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目录
contents
1.1 声音的产生与传播 声音的特性
1.2 声的利用 噪声的危害与控制
2.1 光的直线传播 光的反射和折射
2.2 光的色散 物体的颜色 看不见的光
2.3 透镜 凸透镜成像规律
2.4 透镜的应用
3.1 温度 熔化和凝固
3.2 汽化和液化 升华和凝华
3.3 分子热运动 比热容
3.4 燃料的热值 热机及其效率
4.1 质量和密度
4.2 密度及其测量 密度的应用
4.3 力 弹力 重力 摩擦力
4.4 压力和压强
4.5 浮力 物体沉浮的条件
5.1 机械运动
5.2 二力平衡 牛顿第一定律 惯性
6.1 电流和电路
6.2 电压和电阻
6.3 欧姆定律
6.4 电功率
6.5 生活用电
7.1 电与磁
7.2 信息的传递与能源可持续发展
8.1 物理学史问题
8.2 估测问题
8.3 图表信息问题
8.4 探究性问题
8.5 开放性问题
6.4 电功率
考点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫 ，消耗电能的过程即电流 的过程，实质是将电能 为其他形式能的过程，可用公式 计算电功大小，推导式有。
2．电能(电功)：国际主单位是 ，符号是 ，日常生活中常用单位是 ，物理学中叫 ，1 kW·h＝ J。
3．电能表的认识
作用
测量电路消耗电能(电流做功)
单位
度(kW·h)
读数
计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V
额定电压
10 A
额定电流
600r/(kW·h)
每用1度电，表盘转600转
4. 注意：②计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
③无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
考点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功 的物理量，等于电流做的功与时间的 。
2.电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。
3.单位：国际主单位是 ，另一个单位是 二者换算关系是1 kW＝ W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在 工作时的电压，额定功率是指用电器在 电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实 P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实 P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实 P额，损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的 决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是 。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
① 电路；
②改变小灯泡两端 和通过小灯泡的 ，从而实现多次测量。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是 。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
7.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
考点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为 能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。用公式表示为 ，单位是 。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的 效应。
5.电热器的主要结构： ，发热体是由电阻率 、熔点 的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料
电阻
熔点
滑动变阻器的电阻线
大
高
电热器的发热体
大
高
保险丝
大
低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
考点一：电能及其测量
（2017?广西）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．验电器
【解析】A、电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；B、电压表测量电压大小，不符合题意；C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能（即电流做功）的仪表，符合题意；D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意．故选C． 【答案】C
【点评】本题考查物理中常见仪表、仪器的作用，注意识别，不要混淆，为基础题。
变式跟进1（2017?六盘水）小明家电能表本月初的示数为，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为 kw?h，如果按0.5元/（kw?h）的电价计费．本月应付电费 元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过 W．
考点二：额定功率与实际功率
（2017?济南）一个标有“220V 100W”的电热器，当它接入电压为230V的电路时，它的实际功率（ ）
A．大于100W B．等于100W
C．小于100W D．条件不足，无法判断
【解析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是220V，额定功率是100W；由可得，灯泡电阻：，灯泡接入230V电路中，它的实际电压是230V；灯泡实际功率：．故选A． 【答案】A
【点评】由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率、熟练应用电功率公式是正确解题的关键。
变式跟进2（2017?淮安）如图所示，曲线A、B分别是白炽灯Ll（220V?l00W）、L2（220V?60W）实际测得的伏安特性图象．现将L1、L2两灯串联在220V的电源上，根据图象可得L1、L2的实际功率之比约为（ ）
A．1：1 B．l：2 C．3：5 D．3：8
考点三：伏安法测电功率
（2017?阜新）琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验，实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样． （1）在电路连接完成后，闭合开关前，同组同学检查电路，发现她有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中正确连线．
（2）正确连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是 （选填符号）． A．灯泡断路? B．灯泡短路 C．滑动变阻器断路? D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；小灯泡两端的电压是 V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为
V． （4）实验结束，琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，则小灯泡正常发光时的电阻大约是 Ω（保留一位小数）．
【解析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路，故选A；（3）电流表使用0～0.6A量程，电流表示数为0.24A，电压表使用0～3V量程，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡会正常发光，故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；（4）由图可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻为：．
【答案】（1）如图；（2）A；（3）0.24；1.5；2.5；（4）8.3．
【点评】此题是测量小灯泡电功率的实验，考查了电路的连接，电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算，都是电学实验中的常见问题，是基础性题目。
变式跟进3（2017?吉林）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5V，电路如图所示。
（1）连接电路时，开关应 ，电压表的量程应选择 ； （2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率是
W； （4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 越大，小灯泡越亮。
考点四：焦耳定律及其应用
（2016?黔西南州）家用电热炉工作时，电炉丝热的发红发烫，而连接电路的导线只是微微发热，请从物理学的角度解释其原因．
【解析】导线与电炉丝串联，通过导线和电炉丝中的电流相同，而电炉丝的电阻远远大于导线的电阻．由于电流通过导体时电能转化为内能，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电炉丝热的发红而导线只是微微发热． 【答案】见解析
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电炉丝和相连接的铜导线为串联是本题的关键。
变式跟进4（2017?重庆）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为 A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5 A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J．
考点五：电能、电功率、电热的综合计算
（2017?沈阳）电热水器在工作过程中把电能转换成 能，某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25℃，质量为60kg的水，在额定电压下工作1400s，水温升高10℃，则水吸收的热量是 J，电热水器消耗的电能是 J．（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
【解析】电热水器工作时，消耗电能，转化为水的内能；水吸收的热量： Q=cm（t-to）=4.2×103J/（kg?℃）×60kg×10℃=2.52×106J； 由铭牌上的数据，可知电热水器功率P=2000W， 由可得，消耗电能：W=Pt=2000W×1400s=2.8×106J；
【答案】内；2.52×106；2.8×106．
【点评】本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、热量公式、电功公式即可正确解题。
变式跟进5（2017?东营）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点．其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置．闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态．R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表．（c水=4.2×103J/（kg?℃））
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？ （2）R2阻值是多少？ （3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？ （4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势．防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全．异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全．
一、选择题
1．（2017?上海）家用电能表抄见数所用的单位是（ ）
A．千瓦 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特
2．（2017?扬州）下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C．电视机 D．微波炉
3．（2017?北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
4．（2017?本溪）将一个标有“220V? 200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1min?后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．这段时间内电风扇消耗了1123.4J的电能
B．这段时间内电能表转盘共转了10转
C．电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D．此时该电路不能再接入一台功率为2500W的空调
5．（2017?广西）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．验电器
6．（2017?潍坊）某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
7．（2017?连云港）智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．增大电池电压 B．增加总功率 C．减小总功率 D．降低散热能力
8．（2017?绵阳）电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上，输出电压40V，输出功率2200W．编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量（长时间通电的对应安全电流）如表。从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（ ）
导线编号
甲
乙
丙
丁
导线横截面积S/mm2
1.0
2.5
6
10
安全载流量I/A
12
28
47
68
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
9．（2017?西宁）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW?h，那么用这个电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
10．（2016?绥化）小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V? 40W”的字样。下列说法中正确的是（ ）
A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变
C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W
11．（2017?临沂）小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡（ ）
A．电阻小 B．灯丝粗 C．电流大 D．功率大
12．（2016?天门）下列用电器均标有“220V，100W”，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
13．（2017?临沂）如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D．将左边容器中的电阻丝换成?10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
14．（2017?株洲）一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1．后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为Q2．忽略温度对电阻的影响，则（ ）
A．Q1=Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＜Q2 D．条件不足，无法比较Q1和Q2的大小
15．（2017?自贡）计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
A．UIt B． C．I2Rt D．前面三个都可以
二、填空题
16．（2017?泰州）电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调 （高/低），有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW?h．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
17.（2017?德州）充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 J，输出功率为 W。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
18．（2017?重庆）如图所示，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S1时，电流表示数为 A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J。
三、实验题
19. （2017?朝阳）小东在做“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表示数不为零，她提出了如下猜想：①小灯泡短路；②电压表断路；③电流表断路，则猜想 （填一种可能）可能正确的。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数如图丙，读数是 V，此时应将滑片向 （填“左”或“右”）端移到合适位置，读出电压表，电流表示数，即可算出小灯泡额定功率。 （4）小东将滑片移动到不同位置，逐一读出两表示数后画出小灯泡U-I图象如图丁，发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是 。
四、计算题
20. （2017?重庆）小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙，S1为温控开关，发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16，求： （1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？ （2）电阻R1的阻值为多少欧？ （3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则R2两端的实际电压为多少伏？
21. （2017?鞍山）建设社会主义新农村的惠民政策彰显价值关怀，小强家喜迁新居。他家新购买了一台电热水器，其铭牌参数如图甲所示。待电热水器安装完毕注满水后，他关闭了家里的其他用电设备，只让电热水器工作，观察到家里的电能表如图乙所示的转盘10min转了210转，电热水器中的水从20℃加热到25℃．请你结合所学的物理知识帮助他解决以下问题。[g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（1）电热水器中的水从20℃加热到25℃所吸收的热量。 （2）该电热水器的电阻和工作时的实际功率。 （3）该电热水器的加热效率。
一、选择题
1. （2017?深圳模拟）电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，额定功率为220V B．表盘每转600圈电路耗电1kW?h
C．同时消耗的总功率不能超过2200W D．电路消耗的总电能是3145kW?h
2. （2017?惠民县模拟）随着家用电器、视听产品的普及，办公自动化的广泛应用和网络化的不断发展，越来越多的产品具有了待机功能，这些新产品、新技术在极大地方便我们生活的同时，也造成了大量的能源浪费．举例而言，数字电视的待机能耗在1～5W左右，机顶盒待机能耗20～40W左右，个人计算机和显示器待机能耗5～10W左右，手机充电器待机能耗0.5～1W左右．目前我国城市家庭的平均待机能耗已经占到了家庭总能耗的10%左右，相当于每个家庭使用着一盏15-30W?的“长明灯”．则一个月（30天记）费电约（ ）
A．3kW?h B．15kW?h C．0.5kW?h D．120kW?h
3. （2018?长宁区一模）额定功率为1000瓦的用电器可能是（ ）
A．白炽灯 B．电视机 C．电冰箱 D．电烤箱
4. （2018?北京模拟）有甲、乙两台电暖器，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W．下列说法正确的是（ ）
A．甲消耗的电能一定比乙多 B．正常工作时，甲消耗电能比乙快
C．电流通过甲做的功一定比乙多 D．电流通过甲和乙做功一样快
5. （2018?奎文区一模）为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在2min内电能表转盘转动36圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（ ）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3600revs/（kW?h）
A．300W B．200W C．150W D．30W
6. （2017?高台县模拟）一个“36V?40W”的电灯接入某电路后，林芳测得通过它的电流为1A，那么该灯的实际功率是（ ）
A．等于40W B．大于40W C．小于40W D．无法确定
7. （2017?从化区模拟）同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量（ ）
A．电灯最多 B．电烙铁最多 C．电扇最多 D．一样多
8. （2018?北京模拟）小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材：两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相同的煤油、（R1＞R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验探究的是Q与R的关系
B．温度计示数变化的大小反映电阻丝中电流的大小
C．闭合开关一段时间，温度计A比B的示数变化小
D．闭合开关一段时间，电流通过两个电阻丝产生的热量相等
9. （2017?武昌区模拟）如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数为4V B．电路消耗的总功率是5W
C．通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J D．通电lmin电动机产生的机械能是360J
二、填空题 10. （2017?二道区校级模拟）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V?2A，表示充电电压是5V，最大输出电流2A，充电时的能量转换是电能转化为
能．电板充满电所储存的电能是1.8×105J．若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 h．
11. （2018?泸县校级一模）某同学家的电能表上标有“800r/kW?h”，它的含义是消耗1kW?h的电能，电能表的小铝盘转过 r，若月初显示0123.6，月末显示为0173.6，同学家在这一个月内消耗的电能为 kW?h，合 J，若每kW?h电价为0.5元，则应交电费 元．
12. （2017?广东模拟）如图所示的电路，两只灯均标有“PZ220-40”，的字样，U=220V，当开关S断开时，两灯实际消耗的功率之和是 W，当开关S闭合时，灯L1的实际功率是 W，灯L2的额定功率是 W．
三、实验题 13. （2017?渝中区校级三模）红红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验中．如图，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表，电压表各一个，若干定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（20Ω??3A），开关，导线若干．
（1）如图，红红所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法． （2）正确连接导线过后，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．红红的操作不当之处是： ．灯泡熄灭的同时，可观察到电压表示数 ．（选填“变大”、“变小”） （3）红红更换灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙的电压表示数，其读数是
V，为使灯泡正常发光，应向 （选填“左”、“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图象．可知灯泡的额定功率为 W． （4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是： ． （5）为进一步探究电流与电阻的关系，红红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为 的定值电阻．
四、计算题
14. （2018?临淄区校级一模）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2置于热水器水箱内部。当水温到达40℃时开始保温，未到40℃时自动加热；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
220W
加热功率
1980W
水箱容量
50L
设定温度
40℃
（3）加热时流过电热丝R2的电流是多少？ （4）如果电热水器的实际电压只有200V，求此时的实际功率（保留一位小数） （5）假设将初温20℃的一满箱水正常工作加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103?J/（kg?℃），ρ水=1.0×103?kg/m3]。
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目录
contents
1.1 声音的产生与传播 声音的特性
1.2 声的利用 噪声的危害与控制
2.1 光的直线传播 光的反射和折射
2.2 光的色散 物体的颜色 看不见的光
2.3 透镜 凸透镜成像规律
2.4 透镜的应用
3.1 温度 熔化和凝固
3.2 汽化和液化 升华和凝华
3.3 分子热运动 比热容
3.4 燃料的热值 热机及其效率
4.1 质量和密度
4.2 密度及其测量 密度的应用
4.3 力 弹力 重力 摩擦力
4.4 压力和压强
4.5 浮力 物体沉浮的条件
5.1 机械运动
5.2 二力平衡 牛顿第一定律 惯性
6.1 电流和电路
6.2 电压和电阻
6.3 欧姆定律
6.4 电功率
6.5 生活用电
7.1 电与磁
7.2 信息的传递与能源可持续发展
8.1 物理学史问题
8.2 估测问题
8.3 图表信息问题
8.4 探究性问题
8.5 开放性问题
6.4 电功率
考点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有。
2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．电能表的认识
作用
测量电路消耗电能(电流做功)
单位
度(kW·h)
读数
计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V
额定电压
10 A
额定电流
600r/(kW·h)
每用1度电，表盘转600转
4. 注意：②计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
③无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
考点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。
2.电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。
3.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实＞P额，损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝ W/t。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
7.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
考点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：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。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料
电阻
熔点
滑动变阻器的电阻线
大
高
电热器的发热体
大
高
保险丝
大
低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
考点一：电能及其测量
（2017?广西）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．验电器
【解析】A、电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；B、电压表测量电压大小，不符合题意；C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能（即电流做功）的仪表，符合题意；D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意．故选C． 【答案】C
【点评】本题考查物理中常见仪表、仪器的作用，注意识别，不要混淆，为基础题。
变式跟进1（2017?六盘水）小明家电能表本月初的示数为，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为 kw?h，如果按0.5元/（kw?h）的电价计费．本月应付电费 元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过 W．
【解析】消耗电能为：W=W1-W2=951.6kW?h-821.6kW?h=130kW?h．电费的单价为：0.5元/（kW?h），应交电费为：130kW?h×0.5元/（kW?h）=65元．已知U=220V，I=10A，使用的用电器总功率不得超过；P=UI=220V×10A=2200W．
【答案】130；65；2200．
【点评】本题考查家庭消耗电能的计算，以及电功率的计算，关键是能正确理解电能表各个参数的物理意义，会计算一个月消耗的电能和应交电费。
考点二：额定功率与实际功率
（2017?济南）一个标有“220V 100W”的电热器，当它接入电压为230V的电路时，它的实际功率（ ）
A．大于100W B．等于100W
C．小于100W D．条件不足，无法判断
【解析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是220V，额定功率是100W；由可得，灯泡电阻：，灯泡接入230V电路中，它的实际电压是230V；灯泡实际功率：．故选A． 【答案】A
【点评】由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率、熟练应用电功率公式是正确解题的关键。
变式跟进2（2017?淮安）如图所示，曲线A、B分别是白炽灯Ll（220V?l00W）、L2（220V?60W）实际测得的伏安特性图象．现将L1、L2两灯串联在220V的电源上，根据图象可得L1、L2的实际功率之比约为（ ）
A．1：1 B．l：2 C．3：5 D．3：8
【解析】（1）两灯泡的额定电压相等，根据可知，“220V?100W”比“220V?60W”灯泡的额定电流大，故上边的U-I图象为60W灯泡的图象，下边的为100W灯泡的图象；（2）两电阻串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为220V，由I-U图象可知，串联时电流应为0.26A，此时L1的电压为60V，故此时L1的功率P=U1I1=60V×0.26A=15.6W；L2的电压为160V，故此时L2的功率P=U2I2=160V×0.26A=41.6W；所以，所以D正确．故选D．
【答案】D
【点评】本题考查识别、理解物理图象的能力。物理上常常从数学的角度理解图象的物理意义。结合图象和串并联电路的性质进行分析，注意灯丝电阻随电压的变化发生变化，故不能先求电阻，再进行计算。
考点三：伏安法测电功率
（2017?阜新）琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验，实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样． （1）在电路连接完成后，闭合开关前，同组同学检查电路，发现她有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中正确连线．
（2）正确连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是 （选填符号）． A．灯泡断路? B．灯泡短路 C．滑动变阻器断路? D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；小灯泡两端的电压是 V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为
V． （4）实验结束，琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，则小灯泡正常发光时的电阻大约是 Ω（保留一位小数）．
【解析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路，故选A；（3）电流表使用0～0.6A量程，电流表示数为0.24A，电压表使用0～3V量程，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡会正常发光，故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；（4）由图可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻为：．
【答案】（1）如图；（2）A；（3）0.24；1.5；2.5；（4）8.3．
【点评】此题是测量小灯泡电功率的实验，考查了电路的连接，电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算，都是电学实验中的常见问题，是基础性题目。
变式跟进3（2017?吉林）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5V，电路如图所示。
（1）连接电路时，开关应 ，电压表的量程应选择 ； （2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率是
W； （4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 越大，小灯泡越亮。
【解析】（1）为防止电路出现短路现象，连接电路时电键应处于断开状态；灯泡额定电压为3.8V，所以电压表可选择0～15V的量程；（2）小灯泡不发光，电压表、电流表正常偏转，说明电路不存在断路与短路，电路正常；偏角较小，说明电路电阻太大，应调节滑动变阻器滑片，直到电压表示数为3.8V；（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W； （4）灯泡两端的电压越大，根据公式可知，灯泡的实际电功率越大，灯泡发光越亮。
【答案】（1）断开；0-15V；（2）慢慢向右移动滑片，直到电压表示数为3.8V；（3）1.14；（4）实际电功率。
【点评】本题考查了实验注意事项、电路故障分析、求灯泡的额定功率等问题，是实验的常考内容，要掌握。
考点四：焦耳定律及其应用
（2016?黔西南州）家用电热炉工作时，电炉丝热的发红发烫，而连接电路的导线只是微微发热，请从物理学的角度解释其原因．
【解析】导线与电炉丝串联，通过导线和电炉丝中的电流相同，而电炉丝的电阻远远大于导线的电阻．由于电流通过导体时电能转化为内能，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以电炉丝热的发红而导线只是微微发热． 【答案】见解析
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电炉丝和相连接的铜导线为串联是本题的关键。
变式跟进4（2017?重庆）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为 A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5 A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J．
【解析】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，则通过电阻R1的电流（即电流表示数）：； （2）同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流：I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A， 通电1min电阻R2产生的热量：Q2=W2=UI2t=6V×0.3A×60s=108J． 【答案】0.2；108．
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电热公式的灵活运用，是一道较为简单的应用题。
考点五：电能、电功率、电热的综合计算
（2017?沈阳）电热水器在工作过程中把电能转换成 能，某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25℃，质量为60kg的水，在额定电压下工作1400s，水温升高10℃，则水吸收的热量是 J，电热水器消耗的电能是 J．（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
【解析】电热水器工作时，消耗电能，转化为水的内能；水吸收的热量： Q=cm（t-to）=4.2×103J/（kg?℃）×60kg×10℃=2.52×106J； 由铭牌上的数据，可知电热水器功率P=2000W， 由可得，消耗电能：W=Pt=2000W×1400s=2.8×106J；
【答案】内；2.52×106；2.8×106．
【点评】本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、热量公式、电功公式即可正确解题。
变式跟进5（2017?东营）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点．其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置．闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态．R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表．（c水=4.2×103J/（kg?℃））
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压
220V
加热功率
2400W
设定温度范围
30℃～90℃
电动机功率
240W
防电墙电阻
1×106Ω
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？ （2）R2阻值是多少？ （3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？ （4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势．防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全．异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全．
【解析】（1）水吸收的热量： Q吸=c水m水（t-t0） =4.2×l03J/（kg?℃）×10kg×（50℃-20℃） =1.26×l06J， 洗衣机加热消耗的电能：W=Pt=2400W×1050s=2.52×106J， 洗衣机加热的效率：
（2）由电路图可知，当旋钮旋至1档时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，由得，电热丝R1的加热功率：， 电热丝R2?的加热功率：P2=P-P1=2400W-2200W=200W， 则电热丝R2的阻值：， （3）洗衣机处于保温洗涤状态时，电热丝R2与电动机并联， 则电热丝R2?和电动机的总功率：P总=P2+P电动=200W+240W=440W， 保温洗涤的干路电流：， （4）防电墙与人的电阻串联， 根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω 串联电路中的电流：， 由欧姆定律得，此时人体的电压：U人=I0R人=2×10-4A×1×105Ω=20V， 因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全． 答：（1）此过程中的加热效率是50%；（2）R2阻值是242Ω；（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是2A；（4）防电墙技术能保证人的安全．
【答案】20.0；1．
【点评】电功与热量的综合计算，涉及到电吸热公式、电功公式、效率公式、电功率公式串并联电路的特点以及欧姆定律及变形公式的应用，关键是电路结构的正确分析，并能从表格中得出相关信息，有一定的难度。
一、选择题
1．（2017?上海）家用电能表抄见数所用的单位是（ ）
A．千瓦 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特
【解析】A、千瓦是电功率的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故A不合题意；B、电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表，其单位是千瓦时，简称度。故B符合题意；C、库仑是电量的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故C不合题意；D、伏特是电压的单位，电能表是测量电能（或电功）的，故D不合题意。故选：B。
【答案】B
【点评】了解家用电能表抄见数所用的单位，知道电能表是测量电能（或电功）的，同时注意与其它电学物理量单位的区分，难度不大。
2．（2017?扬州）下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C．电视机 D．微波炉
【解析】A、电风扇是把电能转化为机械能和内能，故A不符合题意；B、电水壶是把电能全部转化为内能，故B符合题意；C、电视机工作时，电能主要转化为声能、光能和内能，故C不符合题意；D、微波炉将电能转化为电磁能，故D不符合题意。故选：B。
【答案】B
【点评】本题主要考查学生对电流做功的实质的了解和掌握，是一道基础题。
3．（2017?北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
【解析】AB、这三个用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，所以这三个用电器正常工作时的电压一样大，故AB错误；C、由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是：电烤箱、电饭锅、电视机；而单价是一定的，所以它们消耗电能的关系为：W电烤箱＞W电饭锅＞W电视机，根据可知，这三个用电器的电功率：P电烤箱＞P电饭锅＞P电视机，由P=UI得，通过这三个用电器的电流：I电烤箱＞I电饭锅＞I电视机，故C正确；D、虽然P电烤箱＞P电饭锅，由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间，所以，根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较电费的多少，故D错误。故选：C。
【答案】C
【点评】本题主要考查学生对电功公式和电功率公式的掌握和灵活运用，关键能从柱状图上找出有用的信息，计算电费是生活中常见的现象，体现了物理和生活的密切关系。
4．（2017?本溪）将一个标有“220V? 200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1min?后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．这段时间内电风扇消耗了1123.4J的电能
B．这段时间内电能表转盘共转了10转
C．电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D．此时该电路不能再接入一台功率为2500W的空调
【解析】A、电风扇接在家庭电路中正常工作，则P=200W，1min消耗的电能W=Pt=200W×60s=12000J，故A错误；B、这段时间内消耗的电能W=12000J=12000×kW?h=kW?h，因3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，转盘转3000圈，所以，这段时间内电能表转盘的转数n=3000r/kW?h×kW?h=10转，故B正确；C、为了防止偷电，电能表应安装在家庭电路的总开关之前，故C错误；D、该电路再接入一台功率为2500W的空调时总功率为P=2500W+200W=2700W，由电能表的参数可知，该电能表的工作电压为220V，允许通过的最大电流为20A，电能表允许接入用电器的最大总功率：P最大=UI=220V×20A=4400W；因为P＜P最大，所以该电路能再接入一台功率为2500W的空调，故D错误。故选：B。
【答案】B
【点评】本题考查了电能和电功率的计算，明确电能表先关参数的含义是关键，计算时注意单位换算1W?h=3.6×106J。
5．（2017?广西）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．验电器
【解析】A、电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；B、电压表测量电压大小，不符合题意；C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能（即电流做功）的仪表，符合题意；D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意。故选：C。
【答案】C
【点评】本题考查物理中常见仪表、仪器的作用，注意识别，不要混淆。为基础题。
6．（2017?潍坊）某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态
B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态
D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
【解析】由电路图可知，当S1、S2闭合时，R1短路，电路中只有R2；当S1闭合、S2断开时，R1，R2串联，S1断开、S2闭合时，整个电路断开，电饭锅不工作；可见，当S1、S2闭合时，电路中电阻最小，当S1闭合、S2断开时，电路中电阻较大，由可知，当S1、S2闭合时，电功率最大，处于加热状态；当S1闭合、S2断开时，电功率较小，处于保温状态。故A正确、BCD错。故选：A。
【答案】A
【点评】本题考查了电功率公式的应用，分析电路图得出开关不同状态下的电路组成是关键。
7．（2017?连云港）智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的（ ）
A．增大电池电压 B．增加总功率 C．减小总功率 D．降低散热能力
【解析】当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由可得，W=Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。故选：C。
【答案】C
【点评】此题通过智能手机的“省电模式”来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
8．（2017?绵阳）电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上，输出电压40V，输出功率2200W．编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量（长时间通电的对应安全电流）如表。从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（ ）
导线编号
甲
乙
丙
丁
导线横截面积S/mm2
1.0
2.5
6
10
安全载流量I/A
12
28
47
68
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【解析】：由P=UI得，电焊机工作时的输出电流：，导线的安全载流量必须大于55A才行，由表可知，应选横截面积为10mm2的导线。故选：D。
【答案】D
【点评】本题考查了学生对电功率公式的掌握和运用，涉及到导线的选择，反映了物理与生活的密切联系。
9．（2017?西宁）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW?h，那么用这个电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱
【解析】用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW?h，用电器的电功率：， 液晶电视机的电功率约为100W，台式计算机的电功率约为200W，空调的电功率约为1000W，电冰箱的功率约为100W，所以电功率是1200W的用电器是空调。故选：C。
【答案】C
【点评】本题考查了电功率公式的应用，同时考查了学生的常见用电器电功率的了解情况，是基础性题目。
10．（2016?绥化）小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V? 40W”的字样。下列说法中正确的是（ ）
A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变
C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W
【解析】A、“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，可以小于等于220V，故A错误；B、灯的实际功率随实际电压的变化而变化，故B错误；C、若灯正常工作，则由W=Pt可得每秒钟消耗的电能为：W=40W×1s=40J，故C错误；D、灯在220V电压下正常工作，则此时发光功率为40W，故D正确。故选：D。
【答案】D
【点评】此题主要考查学生对于用电器铭牌的信息的理解，只有正常工作时才是额定状态。
11．（2017?临沂）小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡（ ）
A．电阻小 B．灯丝粗 C．电流大 D．功率大
【解析】因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，较亮灯泡的电功率较大，故D正确；因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两灯泡的电流相等，故C错误； 由P=I2R可知，较亮灯泡的电阻较大，故A错误；因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积有关，其材料相同时，导体越长、横截面积越小，电阻越大，所以，白炽灯的材料和长度相同，较亮灯泡的电阻较大，灯丝较细，故B错误。故选：D。
【答案】D
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式、影响电阻大小因素的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
12．（2016?天门）下列用电器均标有“220V，100W”，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
【解析】因为各用电器的额定功率相同，由W=Pt可得，工作相同时间，消耗的电能相同；A、电热水袋工作时主要将电能转化为内能，故产生的热量最多，符合题意；B、电视机工作时将大部分电能转化为声能、光能，产生很少的热量，不合题意；C、电风扇工作时消耗电能，大部分转化为机械能，产生很少的热量，不合题意；D、白炽灯工作时因发热而光，消耗的电能大部分转化为光能和内能，即产生热量较多，但与电热水袋相比不是最多，不合题意。故选：A。
【答案】A
【点评】本题考查了用电器工作时的能量转化，注意生活中常用电器的能量的流向。
13．（2017?临沂）如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
D．将左边容器中的电阻丝换成?10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
【解析】A、分析该题可知，密封盒中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，所以左侧U形管中液面的高度差大，故B正确；C、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故C错误；D、将左边容器中的电阻丝换成?10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误；故选：B。
【答案】B
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过巧妙的实验来验证一些结论，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到。
14．（2017?株洲）一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1．后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为Q2．忽略温度对电阻的影响，则（ ）
A．Q1=Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＜Q2 D．条件不足，无法比较Q1和Q2的大小
【解析】题中给出的是电风扇通电后电流I随时间t变化的图象，
由图知，电流稳定后电风扇正常工作电流为I′，刚接入电路时电流为I，且I＞I′，若电风扇接入电路的电压为U，由欧姆定律可得，电风扇电动机的电阻为：，电风扇正常工作时t时间内产生热量：，电风扇叶片停止了转动，仍通电相同时间，产生热量：，因为I＞I′，所以，所以Q1＜Q2。故选：C。
【答案】C
【点评】本题考查欧姆定律和焦耳定律公式的应用，要注意刚开始转动时电路中只是电动机的电阻产生电流，电动机正常转动时为非纯电阻电路欧姆定律不适用。
15．（2017?自贡）计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
A．UIt B． C．I2Rt D．前面三个都可以
【解析】电功的计算公式：W=UIt是用来计算用电器消耗电能的；焦耳定律公式：Q=I2Rt是用来计算电流产生热量的；电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算。用电器如果将电能只转化为内能，则是通用的。故选：C。
【答案】C
【点评】本题考查了电功公式和焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量不相等。
二、填空题
16．（2017?泰州）电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调 （高/低），有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW?h．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
【解析】电冰箱的外壳是金属做的，家用电器的金属外壳一定要接地，可防止因漏电使外壳带电而造成触电事故，以保证安全；夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调高些，减小冰箱的工作时间；冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，表示冰箱的额定电压为220V，额定功率为150W，电冰箱工作时的功率P=150W=0.15kW，一天消耗的电能W=1.2kW?h，由可得，电冰箱的压缩机在一天内工作的总时间：。 【答案】接地；高；8。
【点评】本地考查安全用电知识、节能措施及电功公式的应用。
17.（2017?德州）充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 J，输出功率为 W。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
【解析】该充电宝完全充满电时储存的电能： W=UIt=20V×100×10-3A×5×3600s=3.6×104J， 输出功率：P=U′I′=5V×1000×10-3A=5W。 【答案】3.6×104；5。
【点评】本题考查了电功公式和电功率公式的应用，明白充电宝参数的含义是关键。
18．（2017?重庆）如图所示，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S1时，电流表示数为 A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J。
【解析】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R1的简单电路， 则通过电阻R1的电流（即电流表示数）：； （2）同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，所以，通过R2的电流：I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A， 通电1min电阻R2产生的热量：Q2=W2=UI2t=6V×0.3A×60s=108J。 【答案】0.2；108。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电热公式的灵活运用，是一道较为简单的应用题。
三、实验题
19. （2017?朝阳）小东在做“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表示数不为零，她提出了如下猜想：①小灯泡短路；②电压表断路；③电流表断路，则猜想 （填一种可能）可能正确的。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数如图丙，读数是 V，此时应将滑片向 （填“左”或“右”）端移到合适位置，读出电压表，电流表示数，即可算出小灯泡额定功率。 （4）小东将滑片移动到不同位置，逐一读出两表示数后画出小灯泡U-I图象如图丁，发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是 。
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即最左端。（3）电压表与灯并联，电流表测电路中的电流：①若小灯泡短路，闭合开关后，小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，示数不为0，符合题意；②若电压表断路，则电压表无示数，电流表有示数，但灯发光；不符合题意；③若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；选①；（3）图丙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.4V；灯在额定电压下正常发光，1.4V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；（4）发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是温度。
【答案】（1）如上图；（2）左；①；（3）1.4；右；（4）温度。
【点评】本题测量小灯泡的功率，考查电路的连接、注意事项、故障分析、电表读数、操作过程及影响电阻大小的因素。
四、计算题
20. （2017?重庆）小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙，S1为温控开关，发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16，求： （1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？ （2）电阻R1的阻值为多少欧？ （3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则R2两端的实际电压为多少伏？
【解析】（1）正常煮饭状态下的电流：； （2）由得R2的电阻为：； 在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16。 即I保2R1：I煮2R2=1：16，I保：I煮=1：4 即，所以R1=3R2=120Ω。 （3）闪4次所消耗电能：，； U2=P（R1+R2）=250W×160Ω； 所以U=200V； 此时电路中的电流为：； 则R2两端的实际电压为U''=I'R2=1.25A×40Ω=50V。 答：（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为5.5A；（2）电阻R1的阻值为120Ω；（3）则R2两端的实际电压为50V。
【答案】（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为5.5A；（2）电阻R1的阻值为120Ω；（3）则R2两端的实际电压为50V。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活应用，关键是电热水器处于不同单位时电路连接方式的判断，要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
21. （2017?鞍山）建设社会主义新农村的惠民政策彰显价值关怀，小强家喜迁新居。他家新购买了一台电热水器，其铭牌参数如图甲所示。待电热水器安装完毕注满水后，他关闭了家里的其他用电设备，只让电热水器工作，观察到家里的电能表如图乙所示的转盘10min转了210转，电热水器中的水从20℃加热到25℃．请你结合所学的物理知识帮助他解决以下问题。[g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（1）电热水器中的水从20℃加热到25℃所吸收的热量。 （2）该电热水器的电阻和工作时的实际功率。 （3）该电热水器的加热效率。
【解析】（1）根据可得，将该电热水器中水的质量： m=ρV=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg， 使水温由20℃加热到25℃，水需要吸收热量为： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（25℃-20℃）=1.05×106J； （2）由图甲知，电热水器额定电压220V，额定功率2200W， 由可得电热水器的电阻：； 电能表的转盘10min转了210转消耗的电能：， 所以电热水器的实际功率：； （3）电热水器的加热效率：。 答：（1）电热水器中的水从20℃加热到25℃所吸收的热量为1.05×106J；（2）该电热水器的电阻为22Ω，工作时的实际功率2100W；（3）该电热水器的加热效率为83.3%。
【答案】（1）电热水器中的水从20℃加热到25℃所吸收的热量为1.05×106J；（2）该电热水器的电阻为22Ω，工作时的实际功率2100W；（3）该电热水器的加热效率为83.3%。
【点评】本题为电功和热量的综合计算，考查了热量的计算、电能的计算、实际功率的计算以及效率的计算，关键是从图中找到有用的信息。
一、选择题
1. （2017?深圳模拟）电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，额定功率为220V B．表盘每转600圈电路耗电1kW?h
C．同时消耗的总功率不能超过2200W D．电路消耗的总电能是3145kW?h
【解析】A、由图知，电能表正常工作时，额定电压为220V，故A错误；B、600r/（kW?h）”表示每消耗1kW?h的电能，电能表上的转盘转过600转，故B正确。C、电能表工作时允许的最大电流为20A，同时消耗的总功率不能超过P=UI=220V×20A=4400W，故C错误；D、此时电能表的示数，注意最后一位是小数位，则电能表的读数是314.5kW?h，即电路消耗的总电能是314.5kW?h．故D错误。故选B。
【答案】B 【点评】本题考查电能表的读数方法、以及对电能表参数的理解和掌握，难度不大，属于基础题目。
2. （2017?惠民县模拟）随着家用电器、视听产品的普及，办公自动化的广泛应用和网络化的不断发展，越来越多的产品具有了待机功能，这些新产品、新技术在极大地方便我们生活的同时，也造成了大量的能源浪费．举例而言，数字电视的待机能耗在1～5W左右，机顶盒待机能耗20～40W左右，个人计算机和显示器待机能耗5～10W左右，手机充电器待机能耗0.5～1W左右．目前我国城市家庭的平均待机能耗已经占到了家庭总能耗的10%左右，相当于每个家庭使用着一盏15-30W?的“长明灯”．则一个月（30天记）费电约（ ）
A．3kW?h B．15kW?h C．0.5kW?h D．120kW?h
【解析】当长明灯的功率P1=15W=0.015kW时，一个月费电：W1=P1t=0.015kW×24h×30=10.8kW?h，当长明灯的功率P2=30W=0.03kW时，一个月费电：W1=P1t=0.03kW×24h×30=21.6kW?h，由选项可知，只有10.8kW?h＜15kW?h＜21.6kW?h．故选B．
【答案】B 【点评】本题考查了电功率公式的应用，关键是从题干中得出有用的信息，计算过程要注意单位的换算。
3. （2018?长宁区一模）额定功率为1000瓦的用电器可能是（ ）
A．白炽灯 B．电视机 C．电冰箱 D．电烤箱
【解析】A、白炽灯的电功率一般在40W～100W左右，不合题意；B、电视机的功率约100W左右，不合题意；C、电冰箱的功率约100W左右，不合题意；D、电烤箱属于大功率的家用电器，功率在1000W以上，符合题意．故选D．故选C．
【答案】C 【点评】该题为估测题，是对家用电器功率的估测，要求在平时的生活中多关注、多观察，但不需要去死记硬背这些用电器的功率。
4. （2018?北京模拟）有甲、乙两台电暖器，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W．下列说法正确的是（ ）
A．甲消耗的电能一定比乙多 B．正常工作时，甲消耗电能比乙快
C．电流通过甲做的功一定比乙多 D．电流通过甲和乙做功一样快
【解析】AC、不知道两只电暖器的工作时间，所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少，故AC错误；BD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W，正常工作时，实际功率等于额定功率，所以甲的功率大于乙的功率，说明正常工作时，电暖器甲消耗电能比乙快，故B正确，D错误。故选B。
【答案】B 【点评】这道题目关键是看学生对于电功率物理意义的掌握和影响消耗电能多少的因素，只要学生对于基本物理公式掌握扎实，还是非常容易得到答案的。
5. （2018?奎文区一模）为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在2min内电能表转盘转动36圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（ ）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3600revs/（kW?h）
A．300W B．200W C．150W D．30W
【答案】A
【解析】转盘转动36转消耗电能：，t=2min，用电器的功率：。故选A。
【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算，关键是要将公式掌握好。
6. （2017?高台县模拟）一个“36V?40W”的电灯接入某电路后，林芳测得通过它的电流为1A，那么该灯的实际功率是（ ）
A．等于40W B．大于40W C．小于40W D．无法确定
【答案】C 【解析】由P=UI可得，灯泡正常发光电流：，已知通过灯泡的实际电流为1A，则实际电流小于其额定电流，由P=I2R可知，灯泡的实际功率小于额定功率40W．故选C．
【点评】本题考查了电功率及其变形公式的灵活应用，知道U实=U额（I实=I额）时，P实=P额；U实＞U额（I实＞I额）时，P实＞P额；U实＜U额（I实＜I额）时，P实＜P额。
7. （2017?从化区模拟）同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量（ ）
A．电灯最多 B．电烙铁最多 C．电扇最多 D．一样多
【答案】B 【解析】由铭牌“220V??40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B．
【点评】本题考查电能的转化方向的判断，注意电能只有在纯电阻电路里才能全部转化为内能。
8. （2018?北京模拟）小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材：两个完全相同的烧瓶，瓶内装有质量和初温相同的煤油、（R1＞R2），还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线。他连接了如图所示的电路进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验探究的是Q与R的关系
B．温度计示数变化的大小反映电阻丝中电流的大小
C．闭合开关一段时间，温度计A比B的示数变化小
D．闭合开关一段时间，电流通过两个电阻丝产生的热量相等
【答案】A 【解析】A、由题意可知，电流相同，通电时间也相同，电阻不同，所以探究的是Q与R的关系，故A正确；B、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被煤油吸收，使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故B错误；CD、在时间相同时、电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，温度计A比B的示数变化大，故CD错误；故选A。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握，利用好控制变量法是本题的关键。
9. （2017?武昌区模拟）如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是l0V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数为4V B．电路消耗的总功率是5W
C．通电lmin电流通过电动机产生的热量是60J D．通电lmin电动机产生的机械能是360J
【答案】C 【解析】由电路图可知，定值电阻与电动机组成串联电路，电压表V测电源电压，电压表V1测电动机电压，（1）电阻R两端电压UR=IR=1A×4Ω=4V，电动机两端电压UM=U-UR=10V-4V=6V，则电压表V1示数是6V，故A错误；（2）电路消耗的总功率P=UI=10V×1A=10W，故B错误；（3）通电1min电动机产生的热量Q=I2RMt=（1A）2×1Ω×60s=60J，故C正确；（4）通电lmin电动机产生的机械能：W机械=UIt-Q=6V×1A×60s-60J=300J，故D错误．故选C．
【点评】分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、电功及电功率公式即可正确解题；解题时要注意：电动机是非纯电阻电路，电动机消耗的热功率小于电动机的总功率。
二、填空题 10. （2017?二道区校级模拟）如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V?2A，表示充电电压是5V，最大输出电流2A，充电时的能量转换是电能转化为
能．电板充满电所储存的电能是1.8×105J．若“iPad”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要 h．
【答案】化学；5． 【解析】（1）充电时，消耗电能，能量以化学能的形式储存在电池中，故电能转化为化学能；（2）由题知，充电电压是5V，最大输出电流2A，由W=UIt得，将空电板充满电需要的时间：．
【点评】本题考查了能量的转化和电功公式的应用，是一道较为简单的应用题。
11. （2018?泸县校级一模）某同学家的电能表上标有“800r/kW?h”，它的含义是消耗1kW?h的电能，电能表的小铝盘转过 r，若月初显示0123.6，月末显示为0173.6，同学家在这一个月内消耗的电能为 kW?h，合 J，若每kW?h电价为0.5元，则应交电费 元．
【答案】800；50；1.8×108；25． 【解析】（1）电能表上“800r/kW?h”的意思是：每消耗1kW?h的电能，转盘就转过800r；（2）在这一个月内消耗的电能：W=173.6kW?h-123.6kW?h=50kW?h=50×3.6×106J=1.8×108J；本月应缴纳的电费是0.5元/kW?h×50kW?h=25元．
【点评】本题考查了学生对电能表相关参数的理解、电能和电费的计算，比较接近学生的生活，体现了物理和生活的密切关系。
12. （2017?广东模拟）如图所示的电路，两只灯均标有“PZ220-40”，的字样，U=220V，当开关S断开时，两灯实际消耗的功率之和是 W，当开关S闭合时，灯L1的实际功率是 W，灯L2的额定功率是 W．
【答案】20W；0；40W． 【解析】灯泡的电阻，当开关S断开时，两灯实际消耗的功率之和是，当开关S闭合时，灯L1被短路，灯L1的实际功率是0，灯L2在额定电压下工作，额定功率是40W．
【点评】本题考查电阻和实际功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况。
三、实验题 13. （2017?渝中区校级三模）红红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验中．如图，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表，电压表各一个，若干定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（20Ω??3A），开关，导线若干．
（1）如图，红红所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法． （2）正确连接导线过后，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．红红的操作不当之处是： ．灯泡熄灭的同时，可观察到电压表示数 ．（选填“变大”、“变小”） （3）红红更换灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙的电压表示数，其读数是
V，为使灯泡正常发光，应向 （选填“左”、“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图象．可知灯泡的额定功率为 W． （4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是： ． （5）为进一步探究电流与电阻的关系，红红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为 的定值电阻．
【答案】（1）见图；（2）滑片没有移到阻值最大位置；（3）2..2；右；0.5；（4）灯泡的电阻是变化的；（5）4Ω-8Ω．
【解析】（1）要测小灯泡功率，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：
；
（2）灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明电路中电流过大，原因是：闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；灯泡发出明亮耀眼的光很快熄灭，说明灯泡被烧坏，所以电压表与电流表串联在电路中，此时电压表测电源两端电压，所以示数变大；（3）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，所以示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为使灯泡正常发光，应增大电路中电流，减小电路中电阻，所以应把滑片向右端移动；由图象可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；（4）由图象知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的．电流与电压和电阻有关，在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系；（5）由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为2.5V，由串联电路特点和欧姆定律有：IR=I，则：，更换的电阻R越大，电路总电阻越大，若将10Ω电阻连入电阻中，即：，解得R总=18Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R1=R总-R=18Ω-10Ω=8Ω，若将15Ω电阻连入电阻中，即：，解得R总=27Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R2=R总-R=27Ω-15Ω=12Ω，若将25Ω电阻连入电阻中，即：，解得R总=45Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R3=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω，若将30Ω电阻连入电阻中，即：，解得R总=54Ω，变阻器连入阻值和串联入电阻之和：R4=R总-R=54Ω-30Ω=24Ω，需要再串联入电阻的阻值最大为R1=8Ω，最小为R4-R=24Ω-20Ω=4Ω．所以要顺利完成4次测量，应在电路中在串联一个阻值为4Ω-8Ω的定值电阻．
【点评】本题考查了实物电路连接问题、电路故障、电表读数、实验的操作、电功率的计算，还考查了对探究电流与电压和电阻关系的实验，考查知识点多，综合性强。
四、计算题
14. （2018?临淄区校级一模）小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2置于热水器水箱内部。当水温到达40℃时开始保温，未到40℃时自动加热；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
保温功率
220W
加热功率
1980W
水箱容量
50L
设定温度
40℃
（1）开关在什么情况时，电热水器处于加热状态？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）加热时流过电热丝R2的电流是多少？ （4）如果电热水器的实际电压只有200V，求此时的实际功率（保留一位小数） （5）假设将初温20℃的一满箱水正常工作加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103?J/（kg?℃），ρ水=1.0×103?kg/m3]。
【答案】（1）开关S1、S2均闭合时，电热水器处于加热状态；（2）电热丝R1的阻值是220Ω；（3）加热时流过电热丝R2的电流是8A；（4）如果电热水器的实际电压只有200V，此时的实际功率为1636.4W；（5）电热水器的效率是70.7%。
【解析】（1）由电路图可知，开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，电源的电压一定，由可知，电路的总功率最大，电热水器处于加热状态；（2）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电热水器处于保温状态，则R1的阻值：； （3）电热水器加热时，电热丝R2的功率：P2=P加热-P保温=1980W-220V=1760W， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，加热时流过电热丝R2的电流：；（4）电热水器加热时的总电阻：，电热水器的实际电压只有200V时的实际功率：；
水吸收的热量为： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（40℃-20℃）=4.2×106J，
消耗的电能：W=P加热t′=1980W×50×60s=5.94×106J， 热水器的效率为。 答：（1）开关S1、S2均闭合时，电热水器处于加热状态；（2）电热丝R1的阻值是220Ω；（3）加热时流过电热丝R2的电流是8A；（4）如果电热水器的实际电压只有200V，此时的实际功率为1636.4W；（5）电热水器的效率是70.7%。
【点评】本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式、效率公式的综合应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
