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第十五章 《电能与电功率》（课件）2023-2024学年沪粤版九年级物理上册
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第十五章：电能与电功率单元复习The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation PART 01 目标导航PART 02 思维导图PART 03 知识精讲PART 04 真题演练PART 05 模拟题检测目录 01目标导航02思维导图03知识精讲知识点01 电功、电能及电能表一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间。可表示为：W=UIt。3.单位：焦耳（J） 1J=1V·A·s=1N·m 03知识精讲知识点01 电功、电能及电能表二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为【即学即练1】一个电能表，表盘上标明720revs/（kW・h）”，它的意思是__________，呼和浩特教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元．这段时间需要交付多少电费____？【答案】接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过720转 383.64元 【解析】（1）“720revs/kW•h”表示电路每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转720r．（2）由图知，某段时间共消耗的电能：1951.7kW•h-1632.0kW•h=319.7kW•h．已知该时间段该地区每度电费1.2元，则这段时间需要交付的电费：319.7kW•h×1.2元/kW•h=383.64元．知识点02 电功率一、电功率的基本概念1. 物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。2. 定义：把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W。4．定义式：知识点02 电功率1．计算电功率最常用的基本公式：P=UI，该公式表明：用电器的电功率P等于用电器两端的电压U和通过用电器的电流I的乘积。2．公式变形：3．推导公式知识点02 电功率三、额定电功率1.额定电压：用电器正常工作时的电压值。2.额定功率：用电器在额定电压下工作时所消耗的功率3.用电器的铭牌：如某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A， 灯丝阻值【即学即练2】小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）A．该电路中的电表是电流表 B．温度变化时R2两端电压不变C．温度升高时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变大【答案】D【解析】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。故选D。知识点03 探究焦耳定律一 、电流的热效应1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）通电导体产生的热量跟电阻的关系（2）电流产生的热量与电流大小的关系知识点03 探究焦耳定律二、焦耳定律1．内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。2．公式：Q=I2Rt知识点03 探究焦耳定律三、电热的利用和防止 1. 电热的利用：日常生产、生活中会经常用到电热，如家用的热水器、电饭煲等，这些都是用电来加热的设备，叫电热器。2. 电热的危害：很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。【即学即练3】某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V的电路中，电路中的总电流随时间变化的图象如图乙所示，问：（1）电饭锅工作时的最大电功率和最小电功率分别是多少？此时开关分别处于什么状态？（2）电热丝R2的阻值是多少？（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量是多少？【答案】（1）660W，440W，开关状态见解析；（2）220Ω；（3）6.6×104J【解析】解：（1）由电路图可知，当S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，电路中的电流最大，此时功率最大；当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最小，此时功率最小；由图乙可知，电路中的最大电流I大＝3A，电路中的最小电流I小＝2A，则电饭锅的最大功率为 电饭锅的最小功率为（2）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电阻R1与R2并联时，通过R1的电流仍为2A，则通过电热丝R2的电流为电热丝R2的阻值为（3）当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，则R1的阻值为当电压降低，S1断开，电路中的电流始终为1A时，10min内电饭锅产生的热量为03真题演练1．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）A．小灯泡亮度变暗B．电压表示数变大C．电流表示数不变 D．电路总功率变小【答案】D【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I=U/R可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。故选D。2．（2023·湖南常德·统考中考真题）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）A．IR∶IM＝9∶1 B．IR∶IM＝1∶9 C．IR∶IM＝8∶1 D．IR∶IM＝1∶8【答案】C【详解】由电路图可知，两开关都闭合时，电动机和电阻并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W两条支路电流之比3.（2023·辽宁营口·统考中考真题）图中是探究电流通过导体产生的热量与___________（选填“电流”或“电阻”）关系的装置； 装置中的 U形管___________（选填“是”或“不是”）连通器； 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为___________。【答案】 电流 不是 1∶4【详解】[1]根据实验装置可知，由于R1和R2的阻值都是5Ω，但是流过两个电阻的电流不同，可知图中是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。[2]由于装置中的U形管有一侧上端是封闭的可知其不是连通器。[3]由于R1和R2的阻值相同，根据实验装置可知，流过R1的电流是流过R2的电流的2倍，根据Q=I2Rt可知，电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为1∶4。 4．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为___________A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为___________W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为___________ V。【答案】 0.5 1.5 4.5【详解】[1][2]由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，两个灯泡电阻分别为两个灯泡的额定电流分别为电路中的电流为此时电路中的电流 I=I2=0.5A L2小灯泡正常发光，L1小灯泡的实际功率为[3]断开开关S1、S2，两个电压表串联在电路中，电压表V1、V2完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为5．（2023·吉林·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。（1）按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的______端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是______W。（2）若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率是______W。【答案】 A 1.44 0.36【详解】（1）[1]由题意知，电源电压为两节新干电池，即电源电压为3V，而灯泡的额定电压为3V，因此根据串联分压，当滑动变阻器阻值为零时，小灯泡正常发光，由图可知，将滑片调至滑动变阻器的A端。[2]由图可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，因此读数为0.48A，则小灯泡的额定功率是P额=U额I额=3V×0.48A=1.44W（2）[3]灯泡的电阻为 此时小灯泡的实际功率是P实=I2RL=(0.24A)2×6.25Ω=0.36W 6．（2023·北京·统考中考真题）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。（1）该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同；（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：________。【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关【详解】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。7．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：（1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能；（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。 【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R1两端的电压U1=U-U2=18V-12V=6V由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R1的阻值 R1通电60s消耗的电能W1=U1It=6V×0.5A×60s=180J（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R1的最大功率P1=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W答：（1）电阻R1的阻值是12Ω，R1通电60s消耗的电能是180J；（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率是4.32W。 8．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失） 【答案】（1）1500W的电热水壶，见解析；（2）1000W的电热水壶，见解析【详解】解：（1）该插座能接入的用电器最大功率为 所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶。（2）烧开初温相同、质量相同的水时，水吸收的热量是相同的，不计热损失，消耗的电能是相同的。根据P=W/t，可知t=W/P，消耗相同电能时，功率越大，用时越短。所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。答：（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶；（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶。 04模拟题检测1．（2023·江苏宿迁·统考一模）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析不正确的是（ ） A．乙消耗的电功率为3.6W B．甲消耗的电功率为3.6WC．甲中的电流大于乙中的电流 D．整个电路消耗的电功率为10.8W 2．（2023·山东枣庄·统考模拟预测）如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1、L2的亮度变化是（ ） A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2的亮度不变3．（2023·江西·校联考模拟预测）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝A、B的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中 ________保险丝的电阻较大，当两个保险管通过相同的电流时，________保险丝更容易熔断。（均选填“A”或“B”）【答案】 B B【详解】[1]两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，由图可知，B保险丝比A保险丝细，即B保险丝的电阻大。[2]当A、B两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，B保险丝的热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，B保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。 4．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考一模）如图所示电路，电源电压为8V保持不变，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.6W；当滑片P在b端时，R1消耗的电功率为______W。5．（2023·陕西西安·西安建筑科技大学附属中学校考一模）为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。（1）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最___________端（选填“左”或“右”）。（2）调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为________A。（3）要测得小灯泡的额定电功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向___________（选填“左”或“右”）端移动一段距离，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为___________W。 【答案】 右 0.42 左 1.25【详解】（1）[1]为了保护电路，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处，即置于滑动变阻器的最右端。（2）[2]电压表连接的是小量程，即（0~0.6A），一个大格代表0.2A，一大格又分了10个小格，一小格代表0.02A，所以此时电流表的示数为0.42A。（3）[3] 为了测得小灯泡的额定电功率，应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2V，小于额定电压，根据串联电路的电压规律，要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V，使串联的滑动变阻器两端的电压减小，即滑动变阻器的电阻变小，所以滑片向左移动。[4]灯的额定电压为2.5V，此时电流表示数为0.5A，根据P=UI得P=UI=2.5V×0.5A=1.25W 6．（2023·安徽滁州·校考一模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节新干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、导线若干，图甲是没有连接完整的电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右移动时，电流表示数变小）；______（2）闭合开关后，电压表示数如图乙所示，要想测出小灯泡的额定功率，则接下来应进行的操作是_____，使电压表的示数为2.5V；（3）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为_____W。 【答案】 见详解 向左移动滑片 0.5【详解】（1）[1]要求滑片P向右移动，电流表示数变小，即电阻变大，故应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： （2）[2]由图乙知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为1.5V，灯在额定电压下正常发光，灯的实际电压1.5V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。（3）[3]根据小灯泡的电流随它两端电压的变化图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 7．（2023·上海·校联考一模）在如图所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，电阻R1的阻值为5欧，电阻R2的阻值为20欧。闭合开关S，求：（1）电阻R1通电10秒所消耗的电能；（2）电流表示数I。 8．（2023·江西九江·统考一模）如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R2的阻值是2Ω，闭合开关后，电流表示数为0.5A，电压表示数为3V，求：（1）电阻R1的阻值；（2）开关闭合通电1min后，R2消耗的电能。 THANK YOU
第十五章：电能与电功率单元复习The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation PART 01 目标导航PART 02 思维导图PART 03 知识精讲PART 04 真题演练PART 05 模拟题检测目录 01目标导航02思维导图03知识精讲知识点01 电功、电能及电能表一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间。可表示为：W=UIt。3.单位：焦耳（J） 1J=1V·A·s=1N·m 03知识精讲知识点01 电功、电能及电能表二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”，当转盘转过n圈时，消耗的电能为【即学即练1】一个电能表，表盘上标明720revs/（kW・h）”，它的意思是__________，呼和浩特教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元．这段时间需要交付多少电费____？【答案】接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过720转 383.64元 【解析】（1）“720revs/kW•h”表示电路每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转720r．（2）由图知，某段时间共消耗的电能：1951.7kW•h-1632.0kW•h=319.7kW•h．已知该时间段该地区每度电费1.2元，则这段时间需要交付的电费：319.7kW•h×1.2元/kW•h=383.64元．知识点02 电功率一、电功率的基本概念1. 物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。2. 定义：把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W。4．定义式：知识点02 电功率1．计算电功率最常用的基本公式：P=UI，该公式表明：用电器的电功率P等于用电器两端的电压U和通过用电器的电流I的乘积。2．公式变形：3．推导公式知识点02 电功率三、额定电功率1.额定电压：用电器正常工作时的电压值。2.额定功率：用电器在额定电压下工作时所消耗的功率3.用电器的铭牌：如某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A， 灯丝阻值【即学即练2】小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）A．该电路中的电表是电流表 B．温度变化时R2两端电压不变C．温度升高时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变大【答案】D【解析】A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。故选D。知识点03 探究焦耳定律一 、电流的热效应1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）通电导体产生的热量跟电阻的关系（2）电流产生的热量与电流大小的关系知识点03 探究焦耳定律二、焦耳定律1．内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。2．公式：Q=I2Rt知识点03 探究焦耳定律三、电热的利用和防止 1. 电热的利用：日常生产、生活中会经常用到电热，如家用的热水器、电饭煲等，这些都是用电来加热的设备，叫电热器。2. 电热的危害：很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。【即学即练3】某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V的电路中，电路中的总电流随时间变化的图象如图乙所示，问：（1）电饭锅工作时的最大电功率和最小电功率分别是多少？此时开关分别处于什么状态？（2）电热丝R2的阻值是多少？（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量是多少？【答案】（1）660W，440W，开关状态见解析；（2）220Ω；（3）6.6×104J【解析】解：（1）由电路图可知，当S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，电路中的电流最大，此时功率最大；当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最小，此时功率最小；由图乙可知，电路中的最大电流I大＝3A，电路中的最小电流I小＝2A，则电饭锅的最大功率为 电饭锅的最小功率为（2）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电阻R1与R2并联时，通过R1的电流仍为2A，则通过电热丝R2的电流为电热丝R2的阻值为（3）当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，则R1的阻值为当电压降低，S1断开，电路中的电流始终为1A时，10min内电饭锅产生的热量为03真题演练1．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）A．小灯泡亮度变暗B．电压表示数变大C．电流表示数不变 D．电路总功率变小【答案】D【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I=U/R可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。故选D。2．（2023·湖南常德·统考中考真题）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）A．IR∶IM＝9∶1 B．IR∶IM＝1∶9 C．IR∶IM＝8∶1 D．IR∶IM＝1∶8【答案】C【详解】由电路图可知，两开关都闭合时，电动机和电阻并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W两条支路电流之比3.（2023·辽宁营口·统考中考真题）图中是探究电流通过导体产生的热量与___________（选填“电流”或“电阻”）关系的装置； 装置中的 U形管___________（选填“是”或“不是”）连通器； 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为___________。【答案】 电流 不是 1∶4【详解】[1]根据实验装置可知，由于R1和R2的阻值都是5Ω，但是流过两个电阻的电流不同，可知图中是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。[2]由于装置中的U形管有一侧上端是封闭的可知其不是连通器。[3]由于R1和R2的阻值相同，根据实验装置可知，流过R1的电流是流过R2的电流的2倍，根据Q=I2Rt可知，电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为1∶4。 4．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为___________A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为___________W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为___________ V。【答案】 0.5 1.5 4.5【详解】[1][2]由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，两个灯泡电阻分别为两个灯泡的额定电流分别为电路中的电流为此时电路中的电流 I=I2=0.5A L2小灯泡正常发光，L1小灯泡的实际功率为[3]断开开关S1、S2，两个电压表串联在电路中，电压表V1、V2完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为5．（2023·吉林·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。（1）按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的______端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是______W。（2）若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率是______W。【答案】 A 1.44 0.36【详解】（1）[1]由题意知，电源电压为两节新干电池，即电源电压为3V，而灯泡的额定电压为3V，因此根据串联分压，当滑动变阻器阻值为零时，小灯泡正常发光，由图可知，将滑片调至滑动变阻器的A端。[2]由图可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，因此读数为0.48A，则小灯泡的额定功率是P额=U额I额=3V×0.48A=1.44W（2）[3]灯泡的电阻为 此时小灯泡的实际功率是P实=I2RL=(0.24A)2×6.25Ω=0.36W 6．（2023·北京·统考中考真题）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。（1）该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同；（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：________。【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关【详解】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。7．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：（1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能；（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。 【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R1两端的电压U1=U-U2=18V-12V=6V由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R1的阻值 R1通电60s消耗的电能W1=U1It=6V×0.5A×60s=180J（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R1的最大功率P1=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W答：（1）电阻R1的阻值是12Ω，R1通电60s消耗的电能是180J；（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率是4.32W。 8．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失） 【答案】（1）1500W的电热水壶，见解析；（2）1000W的电热水壶，见解析【详解】解：（1）该插座能接入的用电器最大功率为 所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶。（2）烧开初温相同、质量相同的水时，水吸收的热量是相同的，不计热损失，消耗的电能是相同的。根据P=W/t，可知t=W/P，消耗相同电能时，功率越大，用时越短。所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。答：（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶；（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶。 04模拟题检测1．（2023·江苏宿迁·统考一模）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析不正确的是（ ） A．乙消耗的电功率为3.6W B．甲消耗的电功率为3.6WC．甲中的电流大于乙中的电流 D．整个电路消耗的电功率为10.8W 2．（2023·山东枣庄·统考模拟预测）如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1、L2的亮度变化是（ ） A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2的亮度不变3．（2023·江西·校联考模拟预测）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝A、B的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中 ________保险丝的电阻较大，当两个保险管通过相同的电流时，________保险丝更容易熔断。（均选填“A”或“B”）【答案】 B B【详解】[1]两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，由图可知，B保险丝比A保险丝细，即B保险丝的电阻大。[2]当A、B两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，B保险丝的热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，B保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。 4．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考一模）如图所示电路，电源电压为8V保持不变，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.6W；当滑片P在b端时，R1消耗的电功率为______W。5．（2023·陕西西安·西安建筑科技大学附属中学校考一模）为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。（1）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最___________端（选填“左”或“右”）。（2）调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为________A。（3）要测得小灯泡的额定电功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向___________（选填“左”或“右”）端移动一段距离，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为___________W。 【答案】 右 0.42 左 1.25【详解】（1）[1]为了保护电路，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处，即置于滑动变阻器的最右端。（2）[2]电压表连接的是小量程，即（0~0.6A），一个大格代表0.2A，一大格又分了10个小格，一小格代表0.02A，所以此时电流表的示数为0.42A。（3）[3] 为了测得小灯泡的额定电功率，应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2V，小于额定电压，根据串联电路的电压规律，要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V，使串联的滑动变阻器两端的电压减小，即滑动变阻器的电阻变小，所以滑片向左移动。[4]灯的额定电压为2.5V，此时电流表示数为0.5A，根据P=UI得P=UI=2.5V×0.5A=1.25W 6．（2023·安徽滁州·校考一模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节新干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、导线若干，图甲是没有连接完整的电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右移动时，电流表示数变小）；______（2）闭合开关后，电压表示数如图乙所示，要想测出小灯泡的额定功率，则接下来应进行的操作是_____，使电压表的示数为2.5V；（3）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为_____W。 【答案】 见详解 向左移动滑片 0.5【详解】（1）[1]要求滑片P向右移动，电流表示数变小，即电阻变大，故应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： （2）[2]由图乙知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为1.5V，灯在额定电压下正常发光，灯的实际电压1.5V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。（3）[3]根据小灯泡的电流随它两端电压的变化图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 7．（2023·上海·校联考一模）在如图所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，电阻R1的阻值为5欧，电阻R2的阻值为20欧。闭合开关S，求：（1）电阻R1通电10秒所消耗的电能；（2）电流表示数I。 8．（2023·江西九江·统考一模）如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R2的阻值是2Ω，闭合开关后，电流表示数为0.5A，电压表示数为3V，求：（1）电阻R1的阻值；（2）开关闭合通电1min后，R2消耗的电能。 THANK YOU
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