1、第十八章电功率目标与要求1.了解：额定功率的概念。2.会：计算电功；计算电功率；进行电热计算。3.理解：电流做功；电功率概念；焦耳定律。4.掌握：电能表读数及其相关计算；测量小灯泡电功率的基本内容。知识点回顾知识点一：电能和电功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
2、：（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=3.6106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。7电功的测量电能表：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。电能表上“220V、5A、3000R/kWh”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。读数时：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；电能表前后两次
3、读数之差，就是这段时间内用电的度数。知识点二：电功率1电功率：电流在单位时间内所做的功。2电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。3电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。（1）串联电路中；（2）并联电路中：；（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+Pn。4电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。5额定功率（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。（2）已知U额、P额，可根据公式I额=P额/U额计算
4、出该灯的额定电流；可根据公式计算出该灯的电阻。（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；当U实U额 时，P实P额灯光暗淡；当U实 U额时，P实P额灯发光强烈。（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。知识点三：测量小灯泡电功率一、伏安法测量小灯泡的电功率1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。2.实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式
5、，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。4.设计并进行实验：（1）按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电
6、压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（5）整理好实验器材。（6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。实验序号电压/V电流/A电功率/W小灯泡亮度12.50.310.78正常22.00.250.50较暗33.00.381.14较亮5.分析与论证（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。（3）小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。（4）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。6、实验结论（1）当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，
7、小灯泡正常发光。（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。7、注意事项（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。（4）闭合开关前，
8、要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。相同点：实验电路基本相同，可采用同一电路；实验方法相同，都是伏安法；测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。不同点：实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电
9、压下的电功率有什么规律。二、实验中电路故障分析故障现象故障原因灯泡不亮闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数滑动变阻器接成定值电阻 电源电压太低闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏接线柱接触不良 连接导线断裂闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良电流表和电压表的位置互换了电表问题电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转电流表和电压表的“”“”接线柱接反了电流表与电压表的指针偏转角度很小电表的量程都选择过大 电源电压过低电表的指针超过最大刻度量程选择过小 电路中出现短路滑动变阻器问题滑动变阻器的滑片滑动时
10、，电表示数及灯泡的亮度无变化滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压电源电压过低闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置知识点四：焦耳定律1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。3.焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中单位Q焦(J)；I安(A)；R欧()；t秒。4.当电流通过导体做
11、的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。5.电热的利用：电热毯、电熨斗、电烤箱等；电热的防止：电视机后盖有很多孔是为了通风散热，电脑运行时也需要风扇及时散热。考向：电能与电功概念及计算。考点与考向备考：牢记并熟练应用电能公式；加强电能表读数与相关计算练习；熟练进行kWh与电能之间的换算。考点一：电能与电功考向：电功率概念及相关计算。考点二：电功率备考：深刻理解并掌握电功率计算公式，加强电功率计算练习。加强有关电功率典例训练。电功率考向：测量小灯泡电功率。考点三：小灯泡电功率测量备考：理解测量小灯泡电功率的实验电路、方法、步骤。了解常见
12、问题，加强典例训练。选择题：常考热点主要集中在电功与电能的概念、电能的相关计算，电功率的概念及其计算和焦耳定律等。填空题：常考热点集中在电能及其计算、电功率大小计算、电能表的应用与相关计算等几个方面。常考题型实验探究题：主要考查小灯泡电功率测量。考查问题有：实验电路的纠错、分析、补充；电路故障排除；实验步骤与实验科学方法分析；实验手段分析；电功率概念理论研究；实验态度和实验误差等。计算题：考查学生应用电功率等相关知识分析问题、解决问题的能力，题目涉及知识点多、知识面广，这就要求学生具有综合分析和计算能力。典例与范例考点一：电能和电功典例一：（2020齐齐哈尔）在家庭用电的调查活动中，小明听妈妈
13、说“使用20W的白炽灯比使用60W的白炽灯省电”。小明经过研究发现，这种说法是指它们正常工作相同的时间，使用额定功率为20W的白炽灯比使用额定功率为60W的白炽灯消耗的电能 （选填“少”或“多”）。小明关闭电灯后，发现家中电冰箱仍在工作，说明电冰箱和电灯是 （选填“串联”或“并联”）的。【答案】少；并联。【解析】（1）灯泡正常工作时的实际功率等于额定功率，由WPt可知，在灯泡正常工作相同时间时，使用额定功率为20W的白炽灯比使用额定功率为60W的白炽灯消耗的电能少；（2）并联电路中各用电器互不影响，关掉电灯后，电冰箱仍能工作，这说明它们是并联连接的。故答案为：少；并联。典例二：（2020湘潭）
14、如图是小明家电能表的表盘。小明将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次。暖风机在这1min内消耗的电能为 kWh。它的实际功率是 W。【答案】0.02；1200。【解析】1600imp/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则该用电器消耗的电能：WkWh0.02kWh，暖风机的实际电功率：P1.2kW1200W。故答案为：0.02；1200。考点二：电功率典例三：（2020湘潭）如图所示，“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡 （选填“串联”或“并联”）在电路中，闭合开关后，观察到“3.8V
15、”的小灯泡比“2.5V”的小灯泡亮，说明“3.8V”小灯泡的实际功率比“2.5V”小灯泡的实际功率 （选填“大”或“小”）。【答案】串联；大。【解析】如图所示，“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡逐个依次连接，即两灯泡串联在电路中；闭合开关后，观察到“3.8V”的小灯泡比“2.5V”的小灯泡亮，因灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，则说明“3.8V”小灯泡的实际功率比“2.5V”小灯泡的实际功率大。故答案为：串联；大。典例四：（2020长沙）实验小组设计了如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端
16、，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，已知P1：P21：4。（1）灯泡L的额定功率为 W；（2）滑动变阻器的最大阻值为 ；（3）在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡的最小功率与最大功率之比为 。【解析】（1）灯泡L的额定功率为：PL额U额I额2.5V0.3A0.75W；（2）将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1，如图甲，只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数
17、为0.3A，R1的功率为P2，如图乙，闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，如图丙，因为P1：P21：4，P1：P2（I甲）2R1：（I乙）2R11：4，所以甲乙两图中电流之比为：I甲：I乙1：2，又因为I乙0.3A，所以I甲0.15A，所以滑动变阻器最大阻值为：R2甲20。在丙电路中，滑动变阻器接入电路的电阻为：R2丙15，所以电源电压为：U3V+I丙R1，由于乙电路电流为0.3A，所以灯泡正常发光，电压为2.5V，所以电源电压为：U2.5V+I乙R1，所以，3V+I丙R12.5V+I乙R1，3V+0.2AR12.5V+0.3AR1，解得，U4V
18、，R15。（3）在只闭合S1时，灯泡才有电流通过，即甲乙两个电路，甲电路滑动变阻器电阻最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，此时滑动变阻器的电压为U2甲3V，R1两端电压为U1甲I甲R10.15A50.75V，所以灯泡两端电压为：UL甲UU1甲U2甲4V3V0.75V0.25V，灯泡的最小功率为：PL小UL甲I甲0.25V0.15A0.0375W，乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A，灯泡正常发光，灯泡的功率最大为：PL大PL额0.75W，所以，灯泡的最小功率与最大功率之比PL小：PL大0.0375w：0.75w1：20。故答案为：（1）0.75；（2）20；（3）
19、1：20。考点三：测量小灯泡电功率典例五：（2020镇江）小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线_（选填“”“”或“”）发生了_ （填写故障名称）(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知小灯泡的额定功率为_W实验中所使用的滑动变阻器的规
20、格可能为_A.5 2A B.10 2A C.20 1A D.30 1A(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线_（选填“”“”或“”），你选择的依据是_【答案】(1)开关未断开；(2)滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端；(3)；(4)断路；(5)0.75；(6)D；(7)；(8)“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。【解析】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处开关未断开；滑动变阻器滑
21、片未移至最左端（阻值最大处）。(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线发生了断路。(3)根据记录的数据和图像可知当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V0.3A=0.75W当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V此时滑动变阻器的阻值为：R=25所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30、1A。(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过
22、它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。典例六：（2020无锡）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。 小灯泡两端的电压U/V0.51.01.522.53通过小灯泡的电流I/A0.120.160.190.230.250.28小灯泡的亮度暗亮正常发光过亮分析实验记录，她得出了以下结论小灯泡的额定功率为0.625W小灯泡的实际功率越大，亮度越亮小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大小灯泡和阻值为2的定值电阻串联接在电压为3V的电
23、源两端时，能正常发光，其中正确的是（）。A只有B只有C只有D都正确【答案】D。【解析】灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率PUI2.5V0.25A0.625W，故正确；由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由PUI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故正确；由R计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：4.17、6.25、7.89、8.70、10、10.71，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故正确；小灯泡和阻值为2的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
24、此时定值电阻两端电压：URIR0.25A20.5V，恰好满足电源电压：UUL+UR0.5V+2.5V3V，所以灯泡能正常发光，故正确。故选：D。考点四：焦耳定律典例七：（2020宿迁）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（）。A烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显；B该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系；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若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可【答案】D。【荆州】A、在液体质
25、量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；B、由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确；D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的装置相同，故D错误。故选：D。典例八：（2020沈阳）康康家有一台
26、家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。，求：(1)把的水从40加热到100，水需要吸收的热量；(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间；(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。【答案】(1)1.26105J；(2)126s；(3)1051.6。【解析】(1)水的质量为：水需要吸收的热量为：(2)由于不计热量损失，所以电水壶的加热挡消耗的电能为：由得，电水壶加热过程需要的时间为：(3)当旋钮开关接2时，只有接入电路，
27、此时为加热状态，由，得已知家庭电路的电压是，所以R2的阻值为：当旋钮开关接1时，与串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为：根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得R1的阻值为：。答：(1)把的水从40加热到100，水需要吸收的热量为1.26105J；(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为126s；(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值为1051.6。跟踪训练一、选择题1（2020北京四中中考模拟（适应性测试）如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）。A. 迷你风扇；B. 笔记本电脑；C. 清洁机器人；D. 电暖气【答案】D。【解析】A电
28、风扇工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；B笔记本电脑主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；C清洁机器人工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；D电暖气工作时电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，符合题意。2（2020江苏省南京市中考模拟四）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（）。A1.2WB1.0WC2.2WD5.0W【答案】C。【解析】
29、定值电阻的阻值不变，则由欧姆定律可得：当电压表的示数U16V时，电路中的电流I1，当电压表的示数U25V时，电路中的电流I2，因该过程中通过电流表的示数减少了0.2安培，所以，II1I20.2A，解得：R5，则该定值电阻所消耗的功率的变化量：PP1P22.2W。故选C。3（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）如图为探究“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型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R1R2。下列说法正确的是（）。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
30、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【答案】C。【解析】A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；C、根据QI2Rt，因R1R2故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。故选C。二、填空题4（2020吉林省长春市中考模拟四）如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表
31、示数U的变化关系如图象，则R1与R2的最大阻值之比为_，电路中的最大总功率为_W。【答案】1：2；1.8。【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。（1）当滑片位于最左端a时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大0.6A，由I可得，电源的电压：UI大R10.6AR1；当滑片位于最右端b时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图象可知，此时U22V，电路中的最小电流I小0.2A，则滑动变阻器的最大阻值：R210，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：UI小（R1+R2）0.
32、2A（R1+10）；由可解得：R15，U3V，则R1与R2的最大阻值之比：R1：R25：101：2；（2）电路中的最大总功率：P大UI大3V0.6A1.8W。答案是：1：2；1.8。5（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1。则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J；电动机线圈1min产生的热量为 J。【答案】180；1.5。【解析】消耗的电能为WPt3W60s180J；电路中线圈的电流为；电路中通过线圈的电流为产生的热量为QI2Rt（0.5A）20.160s1.5J。故答案为：180；1.5。6（2020东莞市一模）小明
33、有些质疑电热水壶的铭牌中数字是否准确，于是小明拿了一个电能表，他拿的电能表测量用电器的总功率不能超过 W。然后家里电路修好之后，他将电热水壶单独接入该电路中，用电能表测量，1min后，电能表的转盘转了75转，则电热水壶在这段时间内消耗的电能为 kWh，计算出电热水壶的实际电功率是 W。【答案】4400； 0.025；1500。【解析】由电能表铭牌可知，电能表正常工作时的电压是220V，允许通过的最大电流是20A，则小明家接入用电器的最大总功率：P最大UI最大220V20A4400W；1min内电能表转盘转了75转，则电热水壶消耗的电能：W=753000kWh0.025kWh，电热水壶的实际电功
34、率：P=Wt=0.025kWh160h=1.5kW1500W。故答案为：4400； 0.025；1500。7（2020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）如图所示，电源电压为6V，电阻R010，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，滑动变阻器上标有“20 0.5A”字样。则当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0产生的热量是 J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为 ；电路消耗总功率允许的变化范围为 W。【答案】48；10；1.21.8。【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，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，电路中的电
35、流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：R总R最大+R020+1030，电路中的最小电流：I最小0.2A，通电时间t2min120s，则电流通过电阻R0产生的热量：QI2Rt（0.2A）210120s48J；当电压表的示数U0大3V时，电路中的电流最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I最大0.3A，电路中的总电阻：R总20，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值：R最小R总R0201010；电路中电流最小时功率最小：P最小UI最小6V0.2A1.2W；电路中电流最大时功率最大：P最大UI最大6V0.3A1.8W；故答案为：
36、48；10；1.21.8。8（2020广东省省考模拟测试四)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”）。已知水=1.0103kg/m3,c水=4.2103J/（kg） 【答案】2100；1.2；粗。【解析】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W=0.07kWh，工作时间t=2min=130h，则该电热水器的实际功率：（2）电热水器消耗的电能：W=Pt=2
37、100W120s=2.52105J，水的体积V水=50L=0.05m3，由=mV可得，水的质量：m水=水V水=1.0103kg/m30.05-3m3=50kg；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸=W=2.52105J，由Q=cmt得，水升高的温度：；（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q=I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。故答案为：2100；1.2；粗。三、实验探究题9（202
38、0湖北省武汉市中考模拟五）小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源（电压保持6V不变）、待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有03伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。（1）在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图（a）已满刻度，电流表示数如图（b）所示，读出电流表的示数为_A，但小灯泡仍无法正常发光。（2）小柯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下表中。实验序号电压U/（伏）电流I（安）13.00.2422.20.2831.70.30请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；求出该小灯泡的额定功
39、率为_W。【答案】（1）0.24；（2）如下所示；1.064。【解析】（1）电流表示数如图（b）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读出电流表的示数为0.24A，但小灯泡仍无法正常发光；（2）灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，由欧姆定律，UIR，灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据知，电压表并联在变阻器的两端了，如下所示：（3）待测小灯泡标有“0.28A”字样，表示灯的额定电流为0.28A，由表中数据知，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：6V2.2V3.8V，故灯的额定电功率：PUI3.8V0.28A1.064
40、W。答案是：（1）0.24；（2）如下所示；1.064。10.（2020北京四中中考模拟（适应性测试）小华为了探究影响电流产生热量的因素，他用两个完全相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同的电阻丝R1和R2（已知：R1 R2），以及电源、开关、滑动变阻器、导线等，连接了如图所示的实验电路。(1)此电路可探究当_和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系。(2)闭合开关，通电一段时间后，温度升高较少的是_温度计。（选填“甲”或“乙”）。【答案】（1）电流；（2）乙。【解析】(1)电流做功产生的热量，因为两根电阻丝R1和R2阻值不同，所以电路可探究电流和
41、通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系；(2)因为R1 R2，由可知通电相同时间，R1 产生的热量大于R2产生的热量，因为甲乙装的是相同质量的煤油，由可知甲升高的温度大于乙升高的温度。答案是：（1）电流；（2）乙。四、计算题11.（2020北京四中中考模拟（适应性测试）某家用电暖器有三档调温，其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。求：（1）只闭合开关S、S1时电路中的电流I1；（2）只闭合开关S、S2时，电路的电功率P2；（3）调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能。【解析】设电源两端电
42、压为U，因为是家庭电路，则U=220V；(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流：I1=4A；(2)设通过R2的电流为I2，根据并联电路电流的规律得到通过R2的电流：I2=I- I1=10A-4A=6A，电路电功率：P2= I2U=6A220V=1320W；(3)最高档就是开关S、S1和S2都闭合，两个电阻并联，高档位的功率：P=UI=220V10A=2200W=2.2kW，2小时消耗的电能：W=Pt=2.2kW2h=4.4kWh。答：(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流是4A；(2)只闭合开关S、S2时，电路的电功率是1320W；(3)调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能是4.4kWh。
43、12（2020东莞市一模）虽然疫情有了好转，但学生仍不能返校正常上课，小时必须呆在家中隔离，一天早晨他起来用电热饭盒热早餐，发现电热饭盒具有高温、低温两挡，如图甲所示，简化电路如图乙所示，高温挡电功率为242W，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：（1）R1和R2的阻值是多少？（2）高温挡加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜的温度升高多少？饭菜的比热容取3103J/（kg）（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少W？【解析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，由PUI=U2R可得，R1的阻值：R
44、1=U2P高=(220V)2242W=200，则R2的阻值：R24R14200800。（2）高温挡加热5min消耗的电能：WP高t242W560s7.26104J，不计热量损失，则饭菜吸收的热量：Q吸W7.26104J，由Q吸cmt可得，1kg饭菜升高的温度：t=Q吸cm=7.26104J3103J/(kg)1kg=24.2；（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：P低实=U实2R1+R2=(200V)2200+800=40W。答：（1）R1和R2的阻值依次为200、800；（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2；（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。13（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）如图甲所示，灯泡L标有“20V 8W”的字样，把它与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的IU图象如图乙所示。求：（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？【解析】（1）已知灯泡的额定电压为20V，由图象知，当灯泡的电压为U额20V时，通过的电流I额0.4A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为I