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第1节：电能 电功知识点与考点解析（人教版）
1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式：（适用于所有电路）；
对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容，在整个物理学科中占据非常重要的地位；所以，如何做好电磁学的复习，在中考物理中显得非常重要。电磁学涵盖的知识面宽，具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。纵观历年中考试卷，涉及到电磁学考题，少则4、5道题，多则可达12道题；试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等；一般情况下，压轴题（计算题）必有一道此部分试题，并且分值很高，一般在8分—12分之间。从整张试卷看，电磁学内容所占分值在25分到40分之间，所占比例高的可达45%，平均比例为38%；由此可见其重要性。
第十八章同样是本书重点内容，本章每节都是重点，在中考中涉及到本章内容是每年中考必考的内容，考题所占比例高、考题形式多样、难度高，尤其是大型计算题（压轴题）、实验探究题不仅所占分值高，同样也是考查学生计算能力、对知识的应用与理解能力和电学实验能力的常见和必考内容；所以应该引起教师和考生注意，并下功夫做好本章复习。
本节主要内容有电功、电能的基本概念，电功的基本计算、电能的概念与计算，电阻串并联电路电功的特点。本节不涉及实验探究题类试题，但与其他知识点结合组成一个大型计算题还是会经常出现的。从近三年中考试题来看，对本节内容的考查主要集中在对电功、电能概念的考查、对电能简单计算的考查、对动态电路的考查、对串并联电路电功特点的考查等方面。考题以选择题、填空题、计算题形式出现，并以填空题居多。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中仍然会沿用以往方式，所占分值也会很高。主要考查题型有选择题、填空题和计算题三种类型，并以填空题形式出现居多。考查内容主要有：对电功、电能概念的考查，对相关计算的考查。
3.考点分类：考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 电功、电能的概念 选择题、填空题、计算题，考查对电功和电能概念的理解程度以及利用概念的简单计算能力
电能表的应用 填空题居多，考查家庭电能表的应用与相关计算
一般考点 利用电功概念进行动态电路分析 选择题居多，考查动态电路中电功的变化及相关计算
冷门考点 电阻串并联电路电功相关计算 选择题居多，利用所学知识分析串并联电路电功特点
电能的转化 选择题、填空题居多，考查电能与其他形式能量之间的转化
★考点一：电功的概念与计算
◆典例一：（2018·长沙）如图L1、L2是规格分别为“6V、 6W”，“3V、 2.7W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。(不计温度对灯泡电阻的影响)求:
(1)电源电压；
(2)灯泡L1的电阻R1；
(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功。
【考点】电功、电功率、欧姆定律、并联电路规律。
【解析】（1）当只闭合S时，灯泡L2正常发光，灯泡两端电压U=3V，通过灯泡L2的电流：；电源电压U=3V；
（2）灯泡L1的电阻；
（3）当S、S1都闭合时，L1和L2并联，通过L1的实际电流；通过干路的电流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A，电路消耗的总电功率P=UI=3V×1.4A=4.2W；电流做的功W=Pt=4.2W×10s=42J 。
故答案为：（1）3V；（2）6Ω；（3）42J。
◆典例二：(2018·邵阳)某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如下图所示，已知灯L的规格为”6V、3W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的阻值范围为0~12Ω，电源电压恒为6V。
（1）当S闭合，滑片滑至最左端后，求灯丝中的电流。
（2）求灯正常工作一分钟所消耗的电能。
（3）闭合S，再将滑片从右向左移动，求灯L发光最暗
时的实际功率。
【解析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式得到灯泡电阻；再根据欧姆定律算出灯丝中的电流。（2）根据公式求灯正常工作一分钟所消耗的电能。（3）当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小。灯泡最小功率用计算。
解答：（1）已知灯L的规格为”6V、3W”（不考虑灯丝电阻的变化），电阻为，当S闭合，滑片滑至最左端后，电路中只有灯泡，；
（2）灯正常工作一分钟所消耗的电能;
（3）闭合S，再将滑片从右向左移动，当滑片移到最右端时，电路电阻最大，电流最小，电流，则灯泡最小功率。
故答案为：（1）0.5A ；（2）180J ；（3）0.75W。
★考点二：电能的概念与计算
◆典例一：（2018·德州）小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其它用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为____kW·h，电冰箱的实际电功率为_____W。
【考点】电能的相关计算。
【解析】（1）电冰箱所消耗的电能W=10124.1kW·h-10123.6kW·h=0.5kW·h。
（2）电冰箱的实际电功率为。
【答案】(1) 0.5；(2) 50。
◆典例二：（2018·菏泽）市场上有一种吸手鼠标垫，技术参数如图所示。鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻,通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：
(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少
(2)在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少
(3)在额定电压下、鼠标热工作8小时，最多消耗多少电能
【解析】(1)电阻串联时，等效电阻为各个电阻之和，所以鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是：；
(2)在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时通过一个电阻的电流为：
，
并联时干路电流等于各支路电流之和，两电阻相等，两支路的电流也相等，所以总电流为：；
(3)当两电阻并联时，电流大，相等时间内消耗的电能多，所以在额定电压下、鼠标垫工作8小时，最多消耗的电能为：。
答案：(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是20Ω；(2)在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是1A；(3)在额定电压下、鼠标热工作8小时，最多消耗电能是1.44×105J。
★考点三：电能的转化
◆典例一：（2018·黔南）1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
【解析】（1）1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系，得出了焦耳定律；
（2）从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时，消耗的电能转化为内能。
故答案为：焦耳；内。
◆典例二：（2018·临沂）在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为 能；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能 kW h。
【解析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；根据W=UIt可求提供的电能。
【解答】在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为电能；
太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能：
W=UIt=500V×20A×3h=10000W×3h=10kW×3h=30kW h。
故答案为：电；30。
1.（2018·聊城）（多选题）小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW·h)”的字样，他将家中的其它用电带都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs,则下列说法正确的是（ ）。
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的 ；
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J；
C.电水壶的额定功率为900W；
D.当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W
2.（2018·滨州）如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）。
A．电源电压为14V；
B．R2的最大阻值是30Ω；
C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W；
D．滑片P在a端时，2分钟内R2消耗的电能是144J
3.(2018·威海)标有“220V,2000W"的“即热式”电热水龙头，其加热电阻丝的阻值是 Ω;在额定电压下工作21s，若不计热量损失，能够使 kg的水从15℃上升到35℃。 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
4.（2018 烟台）常温常压下，一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时，将质量为1kg、初温为20℃的水烧开，需要的时间是 [假设该热水壶产生的热量完全被水吸收，c水=4.2×103J/（kg ℃）]。
5.（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 ℃）】
6.（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（ ）kWh,当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作l2min。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。
7.(2018·齐齐哈尔)如图为电能表的实物图，小文只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过25r，则空调这段时间内消耗的电能是 J，空调的实际功率为 W。
8.(2018·福建A)图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，其中额定功率最大的电器是 _______，节能灯正常工作5小时消耗的电能是_____kW·h。
9.(2018·泰州)某电吹风工作6min，能使如图所示的电能表的转盘转过120转，则该电吹风消耗的电能为____kW·h，电功率为____W，这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作_____h，一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为______。
10.（2018 泸州）小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kW h；电子式单相电能表她家现在已经接人用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接 W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是 W。
11.（2018·龙东）小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯工作时，15min内转盘正好转过25圈，则该灯泡消耗的电能是 kWh，它的电功率为 W。
12.（2018 岳阳）标有“6V、3W”的小灯泡，它的电流—电压图像如图所示，则它正常工作10s消耗的电能是_______J；将它与一个10Ω的定值电阻串联在8V的电路中，则电路消耗的总功率为_________W。
13．（2018·舟山）笔记本电脑已进人寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是 。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的 。
14.（2018·安徽）图中R1=4 R2=6，把它们并联在U=3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为 ；通电30s，电阻R1消耗的电能为 J。
15.（2018·安徽）一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从200C加热到600C，热水器正常工作需要 s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/（kg·0C），q天然气=4.2×107J/m3]。
16.(2018·眉山)将一只“220V、100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 kW h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为 W。
17.(2018·绵阳)人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃．S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的 。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是 kW h。
18. (2018·云南)LED灯具有节能、环保的特点，一个220 V 2.5W 的LED灯与一个“220 V 60W的白炽灯亮度相当，若一个220V 8.5W" 的LED灯每天正常工作4小时。30天消耗的电能是 度，这些电能可供“220V 60W" 的白织灯正常工作 小时。
19.（2018·潍坊）如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表中所示。已知电热水袋加热效率为80%，水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ=1.0×103kg/m3。将袋内20℃的水加热到自动断电，求：
（1）袋内水吸收的热量；
（2）需要的加热时间。
额定电压 额定加热功率
220V 400W
袋内充水 自动断电温度
1.0L 60℃
20.（2018·滨州）图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温档 550W
中温档 1100W
高温档
频率 50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
21.（2018 玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg ℃）]；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。
22.（2018 呼和浩特）如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数己知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W。求：
（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于 （选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流；
（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率。（保留整数）
23.（2018·成都A）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”， 定值电阻R=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程 选用“0 3V”。断开S2,闭合S和S1滑片P移到B端，灯泡刚好正 常发光。
(1)将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin 内电路消耗的电能是多少？
(2)断开S1，闭合S和S2,在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
跟踪训练解析
1.（2018·聊城）（多选题）小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW·h)”的字样，他将家中的其它用电带都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs,则下列说法正确的是（ ）。
A.电水壶是利用电流的热效应来工作的 ；
B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J；
C.电水壶的额定功率为900W；
D.当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W
【解析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；（2）（3）3000r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗kW h的电能，求出转盘转45r电路中消耗的电能，然后根据P=求出用电器的功率；
（4）根据P=求出电水壶的电阻；利用实际电压，根据P=求出电水壶的实际功率。
【解答】A、电水壶工作时，将电能转化为内能给水加热，是利用电流的热效应工作的，故A正确；
B、3000r/kW h表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
转盘转了45r，则消耗的电能：W=kW h=0.015kW h=5.4×104J，故B错误；
C、t=1min=60s，电水壶的额定功率：P===900W，故C正确；
D、由P=可得，电水壶的电阻：R==，
当实际电压只有额定电压的90%时，U实=90%U=90%×220V=198V，
电水壶的实际功率：P实===729W，故D正确。
故选：ACD。
2.（2018·滨州）如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）。
A．电源电压为14V；
B．R2的最大阻值是30Ω；
C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W；
D．滑片P在a端时，2分钟内R2消耗的电能是144J
【解析】A、由图甲知，当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，由图象乙知，电源的电压：U=U1=10V，故A错误；
此时电路中的电流：I=0.5A，根据欧姆定律可得，R1的阻值：R1===20Ω；B、当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表V的示数最小，电路中的电流最小，由图象知，此时U1'=4V，电路中电流I'=0.2A，由串联电路特点和欧姆定律可得，R2的最大阻值：R2====30Ω，故B正确；
C、P由a向b恰好移动三分之一长度时，则R2的接入电路中，此时电路中电流：I″==0.25A，所以R1的电功率：P1=I″2R1=（0.25A）2×20Ω=1.25W，故C正确；
D、P在a端时，由B项解答可知电路中电流I'=0.2A，此时U1'=4V，则2分钟内R2消耗的电能：W2=U2I't=（10V﹣4V）×0.2A×120s=144J，故D正确。
故选BCD。
3.(2018·威海)标有“220V,2000W"的“即热式”电热水龙头，其加热电阻丝的阻值是 Ω;在额定电压下工作21s，若不计热量损失，能够使 kg的水从15℃上升到35℃。 [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【解析】根据计算“220V,2000W"的“即热式”电热水龙头的电阻为：
；
在额定电压下工作21s，不计热量损失，产生的热量为：
，
水从15℃上升到35℃.水的质量为：
【答案】(1) 24.2；(2) 0.5。
4.（2018 烟台）常温常压下，一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时，将质量为1kg、初温为20℃的水烧开，需要的时间是 [假设该热水壶产生的热量完全被水吸收，c水=4.2×103J/（kg ℃）]。
【解析】在1个标准大气压下水的沸点为100℃，又知道水的初温、质量、比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，不计热损失，根据W=Q吸=Pt求出需要的加热时间。
【解答】在1个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J，
不计热损失，由W=Q吸=Pt可得，需要的加热时间：
t′====168s。
故答案为：168s。
5.（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 ℃）】
【解析】（1）由题知食用油和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍。根据吸热公式Q=c吸m△t判断两物质的比热容之间的关系，从而得出食用油的比热容，然后利用Q=cm△t可求得加热2min食用油吸收的热量；（2）不考虑实验中的热损失W=Q，利用P=可求得电加热器的实际功率。
【解答】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。
故答案为：4.2×104；350。
6.（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（ ）kWh,当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作l2min。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。
【解析】由图可知，电能表此时的读数为231.0kWh，
2500r/kWh 表示电路中每消耗1kWh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==0.2kWh，
电饭煲正常工作l2min，则该电饭煲的额定功率：P===1kW=1000W。
故答案为：231.0；1000。
7.(2018·齐齐哈尔)如图为电能表的实物图，小文只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过25r，则空调这段时间内消耗的电能是 J，空调的实际功率为 W。
【解析】2500r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转2500r，
空调工作时，电能表转盘转动25r消耗的电能：
W=kW h=0.01kW h=0.01×3.6×106J=3.6×104J；
空调工作的时间t=36s，
空调的实际功率：P===1000W。
故答案为：3.6×104；1000。
8.(2018·福建A)图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，其中额定功率最大的电器是 _______，节能灯正常工作5小时消耗的电能是_____kW·h。
【解析】由图可知，四种家用电器各自消耗1度电，电视机可持续正常工作的时间最短，根据可知，电视机的额定功率最大；
由图，节能灯消耗1度电可持续正常工作50h，则节能灯正常工作5小时消耗的电能是；
【答案】(1)电视机；(2) 0.1。
9.(2018·泰州)某电吹风工作6min，能使如图所示的电能表的转盘转过120转，则该电吹风消耗的电能为____kW·h，电功率为____W，这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作_____h，一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为______。
【解析】（1）“1200r/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转过1200r；据此求电能表转盘转120r消耗的电能，再利用P=求出电吹风的功率；（2）求出了电吹风消耗的电能，再利用P=求可供“220V10W”的节能灯正常工作的时间；（3）节能灯与白炽灯在正常工作时发光效果相当，则两灯泡获得光能的功率相等，根据效率公式得出等式求解。
【解答】（1）因为“1200r/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转过1200r，
所以电能表转盘转120r，电吹风消耗的电能：W=kW h=0.1kW h，
电吹风的功率：P===1kW=1000W；
（2）由P=可得，这些电能可供“220V10W”的节能灯正常工作的时间：
t′===10h；
（3）灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率（灯的电功率）之比，即η=，
因10W的节能灯与100W的白炽灯在正常工作时发光效果相当，
所以两灯泡获得光能的功率相等，则：P白η白=P节η节，
即100W×η白=10W×80%，解得该白炽灯的发光效率：η白=8%。
故答案为：0.1；1000；10；8%。
10.（2018 泸州）小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kW h；电子式单相电能表她家现在已经接人用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接 W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是 W。
【解析】（1）电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW h，两次示数只差即为本月用的电；（2）由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据P=UI求出电能表允许用电器工作的最大总功率；（3）3200imp/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知道工作时间，根据公式P=求出该用电器消耗的功率。
【解答】（1）由图知，小英家7月份用电器消耗的电能为：W=6768.2kW h﹣6628.2kW h=140kW h；
（2）由电能表的参数可知，工作电压为U=220V，允许工作的最大电流为I=30A，
电能表允许用电器工作的最大总功率：P大=UI=220V×30A=6600W，
已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，
则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W﹣3600W=3000W；
（3）3200imp/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，
则电能表指示灯闪烁160次时，饮水机消耗的电能：W=kW h=0.05kW h，
饮水机的实际功率：P===1kW=1000W。
因为饮水机正常工作，所以饮水机的实际功率等于额定功率，则饮水机的额定功率是1000W。
故答案为：140；3000；1000。
11.（2018·龙东）小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯工作时，15min内转盘正好转过25圈，则该灯泡消耗的电能是 kWh，它的电功率为 W。
【解析】2500r/kWh表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转2500r，
转25r消耗的电能为：W=kWh=0.01kWh；
电灯的电功率：P===0.04kW=40W。
故答案为：0.01；40。
12.（2018 岳阳）标有“6V、3W”的小灯泡，它的电流—电压图像如图所示，则它正常工作10s消耗的电能是_______J；将它与一个10Ω的定值电阻串联在8V的电路中，则电路消耗的总功率为_________W。
【考点】电功率、欧姆定律、串并联电路的计算。
【解析】灯泡正常工作，实际电压等于额定电压，实际电功率等于额定电功率。消耗的电能W=Pt=3W ×10s=30J；根据串联电路的电流、电压规律，当通过定值电阻的电流为0.4A时，由图可知，灯泡两端的电压为4V，定值电阻两端的电压为4V，
灯泡此时电阻：；
电路消耗的总电功率P总=U总I总=8V×0.4A=3.2W。
故答案为：30、3.2。
13．（2018·舟山）笔记本电脑已进人寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是 。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的 。
【解析】（1）根据电池容量和工作时的电流计算可持续工作的时间；（2）由W=UIt计算电池容量，根据民航局规定判断即可；（3）电流通过导体时会产生热量的现象叫电流的热效应；由题根据开关S1只控制风扇，开关S2控制风扇和工作系统，由此分析解答。
【解答】（1）笔记本电脑电池容量：3000mAh，平均电流为Ⅰ=1.5A=1500mA，
工作时间：t==2h；
（2）笔记本电脑电池充满电后能量：W=UIt=15V×3A×3600s=162000J=0.045kW h，
因为0.045kW h＜0.16kW h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）由电流的热效应知，电流通过导体会产生热量，所以电脑工作时会发热；
由题知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其它工作系统互不影响，即是并联的，所以S1只控制风扇，开关S2在干路上控制风扇和工作系统，故B符合题意。
故答案为：（1）笔记本电脑可连续工作2小时；（2）该旅客能将此笔记本电脑带上民航飞机；（3）电流通过导体会产生热量；B。
14.（2018·安徽）图中R1=4 R2=6，把它们并联在U=3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为 ；通电30s，电阻R1消耗的电能为 J。
【解析】根据可求得并联后的总电阻，利用可求得通电30s，电阻R1消耗的电能。
解答：已知R1和R2并联，则并联后的总电阻，则解得R=2.4Ω，因为R1和R2并联，把它们并联在U=3V的电路中，则R1两端电压为3V，通电30s，电阻R1消耗的电能
故答案为：2.4；67.5。
15.（2018·安徽）一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从200C加热到600C，热水器正常工作需要 s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/（kg·0C），q天然气=4.2×107J/m3]。
【解析】（1）知道热水器水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量，不计热量损失时消耗的电能W=Q吸，根据求出加热时间；
（2）由题意可知，天然气完全燃烧释放的热量，根据求出消耗天然气的体积。
解答：（1）水吸收的热量：不计热量损失，则消耗的电能：，由可得，热水器正常工作的时间：；
（2）由题意可知，Q放=Q吸=8.4×106J，根据可得，消耗天然气的体积：。
故答案为：4200；0.2。
16.(2018·眉山)将一只“220V、100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 kW h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率为 W。
【解析】（1）由灯泡铭牌可知额定电压及额定功率，则由功率公式可求得额定电流；由电功公式求得通电30min时消耗的电能；（2）由功率公式P=可求得灯泡的电阻，则由功率公式可求得灯泡的实际电压，则由欧姆定律可求得实际电流；因灯泡和导线为串联电路，故由串联电路的规律可求得导线上消耗的电压，则由P=UI可求得导线上消耗的电功率。
【解答】（1）灯泡正常发光时的功率P=100W=0.1kW，在30min内消耗的电能：
W=Pt=0.1kW×h=0.05kW h；
（2）由“220V、100W”知灯泡的额定电压U=220V，额定功率是P=100W，
根据p=得灯泡的电阻：R===484Ω
灯泡功率为81W时，根据p=得灯泡两端的实际电压：
U实===198V；
流过灯泡的实际电流：I实===A；
灯泡的电压降U线=U﹣U实=220V﹣198V=22V
输电导线上损失的功率P损=U损I损=22V×A=9W。
故答案为：（1）0.05；（2）9。
17.(2018·绵阳)人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃．S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的 。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是 kW h。
【解析】（1）由题知，家中有人且室温等于或高于26℃，空调会自动开启，由此分析解答；（2）由题意和图丙先算出空调当天工作时间，再由W=Pt计算空调消耗的电能。
【解答】（1）由题意知，当家中有人S1闭合，且室温等于或高于26℃时S2闭合，空调才会开启，即开个开关都闭合时空调开启，只要有一个开关断开空调都不会自动开启，则两开关应串联在电路中，故图乙符合要求；
（2）由题知，当天8h﹣12h和14h﹣18h家中没有人，结合当天室内温度变化情况，可得当天空调工作时间：t=（14h﹣12h）+（21h﹣18h）=5h，
由P=可得，这台空调当天消耗的电能：W=Pt=1kW×5h=5kW h。
故答案为：乙；5。
18. (2018·云南)LED灯具有节能、环保的特点，一个220 V 2.5W 的LED灯与一个“220 V 60W的白炽灯亮度相当，若一个220V 8.5W" 的LED灯每天正常工作4小时。30天消耗的电能是 度，这些电能可供“220V 60W" 的白织灯正常工作 小时。
【解析】（1）利用求解消耗的电能；设两种灯泡正常发光的时间为t，利用公式计算消耗的电能；（2）电器正常工作，利用得到灯泡正常工作时间。
解答：由可得，该LED灯30天消耗的电能：；
这些电能可供“220V 60W”的白炽灯正常工作的时间：。
故答案为：(1)1.02；(2)17。
19.（2018·潍坊）如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表中所示。已知电热水袋加热效率为80%，水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），水的密度ρ=1.0×103kg/m3。将袋内20℃的水加热到自动断电，求：
（1）袋内水吸收的热量；
（2）需要的加热时间。
额定电压 额定加热功率
220V 400W
袋内充水 自动断电温度
1.0L 60℃
【解析】（1）由ρ=可得袋内水的质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg，
袋内水吸收的热量：
Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（60℃﹣20℃）=1.68×105J；
（2）由η=可得消耗电能：W===2.1×105J，
由P=可得，需要的加热时间：t===525s。
答：（1）袋内水吸收的热量为1.68×105J；（2）需要的加热时间为525s。
20.（2018·滨州）图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温档 550W
中温档 1100W
高温档
频率 50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【解析】（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P=可求“低温”档正常工作时的电阻是：R1===88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W，
根据P=UI可得高温档时正常工作的电流：I===7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J；
空气吸收的热量：Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J；
由Q吸=cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t===15℃。
答：（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
21.（2018 玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg ℃）]；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。
【解析】（1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI=求出电热水壶的电阻；（2）根据ρ=求出水的质量，知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能，利用η=×100%求出电热水壶的热效率。
【解答】（1）由P=可得，电热水壶的电阻：R===48.4Ω；
（2）水的体积V=1.5L=1.5×10﹣3m3，
由ρ=得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）=4.725×105J；
（3）电热水壶消耗的电能：W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J，
电热水壶的热效率：η=×100%=×100%=78.75%。
答：（1）电热水壶的电阻48.4Ω；（2）水吸收的热量4.725×105J；（3）电热水壶的热效率78.75%。
22.（2018 呼和浩特）如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数己知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W。求：
（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于 （选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流；
（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率。（保留整数）
【解析】（1）只闭合S1时，电路为R2的简单电路，电饭煲处于保温状态，S1、S2都闭合时，两发热电阻并联，电饭煲处于加热状态；根据I=求出电路中的总电流；（2）保温时电路为R2的简单电路，根据欧姆定律求出R2的阻值；根据P=求出保温状态下的实际功率。
【解答】（1）只闭合S1时，电路为R2的简单电路，根据P=可知，功率最小，电饭煲处于保温状态，S1、S2都闭合时，两发热电阻并联，根据P=可知，功率最大，电饭煲处于加热状态；
由P=UI可得，电路中的总电流I===22A。
（2）保温时电路为R2的简单电路，
由P=可得，电阻R2的阻值：R2===121Ω，
（3）当电路两端电压为200V时，加热器保温状态下的实际功率：
P实际==≈331W。
答：（1）加热；电路中的总电流为22A；（2）加热器保温状态下的实际功率为331W。
23.（2018·成都A）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”， 定值电阻R=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，电压表的量程 选用“0 3V”。断开S2,闭合S和S1滑片P移到B端，灯泡刚好正 常发光。
(1)将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin 内电路消耗的电能是多少？
(2)断开S1，闭合S和S2,在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
【解析】（1）断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，电路为灯泡的简单电路，因灯泡刚好正常发光，所以可知电源电压等于小灯泡的额定电压，即U=UL额=12V；
将滑片P移到B端，三个开关都闭合，灯泡L和R1并联，
因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即PL=6W，
则lmin内电路消耗的电能：
W=WL+WR=PLt+t=6W×1×60s+×60s=360J+72J=432J；
（2）断开S1，闭合S和S2，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测变阻器两端的电压，
电压表的量程选用“0～3V”，当电压表示数最大为3V时，由串联分压规律可知，滑动变阻器接入电阻值最大，因串联电路电流处处相等，
所以根据欧姆定律可得： =，
即=，
解得变阻器接入电路的最大阻值：R2=40Ω；
则电路中的最小电流：Imin===0.075A，
所以电路消耗的最小功率：Pmin=UImin=12V×0.075A=0.9W。
答：（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是432J；（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是0.9W。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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第1节：电能 电功跟踪训练（附解析）
一、选择题
1.灯泡L1和L2串联在电路中，L1的电阻比L2大，在相等的时间里，电流做的（ ）。
A、L1灯做的功多；B、L2灯做的功多；C、两灯一样多；D、无法确定
2.标有“2400Ω、40W”和“2400Ω、20W”的两个定值电阻，串联起来接在220V的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为( )。
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4
3.日常生活中，下列估测不符合事实的是（ ）。
A．一只“220V、60W”的白炽灯工作10h消耗电能约0.6kW h；
B．手机待机的电流为0.15A；
C．家用电饭煲的电功率约为900W；
D．照明电路的电压是220V
4.某学校共有40个教室，每个教室里装着6盏40W的日光灯。由于注意节约用电，平均每盏每天少开半小时，那么一个月（按30天）可节约电( )。
A. 144度 B. 145度 C. 146度 D. 147度
5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）。
A．W=3800J、Q=200J；B．W=3800J、Q=3800J；C．W=7200J、Q=200J；D．W=7200J，Q=3800J
6.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）。
A．此电能表转盘每小时转过2500转；
B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器；
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200KW；
D．电风扇的实际功率是100W
7.对于右图中电能表的各种数据，下列说法不正确的是（ ）。
A．此电能表适用于电流方向1秒钟改变100次的交流电路；
B．同时使用的用电器总功率不能超过2200W；
C．仅将一只灯泡单独接入家庭电路，10分钟后电能表的转盘转25转，此灯泡的功率为30W；
D．若将甲灯“PZ220-15”和乙灯“PZ220-40”串联接入家庭电路，则甲灯更亮一些
二、填空题
8.电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。 在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作_____h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kW·h电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动_____次，每工作一次电能表转盘转_____转。
9.李芳家的电能表上标着“600r/（kW h）”字样，她用这个电能表来测量电热水壶的功率：她断开了家中其它用电器，仅让电热水壶工作，2min内电能表转了18r，则电热水壶消耗的电能是 kW h，电功率是 W。
10.测量家庭消耗电能的仪表是 表。标有“220V、 40W”字样的日光灯正常工作时， 加在它两端的电压为 伏，它连续正常工作25小时耗电 度。
三、计算题
11.小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种“浴霸”如图1。该“浴霸”具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯L1和吹风机（用表示），均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动后才可以工作，如图所示“浴霸”的简化电路图（如图2）及铭牌。
额定电压 220V
照明灯 额定功率 40W
加热灯 额定功率 500W
吹风机 额定功率 50W
求：（1）照明灯L1正常工作时电阻为多少？
（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是多少？
（3）通常在洗前10min只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这10min内电路消耗的电能是多少？
（4）小璇洗澡时不小心用水喷淋了浴霸，会出现什么危害？
12.如图所示是某同学家庭电路中的电能表。
⑴若照明灯泡的规格为“220V、60W”,两孔插座接一台“220V、100W”的电视机，三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大
⑵如果某一天电灯和电视机都使用了5,电饭锅使用了1,这一天它们消耗了几度电
⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10电能表的转盘转了250转。请计算说明电热水器的实际功率是多大？
13.如图,是一个电热毯示意电路图,是电热毯中的电阻丝,是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。
⑴ 用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态
⑵ 若要求在保温时电流通过电阻线每分钟有60焦的电能转化为内能,电阻的阻值是多大
14.电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示:（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J？
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大？
（3）当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J？
15.LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。
灯两端电压V 2 2.4 3
发光的颜色 红 绿 蓝
问：（1）定值电阻 两端的电压是多少？
（2）通过定值电阻的电流是多少？
（3）LED灯的实际功率是多少？
（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？
（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。
第1节：电能 电功跟踪训练解析
一、选择题
1.灯泡L1和L2串联在电路中，L1的电阻比L2大，在相等的时间里，电流做的（ ）。
A、L1灯做的功多；B、L2灯做的功多；C、两灯一样多；D、无法确定
【解析】串联电路中各处电流都相等，又已知L1的电阻比L2大，可根据P=I2R判断出功率大小，再根据W=Pt，判断电流通过电灯泡做功的多少。
因为灯泡L1和L2串联在电路中，通过两灯的电流大小相等，又因为L1的电阻比L2大，根据P=I2R可知，L1的功率比L2大，根据W=Pt可知，在相等的时间里，电流通过电灯泡L1做功多。
故选A。
2.标有“2400Ω、40W”和“2400Ω、20W”的两个定值电阻，串联起来接在220V的电路上，则它们在相同的时间内产生的热量之比为( )。
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4
【解析】两定值电阻串联时通过它们的电流相等，根据Q=I2Rt求出它们在相同的时间内产生的热量之比。
解答：因为串联电路中各处的电流相等，所以根据Q=I2Rt可得，
它们在相同的时间内产生的热量之比：。
故选C。
3.日常生活中，下列估测不符合事实的是（ ）。
A．一只“220V、60W”的白炽灯工作10h消耗电能约0.6kW h；
B．手机待机的电流为0.15A；
C．家用电饭煲的电功率约为900W；
D．照明电路的电压是220V
【解析】根据自己对生活中一些常见物理量数据的了解和运用物理知识进行分析，即可解答本题。
A：60W电灯10h耗能W=Pt=0.06kW×10h=0.6kW h，故A符合事实。
B：手机待机时的工作电流一般是0.01A，故B不符合事实。
C：家用电饭煲功率约为P=1kW，因900W=0.9kW，故C符合事实。
D：家庭照明电路电压是220V，故D符合事实。
【答案】B。
【考点】电功的计算、电流的大小、电压、电功率。
4.某学校共有40个教室，每个教室里装着6盏40W的日光灯。由于注意节约用电，平均每盏每天少开半小时，那么一个月（按30天）可节约电( )。
A. 144度 B. 145度 C. 146度 D. 147度
【解析】一间教室里6盏40W的灯，可求出每个教室里灯的总功率，再求学校的总功率；由平均每天每盏灯少开半小时，一个月（30天）可求出总的时间，根据W=Pt可求出节约的电能。
解答：学校灯的总功率：W=40W×6×40=9600W=9.6kW，
总时间：t=0.5h×30=15h，
节约的电能：W=Pt=9.6kW×15h=144kW h=144度。
故选A。
5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A。这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）。
A．W=3800J、Q=200J；B．W=3800J、Q=3800J；C．W=7200J、Q=200J；D．W=7200J，Q=3800J
【解析】已知电压、电流与通电时间，由W=UIt可以求出电动机消耗的电能，由焦耳定律可以求出其产生的热量。
解：电动机消耗的电能：W=UIt=380V×10A×1s=3800J；
产生的热量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J。
【答案】A。
【考点】焦耳定律、电功的计算。
6.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）。
A．此电能表转盘每小时转过2500转；
B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器；
C．此电能表所在电路的最大电功率为2200KW；
D．电风扇的实际功率是100W
【解析】A．2500r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，转盘转2500圈，故A错误。
B、电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B错误。
C、此电能表所在电路的最大电功率P=UI=220V×20A=4400W，故C错误。
D．因2500r/kW h表示每转2500圈消耗1度电的电能，表盘每转1圈，电路中消耗kW h的电能，所以，电能表转盘转了5圈消耗的电能：，电风扇的实际功率：，故D正确。
【答案】D。
【考点】电能的计算、电能表的使用。
7.对于右图中电能表的各种数据，下列说法不正确的是（ ）。
A．此电能表适用于电流方向1秒钟改变100次的交流电路；
B．同时使用的用电器总功率不能超过2200W；
C．仅将一只灯泡单独接入家庭电路，10分钟后电能表的转盘转25转，此灯泡的功率为30W；
D．若将甲灯“PZ220-15”和乙灯“PZ220-40”串联接入家庭电路，则甲灯更亮一些
【解析】（1）交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率；（2）已知电能表的额定电压和标定电流，根据公式P=UI可求电路的最大功率；（3）已知每消耗1kW h的电能，电能表转盘转动2500R，可求转25转消耗的电能，根据公式求出此灯泡的功率；（4）首先根据每个灯的额定电压和额定功率求出各自的电阻大小，因为两灯串联在电路中，电流相等，可以根据P=I2R比较出实际功率的大小即可得出结论。
A：频率为50Hz的交变电流，周期T=0.02s，一个周期内电流方向改变2次，所以在1s时间内电流方向改变100次，故A正确。
B：同时使用的用电器总功率P=UI=220V×10A=2200W，故B正确。
C：电表的转盘在10分钟内消耗的电能，
该灯泡的电功率；故C错误。
D：灯泡甲的电阻为：，
灯泡L乙的电阻为：，所以R1＞R2；
因为两灯串联中电路中，电流相等，根据P=I2R可知，实际功率与电阻成正比，所以P实甲＞P实乙，即L甲消耗的功率大。
因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以甲灯最亮；故D正确。
【答案】C。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法、实际功率。
二、填空题
8.电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。 在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作_____h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kW·h电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动_____次，每工作一次电能表转盘转_____转。
【解析】本题是一道图表题，在解题时首先应从图表中找出对解题有用的信息。如一天的耗电量为0.9kW h，电表箱的电功率是150W=0.15kW，通过耗电量和电功率的大小可计算出一天的工作时间。根据工作时间和启动间歇时间可计算每天的启动次数，然后依据电能表的转动参数可求出电能表每工作一次转盘转过的圈数。
解答：由图表知，W=0.9kW h，P=0.15kW，
工作时间：t=；
电冰箱每次从启动到停止工作的时间：t′=12min=；
电冰箱每天启动次数：n==30；
电冰箱每次从启动到停止工作耗电量为：W′==0.03kW h，
电表箱每工作一次电能表转盘转的圈数：0.03kW h×=45转。
故答案为：6；30；45。
9.李芳家的电能表上标着“600r/（kW h）”字样，她用这个电能表来测量电热水壶的功率：她断开了家中其它用电器，仅让电热水壶工作，2min内电能表转了18r，则电热水壶消耗的电能是 kW h，电功率是 W。
【解析】600r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗kW h的电能，求出转盘转18r电路中消耗的电能，然后根据求出用电器的功率。
解答：转盘转动18转消耗电能：；
用电器的功率：。
故答案为：0.03、900。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法、电功率的计算。
10.测量家庭消耗电能的仪表是 表。标有“220V、 40W”字样的日光灯正常工作时， 加在它两端的电压为 伏，它连续正常工作25小时耗电 度。
【解析】测量家庭消耗电能的仪表是电能表，电流表、电压表测量的是电路电流和电压，电能表测量的是电路电能大小的仪表；标有“220V、 40W”字样的日光灯，它正常工作时， 需要的电压是220V；根据公式：，可求出连续正常工作25小时消耗的电能：
。
故，答案是：电能、220、1。
【考点】电功、电能表的应用。
三、计算题
11.小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种“浴霸”如图1。该“浴霸”具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯L1和吹风机（用表示），均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动后才可以工作，如图所示“浴霸”的简化电路图（如图2）及铭牌。
额定电压 220V
照明灯 额定功率 40W
加热灯 额定功率 500W
吹风机 额定功率 50W
求：（1）照明灯L1正常工作时电阻为多少？
（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是多少？
（3）通常在洗前10min只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这10min内电路消耗的电能是多少？
（4）小璇洗澡时不小心用水喷淋了浴霸，会出现什么危害？
【解析】（1）由可得，照明灯L1正常工作时电阻：；
（2）由P=UI可得，正常工作时通过加热灯L2的电流：；
（3）只开启加热灯L2取暖时，吹风机也会与加热灯L2一起工作，由可得，在这10min内电路消耗的电能：W=（P2+PM）t=（500W+50W）×10×60s=3.3×105J；
（4）浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险。
【答案】（1）照明灯L1正常工作时电阻为1210Ω；（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是2.27A；（3）在这10min内电路消耗的电能是3.3×105J；（4）浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险。
【考点】电能、电功率的计算。
12.如图所示是某同学家庭电路中的电能表。
⑴若照明灯泡的规格为“220V、60W”,两孔插座接一台“220V、100W”的电视机，三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大
⑵如果某一天电灯和电视机都使用了5,电饭锅使用了1,这一天它们消耗了几度电
⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10电能表的转盘转了250转。请计算说明电热水器的实际功率是多大？
【解析】电能表是电学中的重要仪表之一,它除用来测量电功外,还有一个较为广泛的用途就是测量用电器的功率值。⑴ 三个用电器额定电压为220V,正常工作时的电流可以根据,求得；⑵ 用电器工作时消耗的电能由解出,注意时间和功率单位要统一；⑶ 要求实际功率,只要求出10内做的功即可,从表上可知,电度表每转2500转,此时转了250转,电流做的功为,再由,即可求得。
解: ⑴ ,
⑵ 度
⑶ 电能表转盘转250转,电流做功臣,
答案：（1）2A；（2）1.08度；（3）600W。
13.如图,是一个电热毯示意电路图,是电热毯中的电阻丝,是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。
⑴ 用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态
⑵ 若要求在保温时电流通过电阻线每分钟有60焦的电能转化为内能,电阻的阻值是多大
【解析】本题考查是否会用学过的知识解决生活中的实际问题.电热毯是众多家庭冬季睡觉时取暖的用具.通过本题的解答,同学们就可以更好地理解电热毯的工作原理。
⑴ 当开关S闭合时,被短接,电路中只有,由电功率公式得的电功率为(U为电源电压),当开关S断开时,电路中与串联。
设两端电压为,则的电功率为.很明显,,所以有,即S断开的电功率要小些,也就是说,S断开时电热毯处于保温状态。
⑵ 由电热毯上标有的“220V 100W”字样,可得电热毯电阻丝的电阻为:
。
在保温状态(S断开)时,的电功率为；在加热状态（S闭合）时，的电功率为它的额定功率，即。
因电阻丝的阻值不变，于是由公式得：
在S 断开时，与串联，由串联电路电压特点，得两端电压为。再由串联电路的电流特点，不难得出：
答案：（1）保温状态；（2）4356Ω。
14.电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示:（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J？
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大？
（3）当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J？
【解析】（1）当只闭合S1时，电路只有电动机工作，即P冷=80W，根据W=Pt代入数值计算即可；（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，发热的电阻丝和带动风扇转动的电动机同时工作，吹热风电功率是700W，电热丝功率：PR=P总-PM由欧姆定律可计算；（3）吹热风时，电动机与电热丝并联，电热丝消耗的电能全部转化为内能，由Q=W=Pt可计算产生的热量。
解答：（1）只闭合S1，电路只有电动机工作，即P冷=80W；
则消耗电能：W=Pt=80W×60s=4800J。
（2）同时闭合S1、S2，电路为电动机与电热丝并联，吹热风，所以P总=880W，UR=U=220V；
电热丝功率：PR=P总-PM=880W-80W=800W，电热丝电流：。
（3）吹热风时，电动机与电热丝并联，则PR=800W；电热丝消耗的电能全部转化为内能，1min内电流通过R产生的热量：Q=W=Pt=800W×60s=4.8×104J。
答：（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作lmin消耗的电能是4800J；（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为3.6A；（3）吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是4.8×104J。
15.LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。
灯两端电压V 2 2.4 3
发光的颜色 红 绿 蓝
问：（1）定值电阻 两端的电压是多少？
（2）通过定值电阻的电流是多少？
（3）LED灯的实际功率是多少？
（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？
（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。
【考点】电路分析计算、电功与功率计算。
【解析】（1）LED发蓝光，它两端的电压为UL=3V,电源电压U=6V，R1与LED灯串联，根据串联电路中电压的特点可知U=UL+U1，所以灯泡两端的电压U1=U-UL=6V-3V=3V。
（2）通过定值电阻的电流：==0.02A；
（3）LED灯的实际功率：=3V×0.02A=0.06W；
LED灯工作的时间：t=1h=3600s，消耗的电能：W=pt=0.06W×3600s=216W。
LED等发蓝光应加电压应为3V，所以可以直接将LED灯接到3V的电源上；也可以将两个同样的LED等串联接到6V的电源上。
【答案】（1）3V；（2）0.02A；（3）0.06W；（4）216W；（5）LED等发蓝光应加电压应为3V，所以可以直接将LED灯接到3V的电源上；也可以将两个同样的LED等串联接到6V的电源上。
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