2024-2025學(xué)年9上物理期末考點(diǎn)大串講（人教版）考點(diǎn)清單04電功率【15題型練】含答案及解析

專(zhuān)題04電功率清單01電能和電功一、電能1、電能的利用：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2、電能的單位：常用單位千瓦時(shí)，符號(hào)，俗稱(chēng)“度”，國(guó)際單位焦耳，符號(hào)J。二者的關(guān)系：1度=1kW·h=J3、電能的測(cè)量——電能表（1）電能表作用：測(cè)量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)消耗的儀表。（2）電能表的讀數(shù)：從電能表計(jì)數(shù)器上讀出的數(shù)值的單位是kW·h，計(jì)數(shù)器上顯示的是累計(jì)消耗電能的數(shù)值，其中5位數(shù)中的最后一位是后一位，如圖讀數(shù)是：kW·h。（3）電能的計(jì)量：用戶在某段時(shí)間內(nèi)消耗多少電能，等于計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之，即W=W2-W1。（4）電能表的參數(shù)：①220V：電壓，指家用電器正常工作時(shí)，兩端所加的電壓為220V；②10A（20A）：10A指該電能表的電流，是正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流，20A指電流，是短時(shí)間允許通過(guò)的最大電流；③2500r/kW·h：指轉(zhuǎn)動(dòng)慘數(shù)，即電路中電器每消耗1kW·h電能時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)；=4\*GB3④50Hz：指交流電的頻率是50Hz。（5）電能表轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)與消耗的電能之間的關(guān)系式：（n：一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)，N是轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)），電能的單位是。二、電功1、電功：叫電功，電功的符號(hào)是。2、電功的實(shí)質(zhì)：電流做功的過(guò)程，實(shí)際上就是的過(guò)程，有多少電能發(fā)生了就說(shuō)電流做了多少功。3、電功的單位：焦耳，符號(hào)，電功的常用單位是千瓦時(shí)，符號(hào)kW·h，俗稱(chēng)度。4、電功計(jì)算公式：W=（適用于所有電路）利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意：（1）式中的W、U、I和t是在同一段電路；（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一：電功W→焦J；電壓U→伏V；電流I→安A；時(shí)間t→秒s（3）已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量。推導(dǎo)公式：，W=I2Rt（兩個(gè)公式適合純電阻電路使用）清單02電功率1、電功率：（1）定義：叫電功率。（3）意義：表示電流做功的物理量，不表示做功多少。（3）單位：國(guó)際單位是，符號(hào)，常用單位，符號(hào)是，二者關(guān)系：（4）公式：（適用于所有電路）；①注意事項(xiàng)：利用公式及其變形公式計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一：物理量單位功WJkW·h時(shí)間tsh率PWkW②推導(dǎo)公式：P=UI（適用于所有電路）；P=I2R（適用于純電阻電路）；（適用于純電阻電路）2、額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓、實(shí)際功率：（1）額定電壓——用電器的電壓；額定功率——用電器在電壓下的功率；實(shí)際電壓——加在用電器兩端的電壓；實(shí)際功率——用電器在電壓下的功率；（2）額定電壓和額定功率只有一個(gè)，實(shí)際電壓和實(shí)際功率可以有多個(gè)。（3）功率與電壓的關(guān)系：當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)P額，燈很亮，易燒壞；當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，P實(shí)P額，燈很暗；當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)P額，正常發(fā)光。（4）同一個(gè)電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí)，則實(shí)際功率就是額定功率的。（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）清單03測(cè)量小燈泡的電功率1、實(shí)驗(yàn)原理：2、實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡

3、實(shí)驗(yàn)電路：4、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）按電路圖連接實(shí)物圖，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最端；

（2）檢查電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)等于額定電壓2.5V時(shí)，停止滑動(dòng)，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中；

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，分別使電壓表的示數(shù)低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超過(guò)小燈泡的額定電壓太多，否則會(huì)損壞小燈泡），記錄每一次對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中；

（4）將實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)分別代入P=UI，算出小燈泡的實(shí)際功率，并填入表格中。5、實(shí)驗(yàn)分析：（1）小燈泡的發(fā)光情況由它的決定，越大，燈泡越亮；

（2）燈泡實(shí)際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變，電壓越大，功率越；

（3）燈泡的實(shí)際功率可以額定功率，也可以額定功率。注意：（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用——，。

（2）把三次的電功率求平均值，因?yàn)檫@三次的電功率是不同電壓下的電功率。（3）實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)，電流表、電壓表有示數(shù)，燈泡不發(fā)光，可能是電路中，不足以使小燈泡發(fā)光，這是需移動(dòng)滑片，看小燈泡是否發(fā)光。清單04焦耳定律1、電流的熱效應(yīng)：（1）定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）影響電流熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時(shí)，產(chǎn)生熱的多少與、和有關(guān)。2、焦耳定律——探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素：（1）實(shí)驗(yàn)裝置及原理：實(shí)驗(yàn)裝置原理通過(guò)來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少通過(guò)來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少通過(guò)來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少（2）使用煤油的原因：煤油小，吸收相同熱量時(shí)溫度升高得多，現(xiàn)象明顯；煤油是絕緣體，不導(dǎo)電。（3）探究方法：法、法。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①探究“電熱與電阻關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制相同，將阻值不同的兩電阻串聯(lián)，如圖1；②探究“電熱與電流關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制相同，可將相同阻值的兩電阻分別放在并聯(lián)電路的干路和支路上，如圖2；圖1圖2③探究“電熱與通電時(shí)間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制相同，觀察一個(gè)電阻電熱與通電時(shí)間的關(guān)系。（5）結(jié)論：。這就是焦耳定律的內(nèi)容。數(shù)學(xué)表達(dá)式：。（6）交流反思：①被加熱物質(zhì)的種類(lèi)、質(zhì)量、初溫均。②多次測(cè)量的目的是。③在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度不變，原因可能是。3、對(duì)公式Q=I2Rt的理解：（1）各物理量對(duì)于同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路；（2）該公式對(duì)于所有電路都是適用的；（3）對(duì)于電飯鍋、電熱水器等電熱類(lèi)用電器，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其所在的電路屬于純電阻電路，在這樣的電路中，由Q=I2Rt可以推導(dǎo)出：Q=UIt、、Q=Pt，利用它們也可以計(jì)算電熱；在非純電阻電路中，電能只能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（如電路中含電動(dòng)機(jī)等），電熱的計(jì)算只能用Q=I2Rt計(jì)算，計(jì)算消耗的電能只能用W=UIt，此類(lèi)電路中歐姆定律不再成立，W-Q的數(shù)值就是轉(zhuǎn)化為其他形式的多少。4、電熱的利用——電熱器原理電流的熱效應(yīng)組成主要組成部分——發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣體材料上做成的。優(yōu)點(diǎn)①清潔衛(wèi)生；②熱效率高；③可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等5、電熱的防止：利用散熱窗、散熱片、風(fēng)扇等方法加快散熱。即時(shí)練習(xí)【練習(xí)1】電能表及與電能表相關(guān)的計(jì)算1、（多選）如圖是電能表表盤(pán)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.電能表是用來(lái)測(cè)電功率的儀器 B.此時(shí)電能表的讀數(shù)為6198.5kW·hC.這個(gè)電能表通過(guò)的電流一定為10A D.這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用2、如圖是小明家電能表的表盤(pán)，電能表上個(gè)月底的示數(shù)是，這個(gè)月底的示數(shù)如圖所示，他家本月共用電度。小明將家中其他用電器關(guān)閉，只讓干衣機(jī)單獨(dú)工作，觀察到6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次，干衣機(jī)在這6min內(nèi)消耗的電能為kW·h，它的實(shí)際功率是W。【練習(xí)2】電功、電功率的理解與計(jì)算1、電功、電功率的理解商場(chǎng)中，賣(mài)微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)。售貨員說(shuō)：微波爐很省電，用一次花不了多少電費(fèi)；顧客說(shuō)：我覺(jué)得微波爐很費(fèi)電，我家的微波爐一開(kāi)就“燒保險(xiǎn)”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說(shuō)的“省電”和顧客所說(shuō)的“費(fèi)電”分別指的是微波爐在使用時(shí)（）A.消耗較少的電能，消耗較多的電能B.電功率較小，電功率較大C.電功率較小，消耗較多的電能D.消耗較少的電能，電功率較大2、與U、I、R相關(guān)的電功、電功率計(jì)算某國(guó)產(chǎn)新款智能手機(jī)，支持最新的超級(jí)快充技術(shù)。該手機(jī)插入220V照明電路中，在通過(guò)超級(jí)快充模式充電時(shí)，消耗的功率為40W，充電器輸出電壓為10V，則充電電流為（）A.0.18A B.5.5A C.4A D.0.253、與P、W、t相關(guān)的電功、電功率計(jì)算2023年2月，土耳其發(fā)生強(qiáng)烈地震，中國(guó)救援隊(duì)攜帶照明無(wú)人機(jī)前往救援。白天，為電池充電。夜晚，無(wú)人機(jī)先接通照明系統(tǒng)，再接通動(dòng)力系統(tǒng)升空，無(wú)人機(jī)懸停并提供照明時(shí)，電池可釋放電能0.5kW·h，動(dòng)力和照明系統(tǒng)的電功率分別為150W和100W，此狀態(tài)下無(wú)人機(jī)至多持續(xù)工作h，需要更換電池。

【練習(xí)3】小燈泡的額定功率與實(shí)際功率1、標(biāo)有“220V100W”的電燈，當(dāng)接在110V的電源上時(shí)，燈泡的阻值是Ω；燈泡的實(shí)際功率是W。（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）2、將標(biāo)有“6V

3W”和“6V

2W”的甲、乙兩只小燈泡串聯(lián)起來(lái)（燈絲電阻不隨溫度變化），接在電壓為6V的電源兩端，接通電路后，以下說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)甲燈泡電流大，所以甲燈比乙燈亮B.兩只小燈泡都能正常發(fā)光C.甲、乙兩燈的兩端電壓之比為3∶2D.乙燈的實(shí)際功率為0.72W，電路的總功率為1.2W【練習(xí)4】伏安法和特殊法測(cè)量小燈泡的電功率在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V。小雨按照?qǐng)D甲正確連接電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)你將圖甲電路補(bǔ)充完整；。（2）若當(dāng)小雨連好最后一根導(dǎo)線后，立即看到燈泡發(fā)出耀眼的光，可能的原因是（寫(xiě)出一條）；（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，小燈泡的額定功率為W；如表是實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的幾組數(shù)據(jù)，其中一個(gè)電流數(shù)據(jù)有誤，此數(shù)據(jù)為。根據(jù)其余正確數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻不是定值，分析原因是；U/V1.01.52.02.53.0I/A0.20.250.280.38小燈泡亮度由暗到亮（4）小雨回憶起之前曾按照?qǐng)D乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，燈L2不亮，當(dāng)時(shí)他還以為是L2的燈絲斷了。通過(guò)對(duì)表格中內(nèi)容的分析，小雨明白了燈L2不亮的原因是；（5）接下來(lái)，小雨用圖丁所示電路來(lái)測(cè)量另一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率。①僅閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片至某一位置，使電壓表示數(shù)為4V；②在保持R2滑片不動(dòng)的情況下，僅閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電壓表示數(shù)為V，此時(shí)R1接入電路的阻值為20Ω；③該小燈泡的額定功率為W。【練習(xí)5】焦耳定律的理解、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算1、有三個(gè)用電器，一個(gè)是“220V

60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)是“220V

40W”的電熱毯，另一個(gè)是“220V

45W”的LED節(jié)能燈，都正常工作相同的時(shí)間，產(chǎn)生熱量最多的用電器是，若該用電器工作時(shí)的實(shí)際電壓只有額定電壓的80%，則它在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J（不考慮溫度對(duì)其電阻的影響）。2、實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們?cè)跓績(jī)?nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計(jì)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉；（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R（選填“短路”或“開(kāi)路”）。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流的大小，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí)，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請(qǐng)?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：；（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有（請(qǐng)舉一例）；（5）若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)（選填“串”或“并”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法?！揪毩?xí)6】多擋位電熱器的相關(guān)計(jì)算圖甲是一家用電暖器，有“低溫”，“中溫”，“高溫”三檔，銘牌見(jiàn)表（“高溫”檔功率空出），圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，閉合S1為“低溫”擋，S是自我保護(hù)開(kāi)關(guān)，電暖器跌倒時(shí)，S自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電源，保證安全。求：××牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫?fù)?50W中溫?fù)?100W高溫?fù)躅l率50（1）“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻；（2）“高溫”檔正常工作時(shí)的電流；（3）“高溫”擋正常工作20min產(chǎn)生的熱量。【練習(xí)7】電路安全問(wèn)題如圖所示，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍?！揪毩?xí)8】動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算如圖是小偉做課外實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖，他閉合開(kāi)關(guān)后，把滑動(dòng)變阻器的滑片從一個(gè)端點(diǎn)A移到另一個(gè)端點(diǎn)B時(shí)，在下表中記錄下滑片在這兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電壓表V1、V2的示數(shù)，已知燈泡上標(biāo)有“2.5V0.5A”的字樣，燈的電阻隨溫度的變化忽略不計(jì)，電源電壓恒定不變，求：滑動(dòng)變阻器的滑片位置電壓表V1的示數(shù)U1電壓表V2的示數(shù)U2A4.5V4.5VB3V5V（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）燈泡正常發(fā)光200s消耗的電能；（3）R1的阻值；（4）滑片從端點(diǎn)A移到端點(diǎn)B的過(guò)程中電路總功率的變化量。

【練習(xí)9】電學(xué)圖像問(wèn)題如圖所示，圖甲是“10V，10W”的燈泡L和電阻R1的電流隨電壓變化圖像，將它們按圖乙所示接入電路中，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω2.5A”字樣，電源電壓恒定。（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑片P位于a端，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.5A，求電源電壓；（2）仍只閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑片P，使燈泡L恰能正常發(fā)光，則變阻器R2連入值多少？（3）同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，要使整個(gè)電路在正常工作狀態(tài)下消耗的總功率為最大，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入值應(yīng)為多少？電路的這個(gè)最大功率值是多少？【練習(xí)10】電學(xué)比例問(wèn)題電阻R1=10Ω，R2=20Ω，若將它們串聯(lián)在30V的電源兩端，R1消耗的電功率為P1，R2消耗的電功率為P2，整個(gè)電路在1s內(nèi)電流做功為W1，則電功率之比P1∶P2=；若將它們并聯(lián)在同一電源上，整個(gè)電路【練習(xí)11】最值、范圍問(wèn)題如圖所示，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍?！揪毩?xí)12】分類(lèi)討論問(wèn)題如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為30Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，兩電流表的示數(shù)分別為1A和0.4A。（1）求電源電壓U和電阻R2的阻值；（2）現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè)，替換前后，只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，且電路總功率變化了0.8W。請(qǐng)判斷被替換的電阻并求出電阻R0的阻值。【練習(xí)13】電能的輸送“西電東送”是將我國(guó)西部發(fā)電車(chē)發(fā)出的電輸送到我國(guó)東部，由發(fā)電廠輸出的電功率是一定的，它決定于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力。根據(jù)P=UI中發(fā)電機(jī)的功率不變效應(yīng)，若提高輸電線路中的電壓U，那么線路中的電流I一定會(huì)減小，反之亦然。輸電線路的電能損耗主要是輸電線電流熱效應(yīng)，輸電線損失的熱功率P=I2R，所以采用輸電線的電阻要盡量小。如果線路中電流降低到原來(lái)的，那么線路中損失的熱功率就減少為原來(lái)的，因此提高電壓可以很有效地降低輸電線路中的熱功率損失。設(shè)發(fā)電廠的輸出電功率P0=1.1×108W，輸電線路上的總電阻為10Ω。（1）若采用110kV的超高壓輸送電能，輸電線路的電流I1=_____，輸電線路損失的熱功率P1=______W，其與發(fā)電廠輸出電功率P0之比P1：P0=_______。（2）若采用1100kV超高壓輸送電能，輸電線路損失的熱功率P2=______W，其與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比P2：P1=_______。所以采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的______________的損失。（3）若想使輸電線路中的熱功率損耗為零，還可以采用________做為輸電線材料?！揪毩?xí)14】非純電阻電路及計(jì)算如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m=50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=5A，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)使物體以v=0.9m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)10s時(shí)，求：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P1；（2）電動(dòng)機(jī)提升重物的功率P2；（3）電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R?！揪毩?xí)15】學(xué)科內(nèi)板塊綜合計(jì)算區(qū)某街道兩旁安裝了風(fēng)光互補(bǔ)路燈，如圖所示。該路燈系統(tǒng)同時(shí)安裝了太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將電能儲(chǔ)存至蓄電池中，為了節(jié)能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù)，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時(shí)間的乘積，最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率。太陽(yáng)能電池板風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池LED燈電池板的總面積0.8m2最大限制風(fēng)速12m/s電池容量250A·h額定電壓24V光電轉(zhuǎn)化效率15%最大輸出功率150W額定電壓12V額定功率100W（1）蓄電池充足一次電可儲(chǔ)存的能量是多少J？（2）在有風(fēng)晴天，光照5h，風(fēng)吹10h，太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電總和是多少？設(shè)太陽(yáng)光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1200W/m2，風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速。（3）街道兩旁安裝了100盞該型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10h，一個(gè)月消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒煤炭多少kg？（煤炭熱值q煤＝3×107J/kg，一個(gè)月按30天算）1、下列家用電器中，沒(méi)有利用電流熱效應(yīng)的是（）A.電熱毯 B.電風(fēng)扇 C.電飯鍋 D.電熨斗2、關(guān)于電功、電功率和電熱，下列說(shuō)法錯(cuò)誤正確的是（）A.電流通過(guò)導(dǎo)體所做的功越多，導(dǎo)體消耗的電能就越多B.用電器上標(biāo)明的額定電功率越大，其消耗的電能就一定越多C.額定電功率越大的用電器，正常工作時(shí)間越長(zhǎng)，消耗的電能就越多D.用電器消耗的電能越多，用電器上產(chǎn)生的熱量不一定越多3、某手機(jī)電池上標(biāo)有電壓為3.8V，容量為4500mA·h，若待機(jī)時(shí)間為72h，則待機(jī)功率為（）A.0.2375WB.17.1WC.62.5W D.237.5W4、艾力同學(xué)將兩只規(guī)格不同的燈泡串聯(lián)在同一電源上，有一只燈泡發(fā)出了很強(qiáng)的光，而另一只燈泡卻發(fā)出較暗的光，班級(jí)同學(xué)們議論紛紛，你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是（）A.兩燈中的電流一樣大B.發(fā)光強(qiáng)的燈泡中的電流大C.發(fā)光暗的燈泡可能接觸不好D.發(fā)光暗的燈泡中的電流小5、R1=5Ω、R2=10Ω，將R1、R2串聯(lián)后接在3V的電源上，通電1min。通過(guò)R1的電流為I1，R1消耗的電能為W1；通過(guò)R2的電流為I2，R2消耗的電能為W2。則I1：I2和W1：W2，下列選項(xiàng)正確的是（）A.1：2

1：2 B.2：1

2：1C.1：1

2：1 D.1：1

1：26、如圖所示，在“探究電功率跟電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將小燈泡L1“2.5V，0.3A”和L2“3.8V，0.3A”串聯(lián)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.L1和L2串聯(lián)的主要目的是使兩燈泡電流相等B.閉合開(kāi)關(guān)后，“3.8V，0.3A”的小燈泡更亮，因?yàn)槠漕~定功率大C.如果電源電壓可調(diào)，兩燈泡可以同時(shí)正常發(fā)光D.本實(shí)驗(yàn)只能通過(guò)燈泡的亮度判斷其電功率的大小，并不能測(cè)出電功率的確切值7、將標(biāo)有L1“6V3W”、和L2“6V6W”兩個(gè)燈泡串聯(lián)起來(lái)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)另一個(gè)燈泡不損壞，電路電流為1AB.閉合開(kāi)關(guān)后L2亮C.通過(guò)兩燈泡的電流I1小于I2D.電路的總功率是4.5W8、標(biāo)有“6V3.6W”的小燈泡L1和標(biāo)有“6V6W”的小燈泡L2一起串聯(lián)到電路中保證一個(gè)燈泡正常發(fā)光，那么能正常發(fā)光的燈泡和電源電壓分別是（）A.L1，9.6V B.L1，16V C.L2，9.6V D.L2，16V9、如圖甲所示電路中，電源電壓不變，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~15V，燈泡L標(biāo)有“2.5V，1.25W”，忽略燈泡電阻變化，所有操作保證電路安全。只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器R'兩端電壓與電流關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.定值電阻R0的阻值為5ΩB.只閉合S、S1，電路最大功率為3.6WC.只閉合S、S1，R0兩端電壓變化范圍為1~4VD.只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器變化范圍為5~50Ω10、（多選）如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程“0~3V”，滑動(dòng)變阻器、小燈泡L（燈絲電阻不變）分別標(biāo)有“20Ω1A”、“2.5V1A”字樣。在保證電路安全的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，下列選項(xiàng)中正確的是（）

A.電流表的示數(shù)變化范圍是0.24~0.5AB.電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2~3VC.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是7~20ΩD.滑動(dòng)變阻器的最大電功率1.8W11、分別標(biāo)有“”和“”字樣的小燈泡同時(shí)接入同一電路中，兩燈均正常發(fā)光，兩燈是聯(lián)，這是因?yàn)閮蔁舻摹?2、如圖所示，這是小明家廚房安裝的標(biāo)有“220V2420W”字樣的即熱式電熱水龍頭。該水龍頭正常工作時(shí)的電阻是Ω；若合格產(chǎn)品的電阻偏差應(yīng)小于或等于2Ω，小明為了檢驗(yàn)家里的水龍頭是否合格，觀察到家里的電能表上標(biāo)有“3000r/kW·h”字樣。他讓該水龍頭單獨(dú)工作時(shí)，測(cè)得電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了1200轉(zhuǎn)（選填“合格”或“不合格”）。13、將額定電壓為4V的小燈泡L和電阻R1、R2接入如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L和R1的電流與電壓的關(guān)系圖像如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為2V，則電源電壓為V；閉合開(kāi)關(guān)S1、S3，小燈泡正常發(fā)光，則R2的阻值為Ω，小燈泡的額定功率為W。14、某興趣小組用如圖甲所示的裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與哪些因素有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)中Ra=5Ω，Rb=10Ω，分別密封在裝有等量空氣的相同瓶?jī)?nèi)，細(xì)玻璃管內(nèi)有等高的相同液柱，該實(shí)驗(yàn)探究的是電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。當(dāng)導(dǎo)體中的電流為1A時(shí)，通電10s，Rb產(chǎn)生的熱量是J，Ra與Rb產(chǎn)生的熱量之比為。如圖乙所示玻璃管內(nèi)液柱的高低是由（選填“瓶?jī)?nèi)的空氣”或“玻璃管內(nèi)的液體”）熱脹冷縮導(dǎo)致的。

15、如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流做功提升重物。已知電源電壓80V，電壓表示數(shù)60V，線圈電阻為1.5Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)線圈的電流2A，在10s內(nèi)將重物提升了40m，此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)消耗的電能是J，該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是。16、如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L為“6V1.2W”，滑動(dòng)變阻器R2為“30Ω1A”，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，滑片P滑至a端，電流表示數(shù)為0.6A，燈泡正常發(fā)光，則定值電阻R1為Ω。只閉合開(kāi)關(guān)S1，在保證電路安全情況下，整個(gè)電路的總功率變化范圍是W。17、一只小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω。小明想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)，電壓為6V的電源，滑動(dòng)變阻器有A規(guī)格：“30Ω1.5A”、B規(guī)格：“10Ω1A”可選，導(dǎo)線若干。（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇（選填“A”或“B”）規(guī)格的滑動(dòng)變阻器；（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡發(fā)生（選填“短路”或“斷路”）；（3）排除故障后，小明發(fā)現(xiàn)他很幸運(yùn)，電壓表并沒(méi)有損壞。小明便開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置直到電壓表讀數(shù)為V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為；（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)?，?jīng)過(guò)思考，他用了一個(gè)已知阻值為R0的電阻和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測(cè)出了燈泡的額定功率，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開(kāi)關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)“1”，移動(dòng)滑片，使電流表的示數(shù)為；②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)“2”，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=（用已知量和測(cè)量量表示）。18、康康在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V：（1）圖甲是測(cè)量小燈泡電功率的電路圖。檢查儀器時(shí)，康康發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖乙所示，老師提示他電流表沒(méi)有損壞，他稍作思考，判斷出現(xiàn)問(wèn)題的原因是電流表；（2）糾正問(wèn)題后，康康連接好電路并閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。他移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表示數(shù)為（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為W；（3）康康的電流表壞了，老師給他一個(gè)已知阻值的定值電阻R0、若干開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線，重新設(shè)計(jì)了電路如圖丁所示，并正確測(cè)出小燈泡的額定功率。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑片P使電壓表讀數(shù)為U額，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；②不改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，記錄電壓表此時(shí)讀數(shù)為U。請(qǐng)用R0、U額、U寫(xiě)出小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額=；能否用甲圖實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流與電壓的關(guān)系”？說(shuō)明理由。19、如圖所示是探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的裝置，甲、乙兩圖的密閉容器中都裝有等量的空氣；（1）圖甲裝置可研究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系；（2）圖乙兩密閉容器中的電阻絲阻值相等，在其中一容器外部并聯(lián)一個(gè)阻值相等的電阻e。若兩側(cè)U形管液面高度變化相同，則故障可能是；排除故障后通電相同時(shí)間，發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管內(nèi)液面高度變化明顯，這表明：在電阻和通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)導(dǎo)體的越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）為了使乙實(shí)驗(yàn)中兩側(cè)U形管液面高度差更明顯，可將空氣盒外電阻換成（選填“大于”或“小于”）5Ω的電阻；（4）在圖乙中，相同時(shí)間內(nèi)，c和d兩電阻產(chǎn)生的熱量之比為；（5）生活中我們經(jīng)常見(jiàn)到“電爐絲熱得發(fā)紅，而與它相連的導(dǎo)線卻不熱”這一現(xiàn)象，可用上面圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)論來(lái)解釋。20、如圖甲所示為一款養(yǎng)生壺，圖乙是養(yǎng)生壺的電路原理簡(jiǎn)圖，如表是它的部分參數(shù)。[ρ水＝1×103kg/m3，]項(xiàng)目參數(shù)額定電壓220V低溫?fù)豕β?75W中溫?fù)豕β?50W高溫?fù)豕β?100W容積1L（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，S1接a時(shí)，該養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電流？（2）求R2的阻值；（3）該養(yǎng)生壺用高溫?fù)跽＜訜幔?min恰好可以將初溫為12℃的滿壺水燒開(kāi)，求養(yǎng)生壺的加熱效率（當(dāng)時(shí)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。21、在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡上標(biāo)有“6V

6W”字樣，小燈泡的電流跟其兩端電壓關(guān)系如圖乙所示，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，R1∶R2=1∶3。S閉合，S1接到a且R0滑片在最左端時(shí)，電路中電流I為0.25A，S1接到b且R0滑片P從最左端向右滑動(dòng)三分之一時(shí)，電路中電流為I′=0.2A，R0消耗的功率為0.4W。則：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（2）電源電壓是多少？（3）當(dāng)S閉合，S1接到c時(shí)，在保證電路安全工作的前提下，電路中最小和最大總功率分別是多少？22、在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“60Ω1A”字樣，電阻R2的阻值為8Ω，電壓表所用量程為0~15V，電流表所用量程為0~3A。只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，移動(dòng)滑片P，R0中的電流與其兩端電壓變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。（1）求電源電壓U；（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，為保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍；（3）只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，在移動(dòng)滑片P過(guò)程中，求電路總功率的最大值和滑動(dòng)變阻器的最大功率。

23、如圖甲所示的電路，電源電壓為18V，小燈泡RL的額定電壓為12V，其I-U圖像如圖乙所示。R1為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R2是規(guī)格為“20Ω2A”和“50Ω1.5A”中的一個(gè)。只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片至某位置小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率；（3）若換為6V電源電壓，在電路中正確串聯(lián)兩個(gè)相同的電流表，電流表表盤(pán)如圖丙，閉合所有開(kāi)關(guān)，當(dāng)變阻器連入電路的阻值為其最大阻值的一半時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)分別為滿偏的和。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格，并求出R1可能的阻值。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

24、我們生活在電的時(shí)代，電能的廣泛使用，使電能的社會(huì)需求日趨緊，節(jié)約電能，提高能源的利用率是一個(gè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要戰(zhàn)略意義的問(wèn)，改造和淘汰陳舊的設(shè)備、采用高壓輸電是節(jié)約能源的重要措。其電站與用戶間距離為10km，輸送的電功率為6.0×104kW，每米輸電導(dǎo)線的電阻為1.8×10-3Ω。（1）電站與用戶間電路中的電阻是多少？（2）若輸電電壓是1.0×105V，輸電線路損耗的電功率是多少？（3）若輸電電壓從1.0×105V提高到3.0×105V，輸電線路損耗的電功率減少了多少？（4）現(xiàn)輸電導(dǎo)線在某處發(fā)生了短路，為確定短路位置，檢修員在電站利用電壓表、電流表和電源接成如圖1所示電路進(jìn)行檢。電壓表的示數(shù)為3.0V，電流表的示數(shù)為0.5A，則短路的位置離電站的距離為多少？25、如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L標(biāo)有“6V

3W”字樣，定值電阻R1為24Ω，R2為滑動(dòng)變阻器，標(biāo)有“30Ω3A”字樣，電流表的量程為0~3A。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，燈L正常發(fā)光。（燈絲電阻不隨溫度的變化而變化）求：（1）電源電壓；（2）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí)，在保證電路安全的情況下，求滑動(dòng)變阻器R2的最小值；（3）試通過(guò)必要的論證過(guò)程分析如何設(shè)置三個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，使電路消耗的總功率最大，求此時(shí)的最大總功率。

專(zhuān)題04電功率清單01電能和電功一、電能1、電能的利用：將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2、電能的單位：常用單位千瓦時(shí)，符號(hào)kW·h，俗稱(chēng)“度”，國(guó)際單位焦耳，符號(hào)J。二者的關(guān)系：1度=1kW·h=3.6×106J3、電能的測(cè)量——電能表（1）電能表作用：測(cè)量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表。（2）電能表的讀數(shù)：從電能表計(jì)數(shù)器上讀出的數(shù)值的單位是kW·h，計(jì)數(shù)器上顯示的是累計(jì)消耗電能的數(shù)值，其中5位數(shù)中的最后一位是小數(shù)點(diǎn)后一位，如圖讀數(shù)是：2019.6kW·h。（3）電能的計(jì)量：用戶在某段時(shí)間內(nèi)消耗多少電能，等于計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，即W=W2-W1。（4）電能表的參數(shù)：①220V：額定電壓，指家用電器正常工作時(shí)，兩端所加的電壓為220V；②10A（20A）：10A指該電能表的標(biāo)定電流，是正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流，20A指額定最大電流，是短時(shí)間允許通過(guò)的最大電流；③2500r/kW·h：指轉(zhuǎn)動(dòng)慘數(shù)，即電路中電器每消耗1kW·h電能時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)將轉(zhuǎn)動(dòng)2500轉(zhuǎn)；=4\*GB3④50Hz：指交流電的頻率是50Hz。（5）電能表轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)與消耗的電能之間的關(guān)系式：（n：一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)，N是轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)），電能的單位是kW·h。二、電功1、電功：電流所做的功叫電功，電功的符號(hào)是W。2、電功的實(shí)質(zhì)：電流做功的過(guò)程，實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功。3、電功的單位：焦耳，符號(hào)J，電功的常用單位是千瓦時(shí)，符號(hào)kW·h，俗稱(chēng)度。4、電功計(jì)算公式：W=UIt（適用于所有電路）利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意：（1）式中的W、U、I和t是在同一段電路；（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一：電功W→焦J；電壓U→伏V；電流I→安A；時(shí)間t→秒s（3）已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量。推導(dǎo)公式：，W=I2Rt（兩個(gè)公式適合純電阻電路使用）清單02電功率1、電功率：（1）定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。（3）意義：表示電流做功快慢，不表示做功多少。（3）單位：國(guó)際單位是瓦特，符號(hào)W，常用單位千瓦，符號(hào)是kW，二者關(guān)系：1kW=1000W（4）公式：（適用于所有電路）；①注意事項(xiàng)：利用公式及其變形公式計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一：物理量單位功WJkW·h時(shí)間tsh率PWkW②推導(dǎo)公式：P=UI（適用于所有電路）；P=I2R（適用于純電阻電路）；（適用于純電阻電路）2、額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓、實(shí)際功率：（1）額定電壓——用電器正常工作的電壓；額定功率——用電器在額定電壓下的功率；實(shí)際電壓——實(shí)際加在用電器兩端的電壓；實(shí)際功率——用電器在實(shí)際電壓下的功率；（2）額定電壓和額定功率只有一個(gè)，實(shí)際電壓和實(shí)際功率可以有多個(gè)。（3）功率與電壓的關(guān)系：當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)>P額，燈很亮，易燒壞；當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，P實(shí)<P額，燈很暗；當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，正常發(fā)光。（4）同一個(gè)電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí)，則實(shí)際功率就是額定功率的。（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）清單03測(cè)量小燈泡的電功率1、實(shí)驗(yàn)原理：P=UI

2、實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡

3、實(shí)驗(yàn)電路：4、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）按電路圖連接實(shí)物圖，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大端；

（2）檢查電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)等于額定電壓2.5V時(shí)，停止滑動(dòng)，記錄此時(shí)電流表的示數(shù)，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中；

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，分別使電壓表的示數(shù)低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超過(guò)小燈泡的額定電壓太多，否則會(huì)損壞小燈泡），記錄每一次對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中；

（4）將實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)分別代入P=UI，算出小燈泡的實(shí)際功率，并填入表格中。5、實(shí)驗(yàn)分析：（1）小燈泡的發(fā)光情況由它的實(shí)際功率決定，實(shí)際功率越大，燈泡越亮；

（2）燈泡實(shí)際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓而改變，電壓越大，功率越大；

（3）燈泡的實(shí)際功率可以等于額定功率，也可以不等于額定功率。注意：（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用——保護(hù)電路，調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓。

（2）不能把三次的電功率求平均值，因?yàn)檫@三次的電功率是不同電壓下的電功率。（3）實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)，電流表、電壓表有示數(shù)，燈泡不發(fā)光，可能是電路中電阻太大，不足以使小燈泡發(fā)光，這是需移動(dòng)滑片，看小燈泡是否發(fā)光。清單04焦耳定律1、電流的熱效應(yīng)：（1）定義：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）影響電流熱效應(yīng)大小的因素：導(dǎo)體通電時(shí)，產(chǎn)生熱的多少與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小和通電時(shí)間有關(guān)。2、焦耳定律——探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素：（1）實(shí)驗(yàn)裝置及原理：實(shí)驗(yàn)裝置原理通過(guò)U型管液面高度大的變化來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少通過(guò)氣球膨脹程度的大小來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少通過(guò)煤油里溫度計(jì)示數(shù)升高的多少來(lái)顯示產(chǎn)生熱量的多少（2）使用煤油的原因：煤油比熱容小，吸收相同熱量時(shí)溫度升高得多，現(xiàn)象明顯；煤油是絕緣體，不導(dǎo)電。（3）探究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①探究“電熱與電阻關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制電流、通電時(shí)間相同，將阻值不同的兩電阻串聯(lián)，如圖1；②探究“電熱與電流關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制電阻、通電時(shí)間相同，可將相同阻值的兩電阻分別放在并聯(lián)電路的干路和支路上，如圖2；圖1圖2③探究“電熱與通電時(shí)間的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制電流、電阻相同，觀察一個(gè)電阻電熱與通電時(shí)間的關(guān)系。（5）結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這就是焦耳定律的內(nèi)容。數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I2Rt。（6）交流反思：①被加熱物質(zhì)的種類(lèi)、質(zhì)量、初溫均相同。②多次測(cè)量的目的是避免偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響，得到普遍規(guī)律。③在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面高度不變，原因可能是電路存在斷路故障或U形管氣密性不好。3、對(duì)公式Q=I2Rt的理解：（1）各物理量對(duì)于同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路；（2）該公式對(duì)于所有電路都是適用的；（3）對(duì)于電飯鍋、電熱水器等電熱類(lèi)用電器，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其所在的電路屬于純電阻電路，在這樣的電路中，由Q=I2Rt可以推導(dǎo)出：Q=UIt、、Q=Pt，利用它們也可以計(jì)算電熱；在非純電阻電路中，電能只能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（如電路中含電動(dòng)機(jī)等），電熱的計(jì)算只能用Q=I2Rt計(jì)算，計(jì)算消耗的電能只能用W=UIt，此類(lèi)電路中歐姆定律不再成立，W-Q的數(shù)值就是轉(zhuǎn)化為其他形式的多少。4、電熱的利用——電熱器原理電流的熱效應(yīng)組成主要組成部分——發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣體材料上做成的。優(yōu)點(diǎn)①清潔衛(wèi)生；②熱效率高；③可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等5、電熱的防止：利用散熱窗、散熱片、風(fēng)扇等方法加快散熱。即時(shí)練習(xí)【練習(xí)1】電能表及與電能表相關(guān)的計(jì)算1、（多選）如圖是電能表表盤(pán)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.電能表是用來(lái)測(cè)電功率的儀器 B.此時(shí)電能表的讀數(shù)為6198.5kW·hC.這個(gè)電能表通過(guò)的電流一定為10A D.這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用【答案】BD【詳解】A．電能表是用來(lái)測(cè)量電功的儀器，故A錯(cuò)誤；B．電能表上的單位是kW·h，最后一位是小數(shù)，此時(shí)電能表的讀數(shù)為6198.5kW·h，故B正確；C．由圖可知，電能表平時(shí)工作允許通過(guò)的最大電流是10A，實(shí)際這個(gè)電能表通過(guò)的電流不一定為10A，故C錯(cuò)誤；D．電能表表盤(pán)上的電壓值表示該電能表的正常工作電壓，這個(gè)電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，故D正確。故選BD。2、如圖是小明家電能表的表盤(pán)，電能表上個(gè)月底的示數(shù)是，這個(gè)月底的示數(shù)如圖所示，他家本月共用電度。小明將家中其他用電器關(guān)閉，只讓干衣機(jī)單獨(dú)工作，觀察到6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次，干衣機(jī)在這6min內(nèi)消耗的電能為kW·h，它的實(shí)際功率是W?！敬鸢浮?600.064640【詳解】小明家本月共用電為W=2012.6kW·h-1852.6kW·h=160kW·h=160度；干衣機(jī)在這6min內(nèi)消耗的電能為，它的實(shí)際功率。【練習(xí)2】電功、電功率的理解與計(jì)算1、電功、電功率的理解商場(chǎng)中，賣(mài)微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)。售貨員說(shuō)：微波爐很省電，用一次花不了多少電費(fèi)；顧客說(shuō)：我覺(jué)得微波爐很費(fèi)電，我家的微波爐一開(kāi)就“燒保險(xiǎn)”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說(shuō)的“省電”和顧客所說(shuō)的“費(fèi)電”分別指的是微波爐在使用時(shí)（）A.消耗較少的電能，消耗較多的電能B.電功率較小，電功率較大C.電功率較小，消耗較多的電能D.消耗較少的電能，電功率較大【答案】D【詳解】售貨員認(rèn)為微波爐很省電，是說(shuō)微波爐的電功率大，但加熱食物用時(shí)很短，消耗的電能并不多，所以“微波爐很省電，用一次花不了多少電費(fèi)”，即售貨員是從消耗較少的電能角度說(shuō)的；顧客是從電功率角度考慮的，因?yàn)槲⒉t屬于大功率用電器，工作時(shí)電路中電流很大，會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲，相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能多，所以認(rèn)為很“費(fèi)電”。故選D。2、與U、I、R相關(guān)的電功、電功率計(jì)算某國(guó)產(chǎn)新款智能手機(jī)，支持最新的超級(jí)快充技術(shù)。該手機(jī)插入220V照明電路中，在通過(guò)超級(jí)快充模式充電時(shí)，消耗的功率為40W，充電器輸出電壓為10V，則充電電流為（）A.0.18A B.5.5A C.4A D.0.25【答案】C【解析】由P＝UI可得充電電流為，故選C。3、與P、W、t相關(guān)的電功、電功率計(jì)算2023年2月，土耳其發(fā)生強(qiáng)烈地震，中國(guó)救援隊(duì)攜帶照明無(wú)人機(jī)前往救援。白天，為電池充電。夜晚，無(wú)人機(jī)先接通照明系統(tǒng)，再接通動(dòng)力系統(tǒng)升空，無(wú)人機(jī)懸停并提供照明時(shí)，電池可釋放電能0.5kW·h，動(dòng)力和照明系統(tǒng)的電功率分別為150W和100W，此狀態(tài)下無(wú)人機(jī)至多持續(xù)工作h，需要更換電池。

【答案】2【詳解】照明系統(tǒng)和動(dòng)力升空系統(tǒng)并聯(lián)，電路中總功率為，無(wú)人機(jī)最多工作的時(shí)間為?！揪毩?xí)3】小燈泡的額定功率與實(shí)際功率1、標(biāo)有“220V100W”的電燈，當(dāng)接在110V的電源上時(shí)，燈泡的阻值是Ω；燈泡的實(shí)際功率是W。（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）【答案】48425【解析】已知P額＝100W，電壓U額＝220V，根據(jù)得，燈絲的電阻，將它接在110V電源上，燈的實(shí)際功率為。2、將標(biāo)有“6V

3W”和“6V

2W”的甲、乙兩只小燈泡串聯(lián)起來(lái)（燈絲電阻不隨溫度變化），接在電壓為6V的電源兩端，接通電路后，以下說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)甲燈泡電流大，所以甲燈比乙燈亮B.兩只小燈泡都能正常發(fā)光C.甲、乙兩燈的兩端電壓之比為3∶2D.乙燈的實(shí)際功率為0.72W，電路的總功率為1.2W【答案】D【詳解】?jī)蔁舸?lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可知通過(guò)甲乙兩燈的電流是相等的，故A錯(cuò)誤；甲乙兩燈要都能正常發(fā)光，要求兩只燈的實(shí)際電壓都是6V，但電路電源電壓只有6V，即兩燈的實(shí)際電壓之和是6V，所以兩只燈不可能都正常發(fā)光，故B錯(cuò)誤；根據(jù)功率公式可計(jì)算出甲的電阻為，乙的電阻為，再根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比可得故C錯(cuò)誤；因?yàn)榧滓覂蔁魧?shí)際電壓之比為2∶3，再根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各用電器電壓之和可知，乙燈的實(shí)際電壓是，所以乙燈的實(shí)際功率為，電路消耗的總功率為，故D正確。故選D?！揪毩?xí)4】伏安法和特殊法測(cè)量小燈泡的電功率在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V。小雨按照?qǐng)D甲正確連接電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)你將圖甲電路補(bǔ)充完整；。（2）若當(dāng)小雨連好最后一根導(dǎo)線后，立即看到燈泡發(fā)出耀眼的光，可能的原因是（寫(xiě)出一條）；（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，小燈泡的額定功率為W；如表是實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的幾組數(shù)據(jù)，其中一個(gè)電流數(shù)據(jù)有誤，此數(shù)據(jù)為。根據(jù)其余正確數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻不是定值，分析原因是；U/V1.01.52.02.53.0I/A0.20.250.280.38小燈泡亮度由暗到亮（4）小雨回憶起之前曾按照?qǐng)D乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，燈L2不亮，當(dāng)時(shí)他還以為是L2的燈絲斷了。通過(guò)對(duì)表格中內(nèi)容的分析，小雨明白了燈L2不亮的原因是；（5）接下來(lái)，小雨用圖丁所示電路來(lái)測(cè)量另一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率。①僅閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片至某一位置，使電壓表示數(shù)為4V；②在保持R2滑片不動(dòng)的情況下，僅閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電壓表示數(shù)為V，此時(shí)R1接入電路的阻值為20Ω；③該小燈泡的額定功率為W?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)，且滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有移到阻值最大處（3）0.750.38燈絲電阻隨溫度的升高而增大（4）燈L2的實(shí)際功率太?。?）40.8【詳解】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端；滑動(dòng)變阻器上下各選一個(gè)接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中，如下圖所示：（2）若當(dāng)小雨連好最后一根導(dǎo)線后，立即看到燈泡發(fā)出耀眼的光，說(shuō)明在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)，且滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有移到阻值最大處。（3）由圖甲可知，電流表選用小量程；當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，電流表分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A，則小燈泡額定功率為PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；小燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大，即隨著燈泡兩端的電壓的增大而增大，根據(jù)歐姆定律可知小燈泡的電阻從左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、7.89Ω，故第5組電流數(shù)據(jù)有誤，此數(shù)據(jù)為0.38。根據(jù)其余正確數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲電阻不是定值，分析原因是：燈絲電阻隨溫度的升高而增大。（4）分析表格數(shù)據(jù)知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡的亮度越亮，由此可得：小燈泡的亮度是由實(shí)際功率決定的，因此，燈L2不亮的原因是燈L2的實(shí)際功率太小。（5）①僅閉合S1，燈泡和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2滑片至某一位置，使電壓表示數(shù)為4V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；②在保持變阻器R2滑片位置不變的情況下，僅閉合S2，電阻箱和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)電阻箱兩端的電壓，調(diào)節(jié)電阻箱R1使電壓表示數(shù)為4V，此時(shí)R1接入電路的阻值為20Ω，根據(jù)等效代替法可知電阻箱接入電路的電阻等于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；③[8]該小燈泡的額定功率?！揪毩?xí)5】焦耳定律的理解、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算1、有三個(gè)用電器，一個(gè)是“220V

60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)是“220V

40W”的電熱毯，另一個(gè)是“220V

45W”的LED節(jié)能燈，都正常工作相同的時(shí)間，產(chǎn)生熱量最多的用電器是，若該用電器工作時(shí)的實(shí)際電壓只有額定電壓的80%，則它在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J（不考慮溫度對(duì)其電阻的影響）?！敬鸢浮侩姛崽?560【詳解】三個(gè)用電器額定電壓相等，額定功率差不多，根據(jù)W=Pt可知相同時(shí)間消耗的電能差不多，電風(fēng)扇主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，節(jié)能燈工作時(shí)將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能，而電熱毯屬于純電阻用電器，主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電熱毯產(chǎn)生的熱量最多。電熱毯的電阻，若該用電器工作時(shí)的實(shí)際電壓只有額定電壓的80%，實(shí)際電壓U實(shí)=80%U=80%×220V=176V，它在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。2、實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們?cè)跓績(jī)?nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計(jì)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉；（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R（選填“短路”或“開(kāi)路”）。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流的大小，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí)，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請(qǐng)?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：；（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有（請(qǐng)舉一例）；（5）若要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)（選填“串”或“并”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析（2）開(kāi)路溫度計(jì)示數(shù)的變化（3）見(jiàn)解析（4）電熱水壺（5）B串（6）控制變量【詳解】（1）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接右下的接線柱，如圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路沒(méi)有電流通過(guò)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，故電阻絲R斷路，即開(kāi)路。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)移動(dòng)滑片，使燒瓶中電阻絲通過(guò)的電流不同，產(chǎn)生的熱量不同，則燒瓶中的煤油吸收的熱量不同，則溫度計(jì)示數(shù)的變化不同，故通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。（3）想驗(yàn)證猜想：“當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，Q可能與I成正比?！笔欠裾_，根據(jù)測(cè)出的多組Q與I的數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的Q~I圖像，再根據(jù)圖像判斷猜想是否正確，若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則猜想正確；若不是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則猜想不正確。（4）生活中利用電熱工作的家用電器有電熱水壺。（5）要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，則電阻應(yīng)不同，而通過(guò)導(dǎo)體的電流要相同，故應(yīng)將兩電阻串聯(lián)，由圖甲可知，燒瓶中的電阻是20Ω，所以應(yīng)選擇電阻為30Ω的B燒瓶串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（6）電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的大小、電阻、通電時(shí)間的影響，則應(yīng)該應(yīng)用控制變量法進(jìn)行探究?！揪毩?xí)6】多擋位電熱器的相關(guān)計(jì)算圖甲是一家用電暖器，有“低溫”，“中溫”，“高溫”三檔，銘牌見(jiàn)表（“高溫”檔功率空出），圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，閉合S1為“低溫”擋，S是自我保護(hù)開(kāi)關(guān)，電暖器跌倒時(shí)，S自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電源，保證安全。求：××牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫?fù)?50W中溫?fù)?100W高溫?fù)躅l率50（1）“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻；（2）“高溫”檔正常工作時(shí)的電流；（3）“高溫”擋正常工作20min產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）88Ω；（2）7.5A；（3）1.98×106J【詳解】（1）閉合S1為“低溫”擋，R1單獨(dú)接入電路，由可求“低溫”擋正常工作時(shí)的電阻是；（2）閉合S1為“低溫”擋，R1單獨(dú)接入電路；S1、S2同時(shí)閉合，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一電阻，由可知電路的功率最大，為高溫?fù)?；單?dú)閉合S2為“中溫”擋，由并聯(lián)電路各支路可獨(dú)立工作、互不影響，故高溫?fù)醯墓β蕿镻高溫=P低溫+P中溫=550W+1100W=1650W，根據(jù)P=UI可得高溫?fù)鯐r(shí)正常工作的電流；（3）電暖器的“高溫”擋正常工作20分鐘，放出的熱量Q=W=P高溫t=1650W×20×60s=1.98×106J。答：（1）“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻為88Ω；（2）“高溫”檔正常工作時(shí)的電流為7.5A；（3）“高溫”擋正常工作20min產(chǎn)生的熱量為1.98×106J。【練習(xí)7】電路安全問(wèn)題如圖所示，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍?！敬鸢浮浚?）6Ω（2）3.375W（3）3~12Ω。【解析】（1）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，燈泡L被短路，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2阻值最大為15Ω時(shí)，電路總電流最小，電路總功率最小，通過(guò)R1的電流，通過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流，電路最小總功率P最小=U（I1+I2）=4.5V×（0.45A+0.3A）=3.375W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，R1斷路。燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。燈泡額定電流，因?yàn)闊襞蓊~定電流I額=0.5A，電流表量程為0~3A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“15Ω

1A”字樣，所以在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流I最大=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2阻值最小，電路最小總電阻，滑動(dòng)變阻器R2接入的最小阻值R2最小=R總小-RL=9Ω-6Ω=3Ω；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?~3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值最大，此時(shí)電路中電流最小，最小電流，滑動(dòng)變阻器最大阻值，所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為3~12Ω?！揪毩?xí)8】動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算如圖是小偉做課外實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖，他閉合開(kāi)關(guān)后，把滑動(dòng)變阻器的滑片從一個(gè)端點(diǎn)A移到另一個(gè)端點(diǎn)B時(shí)，在下表中記錄下滑片在這兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電壓表V1、V2的示數(shù)，已知燈泡上標(biāo)有“2.5V0.5A”的字樣，燈的電阻隨溫度的變化忽略不計(jì)，電源電壓恒定不變，求：滑動(dòng)變阻器的滑片位置電壓表V1的示數(shù)U1電壓表V2的示數(shù)U2A4.5V4.5VB3V5V（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）燈泡正常發(fā)光200s消耗的電能；（3）R1的阻值；（4）滑片從端點(diǎn)A移到端點(diǎn)B的過(guò)程中電路總功率的變化量。

【答案】（1）5Ω；（2）250J；（3）15Ω；（4）0.6W【詳解】解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）燈泡正常發(fā)光200s消耗的電能WL=ULILt=2.5V×0.5A×200s=250J；（3）由圖知燈泡L與定值電阻R1和變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，電壓表V2測(cè)R1和R2兩端的總電壓；由表格數(shù)據(jù)知當(dāng)滑片在A點(diǎn)時(shí)，總電壓①；當(dāng)滑片在B點(diǎn)時(shí)，總電壓②，由①和②得到，得到R1=15Ω，U總=6V；（4）滑片在A點(diǎn)時(shí)的電流，此時(shí)電路的總功率P=UIA=6×0.3A=1.8W；滑片在B點(diǎn)時(shí)的電流，此時(shí)電路的總功率P′=UIB=6×0.2A=1.2W，滑片從端點(diǎn)A移到端點(diǎn)B的過(guò)程中電路總功率的變化量ΔP=P-P′=1.8W-1.2W=0.6W。答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5Ω；（2）燈泡正常發(fā)光200s消耗的電能為250J；（3）R1的阻值為15Ω；（4）滑片從端點(diǎn)A移到端點(diǎn)B的過(guò)程中電路總功率的變化量為0.6W?！揪毩?xí)9】電學(xué)圖像問(wèn)題如圖所示，圖甲是“10V，10W”的燈泡L和電阻R1的電流隨電壓變化圖像，將它們按圖乙所示接入電路中，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω2.5A”字樣，電源電壓恒定。（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑片P位于a端，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.5A，求電源電壓；（2）仍只閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑片P，使燈泡L恰能正常發(fā)光，則變阻器R2連入值多少？（3）同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，要使整個(gè)電路在正常工作狀態(tài)下消耗的總功率為最大，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入值應(yīng)為多少？電路的這個(gè)最大功率值是多少？【答案】（1）12V；（2）2Ω；（3）1Ω，24W【詳解】解：（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1、滑片P位于a端時(shí)，燈泡L與R2的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由圖甲可知，電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，燈泡L兩端的電壓，由可得，R2兩端的電壓，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓。（2）只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡L恰能正常發(fā)光，所以，由圖甲可知，通過(guò)燈泡的電流為1A，即此時(shí)電路中的電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，則變阻器R2連入值。（3）由圖甲可知，當(dāng)R1兩端的電壓時(shí)，通過(guò)的電流，R1的阻值，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，燈泡L與R1并聯(lián)后再與R2串聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，調(diào)節(jié)滑片P使燈泡L正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，并聯(lián)部分兩端的電壓，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流，通過(guò)R1支路的電流，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，電路的最大功率值。答：（1）電源電壓為12V；（2）只閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑片P，使燈泡L恰能正常發(fā)光時(shí)變阻器R2連入值為2Ω；（3）同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，滑動(dòng)變阻器連入值為1Ω時(shí)，電路消耗的總功率最大，最大為24W?！揪毩?xí)10】電學(xué)比例問(wèn)題電阻R1=10Ω，R2=20Ω，若將它們串聯(lián)在30V的電源兩端，R1消耗的電功率為P1，R2消耗的電功率為P2，整個(gè)電路在1s內(nèi)電流做功為W1，則電功率之比P1∶P2=；若將它們并聯(lián)在同一電源上，整個(gè)電路相同時(shí)間內(nèi)電流做功為W2，則電流做功之比W1∶W2=。【答案】1∶22∶9【詳解】電阻R1、R2串聯(lián)在30V的電源兩端時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)可得，兩電阻的電功率之比；電阻R1、R2串聯(lián)，根據(jù)可得，電路在1s內(nèi)電流做的功，電阻R1、R2并聯(lián)在同一電源上時(shí)，根據(jù)可得，電路在1s內(nèi)電流做的功，則電流做功之比。【練習(xí)11】最值、范圍問(wèn)題如圖所示，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍?！敬鸢浮浚?）6Ω（2）3.375W（3）3~12Ω?！窘馕觥浚?）燈泡正常工作時(shí)電阻；（2）當(dāng)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，燈泡L被短路，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2阻值最大為15Ω時(shí)，電路總電流最小，電路總功率最小，通過(guò)R1的電流，通過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流，電路最小總功率P最小=U（I1+I2）=4.5V×（0.45A+0.3A）=3.375W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，R1斷路。燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。燈泡額定電流，因?yàn)闊襞蓊~定電流I額=0.5A，電流表量程為0~3A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“15Ω

1A”字樣，所以在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流I最大=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2阻值最小，電路最小總電阻，滑動(dòng)變阻器R2接入的最小阻值R2最小=R總小-RL=9Ω-6Ω=3Ω；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?~3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值最大，此時(shí)電路中電流最小，最小電流，滑動(dòng)變阻器最大阻值，所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為3~12Ω。答：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為6Ω；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率為3.375W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍的3~12Ω?！揪毩?xí)12】分類(lèi)討論問(wèn)題如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為30Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，兩電流表的示數(shù)分別為1A和0.4A。（1）求電源電壓U和電阻R2的阻值；（2）現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè)，替換前后，只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，且電路總功率變化了0.8W。請(qǐng)判斷被替換的電阻并求出電阻R0的阻值。【答案】（1）12V，20Ω；（2）見(jiàn)解析【詳解】（1）閉合開(kāi)關(guān)S，兩電阻并聯(lián)，電流表A測(cè)量干路電流，電流表A1測(cè)量通過(guò)R1的電流，兩電流表的示數(shù)分別為1A和0.4A。根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓等于R2兩端電壓，也等于R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知電阻R2的值。（2）由題知，用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè)，替換前后，只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化；若用R0替換電阻R1，則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化，電流表A1的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)干路電流也會(huì)發(fā)生變化，即電流表A的示數(shù)發(fā)生變化，不符合題意，因此只能是用R0替換電阻R2。替換前電路總功率，替換后電路總功率變化了0.8W，則此時(shí)電源的電功率可能為，，并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，替換前后R1的電流和功率均不變，則R1消耗的功率，因替換后R1與R0并聯(lián)，且電源的電功率等于各電阻消耗功率之和，所以，電阻R0消耗的功率可能為，，由可得，R0的阻值可能為，。答：（1）電源電壓U為12V，電阻R2的阻值為20Ω；（2）R0替換電阻R2，電阻R0的阻值為18Ω或22.5Ω?！揪毩?xí)13】電能的輸送“西電東送”是將我國(guó)西部發(fā)電車(chē)發(fā)出的電輸送到我國(guó)東部，由發(fā)電廠輸出的電功率是一定的，它決定于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力。根據(jù)P=UI中發(fā)電機(jī)的功率不變效應(yīng)，若提高輸電線路中的電壓U，那么線路中的電流I一定會(huì)減小，反之亦然。輸電線路的電能損耗主要是輸電線電流熱效應(yīng)，輸電線損失的熱功率P=I2R，所以采用輸電線的電阻要盡量小。如果線路中電流降低到原來(lái)的，那么線路中損失的熱功率就減少為原來(lái)的，因此提高電壓可以很有效地降低輸電線路中的熱功率損失。設(shè)發(fā)電廠的輸出電功率P0=1.1×108W，輸電線路上的總電阻為10Ω。（1）若采用110kV的超高壓輸送電能，輸電線路的電流I1=_____，輸電線路損失的熱功率P1=______W，其與發(fā)電廠輸出電功率P0之比P1：P0=_______。（2）若采用1100kV超高壓輸送電能，輸電線路損失的熱功率P2=______W，其與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比P2：P1=_______。所以采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的______________的損失。（3）若想使輸電線路中的熱功率損耗為零，還可以采用________做為輸電線材料?！敬鸢浮浚?）10001×1071∶11（2）1×1051：100熱功率超導(dǎo)材料【解析】（1）采用110kV的超高壓輸送電能，即U1=110kV=1.1×105V，由P=UI得輸電線路的電流為，此時(shí)輸電線路的熱功率P1=I2R線=（1000A）2×10Ω=1.0×107W，此功率與輸出電功率P0之比為。（2）若采用1100kV超高壓輸送電能，即U2=1100kV=1.1×106V；U2=1100kV=1.1×106V，此時(shí)輸電線路的電流為，則輸電線路的熱功率為P1=I2R該功率與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比為，可見(jiàn)采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電可以大大降低輸電線路的熱功率損失；（3）若想使輸電線路中的熱功率損耗為零，根據(jù)P=I2R，只能是導(dǎo)線的電阻為零，所以還可以采用超導(dǎo)體做為輸電線材料?！揪毩?xí)14】非純電阻電路及計(jì)算如圖所示是某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m=50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=5A，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)使物體以v=0.9m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)10s時(shí)，求：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P1；（2）電動(dòng)機(jī)提升重物的功率P2；（3）電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R?！敬鸢浮浚?）550W；（2）450W；（3）4Ω【詳解】解：（1）電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I=5.0A，所以電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P1=UI=110V×5A=550W。（2）物體勻速上升，根據(jù)二力平衡條件可得，物體受到的拉力為F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，重物上升的