(共45张PPT)
第4节 焦耳定律
1.如图所示的电器的共同点是都将电能转化为____能。
2.电流通过导体时____能转化成____能，这个现象叫做______________。
知识点一 电流的热效应
内
电
内
电流的热效应
B
例 1 如图所示的用电器中，不是利用电流热效应工作的是 ( )
[方法指导]电流通过导体会产生热量，但是对于不同的电路，消耗相同的电能而转化成的内能是不同的。如电炉等电热器，可以认为电能全部转化为内能，但是对于电冰箱、电风扇等用电器，只有少部分电能转化为内能。
下列家用电器中，利用电流热效应工作的是 ( )
A. 电风扇 B. 电视机
C. 电热水壶 D. 电冰箱
C
【猜想】电流的热效应与哪些因素有关呢？
【实验器材】
1. 如图甲所示的装置可以用来衡量电阻丝发热(对______加热)的多少，观察它的构造，我们可以通过________ ___________来衡量电阻丝发热的多少。
知识点二 影响电热大小的因素
空气
U形管液
面高度差
2. 如图乙所示，同时使用两个密闭容器时，哪一侧U形管中液柱出现的高度差越大，表明哪一侧的电阻丝产生的______越多。
【验证1】电热与电阻大小有什么关系？
思考：如图乙所示，两电阻丝是____联的。这样做的目的是保证通过两根电阻丝的______和_________相同，探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
观察：闭合开关一段时间后发现，____侧U形管中液柱出现的高度差更大些。
热量
串
电流
通电时间
电阻
右
发现：在______和__________相同时，电流通过导体产生的热量与______有关，______越大，___________越多。
【验证2】电热与电流大小有什么关系？
电流
通电时间
电阻
电阻
产生的热量
思考：如图丙所示，在右侧容器外并联一个电阻丝。这个实验装置的等效电路图如图丁所示，干路电阻中的电流I与支路电阻中的电流I1的大小关系是______。这样连接电路的目的是保证两个容器中的电阻丝的______大小和__________相等，探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
观察：闭合开关一段时间后发现，____侧U形管中液柱出现的高度差更大些。
I>I1
电阻
通电时间
电流
左
发现：在______和__________相同时，电流通过导体产生的热量与______有关，______越大，__________越多。
【验证3】电热与通电时间有什么关系？
在______和______相同时，电流通过导体产生的热量与_________有关，_________越长，__________越多。
电阻
通电时间
电流
电流
产生的热量
电阻
电流
通电时间
通电时间
产生的热量
例 2 (2022·东莞期末)小明在探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关时，设计了如图甲、乙所示的两个实验。
(1)实验中，通过U形管中_____________(选填“液面的高度”或“液面的高度差”)来判断电流产生热量的多少；
(2)如图甲所示的实验中，通电一段时间后，____(选填“A”或“B”)管中液面的高度差较大，这说明电流通过导体时产生的热量与导体的______有关；如图乙所示的实验中，通电一段时间后，____(选填“C”或“D”)管中液面的高度差较大，这说明电流通过导体时产生的热量与导体的______有关。
液面的高度差
B
电阻
C
电流
[方法指导]在探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关的实验中，电流产生的热量与电阻成正比，与电流的二次方成正比。因而电流、通电时间相同时，电阻较大的导体产生的热量较多；电阻、通电时间相同时，电流较大的导体产生的热量较多。
(2022·佛山模拟)盼盼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，采用了如图所示的实验装置。
(1)容器内封闭一定量的空气的优点是空气受热容易膨胀，便于实验观察。该实验通过比较两个U形管中液面的高度差来比较电流通过导体______________；
(2)如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；
(3)由实验现象可以得到结论：在电阻______、通电时间相同的情况下，通过电阻的______越大，电阻产生的热量越____；
(4)本实验运用了两种方法：一是控制变量法；二是______法。
产生热量的多少
电流
相同
电流
多
转换
知识点三 焦耳定律
1. 焦耳定律(英国物理学家焦耳发现)：_______________ _________________________________________________________________________。
2. 公式：_________，变形公式：_________、________、_________。
电流通过导体产
生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成
正比，跟通电时间成正比
Q＝I2Rt
【注意】公式中的电流I的单位要用安培(A)，电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通电时间t的单位要用秒(s)。这样热量的单位就是焦耳(J)。
3.交流讨论：电炉丝工作时，通过电炉丝和它的连接导线的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电炉丝与导线是___联的，通过的电流____。根据焦耳定律公式________，在______时间内，_____一定时，电流产生的热量与______成正比，电炉丝的电阻比导线的___，相同条件下电流产生的热量___，因此电炉丝热得发红。
串
相同
Q＝I2Rt
相同
电流
电阻
大
多
1. 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q等于消耗的电能，即_____________。此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式Q＝W＝ t。故此时W和Q的关系为________________________。
Q＝W＝UIt
Q＝W＝Pt＝I2Rt＝UIt
2. Q＝I2Rt与W＝UIt的区别。
(1)在________电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，这两个公式是通用的。即：W____Q。________电路中电能只转化为内能。
(2)在非纯电阻电路中，电路消耗的电能(即W＝UIt)分为两部分，一大部分转化为其他形式的能(如电流通过电动机，电动机转动，将电能转化为机械能)；另一小部分不可避免地转化为电热Q＝I2Rt(电机的电阻生热)。W＝E其他＋Q。电功只能用W＝____计算；电热只能用Q＝_____计算；W___Q。
纯电阻
＝
纯电阻
I2Rt
UIt
>
例 3 阻值为100 Ω的电阻丝，通过的电流为0.2 A，则
1 min内电阻丝产生的热量为 ( )
A.20 J B.1 200 J
C.240 J D.4 J
C
例 4 一个标有“220 V 5 A”的电热水壶，正常工作420 s，电流产生的热量为__________J。
4.62×105
[方法指导]用焦耳定律来计算，在纯电阻电路中，电流通过电阻产生热量，可以用Q＝W＝UIt或Q＝W＝I2Rt来计算，根据题意选择合适的公式代入数据计算即可。
一个标有“220 V 500 W”的电热器在额定电压下使用，通过它的电流为______A(保留两位小数)；通电10 min，产生的热量是________J。
2.27
3×105
小刘同学自制了一个简易的“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104 Ω的电阻。当发热元件两端的电压为220 V时，通电200 s产生的热量为 ______J。
968
知识点四 电热的利用与防止
1. 电热可以给人们的生活带来方便，也可以给人们带来危害。利用电热的用电器有________、__________、 ________等。电热器的主要部件是发热体，它是由电阻大、熔点高的电阻丝制成的。
电烙铁
电热水器
电饭锅
2. 电热危害的防止：电流通过用电器产生的热量，会使用电器的温度升高，可能会使用电器不能正常工作或损坏电器。所以在设计及制造用电器时要采取有效措施进行散热，防止电热造成的危害。比如：电视机的后盖有散热孔；电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还会向散热片吹风，这也是为了降温。
例 5 下列情况中属于防止电热危害的是 ( )
A.电视机背后有散热窗
B.长期不使用的家电，隔一段时间要通电一次
C.冬天用电取暖器取暖
D.大型爆破工程用电热引发炸药
A
[方法指导]电热有有利的一面，也有有害的一面，解题时关键看电热是为我们服务，还是是我们不需要的。如果是我们不需要的电热，要把它及时散发掉。
下列实例中，属于防止电流热效应产生危害的是
( )
A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
D
1.下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是 ( )
A.电饭锅
B.电冰箱
C.电视机
D.电风扇
A
2. 家庭电路使用的电炉的电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为 ( )
A. 通过电炉丝的电流比通过连接导线的大
B. 通过电炉丝的电流比通过连接导线的小
C. 电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D. 电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
D
3. (2022·珠海期末)将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电相同时间，下列有关它们产生的热量和消耗的电能的说法正确的是 ( )
A.电风扇产生的热量与消耗的电能一样多
B.三者产生的热量一样多
C.三者消耗的电能一样多，电烙铁产生的热量最多
D.电视机消耗的电能最多
C
4. (2022·佛山二模)电炉中的电阻丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉的导线却不怎么热，原因是 ( )
A.电阻丝容易导电，铜导线不容易导电
B.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量较少
D.制成电阻丝的材料能发热，制成导线的材料不能发热
C
5.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＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B.根据Q＝ 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
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＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
D
6. (2021·顺德期末)将阻值分别为5 Ω和10 Ω的电热丝R1和R2，按如图所示的方式接入电源电压为6 V的电路中，则电流通过____(选填“R1”或“R2”)电热丝产生的热量多；由此实验可知，电流通过导体产生的热量与____ _____有关；通电1 min，R2产生的热量是____J。
R2
电阻
大小
96
7.一根阻值为100 Ω的电阻丝通电100 s，通过的电流为2 A，则电阻丝两端的电压是________，电阻丝产生的热量为__________。
8.一台线圈电阻为3 Ω的电动机，通过线圈的电流为0.5 A，在2 min内电流通过线圈产生的热量是____J。
9.有两根电热丝，其中R1＝3 Ω，R2＝4 Ω，若将它们串联在电路中，则相同时间内R1与R2产生的热量之比Q1∶Q2＝_______；若将它们并联在电路中，则相同时间内R1与R2产生的热量之比Q3∶Q4＝_______。
200 V
4×104 J
90
3∶4
4∶3
10. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”实验中，提供了如图所示的实验器材，其中 R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系。
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整。
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制________；电阻丝放出热量的多少，通过________________来进行判断。
(3)闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1_______(选填“大于”“等于”或“小于”)Δt2。
电流相等
煤油温度的升高量
大于
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系。
(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1(或R2)加热的煤油，温度升高量Δt1′(或Δt2′)______(选填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或2Δt2)，该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是________ _____。
大于
有热量
损失
11. 如图所示的电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L规格为“6 V 3 W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：
(1)电阻R的阻值。
因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以，电阻R两端电压UR＝U－UL＝9 V－6 V＝3 V
解：(1)由电路图知，L与R串联，电压表测灯泡两端的电压，闭合开关，灯泡正常发光，由串联电路特点和P＝UI可得，此时电路中电流I＝IR＝IL＝ ＝0.5 A
由欧姆定律得，电阻R的阻值R＝ ＝6 Ω
(2)灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
5分钟电阻R产生的热量
Q＝I2Rt＝(0.5 A)2×6 Ω×5×60 s＝450 J
答：略
解：(2)由P＝ 可得，灯泡工作5分钟消耗的电能
W＝P额t＝3 W×5×60 s＝900 J
12.某工厂办公室内一电热水壶的铭牌如表所示，电路图如图所示。该电热水壶具有加热和保温两种工作状态，其中R为加热电阻，其阻值不随温度的变化而变化， S为温控开关，R0为一定值电阻。
(1)该电热水壶保温工作时，温控开关处于______(选填“断开”或“闭合”)状态；
(2)求该电热水壶正常加热工作时通过电阻R的电流；
断开
解：(2)该电热水壶正常加热工作时通过电阻R的电流
I加＝ ＝20 A
(3)若该电热水壶产生的热量全部被水吸收，求将一壶初温为23 ℃的水加热到100 ℃需要的时间；[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(3)把水加热到100 ℃，水吸收的热量
Q＝c水m(t－t0)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100 ℃－23 ℃)
＝3.234×106 J
由P＝ 可得，加热这些水需要的时间
t＝ ＝735 s
(4)当电热水壶处于保温状态时，通过加热电阻R的电流是1 A，求此时加热电阻R的电功率。
解：(4)当电热水壶处于加热工作状态时，电路为R的简单电路，
当电热水壶处于保温状态时， R0、R串联，通过加热电阻R的电流是1 A，
此时加热电阻R的电功率P′＝I2R＝(1 A)2×11 Ω＝11 W
答：略
根据P＝ 可知，R＝ ＝11 Ω(共39张PPT)
第2节 电功率
第1课时 电功率
知识点一 电功率
1.在物理学中，电功率是表示________________的物理量，用字母___表示。
2.电功率的单位是______，简称___，符号是___。 更大的电功率单位是______，符号是_____。
换算：1 kW＝______W；1 W＝______mW。
电流做功的快慢
P
瓦特
瓦
W
千瓦
kW
1 000
1 000
3.了解常见家用电器的电功率。
家用空调约为：______W；台式计算机约为：____W；
液晶电视机约为：____W；手电筒约为：___W。
【注意】电功率有两套常用单位。①电功率(P)：瓦特(W)。其中，电功(W)：焦耳(J)；通电时间(t)：秒(s)。②电功率(P)：千瓦(kW)。其中，电功(W)：千瓦时(kW·h)；通电时间(t)：小时(h)。
1 000
200
100
0.5
电能表铝盘转的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同，在相同时间内铝盘转过的圈数不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少，而在单位时间内铝盘转过的圈数，则反映______________________ ________。
用电器工作时消耗电能的
快慢
例 1 一台电风扇的电功率是60 W，它表示 ( )
A. 1 s内消耗60 W的电能
B. 1 s有60 J的电能转化为机械能
C. 1 s内消耗的电能是60 J
D. 电流在1 s内消耗的电能是60 W/s
C
[方法指导]电功率是表示电流做功快慢的物理量；电功率的基本单位是瓦特，1 W＝1 J/s，表示每秒内电流做
1 J的功。电流通过电风扇做的功，没有全部转化为机械能，还有少部分转化为内能。
甲用电器通电10 s，消耗电能20 J；乙用电器通电2 s，消耗电能6 J，则____用电器消耗电能多，____用电器的电功率大。可见电功率表示用电器消耗电能的 ______。
甲
乙
快慢
知识点二 电功率的计算
1.电功率的大小等于______________。
2.计算公式是____________。公式中符号的意义及单位：
W __________；t___________________________；P__________________。
【注意】kW和kW·h是两个不同物理量的单位，千瓦是电功率的单位，千瓦时是电能的单位，千万不要混淆，一定要注意区分。
电功与时间之比
电功(J)
完成这些电功所用的时间(s)
用电器的功率(W)
3.有关电功、电功率的公式及其适用范围。
由P＝UI及欧姆定律I＝ 可推导出：P＝_____。由P＝UI及U＝IR可推导出：P＝_____。由公式P＝UI可推导出：U＝ ，I＝ 。
I2R
例 2 某电视机的电功率是250 W，每天使用3 h，如果时间单位用秒，1个月消耗电能多少焦？(按30天计算)
解：t＝3 h×30＝90 h＝3.24×105 s
所以一个月内消耗的电能
W＝Pt＝250 W×3.24×105 s＝8.1×107 J
答：略
由P＝ 得W＝Pt
[方法指导]用公式进行计算时对应的单位：
(2022·东莞期末)如图所示，是小明家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数。由图可知，他家在该月消耗的电能为____kW·h，他家同时工作的用电器的总功率不能超过_____W，若电能表转盘在6 min内转过300转，则用电器的总功率为_______W。
90
2 200
1 000
知识点三 “千瓦时”的来历
千瓦时的来历：因为W＝Pt，所以若P的单位是____、 t的单位是___，W的单位才是千瓦时；1 kW·h是指功率为_______的用电器使用1小时所消耗的电能。
把1 kW·h换算成J：
1 kW·h＝1 kW×1 h＝1 000 W×3 600 s＝3.6× W·s ＝3.6× J。
【注意】有时电功的单位用kW·h，时间的单位用h来计算更加方便。
kW
h
1 kW
例 3 某电视机的电功率是 150 W，每天使用3 h，一个月用电多少千瓦时？(按30天计算)
解：由题意知P＝150 W＝0.15 kW
一个月用电量为W＝Pt＝0.15 kW×3 h×30＝13.5 kW·h
答：略
[方法指导]知道电视机的功率，求出一个月的用电时间，利用W＝Pt求一个月消耗的电能。在这个问题中，如果电功率的单位用瓦来计算，时间的单位用秒来计算，所得电能的单位是焦耳，计算量会较大。
电视机正常工作时的功率为100 W，待机状态时的功率为8 W，按每天待机20 h，一个月(按30天计算)在待机状态下消耗的电能为____kW·h；这些电能可供电视机正常工作____h。请你说出节约电能的办法：____________________________(写出一种即可)。
4.8
48
关机时断开电视机的电源开关
1.下列几种用电器正常工作时电功率最接近800 W的是
( )
D
2. 有两个用电器，将甲用电器接入电路中时，测出其4 s内做功16 J；将乙用电器接入电路中时，测出其10 s内做功30 J。在下列说法中，你认为正确的是 ( )
A.甲用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
B.甲用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
C.乙用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
D.乙用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
A
3.下列关于电功率的说法中正确的是 ( )
A.用电器功率越大，做功越多
B.用电器功率越大，做功越快
C.用电器功率越大，做功越慢
D.用电器做功越多，功率越大
B
4. (2022·佛山期末)如将电水壶和白炽灯分别接在装有相同电能表的家庭电路中做实验，当它们正常工作时，发现与白炽灯连接的电能表的转盘转动得比较慢。下列说法正确的是 ( )
A.白炽灯消耗的电能比电水壶消耗的电能少
B.通过电水壶的电流比通过白炽灯的电流小
C.电水壶消耗电能的速度比白炽灯快
D.白炽灯两端的电压比电水壶两端的电压低
C
5. 某国产新款智能手机支持最新的超级快充技术。该手机在超级快充模式充电时，充电的功率为40 W，充电器输出的电压为10 V，则充电电流为 ( )
A.0.25 A
B.1 A
C.4 A
D.5 A
C
6. 甲、乙两用电器的两端电压之比为2∶1，通过甲、乙两用电器的电流之比为3∶4，则甲、乙两用电器消耗的电功率之比是 ( )
A.2∶3
B.3∶8
C.3∶2
D.8∶3
C
7. 如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电器，测得 6 min 内输出160个脉冲(imp) ，则这个用电器有可能是 ( )
A.空调机
B.电视机
C.电冰箱
D.节能灯
A
8. 小琴做的小小电动机由两节干电池供电。线圈在快速稳定转动的过程中，受到磁场的作用力，此时线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min 内电路消耗的电能约为 ( )
A.150 J
B.120 J
C.90 J
D.60 J
B
9.已知 R1＞R2，电源电压相同，闭合开关后电路的电功率最大的是 ( )
C
10.电阻甲、乙中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是 ( )
A.当将电阻甲、乙串联时，它们的电功率之比是2∶1
B.当将电阻甲、乙并联时，它们的电功率之比是1∶2
C.当电阻甲两端的电压为3 V时，其电功率为1.8 W
D.当通过电阻乙的电流为0.3 A时，其电功率为0.45 W
C
11. 如图所示，电能表的示数为__________kW·h。若用这个电能表测某用电器消耗的电能时，转盘在3 min内转了36 r，则电流所做的功是__________J，电功率是________W。
4 029.3
1.8×105
1 000
12. 在如图所示的电路中，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，电源电压为3 V。当闭合开关S后，R1的电功率为____W，R2的电功率为____W，电路的总电功率为____W。
0.2
0.4
0.6
13. 标有“220 V 110 W”字样的灯正常工作时，通过灯的电流为_____ A， 工作10小时耗电_____度。一盏10 W的节能灯和一盏110 W的白炽灯正常工作时的亮度相当，若它们发光10小时，节能灯比白炽灯节能_____kW·h。
0.5
1.1
1
14. (2022·茂名期末)如图甲所示的电路中，R1＝10 Ω，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示，则电阻R2 两端电压为____V，通过R1的电流为 ____A，电路通电后的总功率为____W。
1.8
0.72
6.48
15. 图甲为小明家中的电能表，他家中允许同时使用的用电器总功率最大为______W。图乙为某吹风机内部的工作电路简化图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风和热风的转换。已知吹冷风时的功率为100 W，R＝48.4 Ω，则吹热风时的功率为______W；若家中只有电吹风工作，冷风挡、热风挡交替使用5 min，该电能表转盘转过225转，则电吹风消耗了_______ J的电能。
4 400
1 100
2.7×105
16. 把10 Ω的电阻接入电路中，当通过它的电流为0.5 A时，电阻的电功率多大？
解：由P＝UI和U＝IR得电阻的电功率为
P＝I2R＝(0.5 A)2×10 Ω＝2.5 W
答：略
17.将一个12 Ω的电阻接到6 V的电源上，它的电功率是多大？
答：略
解：由U＝UI和I＝ 得它的电功率为
P＝ ＝3 W
18.在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表 A1 的示数为2 A，电流表A2 的示数为0.8 A。求：
(1)电源电压；
解：(1)由图可知，R1、R2并联，电流表A1测量电路中总电流，电流表A2测R2的电流
由并联电路中各支路电压等于电源电压，得电源电压U＝U2＝8 V
由I＝ 得R2的电压U2＝I2R2＝0.8 A×10 Ω＝8 V
解：(2)通过电阻R1的电流I1＝I－I2＝2 A－0.8 A＝1.2 A
电阻R1的电功率P＝U1I1＝UI1＝8 V×1.2 A＝9.6 W
答：略
(2)电阻R1消耗的电功率。
19. 图甲是一种豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，可将原料进行粉碎；外部是一个金属圆环形状的电热管，用于加热液体。图乙是豆浆机正常做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的P－t图象。下表是这个豆浆机的主要技术参数。请计算：正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少J？
解：由乙图可知：加热时间t1＝9 min＝540 s，
电动机工作时间t2＝2 min＝120 s，
加热消耗的功率W1＝P1t1＝1 000 W×540 s＝540 000 J
电动机工作消耗的电能
W2＝P2t2＝120 W×2×60 s＝14 400 J
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能
W＝W1＋W2＝540 000 J＋14 400 J＝5.544×105 J
答：略(共35张PPT)
第2课时 额定功率 实际功率
知识点一 额定电压 额定功率
1. 额定电压和额定功率。
(1)在不同的电压下，同一个用电器的电功率______，即用电器实际电功率随它两端电压的改变而______。
(2)用电器__________________叫做额定电压；用电器_______________________叫做额定功率。用电器的正常工作状态是唯一的，所以用电器的额定电压和额定功率也是______的，额定功率只有____个。
不同
改变
正常工作时的电压
在额定电压下的电功率
唯一
一
(3)某用电器上标有“36 V 25 W”， “36 V”表示_________，“25 W”表示__________。
2. 电功率的测量。
(1)在实验中，常常通过______和______的测量来间接得知用电器的电功率。电功率P和电压U、电流I之间的关系是P＝______。这种方法叫做________。
(2)测量仪器：________和________。
(3)电功率的推导式：P＝UI＝____＝_____。
额定电压
额定功率
电流
电压
UI
伏安法
电压表
电流表
I2R
【注意】若已知用电器的U额、P额，可用公式I额＝ 计算出用电器正常工作时的电流，用公式R＝ 计算出用电器正常工作时的电阻。
测量家用电器的电功率。
(1)器材：电能表和秒表。
(2)原理：P＝ 。
(3)步骤：关闭其他用电器，当某用电器单独工作时，用秒表记录参数为N r/(kW·h)的电能表的工作时间t，同时观察电能表铝盘的转数n。
例 1 一个“220 V 880 W”的电炉正常工作时的电流有多大？正常工作时的电阻丝的电阻有多大？正常工作半小时消耗多少电能？
解：电炉正常工作时的功率P＝880 W＝0.88 kW，
电压U＝220 V，
电炉接在家庭电路中时正常工作，工作时间
t＝30 min＝0.5 h
消耗的电能W＝Pt＝0.88 kW×0.5 h＝0.44 kW·h
答：略
根据P＝UI可得，此时通过的电流I＝ ＝4 A
根据欧姆定律可得，电炉正常工作时电阻
R＝ ＝55 Ω
[方法指导](1)电炉正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出通过的电流；(2)根据欧姆定律求出电炉的电阻；(3)电炉接在家庭电路中时正常工作，根据W＝Pt求出消耗的电能。
根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：
(1)甲灯上的参数“100 W”的意思是：_______________ _____________；
(2)二者均正常发光时，甲灯的电阻______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙灯的电阻；
(3)二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的 _____倍。
甲灯的额定功率
为100 W
小于
4
知识点二 实际电压 实际功率
1.用电器_________________叫做实际电压，实际电压可以等于额定电压，也可以小于或大于额定电压。
2.用电器在_________下工作的功率叫做实际功率，实际功率可以等于额定功率，也可以小于或大于额定功率。
3.灯的实际工作状态多种多样，因此_________和对应的_________有无数个。
4.电灯泡上标有“PZ220 V 100 W”的字样，表示_________是220 V、_________是100 W。
实际工作时的电压
实际电压
实际电压
实际功率
额定电压
额定功率
5.用电器的实际电压与额定电压、实际功率与额定功率的关系：
(1)U实____U额，则P实____P额，用电器正常工作。
(2)U实____U额，则P实____P额，可能烧毁用电器。
(3)U实____U额，则P实____P额，用电器不能正常工作。
＝
＝
>
>
<
<
当实际电压等于额定电压时，实际电功率等于额定电功率；如果实际电压低于或高于用电器的额定电压，则用电器的实际功率都不等于额定功率，不能正常工作。实际电压、实际电流、实际电功率的变化情况相同，任意一个变大，其他两个也变大。
例 2 一个标有“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200 V，电阻丝的电阻不变，这时电炉的实际电功率有多大？
答：略
解：由P额＝ 得，正常工作的电阻
R＝ ＝60.5 Ω
实际电压为200 V时，实际功率P实＝ ≈661 W
[方法指导](1)计算这类题目的时候，抓住电阻不变的特点，利用额定电压和额定功率先求电阻，再利用实际电
压，根据P实＝ 计算。(2)在选用公式P＝I2R和
P＝ 时，一定要注意串联电路和并联电路的特点。
因为串联电路中电流相等，所以在串联电路中一般运用
公式P＝I2R来解决电功率问题较方便；而并联电路中各
支路两端电压相等，所以在并联电路中运用公式P＝
来解决电功率问题较方便。
(2022·茂名期末)若将分别标有“3 V 3 W”“6 V 3 W”字样的甲、乙两只灯泡串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是_____V； _____(选填“甲”或“乙”)灯更亮；甲灯实际消耗的电功率是_____W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
7.5
乙
0.75
例 3 已知R1∶R2＝4∶1，若将它们串联在电路中，则它们两端的电压之比U1∶U2＝______，相同时间内电流做功W1∶W2＝______，电功率之比P1∶P2＝______；若将它们并联在电路中，则它们的电流之比I1∶I2＝______，相同时间内电流做功之比W1∶W2＝______，功率之比P1∶P2＝______。
4∶1
4∶1
4∶1
1∶4
1∶4
1∶4
[方法指导]两个电阻串联，电压、电功率、电功(时间相同)都和电阻成正比；表达式为 ；两个电阻并联，电流、电功率、电功(时间相同)都和电阻成反比，表达式为 。
电阻R1∶R2＝1∶4，将它们并联在电路中，通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2＝______；将它们串联在电路中，两个电阻的电压之比U1∶U2＝______。若只将R1接在电压恒定的电路中，R1的功率为25 W，将R1与R3串联在此电路中，R1的功率变为9 W，则电阻R1∶R3＝______。
4∶1
1∶4
3∶2
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
A
2. 一个标有“220 V 440 W”的电热器，当通过它的电流为1 A时，它的实际功率 ( )
A. 等于额定功率
B. 大于额定功率
C. 小于额定功率
D. 无法判断
C
3. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W”的字样。下列说法中正确的是 ( )
A. 该灯泡只能在220 V电压下工作
B. 该灯泡的实际功率是40 W不变
C. 该灯泡每秒消耗的电能是40 W
D. 该灯泡正常发光时的功率是40 W
D
4. 两灯串联，一灯较亮，一灯较暗，则下列说法正确的是 ( )
A.较亮的灯中电流较大
B.较亮的灯电阻较小
C.较亮的灯额定功率较大
D.较亮的灯两端电压较大
D
5. 如图所示是通过额定电压为6 V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，则每只灯泡的电阻及实际功率为 ( )
A.20 Ω 1.5 W
B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 1.5 W
D.24 Ω 0.8 W
B
6. 将“220 V 25 W”和“220 V 40 W”的两个灯泡先并联起来接到220 V的电路中，后串联起来接入同一电路中，则 ( )
A.两种情况下灯泡都能正常发光
B.只有串联的情况下灯泡能正常发光
C.并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大
D.串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大
C
7. 把两个分别标有“10 V 10 W”和“9 V 5.4 W”的灯泡串联后接到电源上，要使其中一灯能正常发光且两灯都不被损坏(不计温度对电阻的影响)，则电源电压应为 ( )
A.9 V
B.19 V
C.15 V
D.16 V
C
8. (2022·东莞期末)物理课上，小明提出了一个日常生活中见到的现象：用电高峰时，室内的白炽灯明显变得昏暗。以下是同学们对用电高峰时电路情况的分析，其中不正确的是 ( )
A.用电高峰时接入电路的用电器增多，总电阻变大，干路电流变大
B.用电高峰时接入电路的用电器增多，总电阻减小，干路电流变大
C.用电高峰时白炽灯两端的实际电压明显低于220 V
D.用电高峰时白炽灯的实际功率明显低于它的额定功率
A
9. 灯泡的亮度决定于__________。一盏灯标有“220 V 100 W”，表示__________是220 V，其阻值为_______，如果接在110 V的电路中，则实际功率是______。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
实际功率
额定电压
484 Ω
25 W
10. (2022·顺德期末)为节能环保，LED灯已被广泛使用，下表为两只LED白光灯的部分技术指标。由下表可知，两灯均正常工作时，____(选填“甲”或“乙”)灯较亮，通过甲灯的电流为____A。1度电可供乙灯连续正常工作_____小时。
甲
0.5
100
11. 小亮用甲、乙两个灯泡连成如图所示的电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮。则两灯均正常发光时，甲灯的电阻______乙灯的电阻，甲灯的实际功率______乙灯的实际功率(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)。如果将甲、乙两灯串联在该电源上，那么甲灯会比乙灯_____(选填“亮”或“暗”)。
小于
大于
暗
12. 甲、乙两灯的额定电压均为9 V，测得其电流与电压变化的关系图象如图所示，则甲灯的额定功率为____ W；若将甲、乙两灯串联接入电路中，为使它们能长时间工作，电路两端的最高电压为____V，通电10 s，两灯消耗的总电能为____J。
7.2
13
65
13. 灯泡L上标有“6 V 12 W”的字样，现将该灯泡接在某电路中，测得通过灯的实际电流为1 A，则灯的实际功率为多大？(忽略灯泡电阻的变化)
答：略
解：由P＝UI＝U· 得，灯泡的电阻
R＝ ＝3 Ω
忽略灯丝电阻变化，灯泡的实际功率
P实＝U实I实＝I实R·I实＝I ·R＝(1 A)2×3 Ω＝3 W
14. (2022·佛山期末)某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220 V，最大功率为1 100 W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176 Ω，忽略温度对电阻的影响，则：
(1)该电熨斗以最大功率工作
10 min消耗多少电能？
消耗的电能W＝P大t＝1 100 W×10×60 s＝6.6×105 J
解：(1)由P＝ 可得，该电熨斗以最大功率工作10 min
(2)定值电阻R0的阻值是多少？
解：(2)当滑片P在最左端时，电路的总功率最大
由P＝UI＝ 可得，定值电阻R0的阻值
R0＝ ＝44 Ω
(3)该电熨斗在额定电压下工作时的最小电功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？
该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率
P小＝U额I＝220 V×1 A＝220 W
答：略
解：(3)当滑片P在最右端时，电路的总功率最小，此时通过电熨斗的电流I＝ ＝1 A(共49张PPT)
第3节 测量小灯泡的电功率
知识点一 测量小灯泡的电功率
1. 实验目的：测量小灯泡的电功率。
2. 实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、_______、_______、_____________。
3. 实验原理：_______。
(1)测定小灯泡的功率，既要测量小灯泡两端的______ (可用_______)，又要测量通过小灯泡的______(可用_______)，此方法称为______法。
电压表
电流表
滑动变阻器
P＝UI
电压
电压表
电流
电流表
伏安
(2)测量三种情况下小灯泡的实际功率，使小灯泡在______电压、______额定电压、______额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。小灯泡上标有“2.5 V 0.5 W”字样，实验中电源电压应该是____V，应用____节干电池串联。
(3)电源电压不一定等于小灯泡的额定电压，为了能改变小灯泡两端的电压，还需要____________。
额定
低于
高于
3
2
滑动变阻器
4.实验电路图：实验电路图如图所示。
(1)实验中滑动变阻器的作用是：
①________________________________________________________________________。
②__________。
改变小灯泡两端的电压和电路中的电流，以便测出不同电压下小灯泡的电功率
保护电路
(2) 如果小灯泡上标有“2.5 V 0.5 W”字样，表明小灯泡的额定电压为______，在测量高于额定电压的情况时，不要超出额定电压的1.2倍，那么电压表的量程应选______V，电流表的量程应选________A，为了不使电压过多地超过额定电压，实验中电源电压应该是_____V。
2.5 V
0～3
0～0.6
3
5.实验步骤：
(1)按电路图连接实物图。连接电路过程中，开关应______。闭合开关前，滑片应移至__________处。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数低于它的额定电压，观察________和电流表的示数以及小灯泡的______，计算________并记录在表格中。
断开
阻值最大
电压表
亮度
电功率
(2)移动滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压等于__________，分别记下________和_______的读数，并观察小灯泡亮度的变化。计算__________并记录在表格中。
额定电压
电压表
电流表
额定功率
(3)移动滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压略高于它的额定电压，分别记下________和________的读数，并观察小灯泡亮度的变化。计算________并记录在表格中。
(4)整理实验器材。
电压表
电流表
电功率
6.分析与论证：
(1)小灯泡的额定功率是_____W。小灯泡的功率与_____和_____有关。
(2)小灯泡的亮度是由__________决定的，小灯泡的实际功率随灯泡两端_____的改变而改变，当小灯泡的实际电压_____额定电压时，小灯泡的实际功率_____额定功率，小灯泡正常发光；当小灯泡的实际电压_____额定电压时，小灯泡的实际功率______额定功率，小灯泡很亮，小灯泡两端的电压不能超过1.2 U额，否则_____________；当小灯泡的实际电压_____额定电压时，小灯泡的实际功率_____额定功率，小灯泡较暗。
0.9
电压
电流
实际功率
电压
等于
等于
大于
会烧坏灯泡
小于
小于
大于
7. 实验结论：
(1)不同电压下，小灯泡的________不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
(2)小灯泡的亮度由小灯泡的__________决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
【注意】小灯泡的亮度由实际功率决定，与额定功率无关；小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
电功率
实际功率
伏安法测小灯泡的电功率与伏安法测小灯泡的电阻的实验的异同：
(1)相同点：①伏安法；测量的物理量相同；②电路图相同；③滑动变阻器的作用相同。
(2)不同点：①原理不同。测电阻的原理为R＝ ，测功率的原理为P＝UI。
例 1 小胡用如图甲所示的电路做“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验。实验室提供了以下实验器材：电源(电压恒为3 V)，小灯泡(标有“2.5 V”字样)，电流表(0～0.6 A、0～3 A)，电压表(0～3 V、0～15 V)，滑动变阻器R1(规格为“20 Ω，1 A”)，滑动变阻器R2(规格为“50 Ω，0.5 A” )，开关，导线若干。
(1)请你用笔将图乙中的实物电路连接完整。(要求：滑动变阻器的滑片向左移时灯泡变亮)
(2)4次测量的有关数据及现象记录在下表中。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是__________________ _____。
小灯泡的实际功率
太小
(3)据表中数据可知，小灯泡的额定功率为_______；分析表中信息得出的实验结论是________________ __________________。
(4)如果将正常工作时的白炽小灯泡换作同规格(额定电压、额定功率均相同)、外形基本相同的LED灯，LED灯正常工作时亮度更高，试分析原因：_________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)从表中数据可以分析出小胡选用的滑动变阻器是__。
0.75 W
小灯泡的实际功率
越大，小灯泡越亮
LED灯直接把电转化为光，所以其电能大部分转化为光能，而白炽灯除了要把电能转化为光能外，更多的能量转化为内能
R2
[方法指导]滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；滑动变阻器的滑片向左移，灯泡变亮，表明电流变大，即滑动变阻器电阻减小，故应接左下接线柱；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入、负接线柱流出；小灯泡不亮的原因可能是电路出现了故障，也可能是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小；由表中数据可知，当
电路中电流最小时，电路的总电阻最大，R大＝ ＝25 Ω，此时灯的电阻R灯＝ ≈4 Ω，根据串联电阻的规律，
变阻器连入电路中的电阻大小R滑＝25 Ω－4 Ω＝21 Ω。考虑到表中最大电流为0.32 A，故变阻器选用滑动变阻器R2(规格为“50 Ω，0.5 A”) 。
用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电流为0.2 A，额定电压小于3 V。
(1)连接电路时，开关应处于______状态。
(2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
断开
(3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是___(填序号)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
C
(4)问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为_____A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____(选填“左”或“右”)端移动，使电流表示数为0.2 A。
(5)移动滑片P，记录多组数据，绘制成I－U图象。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是_____W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是______ _________________。
0.08
左
0.5
小灯泡
电阻受温度影响
(6)对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是____(填序号)。
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内，电流通过两灯做的功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
C
知识点二 特殊方法测小灯泡的电功率
电功率的计算方法是P＝UI。当电路中缺少电压表(或电流表)时，可借助定值电阻或电阻箱等，利用串、并联电路的电压、电流规律及欧姆定律，间接测出电压值(或电流值)。
例 2 在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U(恒为8 V)，滑动变阻器(规格为“ 20 Ω 2 A”)，小灯泡(额定电压U额＝2.5 V，额定功率小于1.2 W)，两个阻值分别为10 Ω、20 Ω的定值电阻R0，电流表，电压表，导线等。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
(2)正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。
1.05
(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，电功率随电压的增大而_____。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是 R0＝____Ω的定值电阻。
(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为0～15 V，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
增大
10
5.5 V
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝_______(用U额、U0、R0表示)。
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
偏小
[方法指导](1)先根据P＝UI估测灯泡的额定电流，进而确定电流表的量程，然后按电流的顺序连接即可；
(2)由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知小灯泡的电功率变化情况；
(3)由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，根据R＝ 求出第5次实验时电路的总电阻，进而得出实验中选用的定值电阻的阻值；
(4)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额＝U额I额求出小灯泡的额定功率；将开关S1拨至“2”，滑片向右移动少许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压和定值电阻R0两端的电压变化，最后根据P额＝U额I额，可判断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。
小明设计了如图所示的电路，测量小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1最大阻值为R0，小灯泡额定电压为U额(U额小于电源电压)。请将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器R2滑片，使电压表示数为U额，小灯泡正常发光。
(2)闭合开关S1、S2，使滑动变阻器R2滑片__________ (选填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”)，滑动变阻器R1滑片____________(选填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”)，记下此时电压表示数为U1。
保持不动
滑到最右端
(3)闭合开关________，滑动变阻器R2滑片__________ (选填“保持不动”“滑到最左端”或“滑到最右端”)，记下此时电压表示数为U2。
(4)小灯泡额定功率P额＝_____________(选用字母U1、U2、U额、R0表示)。
S1、S2
滑到最左端
1. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中，当用手移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察 ( )
A.灯泡发光情况
B.电流表的示数
C.电压表的示数
D.滑片的位置
C
2. 如图所示的电路中，小灯泡L1、L2串联，闭合开关S，小灯泡L1发光，L2不发光。发生这一现象的原因不可能是 ( )
A.电源电压较低
B.小灯泡L2发生了断路
C.小灯泡L2发生了短路
D.小灯泡L2的实际功率很小
B
3. (2022·东莞期末)在测量额定电压为3.8 V的小灯泡的电功率时，小阳同学通过正确实验得到了如下表所示的数据，则下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡的额定功率为三次功率的平均值
B.小灯泡的电阻与灯泡两端的电压有关
C.小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大
D.小灯泡的电功率与它两端的电压成正比
C
4. 在“测定小灯泡的额定功率”实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是下述的哪种 ( )
A.变阻器总阻值太大
B.电压表量程太大
C.灯泡灯丝断开
D.电源电压太低
D
5. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随之变大，反之，则变小，发生这一现象的原因是 ( )
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
D
6.小明同学在测定额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率时，发现电压表的0～15 V量程坏了，而0～3 V量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6 V。在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计了如图所示的四种实验电路图。能完成实验的电路图是 ( )
B
7. 如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是 ( )
A. 变阻器R短路
B. 变阻器R断路
C. 灯L短路
D. 灯L断路
D
8.某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是 ( )
A.闭合开关前，滑片P应滑到B端
B.闭合开关后，小灯泡不发光，
一定是小灯泡的灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D.通过实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
B
9. (2022·深圳期末)在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：①为了减小误差；②为了寻找普遍规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”实验中，多次测量的目的是____(选填“①”或“②”)；在“用电压表和电流表测量导体的电阻”实验中，多次测量的目的是____(选填“①”或“②”)。
10.在做“测量小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8 V，其中电源是三节串联的干电池，灯丝的电阻大于10 Ω，则电流表应选__________量程，电压表应选_________量程。
②
①
0～0.6 A
0～15 V
11.利用如图所示的电路测小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压是1.5 V，若发现电压表示数是1.8 V，则滑动变阻器的滑片应向____移动；若电压表示数为1.0 V，则滑片应向____移动。
右
左
12.图甲是小明同学测定额定电压为2.5 V、额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处：①______________________；② ____________________________________________。
(2)改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是___(填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
滑动变阻器接线方式不对
电流表正负接线柱接反(或电压表选择0～15 V量程)
C
(3)小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补充③处所缺的内容：_______________。分析数据后得到小灯泡的额定电流为______A，额定功率为_____W。
小灯泡发光情况
0.30
0.75
(4)实验后，小明将一只5 Ω的定值电阻与标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联接在电压恒为3 V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率，为______W。
0.45
13.(2022·湛江期末)在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8 V”字样，电源电压恒定，实物连接图如图甲所示。
(1)闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为____W。
(2)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点___(选填“1”或“2”)，移动滑片，使电压表的示数为_____V；
1.52
2
3.8
②再将开关S2拨到触点___(选填“1”或“2”)，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝_______________ (用已知量和测量量表示)。
1(共37张PPT)
第十八章单元复习
本章知识总结
回归教材
1. (RJ九全P88图18.1－1改编)如图所示，小明家电能表的示数为________kW·h；若某用电器单独使用时，此电表的铝盘在3 min内转45转，则在这段时间内消耗的电能是_______kW·h，该用电器的功率是____W。
2 818.7
0.015
300
2. (RJ九全P90练习2改编)小明家八月底和九月底电能表 计数器显示的数字如图所示，他家九月份用电______度，即______kW·h。他家所在地区每度电的电费是0.6元，他家九月份需要付电费______元。
163.3
163.3
97.98
3. (RJ九全P90练习4改编)有一块手机用的锂电池，上面标明充电电压为4.5 V，容量为4 000 mA·h，它充满电后，储存了________J电能。该手机正常使用时消耗的电功率约为0.2 W，这块手机用的锂电池可供该手机正常使用____h。
64 800
90
4. (RJ九全P91图18.2－1改编)如图所示，日常使用的节能灯的铭牌上标有“220 V 24 W”的字样，该铭牌表示节能灯的______电压是220 V，______功率是24 W；经过测量发现该灯10 h消耗电能0.2 kW·h，则这盏灯的实际功率是_____W。
额定
额定
20
5. (RJ九全P93图18.2－2改编)根据甲、乙电器铭牌上提供的信息(其中kW·h/24 h是千瓦时/24小时)，试比较在24小时内正常使用电风扇、电冰箱消耗的电能情况是 ( )
A.电风扇比电冰箱多
B.电风扇比电冰箱少
C.电风扇与电冰箱一样多
D.电风扇可能比电冰箱多，也可能少
A
6. (RJ九全P95练习3改编)一个“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻是______Ω；假如电路中的电压降低到200 V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率约是______W。(最后一空保留整数部分)
60.5
661
7. (RJ九全P99图18.4－1改编)如图，电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，是因为电炉丝的______比导线大得多，根据______定律可知，在____________相同时，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。
电阻
焦耳
电流与时间
8. (RJ九全P99图18.4－2改编)小明用如图所示的装置，探究电流通过导体所产生的热量与电阻大小的关系。他将两段阻值不同的电阻丝(R1＜R2)密封在两个完全相同的透明容器中，容器中密封等量的空气，并分别与盛有适量液体的U形管相连。
(1)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过______ __________________体现出来的。
(2)闭合开关一段时间，小明发现左侧的U形管中液面高度的变化比右侧的U形管中液面高度的变化要___ (选填“大”或“小”)一些。这说明在通电时间和_____ 相同时，电阻越大，导体产生的热量越___(选填“多”或“少”)。
(3)而小丽用相同的装置做了相同的实验，但她在实验过程中发现实验现象并不明显，出现上述现象的原因可能是什么？(写出两种)
①_________________；②_____________________。
U形管
中液面高度差的变化
小
电流
多
装置气密性不好
电阻R1、R2的阻值相近
易错易混归纳
易错点一：不能抓住电源的电压不变这一条件，根据W＝ t推出电阻最小时，在相同时间内电流做功越多；不熟悉电阻的串联特点和并联特点
1. 有两个电阻R1和R2，已知R1＜R2，在电路两端电压不变的情况下，在相同时间内，电流所做的功最多的连接方式是 ( )
A.把R1和R2并联在电路中 B.把R1和R2串联在电路中
C.把R1单独接在电路中 D.把R2单独接在电路中
A
2. 将A、B两根由同种材料制成的导体串联接入电路，若长度LA＝LB，而横截面积SA＞SB，在相同时间内，下列叙述正确的是 ( )
A.电流通过A、B所做的功WA＜WB
B.电流通过A、B所做的功WA＞WB
C.电流通过A、B所做的功WA＝WB
D.无法比较WA与WB的大小
A
易错点二：不熟悉电功单位的换算，混淆电功与电功率的单位
3. 小明想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否正确，于是他将标有“220 V 3 A”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5 min后，电能表的转盘正好转了110 r，则该电能表每千瓦时的实际转数应是 ( )
A.2 400 r B.2 000 r
C.1 500 r D.1 200 r
B
易错点三：不能理解“正常发光”的含义
4. 有两灯泡，L1标有“6 V 3 W”的字样，L2没有标记，但测得它的电阻为4 Ω，把它们串联后接在某一电路中时，灯L1、L2均能正常发光，这个电路两端的电压和L2的额定电功率分别是 ( )
A.6 V 5 W
B.8 V 1 W
C.2 V 3 W
D.6 V 1 W
B
易错点四：不能准确理解“额定功率”与“实际功率”
5. 灯泡的亮度取决于__________。一盏灯标有“220 V 100 W”，表示__________是100 W(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，其阻值为_______，如果接在110 V的电路中，则实际功率是_______。
实际功率
额定功率
484 Ω
25 W
易错点五：不能准确把握“测小灯泡电功率”的电路图设计
6. 如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接，均不能求出灯泡电功率的电路是 ( )
C
易错点六：不能灵活运用电功率的计算公式，不会分析开关闭合、断开时电路的连接情况
7.下列电路图中，电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R。在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是( )
C
易错点七：容易错误地认为总电阻越大，产生的热量越多
8. 如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1＜R2)，分别按如图所示的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源，通电相同时间后，水温最高的是 ( )
D
易错点八：容易混淆纯电阻电路和非纯电阻电路计算电功率的公式
9. 如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10 V和4 V，已知电动机M的线圈电阻为1 Ω，R是阻值为4 Ω的定值电阻，下列结论正确的是 ( )
A.R两端的电压为6 V
B.通过电动机的电流为6 A
C.电阻R消耗的电功率为144 W
D.电动机消耗的电功率为6 W
D
易错点九：不能准确判断“加热”和“保温”挡位
10. 某型号的电热水器有“高温”和“低温”两挡，电路如图所示，R1和R2为加热电阻，R1的阻值为48.4 Ω，低温挡的电功率为220 W。
(1)开关S1、S2均闭合时为______挡，该挡位的电功率为_______W。
(2)开关S1闭合、S2断开时为______挡，R2的阻值为______Ω。
(3)用该电热水器加热2 kg的水，温度由20 ℃升高到70 ℃(该电热水器消耗的电能80%被水吸收)至少需要加热_____s。[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
高温
1 000
低温
171.6
525
重点实验
1. 测量小灯泡的电功率
【实验目的】测量小灯泡的电功率。
【实验器材】输出电压恒为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡(灯丝电阻约为10 Ω)、电压表、电流表、规格为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器R1、规格为“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器R2、开关、导线若干。
【实验步骤】
(1)测量小灯泡的额定功率的实验原理是________。要完成该实验，应选用的滑动变阻器是____(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路，闭合开关，小智发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表指针明显偏转，出现的故障可能是_________。
P＝UI
R2
灯丝断了
(3)如图甲所示，电路检查无误后，开关闭合，电压表的示数为2.0 V，为测量小灯泡的额定电功率，应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动，使灯泡两端电压增大至_____V。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片多次实验，记录的实验数据如下表所示。第3次实验时电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡的额定功率为______W。
A
2.5
0.26
0.65
【实验表格】
【实验结论】
(5)分析实验数据及现象，可得出的结论是：小灯泡的______________，小灯泡______(选填“越亮”或“越暗”)。
实际功率越大
越亮
【实验拓展】
(6)此实验中将小灯泡换成5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻，还能探究“电压一定时，电流与_____的关系”。
【交流与评估】
(7)实验中小灯泡灯丝电阻变化的原因是____________ ___________________。
(8)本实验多次测量的目的是____。
A.求平均值减小误差
B.测不同电压下小灯泡的电功率
电阻
灯的电阻随温
度的变化而变化
B
2. 探究焦耳定律
【实验目的】探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关。
【实验器材】电源、开关、滑动变阻器、电阻丝、U形管、红墨水、透明容器两个、导线若干。
【实验步骤】
(1)组装之前，往图甲中的U形管内注入适量红墨水，使U形管中液面最初相平，U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器，两个透明容器内密封着等质量的空气。
属于
(2)用笔画线代替导线，把图甲中两个容器的电阻丝串联接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大。
(3)正确接好电路，闭合开关，通电一段时间后，观察U形管中液面高度变化。
【实验结论】
(4)图甲探究的是电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，____(选填“左”或“右”)侧容器内的电阻丝产生的热量多，得出的结论是：在电流和通电时间相同的情况下，________________________ ______。
电阻
右
电阻越大，电阻产生的热
量越多
(5)图乙探究的是电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，_____(选填“左”或“右”)侧容器内的电阻丝产生的热量多，得出的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，______________________ ___________________。
【交流与评估】
(6)实验中选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易______，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显。
电流
左
通过电阻的电流越大，
电阻产生的热量越多
膨胀
(7)另一实验小组进行实验时，发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是__________________。(填一种情况即可)
【实验拓展】
(8)小刚发现电热水壶在工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发热较少，原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________。
装置的气密性不好
电热水壶的电阻远远大于导线电阻，电流和通电时间相同，由焦耳定律可知，电热水壶工作时产生大量的热，而导线却几乎不发热(共37张PPT)
第十八章 电功率
第1节 电能 电功
知识点一 电能
1.电能来源。
(1)水力发电：_____能转化为电能。
(2)火力发电：___能转化为电能。
(3)风力发电：___能转化为电能。
(4)太阳能发电：_____能转化为电能。
机械
内
风
太阳
2. 电能利用。
(1)取暖器(图甲)：电能转化为____能。
(2)电饭煲(图乙)：电能转化为____能。
(3)电风扇(图丙)：电能转化为______能。
(4)节能灯(图丁)：电能转化为____能。
(5)电解水(图戊)：电能转化为______能。
内
内
机械
光
化学
3. 电能单位：
(1)物理学中常用的电能(W)单位(国际单位)是______，符号是___。
(2)生活中常用的电能单位是____；它的学名叫做_______，符号是_______。
(3)换算关系是：1度＝___kW·h＝__________J。
(4)完成下列单位换算：
①5 kW·h＝__________J；②7.2×106 J＝___kW·h。
焦耳
J
度
千瓦时
kW·h
1
3.6×106
1.8×107
2
4.节约电能的生活实例：
(1)_________________________________；
(2)___________。
【注意】用电器工作的过程实质上是将电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程。
我们可以用电流做功的多少来衡量有多少电能发生了转化。功和能量的单位都是焦耳(J)。
不要让用电器长时间处于待机状态
随手关灯
例 1 小花同学搜集了一些能量转化的事例，其中将电能转化为内能的是 ( )
A. 电动机工作
B. 电炉工作
C. 火力发电机发电
D. 太阳能热水器工作
B
[方法指导]做功总是伴随着能量的转化，电功也不例外。用电器消耗了电能，获得了其他形式的能量，就是一个电流做功的过程，不同用电器将电能转化为其他形式的能的方式也不同。电动机通电转动是把电能转化为机械能，电炉工作是把电能转化为内能，发电机发电是把机械能转化为电能，太阳能热水器使水变热是把太阳能转化为内能。
下列用电器中，把电能主要转化为机械能的是( )
A.电风扇
B.电灯
C.电饭煲
D.电熨斗
A
1. 电能表的作用：用来测量用电器在一段时间内所消耗的______。
知识点二 电能的计算
电能
2. 图甲是一个单相电能表，图乙是它的表盘清晰示意图，电能表读数时的单位是________________(或度)，上面显示出来的数字的最后一位是______(选填“整数”或“小数”)；图乙的读数可记作______________。电能表参数的意义：
①“220 V”：__________________________________；
②“10(40) A”：_________________________________ ______________；
千瓦时(kW·h)
小数
4 353.6 kW·h
电能表应该接在220 V的电路中使用
电能表的标定电流是10 A，额定最大
电流是40 A
③“3 000 revs/(kW·h)”：_________________________ ____________________；
④“50 Hz”：表示这个电能表在频率为_______的交流电路中使用。
3. 某段时间内用电度数的计算公式为_____________。下图为电能表某段时间起止时刻的读数，这段时间内消耗的电能为_____________。
每消耗1 kW·h电能，电能表
的转盘转过3 000转
50 Hz
W＝W2－W1
106.6 kW·h
1.电能表的表盘上最后一个数字框内的数字为小数位。1个月的用电量＝月末的读数－月初的读数。
2.有一种电子式单相电能表已开始使用，其没有转动的铝盘，靠内部的电子电路计算电能，读数由液晶板显示。如果电能表上标着3 200 imp/(kW·h)，则表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3 200次。
例 2 小刚家里的电能表在周一的示数如图甲所示，到了周日时示数变为图乙，这个星期小刚家消耗的电能是___________。若小刚家的电能表转盘转动600转，则表示消耗的电能是__________。由于机械式电能表灵敏度和精确度不高，在电网改造时，小刚家的电能表换成了如图丙所示的电子式电能表。请仔细观察图丁中表盘的参数，若指示灯闪烁了64次，则表示消耗了______kW·h电能，合___________J。
31.5 kW·h
0.2 kW·h
0.02
7.2×104
[方法指导](1)较大的电能利用刻度盘示数计量，消耗的电能为前后两次示数差，即W＝W2－W1；(2)较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W＝ kW·h(n为某段时间内转盘转的圈数，N为表上参数)。
如图是小王家的电能表，下列说法正确的是 ( )
A.电能表的读数为56 378 kW·h
B.这个电能表正常工作的电压为380 V
C.这个电能表要在20 A的电流下才能正常工作
D.小王家的用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1 600次
D
1.电功的定义：___________叫做电功。用符号____表示。
2.电功的实质：电流做功的过程是将____能转化为_____ ______能的过程。用电器消耗了多少____能，电流就做了多少功。例如：电流对电动车做了3.6×105 J的功，代表有__________J的电能转化成电动车的动能和内能。
知识点三 电功
电流做的功
W
电
其他
形式
电
3.6×105
3. 电功的计算：电流做功的多少与______、______、_________都有关系，加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做的功越多。公式为W＝____。(变形式：U＝____，I＝____，t＝____)
电压
电流
通电时间
UIt
【注意】应用电功公式计算需注意以下两点：①W、U、I、t必须是对应同一导体的四个物理量。如电流通过某灯做的功等于该灯两端的电压、通过该灯的电流和通电时间的乘积；②W、U、I、t的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符合以上要求，不经换算就代入公式，计算将会出现错误。
结合欧姆定律的公式推导：W ＝______＝______。
I2Rt
例 3 一个阻值为10 Ω的电阻器接在电压为3 V的电源上，则通电5 min电流做的功是多少？
所用时间t＝5 min＝300 s
则通电5 min电流做的功是
W＝UIt＝3 V×0.3 A×300 s＝270 J
答：略
解：通过电阻R的电流为I＝ ＝0.3 A
[方法指导]本题根据欧姆定律先求出电流，再直接运用电功公式W＝UIt计算即可，但是要注意U、I、t三个量均使用国际单位。
灯L和电阻R的I－U图象如图所示，将灯L和电阻R串联，当电流为0.1 A时，电源电压为_____V。将灯L和电阻R并联接在电压恒为2 V的电路中，干路电流为_____A， 则该电路通电1 min消耗的总电能为____ J。
2.5
0.35
42
1. 小明家的电能表原来如图所示，用电器消耗电能后使转盘转过3圈，则 ( )
A.说明了用电器消耗的电能为3 kW·h
B.说明了用电器消耗的电能为0.001 kW·h
C.此时，电能表的示数为
D.此时，电能表的示数为
B
2.甲、乙两个用电器的电压之比为2∶1，电流之比为1∶2，通电时间之比为5∶4，则两个用电器消耗的电能之比为 ( )
A.5∶1
B.5∶4
C.4∶5
D.5∶8
B
3. 有两个电路元件A和B，通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，这时电路中的电流为0.2 A，则电源电压和通过元件A的电流在10 s内做的功分别是 ( )
A.2 V，2 J
B.3 V，2 J
C.3 V，6 J
D.2 V，4 J
B
4.关于电流做功，下列说法正确的是 ( )
A.导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做的功就越多
B.通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多
C.电流做了多少功，电路就消耗了多少电能，二者在数值上是相等的
D.电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
C
5. 根据下列事例，分析电能可以转化成什么形式的能。
(1)城市夜景：电能转化为____能。
(2)电取暖器：电能转化为____能。
(3)电梯：电能转化为______能。
光
内
机械
6. 在日常生活中，人们常把电能单位kW·h叫做___；若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“3 000 imp/ (kW·h)”的电能表的指示灯在5 min内闪烁了500次，则电热水壶消耗的电能为_______J。如果这些能量靠燃烧煤气来提供，至少需要完全燃烧煤气_________ m3。(不考虑热量损失，煤气热值q＝4×107 J/m3)
6×105
1.5×10－2
度
7. 小明家中的电能表如图所示，该电能表应在_____V电路中使用。若电能表在月末示数为338.5 kW·h，月初示数如图所示，则该用户这个月用电量是_____kW·h，则这个月电能表的转盘转过了__________转。
220
20
30 000
8. 小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mA·h，则它充满电后存储的电能为________J；经查，该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为______h。在充电过程中，将电能转化为______能储存在电池内。
39 960
200
化学
9. 图甲是灯L和电阻R的I－U图象。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3 A，则电源电压为____V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为________。若将灯L和电阻R并联接在2 V的电源两端，则一段时间内二者消耗的电能之比为________。
4
1∶3
5∶2
10. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L正常发光时的电压为12 V，电阻为24 Ω。闭合开关S和，灯L正常发光，电流表的示数为1.5 A。问：
(1)灯L正常发光时的电流是多少？
解：(1)由I＝ 可得，灯L正常发光时的电流
IL＝ ＝0.5 A
(2)通电20 s电流通过电阻R做的功是多少？
解：(2)由于小灯泡正常发光，故电源电压U＝UL＝12 V
通过电阻R的电流IR＝I－IL＝1.5 A－0.5 A＝1 A
通电20 s电流通过电阻R做的功
W＝URIRt＝UIRt＝12 V×1 A×20 s＝240 J
(3)若电路消耗的总电能为2 160 J，通电时间是多少分钟？
答：略
解：(3)由W＝UIt可知，通电时间
t′＝ ＝120 s＝2 min
11. 如图所示的电路中，灯泡的电阻RL＝12 Ω，正常发光时的电压为12 V，R2＝12 Ω，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.2 A，这时灯泡正常发光，求：
(1)电源电压和R1的阻值；
解：(1)开关S1、S2都闭合时，R2被短路，只有灯泡与定值电阻R1并联，此时灯泡正常发光，电源电压U＝UL＝12 V。
通过R1的电流I1＝I－IL＝1.2 A－1 A＝0.2 A。
通过灯泡的电流IL＝ ＝1 A。
R1的阻值R1＝ ＝60 Ω。
(2)当开关都断开时，灯泡两端的电压和通电1 min灯泡消耗的电能。
解：(2)开关S1、S2都断开时，只有灯泡与定值电阻R2串联
灯两端的电压UL′＝I′RL＝0.5 A×12 Ω＝6 V。
通电1 min灯泡消耗的电能
W＝UL′I′t＝6 V×0.5 A×60 s＝180 J
答：略
由欧姆定律得电路电流I′＝ ＝0.5 A。
