資源簡介

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2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案（人教版全國通用）
單元18 電功率
1.結合實例，了解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實際功率。
2.通過實驗，了解焦耳定律。能用焦耳定律說明生產生活中的有關現象。
通過完成填空的自主學習方式深化對考點知識的理解
考點1. 電能和電功
1.電能定義：電流所具有的能量稱為電能。
2.電能單位：在國際單位制中，電能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。電能的另一個單位是千瓦時，又稱“度”，符號是kw·h。1kw·h=J，1kw·h=1度。
3. 電功定義:電流所做的功叫電功，用符號W表示。
4．計算電功公式：W＝UIt＝Pt(適用于所有電路)。
注意1：公式W=UIt，適用于任何電路，而公式的變形式W=IRt和只適用于純電阻電路，即將電能全部轉化為熱能的電路。
注意2：無論用電器串聯或并聯，計算在一段時間內所做的總功都可用公式：W＝W1＋W2
5.電能測量工具：電能表測量一段時間內電路所消耗的電能。
（1）讀數方法：電能表計數器前后兩次讀數之差，是用戶在這段時間內消耗的千瓦時，即用電度數。
（2）銘牌上通常所表參數的含義。
考點2. 電功率
1.電功率定義：電流在單位時間內所做的功叫做電功率，用符號“P”表示。
2.電功率公式
（1）定義式：P=W/t，其中W——電流做的功（用電器所消耗的電能），單位:焦（J）；
t——做功所用的時間，單位：秒（s）；P——用電器的功率，單位：瓦（W）。
（2）計算式：P=UI，即一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。
（3）推導式:.
3.電功率物理意義：電功率是用來表示電流做功快慢的物理量。
4.電功率單位：瓦，千瓦，且1kW=10W
注意：無論用電器串聯或并聯，計算總功率可用公式：P＝P1＋P2
5．額定功率和實際功率
1.額定電壓。用電器正常工作時的電壓。（一般都標在用電器的銘牌上）
2.額定功率。用電器在額定電壓下的功率。（標在用電器的銘牌上）
3.實際功率。用電器在實際工作下的電功率。用電器的實際功率可以等于額定功率，也可不等于額定功率。
注意：實際功率與額定功率的關系：當U＞U額時，則P＞P額，燈很亮，易燒壞。當U＜U額時，則P＜P額，燈很暗或不發光。當U=U額時，則P=P額，燈正常發光。
考點3. 測量小燈泡的電功率
1.原理：P＝UI
2.實驗電路圖：
3. 實驗中為什么做了多次實驗？
多次測量觀察小燈泡在不同功率時的亮度變化。
4.計算額定功率時要選取額定電壓那一組數據進行計算。
伏安法測功率不需要計算三次實驗的平均功率。
考點4. 焦耳定律
1.焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規律叫做焦耳定律。
2.焦耳定律數學表達式：Q=I2Rt,式中熱量Q、電流I、電阻R、時間t的單位分別是J、A、Ω、s，且1J=1A·Ω·s
計算公式適用于所有電路。
3.電流的熱效應。電流通過導體時使導體發熱的現象叫做電流的熱效應。電流通過電爐絲時，爐絲會熱得發紅；電流通過燈泡內的鎢絲時，鎢絲會發熱至白熾狀態等。
4.電功與電熱的對比
解決測量小燈泡電功率實驗學習案例
［實驗目的］測量小燈泡在不同狀態下的電功率。
［實驗要求］分別測量小燈泡在實際電壓等于額定電壓、略大于額定電壓、小于額定電壓時的電功率。
［實驗原理］根據公式 ，測出燈泡 和 ，就可以計算出小燈泡的電功率。
［實驗電路圖］根據實驗的目的和原理設計實驗電路圖，并按電路圖連接實物。
［實驗器材］小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。
實驗數據（記錄）表格：小燈泡的額定電壓是
實驗次數 發光情況 電流（A） 電壓（V） 電功率（W）
1
2
3
［實驗步驟］
1．按電路圖連接實物電路。
2．合上開關，調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓，觀察小燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。
3．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓值的1.2倍，觀察燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。
4．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察并做記錄。
5．斷開開關，整理實驗器材。
［注意事項］
1．按電路圖連接實物電路時注意：
（1）連接過程中開關應始終處于斷開狀態。
（2）根據小燈泡的額定電壓值，估計電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負接線柱的連接及滑動變阻器正確接法。
（3）連接好以后，每個同樣檢查一遍，保證電路連接正確。
2．合上開關前，應檢查滑動變阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并調整。
3．調節滑動變阻器的過程中，要首先明白向什么方向可以使變阻器阻值變大或變小，怎么調能使小燈泡兩端電壓變大或變小。
［實驗結論］由公式P=IU計算小燈泡的功率。（將計算結果填入表中，通過分析和比較得出）
（1）不同電壓下，小燈泡的功率不同。實際電壓越大，小燈泡功率越大。
（2）小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮。
考點1. 電能和電功
【例題1】（2023重慶A）如圖所示的電路中，電源電壓恒為2V，R1的阻值為10Ω，R2的阻值為20Ω，閉合開關S。求：
（1）通過R1的電流；
（2）通電50s，R2消耗的電能。
【答案】（1）0.2A；（2）10J
【解析】（1）由圖可知，電阻R1、R2并聯，通過R1的電流為
（2）R2在10s內消耗的電能為
考點2. 電功率
【例題2】 （2023甘肅蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻的阻值為，燈絲電阻為，忽略溫度對燈絲電阻的影響，，先將單刀雙擲開關撥至觸點a，只閉合開關、，滑片P位于最右端時，電壓表示數為6V，電流表示數為，電路的總功率為；只閉合開關、，滑片P移至中點時，電壓表示數為2V，電流表示數為，電路的總功率為。再將單刀雙擲開關撥至觸點b，只閉合開關、時，電流表示數為0.3A，下列說法中正確的是（　　）
A.
B. 電源電壓為12V
C. 電路的最大功率為24.3W
D. 滑動變阻器的最大電阻為20Ω
【答案】C
【解析】A．單刀雙擲開關S3撥至觸點a，只閉合開關S1、S4，滑片P位于最右端時，電阻R0與滑動變阻器的最大電阻串聯，電壓表測量滑動變阻器的電壓，電流表測量電路電流，電壓表示數為6V，電流表示數為I1，則
電路的總功率為
只閉合開關S2、S4，滑片P移至中點時，燈泡與滑動變阻器最大阻值的一半串聯，電壓表測量變阻器電壓，電流表測量電路電流，電壓表示數為2V，電流表示數為I2，則
電路的總功率為
所以
故A錯誤；
B．由串聯電路特點與歐姆定律得，當單刀雙擲開關S3撥至觸點a，只閉合開關S1、S4，滑片P位于最右端時，電源電壓為
只閉合開關S2、S4，滑片P移至中點時
依題意得
解得
當單刀雙擲開關S3撥至觸點a，只閉合開關S1、S4，滑片P位于最右端時，由串聯電路電流特點與歐姆定律得，電阻R0與滑動變阻器的電壓之比為
則
電源電壓
故B錯誤；
D．將單刀雙擲開關S3撥至觸點b，只閉合開關S1、S2時，電路中只有燈泡L與電阻R0串聯，電流表測量電路電流，由歐姆定律得，電路總電阻為
即
所以
，
則
故D錯誤；
C．當將單刀雙擲開關S3撥至觸點a，只閉合開關S1、S2時，滑動變阻器的滑片移到最左端時，電路中是由燈泡與電阻R0并聯時，電路電功率最大為
故C正確。故選C。
【例題3】（2023湖南衡陽）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為6V，閉合開關S后，當滑片Р從R的一端滑到另一端的過程中，小燈泡的關系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. 電源電壓為9V
B. 小燈泡的額定功率為6W
C. 滑動變阻器的最大電阻為6Ω
D. 滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器10s內產生的熱量為22.5J
【答案】BD
【解析】A．由電路圖可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為燈泡的簡單電路，由圖像乙可知，此時小燈泡正常發光，則電源電壓
故A錯誤；
B．由圖像乙可知，當燈泡兩端的電壓為6V時，電流為1.0A，則小燈泡的額定功率
　
故B正確；
C．由電路圖可知，燈泡L與R串聯，當R接入電路的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖像乙可知，電路中電流最小為Imin=0.5A，此時燈泡的電壓為，此時華變阻器的電壓
　
滑動變阻器的最大電阻
　
故C錯誤；
D．滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器10s內產生的熱量
　
故D正確。故選BD。
【例題4】如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈L標有“3V0.6A”的字樣，定值電阻R的阻值為10Ω。設燈絲電阻不變，求:
（1）燈絲電阻；
（2）當開關S1閉合、S2斷開，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓；
（3）當開關S1、S2均閉合時，定值電阻R消耗的電功率。
【答案】（1）5Ω；（2）1V；（3）0.9W
【解析】（1）燈絲電阻
（2）當開關S1閉合、S2斷開，燈L和電阻R串聯，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓
（3）由（2）可知R兩端電壓
所以電源電壓
當開關S1、S2均閉合時，電路中只有R接入電路，R消耗的電功率
考點3. 測量小燈泡的電功率
【例題5】（2023山東泰安）物理實驗小組連接了如圖甲所示的電路，做“測量小燈泡的電功率”實驗。可供選擇的器材有：電源（可選電壓為4.5V、6V），規格為“20Ω 2A”的滑動變阻器一個，小燈泡（額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W）一個，電壓表、電流表各一個，開關、導線若干。
（1）甲圖連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接（只改接一根導線）；_______
（2）正確連接電路后，當變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發光。該實驗所用的電源電壓為________V，小燈泡的額定功率為_________W；
（3）變阻器的滑片P移至某處時，電流表示數為0.18A，電壓表示數如圖乙所示為_________V，此時小燈泡的電阻為_______Ω；
（4）該實驗小組的同學又設計了如圖丙所示的電路，利用阻值為的定值電阻和電壓表、等器材，測量額定電壓為的小燈泡L的額定功率，經檢查無誤后進行實驗。請你幫助他們將實驗過程補充完整：
①閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表_________（選填“”或“”）的示數為，同時讀出另一個電壓表的示數，記為U；
②用已知物理量和測量量的符號表示出小燈泡額定功率_________。
【答案】（1）見解析 （2） 4.5 0.5 （3） 1.8 10 （4） V1
【解析】（1）由圖可知，電壓表被串聯在電路中，正確做法是將其正極導線，接在燈泡正極，負極導線接在燈泡負極，使其并聯在燈泡兩側，如圖所示：
（2）由題意知，小燈泡與滑動變阻器串聯，小燈泡額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W，由得
小燈泡額定電流不能大于0.3A，變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發光，根據歐姆定律得
變阻器此時分得電壓應低于3V，根據串聯電路電壓特點，電源電壓等于各部分電壓之和，為保證燈泡正常工作，所以電源電源應選擇4.5V，則此時滑動變阻器分得電壓為
由得，此時經過變阻器電流為
根據串聯電路電流處處相等可得，燈泡得額定電流為0.2A，由可得，燈泡得額定功率為
（3）圖乙可知，電壓變讀數為1.8V，根據得，小燈泡電阻阻值為
（4）由圖知，電壓表V1測燈泡兩端電壓，所以要測量燈泡得額定電壓，應讓電壓表V1示數為U額。
由圖可知另一個電壓表V2測燈泡與定值電阻R0兩端電壓，示數記為U，其中定值電阻R0與燈泡串聯，根據串聯電路電壓特點可得，定值電阻R0兩端電壓為
由于串聯電路電流處處相等，根據得，經過定值電阻R0的電流就是電路電流，即
由得，燈泡額定功率為
考點4. 焦耳定律
【例題6】（2023北京） 小京用如圖所示的電路探究電流通過導體產生的熱量與導體的電阻是否有關，其中兩個燒瓶完全相同，瓶內裝有質量和初溫相同的煤油、相同的溫度計A和B、阻值不等的電阻絲R1和R2。
（1）該實驗采用串聯電路可以控制________相同和________相同；
（2）閉合開關一段時間，兩支溫度計示數的變化量不相等，實驗結論是：________。
【答案】（1）電流 通電時間 （2）電流通過導體產生的熱量與導體的電阻有關
【解析】（1）該實驗采用串聯電路，兩電阻絲的電流與通電時間相同。
（2）閉合開關一段時間，兩支溫度計示數的變化量不相等，說明當電流與通電時間相同時，不同電阻的電阻絲產生的熱量不同，可得電流通過導體產生的熱量與導體的電阻有關。
【例題7】（2023新疆）如圖所示，電路中電源電壓為3V，閉合開關S后，電流表A的示數為，電流表的示數為。求：
（1）通過電阻的電流；
（2）電阻 的阻值；
（3）整個電路在1min內產生的熱量。
【答案】（1）0.30A；（2）5Ω，10Ω；（3）162J
【解析】（1）兩電阻并聯，根據并聯電路的電流規律可得，通過電阻的電流
（2）兩電阻并聯在電源兩端，則電阻 兩端的電壓
由歐姆定律可得，的阻值
的阻值
（3）該電路為純電阻電路，由焦耳定律可得，整個電路在1min內產生的熱量
《電功率》單元綜合素養精準達標模擬檢測試卷
（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）
一、選擇題（本道大題有10小題，每小題3分，共30分）
1. （2023江蘇揚州）下列數據最接近實際的是（　　）
A. 液晶電視機的額定功率約
B. 兩個雞蛋的質量約為
C. 人洗澡舒適的水溫約
D. 人正常騎自行車的速度約
【答案】A
【解析】A．液晶電視機的額定功率不太大，約為100W，故A符合題意；
B．一個雞蛋質量約為50g，所以兩個雞蛋質量約為100g=100000mg，故B不符合題意；
C．人洗澡舒適的水溫略高于人體的正常體溫，約為40℃，故C錯誤；
D．人正常騎自行車的速度約，故D錯誤。故選A。
2. （2023湖南株洲）給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
【答案】A
【解析】給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是
W=UIt=UQ
即等于電池上標有的電壓U與電池的容量Q之積，而W=Fs是計算機械功的公式。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
3.（2023福建省） 下列利用電流熱效應工作的用電器是（ ）
A. 電視機 B. 電風扇 C. 電腦 D. 電爐
【答案】D
【解析】A．電視機工作時電能不是主要轉化為內能，不是利用電流熱效應工作的，故A不符合題意；
B．電風扇工作時電能主要轉化為機械能，不是利用電流熱效應工作的，故B不符合題意；
C．電腦工作時電能不是主要轉化為內能，不是利用電流熱效應工作的，故C不符合題意；
D．電爐工作時電能主要轉化為內能，是利用電流熱效應工作的，故D符合題意。故選D。
4. （2023廣西）小明家連接插線板的導線折斷后，他把兩根導線擰在一起繼續使用，用久后發現連接處容易發熱，其主要原因是連接處（　　）
A. 電阻變小 B. 電流比別處電流小
C. 電阻變大 D. 電流比別處電流大
【答案】C
【解析】連接插線板的導線折斷后，他把兩根導線擰在一起繼續使用，導線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，根據公式Q=I2Rt可知，在電流、通電時間相同時，產生的熱量較多，往往比別處更容易發熱，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。
5. （2023山東臨沂）將一只“6V 3W”的小燈泡與一個阻值為的電阻串聯后接到12V的電源上，閉合開關后，小燈泡的實際功率（　　）
A. 大于3W B. 等于3W C. 小于3W D. 無法確定
【答案】B
【解析】由題意可知小燈泡的電阻為
小燈泡與一個阻值為的電阻串聯，所以電路的電流為
所以小燈泡的實際功率為
故選B。
6. （2023無錫）如圖所示，是小明家安裝電能表．下列說法中正確的是（　　）
A. 該電能表的示數為
B. 用該電能表和秒表可以估測家中用電器的實際功率
C. 家庭電路中正確的安裝次序是：進戶線、總開關、電能表
D. 家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次
【答案】B
【解析】A．該電能表的示數為，故A錯誤；
B．記錄該電能表指示燈閃爍的次數，用秒表測量閃爍一定次數所用的時間，則電能表消耗的電能
估測家中用電器的實際功率
故B正確；
C．家庭電路中正確的安裝次序是：進戶線、電能表、總開關，故C錯誤；
D．家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次，故D錯誤。
故選B。
7. （2023湖北宜昌）如圖是某品牌智能體重秤的電路結構圖，電源電壓恒定，為定值電阻，秤盤下方的電阻R為壓敏電阻其阻值隨所受壓力增大而減小。體重越重時，下列判斷正確的是（　　）
A. 電流表示數越小 B. 電壓表示數越小
C. 電路消耗的總功率越大 D. 電壓表與電流表示數的比值越大
【答案】C
【解析】如圖所示，定值電阻和壓敏電阻串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測通過的電流，壓敏電阻其阻值隨所受壓力增大而減小。
A．當體重越重時，壓敏電阻阻值減小，則電路總電阻減小，電源電壓恒定，根據歐姆定律可知，通過電路的電流增大，電流表示數變大，故A錯誤；
B．根據串聯電路中分壓原理可知，電阻越大兩端的電壓越大，又因為串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以當體重越重時，壓敏電阻阻值減小，壓敏電阻兩端的電壓減小，電源電壓恒定，定值電阻兩端的電壓增大，即電壓表示數變大，故B錯誤；
C．當體重越重時，壓敏電阻阻值減小，則電路總電阻減小，電源電壓恒定，根據歐姆定律可知，通過電路的電流增大；根據可知，總電流越大，電路總功率越大，故C正確；
D．電壓表測定值電阻兩端的電壓，電壓表與電流表示數的比值剛好是定值電阻的阻值，定值電阻的阻值不變，所以電壓表與電流表示數的比值不會變，故D錯誤。故選C。
8. （2023黑龍江龍東）如圖所示，電源電壓和燈泡L電阻不變，閉合開關S后，將滑片P向左移動時（　　）
A. 電壓表示數變大，電流表示數變大
B. 電壓表示數變小，電流表示數變大
C. 電壓表示數變大，燈泡變亮
D. 電壓表示數變小，燈泡變暗
【答案】B
【解析】由圖知道，開關閉合后，該電路為串聯電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；將滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據串聯電路的分壓規律知道，滑動變阻器兩端的電壓變小，電壓表示數變小；滑動變阻器阻值變小，總電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流表示數變大；由知道，燈泡的實際功率變大，亮度變亮；綜上所述，B符合題意，ACD不符合題意。故選B。
9. （2023湖南岳陽）如圖，電源電壓為18V，小燈泡規格為“10V，10W”且不考慮燈絲電阻隨溫度變化，R1為定值電阻。R2為滑動變阻器，最大阻值為60Ω。甲乙是同種電表，可供選擇的電表為雙量程電壓表（量程分別為0~3V，0~15V）和電流表（量程分別為0~0.6A；0~3A）。閉合開關，在保證電路安全的情況下，調節滑動變阻器R ，兩表示數均有變化且小燈泡亮度發生改變。當小燈泡正常發光時，甲、乙兩表示數之比為8:13。下列表述均正確且無遺漏的一組是：（　　）
①甲、乙同為電流表
②R 阻值為5Ω
③調節R ，通過R 最小的電流為0.24A
④調節R ，小燈泡的最小功率為3.6W
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】為確保電路安全，若甲乙同為電流表時，電路為R1、R2、L并聯，根據并聯電路中電壓的特點可知燈泡電壓此時超過額定電壓，燈泡會被燒毀，因此，甲乙兩表不能為電流表，應同為電壓表；
當甲乙同為電壓表時，電路為串聯，電源電壓為18V，甲電表測R1、R2兩端電壓，乙電表測R2、L兩端電壓，此時燈泡正常發光，電壓為10V，且兩電表的示數之比為8:13，則電路中的電流為
燈泡電阻為
電路中的總電阻為
則可得
----------①
根據兩電壓表的示數之比可得
-------------②
聯立①②可解的，；為確保電路安全，當乙電壓表的示數為15V時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，則電路中電流最小，此時R1的電壓為
最小電流為
根據可知，燈泡的最小電功率為
所以②④符合題意，故B正確，ACD錯誤。
故選B。
10. （2023山東臨沂）圖甲所示電路的電源電壓保持不變，閉合開關后，將滑動變阻器的滑片由最右端向最左端移動的過程中，兩電壓表與電流表的示數變化關系如圖乙所示，則（　　）
A. a是燈泡的U-I圖線 B. 燈泡電阻的最小值為
C. R的最大阻值為 D. 電路的最大功率為1.2W
【答案】C
【解析】A．分析電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V1測燈泡兩端電壓，電壓表V2測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路電流。滑動變阻器的滑片由最右端向最左端移動的過程中，電阻越來越小，電路總電阻越來越小，根據歐姆定律可知，電路電流變大，當滑動變阻器阻值最小時，電路電流最大，此時滑動變阻器兩端電壓為零，因此a是滑動變阻器的U-I圖線，故A錯誤；
B．b是燈泡的U-I圖線，由圖可知，小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，當電壓為6V時，燈泡有最大電阻
故B錯誤；
C．a是燈泡U-I圖線，由圖可知，當電流最小時，滑動變阻器在最大阻值處，即
故C正確；
D．根據圖像可知，當滑動變阻器阻值為零時，電流最大，此時燈泡兩端電壓等于電源電壓，因此電源電壓為6V，根據P=UI，當電流最大時，電路的功率最大
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D錯誤。故選C。
二、填空題（每空1分，共19分）
1. （2023天津）某節能燈標有“220V 22W”字樣，當它正常工作時，電功率為______W，通過它的電流為______A。
【答案】 22 0.1
【解析】由某節能燈標有“220V 22W”字樣，可得節能燈正常工作時，額定電壓為220V，額定電功率為22W。
通過它的電流為
2. （2023云南）某型號的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個擋位，其簡化電路如圖、部分參數如上表所示。同時閉合開關S、，電燉盅處于高溫擋。電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作______h。
【答案】0.5
【解析】根據題意可知，電燉盅高溫功率為2000W，則電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作時間為
3. （2023重慶A）如圖所示的電路，電源電壓恒為6V，白熾燈泡L1標有“5V；0.25A”，白熾燈泡L2標有“6V；3W”，的阻值為。忽略溫度對燈絲電阻的影響，只閉合開關S1時，燈泡_____更亮；只閉合開關S2時，的功率為______W。
【答案】 0.4
【解析】根據兩燈泡的規格，可分別求出兩燈泡的電阻為
當只閉合開關S1時，電路為L1、L2串聯，電流相等，根據可知，L1的實際電功率大，因此L1更亮。
只閉合開關S2時，電路為L1、R串聯，可求電路中電流為
則R的電功率為
4. （2023遼寧本溪等）小平家5月份的電費為50元，當地電價為0.5元/kW h，5月末他家的電能表示數如圖，5月初電能表的示數應為________。他家可以同時使用用電器的總功率不能超過________W。他單獨使用電燉鍋正常工作3min，電能表轉盤轉過160轉，則電燉鍋的額定功率為________W。
【答案】 4400 1600
【解析】小平家5月份消耗的電能
5月初電能表的示數為
W初=2023.6kW·h-100kW·h=1923.6kW·h
由電能表的參數可知，他家接在這個電能表的用電器額定最大電流為20A，則他家可以同時使用用電器的最大總功率
電燉鍋正常工作3min，消耗的電能
電燉鍋的額定功率
5.（2023遼寧撫順） 如圖甲所示的電路，電源電壓不變，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~15V。閉合開關S、，斷開，滑動變阻器的滑片P從最右端向左移動，直至燈泡正常發光，電流表示數和電壓表示數關系圖像如圖乙所示，燈泡正常發光時，某塊電表的示數恰好達到最大值；再斷開，閉合，將滑片P調回至最右端，電壓表示數和滑動變阻器連入電路的阻值關系圖像如圖丙所示。則電源電壓為_______V，變化過程中，燈泡的最小電阻為________，燈泡的額定功率為______W。
【答案】 9 10 5.4
【解析】閉合開關S、，斷開，燈L與滑動變阻器R串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測燈L兩端電壓，再斷開，閉合，燈L與滑動變阻器R串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測電源兩端電壓，由圖丙可知，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω；閉合開關S、，斷開，滑片P在最右端時，電路中的電阻最大，電流最小，由圖乙可知I=0.3A，此時燈L兩端的電壓，變阻器R兩端的電壓為
則電源電壓為
當滑動變阻器接入的阻值最大時，燈L的電阻最小，則燈L的最小阻值為
當滑片P從最右端向左移動時，電路總電阻變小，電流變大，由串聯電路的分壓規律可知，電壓表的示數變小，電路的總電阻最小（即R=0）時，電流表的示數達到最大值，此時燈L剛好正常發光，兩端的電壓為
則燈L的額定功率為
6.（2023齊齊哈爾） 將電能輸送到幾百千米之外的用戶，在輸電線上會有能量的損耗，這主要是由于電流的______效應引起的。某段輸電線路的總電阻為0.5Ω，輸送電流為100A，每輸電1min，這段線路便會損耗______J的電能。
【答案】 熱
【解析】由于輸電線有電阻，電流通過導體一部分電能轉化為內能，造成電能的損耗，這種現象叫電流的熱效應。
根據焦耳定律可得，這段電路損耗的電能為
7.（2023遼寧本溪等） 小明為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系，利用阻值相等的電阻絲R1、R2、R3，設計了如圖甲所示電路，將電阻絲R3和_____（填“R1”或“R2”）分別放在如圖乙所示的兩個相同裝置中，實驗通過U形管中______反映電阻絲產生熱量的多少；通過實驗分析可知，當電阻和通電時間相同時，通過電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越______。
【答案】 R1 液面高度差 多
【解析】為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系，應采用控制變量法，控制電阻和通電時間相同，電流不同，故應選用R3和R1進行實驗，因為在電路中R2起到給R3分流的作用，使R3和R1的電流不同。
實驗中采用兩個相同的U型管，產生的熱量越多，U型管液面的高度差就越大，實驗通過U形管中液面高度差來反映電阻絲產生熱量的多少。
電流的熱效應與電阻有關，在電阻和通電時間一定時，流過電阻的電流越大，產生的熱量越多。
8.某加熱器簡化電路如圖甲所示，其加熱元件是利用新型材料制成的，它的電阻R隨溫度t變化的關系圖象如圖乙所示；照明燈L標有“220V 100W”。此加熱器白天只加熱不照明，夜晚加熱并照明。
（1）該加熱器的金屬外殼應與______相連，避免金屬外殼帶電時發生觸電事故；
（2）白天和夜晚加熱器的加熱元件溫度均為t0時，電路總功率之比為4：5，則t0=______℃；
（3）閉合開關S，若加熱元件的溫度從16℃升高37℃，通過加熱元件的電流變化情況是_______。
【答案】 大地（地線） 40 先變大后變小
【解析】（1）加熱器的金屬外殼與火線接觸了，外殼就會帶電，如果外殼沒有接地，人接觸時就會發生觸電，為避免金屬外殼帶電時發生觸電事故，該加熱器的金屬外殼應與大地（地線）相連。
（2）由題意知，白天和夜晚溫度均為t0時加熱元件的功率相同，則有
=
已知PL=100W，故解得P加熱=400W，由P=可得加熱元件的阻值
R===121Ω
由圖乙可知，加熱器的阻值為121Ω時，對應的溫度為40℃，即t0=40℃。
（3）閉合開關S，由圖乙可知，若加熱元件的溫度從16℃升高37℃，加熱元件的阻值先減小后增大，電壓一定，由I=可知，通過加熱元件的電流先變大后變小。
三、實驗探究題（本大題有2小題，共14分）
1. （6分）如圖甲所示為測量小燈泡L功率的電路圖，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電源電壓恒為3V。實驗中：
（1）在連接電路時，開關S應處于________狀態；
（2）連接完電路后，閉合開關S，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表示數始終為零，電壓表示數始終為3V。假定電路中只有一處故障，則產生這一現象的原因可能是（ ）；
A.燈泡短路 B.燈泡斷路
C.滑動變阻器短路 D.滑動變阻器斷路
（3）排除故障后，繼續實驗，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則此時流過燈泡的電流是________A，小燈泡的額定功率為________W；
（4）如果要使燈泡兩端電壓由2.5V調到2V，應該把滑動變阻器的滑片向________滑動（選填“左”、“右”）；
（5）根據實驗數據繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關系圖像，如圖丙所示。當電壓表示數增大時，燈絲溫度會發生變化，燈絲電阻將（ ）
A.變大 B.變小 C.不變 D.無法確定
【答案】 （1） 斷開 （2） B （3）0.24 0.6 （4）左 （5）A
【解析】（1）為保護電路，在連接電路時，開關S應處于斷開狀態。
（2）電流表示數始終為零，電壓表示數始終為3V，說明電路出現斷路。電壓表與小燈泡并聯，小燈泡斷路，故ABD不符合題意，故C符合題意。
故選C。
（3）排除故障后，繼續實驗，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，電流表選用0~0.6A，分度值為0.02A，則此時電流表的讀數為0.24A，即流過燈泡的電流是0.24A。
小燈泡的額定功率為
（4）由圖知，燈泡與滑動變阻器串聯接入電路，如果要使燈泡兩端電壓由2.5V調到2V，根據串聯分壓原理，應該把滑動變阻器的滑片向左滑動，使滑動變阻器接入電路阻值變大，分得電壓變大，從而使燈泡兩端電壓由2.5V調到2V。
（5）根據實驗數據繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關系圖像，如圖丙所示。隨燈泡兩端電壓的增大，通過燈泡的電流也增大，但電流增加的越來越慢，根據歐姆定律得，當電壓表示數增大時，燈絲溫度會發生變化，燈絲電阻將變大，故BCD不符合題意；故A符合題意。故選A。
2.（8分） （2023山東棗莊）在探究電流通過導體產生熱量的多少與什么因素有關的實驗中。某興趣小組猜想：電流通過導體產生的熱量可能與通過導體的電流、導體的電阻和通電時間有關，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進行實驗探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。
（1）要探究電熱與電阻的關系。應選用_______組合，并將它們______接到電源兩端進行實驗。
（2）選用乙、丙組合，串聯接到電源兩端進行實驗，在通電時間相同的情況下，發現乙裝置U型管中液面高度變化大，由此可得到的結論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，__________。
（3）實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實例采用研究方法與此相同的是__________。
A．探究電流與電壓、電阻的關系
B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布
C．研究光的傳播時，引入“光線”
D．探究平面鏡成像的特點
【答案】 （1）甲、乙 串聯 （2） 通過導體的電流越大，產生的熱量越多 （3） B
【解析】（1）要研究電熱與電阻的關系，需要控制通過電阻的電流與通電時間相同，而電阻的阻值不同，因此選用甲和乙組合，將它們串聯接到電源兩端進行實驗。
（2）乙和丙，由于串聯在電路中，可知通過電路乙中5Ω電阻電流大于通過丙中5Ω電阻的電流，當在通電時間相同的情況下，發現乙裝置U型管中液面高度變化大，可知氣壓差越大，溫度差越大，熱量越多，可以得出的結論是：通過導體的電流越大，產生的熱量越多。
（3） A．實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，這用到了轉化法，而探究電流與電壓、電阻的關系時，用到的方法是控制變量法，故A不符合題意；
B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布時，磁體周圍磁場的強弱轉化為吸引鐵屑的多少，故B符合題意；
C．研究光的傳播時，引入“光線”，這是模型法，故C不符合題意；
D．探究平面鏡成像的特點，用到的是替代法，故D不符合題意。故選B。
四、綜合應用計算題（3小題，共29分）
1. （8分）（2023云南）在如圖所示的電路中，電源電壓6V保持不變，電阻的阻值為20Ω。當開關S閉合時，電流表的示數為0.2A，求
（1）的阻值；
（2）通電1min，電流通過做的功；
（3）電路消耗的電功率。
【答案】（1）10Ω；（2）48J；（3）1.2W
【解析】（1）由電路圖知道，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，串聯電路中的電流處處相等，由歐姆定律知道，電路的總電阻
由串聯電路電阻的特點知道，的阻值
（2）電路工作1min，電流通過電阻R1做的功
（3）由知道，電路消耗的電功率
答：（1）的阻值是10Ω；
（2）通電1min，電流通過做的功48J；
（3）電路消耗的電功率是1.2W。
2. （9分）（2023湖北荊州） 如圖所示電路，電源電壓保持不變，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L標有“6V 3.6W”（電阻不隨溫度而變化），滑動變阻器R標有“30Ω 1A”，電流表的量程為0~3A。當S閉合，S1、S2斷開，滑片P移到距R最右端處時，小燈泡正常發光。求：
（1）小燈泡的電阻RL；
（2）通電10s電路消耗的電能；
（3）在保證電路安全的前提下，任意調整開關S、S1、S2的開閉狀態，并移動變阻器的滑片P，電路消耗總功率的最小值與最大值之比。
【答案】（1）10Ω；（2）72J；（3）3∶22
【解析】（1）小燈泡L標有“6V 3.6W”且電阻不隨溫度而變化，由可知，小燈泡的電阻是
（2）當S閉合，S1、S2斷開，此時電路為燈泡與滑動變阻器的串聯電路，燈泡正常發光，則由串聯電路電流特點可知，此時電路的電流為
滑片P移到距R最右端處時，則滑動變阻器接入電路中的阻值為
滑動變阻器兩端的電壓為
U0=IR=0.6A×10Ω=6V
電源電壓為
U=U0+U額=6V+6V=12V
通電10s電路消耗的電能
W=UIt=12V×06A×10s=72J
（3）由P=UI可知，當總電流最大時，電功率最大，當總電流最小時，電功率最小。根據電路圖，開關S、S1、S2均閉合，且通過滑動變阻器的電流為1A時，干路電流最大。此時通過R0的電流為
干路電流為
I大=I滑+I0=1A+1.2A=2.2A
未超過電流表量程，電路消耗的最大功率為
P大=UI大=12V×2.2A=26.4W
當開關S閉合，S1、S2斷開，滑動變阻器調到最大值，此時電流中電流最小，最小值為
電路消耗的最小功率是
P小=UI小=12V×0.3A=3.6W
電路消耗總功率的最小值與最大值之比
P小∶P大=3.6W∶26.4W=3∶22
3. （12分）（2023湖南郴州）如圖所示，電源電壓恒為18V，滑動變阻器R上標有“30Ω 1A”的字樣，定值電阻R1=18Ω，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣（設小燈泡的電阻不隨溫度變化），電流表的量程為0~3A，求：
（1）閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到最上端a時，電流表的示數；
（2）閉合開關S、S2，斷開S1時，移動滑動變阻器的滑片P，使小燈泡恰好正常發光，此時滑動變阻器接入電路中的阻值；
（3）閉合開關S、S1、S2，在保證電路安全的情況下，滑動變阻器的滑片P從最上端a向b端移動到某個位置時，電路的最小功率。
【答案】（1）1A；（2）24Ω；（3）22.5W
【解析】（1）閉合開關S、S1，斷開S2，滑片移到最上端a時，電路中只有R1接入電路，電流表測流過R1的電流，此時電流表的示數
（2）閉合開關S、S2，斷開S1，變阻器R變與小燈泡L串聯，當小燈泡正常發光時，電路中的電流
小燈泡的電阻
電路中的總電阻
滑動變阻器接入的阻值
（3）閉合開關S、S1、S2，滑片P移動時，將變阻器分成R上和R下兩部分，R上與R1串聯組成一條支路、R下與L串聯組成另一條支路，兩條支路并聯。由可知，當R總取最大值時，電路中的功率最小。要使R總取得最大值，需滿足
即
①
②
由①②解得：，；
此時流過小燈泡的電流
燈泡會被燒壞。
此時流過R1的電流
干路電流
綜合以上分析，電路的總功率最小時的安全條件是
此時
故電路中的最小功率
答：（1）電流表的示數為1A；
（2）時滑動變阻器接入電路中的阻值為24Ω；
（3）閉電路的最小功率為22.5W。
五、綜合能力題（8分）
1.（2023山西）隨著生活水平的不斷提高，家用電器種類越來越多，電能的消耗也逐漸增大。實踐小組對家庭用電情況產生了研究興趣，并進行了調查研究。
任務一：小組成員對各自家庭2022年下半年的用電情況進行了調研，并制作了所調查家庭下半年每月平均電費統計表，表格如下。
月份 7 8 9 10 11 12
電費/元 90 80 50 76 68 86
（電費價格不變）
任務二：根據表中數據在圖中繪制出“電費一月份”圖像________。分析圖像可以獲取的信息是________（寫出一條即可）。
任務三：節約能源應從點滴做起，請你提出一條節約用電的措施________（合理即可），并說明理由________。
【答案】任務二： 7月份消耗電能最多
任務三：及時關燈 電功率一定，減少使用時間，根據W=Pt，可減少電能消耗
【解析】根據表中數據在圖中繪制出“電費一月份”圖像，圖像如下：
分析圖像可知，七月份的電費最多，即消耗的電能最多。
節約能源應從點滴做起，如及時關燈。
電功率一定，減少使用時間，根據W=Pt，可減少電能消耗。
根據所學知識推導焦耳定律的數學表達式：Q=I2Rt
電功表達式為W=UIt
在純電阻電路（即只以發熱為目的的電路）中，電功全部轉化為電熱，
電流產生的熱量Q=W=UIt
在純電阻電路中 歐姆定律適用， 有U=IR
帶入Q=W=UIt 中有 Q=I2Rt
注意：在非純電阻電路中 電功可以轉化為機械能，化學能等等 這個時候電熱只能用焦耳定律求，電熱與電功這時不再相等。
課標要求
自學考點
思維方法
考點例題講析
單元模擬檢測
中考加油站
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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2024年中考物理一輪單元復習學思講測全攻略學案（人教版全國通用）
單元18 電功率
1.結合實例，了解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實際功率。
2.通過實驗，了解焦耳定律。能用焦耳定律說明生產生活中的有關現象。
通過完成填空的自主學習方式深化對考點知識的理解
考點1. 電能和電功
1.電能定義：電流所具有的_______稱為電能。
2.電能單位：在國際單位制中，電能的單位是_______，簡稱焦，符號是J。電能的另一個單位是_______，又稱“度”，符號是kw·h。1kw·h=J，1kw·h=1度。
3. 電功定義:電流所做的_______叫電功，用符號W表示。
4．計算電功公式：_______(適用于所有電路)。
注意1：公式W=UIt，適用于任何電路，而公式的變形式W=IRt和只適用于純電阻電路，即將電能全部轉化為熱能的電路。
注意2：無論用電器串聯或并聯，計算在一段時間內所做的總功都可用公式：W＝W1＋W2
5.電能測量工具：電能表測量一段時間內電路所消耗的電能。
（1）讀數方法：電能表計數器前后兩次讀數之差，是用戶在這段時間內消耗的千瓦時，即用電度數。
（2）銘牌上通常所表參數的含義。
考點2. 電功率
1.電功率定義：電流在單位時間內所做的_______叫做電功率，用符號“P”表示。
2.電功率公式
（1）定義式：_______，其中W——電流做的功（用電器所消耗的電能），單位:焦（J）；
t——做功所用的時間，單位：秒（s）；P——用電器的功率，單位：瓦（W）。
（2）計算式：_______，即一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。
（3）推導式:.
3.電功率物理意義：電功率是用來表示電流做功_______的物理量。
4.電功率單位：瓦，千瓦，且1kW=10W
注意：無論用電器串聯或并聯，計算總功率可用公式：P＝P1＋P2
5．額定功率和實際功率
1.額定電壓。用電器_______工作時的電壓。（一般都標在用電器的銘牌上）
2.額定功率。用電器在_______電壓下的功率。（標在用電器的銘牌上）
3.實際功率。用電器在_______工作下的電功率。用電器的實際功率可以等于額定功率，也可不等于額定功率。
注意：實際功率與額定功率的關系：當U＞U額時，則P＞P額，燈很亮，易燒壞。當U＜U額時，則P＜P額，燈很暗或不發光。當U=U額時，則P=P額，燈正常發光。
考點3. 測量小燈泡的電功率
1. 原理：_______
2.實驗電路圖：
3. 實驗中為什么做了多次實驗？
多次測量觀察小燈泡在不同_______時的亮度變化。
4.計算額定功率時要選取額定電壓那一組數據進行計算。
伏安法測功率_______計算三次實驗的平均功率。
考點4. 焦耳定律
1.焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的_______成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，這個規律叫做焦耳定律。
2.焦耳定律數學表達式：_______,式中熱量Q、電流I、電阻R、時間t的單位分別是J、A、Ω、s，且1J=1A·Ω·s
計算公式適用于所有電路。
3.電流的熱效應。電流通過導體時使導體_______的現象叫做電流的熱效應。電流通過電爐絲時，爐絲會熱得發紅；電流通過燈泡內的鎢絲時，鎢絲會發熱至白熾狀態等。
4.電功與電熱的對比
解決測量小燈泡電功率實驗學習案例
［實驗目的］測量小燈泡在不同狀態下的電功率。
［實驗要求］分別測量小燈泡在實際電壓等于額定電壓、略大于額定電壓、小于額定電壓時的電功率。
［實驗原理］根據公式 ，測出燈泡 和 ，就可以計算出小燈泡的電功率。
［實驗電路圖］根據實驗的目的和原理設計實驗電路圖，并按電路圖連接實物。
［實驗器材］小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。
實驗數據（記錄）表格：小燈泡的額定電壓是
實驗次數 發光情況 電流（A） 電壓（V） 電功率（W）
1
2
3
［實驗步驟］
1．按電路圖連接實物電路。
2．合上開關，調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓，觀察小燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。
3．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓值的1.2倍，觀察燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。
4．調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察并做記錄。
5．斷開開關，整理實驗器材。
［注意事項］
1．按電路圖連接實物電路時注意：
（1）連接過程中開關應始終處于斷開狀態。
（2）根據小燈泡的額定電壓值，估計電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負接線柱的連接及滑動變阻器正確接法。
（3）連接好以后，每個同樣檢查一遍，保證電路連接正確。
2．合上開關前，應檢查滑動變阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并調整。
3．調節滑動變阻器的過程中，要首先明白向什么方向可以使變阻器阻值變大或變小，怎么調能使小燈泡兩端電壓變大或變小。
［實驗結論］由公式P=IU計算小燈泡的功率。（將計算結果填入表中，通過分析和比較得出）
（1）不同電壓下，小燈泡的功率不同。實際電壓越大，小燈泡功率越大。
（2）小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮。
考點1. 電能和電功
【例題1】（2023重慶A）如圖所示的電路中，電源電壓恒為2V，R1的阻值為10Ω，R2的阻值為20Ω，閉合開關S。求：
（1）通過R1的電流；
（2）通電50s，R2消耗的電能。
考點2. 電功率
【例題2】 （2023甘肅蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻的阻值為，燈絲電阻為，忽略溫度對燈絲電阻的影響，，先將單刀雙擲開關撥至觸點a，只閉合開關、，滑片P位于最右端時，電壓表示數為6V，電流表示數為，電路的總功率為；只閉合開關、，滑片P移至中點時，電壓表示數為2V，電流表示數為，電路的總功率為。再將單刀雙擲開關撥至觸點b，只閉合開關、時，電流表示數為0.3A，下列說法中正確的是（　　）
A.
B. 電源電壓為12V
C. 電路的最大功率為24.3W
D. 滑動變阻器的最大電阻為20Ω
【例題3】（2023湖南衡陽）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為6V，閉合開關S后，當滑片Р從R的一端滑到另一端的過程中，小燈泡的關系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A. 電源電壓為9V
B. 小燈泡的額定功率為6W
C. 滑動變阻器的最大電阻為6Ω
D. 滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器10s內產生的熱量為22.5J
【例題4】如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈L標有“3V0.6A”的字樣，定值電阻R的阻值為10Ω。設燈絲電阻不變，求:
（1）燈絲電阻；
（2）當開關S1閉合、S2斷開，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓；
（3）當開關S1、S2均閉合時，定值電阻R消耗的電功率。
考點3. 測量小燈泡的電功率
【例題5】（2023山東泰安）物理實驗小組連接了如圖甲所示的電路，做“測量小燈泡的電功率”實驗。可供選擇的器材有：電源（可選電壓為4.5V、6V），規格為“20Ω 2A”的滑動變阻器一個，小燈泡（額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W）一個，電壓表、電流表各一個，開關、導線若干。
（1）甲圖連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接（只改接一根導線）；_______
（2）正確連接電路后，當變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發光。該實驗所用的電源電壓為________V，小燈泡的額定功率為_________W；
（3）變阻器的滑片P移至某處時，電流表示數為0.18A，電壓表示數如圖乙所示為_________V，此時小燈泡的電阻為_______Ω；
（4）該實驗小組的同學又設計了如圖丙所示的電路，利用阻值為的定值電阻和電壓表、等器材，測量額定電壓為的小燈泡L的額定功率，經檢查無誤后進行實驗。請你幫助他們將實驗過程補充完整：
①閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表_________（選填“”或“”）的示數為，同時讀出另一個電壓表的示數，記為U；
②用已知物理量和測量量的符號表示出小燈泡額定功率_________。
考點4. 焦耳定律
【例題6】（2023北京） 小京用如圖所示的電路探究電流通過導體產生的熱量與導體的電阻是否有關，其中兩個燒瓶完全相同，瓶內裝有質量和初溫相同的煤油、相同的溫度計A和B、阻值不等的電阻絲R1和R2。
（1）該實驗采用串聯電路可以控制________相同和________相同；
（2）閉合開關一段時間，兩支溫度計示數的變化量不相等，實驗結論是：________。
【例題7】（2023新疆）如圖所示，電路中電源電壓為3V，閉合開關S后，電流表A的示數為，電流表的示數為。求：
（1）通過電阻的電流；
（2）電阻 的阻值；
（3）整個電路在1min內產生的熱量。
《電功率》單元綜合素養精準達標模擬檢測試卷
（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）
一、選擇題（本道大題有10小題，每小題3分，共30分）
1. （2023江蘇揚州）下列數據最接近實際的是（　　）
A. 液晶電視機的額定功率約
B. 兩個雞蛋的質量約為
C. 人洗澡舒適的水溫約
D. 人正常騎自行車的速度約
2. （2023湖南株洲）給電動車充電，計算它充滿電后儲存電能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
3.（2023福建省） 下列利用電流熱效應工作的用電器是（ ）
A. 電視機 B. 電風扇 C. 電腦 D. 電爐
4. （2023廣西）小明家連接插線板的導線折斷后，他把兩根導線擰在一起繼續使用，用久后發現連接處容易發熱，其主要原因是連接處（　　）
A. 電阻變小 B. 電流比別處電流小
C. 電阻變大 D. 電流比別處電流大
5. （2023山東臨沂）將一只“6V 3W”的小燈泡與一個阻值為的電阻串聯后接到12V的電源上，閉合開關后，小燈泡的實際功率（　　）
A. 大于3W B. 等于3W C. 小于3W D. 無法確定
6. （2023無錫）如圖所示，是小明家安裝電能表．下列說法中正確的是（　　）
A. 該電能表的示數為
B. 用該電能表和秒表可以估測家中用電器的實際功率
C. 家庭電路中正確的安裝次序是：進戶線、總開關、電能表
D. 家中用電器消耗電能，該電能表指示燈閃爍3000次
7. （2023湖北宜昌）如圖是某品牌智能體重秤的電路結構圖，電源電壓恒定，為定值電阻，秤盤下方的電阻R為壓敏電阻其阻值隨所受壓力增大而減小。體重越重時，下列判斷正確的是（　　）
A. 電流表示數越小 B. 電壓表示數越小
C. 電路消耗的總功率越大 D. 電壓表與電流表示數的比值越大
8. （2023黑龍江龍東）如圖所示，電源電壓和燈泡L電阻不變，閉合開關S后，將滑片P向左移動時（　　）
A. 電壓表示數變大，電流表示數變大
B. 電壓表示數變小，電流表示數變大
C. 電壓表示數變大，燈泡變亮
D. 電壓表示數變小，燈泡變暗
9. （2023湖南岳陽）如圖，電源電壓為18V，小燈泡規格為“10V，10W”且不考慮燈絲電阻隨溫度變化，R1為定值電阻。R2為滑動變阻器，最大阻值為60Ω。甲乙是同種電表，可供選擇的電表為雙量程電壓表（量程分別為0~3V，0~15V）和電流表（量程分別為0~0.6A；0~3A）。閉合開關，在保證電路安全的情況下，調節滑動變阻器R ，兩表示數均有變化且小燈泡亮度發生改變。當小燈泡正常發光時，甲、乙兩表示數之比為8:13。下列表述均正確且無遺漏的一組是：（　　）
①甲、乙同為電流表
②R 阻值為5Ω
③調節R ，通過R 最小的電流為0.24A
④調節R ，小燈泡的最小功率為3.6W
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
10. （2023山東臨沂）圖甲所示電路的電源電壓保持不變，閉合開關后，將滑動變阻器的滑片由最右端向最左端移動的過程中，兩電壓表與電流表的示數變化關系如圖乙所示，則（　　）
A. a是燈泡的U-I圖線 B. 燈泡電阻的最小值為
C. R的最大阻值為 D. 電路的最大功率為1.2W
二、填空題（每空1分，共19分）
1. （2023天津）某節能燈標有“220V 22W”字樣，當它正常工作時，電功率為______W，通過它的電流為______A。
2. （2023云南）某型號的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個擋位，其簡化電路如圖、部分參數如上表所示。同時閉合開關S、，電燉盅處于高溫擋。電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作______h。
3. （2023重慶A）如圖所示的電路，電源電壓恒為6V，白熾燈泡L1標有“5V；0.25A”，白熾燈泡L2標有“6V；3W”，的阻值為。忽略溫度對燈絲電阻的影響，只閉合開關S1時，燈泡_____更亮；只閉合開關S2時，的功率為______W。
4. （2023遼寧本溪等）小平家5月份的電費為50元，當地電價為0.5元/kW h，5月末他家的電能表示數如圖，5月初電能表的示數應為________。他家可以同時使用用電器的總功率不能超過________W。他單獨使用電燉鍋正常工作3min，電能表轉盤轉過160轉，則電燉鍋的額定功率為________W。
5.（2023遼寧撫順） 如圖甲所示的電路，電源電壓不變，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~15V。閉合開關S、，斷開，滑動變阻器的滑片P從最右端向左移動，直至燈泡正常發光，電流表示數和電壓表示數關系圖像如圖乙所示，燈泡正常發光時，某塊電表的示數恰好達到最大值；再斷開，閉合，將滑片P調回至最右端，電壓表示數和滑動變阻器連入電路的阻值關系圖像如圖丙所示。則電源電壓為_______V，變化過程中，燈泡的最小電阻為________，燈泡的額定功率為______W。
6.（2023齊齊哈爾） 將電能輸送到幾百千米之外的用戶，在輸電線上會有能量的損耗，這主要是由于電流的______效應引起的。某段輸電線路的總電阻為0.5Ω，輸送電流為100A，每輸電1min，這段線路便會損耗______J的電能。
7.（2023遼寧本溪等） 小明為了探究電流產生的熱量與電流大小的關系，利用阻值相等的電阻絲R1、R2、R3，設計了如圖甲所示電路，將電阻絲R3和_____（填“R1”或“R2”）分別放在如圖乙所示的兩個相同裝置中，實驗通過U形管中______反映電阻絲產生熱量的多少；通過實驗分析可知，當電阻和通電時間相同時，通過電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越______。
8.某加熱器簡化電路如圖甲所示，其加熱元件是利用新型材料制成的，它的電阻R隨溫度t變化的關系圖象如圖乙所示；照明燈L標有“220V 100W”。此加熱器白天只加熱不照明，夜晚加熱并照明。
（1）該加熱器的金屬外殼應與______相連，避免金屬外殼帶電時發生觸電事故；
（2）白天和夜晚加熱器的加熱元件溫度均為t0時，電路總功率之比為4：5，則t0=______℃；
（3）閉合開關S，若加熱元件的溫度從16℃升高37℃，通過加熱元件的電流變化情況是_______。
三、實驗探究題（本大題有2小題，共14分）
1. （6分）如圖甲所示為測量小燈泡L功率的電路圖，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電源電壓恒為3V。實驗中：
（1）在連接電路時，開關S應處于________狀態；
（2）連接完電路后，閉合開關S，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表示數始終為零，電壓表示數始終為3V。假定電路中只有一處故障，則產生這一現象的原因可能是（ ）；
A.燈泡短路 B.燈泡斷路
C.滑動變阻器短路 D.滑動變阻器斷路
（3）排除故障后，繼續實驗，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則此時流過燈泡的電流是________A，小燈泡的額定功率為________W；
（4）如果要使燈泡兩端電壓由2.5V調到2V，應該把滑動變阻器的滑片向________滑動（選填“左”、“右”）；
（5）根據實驗數據繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關系圖像，如圖丙所示。當電壓表示數增大時，燈絲溫度會發生變化，燈絲電阻將（ ）
A.變大 B.變小 C.不變 D.無法確定
2.（8分） （2023山東棗莊）在探究電流通過導體產生熱量的多少與什么因素有關的實驗中。某興趣小組猜想：電流通過導體產生的熱量可能與通過導體的電流、導體的電阻和通電時間有關，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進行實驗探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。
（1）要探究電熱與電阻的關系。應選用_______組合，并將它們______接到電源兩端進行實驗。
（2）選用乙、丙組合，串聯接到電源兩端進行實驗，在通電時間相同的情況下，發現乙裝置U型管中液面高度變化大，由此可得到的結論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，__________。
（3）實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實例采用研究方法與此相同的是__________。
A．探究電流與電壓、電阻的關系
B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布
C．研究光的傳播時，引入“光線”
D．探究平面鏡成像的特點
四、綜合應用計算題（3小題，共29分）
1. （8分）（2023云南）在如圖所示的電路中，電源電壓6V保持不變，電阻的阻值為20Ω。當開關S閉合時，電流表的示數為0.2A，求
（1）的阻值；
（2）通電1min，電流通過做的功；
（3）電路消耗的電功率。
2. （9分）（2023湖北荊州） 如圖所示電路，電源電壓保持不變，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L標有“6V 3.6W”（電阻不隨溫度而變化），滑動變阻器R標有“30Ω 1A”，電流表的量程為0~3A。當S閉合，S1、S2斷開，滑片P移到距R最右端處時，小燈泡正常發光。求：
（1）小燈泡的電阻RL；
（2）通電10s電路消耗的電能；
（3）在保證電路安全的前提下，任意調整開關S、S1、S2的開閉狀態，并移動變阻器的滑片P，電路消耗總功率的最小值與最大值之比。
3. （12分）（2023湖南郴州）如圖所示，電源電壓恒為18V，滑動變阻器R上標有“30Ω 1A”的字樣，定值電阻R1=18Ω，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣（設小燈泡的電阻不隨溫度變化），電流表的量程為0~3A，求：
（1）閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到最上端a時，電流表的示數；
（2）閉合開關S、S2，斷開S1時，移動滑動變阻器的滑片P，使小燈泡恰好正常發光，此時滑動變阻器接入電路中的阻值；
（3）閉合開關S、S1、S2，在保證電路安全的情況下，滑動變阻器的滑片P從最上端a向b端移動到某個位置時，電路的最小功率。
五、綜合能力題（8分）
1.（2023山西）隨著生活水平的不斷提高，家用電器種類越來越多，電能的消耗也逐漸增大。實踐小組對家庭用電情況產生了研究興趣，并進行了調查研究。
任務一：小組成員對各自家庭2022年下半年的用電情況進行了調研，并制作了所調查家庭下半年每月平均電費統計表，表格如下。
月份 7 8 9 10 11 12
電費/元 90 80 50 76 68 86
（電費價格不變）
任務二：根據表中數據在圖中繪制出“電費一月份”圖像________。分析圖像可以獲取的信息是________（寫出一條即可）。
任務三：節約能源應從點滴做起，請你提出一條節約用電的措施________（合理即可），并說明理由________。
根據所學知識推導焦耳定律的數學表達式：Q=I2Rt
電功表達式為W=UIt
在純電阻電路（即只以發熱為目的的電路）中，電功全部轉化為電熱，
電流產生的熱量Q=W=UIt
在純電阻電路中 歐姆定律適用， 有U=IR
帶入Q=W=UIt 中有 Q=I2Rt
注意：在非純電阻電路中 電功可以轉化為機械能，化學能等等 這個時候電熱只能用焦耳定律求，電熱與電功這時不再相等。
課標要求
自學考點
思維方法
考點例題講析
單元模擬檢測
中考加油站
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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