2016河南《奋斗者——中考全程备考方略》物理知识梳理：第十五章 电功率
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| 名称 | 2016河南《奋斗者——中考全程备考方略》物理知识梳理：第十五章 电功率 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-12-12 14:03:19 | ||
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课件56张PPT。第十五章 电功率考情分析考点梳理典例精析实验强化过关备战演练 考纲要求：结合实例理解电功和电功率，并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率。会测量小灯泡的电功率。会读家用电能表，会通过电能表计算电费。通过实验探究，认识焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。考情分析2011～2015年河南中考考情一览表续表： 1. 电能
（1）各种各样的发电厂和电池把不同形式的能转化为电能。用电器将电能转化成多种其他形式的能量。
（2）电能的单位为度，学名叫做_________，符号为_________。
（3）千瓦时与焦耳之间的换算：1 kW·h=__________J。考点梳理答案千瓦时kW·h3.6×106考点一 电能 电功 2. 电能的计量
（1）用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过＿＿＿＿＿＿（也叫＿＿＿＿＿）来计量。
（2）电能表上的参数：“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用；“10（20）A”表示电能表的＿＿＿＿＿＿＿＿是10 A，＿＿＿＿＿＿＿＿＿是20 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流；“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗＿＿＿＿＿＿的电能，电能表上的转盘转过600转；“50～”表示这个电能表在频率为＿＿＿＿的交流电路中使用。
（3）用户在某一段时间内消耗的电能，就是这段时间＿＿＿和＿＿＿＿时电能表计数器所显示的数字之差。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时，常常只读整数。
【温馨提醒】 电能表计数器的最后一个方框里的数字为小数位。答案电能表电度表标定电流额定最大电流1kW·h50Hz开始结束 3. 电功
（1）电功：＿＿＿＿转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
（2）电功计算公式：当电路两端的电压为 U ，电路中的电流为 I ，通电时间为 t 时，电功 W （或者说消耗的电能）为＿＿＿＿。答案电能W = UIt 1. 电功率：
（1）电功率：__________________之比叫做电功率。它用字母______表示。
（2）电功率物理意义：表示________________的快慢。
（3）电功率计算公式： __________或___________。
（4）电功率的单位是________，简称瓦，符号是_______。其他常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。
（5）电功率单位之间的换算：1kW = _____W = ______mW。 答案电功和时间P电流做功P = UI瓦特W103106考点二 电功率Pt千瓦时1h额定电压 2. “千瓦时”的来历：由P = 可得 W = ______。如果 P 和 t 的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位——____________（度）。1千瓦时可以看做电功率为 1 kW 的用电器使用________所消耗的电能。
3. 额定电压 额定功率
（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压。
（2）额定功率：用电器在______________下工作时的电功率叫做额定功率。
【温馨提醒】 只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际功率随实际电压的变化而改变；额定功率是用电器正常工作时的功率，是确定的。
4. 电功率的测量：在非专业的实验中，常常通过_________和_________的测量来间接得知用电器的电功率。答案电流电压答案 1. 实验原理：__________________。
2. 实验电路图：P=UI考点三 测量小灯泡的电功率 1. 电流的热效应
（1）电流通过导体时电能转化为_________，这种现象叫做电流的热效应。
（2）电流通过导体时产生热的多少的影响因素：在__________相同、__________相同的情况下，电阻__________，这个电阻产生的热量越多；在__________相同、__________相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量___________。
（3）各种用电器里都有导体，所以只要用电器通电，就会发热。 答案内能电流通电时间越大电阻通电时间越多考点四 焦耳定律 2. 焦耳定律
（1）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的_________成正比，跟导体的_______成正比，跟________＿＿成正比。
（2）焦耳定律表达式：__________。在纯电阻电路（即电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量的电路）中 Q = W ，在非纯电阻电路中 Q ＜ W 。
3. 电热的利用和防止
（1）利用电热：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。
（2）防止电热：带有许多孔的电视机后盖、电脑
的微型风扇等。 答案二次方电阻通电时间典例精析解析 【典例1】 （2015泸州，16）5月初，小明家中的电能表示数为
，电能表的部分参数及6月初的示数如图1所示，下列说法正确的是（ ） A. 电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B. 小明家5月初至6月初消耗的电能是1 200 kW·h
C. 小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4 kW
D. 若电能表转盘在10 min内转过300转，则用电器的总功率为1 kW 答案Ｃ类型一 电能表的应用 【解析】 电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗电能的仪表，A选项错误；电能表的读数最后一位为小数位，小明家5月初至6月初消耗的电能应为电能表6月初的示数与5月初的示数之差，即 1 342.8 kW·h - 1 222.8 kW·h = 120 kW·h，B选项错误；由图知，电能表允许通过的最大电流为20 A，额定电压为220 V，则其允许的最大功率 Pmax = UI = 220 V × 20 A = 4 400 W = 4.4 kW,C选项正确；电能表转过300转消耗的电能 W = = 0.25 kW·h，
用电器的总功率 P总 = = = 1.5 kW，D选项错误。故选C。300 r
1 200 r/(kW·h) 0.25 kW·h
【变式训练 1】
如图2所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘。表盘上“3 200 imp/（kW·h）”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁 3 200 次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min，电能表指示灯闪烁了320次，该家用电器的额定功率是_______W，这个家用电器可能是__________（选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”）。 答案1 000电热水壶 【典例2】（2015河南，6）图3是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是_____（选填“冷”“温”或“热”）水。若 R2 = 2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为 2 000 W，则它在热水挡正常工作
1 min消耗的电能为_____________ J。答案解析温1.8×105类型二 电功和电功率的相关计算 【变式训练 2】
有两个电路元件A、B，
把它们串联在电路中，如
图4甲所示，流过元件的电
流与其两端的电压关系如
图4乙所示。闭合开关S，这
时电流表的示数为0.4 A，则A、B 两元件的电功率之比为（ ）
A. 4:5 B. 5:4
C. 2:3 D. 1:3答案Ａ 【典例3】（2015济宁，16）某导体电阻为 10 ?，通电 5 min 产生的热量是 1 200 J，当通过该导体的电流增大为原来的 2 倍时，在相等时间内产生的热量是___________ J。答案 【解析】 当通过它的电流增大到原来的 2 倍时，在相同的时间内产生的热量Q′ = （I′）2Rt = （2I）2Rt = 4I2Rt = 4Q = 4 × 1 200 J = 4800 J。解析4 800类型三 焦耳定律的应用答案 【变式训练 3】
如图5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（ ）D实验强化过关【命题角度】
1. 实物电路的连接 2. 画电路图
3. 仪表量程的选择 4. 滑动变阻器的使用
5. 电路故障的分析与处理 6. 电流表、电压表的使用与读数
7. 使小灯泡正常发光的方法 8. 电功率的计算
9. 小灯泡U-I图像不是直线的原因 10. 电功率和灯泡亮度的关系
11. 不能求电功率的平均值 12. 特殊的测小灯泡的额定功率的方法 实验一 测量小灯泡的电功率 【典例精讲1】 （2015河南，19）
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因
素有关”的实验中，所用电源电压恒
为 3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图6中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：_____________。答案左灯泡短路变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小0.75越大答案解析 【解析】 （1）电压表应并联在小灯泡两端，由于电源电压为3 V，故电压表应选用0～3 V的量程；滑动变阻器应按“一上一下”原则接入电路。所连电路见答案。（2）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即应移到最左端；闭合开关后，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，说明电路是通路，但灯泡两端无电压，故障可能是小灯泡短路。（3）在第1次实验中，滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小，所以小灯泡不亮。（4）当小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时，通过小灯泡的电流为0.30 A，故小灯泡的额定功率 P = UI = 2.5 V × 0.30 A = 0.75 W；由表中信息可得出结论：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 【强化练习1】
用图7所示的实验电路，测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。
图7
（1）请在虚线框内画出与图7对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：____________________________________________________
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。滑动变阻器接入电路的阻值过大，小灯泡的电流过小，实际功率较小，没有达到发光功率答案 （3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是：____________________________________________________________。
图8 图9
（4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个 5 Ω 的定值电阻 R ，连接了如图8所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为______A，小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图9所示，则小灯泡的额定功率为______W。 移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V0.51答案【命题角度】
1. 转换法的应用
2. 控制变量法的应用
3. 产生热量大小的比较
4. 实验现象与实验结论 实验二 探究电流产生的热量与哪些因素有关过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
（1）实验中通过_____________________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（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。气球的体积电阻电流 【典例精讲2】（2015衡阳，28）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10所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1 ＜ R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通解析答案 【解析】 (1)实验中通过气球体积的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。（2）甲装置中两电阻丝串联，则通过它们的电流相同，又因为电阻不同，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系。
（3）两次实验中，与气球 B 和 D 相连的电阻相同，电阻两端的电压不同，即电流不同，这是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 【强化练习２】
小明利用如图11所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。 （1）通电一段时间后，小明发现＿＿＿烧瓶中温度计的示数大，表明其他条件相同时，导体的电阻越＿＿＿，产生的热量越多。
（2）本实验使用了控制变量的科学方法：通过串联两段金属丝的方式，控制＿＿＿＿及＿＿＿＿＿＿相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成＿＿＿＿相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的＿＿＿＿相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。 乙大电流通电时间温度计示数升高的情况质量阻值答案备战演练一、填空题
1. （2015莆田）电炉丝热得发红，而跟它串联的导线却几乎不发热，这是因为通过它们的电流___________（选填“相等”或“不相等），而导线的电阻比电炉丝的电阻______（选填“小”或“大”）得多。
2. （2015安徽）当天空中空气的湿度很大，两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。某次闪电的放电电流约1 × 104 A，电压约1.8 × 108 V，放电时间约0.01 s，则这次闪电释放的电能约__________J，合__________kW·h。相等小1.8×10105 000答案真题演练 3. （2015长沙）为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过 9 W，若每个家庭平均拥有 2 台电视机，每天待机 5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到______________J。晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面，感觉到有点热，这是电流的______效应所致。
4. （2015临沂）内蒙古上海庙至山东省临沂市沂南县 800 kV 特高压直流输电工程是“十三五”期间国家电网规划投资建设落点临沂市的特高压输电工程。在输电功率一定时，若将输电电压从 400 kV提高到 800 kV，则输电电流将从 I 变为_____ I。输电线路上损失的电能将_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。答案3.24×105热0.5减少答案 5. （2015泰安）如图12所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.1 A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5 A。那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过电阻 R1、R2所做电功之比为________。
6.（2013河南）小明家的电能表月初的数字是 ，月末表盘的示数如图13所示。若按0.5元/kW·h的标准收费，他家本月应缴纳电费_____元。若电能表的转盘在10 min内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为______W。1:4421 200 二、选择题
7. （2015呼和浩特）判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
A. UIt B. I2Rt
C. D. 前面三个都可以
8. （2015梅州）小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能
是（ ）
A. 电灯的实际电压变大 B. 电灯的额定电压变小
C. 电灯的实际功率变小 D. 电灯的额定功率变小答案BＣ
9. （2015莱芜）把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端，其中一只正常发光，另一只没有达到额定功率，假设两灯泡电阻不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1正常发光
B. 灯泡L2正常发光
C. 灯泡L1、L2的实际功率之比为3∶2
D. 灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1答案Ｂ 10. （2015常州）严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图14所示，电源电压恒定，S2为三档旋转开关（金属片 M 可分别拨至 a、b、c 处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b 为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温档为6 W，则其中温档和高温档分别为（ ）
A. 8 W，12 W B. 8 W，24 W
C. 12 W，18 W D. 12 W，24 W答案Ａ答案 11. （2013河南）如图15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），分别按下图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 ①图线甲是电阻R1的“U-I”关系图像 ②电源电压为12 V
③电阻R1的最小电功率为2.7 W ④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②④正确 D. 只有②③正确 12. （2015泰安）如图16所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，R1、R2的U-I 关系图像如图17所示。则下列判断正确的是（ ）答案C图 16图 17答案三、实验探究题
13. （2015兰州）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图18所示的实验装置，两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与_________的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在____容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与_________的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和__________。电阻乙电流转换法 14. （2013河南）
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。
（1）请你用笔画线代替导线，将图19中的实物电路连接完整。
（2）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是：________________________
____________________________________。
（3）故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_________的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图20所示，则灯泡的额定功率为_________W。答案灯泡处断路（或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等）电压表1.52 （4）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 21 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；
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）。答案23.81四、综合应用题
15. （2015广东）图22是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为40 W，R1、R2为加热电阻丝（假设它们的阻值不变）。求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？答案 解：（1）当 S 和 S0 闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的
总电流总 （2）加热时 R1 的功率P1 = P总 -P保温 = 880W - 40W = 840W
R1的阻值R1=一、填空题
1. （2015上海改编）当标有“220 V 11 W”字样的节能灯正常工作2h时，消耗的电能为______kW·h，通过它的电流为________A。
2. （名师原创）如图23所示，
当开关S闭合后，电压表V1和V2的示
数之比为2∶3，则R1和R2的阻值之
比为_________，R1和R2产生的热量
之比为_________。答案0.0220.052:12:1前瞻预测答案 3. （朝霞原创）如图24所示，该电能表的示数为_________kW·h，将“220 V 600 W”的某用电器单独接在该表上正常工作10 min，电能表的转盘转过了_______转。4 453.6300答案 4. （2015天津改编）如图25所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片 P 从 a 端移动到 b 端的过程中，电流表示数 I 和电压表示数 U 的变化关系如图26所示，则R1的阻值为______Ω，电路消耗的最大总功率为______W。51.8二、选择题
5. （名师原创）下列用电器利用了电流的热效应工作的是（ ）
A. 电铃 B. 洗衣机 C. 电暖气 D. 电风扇
6. （2015临沂改编）如图27所示，将标有
“12 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡
L2并联后，接在6 V的电源上（设灯丝电阻不变），
则（ ）
A. L1、L2两端电压不相等
B. 两灯的实际功率之和等于12 W
C. 灯泡L1与灯泡L2一样亮
D. 灯泡L2比灯泡L1亮ＣＤ答案 7. （2014昆明改编）一个电阻的阻值为R，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q，如果要使它产生的热量为 Q，下列办法中可行的是（ ）
A. 将电压变为原来的 ，通电时间变为原来的2倍
B. 将电阻变为原来的 ，通电时间变为原来的2倍
C. 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
D. 将电压变为原来的2倍，电阻变为原来的Ａ答案三、实验探究题
8. （2015郑州模拟改编）志刚同学在“测量小灯泡的额定功率”实验时，连接的实物电路如图 28 甲所示。其中小灯泡的额定电压为 2.5 V，额定功率小于 1 W。 （1）在连接电路时，开关应_________。请你用笔画线代替导线，将图28甲中的电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑至______（选填“ A ”或“ B ”）端。断开Ａ答案 （3）闭合开关发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显偏转，则电路故障可能是________________。
（4）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为 2.2 V，若要测量小灯泡的额定
功率，则志刚的下一步操作应该是__________________________________________；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图28乙所示，则小灯泡的额定功率为________。小灯泡短路向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V0.6 W答案 （5）如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图28丙所示，通过图像分析可知，小灯泡灯丝电阻是变化的，这是由于_______________________________________，若把这样的两只灯泡串联接在4 V的电源上，则此时每只灯泡的电阻为_______Ω，每只灯泡的实际功率为_______W。答案灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大100.4四、综合应用题
9. （2015陕西改编）如图29所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开水龙头就会有热水流出。其相关参数如下表所示。
（1）小厨宝正常工作时的电阻是多大？（计算结果保留一位小数）
（2）小厨宝正常工作 483 s，消耗的电能可以把一满箱初温为 12 ℃ 的水加热到多少摄氏度？
（3）小丽了解到有一种速热式电热水器，额定功率为 5 000 W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水。小丽家的电能表允许通过的最大电流为 10 A，通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。答案解：（1）小厨宝正常工作时的电阻 （3）额定功率为5 000W的速热式电热水器正常工作时的电流I′=
= ≈ 22.7 A ＞ 10 A
故她家电路中不能安装这种电热水器（其他解法合理亦可）谢谢观赏
（1）各种各样的发电厂和电池把不同形式的能转化为电能。用电器将电能转化成多种其他形式的能量。
（2）电能的单位为度，学名叫做_________，符号为_________。
（3）千瓦时与焦耳之间的换算：1 kW·h=__________J。考点梳理答案千瓦时kW·h3.6×106考点一 电能 电功 2. 电能的计量
（1）用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过＿＿＿＿＿＿（也叫＿＿＿＿＿）来计量。
（2）电能表上的参数：“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用；“10（20）A”表示电能表的＿＿＿＿＿＿＿＿是10 A，＿＿＿＿＿＿＿＿＿是20 A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流；“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗＿＿＿＿＿＿的电能，电能表上的转盘转过600转；“50～”表示这个电能表在频率为＿＿＿＿的交流电路中使用。
（3）用户在某一段时间内消耗的电能，就是这段时间＿＿＿和＿＿＿＿时电能表计数器所显示的数字之差。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时，常常只读整数。
【温馨提醒】 电能表计数器的最后一个方框里的数字为小数位。答案电能表电度表标定电流额定最大电流1kW·h50Hz开始结束 3. 电功
（1）电功：＿＿＿＿转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
（2）电功计算公式：当电路两端的电压为 U ，电路中的电流为 I ，通电时间为 t 时，电功 W （或者说消耗的电能）为＿＿＿＿。答案电能W = UIt 1. 电功率：
（1）电功率：__________________之比叫做电功率。它用字母______表示。
（2）电功率物理意义：表示________________的快慢。
（3）电功率计算公式： __________或___________。
（4）电功率的单位是________，简称瓦，符号是_______。其他常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。
（5）电功率单位之间的换算：1kW = _____W = ______mW。 答案电功和时间P电流做功P = UI瓦特W103106考点二 电功率Pt千瓦时1h额定电压 2. “千瓦时”的来历：由P = 可得 W = ______。如果 P 和 t 的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位——____________（度）。1千瓦时可以看做电功率为 1 kW 的用电器使用________所消耗的电能。
3. 额定电压 额定功率
（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压。
（2）额定功率：用电器在______________下工作时的电功率叫做额定功率。
【温馨提醒】 只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际功率随实际电压的变化而改变；额定功率是用电器正常工作时的功率，是确定的。
4. 电功率的测量：在非专业的实验中，常常通过_________和_________的测量来间接得知用电器的电功率。答案电流电压答案 1. 实验原理：__________________。
2. 实验电路图：P=UI考点三 测量小灯泡的电功率 1. 电流的热效应
（1）电流通过导体时电能转化为_________，这种现象叫做电流的热效应。
（2）电流通过导体时产生热的多少的影响因素：在__________相同、__________相同的情况下，电阻__________，这个电阻产生的热量越多；在__________相同、__________相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量___________。
（3）各种用电器里都有导体，所以只要用电器通电，就会发热。 答案内能电流通电时间越大电阻通电时间越多考点四 焦耳定律 2. 焦耳定律
（1）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的_________成正比，跟导体的_______成正比，跟________＿＿成正比。
（2）焦耳定律表达式：__________。在纯电阻电路（即电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量的电路）中 Q = W ，在非纯电阻电路中 Q ＜ W 。
3. 电热的利用和防止
（1）利用电热：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。
（2）防止电热：带有许多孔的电视机后盖、电脑
的微型风扇等。 答案二次方电阻通电时间典例精析解析 【典例1】 （2015泸州，16）5月初，小明家中的电能表示数为
，电能表的部分参数及6月初的示数如图1所示，下列说法正确的是（ ） A. 电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B. 小明家5月初至6月初消耗的电能是1 200 kW·h
C. 小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4 kW
D. 若电能表转盘在10 min内转过300转，则用电器的总功率为1 kW 答案Ｃ类型一 电能表的应用 【解析】 电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗电能的仪表，A选项错误；电能表的读数最后一位为小数位，小明家5月初至6月初消耗的电能应为电能表6月初的示数与5月初的示数之差，即 1 342.8 kW·h - 1 222.8 kW·h = 120 kW·h，B选项错误；由图知，电能表允许通过的最大电流为20 A，额定电压为220 V，则其允许的最大功率 Pmax = UI = 220 V × 20 A = 4 400 W = 4.4 kW,C选项正确；电能表转过300转消耗的电能 W = = 0.25 kW·h，
用电器的总功率 P总 = = = 1.5 kW，D选项错误。故选C。300 r
1 200 r/(kW·h) 0.25 kW·h
【变式训练 1】
如图2所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘。表盘上“3 200 imp/（kW·h）”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁 3 200 次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min，电能表指示灯闪烁了320次，该家用电器的额定功率是_______W，这个家用电器可能是__________（选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”）。 答案1 000电热水壶 【典例2】（2015河南，6）图3是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2 为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是_____（选填“冷”“温”或“热”）水。若 R2 = 2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为 2 000 W，则它在热水挡正常工作
1 min消耗的电能为_____________ J。答案解析温1.8×105类型二 电功和电功率的相关计算 【变式训练 2】
有两个电路元件A、B，
把它们串联在电路中，如
图4甲所示，流过元件的电
流与其两端的电压关系如
图4乙所示。闭合开关S，这
时电流表的示数为0.4 A，则A、B 两元件的电功率之比为（ ）
A. 4:5 B. 5:4
C. 2:3 D. 1:3答案Ａ 【典例3】（2015济宁，16）某导体电阻为 10 ?，通电 5 min 产生的热量是 1 200 J，当通过该导体的电流增大为原来的 2 倍时，在相等时间内产生的热量是___________ J。答案 【解析】 当通过它的电流增大到原来的 2 倍时，在相同的时间内产生的热量Q′ = （I′）2Rt = （2I）2Rt = 4I2Rt = 4Q = 4 × 1 200 J = 4800 J。解析4 800类型三 焦耳定律的应用答案 【变式训练 3】
如图5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（ ）D实验强化过关【命题角度】
1. 实物电路的连接 2. 画电路图
3. 仪表量程的选择 4. 滑动变阻器的使用
5. 电路故障的分析与处理 6. 电流表、电压表的使用与读数
7. 使小灯泡正常发光的方法 8. 电功率的计算
9. 小灯泡U-I图像不是直线的原因 10. 电功率和灯泡亮度的关系
11. 不能求电功率的平均值 12. 特殊的测小灯泡的额定功率的方法 实验一 测量小灯泡的电功率 【典例精讲1】 （2015河南，19）
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因
素有关”的实验中，所用电源电压恒
为 3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图6中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：_____________。答案左灯泡短路变阻器连入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小0.75越大答案解析 【解析】 （1）电压表应并联在小灯泡两端，由于电源电压为3 V，故电压表应选用0～3 V的量程；滑动变阻器应按“一上一下”原则接入电路。所连电路见答案。（2）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即应移到最左端；闭合开关后，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，说明电路是通路，但灯泡两端无电压，故障可能是小灯泡短路。（3）在第1次实验中，滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小，所以小灯泡不亮。（4）当小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时，通过小灯泡的电流为0.30 A，故小灯泡的额定功率 P = UI = 2.5 V × 0.30 A = 0.75 W；由表中信息可得出结论：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 【强化练习1】
用图7所示的实验电路，测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。
图7
（1）请在虚线框内画出与图7对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：____________________________________________________
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。滑动变阻器接入电路的阻值过大，小灯泡的电流过小，实际功率较小，没有达到发光功率答案 （3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是：____________________________________________________________。
图8 图9
（4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个 5 Ω 的定值电阻 R ，连接了如图8所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为______A，小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图9所示，则小灯泡的额定功率为______W。 移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V0.51答案【命题角度】
1. 转换法的应用
2. 控制变量法的应用
3. 产生热量大小的比较
4. 实验现象与实验结论 实验二 探究电流产生的热量与哪些因素有关过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
（1）实验中通过_____________________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（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。气球的体积电阻电流 【典例精讲2】（2015衡阳，28）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10所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1 ＜ R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通解析答案 【解析】 (1)实验中通过气球体积的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。（2）甲装置中两电阻丝串联，则通过它们的电流相同，又因为电阻不同，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系。
（3）两次实验中，与气球 B 和 D 相连的电阻相同，电阻两端的电压不同，即电流不同，这是为了探究电流产生的热量与电流的关系。 【强化练习２】
小明利用如图11所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。 （1）通电一段时间后，小明发现＿＿＿烧瓶中温度计的示数大，表明其他条件相同时，导体的电阻越＿＿＿，产生的热量越多。
（2）本实验使用了控制变量的科学方法：通过串联两段金属丝的方式，控制＿＿＿＿及＿＿＿＿＿＿相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成＿＿＿＿相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的＿＿＿＿相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。 乙大电流通电时间温度计示数升高的情况质量阻值答案备战演练一、填空题
1. （2015莆田）电炉丝热得发红，而跟它串联的导线却几乎不发热，这是因为通过它们的电流___________（选填“相等”或“不相等），而导线的电阻比电炉丝的电阻______（选填“小”或“大”）得多。
2. （2015安徽）当天空中空气的湿度很大，两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。某次闪电的放电电流约1 × 104 A，电压约1.8 × 108 V，放电时间约0.01 s，则这次闪电释放的电能约__________J，合__________kW·h。相等小1.8×10105 000答案真题演练 3. （2015长沙）为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过 9 W，若每个家庭平均拥有 2 台电视机，每天待机 5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到______________J。晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面，感觉到有点热，这是电流的______效应所致。
4. （2015临沂）内蒙古上海庙至山东省临沂市沂南县 800 kV 特高压直流输电工程是“十三五”期间国家电网规划投资建设落点临沂市的特高压输电工程。在输电功率一定时，若将输电电压从 400 kV提高到 800 kV，则输电电流将从 I 变为_____ I。输电线路上损失的电能将_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。答案3.24×105热0.5减少答案 5. （2015泰安）如图12所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.1 A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5 A。那么闭合S、S1后，在相同的时间内，电流通过电阻 R1、R2所做电功之比为________。
6.（2013河南）小明家的电能表月初的数字是 ，月末表盘的示数如图13所示。若按0.5元/kW·h的标准收费，他家本月应缴纳电费_____元。若电能表的转盘在10 min内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为______W。1:4421 200 二、选择题
7. （2015呼和浩特）判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
A. UIt B. I2Rt
C. D. 前面三个都可以
8. （2015梅州）小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能
是（ ）
A. 电灯的实际电压变大 B. 电灯的额定电压变小
C. 电灯的实际功率变小 D. 电灯的额定功率变小答案BＣ
9. （2015莱芜）把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端，其中一只正常发光，另一只没有达到额定功率，假设两灯泡电阻不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1正常发光
B. 灯泡L2正常发光
C. 灯泡L1、L2的实际功率之比为3∶2
D. 灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1答案Ｂ 10. （2015常州）严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图14所示，电源电压恒定，S2为三档旋转开关（金属片 M 可分别拨至 a、b、c 处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b 为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温档为6 W，则其中温档和高温档分别为（ ）
A. 8 W，12 W B. 8 W，24 W
C. 12 W，18 W D. 12 W，24 W答案Ａ答案 11. （2013河南）如图15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），分别按下图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 ①图线甲是电阻R1的“U-I”关系图像 ②电源电压为12 V
③电阻R1的最小电功率为2.7 W ④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②④正确 D. 只有②③正确 12. （2015泰安）如图16所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，R1、R2的U-I 关系图像如图17所示。则下列判断正确的是（ ）答案C图 16图 17答案三、实验探究题
13. （2015兰州）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图18所示的实验装置，两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与_________的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在____容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与_________的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和__________。电阻乙电流转换法 14. （2013河南）
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。
（1）请你用笔画线代替导线，将图19中的实物电路连接完整。
（2）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是：________________________
____________________________________。
（3）故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_________的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图20所示，则灯泡的额定功率为_________W。答案灯泡处断路（或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等）电压表1.52 （4）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 21 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；
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）。答案23.81四、综合应用题
15. （2015广东）图22是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 V，加热时的总功率为880 W，保温时的功率为40 W，R1、R2为加热电阻丝（假设它们的阻值不变）。求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？答案 解：（1）当 S 和 S0 闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的
总电流总 （2）加热时 R1 的功率P1 = P总 -P保温 = 880W - 40W = 840W
R1的阻值R1=一、填空题
1. （2015上海改编）当标有“220 V 11 W”字样的节能灯正常工作2h时，消耗的电能为______kW·h，通过它的电流为________A。
2. （名师原创）如图23所示，
当开关S闭合后，电压表V1和V2的示
数之比为2∶3，则R1和R2的阻值之
比为_________，R1和R2产生的热量
之比为_________。答案0.0220.052:12:1前瞻预测答案 3. （朝霞原创）如图24所示，该电能表的示数为_________kW·h，将“220 V 600 W”的某用电器单独接在该表上正常工作10 min，电能表的转盘转过了_______转。4 453.6300答案 4. （2015天津改编）如图25所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片 P 从 a 端移动到 b 端的过程中，电流表示数 I 和电压表示数 U 的变化关系如图26所示，则R1的阻值为______Ω，电路消耗的最大总功率为______W。51.8二、选择题
5. （名师原创）下列用电器利用了电流的热效应工作的是（ ）
A. 电铃 B. 洗衣机 C. 电暖气 D. 电风扇
6. （2015临沂改编）如图27所示，将标有
“12 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡
L2并联后，接在6 V的电源上（设灯丝电阻不变），
则（ ）
A. L1、L2两端电压不相等
B. 两灯的实际功率之和等于12 W
C. 灯泡L1与灯泡L2一样亮
D. 灯泡L2比灯泡L1亮ＣＤ答案 7. （2014昆明改编）一个电阻的阻值为R，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q，如果要使它产生的热量为 Q，下列办法中可行的是（ ）
A. 将电压变为原来的 ，通电时间变为原来的2倍
B. 将电阻变为原来的 ，通电时间变为原来的2倍
C. 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
D. 将电压变为原来的2倍，电阻变为原来的Ａ答案三、实验探究题
8. （2015郑州模拟改编）志刚同学在“测量小灯泡的额定功率”实验时，连接的实物电路如图 28 甲所示。其中小灯泡的额定电压为 2.5 V，额定功率小于 1 W。 （1）在连接电路时，开关应_________。请你用笔画线代替导线，将图28甲中的电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑至______（选填“ A ”或“ B ”）端。断开Ａ答案 （3）闭合开关发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显偏转，则电路故障可能是________________。
（4）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为 2.2 V，若要测量小灯泡的额定
功率，则志刚的下一步操作应该是__________________________________________；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图28乙所示，则小灯泡的额定功率为________。小灯泡短路向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V0.6 W答案 （5）如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图28丙所示，通过图像分析可知，小灯泡灯丝电阻是变化的，这是由于_______________________________________，若把这样的两只灯泡串联接在4 V的电源上，则此时每只灯泡的电阻为_______Ω，每只灯泡的实际功率为_______W。答案灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大100.4四、综合应用题
9. （2015陕西改编）如图29所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开水龙头就会有热水流出。其相关参数如下表所示。
（1）小厨宝正常工作时的电阻是多大？（计算结果保留一位小数）
（2）小厨宝正常工作 483 s，消耗的电能可以把一满箱初温为 12 ℃ 的水加热到多少摄氏度？
（3）小丽了解到有一种速热式电热水器，额定功率为 5 000 W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水。小丽家的电能表允许通过的最大电流为 10 A，通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。答案解：（1）小厨宝正常工作时的电阻 （3）额定功率为5 000W的速热式电热水器正常工作时的电流I′=
= ≈ 22.7 A ＞ 10 A
故她家电路中不能安装这种电热水器（其他解法合理亦可）谢谢观赏
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