第十八章 《电功率》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一．选择题（共15小题，共60分）
1．（2018?北塔区三模）下列各组中都属于电功单位的一组是（ ）
A．J，V?A B．J，kW?h C．W，V?A D．W，J
2．（2018?湘西州）以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C． 电饭煲 D．电视机
3．（2018?北京）有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲电热水壶两端的电压较高
B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等
D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
4．（2018?江岸区校级模拟）如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。小明单独让一台卧室空调工作时，用停表测量出6min的时间电能表的指示灯刚好闪烁了160次。下列有关说法正确的是（ ）
A．空气开关应该安装在电能表之后，主要作用是为了防止人触电
B．小明家同时使用的用电器总功率不应超过2200W
C．这台卧室空调的电功率约为1000w
D．指示灯闪烁得越快，电能表所在电路的消耗的电能越多
5．（2018?株洲）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ）
A．降低了电池的输出电压 B．减小了电池的输出电流
C．减小了电子线路的电阻 D．增大了电池的输出功率
6．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
7．（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
8．（2018?内江）将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻 B．L1的亮度比L2的亮度更小
C．两只灯泡都正常发光 D．两只灯泡实际功率相等
9．（2018?濉溪县模拟）在做伏安法测定小灯泡电功率的实验时，有一位同学分别设计了四个实验电路图，如图所示，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2018?平房区三模）小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为l0Ω，变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”，电流表（0﹣0.6A、0﹣3A），电压表（0﹣3V、0﹣15V），下列说法错误的是（ ）
A．在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑置最右端
B．变阻器应选择甲“10Ω 1A”的
C．实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
D．在测量不同电压下的电功率，为减小误差，应选用量程为0﹣3V的电压表
11．（2018?邵阳）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
12．（2018?深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
13．（2018?通辽）小明同学在进行电学知识复习时，针对电阻甲和乙的I﹣U图象，作出了如下判断，正确的是（ ）
A．甲、乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1
B．甲、乙并联在电路中，相同时间内甲、乙消耗电能之比为1：2
C．将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A
D．将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A
14．（2018春?夏津县校级月考）小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（ ）
A．通过灯丝的电流大些B．电流在导线中不发生热效应
C．制成灯丝的材料电阻较小D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大
15．（2018?乌拉特前旗模拟）家庭常用电热水壶的铭牌数据如图表所示，若加热电阻的阻值不随温度的变化而改变（C水=4.2×103J/kg?℃），下列选项正确的是（ ）
额定电压
220V
额定加热功率
1100W
最大盛水量
1kg
A．电热水壶装满水时，水的体积是10L
B．电热水壶和其他用电器串联在电路中
C．将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收的热量为3.36×105J
D．将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开，电热水壶需正常工作5.5分钟，此电热水壶的效率为50%
二．填空题（共6小题，共12分）
16．（2018?内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是_______kW?h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是_______W。
17．（2018?济宁四模）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。
18．（2018?张家界）图中电源电压保持不变，灯泡L标有“6V，3W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=_______Ω；由于电池使用过久，电源实际电压只有4.8V，则该灯泡工作的实际功率为_______W．不考虑温度对灯丝电阻的影响。
19．（2018?遂宁）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为_______V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是_______J。
20．（2018?德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是_______J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量_______kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。）
21．（2018?淄博）在“探究物质的吸热能力”实验中，把质量均为0.5kg的水和食用油分别装入两个相同的容器内，用相同的电加热器给它们加热，其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失，加热2min食用油吸收的热量是_______J，电加热器的实际功率是_______W．【c水=4.2×103J/（kg?℃）】
三．实验探究题（共2小题，共13分）
22．（2018?沈阳）如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池。
（1）实验原理_______；
（2）正确连接电路并测量，得到如下数据：
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/A
0.5
1.3
2.1
2.5
2.9
电流I/A
0.16
0.22
0.26
0.28
0.30
发光情况
不发光
较暗
较亮
正常发光
强烈发光
在第1组数据中，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到灯泡不发光，主要原因是：_______；由表格中的数据，计算出小灯泡的额定电功率P额=_______W；
（3）下表是实验过程中出现的不正常现象及检测结果，请分析导致该现象的可能原因，从下列选项中选择一个原因，并将前面的字母填入表格。
A．小灯泡灯丝断了
B．滑动变阻器断路
C．滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
现象
检测
原因
灯泡不亮，两表的示数均较小
移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变
① C
灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数
取下灯泡，两表的示数均不变
② A
23．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是_______（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应_______，通过R1的电流_______通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明______________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是_______。
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因___________________________________
四．计算题（共3小题，共15分）
24．（2018?襄阳）如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V 6W（阻值不变）。滑动变阻器R2上标有“15Ω 2A”的字样，求：
（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
25．（2018?绵阳）小华家距离变压器2km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5Ω，即0.5Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220V．在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：
（1）输电线中电流的大小
（2）热水器的实际电功率
26．（2018?通辽）图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低档”“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。
（1）求加湿器处于低挡位置时的发热功率；
（2）某次使用加温器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？〔计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时电阻R2的实际加热功率是多少？
第十八章 《电功率》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一．选择题（共15小题，共60分）
1．（2018?北塔区三模）下列各组中都属于电功单位的一组是（ ）
A．J，V?A B．J，kW?h C．W，V?A D．W，J
【答案】B
【解析】在物理学中，J是功和各种能量的基本单位，V是电压的基本单位，A是电流的基本单位，kW是功率的常用单位，h是时间的常用单位，W是功率的基本单位。A、J是电功的基本单位，由P=UI知，V?A是电功率的单位。故A不符合题意；B、J是电功的基本单位，由W=Pt知，kW?h是电功的单位。故B符合题意；C、W是电功率的基本单位，由P=UI知，V?A是电功率的单位。故C不符合题意；D、W是电功率的基本单位，J是电功的基本单位。故D不符合题意。故选B。
2．（2018?湘西州）以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．电水壶 C． 电饭煲 D．电视机
【答案】A
【解析】在常见的家用电器中，电风扇主要把电能转化为机械能；而电水壶、电饭煲主要把电能转化为内能；电视机主要将电能转化为光能和声能。故选A。
3．（2018?北京）有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲电热水壶两端的电压较高
B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等
D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】A、两电热水壶的额定电压相同，且都正常工作，所以它们两端的电压相等，故A错误；B、甲的额定功率大于乙的额定功率，且都正常工作，根据电功率的物理意义可知，电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；C、两个电热水壶都正常工作时，甲的额定功率大，根据P=UI可知，通过甲的电流大，故C错误；D、两个电热水壶都正常工作时，通电时间相同，甲的额定功率大，根据W=Pt可知，甲消耗的电能多，故D错误。故选B。
4．（2018?江岸区校级模拟）如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。小明单独让一台卧室空调工作时，用停表测量出6min的时间电能表的指示灯刚好闪烁了160次。下列有关说法正确的是（ ）
A．空气开关应该安装在电能表之后，主要作用是为了防止人触电
B．小明家同时使用的用电器总功率不应超过2200W
C．这台卧室空调的电功率约为1000w
D．指示灯闪烁得越快，电能表所在电路的消耗的电能越多
【答案】C
【解析】A、空气开关安装在电能表之后，是为了需要断开电路的时候能直接断开电路，与人是否触电无关，故A错误；B、因为电能表允许通过的最大电流为40A，因此小龙家同时使用的用电器最大总功率P=UI=220V×40A=8800W，故B错误；C、空调消耗的电能为W=kW?h=0.1kW?h，空调的功率为P===1kW=1000W，故C正确；D、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，但工作时间不确定，所用消耗电能多少不能确定，故D错误。故选C。
5．（2018?株洲）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（ ）
A．降低了电池的输出电压 B．减小了电池的输出电流
C．减小了电子线路的电阻 D．增大了电池的输出功率
【答案】B
【解析】A、手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A不符合题意；B、手机电池储存的电能是一定的，由公式W=Pt知，要延长手机工作时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P=UI知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B符合题意；C、手机内部电子线路的结构是不变的，所以电阻也是一定的，故C不符合题意；D、由公式W=Pt知，增大电池的输出功率，手机的工作时间会缩短，故D不符合题意。故选B。
6．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
【答案】B
【解析】（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，由I=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL===20Ω；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：P最小===2.5W；由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，因串联电路中总电压等于各电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，灯泡的实际功率：PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正确，C错误；（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D错误。故选B。
7．（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
【答案】D
【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。
8．（2018?内江）将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻 B．L1的亮度比L2的亮度更小
C．两只灯泡都正常发光 D．两只灯泡实际功率相等
【答案】B
【解析】A、由欧姆定律的变形公式R=可得：R L1＜RL2；故A错误；B、因为串联电路处处电流相等，由P=I2R可知，电流一定时，电阻越大，功率越大，因此灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，即灯泡L2更亮，故B正确；C、两只灯泡都没有在额定电压下工作，所以都不正常发光，故C错误；D、因两灯泡的电阻不等，由P=I2R可知，两只灯泡实际功率不相等，故D错误。故选B。
9．（2018?濉溪县模拟）在做伏安法测定小灯泡电功率的实验时，有一位同学分别设计了四个实验电路图，如图所示，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A、由图可知，电流表与小灯泡并联，不能测量小灯泡的电流，由P=UI可知不能测定小灯泡电功率，故A错误；B、由图可知，电压表并联在电源两端，不能测量出小灯泡的电压，由P=UI可知不能测定小灯泡电功率，故B错误；C、由图可知，电流表串联在干路上，测得是小灯泡与滑动变阻器的总电流，不能测量出小灯泡的电流，由P=UI可知不能测定小灯泡电功率，故C错误；D、由图可知，电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的电压，电流表与小灯泡串联测量通过小灯泡的电流，根据P=UI可求小灯泡的电功率，故D正确。故选D。
10．（2018?平房区三模）小明按如图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为l0Ω，变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”，电流表（0﹣0.6A、0﹣3A），电压表（0﹣3V、0﹣15V），下列说法错误的是（ ）
A．在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑置最右端
B．变阻器应选择甲“10Ω 1A”的
C．实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
D．在测量不同电压下的电功率，为减小误差，应选用量程为0﹣3V的电压表
【答案】B
【解析】A、为保护电路，在连接实验电路时，应将滑动变阻器滑片滑置最右端，A正确；B、小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为l0Ω，灯泡的额定电流为：IL===0.25A；灯泡正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压：UR=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，由欧姆定律，变阻器接入电路中的电阻：R==═14Ω＞10Ω，所以变阻器选“50Ω 0.5A”，故B错误；C、由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同，故C正确。D、灯的额定电压为2.5V，灯的实际电压不能超过灯的额定电压的，即最大电压为3V，故在测量不同电压下的电功率，为减小误差，电压表量程选“0～3V”，D正确。故选B。
11．（2018?邵阳）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱产生的热量最多 B．电脑产生的热量最多
C．电热毯产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】因为接在家庭电路中，U=220V，所以三种用电器的实际功率：P实=P额=180W；又因为W=Pt，用电器工作时间t相等，所以三种用电器消耗的电能相同，电冰箱电工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电脑工作时，主要将电能转化为光能和声能，电热毯工作时电热丝产生热量，几乎把电能全部转化为热量，所以产生热量最多的是电热毯，故C正确。故选C。
12．（2018?深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【答案】D
【解析】A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故A错误；C、由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，各处的电流是相同的，故C错误；B、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻丝的阻值大，故B错误；D、由前面解答可知，通过电阻丝的电流和通电时间均相同，由于左右两侧电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故D正确。故选D。
13．（2018?通辽）小明同学在进行电学知识复习时，针对电阻甲和乙的I﹣U图象，作出了如下判断，正确的是（ ）
A．甲、乙串联在电路中，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1
B．甲、乙并联在电路中，相同时间内甲、乙消耗电能之比为1：2
C．将甲和乙并联，当甲两端电压为2V时，则它们的干路电流为0.6A
D．将甲和乙串联，当它们两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A
【答案】C
【解析】A、甲、乙串联在电路中，电流是相同的，由图象可知，当电流都为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，即甲两端的电压是乙两端电压的（取其它电流值仍然存在这样的关系），根据Q=I2Rt=UIt可知，相同时间内甲、乙产生热量之比为1：2，故A错误；B、甲、乙并联在电路中，电压是相同的，由图象可知，当电压为2V时，甲的电流是0.4A，乙的电流是0.2A，即甲的电流是乙的电流的2倍，根据Q=I2Rt=UIt可知，相同时间内甲、乙产生热量之比为2：1，故B错误；C、将甲和乙并联，并联电路各支路两端的电压相等；当甲两端电压为2V时，由图象可知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，根据并联电路的电流关系可知，干路电流为0.4A+0.2A=0.6A，故C正确；D、将甲和乙串联，电流相同，由图象可知，当电路中的电流为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，满足它们两端电压（总电压）为3V，所以由串联电路的电流特点可知，通过甲的电流为0.2A，故D错误。故选C。
14．（2018春?夏津县校级月考）小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，对这一现象的解释，正确的是（ ）
A．通过灯丝的电流大些B．电流在导线中不发生热效应
C．制成灯丝的材料电阻较小D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大
【答案】D
【解析】因为灯丝和导线串联，所以通过灯丝和导线的电流、通电时间都相同，根据焦耳定律Q=I2Rt，灯丝电阻大，产生热量多，而导线电阻非常小，产生的热量就很小，所以电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化。故选项A、B、C都不正确，D选项正确。故选D。
15．（2018?乌拉特前旗模拟）家庭常用电热水壶的铭牌数据如图表所示，若加热电阻的阻值不随温度的变化而改变（C水=4.2×103J/kg?℃），下列选项正确的是（ ）
额定电压
220V
额定加热功率
1100W
最大盛水量
1kg
A．电热水壶装满水时，水的体积是10L
B．电热水壶和其他用电器串联在电路中
C．将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收的热量为3.36×105J
D．将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开，电热水壶需正常工作5.5分钟，此电热水壶的效率为50%
【答案】C
【解析】A、由ρ=可得，水的体积：V===1×10﹣3m3=1dm3=1L，故A错误；B、电热水壶和其他用电器工作时互不影响，则电热水壶和其他用电器并联在电路中，故B错误；C、水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J，故C正确；D、工作时间t=5.5min=5.5×60s=330s，由P=可得，电热水壶正常工作5.5min消耗的电能：W=Pt=1100W×330s=3.63×105J；电热水壶的效率：η==×100%≈92.6%，故D错误；故选C。
二．填空题（共6小题，共12分）
16．（2018?内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是_______kW?h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是_______W。
【答案】231.6；1000。
【解析】由图可知，电能表此时的读数为231.6kW?h，
2500r/kW?h 表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转过2500r，
则电能表的转盘转过了500转，电饭煲消耗的电能：W==0.2kW?h，
电饭煲正常工作12min，则该电饭煲的额定功率：P===1kW=1000W。
17．（2018?济宁四模）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：t===1.8×104s=5h。
18．（2018?张家界）图中电源电压保持不变，灯泡L标有“6V，3W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=_______Ω；由于电池使用过久，电源实际电压只有4.8V，则该灯泡工作的实际功率为_______W．不考虑温度对灯丝电阻的影响。
【答案】20；1.92。
【解析】由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L正常发光，所以，电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，通过灯泡的电流：IL===0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R的电流：
IR=I﹣IL=0.8A﹣0.5A=0.3A，
由I=可知，R的阻值：R===20Ω；
（2）灯泡的电阻：RL===12Ω，
电源实际电压只有4.8V时，该灯泡工作的实际功率：PL′===1.92W。
19．（2018?遂宁）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为_______V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是_______J。
【答案】（1）12；（2）1440。
【解析】（1）根据灯泡L1正常发光，可得流经灯泡的电流I1===0.5A，
灯泡L1正电阻R1===20Ω，由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，即电路中的电流I=I1=0.5A，
由I=可得，电源电压U=IR总=0.5A×（4Ω+20Ω）=12V；
（2）由P=可得，L2的电阻R2===15Ω，
闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，根据并联电路的电阻特点可得，
总电阻=+，则=+，解得R并=6Ω，
通电1min整个电路产生的热量：Q=W=UIt=t=×60s=1440J。
20．（2018?德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是_______J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量_______kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。）
【答案】4.2×105；1。
【解析】由P=可得，电热壶工作7min所消耗的电能：W电=P电t=1000W×7×60s=4.2×105J，
假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，
则水吸收的热量：Q吸=80%W电=80%×4.2×105J=3.36×105J，
由Q吸=cm△t可得，可以烧开水的质量：
m===1kg。
21．（2018?淄博）在“探究物质的吸热能力”实验中，把质量均为0.5kg的水和食用油分别装入两个相同的容器内，用相同的电加热器给它们加热，其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失，加热2min食用油吸收的热量是_______J，电加热器的实际功率是_______W．【c水=4.2×103J/（kg?℃）】
【答案】4.2×104；350。
【解析】用两个相同的电热器给质量相同的物质食用油和水加热，由图象可知，水温度升高到60℃需要4min，食用油温度升高到60℃需要2min。
因为物质吸收的热量和时间成正比，所以，质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸=2Q油吸。
由Q吸=cm△t得：c=，则c水=2c油。
又因为c水=4.2×103J/（kg?℃），所以c油=c水=2.1×103J/（kg?℃），
加热2min食用油升高了60℃﹣20℃=40℃，
Q油吸=c油m油△t=2.1×103J/（kg?℃）×0.5kg×40℃=4.2×104J；
不考虑实验中的热损失W=Q=4.2×104J；
电加热器的实际功率P===350W。
三．实验探究题（共2小题，共13分）
22．（2018?沈阳）如图所示，在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池。
（1）实验原理_______；
（2）正确连接电路并测量，得到如下数据：
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/A
0.5
1.3
2.1
2.5
2.9
电流I/A
0.16
0.22
0.26
0.28
0.30
发光情况
不发光
较暗
较亮
正常发光
强烈发光
在第1组数据中，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到灯泡不发光，主要原因是：_______；由表格中的数据，计算出小灯泡的额定电功率P额=_______W；
（3）下表是实验过程中出现的不正常现象及检测结果，请分析导致该现象的可能原因，从下列选项中选择一个原因，并将前面的字母填入表格。
A．小灯泡灯丝断了
B．滑动变阻器断路
C．滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
现象
检测
原因
灯泡不亮，两表的示数均较小
移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变
① C
灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数
取下灯泡，两表的示数均不变
② A
【答案】（1）P=UI；（2）小灯泡的实际功率太小；0.7；（3）①C；②A。
【解析】（1）在测量小灯泡电功率的实验原理：P=UI；
（2）由表中数据知，第1次实验时，灯泡的实际功率太小不足以引起灯泡发光；
由表格中的数据，计算出小灯泡的额定电功率P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W；
（3）现象中灯泡不亮，两表的示数均较小，既有电流也有电压，移动滑片，灯泡仍不亮，两表的示数均不变，说明滑动变阻器下面两个接线柱接入电路，故选C；
现象灯泡不亮，电压表的示数接近电源电压，与电压表并联的部分是通路，电流表几乎无示数，说明电路断路，取下灯泡，两表的示数均不变，即小灯泡灯丝断了，故选A。
23．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是_______（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应_______，通过R1的电流_______通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明______________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是_______。
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因___________________________________
【答案】（1）绝缘体；（2）如下；（3）相等；小于；（4）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（5）A；【拓展】不能。含有电动的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W=UIt＞Q。
【解析】（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体。（2）原实物图中，R与R1并联后与R2串联，根据实物电路，画出对应的电路图，如下所示：
（3）电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过R2的电流。（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越。（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知，Q=I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开向上，图4中能正确反映h﹣I关系的是 A。
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W=UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q=W的条件是：纯电阻电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W=UIt＞Q。W=UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
四．计算题（共3小题，共15分）
24．（2018?襄阳）如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V 6W（阻值不变）。滑动变阻器R2上标有“15Ω 2A”的字样，求：
（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
【答案】（1）若只闭合S1，灯泡L正常工作10s消耗的电能为60J。（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，电源电压的最大调节范围为1V～7.5V。
【解析】（1）只闭合S1，灯泡和定值电阻R1串联，
根据P=知，灯泡L正常工作10s消耗的电能：W=PLt=6W×10s=60J；
（2）只闭合S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，
此时电路中的电流：I′=，
电压表的示数：U1=I′R1=R1==，
因移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，
所以，1V≤≤3V，即（1+）×1V≤U′≤（1+）×3V，
当R2=0Ω时，电源的电压最小为1V，当R2=15Ω时，电源的电压最大为7.5V，
则电源电压的最大调节范围为1V～7.5V。
答：（1）若只闭合S1，灯泡L正常工作10s消耗的电能为60J。（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，电源电压的最大调节范围为1V～7.5V。
25．（2018?绵阳）小华家距离变压器2km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5Ω，即0.5Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220V．在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：
（1）输电线中电流的大小
（2）热水器的实际电功率
【答案】（1）输电线中电流的大小为10A；（2）热水器的实际电功率为2000W。
【解析】（1）由P=可知，电热水器的电阻为：R===20Ω；
导线的电阻为：R'=4km×0.5Ω/km=2Ω；
故电路的总电阻为：R总=R+R'=20Ω+2Ω=22Ω；
输电线中电流的大小为：I===10A；
（2）热水器的实际功率为：P'=I2R=（10A）2×20Ω=2000W。
答：（1）输电线中电流的大小为10A；（2）热水器的实际电功率为2000W。
26．（2018?通辽）图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低档”“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。
（1）求加湿器处于低挡位置时的发热功率；
（2）某次使用加温器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？〔计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））
（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时电阻R2的实际加热功率是多少？
【答案】（1）加湿器处于低挡位置时的发热功率为100W；（2）加湿器在高档正常工作时消耗的电能为2.4×105J，可以使注水仓中冷水的温度升高19℃；（3）此时电阻R2的实际加热功率是60.75W。
【解析】（1）由图1知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关；接“2、3触点”时两电阻串联，接“3、4触点”时只有R1接入电路；
电源电压一定，由P=可知，接“2、3触点”时电阻最大，总功率最小，为低档；接“3、4触点”时电阻最小，总功率最大，为高档；由表格数据知，高档功率：P高=400W，由P=可得R1的阻值：R1===121Ω；
由题知，R2=3R1，则低档的发热功率：P低====100W；
（2）由图2知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min，
则在高档正常工作时消耗的电能：W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J。
如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q=W=2.4×105J。
由Q=cm△t可得，水升高的温度：△t==≈19℃；
（3）“4000r/（kW?h）”的意义为：每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘就转过4000r，
则电能表的转盘转过27r时，加湿器在5分钟消耗的电能：
W′==0.00675kW?h，加湿器在低挡加热的实际功率：P′===0.081kW=81W。
加湿器在低挡加热，此时两电阻串联，则R总=R1+R2=R1+3R1=4R1=4×121Ω=484Ω，
由P=I2R可得，此时电路的实际电流：I实际===A，
R2的阻值：R2=3R1=3×121Ω=363Ω，
此时电阻R2的实际加热功率：P2=I实际2R2=×363Ω=60.75W。
是60.75W。
第十八章 电功率
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.电能电功
★★★★★
1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。
2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。
3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。
4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。
5.会用焦耳定律进行简单计算有解释生活中生的现象。
本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2019年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率
★★★★★
3.测量小灯泡的电功率
★★★★
4.焦耳定律
★★★★★
知识点一：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 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。
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。
知识点二：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。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
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。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
知识点三：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：＝＝＝＝。
易错点1 误认为电能表是测电功率的仪器。
典例1：（2018?房山区一模）下列物理量可用电能表直接测量的是（ ）
A．电能 B．电压 C．电流 D．电功率
【错解】选D，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是用来测量消耗电能多少的仪器或者说是测量电流做功多少的仪器。
【正解】选A，理由：（1）电能表是用来测量用电器在单位时间内所做的功，即电功；（2）电流表是用来测量电流的，电压表是用来测量电压的，电功率是表示单位时间内电流做功的多少，都不能用电能表来测量．故选A．
易错点2 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2：（2018?高青县一模）额定电压为U、额定功率为40W的两盏电灯，串联后接在电压为U的电源上，则两灯的总功率是（ ）
A．10W B．20W C．40W D．80W
【错解】选C，理由：当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
【析错】根据表示出每盏电灯的额定功率，两盏电灯的电阻相等，根据电阻的串联和求出两灯的总功率。
【正解】选B，理由：设每盏灯泡的电阻为R，则灯泡的额定功率：，两盏电灯的规格相同，电阻相等，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴串联后接在电压为U的电源上时，两灯的总功率：。故选：B。
易错点3 将“110 V 100 W”和“110 V 25 W”两灯串联在220 V电源上，两灯能正常发光。
典例3：（2018?海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ）
A． B． C． D．
【错解】选B，理由： 因为额定电压为110 V的两灯串联在220 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为110 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，而选B.
【析错】（1）根据串联电路电阻的分压特点可知，电压相等时，电阻也要相等。 （2）已知电源电压相等，根据公式可知，电路中电阻越大。消耗的功率就越小，先根据公式分别求出灯泡A和灯泡B的电阻，再求出A、B、C图总电阻进行比较，即可得出结论。
【正解】选C，理由：根据公式P可知，灯泡A的电阻，灯泡B的电阻。A、图中灯泡A和B的并联，电压为220V，则A、B两端电压均为220V，大于其额定电压，故两盏灯都不正常发光，故A不符合题意；B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中，由于两灯泡电阻不同，所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V，则两盏灯都不正常发光，故B不符合题意；C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故C符合题意；D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故D不符合题意；故选：C。
易错点4 用I＝U/R计算电动机的工作电流。
典例4 （2018?马鞍山二模）一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A．若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是_______J，这台电动机的效率是_______。
【错解】答案为：2.42×105；84.1%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】（1）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量。（2）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率。
【正解】答案为：1.2×104；90.9%。（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J；（2）电动机的电功率：P总=UI=220V×10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率：P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W，这台电动机的效率：。
知识点一：电能及其测量
典例1：（2018?河南一模）家庭每月用电数的计量单位是（ ）
A．安培 B．瓦特 C．伏特 D．千瓦时
【考查方向】电功的测量．
【名师点睛】明确各仪表或仪器的基本作用回答．
典例2：（2018?辽阳）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费________元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作________h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转________转。
【考查方向】电能表参数的理解与电能的求法．
【名师点睛】（1）利用电能表读出消耗电能的方法：周后电能表的示数减去周前的示数，注意：最后一位是小数、单位kW?h；知道电价，可求要付的电费；（2）知道消耗的电能，利用求灯正常工作时间；（3）利用W=Pt求出10h消耗电能，根据“600r/kW?h”求电能表的铝盘转数。
知识点二：额定功率与实际功率
典例3：（2018?杨浦区二模）将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端（ ）
A．小灯泡的额定功率将变小B．小灯泡的额定电流将变小
C．小灯泡的额定功率不变D．小灯泡的额定电流将变大
【考查方向】实际功率．
【名师点睛】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，额定电流是指额定电压下通过的电流，据此进行解答。
典例4：（2018?济南一模）小华同学出国旅游，将我国生产的右图所示的电热水壶带到了英国，却发现英国民用电压是?240V．在没有使用变压器的情况下，此电热水壶的实际功率将（ ）
A．大于?1500W B．等于?1500W C．小于?1500W D．条件不足，无法判断
【考查方向】实际功率．
【名师点睛】由图可知电热水壶的额定功率和额定电压，然后与英国民用电压相比较结合比较电热水壶实际功率与额定功率的关系。
知识点三：伏安法测电功率
典例5：（2018?达州）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω2A“；B：“20Ω 0.5A”）。
（1）该实验的实验原理是_______；实验中，应选用的滑动变阻器是_______（选填“A”或“B”）。 （2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。 （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_______。 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_______W。 （5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。 （6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_______P2（选填“大于”、“小于或“等于”）。
【考查方向】电功率的测量．
【名师点睛】（1）该实验的实验原理是P=UI；小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联；（3）灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（4）由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率；（5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；（6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小。
知识点四：焦耳定律及其应用
典例6：（2018?宜昌）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】根据图象利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。
典例7：（2018?哈尔滨）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电_______s，这段时间电流做的功是_______。
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用；欧姆定律的应用．
【名师点睛】已知电阻阻值、通过的电流及产生的热量，利用焦耳定律变形公式可以得到通电时间；电流做功的过程，也就是将电能转化为其他形式的能量的过程。电阻丝通电时，不计热损失，电能全部转化为内能。
知识点五：电能、电功率、电热的综合计算
典例8 （2018?德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是_______J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量_______kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。）
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】根据求出电热壶工作7min所消耗的电能；由题意可知，假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，根据Q吸=cm△t求出加热水的质量。
典例9：（2018?深圳）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c=2.5×103J/（kg?℃）]
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）图中R0和R1串联，滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据求出最小电流；（2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电度。
第十八章 电功率
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.电能电功
★★★★★
1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。
2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。
3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。
4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。
5.会用焦耳定律进行简单计算有解释生活中生的现象。
本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2018年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率
★★★★★
3.测量小灯泡的电功率
★★★★
4.焦耳定律
★★★★★
知识点一：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 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。
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。
知识点二：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。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
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。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
知识点三：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：＝＝＝＝。
易错点1 误认为电能表是测电功率的仪器。
典例1：（2018?房山区一模）下列物理量可用电能表直接测量的是（ ）
A．电能 B．电压 C．电流 D．电功率
【错解】选D，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是用来测量消耗电能多少的仪器或者说是测量电流做功多少的仪器。
【正解】选A，理由：（1）电能表是用来测量用电器在单位时间内所做的功，即电功；（2）电流表是用来测量电流的，电压表是用来测量电压的，电功率是表示单位时间内电流做功的多少，都不能用电能表来测量．故选A．
易错点2 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2：（2018?高青县一模）额定电压为U、额定功率为40W的两盏电灯，串联后接在电压为U的电源上，则两灯的总功率是（ ）
A．10W B．20W C．40W D．80W
【错解】选C，理由：当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
【析错】根据表示出每盏电灯的额定功率，两盏电灯的电阻相等，根据电阻的串联和求出两灯的总功率。
【正解】选B，理由：设每盏灯泡的电阻为R，则灯泡的额定功率：，两盏电灯的规格相同，电阻相等，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴串联后接在电压为U的电源上时，两灯的总功率：。故选：B。
易错点3 将“110 V 100 W”和“110 V 25 W”两灯串联在220 V电源上，两灯能正常发光。
典例3：（2018?海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V 25W”，B灯型号是“110V 100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ）
A． B． C． D．
【错解】选B，理由： 因为额定电压为110 V的两灯串联在220 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为110 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，而选B.
【析错】（1）根据串联电路电阻的分压特点可知，电压相等时，电阻也要相等。 （2）已知电源电压相等，根据公式可知，电路中电阻越大。消耗的功率就越小，先根据公式分别求出灯泡A和灯泡B的电阻，再求出A、B、C图总电阻进行比较，即可得出结论。
【正解】选C，理由：根据公式P可知，灯泡A的电阻，灯泡B的电阻。A、图中灯泡A和B的并联，电压为220V，则A、B两端电压均为220V，大于其额定电压，故两盏灯都不正常发光，故A不符合题意；B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中，由于两灯泡电阻不同，所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V，则两盏灯都不正常发光，故B不符合题意；C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故C符合题意；D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故D不符合题意；故选：C。
易错点4 用I＝U/R计算电动机的工作电流。
典例4 （2018?马鞍山二模）一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A．若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是_______J，这台电动机的效率是_______。
【错解】答案为：2.42×105；84.1%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】（1）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量。（2）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率。
【正解】答案为：1.2×104；90.9%。（1）这台电动机1min内产生的热量：Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J；（2）电动机的电功率：P总=UI=220V×10A=2200W，线圈消耗的功率：P圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，输出功率：P出=P总-P圈=2200W-200W=2000W，这台电动机的效率：。
知识点一：电能及其测量
典例1：（2018?河南一模）家庭每月用电数的计量单位是（ ）
A．安培 B．瓦特 C．伏特 D．千瓦时
【考查方向】电功的测量．
【名师点睛】明确各仪表或仪器的基本作用回答．
【答案】D
【解析】安培是电流的单位；瓦特是功率的单位；伏特是电压的单位；千瓦时是电功的单位，而家庭每月用电数的计量单位是电功单位，并且用常用单位千瓦时。故选：D。 典例2：（2018?辽阳）小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费________元。1度电可使一盏“220V 20W”的灯正常工作________h；这盏灯正常工作10h，电能表的铝盘转________转。
【考查方向】电能表参数的理解与电能的求法．
【名师点睛】（1）利用电能表读出消耗电能的方法：周后电能表的示数减去周前的示数，注意：最后一位是小数、单位kW?h；知道电价，可求要付的电费；（2）知道消耗的电能，利用求灯正常工作时间；（3）利用W=Pt求出10h消耗电能，根据“600r/kW?h”求电能表的铝盘转数。
【答案】20；50；120。
【解析】（1）小明家这周共消耗的电能：W=781.5kW?h-741.5kW?h=40kW?h， 他家1周需要付的电费：40kW?h×0.5元/kW?h=20元； （2）1度=1kW?h，由可得供灯正常工作时间：； （3）该灯正常工作10h消耗的电能：W″=Pt=20×10-3kW×10h=0.2kW?h， 电能表的铝盘转数：n=600r/kW?h×0.2kW?h=120r。 知识点二：额定功率与实际功率
典例3：（2018?杨浦区二模）将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端（ ）
A．小灯泡的额定功率将变小B．小灯泡的额定电流将变小
C．小灯泡的额定功率不变D．小灯泡的额定电流将变大
【考查方向】实际功率．
【名师点睛】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，额定电流是指额定电压下通过的电流，据此进行解答。
【答案】C
【解析】小灯泡的额定功率是指小灯泡正常工作时的功率，额定电流是指额定电压下通过的电流，与实际电压和实际电流无关，所以，将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端时，其额定功率和额定电流均不变，故ABD错误、C正确。故选：C。 典例4：（2018?济南一模）小华同学出国旅游，将我国生产的右图所示的电热水壶带到了英国，却发现英国民用电压是?240V．在没有使用变压器的情况下，此电热水壶的实际功率将（ ）
A．大于?1500W B．等于?1500W C．小于?1500W D．条件不足，无法判断
【考查方向】实际功率．
【名师点睛】由图可知电热水壶的额定功率和额定电压，然后与英国民用电压相比较结合比较电热水壶实际功率与额定功率的关系。
【答案】A
【解析】由图可知，电热水壶的额定功率为1500W，额定电压为220V，因英国民用电压240V大于电热水壶的额定电压，所以，由可知，电热水壶的实际功率大于额定功率，即大于1500W。故选：A。
知识点三：伏安法测电功率
典例5：（2018?达州）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω2A“；B：“20Ω 0.5A”）。
（1）该实验的实验原理是_______；实验中，应选用的滑动变阻器是_______（选填“A”或“B”）。 （2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。 （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_______。 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_______W。 （5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。 （6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_______P2（选填“大于”、“小于或“等于”）。
【考查方向】电功率的测量．
【名师点睛】（1）该实验的实验原理是P=UI；小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联；（3）灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（4）由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率；（5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；（6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小。
【答案】（1）P=UI；B；（2）如下图1；（3）灯泡断路；（4）1.14；（5）如下图2所示；（6）大于。
【解析】（1）该实验的实验原理是P=UI；小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：，电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：，选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B；（2）原电路中，灯与电流表串联，电压表串联在电路中是错误的，电压表与灯并联，电流表与灯串联，如下图1所示：
（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是灯泡断路。（4）由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯的额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V-3.8V=2.2V时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端，如下图2所示：
（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率为：P1=1.8V×0.22A=0.396W；小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：P2=1V×0.15A=0.15W，则P1大于P2。
知识点四：焦耳定律及其应用
典例6：（2018?宜昌）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】根据图象利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。
【答案】A
【解析】由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据可知，R1、R2的电阻之比为1：2； 通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。故选：A。 典例7：（2018?哈尔滨）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电_______s，这段时间电流做的功是_______。
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用；欧姆定律的应用．
【名师点睛】已知电阻阻值、通过的电流及产生的热量，利用焦耳定律变形公式可以得到通电时间；电流做功的过程，也就是将电能转化为其他形式的能量的过程。电阻丝通电时，不计热损失，电能全部转化为内能。
【答案】20；8800J。 【解析】因为Q=I2Rt，所以通电时间为；电热丝工作过程中，电流做的功等于产生的热量，所以电流做功8800J。
知识点五：电能、电功率、电热的综合计算
典例8 （2018?德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是_______J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量_______kg．（c水=4.2×103J/（kg?℃），当地气压为一个标准大气压。）
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】根据求出电热壶工作7min所消耗的电能；由题意可知，假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，根据Q吸=cm△t求出加热水的质量。
【答案】4.2×105；1。
【解析】由可得，电热壶工作7min所消耗的电能：W电=P电t=1000W×7×60s=4.2×105J，假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，则水吸收的热量：Q吸=80%W电=80%×4.2×105J=3.36×105J，由Q吸=cm△t可得，可以烧开水的质量：。 典例9：（2018?深圳）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c=2.5×103J/（kg?℃）]
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）图中R0和R1串联，滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据求出最小电流；（2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电热丝加热功率最大，根据求出功率；（3）不考虑热量损失，根据Q=W=Pt求出电热丝放出的热量，即为牛奶吸收的热量，再根据Q吸=cm△t求出升高的温度。
【答案】（1）电路中的最小电流为1.4A；（2）电热丝的最大加热功率为880W；（3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。
【解析】（1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小，此时滑片P处于b端，电路的总电阻：R总=R0+R1=100Ω+55Ω=155Ω，由欧姆定律可得，电路中的最小电流：； （2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电热丝的加热功率最大，此时滑片P处于a端，则最大加热功率：；（3）最大加热功率下，100s内产生的热量：Q=W=Pmaxt=880W×100s=8.8×104J，不考虑热量损失，牛奶吸收的热量：Q吸=Q=8.8×104J，由Q吸=cm△t可得，牛奶升高的温度：
答：（1）电路中的最小电流为1.4A；（2）电热丝的最大加热功率为880W；（3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。
