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第十三講 電功和電功率
1.結(jié)合實例知道電能與不同形式的能量的相互轉(zhuǎn)化，知道電能的單位。
2.了解家用電能表銘牌上各參數(shù)的意義；
3.會通過電能表測算家用電器在某段時間內(nèi)消耗的電能；
4. 結(jié)合實例知道電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程；
5.通過實驗探究電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關(guān)，能利用電功公式進行相關(guān)計算。
6.通過實驗，了解電功率的物理意義，知道電功率的定義、公式和單位。
7.知道千瓦時的來歷，知道千瓦時與焦耳之間的換算關(guān)系。
8.會用電功率的公式進行相關(guān)計算。
9.能結(jié)合實例說出用電器銘牌上數(shù)字的意義。
10.通過實驗，認識額定電壓、額定功率和實際電壓、實際功率。
11.知道用電壓表和電流表可以測電功率，還可用電能表和秒表測量用電器的電功率。12.知道測量功率的原理，能設(shè)計符合測量需要的實驗方案，并根據(jù)需要測量和記錄的物理量設(shè)計實驗記錄的表格。
13.會根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇合適的電源和電壓表的量程，能測量和計算出小燈泡的額定功率。進一步理解額定功率的含義。
14.能測出當小燈泡兩端電壓略大于額定電壓和小于額定電壓時小燈泡的功率，并能同時觀察小燈泡的亮度，計入表格。
15.能通過數(shù)據(jù)分析得出，小燈泡兩端電壓越大，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮。小燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率。
16.通過實驗認識到用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響。
17.能通過生活中的用電器，認識電流的熱效應及能量的轉(zhuǎn)化。
18.通過實驗知道電流的熱效應與電流和電阻的關(guān)系，理解在實驗探究中控制變量和轉(zhuǎn)換法的使用。
19.理解焦耳定律的得出，理解什么條件下Q=W，什么條件下Q=W不成立.
20.能利用公式進行簡單的計算。能利用焦耳定律解釋生活中的現(xiàn)象。
21.能列舉生活中利用和防止電熱的實例，學會辯證的分析和看待問題。

知識點一：電能、電功
1．電功：電流所做的功叫 ，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程就是電流 的過程。可用公式 計算電功大小，推導式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。21*cnjy*com
2．電能(電功)：國際主單位是 ，符號是 J，日常生活中常用單位是 ，物理學中叫kW·h，1 kW·h＝ J。
3．電能表的認識
作用
測量電路消耗電能(電流做功)
單位
度(kW·h)
讀數(shù)
計數(shù)器末尾數(shù)字的單位是十分位
參數(shù)
220 V
該電能表應該接在 的電路上使用
10（20）A
該電能表的 為10安，在短時間內(nèi)使用時電流可允許大一些，但不能超過20安
600r/(kW·h)
接在該電能表上的用電器，每消耗 的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)
4. 注意：②計算電功公式 W＝Pt＝UIt是 的公式，由定義式 W＝UIt和歐姆定律I＝，可以推導兩個式子： W＝t(方便用于并聯(lián)電路)和 W＝I2Rt(方便用于串聯(lián)電路)。
③無論串聯(lián)還是并聯(lián)，電路的總功 W總＝W1＋W2＋…＋Wn。
知識點二：電功率及其測量
1.電功率：反映電流做功快慢的物理量，等于電流做的功與時間的比值。
2.電功率公式：，若是純電阻電路，由歐姆定律可得變形公式P＝I2R或。
3.單位：國際主單位是 ，另一個單位是 二者換算關(guān)系是1 kW＝ W。
4.額定電壓和額定功率：額定電壓是指用電器在 工作時的電壓，額定功率是指用電器在 電壓下的電功率，與實際電壓、實際功率的關(guān)系如下：【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
P實＝()2·P額
若U實＝U額時，則P實 P額，用電器正常工作；
若U實＜U額時，則P實 P額，用電器不能正常工作；
若U實＞U額時，則P實 P額，損壞用電器。
燈泡的亮度是由燈泡的 功率決定的。
5.伏安法測小燈泡電功率
(1)原理是 。
(2)電路圖：
(3)滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②改變小燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流，從而實現(xiàn)多次測量。
注意：
（1）在測量小燈泡電功率的實驗中，不能將多次測得的電功率求平均值。多次測量的目的：為了研究小燈泡亮度(或電功率)與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有
（2）在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的：為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān)。
（3）在測量定值電阻的實驗中，多次測量的目的是為了求平均值，以減小測量誤差。
（4）在測量小燈泡電功率的實驗中，選擇滑動變阻器的最大阻與小燈泡阻值相差不大，調(diào)節(jié)效果明顯。
6.用電能表、秒表測用電器功率的原理是 。
方法是：用電能表測出用電器在某一段時間(t)消耗的電能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示轉(zhuǎn)數(shù))，則用電器的電功率為P＝＝ W。21·世紀*教育網(wǎng)
7.幾種特殊測電功率方法
(1)安阻法，如圖所示：
表達式為：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如圖所示：
表達式為：P＝
(3)轉(zhuǎn)換法，如圖所示：
表達式為：P＝
8.電功、電功率的綜合計算題一般涉及電路變化問題，解答此類題時，應先根據(jù)開關(guān)的通、斷和滑動變阻器的移動情況，確定各時刻的電路結(jié)構(gòu)，最好畫出等效電路圖，然后根據(jù)電阻的變化情況以及“燈泡正常發(fā)光”“串聯(lián)”等關(guān)鍵字眼，逐步分析電流和電壓的變化，再靈活選擇合適的公式進行求解。2-1-c-n-j-y
9.注意：
（1）用電設(shè)備的P額、U額具有唯一性、對應性，而用電設(shè)備的U實、P實可有很多個，但U實、P實具有同體性，同時性；【來源：21cnj*y.co*m】
（2）串、并聯(lián)電路，總功率P總＝P1＋P2＋…＋Pn，串聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系：＝，并聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系：＝。【出處：21教育名師】
知識點三：焦耳定律與電熱
1.電流的熱效應：電流通過各種導體時，會使導體的溫度升高，這種現(xiàn)象叫做電流的 。從能量的轉(zhuǎn)化看，電流通過導體發(fā)熱的過程實質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為 的過程。我們可以借助電流的熱效應來判定電流的大小，這種方法叫 。21教育名師原創(chuàng)作品
2.焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟導體的 成正比，跟 成正比。用公式表示為 ，單位是 。21*cnjy*com
3.電功和電熱的關(guān)系
(1)當電路中接入的是電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熱壺等“純電阻性”用電器時，消耗的電能全部(選填“全部”或“一部分”)轉(zhuǎn)化為熱能，即W＝Q。【版權(quán)所有：21教育】
(2)當電路中接入的電動機、充電的蓄電池時，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化機械能、化學能，只有一部分(選填“全部”或“一部分”)電能轉(zhuǎn)化為熱能，即W大于Q。此時，只能利用公式Q＝I2Rt計算電熱。
4.電熱器的原理：電流的 。
5.電熱器的主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。電熱器的優(yōu)點：清潔環(huán)保，效率高，使用方便。
6.幾種材料的比較
材料
電阻
熔點
滑動變阻器的電阻線
大
高
電熱器的發(fā)熱體
大
高
保險絲
大
低
7.電熱的危害：由于電流的熱效應，會使用電器的溫度過高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器。安裝散熱扇、散熱窗加快散熱。21cnjy.com
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推導Q＝t，Q＝I2Rt方便串聯(lián)電路計算，Q＝t方便并聯(lián)電路計算。2·1·c·n·j·y
（2）電熱擋位的判定方法：由P＝可知，在電源電壓一定時，電阻越小，電功率越大，為高溫擋位，反之，為低溫擋位；www-2-1-cnjy-com
（3）比例關(guān)系：串聯(lián)電路：＝＝＝＝，并聯(lián)電路：＝＝＝＝。
知識點一：電能及其測量
【例1】（2017秋?桐廬縣校級期中）為了探究“影響電功的因素”，某課外活動小組設(shè)計了如題圖所示的實驗方案．
圖中白熾燈?L1?為“220V-40W”，R1=1210Ω，L2?為“220V-100W”，R2=484Ω；電能表的參數(shù)為“220V，50Hz，5（10）A，2400r/”．其實驗過程是：S1?閉合，S2?斷開，觀察5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n1=8圈；S1?斷開，S2?閉合，觀察5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n2=20圈；S1，S2?均閉合，5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n3=28圈．在三次實驗中均觀察到L2比L1?亮；用手接近白熾燈（不接觸）均感到測L2比L1熱．請你根據(jù)對這些實驗現(xiàn)象的分析回答下面的問題：（1）S1，S2?均閉合時，L1，L2屬于 聯(lián)電路，電流 （填“相同”或“不相同”）．（2）由n2＞n1可知，在相同時間內(nèi)，L1消耗的電能 L2消耗的電能．（3）由L2比L1熱，L2比L1亮可知，電流通過L2轉(zhuǎn)化的電能 通過L1轉(zhuǎn)化的電能．（4）根據(jù)歐姆定律，通過的L1電流I1 通過L2的電流I2．（5）通過以上分析可以得出如下結(jié)論： ．
【答案】（1）并；不相同；（2）小于；（3）大于；（4）小于；（5）在時間相同、電壓一定的情況下，電流做功的多少與電流有關(guān)，電流越大，電流做功越多．
【解析】（1）由電路圖可知，S1?、S2?均閉合時，L1、L2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，故L1、L2兩端的電壓相同，已知R1=1210Ω，R2=484Ω，即兩燈泡的電阻不相等，故根據(jù)歐姆定律可知，通過兩燈泡的電流不相等；（2）由圖和題意可知，S1?閉合，S2?斷開，只有L1工作，5min內(nèi)，L1單獨工作時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)為8圈；S1?斷開，S2閉合，只有L2工作，5min內(nèi)，L2單獨工作時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)為20圈，所以，在相同時間內(nèi)，L1消耗的電能小于L2消耗的電能；（3）L2比L1亮，說明L2的功率大于L1的功率；L2比L1熱，說明電流通過L2產(chǎn)生的熱量大于L1產(chǎn)生的熱量，即電流通過L2轉(zhuǎn)化的電能大于通過L1轉(zhuǎn)化的電能；（4）因兩燈的電壓相同，R1=1210Ω，R2=484Ω，即R1＞R2，由歐姆定律可知，通過的L1電流I1小于通過L2的電流I2．（5）通過以上分析可以得出如下結(jié)論：在時間相同、電壓一定的情況下，電流做功的多少與電流有關(guān)，電流越大，電流做功越多． 知識點二：額定功率與實際功率
【例1】（2016?樂清市校級模擬）如圖所示是一種家庭電路帶指示燈的按鍵開關(guān)的電路圖。使用時發(fā)現(xiàn)，當開關(guān)斷開時，照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光（便于夜晚找到開關(guān)）；當開關(guān)閉合時，只有照明燈甲正常發(fā)光。據(jù)此可以判斷（　　）
A．甲燈的額定功率一定小于乙燈的額定功率
B．甲燈的電阻一定遠大于乙燈的電阻
C．開關(guān)斷開時，通過乙燈的電流大于通過甲燈的電流
D．甲燈的電阻一定遠小于乙燈的電阻
【答案】D
【解析】（1）由圖可知，當開關(guān)斷開時，甲乙兩燈泡串聯(lián)，串聯(lián)電路各處的電流相等，故C錯誤；（2）由題知，當開關(guān)斷開時，照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光；因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，此時甲燈泡的實際功率遠小于乙燈泡的實際功率；串聯(lián)電路電流處處相等，且甲燈泡的實際功率很小，根據(jù)P=I2R可知，甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻，故D正確，B錯誤；照明燈甲和指示燈乙的額定電壓可認為均為220V，因甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻，由可知，甲燈的額定功率一定大于乙燈的額定功率，故A錯誤；故選：D。
知識點三：伏安法測電功率
【例1】（2017?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）盛夏，小田家里的電燈經(jīng)常忽明忽暗．小田從學校借來額定電壓為2.5V的小燈泡等實驗器材，想通過實驗來研究產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．
（1）如圖甲是小田同學已連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大．（2）小田將滑動變阻器的滑片向左邊滑動，小燈泡慢慢變亮，電壓表示數(shù)逐漸變大；接著又向右移動滑片，小燈泡又逐漸變暗，電壓表示數(shù)也逐漸變小．小田分析：“電燈忽明忽暗是電燈兩端的 不穩(wěn)定造成的”．（3）小田在將小燈泡兩端的電壓調(diào)至2.5V時．　電流表的示數(shù)如圖乙所示，由此可以知道小燈泡的額定功率是 ．（4）小田結(jié)合學過的電學知識進一步分析：家里的電燈有時雖然暗些，但是電燈的實際功率變小了，消耗的電能也少了．由此他想到此時家里使用電熱水壺燒水倒是可以省電了．他的想法對嗎？請簡要說明理由
．
【答案】（1）見上圖；（2）電壓；（4）0.75W；（4）不對，因為燒開一壺水，水吸收的熱量是一定的，即消耗的電能一定，根據(jù)W=Pt可知，若實際功率變小，則通電時間變長，并不能省電．
【解析】（1）滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大，故滑片以左電阻絲連入電路中與燈串聯(lián)，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：
（2）閉合開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片向左滑動，連入的電阻變小，使電路中的電流變大；由U=IR可知，則加在燈兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)逐漸變大，小燈泡亮度逐漸變亮；再向右移動滑片時，連入的電阻變大，使電路中的電流變小，由U=IR可知，加在燈兩端的電壓變小，電壓表示數(shù)逐漸變小，小燈泡又逐漸變暗；顯然燈泡兩端電壓忽大忽小引起了小燈泡的忽明忽暗現(xiàn)象，故電燈忽明忽暗可能是由于燈泡兩端的電壓不穩(wěn)定造成的．（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，燈泡的電流為0.3A；燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．（4）小田的想法不對．使用電熱壺燒開一壺水消耗的電能（或水吸收的熱量）是一定的，根據(jù)W=Pt可知，當電熱水壺的實際功率變小時，需要的加熱時間變大，所以并不能省電．
知識點四：焦耳定律及其應用
【例1】（2016?普陀區(qū)校級模擬）一臺抽水機的配套電動機的額定功率是2200W，它的線圈電阻是3Ω，在220V的額定電壓下工作的電流是10A，則1秒內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量是 J．21·cn·jy·com
【答案】00．
【解析】線圈產(chǎn)生的熱量：Q=W=I2Rt=（10A）2×3Ω×1s=300J．
知識點五：電能、電功率、電熱的綜合計算
【例1】（2017?龍游縣模擬）圖甲為某新型電飯煲，額定電壓為220V．它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感．圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關(guān)．將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示．求：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量．（2）S和S1均閉合，電路中的總電流．（3）電熱絲R2的阻值．（4）當用電高峰期，當實際電壓為200V時，從開始工作到S1第一次自動斷開，使用該電飯煲的實際電功率為多少？（計算結(jié)果取整數(shù)）
【答案】（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量為1.386×106J；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流為4A；（3）電熱絲R2的阻值為220Ω；（4）使用該電飯煲的實際電功率為727W．
【解析】（1）由電路圖可知，當開關(guān)S和S1都閉合時，電路為R1與R2并聯(lián)，電飯煲的功率較大；只閉合開關(guān)S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，電飯煲功率較小；由圖乙可知，工作30min中，功率P1=660W時的時間t1=15min=900s，功率P總=880W時的時間t2=30min-15min=15min=900s，由Q=W=Pt可得，0～30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量：Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P總t2=880W×900s+660W×900s=1.386×106J；（2）S和S1均閉合，R1和R2并聯(lián)，由丙可知，P總=880W，由得，電路中的總電流：；（3）閉合開關(guān)S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，P1=660W，開關(guān)S和S1都閉合時，電路為R1與R2并聯(lián)，所以R2的功率：P2=P總-P1=880W-660W=220W由可得，R2的阻值：．（4）由得，電飯煲最大功率時，電路中的總電阻：，則該電飯煲的實際電功率：。
答：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量為1.386×106J；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流為4A；（3）電熱絲R2的阻值為220Ω；（4）使用該電飯煲的實際電功率為727W．

一、誤認為電能表是測電功率的儀器。
電能表是用來測量消耗電能多少的儀器或者說是測量電流做功多少的儀器．
【例1】接在家庭電路中的電能表，利用它可直接測量的是（　　）
A．電功 B．電壓 C．電流 D．電功率
【答案】A
【解析】（1）電能表是用來測量用電器在單位時間內(nèi)所做的功，即電功；（2）電流表是用來測量電流的，電壓表是用來測量電壓的，電功率是表示單位時間內(nèi)電流做功的多少，都不能用電能表來測量．故選A．www.21-cn-jy.com
二、當用電器兩端電壓減小一半，誤認為其實際功率也減小一半。
根據(jù)公式和P=I2R，結(jié)合電壓、電流、電阻的變化對選項進行分析即可得出符合題意的選項．
【例1】要使電熱器的發(fā)熱功率減小一半，應該（　　）
A．使加給它兩端的電壓減小一半 B．使它的電阻減小一半
C．讓通過它的電流減小一半 D．使它的電阻和兩端的電壓同時減小一半
【答案】D
【解析】A、由公式可知，電熱器電阻不變，把電壓減為原來的一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔄不符合題意；B、由公式可知，電壓不變，使它的電阻減小一半，電阻變?yōu)樵瓉淼模l(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼亩叮蔅不符合題意；C、由公式P=I2R可知，電熱器的電阻不變，讓通過它的電流減小一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔆不符合題意．D、由公式可知，使它的電阻和兩端的電壓同時減小一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔇符合題意．故選D．
三、將“110 V　50 W”和“110 V　25 W”兩燈串聯(lián)在220 V電源上，兩燈能正常發(fā)光。
兩燈泡正常發(fā)光時，兩燈泡的電阻：， ，兩燈串聯(lián)在220V的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，乙的電壓近甲的2倍，所以甲燒壞。兩燈不能正常發(fā)光。
【例1】把標有“110 V　50 W”甲和“110 V　25 W”乙的兩燈串聯(lián)接在220 V的電源上，則（ ）
A．25 W的燈被燒壞 B．50 W的燈被燒壞 C．兩燈均被燒壞 D．兩燈均正常發(fā)光
【答案】A
【解析】， ，兩燈串聯(lián)在220V的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，乙的電壓近甲的2倍，所以甲燒壞。
四、用I＝U/R計算電動機的工作電流。
對于電動機來說，不是純電阻電路，電流大小不能用，總功率的大小要用P=UI來計算，電動機線圈發(fā)熱的功率為I2R．21教育網(wǎng)
【例1】一臺電動機線圈的電阻為R，電動機正常工作時，兩端電壓為U，通過電流為I，工作時間為t，下列說法正確的是（　　）
A．電路中的電流 B．電動機消耗的電能為UIt
C．電動機消耗的電能為I2Rt D．電動機線圈生熱為
總功率的大小為P=UI，所以消耗的總的電能為UIt，所以A錯誤B正確；電動機線圈發(fā)熱的功率為I2R，所以電動機線圈產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt，故CD錯誤；故選：B．
第十三講 電功和電功率
1.結(jié)合實例知道電能與不同形式的能量的相互轉(zhuǎn)化，知道電能的單位。
2.了解家用電能表銘牌上各參數(shù)的意義；
3.會通過電能表測算家用電器在某段時間內(nèi)消耗的電能；
4. 結(jié)合實例知道電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程；
5.通過實驗探究電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關(guān)，能利用電功公式進行相關(guān)計算。
6.通過實驗，了解電功率的物理意義，知道電功率的定義、公式和單位。
7.知道千瓦時的來歷，知道千瓦時與焦耳之間的換算關(guān)系。
8.會用電功率的公式進行相關(guān)計算。
9.能結(jié)合實例說出用電器銘牌上數(shù)字的意義。
10.通過實驗，認識額定電壓、額定功率和實際電壓、實際功率。
11.知道用電壓表和電流表可以測電功率，還可用電能表和秒表測量用電器的電功率。12.知道測量功率的原理，能設(shè)計符合測量需要的實驗方案，并根據(jù)需要測量和記錄的物理量設(shè)計實驗記錄的表格。21cnjy.com
13.會根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇合適的電源和電壓表的量程，能測量和計算出小燈泡的額定功率。進一步理解額定功率的含義。
14.能測出當小燈泡兩端電壓略大于額定電壓和小于額定電壓時小燈泡的功率，并能同時觀察小燈泡的亮度，計入表格。
15.能通過數(shù)據(jù)分析得出，小燈泡兩端電壓越大，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮。小燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率。
16.通過實驗認識到用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響。
17.能通過生活中的用電器，認識電流的熱效應及能量的轉(zhuǎn)化。
18.通過實驗知道電流的熱效應與電流和電阻的關(guān)系，理解在實驗探究中控制變量和轉(zhuǎn)換法的使用。
19.理解焦耳定律的得出，理解什么條件下Q=W，什么條件下Q=W不成立.
20.能利用公式進行簡單的計算。能利用焦耳定律解釋生活中的現(xiàn)象。
21.能列舉生活中利用和防止電熱的實例，學會辯證的分析和看待問題。

知識點一：電能、電功
1．電功：電流所做的功叫電功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程就是電流做功的過程。可用公式 W＝UIt計算電功大小，推導式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。
2．電能(電功)：國際主單位是焦，符號是 J，日常生活中常用單位是度，物理學中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．電能表的認識
作用
測量電路消耗電能(電流做功)
單位
度(kW·h)
讀數(shù)
計數(shù)器末尾數(shù)字的單位是十分位
參數(shù)
220 V
該電能表應該接在220伏的電路上使用
10（20）A
該電能表的額定電流為10安，在短時間內(nèi)使用時電流可允許大一些，但不能超過20安
600r/(kW·h)
接在該電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)
4. 注意：②計算電功公式 W＝Pt＝UIt是普遍適用的公式，由定義式 W＝UIt和歐姆定律I＝，可以推導兩個式子： W＝t(方便用于并聯(lián)電路)和 W＝I2Rt(方便用于串聯(lián)電路)。
③無論串聯(lián)還是并聯(lián)，電路的總功 W總＝W1＋W2＋…＋Wn。
知識點二：電功率及其測量
1.電功率：反映電流做功快慢的物理量，等于電流做的功與時間的比值。
2.電功率公式：，若是純電阻電路，由歐姆定律可得變形公式P＝I2R或。
3.單位：國際主單位是瓦(W)，另一個單位是千瓦(kW)二者換算關(guān)系是1 kW＝103 W。
4.額定電壓和額定功率：額定電壓是指用電器在正常工作時的電壓，額定功率是指用電器在額定電壓下的電功率，與實際電壓、實際功率的關(guān)系如下：【出處：21教育名師】
P實＝()2·P額
若U實＝U額時，則P實＝P額，用電器正常工作；
若U實＜U額時，則P實＜P額，用電器不能正常工作；
若U實＞U額時，則P實＞P額，損壞用電器。
燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的。
5.伏安法測小燈泡電功率
(1)原理是P＝UI。
(2)電路圖：
(3)滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②改變小燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流，從而實現(xiàn)多次測量。
注意：
（1）在測量小燈泡電功率的實驗中，不能將多次測得的電功率求平均值。多次測量的目的：為了研究小燈泡亮度(或電功率)與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。www-2-1-cnjy-com
（2）在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的：為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān)。
（3）在測量定值電阻的實驗中，多次測量的目的是為了求平均值，以減小測量誤差。
（4）在測量小燈泡電功率的實驗中，選擇滑動變阻器的最大阻與小燈泡阻值相差不大，調(diào)節(jié)效果明顯。
6.用電能表、秒表測用電器功率的原理是P＝ W/t。
方法是：用電能表測出用電器在某一段時間(t)消耗的電能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示轉(zhuǎn)數(shù))，則用電器的電功率為P＝＝ W。【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
7.幾種特殊測電功率方法
(1)安阻法，如圖所示：
表達式為：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如圖所示：
表達式為：P＝
(3)轉(zhuǎn)換法，如圖所示：
表達式為：P＝
8.電功、電功率的綜合計算題一般涉及電路變化問題，解答此類題時，應先根據(jù)開關(guān)的通、斷和滑動變阻器的移動情況，確定各時刻的電路結(jié)構(gòu)，最好畫出等效電路圖，然后根據(jù)電阻的變化情況以及“燈泡正常發(fā)光”“串聯(lián)”等關(guān)鍵字眼，逐步分析電流和電壓的變化，再靈活選擇合適的公式進行求解。21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有
9.注意：
（1）用電設(shè)備的P額、U額具有唯一性、對應性，而用電設(shè)備的U實、P實可有很多個，但U實、P實具有同體性，同時性；21教育網(wǎng)
（2）串、并聯(lián)電路，總功率P總＝P1＋P2＋…＋Pn，串聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系：＝，并聯(lián)電路電功率與電阻關(guān)系：＝。21教育名師原創(chuàng)作品
知識點三：焦耳定律與電熱
1.電流的熱效應：電流通過各種導體時，會使導體的溫度升高，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。從能量的轉(zhuǎn)化看，電流通過導體發(fā)熱的過程實質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。我們可以借助電流的熱效應來判定電流的大小，這種方法叫轉(zhuǎn)換法。21*cnjy*com
2.焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。用公式表示為Q＝I2Rt，單位是J。
3.電功和電熱的關(guān)系
(1)當電路中接入的是電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熱壺等“純電阻性”用電器時，消耗的電能全部(選填“全部”或“一部分”)轉(zhuǎn)化為熱能，即W＝Q。
(2)當電路中接入的電動機、充電的蓄電池時，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化機械能、化學能，只有一部分(選填“全部”或“一部分”)電能轉(zhuǎn)化為熱能，即W大于Q。此時，只能利用公式Q＝I2Rt計算電熱。
4.電熱器的原理：電流的熱效應。
5.電熱器的主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。電熱器的優(yōu)點：清潔環(huán)保，效率高，使用方便。
6.幾種材料的比較
材料
電阻
熔點
滑動變阻器的電阻線
大
高
電熱器的發(fā)熱體
大
高
保險絲
大
低
7.電熱的危害：由于電流的熱效應，會使用電器的溫度過高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器。安裝散熱扇、散熱窗加快散熱。【版權(quán)所有：21教育】
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推導Q＝t，Q＝I2Rt方便串聯(lián)電路計算，Q＝t方便并聯(lián)電路計算。
（2）電熱擋位的判定方法：由P＝可知，在電源電壓一定時，電阻越小，電功率越大，為高溫擋位，反之，為低溫擋位；
（3）比例關(guān)系：串聯(lián)電路：＝＝＝＝，并聯(lián)電路：＝＝＝＝。
知識點一：電能及其測量
【例1】（2017秋?桐廬縣校級期中）為了探究“影響電功的因素”，某課外活動小組設(shè)計了如題圖所示的實驗方案．
圖中白熾燈?L1?為“220V-40W”，R1=1210Ω，L2?為“220V-100W”，R2=484Ω；電能表的參數(shù)為“220V，50Hz，5（10）A，2400r/”．其實驗過程是：S1?閉合，S2?斷開，觀察5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n1=8圈；S1?斷開，S2?閉合，觀察5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n2=20圈；S1，S2?均閉合，5min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)?n3=28圈．在三次實驗中均觀察到L2比L1?亮；用手接近白熾燈（不接觸）均感到測L2比L1熱．請你根據(jù)對這些實驗現(xiàn)象的分析回答下面的問題：（1）S1，S2?均閉合時，L1，L2屬于 聯(lián)電路，電流 （填“相同”或“不相同”）．（2）由n2＞n1可知，在相同時間內(nèi)，L1消耗的電能 L2消耗的電能．（3）由L2比L1熱，L2比L1亮可知，電流通過L2轉(zhuǎn)化的電能 通過L1轉(zhuǎn)化的電能．（4）根據(jù)歐姆定律，通過的L1電流I1 通過L2的電流I2．（5）通過以上分析可以得出如下結(jié)論： ．
【答案】（1）并；不相同；（2）小于；（3）大于；（4）小于；（5）在時間相同、電壓一定的情況下，電流做功的多少與電流有關(guān)，電流越大，電流做功越多．
【解析】（1）由電路圖可知，S1?、S2?均閉合時，L1、L2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，故L1、L2兩端的電壓相同，已知R1=1210Ω，R2=484Ω，即兩燈泡的電阻不相等，故根據(jù)歐姆定律可知，通過兩燈泡的電流不相等；（2）由圖和題意可知，S1?閉合，S2?斷開，只有L1工作，5min內(nèi)，L1單獨工作時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)為8圈；S1?斷開，S2閉合，只有L2工作，5min內(nèi)，L2單獨工作時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)為20圈，所以，在相同時間內(nèi)，L1消耗的電能小于L2消耗的電能；（3）L2比L1亮，說明L2的功率大于L1的功率；L2比L1熱，說明電流通過L2產(chǎn)生的熱量大于L1產(chǎn)生的熱量，即電流通過L2轉(zhuǎn)化的電能大于通過L1轉(zhuǎn)化的電能；（4）因兩燈的電壓相同，R1=1210Ω，R2=484Ω，即R1＞R2，由歐姆定律可知，通過的L1電流I1小于通過L2的電流I2．（5）通過以上分析可以得出如下結(jié)論：在時間相同、電壓一定的情況下，電流做功的多少與電流有關(guān)，電流越大，電流做功越多． 知識點二：額定功率與實際功率
【例1】（2016?樂清市校級模擬）如圖所示是一種家庭電路帶指示燈的按鍵開關(guān)的電路圖。使用時發(fā)現(xiàn)，當開關(guān)斷開時，照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光（便于夜晚找到開關(guān)）；當開關(guān)閉合時，只有照明燈甲正常發(fā)光。據(jù)此可以判斷（　　）
A．甲燈的額定功率一定小于乙燈的額定功率
B．甲燈的電阻一定遠大于乙燈的電阻
C．開關(guān)斷開時，通過乙燈的電流大于通過甲燈的電流
D．甲燈的電阻一定遠小于乙燈的電阻
【答案】D
【解析】（1）由圖可知，當開關(guān)斷開時，甲乙兩燈泡串聯(lián)，串聯(lián)電路各處的電流相等，故C錯誤；（2）由題知，當開關(guān)斷開時，照明燈甲熄滅，指示燈乙發(fā)出微光；因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，此時甲燈泡的實際功率遠小于乙燈泡的實際功率；串聯(lián)電路電流處處相等，且甲燈泡的實際功率很小，根據(jù)P=I2R可知，甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻，故D正確，B錯誤；照明燈甲和指示燈乙的額定電壓可認為均為220V，因甲燈的電阻遠小于乙燈的電阻，由可知，甲燈的額定功率一定大于乙燈的額定功率，故A錯誤；故選：D。
知識點三：伏安法測電功率
【例1】（2017?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）盛夏，小田家里的電燈經(jīng)常忽明忽暗．小田從學校借來額定電壓為2.5V的小燈泡等實驗器材，想通過實驗來研究產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．2·1·c·n·j·y
（1）如圖甲是小田同學已連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大．（2）小田將滑動變阻器的滑片向左邊滑動，小燈泡慢慢變亮，電壓表示數(shù)逐漸變大；接著又向右移動滑片，小燈泡又逐漸變暗，電壓表示數(shù)也逐漸變小．小田分析：“電燈忽明忽暗是電燈兩端的 不穩(wěn)定造成的”．（3）小田在將小燈泡兩端的電壓調(diào)至2.5V時．　電流表的示數(shù)如圖乙所示，由此可以知道小燈泡的額定功率是 ．（4）小田結(jié)合學過的電學知識進一步分析：家里的電燈有時雖然暗些，但是電燈的實際功率變小了，消耗的電能也少了．由此他想到此時家里使用電熱水壺燒水倒是可以省電了．他的想法對嗎？請簡要說明理由
．
【答案】（1）見上圖；（2）電壓；（4）0.75W；（4）不對，因為燒開一壺水，水吸收的熱量是一定的，即消耗的電能一定，根據(jù)W=Pt可知，若實際功率變小，則通電時間變長，并不能省電．
【解析】（1）滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大，故滑片以左電阻絲連入電路中與燈串聯(lián)，燈的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：
（2）閉合開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片向左滑動，連入的電阻變小，使電路中的電流變大；由U=IR可知，則加在燈兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)逐漸變大，小燈泡亮度逐漸變亮；再向右移動滑片時，連入的電阻變大，使電路中的電流變小，由U=IR可知，加在燈兩端的電壓變小，電壓表示數(shù)逐漸變小，小燈泡又逐漸變暗；顯然燈泡兩端電壓忽大忽小引起了小燈泡的忽明忽暗現(xiàn)象，故電燈忽明忽暗可能是由于燈泡兩端的電壓不穩(wěn)定造成的．（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，燈泡的電流為0.3A；燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．（4）小田的想法不對．使用電熱壺燒開一壺水消耗的電能（或水吸收的熱量）是一定的，根據(jù)W=Pt可知，當電熱水壺的實際功率變小時，需要的加熱時間變大，所以并不能省電．21·世紀*教育網(wǎng)
知識點四：焦耳定律及其應用
【例1】（2016?普陀區(qū)校級模擬）一臺抽水機的配套電動機的額定功率是2200W，它的線圈電阻是3Ω，在220V的額定電壓下工作的電流是10A，則1秒內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量是 J．2-1-c-n-j-y
【答案】00．
【解析】線圈產(chǎn)生的熱量：Q=W=I2Rt=（10A）2×3Ω×1s=300J．
知識點五：電能、電功率、電熱的綜合計算
【例1】（2017?龍游縣模擬）圖甲為某新型電飯煲，額定電壓為220V．它采用了“聰明火”技術(shù)，智能化地控制不同時間段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感．圖乙為其電路原理圖，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動控制開關(guān)．將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗的電功率隨時間變化的圖象如圖丙所示．求：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量．（2）S和S1均閉合，電路中的總電流．（3）電熱絲R2的阻值．（4）當用電高峰期，當實際電壓為200V時，從開始工作到S1第一次自動斷開，使用該電飯煲的實際電功率為多少？（計算結(jié)果取整數(shù)）
【答案】（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量為1.386×106J；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流為4A；（3）電熱絲R2的阻值為220Ω；（4）使用該電飯煲的實際電功率為727W．
【解析】（1）由電路圖可知，當開關(guān)S和S1都閉合時，電路為R1與R2并聯(lián)，電飯煲的功率較大；只閉合開關(guān)S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，電飯煲功率較小；由圖乙可知，工作30min中，功率P1=660W時的時間t1=15min=900s，功率P總=880W時的時間t2=30min-15min=15min=900s，由Q=W=Pt可得，0～30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量：Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P總t2=880W×900s+660W×900s=1.386×106J；（2）S和S1均閉合，R1和R2并聯(lián)，由丙可知，P總=880W，由得，電路中的總電流：；（3）閉合開關(guān)S、斷開S1時，電路為R1的簡單電路，P1=660W，開關(guān)S和S1都閉合時，電路為R1與R2并聯(lián)，所以R2的功率：P2=P總-P1=880W-660W=220W由可得，R2的阻值：．（4）由得，電飯煲最大功率時，電路中的總電阻：，則該電飯煲的實際電功率：。www.21-cn-jy.com
答：（1）0～30min，電飯煲產(chǎn)生的總熱量為1.386×106J；（2）S和S1均閉合，電路中的總電流為4A；（3）電熱絲R2的阻值為220Ω；（4）使用該電飯煲的實際電功率為727W．

一、誤認為電能表是測電功率的儀器。
電能表是用來測量消耗電能多少的儀器或者說是測量電流做功多少的儀器．
【例1】接在家庭電路中的電能表，利用它可直接測量的是（　　）
A．電功 B．電壓 C．電流 D．電功率
【答案】A
【解析】（1）電能表是用來測量用電器在單位時間內(nèi)所做的功，即電功；（2）電流表是用來測量電流的，電壓表是用來測量電壓的，電功率是表示單位時間內(nèi)電流做功的多少，都不能用電能表來測量．故選A．
二、當用電器兩端電壓減小一半，誤認為其實際功率也減小一半。
根據(jù)公式和P=I2R，結(jié)合電壓、電流、電阻的變化對選項進行分析即可得出符合題意的選項．
【例1】要使電熱器的發(fā)熱功率減小一半，應該（　　）
A．使加給它兩端的電壓減小一半 B．使它的電阻減小一半
C．讓通過它的電流減小一半 D．使它的電阻和兩端的電壓同時減小一半
【答案】D
【解析】A、由公式可知，電熱器電阻不變，把電壓減為原來的一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔄不符合題意；B、由公式可知，電壓不變，使它的電阻減小一半，電阻變?yōu)樵瓉淼模l(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼亩叮蔅不符合題意；C、由公式P=I2R可知，電熱器的電阻不變，讓通過它的電流減小一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔆不符合題意．D、由公式可知，使它的電阻和兩端的電壓同時減小一半，發(fā)熱功率變?yōu)樵瓉淼模蔇符合題意．故選D．
三、將“110 V　50 W”和“110 V　25 W”兩燈串聯(lián)在220 V電源上，兩燈能正常發(fā)光。
兩燈泡正常發(fā)光時，兩燈泡的電阻：， ，兩燈串聯(lián)在220V的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，乙的電壓近甲的2倍，所以甲燒壞。兩燈不能正常發(fā)光。
【例1】把標有“110 V　50 W”甲和“110 V　25 W”乙的兩燈串聯(lián)接在220 V的電源上，則（ ）21·cn·jy·com
A．25 W的燈被燒壞 B．50 W的燈被燒壞 C．兩燈均被燒壞 D．兩燈均正常發(fā)光
【答案】A
【解析】， ，兩燈串聯(lián)在220V的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，乙的電壓近甲的2倍，所以甲燒壞。
四、用I＝U/R計算電動機的工作電流。
對于電動機來說，不是純電阻電路，電流大小不能用，總功率的大小要用P=UI來計算，電動機線圈發(fā)熱的功率為I2R．21*cnjy*com
【例1】一臺電動機線圈的電阻為R，電動機正常工作時，兩端電壓為U，通過電流為I，工作時間為t，下列說法正確的是（　　）【來源：21cnj*y.co*m】
A．電路中的電流 B．電動機消耗的電能為UIt
C．電動機消耗的電能為I2Rt D．電動機線圈生熱為
總功率的大小為P=UI，所以消耗的總的電能為UIt，所以A錯誤B正確；電動機線圈發(fā)熱的功率為I2R，所以電動機線圈產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt，故CD錯誤；故選：B．
第十三講《電功和電功率》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．小麗同學記錄了家里一周內(nèi)的用電情況（如圖所示），下列說法中正確的是（　　）
A．周日白天用電比夜晚少 B．周一白天用電比傍晚多
C．周四夜晚用電比周五夜晚少 D．每天的用電高峰在傍晚
2．甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（　　）
A．兩燈均正常發(fā)光時，乙燈消耗的電能較多
B．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻
C．兩燈串聯(lián)在220伏的電路中，甲燈比乙燈亮
D．將乙燈接入110伏電路中，它的實際功率為50瓦
3．小剛利用電能表測某家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內(nèi)，消耗電能0.3kW?h，這個用電器可能是（　　）【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
A．空調(diào)器 B．電冰箱 C．電視機 D．收音機
4．如圖所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同。下列說法不正確的是（　　）【來源：21cnj*y.co*m】
A．甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍
C．丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍
5．在如圖所示的電路中，發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2安培時，電壓表的示數(shù)從6伏特變?yōu)?伏特，那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為（　　）【版權(quán)所有：21教育】
A．1.8W B．1.5W C．2.2W D．3.3W
6．將一盞燈L接到某電源上，它的功率為40瓦；如果將該燈和電阻R串聯(lián)后接到原電路中，則電阻消耗的電功率為3.6瓦，設(shè)電源電壓不變，燈的電阻不隨溫度而改變，且燈的電阻大于R，此時燈的電功率是（　　）
A．30.4瓦 B．32.4瓦 C．36瓦 D．30.6瓦
7．如圖所示，額定電壓為110V的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100W和25W．把它們接到220V的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是（　　）
A． B． C．D．
8．如圖所示的電路，直流小電動機與定值電阻R2串聯(lián)接在電壓U=15V的電源上，已知R2=10Ω，小電動機兩端電壓U1=10V，則下列計算正確的是（　　）
A．通過小電機中線圈的電流為1 A B．電阻R2消耗的電功率為10W
C．小電動機發(fā)熱的功率為5W D．小電動機消耗的電功率為5W
9．如圖所示，電源電壓U=6V且保持不變，電阻R=10Ω，滑動變阻器R′的銘牌上標有“20Ω 1A”字樣，在從左往右移動滑動變阻器滑片的過程中，下面表示滑動變阻器所消耗的功率P′與接入電路的電阻R′關(guān)系的圖象正確的是（　　）21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有
A． B． C． D．
10．在圖所示的電路中，A、B、C分別表示電流表或電壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位。當電鍵S閉合后，A、B、C三表示數(shù)分別為1，2，3時，燈L1、L2正好均正常發(fā)光。已知燈L1、L2的額定功率之比為3：1，則可判斷（　　）21*cnjy*com
A．A、B、C均為電流表 B．A、B、C均為電壓表
C．B為電流表，A、C為電壓表 D．B為電壓表，A、C為電流表
11．如圖所示，電源的輸出電壓恒定不變，現(xiàn)將一個燈泡L接在離電源很近的AB兩點時，燈泡L消耗的功率為25W，若將燈泡L接在離電源較遠的CD兩點時，燈泡L消耗的功率為16W．則輸電導線AC、BD上消耗的功率為（　　）
A．1W B．2W C．4W D．9 W
12．如圖所示，開關(guān)S斷開時，電燈正常發(fā)光，消耗的功率為P； 若把電源電壓提高到原來的兩倍，同時閉合開關(guān)S，使電燈的功率變?yōu)镻，則電流表示數(shù)為原來的（　　）
A．2倍 B．4倍 C．倍 D．倍
13．可調(diào)節(jié)臺燈的電路是由一只燈泡和一個電位器（滑動變阻器）串聯(lián)組成。調(diào)節(jié)電位器的旋鈕使燈由亮變暗的過程中，電路的總功率將（　　）21·cn·jy·com
A．變小 B．變大 C．不變 D．無法確定
14．如圖甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動變阻器的最大阻值為100歐，電流在0.1安～0.4安之間時電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　　）
A．電子元件工作時，電阻保持不變
B．電子元件處于正常工作狀態(tài)時，電路消耗的最小功率為3.6瓦
C．當P在中點時，電子元件與滑動變阻器的電壓之比為1：1
D．為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動變阻器的阻值范圍應控制在12.5歐～70歐
15．如圖所示，把兩個相同的電燈，分別接成甲、乙兩種電路，甲電路總電壓為8伏，乙電路總電壓為16伏，調(diào)節(jié)變阻器使兩燈都正常發(fā)光。此時，兩電路消耗的總功率分別為P甲、P乙，則下列關(guān)系中正確的是（　　）
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲=P乙 D．無法確定
16．一只標有“220V 100W”字樣的照明用燈泡，把它用導線接到遠處工地上。電源電壓220V．由于導線電阻較大，所以在導線上消耗了6W的電功率，那么此時小燈泡的實際功率（燈絲電阻不隨溫度的變化而變化）（　　）
A．大于94W B．等于94W C．小于94W D．仍為100W
17．某燈泡直接連接在電壓不變的電源兩極兩極上時，消耗的電功率為9瓦，現(xiàn)將它通過兩根長導線連接到原來的電源上，其消耗的電功率為4瓦，則連接燈泡的兩根導線損失的電功率為（　　）
A．5瓦 B．4瓦 C．3瓦 D．2瓦
18．如圖是一張電飯煲的銘牌，可是銘牌上一部分磨損看不清楚。請你判斷此電飯煲的額定功率是（　　）
A．220V B．0.6MPa C．2200W D．50Hz
19．如圖，電源電壓不變（且不會燒毀燈泡），定值電阻R阻值為18Ω．有四只白熾燈泡L1、L2、L3、L4它們的規(guī)格分別為“1V，2W”、“2V，2W”、“4V，2W”、“6V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（　　）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
20．如圖所示，電源電壓不變（且不會燒毀燈泡），定值電阻R阻值為18Ω．有四只白熾燈泡L1、L2、L3、L4它們的規(guī)格分別為“1V，2W”、“2V，2W”、“4V，2W”、“8V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（　　）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
21．有兩個小燈泡，只標有額定電壓，都是6.3伏，串聯(lián)起來接到電源上，亮度不同，在回答哪個燈泡的額定功率較大時要用以下6句話（　　）
（1）較亮的燈泡的電阻大。
（2）從關(guān)系式P=I2R可知。
（3）串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同。
（4）從關(guān)系式P=可知。
（5）在相同電壓下，燈泡的電功率和它的電阻成反比。
（6）所以，串聯(lián)時較暗的燈泡的額定功率大；
按哪個順序排列可將這個問題講得最清楚？
A．（2）（1）（3）（4）（5）（6） B．（2）（3）（1）（4）（5）（6）
C．（4）（5）（2）（1）（3）（6） D．（3）（2）（1）（4）（5）（6）
22．如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈泡L1較亮，燈泡L2較暗，此現(xiàn)象說明（　　）2·1·c·n·j·y
A．燈泡L1的阻值大于燈泡L2的阻值
B．燈泡L1的額定功率大于燈泡L2的額定功率
C．燈泡L1兩端的電壓小于燈泡L2兩端的電壓
D．通過燈泡L1的電流大于通過燈泡L2的電流
23．燈泡中的燈絲斷了，將燈絲搭接起來再用，則以下判斷正確的是（　　）
①比原來更亮②比原來更暗③搭接處容易燒斷，其他地方不易斷④搭接處不易燒斷，其他地方容易燒斷。
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
24．下列電路圖中電源電壓U保持不變，小燈泡的額定電壓為U0，且U＞U0，定值電阻的阻值為R．在不改變電路連接的情況下，能測出小燈泡額定功率的是（　　）
A． B． C． D．
25．在“測量小燈泡電功率的實驗”中，某班四位同學所連接的電路如圖所示，其中連接正確的是（　　）
A． B． C． D．
26．如圖所示，將燈L1、L2按圖甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個電路中，在甲圖中燈L1的功率為4W，在乙圖中燈L1的功率為9W，設(shè)燈絲電阻不變。下列說法中正確的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．甲、乙兩圖中燈L2兩端的電壓之比是2：3
B．甲、乙兩圖電路消耗的總功率之比是2：9
C．L1、L2兩燈燈絲電阻之比是1：2
D．乙圖中燈L1、L2的功率之比是2：1
27．某調(diào)光燈電路如圖所示，電源電壓恒定，設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化。當滑動變阻器滑片P移到a端時，燈泡L的功率為36W；滑片P移到b端時，燈泡L的功率為9W．則滑片P移到ab的中點時，燈泡L的功率為（　　）2-1-c-n-j-y
A．14.4W B．16W C．18W D．22.5W
二．填空題（共14分）
28．如圖所示是某電熱器的工作原理圖，R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼，它用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸點與右邊緣的金屬板同時連通。如旋到圖中位置S時，金屬滑片將1、2兩觸點同時與右邊緣金屬板接通。若電源電壓為220V，則由圖可知：www.21-cn-jy.com
（1）圖中P、Q兩個接頭中，　 　與零線相連。
（2）為安全起見，需在電路中安裝一總開關(guān)，該開關(guān)最好應安裝在圖中A、B、C、D、E中的　 　點處。21·世紀*教育網(wǎng)
（3）如果 R1=R2=48.4Ω，則當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，電熱器通電1min產(chǎn)生的熱量是
　 　J。
29．用直流電動機提升重物，電動機用電壓為110伏的電源供電，不計各處摩擦。當電動機以0.9米/秒的恒定速度向上提升質(zhì)量為50千克的重物時，電路中的電流強度為5安，由此可知電動機線圈的電阻為　 　歐。【出處：21教育名師】
30．某家用電熱水器的工作原理如圖所示（已知兩電阻絲的阻值相等，電源電壓保持不變），它有高溫、中溫、低溫三個檔位。當開關(guān)S1接b，S2斷開時，它是處于　 　檔，此時電路功率為P1；當開關(guān)S1接a，S2閉合時，它是處于　 　檔，此時電路功率為P2，則P1：P2=　 　。21教育名師原創(chuàng)作品
三．解答題（共32分）
31．高層樓房都配備電梯。圖甲是某種升降電梯的簡化結(jié)構(gòu)圖。若電動機的額定功率為6kw，通過載重反饋系統(tǒng)可以改變電動機輸出功率，電動機驅(qū)動滑輪，利用鋼絲繩和滑輪間的摩擦傳遞動力。配重塊每塊質(zhì)量為20kg，空轎廂的質(zhì)量為1000kg，額定載重600kg．某次運載，8名乘客（每人的質(zhì)量均按60kg計算）在一樓同時乘坐電梯至各目標樓層，轎廂按照2m/s的速度勻速上升，乘客目標樓層見表格，每層樓高3米。不計鋼絲繩重力和電梯運載時能量損耗。（g=10N/kg）21*cnjy*com
乘客
目標樓層數(shù)
A
　5　
B
5
C
7
D
7
E
7
F
7
G
7
H
7
（1）圖中的滑輪類型為　 　（選填“定滑輪”或“動滑輪”）
（2）配重塊起平衡作用，按配重的總質(zhì)量等于額定載重的50%加上轎廂質(zhì)量的原則計算，該升降電梯需要配重塊的數(shù)量為　 　。21教育網(wǎng)
（3）若經(jīng)過6秒后，乘客A到達目標樓層，表中應填的樓層數(shù)為　 　。
（4）此次運載，電動機消耗的電能是多少？
（5）因電梯日常乘坐人員較少，技術(shù)人員對電梯進行了節(jié)能改造：把配重塊調(diào)整為60塊，并重新設(shè)定了各項參數(shù)。電梯節(jié)能改造后的最大載重為　 　。
32．電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）．某校綜合實踐活動小組的同學探究了它的原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐．
（1）按如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于 檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高溫”）．（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？（3）若該電熱桌墊實際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)S1 ，S2 （選填“斷開”或“閉合”）．21cnjy.com
第十三講《電功和電功率》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共54分）
1．小麗同學記錄了家里一周內(nèi)的用電情況（如圖所示），下列說法中正確的是（　　）
A．周日白天用電比夜晚少 B．周一白天用電比傍晚多
C．周四夜晚用電比周五夜晚少 D．每天的用電高峰在傍晚
【答案】C
【解析】A、讀圖表可知，周日的用電高峰在傍晚，夜晚用電最少，因此周日白天用電比夜晚多，故A錯誤；B、讀圖表可知，周一傍晚用電比白天用電多，故B錯誤；C、讀圖表可知，同五夜晚用電最多，周四夜晚夜晚用電明顯少于周五夜晚用電，故C正確；D、讀圖表可知，周一、周二、周三、周四、周日的用電高峰在傍晚，而周五、周六的用電高峰在夜晚，故D錯誤。故選：C。21·世紀*教育網(wǎng)
2．甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（　　）
A．兩燈均正常發(fā)光時，乙燈消耗的電能較多
B．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻
C．兩燈串聯(lián)在220伏的電路中，甲燈比乙燈亮
D．將乙燈接入110伏電路中，它的實際功率為50瓦
【答案】C
【解析】A、兩燈均正常發(fā)光時，乙的電功率大，因為不知道發(fā)光時間是否相同，所以不能比較兩燈消耗的電能的多少，故A錯誤；B、兩燈均正常發(fā)光時，額定電壓相同都等于220V，由于燈絲電阻R=，甲燈額定功率小于乙燈的額定功率，所以甲燈的電阻大于乙燈的電阻，故B錯誤；C、由R=知道甲燈的電阻大于乙燈的電阻，當兩燈串聯(lián)時，通過的電流相等，由P=I2R可知，甲燈的實際功率比乙燈的大，則當兩燈串聯(lián)接在220V電路中，甲燈比乙燈亮，故C正確；D、將乙燈接在110V的電路中，R乙===484Ω；P乙=，故D錯誤。故選：C。21*cnjy*com
3．小剛利用電能表測某家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內(nèi)，消耗電能0.3kW?h，這個用電器可能是（　　）21教育名師原創(chuàng)作品
A．空調(diào)器 B．電冰箱 C．電視機 D．收音機
【答案】A
【解析】用電器的功率：P===1.2kW；以上四種家用電器中功率接近1.2kW的只有空調(diào)。故選：A。
4．如圖所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同。下列說法不正確的是（　　）
A．甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍
C．丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍
【答案】A
【解析】由題知，R1、R2為阻值相同的電熱絲，設(shè)R1=R2=R，分析各連接方式可知：
甲圖為開路，P甲=0，乙圖中兩電阻串聯(lián)，R乙=2R，P乙==，丙圖中只有電阻R1工作，R丙=R，P丙==，丁圖中兩電阻并聯(lián)，R丁=R，P丁===2，可見，甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率不相等，故A不正確，符合題意；丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍，故B正確，不符合題意；丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍，故C正確，不符合題意；丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍，故D正確，不符合題意。故選：A。
5．在如圖所示的電路中，發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2安培時，電壓表的示數(shù)從6伏特變?yōu)?伏特，那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為（　　）
A．1.8W B．1.5W C．2.2W D．3.3W
【答案】C
【解析】定值電阻的阻值不變，則由歐姆定律可得：當電壓表的示數(shù)U1=6V時，電路中的電流I1==，當電壓表的示數(shù)U2=5V時，電路中的電流I2==，因該過程中通過電流表的示數(shù)減少了0.2安培，所以，△I=I1﹣I2=﹣==0.2A，解得：R=5Ω，則該定值電阻所消耗的功率的變化量：△P=P1﹣P2=﹣=﹣=2.2W。故選：C。
6．將一盞燈L接到某電源上，它的功率為40瓦；如果將該燈和電阻R串聯(lián)后接到原電路中，則電阻消耗的電功率為3.6瓦，設(shè)電源電壓不變，燈的電阻不隨溫度而改變，且燈的電阻大于R，此時燈的電功率是（　　）
A．30.4瓦 B．32.4瓦 C．36瓦 D．30.6瓦
【答案】B
【解析】由P=UI，I=得，P=I2R，當只接電燈時，電路中的電流I==，當串聯(lián)電阻后，電路中的電流I′==，電源電壓不變，所以：IRL=I′（R+RL），即：×RL=×（R+RL），化簡得：9R2﹣82RRL+9RL2=0，（9R﹣RL）（R﹣9RL）=0，解得：9R=RL，或R=9RL，由題知，燈泡的電阻RL大于R，所以R：RL=1：9，燈和電阻串聯(lián)，由P=I2R有，PR：PL′=R：RL=1：9，所以PL′=9PR=9×3.6W=32.4W。故選：B。
7．如圖所示，額定電壓為110V的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100W和25W．把它們接到220V的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是（　　）
A． B． C．D．
【答案】C
【解析】根據(jù)公式P=可知，燈泡A的電阻RA===121Ω，燈泡B的電阻RB===484Ω。A、圖是燈泡A和可變電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知，要使燈泡A正常工作，則上面可變電阻接入電路的阻值為121Ω，即該支路的總電阻為242Ω，同理下邊支路的總電阻為968Ω，由=+可得，此時并聯(lián)電路的總電阻為R=193.6Ω；B、圖是燈泡A和燈泡B并聯(lián)后又與可變電阻串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿足燈泡A與燈泡B并聯(lián)后和可變電阻R的阻值相等；由=+可得燈泡A和燈泡B并聯(lián)后的電阻R并=96.8Ω，此時電路的總電阻為R=2R并=2×96.8Ω=193.6Ω；C、圖是燈泡B和可變電阻并聯(lián)后又和燈泡A串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿足燈泡B與可變電阻并聯(lián)后和燈泡A的電阻相等；串聯(lián)電路，電阻越串越大；燈泡A和燈泡B正常工作時，此時電路的總電阻為R=2RA=2×121Ω=242Ω；D、圖是燈泡A和可變電阻并聯(lián)后又和燈泡B串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿足燈泡a與可變電阻R并聯(lián)后和燈泡b的電阻相等；但并聯(lián)電路中，電阻越并越小，小于任何一個分電阻，所以此電路中燈泡A和燈泡B不能正常工作，故D不正確；根據(jù)公式P=可知，電路電阻越大，消耗的功率就越小，比較A、B、C圖可知，C圖的總電阻大，消耗的功率最小，故選：C。
8．如圖所示的電路，直流小電動機與定值電阻R2串聯(lián)接在電壓U=15V的電源上，已知R2=10Ω，小電動機兩端電壓U1=10V，則下列計算正確的是（　　）
A．通過小電機中線圈的電流為1 A B．電阻R2消耗的電功率為10W
C．小電動機發(fā)熱的功率為5W D．小電動機消耗的電功率為5W
【答案】D
【解析】因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓：U2=U﹣U1=15V﹣10V=5V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，通過小電機中線圈的電流：I===0.5A，故A錯誤；電阻R2消耗的電功率：P2=U2I=5V×0.5A=2.5W，故B錯誤；小電動機消耗的電功率：P1=U1I=10V×0.5A=5W，故D正確；因電動機的內(nèi)阻不知，所以，無法得出小電動機發(fā)熱的功率，故C錯誤。故選：D。21cnjy.com
9．如圖所示，電源電壓U=6V且保持不變，電阻R=10Ω，滑動變阻器R′的銘牌上標有“20Ω 1A”字樣，在從左往右移動滑動變阻器滑片的過程中，下面表示滑動變阻器所消耗的功率P′與接入電路的電阻R′關(guān)系的圖象正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】從圖可知：電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器接入電路的電阻R′，則根據(jù)串聯(lián)的電阻特點可知：電路中的電阻R總=R+R′，所以，I==，滑動變阻器消耗的電功率：P′=I2R′=（）2R′=（）2R′,===。故當R′=0時。P′=0,當（﹣）2=0時，即R=10Ω，P滑最大，當R′=20時。P′≠0；比較圖象可知只有A符合。故選：A。
10．在圖所示的電路中，A、B、C分別表示電流表或電壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位。當電鍵S閉合后，A、B、C三表示數(shù)分別為1，2，3時，燈L1、L2正好均正常發(fā)光。已知燈L1、L2的額定功率之比為3：1，則可判斷（　　）
A．A、B、C均為電流表 B．A、B、C均為電壓表
C．B為電流表，A、C為電壓表 D．B為電壓表，A、C為電流表
【答案】D
【解析】A 如果A、B、C都是電流表，閉合開關(guān)電路會短路，燈泡都不亮。此選項不符合題意；B 如果A、B、C都是電壓表，閉合開關(guān)電路相當于斷路，燈泡都不亮。此選項不符合題意；C 如果B為電流表，A、C都是電壓表，閉合開關(guān)燈泡L1和L2串聯(lián)。A、C的示數(shù)之比為1：3，也就是兩燈L1、L2兩端電壓之比為1：3，由公式P=UI知，兩燈實際功率P1、P2之比為1：3．此選項不符合題意；D 如果B為電壓表，A、C為電流表，閉合開關(guān)燈泡L1和L2并聯(lián)。A、C的示數(shù)之比為1：3，并聯(lián)電路支路電流與其阻值成反比，也就是兩燈燈絲電阻之比為3：1，由公式P=知，兩燈實際功率之比為1：3．此選項符合題意。故選：D。
11．如圖所示，電源的輸出電壓恒定不變，現(xiàn)將一個燈泡L接在離電源很近的AB兩點時，燈泡L消耗的功率為25W，若將燈泡L接在離電源較遠的CD兩點時，燈泡L消耗的功率為16W．則輸電導線AC、BD上消耗的功率為（　　）
A．1W B．2W C．4W D．9 W
【答案】C
【解析】設(shè)燈泡L連接在A、B兩點時，電路的電流為I1，則P1=I12RL=25W①,若將燈泡L接C、D兩點時，電路的電流為I2，則P2=I22RL=16W②,由①②兩式可得：I1：I2=5：4，若將燈泡L接C、D兩點時，電的總功率為：P3=UI2，則：=，即P3==×25W=20W，
所以導線AC和BD消耗的總功率為：P=P3﹣P2=20W﹣16W=4W。故選：C。
12．如圖所示，開關(guān)S斷開時，電燈正常發(fā)光，消耗的功率為P； 若把電源電壓提高到原來的兩倍，同時閉合開關(guān)S，使電燈的功率變?yōu)镻，則電流表示數(shù)為原來的（　　）
A．2倍 B．4倍 C．倍 D．倍
【答案】C
【解析】當開關(guān)S斷開時，電燈正常發(fā)光，消耗的功率為P時燈泡電流：I2=，電燈的功率變?yōu)镻時，燈泡電流：I′2=，所以，=4，則I′=I。故選：C。
13．可調(diào)節(jié)臺燈的電路是由一只燈泡和一個電位器（滑動變阻器）串聯(lián)組成。調(diào)節(jié)電位器的旋鈕使燈由亮變暗的過程中，電路的總功率將（　　）21·cn·jy·com
A．變小 B．變大 C．不變 D．無法確定
【答案】A
【解析】因為燈泡和一個電位器串聯(lián)，而燈由亮變暗說明電路中的電流變小，而電源電壓保持不變，說明電路中的總電阻變大，由公式P=UI可知，電路的總功率變小。故選：A。
14．如圖甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動變阻器的最大阻值為100歐，電流在0.1安～0.4安之間時電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　　）
A．電子元件工作時，電阻保持不變
B．電子元件處于正常工作狀態(tài)時，電路消耗的最小功率為3.6瓦
C．當P在中點時，電子元件與滑動變阻器的電壓之比為1：1
D．為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動變阻器的阻值范圍應控制在12.5歐～70歐
【答案】D
【解析】從圖象可知，電子元件的電阻是在變化的，故A錯誤，當電路消耗的功率最小時，電路電流最小，為I小=0.1A，電路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W，故B錯誤。因為電子元件與滑動變阻器串聯(lián)，通過的電流相等，所以電子元件與滑動變阻器串聯(lián)兩端的電壓之比就等于兩電阻之比，無法判斷電子元件與滑動變阻器電阻的大小關(guān)系，所以無法判斷它們兩端電壓的關(guān)系。故C錯誤。電路電流最小為0.1A，電子元件兩端的最小電壓為2V，所以滑動變阻器兩端的最大電壓為U1=9V﹣2V=7V，滑動變阻器接入電路的電阻最大，R大===70Ω，電路電流最大為0.4A，電子元件兩端的最大電壓為4V，所以滑動變阻器兩端的最小電壓為U2=9V﹣4V=5V，滑動變阻器接入電路的電阻最小，R小===12.5Ω。所以滑動變阻器的阻值范圍應控制在12.5歐～70歐。故D正確。故選：D。
15．如圖所示，把兩個相同的電燈，分別接成甲、乙兩種電路，甲電路總電壓為8伏，乙電路總電壓為16伏，調(diào)節(jié)變阻器使兩燈都正常發(fā)光。此時，兩電路消耗的總功率分別為P甲、P乙，則下列關(guān)系中正確的是（　　）
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲=P乙 D．無法確定
【答案】C
【解析】兩燈泡規(guī)格相同且正常發(fā)光，甲圖燈泡并聯(lián)，電流為：I1=2I額；乙圖燈泡串聯(lián)，電流為：I2=I額；∴P1：P2=U1I1：U2I2=8V×2I額：16V×I額=1：1。故選：C。
16．一只標有“220V 100W”字樣的照明用燈泡，把它用導線接到遠處工地上。電源電壓220V．由于導線電阻較大，所以在導線上消耗了6W的電功率，那么此時小燈泡的實際功率（燈絲電阻不隨溫度的變化而變化）（　　）
A．大于94W B．等于94W C．小于94W D．仍為100W
【答案】C
【解析】如果導線電阻忽略時，即220V的電壓全部接在“220V 100W”的燈泡上，燈泡正常發(fā)光，功率是額定功率100W；因為導線和燈泡串聯(lián)，當導線上電阻較大時，即電路中的電阻變大，由P=可知電路消耗的總功率變小，即小于100W，而導線上消耗的功率為6W，所以燈泡的實際功率只能小于94W。故選：C。
17．某燈泡直接連接在電壓不變的電源兩極兩極上時，消耗的電功率為9瓦，現(xiàn)將它通過兩根長導線連接到原來的電源上，其消耗的電功率為4瓦，則連接燈泡的兩根導線損失的電功率為（　　）
A．5瓦 B．4瓦 C．3瓦 D．2瓦
【答案】D
【解析】燈泡直接連接在電源兩極上時，設(shè)電路中的電流為I，此時燈泡的功率為PL=UI=I2RL=9W①,當它通過兩根長導線連接到原來的電源上時，設(shè)此時電路中的電流為I′，此時燈泡的實際功率為PL′=I′2RL=4W②,②÷①可得：I′=I，此時電路的總功率P總=UI′=U×I=×9W=6W，所以，連接燈泡的兩根導線損失的電功率P損=P總﹣PL′=6W﹣4W=2W．只有D正確。故選：D。
18．如圖是一張電飯煲的銘牌，可是銘牌上一部分磨損看不清楚。請你判斷此電飯煲的額定功率是（　　）
A．220V B．0.6MPa C．2200W D．50Hz
【答案】C
【解析】由銘牌可知，電飯煲的額定功率為2200W，額定電壓為220V，額定壓強0.6MPa，額定頻率50Hz。故選：C。2·1·c·n·j·y
19．如圖，電源電壓不變（且不會燒毀燈泡），定值電阻R阻值為18Ω．有四只白熾燈泡L1、L2、L3、L4它們的規(guī)格分別為“1V，2W”、“2V，2W”、“4V，2W”、“6V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（　　）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
【答案】D
【解析】燈泡L1的電阻R1===0.5Ω；燈泡L2的電阻R2===2Ω；燈泡L3的電阻R3===8Ω；燈泡L4的電阻R4===18Ω；通過燈泡L1的電流I1===；同理通過燈泡L2的電流I2==；通過燈泡L3的電流I3==；通過燈泡L4的電流I4==；燈泡L1的實際功率P1=I12R1=×0.5Ω=U2；同理燈泡L2的實際功率P2=I22R2=×2Ω=U2；燈泡L3的實際功率P3=I32R3=×8Ω=U2；
燈泡L4的實際功率P4=I42R4=×18Ω=U2；所以實際功率最大的是燈泡L4。故選：D。
20．如圖所示，電源電壓不變（且不會燒毀燈泡），定值電阻R阻值為18Ω．有四只白熾燈泡L1、L2、L3、L4它們的規(guī)格分別為“1V，2W”、“2V，2W”、“4V，2W”、“8V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（　　）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
【答案】D
【解析】由P=可得，燈泡的電阻依次為：R1===0.5Ω，R2===2Ω，R3===8Ω，R4===32Ω；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，電路中的電流依次為：I1==，I2==，I3==，I4==；根據(jù)P=I2R可得，燈泡的實際功率依次為：P1=I12R1=（）2×0.5Ω≈0.027U2，P2=I22R2=（）2×2Ω=0.1U2，P3=I32R3=（）2×8Ω≈0.31U2，P4=I42R4=（）2×32Ω=0.64U2；由以上可知，實際功率最大的是L4。故選：D。
21．有兩個小燈泡，只標有額定電壓，都是6.3伏，串聯(lián)起來接到電源上，亮度不同，在回答哪個燈泡的額定功率較大時要用以下6句話（　　）21*cnjy*com
（1）較亮的燈泡的電阻大。
（2）從關(guān)系式P=I2R可知。
（3）串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同。
（4）從關(guān)系式P=可知。
（5）在相同電壓下，燈泡的電功率和它的電阻成反比。
（6）所以，串聯(lián)時較暗的燈泡的額定功率大；
按哪個順序排列可將這個問題講得最清楚？
A．（2）（1）（3）（4）（5）（6） B．（2）（3）（1）（4）（5）（6）
C．（4）（5）（2）（1）（3）（6） D．（3）（2）（1）（4）（5）（6）
【答案】D
【解析】先判斷電阻大小，串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同。亮度由實際功率決定，從關(guān)系式P=I2R可知。較亮的燈光的電阻大。再根據(jù)P=，在額定電壓相同時，燈泡的電功率和它的電阻成反比。所以，串聯(lián)時較暗的燈泡的額定功率大。故選：D。
22．如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈泡L1較亮，燈泡L2較暗，此現(xiàn)象說明（　　）
A．燈泡L1的阻值大于燈泡L2的阻值
B．燈泡L1的額定功率大于燈泡L2的額定功率
C．燈泡L1兩端的電壓小于燈泡L2兩端的電壓
D．通過燈泡L1的電流大于通過燈泡L2的電流
【答案】A
【解析】A、由于兩燈串聯(lián)在電路中，所以通過小燈泡的電流相同；開關(guān)閉合后，燈泡L1較亮，燈泡L2較暗，說明前者的實際功率大，由P=I2R知，電流相同時，功率越大，阻值越大，因此燈L1的阻值要大于燈L2的阻值，故A正確。B、由A知：R1＞R2，那么在額定電壓相同時，由P=可得出阻值越大，其額定功率越小，即燈L1的額定功率要小于燈L2的額定功率，故B錯誤。C、通過兩燈的電流相同，而L1的阻值要大于L2的阻值，由U=IR可知，燈L1兩端的實際電壓要大一些，故C錯誤。D、串聯(lián)電路電流處處相等，故D錯誤。故選：A。
23．燈泡中的燈絲斷了，將燈絲搭接起來再用，則以下判斷正確的是（　　）
①比原來更亮②比原來更暗③搭接處容易燒斷，其他地方不易斷④搭接處不易燒斷，其他地方容易燒斷。
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
【答案】D
【解析】①②燈絲斷后再搭接起來，燈絲長度變短，電阻變小；因電壓不變，由P=可知，燈泡消耗的功率變大，比原來亮，故①正確；②錯誤；③④搭接處的相對面積變小，則搭接處的電阻變大（可理解為接觸不良、接觸電阻大），因此由Q=I2Rt可得，搭接處產(chǎn)生熱量增多，此處容易燒斷，而其他地方不易斷，故③正確，④錯誤。故選：D。
24．下列電路圖中電源電壓U保持不變，小燈泡的額定電壓為U0，且U＞U0，定值電阻的阻值為R．在不改變電路連接的情況下，能測出小燈泡額定功率的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A、S2閉合S3斷開時，電流表把燈泡短路，燈泡不發(fā)光；S2斷開S3閉合時，電流表把電阻短路；兩個都閉合或斷開時，電流表均無示數(shù)。測不出燈泡的額定電流，該電路圖不能選；B、S2閉合S3斷開，電壓表測電燈兩端的電壓，其上端為正極、下端為負極；S3閉合S2斷開，電壓表測定值電阻R兩端的電壓，其上端為負極，下端為正極；
電壓表的兩次接線方法相反，在不改變電路連接方式的情況下，無法進行測量，故不合題意；
C、將開關(guān)撥到2的位置，電壓表測量的是燈泡的兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使得電壓表的示數(shù)為U0，則小燈泡正常發(fā)光；將開關(guān)撥到1的位置，電壓表測量的是燈泡和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U1，通過小燈泡的電流為I=，小燈泡的額定功率表達式是P=U0I=，C選項圖可選。D、開關(guān)處于1的位置，電流表把燈泡和電阻短路，電流表測量滑動電阻的電流；開關(guān)處于2的位置，電流表把小燈泡短路，測量的是通過電阻的電流。測不出燈泡的額定電流，該電路圖不能選。故選：C。
25．在“測量小燈泡電功率的實驗”中，某班四位同學所連接的電路如圖所示，其中連接正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A、電壓表不應串聯(lián)在電路中，故A錯誤；B、符合實驗要求，故B正確；C、電壓表使用了一個接線柱，沒有接入電路，滑動變阻器使用的都是上邊接線柱，起不到作用，故C錯誤；D、電流表的正負接線柱接反了，指針反偏可能燒壞且讀不出數(shù)。故選：B。
26．如圖所示，將燈L1、L2按圖甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個電路中，在甲圖中燈L1的功率為4W，在乙圖中燈L1的功率為9W，設(shè)燈絲電阻不變。下列說法中正確的是（　　）【出處：21教育名師】
A．甲、乙兩圖中燈L2兩端的電壓之比是2：3
B．甲、乙兩圖電路消耗的總功率之比是2：9
C．L1、L2兩燈燈絲電阻之比是1：2
D．乙圖中燈L1、L2的功率之比是2：1
【答案】B
【解析】由圖甲可知，兩燈串聯(lián)，由P=可知：U1=，由圖乙可知，兩燈并聯(lián)，所以U=U1′=U2′，則有：U=，則====；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點，由U1=U，可得：U2=U，故A錯誤；2-1-c-n-j-y
由串聯(lián)電路的分壓原理可得：===，故C錯誤；甲電路中電流：I串===，乙電路中電流：I并=+=+=，由P=UI可得，甲、乙兩圖電路消耗的總功率之比：====，故B正確；
串聯(lián)電路中電流處處相等，由P=I2R可得，圖乙中兩燈功率：===，故D錯誤。故選：B。
27．某調(diào)光燈電路如圖所示，電源電壓恒定，設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化。當滑動變阻器滑片P移到a端時，燈泡L的功率為36W；滑片P移到b端時，燈泡L的功率為9W．則滑片P移到ab的中點時，燈泡L的功率為（　　）【來源：21cnj*y.co*m】
A．14.4W B．16W C．18W D．22.5W
【答案】B
【解析】設(shè)電源電壓為U，當滑動變阻器滑片P移到a端時，電路為燈泡L的簡單電路，燈泡的功率為：P1==36W①,當滑片P移到b端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值R串聯(lián)，電路中的電流為：I2=，此時燈泡的功率為：P2=I22RL=（）2RL=9W②;當滑片P移到ab的中點時，電路為燈泡L與R串聯(lián)，此時電路中的電流為：I3=，
此時燈泡的功率為：P3=I32RL=（ ）2×RL③; ①除以②可得：（）2==4，
整理得：R=RL；將R=RL帶入③式可得：P3=（）2×RL=×=×36W=16W。故選：B。www-2-1-cnjy-com
二．填空題（共14分）
28．如圖所示是某電熱器的工作原理圖，R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼，它用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸點與右邊緣的金屬板同時連通。如旋到圖中位置S時，金屬滑片將1、2兩觸點同時與右邊緣金屬板接通。若電源電壓為220V，則由圖可知：www.21-cn-jy.com
（1）圖中P、Q兩個接頭中，　 　與零線相連。
（2）為安全起見，需在電路中安裝一總開關(guān)，該開關(guān)最好應安裝在圖中A、B、C、D、E中的　 　點處。【版權(quán)所有：21教育】
（3）如果 R1=R2=48.4Ω，則當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，電熱器通電1min產(chǎn)生的熱量是
　 　J。
【答案】（1）P；（2）C；（3）3.0×104。
【解析】（1）圖中P、Q兩個接頭中，Q與火線相連，P與零線相連。（2）為安全起見，需在電路中安裝一總開關(guān)，該開關(guān)最好應安裝在火線上，即開關(guān)接在C處。（3）當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，R1與 R2串聯(lián)，通電1min產(chǎn)生的熱量是：Q=t=×60s=3.0×104J。【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
29．用直流電動機提升重物，電動機用電壓為110伏的電源供電，不計各處摩擦。當電動機以0.9米/秒的恒定速度向上提升質(zhì)量為50千克的重物時，電路中的電流強度為5安，由此可知電動機線圈的電阻為　 　歐。
【答案】4。
【解析】在時間t內(nèi)電流通過直流電動機做功（消耗電能）：W電=UIt，在時間t內(nèi)得到的機械能：W機=mgh=mgvt，在時間t內(nèi)，在電動機線圈的電阻轉(zhuǎn)化的內(nèi)能：W內(nèi)=I2Rt，∵由題知，W電=W機+W內(nèi)，UIt=mgvt+I2Rt，∴UI=mgv+I2R，
即：110V×5A=50kg×10N/kg×0.9m/s+（5A）2R解得：R=4Ω；
30．某家用電熱水器的工作原理如圖所示（已知兩電阻絲的阻值相等，電源電壓保持不變），它有高溫、中溫、低溫三個檔位。當開關(guān)S1接b，S2斷開時，它是處于　 　檔，此時電路功率為P1；當開關(guān)S1接a，S2閉合時，它是處于　 　檔，此時電路功率為P2，則P1：P2=　 　。
【答案】低溫；高溫；1：4。
【解析】設(shè)每根電阻絲的阻值為R，當開關(guān)S1接b，S2斷開時，兩電阻串聯(lián)，總電阻R1=2R；當開關(guān)接a，S2閉合時，兩電阻并聯(lián)，電阻R2=；當開關(guān)S1接b，S2閉合時，上面的電熱絲被短路，總電阻R3=R；則由P=可得，當開關(guān)S1接b，S2斷開時，電路功率P1=，電功率最小，即為低溫檔；當開關(guān)S1接a，S2閉合時，電路功率P2==，電功率最大，即為高溫檔；當開關(guān)S1接b，S2閉合時，電路功率P3=，電功率不是最大，也不是最小，即為中溫檔；則P1：P2=：=1：4。
三．解答題（共32分）
31．高層樓房都配備電梯。圖甲是某種升降電梯的簡化結(jié)構(gòu)圖。若電動機的額定功率為6kw，通過載重反饋系統(tǒng)可以改變電動機輸出功率，電動機驅(qū)動滑輪，利用鋼絲繩和滑輪間的摩擦傳遞動力。配重塊每塊質(zhì)量為20kg，空轎廂的質(zhì)量為1000kg，額定載重600kg．某次運載，8名乘客（每人的質(zhì)量均按60kg計算）在一樓同時乘坐電梯至各目標樓層，轎廂按照2m/s的速度勻速上升，乘客目標樓層見表格，每層樓高3米。不計鋼絲繩重力和電梯運載時能量損耗。（g=10N/kg）
乘客
目標樓層數(shù)
A
　5　
B
5
C
7
D
7
E
7
F
7
G
7
H
7
（1）圖中的滑輪類型為　 　（選填“定滑輪”或“動滑輪”）
（2）配重塊起平衡作用，按配重的總質(zhì)量等于額定載重的50%加上轎廂質(zhì)量的原則計算，該升降電梯需要配重塊的數(shù)量為　 　。21教育網(wǎng)
（3）若經(jīng)過6秒后，乘客A到達目標樓層，表中應填的樓層數(shù)為　 　。
（4）此次運載，電動機消耗的電能是多少？
（5）因電梯日常乘坐人員較少，技術(shù)人員對電梯進行了節(jié)能改造：把配重塊調(diào)整為60塊，并重新設(shè)定了各項參數(shù)。電梯節(jié)能改造后的最大載重為　 　。
【答案】（1）定滑輪；（2）65；（3）5；（4）電動機消耗的電能是25200J；（5）400kg。
【解析】（1）圖中的滑輪目的是改變力的方向，且滑輪的軸是固定的，所以滑輪類型為定滑輪；
（2）由題意可得配重的總質(zhì)量：m配總=50%m額+m轎廂=50%×600kg+1000kg=1300kg，
則需要配重塊的數(shù)量：n===65。
（3）由v=可得，經(jīng)過6秒后乘客A到達目標樓層時的高度為hA=vt=2m/s×6s=12m，
因乘客是在一樓乘坐電梯的，所以，乘客A的目標樓層數(shù)x=+1=+1=5。
（4）此次運載，不計鋼絲繩重力和電梯運載時能量損耗，
當8人共同到達5樓時，電動機的拉力：
F1=（m轎廂+m載1）g﹣m配總g=（1000kg+8×60kg）×10N/kg﹣1300kg×10N/kg=1800N，
從1樓到5樓上升的高度：h1=（5﹣1）h0=（5﹣1）×3m=12m，
則此過程中電動機拉力做功：W1=F1h1=1800N×12m=21600J；
當6人共同從5樓到達7樓時，此時電動機的拉力：
F2=（m轎廂+m載2）g﹣m配總g=（1000kg+6×60kg）×10N/kg﹣1300kg×10N/kg=600N，
從5樓到7樓上升的高度：h2=（7﹣5）h0=（7﹣5）×3m=6m，
則此過程中電動機拉力做功：W2=F2h2=600N×6m=3600J；
所以電動機消耗的電能：W電=W1+W2=21600J+3600J=25200J；
（5）由題意可得配重塊的總質(zhì)量：m=50%m額+m轎廂，
所以，此時的最大載重：m額′===400kg。
32．電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）．某校綜合實踐活動小組的同學探究了它的原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐．
（1）按如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于 檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高溫”）．（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？（3）若該電熱桌墊實際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)S1 ，S2 （選填“斷開”或“閉合”）．（4）圖丙中當電熱桌墊處于低溫檔時，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有
6400J．
【解析】（1）如圖乙的電路，當S1閉合、S2斷開時，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)的電阻大于其中任一電阻，由，可知，此時是為電熱桌墊處在低溫檔；（2）當兩個開關(guān)都閉合時，電路中只有R2，此時電路的最大功率：；（3）根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一個電阻，故兩電阻并聯(lián)時，電路的總最電阻最小，功率最大，故開關(guān)S1閉合，S2閉合；（4）圖丙中，只閉合S1時，電路中只有R1，為低溫檔，10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是：．答：（1）低溫；（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是32W；（3）閉合；閉合；（4）圖丙中當電熱桌墊處于低溫檔時，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是6400J．

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