5.4 电功率
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．（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．（2019?通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变 B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变 D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
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．（2019?玉林）下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
6．（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
7．（2019?南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
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?邵阳）将规格都是“220V180W”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
10．（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
二．填空题
11．（2019?乐山）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW?h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
12．（2019?镇江）小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为________kW?h，实际功率为________kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为________W的用电器。
13．（2019?云南）一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应________（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是________J。
14．（2019?哈尔滨）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是________。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为________。
三．实验探究题
15．（2019?怀化）小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。
（1）按照图甲所示的电路图。请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：导线不能交叉）
（2）连接实物电路时，开关应处于________状态。
（3）闭合开关前。滑动变阻器的滑片应调到最________端（选填“左”或“右”）。
（4）电路连接完成后，闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。出现这种故障的原因可能是________。
（5）排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片P．多次进行了小灯泡的电功率的测量。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图内所示，通过小灯泡的电流是________A．小灯泡的额定功率为________W。
（6）小红在实验中进行了多次测量。其测量目的是________（选填下面的字母）。
A．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差。
B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。
16．（2019?潍坊）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系，通电一段时间，________（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；
（2）通过观察乙图中的实验现象，可知________（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。
四．计算题
17．（2019?营口）图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是800W，额定保温功率是100W．（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃））求：
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）该电饭煲将2kg水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？
（3）关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作4min，观察到标有“1200r/（kW?h）”字样的电能表转盘转了60转，则电饭煲的实际功率是多少？
18．（2019?营口）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
19．（2019?齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，c冰＝2.1×103J/（kg?℃）。求：
（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，此时通过电动机的电流是多少？
（3）吹热风时，R2的电阻是多少？
1．（2019?菏泽三模）如图所示，将电水壶和白炽灯分别接在装有相同电能表的家庭电路中做实验，当它们正常工作时，发现与灯连接的电能表表盘转动得比较慢。下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯消耗电能比电水壶消耗电能少 B．通过电水壶的电流比白炽灯中的电流小
C．电水壶消耗电能比白炽灯消耗电能快 D．白炽灯两端的电压比电水壶两端的电压低
2．（2019?太仓市一模）用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，恰好正常工作，10s内将物体匀速提升了1m，关于该过程下列说法错误的是（ ）
A．电流做了5J的功 B．消耗了5J的电能
C．有4J的电能转化为机械能 D．有4J的电能转化为内能
3．（2019?城步县模拟）1kw?h 的电可供200W 的电脑正常工作的时间为（ ）
A．0.5h B．0.005h C．5h D．200h
4．（2019?万州区校级模拟）炎热的夏季是一年中的用电高峰时期，小南同学观察了家里的电灯、空调等家用电器的工作情况后，怀疑家里电路的供电电压不足，他断开家庭其他用电器，只用额定功率为1000W的电热水壶烧水，观察到电热水壶工作2min时家中电能表（如图）表盘转动40.5圈，小南同学顺利的计算出此时家庭电路的电压为（ ）
A．185V B．198V C．200V D．220V
5．（2019?黄浦区一模）关于电功、电功率的说法中正确的是（ ）
A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大
C．用电器消耗电能越多，电功越大 D．用电器消耗电能越多，电功率越大
6．（2019?黔东南州二模）在精准扶贫工作中，野洞河镇政府帮助某村民建成蝗虫养殖基地，用长导线将一盏标有“220V 100W”的灯泡接在220V的电源上，牵到基地进行照明，由于导线过长，具有一定的电阻，导致电灯不能正常发光。物理兴趣小组测得灯泡的实际功率为64W，则这段长导线消耗的电功率是（ ）
A．4W B．8W C．16W D．36W
7．（2019?怀柔区二模）如图所示电路，电源电压恒为12V，小灯泡L1的规格为“6V3W”，小灯泡L2的规格“3V0.9W”，滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样。假设灯丝阻值不随温度改变，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡 L1的电阻小于小灯泡L2的电阻
B．电路中小灯泡L1、L2都不能正常发光
C．闭合开关后，小灯泡L1比小灯泡L2要亮些
D．相同时间内电流通过小灯泡L1做的功小于通过小灯泡L2做的功
8．（2019春?江阴市期中）已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。如图是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A．甲和丙 B．乙和丙 C．乙和丁 D．丙和丁
9．（2019?衡阳一模）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．甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
10．（2019?焦作二模）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：1
11．（2019?雨花区模拟）小柯同学利用电能表测量电水壶消耗的电能，他读出的电水壶的铭牌如下图所示，则该电水壶的电阻是________欧。利用如图所示的电能表，他先在水壶中放满水，加热5min，观察电能表的表盘转动了180圈，则在此5min内，实际消耗的电能为________J，如果电水壶正常工作，应该消耗的电能为________J。
12．（2019?东丽区二模）某电视机铭牌上标有“220V150W”的字样，电视机正常工作时通过的电流是________A．如果每天使用3h，电视机一个月用电________kW?h（按30天计算）。
13．（2019?昌图县模拟）小吴家有一个标有“220V 1000W”字样的电磁炉，使用电磁炉时流经电能表的电流将会________（选填“变大”或“变小”）：如果该电磁炉正常工作15min，则其消耗电能________kW?h；他家的电能表如图所示，若只有电磁炉工作，电能表6min转盘转过270转，则该电磁炉的实际功率是________W。
14．（2019?古冶区二模）小明家里买了一台热水壶，铭牌上标有“高档400W，中档200W”字样，热水壶的原理如图所示，则电阻R2的阻值为________，此壶在高温档工作________min可使初温为20摄氏度、体积为2×10﹣3m3的水烧开，（假设电阻丝产生的热量全部被水吸收，电阻丝的阻值不随温度变化大气压为标准大气压，电源电压保持不变）[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
15．（2019?焦作二模）“探究小灯泡亮度与功率的关系”是我市今年实验加试中的一个电学实验，准备的实验器材有：两节干电池组成的串联电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、额定电压为2.5V的小灯泡、灯座、导线若干。
（1）图甲是一位同学在练习时连接的电路，他没有检查电路，只是把滑动变阻器的滑片移动到了阻值最大的一端，就直接闭合了开关。这时出现的不正常的现象是________
（2）经检查发现电路中有一处导线连接错误，请在图甲中错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）完成实验后，该同学还想知道小灯泡额定功率，于是他移动滑片使电压表示数为2.5V此时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为________A．额定功率为________W
（4）另一位同学认为，无需重新测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出1.5V电压下小灯泡的电阻R．再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”“），原因是________。
16．（2019?北辰区二模）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却
几乎不发热。为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图16甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U型管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。
（1）乙装置可探究电流产生的热量与________的关系；
（2）乙装置中盒外连接的电阻丝e的作用是________；
（3）其中 甲 装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。
17．（2019?丹东一模）小明家新买了一个养生壶如图甲，它有高、中、低三个加热档位，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2都是加热电阻，养生壶的部分参数如表格所示。求：
额定电压
220V
高温档功率P高
1100W
中温档功率P中
550W
低温档功率P低
？？？
（1）加热电阻R1、R2的阻值各是多少？
（2）养生壶的低温档功率是多少？
18．（2019?磴口县校级模拟）小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示，由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化，导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为了准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路，并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表的规格如图乙所示，求：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）6min内电吹风机消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）小明准备了一段新的电热丝，想通过与氧化电热丝连接，来恢复电热吹风机的铭牌功率，请你通过计算说明两者的连接方式。
19．（2019?青岛模拟）如图，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V 5W”字样，若电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器的最大阻值为200Ω．不考虑灯丝电阻随温度的变化。求：
（1）小灯泡正常发光时通过的电流多大？
（2）只合开关S1、S2，且滑动变阻器的滑片置于中点位置时，灯泡的实际功率是多少？
（3）只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器两端电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0变化了5.4W，在保证电路安全的情況下，当R0消耗的电功率最小时，滑动变阻器消耗的电功率是多少？
5.4 电功率
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
【答案】B
【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。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。选A。
3．（2019?通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变 B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变 D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
【答案】D
【解析】设长导线的电阻为R0，由图知，AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，灯泡的电阻可认为不变，由P＝知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W＝?t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。选D。
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
【答案】B
【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。选B。
5．（2019?玉林）下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【答案】D
【解析】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。选D。
6．（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。选B。
7．（2019?南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【答案】D
【解析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
I1＝＝＝0.0375A，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：I2＝＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，则电路允许消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：
I3＝＝＝0.05A，则R0和Rx的最大总阻值：R总＝＝＝60Ω，
所以，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。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：＜；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。选B。
9．（2018?邵阳）将规格都是“220V180W”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
【答案】C
【解析】∵接在家庭电路中，U＝220V，∴三种用电器的实际功率：P实＝P额＝180W；
又∵W＝Pt，用电器工作时间t相等，∴三种用电器消耗的电能相同；∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，
电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；∴产生热量最多的是电热毯。选C。
10．（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
【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I＝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Q＝W＝可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。选A。
二．填空题
11．（2019?乐山）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW?h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
【答案】7.2； 1.44×103。
【解析】（1）若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，则30天消耗的电能：
W＝Pt＝60×10﹣3kW×4h×30＝7.2kW?h，
（2）这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作的时间：
t′＝＝＝1.44×103 h。
12．（2019?镇江）小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为________kW?h，实际功率为________kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为________W的用电器。
【答案】1.2；1.8；400。
【解析】（1）3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转过3000r，转盘转3600圈消耗的电能：W＝kW?h＝1.2kW?h，实际功率：
P＝＝＝1.8kW＝1800W；（2）电能表允许接入用电器的最大功率：
P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，还可以接入的用电器的功率：P′＝P最大﹣P＝2200W﹣1800W＝400W。
13．（2019?云南）一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应________（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是________J。
【答案】串；60。
【解析】由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，由串联电路的电压特点可得，灯泡正常发光时串联电阻R两端电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，由I＝可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝12Ω；
该电阻通电20s所产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×12Ω×20s＝60J。
14．（2019?哈尔滨）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是________。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为________。
【答案】电阻和通电时间；1：2。
【解析】由公式Q＝I2Rt知，要探究电流热效应与电流的关系，需要控制的条件是电阻和通电时间，改变的是电流大小；由图知，R1、R2串联，所以I1＝I2，t1＝t2，
由公式Q＝I2Rt知通电10s电流通过R1、R2产生热量之比：＝＝＝＝。
三．实验探究题
15．（2019?怀化）小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。
（1）按照图甲所示的电路图。请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：导线不能交叉）
（2）连接实物电路时，开关应处于________状态。
（3）闭合开关前。滑动变阻器的滑片应调到最________端（选填“左”或“右”）。
（4）电路连接完成后，闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。出现这种故障的原因可能是________。
（5）排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片P．多次进行了小灯泡的电功率的测量。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图内所示，通过小灯泡的电流是________A．小灯泡的额定功率为________W。
（6）小红在实验中进行了多次测量。其测量目的是________（选填下面的字母）。
A．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差。
B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。
【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）右；（4）小灯泡断路；（5）0.2；0.5；（6）B。
【解析】（1）电压表并联在灯泡的两端，滑动变阻器一上一下的连接，下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；
（3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即最右端；
（4）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两端相连，则故障为小灯泡发生断路；
（5）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，图丙的示数为0.2A，
则灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（6）小红在实验中通过移动滑动变阻器来改变灯泡两端的实际电压，测量出不同电压下的电功率，并分析灯泡亮暗与实际功率的关系，故B正确。
16．（2019?潍坊）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系，通电一段时间，________（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；
（2）通过观察乙图中的实验现象，可知________（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。
【答案】（1）电流；a；（2）d。
【解析】（1）图甲装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，通电一段时间，由Q＝I2Rt知，a容器中电流产生的热量多；（2）乙图中，右侧U型管中液柱上升幅度更大。根据串联电路的电流特点可知，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，装置d容器内电阻大，产生的热量多。
四．计算题
17．（2019?营口）图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是4L，额定加热功率是800W，额定保温功率是100W．（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃））求：
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）该电饭煲将2kg水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？
（3）关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作4min，观察到标有“1200r/（kW?h）”字样的电能表转盘转了60转，则电饭煲的实际功率是多少？
【答案】（1）电热丝R1的阻值是为60.5Ω；（2）该电饭煲将2kg水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是6.72×105J；（3）电饭煲的实际功率为750W。
【解析】（1）由电路图可知，开关S闭合、S1断开时，电阻R1和R2串联接入电路，电阻最大，由电功率的公式P＝可判断电饭锅处于保温状态；开关S、S1都闭合开时，电阻R2被短，只有电阻R1接入电路，由电功率的公式P＝可判断电饭锅处于加热状态；根据P＝知，电热丝R1的阻值：R1＝＝＝60.5Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（3）消耗1kW?h的电能，电能表转1200转，电能表转了60转，消耗的电能：
W＝＝kW?h，
电饭锅的实际功率：P＝＝＝0.75kW＝750W。
18．（2019?营口）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
【答案】（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
【解析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.5A，
则R0的电功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的电流：I″＝＝＝0.4A，
此时变阻器接入电路中的电阻：R′＝＝＝7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
19．（2019?齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，c冰＝2.1×103J/（kg?℃）。求：
（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，此时通过电动机的电流是多少？
（3）吹热风时，R2的电阻是多少？
【答案】（1）吹冷风时，冰从周围吸收的热量是2.1×104J；（2）吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；（3）吹热风时，R2的电阻是88Ω。
【解析】（1）冰吸收的热量为：
Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×[﹣6℃﹣（﹣16℃）]＝2.1×104J；
（2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，
由W＝UIt可得，通过电动机的电流为：I冷＝＝＝0.5A；
（3）电动机的功率为：P电动机＝＝＝0.11kW＝110W，
当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，因并联电路各支路两端的电压相等，
则R1消耗的功率：P1＝＝＝440W，
已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为：
P2＝P﹣P电动机﹣P1＝1100W﹣110W﹣440W＝550W，
由P＝可得，R2的阻值为：R2＝＝＝88Ω。
1．（2019?菏泽三模）如图所示，将电水壶和白炽灯分别接在装有相同电能表的家庭电路中做实验，当它们正常工作时，发现与灯连接的电能表表盘转动得比较慢。下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯消耗电能比电水壶消耗电能少 B．通过电水壶的电流比白炽灯中的电流小
C．电水壶消耗电能比白炽灯消耗电能快 D．白炽灯两端的电压比电水壶两端的电压低
【答案】C
【解析】A、由W＝Pt可知，要比较消耗电能的多少，需要考虑时间因素，不知道时间，无法判断哪个消耗的电能多，故A错误；BC、电功率是表示电流做功快慢的物理量，因为与电水壶连接的电能表转盘转动得比较快，所以电水壶的额定功率大，电水壶消耗电能比白炽灯消耗电能快，电流通过电水壶做功比较快，由P＝UI知通过电水壶的电流大，故B错误，C正确；D、我国家庭电路的电压为220V，电水壶和白炽灯的额定电压都为220V，所以它们分别接入家庭电路中，实际电压相等。都等于额定电压，故D错。选C。
2．（2019?太仓市一模）用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，恰好正常工作，10s内将物体匀速提升了1m，关于该过程下列说法错误的是（ ）
A．电流做了5J的功 B．消耗了5J的电能
C．有4J的电能转化为机械能 D．有4J的电能转化为内能
【答案】D
【解析】电动机工作过程中电流做功为：W＝Pt＝0.5W×10s＝5J，则消耗电能为5J；电能转化为的机械能：W机械＝Gh＝4N×1m＝4J，电能转化为的内能：W内＝W﹣W机械＝5J﹣4J＝1J，所以ABC选项正确，D错误。选D。
3．（2019?城步县模拟）1kw?h 的电可供200W 的电脑正常工作的时间为（ ）
A．0.5h B．0.005h C．5h D．200h
【答案】C
【解析】由P＝可得，1kW?h电可供200W的电脑正常工作的时间为：t＝＝＝5h。选C。
4．（2019?万州区校级模拟）炎热的夏季是一年中的用电高峰时期，小南同学观察了家里的电灯、空调等家用电器的工作情况后，怀疑家里电路的供电电压不足，他断开家庭其他用电器，只用额定功率为1000W的电热水壶烧水，观察到电热水壶工作2min时家中电能表（如图）表盘转动40.5圈，小南同学顺利的计算出此时家庭电路的电压为（ ）
A．185V B．198V C．200V D．220V
【答案】B
【解析】电热水壶工作2min时消耗的电能：W＝＝0.027kW?h
电热壶的实际功率为：P实＝＝＝0.81kW＝810W，
设电热壶两端电压为U实，电热水壶的电阻不变，由P＝得：R＝＝，
即＝，解得U实＝198V。选B。
5．（2019?黄浦区一模）关于电功、电功率的说法中正确的是（ ）
A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大
C．用电器消耗电能越多，电功越大 D．用电器消耗电能越多，电功率越大
【答案】C
【解析】A．由P＝可知，由于电流做功时间不确定，所以电流做功越多，电功率不一定越大，故A错误；B．电流做功越快，则电功率越大，因电流做功时间未知，所以由W＝Pt可知，电功不一定越大，故B错误；C．电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗的电能和电流做的功相等，所以用电器消耗电能越多，电流做功越多，故C正确；D．由P＝可知，由于工作时间不确定，所以用电器消耗电能越多，电功率不一定越大，故D错误。选C。
6．（2019?黔东南州二模）在精准扶贫工作中，野洞河镇政府帮助某村民建成蝗虫养殖基地，用长导线将一盏标有“220V 100W”的灯泡接在220V的电源上，牵到基地进行照明，由于导线过长，具有一定的电阻，导致电灯不能正常发光。物理兴趣小组测得灯泡的实际功率为64W，则这段长导线消耗的电功率是（ ）
A．4W B．8W C．16W D．36W
【答案】C
【解析】由电功率公式P＝可知，灯泡电阻：R＝＝＝484Ω，
灯泡的实际电压：U实＝＝＝176V，导线上消耗的电压：U消耗＝U﹣U实＝220V﹣176V＝44V，电路实际电流：I＝＝＝A，损失的功率：P损＝IU损＝A×44V＝16W。选C。
7．（2019?怀柔区二模）如图所示电路，电源电压恒为12V，小灯泡L1的规格为“6V3W”，小灯泡L2的规格“3V0.9W”，滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样。假设灯丝阻值不随温度改变，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡 L1的电阻小于小灯泡L2的电阻
B．电路中小灯泡L1、L2都不能正常发光
C．闭合开关后，小灯泡L1比小灯泡L2要亮些
D．相同时间内电流通过小灯泡L1做的功小于通过小灯泡L2做的功
【答案】C
【解析】A、根据P＝可得，小灯泡L1的电阻：R1＝＝12Ω，R2＝＝＝10Ω，R1＞R2，故A错误；B、根据P＝UI可求小灯泡的额定电流，L1的额定电流：IL1＝＝＝0.5A，IL2＝＝＝0.3A，串联电路的电流特点，I＝0.3A，该电路只可以使小灯泡L2保持正常发光，而不能使小灯泡L1保持正常发光，故B错误；C、灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，已知串联电路中的电流处处相等，由P＝I2R可知，小灯泡L1的实际功率大于小灯泡L2的实际功率，故小灯泡L1比小灯泡L2要亮些，故C正确；D、串联电路相同时间内电流通过小灯泡L1做的功与通过小灯泡L2做的功和电阻成正比，＝可知，相同时间内电流通过小灯泡L1做的功大于通过小灯泡L2做的功，故D错误；选C。
8．（2019春?江阴市期中）已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。如图是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A．甲和丙 B．乙和丙 C．乙和丁 D．丙和丁
【答案】B
【解析】甲、定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S2，电表测定值电阻的电压；当只闭合S1时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故甲不可行；乙、只闭合S2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为额定电压，则灯正常发光；保持滑片位置不动，闭合S1，断开合S2，记下电压表的示数U1，此时电压表测R0与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣U额定，通过R0的电流，即灯的额定电流：
I＝，根据P＝UI可求灯的额定功率；故乙可以；丙、将S2往右上方打，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I＝，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为U额定，灯正常发光；保持滑片位置不动，将S2往左下方打，记下电流表示数I′，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流IL＝I′﹣，根据P＝UI可求灯的额定功率；故丙可以；丁、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故丁不可行；选B。
9．（2019?衡阳一模）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．甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
【答案】C
【解析】A、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电热和电阻的关系，故A错误。B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C正确；D、乙实验通电一段时间后，由于左侧的电流大，产生的热量多，则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D错误。选C。
10．（2019?焦作二模）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2产生的热量之比为（ ）
A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：1
【答案】B
【解析】由题知，两电阻并联在电路中，所以它们两端的电压相同，由图乙可知，当两电阻电压都为3V时，通过R1、R2的电流之比为0.6A：0.2A＝3：1；
根据I＝可知，R1、R2的电阻之比为1：3；通电时间相同，电压相同，则根据电热公式Q＝W＝t 可知，产生的热量与电阻成反比，故产生热量之比为3：1。选B。
11．（2019?雨花区模拟）小柯同学利用电能表测量电水壶消耗的电能，他读出的电水壶的铭牌如下图所示，则该电水壶的电阻是________欧。利用如图所示的电能表，他先在水壶中放满水，加热5min，观察电能表的表盘转动了180圈，则在此5min内，实际消耗的电能为________J，如果电水壶正常工作，应该消耗的电能为________J。
【答案】44；3.24×105；3.3×105。
【解析】由电水壶的铭牌可知，P额＝1100W，U额＝220V，
由P＝可得，该电水壶的电阻R＝＝＝44Ω，
电能表表盘转动180圈消耗的电能：W＝＝0.09kW?h＝0.09×3.6×106J＝3.24×105J；
电水壶正常工作时消耗的电能：W′＝P额t＝1.1kW×h＝kW?h＝×3.6×106J＝3.3×105J；
12．（2019?东丽区二模）某电视机铭牌上标有“220V150W”的字样，电视机正常工作时通过的电流是________A．如果每天使用3h，电视机一个月用电________kW?h（按30天计算）。
【答案】0.68；13.5。
【解析】由P＝UI可得，电视机正常工作时通过的电流：I＝＝≈0.68A，由P＝可得，电视机一个月消耗的电能：W＝Pt＝0.15kW×3h×30＝13.5kW?h。
13．（2019?昌图县模拟）小吴家有一个标有“220V 1000W”字样的电磁炉，使用电磁炉时流经电能表的电流将会________（选填“变大”或“变小”）：如果该电磁炉正常工作15min，则其消耗电能________kW?h；他家的电能表如图所示，若只有电磁炉工作，电能表6min转盘转过270转，则该电磁炉的实际功率是________W。
【答案】变大；0.25；900。
【解析】（1）家用电器之间的连接方式是并联，且电能表位于干路，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，使用电磁炉时，干路中的电流变大，流经电能表的电流变大；
（2）电磁炉正常工作时的功率P＝1000W＝1kW，工作时间t＝15min＝0.25h，由P＝可得，电磁炉消耗的电能：W＝Pt＝1kW×0.25h＝0.25kW?h；
（3）因3000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转3000r，所以，电磁炉6min消耗的电能：W′＝kW?h＝0.09kW?h＝3.24×105J，该电磁炉的实际功率：
P′＝＝＝900W。
14．（2019?古冶区二模）小明家里买了一台热水壶，铭牌上标有“高档400W，中档200W”字样，热水壶的原理如图所示，则电阻R2的阻值为________，此壶在高温档工作________min可使初温为20摄氏度、体积为2×10﹣3m3的水烧开，（假设电阻丝产生的热量全部被水吸收，电阻丝的阻值不随温度变化大气压为标准大气压，电源电压保持不变）[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
【答案】242Ω；28。
【解析】（1）由电路图可知，开关S1接b、S2断开时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，处于低温档；
开关S1接a、S2闭合时，R1、R2并联，电路总电阻最小，电功率最大，处于高温挡；
开关S1断开、S2闭合时，只有R1接入电路，处于中温挡；
处于中温挡时，只有R1接入电路，由P＝可得电阻R1的阻值：
R1＝＝＝242Ω，
处于高温挡时，电阻R2的功率：
P2＝P高温档﹣P1＝P高温档﹣P中温档＝400W﹣200W＝200W，
由P＝可得电阻R2的阻值：
R2＝＝＝242Ω；
（2）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
水烧开需要吸收的热量：
Q＝c水m△t＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J，
电阻丝产生的热量全部被水吸收，则电水壶消耗的电能：W＝Q，
由P＝可得，加热时间：
t＝＝＝＝1680s＝28min；
15．（2019?焦作二模）“探究小灯泡亮度与功率的关系”是我市今年实验加试中的一个电学实验，准备的实验器材有：两节干电池组成的串联电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、额定电压为2.5V的小灯泡、灯座、导线若干。
（1）图甲是一位同学在练习时连接的电路，他没有检查电路，只是把滑动变阻器的滑片移动到了阻值最大的一端，就直接闭合了开关。这时出现的不正常的现象是________
（2）经检查发现电路中有一处导线连接错误，请在图甲中错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）完成实验后，该同学还想知道小灯泡额定功率，于是他移动滑片使电压表示数为2.5V此时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为________A．额定功率为________W
（4）另一位同学认为，无需重新测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出1.5V电压下小灯泡的电阻R．再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”“），原因是________。
【答案】（1）小灯泡不亮，电压表无读数；（2）如上图所示；（3）0.3；0.75；（4）偏大；灯的电阻随温度的升高而变大。
【解析】（1）原电路中，灯泡与电压表没有接入电路中，所以，闭合开关时，出现的现象是小灯泡不亮，电压表无读数；（2）灯泡应与电流表串联，电压表与灯泡并联，改正后如下图所示：
（3）他移动滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡的额定电流为 0.3A，灯的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出1.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大。
16．（2019?北辰区二模）生活中我们发现：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却
几乎不发热。为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图16甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，并与装有相同液体的U型管相连通。将电阻丝e与图乙中电阻丝d并联置于盒外，五段电阻丝中b为10Ω其余均为5Ω。
（1）乙装置可探究电流产生的热量与________的关系；
（2）乙装置中盒外连接的电阻丝e的作用是________；
（3）其中 甲 装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。
【答案】（1）电流；（2）使通过电阻c、d中的电流不相等；（3）甲。
【解析】（1）乙装置中两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同；当给右端电阻d并联一个电阻e时，通过右端容器内电阻d的电流小于左侧容器内电阻c的电流，所以该装置探究电流产生的热量与电流的关系；（2）因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当乙图中右侧盒外连接电阻e后，右侧电阻d分压较小，由此可知，右侧电阻d的电流减小，因此乙图中右侧盒外连接的电阻e的作用是改变右侧电阻d的电流；把电阻接在盒子外侧，是为了控制好变量，不改变右侧盒内电阻，便于探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。（3）电炉丝与导线串联，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，说明电流产生的热量与导体电阻大小的关系；由甲装置可知，两个盒中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，而两电阻丝的阻值不同，研究的是：当通过的电流和通电时间相同时，电流产生的热量与导体电阻大小的关系；所以甲实验可以解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”现象。
17．（2019?丹东一模）小明家新买了一个养生壶如图甲，它有高、中、低三个加热档位，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2都是加热电阻，养生壶的部分参数如表格所示。求：
额定电压
220V
高温档功率P高
1100W
中温档功率P中
550W
低温档功率P低
？？？
（1）加热电阻R1、R2的阻值各是多少？
（2）养生壶的低温档功率是多少？
【答案】（1）加热电阻R1、R2的阻值都是88Ω；（2）养生壶的低温档功率是275W。
【解析】（1）当开关S2接B，S1闭合时，电路为R1的简单电路，根据P＝可知此时为中温档；根据P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝88Ω；
当开关S2接A，S1闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据P＝可知此时为高温档位，则高温档功率P高温＝P1+P2＝P中温+P2，
则R2消耗的功率：P2＝P高温﹣P中温＝1100W﹣550W＝550W，
因为R2的功率与R1的功率相等，所以P＝可知R2的电阻与R1的电阻相等，都为88Ω；
（2）当开关S2接B，S1断开时，两电阻串联，总电阻最大，根据P＝可知此时为低温档位，养生壶的低温档功率：P低＝＝＝275W。
18．（2019?磴口县校级模拟）小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示，由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化，导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为了准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路，并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表的规格如图乙所示，求：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）6min内电吹风机消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）小明准备了一段新的电热丝，想通过与氧化电热丝连接，来恢复电热吹风机的铭牌功率，请你通过计算说明两者的连接方式。
【答案】（1）这段时间内电吹风消耗了0.044kW?h电能；（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是121Ω；（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝。
【解析】（1）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，电吹风6min内转盘转132圈消耗的电能：
W＝kW?h＝0.044kW?h＝0.044×3.6×106J＝1.584×105J；
（2）此时吹热风时电路的实际功率：P＝＝＝0.44kW＝440W，
此时电热丝的实际功率：P热′＝P﹣P电动机＝440W﹣40W＝400W，
由P＝可得，氧化电热丝的实际电阻值：R′＝＝＝121Ω；
（3）吹风机正常工作时，P热＝480W，
电阻丝的阻值R＝＝＝Ω≈100.8Ω＜121Ω；
因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻；所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝。
19．（2019?青岛模拟）如图，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V 5W”字样，若电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器的最大阻值为200Ω．不考虑灯丝电阻随温度的变化。求：
（1）小灯泡正常发光时通过的电流多大？
（2）只合开关S1、S2，且滑动变阻器的滑片置于中点位置时，灯泡的实际功率是多少？
（3）只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器两端电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0变化了5.4W，在保证电路安全的情況下，当R0消耗的电功率最小时，滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】（1）小灯泡正常发光时通过的电流为0.5A；（2）只合开关S1、S2，且滑动变阻器的滑片置于中点位置时，灯泡的实际功率是0.45W；（3）当R0消耗的电功率最小时，滑动变阻器消耗的电功率是2.25W。
【解析】（1）小灯泡正常发光时通过的电流：I额＝＝＝0.5A，
灯泡的电阻：RL＝＝＝20Ω；
（2）只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，L与R串联，
所以，电路中的电流：I中＝＝＝0.15A，
灯泡的实际功率：PL′＝I中2RL＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W；
（3）只闭合开关S、S1，由甲图可知，R0与变阻器串联，串联电路中电流处处相等，滑动变阻器接入电路的阻值由R1时，电路中的电流：I＝，
R0两端电端：U0＝U﹣U1＝18V﹣U1，R0电阻：R0＝＝①
滑动变阻器接入电路的阻值大到4R1时，电路中的电流：I'＝＝I，
R0两端电端：U0'＝U﹣2U1＝18V﹣2U1
R0电阻：R0＝＝②
由①②可得：U1＝6V，U0＝12V，U0'＝6V，
当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电路中的电流变小，由P＝UI＝I2R可得R0的电功率变小，由P＝UI＝可得：﹣＝5.4W，
解得：R0＝20Ω；由题可知，电压表示数最大为15V，此时变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R0消耗的电功率最小，
变阻器消耗的功率：P变＝U变I＝U变×＝15V×＝2.25W。
课件39张PPT。5.4 电功率 中考一轮复习3+2 全国版1．电功： 通过某段导体所做的功叫电功， 的过程即电流做功的过程，实质是将 能转化为 能的过程，可用公式 计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝W＝________。
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
一、电能、电功其他形式W＝UIt电流消耗电能电J焦kW·h3.6×106度4.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 : (方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
5.无论串联还是并联，电路的总功 W总＝ 。W1＋W2＋…＋Wn6.电功率：反映电流做功 的物理量，等于电流做的功与时间的 。
7.电功率公式： ，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝ 或 。
8.单位：国际主单位是 ，另一个单位是 二者换算关系是1 kW＝ W。
9.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实际功率决定的。二、电功率及其测量快慢比值瓦(W)103正常千瓦(kW)额定I2R10.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保护电路；
②改变小灯泡两端 和通过小灯泡的 ，从而实现多次测量。
（4）注意事项：
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P＝UI电压电流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。
11.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 (n、n0表示转数)，则用电器的电功率为 。
12.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。
13.串、并联电路，总功率P总＝ ，串联电路电功率与电阻关系： ，并联电路电功率与电阻关系： 。P1＋P2＋…＋Pn14.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。
15.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，跟通电 . 成正比。用公式表示为 ，单位是 。
16.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 计算电热。
17.电热器的原理：
三、焦耳定律与电热热＝电流的二次方J时间Q＝I2RtQ＝I2Rt电阻电流的热效应17.电热器的原理： 。
18.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。
19.几种材料的比较电流的热效应20.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。
21.由Q＝I2Rt和 可以推导 ，Q＝I2Rt方便串联电路计算， 方便并联电路计算。
22.电热挡位的判定方法：由 可知，在电源电压一定时（并联设计），电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；由P＝I2R可知，在流一定时（串联设计），电阻越小，电功率越小，为低温挡位，反之，为高温挡位；
23.比例关系：串联电路： ，并联电路： 。
考点一：电能、电功例11．（2018?济南）小亮想测量家中电视机待机状态下消耗的电能，需要选用的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．变阻器【解析】电能表是用来测量电功的多少也就是消耗电能多少的仪器。
C变式跟进1 （2019?衡阳）小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器
正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W【解析】3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW× h＝ kW?h；则电能表的圆盘转过的圈数：N＝ kW?h×3600r/（kW?h）＝600r。C变式跟进2 （2019?营口）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的________效应而造成大量的电能损耗，今年我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导，用超导电缆输电可大大降低能量损耗已知某段输电线路电流为200A，电阻为0.5Ω．若用超导电缆代替该线路输电1h，可节约电能________kW?h，这些电能可使一盏“220V 20W
的灯正常工作________h。【解析】（1）由于导线也存在电阻，电流通过导线时会因电流的热效应而造成大量的电能损耗，即导线上损失的电能转化为内能；（2）导线电阻为0.5Ω，若用超导电缆代替该线路，1h可节约的电能：W＝I2Rt＝（200A）2×0.5Ω×3600s＝7.2×107J＝20kW?h；
（3）由P＝ 得，电灯的工作时间：t＝ ＝ ＝1000h。
热201000考点二：电功率例2（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W【解析】闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，滑动变阻器接入电路电阻为R中＝ R1＝ ×10Ω＝5Ω，此时通过灯泡电流为I额＝I中＝ ＝ ＝0.4A，所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。D变式跟进2 （2019?黑龙江）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮【解析】由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲＝ ＝ ＝0.5A，I乙＝ ＝ ＝0.5A，由I＝ 可得，两灯泡的电阻分别为：R甲＝ ＝ ＝12Ω，R乙＝ ＝ ＝8Ω。AB、两灯泡并联在4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝ ＝ ≈1.33W＜P乙实，所以乙灯比甲灯亮。B变式跟进3 （2019?河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A“，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。【解析】【解析】（1）由P＝UI得，小灯泡的额定电流约为：I＝ ＝ ＝0.48A＜0.6A，所以，电流表选择0﹣0.6A的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示： 变式跟进3（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为________W。【解析】（2）由（1）可知，电流表选择0﹣0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W。1.05 变式跟进3（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝________Ω的定值电阻。【解析】 （3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由
I＝ 可得，第5次实验时电路总电阻：R总＝ ＝ ≈18.2Ω＜20Ω，因R总＝RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故小聪在实验中选用的是R0＝10Ω。10 增大变式跟进3（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝________。（用U额、U0、R0表示）
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。【解析】（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UV＝U﹣U额＝8V﹣2.5V＝5.5V。②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额＝ 。③小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝U额? 。将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压U0变小，根据P额＝U额I额＝U额? 可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。 5.5VU额偏小例3（2019?自贡）某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（ ）
A．变亮 B．变暗 C．不变 D．无法确定【解析】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，在电源电压不变的情况下，由P＝UI＝ 可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。B考点三：额定电压 额定功率变式跟进5 （2019?兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W【解析】两灯串联接入220V的电路时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流I＝ ＝ ＝ A，L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（ A）2×484Ω≈8.2W＜25W。C 变式跟进6 （2019?南通）某款家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为4A，吸尘器能吸取灰尘是利用了________。 吸尘器的额定功率为________W，正常工作15min，使标有“800imp/（kW?h）”的电能表指示灯共闪烁________次。 若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为32W，则电动机线圈的电阻为________Ω。【解析】（1）吸尘器在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入，利用了大气压。（2）吸尘器的额定功率：
P＝UI＝220V×4A＝880W；（3）正常工作15min消耗的电能：W＝Pt＝880W×15×60s＝7.92×105J＝0.22kW?h，
电能表指示灯共闪烁次数：n＝800imp/（kW?h）×0.22kW?h＝176imp（次）；（4）由P＝I2R可得电动机线圈的电阻：
R＝ ＝ ＝2Ω。
大气压8801762例3（2019?广西）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高【解析】左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高。D考点四：电流的热效应 焦耳定律变式跟进5（2019?郴州）将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是（ ）
A．在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪
B．矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C．矿泉水瓶内热气将它吸进去了
D．在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪【解析】因为瓶子注入热水并振荡后，瓶中气体受热膨胀跑出了一些，倒出热水的矿泉水瓶密封后，再浇上冷水，瓶内气体温度降低，气压减小，内部压强小于外界大气压强，在大气压强的作用下，矿泉水瓶被压扁了。D 变式跟进6 （2019?自贡）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60J B．36J C．30J D．6J【解析】（1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝ ＝ ＝0.3A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，
所以，R两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：
Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。D变式跟进5 （2019?贵阳）22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电，根据________定律推断输电线路可实现电能零耗损。 焦耳【解析】当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零，根据Q＝I2Rt知，产生的热量为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。?1. （2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W B【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝ ＝ ＝0.25A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，由I＝ 可得，灯泡的电阻：RL＝ ＝ ＝10Ω，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝ ＝ ＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A。
2. （2018?宁夏）甲灯泡标有“22V 2W“，乙灯泡标有“220V 100W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮 D【解析】两灯并联在电路中，两灯泡的电压相同，且R甲＜R乙；由P＝ 可知，P甲＞P乙，则甲灯泡一定比乙灯泡亮。3. （2019?临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【解析】小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W。D4. （2018?邵阳）将规格都是“220V180W”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 【解析】∵接在家庭电路中，U＝220V，∴三种用电器的实际功率：P实＝P额＝180W；又∵W＝Pt，用电器工作时间t相等，∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；∴产生热量最多的是电热毯。C5. （2019?自贡）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60J B．36J C．30J D．6J D【解析】由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝ ＝ ＝0.3A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，所以，R两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。6. （2019?攀枝花）为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的________。若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为________kW?h。 【解析】在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越大，即导线越粗，电阻越小；
新能源电动公交车充电2h消耗的电能：W＝UIt＝380V×100A×2×3600s＝2.736×108J＝2.736×108× kW?h＝76kW?h。电阻767. （2019?河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温________℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要________（选填“粗”或“细”）。
[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）] 7. （2019?河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温________℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要________（选填“粗”或“细”）。
[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）] 1.22100粗8 . （2019?日照）某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中，小灯泡标有“3.8V”，滑动变阻器标有“12Ω 1.5A”，电源电压6V。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。 【解析】（1）灯的电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：8 . （2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。小明连线过程中肯定出现的错误是_____________________________________________________________。
还可能出现了以下错误中的________（填字母序号）。
A．电压表串联在了电路中
B．电流表并联在了小灯泡两端
C．连接滑动变阻器时，用了C、D两个接线柱
D．连接滑动变阻器时，用了A、B两个接线柱
（3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近________V。 连接电路时没有断开开关，没有将变阻器的最大电阻连入电路中【解析】（2）连接电路时没有断开开关，没有将变阻器的最大电阻连入电路中；连接电路时没有断开开关，没有将变阻器的最大电阻连入电路中.连接滑动变阻器时，用了C、D两个接线柱，则变阻器连入电路的电阻为0，灯的电压为电源电压；故选C；（3）小灯泡熄灭后，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数接近6V；C68 . （4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的操作获得数据如表。 1.52【解析】（4）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52WW；从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而变大；由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为________W。
从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而________。变大（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于2V．经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较________的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较________的电源。 大【解析】（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于2V，说明变阻器的最大电阻太小（或电源电压太高），经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较大的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较小的电源。小感谢欣赏
