九年级物理上册 第六章 电功率习题（打包16套）（新版）教科版.zip

1电能和电功初中物理 电能和电功（答题时间：15 分钟）1. 一个用电器接入由四节干电池串联的电源两极使用时，测得通过用电器的电流是200mA，则 1 min 该用电器消耗电能（ ）A. 120J B. 72J C. 720J D. 96J2. 下列有关电能的说法，错误的是（ ）A. 电风扇使电能转化为机械能B. 1 J 比 1 kW·h 大得多C. 千瓦时也叫“度”D. 各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能3. 关于电功，下列说法中正确的是（ ）A. 用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多B. 通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多 C. 用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多 D. 用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多4. 用两节串接后的干电池给小灯泡供电，电压是 3V，小灯泡发光时通过的电流为0.3A，此时小灯泡的电阻为 Ω，工作 0.5min 消耗的电功为 J。 5. 课外实践活动中，小明仔细观察了家中的电能表，表盘信息如图所示，电能表的示数为 kW·h。若一段时间内指示灯闪烁了 320 次，用电器消耗的电能为 J。该电能表接到电压为 380V 的电路中 （选填“能”或“不能” ）正常工作。6. 观察图甲中小林的妈妈和爸爸的对话，回答下面的问题：（1）当地的电价为______元/度。这个月小林家消耗的电能是_________J。（2）小林家上一个月底的电能表抄表时的示数如图乙所示，则现在电能表的示数应为：2。7. 随着科技的发展，平板电脑成为人们的新宠，由于电池不能长时间工作，小明配备了一个标有“3.7V 8000mAh”的大容量电池，电池供电工作电流如果是 8000mA 时，可以工作 1h，则电池能够提供的电能为_________J，若给掌上电脑供电，正常工作时的电流为200mA，可供电脑工作________s。31. C 解析：W＝UIt＝4×1.5V×0.2A×60s＝72J。2. B 解析：1 kW•h＝3.6×10 6 J，所以 1 kW•h 比 1 J 大得多，B 项说法错误。3. D4. 10；27 解析：已知灯泡两端的电压是 3V，发光时通过灯泡的电流为 0.3A，则小灯泡的电阻 R＝ ＝ ＝10Ω；已知灯泡工作时间 t＝0.5min＝30s，所以小灯泡消耗的电功UI 3V0.3AW＝UIt＝3V×0.3A×30s＝27J。5. 3512.0；3.6×l0 5；不能 解析：图中电能表的示数为 3512.0 kW·h，还可以看到每消耗 l kW·h 的电能，指示灯闪烁 3200 次，因此闪烁 320 次消耗的电能为 0.1 kW·h＝3.6×l0 5 J，该电能表只允许接在 220V 的电路中而不能接在 380V 的电路中。6. （1）0.52；3.6×10 8 （2） 解析：当地电价为＝0.52 元/度；100 度＝100kW·h＝100×3.6×10 6J＝3.6×10 8J；家用电能表某月消52元100度耗的电能为某段时间起始和终末时，电能表计数器两次示数之差（注意一般电能表最后一位是小数） ，所以这个月底电能表的读数应为 931.6 kW·h＋100 kW·h＝1031.6kW·h。7. 106560；1.44×10 5 解析：电池能够提供的电能W＝UIt＝3.7V×8000mA×lh＝3.7V×8A×3600s＝106560J；当给掌上电脑供电时，由W＝UIt 变形得 t＝ ＝ ＝1.44×10 5s。WUI 106560J3.7V×0.2A1电能和电功初中物理 电能和电功【考点精讲】1. 电能的转化用电器和电源可以使电能和其他形式的能发生转化。例如：电动机把电能转化为动能，日光灯把电能转化为光能，电热器把电能转化为热能，电脑消耗电能传递给我们信息；发电机把动能转化为电能，太阳能电池板把太阳能转化为电能，电池把化学能转化为电能。2. 电流做功的实质电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功是电能转化的量度。电功是过程量，电流做功时，总伴随着能量状态的变化。电流通过用电器所做的功的数值与该用电器此时消耗的电能数值完全相同。3. 电功的单位焦耳（J） 、千瓦时（kW·h）4. 电功的测量电功用电能表来计量，表上所显示的数字是到目前为止用去的电能，其最后一位表示小数点后一位，单位是千瓦时。电能表的计数器上前后两次读数之差就是这段时间内所用电的度数。2电能表上一些参数的意义：一般的电能表上都标有“220V 50Hz”字样，这表示该电能表应该在 220V、50Hz 的交流电路中使用；电能表上如果标有“10（20）A”字样表示这个电能表的额定电流是 10A、最大允许电流是 20A；电能表上如果标有“1500r/kW·h”字样表示接在这个电能表上的用电器每消耗 1 千瓦时的电，电能表上的转盘转 1500 转。5. 电功的计算W＝UIt，即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。【典例精析】例题 1 小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流为_______A。当家里只有微波炉工作时，电能表在 1 min 内转 60 转，则微波炉消耗的电能为_______J。思路导航：从表盘可以看出，该电能表允许通过的最大电流为 10A；电能表上标有“3 600 r/kW·h”字样表示每消耗 1 kW·h 电能，电能表的转盘转过 3600 转，故电能表的转盘转过 1 转消耗的电能为 kW·h，转 60 转消耗的电能为 kW·h×60＝ kW·h＝13600 13600 160×3.6×106J＝6×10 4J，故微波炉消耗的电能为 6×104 J。160答案：10 6×10 4例题 2 我国目前已实行阶梯电价，就是在现有电价的基础上进行阶梯式提价，按月用电量分 3 个档次，不同档次的月用电量缴费标准不同，某地区的方案如下表：档次 月用电量 缴费标准（元/度）1 0~130 度 0.502 131 度~220 度 超出 130 度部分：0.553 220 度以上 超出 220 度部分：0.803（1）莉莉家的电能表本月初示数如图所示，为了控制本月她家耗电不超过方案中的第1 档次，请在图乙中填上电能表的最大示数。 0 3 7 0 0 甲 乙 （2）若实际上她家本月耗电量为 150 度，则应付电费 元。请指出生活中一种浪费电能的现象： 。思路导航：（1）为控制耗电量不超过方案中的第 1 档次，则莉莉家本月最多用电量为130kW·h，则月末电能表的示数为 0370.0+130＝0500.0；（2）应付的电费为130×0.5+20×0.55＝76 元；生活中浪费电能的现象很多，比如①电视机不能做到随时关电源，常处于待机状态；②客厅里灯长明，卧室人走灯不灭；③夏天空调房间，温度设置过低。答案：（1）0500.0；（2）76 人走不关灯等（其他表述合理均可）例题 3 有一只灯泡在电压是 220V 的家庭电路中使用，点亮 10h 用了 3.6×106J 的电能，这只灯泡工作时的电流是多大？ 思路导航：根据电能和电功之间的关系可知，做了多少电功就消耗多少电能，所以灯泡做了 3.6×106J 的电功。已知电压、电流和电功，利用公式 I＝ ＝WUt＝0.45A。3.6×106J220V×10×3600s答案：0.45A【总结提升】电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。W＝UIt 是电功的决定式。41电功率与电压、电流的关系初中物理 电功率与电压、电流的关系（答题时间：15 分钟）1. （福州）如图所示，手电筒中的电流为 0.5A，电源为三节干电池，则该手电筒小灯泡的功率最接近（ ） A. 0.25W B. 0.75W C. 2.25W D. 9.00W2. 有两只定值电阻 RA和 RB，各自的电流与电压关系如 U－I 图象中的 A、B。则（ ）A. 若将它们串联接在电源两端，R A的电流是 RB的 2 倍B. 若将它们并联接在电源两端，R A的电压是 RB的 2 倍C. 若将它们串联接在电源两端，R A的电功率是 RB的 2 倍D. 若将它们并联接在电源两端，R A的电功率是 RB的 2 倍3. 某段电路两端的电压变为原来的 2 倍，电阻变为原来的 1/2，则原来电路消耗的电功率与后来电路消耗的电功率之比为（ ）A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 1：84. 甲、乙两个灯泡分别标有“220 V 40 W”、 “220 V 60 W”字样，并联在 220 V 电源上，通过灯丝电流大的是_______灯泡，该灯泡的电阻是_______。如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是_______灯泡。正常使用相同时间，甲、乙两灯泡消耗的电能之比是_______。5. 在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少 0.2 A 时，电压表的示数从 6V 变为 5V，则该定值电阻所消耗的电功率变化了 W。 6. （成都）如图所示，小明设计了一个调光灯的电路。灯泡 L 标有“6V 3W”字样，R为滑动变阻器，电源电压 U＝9V。闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片，使灯正常发光。求：2（1）电路中的电流是多少？（2）整个电路在 1min 内消耗的电能是多少？7. 探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想 ：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。 ”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示。表一R/Ω 5 10 15 20 30I/A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2U/V 1 2 3 4 6P/W 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2表二R/Ω 5 10 15 20 30I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.2U/V 6 6 6 6 6P/W 7.2 3.6 2.4 1.8 1.2①根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是： 。②根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是： 。31. C 解析：三节干电池串联后的总电压为 4.5V，又已知手电筒中的电流为 0.5A，手电筒小灯泡的功率为 P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W。2. C 解析：3. D 解析：电路两端的电压变为原来 2 倍，电阻变为原来的 1/2，则电路原来消耗的电功率与后来消耗的电功率之比为 1：8。4. 乙；806.7 Ω ；乙；2∶3 解析：根据 I＝ 可知，在电功率相同的情况下，通过乙PU灯的电流大；根据 R＝ 可知，R 乙 ＝ ＝ ＝806.7 Ω；导体的电阻大小与导体U2P U2P乙 （ 220V） 260W的材料、长度、横截面积有关，在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，故钨丝较粗的灯泡电阻较小，即乙灯钨丝较粗；根据 W＝Pt，两灯工作的时间相同，则它们消耗的电能之比等于它们的电功率之比为 2∶3。5. 2.2 解析：电阻所消耗的电功率变化值为 P＝UI＝（6V－5V）×0.2A＝0.2W，这种解法是错误的，应当是两次电压、电流的乘积的变化量，而不是电压的变化量与电流的变化量的乘积；正确的解法是先求出定值电阻的大小，根据公式 P＝U 2/R 或 P＝I 2R 求出定值电阻电功率的变化值。6. （1）I＝ ＝ ＝0.5A PU 3W6V（2）整个电路消耗的功率为 P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W则整个电路消耗的电能为 W＝Pt＝4.5W×60s＝270J7. ①电流一定时，电功率跟电阻成正比；②电压一定时，电功率跟电阻成反比。1电功率与电压、电流的关系初中物理 电功率与电压、电流的关系【考点精讲】1. 电功率与电压、电流的定性关系：通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率越大；用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。2. 电功率与电压、电流的定量关系：电功率等于电压与电流的乘积。3. 公式：P＝UI，式中 P、U、I 分别表示电功率、电压和电流，它们的单位分别是W、V、A。4. 变形式：I＝ ；U＝PU PI5. 导出式：P＝ ；P＝I 2R。U2R公式 P＝ 常用于已知电压大小的情况下，求解一特定用电器的电功率大小或比较并U2R联电路中电功率的关系，在并联电路中，各用电器消耗的电功率与其电阻成反比；公式P＝I 2R 常用于已知电流大小的情况下，求解一特定用电器的电功率大小或比较串联电路中电功率的关系，在串联电路中，各用电器消耗的电功率与其电阻成正比。【典例精析】例题 1 如图所示，蒸汽熨刷的铭牌上标有 “220V 1000W”的字样，熨刷中的电热丝正常工作时的电流是 A，电热丝的电阻是 Ω。思路导航：熨刷中的电热丝正常工作时的电流 I＝ ＝ ＝4.5A；PU 1000W220V电热丝的电阻 R＝ ＝ ＝48.4ΩU2P （ 220V） 21000W答案：4.5；48.4例题 2 在如图所示的电路中，电源电压恒为 6V，R 1＝12Ω，灯 L 上标有“6V 3W”的字样，当只闭合开关 S 时，电压表测量 两端的电压；若将滑动变阻器 R2的滑片 P 向下移动，电流表的示数将 （选填“变大” 、 “变小 ”或“不变” ） ；再闭合开关 S1和S2，则电路消耗的总功率为 W。2S A V S1 S2 R1 R2 L 思路导航：只闭合开关 S 时，R 2与灯 L 串联，电压表与 R2并联，故测量的是 R2两端的电压；滑片 P 向下移动，则其接入电路中的电阻减小，电路中的电流将增大；再闭合开关S1和 S2，则滑动变阻器 R2被短路，此时 R1与 L 并联，电路中的总功率为：P 总 ＝P 1+PL＝+3W＝6W。（ 6V） 212Ω答案：R 2；变大；6例题 3 （福州）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关 S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关 S1，电流表的示数变化了 0.3A。那么闭合 S、S 1后，R 1与 R2的电功率之比是（ ）A. 2：3 B. 3：2 C. 5：2 D. 1：2思路导航：由电路图可知电路是并联的，当只闭合开关 S 时，电路中只有 R1接入，再闭合 S1后，电路中 R1、R 2并联，根据并联电路特点，电路变化的电流实际上就是 R2中的电流，因此 R2中的电流为 0.3A；题中要求两电阻功率之比，利用公式：P＝UI 可知，两电阻功率之比就是电流之比，所以答案为 2∶3。答案：A例题 4 如图所示，将灯 L1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为 U 的两个电路中，在甲图中灯 L1的功率为 4W，在乙图中灯 L1的功率为 9W。设灯丝电阻不变。下列说法中错误的是（ ）A. 甲、乙两图中灯 L1两端的电压之比是 2∶3B. L1、L 2两灯灯丝电阻之比是 2∶1C. 甲图中灯 L1、L 2的功率之比是 2∶1D. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 3∶23思路导航：甲、乙两图中灯 L1消耗的功率之比为 4∶9，则由公式 P＝ 可求得灯泡两U2R端的电压之比为 2：3，A 项正确，注意到乙图中 L1两端的电压也就是电源电压，故甲图中两个灯泡的电压之比为 2：1，B 项正确；由公式 R＝ 可求得两个灯泡的电阻之比为 2：1；UI由公式 P＝I 2R 可求得两灯泡串联时消耗的电功率之比也为 2：1，C 项正确；甲图中的总功率为 P 甲 ＝ ＝ ，乙图中的总功率为 P 乙 ＝ + ＝ ，则 ＝ ，故 D 项错误。U22+1 U23 U22U21 3U22 P甲P乙 29答案：D【总结提升】1. 用电器功率的大小跟用电器两端的电压和通过用电器的电流这两个因素有关。但不能从纯数学的观点出发，认为电功率与电压成正比，与电流成正比。当用电器两端的电压 U变化时，电流也随着变化。2. 电功率的计算公式 P＝UI 反映了电功率、电压和电流的关系，欧姆定律 I＝ 反映了UR同一段电路中的电流、电压和电阻的关系，这两个公式普遍适用于纯电阻电路中。根据两个公式，只要找到同一段电路中的电压、电阻、电流和电功率中的任意两个量，就可以对另外两个求解。解答与额定功率、实际功率相关的综合题，实际就是考查对这两个公式的综合应用。1电功率的概念及定义式初中物理 电功率的概念及定义式（答题时间：15 分钟）1. （上海模拟）2013 年夏天的温度达 36℃的天数创历年来新高，人们不得不躲进空调房，一般家用空调的电功率最接近（ ）A. 200 瓦 B. 300 瓦 C. 2000 瓦 D. 10000 瓦2. （上海模拟）用电器的电功率大，表示该用电器（ ）A. 做功多 B. 用电时间短 C. 做功快 D. 电能转换成其他形式的能多3. （青岛）甲、乙两用电器电功率之比为 1：2，通电时间之比为 3：4，则消耗电能之比为（ ）A. 1：2 B. 3：8 C. 3：4 D. 2：34. 一度电的用处很大，所以我们在生活中要节约电能，下列关于 1 度电的说法中错误的是（ ）A. 使额定功率为 200 瓦的洗衣机正常工作 5 小时 B. 使额定功率为 40 瓦的日光灯正常工作 40 小时C. 使额定功率为 100 瓦的电烙铁正常工作 10 小时 D. 使额定功率为 1000 瓦的空调正常工作 1 小时5. 碘钨灯是一种新型是光源，有种碘钨灯的规格为“220V 1000W”，将它直接接到照明电路中________（选填“能”或“不能” ）正常工作。正常工作时，1 秒消耗的电能是 J。6. 大多数家用电器在待机状态（关机但未拔掉电源插头）时也会消耗电能。以有 1000个家庭的社区为例，假设每个家庭所有用电器待机时的总功率约为 20 W，每天处于待机状态的时间约为 20 h，则该社区每天因用电器待机而浪费的总电能约为________kW·h。7. 有一种车床用的照明灯泡，它的正常工作电压是 36V，正常工作时灯丝的电阻为36Ω，求：（1）该灯泡正常工作时的电功率。（2）灯泡连续正常工作 10h 消耗多少千瓦时的电能。21. C 解析：一般家用空调的电功率在 1000W～2000W。2. C 解析：电功率是表示电流做功快慢的物理量，也可以说是用电器消耗电能快慢的物理量，其公式为 P＝Wt，电功率越大，用电器做功越快。它同时受做功的多少和做功时间两个量的影响，因此，单纯说做功多或时间短就认为电功率大是错误的，因此，只有选项 C 符合题意，故正确答案为 C。3. B 解析：已知用电器功率与通电时间之比，由 W＝Pt 可以求出用电器消耗的电能之比。4. B 解析：根据 P＝ 变形得 t＝ ，即可计算出 1 度电可使额定功率为 40W 的日光灯正Wt WP常工作 25 小时。5. 能；1000 解析：碘钨灯的额定电压与照明电路的电压相同，故它可以正常发光；1000W 是指碘钨灯 1s 内消耗 1000J 的电能。6. 400 解析：W＝Pt＝0.02 kW×20 h×1000＝400 kW·h。7. （1）P＝ ＝ ＝36WU2R （ 36V） 236Ω（2）W＝Pt ＝36 ×10 －3 kW ×10h＝0.36 kW•h1电功率的概念及定义式初中物理 电功率的概念及定义式【考点精讲】【典例精析】例题 1 下列关于电功率的一些说法中，正确的是（ ）A. 用电器的功率越大，它耗电一定越多B. 用电器的功率越大，它耗电一定越快C. 用电器两端的电压越高，它的电功率一定越大D. 通过用电器的电流越大，它的电功率一定越大思路导航：电功率反映用电器消耗电能的快慢，电功率越大，表明该用电器耗电越快。电功率跟电压和电流两个物理量同时有关，只知其一，不能推测电功率的大小。答案：B例题 2 （巴中）小张出差时恰逢抄表日，他家电能表示数为 ，出差返回时发现家中有一盏 60W 台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电能表的示数为 ，则小张出差时间长达（ ）A. 5 天 B. 10 天 C. 30 天 D. 100 天思路导航：灯泡消耗的电能：W＝2080.4kW•h－2066.0kW•h＝14.4kW•h；出差时间：t＝ ＝ ＝240h＝10 天。WP 14.4kW•h0.06kW答案：B例题 3 贝贝家将原来照明用的一只 “220V 60W”的白炽灯，换成一只亮度相同的“220V 11W”的节能灯。若每天正常使用 5h，则替换后一个月（按 30 天计算）可节约电能______kW·h。2思路导航：将电功率的单位换算为 kW，然后根据公式 W＝Pt 分别求出白炽灯和节能灯一个月消耗的电能，即可得节约的电能。注意根据题设特点可将功率的单位换算为 kW。P白 t＝0.06kW×5h×30＝9 kW·h，W 节 ＝P 节 t＝0.011kW×5h×30＝1.65 kW·h，故节约的电能 W＝W 白 －W 节 ＝9 kW·h－1.65 kW·h＝7.35 kW·h。答案：7.35【总结提升】利用 P＝ 计算时，注意两套单位的对应。Wt物理量 标准单位 常用单位 换算W 焦耳（J） 千瓦时（kW·h） 1kW·h =3.6×106Jt 秒（s） 小时（h） 1h=3600sP 瓦特（W） 千瓦（kW） 1kW=1000W为什么 1kW·h =3.6×106J？1焦耳定律的计算初中物理 焦耳定律的计算（答题时间：20 分钟）1. 用焦耳定律公式 Q＝ I 2Rt计算电流产生的热量，这个公式适用于（ ）A. 纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等 B. 电动机、电风扇等家用电器C. 电解、蓄电池充电等 D. 对任何用电器都适用2. 某导体的电阻是 2Ω，通过 2A的电流时，1min 导体产生的热量是（ ）A. 4J B. 8J C. 240J D. 480J3. 电炉丝断了，去掉 1/5后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ）A. 5 ：4 B. 1 ：5 C. 5 ：1 D. 4 ：54. 阻值为 R的电阻丝，接到电源上，6 min可将一杯水烧开。现在用两个相同的电阻丝串联起来，仍接到原来的电源上，烧开同样一杯水，需要的时间是（ ）A. 12 min B. 6 minC. 3 min D. 4 min5. 养鸡场有一台电热孵卵器，其电阻为 110Ω，在额定电压下工作，通过孵卵器的电流是 2A，那么该孵卵器 10s产生的热量为______Ｊ。6. 有两个电阻 R1＝6Ω，R 2＝9Ω。若把两个电阻 R1、R 2串联在电路中，在相同的通电时间内，电流通过 R1、R 2产生的热量之比是___________；若把两个电阻 R1、R 2并联在电路中，在相同的通电时间内，电流通过 R1、R 2产生的热量之比是___________。7. 如图所示是一条电热毯电路的示意图，R 0是发热电阻丝，R 是串联在电路中的电阻，S是温控开关。电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。（1）求发热电阻丝 R0的阻值；（2）当电热毯处于低温档时，开关 S应处于什么状态？为什么？（3）已知当电热毯处于低温档时，电路中的电流为 0.1A，求在 1min内发热电阻 R0产生的热量是多少？21. D2. D 解析：产生的热量 Q＝I 2Rt＝（2A） 2×2Ω×60s＝480J。3. A 解析：电炉丝断了，去掉 1/5后，电阻变为原来的 4/5，则在电源电压一定的情况下，电流变为原来的 5/4，根据 Q=I2Rt可求得在相同时间内产生的热量是原来的 5/4。4. A 解析：电阻丝工作时，电流所做的功全部转化为热能，Q＝W＝I 2Rt＝UIt＝ t＝Pt，电源电压不变，电路在两种情况下产生的热量U2RQ1＝ t1，Q 2＝ t2，因为 Q1＝Q 2，所以 t1＝ t2，所以 t2＝2t 1＝2×6 min＝12 min。U2R U22R U2R U22R5. 4400 解析：根据焦耳定律计算，将通过电热孵卵器的电流 2A、它的电阻 110Ω、通电时间 10s代入公式，有 Q＝I 2Rt＝（2A） 2×110Ω×10s＝4400J。6. 2：3 3：2 解析：两电阻串联时产生的热量与电阻成正比，两电阻并联时产生的热量与电阻成反比。7. （1）R 0＝ ＝ ＝1210Ω。U02P0 （ 220V） 240W（2）S 应处于断开状态，因为 S断开后电路的电阻较大，电流较小，根据焦耳定律Q＝I 2Rt知，电热毯发热较少，故温度较低。（3）根据焦耳定律得：Q＝I 2R0t＝（0.1A） 2×1210Ω×60s＝726J。1焦耳定律的计算初中物理 焦耳定律的计算【考点精讲】1. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2. 计算公式：Q＝I 2Rt，其中 Q、I、R、t 分别表示电热、电流、电阻和时间，它们的单位分别是 J、A、Ω 和 s。焦耳定律本身给出的是电流产生的热量与各个因素之间的一一对应关系，Q、I、R、t 是对于同一段导体而言的。在解题的过程中，通常表现为角标的一致性，即相同的角标表示同一段电路，不同的角标表示不同的电路。3. 焦耳定律是用于计算电热的，电热和电功不同，电热是电功的一部分，用焦耳定律计算，只有在纯电阻电路中，电流做的功完全用来产生热，电热才等于电功，此时 Q＝W，例如电炉、电热器等。在非纯电阻电路中电流做的功分两部分：电能转化为热能和其他形式的能，此时电热小于电功（QW） ，如电视机、电风扇等。【典例精析】例题 1 关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（ ）A. 根据 Q＝ I 2Rt 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B. 根据 Q＝U 2t/R 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多C. 根据 Q＝UIt 可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D. 根据 Q＝ I 2Rt 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多思路导航：在理解电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系时，要注意成立的条件，如根据 Q＝I 2Rt 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多，故 A 选项错误，D 选项正确；根据 Q＝ t 可知，在电压一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量U2R越少，故 B 选项错误；根据 Q＝UIt 可知，电流产生的热量等于电压、电流与通电时间的乘积，这不是电流产生热量的决定式，所以不能说电流产生的热量与电阻无关，故 C 选项错2误。答案：D例题 2 将电阻为 40 欧的电阻丝接在电源两端，通电 10min，电流产生的热量是1.5×103J，若将阻值为 10 欧的电阻丝接入同一电源的两端，通电 20min，电流产生的热量是（ ）A. 1.2×104J B. 3.75×102J C. 7.5×102J D. 6.0×103J思路导航：两电阻丝接在同一电源两端，电阻丝两端电压 U 不变，由 Q＝I 2Rt＝ t，U2R电阻变为原来的 ，同时通电时间变为原来的 2 倍，故电流产生的热量变为原来的 8 倍，即148×1.5×103J＝1.2×10 4J。答案：A例题 3 汗脚穿鞋易产生臭味，周围的人也能闻到臭气，很不文明。小明买回如图所示的干鞋器，其电阻为 2200Ω，正常工作电流为 0.1A，把它放入鞋内，通电后就可以起到干燥杀菌除臭的作用，这是利用电流的 效应工作的，它正常工作 100s 产生 J 的热量。思路导航：图中的干鞋器是利用电流的热效应工作的；干鞋器正常工作 100s 产生的热量为 Q＝I 2Rt＝（0.1A） 2×2200Ω×100s＝2200J。答案：热；2200例题 4 把一个玩具车使用的电动机接入 0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 0.4A：若把它接入 2V 电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是 1A。那么该电动机线圈的电阻是________Ω，电动机正常工作时的效率是________％。思路导航：电动机不转时，电能全部转化为内能，此时电路相当于纯电阻电路，电动机电阻R＝ ＝ ＝0.5Ω ；电动机正常工作时，电能转化为内能和机械能，电功率UI 0.2V0.4AP＝UI＝2V×1A＝2W，电热功率为P 内 ＝I 2R＝（1A） 2×0.5Ω＝0.5W，电动机正常工作时的效率η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。P-P热P 2W-0.5W2W答案：0.5；75 例题 5 （武汉）武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如下。3坐垫内的电热丝 R1、R 2的阻值分别为 260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝 R3的阻值为400Ω。闭合开关 S1，调节开关 S2，可以使脚踏分别处于“低温档” 、 “中温档” 、 “高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在 10 秒内产生的热量是多少焦？思路导航：本题中三个电阻的连接方式共有三种，一是开关 S2接 a 触点，电路中 R3单独接入电路，二是 S2接 b 触点时，R 3和较大的电阻 R1串联接入电路，三是 S2接 c 触点时，R3和较小的电阻 R2串联接入电路。第一种情况下接入电路中的总电阻最小，第二种情况下接入电路中的总电阻最大，第三种情况下接入电路中的总电阻较大，根据公式 P＝ 可知，U2R在电源电压一定的情况下，电功率与电阻成反比，因此，开关 S2接 a 触点是高温档，接 b触点是低温档，接 c 触点是中温档。最后利用欧姆定律、电功率以及焦耳定律等公式代入相关数据计算即可。答案：（1）当 S2接 a 触点时，R 3单独接入电路，脚踏处于“高温档” ，电热课椅消耗的功率最大P 高温 ＝ ＝ ＝121WU2R3 （ 220V） 2400Ω（2）S 2接 c 触点时，R 3和较小的电阻 R2串联接入电路，脚踏板处于“中温档”I 中温 ＝ ＝ ＝0.4AUR2+R3 220V150Ω +400ΩQ＝I 中温 2（R 2+R3）t＝（0.4A） 2×（150Ω+400Ω）×10s＝880J（也可直接利用公式 Q＝ t 进行计算）U2R【总结提升】电功与电热公式适用的区别：通过推导可知，电功（电能）计算公式有 W＝Pt＝UIt＝I 2Rt＝ tU2R1. 在纯电阻电路中，计算电功或电热都可以根据题中的条件选择上述任一公式计算，因为 W＝Q；2. 在非纯电阻电路中，电功的计算可以根据题中的条件任选一个公式计算，而电热的计算只能选择公式 Q＝I 2Rt 进行。4在计算电功（电能）和电热问题时，首先判断出电路是属于纯电阻电路还是非纯电阻电路，然后选择正确的计算公式解题。 1测量小灯泡的电功率初中物理 测量小灯泡的电功率（答题时间：20 分钟）1. 在测小灯泡电功率的实验中需要测量的物理量有（ ）A. 电压、电阻 B. 电压、电流 C. 电流、电阻 D. 电能、时间2. 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置C. 电压表的示数 D. 电流表的示数3. 测出的小灯泡额定功率应是（ ）A. 小灯泡发光最亮的一次 B. 小灯泡发光最暗的一次C. 小灯泡正常发光时的一次 D. 随便哪一次都可以4. 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都不能达到小灯泡的额定电压值，其原因可能是下述中的哪种？（ ）A. 变阻器的总电阻太大 B. 电压表量程太大C. 电源电压太低 D. 灯泡灯丝断了5. 在“测定小灯泡功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 3.8V，灯丝的电阻约为 5Ω，如图是小明同学做这个实验连好的电路，请指出图中存在的三处错误。① ；② ；③ .6. 如图是测定小灯泡电功率的实验电路。闭合开关 S，使滑片 P 向左不断移动，则电流表的示数____（选填“增大” 、 “不变”或“减小” ） ，小灯泡消耗的电功率_____（选填“增大” 、 “不变”或“减小” ） 。7. （齐齐哈尔）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为 4.5V，小灯泡的额定电压为 2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为 10Ω。2（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。（2）小宇同学闭合开关，移动滑片 P 到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片 P 向 （选填“A”或“B” ）端移动，使电压表的示数为 2.5V。（3）小宇同学继续移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的 I－ U 关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。（4）小叶同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：① ；② 。31. B2. C 解析：小灯泡的实际电功率随实际电压的变化而变化，只有在额定电压下测出的电功率才是小灯泡的额定功率。要测小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，所以手移动变阻器的滑片时，眼睛应该观察电压表的示数，故正确答案为 C。3. C4. C 解析：根据题设条件，即便是变阻器的滑片移到使其阻值为零的位置，电压表的示数也不能达到小灯泡的额定电压，这就说明电路中所用的电源电压太低。5. ①滑动变阻器接线柱接错 ②电流表量程选错 ③电压表正、负接线柱接反 解析：在连接实验电路时，滑动变阻器应当串联在电路中，接线时接线柱应选择“一上一下” ，电流表和电压表要注意量程的选择和正负接线柱的接法。本题中，电压表的正负接线柱接反了，小灯泡的额定电流大约为 AVRUI76.058.3，电流表的量程应选择 3A，选择0.6A 量程是错误的。6. 增大；增大 解析：灯泡与滑动变阻器串联，滑片 P 向左移时，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流增大；小灯泡的电阻可近似看作不变，根据 P＝I 2R 可知，小灯泡的电功率增大。7. （ 1） 按下面 A 图或 B 图连接 （ 2） 2.2 B （ 3） 0.5 增大（ 4） ①连接电路时开关没有断开②闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置。 （滑动变阻器连入电路的阻值很小或阻值为零等其他合理的答案也可）1测量小灯泡的电功率初中物理 测量小灯泡的电功率【考点精讲】1. 原理与电路图的设计生活中我们常见的小灯泡上往往只标额定电压，而不标额定功率。所以，有时需要知道小灯泡的额定功率是多大，或者探究小灯泡在不同电压下工作时的功率大小、发光情况等，就需要设计实验来测量灯泡的功率，其测量的原理是：P＝UI。因此，我们的实验设计就是要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。这种设计方法也可以称作“伏安法”。常见的电路图如下：其中电路中的滑动变阻器是用来改变灯泡两端电压的，它可以使灯泡正常发光或变亮、变暗，除此之外还可以改变电路中的电流，对电路起保护作用。2. 电源电压、电流表和电压表量程的选择及滑动变阻器的接线方法在实验时，有时我们需要选择合适的器材来测量灯泡的功率，选择的主要依据是小灯泡的额定电压，即小灯泡上所标的电压。如某个小灯泡上标着“3.8V”字样，这表明该灯泡的额定电压是3.8V，我们应该选大于3.8V的电源，否则，灯泡就无法正常工作，相应的电压表的量程要用0～15V；常见的小灯泡在工作时，电流一般都不会超过0.6A，所以，中考时在测量小灯泡电功率的实验中，电流表的量程往往都是选0～0.6A的，很少出现例外的情况；至于滑动变阻器的接线问题，我们要采用“一上一下”的接法，在滑动变阻器的四个接线柱中，上面的两个相当于一个，选哪个都可以，但下面两个接线柱选择的不同，滑片移动时电阻大小的变化是不同的，所以有些中考题在这方面有专门要求，同学们在做题时要慎重。3. 实物电路的连接、注意事项、找寻错误电路2在连接电路时最好先把串联电路连好后，再把电压表接在小灯泡的两端，这样可以避免连接时出现错误；还要注意连接时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置；要正确选择电流表和电压表的量程，注意正、负接线柱的接法是否正确，这也是电路连接过程中常出现错误的地方。4. 实验步骤（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察其亮度，把对应的电压值和电流值填入设计好的表格中。次数 电压 U / V 电流 I / A 功率 P / W 发光情况123（2）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡在高于额定电压1.2倍的电压下发光，观察其亮度，把对应的电压值和电流值填入表格中。（3）再次移动滑片，使小灯泡在低于额定电压下发光，观察其亮度，把对应的电压值和电流值填入表格。（4）根据公式P＝UI，计算出小灯泡的额定电功率和实际电功率并填入表格中。5. 电路故障的判断在实验过程中，往往会出现诸多故障，正确地判断和快速地排除故障，这也是实验技能强弱的重要表现之一。 电路故障的判断是学习的难点，总的说有两种：开路和短路。如果开关闭合，电流表有示数，小灯泡不亮往往是短路，也可能是滑动变阻器的阻值过大；3如果开关闭合，电路中无电流时，常常是开路，出现开路时，哪部分电路两端有电压，则开路往往就发生在那部分电路中。究竟是哪部分电路出现故障，还要根据具体的情况来判断。6. 分析实验数据和得出结论实验表明，小灯泡的发光亮度与其实际功率有关，实际电功率越大，灯泡越亮；灯泡越亮，其灯丝温度越高，灯丝的电阻值也越大，因为金属导体的电阻会随着温度的升高而增大。【典例精析】例题 1 某同学利用如图所示电路，测量额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）4A. 闭合开关前，滑片 P 应移到 B 端B. 闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了C. 当电压表示数为 2.5V 时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率D. 实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮思路导航：闭合开关前，滑片应移到 B 端，使其阻值取最大值；闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了；当电压表示数为 2.5V 时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率；小灯泡的亮度要看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮。答案：B例题2 （哈尔滨）小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器甲的规格“10Ω 1A” 、乙的规格“50Ω 0.5A” ，电流表量程有“0～0.6A” 、 “0～3A” ，电压表量程有“0～3V” 、 “0～15V” ，下列说法不正确的是（ ）A. 当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率B. 为减小误差，电压表量程选“0～3V” ，电流表量程选“0～0.6A”C. 变阻器应选择甲“10Ω 1A”D. 由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同思路导航：当电压表示数为 2.5V 即灯泡两端的电压为 2.5V 时，灯泡消耗的功率等于额定功率，故 A 正确；灯泡的额定电流为 I＝ ＝ ＝0.25A，所以电流表的量程选UR 2.5V10Ω0～0.6A，故 B 正确；灯泡正常发光时，变阻器两端的电压 UR＝U－U L＝6V－2.5V＝3.5V，变阻器接入电路中的电阻 R＝ ＝ ＝14Ω＞10Ω，所以变阻器选“50Ω 0.5A”，故URIR 3V0.25AC 不正确；由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同，故 D 正确。答案：C例题 3 小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为 6Ω。除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为 6V 的电源，电流表（0～0.6A、0～3A） ，电压表（0～3V、0～15V） ，滑动变阻器 R1（20Ω 1.5A） ，滑动变阻器 R2（5Ω 1A） ，开关一个，导线若干。实验中，小红经过分析将电流表选用了（0～0.6A）量程。5①为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选 ，滑动变阻器应该选 。②请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整。③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“左”或“右” ） ；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是 。思路导航：①小灯泡的额定电压是 2.5V，因此电压表量程选择 0～3V；电源电压是6V，要想使小灯泡正常发光，必须串联一个滑动变阻器起分压作用：分担的电压U′＝6V－2.5V＝3.5V，电路中的电流等于灯泡的额定电流，即 I′＝I 灯＝ ＝ ＝0.4A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 R′＝ ＝ ＝8.75Ω，因此U1R1 2.5V6Ω U′I′ 3.5V0.4A选择 R1（20Ω 1.5A） 。②电压表量程选择 0～3V，滑动变阻器按照“一上一下”的方式接入电路，如下图所示：③做任何电学实验，连接电路时开关都要断开，滑片移到最大阻值处，滑动变阻器下端选择的是左端的接线柱，因此滑片要移到右端；电压表示数为零，说明电压表被短路或者与电源连接部分有断路，因为电流表有示数，所以电路无断路，因此电路故障是电压表局部短路（或小灯泡 L 局部短路） 。答案：①0～3V 量程；R 1（20Ω 1.5A）②实物连接图如下：③右；电压表局部短路（或小灯泡 L 局部短路） 。例题 4 在测量“小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电流为 0.3 A，灯丝阻值在10~15 Ω 之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为 6 V） 、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω 2A” 、 “20Ω 1A” ）两个，导线若干。（1）如图所示是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。6（2）小明选用的滑动变阻器的规格为 。（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为 0.3 A 时，电压表的示数如上图所示，读数为 V，小灯泡的额定功率为 W。（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。实验步骤：① ；② ； 表达式：P 额 ＝ 。思路导航：（1）小灯泡的额定电流为 0.3A，灯丝阻值在 10～15Ω 之间，则其额定电压约为 3～4.5V，故应将电压表接线柱“15”与小灯泡右端相连；（2）当小灯泡正常发光时，电路中的总电阻 R 总 ＝ ＝ ＝20Ω；灯丝阻值在 10～15Ω 之间，此时滑动变阻U总I额 6V0.3A器有效阻值约为 10～5Ω，故应用选择“20Ω 1A”的滑动变阻器；（3）此时电压表选择的量程是“0～15V” ，示数为 4V，故小灯泡的额定功率 P 额 ＝U 额 I 额＝4V×0.3A＝1.2W；（4）没有电压表，不能直接测出小灯泡的额定电压，题设中已知小灯泡的额定电流，要想求出它的额定功率，只需间接测量出它的额定电压即可。具体方法是：可调节滑动变阻器使电流表的示数为小灯泡的额定电流 0.3A，保持滑动变阻器的阻值不变，设计一个短路开关使小灯泡被短路，再记下电流表的示数 I，则滑动变阻器接入电路中的阻值为 ，它与小灯泡串联时分得的电压为 ×0.3A，那么小灯泡的额定电压为6VI 6VI6V－ ×0.3A，小灯泡的额定功率为 P＝UI＝（6V－ ×0.3A）×0.3A＝（1－ ）6VI 6VI 0.3AI×1.8W。答案：（1）如甲图所示（2）20Ω 1A （3）4 1.2 （4）如乙图所示 ①只闭合 S1，移动滑片 P，使电流表的示数为 0.3A；②滑片 P 位置不变，再闭合 S2，电流表的示数为 I；（1－ ）0.3AI7×1.8W【总结提升】另类测量小灯泡电功率的方法方法导引：缺少电流表（电压表） ，也就是无法测量出灯泡正常工作情况下的电流（电压） ，那么我们就必须借助于电路的变化（主要运用电路中不同开关的闭合和断开达到目的），通过另一种途径得出灯泡正常工作时的电流（电压） ，然后再用公式 P＝UI 求出其额定功率。（一）缺少电流表实验器材：额定电压已知的灯泡、电源、电压表、定值电阻 R、滑动变阻器各一个，开关两个。实验电路：如图所示：实验步骤：（1）闭合开关 S1，移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数等于灯泡的额定电压，让灯泡正常发光；（2）保持滑片的位置不变，断开开关 S1，再闭合开关 S2，读出电压表的示数为 U；（3）求出灯泡额定功率的数学表达式：P＝U 额 × RU额。（二）缺少电压表实验器材：额定电压已知的灯泡、电源、电流表、定值电阻 R、滑动变阻器各一个，开关两个。实验电路：如图所示：实 验 步 骤 ： （ 1） 闭 合 开 关 S1， 断 开 S2， 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P， 使 电 流 表 的 示 数 为 U额 /R，表示灯泡此时正常发光；（2）闭合开关 S2，断开 S1，保持滑片的位置不变，读出电流表的示数为 I；（3）求出灯泡额定功率的数学表达式：P＝U 额 ×（I－U 额 /R）在伏安法测量灯泡功率的实验中，如果缺少电流表或电压表，往往要添加一个定值电阻。若缺少电流表，通常是将灯泡与定值电阻组成串联电路，运用电路中的电流处处相等，8求得功率；若缺少电压表，就要将灯泡与定值电阻组成并联电路，由电路中各支路两端的电压相等，使灯泡正常发光，从而求得结果。