資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
專題九
電功和電功率重難點(diǎn)突破
考點(diǎn)解析☆目標(biāo)分解
a級目標(biāo)：知道用電器消耗的電能可以用電功來量度;額定功率的識別和理解；知道電流具有熱效應(yīng)
b級目標(biāo)：根據(jù)電能表讀數(shù)的變化估算消耗的電能；概述電功率的概念；測量小燈泡的電功率。
c級目標(biāo)：應(yīng)用電功公式計(jì)算用電器消耗的電能；應(yīng)用電功率公式進(jìn)行簡單計(jì)算；利用焦耳定律解決簡單的問題
目標(biāo)分解：
①電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
②測定小燈泡的電功率
③焦耳定律的應(yīng)用
④電動(dòng)機(jī)問題
考點(diǎn)剖析☆聚焦高頻
考點(diǎn)一：電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
1.
將標(biāo)有“8V
8W”的燈L1
和標(biāo)有“8V
4W”的燈
L2（燈絲電阻不隨溫度改變）串聯(lián)接在
8V的電源上，則(??
)
A.?燈L1電阻大于燈L2電阻???????????????????????????????????????
B.?兩燈都能正常發(fā)光
C.?燈L1比燈L2暗?????????????????????????????????????????????????????
D.?通過燈L1的電流大于通過燈L2的電流
【答案】
C
【解答】根據(jù)公式可知，當(dāng)額定電壓相等時(shí)，電阻與額定功率成反比。因?yàn)長1的額定功率大于L2
，所以電阻R1小于R2
，故A錯(cuò)誤；根據(jù)串聯(lián)電路U總=U1+U2可知，兩個(gè)燈泡的電壓都小于8V，因此都不能正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；根據(jù)串聯(lián)電路可知，電阻R1小于R2
，那么實(shí)際功率P1，即燈泡L1較暗，故C正確；在串聯(lián)電路中，各處電流都相等，故D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)公式比較兩個(gè)燈泡的電阻大小；串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之和，據(jù)此分析燈泡的實(shí)際電壓是否為8V即可；在串聯(lián)電路中，功率與電阻成正比；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)分析。
2.
額定電壓為8V的甲，乙兩個(gè)電阻，圖象I-U如圖所示，下說法正確的是（??
）
A.?若甲乙并聯(lián)，兩端電壓0一8V范圍內(nèi)（不含0V），R甲總是大于R乙
B.?若甲乙并聯(lián)，兩端電壓在0一8V范圍內(nèi)（不含0V），P甲是小于P乙
C.?若甲乙串聯(lián)接在電壓為9V的電源兩端，R甲∶R乙=1∶2
D.?若甲乙并聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端，P甲∶P乙=3∶2
【答案】
C
【解答】若甲乙并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)圖像可知，在0~8V的電壓范圍內(nèi)，電流I甲>I乙
，
根據(jù)可知，電阻R甲，故A錯(cuò)誤；
若甲乙并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)圖像可知，在0~8V的電壓范圍內(nèi)，電流I甲>I乙
，
根據(jù)P=UI可知，功率P甲>P乙
，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)電流為0.8A時(shí)，甲的電壓為3V，乙的電壓為6V，此時(shí)總電壓為9V，根據(jù)得到，甲和乙的電阻之比：
，
故C正確；若甲乙并聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端，通過甲的電流為0.8A，通過乙的電流為0.4A，根據(jù)P=UI可知，二者的功率之比P甲：P乙=U甲I甲：U乙I乙=I甲：I乙=0.8A：0.4A=2：1，故D錯(cuò)誤。
【解析】（1）根據(jù)公式比較；（2）根據(jù)P=UI比較；（3）串聯(lián)電路中各處電流都相等，總電壓等于各處電壓之和，據(jù)此確定甲和乙的電壓，最后根據(jù)計(jì)算二者的比值；（4）從圖像中找到電壓為3V時(shí)通過兩個(gè)電阻的電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算它們的功率之比。
3.
如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω　2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（???
）
A.?電流表示數(shù)最大值為0.6A????????????????????????????????????
B.?電壓表示數(shù)范圍為1～3V
C.?滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.5W???????????????????????????????
D.?滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω
【答案】
C
【解答】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當(dāng)電壓表的示數(shù)U0=3V時(shí)，此時(shí)電路中的電流：；電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為2A，所以電路中的最大電流為0.3A，故A錯(cuò)誤；此時(shí)電路中的總電阻：；變阻器接入電路中的最小阻值：R小=R總-R0=15Ω-10Ω=5Ω，則滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故D錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電路中的最小電流：
，
電壓表的最小示數(shù)：U0′=I小R0=0.15A×10Ω=1.5V，所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3V，故B錯(cuò)誤；
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：；當(dāng)R=R0=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，
，所以滑動(dòng)變阻器的功率達(dá)0.5W，故C正確。
【解析】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程和滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流相比較確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻得出串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=I2R表示出滑動(dòng)變阻器的功率，然后根據(jù)變形得出滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率。
4.
如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器（其最大阻值為40Ω）。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中，R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示。根據(jù)圖像信息，下列判斷正確的是（??
）
①電路中最小電流0.4A②R0的阻值是20Ω
③電源電壓10V④R0消耗的最大電功率10W
A.?①②?????????????????
B.?③④?????????????????????????????????
C.?①③???????????????????????D.?②④
【答案】
B
【解答】由圖甲可知，R0、R1串聯(lián)，電流表測總電流。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P在a端時(shí)，其接入電路的電阻最大，此時(shí)電路中的電流最小，由圖象可知，R1的電阻最大為40Ω時(shí)，R1的功率為Pa=1.6W；由P=I2R可得：1.6W=I最小2×40Ω；
解得：I最小=0.2A，故①錯(cuò)誤；由圖象可知，當(dāng)R1=10Ω時(shí)，R1的功率P1=2.5W，由P=I2R可得：2.5W=I2×10Ω；解得：I=0.5A；由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，當(dāng)R1=10Ω時(shí)電源電壓：
U=I′（R1+R0）=0.5A×（10Ω+R0）-------------①
同理可得，當(dāng)R1=40Ω時(shí)電源電壓：
U=I最小（R最大+R0）=0.2A×（40Ω+R0）-------------②
①②聯(lián)立解得：R0=10Ω，U=10V，故②錯(cuò)誤，③正確；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，R0的電壓最大為電源電壓，此時(shí)R0的功率最大，則R0消耗的最大電功率：
，故④正確。那么正確的是③④。
【解析】（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中，滑動(dòng)變阻器R1的功率P=I2R可求出最小電流值；
（2）（3）由圖象數(shù)據(jù)求出當(dāng)R1=10Ω時(shí)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)得出當(dāng)R1=10Ω和R1=40Ω時(shí)的電源電壓表達(dá)式，然后聯(lián)立即可求出電源電壓和R0的阻值；
（4）利用功率公式
即可求出R0消耗的最大電功率。
考點(diǎn)二：測定小燈泡的電功率
1.
用兩只電流表按圖示實(shí)驗(yàn)電路探究“電功率與電流的關(guān)系”，下列說法不正確的是(???
)
A.?小燈泡電功率的大小是通過燈泡的亮度來判斷的
B.?將小燈泡并聯(lián)是為了控制燈泡兩端電壓相同
C.?選用的兩只小燈泡規(guī)格必須相同
D.?將其中一只電流表移接到干路上也可以完成實(shí)驗(yàn)
【答案】
C
【解答】A.小燈泡電功率的大小是通過燈泡的亮度來判斷的，故A正確不合題意；?
B.將小燈泡并聯(lián)是為了控制燈泡兩端電壓相同，故B正確不合題意；?
C.探究電功率與電流的關(guān)系時(shí)，必須控制電壓相同而改變電流；如果兩個(gè)燈泡規(guī)格相同，那么通過它們的電流相同，它們的亮度相同，就無法完成實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤符合題意；
D.將其中一只電流表移接到干路上，那么利用兩個(gè)電流表的示數(shù)之差也可以得到另一個(gè)燈泡的電流【解析】小燈泡的亮度直接反映了電功率的大小，即越亮，小燈泡的功率越大；在并聯(lián)電路中，總電壓等于各支路兩端電壓；根據(jù)公式P=UI分析；根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和的規(guī)律判斷。
2.
小科做測定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線。圖甲是小科沒有連接完的實(shí)物電路。
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小科將實(shí)物電路連接完整。
（2）小科連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是________（寫出一種即可）。
（3）小科通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖乙所示的U－I圖像。根據(jù)U－I圖像提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。
（4）根據(jù)圖乙分析，你認(rèn)為引起小燈泡電阻變化的原因是________。?
【答案】
（1）
（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
【解答】（1）在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)。因?yàn)闊襞莸念~定電壓2.5V<3V，所以選擇0~3V的量程，
（2）小科連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡斷路。
（3）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.2A，那么燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）根據(jù)圖乙分析，我認(rèn)為引起小燈泡電阻變化的原因是：小燈泡的電阻隨溫度的改變而改變。?
【解析】（1）根據(jù)小燈泡額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)電壓表的連接方法補(bǔ)充作圖；當(dāng)小燈泡斷路時(shí)，電壓表與變阻器串聯(lián)。由于電壓表的內(nèi)阻很大，因此通過電路的電流很小，因電流表幾乎無示數(shù)。在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻很大，所以它幾乎分得全部電壓。
根據(jù)乙圖確定通過燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；根據(jù)燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律分析解答。
3.
為測量規(guī)格“6.3V，0.15A”小燈泡的額定功率，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：蓄電池（輸出電壓約10V）、滑動(dòng)變阻器（有“10Ω，2A”、“50Ω，1.5A”兩種規(guī)格）、電流表、電壓表各一只。
（1）上圖是小張測量時(shí)所連接的部分實(shí)物連線圖，請你根據(jù)電路圖補(bǔ)全實(shí)物連線圖。
（2）實(shí)驗(yàn)中，小徐同學(xué)選擇了規(guī)格為“10Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器，你預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？說明理由________.
（3）在某次測量中，電流表、電壓表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)應(yīng)向________移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片才能測量小燈泡的額定功率。
【答案】
（1）
（2）小燈泡燒壞（或不正常發(fā)光）
理由：滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),兩者電壓之比等于電阻之比，R滑≤10Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值太小，所以滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓過少，小燈泡的實(shí)際電壓大于額定電壓
（3）向右
【解答】（1）①根據(jù)電路圖可知，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，由于6.3V>3V，所以選擇0~15V的量程。②電流表與燈泡串聯(lián)，因?yàn)?.15A<0.6A，所以選擇0~0.6A量程；③變阻器與燈泡串聯(lián)，使用滑片右邊的部分，因此選擇右下角的和上面的一個(gè)接線柱，如上圖所示：
（2）燈泡的電阻為：；當(dāng)變阻器的阻值為10Ω時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得到：；；解得：UL=8.7V>6.3V。實(shí)驗(yàn)中，小徐同學(xué)選擇了規(guī)格為“10Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器，我預(yù)計(jì)小燈泡燒壞（或不正常發(fā)光，理由：滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),兩者電壓之比等于電阻之比，R滑≤10Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值太小，所以滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓過少，小燈泡的實(shí)際電壓大于額定電壓。
（3）根據(jù)圖片可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.08A<0.15A，為了使燈泡正常發(fā)光，需要增大電流，減小電阻，即變阻器的滑片應(yīng)該向右調(diào)節(jié)。
【解析】在測量燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的元件都是串聯(lián)，要注意電表量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”；在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，據(jù)此計(jì)算出燈泡兩端的電壓，然后進(jìn)行判斷即可；讀出電流表的示數(shù)，然后與燈泡的額定電流比較，確定電流的變化方向，進(jìn)而確定變阻器的阻值變化，最后判斷變阻器滑片的移動(dòng)方向。
4.
小明在進(jìn)行“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供共的器材有6V蓄電池、電流表(0-0.6A、0-3A)、電壓表(0-3V、0-15V)
、“50Ω、
1A”和“10Ω、1.5A”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω)，開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）為順利完成實(shí)驗(yàn)，小明在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為________的滑動(dòng)變阻器。
（2）請你用筆面線代替導(dǎo)線，幫小明將圖甲的實(shí)物電路連接完整，(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮)
（3）連好電路后，閉合開關(guān)，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，分別記下了多組對應(yīng)的電壓和電流表的示數(shù)，井繪制了U-I圖象如圖乙所示。根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。
（4）小明根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻變大，你認(rèn)為原因可能是________。
【答案】
（1）50Ω、1A
（2）
（3）0.5
（4）燈絲電阻隨溫度升高而增大
【解答】（1）燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡的電壓。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器兩端的電壓為：U變=U總-UL=6V-2.5V=3.5V；根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得到：；
；
解得：R變=14Ω。則小明應(yīng)該選用規(guī)格為“50Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器。
（2）①電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V小于3V，所以電壓表的量程選0~3V；
②因?yàn)榛蛴乙苿?dòng)時(shí)燈泡變亮，電流變大，電阻變小，所以變阻器使用滑片右邊的部分，即選擇左上和右下角的接線柱，即將C、B接入電路即可，如上圖所示：
（3）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.2A，那么燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）小明根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻變大，我認(rèn)為原因可能是燈絲電阻隨溫度升高而增大。
【解析】首先根據(jù)U變=U總-UL計(jì)算出變阻器兩端的電壓，再根據(jù)“串聯(lián)電路電壓與電阻成正比”計(jì)算變阻器接入電路的阻值即可。在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的元件都是串聯(lián)，要主要電表的量程和接線柱的選擇，還要注意滑動(dòng)變阻器接線“一上一下”原則；根據(jù)乙圖確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定功率。根據(jù)電阻隨溫度變化的規(guī)律解答即可。
考點(diǎn)三：焦耳定律的應(yīng)用
1.
小金利用如圖裝置來研究電熱跟哪些因素有關(guān)。甲、乙兩瓶中煤油的質(zhì)量與初溫都相同，瓶中電阻絲的大小關(guān)系為R甲>R乙
，以下說法正確的是（???
）
A.?該實(shí)驗(yàn)用到的研究物理問題方法是：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
B.?如果用水來做實(shí)驗(yàn)，可以在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果
C.?甲、乙中的電阻絲通電時(shí)間相同，所以甲、乙中的煤油吸收的熱量相同
D.?通電后，乙瓶中的液面升高得快
【答案】
A
【解答】A.本實(shí)驗(yàn)中，用液柱的高低變化反映金屬絲產(chǎn)生熱量的多少，使用了轉(zhuǎn)換法；探究電阻對產(chǎn)生熱量的影響時(shí)，控制電流和通電時(shí)間相同，使用了控制變量法，故A正確；
B.根據(jù)Q=cm△t可知，如果用水來做實(shí)驗(yàn)，由于水的比熱容大，那么水溫升高的很慢，實(shí)驗(yàn)效果非常不明顯，故B錯(cuò)誤；
C.根據(jù)Q=I2Rt可知，當(dāng)電阻絲中電流和通電時(shí)間相同時(shí)，因?yàn)镽1>R2
，
所以前者產(chǎn)生的熱量大于后者，甲、乙中煤油吸收的熱量不等，故C錯(cuò)誤；
D.通電后，甲中的電阻絲產(chǎn)生的熱量多，根據(jù)Q=cm△t可知，甲中的液面升高的快，故D錯(cuò)誤。
【解析】（1）物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。探究一個(gè)因素對物理量的影響時(shí)，控制其他因素相同，這種方法叫控制變量法。根據(jù)公式Q=cm△t可知，當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，比熱容越大，升高的溫度越小；根據(jù)Q=I2Rt可知，當(dāng)通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；根據(jù)公式Q=cm△t分析判斷。
2.
在探究“家用電器”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小金與同學(xué)合作，在爸爸的協(xié)助下，以家里的電水壺為觀察、研究對象，記錄了如下表所示的有關(guān)數(shù)據(jù)。
觀察對象
有關(guān)活動(dòng)與相關(guān)記錄
觀察電水壺銘牌
額定電壓：220V額定功率：800W容量：2L
觀察電能表銘牌
有關(guān)參數(shù)：220V
10A
1200r/(
kW·h)
在電水壺對水加熱時(shí)觀察電能表
關(guān)閉家里其它用電器，只將電水壺接入電路，觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了30r。
測量電水壺中水的溫度
壺中裝水量：1.5kg?通電前溫度：30℃通電2min后溫度：44℃
根據(jù)表中的記錄，請解答下面的問題。
（1）求通電2min壺中的水吸收的熱量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）求2min內(nèi)電水壺的實(shí)際功率。
（3）求該電水壺在此次燒水過程中的加熱效率。
【答案】
（1）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（44℃-30℃）=8.82×104J；
（2）電水壺消耗的電能；
?那么電水壺的實(shí)際功率：。
（3）該電水壺在此次燒水過程中的加熱效率
。
【解析】（1）根據(jù)公式Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量；
（2）首先根據(jù)計(jì)算出電水壺消耗的電能，再根據(jù)公式計(jì)算電水壺的實(shí)際功率；（3）電水壺的加熱效率等于吸收的熱量與消耗電能之比，即計(jì)算即可。
3.
如圖甲是小明家的養(yǎng)生壺。它有高溫，中溫、低溫三個(gè)檔位，如圖乙是它工作電路圖，圖表是其部分參數(shù)，其中R1
，R2為發(fā)熱電阻，R2＝100歐、求：
項(xiàng)目
參數(shù)
電源電壓(V)
220
低溫檔功(W)
242
高溫檔功(W)
968
容積(L)
3
（1）發(fā)熱電阻R1的阻值是多少？
（2）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺為中溫檔，該養(yǎng)生壺中溫檔時(shí)的電功率是多少？
（3）在額定電壓下用高溫檔加熱2千克水，使其溫度從20℃上升到100℃，求燒開一壺水需要多長時(shí)間？[不計(jì)熱量損失，C水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【答案】
（1）①當(dāng)開關(guān)S2接B，S1斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)；②當(dāng)開關(guān)S2接B，S1閉合時(shí)，只有R1連入電路中，③當(dāng)開關(guān)S2接A，S1閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)；根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)，利用公式可知：①中，電阻最大，功率最小，為低溫?fù)酰虎谥校娮栎^大，功率較小，為中溫?fù)酰虎壑校娮枳钚。β首畲螅瑸楦邷負(fù)酰桓鶕?jù)表中數(shù)據(jù)知，低溫?fù)豕β蕿椋篜低=242W；電路的總電阻：；發(fā)熱電阻R1的阻值：R1=R總-R2=200Ω-100Ω=100Ω。
（2）當(dāng)開關(guān)S2接B，S1閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，為中溫?fù)酰火B(yǎng)生壺中溫?fù)鯐r(shí)的電功率：
P中＝??＝??＝484W
（3）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
不計(jì)熱損失，Q吸=W=Pt，則用高溫?fù)跫訜岬臅r(shí)間：。
【解析】（1）根據(jù)公式比較三種狀態(tài)下的功率大小，進(jìn)而將開關(guān)的開合情況與三種狀態(tài)對應(yīng)起來，最后再利用計(jì)算R1的阻值；
（2）根據(jù)（1）中的分析確定中溫檔時(shí)開關(guān)的開合情況，并計(jì)算出對應(yīng)的電功率；
（3）首先根據(jù)Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量，最后根據(jù)計(jì)算加熱時(shí)間。
考點(diǎn)四：電動(dòng)機(jī)問題
1.
小東家住農(nóng)村，每當(dāng)?shù)较奶煊秒姼叻鍟r(shí)，他家抽水用的電動(dòng)機(jī)兩端的電壓就會(huì)變低而不能正常工作，轉(zhuǎn)速變慢，甚至燒壞。小東不明白為什么電壓變低也會(huì)燒壞，為此他用玩具車電動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。該電動(dòng)機(jī)在6V電壓下正常工作，電流為0.2A，10s內(nèi)提升10N重物勻速上升1.1m。若將該電動(dòng)機(jī)兩端電壓減小2V，電動(dòng)機(jī)依然能緩慢帶動(dòng)重物上升，測得此時(shí)電流變?yōu)?.3A(不計(jì)除線圈產(chǎn)熱外的其他能量損失，不考慮線圈阻值的變化）
（1）夏天用電高峰時(shí)，解釋電動(dòng)機(jī)兩端電壓會(huì)變低原因是________;
（2）求電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻;
（3）通過計(jì)算，分析計(jì)算說明為什么低壓電容易燒壞電動(dòng)機(jī)；
【答案】
（1）夏天用電高峰時(shí)，解釋電動(dòng)機(jī)兩端電壓會(huì)變低原因是
：并聯(lián)的用電器增多，造成用電器并聯(lián)部分的總電阻變小，從而使用電器兩端的電壓變小
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=UI=6V×0.2A=1.2W；機(jī)械功率為：；
發(fā)熱功率為：P熱=P總-P機(jī)械=1.2W-1.1W=0.1W；根據(jù)公式P熱=I2R得到：0.1W=（0.2A）2×R；
解得：R=2.5Ω；
（3）當(dāng)電壓減小到2V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為：P熱=I2R=（0.3A）2×5Ω=0.45W>0.2W，
所以低壓時(shí)，通過線圈的電流大，因此電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量多。容易燒壞電動(dòng)機(jī)。
【解析】（1）在家庭電路中，所有的用電器都是并聯(lián)。根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)用電高峰時(shí)，電路里并聯(lián)的用電器太多，造成并聯(lián)部分電阻太小。由于導(dǎo)線和所有的用電器都是串聯(lián)，根據(jù)“串聯(lián)電路電壓與電阻成正比”可知，用電器兩端的電壓就會(huì)減小。首先根據(jù)P=UI計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后根據(jù)計(jì)算出機(jī)械功率，再根據(jù)P熱=P總-P機(jī)械計(jì)算出發(fā)熱功率，最后根據(jù)P熱=I2R計(jì)算電阻即可；根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出電壓降低時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率比較即可。
2.
當(dāng)電動(dòng)機(jī)將一個(gè)2千克的物體以0.9米/秒的速度勻速提升時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓恒為6伏，線圈電阻為0.5歐。g取10牛/千克，不計(jì)一切摩擦。則：
（1）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為________。
（2）電動(dòng)機(jī)的有用功率是多少？
（3）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？
【答案】
（1）機(jī)械能和內(nèi)能（2）P有=mgv=2kg×10N/kg×0．9m/s=18W。
（3）UI=P有+I2r?
6V×I=18W+I2×0．5Ω解得：I=6A。
【解析】（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識解答；
（2）電動(dòng)機(jī)克服物體重力做有用功，那么根據(jù)
P有=Gv=mgv計(jì)算有用功率；
（3）電動(dòng)機(jī)的總功率根據(jù)P總=UI計(jì)算，發(fā)熱功率根據(jù)P熱=I2R計(jì)算，根據(jù)P總=P有+P熱列出方程計(jì)算即可。
3.
如圖是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)示意圖。電源電壓為200V，汽車行駛時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變行駛速度；當(dāng)汽車以某速度行駛時(shí)，電壓表的示數(shù)為180V，電流表的示數(shù)為15A
。若電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω，計(jì)算：
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的功率
（2）整個(gè)電路的發(fā)熱功率
（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
【答案】
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的功率P=UI=180V×15A=2700W；
（2）變阻器的電壓：U變=U總-U=200V-180V=20V；變阻器的功率：P變=U變I=20V×15A=300W；
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率：P熱=I2R=（15A）2×0.4Ω=90W；那么整個(gè)電路的發(fā)熱功率為：P熱總=P熱+P變=90W+300W=390W。（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P輸出=P-P熱=2700W-90W=2610W。
【解析】（1）根據(jù)公式P=UI計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗的功率；首先根據(jù)U變=U總-U計(jì)算變阻器的電壓，再根據(jù)P變=U變I計(jì)算出變阻器的功率，接下來根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，最后將變阻器的功率和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率相加得到整個(gè)電路的發(fā)熱功率，即P熱總=P熱+P變。根據(jù)P輸出=P-P熱計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破
考點(diǎn)一：電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
1.如圖所示電路，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P直至燈泡正常發(fā)光。此過程中，下列不會(huì)發(fā)生的是（???
）
A.?燈泡逐漸變亮?????????????????????????????????????????????????????
B.?電路的總功率逐漸變大
C.?電壓表V1的示數(shù)從0逐漸增大到額定電壓????????????
D.?電壓表V2和電流表A的示數(shù)比值逐漸減小
【答案】
C
【解答】根據(jù)電路圖可知，燈泡與電阻器串聯(lián)，電壓表V2測變阻器的電壓，V1測燈泡的電壓，電流表測總電流。開關(guān)閉合前，變阻器的滑片應(yīng)該在阻值最大的位置。閉合開關(guān)后，燈泡的亮度較弱，因此移動(dòng)滑片P直到正常發(fā)光的過程中，變阻器的電阻變小，通過燈泡的電流變大，燈泡逐漸變亮，故A正確不合題意；通過燈泡的電流不斷增大，而電源電壓不變，根據(jù)P=UI可知，電路的總功率逐漸變大，故B正確不合題意；電壓表V1測燈泡的電壓，閉合開關(guān)后，雖然變阻器的電阻很大，但是通過燈泡的電流肯定大于零，因此燈泡兩端的電壓肯定大于0，即V1的示數(shù)大于零，故C錯(cuò)誤符合題意；電壓表V2測變阻器的電壓，電流表A的示數(shù)為通過變阻器的電流，因此二者的比值等于變阻器的阻值。因?yàn)樽冏杵鞯淖柚抵饾u減小，所以它們的比值逐漸減小，故D正確不合題意。
2.如圖是一個(gè)迷你音響圖片（圖甲）和銘牌（圖乙），關(guān)于該音響，下列說法正確的是（??
）
額定功率
5W
電源
鋰電池
頻率范圍
100-20KHz
額定電壓
3V
A.?鋰電池充電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能??????????????????
B.?音響在5V電壓下正常工作
C.?音響正常工作時(shí)每秒消耗電能5J?????????????????????????
D.?音響正常工作時(shí)電流是0.6A
【答案】
C
【解答】A.鋰電池充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；?
B.音響的額定電壓為3V，因此音響在3V電壓下正常工作，故B錯(cuò)誤；?C.音響正常工作時(shí)每秒消耗電能W=Pt=5W×1s=5J，故C正確；D.音響正常工作時(shí)電流是
，故D錯(cuò)誤。
3.現(xiàn)有兩個(gè)分別標(biāo)有“6V?
6W”和“3V?
6W”的燈泡L1和L2
，
若將它們并聯(lián)后接在某一電源上，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，干路允許通過的最大電流是________A。若將它們串聯(lián)后接在某一電源上，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，則電源電壓是________V。
【答案】
2.5；7.5
【解答】兩個(gè)燈泡的電阻分別為：；
；
（1）因?yàn)?V<6V，所以并聯(lián)時(shí)電源電壓為3V；通過L1的電流為：；通過L2的電流為：；此時(shí)的干路電流為：I總=I1+I2=0.5A+2A=2.5A。
（2）燈泡的額定電流：；；因?yàn)?A<2A，所以串聯(lián)時(shí)通過電路的最大電流為1A；此時(shí)電源電壓為：U總=I總R總=1A×（6Ω+1.5Ω）=7.5V。
4.近年來，新能源汽車越來越受到人們的青睞。其中有一種充電方式為快速充電，又稱應(yīng)急充電，是以較大電流為其提供短時(shí)充電服務(wù)，一般充電電流為150～400A。
（1）在汽車制動(dòng)過程中，它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎、
空氣的內(nèi)能，但這些內(nèi)能無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化回去，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有________的。
（2）若充電電壓為220V，充電電流為200A，充電半小時(shí)
要消耗的電能為多少千瓦時(shí)？
（3）已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)汽車所受阻力與速度的平方成正比（即f=kv2）。當(dāng)汽車分別以120km/h和60km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，汽車牽引力在相應(yīng)車速下的功率之比為________。
【答案】
（1）方向性（2）解：P
=
UI
=
220V×200A
=
44000W
=
44KW?
W
=
Pt
=
44KW×0.5h
=
22
KWh（3）8:1
【解答】（1）在汽車制動(dòng)過程中，它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎、
空氣的內(nèi)能，但這些內(nèi)能無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化回去，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的。
（2）充電功率為P=UI=220V×200A=44000W=44KW?充電半小時(shí)消耗的電能：W=
Pt=
44KW×0.5h=22
KW?h。（3）當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，它受到的阻力和牽引力相互平衡，那么它受到的牽引力F=f=kv2；那么汽車牽引力的功率為：P=Fv=kv3；當(dāng)汽車在不同速度下行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率之比：。
考點(diǎn)二：測定小燈泡的電功率
1.某同學(xué)利用如圖所示電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說法錯(cuò)誤的是(????
)
A.?閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)滑到B端
B.?閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了
C.?當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率
D.?實(shí)驗(yàn)還可得知,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮
【答案】
B
【解答】A.根據(jù)電路圖可知，變阻器使用左邊，因此滑片在B端阻值最大，因此閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端，故A正確不合題意；?B.閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，可能是小燈泡燈絲斷了，故B錯(cuò)誤符合題意；?C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率，故C正確不合題意。D.小燈泡的實(shí)際功率越大，亮度越大，故D正確不合題意；
2.某小組為“
測量小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了以下器材：額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻約為10Ω)、規(guī)格為“20Ω
1A"的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電流表、電壓表各1個(gè)，新干電池4節(jié)，導(dǎo)線若干。
（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整；(要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大)
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針不動(dòng)，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電路故障的原因可能是________
（3）解決上述問題后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是________W；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)一段距離時(shí)，小燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化量的絕對值分別為△U1、△U2
，
則△U1________△U2(選填“>”、“<”或“=”)。
【答案】
（1）??
（2）燈泡燈絲斷了等（3）0.6（4）=
【解答】電壓表的示數(shù)增大，根據(jù)U=IR可知，通過電路電流增大，而變阻器接入的阻值變小。當(dāng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑片左邊的阻值變小，而右邊的阻值變大，因此變阻器使用左邊，那么將左下角的A接線柱與開關(guān)相連即可，如上圖所示：電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針不動(dòng)，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電路故障的原因可能是：燈泡燈絲斷了。根據(jù)乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.24A，那么燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。根據(jù)U總=UL+U變可知，小燈泡的電壓增大幾伏，變阻器的電壓就減小幾伏，因此它們電壓變化量的絕對值相等，即△U1=△U2。
3.小樂通過實(shí)驗(yàn)測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，回答問題：
（1）小樂按圖甲所示電路圖連接電路，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，可得小燈泡的額定功率為
________W。
（2）小樂在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表損壞了，但她認(rèn)為不使用電流表也能完成實(shí)驗(yàn)，于是她又向老師要了一個(gè)阻值為R0的定值電阻和2個(gè)開關(guān)，重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，正確連接電路后的實(shí)驗(yàn)步驟是：
①閉合開關(guān)S、S
1
，斷開開關(guān)S
2
，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；
②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，________，記下電壓表的示數(shù)為U
1；
③小燈泡的額定功率P=________（寫出字母表達(dá)式，用燈泡額定電壓U0及RO、U1表示）
【答案】
（1）0.75
（2）閉合開關(guān)S、S2
，
斷開S1（合理即可）；
【解答】（1）根據(jù)乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.3A，則燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）正確連接電路后的實(shí)驗(yàn)步驟是：
①閉合開關(guān)S、S1
，
斷開開關(guān)S2
，
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；
②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，閉合開關(guān)S、S2
，
斷開S1
，
記下電壓表的示數(shù)為U1（此時(shí)電壓表測燈泡與R0的總電壓）；③那么燈泡的額定電流；小燈泡的額定功率。
4.在測定小燈泡的電功率時(shí)，器材有：額定電壓為2.6V的小燈泡、符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器和電源、已調(diào)零的電流表和電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干和定值電阻等。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實(shí)物電路連接完整。
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓、電流表無示數(shù)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是________.
（3）適當(dāng)調(diào)整后，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值。當(dāng)電壓表和電流表的示數(shù)如圖中乙、丙所示時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是________。
（4）只用一只電流表測量小燈泡在某一電壓下的實(shí)際功率，電路圖如圖丁所示。電源電壓未知，但不超過小燈泡的額定電壓，已知定值電阻R阻值為R0不考慮溫度對小燈泡燈絲電阻的影響。在不改變電路連接的情況下，可以測量出小燈泡在電源電壓下的實(shí)際功率，請寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟；
①先將開關(guān)S與a閉合，記錄電流表的示數(shù)為I1
②________
③利用以上字母寫出實(shí)際功率的表達(dá)式________
【答案】
（1）
（2）小燈泡斷路
（3）0.24
（4）讀出電流表示數(shù)為L2；
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，實(shí)物圖中只有電壓表沒有接好。電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，由于2.6V<3V，因此使用0~3V的量程。電壓表的“-”接線柱已經(jīng)與燈泡左端相連，只需將“3”的接線柱與燈泡右端相連即可，如上圖所示：
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓、電流表無示數(shù)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路；
（3）根據(jù)乙圖可知，電壓表選擇量程0~3V，分度值為0.1V，那么燈泡的電壓為1.2V：根據(jù)丙圖可知，電流表選擇0~0.6A量程，分度值為0.02A，那么燈泡的電流為0.2A，則小燈泡的實(shí)際功率：P=UI=1.2V×02A=2.4W。
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①先將開關(guān)S與a閉合，此時(shí)電流表只測R0的電流，記錄電流表的示數(shù)為I1；
②將開關(guān)與b閉合，此時(shí)電流表測干路電流，記錄電流表的示數(shù)為I2；③根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律得到，通過燈泡的電流為：I=I2-I1；根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比得到：；那么燈泡的電阻為：；那么燈泡的額定功率為：。
考點(diǎn)三：焦耳定律的應(yīng)用
1.如圖所示，2只相同的燒瓶，瓶塞上各插入1支溫度計(jì)，瓶內(nèi)裝有電阻絲，電阻絲的阻值分別為R1、R2。在燒瓶中裝入煤油或水(水的比熱容已知)，兩電阻絲接入相應(yīng)電路，無法完成的實(shí)驗(yàn)是(???
)
A.?燒瓶中裝入等質(zhì)量的煤油，若R1B.?燒瓶中裝入等質(zhì)最的煤油，若R1C.?燒瓶中分別裝入等質(zhì)量的水和煤油，若R1=R2且串聯(lián)，比較水和煤油的吸熱能力
D.?燒瓶中分別裝入等質(zhì)量的水和煤油，若R1=R2且串聯(lián)，粗略測量煤油的比熱容
【答案】
B
【解答】A.探究電熱與電阻大小的關(guān)系時(shí)，必須控制電流和通電時(shí)間相同而改變電阻；兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，通電時(shí)間和電流相等，且電阻不等，根據(jù)等質(zhì)量煤油的溫度變化判斷生成熱量的多少，故A不合題意；
B.探究電熱與電流的關(guān)系時(shí)，必須控制電阻和通電時(shí)間相同而改變電流，兩個(gè)電阻不等肯定不能完成實(shí)驗(yàn)，故B符合題意；
C.根據(jù)Q=cm△t可知，比較水和煤油的吸熱能力時(shí)，必須控制吸收的熱量和液體的質(zhì)量相等。如果兩個(gè)電阻相等且串聯(lián)，根據(jù)可知Q=I2Rt可知，在相同的時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，可以完成實(shí)驗(yàn)，故C不合題意；
D.兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)，根據(jù)Q=I2Rt可知，相同的時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收相同的熱量，即Q水=Q煤油。根據(jù)公式Q=cm△t可知，c水m△t水=c煤油m△t煤油
，化簡得到：
，故D不合題意。
2.如圖所示是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面高度差比左側(cè)的大。下列說法正確的是（??
）
A.?該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系
B.?電阻絲的R1阻值比R2大
C.?U形管中液面高度發(fā)生變化是因?yàn)橐后w的熱脹冷縮造成的
D.?該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系
【答案】
D
【解答】A.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系時(shí)，需要改變電流大小，而控制電阻和通電時(shí)間相同；題目中兩個(gè)電阻串聯(lián)，通過它們的電流相等，故A錯(cuò)誤；
B.右側(cè)U形管液面高度差大，那么右邊的R2產(chǎn)生的熱量多；根據(jù)Q=I2Rt可知，在電流和時(shí)間相同的條件下，電阻絲的R2阻值比R1大，故B錯(cuò)誤；?C.U形管中液面高度發(fā)生變化是因?yàn)榭諝獾臒崦浝淇s造成的，故C錯(cuò)誤；?
D.電阻串聯(lián)，通過的電流和時(shí)間相同，兩個(gè)電阻大小不同，因此該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系，故D正確。
3.如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣，將兩個(gè)容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)接到電源兩端，將容器外部的電阻絲R3和R2并聯(lián)。
（1）圖甲的裝置是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，電阻絲R3的作用是使通過電阻絲R1和R2的電流________。
（2）如圖乙所示，某小組在實(shí)驗(yàn)中觀擦到左側(cè)U型管中液面很快出現(xiàn)高度差，右側(cè)U型管中液面高度差為零，原因是電阻絲________斷路。
【答案】
（1）電流；不同（2）R2
【解答】（1）圖甲的裝置是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，電阻絲R3的作用是使通過電阻絲R1和R2的電流不同。
（2）如圖乙所示，某小組在實(shí)驗(yàn)中觀擦到左側(cè)U型管中液面很快出現(xiàn)高度差，右側(cè)U型管中液面高度差為零，原因是電阻絲R2斷路。
4.自動(dòng)飲水機(jī)已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所示，電熱絲電阻分別為R1、R2
，請根據(jù)說明書提供的信息計(jì)算：[水的密度ρ水＝1×103
kg/m3
，水的比熱容C水＝4.2×103J/(kg·℃)]
飲水機(jī)參數(shù)
熱水溫度：≥90℃
保溫功率:
40W
熱膽容積：2L
額定電壓：220
V
額定功率：1000W
頻率：50
Hz
（1）如果飲水機(jī)處在“加熱”狀態(tài)正常工作時(shí)，電熱絲所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，飲水機(jī)的熱膽裝滿水，水溫由30℃加熱到44℃，需用多長時(shí)間？
（2）求電阻絲R1的阻值。
【答案】
（1）解：m水=2×10-3m3×1×103kg/m3=2kg
Q吸=C水m水△T=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（44℃-30℃）=1.176×105J
Q放=Q吸÷η=1.176×105J÷80%=1.47×105Jt=
?=
=147s
（2）解：R總=
=
=1210ΩR2=
=
=48.4ΩR1=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω
【解析】（1）首先根據(jù)密度公式m水=ρ水V水計(jì)算出飲水機(jī)內(nèi)水的質(zhì)量，再根據(jù)公式Q吸=c水m水△t計(jì)算出水吸收的熱量，最后根據(jù)計(jì)算出電熱絲放出的熱量，根據(jù)?
計(jì)算需要加熱的時(shí)間。
（2）根據(jù)電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，此時(shí)功率小為保溫狀態(tài)，根據(jù)
?
計(jì)算出串聯(lián)時(shí)的總電阻。當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1閉合時(shí)，只有電阻R2工作，此時(shí)功率大為加熱狀態(tài)，根據(jù)計(jì)算它的電阻，最后根據(jù)串聯(lián)電路R1=R總-R2計(jì)算即可。
5.如圖甲所示的電壓力鍋的傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級換代產(chǎn)品。如圖乙所示為電壓力鍋的電路圖，接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到125℃，開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保溫保壓。現(xiàn)將3Kg初溫為25℃的水加入電壓力鍋中，接通電路使其正常運(yùn)行，電壓力鍋在工作過程中電功率隨時(shí)間的變化圖像如丙所示。求：
（1）電路中R1的阻值是多少？
（2）加熱過程消耗的電能是多少？
（3）電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)125℃時(shí)的效率。【水的比熱容為4.2×103J/(Kg?℃）】
【答案】
（1）解：R1
的電功率P1＝P﹣P保＝1000W﹣200W＝800W
（2）解：加熱過程消耗的電能：W加熱＝Pt＝1000W×28×60s＝1.68×106J
（3）解：水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×3kg×（125℃﹣25℃）＝1.26×106J
電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)125℃時(shí)的效率：
【解析】（1）根據(jù)丙圖可知，當(dāng)開關(guān)與a、b接觸時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)，此時(shí)的總功率為1000W，為加熱狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)與c接觸時(shí)，只有R2工作，此時(shí)的功率為200W，為保溫狀態(tài)。根據(jù)P1＝P-P保計(jì)算出電阻R1的電功率，然后根據(jù)公式
計(jì)算出R1的阻值。
（2）根據(jù)丙圖確定加熱所用的時(shí)間和功率，然后根據(jù)公式W加熱=Pt計(jì)算出加熱過程消耗的電能；
（3）首先根據(jù)公式Q吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量，再根據(jù)公式
計(jì)算出加熱的效率。
考點(diǎn)四：電動(dòng)機(jī)問題
1.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置．已知重物質(zhì)量m=60kg，電源電壓U=220V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=10Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=4A（g=10N/kg）．
（1）電源的輸出功率________；
（2）試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求重物上升的速度大小________．
【答案】
（1）880W（2）1.2m/s
【解答】（1）電源的輸出功率：P=UI=220V×4A=880W；
（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱=I2R=（4A）2×10Ω=160W；電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率：P機(jī)械=P-P熱=880W-160W=720W；重物上升的速度。
2.為了防止電動(dòng)機(jī)損壞，往往在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要與保護(hù)電阻串聯(lián)，原理圖如圖所示，已知電源電壓為U總=6V，電動(dòng)機(jī)線圈有電阻，保護(hù)電阻R=4Ω。閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端電壓UM=2V，試求：
（1）電路中電流為多少安？
（2）電路中消耗的總電功率為多少瓦？
（3）分析比較電動(dòng)機(jī)輸出功率和輸入功率的大小，從能量轉(zhuǎn)化的角度談?wù)劧卟煌脑颉?br/>【答案】
（1）
（2）P總=U總I=6V×1A=6W
（3）通常P輸入大于P輸出
，
解釋：二者不同是因?yàn)椋斎腚妱?dòng)機(jī)的是電能，經(jīng)過電動(dòng)機(jī)輸出的是機(jī)械能，又因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)，所以電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能和內(nèi)能，所以輸出功率不能輸入功率不相等。
【解析】（1）首先根據(jù)U=U總-UM計(jì)算出電阻R兩端的電壓，再根據(jù)計(jì)算電路中的電流；
（2）已知電路電流和總電壓，根據(jù)公式
P總=U總I
計(jì)算消耗的總功率；
（3）當(dāng)電流經(jīng)過電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的線圈會(huì)發(fā)熱，即電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能，從這個(gè)角度對輸出功率和輸入功率的大小關(guān)系進(jìn)行分析即可。
3.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。已知重物質(zhì)量m＝50kg，電源電壓U＝110V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R＝4Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5A，g＝10N/kg。
（1）求電源的輸出功率；
（2）求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率；
（3）試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
【答案】
（1）解：U=110，I=5A，P出=UI=110
V×5A=550W。
答:電源的輸出功率為550W。
（2）解：R=4Q，
=I2R=(5A)2×4Ω=100
w。答:電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率為100
w。
（3）解：由能量守恒，電動(dòng)機(jī)對重物做功的功率
=550
w-100
W=450
w,
勻速向上提升重物時(shí)F=G=mg=50
kg×10
N/kg=500
N。
答:重物上升的速度為0.9
m/s。
【解析】（1）根據(jù)公式P輸出=UI計(jì)算電源的輸出功率；
（2）根據(jù)公式P熱=I2R計(jì)算出電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率；
（3）電動(dòng)機(jī)消耗電能轉(zhuǎn)化為熱能和機(jī)械能，因此根據(jù)
?計(jì)算出對重物做功的機(jī)械功率，根據(jù)計(jì)算重物上升的高度。
4.為調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，往往串聯(lián)一個(gè)可變電阻，在圖示的電路中，M為一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，上面標(biāo)有“6V，6W”字樣，線圈電阻1Ω，電源電壓為10V，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，求：
（1）該滑動(dòng)變阻器現(xiàn)在接入電路的阻值是多少?
（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率多大?
【答案】
（1）變阻器兩端的電壓U變=U總-U=10V-6V=4V；
通過變阻器的電流；
變阻器接入的阻值為：；
（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱=I2R=（1A）2×1Ω=1W；
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率：P機(jī)械=P-P熱=6W-1W=5W；
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率為：。
答：該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是83.3%
【解析】（1）首先根據(jù)U變=U總-U計(jì)算出變阻器兩端的電壓，再根據(jù)計(jì)算出通過變阻器的電流，最后根據(jù)公式即孫變阻器接入的阻值；
（2）首先根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，再根據(jù)P機(jī)械=P-P熱計(jì)算出機(jī)械功率，最后根據(jù)計(jì)算機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率。
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專題九
電功和電功率重難點(diǎn)突破
考點(diǎn)解析☆目標(biāo)分解
a級目標(biāo)：知道用電器消耗的電能可以用電功來量度;額定功率的識別和理解；知道電流具有熱效應(yīng)
b級目標(biāo)：根據(jù)電能表讀數(shù)的變化估算消耗的電能；概述電功率的概念；測量小燈泡的電功率。
c級目標(biāo)：應(yīng)用電功公式計(jì)算用電器消耗的電能；應(yīng)用電功率公式進(jìn)行簡單計(jì)算；利用焦耳定律解決簡單的問題
目標(biāo)分解：
①電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
②測定小燈泡的電功率
③焦耳定律的應(yīng)用
④電動(dòng)機(jī)問題
考點(diǎn)剖析☆聚焦高頻
考點(diǎn)一：電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
1.
將標(biāo)有“8V
8W”的燈L1
和標(biāo)有“8V
4W”的燈
L2（燈絲電阻不隨溫度改變）串聯(lián)接在
8V的電源上，則(??
)
A.?燈L1電阻大于燈L2電阻???????????????????????????????????????
B.?兩燈都能正常發(fā)光
C.?燈L1比燈L2暗?????????????????????????????????????????????????????
D.?通過燈L1的電流大于通過燈L2的電流
【答案】
C
【解答】根據(jù)公式可知，當(dāng)額定電壓相等時(shí)，電阻與額定功率成反比。因?yàn)長1的額定功率大于L2
，所以電阻R1小于R2
，故A錯(cuò)誤；根據(jù)串聯(lián)電路U總=U1+U2可知，兩個(gè)燈泡的電壓都小于8V，因此都不能正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；根據(jù)串聯(lián)電路可知，電阻R1小于R2
，那么實(shí)際功率P1，即燈泡L1較暗，故C正確；在串聯(lián)電路中，各處電流都相等，故D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)公式比較兩個(gè)燈泡的電阻大小；串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之和，據(jù)此分析燈泡的實(shí)際電壓是否為8V即可；在串聯(lián)電路中，功率與電阻成正比；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)分析。
2.
額定電壓為8V的甲，乙兩個(gè)電阻，圖象I-U如圖所示，下說法正確的是（??
）
A.?若甲乙并聯(lián)，兩端電壓0一8V范圍內(nèi)（不含0V），R甲總是大于R乙
B.?若甲乙并聯(lián)，兩端電壓在0一8V范圍內(nèi)（不含0V），P甲是小于P乙
C.?若甲乙串聯(lián)接在電壓為9V的電源兩端，R甲∶R乙=1∶2
D.?若甲乙并聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端，P甲∶P乙=3∶2
【答案】
C
【解答】若甲乙并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)圖像可知，在0~8V的電壓范圍內(nèi)，電流I甲>I乙
，
根據(jù)可知，電阻R甲，故A錯(cuò)誤；
若甲乙并聯(lián)，那么它們的電壓相等。根據(jù)圖像可知，在0~8V的電壓范圍內(nèi)，電流I甲>I乙
，
根據(jù)P=UI可知，功率P甲>P乙
，故B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)電流為0.8A時(shí)，甲的電壓為3V，乙的電壓為6V，此時(shí)總電壓為9V，根據(jù)得到，甲和乙的電阻之比：
，
故C正確；若甲乙并聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端，通過甲的電流為0.8A，通過乙的電流為0.4A，根據(jù)P=UI可知，二者的功率之比P甲：P乙=U甲I甲：U乙I乙=I甲：I乙=0.8A：0.4A=2：1，故D錯(cuò)誤。
【解析】（1）根據(jù)公式比較；（2）根據(jù)P=UI比較；（3）串聯(lián)電路中各處電流都相等，總電壓等于各處電壓之和，據(jù)此確定甲和乙的電壓，最后根據(jù)計(jì)算二者的比值；（4）從圖像中找到電壓為3V時(shí)通過兩個(gè)電阻的電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算它們的功率之比。
3.
如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω　2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（???
）
A.?電流表示數(shù)最大值為0.6A????????????????????????????????????
B.?電壓表示數(shù)范圍為1～3V
C.?滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.5W???????????????????????????????
D.?滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω
【答案】
C
【解答】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當(dāng)電壓表的示數(shù)U0=3V時(shí)，此時(shí)電路中的電流：；電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為2A，所以電路中的最大電流為0.3A，故A錯(cuò)誤；此時(shí)電路中的總電阻：；變阻器接入電路中的最小阻值：R小=R總-R0=15Ω-10Ω=5Ω，則滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故D錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電路中的最小電流：
，
電壓表的最小示數(shù)：U0′=I小R0=0.15A×10Ω=1.5V，所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3V，故B錯(cuò)誤；
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：；當(dāng)R=R0=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，
，所以滑動(dòng)變阻器的功率達(dá)0.5W，故C正確。
【解析】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程和滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流相比較確定電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻得出串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最小示數(shù)；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=I2R表示出滑動(dòng)變阻器的功率，然后根據(jù)變形得出滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率。
4.
如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器（其最大阻值為40Ω）。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中，R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示。根據(jù)圖像信息，下列判斷正確的是（??
）
①電路中最小電流0.4A②R0的阻值是20Ω
③電源電壓10V④R0消耗的最大電功率10W
A.?①②?????????????????
B.?③④?????????????????????????????????
C.?①③???????????????????????D.?②④
【答案】
B
【解答】由圖甲可知，R0、R1串聯(lián)，電流表測總電流。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P在a端時(shí)，其接入電路的電阻最大，此時(shí)電路中的電流最小，由圖象可知，R1的電阻最大為40Ω時(shí)，R1的功率為Pa=1.6W；由P=I2R可得：1.6W=I最小2×40Ω；
解得：I最小=0.2A，故①錯(cuò)誤；由圖象可知，當(dāng)R1=10Ω時(shí)，R1的功率P1=2.5W，由P=I2R可得：2.5W=I2×10Ω；解得：I=0.5A；由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，當(dāng)R1=10Ω時(shí)電源電壓：
U=I′（R1+R0）=0.5A×（10Ω+R0）-------------①
同理可得，當(dāng)R1=40Ω時(shí)電源電壓：
U=I最小（R最大+R0）=0.2A×（40Ω+R0）-------------②
①②聯(lián)立解得：R0=10Ω，U=10V，故②錯(cuò)誤，③正確；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0時(shí)，R0的電壓最大為電源電壓，此時(shí)R0的功率最大，則R0消耗的最大電功率：
，故④正確。那么正確的是③④。
【解析】（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中，滑動(dòng)變阻器R1的功率P=I2R可求出最小電流值；
（2）（3）由圖象數(shù)據(jù)求出當(dāng)R1=10Ω時(shí)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)得出當(dāng)R1=10Ω和R1=40Ω時(shí)的電源電壓表達(dá)式，然后聯(lián)立即可求出電源電壓和R0的阻值；
（4）利用功率公式
即可求出R0消耗的最大電功率。
考點(diǎn)二：測定小燈泡的電功率
1.
用兩只電流表按圖示實(shí)驗(yàn)電路探究“電功率與電流的關(guān)系”，下列說法不正確的是(???
)
A.?小燈泡電功率的大小是通過燈泡的亮度來判斷的
B.?將小燈泡并聯(lián)是為了控制燈泡兩端電壓相同
C.?選用的兩只小燈泡規(guī)格必須相同
D.?將其中一只電流表移接到干路上也可以完成實(shí)驗(yàn)
【答案】
C
【解答】A.小燈泡電功率的大小是通過燈泡的亮度來判斷的，故A正確不合題意；?
B.將小燈泡并聯(lián)是為了控制燈泡兩端電壓相同，故B正確不合題意；?
C.探究電功率與電流的關(guān)系時(shí)，必須控制電壓相同而改變電流；如果兩個(gè)燈泡規(guī)格相同，那么通過它們的電流相同，它們的亮度相同，就無法完成實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤符合題意；
D.將其中一只電流表移接到干路上，那么利用兩個(gè)電流表的示數(shù)之差也可以得到另一個(gè)燈泡的電流【解析】小燈泡的亮度直接反映了電功率的大小，即越亮，小燈泡的功率越大；在并聯(lián)電路中，總電壓等于各支路兩端電壓；根據(jù)公式P=UI分析；根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和的規(guī)律判斷。
2.
小科做測定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線。圖甲是小科沒有連接完的實(shí)物電路。
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小科將實(shí)物電路連接完整。
（2）小科連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是________（寫出一種即可）。
（3）小科通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖乙所示的U－I圖像。根據(jù)U－I圖像提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。
（4）根據(jù)圖乙分析，你認(rèn)為引起小燈泡電阻變化的原因是________。?
【答案】
（1）
（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
【解答】（1）在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)。因?yàn)闊襞莸念~定電壓2.5V<3V，所以選擇0~3V的量程，
（2）小科連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡斷路。
（3）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.2A，那么燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）根據(jù)圖乙分析，我認(rèn)為引起小燈泡電阻變化的原因是：小燈泡的電阻隨溫度的改變而改變。?
【解析】（1）根據(jù)小燈泡額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)電壓表的連接方法補(bǔ)充作圖；當(dāng)小燈泡斷路時(shí)，電壓表與變阻器串聯(lián)。由于電壓表的內(nèi)阻很大，因此通過電路的電流很小，因電流表幾乎無示數(shù)。在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻很大，所以它幾乎分得全部電壓。
根據(jù)乙圖確定通過燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；根據(jù)燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律分析解答。
3.
為測量規(guī)格“6.3V，0.15A”小燈泡的額定功率，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：蓄電池（輸出電壓約10V）、滑動(dòng)變阻器（有“10Ω，2A”、“50Ω，1.5A”兩種規(guī)格）、電流表、電壓表各一只。
（1）上圖是小張測量時(shí)所連接的部分實(shí)物連線圖，請你根據(jù)電路圖補(bǔ)全實(shí)物連線圖。
（2）實(shí)驗(yàn)中，小徐同學(xué)選擇了規(guī)格為“10Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器，你預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？說明理由________.
（3）在某次測量中，電流表、電壓表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)應(yīng)向________移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片才能測量小燈泡的額定功率。
【答案】
（1）
（2）小燈泡燒壞（或不正常發(fā)光）
理由：滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),兩者電壓之比等于電阻之比，R滑≤10Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值太小，所以滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓過少，小燈泡的實(shí)際電壓大于額定電壓
（3）向右
【解答】（1）①根據(jù)電路圖可知，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，由于6.3V>3V，所以選擇0~15V的量程。②電流表與燈泡串聯(lián)，因?yàn)?.15A<0.6A，所以選擇0~0.6A量程；③變阻器與燈泡串聯(lián)，使用滑片右邊的部分，因此選擇右下角的和上面的一個(gè)接線柱，如上圖所示：
（2）燈泡的電阻為：；當(dāng)變阻器的阻值為10Ω時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得到：；；解得：UL=8.7V>6.3V。實(shí)驗(yàn)中，小徐同學(xué)選擇了規(guī)格為“10Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器，我預(yù)計(jì)小燈泡燒壞（或不正常發(fā)光，理由：滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),兩者電壓之比等于電阻之比，R滑≤10Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值太小，所以滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓過少，小燈泡的實(shí)際電壓大于額定電壓。
（3）根據(jù)圖片可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.08A<0.15A，為了使燈泡正常發(fā)光，需要增大電流，減小電阻，即變阻器的滑片應(yīng)該向右調(diào)節(jié)。
【解析】在測量燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的元件都是串聯(lián)，要注意電表量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”；在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，據(jù)此計(jì)算出燈泡兩端的電壓，然后進(jìn)行判斷即可；讀出電流表的示數(shù)，然后與燈泡的額定電流比較，確定電流的變化方向，進(jìn)而確定變阻器的阻值變化，最后判斷變阻器滑片的移動(dòng)方向。
4.
小明在進(jìn)行“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供共的器材有6V蓄電池、電流表(0-0.6A、0-3A)、電壓表(0-3V、0-15V)
、“50Ω、
1A”和“10Ω、1.5A”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω)，開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）為順利完成實(shí)驗(yàn)，小明在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為________的滑動(dòng)變阻器。
（2）請你用筆面線代替導(dǎo)線，幫小明將圖甲的實(shí)物電路連接完整，(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮)
（3）連好電路后，閉合開關(guān)，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，分別記下了多組對應(yīng)的電壓和電流表的示數(shù)，井繪制了U-I圖象如圖乙所示。根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是________W。
（4）小明根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻變大，你認(rèn)為原因可能是________。
【答案】
（1）50Ω、1A
（2）
（3）0.5
（4）燈絲電阻隨溫度升高而增大
【解答】（1）燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡的電壓。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，變阻器兩端的電壓為：U變=U總-UL=6V-2.5V=3.5V；根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得到：；
；
解得：R變=14Ω。則小明應(yīng)該選用規(guī)格為“50Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器。
（2）①電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V小于3V，所以電壓表的量程選0~3V；
②因?yàn)榛蛴乙苿?dòng)時(shí)燈泡變亮，電流變大，電阻變小，所以變阻器使用滑片右邊的部分，即選擇左上和右下角的接線柱，即將C、B接入電路即可，如上圖所示：
（3）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.2A，那么燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）小明根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻變大，我認(rèn)為原因可能是燈絲電阻隨溫度升高而增大。
【解析】首先根據(jù)U變=U總-UL計(jì)算出變阻器兩端的電壓，再根據(jù)“串聯(lián)電路電壓與電阻成正比”計(jì)算變阻器接入電路的阻值即可。在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的元件都是串聯(lián)，要主要電表的量程和接線柱的選擇，還要注意滑動(dòng)變阻器接線“一上一下”原則；根據(jù)乙圖確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算出燈泡的額定功率。根據(jù)電阻隨溫度變化的規(guī)律解答即可。
考點(diǎn)三：焦耳定律的應(yīng)用
1.
小金利用如圖裝置來研究電熱跟哪些因素有關(guān)。甲、乙兩瓶中煤油的質(zhì)量與初溫都相同，瓶中電阻絲的大小關(guān)系為R甲>R乙
，以下說法正確的是（???
）
A.?該實(shí)驗(yàn)用到的研究物理問題方法是：轉(zhuǎn)換法、控制變量法
B.?如果用水來做實(shí)驗(yàn)，可以在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果
C.?甲、乙中的電阻絲通電時(shí)間相同，所以甲、乙中的煤油吸收的熱量相同
D.?通電后，乙瓶中的液面升高得快
【答案】
A
【解答】A.本實(shí)驗(yàn)中，用液柱的高低變化反映金屬絲產(chǎn)生熱量的多少，使用了轉(zhuǎn)換法；探究電阻對產(chǎn)生熱量的影響時(shí)，控制電流和通電時(shí)間相同，使用了控制變量法，故A正確；
B.根據(jù)Q=cm△t可知，如果用水來做實(shí)驗(yàn)，由于水的比熱容大，那么水溫升高的很慢，實(shí)驗(yàn)效果非常不明顯，故B錯(cuò)誤；
C.根據(jù)Q=I2Rt可知，當(dāng)電阻絲中電流和通電時(shí)間相同時(shí)，因?yàn)镽1>R2
，
所以前者產(chǎn)生的熱量大于后者，甲、乙中煤油吸收的熱量不等，故C錯(cuò)誤；
D.通電后，甲中的電阻絲產(chǎn)生的熱量多，根據(jù)Q=cm△t可知，甲中的液面升高的快，故D錯(cuò)誤。
【解析】（1）物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。探究一個(gè)因素對物理量的影響時(shí)，控制其他因素相同，這種方法叫控制變量法。根據(jù)公式Q=cm△t可知，當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí)，比熱容越大，升高的溫度越小；根據(jù)Q=I2Rt可知，當(dāng)通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；根據(jù)公式Q=cm△t分析判斷。
2.
在探究“家用電器”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小金與同學(xué)合作，在爸爸的協(xié)助下，以家里的電水壺為觀察、研究對象，記錄了如下表所示的有關(guān)數(shù)據(jù)。
觀察對象
有關(guān)活動(dòng)與相關(guān)記錄
觀察電水壺銘牌
額定電壓：220V額定功率：800W容量：2L
觀察電能表銘牌
有關(guān)參數(shù)：220V
10A
1200r/(
kW·h)
在電水壺對水加熱時(shí)觀察電能表
關(guān)閉家里其它用電器，只將電水壺接入電路，觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了30r。
測量電水壺中水的溫度
壺中裝水量：1.5kg?通電前溫度：30℃通電2min后溫度：44℃
根據(jù)表中的記錄，請解答下面的問題。
（1）求通電2min壺中的水吸收的熱量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）求2min內(nèi)電水壺的實(shí)際功率。
（3）求該電水壺在此次燒水過程中的加熱效率。
【答案】
（1）水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（44℃-30℃）=8.82×104J；
（2）電水壺消耗的電能；
?那么電水壺的實(shí)際功率：。
（3）該電水壺在此次燒水過程中的加熱效率
。
【解析】（1）根據(jù)公式Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量；
（2）首先根據(jù)計(jì)算出電水壺消耗的電能，再根據(jù)公式計(jì)算電水壺的實(shí)際功率；（3）電水壺的加熱效率等于吸收的熱量與消耗電能之比，即計(jì)算即可。
3.
如圖甲是小明家的養(yǎng)生壺。它有高溫，中溫、低溫三個(gè)檔位，如圖乙是它工作電路圖，圖表是其部分參數(shù)，其中R1
，R2為發(fā)熱電阻，R2＝100歐、求：
項(xiàng)目
參數(shù)
電源電壓(V)
220
低溫檔功(W)
242
高溫檔功(W)
968
容積(L)
3
（1）發(fā)熱電阻R1的阻值是多少？
（2）開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺為中溫檔，該養(yǎng)生壺中溫檔時(shí)的電功率是多少？
（3）在額定電壓下用高溫檔加熱2千克水，使其溫度從20℃上升到100℃，求燒開一壺水需要多長時(shí)間？[不計(jì)熱量損失，C水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【答案】
（1）①當(dāng)開關(guān)S2接B，S1斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)；②當(dāng)開關(guān)S2接B，S1閉合時(shí)，只有R1連入電路中，③當(dāng)開關(guān)S2接A，S1閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)；根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)，利用公式可知：①中，電阻最大，功率最小，為低溫?fù)酰虎谥校娮栎^大，功率較小，為中溫?fù)酰虎壑校娮枳钚。β首畲螅瑸楦邷負(fù)酰桓鶕?jù)表中數(shù)據(jù)知，低溫?fù)豕β蕿椋篜低=242W；電路的總電阻：；發(fā)熱電阻R1的阻值：R1=R總-R2=200Ω-100Ω=100Ω。
（2）當(dāng)開關(guān)S2接B，S1閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，為中溫?fù)酰火B(yǎng)生壺中溫?fù)鯐r(shí)的電功率：
P中＝??＝??＝484W
（3）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
不計(jì)熱損失，Q吸=W=Pt，則用高溫?fù)跫訜岬臅r(shí)間：。
【解析】（1）根據(jù)公式比較三種狀態(tài)下的功率大小，進(jìn)而將開關(guān)的開合情況與三種狀態(tài)對應(yīng)起來，最后再利用計(jì)算R1的阻值；
（2）根據(jù)（1）中的分析確定中溫檔時(shí)開關(guān)的開合情況，并計(jì)算出對應(yīng)的電功率；
（3）首先根據(jù)Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量，最后根據(jù)計(jì)算加熱時(shí)間。
考點(diǎn)四：電動(dòng)機(jī)問題
1.
小東家住農(nóng)村，每當(dāng)?shù)较奶煊秒姼叻鍟r(shí)，他家抽水用的電動(dòng)機(jī)兩端的電壓就會(huì)變低而不能正常工作，轉(zhuǎn)速變慢，甚至燒壞。小東不明白為什么電壓變低也會(huì)燒壞，為此他用玩具車電動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。該電動(dòng)機(jī)在6V電壓下正常工作，電流為0.2A，10s內(nèi)提升10N重物勻速上升1.1m。若將該電動(dòng)機(jī)兩端電壓減小2V，電動(dòng)機(jī)依然能緩慢帶動(dòng)重物上升，測得此時(shí)電流變?yōu)?.3A(不計(jì)除線圈產(chǎn)熱外的其他能量損失，不考慮線圈阻值的變化）
（1）夏天用電高峰時(shí)，解釋電動(dòng)機(jī)兩端電壓會(huì)變低原因是________;
（2）求電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻;
（3）通過計(jì)算，分析計(jì)算說明為什么低壓電容易燒壞電動(dòng)機(jī)；
【答案】
（1）夏天用電高峰時(shí)，解釋電動(dòng)機(jī)兩端電壓會(huì)變低原因是
：并聯(lián)的用電器增多，造成用電器并聯(lián)部分的總電阻變小，從而使用電器兩端的電壓變小
（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率P=UI=6V×0.2A=1.2W；機(jī)械功率為：；
發(fā)熱功率為：P熱=P總-P機(jī)械=1.2W-1.1W=0.1W；根據(jù)公式P熱=I2R得到：0.1W=（0.2A）2×R；
解得：R=2.5Ω；
（3）當(dāng)電壓減小到2V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為：P熱=I2R=（0.3A）2×5Ω=0.45W>0.2W，
所以低壓時(shí)，通過線圈的電流大，因此電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量多。容易燒壞電動(dòng)機(jī)。
【解析】（1）在家庭電路中，所有的用電器都是并聯(lián)。根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)用電高峰時(shí)，電路里并聯(lián)的用電器太多，造成并聯(lián)部分電阻太小。由于導(dǎo)線和所有的用電器都是串聯(lián)，根據(jù)“串聯(lián)電路電壓與電阻成正比”可知，用電器兩端的電壓就會(huì)減小。首先根據(jù)P=UI計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，然后根據(jù)計(jì)算出機(jī)械功率，再根據(jù)P熱=P總-P機(jī)械計(jì)算出發(fā)熱功率，最后根據(jù)P熱=I2R計(jì)算電阻即可；根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出電壓降低時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率比較即可。
2.
當(dāng)電動(dòng)機(jī)將一個(gè)2千克的物體以0.9米/秒的速度勻速提升時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓恒為6伏，線圈電阻為0.5歐。g取10牛/千克，不計(jì)一切摩擦。則：
（1）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為________。
（2）電動(dòng)機(jī)的有用功率是多少？
（3）通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？
【答案】
（1）機(jī)械能和內(nèi)能（2）P有=mgv=2kg×10N/kg×0．9m/s=18W。
（3）UI=P有+I2r?
6V×I=18W+I2×0．5Ω解得：I=6A。
【解析】（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識解答；
（2）電動(dòng)機(jī)克服物體重力做有用功，那么根據(jù)
P有=Gv=mgv計(jì)算有用功率；
（3）電動(dòng)機(jī)的總功率根據(jù)P總=UI計(jì)算，發(fā)熱功率根據(jù)P熱=I2R計(jì)算，根據(jù)P總=P有+P熱列出方程計(jì)算即可。
3.
如圖是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)示意圖。電源電壓為200V，汽車行駛時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變行駛速度；當(dāng)汽車以某速度行駛時(shí)，電壓表的示數(shù)為180V，電流表的示數(shù)為15A
。若電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω，計(jì)算：
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的功率
（2）整個(gè)電路的發(fā)熱功率
（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
【答案】
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的功率P=UI=180V×15A=2700W；
（2）變阻器的電壓：U變=U總-U=200V-180V=20V；變阻器的功率：P變=U變I=20V×15A=300W；
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率：P熱=I2R=（15A）2×0.4Ω=90W；那么整個(gè)電路的發(fā)熱功率為：P熱總=P熱+P變=90W+300W=390W。（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P輸出=P-P熱=2700W-90W=2610W。
【解析】（1）根據(jù)公式P=UI計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗的功率；首先根據(jù)U變=U總-U計(jì)算變阻器的電壓，再根據(jù)P變=U變I計(jì)算出變阻器的功率，接下來根據(jù)P熱=I2R計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，最后將變阻器的功率和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率相加得到整個(gè)電路的發(fā)熱功率，即P熱總=P熱+P變。根據(jù)P輸出=P-P熱計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破
考點(diǎn)一：電功和電功率公式的簡單應(yīng)用
1.如圖所示電路，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P直至燈泡正常發(fā)光。此過程中，下列不會(huì)發(fā)生的是（???
）
A.?燈泡逐漸變亮?????????????????????????????????????????????????????
B.?電路的總功率逐漸變大
C.?電壓表V1的示數(shù)從0逐漸增大到額定電壓????????????
D.?電壓表V2和電流表A的示數(shù)比值逐漸減小
2.如圖是一個(gè)迷你音響圖片（圖甲）和銘牌（圖乙），關(guān)于該音響，下列說法正確的是（??
）
額定功率
5W
電源
鋰電池
頻率范圍
100-20KHz
額定電壓
3V
A.?鋰電池充電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能??????????????????
B.?音響在5V電壓下正常工作
C.?音響正常工作時(shí)每秒消耗電能5J?????????????????????????
D.?音響正常工作時(shí)電流是0.6A
3.現(xiàn)有兩個(gè)分別標(biāo)有“6V?
6W”和“3V?
6W”的燈泡L1和L2
，
若將它們并聯(lián)后接在某一電源上，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，干路允許通過的最大電流是________A。若將它們串聯(lián)后接在某一電源上，使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，則電源電壓是________V。
4.近年來，新能源汽車越來越受到人們的青睞。其中有一種充電方式為快速充電，又稱應(yīng)急充電，是以較大電流為其提供短時(shí)充電服務(wù)，一般充電電流為150～400A。
（1）在汽車制動(dòng)過程中，它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎、
空氣的內(nèi)能，但這些內(nèi)能無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化回去，這是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有________的。
（2）若充電電壓為220V，充電電流為200A，充電半小時(shí)
要消耗的電能為多少千瓦時(shí)？
（3）已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)汽車所受阻力與速度的平方成正比（即f=kv2）。當(dāng)汽車分別以120km/h和60km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，汽車牽引力在相應(yīng)車速下的功率之比為________。
考點(diǎn)二：測定小燈泡的電功率
1.某同學(xué)利用如圖所示電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說法錯(cuò)誤的是(????
)
A.?閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)滑到B端
B.?閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了
C.?當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率
D.?實(shí)驗(yàn)還可得知,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮
2.某小組為“
測量小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了以下器材：額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)電阻約為10Ω)、規(guī)格為“20Ω
1A"的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電流表、電壓表各1個(gè)，新干電池4節(jié)，導(dǎo)線若干。
（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整；(要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大)
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針不動(dòng)，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電路故障的原因可能是________
（3）解決上述問題后，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是________W；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)一段距離時(shí)，小燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化量的絕對值分別為△U1、△U2
，
則△U1________△U2(選填“>”、“<”或“=”)。
3.小樂通過實(shí)驗(yàn)測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，回答問題：
（1）小樂按圖甲所示電路圖連接電路，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，可得小燈泡的額定功率為
________W。
（2）小樂在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表損壞了，但她認(rèn)為不使用電流表也能完成實(shí)驗(yàn)，于是她又向老師要了一個(gè)阻值為R0的定值電阻和2個(gè)開關(guān)，重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，正確連接電路后的實(shí)驗(yàn)步驟是：
①閉合開關(guān)S、S
1
，斷開開關(guān)S
2
，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；
②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，________，記下電壓表的示數(shù)為U
1；
③小燈泡的額定功率P=________（寫出字母表達(dá)式，用燈泡額定電壓U0及RO、U1表示）
4.在測定小燈泡的電功率時(shí)，器材有：額定電壓為2.6V的小燈泡、符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器和電源、已調(diào)零的電流表和電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干和定值電阻等。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的實(shí)物電路連接完整。
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)等于電源電壓、電流表無示數(shù)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是________.
（3）適當(dāng)調(diào)整后，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值。當(dāng)電壓表和電流表的示數(shù)如圖中乙、丙所示時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是________。
（4）只用一只電流表測量小燈泡在某一電壓下的實(shí)際功率，電路圖如圖丁所示。電源電壓未知，但不超過小燈泡的額定電壓，已知定值電阻R阻值為R0不考慮溫度對小燈泡燈絲電阻的影響。在不改變電路連接的情況下，可以測量出小燈泡在電源電壓下的實(shí)際功率，請寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟；
①先將開關(guān)S與a閉合，記錄電流表的示數(shù)為I1
②________
③利用以上字母寫出實(shí)際功率的表達(dá)式________
考點(diǎn)三：焦耳定律的應(yīng)用
1.如圖所示，2只相同的燒瓶，瓶塞上各插入1支溫度計(jì)，瓶內(nèi)裝有電阻絲，電阻絲的阻值分別為R1、R2。在燒瓶中裝入煤油或水(水的比熱容已知)，兩電阻絲接入相應(yīng)電路，無法完成的實(shí)驗(yàn)是(???
)
A.?燒瓶中裝入等質(zhì)量的煤油，若R1B.?燒瓶中裝入等質(zhì)最的煤油，若R1C.?燒瓶中分別裝入等質(zhì)量的水和煤油，若R1=R2且串聯(lián)，比較水和煤油的吸熱能力
D.?燒瓶中分別裝入等質(zhì)量的水和煤油，若R1=R2且串聯(lián)，粗略測量煤油的比熱容
2.如圖所示是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面高度差比左側(cè)的大。下列說法正確的是（??
）
A.?該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系
B.?電阻絲的R1阻值比R2大
C.?U形管中液面高度發(fā)生變化是因?yàn)橐后w的熱脹冷縮造成的
D.?該裝置用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系
3.如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣，將兩個(gè)容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)接到電源兩端，將容器外部的電阻絲R3和R2并聯(lián)。
（1）圖甲的裝置是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系，電阻絲R3的作用是使通過電阻絲R1和R2的電流________。
（2）如圖乙所示，某小組在實(shí)驗(yàn)中觀擦到左側(cè)U型管中液面很快出現(xiàn)高度差，右側(cè)U型管中液面高度差為零，原因是電阻絲________斷路。
4.自動(dòng)飲水機(jī)已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場所，它的簡化電路圖如圖所示，電熱絲電阻分別為R1、R2
，請根據(jù)說明書提供的信息計(jì)算：[水的密度ρ水＝1×103
kg/m3
，水的比熱容C水＝4.2×103J/(kg·℃)]
飲水機(jī)參數(shù)
熱水溫度：≥90℃
保溫功率:
40W
熱膽容積：2L
額定電壓：220
V
額定功率：1000W
頻率：50
Hz
（1）如果飲水機(jī)處在“加熱”狀態(tài)正常工作時(shí)，電熱絲所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，飲水機(jī)的熱膽裝滿水，水溫由30℃加熱到44℃，需用多長時(shí)間？
（2）求電阻絲R1的阻值。
5.如圖甲所示的電壓力鍋的傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級換代產(chǎn)品。如圖乙所示為電壓力鍋的電路圖，接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到125℃，開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保溫保壓。現(xiàn)將3Kg初溫為25℃的水加入電壓力鍋中，接通電路使其正常運(yùn)行，電壓力鍋在工作過程中電功率隨時(shí)間的變化圖像如丙所示。求：
（1）電路中R1的阻值是多少？
（2）加熱過程消耗的電能是多少？
（3）電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)125℃時(shí)的效率。【水的比熱容為4.2×103J/(Kg?℃）】
考點(diǎn)四：電動(dòng)機(jī)問題
1.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置．已知重物質(zhì)量m=60kg，電源電壓U=220V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=10Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=4A（g=10N/kg）．
（1）電源的輸出功率________；
（2）試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求重物上升的速度大小________．
2.為了防止電動(dòng)機(jī)損壞，往往在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)需要與保護(hù)電阻串聯(lián)，原理圖如圖所示，已知電源電壓為U總=6V，電動(dòng)機(jī)線圈有電阻，保護(hù)電阻R=4Ω。閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端電壓UM=2V，試求：
（1）電路中電流為多少安？
（2）電路中消耗的總電功率為多少瓦？
（3）分析比較電動(dòng)機(jī)輸出功率和輸入功率的大小，從能量轉(zhuǎn)化的角度談?wù)劧卟煌脑颉?br/>3.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。已知重物質(zhì)量m＝50kg，電源電壓U＝110V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R＝4Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I＝5A，g＝10N/kg。
（1）求電源的輸出功率；
（2）求電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率；
（3）試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
4.為調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，往往串聯(lián)一個(gè)可變電阻，在圖示的電路中，M為一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，上面標(biāo)有“6V，6W”字樣，線圈電阻1Ω，電源電壓為10V，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，求：
（1）該滑動(dòng)變阻器現(xiàn)在接入電路的阻值是多少?
（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率多大?
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精品試卷·第
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