資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
?1.概述電功的概念;知道電功的單位;
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)列舉決定電功大小的因素;知道用電器消耗的電能可以用電功來量度;應用電功的公式計算用電器消耗的電能;根據電能表示數的變化測算消耗的電能。2·1·c·n·j·y
?.知道電流的熱效應,理解焦耳定律,并會簡單計算;應用焦耳定律解決簡單的問題。
?.概述電功率的概念;知道電功率的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)單位;應用電功率的公式進行簡單的計算;知道額定功率的概念;從說明書或銘牌上獲取用電器的額定功率等有關信息。
?.說明伏安法測量小燈泡電功率的實驗原理;繪制實驗電路圖;測定小燈泡的額定功率和實際功率;收集和整理實驗數據得出實驗結論。
知識點?　電功　電能
(1)電功的概念：電流所做的功叫__電功
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)____。通過電流做功實現電能和其他形式能的轉化。電功的多少跟該段電路兩端的__電壓____、流過的__電流____和通電__時間____成正比。
(2)電功計算公式：W＝__UIt____＝__Pt____(適用于所有各種電路)。純電阻電路W＝I2Rt＝U2t/R。
電功單位：__焦耳____(J)。常用單位：度(kW·h)。1度＝1kW·h＝__3.6×106____J。
(3)測量電功用__電能____表。
(4)電能的轉化：電能可以
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)轉化為機械能、內能等其他形式的能量，電流通過導體時會產生__熱____效應、化學效應和磁效應。電流通過導體時產生的熱量可用公式__Q＝I2Rt____(焦耳定律)計算。
例題1、（2019秋?常熟市期末）現有兩個定值電阻R1和R2（R1＞R2），按照如圖所示的四種方式，分別接到電壓恒為U的電源兩端工作相同的時間。則四個電路中電流做功大小關系正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁
B．W甲＞W丙＞W丁＞W乙
C．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
D．W乙＞W丁＞W丙＞W甲
【解答】解：
因串聯電路中總電阻大于任何一個分電阻、并聯電路中總電阻小于任何一個分電阻，且R1＞R2，
所以，四個電路中的總電阻關系為：R甲＞R丙＞R丁＞R乙，
因電源的電壓恒為U，且工作時間相等，
所以，由W＝UIt＝t可知，四個電路中電流做功大小關系為W乙＞W丁＞W丙＞R甲。
故選：D。
變式訓練：（2020秋?沙坪壩
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)區校級期中）在如圖所示電路中，電阻R1的阻值為15Ω，閉合開關S，電流表A1的示數為0.2A，電流表A的示數為0.6A。求：
（1）電源電壓；
（2）10s內電路消耗的電能。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）由電路圖可知，兩電阻并聯，電流表A測干路中的電流，電流表A1測通過R2支路的電流；
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過電阻R1的電流為：
I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A；
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以由I＝可得，電源的電壓：
U＝I1R1＝0.4A×15Ω＝6V；
（2）電路消耗的電能為：
W＝UIt＝6V×0.6A×10s＝36J。
答：（1）電源電壓為6V；
（2）10s內電路消耗的電能為36J。
知識點?　電功率
(1)電功率的概念。表示電流做功__快慢____。電流在單位時間內所做的功叫電功率。
(2)電功率計算公式：P＝__UI__＝__W/t__(適用于各種用電器)。純電阻用電器P＝I2R＝U2/R。21·cn·jy·com
電功率單位：__瓦特____(W)。常用單位：千瓦(kW)。
(3)額定功率和實際功率。
額定功率：用電器在__額定電壓____下的功率。實際功率：用電器接入電路時實際工作時的功率。實際功率可大于、等于或小于額定功率。【來源：21cnj
y.co
m】
用電器銘牌上一般標有額定電壓、額定功率、電流頻率等信息，盡量讓用電器在__額定____電壓下工作。
例題2、（2020?泰山
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)區二模）如圖甲是通過小燈泡L的電流跟其兩端電壓關系。現將小燈泡L與電阻R連入圖乙所示電路中，只閉合S，小燈泡的實際功率為1.8W；再閉合S1電流表示數為0.9A．下列結果正確的是（　　）
①電源電壓為6V②電路消耗的總功率為5.4W
③通過電阻R的電流為0.6A④電阻R的阻值為10Ω
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．①②③④都正確
B．只有①②③正確
C．只有①③正確
D．只有②④正確
【解答】解：
（1）只閉合S時，電路為L的簡單電路，電流表測電路中的電流，
由圖象可知，當UL＝6V，IL＝0.3A時，燈泡的實際功率：PL＝ULIL＝6V×0.3A＝1.8W；
因此電源電壓U＝UL＝6V，故①正確；
（2）再閉合S1后，R與L并聯，電流表測干路電流，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過燈泡的電流不變，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R的電流：IR＝I﹣IL＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，故③正確；
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，電路消耗的總功率：P＝UI＝6V×0.9A＝5.4W，故②正確；
由I＝可得，R的阻值：R＝＝＝10Ω，故④正確；
綜合上述分析可知，①②③④都正確。
故選：A。
變式訓練：（2020?莒縣模擬）小明想測一下
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)玩具汽車上電動機的額定功率，他發現電動機上標明額定電壓為12V．他設計的實驗電路如圖甲，正確連接好電路后，根據記錄的電動機兩端的電壓和通過電動機的電流，畫出的I﹣U圖象如圖乙。在電壓0～4V段時，電動機不轉，電壓大于4V后電動機開始轉動，圖象顯示0～4V段圖象為直線。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）從圖象顯示的數據分析可知，小明在實驗時電壓表選擇的量程是　
　，電流表選擇的量程是　
　。
（2）根據小明設計的電路圖，在丙圖中完成實物連線。
（3）小電動機的額定功率為　
　W。
（4）小明通過自主學習得知：電動
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)機內部的線圈電阻，通電后，電動機不轉時就相當于一個定值電阻，電動機轉動時可以看成定值電阻和一個純機械輸出裝置的串聯電路。
ⅰ．小明的電動機內部線圈電阻的阻值為　
　Ω。
ⅱ．將電動機接到3V的電源上，它消耗的實際功率為　
　W。
ⅲ．電動機正常工作時，1min內產生的熱量為　
　J。
【解答】解：（1）由電動機的額定電壓為12V可知，其正常工作時的電壓為12V，則與電動機并聯的電壓表量程為0～15V；
由圖乙可知，電動機正常工作時通過的電流為3A，則電流表的量程為0～3A；
（2）由電路圖可知，電壓表與電動機并聯，電流表與電動機串聯，實物圖的連接如下圖所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（3）小電動機的額定功率P＝UI＝12V×3A＝36W；
（4）ⅰ．由題意可知，在電壓0～4V時，電動機不轉，相當于一個定值電阻，
由圖乙可知，當電動機兩端的電壓U1＝2V時，通過的電流I1＝1A，
由I＝可得，小明的電動機內部線圈電阻的阻值R＝＝＝2Ω；
ⅱ．將電動機接到3V的電源上，它消耗的實際功率P1＝＝＝4.5W；
ⅲ．電動機正常工作時，1min內產生的熱量Q＝I2Rt＝（3A）2×2Ω×60s＝1080J。
故答案為：（1）0～15V；0～3A；（2）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（3）36；（4）ⅰ．2；ⅱ．4.5；ⅲ．1080。
知識點?　伏安法測小燈泡電功率
3．實驗：測定小燈泡的額定功率
(1)原理：__P＝UI____。要測量的量是通過用電器的__電流____和兩端的__電壓____。
(2)電路圖(請畫在框中)。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(3)實驗步驟。
a．按圖連接電路，連接導線時開關應__斷開____。
b．閉合開關前將滑動變阻器滑片移到阻值__最大處____。
c．閉合開關，調節滑片位置，當電壓表示數等于小燈泡額定電壓時讀出電流表示數，記入表格。
d．移動變阻器滑片，當電壓表讀數低于、高于額定電壓1/5時，讀出電流表示數，記入表格。
e．分析數據。當小燈泡電壓低于額定電壓時，燈較暗，電功率低于額定功率。當小燈泡電壓高于額定電壓時，燈較亮，電功率高于額定功率。
數據記錄表格：
實際次數
電壓(V)
電流(A)
電功率(W)
1
2
3
(4)錯誤及故障分析。
①常見錯誤有：元件接錯，如將電流表并聯、電壓表串聯；電壓表并聯在變阻器兩端，變阻器接線柱接錯，導致不能改變阻值等。
②常見故障有：連接線斷開或接觸不良，燈泡燈絲已經斷掉，變阻器滑片接觸不良等；短路或元件已經損壞。
在實驗中還要關注電路的動態分析討論，如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)變阻器滑片移動時，兩電表示數如何變化，各部分電功率如何變化，電壓表接在變阻器兩端時示數又如何變化等等。
③測定額定電功率只要在額定電壓下測一次，多次測量求平均值是不正確的。
例題3、（2020?寶應縣三模）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)已知小燈泡的額定電壓，小明打算增加一個定值電阻R0，只利用一只電表，通過操作開關來測量小燈泡的額定功率。下列圖中是小明設計的四種不同方案的電路圖。其中能夠測出小燈泡額定功率的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲和丙
B．丙和丁
C．乙和丙
D．乙和丁
【解答】甲、定值電阻與燈串聯，電路中只有電壓表，只閉合S2，電表測定值電阻的電壓；
當只閉合S1時，電壓表測燈與定值電阻的電壓，無法確定燈是否正常發光，故甲選項不可行；
乙、只閉合S2，移動變阻器的滑片，使電壓表示數為U額，則燈正常發光；
保持滑片位置不動，閉合S1，斷開合S2，記下電壓表的示數U1，
此時電壓表測R0與燈的電壓，因電路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的連接沒有改變，各電阻的大小和電壓沒有改變，燈仍正常發光，由串聯電路電壓的規律，R0的電壓U0＝U1﹣U額，通過R0的電流，即燈的額定電流：
I＝，根據P＝UI可求燈的額定功率；故乙選項可以；
丙、將S2往右上方打，燈與R0并聯，電流表測通過R0的電流，移動滑片使電流表示數為I＝，根據并聯電路電壓的規律，則燈的電壓一定為U額，燈正常發光；
保持滑片位置不動，將S2往左下方打，記下電流表示數I′，即為燈與定值的總電流，因電路的連接沒有改變，各電阻的大小和電壓沒有改變，通過燈與定值電阻的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流IL＝I′﹣I＝I′﹣，根據P＝UI可求燈的額定功率；故丙選項可以；
丁、圖中只有電流表，通過開關的轉換，定值電阻與燈分別與變阻器串聯，無法確定燈是否正常發光，故丁選項不可行；
故選：C。
變式訓練：（2020秋?東城區校級期中）小葉和小東用伏安法測量額定電壓為2.5V小燈泡在不同電壓下工作的電功率。已知電源兩端電壓恒為6V。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）請根據實驗要求完成實物電路圖1的連接。
（2）小東連接好實驗電路，檢查連接無誤后，閉合開關S，卻發現燈泡不發光，電流表無示數，電壓表指針偏轉明顯，可能發生的故障是　
　。
A．燈泡燈絲斷了
B．燈座接線短路
C．蓄電池沒有電了
D．電流表接線柱短路
（3）在發現電路有故障時，首要的規范操作應是：　
　。
（4）小東排除故障后，閉合開關S，調節
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)滑動變阻器的滑片P至如圖所示位置時，電壓表示數為2.1V，若他想測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向　
　端移動（選填“A”或“B”），使電壓表的示數為2.5V。【出處：21教育名師】
（5）小葉同學移動滑片P，記下多組對
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)應的電壓表和電流表的示數，并繪制成如圖2所示的I﹣U關系圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是　
　W。
（6）若將小燈泡換成定值電阻，該電路還可以進行的實驗有　
　（請寫出一個即可）。
【解答】解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V量程與燈泡并聯，實物電路連接如圖所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（2）A．若燈泡燈絲斷了，電壓
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)表串聯在電路中測電源電壓，電壓表指針偏轉明顯，由于電壓表自身電阻非常大，所以電路中電流幾乎為0，電流表沒有示數，燈不發光，符合題意；
B．若燈座接線短路，電壓表沒有示數，不符合題意；
C．若蓄電池沒有電了，電壓表沒有示數；不符合題意；
D．電流表接線柱短路，則電流表沒有示數，不符合題意；
故選A；
（3）在發現電路有故障時，首要的規范操作應是斷開開關，檢查電路是否有短路發生；
（4）燈在額定電壓下正常發光
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，電壓表示數為2.1V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由串聯電路的分壓原理知，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A移動，直到電壓表示數為額定電壓；
（5）由圖2知，燈泡兩端電壓等于額定電壓為2.5V時，通過它的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（6）若將小燈泡換成定值電阻，阻值大小不變，該電路還可以探究電流與電壓關系的實驗。
故答案為：（1）見上圖；（2）A；（3）斷開開關，檢查電路是否有短路發生；（4）A；（5）0.5；（6）探究電流與電壓關系。
知識點?　焦耳定律
(1)焦耳定律是定量說明電流通過導體時，電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能轉換為__熱能____的規律。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。
(2)焦耳定律公式：__Q＝I2Rt____。
5．電熱器
利用電流的__熱效應____而制成的發熱設備。
組成：電熱器的主要組成部分是發熱體，發熱體是由電阻率大、熔點高的合金制成。
優點：清潔衛生沒有污染、熱效率高、方便控制和調節溫度。
例題4、（2020秋?東平縣期中）探究“電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”時，兩個相同的透明容器中密封著質量相等的空氣，用電阻R1、R2對容器中的空氣進行加熱，如圖所示。下列說法中正確的是（　　）www-2-1-cnjy-com
①該裝置是探究電流產生的熱量與電阻大小的關系
②實驗時通過裝置中R1與R2的電流相同
③電流產生的熱量越多，U形管內液面高度差越大
④通電一段時間后左右兩邊容器內電阻產生的熱量之比是4：1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．只有①②
B．只有②③
C．只有①④
D．只有③④
【解答】解：①②、由圖可知，R2、R3并
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)聯后再與R1串聯在電路中，根據并聯電路的電流特點可知，通過R1、R2的電流是不同的，電阻相同，通電時間相同，所以該裝置是探究電流產生的熱量與電流大小的關系，故①②錯誤；
③、電流產生的熱量越多，空氣吸收的熱量越多，溫度越高，氣體膨脹程度越大，則U形管內液面高度差越大，故③正確；
④、右側兩個5Ω的電阻并聯后
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)再與左側的5Ω的電阻串聯，根據并聯電路的電流特點可知，通過左側電阻的電流等于通過右側容器中電阻的電流的2倍，根據公式Q＝I2Rt可知，通電后，甲圖中左、右電阻產生的熱量之比是4：1，故④正確。
故選：D。
變式訓練：（2020?碑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)林區校級二模）如圖所示：是探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置。兩個相同的透明容器中密封著等量的空氣，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。
①甲圖所示的裝置用來探究電流通過電阻絲產生的熱量與　
　的關系；
②通過觀察乙圖中的實驗現象，可知　
　（選填“c”或“d”）容器中電阻絲的阻值大。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）由圖甲
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)可知，兩個相同的電阻串聯在電路中，通電時間和電阻相同，當給其中一個并聯一個電阻時，電阻的電流改變，探究電流產生熱量跟電流關系；
（2）乙圖中，右側U形管中液柱上升幅度更大
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。根據串聯電路的電流特點可知，電流和通電時間相等，通電一段時間后，裝置d容器內電阻大，產生的熱量多。
故答案為：（1）電流；（2）d。
1．（2020?莒縣模擬）如圖，甲、乙兩部
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)分裝置均由蹄形磁鐵和導體棒組成，通過開關相連。閉合開關，用外力使導體PQ水平向右運動，發現導體棒MN也隨之運動起來。則以下判斷正確的是（　　）www.21-cn-jy.com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲、乙兩部分的原理均跟發電機原理一樣
B．甲、乙兩部分的原理均跟電動機原理相似
C．甲部分與發電機原理一樣，乙部分與電動機原理相似
D．甲部分與電動機原理相似，乙部分與發電機原理一樣
【解答】解：閉合開關，導體PQ和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)MN組成一個閉合電路，閉合電路的一部分導體PQ在磁場中進行切割磁感線運動，閉合電路中有了感應電流，這種現象是電磁感應現象，這是發電機的原理；電路中有了感應電流之后，感應電流經過導體MN，導體MN在磁場中受力而運動，這是電動機的工作原理。
故選：C。
2．（2020?云南模擬）在一次電與磁的探
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)究活動中，小夢同學將一個銅線圈放在U形磁鐵中間，如圖所示，線圈通電后他驚訝地發現線圈轉動了，關于這種現象，下列說法正確的是（　　）2-1-c-n-j-y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．線圈轉動是因為磁鐵的吸引
B．線圈轉動是磁場對電流的作用
C．利用該現象原理可制成發電機
D．通電電流越大線圈轉動的越慢
【解答】解：
ABC、將一個銅線圈放在U形磁鐵中間，線
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圈通電后他驚訝地發現線圈轉動了，這表明通電的線圈在磁場中受到了力的作用，即磁場對電流有力的作用，利用該原理制成了電動機；故B正確，AC錯誤；21
cnjy
com
D、通電的線圈在磁場中受力大小與電流大小有關，電流越大，受到的磁力就越大，轉動的就越快，故D錯誤；
故選：B。
3．（2015?南寧校級模擬）電熱吹風機里的電熱絲，通電時熱的發紅而與它相連的導線卻不熱，由焦耳定律可知，造成上述現象的主要原因是（　　）
A．電熱絲的電阻比導線的電阻大得多
B．通過電熱絲的電流比導線的電流小得多
C．電熱絲的電阻比導線的電阻小得多
D．通過電熱絲的電流比導線的電流大得多
【解答】解：（1）因為R電爐絲＞R導線
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，根據：Q＝I2Rt，所以電流產生的熱量：Q電爐絲＞Q導線，所以會出現電爐絲熱得發紅，而與電爐絲相連的導線卻不怎么發熱的現象，故A正確，C錯誤；
（2）電爐在使用時，電爐絲和導線串聯，在串聯電路中，電路處處相等，即：I電爐絲＝I導線，故BD錯誤。
故選：A。
4．（2020?岱岳區三模）如圖所示，圖甲
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是小明同學研究調光燈的實驗電路圖，電源電壓保持不變，滑動變阻器規格為50Ω
0.4A，小燈泡規格是6V
3W，燈泡的I﹣U圖象如圖甲所示。閉合開關S，當滑動變阻器滑片P在A點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R1，電壓表的示數為3V；當滑動變阻器滑片P在B點時。滑動變阻器連入電路的電阻為R2，電壓表的示數為1V，且R2＝3R1，下列分析正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
①燈泡電阻為12Ω
②電源電壓7V
③在保證電路安全的情況下，滑動變阻器的取值范圍為2Ω﹣50Ω
④在保證電路安全的情況下，該燈泡的最大功率為1.2W
A．②③
B．①③
C．②④
D．①④
【解答】解：（1）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，而沒有說明燈泡在什么條件下的電阻，故①錯誤；
（2）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
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＝U燈+IR滑，
當P在A點時，U燈＝3V，變阻器阻值R1，由圖乙可知，電路中的電流I1＝0.4A，則U＝3V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
當P在B點時，U燈′＝1V，變阻器阻值R2，由圖乙可知，電路中的電流I2＝0.2A，則U＝1V+0.2A×R2﹣﹣②
由題意可知，R2＝3R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R1＝10Ω，R2＝30Ω，U＝7V，故②正確；
（3）由P＝UI可得，燈泡的額定電流：IL＝＝＝0.5A，
由于滑動變阻器允許的最大電流為0.4A，因此電路中的最大電流為0.4A，
當電路電流為0.4A時，燈泡兩端電壓為3V，
因串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以滑動變阻器兩端最小電壓：U小＝U﹣U燈＝7V﹣3V＝4V，
由I＝可得，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R小＝＝＝10Ω，則動變阻器的取值范圍為10Ω﹣50Ω，故③錯誤；
（4）當電路電流最大時，燈泡的功率最大，則燈泡的最大功率：P＝U燈I1＝3V×0.4A＝1.2W，故④正確；
綜合上述分析可知，②④正確。
故選：C。
5．（2019?門頭溝區二模）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某同學家中有一個電熱水器，上面標有“220V
2000W”的字樣，下面關于這個電熱水器的說法中正確的是（　　）
A．這個電熱水器正常工作時的電流是10A
B．這個電熱水器正常工作時的電阻為484Ω
C．這個電熱水器正常工作時的電壓是220V
D．這個電熱水器正常工作0.5
h消耗電能為1.8×106J
【解答】解：A．由P＝UI可得，電熱水器的額定電流：I＝＝≈9.1A，故A錯誤；
B．電熱水器正常工作時的電阻為：R＝＝＝24.2Ω，故B錯誤；
C．這個電熱水器正常工作時的電壓是220V，故C正確；
D．由P＝可得，電熱水器正常工作0.5h消耗的電能W＝Pt＝2000W×0.5×3600s＝3.6×106J，故D錯誤。
故選：C。
6．（2020?廣州二模）為探究
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”，小滿同學準備了甲、乙、丙三個相同的密閉瓶子，瓶內裝有質量相等的同種液體，并安裝了相同的溫度計，如圖所示。其中甲、丙瓶內電阻絲的電阻為10Ω，乙瓶內電阻絲的電阻為5Ω。
（1）瓶內液體質量保持相等的目的是：　
　。
（2）為完成該實驗，小滿應選擇　
　（選填“甲和乙”“甲和丙”或“甲、乙、丙”）瓶子進行實驗。
（3）用筆畫代替導線，連接滿足實驗要求的電路。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）該實驗采用了轉換法，實驗中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通過液體溫度升高示數的大小來判定電阻絲放出熱量的大小，所以需要控制液體的質量和種類是相同的，這樣便于比較兩種電熱絲通過電流后產生熱量的多少；
（2）探究“電流通過導體產生的熱量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)與電阻的關系”時，采用的是控制變量法，需要控制電流和通電時間相同，電阻不同，故需要選擇甲和乙瓶子進行實驗；
（3）為了使通過甲乙的電流和通電時間相同，需要將兩個瓶子串聯接入電路中，如圖所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
故答案為：（1）便于比較兩種電熱絲通過電流后產生熱量的多少；（2）甲和乙；（3）如圖。
7．（2020?新吳區二模）如圖所示為“無人
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)機”（多功能飛行器），它具有4個旋翼，可通過無線電進行操控，其在拍攝調查、無人配送等方面具有廣闊的前景。起飛時，增大四個旋翼的轉速，無人機就會上升，這是因為　
　。該機所需的能量是由一塊輸出電壓為15V，容量為5000mA?h的電池提供。若電能的80%用于飛行，飛行時的實際功率為100W，則該機最多能飛行　
　min。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是相互的；
電池儲存的能量：
W＝UIt＝15V×5A×3600s＝2.7×105J，
根據η＝可得，電能轉為的機械能：
W機＝W×80%＝2.7×105J×80%＝2.16×105J，
根據P＝可得，該機最多能飛行的時間：
t＝＝＝2160s＝36min。
故答案為：力的作用是相互的；36。
8．（2020?新泰市二模）小浩利用如圖1所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示的電路測量小燈泡的額定功率。所用器材：額定電壓為2.5V的小燈泡、電壓恒為3V的電源、電壓表、滑動變阻器（10Ω
2A）。定值電阻（R0＝2Ω）開關三個和導線若干。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）用筆畫線代替導線，將圖2中的實物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。
（2）閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到　
　（選填“左”或“右”）端。
（3）連接完電路后，只閉合S、S2時，移
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)動滑片P，小燈泡不發光，電壓表的示數始終為3V，則電路中存在的故障可能是小燈泡　
　（選填短路或斷路）。
（4）排除故障后，小浩繼續實驗。
①只閉合S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數為　
　V；
②只閉合S、S1，保持滑片P不動，讀出電壓表的示數為1.5V；
③小燈泡的額定功率為　
　W。
（5）若燈泡的電壓和電流關系圖如圖3所示，當通過燈泡的電流為額定電流的一半時，燈泡的實際功率P實　
　（選填“＞”或、“＜”或“＝”）P額。
【解答】解：
（1）根據圖1，電壓表測燈或定值電阻的電壓，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與定值電阻并聯，如下所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（2）閉合開關前，應將變阻器滑片滑到阻值最大處的右端；
（3）小燈泡不亮，電壓表有示數，電路可能斷路，電壓表的示數接近電源電壓，電壓表與電源連通，則電路中存在的故障可能是小燈泡斷路；
（4）排除故障后，小明繼續實驗。
①只閉合S、S2移動滑片P，使電壓表的示數為2.5V。
②只閉合S、S1保持滑片P不動，讀出電壓表的示數為1.5V。
③在②中，定值電阻與變阻器串聯，由歐姆定律，電路的電流為：
I2＝＝＝0.75A，
由串聯電路的規律及歐姆定律，變阻器連入電路的電阻為：
R滑＝＝＝2Ω；
在①中，燈與變阻器串聯，由串聯電路的規律及歐姆定律，燈的額定電流為：
IL＝＝＝0.25A
小燈泡的額定功率為：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（5）因為燈絲的阻值隨溫度的升高而增大，因此當通過燈泡的電流為額定電流的一半時，燈絲的阻值小于燈泡正常發光時的阻值；【來源：21·世紀·教育·網】
因為I實＝I額，R實＜R額，由P＝I2R可知，P實＜P額，
答案為：（1）如上圖所示；（2）右；（3）斷路；（4）①2.5；
③0.625；（5）＜。
9．（2020?福州模擬）圖甲中的小燈泡標有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“2.7V
0.3A”字樣，定值電阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成，總長度為35cm，其中一段是銅導體，其電阻可忽略不計，另兩段導體的阻值與自身長度成正比，P是與R2接觸良好并能移動的滑動觸頭。【版權所有：21教育】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）小燈泡正常發光時電阻多大？
（2）若只閉合S、S1時，電流表示數I與P向左移動距離x之間的關系如圖乙所示。當x＝15cm時，電路消耗的總功率多大？21·世紀
教育網
（3）若只閉合S與S2，為確保燈絲不被燒壞，滑片P向左移動距離x的變化范圍？
【解答】解：（1）根據銘牌可知：燈泡的額定電壓和額定電流，
根據I＝可得燈泡的電阻為：
RL＝＝＝9Ω；
（2）若只閉合S、S1時，R1與R2串聯，由圖丙可知當滑片在E處時，只有R1連入電路，電路中的電流最大為I最大＝0.6A，21世紀教育網版權所有
根據I＝可得：電源電壓U＝I最大R1＝0.6×10Ω＝6V；
如圖丙所示：當x＝15cm時，I＝0.4A，
電路消耗的電功率：P＝UI＝2.4W；
（3）若只閉合S、S1時，由圖象可知當滑片在H點時的電流為0.2A；
R1兩端的電壓為：U1＝IHR1＝0.2A×10Ω＝2V，
滑片在H點時的電阻為：RH＝＝＝20Ω；
滑片P從H端移到E端時出現拐點，由圖象可知：
GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，
中間一段電流無變化，故FG是銅導線，
由圖象可知，當滑片P位于F點時，電路中電流I＝0.4A，則總電阻為
R總′＝＝＝15Ω，
則EF段電阻為
REF＝R總′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
EF導體每1cm的電阻為＝0.5Ω；
GH導體的電阻RGH＝REH﹣REF＝20Ω﹣5Ω＝15Ω；
若只閉合S與S2，燈泡與R2串聯，當燈正常發光時燈兩端電壓為2.7V，
所以滑動變阻器U2＝U﹣UL＝6V﹣2.7V＝3.3V，
滑動變阻器的電阻為：R2＝＝＝11Ω；
而REF＝5Ω，RGH＝15Ω，所以GH段
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)接入電路電阻為11Ω﹣5Ω＝6Ω，未接入電路部分電阻為9Ω，由GH＝15cm、RGH＝15Ω知，GH部分每1cm長電阻為1Ω，故x≤9cm。
答：（1）小燈泡正常發光時電阻9Ω；
（2）當x＝15cm時，電路消耗的總功率為2.4W；
（3）若只閉合S與S2，為確保燈絲不被燒壞，滑片P向左移動距離x的變化范圍是x≤9cm。
10．（2020?羅莊區一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)模）如圖甲是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。如圖乙為其簡化的電路原理圖，已知電阻R1＞R2，銘牌見下表。在電暖器跌倒時，跌倒開關S自動斷開，切斷電源保證安全。電暖器有“高溫擋”、“中溫擋”和“低溫擋”三個擋位，解答下列問題：[已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103kg/m3]
（1）煤油的質量是多少？
（2）電暖器在“低溫”檔時，正常工作的電流為多少？（小數點后保留兩位有效數字）
（3）電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量是多少？
（4）結合題意分析“低溫”、“中溫”檔時R1和R2的連接使用情況，求出R1和R2阻值。
（5）若用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯，制成一個新的電熱器，將它接在家庭電路中工作1min，產生的熱量是多少？21
cnjy
com
額定電壓
220V
煤油體積
25L
功率選擇
1500W/1100W/400W三檔可調
操作方式
手動
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：
（1）由ρ＝可得，煤油的質量：
m＝ρV＝0.8×103kg/m3×25×10﹣3m3＝20kg；
（2）根據P＝UI知，
電暖器在“低溫”檔時，正常工作的電流為：I低＝＝＝1.82A；
（3）電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量為：
Q＝W＝P高溫t＝1500W×20×60s＝1.8×106J；
（4）已知R1大于R2，電源電壓一定，由P＝可知，電路電阻越大，功率越小，
當S、S1都閉合時，只有R1工作，電路中的電阻最大（大于R2，也大于并聯時的總電阻），電功率最小，為低溫擋，且P低＝400W，21教育名師原創作品
R1的阻值：R1＝＝＝121Ω；
當S、S2都閉合時，只有R2工作，此時電功率較大，為中溫擋，且P中＝1100W，
則R2的阻值：R2＝＝＝44Ω；
（5）某同學用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯，制成一個新的電熱器，
則此時的總電阻：R串＝R1+R2＝121Ω+44Ω＝165Ω，
接在家庭電路中工作1min，產生的熱量：
Q＝W＝t＝×1×60s＝17600J。
答：（1）煤油的質量是20kg；
（2）電暖器在“低溫”檔時，正常工作的電流為1.82A；
（3）電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量是1.8×106J；
（4）R1的電阻為121Ω，R2阻值為44Ω；
（5）若用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯，制成一個新的電熱器，將它接在家庭電路中工作1min，產生的熱量是17600J。
1．（2020?成都）小羅把兩個玩具電機用導
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)線連接在一起（如圖），用力快速撥動甲電機的轉葉，發現乙電機的轉葉也緩慢轉動起來。對這個現象分析正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．“甲電機”將電能轉化為機械能
B．“乙電機”將機械能轉化為電能
C．“甲電機”依據電磁感應來工作
D．兩電機的工作原理是相同的
【解答】解：AC、用力快速撥動甲電機
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的轉葉，發現乙電機的轉葉也緩慢轉動起來，甲電機相當于發電機，其工作原理是電磁感應現象，將機械能轉化為電能；故A錯誤，C正確；21cnjy.com
B、甲電機轉動，帶動乙電機也轉動，乙電機相當于電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受力的作用，將電能轉化為機械能；故B錯誤；
D、由以上分析可知，甲電機和乙電機的工作原理不同；故D錯誤。
故選：C。
2．（2020?河池）“賽龍舟”是端午節里的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)傳統節目。小浩自制了一個卡通龍舟，用亮度可調節的紅、綠燈做它的眼睛。他用規格為“12V
6W”的紅燈、“12V
12W”的綠燈及“24Ω
2A”的滑動變阻器等元件，設計了如圖所示電路。當閉合開關S1、S2、S，且滑動變阻器的滑片P移至R的最右端時，兩燈都正常發光。電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化。下列說法正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．電源電壓為24V
B．該電路最大工作電流是2A
C．該電路最小電功率是3W
D．該電路最大電功率與最小電功率之比為9：2
【解答】解：（1）當閉合開關S1、S2、S，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)且滑動變阻器的滑片P移至R的最右端時，兩燈并聯，兩燈都正常發光，說明燈泡兩端的電壓為額定電壓，根據并聯電路電壓的規律知電源電壓為12V，故A錯誤；
（2）當閉合開關S1、S2、S，且滑動變阻器的滑片P移至R的最右端時，兩燈并聯，兩燈都正常發光
根據P＝UI知，
紅燈中的電流：I紅＝＝＝0.5A，
綠燈中的電流：I綠＝＝＝1A，
因為兩燈并聯，所以電路中的總電流：
I＝I紅+I綠＝0.5A+1A＝1.5A，
所該電路最大工作電流是1.5A，故B錯誤；
（3）由P＝UI知，電壓一定，當R電阻最小且兩燈并聯時，電路中的電流最大，電路中的功率最大，
兩燈泡并聯且滑片P在b端時電路的總電阻最小，此時兩燈并聯且都正常發光，
所以電路中的最大功率為：P大＝P紅+P綠＝12W+6W＝18W；
當R的阻值最大，且和兩燈中電阻較大的串聯時電路中的總電阻最大，電路中的電流最小，消耗的總功率最小，
由R＝可知，兩燈的額定電壓相同，紅燈的功率較小，所以紅燈電阻較大，
R紅＝＝＝24Ω，
電路中的總電阻：R總＝R紅+R1＝24Ω+24Ω＝48Ω，
由題意知，電源電壓為U＝12V，
電路消耗的最小功率：
P小＝＝＝3W，故C正確；
該電路最大電功率與最小電功率之比為P大：P小＝18W：3W＝6：1，故D錯誤。
故選：C。
3．（2020?錦州）如圖甲所示的電路中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定值電阻R的阻值為10Ω．小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象如圖乙所示。只閉合開關S1，小燈泡的實際功率為0.6W，此時燈泡的電阻為　
　Ω；再閉合S2，電流表示數為　
　A；1min內定值電阻R產生的熱量為　
　J。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：
（1）由電路圖可知，只閉合開關S1時，電路為L的簡單電路，電流表測通過L的電流，
由圖象可知，電源的電壓U＝UL＝3V，通過燈泡的電流IL＝0.2A時，燈泡的實際功率PL＝ULIL＝3V×0.2A＝0.6W，
由I＝可得，此時燈泡的電阻RL＝＝＝15Ω，
（2）再閉合開關S2時，L與R并聯，電流表測干路電流，
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過燈泡的電流不變，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過R的電流IR＝＝＝0.3A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表的示數：
I＝IL+IR＝0.2A+0.3A＝0.5A，
1min內定值電阻R產生的熱量：
QR＝IR2Rt＝（0.3A）2×10Ω×60s＝54J。
故答案為：15；0.5；54。
4．（2020?廣西）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓保持不變，待測小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）為了比較精確的測量小燈泡的電功率，電壓表的量程應選0～　
　V；
（2）實驗時，無論怎樣移動滑動變
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻器的滑片，小燈泡都不亮，電壓表有示數，電流表示數幾乎為零，則故障可能是　
　（選填“電流表與導線”或“燈泡與燈座”）接觸不良；
（3）排除故障后，移動滑動變阻器滑片，當電壓表示數是2.5V，電流表示數如圖所示，則小燈泡的額定功率是　
　W；
（4）測量結束后，應先　
　，再拆除導線，最后整理好器材；
（5）某實驗小組在處理實驗數據時
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，采用描點法，在坐標紙上作出了如圖所示的I﹣U圖象，請指出作圖過程中存在的錯誤或不足之處是　
　；
（6）某實驗小組設計了如圖所示的電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路（還缺一根導線連接才完整），可以測量小燈泡的額定功率，其中R為定值電阻。請寫出本實驗主要測量步驟及所測物理量；
①電路連接完整后，開關S2斷開，S1、S3閉合，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為U額；
②　
　，開關S3斷開，S1、S2閉合，記錄電壓表的示數U2；
③小燈泡額定功率的表達式P額＝　
（用R、U額、U2表示）。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）燈的額定電壓為2.5V，故為了比較精確的測量小燈泡的電功率，電壓表的量程應選0～3V；21教育網
（2）實驗時，無論怎樣移動滑動變阻器的滑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)片，小燈泡都不亮，電流表示數幾乎為零，則電路可能斷路，電壓表有示數，說明電壓表與電源連通，則故障可能是燈泡與燈座接觸不良；
（3）排除故障后，移動滑動變
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻器滑片，當電壓表示數是2.5V，電流表示數如圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表讀數為0.5A，則小燈泡的額定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）測量結束后，為防止短路，應先斷開開關，再拆除導線，最后整理好器材；
（5）燈的電阻隨溫度的變化而變化，故I﹣U圖象為一曲線，圖中橫坐標分度值為0.3V，而燈的額定電壓
為2.5V，故橫坐標的標度取值過大，作圖過程中存在的錯誤或不足之處是：圖線不應畫成直線或橫坐標的標度取值過大；
（6）主要測量步驟及所測物理量；
（為達到電壓表既能測量燈的電壓，又能測量R與燈的總電壓，電壓表的負接線柱應與S3的左接線柱連接）
①電路連接完整后，開關S2斷開，S1、S3閉合，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為U額；
②保持滑動變阻器滑片位置不動，開關S3斷開，S1、S2閉合，記錄電壓表的示數U2；
③在①中，電壓表測燈的電壓，因電壓表示數為U額，故燈正常發光；
在
②中，電壓表測R與燈串聯后的電壓，因
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)滑動變阻器滑片位置不動，故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為：
UR＝U2﹣U額，由歐姆定律可求出R的電流，即燈的額定電流：
IL＝＝，小燈泡的額定功率表達式：
P額＝U額×。
故答案為：
（1）3；（2）燈泡與燈座；（3）1.25；（4）斷開開關；（5）圖線不應畫成直線或橫坐標的標度取值過大；（6）②保持滑動變阻器滑片位置不動；③U額×。
5．（2020?河池）如圖是一種用于建筑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)工地、橋梁施工等工程的爬梯式混凝土攪拌機。工作時，攪拌機將原料加工成混凝土后自動倒入運料斗，在提升電機的帶動下，運料斗通過爬梯頂端定滑輪沿豎直爬梯上升到一定位置，然后將混凝土卸下。該爬梯式攪拌機部分參數如表所示，求：
型號
J2M310
整機質量（kg）
2000
空的運料斗質量（kg）
70
提升電機額定功率（kW）
4.5
（1）提升電機正常工作8h，消耗的電能是多少kW?h？
（2）若運料斗每次能運送混凝土400kg，則運送40m3的混凝土至少需要多少次？（設混凝土的密度為2×103kg/m3）
（3）某次將裝有4000N混凝土的運
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)料斗提升9m，若提升部分的機械效率為80%，則提升過程中運料斗受到的阻力是多少N？（不計繩重及滑輪摩擦）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】解：（1）電機正常工作8h，P＝P額＝4.5kW，
則所消耗的電能：W＝Pt＝4.5kW×8h＝36kW?h；
（2）40m2的混凝土的質量：
m＝ρV＝40m3×2×103kg/m3＝8×104kg，
若每次所裝混凝土質量為400kg，故要運的次數：
n＝＝200；
（3）有用功為克服混凝重力做的功，因不計繩重、滑輪摩擦及空氣阻力，故做的額外功為克服運料斗的重力和克服運料斗受到爬梯的阻力做的功，
運料斗的重力G斗＝m斗g＝70kg×10N/kg＝700N，
則根據η＝＝＝＝可得：
提升過程中運料斗受到的阻力f＝﹣G﹣G斗＝﹣4000N﹣700N＝300N。
答：（1）提升電機正常工作8h，消耗的電能是36kW?h；
（2）若運料斗每次能運送混凝土400kg，則運送40m3的混凝土至少需要200次；
（3）提升過程中運料斗受到的阻力是300N。
第14講　電功
電功率
21世紀教育網
www.21cnjy.com
精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
HYPERLINK
"http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
"
21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
?
概述電功的概念;知道電功的單位;列
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)舉決定電功大小的因素;知道用電器消耗的電能可以用電功來量度;應用電功的公式計算用電器消耗的電能;根據電能表示數的變化測算消耗的電能。
?
知道電流的熱效應,理解焦耳定律,并會簡單計算;應用焦耳定律解決簡單的問題。
?
概述電功率的概念;知道電功率的單位;應用電功率的公式進行簡單的計算;知道額定功率的概念;從說明書或銘牌上獲取用電器的額定功率等有關信息。
?
說明伏安法測量小燈泡電功率的實驗原理;繪制實驗電路圖;測定小燈泡的額定功率和實際功率;收集和整理實驗數據得出實驗結論。
知識點?　電功　電能
(1)電功的概念：電流所做的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)功叫______。通過電流做功實現電能和其他形式能的轉化。電功的多少跟該段電路兩端的______、流過的______和通電______成正比。
(2)電功計算公式：W＝______＝______(適用于所有各種電路)。純電阻電路W＝I2Rt＝U2t/R。
電功單位：______(J)。常用單位：度(kW·h)。1度＝1kW·h＝_____J。
(3)測量電功用______表。
(4)電能的轉化：電能可以轉化為機械能
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、內能等其他形式的能量，電流通過導體時會產生______效應、化學效應和磁效應。電流通過導體時產生的熱量可用公式_____(焦耳定律)計算。
例題1、（2019秋?常熟市期末）現有兩個定值電阻R1和R2（R1＞R2），按照如圖所示的四種方式，分別接到電壓恒為U的電源兩端工作相同的時間。則四個電路中電流做功大小關系正確的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁
B．W甲＞W丙＞W丁＞W乙
C．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
D．W乙＞W丁＞W丙＞W甲
變式訓練：（2020秋?沙坪壩區校級期中）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在如圖所示電路中，電阻R1的阻值為15Ω，閉合開關S，電流表A1的示數為0.2A，電流表A的示數為0.6A。求：
（1）電源電壓；
（2）10s內電路消耗的電能。
知識點?　電功率
(1)電功率的概念。表示電流做功______。電流在單位時間內所做的功叫電功率。
(2)電功率計算公式：P＝____＝____(適用于各種用電器)。純電阻用電器P＝I2R＝U2/R。
電功率單位：______(W)。常用單位：千瓦(kW)。
(3)額定功率和實際功率。
額定功率：用電器在______下的功率。實際功率：用電器接入電路時實際工作時的功率。實際功率可大于、等于或小于額定功率。
用電器銘牌上一般標有額定電壓、額定功率、電流頻率等信息，盡量讓用電器在______電壓下工作。
例題2、（2020?泰山
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)區二模）如圖甲是通過小燈泡L的電流跟其兩端電壓關系。現將小燈泡L與電阻R連入圖乙所示電路中，只閉合S，小燈泡的實際功率為1.8W；再閉合S1電流表示數為0.9A．下列結果正確的是（　　）
①電源電壓為6V②電路消耗的總功率為5.4W
③通過電阻R的電流為0.6A④電阻R的阻值為10Ω
A．①②③④都正確
B．只有①②③正確
C．只有①③正確
D．只有②④正確
變式訓練：（2020?莒縣模擬）小明想測一下
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)玩具汽車上電動機的額定功率，他發現電動機上標明額定電壓為12V．他設計的實驗電路如圖甲，正確連接好電路后，根據記錄的電動機兩端的電壓和通過電動機的電流，畫出的I﹣U圖象如圖乙。在電壓0～4V段時，電動機不轉，電壓大于4V后電動機開始轉動，圖象顯示0～4V段圖象為直線。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）從圖象顯示的數據分析可知，小明在實驗時電壓表選擇的量程是　
　，電流表選擇的量程是　
　。
（2）根據小明設計的電路圖，在丙圖中完成實物連線。
（3）小電動機的額定功率為　
　W。
（4）小明通過自主學習得知：電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)動機內部的線圈電阻，通電后，電動機不轉時就相當于一個定值電阻，電動機轉動時可以看成定值電阻和一個純機械輸出裝置的串聯電路。
ⅰ．小明的電動機內部線圈電阻的阻值為　
　Ω。
ⅱ．將電動機接到3V的電源上，它消耗的實際功率為　
　W。
ⅲ．電動機正常工作時，1min內產生的熱量為　
　J。
知識點?　伏安法測小燈泡電功率
3．實驗：測定小燈泡的額定功率
(1)原理：_____。要測量的量是通過用電器的_____和兩端的_____。
(2)電路圖(請畫在框中)。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(3)實驗步驟。
a．按圖連接電路，連接導線時開關應_____。
b．閉合開關前將滑動變阻器滑片移到阻值______。
c．閉合開關，調節滑片位置，當電壓表示數等于小燈泡額定電壓時讀出電流表示數，記入表格。
d．移動變阻器滑片，當電壓表讀數低于、高于額定電壓1/5時，讀出電流表示數，記入表格。
e．分析數據。當小燈泡電壓低于額定電壓時，燈較暗，電功率低于額定功率。當小燈泡電壓高于額定電壓時，燈較亮，電功率高于額定功率。www-2-1-cnjy-com
數據記錄表格：
實際次數
電壓(V)
電流(A)
電功率(W)
1
2
3
(4)錯誤及故障分析。
①常見錯誤有：元件接錯，如將電流表并聯、電壓表串聯；電壓表并聯在變阻器兩端，變阻器接線柱接錯，導致不能改變阻值等。www.21-cn-jy.com
②常見故障有：連接線斷開或接觸不良，燈泡燈絲已經斷掉，變阻器滑片接觸不良等；短路或元件已經損壞。
在實驗中還要關注電路的動態分析討論，如變
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻器滑片移動時，兩電表示數如何變化，各部分電功率如何變化，電壓表接在變阻器兩端時示數又如何變化等等。
③測定額定電功率只要在額定電壓下測一次，多次測量求平均值是不正確的。
例題3、（2020?寶應縣三模）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)已知小燈泡的額定電壓，小明打算增加一個定值電阻R0，只利用一只電表，通過操作開關來測量小燈泡的額定功率。下列圖中是小明設計的四種不同方案的電路圖。其中能夠測出小燈泡額定功率的是（　　）2·1·c·n·j·y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．甲和丙
B．丙和丁
C．乙和丙
D．乙和丁
變式訓練：（2020秋?東城區校級期中）小葉和小東用伏安法測量額定電壓為2.5V小燈泡在不同電壓下工作的電功率。已知電源兩端電壓恒為6V。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）請根據實驗要求完成實物電路圖1的連接。
（2）小東連接好實驗電路，檢查連接無誤后，閉合開關S，卻發現燈泡不發光，電流表無示數，電壓表指針偏轉明顯，可能發生的故障是　
　。【出處：21教育名師】
A．燈泡燈絲斷了
B．燈座接線短路
C．蓄電池沒有電了
D．電流表接線柱短路
（3）在發現電路有故障時，首要的規范操作應是：　
　。
（4）小東排除故障后，閉合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)開關S，調節滑動變阻器的滑片P至如圖所示位置時，電壓表示數為2.1V，若他想測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向　
　端移動（選填“A”或“B”），使電壓表的示數為2.5V。【版權所有：21教育】
（5）小葉同學移動滑片P，記下多組對
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)應的電壓表和電流表的示數，并繪制成如圖2所示的I﹣U關系圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是　
　W。
（6）若將小燈泡換成定值電阻，該電路還可以進行的實驗有　
　（請寫出一個即可）。
知識點?　焦耳定律
(1)焦耳定律是定量說明電流
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通過導體時，電能轉換為______的規律。焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量跟______成正比，跟______成正比，跟______成正比。
(2)焦耳定律公式：______。
5．電熱器
利用電流的______而制成的發熱設備。
組成：電熱器的主要組成部分是發熱體，發熱體是由電阻率大、熔點高的合金制成。
優點：清潔衛生沒有污染、熱效率高、方便控制和調節溫度。
例題4、（2020秋?東平縣期中）探究“電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”時，兩個相同的透明容器中密封著質量相等的空氣，用電阻R1、R2對容器中的空氣進行加熱，如圖所示。下列說法中正確的是（　　）
①該裝置是探究電流產生的熱量與電阻大小的關系
②實驗時通過裝置中R1與R2的電流相同
③電流產生的熱量越多，U形管內液面高度差越大
④通電一段時間后左右兩邊容器內電阻產生的熱量之比是4：1
只有①②
B．只有②③
C．只有①④
D．只有③④
變式訓練：（2020?碑林區
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)校級二模）如圖所示：是探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置。兩個相同的透明容器中密封著等量的空氣，將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。
①甲圖所示的裝置用來探究電流通過電阻絲產生的熱量與　
　的關系；
②通過觀察乙圖中的實驗現象，可知　
　（選填“c”或“d”）容器中電阻絲的阻值大。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
1．（2020?莒縣模擬）如圖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，甲、乙兩部分裝置均由蹄形磁鐵和導體棒組成，通過開關相連。閉合開關，用外力使導體PQ水平向右運動，發現導體棒MN也隨之運動起來。則以下判斷正確的是（　　）
A．甲、乙兩部分的原理均跟發電機原理一樣
B．甲、乙兩部分的原理均跟電動機原理相似
C．甲部分與發電機原理一樣，乙部分與電動機原理相似
D．甲部分與電動機原理相似，乙部分與發電機原理一樣
2．（2020?云南模擬）在一次電與
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)磁的探究活動中，小夢同學將一個銅線圈放在U形磁鐵中間，如圖所示，線圈通電后他驚訝地發現線圈轉動了，關于這種現象，下列說法正確的是（　　）
A．線圈轉動是因為磁鐵的吸引
B．線圈轉動是磁場對電流的作用
C．利用該現象原理可制成發電機
D．通電電流越大線圈轉動的越慢
3．（2015?南寧校級模擬）電熱吹風機里的電熱絲，通電時熱的發紅而與它相連的導線卻不熱，由焦耳定律可知，造成上述現象的主要原因是（　　）
A．電熱絲的電阻比導線的電阻大得多
B．通過電熱絲的電流比導線的電流小得多
C．電熱絲的電阻比導線的電阻小得多
D．通過電熱絲的電流比導線的電流大得多
4．（2020?岱岳區三模）如圖所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示，圖甲是小明同學研究調光燈的實驗電路圖，電源電壓保持不變，滑動變阻器規格為50Ω
0.4A，小燈泡規格是6V
3W，燈泡的I﹣U圖象如圖甲所示。閉合開關S，當滑動變阻器滑片P在A點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R1，電壓表的示數為3V；當滑動變阻器滑片P在B點時。滑動變阻器連入電路的電阻為R2，電壓表的示數為1V，且R2＝3R1，下列分析正確的是（　　）21教育名師原創作品
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
燈泡電阻為12Ω
②電源電壓7V
③在保證電路安全的情況下，滑動變阻器的取值范圍為2Ω﹣50Ω
④在保證電路安全的情況下，該燈泡的最大功率為1.2W
A．②③
B．①③
C．②④
D．①④
5．（2019?門頭溝區二模）某同學家中有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一個電熱水器，上面標有“220V
2000W”的字樣，下面關于這個電熱水器的說法中正確的是（　　）
A．這個電熱水器正常工作時的電流是10A
B．這個電熱水器正常工作時的電阻為484Ω
C．這個電熱水器正常工作時的電壓是220V
D．這個電熱水器正常工作0.5
h消耗電能為1.8×106J
6．（2020?廣州二模）為探究“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”，小滿同學準備了甲、乙、丙三個相同的密閉瓶子，瓶內裝有質量相等的同種液體，并安裝了相同的溫度計，如圖所示。其中甲、丙瓶內電阻絲的電阻為10Ω，乙瓶內電阻絲的電阻為5Ω。
（1）瓶內液體質量保持相等的目的是：　
　。
（2）為完成該實驗，小滿應選擇　
　（選填“甲和乙”“甲和丙”或“甲、乙、丙”）瓶子進行實驗。
（3）用筆畫代替導線，連接滿足實驗要求的電路。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
7．（2020?新吳區二模）如圖所示為
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“無人機”（多功能飛行器），它具有4個旋翼，可通過無線電進行操控，其在拍攝調查、無人配送等方面具有廣闊的前景。起飛時，增大四個旋翼的轉速，無人機就會上升，這是因為　
　。該機所需的能量是由一塊輸出電壓為15V，容量為5000mA?h的電池提供。若電能的80%用于飛行，飛行時的實際功率為100W，則該機最多能飛行　
　min。21cnjy.com
8．（2020?新泰市二模）小浩
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)利用如圖1所示的電路測量小燈泡的額定功率。所用器材：額定電壓為2.5V的小燈泡、電壓恒為3V的電源、電壓表、滑動變阻器（10Ω
2A）。定值電阻（R0＝2Ω）開關三個和導線若干。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）用筆畫線代替導線，將圖2中的實物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。
（2）閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到　
　（選填“左”或“右”）端。
（3）連接完電路后，只閉合S、S2時
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，移動滑片P，小燈泡不發光，電壓表的示數始終為3V，則電路中存在的故障可能是小燈泡　
　（選填短路或斷路）。
（4）排除故障后，小浩繼續實驗。
①只閉合S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數為　
　V；
②只閉合S、S1，保持滑片P不動，讀出電壓表的示數為1.5V；
③小燈泡的額定功率為　
　W。
（5）若燈泡的電壓和電流關系圖如圖3所示，當通過燈泡的電流為額定電流的一半時，燈泡的實際功率P實　
　（選填“＞”或、“＜”或“＝”）P額。
9．（2020?福州模擬）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖甲中的小燈泡標有“2.7V
0.3A”字樣，定值電阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成，總長度為35cm，其中一段是銅導體，其電阻可忽略不計，另兩段導體的阻值與自身長度成正比，P是與R2接觸良好并能移動的滑動觸頭。
（1）小燈泡正常發光時電阻多大？
（2）若只閉合S、S1時，電流表示數I與P向左移動距離x之間的關系如圖乙所示。當x＝15cm時，電路消耗的總功率多大？
（3）若只閉合S與S2，為確保燈絲不被燒壞，滑片P向左移動距離x的變化范圍？
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
10．（2020?羅莊區一模）如圖甲是家用電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。如圖乙為其簡化的電路原理圖，已知電阻R1＞R2，銘牌見下表。在電暖器跌倒時，跌倒開關S自動斷開，切斷電源保證安全。電暖器有“高溫擋”、“中溫擋”和“低溫擋”三個擋位，解答下列問題：[已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103kg/m3]
（1）煤油的質量是多少？
（2）電暖器在“低溫”檔時，正常工作的電流為多少？（小數點后保留兩位有效數字）
（3）電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量是多少？
（4）結合題意分析“低溫”、“中溫”檔時R1和R2的連接使用情況，求出R1和R2阻值。
（5）若用兩個阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯，制成一個新的電熱器，將它接在家庭電路中工作1min，產生的熱量是多少？21教育網
額定電壓
220V
煤油體積
25L
功率選擇
1500W/1100W/400W三檔可調
操作方式
手動
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
1．（2020?成都）小羅把兩個玩具電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)機用導線連接在一起（如圖），用力快速撥動甲電機的轉葉，發現乙電機的轉葉也緩慢轉動起來。對這個現象分析正確的是（　　）
A．“甲電機”將電能轉化為機械能
B．“乙電機”將機械能轉化為電能
C．“甲電機”依據電磁感應來工作
D．兩電機的工作原理是相同的
2．（2020?河池）“賽龍舟”是端午節里
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的傳統節目。小浩自制了一個卡通龍舟，用亮度可調節的紅、綠燈做它的眼睛。他用規格為“12V
6W”的紅燈、“12V
12W”的綠燈及“24Ω
2A”的滑動變阻器等元件，設計了如圖所示電路。當閉合開關S1、S2、S，且滑動變阻器的滑片P移至R的最右端時，兩燈都正常發光。電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化。下列說法正確的是（　　）
A．電源電壓為24V
B．該電路最大工作電流是2A
C．該電路最小電功率是3W
D．該電路最大電功率與最小電功率之比為9：2
3．（2020?錦州）如圖甲所示的電路中，定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值電阻R的阻值為10Ω．小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象如圖乙所示。只閉合開關S1，小燈泡的實際功率為0.6W，此時燈泡的電阻為　
　Ω；再閉合S2，電流表示數為　
　A；1min內定值電阻R產生的熱量為　
　J。2-1-c-n-j-y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
4．（2020?廣西）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，電源電壓保持不變，待測小燈泡的額定電壓為2.5V。21世紀教育網版權所有
（1）為了比較精確的測量小燈泡的電功率，電壓表的量程應選0～　
　V；
（2）實驗時，無論怎樣移動滑動變阻器的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)滑片，小燈泡都不亮，電壓表有示數，電流表示數幾乎為零，則故障可能是　
　（選填“電流表與導線”或“燈泡與燈座”）接觸不良；21
cnjy
com
（3）排除故障后，移動滑動變阻器滑片，當電壓表示數是2.5V，電流表示數如圖所示，則小燈泡的額定功率是　
　W；
（4）測量結束后，應先　
　，再拆除導線，最后整理好器材；
（5）某實驗小組在處理實
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)驗數據時，采用描點法，在坐標紙上作出了如圖所示的I﹣U圖象，請指出作圖過程中存在的錯誤或不足之處是　
　；
（6）某實驗小組設計了如圖所示的電路（
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)還缺一根導線連接才完整），可以測量小燈泡的額定功率，其中R為定值電阻。請寫出本實驗主要測量步驟及所測物理量；
①電路連接完整后，開關S2斷開，S1、S3閉合，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為U額；
②　
　，開關S3斷開，S1、S2閉合，記錄電壓表的示數U2；
③小燈泡額定功率的表達式P額＝　
（用R、U額、U2表示）。
5．（2020?河池）如圖是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一種用于建筑工地、橋梁施工等工程的爬梯式混凝土攪拌機。工作時，攪拌機將原料加工成混凝土后自動倒入運料斗，在提升電機的帶動下，運料斗通過爬梯頂端定滑輪沿豎直爬梯上升到一定位置，然后將混凝土卸下。該爬梯式攪拌機部分參數如表所示，求：21
cnjy
com
型號
J2M310
整機質量（kg）
2000
空的運料斗質量（kg）
70
提升電機額定功率（kW）
4.5
（1）提升電機正常工作8h，消耗的電能是多少kW?h？
（2）若運料斗每次能運送混凝土400kg，則運送40m3的混凝土至少需要多少次？（設混凝土的密度為2×103kg/m3）21·世紀
教育網
（3）某次將裝有4000
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)N混凝土的運料斗提升9m，若提升部分的機械效率為80%，則提升過程中運料斗受到的阻力是多少N？（不計繩重及滑輪摩擦）21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
第14講　電功
電功率
21世紀教育網
www.21cnjy.com
精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
HYPERLINK
"http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
"
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑