資源簡介

一、電能
1.電能：電具有能的能量。
2.電功：電能轉化為其他形式能量的過程就是電流通過用電做功的過程，電流所做的功稱之為電功。電能轉化為其他形式能量的多少可以用電功來度量。
3.電能、電功的單位與機械能的單位一樣，也是焦耳。電能的單位還有千瓦時（kW?h），俗稱“度”。
4.電功的計算：普適公式： 只用于純電阻電路的公式：。
二、電功率
1.電功率：電流在單位時間內做的功，叫做電功率，描述電流做功快慢。普適公式： 只用于純電阻電路的公式：。
2.常見用額定功率：
3.用電器的工作狀態：
電壓關系 電器工作狀態 功率關系
非常正常工作
（電器一般不會燒壞）
正常工作
（電器可能燒壞）
三、電熱器
（一）焦耳定律
電流通過導體產生的熱量跟電流的大小成正比，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。
（二）電熱器多檔問題
（1）串聯電路的多檔問題
①短路式：兩個電阻串聯，把開關與其中一個電阻并聯，如下圖所示。當閉合開關時，有一個電阻短路，只有一個電阻工作，此時為高溫檔；當斷開開關時，兩電阻串聯，電阻大一些，電熱器的功率小一些，此時為低溫檔。

短路式 單刀雙擲式
②單刀雙擲式：主要工作電阻放在干路上，一條支路用導線，一條支路連接附加電阻。
當開關擲向附加電阻的支路時，兩電阻串聯，為低溫檔；當開關擲向導線支路時，只有主要工作電阻工作，此時為高溫檔。
③公式計算：閉合S時，R短路，為高溫檔：P高=U2/R0
閉合S斷開時，R、R0串聯，為低溫檔：
（1）R0是發熱電阻R是分壓電阻時， P低=[U/（R+R0）]2R0
（2）R、R0都是發熱電阻時，P低=U2/（R1+R2）
（2）并聯電路的多檔問題
公式計算： 只閉合S1時，低溫檔：P低=U2/R1
只閉合S2時，中溫檔：P中=U2/R2
閉合S1、S2時，高溫檔：P高=U2/R1+U2/R
例1.?(2020杭州)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。
(1)用筆畫線代替導線，在答題紙上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______________________。
例2.?(2020杭州)如圖電路中，電源電壓恒為9V，燈泡L規格為“6V 3W”。閉合開關，燈泡正常工作。求：
(1)電阻R的阻值。
(2)燈泡工作5分鐘消耗的電能及電阻R產生的熱量。
例3.如圖所示，電源的輸出電壓恒定不變，現將一個燈泡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
例4.小金是一位科學愛好者，非常喜歡看用電器設備的參數。他繪制了電飯鍋簡化電路圖并記錄了電飯鍋和電能表上標著如下數據：
（1）當溫控開關閉合后，電飯鍋處于“高溫燒煮”檔還是“保溫”檔？此時電路工作時的電阻阻值是多少？
（2）已知電飯鍋在額定電壓下正常工作720s，恰好能將1標準大氣壓下1.8kg、20℃的水燒開。該電飯鍋燒開這些水時的熱效率是多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（3）第（2）問中，電飯鍋消耗的電能的過程中的電能表轉了多少圈？
1.如圖是探究電流通過導體時產生熱量多少跟什么因素有關的 實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（??? ）
? A.?該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系
B.?通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的大
? C.?將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系
? D.?該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少
2.如圖所示，ab和bc是兩根電阻絲，若將a、b端接入某一恒定電壓的電路時，功率是24w；若將b、c端接入同一電路中時，功率是12w，則a、c端接入該電路時，電功率是（??? ）
? A.?36w B.?12w C.?8w ? D.?4w
3.如圖所示的電路中，電源電壓不變，當變阻器R1的滑動片向右滑動時（??? ）
? A.?電流表的讀數變小，電壓表的讀數變小，R1的功率變小
? B.?電流表的讀數變小，電壓表的讀數變大， R1的功率變大
? C.?電流表的讀數變大，電壓表的讀數不變， R1的功率變小
D.?電流表的讀數變小，電壓表的讀數不變， R1的功率不變
4.如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動變阻器規格為“20Ω1A”。閉合開關S，當滑片P移至最左端時，燈泡正常發光，電流表示數為0.5A；當滑片P移至中點時，電流表示數為0.4A。則（??? ）
? A.?電路消耗的最小功率為2.5W
B.?滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為2.4W
? C.?滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為3.2W
? D.?滑片P在最左端時，2min內電流通過燈泡所做的功為10J
5.小星同學為實驗室設計了一個多擋位電加熱器，其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發熱電阻，三個燈泡為上述發熱電阻相應的工作指示燈，其電功率可忽略不計。小星設想通過開關的組合，使電加熱器能有多擋功率。當只閉合S1時，測得功率為200W；當只閉合S2時，測得功率為100W；小星設計此電熱器最大發熱功率為800W，則（??? ）
? A.?當只斷開S3時，功率為500W
? B.?此電熱器一共可有六擋不同的功率
C.?三個發熱電阻的阻值之比為5∶10∶2
? D.?此電熱器可能有一擋的功率為400W
6.家里的電風扇、電視機是__________聯的，正常工作電壓是__________V。某同學想利用家里的電能表（如圖所示）測量一下家里電風扇的實際功率，于是他關閉了家里其他用電器，只讓電風扇單獨工作，測得家里電能表的轉盤10min轉了10r，則該電風扇的實際功率為__________W。
際功率，請寫出主要的實驗步驟：__________________________________________________。
7.小雨同學進行“測量小燈泡的電功率”實驗，現有器材：額定電壓為 8V的同規格小燈泡(電阻約為 30Ω)若干個，電壓為12V的電源1個，電流表、電壓表、開關各1個，規格分別為“10Ω1A”和“20Ω0.5A”的滑動變阻器各1個，導線若干。
（1）實驗中應選擇規格為“________”的滑動變阻器。
（2）圖1中已經連接了部分電路，請用筆畫線代替導線，將電路連接完整。
（3）小雨正確連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表示數為0A，經檢查電表完好，則故障可能是________。
（4）故障排除后，再次閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖2所示，小燈泡的額定功率是________W。
8.圖甲、乙為小蘭家電飯鍋及其簡化電路，其中R1和R2均為電熱絲，s1為自動控制開關，可實現智能化地控制食物在不同時間段的溫度。圖丙為用該電飯鍋燜熟一鍋米飯時，功率隨時間變化的圖象。已知高溫檔的功率為660W，保溫檔的功率是110W。
求：（1）保溫時的電流；
（2）燜熟一鍋米飯應繳納的電費。（每度電按0.5元計算）
1.小明按圖甲連接電路，閉合開關，燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值大于L1的燈泡L2串聯接入電路(如圖乙)，閉合開關后，L1、L2的功率分別為P1'、P2'(不計溫度對燈泡電阻的影響，電源電壓恒定)。下列關系式正確的是（??? ）
? A.?P2'＞P1'＞P1 ? B.?P2'＞P1＞P1' C.?P1＞P2'＞P1' ? D.?P1＞P1'＞P2'
2.如圖所示的家用電器中，其正常工作時電流約為4A的是（??? ）
3.把標有“220V、40W”和“220V、15W”的甲、乙兩盞燈串聯接在220V電壓下，則下面分析正確的是（??? ）
? A.?40W的燈比較亮
? B.?兩盞燈的總功率大于15W，小于55W
? C.?甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率
D.?乙燈的實際功率大于甲燈的實際功率
4.規格都是“220V 120W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一只電烙鐵，分別正常工作相同時間，消耗的電能（??? ）
? A.?電冰箱最多 ? B.?電腦最多 ? C.?電烙鐵最多 D.?一樣多
5.標有“6V 1.5W”的燈泡，如圖，是通過它的電流隨其兩端電壓變化圖像，若把這只燈泡與一個 10Ω的定值電阻串聯起來， 接在電壓為6V的電源兩端。則下列說法中正確的是（??? ）
A.?此時該燈泡的電阻為24Ω ?
B.?此時通過定值電阻的電流為0.25A
C.?此時燈泡的額定功率為0.8W
D.?此時電路的實際總功率為1.2W
6.如圖是探究電流通過導體時產生熱量多少跟什么因素有關的 實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（??? ）
? A.?該實驗裝置是為了探究電流產生的熱量與電阻的關系
B.?通電一段時間后，左側U形管中液面的高度差比右側的大
? C.?將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產生的熱量與電阻的關系
? D.?該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少
7.下課后，王老師去關閉機房的總電閘時，發現如圖所示的電能表轉盤在緩慢地轉動，他利用手表估測了一下，轉盤2分鐘轉動了5圈，那么2分鐘內消耗了__________焦電能；經檢查發現，機房內還有20臺型號相同的電腦顯示器處于待機狀態，則一臺電腦顯示器的待機功率約為__________瓦。
8.小西做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關和導線。圖甲是小西沒有連接完的實物電路。
（1）請你用筆畫線代替導線，幫小西將實物電路連接完整；
（2）小西連好電路閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，但電壓表有示數，電流表無示數，則故障的原因可能是______________（寫出一種即可）；
（3）小西通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數，并繪制成了圖乙所示的U－I圖像。根據U－I圖像提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是___________W。
（4）根據圖乙分析，你認為引起小燈泡電阻變化的原因是_______________。
9.下表為一臺電烤箱的銘牌，其內部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲。求：
（1）電烤箱在高溫檔正常工作15min所消耗的電能；
（2）電烤箱在低溫檔正常工作時，R2的阻值是多少；
參考答案
例1.?
(1)電路如圖(2)1.00(3)隨著滑動變阻器接人電路電阻的增大（或減小），其電功率先增大后減小
例2.
例3.C
例4.
1.B 2.C 3.D 4.B 5.C
6.并；220；100
7.（1）20Ω?0.5A（2）（3）小燈泡燈絲斷了（4）1.92
8.（1）0.5A （2）0.12
1.C 2.A 3.D 4.D 5.D 6.B
7.7200 ???3
8.（1）圖略 （2）小燈泡斷路 （3）0.5 （4）小燈泡的電阻隨溫度的改變而改變
9.（1）9.9×105焦（2）66Ω

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