卷子答案网-一个不只有答案的网站第一节 电能 电功
知识梳理▼
电能表
1.电能表是测量电能的仪表.
2.某段时间内电能的消耗就是这段时间内电能表计数器所显示的始末两次示数之差.最后一位是小数部分,前面是整数部分.
电功
1.定义：电流通过某段电路所做的功叫电功．
2.单位：国际单位是焦耳(J)常用单位：度 (kW h) 1度=1千瓦时=1kW h=3.6×106J．
3.实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程.
4.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现．
电功的计算
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积．
计算公式： W=UIt
对于纯电阻电路可推导出： W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式： W=I2Rt．W1:W2=R1:R2
②并联电路中常用公式： W=U2t/R W1:W2=R2:R1
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+...Wn
经典例题▼
【知识点一】电能表
【例1】.月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及月初的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家月初至月初消耗的电能是
C.小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过
D.若电能表转盘在内转过转，则用电器的总功率为
【知识点二】电功
【例2】. 在下图中，导体、是由同种材料做成的，和等长，但比的横截面积大，当闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（ ）
A.电流通过、所做的功是
B.电流通过、所做的功是
C.电流通过、所做的功是
D.无法比较电流通过、时做的电功的大小
【变式】. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡、的电阻、不随温度的变化而变化．当开关、都闭合时，电流表的示数为，电压表的示数为；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开、闭合，电流表的示数为．则以下结论正确的是（ ）
A.小灯泡的电阻为
B.电压表、电流表的位置互换后电压表的示数会变小
C.电压表、电流表的位置互换后，的亮度比亮
D.电压表、电流表的位置互换后，通电秒钟产生的热量为
【知识点三】电功的计算
【例3】. 如图所示为甲、乙两电阻的图像．由图像可知，当甲、乙两电阻并联在电源电压为的电路中时，电路中的总电流为________；当甲、乙串联在电流为的电路中时， 乙电阻的功率为________．
【变式】.在如图所示的电路中，电阻．闭合后，电流表、的示数分别为和．求：（1）内电流经过、时所做的电功、．
（2）在这内电池损耗的电能．
第二节 电功率
知识梳理▼
电功率
1.定义：电流单位时间内所做的功．
2.物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小．
3.国际单位：瓦特(W)；常用单位：千瓦(kW)．
4.用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率．
5.公式P=W/t和P=UI.
变形: 对于纯电阻电路可推导出： P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式： P=I2R． P1:P2=R1:R2
②并联电路中常用公式： P=U2/R P1:P2=R2:R1
额定功率
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率．
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率．
经典例题▼
【知识点一】电功率
【例1】. 如图所示电路，电源电压为且保持不变．闭开关，当滑片置于变阻器的中点时，电压表的示数为；当滑片置于变阻器的端时，电压表的示数变化了，在内定值电阻产生的热量为．则下列结果正确的是（ ）
A.电路中的最小电流为
B.滑片在中点时，内滑动变阻器消耗的电能为
C.先后两次消耗的电功率之比为
D.先后两次消耗的电功率之比为
【变式】. 如图所示电路，电源电压为且保持不变，滑动变阻器标有“”字样，当滑动变阻器的滑片在最右端时，闭合开关，通过电阻的电流为，下列说法正确的是（ ）
A.干路中的最大电流是
B.电路中的最大功率为
C.电路中总电阻的最大值为
D.消耗的电功率范围是
【知识点二】额定功率
【例2】. 小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（ ）
A.电灯的实际电压变大
B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小
D.电灯的额定功率变小
【变式】. 如图所示，将标有“”的灯泡和“”的灯泡并联后，接在的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ）
A.两灯的实际功率之和等于
B.两灯的实际功率之和大于
C.灯泡比灯泡亮
D.灯泡比灯泡亮
第三节 测量小灯泡的电功率
知识梳理▼
伏安法测小灯泡的电功率
实验目的：设计一个方法来测量出小灯泡的电功率
实验设计： 1．实验原理P=UI
根据P=UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率．为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压．
2．实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器．
3．实验电路：若所用小灯泡的额定电压是2.5V，要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电池 (3V)作电源，电路图和实物电路图设计如图甲乙所示．
实验步骤：
(1)按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端；
(2)检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
(3)调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
(4)将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中．
U实/V 电压/V/V 电流/A/A 电功率/W 灯泡亮度
U实=U额 2.5 0.3 0.75 正常发光
U实>U额 3 0.36 1.08 较亮
U实
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大．
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．
经典例题▼
【知识点一】伏安法测小灯泡的电功率
【例1】. 在“测定小灯泡电功率”的实验时，小明连接的实物如图甲，电源电压为，小灯泡的额定电压为．
（1）用笔画线代替导线把图甲所示的实物电路补充完整．（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉）
（2）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为________，小灯泡的额定功率为________．
（3）针对上述实验，你认为：
①利用甲图实验装置________（填“能”或“不能”）探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”；
②同一灯泡的亮度跟它的________有关，而不同灯泡的亮度还跟它的发光效率有关．
（4）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的灯（发光二极管）的电功率．
①连好电路后闭合开关，发现灯不发光，电流表示数几乎为，电压表示数约为，则该电路的故障可能是灯________（填“短路”或“开路”）．
②在老师的帮助下通过实验得到该灯的电流─电压图象如图丙所示，查阅资料知道该灯的额定电压为，结合图象可得该灯的额定功率为________．
第四节 焦耳定律
知识梳理▼
电流的热效应
(1)电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应．
(2)电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能．
(3)电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器．其优点是清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节电流．
(4)有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等．
焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律．
2.公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位是安培(A)，电阻R的单位是欧姆(Ω)，通过的时间t的单位是秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳(J)．
(3)推导式：Q=U2 t/R和Q=UIt．（仅适用于纯电阻电路）
(4)电热与电能的关系：
应用公式 电功 电功率 焦耳定律 适用范围
基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用
导出公式 W=U2t/R=I2Rt P=U2/R=I2R Q= U2t/R =UIt 纯电阻电路W=Q
只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q
【知识点一】电流的热效应
【例1】. 将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A.电冰箱产生的热量最多
B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
【变式】. 如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后，右侧形管中液面的高度差比左侧的大
【知识点二】焦耳定律
【例2】.新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量．
【变式】.在图甲所示电路中，灯泡L的额定电压为6V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端电压U的关系如图乙所示．当电源电压恒为9V时，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻、电功率．
（2）当电压表示数是5V时，通电1min，电流通过灯泡L产生的热量．
（3）若电源电压未知，当滑动变阻器接入电路的阻值Ra，电路中的电流为0.4A，当滑动变阻器接入电路的阻值为Rb，灯泡恰好正常发光，试推导Ra和Rb的关系式．
章节练习▼
1. 1kW h电能使一盏25W的灯泡正常发光（ ）
A.1h B.25h C.40h D.100h
2. 甲灯是“220V100W”，乙灯是“110V100W”，当它们正常发光时，消耗的电能是（ ）
A.甲灯多 B.乙灯多 C.一样多 D.不能确定
3. 小明家购买了一台电热水器，使用时发现通电不长时间，其电源线很热，甚至能闻出很浓的橡胶的焦味，于是小明决定用他学过的物理知识向消费者协会投诉，他可从下面哪个方面的鉴定提出投诉（ ）
A.导线太短 B.导线太粗 C.导线太细 D.电压太高
4. 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线消耗的电能很少
B.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的绝缘体隔热
5. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1与V2示数之比为3:4，电流表A1的示数为1A，电阻R1的功率是4W．若将电压表V2换成电流表A2，电流表A2的示数为3A．则下列计算结果正确的是（ ）
A.电阻R1与R2之比是3:4
B.电源电压是12V
C.电阻R3的阻值是2Ω
D.在如图所示的电路中，若通电1min，电阻R2消耗的电能是12J
6.在如图所示的电路中，灯泡上标有“ ”的字样（灯丝电阻不变），当、均闭合时，灯泡正常发光，电压表示数为；若再断开，灯泡的实际功率变为原来的，则下列选项中正确的是（ ）
A.电路中电源电压为
B.电阻的阻值为
C.断开后，电压表的示数变大
D.断开前后，电路消耗的总功率之比为
7.如图所示，电源电压保持不变，，闭合开关，断开开关，电流表示数为；同时闭合开关、，电流表示数为，此时、的电功率分别为、．下列判断正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
8.小林发现晚上用电高峰期时电热水壶把水烧开的时间要略长一些，这是由于电热水壶的（ ）
A.实际电压变大 B.额定电压变小
C.额定功率变小 D.实际功率变小
9.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，，通过的电流随它两端电压变化关系如图乙所示，则下列计算不正确的是（ ）
A.的阻值大小是
B.当、、均闭合时，电流表的示数为，则通过电阻的电流是
C.当、、均闭合时，电流表的示数为，则电源电压是
D.当闭合，、断开时，电流表的示数为，则消耗的功率是
10. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图．已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0 200mA，电压表的量程为0 9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出），则在电路安全工作的前提下，下列说法正确的是（ ）
A.湿敏电阻R的电流最小值为80mA
B.定值电阻R0的电功率最小值为0.192W
C.电路消耗的总功率最大值为3.6W
D.此装置能监测的湿度最大值为80%
11. 电流可以做功，电流做功的过程就是把________能转化为________的过程，电流通过电灯，将电能转化为________能；电流给蓄电池充电过程是将电能转化为________能．
12.电灯正常工作时会发热发光，这是电流________使电能转化为内能和光能．如果电灯在一段时间内消耗的电能为，电流做的功为，转化的内能为，转化的光能为，那么、和三者的等量关系是________，功与能的关系是________．
13. “电压”和“容量”是电池的两个主要参数。容量的单位通常为“毫安时”。某种手机可充电电池所标的电压是，容量为，该手机的待机电流为，则该手机最长可待机________．如果每次耗尽电量后再充电，度电可以充满该手机电池________次。
14.如图所示，电源电压为，当闭合、，断开时，调节滑片，使电压表示数为，此时电流表示数为，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为________．若保持滑片位置不动，闭合、，断开时，电流表示数增大，则定值电阻的阻值为________，此时的功率为________．
15.如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“ ”的字样，当闭合，，，断开时，灯泡正常发光，此时电流表示数为；闭合、，断开、时，电流表的示数与相比变化了，同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片移到中点时，电流表的示数与相比变化了．（设灯泡电阻始终保持不变）求：
（1）灯泡的电阻；
（2）闭合、，断开、时，则此时小灯泡的实际功率为多大？
（3）功率不为时，通电消耗的电能最少为多少？
16. 如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，、均为发热电阻，的阻值为，是电动机。开关闭合后，当接、时吹冷风；当接、时吹温风；当接、时吹热风，此时空调扇的总功率为．已知：电源电压为，＝。求：
（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为，温度从升高到一时，冰从周围吸收的热量是多少？
（2）吹冷风时，电动机正常工作h消耗的电能为，此时通过电动机的电流是多少？
（3）吹热风时，的电阻是多少？
17. 张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，为温控开关，加热电阻和的阻值不随温度变化．求：
额定电压
额定蒸煮功率
额定保温功率
频率
容积
（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙所示）测量家庭电路的实际电压．于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在内转了转，求家庭电路的实际电压．
18.如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡的规格为“”，滑动变阻器的最大阻值为，为定值电阻 ．
（1）小灯泡正常发光时的电流为多少？
（2）只闭合开关和，将变阻器滑片从最左端向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？
（3）只闭合开关和，当滑片置于时，电压表示数为，电流表示数为，此时滑动变阻器消耗的电功率为，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为，试求在这个位置时电流表的示数．
19.现有规格分别为“”和“”两个小灯泡、，已知它们的电流与电压间关系如图所示。
（1）由图可知，、的灯丝电阻都随电流的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）若将、并联接在学生电源间，电源电压调节为伏，通电分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？
（3）若将、串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，、消耗的实际总功率最大值是多少？
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