电能与电功率

电功和电功率

命题点1电能表的相关计算

1．如图所示是用来测量某照明电路消耗电能的电能表表盘，此照明电路是由若干盏规格为“220 V 22 W”的电灯并联连接而成．此电路最多允许盏灯同时正常工作．小明在某次实践活动中，在电源电压恒为200 V 的情况下，接通部分电灯同时工作，测得电能表的转盘在10 min内转了20转，则小明接通了盏灯．(灯丝电阻变化忽略不计)

第1题图第2题图第3题图第4题图

2．如图所示的电能表应该在V的电路中使用，此时电能表的读数为kW·h.

3．如图是用来测量电能的仪表表盘．小健家4月底表盘示数如图甲所示，5月底表盘示数如图乙所示，这个月他家用电kW· h.

4．小明把电吹风机单独接入家庭电路并使其工作，发现电能表的转盘在0.1 h内转过150圈，电能表铭牌如图所示．这段时间内，电吹风机消耗的电能是kW·h，电功率是kW.

命题点2电功和电功率的理解和计算

5．标有“6 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 3 W”的灯泡L2，经实验测得它们的I－U特性曲线图如图甲所示．现将两灯接入图乙所示的电路中，闭合开关，当电流表的示数为0.5 A时，下列说法中正确的是() A．电源电压为9 V B．通过灯L1的电流为1 A

C．灯L1的电阻值是6 ΩD．电路中消耗的总功率是4 W

第5题图第6题图第7题图第8题图

6．如图甲的电路中，R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示，闭合开关，电阻R2两端的电压U1，通过电路的总电流为I1，电路消耗的总功率为P1；在不改变电源电压的情况下，用20 Ω的电阻R3替换R1，此时R2两端的电压为U2，通过电路的总电流为I2，电路消耗的总功率为P2，则()

A．U1∶U2＝1∶2 B．P1∶P2＝4∶5 C．R1∶R2＝3∶1 D．I1：I2＝5∶4

7．如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6 V0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4 V，当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为()

A．4∶3 B．3∶4 C．3∶2 D．2∶3

8．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，发现通过电阻a、b的电流随电压变化情况如图4所示，则下列结论与图象相符的是()

A．两电阻阻值的关系是R a＞R b B．电压相同时，通过a的电流大

C．电流相同时，b两端的电压大D．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小

9.将阻值为R1＝80 Ω、R2＝20 Ω的两个电阻串联接入电路中，闭合开关，则电阻R1、R2两端的电压之比

U1∶U2＝，它们的电功率之比P1∶P2＝．

10．蓝光LED.二极管的两根引线有正、负极之分，二极管导通时，其电阻为零．如图电路，R消耗的功率为P1；现将二极管正、负极对调再接入电路的相同位置，R消耗的功率为P2.已知P1∶P2＝16∶1，则灯泡电阻R L(不随温度变化)与R的比值R L∶R＝，灯泡工作时消耗的功率等于P1的倍(可用分数表示)．

第10题图第11题图第12题图第13题图11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”的字样，R为定值电阻，闭合开关S1，断开

S2，小灯泡正常发光，小灯泡的电阻为Ω；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.4 A，则R的阻值为Ω.

12．如图所示，滑动变阻器的最大阻值为9 Ω，电源电压保持不变．当滑动变阻器的滑片P在a端，S和S1

都闭合时，电流表A的示数为2 A，灯泡正常发光；当S闭合，S1断开，滑片P滑到b端时，电压表的示数为4.5 V，此时灯泡L的实际功率为W；灯泡L的额定电压为V.

13．如图电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被短路，此时灯泡的电功率为9 W．S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1 W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化)，则此时电阻R消耗的电功率为W.

1．某台灯铭牌上标有“9 W”字样，“9 W”表示该台灯的()

A．额定功率B．实际功率C．额定电流D．实际电流

2．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压为6 V的电源两端，下列分析正确的是()

A．乙两端的电压是2 V B．甲消耗的电功率等于0.8 W

C．甲中的电流大于乙中的电流D．甲乙两端的电压之比为2：1

第2题图第3题图第4题图

3．如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是()

A．电压表和电流表的示数都增大，电路总功率变大B．电压表和电流表的示数都减小，电路总功率变小C．电流表示数增大，电压表示数变大，灯泡变亮D．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变4．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I－U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压

8 V，下列说法正确的是()

A．小灯泡电阻随温度的增大而减小B．灯泡的实际电功率为0.6 W

C．电阻的阻值为0.05 ΩD．电阻的电功率为0.8 W

5．如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示，电路中只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W；再闭合S1，电流表示数为0.9 A．下列结果错误的是() A．电源电压为6 V B．电路消耗的总功率为5.4 W

C．通过电阻R的电流为0.6 A D．电阻R的阻值为20 Ω

第5题图第6题图第7题图6．甲、乙两只灯泡，其I—U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2 V时，乙灯消耗的功率是()

A．1.2 W B．0.8 W C．2 W D．3 W

7．某家庭电能表如图所示．若该家庭单独让空高台工作，测得1 min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为kW·h，空调的电功率是W.

8．如图所示是电阻甲和乙的I－U图像．由图可知：电阻乙的阻值为Ω.若将电阻甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端时，则干路的总电阻为Ω，总电功率为W.

9．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示，电源电压为12 V, 灯泡L的额定电压为8 V, 通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示．当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为Ω.调节滑动变阻器R, 使灯泡的实际功率为1.2 W时，灯泡两端的电压是V.

第8题图第9题图第10题图

10．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R′的滑片P在a点时，电流表示数为0.5 A，将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则R＝Ω，电路消耗的最小功率为P＝W.

11．如图所示为测量小灯泡电功率的实验，已知待测小灯泡额定电压为2.5 V.

(1)请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙的实物图连接好(要求滑动变阻器左移时小灯泡变暗)．

(2)在本实验中，滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压和．

(3)闭合开关，电压表示数为1 V，小灯泡实际亮度偏(填“暗”或“亮”)，电流表指针微微偏转，要准确读数，应接电流表标有A的接线柱，为了使小灯泡正常发光，则滑动变阻器滑片应向(填“左”或“右”)移．

(4)利用图乙所示的装置，还能完成初中物理电学的实验

12、图中电源电压保持6 V不变，灯泡L标有“6 V 6 W”字样，开关S闭合后，在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是()

A．灯泡两端的电压不断增大B．通过灯泡的电流不断减小

C．灯泡消耗的电功率不断减小D．灯泡消耗的电功率恒定不变

13、．灯泡L1、L2分别标有“4 V 4 W”和“3 V 3 W”的字样，将他们并联连接起来使用，干路中允许的最大电流为A，此时L1消耗的电功率为W.

14、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙＝2∶5，则R1∶R2＝；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙＝，R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2＝．

第12题图第14题图第15题图第16题图

15.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡上分别标有“6 V 3.6 W”和“2 V 1 W”的字样，滑动变阻器上标有“40 Ω 1 A”的字样．只闭合开关，滑片P在中点时，电压表的示数是6 V，则电源电压为V；同时闭合，要使小灯泡不被烧坏，则电流表的示数不能超过A.(忽略温度对灯丝电阻的影响) 16．如图所示，电源电压U＝6 V，保持不变，R1＝6 Ω，R2＝4 Ω，滑动变阻器R0最大阻值为20 Ω，当

R0变化到某一阻值时，p0＝W；当R0＝时，R0电功率最大．

17．如图甲所示电路，电源电压为3 V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为0.6 A.

甲乙

(1)求电阻R1的阻值；

(2)当S1闭合，S2断开时，将滑片P移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻R2的最大阻值；

(3)当S 1闭合，S 2断开时，将滑片P 从a 端移至b 端，求电路消耗的总功率的变化量．

焦耳定律

命题点1 导体通电时产生的热量与哪些因素有关

1． 电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热，这主要是因为( )

A ．通过导线的电流大于通过电炉丝的电流

B ．导线的电阻远大于电炉丝的电阻

C ．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流

D ．导线的电阻远小于电炉丝的电阻

2． 如图所示，阻值为R 的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U 或2U 的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(

)

3．如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是( )

A ．闭合开关S 1、S 2，通过三根电阻丝的电流相同

B ．先闭合开关S 2，再闭合开关S 1，电流表示数保持不变

C ．先闭合开关S 2，再闭合开关S 1，通过右容器中电阻丝的电流变小

D ．闭合开关S 1、S 2一段时间后，右边U 形管内的液面比左边U 形管内的液面高

4． 在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置．这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与( )

A ．导体的电阻的关系

B ．通过导体的电流的关系

C ．导体的长度的关系

D ．通电时间的关系

、

第3题图 第4题图 第5题图 第6题图

5．如图所示是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置．将两根阻值不等的电阻丝R 1、R 2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气．通电前，A 、B 两个U 形管内的液面相平．接通电源一分钟后，通过R 1、R 2的电流分别为I 1、I 2，则( ) [ A

B

A．I1>I2，A管中的液面较高B．I1

C．I1＝I2，A管中的液面较高D．I1＝I2，A管中的液面较低

6．如图所示是“探究电流产生的热量与电流、电阻的关系”的实验装置：(甲、乙、丙三个容器内三根玻璃管液面相平,R甲＞R乙＝R丙)

(1)电流产生的热量在实验中是通过观察玻璃管中液面的来比较甲、乙、丙容器内空气温度的变化；

(2)在通电时间相同的情况下，通过对比观察甲、乙容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电阻R的关系，得出的结论是；

(3)在通电时间相同的情况下，通过对比观察乙、丙容器中的玻璃管液面变化情况来探究电流产生的热量Q与电流I的关系，得出的结论是．

(4)请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝发红而与电炉丝相连的导线却不怎么

热”：．

命题点2电热的计算

7．由R1、R2组成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝，图乙中电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1∶Q乙2＝．

甲乙

第7题图第9题图第12题图8．把R1＝6 Ω和R2＝9 Ω的两个电阻并联接在电源电压为3 V的电路两端时，通过R1、R2的电流之比为，在相同时间内R1、R2产生热量之比为．

9．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于

(填“加热”或“保温”)状态；若R1∶R2＝1∶24，则电饭煲保温和加热各5 min时产生的热量之比为．10．为实现减排目标，南宁市已建成多个风力发电站．若某小型风力发电机每小时可发电5 kW·h，合J，这些电能可使电功率为100 W的照明灯连续正常工作h，这些电能相当于完全燃烧kg焦炭放出的热量．(已知焦炭的热值为3.0×107J/kg)

11．某电热水壶正常工作时的电流为5 A、电阻为42 Ω.假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的内能，工作5 min后，水吸收的热量为J，此热量能把质量为1 kg、温度为20 ℃的水加热

到℃.[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

12．在厨房里安装如图甲所示俗称“小厨宝”的电热水龙头，使用起来非常方便，旋转手柄S可处于冷水档a、温水档b或热水档c，它的简要工作电路如上图所示，虚线方框内有“小厨宝”的两个发热电阻(未画出)，温水档的发热电阻R1＝44 Ω，电源电压为220 V.

(1)当S旋到b档位时，求通电10秒电流产生的热量．

(2)当S旋c档位时，水龙头的电功率为2 000 W，求此时发热电阻的总阻值．

(3)请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接到相应的档位和“c”点．

13.如图是一台电热水壶铭牌上的部分信息．请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c＝4.2×103J/(㎏·℃)]，求：

容量：1 L

额定功率：2200W

额定电压：220V

电源频率：50Hz

(1)电热水壶正常工作时的电流；

(2)电热水壶装满水时水的质量；

(3)若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28 ℃升高到72 ℃，则水吸收的热量是多少？

(4)若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第(3)小问中给水加热的时间是多少秒？

第2课时焦耳定律

1．下列用电器均标有“220 V，100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是()

A．电热水袋B．电视机C．电风扇D．白炽灯

2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是()

3．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是() A．两容器中电阻产生的热量相同

B．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍

C．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍

D．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍

4．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A的电流时，1 min产生的热量是J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：．

5．一个额定功率为1000 W的电热水壶装有1.5 kg初温为20 ℃的水．正常工作将水烧开100 ℃所用时间为9 min，则水吸收的热量为J，该电热水壶的效率为%(计算结果保留两位小数)．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．

6．图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0. 8 A，则电阻R＝Ω.通电10 s，R产生的热量为J.

第3题图第7题图第8题图第9题图

8．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是J.

9．某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”所用的实验器材有：电压为6 V 的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个；与U 形管相连的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值为10 Ω；导线若干．

(1)用笔划线代替导线，将图中的电路连接完整．

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到

(填“a”或“b”)端．

(3)该实验是通过 来反映电流通过电阻丝产生热量多少的．

(4)该同学设计实验时，将三次实验的通电时间均设定为15 s ，三次实验预设的电流分别为I 1、I 2、I 3，则该同学进行第一次实验的操作是：闭合开关，

．

10．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1 ＝ 44 Ω，R 2 ＝ 2 156 Ω.

(1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？

(2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？

(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10 %，请通过计算具体说明改进措施

11．有一个电热水壶，其铭牌数据如表所示．在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7 min 刚好把质量 为1 kg 、初温为20 ℃的水烧开．[c 水＝4.2×103 J /(kg ·℃)，电热丝的阻值保持不变]求：

(1)水吸收的热量是多少？

(2)电热水壶在7 min 内所消耗的电能是多少？

(3)由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198 V ，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？(计算结果保留到整数)

12．如图所示，已知小灯泡L 1的额定电压为2 V ，L 2的额定电压为6 V ，电源电压保持不变．当开关S 1和S 4

闭合，S 2和S 3断开时，电压表示数为5 V ，L 1实际消耗的功率为其额定功率的14

；当开关S 1和S 2闭合，S 3和S 4断开时，电压表的示数为3 V ；当开关S 1和S 3闭合，S 2和S 4断开时，电流表的示数为0.5 A ．设温度对电阻的影响可以额定电压

220 V 额定功率

1 000 W 频率 50 Hz

不计，求L2的额定功率为多少？当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，1 min内电流产生的热量为多少？