电功率和焦耳定律计算题
焦耳定律最典型计算题-含答案
计算题1. 如图所示电路中, 一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。
电源电动势E=20Ｖ、内阻r=1Ω, 用理想电压表测出电动机两端的电压U=10Ｖ。
已知电动机线圈电阻RM=1Ω, 求:（1）电路中的电流为多少（2）电动机输出的功率为多少（3）电动机的效率2. 如图所示, 电路中电源电动势为E, 内阻不计. 水平放置的平行金属板A.B间的距离为d, 板长为L。
在A板的左端且非常靠近极板A的位置, 有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间. (重力加速度用g表示)则:(1)若使液滴能沿v0方向射出电场, 电动势E1应为多大(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场, 电动势E2应为多大3. 如图所示, 电路两端电压U恒为28V, 电灯上标有“6V, 12W”字样, 直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光,求: (1)流过电灯的电流是多大(2)电动机两端的电压是多大(3)电动机输出的机械功率是多少。
4. 如图所示, 电阻R1＝8Ω, 电动机绕组电阻R0＝2Ω, 当电键K断开时, 电阻R1消耗的电功率是；当电键闭合时, 电阻R1消耗的电功率是2W, 电动机刚好正常工作。
若电源的电动势为6V。
求:（1）电源内阻r；（2）当电键K闭合时, 电动机正常工作的电压和功率；（2）电动机正常工作时输出的机械功率。
5. 如右图所示的电路中, 两平行金属板A.B水平放置, 两板间的距离d=40 cm.电路电压恒为U=24V, 电阻R=16Ω。
闭合开关S, 待电路稳定后, 将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。
若小球带电荷量为q=1×10-2 C, 质量为m=2×10-2 kg, 不考虑空气阻力。
求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时, 小球恰能到达A板（2）此时滑动变阻器消耗功率是多大(取g=10 m/s2)6. 如图所示, 电源电动势E＝10 V, 内阻r＝1 Ω, R1＝3 Ω, R2＝6 Ω, C＝30 μF.（1）闭合开关S, 求稳定后通过R1的电流；（2）然后将开关S断开, 求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R1的总电量；（3）如果把R2换成一个可变电阻, 其阻值可以在0～10 Ω范围变化, 求开关闭合并且电路稳定时, R2消耗的最大电功率．7. 如图所示电路中, 电阻R1=R2=R3=12Ω, 当电键S断开时, 电压表的示数为6V；电键S接在b点时, 电压表的示数是。
电功、电功率和焦耳定律
再 见
知道适用范围
经典考题
练习五：
某电热水壶可装2千克水，接入220V的电源上，11.2 分钟正好能将20℃水在标准气压下烧开，若电热水壶 放出的热量完全被水吸收，则该电热水壶的电功率为 多大？电热丝的电阻阻值为多少？
如果电能转化为水的热能的效率为80%，该电 热水壶的电功率又为多大？电热丝的电阻阻值又为 多少？
（任何情况下求产生热量都可以用）
U2 t =Pt 2、纯电阻电路：Q = W= I2Rt =UIt = R
电能全部转化为内能 电热器（电饭锅、电热毯、电炉等，白炽灯也可以算）
经典考题
练习一： 如图：一个R1=3的电灯和一个R2=6 的电阻串 联在U=9v的电路上，求： 10秒电流经过电灯时所做的电功。
（2）求预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？ （3）求预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分 之几？
小结：
1、对某一个用电器来说，在一定的电压（U）下，都有对应 的 I、R、P，、当电路改变时,用电器的电压和电流一般都会发生变化,电阻 虽然会受温度的影响但一般情况下都当作不变的。
Q=I R t=（10A） 2 60s
2
2
=12000J W机=W电-Q= 228000J-12000J
=216000J
答：------
小结：
非纯电阻电路：电能主要不是转化为内能的电器
如： 电动机
高二物理电功率和焦耳定律试题答案及解析
高二物理电功率和焦耳定律试题答案及解析1.如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____ W，转化为的机械功率是______W．【答案】6.4 137.6【解析】电动机的发热功率为：P1=I2r=6.4W；电动机输入的总功率：P=I(E-Ir)=4.0×(40-4.0×1.0)W=144W；转化为的机械功率是P2=P-P1=144W-6.4W=137.6W．【考点】电动机功率的计算。
2.（9分）如图所示电路中，电源的总功率是40W，R1=4Ω，R2=6Ω，a、b两点间的电压是4.8V，电源的输出功率是37.6W。
求:（1）通过电源的电流；（2）电源电动势E；（3）电源的内电阻r；【答案】（1）2A（2）20V（3）0.6Ω【解析】R1电流：I1=Uab/ R1=1.2AR2电流：I2=Uab/ R2="0.8A"总电流：I= I1+ I2=2A电源总功率：P总=EI，电源电动势：E= P总/I=20V电源内部消耗的功率：P内= P总－P出＝2.4W由P内=I2r，电源内阻：r= P内/I2=0.6Ω【考点】全电路欧姆定律；电功率。
3.电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R＝19 Ω，电解槽电阻r＝0.5 Ω．当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．【答案】（1）120V；（2）20A；（3）1700W【解析】试题分析: 当S1闭合S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流电源电动势E=I（R+r）="120V"当S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流电炉路端电压为 U=IR=5×19=95V 通过电源的电流为通过电解槽的电流为IA =I-IR=20A电解槽消耗的电功率PA =IAU=20×95=1900W电解槽内热损耗功率电解槽转化成化学能的功率P化=PA-P热=1700W【考点】电功、电功率4.如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM="0.50" Ω。
2024_2025学年九年级物理全册第十八章电功率第4节焦耳定律作业设计新版新人教版
第4节焦耳定律（总分：32分时间：20分钟）一、选择题（本题包括4小题，每小题3分，共12分。
每小题只有1个选项符合题意）1.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中，串联接入电路，R1：R2=2：3．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（）A．3：2 B．2：3 C．4：9 D．9：42. 如图是探究流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的试验装置，两个透亮容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的改变反应密闭空气温度的改变，下列说法正确的是（）A．该试验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系B．通电一段时间后，右侧U型管内液面高度差比左侧大C．该试验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系D．该试验装置是利用U型管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少3. 一台“220V 60W”的电扇，一个“220V 60W”的白炽灯，一个“220V 60W”的电烙铁，将它们并联接在220V的电压下，在相同的时间内，比较它们产生的热量，则（）A．白炽灯最多 B．电烙铁最多 C．电扇最多 D．都一样多4.如图所示，R2=2R1，当开关S打开和闭合时，在相同的时间内，电流通过R1产生的热量之比为（）A．1：3 B．1：9 C．3：1 D．9：1二、试验探究题（本题包括1小题，每空2分，共10分）5.（10分）小轩同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采纳了如图所示的试验装置，请细致视察甲、乙两图。
（1）试验中通过视察两个U形管中______的改变来比较电流通过导体产生的热量的多少。
（2）你认为甲图所示的装置是用来探讨电流通过导体产生的热与______的关系。
（3）在乙图所示的试验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的状况下，通过电阻______越大，电阻产生的热量越多。
（4）依据图甲的试验装置进行试验，发觉随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均渐渐上升，这表明在电阻和电流相同时，______越长，电阻产生的热量越多。
3.6.2电功率与焦耳定律的计算(讲义)(原卷版+解析)
浙教版九年级上册第三章第六节电功率与焦耳定律的计算【知识点分析】一.焦耳定律及电热1．焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。
焦耳定律是一个实验定律。
它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。
(2)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．(3)电功率与热功率:对纯电阻电路，电功率等于热功率即： P=I*U=I2R=U2/R此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．2.电热（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。
（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。
（3）公式：Q=I2Rt.（4）适用对象:凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。
3．热功率的意义及计算（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。
热功率即电能转化为内能的功率，即：P=Q/t=I2R（2）热功率计算:当电路不是纯电阻电路时，电功用W=UIt来计算，电热Q只能用Q=I2Rt 进行计算，电功率用P=IU计算，热功率只能用P热=I2R计算。
4.电热的档位问题：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R2单独工作中温档：R1单独工作低温档：R1,R2同时工作如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R1,R2同时工作中温档：R2单独工作低温档：R1单独工作【例题分析】【例1】（2021·甘肃期末）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2B．甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，实际功率之比为1∶3C．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小D．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1【例2】（2021·山东期末）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，两密封容器内部盛有等量的空气，以下说法正确的是（）A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变C．同时闭合开关S1和S2，可以比较电流通过导体时产生的热量与电流的关系D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面高度差比左边U形管的高【例3】（2022·河北期末）如图所示，灯L标有“6V，3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化），下列分析不正确的是（）A．灯L的额定电流为0.6A B．电源电压为3VC．定值电阻R0的阻值为30Ω D．整个电路消耗的总功率为1.5W【例4】（2022·贵州六盘水中考）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 的最大阻值为5Ω。
物理焦耳定律
3 转动
0.08
30
0.24
0.192
0.048
卡 住
3
0.1
30
0.3
0.3
0
例2．加在某台电动机上的电压是U，电动机 消 耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r， 则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） A．P B．U2/r C．P2r/U2 D．PP2r/U2 非纯电阻电路中计算电功率只ຫໍສະໝຸດ 用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
第二章
恒定电流
5、焦耳定律
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截 的电荷量 q It ．
则电场力做功 W qU 即： UIt W
1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的 电流所做的功，简称为电功．
W UIt
电流在一段电路上所做的功等于这段电路 两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积． 在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（kW· h）. 1kW· h＝3.6×106J
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流
表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工 作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
运 行情况
物理 量
电 压 电 流 电 阻 I/A U/V R/Ω
总功率 热功率 机械功率 [电功率] UI －I2R I 2R （UI） （W） （W） （W）
2．电功率：单位时间内电流所做的功
W P UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢．
3.6.2电功率与焦耳定律的计算(练习)(原卷版)-2024-2025学年九年级科学上册讲练课堂(浙
浙教版九年级上册第三章第六节电能--电功率与焦耳定律的计算【同步练习】一、选择题1．（2023·河北保定中考）在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R1=4Ω。
闭合开关S后，电压表的示数为2V，则（）A．电路中的电流为2A B．定值电阻R2的阻值为2ΩC．定值电阻R1消耗的电功率为2W D．通电1min定值电阻R2产生的热量为120J 2．（2022·内蒙古通辽中考真题）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。
下列说法正确的是（）①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象A．①②B．②③C．②④D．③④3．（2023·北京石景山二模）小晨同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R 甲和R 乙的电热丝，且R R 乙甲，如图所示，还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干，关于此实验说法正确的是（ ）A ．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中B ．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系C ．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少D ．电流通过电热丝R 甲产生的热量一定比通过电热丝R 乙产生的热量多4．（2023·江苏盐城一模）图甲是小灯泡L 和电阻R 的I ﹣U 图像。
将小灯泡L 和电阻R 接入图乙所示电路中，电源电压恒为2V 。
下列说法正确的是（ ）A ．由图可知小灯泡两端的电压越大，电阻越小B ．开关S 1、S 2都闭合时，电流表示数为0.5AC ．开关S 1、S 2都闭合时，电路总功率为1WD ．开关S 1、S 2都闭合时，在 1min 内电阻R 产生的热量为24J5．（2023·广东佛山·统考模拟预测）某家用电器的能量流向图如图所示，该用电器可能是（ ）A ．电视机B ．电风扇C ．电饭煲D ．电水壶6．（2022·湖南株洲·统考中考真题）如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管的液面相平，通电一段时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）A．I1=I2，A管中的液面较低B．I1>I2，A管中的液面较高C．I1=I2，A管中的液面较高D．I1<I2，A管中的液面较低A．加热相同时间，由于甲杯液体升高温度大，所以甲杯液体吸收热量多B．升高相同的温度，两杯液体吸收相同的热量C．甲杯液体是水D．加热相同时间，两杯液体吸收的热量相同9．（2022·广东珠海模拟）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”的实验装置。
2023年中考物理高频考点突破——焦耳定律的计算
2023年中考物理高频考点突破——焦耳定律的计算1．如图所示的电路中电源电压恒为3V。
闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。
求：（1）通过电阻R1的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）整个电路在10s内产生的热量。
2．图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W。
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，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
(1)热水器正常电加热时，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？[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）](3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？3．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。
当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。
求：(1)只闭合S1时，电流表的示数；(2)R0的阻值；(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。
4．小明在离家不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/(kW•h)]。
如图所示。
电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。
在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了180s。
导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。
求：(1)电水壶和电水龙头的电阻；(2)导线的电阻；(3)在洗漱时，导线上产生的热量。
5．右图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保温､慢炖､快炖三种功能切换，且保温､慢炖､快炖状态的加热功率依次增大｡已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为220V，慢炖状态的功率为550W｡求(1)R1的阻值｡(2)保温状态的功率(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃，快炖需要6min40s，则加热的效率是多少？6．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103°C时，S自动切换到保温状态。
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电功率和焦耳定律计算题
1．有两个电路元件A 和B ，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。
把它们串联在电路中，如图（乙）所示。
闭合开关S ，这时电流表的示数为0.2A.
(1)求电源电压和元件A 的电阻 （2）元件B 通电10分钟所耗的电能和电功率。
2．如图，当闭合开关后，灯泡刚好正常发光，求：
（1）通过灯泡的电流是多少安？（2）电阻R 的阻值是多少？
3．如图所示，小灯泡L 上标有“6V 3W”字样。
闭合开关S ，小灯泡正常发光，电流表示数为2A 。
求：（1）小灯泡正常发光时的电流（2）电阻R 消耗的功率。
4、一只“220V 880W”的电热水器，接在家庭电路中，求：
（1）电热水器正常工作时的电流；（2）电热水器工作时的电阻；（3）该电热水器工作1h 消耗的电能是多少？
5．如图电路，已知R 1=10Ω，R 2=20Ω．闭合开关S ，电压表的示数为4V ．求：（1）通过R 2的电流；（2）电阻R 1消耗的电功率；（3）1min 内通过R 2的电流产生的热量．
6．如图所示，电源电压保持不变,灯泡L 标有“6V 6W”字样（灯丝的阻值不变），当S 和S 1都闭合时，电压表示数为10V ；当闭合S ，断开S 1时，灯泡L 正常发光。
求： （1）电阻R 的阻值。
（2）当闭合S ，断开S 1时，电路消耗的总功率。
7．微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。
某微波炉的铭牌如下表所示。
将
体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ，取出后测得水温是40℃。
若水的比热容为4.2×103J/(kg ・℃)。
求：（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？（2）加热过程中消耗的电能是多少？（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？ 8．如图14所示，R 1=20Ω，R 2=40Ω，电源电压保持不变。
（1）当开关S 1、S 2都闭合时，电流表A 1的示数是0.6A ，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；
防触电保护类型I 类额定容积20L 型号NN-S313WF 电源频率
50Hz
额定电压220V 质量12kg
最大功率1100W
（2）当开关S 1、S 2都断开时，电流表A 2的示数是0.2A ，求小灯泡的实际功率；（3）小灯泡的额定功率是多少？
9．如图所示，灯泡L 标有“8V 4W”的字样，开关S 闭合，滑片P 在中点时，电压表的示
数为4V ，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）．求：（1）灯泡的电阻R L ；（2）电源电压U 额；
（3）滑动变阻器的最大阻值R ．
10．爱思考的林刚利用如图所示的电路进行实验，当闭合开关S 后，发现标有“6V 3W”的灯L 1和标有“12V 3W”的灯L 2亮度并不相同。
已知电源电压为6V ，不考虑灯丝电阻值随温度的变化。
求：（1）通过灯泡L 1的电流为多大？（2）灯泡L 1每分钟消耗多少电能？（3）灯泡L 2的实际功率是多大？电路中灯L 1和灯L 2哪个更亮？
11．如图是某电热器的原理简图，它有高温、低温两档，发热体由R 1和R 2两个电热丝构成，阻值分别为l10Ω、220Ω．
（1）S 1闭合、S 2开时•求电热器的功率；
（2）S 1、S 2都闭合时，求电热器的工作电流；
（3）S 1，S 2都闭合时，电热器是处于“高温挡”还是处于“低温挡”’通过有关计算证明你的结论．
12．如图所示，是某电热饮水机及其内部电路原理图、其说明书上收集到的数据。
该电热
饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S 0自动控制），其内部有一个热水箱，热水箱中的水温达到90℃时，温控开关就会自动断开，停止加热进入保温状态；当水温降至
60℃时，温控开关又会自动闭合重新加热。
饮水机 电路原理图
（1）当热水箱里的水（按2L 计算）温度降至60℃时，温控开关自动闭合重新加热至90℃这一过程中，水吸收的热量是多少？（提示：1L=1.0 ×10-3m 3）（2）正常加热时R 1、 R 2
的电阻值是多少？
图
14。