3.6 电能(1)
1．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. 电动机
2．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
3．下列说法中正确的是( )
A. 电流做多少功，就有多少电能转变成其他形式的能
B. 用电器的电功率越大，电流所做的功就越多
C. 用电时间长的用电器，消耗的电能一定较多
D. 电能表是测量电功率的仪器
4．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. 实际功率大
5．甲、乙两用电器电功率之比为1∶2，通电时间之比为3∶4，则消耗电能之比为( )
A. 1∶2 B. 3∶8
C. 3∶4 D. 2∶3
6．标有“12 V 60 W”的汽车灯泡工作时，用电压表测得灯泡两端的实际电压为11.5伏，灯泡的实际功率__ __(填“大于”“小于”或“等于”)60瓦。
7．小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每千瓦时电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费__ __元。1千瓦时电可使一盏“220 V 20 W”的灯正常工作__ __小时；这盏灯正常工作10小时，电能表的转盘转__ __转。
,(第7题))
8．小刘把一只“220 V 24 W”的节能灯和一个“220 V 484 W”的电炉分别单独接在家庭电路中，__ __(填“节能灯”或“电炉”)单独接入电路时，电能表铝盘转动较快。若小刘家的电路中只有一个用电器正常工作1小时，电能表显示电能消耗了约1.2千瓦时，这个用电器最可能是__ __(填字母)。
A. 家用冰箱 B. 普通白炽灯
C. 液晶电视机 D. 挂壁式空调机
9．汽车照明大灯的灯泡内装有两根灯丝。一根是功率大的远光灯丝，主要照亮车前较远的路面；另一根是功率较小的近光灯丝，主要照亮车前较近的路面，且远光灯丝和近光灯丝并联连接。小亮家汽车照明大灯上标有“12 V 60 W/55 W”的字样，在一段回家的路上，一个照明大灯消耗的功率和时间的关系如图所示，则在10分钟内该大灯消耗的电能是
焦。
,(第9题))
10．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( )
,(第10题))
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，电烤箱的电功率大于电视机的电功率
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
11．节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电80%等优点，有资料显示，全国推广使用12亿只节能灯(2009年已达到)，一年的节电量相当于三峡电站的年发电量。小明的卧室里装有“220 V 11 W”的节能灯一盏。
(1)此节能灯每天工作4小时，一个月(30天)耗电多少千瓦时？
(2)小明家的电能表上标有“600 revs/kW·h”的字样，节能灯消耗的电能可以使电能表的转盘转过多少转？
12．为了解不同照明灯的性价比，小柯制作了如图甲所示的装置，在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“E”字的卡片，移动照明灯，使从观察孔恰能看清“E”字，测出灯与箱之间的距离，以比较灯的照明效果；实验后，他又查阅了相关资料。数据如表所示：
实验次数
灯泡类型
功率/瓦
灯与纸箱之间的距离/厘米
灯泡寿命/小时
单价/元
1
白炽灯
60
90
1000
2
2
白炽灯
25
60
1000
2
3
节能灯
11
90
3000
30
(第12题)
(1)分析实验数据，你可以发现灯的照明效果与灯本身的__ __和功率有关。
(2)白炽灯工作时的能量转化情况如图乙所示，试推测60瓦白炽灯与11瓦节能灯照明效果相同的可能原因： 。
(3)若当地的电价为0.56元/度，请通过计算判断家庭长期(按3000小时计)使用哪种灯更经济？(1度＝1千瓦时)
参考答案
3.6 电能(1)
1．下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是(B)
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 电视机 D. 电动机
2．家用电能表抄见数所用的单位是(B)
A. 千瓦 B. 千瓦时
C. 库仑 D. 伏特
3．下列说法中正确的是(A)
A. 电流做多少功，就有多少电能转变成其他形式的能
B. 用电器的电功率越大，电流所做的功就越多
C. 用电时间长的用电器，消耗的电能一定较多
D. 电能表是测量电功率的仪器
4．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(D)
A. 电阻小 B. 灯丝粗
C. 电流大 D. 实际功率大
5．甲、乙两用电器电功率之比为1∶2，通电时间之比为3∶4，则消耗电能之比为(B)
A. 1∶2 B. 3∶8
C. 3∶4 D. 2∶3
6．标有“12 V 60 W”的汽车灯泡工作时，用电压表测得灯泡两端的实际电压为11.5伏，灯泡的实际功率__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)60瓦。
7．小明家中一周前、后电能表示数如图所示，小明家所在地区每千瓦时电的电费是0.5元，则本周小明家应付电费__20__元。1千瓦时电可使一盏“220 V 20 W”的灯正常工作__50__小时；这盏灯正常工作10小时，电能表的转盘转__120__转。
,(第7题))
8．小刘把一只“220 V 24 W”的节能灯和一个“220 V 484 W”的电炉分别单独接在家庭电路中，__电炉__(填“节能灯”或“电炉”)单独接入电路时，电能表铝盘转动较快。若小刘家的电路中只有一个用电器正常工作1小时，电能表显示电能消耗了约1.2千瓦时，这个用电器最可能是__D__(填字母)。
A. 家用冰箱 B. 普通白炽灯
C. 液晶电视机 D. 挂壁式空调机
9．汽车照明大灯的灯泡内装有两根灯丝。一根是功率大的远光灯丝，主要照亮车前较远的路面；另一根是功率较小的近光灯丝，主要照亮车前较近的路面，且远光灯丝和近光灯丝并联连接。小亮家汽车照明大灯上标有“12 V 60 W/55 W”的字样，在一段回家的路上，一个照明大灯消耗的功率和时间的关系如图所示，则在10分钟内该大灯消耗的电能是3.42×104焦。
,(第9题))
10．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(C)
,(第10题))
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，电烤箱的电功率大于电视机的电功率
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】 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A、B错误；由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时所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，所以它们消耗的电能W电烤箱＞W电饭锅＞W电视机，可知这三个用电器的电功率P电烤箱＞P电饭锅＞P电视机，故C正确；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。
11．节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电80%等优点，有资料显示，全国推广使用12亿只节能灯(2009年已达到)，一年的节电量相当于三峡电站的年发电量。小明的卧室里装有“220 V 11 W”的节能灯一盏。
(1)此节能灯每天工作4小时，一个月(30天)耗电多少千瓦时？
(2)小明家的电能表上标有“600 revs/kW·h”的字样，节能灯消耗的电能可以使电能表的转盘转过多少转？
【解】 (1)此节能灯每天工作4小时，一个月(30天)工作的总时间t＝4小时×30＝120小时，
则消耗的电能W＝Pt＝0.011千瓦×120小时＝1.32千瓦时。
(2)n＝W·n0＝1.32千瓦时×＝792转。
12．为了解不同照明灯的性价比，小柯制作了如图甲所示的装置，在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“E”字的卡片，移动照明灯，使从观察孔恰能看清“E”字，测出灯与箱之间的距离，以比较灯的照明效果；实验后，他又查阅了相关资料。数据如表所示：
实验次数
灯泡类型
功率/瓦
灯与纸箱之间的距离/厘米
灯泡寿命/小时
单价/元
1
白炽灯
60
90
1000
2
2
白炽灯
25
60
1000
2
3
节能灯
11
90
3000
30
(第12题)
(1)分析实验数据，你可以发现灯的照明效果与灯本身的__类型__和功率有关。
(2)白炽灯工作时的能量转化情况如图乙所示，试推测60瓦白炽灯与11瓦节能灯照明效果相同的可能原因：白炽灯所消耗的电能大部分转化为内能。
(3)若当地的电价为0.56元/度，请通过计算判断家庭长期(按3000小时计)使用哪种灯更经济？(1度＝1千瓦时)
【解】 (3)W1＝P1t＝0.06千瓦×3000小时
＝180千瓦时，
白炽灯的费用：180千瓦时×0.56元/千瓦时＋2元×3＝106.8元。
W2＝P2t＝0.011千瓦×3000小时＝33千瓦时，
节能灯的费用：33千瓦时×0.56元/千瓦时＋30元＝48.48元。
所以，使用节能灯更经济。
3.6 电能(2)
1．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地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，此时手机( )
A. 增大了电池电压 B. 增加了总功率
C. 减小了总功率 D. 降低了散热能力
2．如图是小柯连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮，下列有关分析正确的是( )
(第2题)
A. 通过L2的电流比L1的电流大
B. L2的电阻比L1的电阻大
C. L2两端电压比L1两端电压小
D. L2的实际功率比L1的实际功率小
3．如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6伏
B. R2的阻值为1欧
C. S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D. 只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
,(第3题)) ,(第4题))
4．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数增大，电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数减小，电路总功率变小
C. 电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D. 电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
5．充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝的部分参数如表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为 焦，输出功率为___瓦。
完全充电
100毫安/20伏/5小时
输出电压
5伏
输出电流
1000毫安
6．某一路口的红绿灯上的三盏灯均标有“220 V 100 W”字样，其中一盏灯正常工作时的电流是__ __安，这套设备工作24小时耗电__ __千瓦时。
(第7题)
7．甲、乙两灯的额定电压均为6伏，如图所示为通过甲、乙两灯的电流随其两端的电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，有一盏灯正常发光，则正常发光的是__ __灯，此时电路的总功率为__ __瓦。
8．在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如图所示的三个电路。
(第8题)
(1)你认为图__ __电路可以探究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是 。
(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是 。
(第9题)
9．如图所示，将标有“6 V 3 W”字样的灯泡L1和标有“6 V 6 W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。求：
(1)灯泡L1正常工作时的电流。
(2)灯泡L2的电阻。
(3)电源电压。
(4)此电路工作2分钟消耗的电能。
10．小夏将n个“3 V 0.3 W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示)，通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光，则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是( )
A. I甲＝I乙 B. I甲＝I乙
C. P甲＝nP乙 D. P甲＝n2P乙
11．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(第11题)
(1)图乙中__ __(填“dc”或 “ec”)表示电压表V2随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率的最大值为__ __瓦。
12．某种印有“220 V 40 W”的白炽灯泡，其灯丝电流随电压变化图像如图所示。
,(第12题))
(1)这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？
(2)取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220伏的电源上，两灯总的实际电功率是多少？两灯工作2小时共消耗多少度电？
(3)取一只该规格的白炽灯接到12伏学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？如果消耗，请说明能量转化的情况；如果不消耗，请说明理由。
13．在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池(电压为24伏)、电压表(量程为0～15伏)、校准电阻R0、滑动变阻器R(最大阻值为100欧)等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案(如图甲所示)，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)，油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
(3)另一个小组的小红设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。
(第13题)
参考答案
3.6 电能(2)
1．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地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，此时手机(C)
A. 增大了电池电压 B. 增加了总功率
C. 减小了总功率 D. 降低了散热能力
2．如图是小柯连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮，下列有关分析正确的是(B)
(第2题)
A. 通过L2的电流比L1的电流大
B. L2的电阻比L1的电阻大
C. L2两端电压比L1两端电压小
D. L2的实际功率比L1的实际功率小
3．如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是(D)
A. 电源电压为6伏
B. R2的阻值为1欧
C. S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D. 只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
,(第3题)) ,(第4题))
4．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是(C)
A. 电流表和电压表的示数增大，电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数减小，电路总功率变小
C. 电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D. 电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
5．充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝的部分参数如表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为3.6×104焦，输出功率为__5__瓦。
完全充电
100毫安/20伏/5小时
输出电压
5伏
输出电流
1000毫安
6．某一路口的红绿灯上的三盏灯均标有“220 V 100 W”字样，其中一盏灯正常工作时的电流是__0.45__安，这套设备工作24小时耗电__2.4__千瓦时。
(第7题)
7．甲、乙两灯的额定电压均为6伏，如图所示为通过甲、乙两灯的电流随其两端的电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，有一盏灯正常发光，则正常发光的是__乙__灯，此时电路的总功率为__4__瓦。
8．在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如图所示的三个电路。
(第8题)
(1)你认为图__乙__电路可以探究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是乙是串联电路，能控制电流相等。
(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮。
(第9题)
9．如图所示，将标有“6 V 3 W”字样的灯泡L1和标有“6 V 6 W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。求：
(1)灯泡L1正常工作时的电流。
(2)灯泡L2的电阻。
(3)电源电压。
(4)此电路工作2分钟消耗的电能。
【解】 (1)灯泡L1正常工作时的电流I1＝＝＝0.5安。
(2)灯泡L2的电阻R2＝＝＝6欧。
(3)灯泡L2的额定电流I2＝＝＝1安，
故串联电路中的电流I＝0.5安，
R1＝＝＝12欧，
R总＝R1＋R2＝12欧＋6欧＝18欧，
U＝IR总＝0.5安×18欧＝9伏。
(4)此电路工作2分钟消耗的电能W＝UIt＝9伏×0.5安×120秒＝540焦。
10．小夏将n个“3 V 0.3 W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示)，通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光，则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是(C)
A. I甲＝I乙 B. I甲＝I乙
C. P甲＝nP乙 D. P甲＝n2P乙
【解析】 P甲＝UI甲＝U·nI灯＝nUI灯，P乙＝UI灯，P甲＝nUI灯＝nP乙。
11．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(第11题)
(1)图乙中__dc__(填“dc”或 “ec”)表示电压表V2随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率的最大值为__36__瓦。
【解析】 (1)滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大，所以图乙中dc表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像。(2)根据P＝UI可知，在电源电压一定时，电流最大，总功率最大。由图可知，最大电流为3安，此时两个用电器两端的电压都为6伏，说明总电压为12伏，所以电路消耗的总功率的最大值P＝UI＝12伏×3安＝36瓦。
12．某种印有“220 V 40 W”的白炽灯泡，其灯丝电流随电压变化图像如图所示。
,(第12题))
(1)这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？
(2)取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220伏的电源上，两灯总的实际电功率是多少？两灯工作2小时共消耗多少度电？
(3)取一只该规格的白炽灯接到12伏学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？如果消耗，请说明能量转化的情况；如果不消耗，请说明理由。
【解】 (1)由P＝UI＝可得，白炽灯正常工作时灯丝的电阻R＝＝＝1210欧。
(2)串联后白炽灯两端的电压U′＝＝＝110伏，由图像可知，电路中的电流I＝0.14安，则两灯总的实际电功率P＝UI＝220伏×0.14安＝30.8瓦＝0.0308千瓦，由P＝可得，两灯工作2小时共消耗的电能W＝Pt＝0.0308千瓦×2小时＝0.0616千瓦时＝0.0616度。
(3)白炽灯接到12伏学生电源上时，电路是通路，根据W＝UIt可知，白炽灯消耗电能，消耗的电能转化为内能。
13．在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池(电压为24伏)、电压表(量程为0～15伏)、校准电阻R0、滑动变阻器R(最大阻值为100欧)等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案(如图甲所示)，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)，油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
(3)另一个小组的小红设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。
(第13题)
【解析】 (1)由题可知，电源电压U＝24伏，电路中若没有校准电阻R0，则滑动变阻器两端的电压等于电源电压24伏，超过了电压表量程0～15伏，电压表会被烧坏，所以校准电阻R0串联在电路中，除了可以校准表盘，还起到分压的作用，能避免电压超过电压表量程而损坏。当油箱装满汽油，由图甲可知，滑片在下端，此时变阻器连入阻值最大，电压表示数达到最大值15伏，所以电路中电流I＝I0＝IR＝＝＝0.15安，所以R0的阻值R0＝＝＝＝60欧。
(2)当油箱装满汽油，变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，电源电压一定，由P＝知整个电路功率最小，电路最小功率P最小＝＝＝3.6瓦。
当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时只有R0接入电路中，电路功率最大，P最大＝＝＝9.6瓦，所以整个电路消耗的电功率的变化范围是3.6～9.6瓦。
(3)由图乙可知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，电压表示数UV＝IR滑，能反应测量的变化情况，且电路中电阻始终处于最大值，由P＝可知电路中功率最小，由W＝Pt可知，同样时间内电路消耗的电能最少，所以图乙的电路设计可以节能。
3.6 电能(3)
1．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. 电热水壶
C. 电视机 D. 微波炉
2．计算电流通过电风扇时产生的热量，下列公式选用正确的是( )
A. UIt B. t
C. I2Rt D. 前面三个都可以
3．将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，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. 电风扇产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多
D. 三者产生的热量一样多
4．已知通过一根电阻丝(电阻不随温度变化)的电流为2安，通电1分钟产生了2.64×104焦的热量，则它的电阻是( )
A. 66欧 B. 6600欧
C. 110欧 D. 220欧
5．用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是( )
,(第5题))
A. 该装置可用来探究电流热效应与电流大小的关系
B. 闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计的示数上升较快
C. 实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生的热量的多少
D. 将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
6．1820年，丹麦物理学家 在课堂上做实验时发现了电流的磁效应。电流也具有热效应，20年后的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 的关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“220V 44W”的电风扇正常工作10分钟，电流产生的热量为__ __焦(已知电动机线圈电阻为2欧)。
7．如图，在两个相同的烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲__ __(填“大于”或“小于”，下同)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2__ __t1。
,(第7题))
(第8题)
8．小明和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800瓦和1200瓦两种功能可选，如图是他们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析：
(1)不考虑热散失，__ __(填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电，理由是 。
(2)考虑热散失， (填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电，理由是 。
9．下表是某款电热水壶的部分参数。
额定电压
220伏
额定功率
1210瓦
额定容量
1.5升
水壶净重
1千克
(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
(2)该电热水壶的热效率是80%，在1标准大气压下，把1升水从20 ℃烧开需要7分钟，此时电热水壶的实际电压是多大？[水的比热容c水＝4.2×103焦/(千克·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103千克/米3]
10．一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图像如图所示，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( )
,(第10题))
A. Q1＝Q2
B. Q1＞Q2
C. Q1＜Q2
D. 条件不足，无法比较Q1和Q2的大小
11．将锡纸(铝箔和纸张黏合而成)剪成两端宽中间窄的形状(如图甲所示)，直接将其两端与干电池的两极相连接(如图乙所示)，一会儿锡纸就会燃烧起来。请判断锡纸是中间窄处先燃还是两端宽处先燃？并说出判断的理由。
,(第11题))
(第12题)
12．电钻是一种常用的工具，如表是某电钻电动机的部分数据。堵转电流是指“在额定电压下，让电动机的转轴固定不动时的电流”。使用该电钻正常工作时，每钻入1厘米深度所消耗的机械能为2焦。
型号
额定电压
额定电流
堵转电流
RS
12伏
0.3安
2安
(1)该电动机线圈的电阻是多少？
(2)该电钻正常工作时，每秒能够钻入的最大深度是多少？
13．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知电动机的线圈电阻为5欧，电动机正常工作时，通过线圈的电流为2安，物体m的质量为800克，以10米/秒的速度匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦，物体上升20秒的过程中，求：
(1)电流通过线圈产生的热量。
(2)电压表读数。
(3)电动机的工作效率。
(第13题)
参考答案
3.6 电能(3)
1．下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是(B)
A. 电风扇 B. 电热水壶
C. 电视机 D. 微波炉
2．计算电流通过电风扇时产生的热量，下列公式选用正确的是(C)
A. UIt B. t
C. I2Rt D. 前面三个都可以
3．将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，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(C)
A. 电冰箱产生的热量最多
B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多
D. 三者产生的热量一样多
4．已知通过一根电阻丝(电阻不随温度变化)的电流为2安，通电1分钟产生了2.64×104焦的热量，则它的电阻是(C)
A. 66欧 B. 6600欧
C. 110欧 D. 220欧
5．用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是(C)
,(第5题))
A. 该装置可用来探究电流热效应与电流大小的关系
B. 闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计的示数上升较快
C. 实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生的热量的多少
D. 将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
6．1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时发现了电流的磁效应。电流也具有热效应，20年后的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、电阻和通电时间的关系，家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“220V 44W”的电风扇正常工作10分钟，电流产生的热量为__48__焦(已知电动机线圈电阻为2欧)。
7．如图，在两个相同的烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲__大于__(填“大于”或“小于”，下同)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2__大于__t1。
,(第7题))
(第8题)
8．小明和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800瓦和1200瓦两种功能可选，如图是他们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见。请你在相同质量的水升高相同的温度的前提下，帮他们分析：
(1)不考虑热散失，__一样__(填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电，理由是电能全部转化为内能被水吸收，水吸收的热量相同，所以省电情况一样。
(2)考虑热散失，1200瓦(填“800瓦”“1200瓦”或“一样”)省电，理由是水吸热相同，根据W＝Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以更省电。
9．下表是某款电热水壶的部分参数。
额定电压
220伏
额定功率
1210瓦
额定容量
1.5升
水壶净重
1千克
(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
(2)该电热水壶的热效率是80%，在1标准大气压下，把1升水从20 ℃烧开需要7分钟，此时电热水壶的实际电压是多大？[水的比热容c水＝4.2×103焦/(千克·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103千克/米3]
【解】 (1)根据P＝可得，R＝＝＝40欧。
(2)1升水的质量m＝ρV＝1.0×103千克/米3×10－3米3＝1千克，
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103焦/(千克·℃)×1千克×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105焦，
消耗的电能W＝＝＝4.2×105焦，
由W＝t可得，U＝＝＝200伏。
10．一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图像如图所示，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(C)
,(第10题))
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】 根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，两次的电阻和时间一样，但在停止转动后电流增大，所以产生的热量增多。
11．将锡纸(铝箔和纸张黏合而成)剪成两端宽中间窄的形状(如图甲所示)，直接将其两端与干电池的两极相连接(如图乙所示)，一会儿锡纸就会燃烧起来。请判断锡纸是中间窄处先燃还是两端宽处先燃？并说出判断的理由。
,(第11题))
【解】 铝是导体，将锡纸两端直接与干电池两极连接，干电池短路，通过锡纸的电流很大；锡纸中间窄处横截面积小、电阻大，两端宽处横截面积大、电阻小；根据焦耳定律，在电流、通电时间相同的情况下，窄处电阻大、产生的热量多、升温快，先达到锡纸的着火点，故锡纸中间窄处先燃。
(第12题)
12．电钻是一种常用的工具，如表是某电钻电动机的部分数据。堵转电流是指“在额定电压下，让电动机的转轴固定不动时的电流”。使用该电钻正常工作时，每钻入1厘米深度所消耗的机械能为2焦。
型号
额定电压
额定电流
堵转电流
RS
12伏
0.3安
2安
(1)该电动机线圈的电阻是多少？
(2)该电钻正常工作时，每秒能够钻入的最大深度是多少？
【解】 (1)当转轴固定不动时，电动机消耗的电能全部转化为内能，此时电动机为纯电阻电路，通过线圈的电流为堵转电流I堵＝2安，根据欧姆定律，R线圈＝＝＝6欧。
(2)电动机正常工作时，将消耗的电能转化为内能和机械能，每秒消耗的电能W＝UI额t＝12伏×0.3安×1秒＝3.6焦，线圈每秒产生的热量Q＝I额2R线圈t＝(0.3安)2×6欧×1秒＝0.54焦，则转化成的机械能W机＝W－Q＝3.6焦－0.54焦＝3.06焦，每秒能够钻入的最大深度h＝＝1.53厘米。
13．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物，但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知电动机的线圈电阻为5欧，电动机正常工作时，通过线圈的电流为2安，物体m的质量为800克，以10米/秒的速度匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦，物体上升20秒的过程中，求：
(1)电流通过线圈产生的热量。
(2)电压表读数。
(3)电动机的工作效率。
(第13题)
【解】 (1)电流通过线圈产生的热量Q＝W＝P线圈t＝I2Rt＝(2安)2×5欧×20秒＝400焦。
(2)电动机做功的功率P机械＝＝＝＝mgv＝0.8千克×10牛/千克×10米/秒＝80瓦，线圈发热的功率P线圈＝I2R＝(2安)2×5欧＝20瓦，电动机的功率P＝P机械＋P线圈＝80瓦＋20瓦＝100瓦，根据P＝UI可知，电动机两端的电压即电压表的示数U＝＝＝50伏。
(3)提升物体的有用功W有＝P机械t＝80瓦×20秒＝1600焦，电动机消耗的电能W＝Pt＝100瓦×20秒＝2000焦，电动机工作效率η＝×100%＝×100%＝80%。
分组实验：测定小灯泡的功率
1．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5伏，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。下列结论正确的是( )
电压U/伏
1.5
2
2.5
3
电流I/安
0.25
0.29
0.32
0.35
A. 灯丝的电阻随电压增大而减小
B. 小灯泡的额定功率为0.8瓦
C. 小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D. 通过小灯泡的电流与电压成正比
2．在“测定小灯泡的功率”的实验中，在已知小灯泡的额定电压情况下，移动变阻器的滑片时，眼睛应观察( )
A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置
C. 电压表的示数 D. 电流表的示数
3．如图甲所示，将额定电压为2.5伏的小灯泡接入电源电压为4.5伏的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表的示数绘制成如图乙所示的U-I图像，则小灯泡的额定功率为__ __瓦，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__ __欧。
(第3题)
4．在测量额定电压为3.8伏小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5伏，电路如图所示。
,(第4题))
(1)连接电路时，开关应__ __，电压表的量程应选择 伏。
(2)检查电路无误后闭合开关，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0.3安，则小灯泡的额定功率是 。
(4)实验过程中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。
5．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6伏，R是滑动变阻器。
,甲) ,乙)
,丙)
(第5题)
(1)闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的__ __(填字母)两个接线柱接入了电路。
(2)改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是__ __(填字母)。
A. 20欧 0.5安 B. 20欧 2安
C. 50欧 0.5安 D. 50欧 2安
(3)图丙中，阴影部分的面积大小表示 。
(4)实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针
(填“几乎不动”或“明显偏转”)。
6．小科想知道标有“3.8 V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”。
,(第6题))
(1)请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(2)正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是 ，由此判断故障是小灯泡开路。
(3)排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如表，由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__ __瓦。
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/伏
1
2
3
3.8
4.5
电流I/安
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
(4)小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧，小科的理由是 。
7．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5伏。
(1)图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
(第7题)
(2)闭合开关前，滑片P应位于__ __(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关，移动滑片P直到电压表的示数为2.5伏，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__ __瓦。
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)。
①只闭合开关S、S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为2.5伏。
②只闭合开关S、S2，调节 ，使电压表的示数仍为2.5伏。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝ (用U额、R0、U1、U2表示)。
8．小华做测定小灯泡的电功率的实验，现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28 A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏挡完好)、滑动变阻器、开关及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在表中。
,(第8题))
实验序号
电压U/伏
电流I/安
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
(1)图乙中电流表的示数为__ __安。
(2)请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。(需写出计算过程)
参考答案
分组实验：测定小灯泡的功率
1．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5伏，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。下列结论正确的是(B)
电压U/伏
1.5
2
2.5
3
电流I/安
0.25
0.29
0.32
0.35
A. 灯丝的电阻随电压增大而减小
B. 小灯泡的额定功率为0.8瓦
C. 小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D. 通过小灯泡的电流与电压成正比
2．在“测定小灯泡的功率”的实验中，在已知小灯泡的额定电压情况下，移动变阻器的滑片时，眼睛应观察(C)
A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置
C. 电压表的示数 D. 电流表的示数
3．如图甲所示，将额定电压为2.5伏的小灯泡接入电源电压为4.5伏的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表的示数绘制成如图乙所示的U-I图像，则小灯泡的额定功率为__0.625__瓦，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__8__欧。
(第3题)
4．在测量额定电压为3.8伏小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5伏，电路如图所示。
,(第4题))
(1)连接电路时，开关应__断开__，电压表的量程应选择0～15伏。
(2)检查电路无误后闭合开关，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慢慢向右移动滑片，直到电压表示数为3.8伏。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3安，则小灯泡的额定功率是1.14瓦。
(4)实验过程中发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的实际电功率越大，小灯泡越亮。
5．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6伏，R是滑动变阻器。
,甲) ,乙)
,丙)
(第5题)
(1)闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的__CD__(填字母)两个接线柱接入了电路。
(2)改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是__D__(填字母)。
A. 20欧 0.5安 B. 20欧 2安
C. 50欧 0.5安 D. 50欧 2安
(3)图丙中，阴影部分的面积大小表示电压为2伏时，小灯泡的实际功率是0.8瓦。
(4)实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针几乎不动(填“几乎不动”或“明显偏转”)。
6．小科想知道标有“3.8 V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”。
,(第6题))
(1)请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(2)正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是电流表无示数，电压表有示数，由此判断故障是小灯泡开路。
(3)排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如表，由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__1.14__瓦。
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/伏
1
2
3
3.8
4.5
电流I/安
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
(4)小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧，小科的理由是小灯泡灯丝的电阻随温度降低而减小，实验中小灯泡很暗时灯丝电阻RL＝＝＝5欧，没有通电时，温度更低，所以灯丝电阻更小。
7．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5伏。
(1)图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
(第7题)
(2)闭合开关前，滑片P应位于__B__(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关，移动滑片P直到电压表的示数为2.5伏，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__0.65__瓦。
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)。
①只闭合开关S、S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为2.5伏。
②只闭合开关S、S2，调节R1的滑片，使电压表的示数仍为2.5伏。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝(用U额、R0、U1、U2表示)。
【解析】 (1)分析实物图可知，小灯泡的左、右两端均接在电源的正极，不能形成回路。(2)为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即B端。(3)如图乙，电流表示数为0.26安，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5伏×0.26安＝0.65瓦。(4)将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，电压表的示数U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数U2为R1两端的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有＝，R1＝……①；小灯泡额定功率的表达式P额＝＝……②，由①②得，P额＝。
8．小华做测定小灯泡的电功率的实验，现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28 A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏挡完好)、滑动变阻器、开关及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在表中。
,(第8题))
实验序号
电压U/伏
电流I/安
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
(1)图乙中电流表的示数为__0.24__安。
(2)请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。(需写出计算过程)
【解】 (2)小华正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，由图可知，电路中的电流为0.24安时，灯泡两端的电压为3伏。由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端。当电路中的电流为0.24安时，滑动变阻器两端的电压为3伏，由串联电路电压特点可知，电源电压U＝UL＋U滑＝3伏＋3伏＝6伏。当电路中电流为0.28安时，滑动变阻器两端的电压U′滑＝2.2伏，则灯泡的额定电压U额＝U－U′滑＝6伏－2.2伏＝3.8伏，灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8伏×0.28安＝1.064瓦。
