电功、电功率、焦耳定律巩固练习（王艺霖作业）

电功 电能

【学习目标】

1.知道电功及单位；

2.知道电源和用电器工作过程中能量转化的情况； 3.知道电能的单位是焦耳，另一个单位是千瓦时；

4.理解电功的概念，知道电功的计算公式W=UIt，会相关的计算； 5.知道电能表的作用、读数方法。 【要点梳理】 要点一、电功 1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。

2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间 。可表示为：W?UIt 3.单位：焦耳（J） 1J?1V?A?s=1N?m 要点诠释：

1.电流通过电灯时，电流做功，灯丝灼热发光,，电能转化为内能和光能；电吹风通入电流，电流做功，把电能转化成内能和机械能；电热水瓶，通过电流做功，利用电能把水烧开，把电能转化成内能；洗衣机利用电能，通过电流做功，把电能转化为机械能和内能，把衣物洗净。

2. 根据W=UIt和欧姆定律有： 其中W=UIt是普遍适用的； 而

电路）

要点二、电能表

1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。

2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。 3.重要参数的意义：

（1）“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用；

（2）“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间应用时电流可超过10A，但不能超 过20A；

（3）“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用；

（4）“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过

n

圈时,消耗的电能为

只适用于纯电阻电路。（纯电阻电路：将电能全部转化为内能的

1

；

（5）新型电能表：IC卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。

【巩固练习一】

一、选择

1.（2015?闵行区二模）家庭每月用电量的计量单位是（ ）

A．库仑 B．瓦特 C．焦耳 D．千瓦时

2.下图所示的几种用电器工作时，以电能转化为内能为应用目的是（ ）

3.对于不同电路里的两个用电器，下列说法中正确的是（ ） A.用电器中电流越大，通电时间越长，电流做的功就一定越多 B.在相等的时间里，用电器中的电流越大，电流做的功就一定越多 C.通过用电器的电量越多，电流做的功就一定越多 D.消耗的电能越多，电流做的功一定越多

4.下列关于电功“焦”同其他单位之间的换算关系，正确的是（ ）

A.1焦=1伏?安/秒 B. 1焦=1伏?欧 C. 1焦=1伏?安?秒 D. 1焦=1伏/库

5.如图所示的电路中，R1＞R2。在相同的时间内，电流通过R1、R2所做的功W1、W2，它们之间的关系为（ ）

A．W1＞W2 B．W1=W2 C．W1＜W2 D．无法判断

6.要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的2倍，以下措施可行的是（ ） A．仅使电压变为原来的2倍 B．电压不变，而使用电器电阻变为原来的一半

C．仅使电流变为原来的2倍 D．同时改变电压为原来的4倍，电阻为原来的2倍

2

7. （多选）如图所示，四只相同的灯泡分成甲、乙两组，分别接上电压相同的电源，如果甲、乙两组灯泡消耗的电能相等，则（ ）

A．通过L1与L3的电流比是1：2 B．L1与L3两端的电压比是2：1

C．甲组与乙组通电时间比是4：1 D．甲组与乙组的总电阻之比是1：4 二、填空

8.电流通过用电器时要做功，这叫做 ，电灯发光时，电能转化为 ，蓄电池被充电时，电能转化为 ，电流通过电炉时，电能转化为 ，电流通过电风扇时，电能转化为 能，电流通过电动机做功的过程中，电能转化为 。总之，电流做功的过程就是将电能转化为 能的过程。

9. 一个用电器工作时的电压是6V，通过的电流是0.2A，通电5分钟，电流做了 J的功。

10.今年5月娄底全面开通了3G手机通信业务。你知道到底什么是3G通信吗？所谓3G，其实它的全称是3rdGeneration，中文含义就是指第三代数字通信．第三代与前两代的主要区别在于：传输声音和数据的速度上的提升，它能够处理图象、音乐、视频流等多种媒体形式。列表为某3G手机LGKT878的主要参数： 手机类型 3G手机 智能手机 拍照手机 全屏参数 电池规摄像头像素 格 3.7V 1300毫安时 锂电池 通话时电流 3.0英寸 480×800 500万像素 400mA 该手机通话5min，消耗的电能是 J。

11.如图所示电路，电源电压不变，R1=30Ω。当S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.1A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为0.4A，在1min内电流通过R1与R2做功之比W1：W2= 。

12.（2015?庆阳中考）一个同学家中的电能表，月初示数为为

3

，月末示数

，则这个月该同学消耗的电能为 度，合 J。

13. 某一导体两端加6V的电压时，1min通过导体横截面的电荷量（即电量）是30C，则导体中的电流为 A，在这段时间内，电流通过该导体所做的功是 J。

三、简答

14.（2015?文登市校级模拟）某电动自行车的技术参数如下：蓄电池36V、10Ah，整车质量40kg。一个质量为60kg的人骑着它在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶20分钟，受到的阻力约为总重的0.02倍（g=10N/kg）。请计算： （1）蓄电池可以贮存多少焦耳的电能？ （2）在行驶过程中，电动机做了多少功？

（3）在行驶过程中，电动机线圈中的电流是4A，电动机的效率是多少？

15. 一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。

（1）在求电动机正常工作l min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法： 小明解：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J

22

小华解：W=IRt=（0.8A）×1Ω×60s=38.4J

你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由。 （2）求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少？

4

电功率

【学习目标】

1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢； 2.知道电功率的单位W、kW；

3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率； 4.会用功率的公式进行简单的计算； 5.掌握测量小灯泡电功率的方法。 【要点梳理】

要点一、电功率的基本概念

1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。

2.定义：电功率等于电功与时间的比 3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W 4．定义公式：

W——电流所做的功(消耗的电能)——焦(J)——kW·h t——所用的时间 ——秒(s)——h P——用电器的功率 ——瓦(W)——kW 要点诠释：

1．kW·h是电功的单位，是由电功率的单位KW和时间的单位h组成的复合单位。

2．据公式P=W/t得W=Pt。 P的单位用kW，t的单位用h，则电功(电能)的单位为kW·h，由此可知1kW·h就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。

6

3．kW·h和J的换算关系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×10J。 要点二、电功率的公式推导

1．计算电功率最常用的基本公式：P=IU 该公式表明：用电器的电功率P等于通过用电器的电流I和用电器两端的电压U的乘积。 2．公式变形：3．推导公式：

U22P??IRR

要点三、额定电功率和实际电功率 1．额定电压与额定功率：

2．实际电压与实际功率：

（1）实际电压：用电器工作时两端的电压

5

，

可能大于 ，可能等于 ，可能小于。

（2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率。 3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系： 当 当 当

时，时，时，

； ； 。

要点诠释：

1.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 2.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有

，即电阻一定时，实际电压是额

2

定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n倍。 要点四、测定小灯泡的电功率 1.实验原理：

2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

3.电路图：

4.实验步骤

（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置； （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、Ue，记录小灯泡的亮度；

（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；

（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；

（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；

（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4； （7）分析数据，整理器材。 5.实验结论：

小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮； 当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；

当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；

6

当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。 要点诠释：

1.电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：串联作电源，学生电源选择3V的电源。 2.电压表的量程应大于

，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流

的小灯泡电压

，至少要选择2节干电池

不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如

表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

3.滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

【巩固练习二】

一、选择

1.（2016?黄浦区一模）额定功率最接近700瓦的是（ ）

A．电冰箱 B．电饭锅 C．电子表 D．电视机

2.下列关于电功率的说法中正确的是（ ）

A．电功率是表示电流做功多少的物理量 B．电功率是表示电流做功效率高低的物理量

C．电功率是反映电流做功的快慢程度的物理量 D．电功率是反映电能转化为其他形式能的物理量

3.如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20?，定值电阻R0为5?。闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表（“0～0.6A”或“0～3A”）和电压表（“0～3V”或“0～15V”）的指针同时达到满刻度线。则R0的电功率与电流的关系图象可能是（ ）

4.用电高峰期，会看到家里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为，用电高峰期并联用电器增多，造成（ ）

A．电路中的总电阻增大 B．电路中的总电流减小 C．白炽灯泡的实际功率减小 D．白炽灯泡的额定功率减小

7

5.如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（ ）

A．0.2W B．1.8W C．2.0W D．8.0W

6.某同学发现在家使用电热水壶时，同房间的电灯会变暗。他的分析如图，设R为家庭电路干路的等效电阻，电源电压恒为220V，则闭合开关S后，说法不正确的是（ ）

A．灯两端实际电压变大 B．R两端的电压变大

C．灯两端实际电压变小 D．整个电路的总功率变大

7.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样。闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是（ ）

A．灯泡的额定功率为1W B．灯泡正常发光时的电阻为9Ω

C．灯泡的实际功率为0.64W D．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7

二、填空

8.用电器正常工作时的功率叫做 ；某种电饭锅正常工作时的功率是700瓦，它表示

。

9.一台家用电视机待机状态下的电功率大约是10W，这表示1秒钟电流做的功是 。

如果这台电视机平均每天的待机时间以18h计，那么在待机状态下100天消耗的电能是 kW?h。

10.一个小灯泡的额定功率是1.8W，额定电压小于8V，当它与一个30Ω电阻并联后接入电

路中，干路电流是0.5A，且灯泡正常发光，小灯泡的额定电压是 V，灯丝的电阻是 Ω。

11.甲、乙两盏灯的额定电压相等，额定功率不等，P甲额:P乙额=2：1，求： （1）它们的电阻之比R甲：R乙=_______；

（2）正常发光时的电流之比I甲：I乙=_____________； （3）将它们并联后接入电路，________灯较亮，两灯的电流之比

= ；

8

（4）将它们串联后接入电路，__________灯较亮，两灯的电压之比__________。

12.（2015?河池中考）某电阻R的阻值不变，标有“6V 6W”字样，它的电阻是 Ω。将R与灯泡L、电压表（量程为0～3V）、电流表（量程为0～0.6A）和开关及合适的电源，连成如图甲所示的电路。开关S闭合后，通过灯泡L的电流随它两端电压变化的图象如图乙所示。在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率为 W。

三、实验探究

13.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压为3伏且保持不变，滑动变阻器标

有“3A 5?”

的字样，所用小灯泡是测定电压为“2.2V”和“2.5V”中的一个。

①小华连接的电路如图（a）所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。

②闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图（b）所示，则该试验中所用小灯泡的额定功率为 瓦。接着，

小华又移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的电功率 （选填“小于”“等于”或“大于”） 额定功率，可判断他是向滑动变阻器的 （选填“左”或“右”） 端移动。

9

四、解答

14.（2015?泰州中考）某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R1=44Ω，当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，求： （1）高温档的功率；（2）焖饭、保温时电路中的电流；（3）电阻R2的阻值。

15.如图所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响。求：

(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电压表和电流表的读数是多少?

(2)若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率?

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焦耳定律

【学习目标】

1、知道电流的热效应；

2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关； 3、知道电热的利用和防止。

【要点梳理】

要点一 、电流的热效应

1．定义：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。

2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通过时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。

要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。

3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素 （1）电流产生的热量与电阻的关系

如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 （2）电流产生的热量与电流大小的关系

如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。

11

要点二、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，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律。

2

2．公式：Q=IRt

要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式：

1. 从公式我们能看出,电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。

2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用表达式

分析，此时导体产生的热量与电阻R成正比；当几个导体并联起来时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用表达式反比。

3. 几个公式的比较 基本公式 电功 W=UIt 导出公式 电功率 焦耳定律 适用范围 普遍适用 分析，此时导体产生的热量与电阻成

纯电阻电路W=Q 4. 只有在纯电阻电路中可以用电功公式计算电热。因为在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>Q，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。

要点三、电热的利用和防止

1. 电热的利用：日常生产、生活中会经常用到电热,如家用的热水器、电饭煲等,这些都是用电来加热的设备,叫电热器。 要点诠释：

这些用电器的共同特点就是利用电流做功,将电能转化成内能,使我们获得需要的热量。

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有些电器通电时也能产生热量,但是由于不是用电来加热的,所以不能叫电热器(如电视机、电脑等)。

2. 电热的危害：很多情况下,电流通过导体时产生的热量,并不是我们需要的,这时电能白白消耗掉了,有时还会引起事故甚至灾害,所以要想办法阻止电热的产生。 要点诠释：

我们说的电热的危害是对于我们的需要来说的,如果产生的热量是我们需要的,那对我们是有利的,反之就是有害的，如：电视机在工作时产生的热量,在正常观看时是有害的，但当电视机长时间不用时,我们可以利用电热来驱潮,这时的电热是有利的。

电热器在工作时产生的热量如果过多,也会带来危害,所以我们在正常使用电能产生的热量时,也要注意安全。

【巩固练习三】 一、填空题

1.两只电阻并联，已知电阻之比为1：2，则通过的电流之比为_________，电压之比为_________，电功率之比为_________，单位时间内产生的热量之比为 _________。

2.（2015?济宁中考）某导体电阻为10Ω，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是 J。

3.把“220V 500W”的电炉接在110V的电源上，10s内电炉产生_________J的热量。

4.据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻。线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将 _________(填“减小”“增大”或“不变”)。在该接触处就会局部过热而升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而_________(填“减小”“增大”或“不变”)，……从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。

二、选择题

5.额定电压和额定功率相同的电风扇、电灯、电热水器，接入电路中正常工作相同的时间，比较三个用电器产生的热量( )

A.一样多 B.电热水器产生的热量多 C.电灯产生的热量多 D.电风扇产生的热量多

6.下列事例中，能防止电热危害的是( ) A.收音机、电视机的机壳上开有许多网状小孔 B.高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置 C.烘干物品的电烘箱

D.大型爆破工程，用电热装置引爆炸药

7.两用电器电阻之比是R1：R2=3：2，通过它们的电流之比是I1：I2=1：2，则它们的发热功率之比是( )

A.3：4 B.4：3 C.3：8 D.8：3

8.李刚同学想利用两阻值分别为R1、R2(R1>R2)的电阻丝各制作一个电热器.要使同质量

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的水升高相同温度所用时间长短，下列四种设计方案中最可行的是 ( ) A.两根电阻丝并联 B.两根电阻丝串联

C.单独用阻值为R1的阻值 D. 单独用阻值为R2的阻值

9.电炉丝烧断后，人们常用这样来修理：第一种方法是把电炉丝烧断处两端刮干净，并把它们紧紧地扭在一起；第二种方法是把断头两端刮干净，放在弯成槽形的管槽铜片上，然后用尖嘴钳把它夹扁夹紧。比较两种方法，则( )

A.第一种方法效果好 B.第二种方法效果好 C.两种效果方法一样 D.无法判定

10．（2015?乐山中考）如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）

A．a B．b C．c D．三个相同

11.粗细均匀的电热丝放入水中，通电10min水开始沸腾；若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中，通电到水开始沸腾，所需的时间是(不计一切热损失) ( ) A.2.5min B.5min C.20min D.40min

三、实验与计算

12. 学了P=IR后，李明认为：甲、乙两电炉，如果R甲>R乙，那么把它们分别接在220V的照明电路中，甲的发热功率一定大于乙的发热功率，你认为对吗?拿出你的理由。

13.有一条电热毯，使用时感到温度太高，现用一个开关和一个电阻把它改装成两档，使电热毯单位时间内产生的热量或为原来的数值，或为原来的一半。厂家说明书上只写着额定电压为220V，没有其他电气指标，请设计一个方案完成这项改装，要求： (1)画出电路图。

(2)证明改装所用的电阻R0与原电热器电阻R的关系为

2

14.为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了图甲、乙所示的两个方案。

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(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少？ (2)甲方案探究的问题是什么? (3)乙方案探究的问题是什么?

15.（2015?黄冈中考）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0-0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，R1为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）

（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电

3

热全部被水箱中的水吸收，且水无热损失，c水=4.2×10J/（kg?℃）]

（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2m时，探测电路中的电流多大？

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【巩固练习一】

一、选择 1.【答案】D 2.【答案】D

【解析】电动自行车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为内能。 3.【答案】D

【解析】根据电功的计算公式，电功的大小，和电流、电压、通电时间有关，知道电流和通电时间的大小，无法确定功的多少，所以AB错误；根据公式

可知，电流做的功

与电量和用电器两端的电压有关，所以C错误；电流做功的过程是把电能转化成其它形式的能的过程，所以消耗的电能越多电流做功就越多。 4.【答案】C 5.【答案】C

U2t可得，W1＜W2故选C。 【解析】因为R1＞R2，两电阻并联电压相等，由W?R6.【答案】B

【解析】对于一个确定的用电器，电压变为原来的两倍时，流过它的电流也要变为原来的两倍，由W=UIt可知用电器消耗的电能要变为原来的4倍，故A错误；电压不变，而使用电

U2t可知，用电器消耗的电能变为原来的两倍，器电阻变为原来的一半，由功率公式W?R故B正确；电流变为原来的两倍，由U=IR可知用电器两端的电压变为原来的两倍，由W=UIt可知用电器消耗的电能为原来的4倍，故C错误；同时改变用电器两端的电压为原来的4

U2t可知，消耗的电能变为原来的8倍，故D错倍，电阻为原来的2倍，由功率公式W?R误。

7.【答案】AC

【解析】R为一个灯泡的电阻；通过L1的电流I1?L1与L3的电流比是压为电源电压U；

UU，通过L3的电流I3?，所以通过2RRUI11?故A正确；灯泡L1两端的电压为：U1?I1R?， L3两端的电

2I32UU121U2?t甲，乙组所以L1与L3两端的电压比是；故B错误；甲组消耗的电能：W甲=U3U22RtU2U2U24t乙，两组消耗电能相等即：t甲?t乙，所以：甲?，故消耗的电能； W乙=R/22RR/2t乙1 16

C正确；甲组串联的总电阻是：R甲=2R，乙组并联的总电阻是：R乙=R?RR=，所以2R2R甲2R4=?。 R乙R/21二、填空

8.【答案】电功；内能；化学能；内能；机械能；机械能；其他形式 【解析】根据电功概念可知，电流通过用电器时要做功，叫电功；根据能量转换进行分析，因为灯泡发热，所以是电能转换为热能，因为蓄电池充电发生化学变化，所以是电能转换为化学能，因为电炉发热，所以电能转换为热能，因为电风扇工作，所以是电能转换为机械能，即电流做功是将电能转换为其他形式的能。 9.【答案】360

【解析】已知：U?6V I?0.2A t?5min?300s 求：W

根据：W?UIt?6V?0.2A?300s?360J 10.【答案】444

【解析】通话时的电流I=400mA=0.4A，通话时间t=5×60s=300s，手机通话5min，消耗的电能是W=UIt=3.7V×0.4A×300s=444J。 11.【答案】3：1

【解析】当S1闭合、S2断开时，通过R2的电流为I2=0.1A；当S1和S2都闭合时，通过电阻R1的电流为I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A；电源电压U=I1R1=0.3A×30Ω=9V；电阻

R2?U9V??90?，在I20.1A1min内电流通过R1与R2做功之比

W1I12R1t(0.3A)2?30??60s3??? 。 W2I22R2t(0.1A)2?90??60s112.【答案】50；1.8×10

【解析】这个月该同学消耗的电能W=268.1kW?h-218.1kW?h=50kW?h=50度

68

=50×3.6×10J=1.8×10J。 13.【答案】0.5；180

【解析】t=1min=60s，导体中的电流为：I?8

Q30C??0.5A，电流通过该导体所做t60s的功是：W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。

三、简答

6

14.【答案与解析】（1）蓄电池储存的电能：W电=UIt=36V×10A×3600s=1.296×10J； （2）人和车的总重力：G=（m人+m车）g=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N，人车受到阻力：f=0.02G=0.02×1000N=20N，因为匀速，则F=f=20N；电动机对自行车做的功：W=Fs=Fvt=20N

5

×5m/s×1200s=1.2×10J。

5

（3）电动机做的总功：W总= UIt=36V×4A×20×60s=1.728×10J，则电动机的效率为：η=

56

（W/W总）×100%=【（1.2×10J）/（1.728×10J ）】×100%≈69%。

65

答：（1）蓄电池可以贮存1.296×10焦耳的电能；（2）在行驶过程中，电动机做了1.2×10J功；（3）在行驶过程中，电动机线圈中的电流是4A，电动机的效率是69%。

17

15.【答案与解析】（1）小明对；因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，还有部分电能转化成内能（或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律）。

（2）1min内这台电动机所转化的机械能为：W'=W-Q=96J－38.4J=57.6J；电动机正常工作lmin所转化的机械能是57.6J。

【巩固练习二】

一、选择 1.【答案】B

【解析】A．电冰箱的额定功率约为200W，故A错误；B．电饭锅的电功率约为700W～1100W，故B正确；C．电子表的功率很小，约为几毫瓦，故C错误；D．电视机的额定功率约为120W左右，故D错误。 2.【答案】C

【解析】A电能是表示电流做功多少的物理量，而不是电功率，故A说法错误；电功率是表示电流做功的快慢，而不是效率高低，故B说法错误；电功率是反映电流做功快慢程度的物理量，电功率越大，说明单位时间内消耗电能越多，电流做功越快，故C说法正确；电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，这指的是电功，而不是电功率，故D错误。 3.【答案】C

【解析】由于闭合开关后，定值电阻始终能接在电路中，且电压恒定为6V，所以电流不为0，故A、B错误；根据当滑动变阻器接入电路中的阻值最小（即为0Ω）时，电路中的电流最大，由公式I?U6V??1.2A?3A，可知D错；故选C。 R5?4.【答案】C

【解析】家庭电路是并联的，并联的用电器增多，因此总电阻变小，A不符合题意，在并联电路中I=I1+I2，因此并联的用电器增多，电路中的总电流变大，B不符合题意；在家庭电路中，输电线和家用电器之间是串联，用电高峰期，接入电路的用电器变多，干路中的电流变大，而输电导线有一定的电阻，输电导线损失的电压U损=IR，输电导线的电阻R一定，

U2当I增大时U损增大，用电器两端的电压减小，由公式P=P?可知用电器的实际功率减

R小，灯泡比正常发光要暗一些，C符合题意；额定功率是用电器在额定电压工作时的功率，用电器正常工作时两端的电压为额定电压，额定电压只有一个，对应的额定功率只有一个，它不随电压的改变而改变。 5.【答案】B

【解析】电流的变化量：?I?I1?I2?电阻电功率变化量：

U1U210V8V????0.1A RRRRU12U22(U1?U2)(U2?U1)?P?P2?P????I(U1?U2)?0.1A?(10V?8V)?1.8W1?RRR故选B。

6.【答案】A

【解析】当开关闭合后，根据并联电路电阻越并越小，小于任何一个分电阻可知，并联部分电阻变小，整个电路的电阻变小；根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据串联电路电阻的分压特点可知，R两端的电压变大，故B正确，不符合题意；而并联部分的电压减小，

18

即灯泡两端的电压减小，故C正确，不符合题意；A错误，符合题意；根据P=UI可知，电源电压不变时，整个电路总功率变大，故D正确，不符合题意。 7.【答案】C

【解析】由铭牌可知，灯泡的额定功率为1W，额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，故此时电压表的示数为2.1V；灯泡的额定电流：Ie?Pe1W1??A，灯泡的电阻：Ue3V3RL?Ue3V??9?； Ie1A3此时灯泡两端的电压：UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V，若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际

Us2(2.4V)2功率Ps???0.64W，因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯

RL9?泡分得的电压小于额定电压，所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比所以：

RLUL2.4V8=??。 R滑U滑2.1V7二、填空

8.【答案】额定功率；电饭锅正常工作1秒钟消耗的电能是700焦。 9.【答案】10J；18

【解析】1s电流做的功：W=Pt=10W×1s=10J；

电视机平均每天的待机时间以18h计，那么在待机状态下100天消耗的电能： W′=Pt′=0.01kW×18h×100=18kW?h。 10.【答案】6；20

【解析】小灯泡与电阻并联且正常发光，

∴UL=UR=U，

P1.8WUU??，IR?， UUR30?1.8WU??0.5A ∴I?IL?IR?U30?∵IL?化简得：U?15U?54?0U2-15U+54=0， 解方程得：U=6V或U=9V，

又∵额定电压小于8V，∴U=6V，

2U2(16V)2RL???20?。

P1.8W11.【答案】(1)1:2 (2)2:1（3）甲灯较亮；2:1（4）乙灯较亮；1:2

【解析】灯泡发光时的亮度是由其实际功率决定的。电灯泡正常工作时，它的功率是额定功率，为了计算方便，我们通常认为电灯泡正常工作和不正常工作时的电阻是不变的。

19

（1）∵，U甲额=U乙额 ∴

（2）∵ ∴ 又∵U甲额=U乙额 ∴

（3）∵并联时两灯两端的电压相等

∴甲、乙两灯实际功率P甲、P乙与R甲、R乙的关系是：较亮

，P甲>P乙，甲灯

通过两灯的电流之比：

（4）∵串联时通过两灯的电流相同

∴甲、乙两灯实际功率乙灯较亮

通过两灯的电压之比：

、

与R甲、R乙的关系是：

，

，

12.【答案】6；1

222

【解析】（1）由P=U/R可得，电阻R的阻值：R=U/P=(6V)/6W=6Ω；（2）当电压表示数为3V时，通过电阻的电流最大：I最大=U/R=3V/6Ω=0.5A，而电流表选择的量程为0～0.6A，因此电路中允许的最大电流为0.5A；

根据图乙可知，当通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡两端电压为2V，因此在保证电路中各器件都安全的情况下，灯泡L消耗的最大功率：P最大=ULI最大=2V×0.5A=1W。 三、实验探究

13.【答案】（1）如下图；（2）0.35；大于；右

【解析】（1）实物连接中电流表和开关没有连接，电路处于断路状态；

（2）首先确认小灯泡选择的是哪一个，解决问题的关键在于理解“滑片在中点附近某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图”。此时滑动变阻器接入电路阻值为最大阻值

20

的一半即2.5Ω，由图可知电路中电流为0.14A，则滑动变阻器两端的电压为U1=2.5Ω×0.14A=0.35V，根据串联电路电压的特点，小灯泡两端的电压为U2=3V-0.35V=2.65V。因为此时小灯泡正常发光，因此这个电压就接近灯泡的额定电压，考虑到导线电阻，因此实验中选择的是标有“2.5V”字样的那个灯泡。

①小灯泡的额定功率为额定电压和额定电流的乘积，即P=UI=2.5V×0.14A=0.35W；

②移动滑片时，小灯泡发光较亮，说明实际功率变大，小灯泡两端电压增大，电路中的电流增大，总电阻减小，滑片应向电阻减小的那端移动。 四、解答

14.【答案】(1) 1100W；（2）0.1A；（3）2156Ω

【解析】（1）当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于高温档，则高温档的功率：P高温2U2（220V）?=?1100W； R144?（2）当开关S断开时，R1与R2串联，电饭锅处于焖饭、保温档，由题意可知，保温档

P22W的功率：P保温=0.02P高温=0.02×1100W=22W，由P=UI可得，电路中的电流： I?保温??0.1A；

U220V（3）由I=U/R 可得，保温时电路中的总电阻：R=U/I=220V/0.1A=2200Ω，因串联电路

中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2=R-R1=2200Ω-44Ω=2156Ω。 15.【答案】（1）0V；0.5A（2）0.6W

【解析】（1）由题意知L1、L2的阻值R1、R2分别为：

当P放在最左端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，电压表被短路，示数为0；L1、L2

并联，电流表测量干路电流。读数：。

（2）只有一盏灯接入电路时，应是L1或L2与滑动变阻器串联，电路的总功率决定于电源电压和电流（电流表的示数）。电路中的总电阻

，电路中的电流等

于

加在滑动变阻器两端的电压

＜0.6A＜1.5A,电流表、滑动变阻器始终安全。

，若电压表安全，有

，可

以判断滑动变阻器的电阻为30Ω，则电路中的电流为 所以：

。

【巩固练习三】 一、填空题

21

1、【答案】2：1； 1：1； 2：1； 2：1 2、【答案】4800

【解析】由Q=I2Rt，当通过它的电流增大为原来的2倍时，在相同的时间内产生的热量： Q′=（2I）2Rt=4I2Rt=4Q=4×1200J=4800J。 3、【答案】1250 【解析】

，

4、【答案】增大；增大

二、选择题

5、【答案】B

【解析】虽然三个用电器的额定电压、额定功率相同，但不选A，因为电风扇主要将电能转化为动能，电灯把电能转化为内能和光能，电热水器将电能全部转化为热能，故选B。

6、【答案】A. 7、【答案】C 8、【答案】A

【解析】本题是用控控制变量法分析放热公式：

2

、Q=UIt、Q=IRt的运行情况，

究竟选哪个公式是解本题的关键，本题中隐含了电压相等这个条件，根据可得并

联时电阻最小，相同时间放热多，故选A。 9、【答案】B

【解析】第一种方法接头处的电阻大，发热功率大，易发热，会加速电炉丝老化。 10、【答案】C

【解析】由图示电路可知，三电阻丝串联接入电路，则通过三个电阻的电流I与通电时间t都相等，

由题意可知：R1＜R2＜R3，由焦耳定律：Q=I2Rt可知：Q1＜Q2＜Q3，c瓶中的电阻丝阻值最大，放出的热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大；故选C。 11、【答案】A

三、实验与计算

12、【答案与解析】李明的看法是错误的。把两个电炉分别接到220V的照明电路中，U相等，而

，根据欧姆定律可知，

.在电流不相等的情况下，P与R不是正比

关系，所以甲的发热功率不一定大于乙的发热功率[也可根据析]。

来分

22

13、【答案与解析】(1)如图所示：

(2)证明：当S闭合时，R0被短路，R的发热功率是

；当S

断开时，电路中的电流R的发热功率，，因，

所以，计算可知。

14、【答案】（1）观察玻璃管中液面的高度；

(2）在电流一定时，电热与电阻的关系； （3）在电压一定时，电热与电阻的关系。

【解析】实验中用煤油柱升高的高度来体现煤油温度的变化，从而体现出煤油吸收热量的多少，而反映出电流产生热量的多少，这是利用转换法。在甲图中两根电热丝串联，利用串联电路中电流相等的特点控制了电流相同来探究在电流一定时，电热与电阻的关系；在乙图中两根电热丝并联，利用并联电路中各支路两端的电压相等的特点控制了电压相同来探究在电压一定时，电热与电阻的关系。

15、【答案】（1）32.3Ω；（2）2800s；（3）0.15A

【解析】（1）因为电加热时，P=1500W，U=220V，所以由P=U2/R 得：R=U2/P=(220V)2/1500W≈32.2Ω；（2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃-30℃）=4.2×106J，又因为W=Q=Pt所以t=W/P=4.2×106J/1500W=2800s；（3）由丙图可知，h=0.2m时，Rx=150Ω，则探测电路中的电流为I=U/（Rx+R0）=24V/（150Ω+10Ω）=0.15A。

23

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