第18章電功率（核心考點(diǎn)講練）-中考物理一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講與熱點(diǎn)題型精練（全國(guó)通用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

【高頻考點(diǎn)精講】
一、電能和電功
1．表示符號(hào)：W
2．國(guó)際單位：焦耳（J），常用單位：千瓦時(shí)（kw?h），千瓦時(shí)也叫度，
3．二者關(guān)系
（1）電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，也是用電器消耗電能的過(guò)程。
（2）電功就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的量度。
4．計(jì)算公式
（1）原始公式：W=UIt（適用于所有電路）
（2）推導(dǎo)公式：①；②（適用于純電阻電路）
二、電能表
1．概念：測(cè)量用電器一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
2．讀數(shù)：電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。
注意：最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。
3．重要參數(shù)：
（1）“220V”表示電能表應(yīng)該在220V的電路中使用；
（2）“10（20）A”表示電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A，電能表在短時(shí)間內(nèi)最大電流不超過(guò)20A；
（3）“3000 r / kW?h”表示電能表的每消耗1kw?h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)。
【熱點(diǎn)題型精練】
1．現(xiàn)代社會(huì)生活和生產(chǎn)幾乎處處離不開(kāi)電，用電，實(shí)際上用的是電能。下列關(guān)于電能和電功的說(shuō)法正確的是（）
A．用電器通過(guò)電流做功把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
B．發(fā)電站把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
C．電功和電能的單位都是瓦特
D．電功和電能是同一個(gè)物理量
2．常用于測(cè)量家用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗多少電能的儀器是（）
A．電流表B．電壓表C．電能表D．驗(yàn)電器
3．下列電流做功的過(guò)程中，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）
A．電風(fēng)扇吹風(fēng)B．電燈發(fā)光
C．電飯鍋煮飯D．電解水制氧
4．一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）
A．該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用
B．該電能表的額定最大電流為20A
C．電能表是計(jì)量用電器消耗電能的儀表
D．該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6J
5．某人習(xí)慣晚上睡覺(jué)前開(kāi)始為手機(jī)充電，第二天早晨拔掉充電線插頭。手機(jī)充滿電后，會(huì)自動(dòng)停止充電并處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)電能消耗到一定程度后，又會(huì)自動(dòng)充滿……在待機(jī)和自動(dòng)充電的循環(huán)過(guò)程中，待機(jī)時(shí)間為自動(dòng)充電時(shí)間的50倍。已知手機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下消耗電能的功率為0.2W，充電器的充電電流為2.0A，則充電器的充電電壓為（）
A．2VB．3VC．4VD．5V
6．某建筑工地需要架設(shè)臨時(shí)供電線路，實(shí)現(xiàn)照明和電加熱功能，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，供電處電壓U不變，從供電處到工地用長(zhǎng)導(dǎo)線（有電阻）連接。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，加熱器和照明燈同時(shí)工作。斷開(kāi)S2后與斷開(kāi)S2前相比較，下列說(shuō)法正確的是（）
A．照明燈亮度不變
B．照明燈亮度變暗
C．相同時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)導(dǎo)線上消耗的電能不變
D．相同時(shí)間內(nèi)整個(gè)供電線路消耗的電能減少
7．小明同學(xué)依據(jù)教材中“想想議議”欄目的內(nèi)容編寫了一道習(xí)題：某工廠上半年共節(jié)電5000kW?h，可供500W電吹風(fēng)工作多少小時(shí)？其中“kW?h”是的單位（填物理量名稱）；“5000kW?h”在實(shí)際生活中又可記為5000 （填單位）。
8．如圖為小紅家電路中安裝的電能表，此時(shí)示數(shù)為 kW?h。小紅將一個(gè)電吹風(fēng)機(jī)接入電路，電熱絲因?yàn)殡娏鞯? 效應(yīng)吹出熱風(fēng)。她關(guān)閉其它用電器，3min內(nèi)電能表鋁盤轉(zhuǎn)過(guò)15轉(zhuǎn)，則此電吹風(fēng)機(jī)的功率為
W。
9．某導(dǎo)體兩端電壓為8伏，10秒通過(guò)其橫截面的電荷量為5庫(kù)，通過(guò)該導(dǎo)體的電流為安，這段時(shí)間內(nèi)電流做功為焦；減小該導(dǎo)體兩端電壓，其阻值（選填“增大”、“不變”或“減小”）。
10．如圖是定值電阻R與小燈泡L的電流隨電壓變化的圖象。若將它們并聯(lián)在電路中，當(dāng)定值電阻R功率為0.4W時(shí)，通過(guò)定值電阻R和小燈泡L的電流之比為，若將它們串聯(lián)在電路中，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能與小燈泡L消耗的電能之比為。
11．電燈正常工作時(shí)會(huì)發(fā)熱發(fā)光，這是電流使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。如果電燈在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E1，電流做的功為W，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為E2，轉(zhuǎn)化的光能為E3，那么E1、E2和E3三者的等量關(guān)系是，功與能的關(guān)系是W＝。
12．如圖甲電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組數(shù)據(jù)，得到電流隨電阻箱阻值變化的圖像如圖乙所示，電源電壓為 V；當(dāng)電流I＝0.5A時(shí)，通電10s電阻箱消耗的電能為 J。
考點(diǎn)02 電功率
【高頻考點(diǎn)精講】
一、電功率
1．定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
2．符號(hào)：P
3．單位
（1）國(guó)際單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W
（2）常用單位：千瓦，符號(hào)kW，1kW=1000W；毫瓦，符號(hào)mW，1W=1000mW
4．物理意義：表示電流做功快慢。
5．公式
（1）定義式：（適用于所有電路）
（2）推導(dǎo)公式：（適用于純電阻電路，一般用于串聯(lián)）
（適用于純電阻電路，一般用于并聯(lián)）
（3）兩套單位
W — 電流所做的功 —焦(J) —kW·h
t — 所用的時(shí)間 —秒(s) —h
P — 用電器的功率 —瓦(W) —kW
二、額定功率和實(shí)際功率
1．額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓，用U額表示；
2．額定功率：用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的功率，用P額表示；
3．實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓，用U額表示；用U實(shí)表示；
4．額定功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率，用P實(shí)表示；
5．功率與電壓的關(guān)系：
【熱點(diǎn)題型精練】
13．一位電視臺(tái)記者在報(bào)道某工廠“淘汰落后產(chǎn)能、促進(jìn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”僅上半年就節(jié)電15000kW?h的時(shí)候，手舉一只理發(fā)用的電吹風(fēng)說(shuō)：“這只電吹風(fēng)是1500W的，也就是1.5kW，這個(gè)廠節(jié)省的電力可以開(kāi)動(dòng)10000個(gè)這樣的電吹風(fēng)。”這位記者的報(bào)道中弄混了兩個(gè)重要的電學(xué)概念。這兩個(gè)概念是電能和（）
A．電流B．電阻C．電功率D．電功
14．將兩盞分別標(biāo)有“6V 3W”和“6V 9W”字樣的小燈泡L1和L2，串聯(lián)后接入電壓為8V的電路中，設(shè)燈泡電阻不變。下列說(shuō)法中正確的是（）
A．兩燈均能正常發(fā)光B．兩燈額定電流相同
C．L1的實(shí)際功率比L2小D．L1的亮度比L2大
15．如圖是額定電壓均為220V的燈泡L1和L2的U﹣I圖像。下列分析不正確的是（）
A．當(dāng)L1兩端的電壓為100V時(shí)，其實(shí)際功率為20W
B．當(dāng)通過(guò)L2的電流為0.45A時(shí)，其1min消耗的電能為4320J
C．將L1、L2串聯(lián)，若L1兩端的電壓為40V，則L2的功率為8W
D．將L1、L2并聯(lián)，若通過(guò)L2的電流為0.5A，則L1的功率為66W
16．如圖甲所示的電路，R0為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，記錄電壓表、電流表的示數(shù)，作出U﹣I關(guān)系圖象如圖乙①所示。已知某小燈泡的U﹣I圖象如圖乙②所示，現(xiàn)用該小燈泡替換圖甲中的滑動(dòng)變阻器，電路其他元件不變。則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為（）
A．0.1WB．0.2WC．0.3WD．0.75W
17．如圖甲所示電路中，R為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。圖乙是該滑動(dòng)變阻器滑片從一端移至另一端過(guò)程中變阻器的電功率與其電阻的關(guān)系圖象。下列說(shuō)法正確的是（）
A．電源電壓為3V
B．電壓表的最大示數(shù)為2V
C．整個(gè)電路功率變化了0.1W
D．電流表的示數(shù)變化了0.4A
18．圖甲所示電路，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)到某一位置的過(guò)程中，兩電表的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的是（）
A．小燈泡的額定功率為0.625W
B．電路的最大總功率為1.2W
C．小燈泡的燈絲阻值越來(lái)越小
D．R的阻值變化范圍為20Ω～8Ω
19．如圖所示，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，電流表示數(shù)變化了0.2A，電壓表V1的示數(shù)從6V變?yōu)?V，電壓表V2的示數(shù)變化了9V，R1的功率變化了ΔP1，電路總功率變化了ΔP。下列選項(xiàng)正確的是（）
A．電源電壓13.5VB．R2的最大阻值為45Ω
C．ΔP1為0.8WD．ΔP為1.8W
20．如圖電路，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“30Ω 1A”，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V 3.6W”（電阻不隨溫度而變化），電流表的量程為0～3A。當(dāng)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑片P移到R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下，電路消耗總功率的最小值與最大值之比是（）
A．1：4B．1：8C．2：7D．3：20
21．如圖所示的電路，R1的阻值為15Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為3V，則R2的阻值為
Ω，電路總功率為 W。
22．如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)會(huì)變。第一次移動(dòng)滑片至某位置時(shí)電壓表的示數(shù)為8V；再次移動(dòng)滑片至另一位置。若前后兩次滑動(dòng)變阻器消耗的電功率相等，兩次電路中電流之比為1：2，則電源電壓為 V。
23．如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P從最左端移動(dòng)到最右端的過(guò)程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，則R2的最大阻值為
Ω，電路的最大總功率為 W，滑動(dòng)變阻器的最大功率為 W。
24．如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L規(guī)格為“6V 1.2W”，滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“30Ω 1A”，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，滑片P滑至a端，電流表示數(shù)為0.5A，燈泡正常發(fā)光，則定值電阻R1為 Ω；閉合開(kāi)關(guān)S1，保證電路安全，分析各種可能情況，整個(gè)電路的最小功率為
W（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）。
25．如圖所示，電源電壓為18V不變，定值電阻R1的阻值為30Ω，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50Ω 0.5A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V。只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)電流表的示數(shù)為0.45A，電壓表的示數(shù)為 V；只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，在保證元件安全的情況下移動(dòng)滑片，電路的總電功率最大變化量是 W。
26．燈泡L1、L2分別標(biāo)有“12V 9.6W”和“12V 6W”的字樣，通過(guò)L1、L2的電流隨其電壓變化的圖像如圖甲所示。若將L1、L2并聯(lián)在12V的電路中，則電路消耗的總功率為 W。若將L1、L2與滑動(dòng)變阻器R連接在如圖乙所示的電路中，電源電壓恒為24V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，調(diào)節(jié)滑片，使滑動(dòng)變阻器的電功率是L1的2倍，L1的電功率為P1；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，調(diào)節(jié)滑片，使滑動(dòng)變阻器的電功率是L2的3倍，L2的電功率為P2，則P1：P2＝。
27．如圖所示，電源電壓U＝5V，定值電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，電壓表的量程為3V，電流表的量程為0.6A。
（1）開(kāi)關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí)，求電路消耗的總功率。
（2）S1閉合，S2、S3斷開(kāi)，為保證電路元件安全，求滑動(dòng)變阻器R能接入電路的阻值范圍。
28．如圖所示，小燈泡L規(guī)格為“5V 1W”，R0＝50Ω，電源電壓不變，電流表的量程為“0～0.6A”、“0～3A”，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡L正常發(fā)光。
（1）求R0的功率和電源電壓；
（2）拆除小燈泡L，從規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器中選擇其中之一，以及若干導(dǎo)線連入電路。選擇哪種規(guī)格的變阻器電路消耗的功率最大？最大功率是多少？
考點(diǎn)03 測(cè)量小燈泡的電功率
【高頻考點(diǎn)精講】
伏安法測(cè)小燈泡電功率
一、實(shí)驗(yàn)原理：P=UI
二、實(shí)驗(yàn)電路圖
三、實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡（額定電壓2.5V）、導(dǎo)線
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．按照電路圖連接實(shí)物電路，連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
2．檢查所連接的電路，確定無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)。
3．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電壓表的示數(shù)，使電壓表的示數(shù)為1V，讀出電流表的示數(shù)為0.2A，觀察燈泡亮度較暗。
4．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電壓表的示數(shù)，使電壓表的示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)為0.29 A，小燈泡正常發(fā)光。
5．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電壓表的示數(shù)，使電壓表的示數(shù)為3V，讀出電流表的示數(shù)為0.32A，觀察小燈泡亮度較亮。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，小燈泡正常發(fā)光；
2．當(dāng)U實(shí)P額，小燈泡發(fā)光較亮；
注意：小燈泡的亮度取決于小燈泡的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大，亮度越亮。
六、滑動(dòng)變阻器作用
1．保護(hù)電路；
2．改變小燈泡兩端電壓。
七、注意事項(xiàng)
1．電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。
2．電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓。
3．滑動(dòng)電阻器允許通過(guò)的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，以使滑動(dòng)變阻器的調(diào)壓效果明顯。
4．滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用“一上一下”的連接方法。
5．電壓表和電流表要注意“+”“-”接線柱的接法正確。
6．調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí)，要注意緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，實(shí)際電壓不能超過(guò)額定電壓的1.2倍，同時(shí)通電時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則容易燒壞小燈泡。
7．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。
八、常見(jiàn)的故障及故障原因分析
1．閉合開(kāi)關(guān)，電流表、電壓表沒(méi)有示數(shù)，小燈泡不發(fā)光。
故障原因：電路出現(xiàn)斷路（或接觸不良）。
2．閉合開(kāi)關(guān)，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，但小燈泡不發(fā)光。
故障原因：燈絲斷了或燈泡接觸不良。
3．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流表的示數(shù)增大，而電壓表的示數(shù)減小。
故障原因：電壓表并聯(lián)接在滑動(dòng)變阻器兩端，而不是燈泡的兩端。
4．閉合開(kāi)關(guān)，電流表有示數(shù)，電壓表沒(méi)有示數(shù)，小燈泡不發(fā)光。
故障原因：燈泡短路。
5．閉合開(kāi)關(guān)，電流表示數(shù)很小，或幾乎為0。燈泡不發(fā)光（或發(fā)光較暗），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器小燈泡亮度不變。
故障原因：滑動(dòng)變阻器接線錯(cuò)誤，接線時(shí)接到滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱，不能改變電路中的電阻。
6．閉合開(kāi)關(guān)，電流表，電壓表有示數(shù)，燈泡較亮，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器小燈泡亮度不變。
故障原因：滑動(dòng)變阻器接線錯(cuò)誤，接線時(shí)接到滑動(dòng)變阻器上面兩個(gè)接線柱，不能改變電路中的電阻。
【熱點(diǎn)題型精練】
29．如圖1是“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，電源電壓恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5V.
（1）本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理是。
（2）閉合開(kāi)關(guān)前滑片P應(yīng)移至（選填“a”或“b”）端．如圖2為根據(jù)電路圖所連接的實(shí)物電路，其中有一根導(dǎo)線連接不合理，請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上畫“×”并改正。
（3）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，小燈泡都不發(fā)光，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是小燈泡。
排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在如表中。
（4）移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖3所示為 A。
（5）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小燈泡的額定功率為 W。當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，小燈泡的亮度比正常發(fā)光時(shí) 。
30．用圖甲所示的電路測(cè)量小燈泡的功率，器材有：電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器（20Ω 1.5A）、額定電壓為2.5V的小燈泡各一個(gè)，導(dǎo)線若干。
（1）閉合開(kāi)關(guān)前，需要檢查電流表、電壓表的指針是否，并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至
（選填“A”或“B”）端。
（2）接通電源，閉合開(kāi)關(guān)后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，小燈泡均不發(fā)光，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電壓表與電源之間的電路連接是。若電路中只有一處故障，則可能是。
（3）排除故障后，重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)為0.5V，電流表示數(shù)為0.12A；移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖乙所示，為 A，則小燈泡的額定功率為 W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為 W。
31．在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小華準(zhǔn)備了以下器材：電源、標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
（1）如圖甲，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路。
（2）在開(kāi)關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑片P移到端（選填“A”或“B”）。
（3）閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，該電路故障可能是小燈泡。
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，同時(shí)眼睛要觀察表的示數(shù)，直到示數(shù)為 V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)。
（5）繼續(xù)移動(dòng)滑片P，讓電壓表示數(shù)低于2.5V，某時(shí)刻電流表示數(shù)如圖乙為 A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)；繼續(xù)緩慢移動(dòng)滑片P，讓電壓表示數(shù)高出2.5V少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了小燈泡的U﹣I圖象，如圖丙，則小燈泡額定功率為 W。
（6）根據(jù)小燈泡U﹣I圖象和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn) 。
32．小明和小亮進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)
（1）小明連接好如圖甲所示的電路（電源電壓恒為3V），開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到變阻器的
（選填“最左端”或“最右端”）；實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路，還有作用。
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器的滑片，電流表始終沒(méi)有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻（選填“短路”或“斷路”）。
（3）電路故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片到某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)的電流為
A；改變變阻器滑片的位置進(jìn)行多次測(cè)量，并根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)繪制的電流與電壓關(guān)系的圖像如圖丙所示，則被測(cè)電阻的阻值為 Ω，多次測(cè)量的目的是。
（4）小亮利用已知阻值的定值電阻R0和電流表設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，測(cè)量出了小燈泡L（額定電壓為U額）的額定功率。
①請(qǐng)?jiān)趫D丁中的虛線框內(nèi)填入對(duì)應(yīng)的電路元件符號(hào)；
②閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)S2，移動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為；
③閉合開(kāi)關(guān)S和S2，斷開(kāi)S1，保持變阻器滑片的位置不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；
④小燈泡的額定功率P額＝。（均用物理量符號(hào)表示）
33．小明所在實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A.待測(cè)小燈泡一個(gè)（額定電壓2.5V，電阻約為10Ω）
B.電源一個(gè)（電壓6V）
C.電流表一個(gè)（量程0～0.6A和0～3A）
D.電壓表一個(gè)（量程0～3V和0～15V）
E.滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F.滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值50Ω，額定電流0.5A）
G.開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)前選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，小明他們應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是（選填儀器前的字母代號(hào)）。
（2）經(jīng)過(guò)討論，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，并根據(jù)圖甲完成了部分實(shí)驗(yàn)器材的連接，如圖乙所示；請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。
（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光、電壓表無(wú)示數(shù)，但電流表有示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是。
（4）排除故障后重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表讀數(shù)U＝2.5V、小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，則可以求得小燈泡的額定功率P0＝ W。
（5）在沒(méi)有電壓表、只有電流表的情況下，能否測(cè)出小燈泡額定功率呢？實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)討論，設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路，他們向?qū)嶒?yàn)老師要了一只R0＝5Ω的定值電阻，并利用原有器材，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：
①按照?qǐng)D丁所示電路圖正確連接實(shí)物電路；
②閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表示數(shù)I1＝ A時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；
③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持不變，將電流表改接在小燈泡所在支路中，再閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電流表示數(shù)I2；
④寫出小燈泡額定功率的測(cè)量式：P0＝（用I1、I2、R0等字母表示）。
34．如圖是小明測(cè)量小燈泡電功率的電路，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻為10Ω左右。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲電路連接完整。
（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。電流表指針幾乎不動(dòng)，電壓表示數(shù)接近3V且保持不變。為排除故障，小明檢查了開(kāi)關(guān)并擰緊兩端接線柱，小芳則將小燈泡與燈座擰緊。若電路中只有一處故障，（選填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正確的。
（3）排除故障后重新閉合開(kāi)關(guān)，改變滑片位置，他們根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出了通過(guò)燈絲電流與其兩端電壓關(guān)系的圖象如圖乙。根據(jù)圖象可得小燈泡的額定功率為 W。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)燈絲的電流與其兩端電壓不成正比，原因是：。
（4）在測(cè)量小燈泡電功率拓展實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表壞了，他們找來(lái)一只阻值合適的定值電阻R0，設(shè)計(jì)了如圖丙電路圖，操作步驟如下：
①斷開(kāi)S1，閉合S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓U額；
② ，斷開(kāi)S2，閉合S1，記下此時(shí)電壓表示數(shù)為U；
則小燈泡額定功率表達(dá)式P額＝（用U額、U和R0表示）。
考點(diǎn)04 焦耳定律
【高頻考點(diǎn)精講】
一、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)體電阻的大小和通過(guò)時(shí)間有關(guān)。
3．探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的因素
如圖所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。
（1）電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)兩段電阻絲的電流相同。通電一定時(shí)間后，比較兩個(gè)U形管中液面高度的變化。
實(shí)驗(yàn)表明：在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。
（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過(guò)兩容器中電阻的電流不同。在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U形管中液面高度的變化。
實(shí)驗(yàn)表明：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。
二、焦耳定律
1．內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
2．公式：
3．只有在純電阻電路中可以用電功公式計(jì)算電熱。
（1）純電阻電路中，電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量，此時(shí)電功等于電熱，即W=Q。
（2）非純電阻電路中，電流所做的功只有一部分用來(lái)產(chǎn)生熱量，如電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，既產(chǎn)生熱量又產(chǎn)生機(jī)械能，電功等于熱量與機(jī)械能之和，即W>Q。
三、電熱的利用和防止
1．電熱的利用：用電來(lái)加熱的設(shè)備叫電熱器，例如家用熱水器、電飯煲等。
注意：電熱器是利用電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使我們獲得需要的熱量。有些電器通電時(shí)也能產(chǎn)生熱量，但不是用來(lái)加熱的，所以不能叫電熱器，例如電視機(jī)。
2．電熱的危害：很多情況下，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量并不是我們需要的，這時(shí)電能浪費(fèi)掉了，有時(shí)還會(huì)引起事故甚至災(zāi)害，所以要想辦法阻止電熱的產(chǎn)生。
【熱點(diǎn)題型精練】
35．下列家用電器中利用電熱工作的是（）
A．電風(fēng)扇B．洗衣機(jī)C．電飯鍋D．吸油煙機(jī)
36．現(xiàn)有“6V 3W”和“12V 6W”字樣的甲、乙兩只燈泡，不考慮燈絲電阻的變化，下列說(shuō)法正確的是（）
A．通電時(shí)間相同時(shí)，甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡少
B．通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過(guò)乙燈泡比甲燈泡做功一定快
C．兩只燈泡串聯(lián)工作時(shí)，甲燈泡產(chǎn)生的熱量一定比乙燈泡少
D．兩只燈泡并聯(lián)工作時(shí)，干路中允許通過(guò)的最大電流為1A
37．下列屬于防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害的實(shí)例是（）
A．家里使用電熱水壺?zé)?br>B．利用電視機(jī)后蓋的小孔散熱
C．家里使用電飯鍋煮飯
D．小佳媽媽使用電熨斗熨衣服
38．物理科技小組在課外制作活動(dòng)中，把一廢舊電飯鍋改造成一個(gè)由一根電熱絲和兩個(gè)開(kāi)關(guān)組成的簡(jiǎn)易電飯鍋。接通電源，手動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，電熱絲工作，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃時(shí)，手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，且無(wú)法自動(dòng)閉合；接通電源，溫控開(kāi)關(guān)在鍋內(nèi)溫度低于60℃時(shí)自動(dòng)閉合，電熱絲工作，鍋內(nèi)溫度高于85℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。通過(guò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷，可實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能。根據(jù)以上描述，下列判斷正確的是（）
A．接通電源，閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)，電熱絲才能開(kāi)始工作
B．當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)時(shí)，簡(jiǎn)易電飯鍋馬上進(jìn)入保溫狀態(tài)
C．簡(jiǎn)易電飯鍋加熱時(shí)的功率大于保溫時(shí)的功率
D．鍋內(nèi)溫度由103℃降至60℃過(guò)程中，電熱絲不工作
39．在某汽車尾部的擋風(fēng)玻璃上，有一種電加熱除霧裝置，它由5條阻值均為12Ω的電阻絲并聯(lián)而成，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示。該裝置與12V的汽車電池接通工作1min，產(chǎn)生的總熱量為 J。
40．甲、乙兩只電爐標(biāo)有“220V 500W”和“220V 1000W”字樣，把它們串聯(lián)在220V的電路中。在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量較多的是，將它們并聯(lián)在電路中，產(chǎn)生熱量較多的是（選填“甲”或“乙”）。串聯(lián)時(shí)甲電爐消耗的電功率與并聯(lián)時(shí)甲電爐消耗的電功率之比為。
41．電動(dòng)自行車有充電、行駛兩種狀態(tài)，局部電路如圖。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，利用充電插口對(duì)蓄電池充電時(shí)，蓄電池相當(dāng)于電路中的（選填“電源”或“用電器”）。電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為36V，線圈電阻為1.2Ω，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4A，5min內(nèi)電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的熱量為 J，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為 J。
42．額定電壓為220V的家用電暖器正常工作時(shí)，通過(guò)內(nèi)部電熱絲的電流為5A，則電熱絲正常工作時(shí)的電阻為
Ω，工作10min產(chǎn)生的熱量為 J．電熱絲通電后變得很燙，而連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，這是由于導(dǎo)線電阻遠(yuǎn) （選填“大于”或“小于”）電熱絲電阻的緣故。
43．小明用如圖所示電路研究調(diào)光燈的工作原理，所用電源電壓恒為6V，燈泡L標(biāo)有“4.8V 0.3A”字樣，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)觀察到時(shí)，可知燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為 W，通電1min滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為 J。
44．某家用電熱壺有“加熱”和“保溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，R1、R2是電熱絲，R1＝1050Ω，R2＝50Ω。開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，電熱壺為擋位。開(kāi)關(guān)S接“2”時(shí)，通電5min，電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量為 J。
45．小杰和小芳在探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在兩個(gè)透明容器中密封等量的空氣，各放置一段電阻絲，并連接一個(gè)裝水的U形管，通過(guò)U形管中水面的高度差來(lái)判斷電阻產(chǎn)生熱量的多少。裝置的密封性能良好，電源電壓為6V。
（1）小杰根據(jù)圖甲觀察到的現(xiàn)象得到“在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，，電阻產(chǎn)生的熱量越多”的結(jié)論。
（2）小芳猜想電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)，下列能支持她猜想的現(xiàn)象是。
A.正常工作時(shí)，“36V 54W”的燈泡比“12V 6W”的燈泡亮
B.接線板上接入的用電器越多，導(dǎo)線越容易發(fā)熱
C.電熨斗工作時(shí)發(fā)熱明顯，而與之相連的導(dǎo)線卻不怎么熱
（3）為了驗(yàn)證猜想，小芳選用了5Ω和100Ω的電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，請(qǐng)你用筆畫線把電路連接完整。
閉合開(kāi)關(guān)，她發(fā)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間后兩個(gè)U形管的高度差均不明顯，原因是，請(qǐng)你提出改進(jìn)辦法：。
46．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。
47．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電路如圖甲所示，電源電壓恒為4V，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω 1A”，實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的I﹣U圖像如圖乙所示。求：
（1）小燈泡的額定功率；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值；
（3）當(dāng)小燈泡消耗的功率為0.2W時(shí)，通電1min，滑動(dòng)變阻器R產(chǎn)生的熱量。
48．商業(yè)街移動(dòng)攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座（如圖甲所示）計(jì)費(fèi)，某攤位使用空氣炸鍋（如圖乙所示）烹制食物，如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡(jiǎn)化電路，其額定電壓為220V，定值電阻R1和R2為發(fā)熱體，其中R1＝40Ω。開(kāi)關(guān)S1、S2、S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)擋位的調(diào)節(jié)（S1、S2不會(huì)同時(shí)閉合），只閉合S3時(shí)的中溫?fù)?，額定功率為440W。求：
（1）R2的電阻；
（2）高溫?fù)跽９ぷ?00s，電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱；
（3）只有空氣炸鍋單獨(dú)工作，表盤示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示，通過(guò)表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率（已知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/kW?h）。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
1
1.5
0.28
2
2.5
3
3.0
0.38

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