课件22张PPT。第25课时 电功 电功率(一)1. (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B2．(2018·黄石)将A、B两个灯泡，按图一、图二两种方式连接，已知RA＝4Ω、RB＝6Ω，电源电压相同，下面分析正确的是( )
A．图一中A灯比B灯亮
B．图二中A灯比B灯亮
C．图一中A灯比图二中A灯亮
D．图一中的总功率比图二中的总功率要大B第2题图第3题图3．(2019·咸宁)如图所示，电源电压U保持不变，电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻，接入电路中，使电路消耗电功率的增加量较小，可行的是( )
A．给R串联一个较小的电阻
B．给R串联一个较大的电阻
C．给R并联一个较小的电阻
D．给R并联一个较大的电阻D第4题图 4．(2019·苏州)额定电压均为6V的甲、乙两灯，U－I图线如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1∶3D第5题图5．(2018·泸州)小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图，对小明家的这两个用电器，下列判断正确的是( )
A．微波炉正常工作时的电压
大于电视机正常工作时的电压
B．微波炉正常工作时的电流
等于电视机正常工作时的电流
C．微波炉正常工作时的电功
率大于电视机正常工作时的电功率
D．每月在微波炉上用的电费一
定比在电视机上用的电费多C第6题图6．(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D第7题图7．(2018·山西)如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6V，定值电阻R0为5Ω，油量表实质上是量程为0～3V的电压表。R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是( )
A. 油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大
B．电压表示数为3V时，油箱中的油量为50L
C．油箱中油量为20L时，R0两端的电压为1.5V
D．油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功
率变大C8．(2019·淄博)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中( )
A．电流表示数先变小后变大
B．电压表示数先变大后变小
C．电压表与电流表示数
的比值先变小后变大
D．保护电阻消耗的功率
先变小后变大第8题图C 【解析】A.甲中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小，从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大，则根据串联电阻的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，电路中的电流先变大后变小，即电流表示数先变大后变小，故A错误；B.电路中的电流先变大后变小，根据U＝IR可知，定值电阻R0的电压先变大后变小，由串联电路电压的规律可知，R1的电压先变小后变大，即电压表示数先变小后变大，故B错误；C.根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值，所以电压表与电流表的比值先变小后变大，故C正确；D.因电路中的电流先变大后变小，根据P＝I2R0可知，R0消耗的功率先变大后变小，故D错误。第9题图9．(2019·昆明)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关，几秒就可以流出热水，这种加热水的过程很短，俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是3000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是 Ω(计算结果精确到0.1)。某次使用该龙头加热水时，测得实际电压为235V，水的初温为
21℃，加热14s，得到0.5L末
温为42℃的热水，则加热水
的功率是 W。[c水
＝4.2×103J/(kg·℃)]16.13150第10题图10．(2018·南充)如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I－U图像如图乙所示，当通过灯的电流为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为 W，滑动变阻器的最大值为 Ω。811第11题图11. (2019·威海)图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图像可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是 ；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为 W。先增大后减小640 【解析】由图乙知，随着温度的升高，热敏电阻RT的电阻先变小，到100℃电阻达到最小，然后随温度的升高电阻又逐渐增大，根据P＝ 知，在总电压一定时，电路总功率先增大，后减小；由图像可知，当RT的温度达到100℃时，RT的阻值为40Ω，由图甲知，RT与R0串联，则温度100℃时，电饭锅的电流：I＝ = ＝4A，此时RT的功率为：PT＝I2RT＝(4A)2×40Ω＝640W。第12题图12．(2018·宁波)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。
(1)图乙中 (填“dc”或“ec”)表示电压表随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。dc3613.(2019·济宁)小明用如图所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω 1A”，乙标有“50Ω 2A”，实验时应该选择滑动变阻器____(填“甲”或“乙”)。第13题图乙(2)小明将实验数据和现象填写在下表中：
①可得出的实验结论： .
(写出一条即可)；第13题图 电灯泡的实际功率随实际电压变化而变化②小灯泡的额定功率为 W。第13题图0.75(3)小明用上面的实验器材测量电阻R2阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图所示。他先将导线C端接到电流表“－”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则R2的阻值为 (用已知字母表示)。第13题图14．(2019·台州)某电热砂锅的简化电路如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
(1)高档加热时，
开关S应旋至触
点 (填
“ab”、“bc”或“cd”)位置。第14题图cd(2)某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
(4)生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。第14题图
【答案】(2)W1＝P1t1＝0.44kW×1h＝0.44kW·h W2＝P2t2＝0.1kW×5h＝0.5kW·h W＝W1＋W2＝0.44kW·h＋0.5kW·h＝0.94kW·h
(3)高档加热时，R1＝U2/P高＝(220V)2/440W＝110Ω，低档加热时，R1＋R2＝U2/P低＝(220V)2/100W＝484Ω，∴R2＝484Ω－110Ω＝374Ω (4)电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间。课件25张PPT。第25课时 电功 电功率(二)D1．(2019·自贡)把一个标有“10V 3W”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第1题图2．(2019·临沂)如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是( )
A．两灯串联
B．灯L2更亮
C．灯L1的电阻丝更粗
D．电流表A2的示数为0.5AB第2题图3．(2018·济宁)根据额定电压为2.5V小灯泡的I－U图像(如图所示)分析，下列结论正确的是( )
A．当小灯泡的电压为0V时，其电阻为0
B．当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1W
C．通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D．小灯泡的额定功率为0.625WD第3题图4．(2018·广安)如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是( )
A．灯泡L变暗
B．电压表示数变小
C．电流表A1示数变大
D．整个电路消耗的总功率变小D第4题图★5．(2019·乐山)如图所示为探究“焦耳定律”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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动C
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动第5题图6．(2018·福建)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I－U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的( )
A．电压为7V
B．电流为0.3A
C．电阻为20Ω
D．功率为3WD第6题图7. (2019·山西)图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A．身高越高电压表示数越大
B．身高越高通过R0的电流越小
C．体重越大电流表示数越大
D．体重越大电路消耗总功率越大A第7题图 ★ 8.(2019·枣庄)在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是( )
A．电流表的示数变化范围0.3～0.6A
B．灯泡消耗的最小功率为0.9W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～10Ω第8题图D【解析】灯泡和滑动变阻器是串联的，电流表测量整个电路电流，电压表测量灯泡的电压。灯泡电阻：RL＝ ，当滑动变阻器向左移动时，电路中最大电流为0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器。①当滑动变阻器电阻最小时，电流表示数：0.5A(照顾元件中最小的电流值)，电压表示数为：2.5V(当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V)，此时滑动变阻器电阻：
R＝ ②当滑动变阻器电阻最大时，电路电流最小电流表不会被烧坏，电压表示数也变小也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω，电路电流为：
I总＝ ，电压表示数为：U′L＝I总RL＝0.3A×5Ω＝1.5V，滑动变阻器可以取最大值：10Ω。③综合上面的①②得，A.电流表的示数变化范围0.3A～0.5A，故选项错误。B.灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：P′＝UI总＝1.5V×0.3A＝0.45W，故选项错误。C.电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W，故选项错误。D.滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω～10Ω，故选项正确。 9．(2019·广安)如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6V 12W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为____Ω，P1____2P2(填“＞”、“＝”或“＜”)。第9题图3＜ 10．(2018·遂宁)如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为
Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为1/4R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1∶P2＝ 。第10题图402:1 11．(2019·广东)某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高档、中档和低档。如图为电烤箱在不同档位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高档、中档和低档对应的电路图分别是图____、图____和图____。(填“甲”、“乙”或“丙”)第11题图丙乙甲 ★12．(2019·绵阳)某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是______kW·h。0.88第12题图已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，则R2＝_____Ω。
【解析】由甲图可知，0－5h功率为44W，此时间段为待机；5－6h功率为880W，此时间段为加热；6－7h功率为220W，此时间段为保温。电饭煲加热过程时间为1h，则加热过程消耗的电能为W＝Pt＝0.88kW×1h＝0.88kW·h；220由电路图可知，当开关S、S1同时闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小，发热功率最大，为加热电路；当开关S闭合、S1断开时，R1断路没有工作，电路中只有R2工作，为保温电路。因保温功率为220W，即R2功率为220W，则R2＝★13.(2018·达州)如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，小筒底面积为10cm2，大筒底面积为50cm2，装有适量水，金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计)，定值电阻R0＝8Ω，AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω，电源电压为6V。第13题图当托盘中不放物体时，P位于A端，小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出)，则：R0在电路中的作用是_________，托盘和小筒的总质量为_____g，当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时，R0消耗的功率为______W。保护电路500.72【解析】(1)当滑片P在最下端时，R的电阻为零，若电路中没有R0，将会造成电源短路，故R0在电路中起到保护电路的作用；(2)托盘中不放物体时，小筒浸入水中5cm，排开水的体积为：V排＝S小筒h＝10cm2×5cm＝50cm3＝5×10－5m3；小桶受到的浮力为：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－5m3＝0.5N；托盘和小筒处于漂浮状态，浮力等于重力，则托盘和小筒的总重力：G＝F浮＝0.5N；托盘和小筒的总质量为：m＝ ；(3)在托盘中放入质量为100g的物体时，托盘和小筒仍处于漂浮状态，浮力仍等于重力，所以增加的浮力等于增加的重力，即ΔF浮＝ΔG＝Δmg＝0.1kg×10N/kg＝1N，根据F浮＝ρ液gV排可得，增加的排开水的体积：
ΔV排＝ ；根据V＝Sh可得，增加的浸入深度：
Δh浸＝ ；大筒中水面上升的高度：
Δh上升＝ ;因为：Δh浸＝Δh上升＋d，其中d为小筒向下移动的距离，所以小桶向下移动的距离：d＝Δh浸－Δh上升＝0.1m－0.02m＝0.08m；小桶下降0.08m，滑片也跟着下滑0.08m＝8cm，则变阻器连入电路的长度变为20cm－8cm＝12cm，因为AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω，即1cm的电阻丝的电阻为1Ω，所以12cm的电阻丝的电阻为12Ω，即R＝12Ω，因为R和R0串联，由欧姆定律可得，此时电路的电流为：I＝ ；R0消耗的功率：P0＝I2R0＝(0.3A)2×8Ω＝0.72W。14．(2019·江西)如图所示是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)。第13题图(1)求电阻R2的阻值。
(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃，求牛奶所吸收的热量。[c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)]
(3)如图所示是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率。(结果保留到0.1%)
【答案】(1)由题意可知，当S接“2、3”时，电路为R1的简单电路，暖奶器处于保温状态；当接“3、4”时，电路为R1、R2并联，暖奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P2＝P加热－P保温＝220W－20W＝200W，
由P＝ 可得，电阻R2的阻值：R2＝ ;
(2)牛奶从20℃加热到40℃吸收的热量：Q＝cm(t－t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×0.4kg×(40℃－20℃)＝3.2×104J；
(3)由图像可知，加热时间为t＝200s，加热过程消耗的电能：W＝Pt＝220W×200s＝44000J，则暖奶器在加热过程中的热效率：
η＝第25课时 电功 电功率
一、电功
电功的实质：电流做功的过程就是_________转化为_________的过程。
电功的单位为__________(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW·h)。
换算：1kW·h＝_________J。
影响电功大小的因素有电压、_________和通电_________。
电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少__________转化为其他形式的能。
电能计算公式为：________________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式______________________计算。
测量电功的仪表是__电能表__(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。
1．(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
2．(2018·湖州)小华家买了电动自行车，说明书上的部分内容摘录在下图中(注：“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答：
最高车速：≥25km/h 电池容量：10Ah
一次充电行驶里程：30～40km
充电器输入电压：220V
额定电压：36V 频率：50Hz
额定功率：180W 一次充电时间：5～8h
(1)该电动自行车的额定电流多大？
(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米/时，使用50%的电池容量(按额定电流放电，不计放电时能量损失)，能行驶多长路程？
(3)某天小华想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小华想在如图所示的原有线路上安装一个双孔插座，应在a、b、c三处中的哪两处之间安装才合理？________。
A．a和b B．b和c C．a和c
二、电功率
电流在单位时间内所做的功叫__________，是用来表示__________的物理量。
电功率的单位为瓦特(简称瓦，符号为W)、千瓦(kW)。1kW＝1000W。
电功率计算公式为：P＝__________、P＝_________。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝__________、P＝__________计算。
1．额定功率：用电器在__________下工作时所消耗的电功率。
2．用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的__________电功率。
以灯泡为例：PZ220V 25W
PZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，25W表示该灯泡的额定功率为25W。
3．(2019·温州)小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙)，闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1′、P2′(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是( )
A．P2′>P1′>P1 B．P2′>P1>P1′
C．P1>P2′>P1′ D．P1>P1′>P2′
4．某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
(1)当指示灯亮时，温度控制器处于__________状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，求温度控制器1小时所消耗的电能。
三、测定小灯泡的电功率
原理为________。
考点14 测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论
调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数__________额定电压时，可测额定功率。
5．(2018·嘉兴、舟山)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，于是他们设计了如下所示的三个电路图：
(1)你认为图________电路可以研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____________________________。
6．(2019·台州)图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为__________瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是______________。
(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为________欧姆。
四、电流的热效应
考点15 知道电路具有热效应，概述探究影响电流热效应因素实验的原理和涉及的科学方法
1．电流热效应
电流通过导体时，________能转化为________能，这种现象叫做电流的热效应。
2．用控制变量法进行研究
在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
考点16 说出焦耳定律的内容和数学表达式，应用焦耳定律解决简单问题
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟_________的平方、导体的__________和通电时间成正比。
表达式：Q＝_________
7．(2019·绍兴)在验证焦耳定律(Q＝I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲实验
电路
玻璃管内
液面高度
小组结论
你的合理解释与评价
A
液面都不上升
导体产生的热量跟电阻无关
(1)________________________________________________________________________
____________________________________________________________
B
液面都上升，且Δh甲<Δh乙
电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就(2)__越多__
电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系
C
液面都上升，且Δh甲(3)
______Δh乙
电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多
(4)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
___________________________________
如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是( )
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
1．(2019·淄博)灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示，将此灯泡与定值电阻R接入图甲所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是________V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则R的阻值是________Ω；通电1min，定值电阻R消耗的电能是________J。
(2019·宁波)如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P－U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P－U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ
C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
(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
(2019·无锡)小明和小红做测量小灯泡的功率实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率。器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，滑动变阻器(20Ω 2A)，电压表，电流表，开关各一个，导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表连接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理由是______________________________。
(2)小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表、电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中：
电压表的示数U/V
2.9
2.5
2.3
1.7
0.7
0.5
0
电流表的示数I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
0.31
0.34
________
__________
小灯泡的亮度
逐渐变亮
①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整。
②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_________。
③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是__________。
④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现__________现象，可能导致器材损坏。
【提醒】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难点是正确计算不超过电表量程前提下变阻器的取值范围。
(2018·连云港)如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是( )
A．电流表示数减小了0.1A
B．电压表示数减小了0.5V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W
D．电路总功率增大了1.5W
额定功率
额定电压
220V
水箱容积
60L
建议使用人数
3～4
图a
(2019·黄石)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a所示，其测温系统可以简化为如图b所示的电路，电源为9V恒定电源，R1为4Ω定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c所示。
(1)为估算电热水器的额定功率，关闭其他用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d所示，转动了150转，则消耗电能多少千瓦时，电热水器的额定功率是多少瓦？
(2)若已装满水的水箱温度显示75℃时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40℃热水洗浴，通过控水系统将10℃冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少升？(不计热损失)
(3)控温系统某时刻电压表示数为4V，此时水箱中水温是多少？
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2019·衢州)下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )
第2题图
2．(2018·无锡)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( )
A．该装置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
第3题
3．(2019·黄石)如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数增大
C．滑片可在R2上任意移动
D．若滑片移到b端时，R1与R2的电功率之比为3∶1
第4题图
4．(2018·深圳)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是( )
A．电压表示数变大
B．电流表示数变小
C．灯L的亮度不变
D．电路的总功率变小
5．(2019·聊城)有一只标有“6V 3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则错误的是( )
第5题图
A．定值电阻B的阻值为6Ω
B．将A、B串联接在9V电源两端，灯泡A正常发光
C．将A、B并联接在6V电源两端，10s内电路消耗的电能是30J
D．将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9W
(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。
第6题图
(2019·枣庄)在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20Ω 2A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则电源电压为________V，定值电阻R0的阻值为________Ω。
第7题图
8．(2018·金华、丽水)小科想知道标有“3.8V”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“50Ω 1A”。
第8题图
(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断路。
(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下：
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
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是________瓦。
(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，闭合开关前小灯泡灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是____________________________________。
9．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。
甲
型号
***
额定充电电压
4.8V
充电电流
500mA
电池容量
800mAh
乙 丙
第9题图
(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①图丙电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为________(填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
参考答案
课前预热
考点1 电能 其他形式能
考点2 焦耳 3.6×106
考点3 电流 时间
考点4 电能
考点5 W＝UIt、W＝Pt W＝(U2/R)t、W＝I2Rt
考点6 电能表
【考点真题】1.B 2.(1)I＝＝＝5安 (2)t＝＝1小时 s＝vt＝20千米/时×1小时＝20千米 (3)C
考点7 电功率 电流做功快慢
考点9 W/t UI U2/R I2R
考点10 1.额定电压 2.实际
【考点真题】3.C 4.(1)恒温 (2)U灯/R灯＝U阻/R阻，R灯＝U灯·R阻/U阻＝200V×40Ω/20V＝400Ω (3)加热状态时，双金属开关闭合：P＝U2/R＝(220V)2/40Ω＝1210W (4)灯亮时，I1＝20V/40Ω＝0.5A，灯灭时，I2＝220V/40Ω＝5.5A，一个周期(3分钟)消耗的电能：W＝W1＋W2＝U1I1t1＋U2I2t2＝220V×0.5A×150s＋220V×5.5A×30s＝5.28×104J 1小时耗电：W总＝W×20＝1.056×106J
考点12 P＝UI
考点14 等于
【考点真题】5.(1)乙 乙是串联电路，能控制电流相等 (2)电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
6．(1)0.8 当实际电压远大于额定电压时，小灯泡会烧毁 (2)15
考点15 1.电 内
考点16 电流强度 电阻 I2Rt
【考点真题】7.(1)两实验电阻没接入电路，无现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系 (2)越多
(3)＞ (4)两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系
课堂突破
例1 D 例2 C 例3 (1)如果接0～3V量程，会导致灯泡两端电压无法达到额定电压，如果接0～15V量程，由于分度值为0.5V，示数会不准确
(2)如图
(3)①小灯泡的实际功率P/W ②1.14W ③实际功率越大，亮度越亮 ④电压表满偏 例4 D
例5 (1)热水器消耗的电能W＝kW·h＝0.05kW·h，热水器的功率P＝＝＝3kW＝3000W； (2)水箱内水的温度75℃，水的体积60L＝0.06m3，由ρ＝得热水的质量：m热＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.06m3＝60kg，将10℃冷水和水箱中热水进行调配，根据热平衡方程可得：cm热(t1－t)＝cm冷(t－t2)，冷水质量m冷＝＝＝70kg，调配后水的质量m＝m热＋m冷＝60kg＋70kg＝130kg，调配后水的体积：V＝＝＝0.13m3＝130L，每人平均用水量：＝＝32.5L。 (3)由图b知，R1和R2串联，电压表测R1的电压，控温系统某时刻电压表示数为4V，电源电压为9V，则R2两端的电压为5V，串联电路电流相等，I＝＝，即＝，解得R2＝5Ω，由图c可知，R2与温度t为一次函数关系，温度为0℃时，R2阻值为8Ω，温度为80℃时，R2阻值为4Ω，R2随温度变化的函数关系为：R＝Ω；当R2＝5Ω时，解得t＝60℃。
【变式拓展】
1．2 20 12 2.B
校内作业
1．A 2.C 3.D 4.A 5.C
6．甲 5
7．12 10
8．(1)如图
(2)电压表有示数，电流表无示数(或电压表示数为6伏，电流表示数为0) (3)1.14 (4)灯泡灯丝电阻随着温度的降低而减小，实验中很暗时电阻为5欧，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小
9．(1)t＝800mAh×(1－10%)/500mA＝1.44h
(2)①低 ②当S1闭合、S2闭合、S3接a时为中温档，P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4欧＝5.76瓦； ③当S1闭合、S2闭合、S3接b为高温档，R2的功率：P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6欧＝3.84瓦，R1的功率：P1＝5.76瓦，总功率：P＝P1＋P2＝5.76瓦＋3.84瓦＝9.6瓦，消耗的总电能：W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦。
课件68张PPT。第二篇 物质科学(一)第25课时 电功 电功率
一、电功
考点1 概述电功的概念
电功的实质：电流做功的过程就是_______转化为
____________的过程。
考点2 知道电功的单位
单位为________(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW?h)。
换算：1 kW?h＝_________J。电能其他形式能焦耳3.6×106考点3 列举决定电功大小的因素
影响电功大小的因素有电压、 和通电_____。
考点4 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度
电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_______转化为其他形式的能。电流时间电能考点5 应用电功的公式计算用电器消耗的电能
电能计算公式为：_______________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式______________________计算。
考点6 根据电能表读数的变化估算消耗的电能
测量电功的仪表是________(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。W＝UIt、W＝PtW＝(U2/R)t，W＝I2Rt电能表1．(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B2．(2018·湖州)小华家买了电动自行车，说明书上的部分内容摘录在下图中(注：“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答：
最高车速：≥25km/h 电池容量：10Ah
一次充电行驶里程：30～40km
充电器输入电压：220V
额定电压：36V 频率：50Hz
额定功率：180W 一次充电时间：5～8h
(1)该电动自行车的额定电流多大？(2)若该电动自行车行驶的平
均车速为20千米/时，使用50%
的电池容量(按额定电流放电，
不计放电时能量损失)，能行驶
多长路程？
(3)某天小华想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小华想在如图所示的原有线路上安装一个双孔插座，应在a、b、c三处中的哪两处之间安装才合理？____。
A．a和b B．b和c C．a和cC【答案】(1)I＝ ＝5安
(2)t＝ ＝1小时(或“据题意，自行车行驶时间t＝1小时”) s＝vt＝20千米/时×1小时＝20千米
二、电功率
考点7 概述电功率的概念
电流在单位时间内所做的功叫_________，是用来表示_____________的物理量。
考点8 知道电功率的单位
电功率的单位为瓦特(简称瓦，符号为W)、千瓦(kW)。1kW＝1000W。电功率电流做功快慢考点9 应用电功率的公式进行简单的计算
电功率计算公式为：P＝ 、P＝ 。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝ 、P＝
计算。
考点10 知道额定功率的概念
(1)额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。
(2)用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的______电功率。W/tUIU2/RI2R额定电压实际考点11 从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
以灯泡为例：PZ220V 25W
PZ表示普通照明灯泡，
220V表示额定电压为
220V，25W表示该灯
泡的额定功率为25W。3．(2019·温州)小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙)，闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1′、P2′(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是( )
A．P2′>P1′>P1
B．P2′>P1>P1′
C．P1>P2′>P1′
D．P1>P1′>P2′C4．某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：(1)当指示灯亮时，温度控制器处于________状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
恒温【答案】(2)U灯/R灯＝U阻/R阻，R灯＝U灯·R阻/U阻＝200V×40Ω/20V＝400Ω (3)加热状态时，双金属开关闭合：P＝U2/R＝(220V)2/40Ω＝1210W (4)温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。【答案】(4)灯亮时，I1＝20V/40Ω＝0.5A，灯灭时，I2＝220V/40Ω＝5.5A，一个周期(3分钟)消耗的电能：W＝W1＋W2＝U1I1t1＋U2I2t2＝220V×0.5A×150s＋220V×5.5A×30s＝5.28×104J 1小时耗电：W总＝W×20＝1.056×106J三、测定小灯泡的电功率
考点12 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 原理为_________。
考点13 绘制实验的电路图
P＝UI考点14 测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论
调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数_______额定电压时，可测额定功率。等于5．(2018·嘉兴、舟山)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，于是他们设计了如下所示的三个电路图：(1)你认为图 电路可以研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 .
。乙 电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 乙是串联电路，能控制电流相等6．(2019·台州)图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为 瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是 .
。0.8 当实际电压远大于额定电压时，小灯泡会烧毁(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 欧姆。15 四、电流的热效应
考点15 知道电路具有热效应,概述探究影响电流热效应因素实验的原理和涉及的科学方法
1．电流热效应
电流通过导体时， 能转化为 能，这种现象叫做电流的热效应。电内2．用控制变量法进行研究
在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。考点16 说出焦耳定律的内容和数学表达式;应用焦耳定律解决简单问题
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟 的平方、导体的 和通电时间成正比。
表达式：Q＝____电流强度电阻I2Rt7．(2019·绍兴)在验证焦耳定律(Q＝I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲 高频点1 电功的计算
★例1 如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是 ( )DA．7040J
B．12320J
C．21120J
D．13200J【解析】根据功率随时间的变化关系图像可知：P热＝616W，t1＝20s；P冷＝88W，t2＝30s－20s＝10s，W总＝W热＋W冷＝P热t1＋P冷t2＝616W×20s＋88W×10s＝13200J。故选D。1. (2019·淄博)灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示，将此灯泡与定值电阻R接入图甲所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是 V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则R的阻值是 Ω；通电1min，定值电阻R消耗的电
能是 J。22012高频点2 电功率的计算
★例2 (2019·宁波)如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P－U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P－U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A．R1和Ⅰ
B．R1和Ⅲ
C．R2和Ⅰ
D．R2和ⅢC【解析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等，根据P＝ 可知，电阻小的功率大；因为R1>R2，所以P1＜P2；在乙图中，从横轴上找一点做横轴的垂线分别与两个图像相交，发现这时①的功率＞②的功率，因此①是R2的图像，②是R1的图像；(2)如果A、B并联，那么它们的总电阻比R2的电阻还小，根据公式P＝ 可知，这时的总功率比①中R2的功率还大，肯定在图像①的左边，即I的位置。故选C。★2.(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10JB【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：U′L＝U－U滑＝10V－4V＝6V，灯泡的实际功率：PL＝U′LI＝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。
高频点3 小灯泡功率的测定
例3 (2019·无锡)小明和小红做测量小灯泡的功率实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率。器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，滑动变阻器(20Ω 2A)，电压表，电流表，开关各一个，导线若干。(1)小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表连接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理由是 .
.
。 如果接0～3V量程，会导致灯泡两端电压无法达到额定电压，如果接0～15V量程，由于分度值为0.5V，示数会不准确(2)小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。【答案】如图(3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表、电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中：小灯泡的实际功率P/W①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整。
②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 。
③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是
。小灯泡的实际功率P/W1.14W实际功率越大，亮度越亮④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现
现象，可能导致器材损坏。小灯泡的实际功率P/W电压表满偏【提醒】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难点是正确计算不超过电表量程前提下变阻器的取值范围。★例4 (2018·连云港)如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是( )
A．电流表示数减小了0.1A
B．电压表示数减小了0.5V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W
D．电路总功率增大了1.5WD【解析】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A.使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I＝ 可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，故A错误；B.设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变－5Ω，由题意可知：△I＝I2－I1＝0.1A，即： ＝0.1A，所以， ＝0.1A，解得：R变＝10Ω，R变＝－45Ω(舍去)，所以，I1＝ ＝0.5A，I2＝ ＝0.6A，则电压表示数变化量：△U变＝I2(R变－5Ω)－I1R变＝0.6A×(10Ω－5Ω)－0.5A×10Ω＝－2V，所以电压表示数减小了2V；故B错误；C.定值电阻电功率的增大量：△P1＝I22 R-I12 R＝(0.6A)2×20Ω－(0.5A)2×20Ω＝2.2W，故C错误；D.总功率的增大量：△P＝UI2－UI1＝15V×0.6A－15V×0.5A＝1.5W，故D正确。故选D。例5 (2019·黄石)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a所示，其测温系统可以简化为如图b所示的电路，电源为9V恒定电源，R1为4Ω定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c所示。图a(1)为估算电热水器的额定功率，关闭其他用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d所示，转动了150转，则消耗电能多少千瓦时，电热水器的额定功率是多少瓦？
(2)若已装满水的水箱温度显示75℃时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40℃热水洗浴，通过控水系统将10℃冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少升？(不计热损失)
(3)控温系统某时刻电压表示数为4V，此时水箱中水温是多少？【答案】(1)热水器消耗的电能W＝ kW·h＝0.05kW·h，热水器的功率P＝ ＝3kW＝3000W；
(2)水箱内水的温度75℃，水的体积60L＝0.06m3，由ρ＝ 得热水的质量：m热＝ρV＝1.0×103kg/m3 ×0.06m3＝60kg，将10℃冷水和水箱中热水进行调配，根据热平衡方程可得：cm热(t1－t)＝cm冷(t－t2)，冷水质量m冷＝ ＝70kg，调配后水的质量m＝m热＋m冷＝60kg＋70kg＝130kg，调配后水的体积：V＝ = ＝0.13m3＝130L，每人平均用水量： ＝32.5L。
(3)由图b知，R1和R2串联，电压表测R1的电压，控温系统某时刻电压表示数为4V，电源电压为9V，则R2两端的电压为5V，串联电路电流相等，I＝
，即 ，解得R2＝5Ω，由图c可知，R2与温度t为一次函数关系，温度为0℃时，R2阻值为8Ω，温度为80℃时，R2阻值为4Ω，R2随温度变化的函数关系为：R＝ Ω；当R2＝5Ω时，解得t＝60℃。
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2019·衢州)下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )
A2．(2018·无锡)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( )
A．该装置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C第2题图3.(2019·黄石)如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表 的示数变小
B．电压表 的示数增大
C．滑片可在R2上任意移动
D．若滑片移到b端时，
R1与R2的电功率之比为3∶1D第3题图4．(2018·深圳)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是
( )
A．电压表示数变大
B．电流表示数变小
C．灯L的亮度不变
D．电路的总功率变小A第4题图 5.(2019·聊城)有一只标有“6V 3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则错误的是( )
A．定值电阻B的阻值为6Ω
B．将A、B串联接在9V电源两端，灯泡A正常发光
C．将A、B并联接在6V电源两端，10s内电路消耗的电能是30J
D．将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9W第5题图C★6．(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℃第6题图时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。甲5第6题图【解析】(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，即两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，故图甲符合要求；(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 可得，这台空调当天消耗的电能：W＝Pt＝1kW×5h＝5kW·h。故答案为：甲；5。★7．(2019·枣庄)在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20Ω 2A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，定值电阻R0的阻值为 Ω。1210第7题图【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R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时，R与R0的串联，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.4A，由I＝ 可得，电源的电压：U＝I小(R0＋R)＝0.4A×(20Ω＋R0)……①；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的电流I大＝1.2A，I大＝ ＝1.2A……②，解得：R0＝10Ω，电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V。第8题图8．(2018·金华、丽水)小科想知道标有“3.8V”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“50Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
【答案】如图(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断路。 电压表有示数，电流表无示数(或电压表示数为6伏，电流表示数为0)第8题图(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下：
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是 瓦。1.14第8题图(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，闭合开关前小灯泡灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是 .
.
。 灯泡灯丝电阻随着温度的降低而减小，实验中很暗时电阻为5欧，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小9．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。第9题图甲乙丙(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？(2)图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①图丙电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为
(填“高”、“中”或“低”)温档。甲丙乙低②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？【答案】(1)t＝800mAh×(1－10%)/500mA＝1.44h
(2)②当S1闭合、S2闭合、S3接a时为中温档，P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4欧＝5.76瓦； 甲丙乙③当S1闭合、S2闭合、S3接b为高温档，R2的功率：P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6欧＝3.84瓦，R1的功率：P1＝5.76瓦，总功率：P＝P1＋P2＝5.76瓦＋3.84瓦＝9.6瓦，消耗的总电能：W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦。第25课时 电功 电功率(1)
1．(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
2．(2018·黄石)将A、B两个灯泡，按图一、图二两种方式连接，已知RA＝4Ω、RB＝6Ω，电源电压相同，下面分析正确的是( )
第2题图
A．图一中A灯比B灯亮
B．图二中A灯比B灯亮
C．图一中A灯比图二中A灯亮
D．图一中的总功率比图二中的总功率要大
3．(2019·咸宁)如图所示，电源电压U保持不变，电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻，接入电路中，使电路消耗电功率的增加量较小，可行的是( )
第3题图
A．给R串联一个较小的电阻
B．给R串联一个较大的电阻
C．给R并联一个较小的电阻
D．给R并联一个较大的电阻
第4题图
4．(2019·苏州)额定电压均为6V的甲、乙两灯，U－I图线如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1∶3
第5题图
5．(2018·泸州)小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图，对小明家的这两个用电器，下列判断正确的是( )
A．微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压
B．微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C．微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率
D．每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
6．(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( )
第6题图
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
第7题图
7．(2018·山西)如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6V，定值电阻R0为5Ω，油量表实质上是量程为0～3V的电压表。R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是( )
油量V/L
0
10
20
30
40
50
压敏电阻R/Ω
25
20
15
10
5
2.5
A.油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大
B．电压表示数为3V时，油箱中的油量为50L
C．油箱中油量为20L时，R0两端的电压为1.5V
D．油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大
(2019·淄博)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中( )
A．电流表示数先变小后变大
B．电压表示数先变大后变小
C．电压表与电流表示数的比值先变小后变大
D．保护电阻消耗的功率先变小后变大
第9题图
9．(2019·昆明)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关，几秒就可以流出热水，这种加热水的过程很短，俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是3000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是________Ω(计算结果精确到0.1)。某次使用该龙头加热水时，测得实际电压为235V，水的初温为21℃，加热14s，得到0.5L末温为42℃的热水，则加热水的功率是________W。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
10．(2018·南充)如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I－U图像如图乙所示，当通过灯的电流为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为________W，滑动变阻器的最大值为________Ω。
第10题图
(2019·威海)图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图像可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是____________；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为________W。
第11题图
12．(2018·宁波)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12题图
(1)图乙中________(填“dc”或“ec”)表示电压表随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为________W。
13．(2019·济宁)小明用如图所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
第13题图
(1)电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω 1A”，乙标有“50Ω 2A”，实验时应该选择滑动变阻器________(填“甲”或“乙”)。
(2)小明将实验数据和现象填写在下表中：
实验
灯泡两端
电压U/V
通过灯丝
电流I/A
灯泡电功
率P/W
灯泡的
亮度
1
2.20
0.28
比正常发光暗
2
2.50
0.30
正常发光
3
2.80
0.32
比正常发光亮
①可得出的实验结论：____________________________________(写出一条即可)；
②小灯泡的额定功率为________W。
(3)小明用上面的实验器材测量电阻R2阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图所示。他先将导线C端接到电流表“－”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则R2的阻值为__________(用已知字母表示)。
14．(2019·台州)某电热砂锅的简化电路如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
第14题图
(1)高档加热时，开关S应旋至触点________(填“ab”、“bc”或“cd”)位置。
(2)某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
(4)生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
参考答案
1．B 2.B 3.D 4.D 5.C 6.D 7.C 8.C
9．16.1 3150
10．8 11
11．先增大后减小 640
12．(1)dc (2)36
13．(1)乙 (2)①电灯泡的实际功率随实际电压变化而变化 ②0.75 (3)
14．(1)cd (2)W1＝P1t1＝0.44kW×1h＝0.44kW·h
W2＝P2t2＝0.1kW×5h＝0.5kW·h W＝W1＋W2＝0.44kW·h＋0.5kW·h＝0.94kW·h (3)高档加热时，R1＝U2/P高＝(220V)2/440W＝110Ω，低档加热时，R1＋R2＝U2/P低＝(220V)2/100W＝484Ω，∴R2＝484Ω－110Ω＝374Ω
(4)电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间。
第25课时 电功 电功率(2)
第1题图
1．(2019·自贡)把一个标有“10V 3W”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
第2题图
2．(2019·临沂)如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是( )
A．两灯串联
B．灯L2更亮
C．灯L1的电阻丝更粗
D．电流表A2的示数为0.5A
第3题图
3．(2018·济宁)根据额定电压为2.5V小灯泡的I－U图像(如图所示)分析，下列结论正确的是( )
A．当小灯泡的电压为0V时，其电阻为0
B．当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1W
C．通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D．小灯泡的额定功率为0.625W
第4题图
4．(2018·广安)如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是( )
A．灯泡L变暗
B．电压表示数变小
C．电流表A1示数变大
D．整个电路消耗的总功率变小
第5题图
(2019·乐山)如图所示为探究“焦耳定律”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。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
6．(2018·福建)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I－U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的( )
第6题图
A．电压为7V B．电流为0.3A
C．电阻为20Ω D．功率为3W
7．(2019·山西)图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
第7题图
A．身高越高电压表示数越大
B．身高越高通过R0的电流越小
C．体重越大电流表示数越大
D．体重越大电路消耗总功率越大
第8题图
(2019·枣庄)在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是( )
A．电流表的示数变化范围0.3～0.6A
B．灯泡消耗的最小功率为0.9W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W
D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～10Ω
第9题图
9．(2019·广安)如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6V 12W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为________Ω，P1________2P2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
10．(2018·遂宁)如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为________Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为1/4R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1∶P2＝________。
第10题图
11．(2019·广东)某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高档、中档和低档。如图为电烤箱在不同档位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高档、中档和低档对应的电路图分别是图________、图________和图________。(填“甲”、“乙”或“丙”)
第11题图
(2019·绵阳)某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是________kW·h。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，则R2＝________Ω。
第12题图
(2018·达州)如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，小筒底面积为10cm2，大筒底面积为50cm2，装有适量水，金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计)，定值电阻R0＝8Ω，AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω，电源电压为6V。当托盘中不放物体时，P位于A端，小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出)，则：R0在电路中的作用是__保护电路__，托盘和小筒的总质量为________g，当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时，R0消耗的功率为________W。
第13题图
14．(2019·江西)如图所示是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)。
第14题图
(1)求电阻R2的阻值。
(2)把400g牛奶从20℃加热到40℃，求牛奶所吸收的热量。[c牛奶＝4.0×103J/(kg·℃)]
(3)如图所示是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率。(结果保留到0.1%)
参考答案
1．D 2.B 3.D 4.D 5.C 6.D 7.A 8.D
9．3 ＜
10．40 2∶1
11．丙 乙 甲
12．0.88 220
13．保护电路 50 0.72
14．(1)由题意可知，当S接“2、3”时，电路为R1的简单电路，暖奶器处于保温状态；当接“3、4”时，电路为R1、R2并联，暖奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P2＝P加热－P保温＝220W－20W＝200W，由P＝可得，电阻R2的阻值：R2＝＝＝242Ω； (2)牛奶从20℃加热到40℃吸收的热量：Q＝cm(t－t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×0.4kg×(40℃－20℃)＝3.2×104J； (3)由图像可知，加热时间为t＝200s，加热过程消耗的电能：W＝Pt＝220W×200s＝44000J，则暖奶器在加热过程中的热效率：η＝×100%＝×100%≈72.7%。
