2是滑動變阻器。閉合開關，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數和電壓表示數的關系如圖乙所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.
電路總功率的最小值為1.8W
B.
電路總功率的最大值為5.4W
C.
定值電阻電功率的最小值為1.35W
D.
定值電阻電功率的變化為4.05W
答案：A解：由圖一可知，滑片在左端時，電壓表被短路，示數為0，電流為I左=1.2A，
滑片在右端時，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓U滑=4.5V，電流為I右=0.3A，
根據歐姆定律可得：U=I左R1…①U=I右R1+U滑…②
兩式聯立：I左R1=I右R1+U滑，
解得R1=5Ω，U=6V，
電路總功率的最小值：P小=UI右=6V×0.3A=1.8W，故A正確；
電路總功率的最大值：P大=UI左=6V×1.2A=7.2W，故B錯誤；
定值電阻電功率的最小值：P1小=I右2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C錯誤；
定值電阻電功率的最大值：P1大=I左2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W，
定值電阻電功率的變化：△P=P1大﹣P1小=7.2W﹣0.45W=6.75W，故D錯誤。
◆變式訓練
1.如圖電路中，電源電壓保持
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)不變。閉合開關S，當滑片移到滑動變阻器的b端時，電壓表的示數為8伏，10秒內定值電阻R1做功為20焦；當滑片P移到滑動變阻器的中點時，電壓表的示數為6伏。下列結果正確的是(　　)
A.
電源電壓為14伏
B.
滑動變阻器R的最大阻值為8歐
C.
滑片在b端時，電流表示數為0.75
安
D.
電路先后兩次消耗的總電功率之比為2∶3
【解析】電阻R1與滑動變阻器串
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)聯，當滑動變阻器滑片在b端時，滑動變阻器接入電路部分的阻值最大，此時電路中的電流為Ib＝，滑動變阻器兩端的電壓Ub＝IbR＝×R＝8
V①；R1在10秒鐘內做功20
J，即W＝Ib2R1t＝20
J，即Ib2R1＝2
W②；滑動變阻器在中點時，滑動變阻器兩端的電壓表示為6
V＝×③，根據①③得，R＝2R1④，根據①②④得Ib＝0.5
A，滑動變阻器的最大電阻R＝＝＝16
Ω，電源電壓為U＝12
V，即A、B、C選項都不正確；滑片在b端時，電路消耗的總功率Pb＝Ib2R總＝(0.5
A)2×(16
Ω＋8
Ω)＝6
W，滑片在中點時，I＝＝＝0.75
A，電路消耗的總功率P＝I2R總′＝(0.75
A)2×(8
Ω＋8
Ω)＝9
W，電路前后兩次消耗的總電功率之比之6
W∶9
W＝2∶3，即D正確，故選D。
【答案】D
2.電壓力鍋結合了壓力鍋和電飯鍋的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)優點，是現代人喜歡的廚房用具。圖甲是某品牌電壓力鍋的簡化電路圖，R1為加熱電阻，R2為保溫電阻，S1為電源開關，S2為壓力開關。加熱時S2與觸點a接通，R1工作；保溫時S2與觸點b接通，R2工作。電壓力鍋的其他參數見銘牌。
電壓力鍋的銘牌
額定電壓
220伏
加熱功率
1
000瓦
保溫功率
100瓦
氣壓設定值
175千帕
(1)當電壓力鍋內的氣壓達到設定值時水沸騰。此時，水的溫度________100
℃(選填“＞”、“＝”或
“＜”)。
(2)計算保溫電阻R2的阻值。
(3)圖乙表示電壓力鍋工作時電功率與時間的關系。陰影部分面積表示____________，并列式計算它的大小。
【解析】電壓力鍋氣壓的設定值為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)175
kPa，大于標準大氣壓100
kPa，所以當電壓力鍋內的氣壓達到設定值時水沸騰，水的溫度大于100
℃。
解：(2)保溫時S2與觸點b接通，電路為只有R2的簡單電路，由P＝可得，電阻R2的阻值：R2＝＝＝484
Ω
(3)電壓力鍋加熱10
min消耗的電能(電功)　W＝Pt＝1000
W×10×60
s＝6×105
J
考點4　電流做功與電熱做功
例4-1.加在某電動機上的電壓是U，電動機消耗的電功率為P，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的電功率為(　　)
A．P
B．
C．
D．
【錯解】選D
【析錯】學生沒有弄清楚純電阻和非純電阻的區別，錯求成電動機的機械功率，誤選為D。
【正解】選C　電動機消耗的電功率P＝UI，則I＝。電動機線圈消耗的電功率Q＝I2r＝。
◆變式訓練
1.如果加在某定值電阻兩端的電壓從8V升高到10V，通過該電阻的電流變化了0.1A，則該電阻的功率變化了(　B　)
A．0.2W
B．1.8W
C．2.0W
D．8.0W
【解析】
定值電阻的阻值R＝＝＝20Ω，則ΔP＝eq
\f(U,R)－eq
\f(U,R)＝－＝1.8W。
2.一直流電動機正常工作時兩端的電壓為U，通過的電流為I，電動機線圈的電阻為r．該電動機正常工作時，下列說法不正確的是（　　）
A．電動機消耗的電功率為IU
B．電動機的輸出功率為IU-I2r
C．電動機的發熱功率為I2r
D．I、U、r三個量間滿足
【答案】D
考點5　額定電壓與額定功率
例5-1.如圖所示，曲線
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A、B分別是白熾燈L1(220V　100W)、L2(220V　60W)實際測得的伏安特性圖像。現將L1、L2兩燈串聯在220V的電源上，根據圖像可得L1、L2的實際功率之比約為(　D　)【版權所有：21教育】
A．1∶1
B．1∶2
C．3∶5
D．3∶8
例5-2.如圖所示電路，電源電壓不變，R是定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值電阻。將一個“6V　2W”的小燈泡接在a、b兩點間，小燈泡恰能正常發光；若換一個“6V　3W”的小燈泡接在a、b兩點間，則這個小燈泡(　A　)21
cnjy
com
A．比正常發光時暗些
B．比正常發光時亮
C．恰能正常發光
D．燈絲將會被燒壞
例5-3.標有“6V6W”、“6V3W”字樣的L1、L2串聯后接在6V電源上，下列說法正確的是(
　
)
A．L1的額定功率大于L2的額定功率
B．L1的實際功率大于L2的實際功率
C．通過L1的電流大于通過L2的電流
D．通過L1的電流小于通過L2的電流
解析：由燈泡銘牌可知，L1的額
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定功率為6W，L2的額定功率為3W，L1的額定功率大于L2的額定功率，故A正確；兩燈泡串聯，通過它們的電流I相等，由P=I2R可知，L1的實際功率小于L2的實際功率，故B錯誤；兩燈泡串聯，通過它們的電流相等，故CD錯誤。答案：A
◆變式訓練
1.兩個額定電壓相同的小燈泡，串聯起來接到電源上，亮度不同。對兩個燈泡的額定功率比較大小時，做以下分析，請你將最合理的排序選出來(　　)
①從關系式P＝I2R可以
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)知道　②比較亮的燈泡的電阻較大　③在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比　④從關系式P＝U2/R可以知道　⑤串聯時流過兩個燈泡的電流相同　⑥所以，串聯時那個較暗燈泡的額定功率較大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
解析：判斷燈泡電功率大小的步
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)驟是：串聯時流過兩個燈泡的電流相同；從關系式P=I2R可以知道；較亮燈泡的電阻較大；從關系式P=U2/R可以知道；在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比；所以，串聯時那個較暗燈泡的額定功率較大。答案：D
2.如圖是家用電熱壺及銘牌，假設電熱壺電阻絲電阻不變，求：
產品型號
XXXX
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
額定電壓
220V
額定功率
605W
頻率
50HZ
容量
1.0L
(1)電熱壺電阻絲的電阻？
(2)小明想了解家里電路的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)實際電壓，于是將家里的其他用電器都關閉，他觀察到電熱壺工作時，家里標有“2000r/kW·h”字樣的電能表轉盤在3min內轉了50轉，則他家電路的實際電壓是多少？(不考慮溫度對電阻的影響)？【來源：21cnj
y.co
m】
(3)小明家還有一只標有”PZ220V　100W”的燈泡，假如其在110V電壓下工作，求燈泡的實際功率？
解析：(1)電熱絲電阻R＝＝＝80Ω
(2)豆漿機3min內消耗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的電能：W實＝kW·h×50＝kW·h＝9×104J，豆漿機實際功率：P實＝＝＝500W，電路實際電壓：U實＝＝＝200V。
(3)在110V電壓下工作，燈泡的實際功率：P實=U實2÷R=(110V)2÷484Ω=25W
考點6　伏安法測小燈泡電功率
例6-1．（2020?衢州
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）小科測量額定電壓為2.0V小燈泡的電功率，電路圖如圖甲所示，電源為兩節干電池，利用測得數據繪制圖象如圖乙、丙所示，圖中x為滑片P移動的距離。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當滑片P移動的距離為a時，圖丙中電流突然變小的原因是　
　。
（2）該小燈泡的額定功率是　
　。
【解答】
（1）燈與變阻器串聯，電壓表測燈
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的電壓，電流表測電路的電流，當滑片P移動的距離為a時，圖丙中電流突然減小到0，電路可能斷路，圖乙中，電壓增大為電源電壓3V，則電壓表與電源連通，故圖丙中電流突然變小的原因是燈絲斷了；
（2）燈在額定電壓下正常發光，由圖乙知，電壓表示數為2V時，x移動的距離為12cm，根據圖丙知，此時的電流為0.2A，
該小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。故答案為：（1）燈絲斷了；（2）0.4W。
例6-2．（2020?杭州
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）小金用如圖甲所示的電路來研究滑動變阻器消耗的電功率與變阻器接入電路電阻之間的關系。已知電源電壓恒為3V，定值電阻R0的阻值為3Ω，滑動變阻器R1上標有“2A
5Ω”字樣。實驗數據如表所示。
實驗次數
1
2
3
4
5
6
電流表示數/A
0.38
0.43
0.50
0.60
0.75
①
電壓表示數/V
1.86
1.71
1.50
1.20
0.75
0.00
變阻器電功率/W
0.71
0.74
0.75
0.72
0.56
0.00
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）用筆畫線代替導線，完成圖乙的電路連接。
（2）表中第6次實驗時，電流表示數如圖丙所示，則表中數據①是　
　。
（3）根據實驗數據可知，此電路中，滑動變阻器消耗的電功率隨著變阻器接入電路電阻的變化的規律是　
　。
【解答】
（1）由圖甲知，電流表、定值電阻R0應串聯入電路中，由此連接實物圖，如圖所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（2）由圖丙知，電流表量程0～3A，分度值0.1A，則表中數據①是1.00A，
（3）由表中數據，由R＝計算6次實驗中滑動變阻器接入電路的阻值分別為：4.89Ω、3.98Ω、3Ω、2Ω、1Ω、0Ω，變阻器連入電路的阻值從0Ω到5Ω的范圍內，隨著滑動變阻器接入電路的電阻的增大，功率滑動變阻器消耗的電功率先增大后減小。2·1·c·n·j·y
故答案為：（1）見上圖；（2）1.00A；（3）隨著滑動變阻器接入電路電阻值的增大（或減小），其電功率先增大后減小。
◆變式訓練
1．（2020?岳陽）在“測量小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)燈泡的電功率”實驗中，選用器材如下：2節干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整。
（2）正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　
　端（選填“A”或“B”）。
（3）閉合開關后，移動滑片，發現小燈泡不亮、電流表無示數、電壓表有示數，則該電路的故障可能是　
　（選填序號）。
A．小燈泡短路
B．小燈泡開路
C．電流表開路
（4）排除故障后，通過正確操作使小燈泡正常發光，電流表的示數如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為　
　W。
（5）實驗時，小明組的電流表壞了，他找來了一個已知阻值的定值電阻R0，設計了圖丙電路測小燈泡的額定功率，連好電路后，操作步驟如下：
①斷開S1、閉合S2，移動滑片，使電壓表示數等于燈泡的額定電壓U額；
②保持滑片位置不變，斷開S2、閉合S1，記下電壓表示數U。
則小燈泡額定功率表達式：P額＝　
　（用U額、U、R0表示）。
【解答】
（1）額定電壓為2.5V的小燈泡，因額定功率小于1W，根據P＝UI，燈的額定電流小于：
I＝＝＝0.4A，故電流表選用小量程與燈串聯，如下所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（2）正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處的A端；
（3）A．若小燈泡短路，電壓表沒有示數，電流表有示數，不符合題意；
B．若小燈泡開路，小燈泡不亮、電流表無示數，電壓表串聯在電路中測電源電壓，故電壓表有示數，符合題意；
C．若電流表開路，整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；
選B；
（4）排除故障后，通過正確操作使小燈
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)泡正常發光，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.26A，則該小燈泡的額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（5）操作步驟：
①斷開S1、閉合S2，移動滑片，使電壓表示數等于燈泡的額定電壓U額；
②保持滑片位置不變，斷開S2、閉合S1，記下電壓表示數U；
在①中，電壓表測燈的電壓，電壓表示數等于燈泡的額定電壓U額，燈正常發光；
在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據串聯電路電壓的規律，此時定值電阻的電壓：
U0＝U﹣U額，由歐姆定律，電路的電流即燈的額定電流：
IL＝＝，
則小燈泡額定功率表達式：P額＝U額×。
故答案為：（1）如上所示；（2）A；（3）B；（4）0.65；（5）U額×。
2.（2020
金華
麗水）某班同學在實驗室做“測定小燈泡額定電功率”的分組實驗。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
實驗老師提供給各小組的實驗器材如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)下：規格為“3．8V”的小燈泡、學生電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0．6A，0~3A)、電壓表(0~3V，0~15V)、滑動變阻器(“20Ω
1A”)、開關各一只，導線若干。
（1）小金組按圖甲正確連
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)接電路，閉合開關，調節滑動變阻器，當電壓表的示數為3．8伏時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________瓦；
（2）小麗組同學發現，實驗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)桌上的電壓表0~15V的量程已損壞，其它器材完好。他們經討論后認為，用該電壓表0~3V的量程，通過改變電壓表的連接位置也能測出小燈泡的額定功率。他們的實驗操作步驟如下：
步驟一：按圖甲電路先將電壓表（0~3V)接在小燈泡兩端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為3伏，斷開開關，拆下電壓表；
步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在________兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器的滑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)片向________(填“左”或“右”)移動，直到電壓表示數為________伏，讀出此時電流表的示數，算出小燈泡的額定電功率。
反思：實驗原理相同的情況下，我們可以采用不同的實驗途徑來完成實驗。
【答案】（1）1.52
（2）滑動變阻器；左；2.2
【考點】實驗方案設計與評價，電功率計算公式的應用
【解析】（1）根據乙圖可知，電流表選擇的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量程是0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.4A，因此燈泡的額定功率為：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在滑動變阻器兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器的滑片直到電壓表示數為：U變=U總-UL=6V-3.8V=2.2V；
因為原來電壓表的示數為3V，要變為2.2V，因此變阻器的電壓變小，根據串聯電路電壓與電阻成正比的規律可知，變阻器的阻值應該變小，即滑片向左移動。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考點7　焦耳定律-實驗
例7-1.如圖所示，為“探究電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗電路，以下說法正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?閉合開關S1、S2
，
通過三根電阻絲的電流相同
B.?先閉合開關S1
，
再閉合開關S2
，
電流表示數保持不變
C.?先閉合開關S1
，
再閉合開關S2
，
通過右容器中電阻絲的電流變小
D.?閉合開關S1、S2一段時間后，右邊U形管內的液面比左邊U形管內的液面高
【答案】C
【解析】本題考查了學生對焦耳定律的認識，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)注重了探究實驗的考查，同時在該實驗中利用了控制變量法和轉換法，是中考物理常見題型。（1）首先分析各個電阻的連接方式，然后根據串聯、并聯電路的電流特點，結合歐姆定律的應用分析；（2）吸熱多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，體現的是轉換思想。
A、由圖可知，右邊兩個電阻并聯然后與左邊電阻串聯，故閉合開關S1、S2
，
通過三根電阻絲的電流不相同，故A錯誤；
B、先閉合開關S1
，
電流左邊電阻和右下
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電阻串聯，當再閉合開關S2
，
右邊兩個電阻并聯然后與左邊電阻串聯，此時電路中總電阻減小，由歐姆定律可知，電流表示數應變大，故B錯誤；
C、先閉合開關S1
，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電流左邊電阻和右下電阻串聯，由于兩電阻相等，故兩電阻等值分壓，當再閉合開關S2
，
右邊兩個電阻并聯然后與左邊電阻串聯，此時右邊電阻分壓較小，由歐姆定律可知，電流表示數應變小，故C正確；
D、由C可知，閉合開關S1、S2一段時
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)間后，通過右容器中電阻絲的電流變小，由Q=I2Rt可得，電流通過左邊電阻產生熱量的多，則應該是左邊U形管內的液面比右邊U形管內的液面高，故D錯誤。
例7-2.（2016?溫州）某興趣小組利用圖甲裝置探究電流熱效應的影響因素，實驗步驟如下：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
①將阻值為10歐和20歐的電阻絲分別置于A、B兩個盛滿煤油的燒瓶中，按圖甲所示連接電路．
②閉合開關，將滑動變阻器的滑片移至某一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)位置，記錄此時電流表的讀數I，通電一段時間，記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h1、△h2．
③斷開開關，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)讀數為2I，當通電時間與步驟②相同時，記錄A、B燒瓶的玻璃管內液面的變化高度分別為△h3、△h4，實驗數據如表．
（1）步驟②中的電流表示數如圖乙所示，此時電流為________安．
（2）本實驗通過設計串聯電路來研究電阻對電流產生熱量的影響，可以控制哪些變量相同？________．
（3）小明認為：只要選擇“△h1、△h
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2、△h3、△h4”四個量中的某兩個量進行比較，就能說明“對電流產生熱量多少的影響，電流比電阻更大”，請比較這兩個量的大小關系：________．
電流大小
燒瓶玻璃管內液面的變化高度
A燒瓶（RA=10歐）
B燒瓶（RB=20歐）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
【答案】（1）0.24
（2）電流和通電時間
（3）△h3＞△h2
【解析】（1）電流表的讀
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)數，要先觀察選用的量程及對應的分度值，再根據指針位置讀數；（2）在串聯電路中電流處處相等，串聯的兩個電阻同時工作、同時停止工作，通電時間相同；（3）由第一行、第二列數據，改變電流、電阻的倍數相同，觀察玻璃管內液面的變化△h2、△h3的關系得出吸熱關系，進而得出對電流產生熱量影響較大的因素．本題為電流熱效應的影響因素的實驗探究題目，考查了電流表的讀數方法、控制變量法的使用，以及分析實驗數據得出結論的能力，有難度。
解：（1）由圖可知，電流表選用的是0
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)﹣0.6A量程，分度值為0.02A，根據指針位置可得電流I=0.24A；（2）本實驗通過設計串聯電路來研究電阻對電流產生熱量的影響，可以控制電流和通電時間相同；（3）由第一行數據可知，通過的電流相同，使電阻變為原來的2倍，觀察玻璃管內液面的變化△h2可得吸收熱量的變化；由第二列數據可知，電阻相同，使通過的電流變為原來的2倍，觀察玻璃管內液面的變化△h3可得吸收熱量的變化；電流和電阻都是變為原來的二倍，通過比較得出△h2＜△h3
，
可以得出對電流產生熱量多少的影響，電流比電阻更大．21教育網
故答案為：（1）0.24；（2）電流和通電時間；（3）△h3＞△h2
．
◆變式訓練
1．（2020?濟寧）電爐絲通
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)過導線接到電路里，電爐絲和導線通過的電流相同，電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱。為探究其原因，小明連接了如圖所示的實驗電路，其中R1＞R2。
（1）實驗中通過　
　（選填“溫度計示數
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)”“加熱時間”或“溫度計示數的變化”）來反映電阻絲產生熱量的多少。在“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗中就用到這種思想和方法：讓同一鋼球從光滑斜面上不同高度滾下后撞擊木塊，通過木塊　
　來反映動能的大小。
（2）實驗表明：在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流產生的熱量越多。請解釋“電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱”的原因：　
　。
【解答】
（1）通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數變化來判斷電流產生的熱量的多少。
讓同一鋼球從光滑斜面上不同高度滾下后
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)撞擊木塊，控制了鋼球的質量，改變的是鋼球到達水平面的速度，木塊移動的距離不同，據此可探究物體動能的大小與速度的關系。以上這種探究問題的方法就是轉換法。
（2）電爐絲與導線是串聯的，電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)流和通電時間相等，根據Q＝I2Rt，電阻越大，產生的熱量越多，電爐絲的電阻遠大于導線的電阻，所以在相同的時間內，電爐絲產生的熱量較多，電爐絲熱得發紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發熱。
故答案為：
（1）溫度計示數的變化；移動的距離；
（2）電爐絲與導線是串聯的，電流和通電時間相等，根據Q＝I2Rt，電阻越大，產生的熱量越多，而電爐絲的電阻遠大于導線的電阻。
2．（2020?北京）某同學想探究
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電流通過導體產生的熱量與電流、電阻、通電時間是否有關。他連接了如圖所示的電路進行實驗，其中兩個完全相同的燒瓶內分別裝有質量和初溫都相同的煤油，以及阻值為R1和R2的電阻絲（R1＜R2）。
（1）該實驗探究的問題是電流通過導體產生的熱量與　
　是否有關。
（2）該實驗中，電流通過導體產生熱量的多少用　
　來反映。
【解答】
（1）如圖，兩個電阻串聯在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電阻的關系；
（2）當電阻絲通電后，電流產生
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)熱量使煤油溫度升高，從而使溫度計示數上升，因此可根據溫度計示數的變化大小可知溫度升高的多少；故答案為：（1）電阻；（2）溫度計示數的變化。
考點8　焦耳定律-計算
例8-1.下表為某電烤箱銘牌，如圖虛線框內所示是其內部簡化電路圖，R1和R2均為電熱絲。
××牌電烤箱
額定電壓
220V
額定功率
高溫檔
1100W
低溫檔
440W
頻率
50Hz
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
求：（1）電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能。
（2）電路中R2的阻值。
（3）若在電路中加一個“限高溫開關”，當電烤
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)箱超過一定溫度時能自動斷開電路。該開關最好安裝在A、B、C中的______點處。【出處：21教育名師】21cnjy.com
解析：（1）觀察電烤箱銘牌可知電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗電能W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
（2）高溫檔時，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)，低溫檔時，，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（3）當電烤箱超過一定溫度時能自動斷開電路，最好是切斷火線，開關應裝在火線上，即裝在B點處。?應用；串聯電路電阻規律應用；開關安裝。
例8-2.（2020?衡陽）初（17
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)001）班教室里有一款飲水機，其工作電路可簡化為如圖甲所示的電路。S是溫度控制開關，根據飲水機內水杯中水溫的變化自動切換加熱和保溫兩種工作狀態，R1、R2是加熱管的電阻（不考慮阻值受溫度變化影響），它的部分技術參數如表所示、試回答下列問題：
額定電壓
220V
加熱功率
900W
保溫功率
20W
水杯容量
0.6kg
（1）S閉合時，飲水機處于　
　工作狀態。R2的阻值是　
　Ω。
（2）水杯中裝滿20℃水時，飲水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)機正常工作，加熱多長時間可將水燒開？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），當時氣壓設定為1標準大氣壓，不考慮熱損失]21·世紀
教育網
（3）最近一次使用時，加熱管R1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)損壞了，物理興趣小組的同學們利用電位器（相當于滑動變阻器，以下稱為變阻器）設計了如圖乙所示的電路來控制加熱管R2的發熱功率，在老師的指導下進行模擬實驗，將滑片從變阻器的一端滑到另一端的過程中，同學們通過實驗測量，得出變阻器消耗的電功率P隨電流I關系的圖象如圖丙所示，則：
①求R2的發熱功率范圍。
②變阻器的最大功率多大？
③簡述：這種設計方案有什么不妥之處（指出一種合理的不妥情況即可）。
【解答】
（1）S閉合時，兩電阻并聯，S斷開時，為R1的簡單電路，由并聯電路小于其中任一電阻，根據P＝可知，S閉合時，飲水機處于加熱工作狀態，功率為900W；
S斷開時，飲水機處于保溫工作狀態，功率為20W；
根據并聯電路各支路互不影響，故加熱時R2的功率為：P2＝900W﹣20W＝880W，
R2＝＝＝55Ω。
（2）一標標準大氣壓水的沸點為100℃，水杯中裝滿20℃水加熱到沸點吸熱：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J，
不考慮熱損失，消耗的電能W＝Q吸＝2.016×105J，
由P＝得，將水燒開的時間：
t′＝＝＝224s；
（3）①變阻器與R2串聯，當變阻器連入電路的電阻為0時，
R2的電壓為220V，其最大功率為880W；
當變阻器最大電阻連入電路中時，由圖知電路的最小電流為0.5A，R2的最小功率為：
P
2小＝I小2
R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W；
R2的發熱功率范圍為13.75W～880W；
②變阻器的功率：P變＝I2R變＝（）2×R變＝
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)＝
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)，
當R變＝R2時，變阻器的最大功率為：
變阻器的最大功率：P變大＝＝＝220W；
③因變阻器與R2串聯，若其中任一電阻損壞，將導致整個電路不能工作（或變阻器產生的熱量沒有被利用）。
答：（1）加熱；55；
（2）加熱224s可將水燒開；
（3）①R2的發熱功率范圍為13.75W～880W；
②變阻器的最大功率為220W；
③因變阻器與R2串聯，若其中任一電阻損壞，將導致整個電路不能工作（或變阻器產生的熱量沒有被利用）。
◆變式訓練
1.（2020
舟山）圖甲是一款深受人們喜愛的便攜式充電噴霧小風扇（部分參數如表），具有只扇
風不噴霧和既扇風又噴霧兩檔工作狀態
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(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）圖乙是小風扇噴霧時水位自動報警器的工作原理圖，當水箱內的水位較低時，紅燈亮報警，請結合上圖說明其工作原理________。
（2）小風扇在只扇風狀態下工作10分鐘消耗的電能是多少？
（3）商家宣稱此款小風扇充滿電后，在噴霧狀態下可持續工作5小時。通過計算判斷他們的宣傳與實際是否相符。
【答案】（1）水位降低到探針以下時
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，控制電路斷開，電磁鐵磁性消失，銜鐵彈回，紅燈所在電路接通
（2）W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：小風扇在只扇風狀態下工作10分鐘消耗的電能是2400J。
（3）解：6000mA·h=6A·h
t=
=
=3h<5h
答：
商家的宣傳與實際不相符。
【考點】電磁鐵的其他應用，電功計算公式的應用，電功率計算公式的應用
【解析】（1）該自動報警器的工作原理：水位降低到探針以下時，控制電路斷開，電磁鐵磁性消失，銜鐵彈回，紅燈所在電路接通；
（2）根據公式W=Pt計算風扇消耗的電能；
（3）首先根據W=UIt計算電池儲藏的電能，再根據計算可以持續工作的時間，最后與宣傳時間對比即可。
2.（2020
紹興）如圖是某電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)烤箱的內部簡化電路圖，圖乙是電烤箱銘牌的部分信息，R0和R均為電熱絲，其他電阻均忽略不計，已知R=202歐。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電烤箱A，B觸點中連接火線的是________觸點。
（2）閉合總開關，將旋鈕開關轉到如圖所示位置，此時電烤箱處于________?(選填“高溫檔”或“低溫檔”)。
（3）在額定電壓下，電烤箱高溫檔工作2分鐘產生內能________焦。
【答案】（1）A
（2）低溫檔
（3）145200
【考點】家庭電路的組成與連接，電功計算公式的應用，電功率計算公式的應用
【解析】（1）開關要接在火線上，所以A點是接觸火線的；
（2）由圖可知，旋鈕開關如圖所示時，電阻R和R0串聯接入電路，總電阻最大，
，所以總功率最小，即低溫檔；
（3）低溫檔的功率為200W，所以R0=R總-R=242Ω-202Ω=40Ω；而高溫檔只有R0接入電路，21世紀教育網版權所有
考點9　電動機問題
例9-1.加在某電動機上的電壓是U，電動機消耗的電功率為P，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的電熱功率為(　　)
A.
P　　B.
　　C.
　　D.
P－
【解析】由電功率公式P＝UI得I＝，電動機線圈的電阻為r，則電動機線圈上消耗的電熱功率P′＝I2r＝()2r＝；故選C。【答案】C
例9-2.如圖所示，當開關閉合時，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電路中的電流為1A，電壓表V2的示數是l0V，定值電阻R的阻值為4Ω，電動機M的線圈電阻為1Ω，不計摩擦，下列說法正確的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?電壓表V1的示數為4V???????B.?電路消耗的總功率是5W
C.?通電lmin電流通過電動機產生的熱量是60J???
D.?通電lmin電動機產生的機械能是360J
【答案】C
【解析】由電路圖可知，定值電阻與電動機組成串聯電路，電壓表V測電源電壓，電壓表V1測電動機電壓，
（1）由
可知，電阻R兩端電壓UR=IR=1A×4Ω=4V，電動機兩端電壓UM=U﹣UR=10V﹣4V=6V，則電壓表V1示數是6V，故A錯誤；2-1-c-n-j-y
（2）電路消耗的總功率P=UI=10V×1A=10W，故B錯誤；
（3）通電1min電動機產生的熱量Q=I2RMt=（1A）2×1Ω×60s=60J，故C正確；
（4）通電lmin電動機產生的機械能：W機械=UIt﹣Q=6V×1A×60s﹣60J=300J，故D錯誤．
分析清楚電路結構，根據串聯電路特點.歐姆定律.電功率公式及電功公式分析答題．
例9-3.（2017?杭州）如圖是小金研
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)究電動機轉動是否對小燈泡的亮度有影響的電路圖。開始小金先抓住轉軸合上開關，觀察小燈泡的亮度；接著放開轉軸讓電動機轉動，繼續觀察小燈泡亮度的變化（已知：小燈泡的電阻為R，電動機線圈電阻為r，電源電壓為U）。由此請你回答：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）在電動機未轉動時，t時間內電流在電路中產生的熱量為________（填寫表達式）。
（2）在電動機轉動時，電流所做的功________電流在電路中產生的熱量（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）小金判斷電動機轉動后小燈泡會更亮，你認為小金的判斷正確嗎？并根據學過后知識給以解釋。
【答案】（1）
（2）大于
（3）不正確，不轉時W總功=Q電路?
UI1t=I12(R+r)t??
轉動時W'總功>Q'電路??
UI2t>I22(R+r)t??
故I2<
I1
，
燈泡變暗
【解析】（1）在電動機未轉動
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)時，該電路為兩個電阻串聯的電路，根據焦耳定律的公式寫出表達式；
（2）（3）在電動機轉動時，消耗的電能一部分轉化為機械能，另一部分轉化為內能。
（1）在電動機未轉動時，該電路為兩個電阻串聯的電路，則此時電路中的電流為：I=；
根據焦耳定律可知，t時間內電流在電路中產生的熱量即電流所做的功為：
W=Q=UIt=Ut=；
（2）在電動機轉動時，電流所做的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)功主要有兩個利用：一個是轉化為電動機的機械能，另一個是轉化為燈泡和電動機的內能；故電流在電路中產生的熱量要小于電流所做的功；
（3）電動機轉動后，電動機會消耗一部分能量，使得電功轉化而成的內能減小，故燈泡的亮度會變暗，所以小金的判斷時錯誤的；
不轉時W總功=Q電路?UI1t=I12(R+r)t??
，
轉動時W'總功>Q'電路??
UI2t>I22(R+r)t??
，
故I2<
I1，燈泡變暗。
◆變式訓練
1.用12V的電源為微型電動機供電的電路如圖（甲
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）所示。當單刀雙擲開關S1、S2均向上合上時，電動機開始轉動，電流I隨時間t變化的圖象如圖（乙）所示。當電流穩定時，電動機正常工作。已知電動機轉動時歐姆定律不適用，并忽略溫度對電阻的影響，試解答下列問題。【來源：21cnj
y.co
m】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當單刀雙擲開關S1、S2?合上時可實現電動機的反轉。
（2）當電動機正常工作時，電動機消耗的電功率為_________W。
（3）求電動機的電阻及正常工作時的輸出功率。
（1）根據開關的控制作用可以看出，單
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)刀雙擲開關S1、S2同時向下合上時流入電動機的電流方向改變，則可實現電動機的反轉。21世紀21世紀教育網有
（2）由圖乙可知電動機正常工作時的電流I=0.4A，則電動機消耗的電功率
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)。
（3）由圖乙可知電動機剛開始轉動時的電流I′=1.2A，剛開始轉動，歐姆定律對電動機仍適用
電動機的電阻，
電動機正常工作時，電阻絲發熱的功率：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)，
電動機的輸出功率。
2.如圖所示，直流電動機通過電流做功提升
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)重物，但在電能轉化成機械能的過程中，有部分電能變成內能。已知線圈電阻1.5Ω，電動機正常工作時，通過線圈電流2A，物體質量540g，以10m/s勻速上升，不計繩的重力和一切摩擦。物體上升20s的過程中。求：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電壓表讀數；
（2）電流通過線圈產生的熱量；
（3）提升物體的有用功；
（4）電動機工作效率。
（1）電動機做功的功率：
P機械=W/t=Gh/t=mgh/t=mgv=0.54kg×10N/kg×10m/s=54W，
線圈的發熱功率：P線圈=I2R=（2A）2×1.5Ω=6W，
電動機的功率：
P=P機械+P線圈=54W+6W=60W，
∵P=UI，∴電動機兩端的電壓即電壓表的示數：
U=P/I=60W/2A=30V
（2）電流通過線圈產生的熱量：
Q=W=P線圈t=6W×20s=120J；
（3）提升物體的有用功：W有=P機械t=54W×20s=1080J；
（4）電動機消耗的電能：
W=Pt=60W×20s=1200J，電動機工作效率：
η=W有/W×100%=1080J/1200J×100%=90%
part2.自我評價
1.本次課最重要的三個知識點：
1.電功與電能表
2.電功率
3.額定電壓與額定功率
4.焦耳定律
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精品試卷·第
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