1、1第十五讲 电功率一、填空题1(2018怀化改编)电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟_成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。2(2018吉安一模)小王家的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过_W。当家里只有电磁炉工作时，电能表在 1 min 内转 90 转，则电磁炉在 1 min 内消耗的电能为_J。第 2 题图3(2017天津)一只电烙铁的铭牌上标着“220 V 100 W”的字样，它正常工作时，电压是_V，电阻是_。4(2018南昌九年级第二次质量调研测试)如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，灯泡 L1、L 2都能正常发光，甲、乙两只电表的示
2、数之比为 35，则通过灯泡 L1与 L2的电流之比是_，L 1、L 2的额定功率之比是_。5(2018南昌初中毕业年级调研测试)如图所示，电路电源恒为 5 V， R1 R210 。通过对开关的断、闭的组合(短路、开路除外)，电路的最大电功率是_W，电流表的最大和最小示数之比是_。 6(2019改编)某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为 25 ，质量为 60 kg 的水，在额定电压下工作 1 400 s，水温升高 10 。则水吸收的热量是_J，电热水器消耗的 电能是_J。水的比热容为 4.2103 J/(kg)2电热水器额定功率：2 000 W 额定容量：60 L额定电压：220 V
3、 额定频率：50 Hz额定压力：0.75 MPa制造商：XXXX 电器有限公司第 6 题图二、选择题7(2018潍坊)最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是( )A欧姆 B焦耳C奥斯特 D法拉第8(2018江西样卷)小玲家有额定电压相同的 电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.6 元的计费标准，将这三个用电器正常工作 1 小时的用电费绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是( )第 8 题图A在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高B在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低C正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流D在一个月内，
4、小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多9(2019原创)萍萍利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在 1 h 内，消耗的电能为 0.2 kWh，那么这个用电器是( )A微波炉 B台式计算机 C家用空调 D电饼铛10(2019改编)关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是( )A白炽灯的正常工作电流约为 0.1 AB遥控器的干电池电压约为 220 V3C空调制冷时的功率约为 10 WD电扇正常工作 1 h 耗电约为 1 kWh11(2019改编)在日常使用的电热水壶上标着“220 V 1 000 W”的字样。其中“1 000 W”表示的意思是( )A额
5、定电压 B额定功率C实际电压 D实际功率12(2018宜春一模)如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是( )13(2017江西样卷)如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片 P 都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡 L1和 L2和亮度情况，下列判断正确的是( )AL 1和 L2都变亮 BL 1和 L2都变暗CL 1始终比 L2亮 DL 2始终比 L1亮14(2018临川一中一模)如图所示电路，电源电压为 3 V，灯 L1标有“6 V 6 W”，灯 L2标有“3 V 3 W”，下列有关说法正确的是( )4第 14 题图AS 2断开，S 1接
6、 b，L 1可以正常发光BS 2断开，S 1接 a，L 2实际功率为 3 WCS 2闭合，S 1接 b，L 2更亮DS 2断开，S 1接 a，L 2更亮15(2019易错)如图甲是某科技小组利用气敏电阻设计的汽车有害尾气排放检测电路，如图乙是气敏电阻随有害尾气浓度 变化的曲线。电源电压恒定不变， R 为气敏电阻，L 为指示灯。当有害尾气浓度 增大时( )A电压表的示数减小，指示灯亮度增大B电压表的示数增大，指示灯亮度增大C电压表的示数减小，指示灯亮度减小D电压表的示数增大，指示灯亮度减小16(2019原创)如图所示，这款棒球帽内置的太阳能电池可以保存 200 mAh 的电量，可以直接用来给手机
7、等电子设备进行充电。下列说法错误的 是( )第 16 题图A给手机充电时是将电能转化为化学能B太阳能电池是将太阳能转化为电能C200 mAh 中“mAh”是电能的单位D200 mAh 表示当以 0.2 A 的电流放电时，能持续放电 1 h17(2019改编)有两只分别标有“6 V 3 W”和“9 V 3 W”的小灯泡 L1、L 2，不考虑温度对灯丝电5阻的影响，下列说法正确的是( )AL 1和 L2正常工作时的电流一样大BL 1和 L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮CL 1和 L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大D将 L1串联一个 12 的电阻，接在电源电压为 12 V 的电路中，
8、L 1也能正常发光18(2018无锡)用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝 R1和 R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且 R1R2，瓶中装有质量相等的煤油，下列说法正确的是( )第 18 题图A该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B闭合开关后，装 R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快C实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少D将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小19(2018江西样卷)(不定项)如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片 P 置于中点位置。闭合开关后，电压表示数为 U，电流表 A1、A 2示数分别为 I1、 I2，且灯
9、丝电阻不变，下列分析正确的是( )A滑片 P 向右移动过程中，灯 L 亮度逐渐变暗B滑片 P 向右移动过程中，电压表示数 U 不变C滑片 P 向右移动过程中， 的比值变大UI2D当滑片 P 移到最右端时，电路消耗的总功率最大620(2018萍乡九年级摸底考试)(不定项)如图所示，电源电压保持 2 V 不变，小灯泡 L 标有“2.5 V 0.2 A”字样，小灯泡的阻值保持不变。闭合开关 S1、S 2，下列说法正确的是( )A电源工作时，将其他形式的能转化为电能B此时小灯泡 L 正常发光C若只断开开关 S2，小灯泡 L 变得更亮D若开关 S2由闭合变为断开，电流表的示数变小三、简答与计算题21(2
10、018临川一中一模)寒假期间，小明同父母一起回老家看望爷爷奶奶，一天晚上，爷爷房间的白炽灯泡突然闪灭了，小明说“我可以帮爷爷修好灯泡”。他缓慢地摇动着灯泡，把已经断了的灯丝搭接了起来，装好后打开开关，房间立刻亮了起来，爷爷说“这灯泡好像变得更亮了”。请你解释灯泡变亮的原因。22(2018高安一模)如图所示电路，电源电压不变， R112 ，小灯泡标有“6 V 12 W”(电阻不变)。求：7第 22 题图(1)只闭合 S1时，电流表示数为 0.8 A，则电源电压为多大？(2)当 S1、S 2、S 3都闭合时，将滑片 P 移动到 b 端，电流表的示数为 1.2 A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？(3
11、)只闭合 S2时，电路的最大总功率为多少？23(2017江西样卷)如图所示，电源电压 U15 V 且保持不变， R15 ， R2是 030 的滑动变阻器， R3是标有“15 V 9 W”的电器(电阻保持不变)。第 23 题图(1)当 R3正常工作时，此时开关 S1、S 2是闭合的还是断开的？(2)当开关 S1、S 2都断开，电流表的示数是多大？8(3)闭合开关 S1、S 2，移动 R2的滑片 P，电流表最小示数为多大？此时整个电路消耗的电功率为多少？四、实验与探究题24(2018吉安二模)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝( R1
12、R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。(1)在这个实验中，电流产生的热量多少是通过_体现出来的。(2)甲装置可探究电流产生的热量与_的关系。(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球 B 与 D 的变化情况可探究电流产生的热量与_的关系。9(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球_ _(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。(5)小华设计了如图丙所示方案来实验(烧瓶与甲图中的相同)，比较王军和小华所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是_，理由是：_。25(2018临川一中一模)小明做测“小灯泡电功率”实验
13、时，所用器材有电压为 6 V 的电源，额定电压为 2.5 V 的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。(1)如图甲所示是小明没有连接完的电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；(2)小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片 P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是_。(3)小明通过移动滑片 P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的 UI图像，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_W。(4)实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有
14、 5 、10 、15 、20 。将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片 P，使定值电阻两端的电压为 2 V，此时电流表的示数如图丙所示为_A，则定值电阻的阻值为_。断开开关，将定值电阻换成阻值为 10 的电阻，闭合开关，滑动变阻器滑片应向_(选填“左”或“右”)移动；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于_。101(2017河北)一天小明家中的 IC 卡电能表上的金额用完了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300 元的 IC 卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为 小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电_kWh。为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能
15、表的示数为_ _前为 IC 卡电能表充值。2(2018南充)如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡 L 的 UI图像如图乙所示，当通过灯泡的电流为 1 A 时，灯正常发光，则灯的额定功率为_W 和滑动变阻器的最大阻值为_。3(2018枣庄)如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压 220 V， R1、 R2的阻值分别为 11 、22 ，通过旋转扇形开关 S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。电热器在低温挡工作时的电功率是_W，在高温挡工作 1 min 产生的热量是_。4小明同学在班会活动课上表演了一个小魔术：用金属片点燃火柴。将一金属片接在学生电源上(如
16、图所 示)，他将火柴放在哪个位置效果最明显( )11A a 点 B b 点 C c 点 D都一 样5如图所示，将一节干电池和三只均标有“1.5 V 0.5 W”的小灯泡接入电路，当开关 S1闭合、S 2断开时，三只灯泡均能发光。若将开关 S1、S 2均闭合，则( )第 5 题图A只有灯泡 L1熄灭B三只灯泡均熄灭C灯泡 L2、L 3熄灭，L 1更明亮D灯泡 L3熄灭，L 1、L 2均更明亮6(2019原创)电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压为 220 V 的家庭电路上，输出电压 40 V，输出功率 2 200 W。编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长
17、时间通电的最大安全电流)如表。从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用( )导线编号 甲 乙 丙 丁导线横截面积 S/mm2 1.0 2.5 6 10安全载流量 I/A 12 28 47 68A.甲 B乙 C丙 D丁7(2019易错)(不定项)有规格为“6 V 6 W”的灯 L1和“6 V 3 W”的灯 L2，通过它们的电压随电流变化关系的图像如图所示。下列说法正确的是( )第 7 题图A灯 L1、L 2的电阻均随电压的增大而增大B由于额定电压相同，灯 L1、L 2均正 常工作时亮度相同C将灯 L1、L 2并联接在 6 V 电源两端，干路电流为 1.5 A12D将灯 L1、L 2串联接入电
18、路，使 L2恰好正常发光时，L 1的电阻为 40 8(2018江西样卷)在图甲所示的电路中，电源电压为 12 V 且不变，滑动变阻器 R2标有“50 3 A”字样。闭合开关 S 后，移动滑动变阻器 R2的滑片 P 至某点时，电流表 A1的示数为 0.6 A，电流表 A2的示数如图乙所示。求 ：第 8 题图(1)电阻 R1的阻值；(2)10 秒内变阻器 R2所消耗的电能 W2；(3)为保护电路，变阻器 R2所允许消耗的功率范围。9(2018南昌九年级第二次质量调研测试)小明家新买了一台电热水器如图甲所示，如图乙是它的电路原理图(开关 S 只能单独接 1 或同时接 1 和 2，不能单独接 2)，
19、R1、 R2为电热丝，下表是电热水器的有关参数。c 水 4.210 3 J/(kg)，不考虑温度对电阻丝的影响(1)电热丝 R1、 R2的电阻值是多少？(2)水箱装满水，电热水器正常工作加热 210 min，水箱中的水温度升高60 ，则电热水器的加热效率是多少？13第 9 题图电源 220 V 50 Hz水箱容量 50 L加热 2 000 W功率保温 400 W10(2018南昌九年级第二次质量调研测试)图甲是测量标有“3.8 V”字样的小灯泡电功率的电路图。14(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。(2)连接电路时， 闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最_(选填“左”或“右”
20、)端。(3)当电压表示数为 3.8 V 时，电流表的示数如图丙所示，由此可得，小灯泡的额定功率为_W。(4)在实验中，小明把电流表与电压 表的位置互换，闭合开关后会造成_(选填选项前的字母)。A电流表被烧坏 B电压表被烧坏C小灯泡被烧坏 D小灯泡不亮(5)同组的小芳发现，只要将小灯泡换成定值电阻，就可以做伏安法测电阻的实验，看来这两个实验的电路图是可以共用的。但同组的小华说，这两个实验的确有相同之处，但也有不同之处。她列了一个表格对比两者的不同，请帮她将表格补充完整。1511(2018吉安市吉州区模拟)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中：【实验器材】电压恒为 6 V 的电源、额定电压是 3
21、.8 V、功率约 2 W 的小灯泡、电压表、电流表、标有 “20 2 A”字样的滑动变阻器甲、标有“30 2 A”字样的滑动变阻器乙、开关、导线若干。第 11 题图【实验步骤】(1)请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。(2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于_ _(选填“ A”或“ B”)端。(3)开始时小明同学由于移动滑片过快，小灯泡一闪就不发光了，则此时电压表_示数。(4)小灯泡正常发光时的电流如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W。【实验分析】(1)小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验， U 与 I 数据如下表所示。在第 1 次实验中，小灯泡不亮的原因是_
22、 _。(2)你认为小明完成上述实验所使用的滑动变阻器是_(选填“甲”或“乙”)。(3)再计算小灯泡灯丝电阻，发现电阻随电压、电流增大而增大，其根源是由于灯丝的_改变了。16实验次数 1 2 3 4 5U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20I/A 0.20 0.40 0.47 0.51小灯泡亮度 不亮 不亮 偏暗 正常 很亮参考答案基础过关1电流的二次方 导体的电阻 2.2 200 910 43220 484 4.11 23 5.5 4162.5210 6 2.810 6 7.B 8.C 9.B 10.A 11.B 12.A 13.D 14.C 15.A 16.C 17.D 1
23、8.C 19.BC 20.AD21答：把断了的灯丝搭在一起会使搭接处灯丝的横截面积增大，导致该处电阻减小。根据公式 P 得：U2R电压一定时，电阻越小，灯泡的功率越大。所以灯泡会更亮。22解：(1)由 P 可得，U2R灯泡的电阻： RL 3 U额 2P额 （ 6 V） 212 W如解图(1)所示，当只闭合 S1时，灯泡与 R1串联，电流表测电路中的电流，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，电源的电压： U I(R1 RL)0.8 A(12 3 )12 V17(2)如解图(2)所示，当 S1、S 2、S 3都闭合时，将滑片 P 移动到 b 端，滑动变阻器的最大阻值和 R1并联，电
24、流表测干路电 流，并联电路中，各支路两端的电压相等，则通过 R1的电流：I1 1 AUR1 12 V12 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的电流： I 滑 I I11.2 A1 A0.2 A滑动变阻器的最大阻值： R 60 UI滑 12 V0.2 A(3)当只闭合 S2时，滑动变阻器与灯泡串联于电路中，当灯泡正常发光时，电路中的电流是最大的，则最大电流为：I 2 AP额U额 12 W6 V电路的最大功率为： P UI12 V2 A24 W23解：(1) R3正常工作，其实际电压等于额定电压 15 V，即 R3两端电压等于电源电压，故 S1须闭合，S2可闭合可断开；(2)当开
25、关 S1、S 2都断开时， R1与 R3串联，电流表 A2测电路电流 I，R3 25 U额 2P额 （ 15 V） 29 W电路总电阻 R R1 R35 25 30 电流表示数 I 0.5 AUR 15 V30 (3)由图可知，闭合开关 S1、S 2， R2与 R3并联， R1被短路，电流表 A1测干路电流，当滑动变阻器接入电路的电阻 R 大 30 时，干路上的电流最小为 I 小 ，由 P UI 可知，此时电路总功率最小通过滑动变阻器 R2的电流 I2 0.5 AU2R2 15 V30 通过 R3的电流 I3 0.6 AP额U额 9 W15 V电流表 A1最小示数 I 小 I2 I30.5 A
26、0.6 A1.1 A电路消耗的电功率 P UI 小 15 V1.1 A16.5 W24(1)气球膨胀体积大小 (2)电阻 (3)电流 (4) C(5)甲、乙 气体的热胀冷缩效果比液态更明显，实验现象更直观，时间更短25(1)如答图所示18(2)滑动变阻器同时接下面两个接线柱(3)0.5 (4)0.4 5 左 40高分夺冠1500 2.8 1132 200 3.9610 5 J 4.A 5.C 6.D 7.AC8解：(1)S 闭合后， R1与 R2并联 U1 U2 U12 VR1 20 U1I1 12 V0.6 A(2)因为 A1的示数为 I10.6 A，干路上电流 I1 A通过 R2的电流 I
27、2 I I10.4 AR2消耗的电能 W2 U2I2t12 V0.4 A10 s48 J(3)当 R2最大值接入电路时， I2min 0.24 AU2R2max 12 V50 则 R2消耗的最小功率：Pmin U2I2min12 V0.24 A2.88 W为保护电路，通过电流表 A2的最大电流为 3 A，则流过 R2的最大电流I2max3 A0.6 A2.4 AR2消耗的电功率最大：Pmax U2I2max12 V2.4 A28.8 W故 R2所允许消耗的电功率在 2.8828.8 W 之间9解：(1)当开关 S 只接 1 时，电热丝 R1单独接入电路中，此时电热水器处于保温状态，由表可知，
28、P 保400 W，电热丝 R1的阻值：R1 121 U2P保 （ 220 V） 2400 W当开关 S 同时接 1、2 时，电热丝 R1、 R2并联接入电路中，此时电热水器处于加热状态，由表可知， P 加2 000 W，此时电热丝 R2的电功率：P2 P 加 P 保 2 000 W400 W1 600 W电热丝 R2的阻值： R2 30.25 U2P2 （ 220 V） 21 600 W19(2)水箱中水的质量：m V 1.010 3 kg/m350103 m350 kg水箱中水吸收的热量：Q 吸 cm(T T0)4.210 3 J/(kg)50 kg60 1.2610 7 J电热水器正常加热 210 min 消耗的电能：W P 加 t2 000 W21060 s2.5210 7 J由热水器加热的效率： 100% 100%50%Q吸W 1.26107 J2.52107 J10(1)如答图所示(2)左 (3)1.14 (4)D (5) R 测量不同电压下灯泡的电功率UI11【实验步骤】(1)如答图所示(2)B (3)有 (4)1.9【实验分析】(1)小灯泡实际功率太小 (2)乙 (3)温度
