沪科版九年级物理上册 专题05 电流做功与电功率【考点清单】

专题05电流做功与电功率清单01电流做功一、认识电流做功1.电功（1）定义：。（2）实质：电流做功的过程，实际就是；电流做多少功，就有，就消耗了。（3）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、、、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，等于乘积。（5）基本计算公式：W＝（适用于所有电路）（6）对于纯电阻电路可推导出：W＝W＝。（7）单位：国际单位是（）；常用单位：（）；1度＝＝J2.串、并联电路中电功的特点（1）串联电路中总功与各用电器做功之间的关系W总＝UIt＝It＝+＝W1+W2（2）并联电路中总功与各用电器做功之间的关系W总＝UIt＝Ut＝+＝W1+W2（3）结论无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，即W总＝W1+W2+W3+……+Wn二、测算电费45,1.电能表：（1）作用：测量用户用电器在某一段时间内所做（某一段时间内）的仪器。（2）参数电能表上“220V”“10A”“2500r/kw·h（1600imp/kw·h）”等字样，分别表示：某电能表220V；________________________是5A；________________________电能表转盘转2500转（闪烁1600次）。2.电能表读数：（1）测量较电功时用刻度盘读数。①后一位有红色标记的数字表示。②电能表，就是这段时间内用电的度数。如：电能表月初读数,月底读数是。这个月用电度,合J（2）测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作，其电能表（3000R/kwh）在10分钟内转60转,则10分钟内电器消耗的电能是J。清单02电流做功的快慢一、电功率1.电功率（1）物理意义：是表示电流做功的物理量。（2）定义：电功率等于电流所做的功与所用时间之。（3）定义式：（4）单位①国际单位：，1瓦＝1焦/秒②常用单位：、。③单位换算：1kW＝W1W＝mW45,（5）应用公式P＝W/t及变形式W＝Pt、t＝W/P进行计算时，可选用两套单位：①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是（W）；②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则电功率P的单位是（kW）。（6）电功率的推导式①推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝。说明：电功率的定义式P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。②利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R可推导出电功率的两个表达式：P＝UI＝I2RP＝UI＝说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。2.“千瓦时”的来历千瓦时是功率为的用电器工作所消耗的电能。说明：千瓦时是的单位，而千瓦是的单位，二者的意义完全不同。3.电功率和电功的区别电功电功率物理意义表示电流做功的多少表示电流做功的快慢定义电功等于电压、电流与通电时间的乘积电功与时间之比公式W＝UItP＝W/t＝UI单位焦（J）、千瓦时（kW·h）瓦（W）、千瓦（kW）二、额定功率实际功率1.额定电压和额定功率（1）额定电压：电器设备时的电压叫做额定电压U额；（2）额定电流：电器设备正常工作的电流值I额。（3）额定功率：与额定或额定对应的功率P额。2.实际功率（1）把用电器在电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。（2）实际功率和额定功率的关系一个用电器只有个额定电压和个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。3.额定功率和实际功率的关系①当U实＝U额时，P实P额，用电器正常工作；②当U实＞U额时，P实P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏；45,③当U实＜U额时，P实P额，用电器不能正常工作。4.用电器铭牌上所标物理量的意义例如一只灯泡上标着“22025”，其中“220”表示该灯泡的是220V，“25”表示该灯泡的是25W。5.灯泡的亮度灯泡的亮度取决于的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。清单03测量电功率测量小灯泡的电功率1、原理：2、滑动变阻器的作用：①；②。3、测小灯泡的电功率，它不需求平均值，因为。4、在方框内画出实验电路图：清单04科学探究：电流的热效应一、电流的热效应1.定义：电流通过导体时能转化为能的现象叫做电流的热效应.2.影响因素：对同一电阻丝，通电电流越，电阻越，通电时间越，电流产生的热量越多．二、焦耳定律1.内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的成正比，跟成正比。2.公式：Q＝。公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是（A）；R表示电阻，单位是（Ω）；t表示时间，单位是（s）；Q表示热量，单位是（J）1焦耳＝1安2×1欧×1秒3.推导焦耳定律 若电流做的功全部用来产生热量，即Q＝W 因为电功W＝UIt，根据欧姆定律U＝IR，所以Q＝W＝UIt＝。45,可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。4.电功与电热（1）电功与电热的区别电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。（2）电功与电热的联系①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路）在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q＝W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt，这些公式都适用于电路。②非纯电阻电路（例如电风扇等）在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。5.电热的危害与防止（1）电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器；造成电能输送过程中的电能损失。（2）防止电热危害的方法：给用电器安装；安装散热片；安装散热窗。实验一测量小灯泡的电功率（一）“伏安法”测小灯泡的电功率【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。【实验原理】P＝【实验器材】电源、电压表、电流表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线。【实验步骤】（1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。45,（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。（3）计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况123【数据处理】根据公式P＝UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。【分析与论证】（1）分析表格中的实验数据，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越，灯泡越。（2）小灯泡的亮度直接由它的功率决定。（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有个。【实验结论】（1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率额定功率，小灯泡发光。（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率额定功率，小灯泡发光较。（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率额定功率，小灯泡发光较。【交流讨论】对小灯泡的电功率进行了多次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。（二）“单伏法”测小灯泡的电功率（测量器材是电压表，缺少电流表）【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压为U额45,①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。③进行计算灯泡的额定电流：I额＝灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝（2）已知小灯泡的额定电流I额①如图所示，闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。③进行计算灯泡的额定电压U额=U合−I额R0灯泡的额定功率P额＝U额I额＝（三）单安法测小灯泡的功率（测量器材是电流表，缺少电压表）【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。【实验器材】电源（电源电压未知），电流表，滑动变阻器，一个已知阻值为R0的定值电阻。【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压U额。①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。45,③进行计算灯泡的额定电流：I额＝I总-灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝（1）已知小灯泡的额定电流I额。①如图所示，闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。③进行计算灯泡的额定电压：U额＝UR0＝（I总-I额）R0灯泡的额定功率P额＝U额I额＝实验二：探究电流产生的热量与哪些因素有关方案一：探究响电流热效应的因素【设计与实验】（1）如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，我们可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。（2）研究方法①控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。②转换法：实验中通过观察U形管液面的来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。【进行实验与收集证据】（1）如图甲所示，将同一根电阻丝接入电路，观察在一定时间内液体温度的变化。保持时间一定，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。45,实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。甲乙（2）如图乙所示，将两段阻值不等的电阻丝R1和R2分别安装在两个相同装置中，然后将它们串联后接入电路，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。（3）将同一根电阻丝接入电路，保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观察液体温度的变化。实验现象：通电时间越长，温度计的示数变化越大。【实验结论】电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。通过导体的越大、导体的越大、通电越长，电流通过导体产生的热量越多。【交流讨论】方案二：探究影响电流热效应的因素（1）实验装置介绍（焦耳定律演示器）透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。（2）实验原理如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。【进行实验】①探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路（上图），使用学生电源供电（提供的电流大且稳定）。②电流通过导体时产生的热量跟电流的关系45,使两个密闭容器内部的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个阻值相同的电阻R3和这个容器内的电阻R2并联；由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同（下图）。【练习1】（2024·吉林长春·二模）如图是某电路工作时的能量转化示意图，A、B是电路中的元件。下列分析正确的是（　　）A．A是电动机；方框内填电能；B是开关B．A是电池；方框内填电能；B是小灯泡C．A是电池；方框内填内能；B是小灯泡D．A是电池；方框内填电能；B是发电机【练习2】（2024·湖北·模拟预测）如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ）A．通过甲的电流小于通过乙的电流B．甲消耗的电能比乙多C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多【练习3】（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（）45,A．电源电压是9VB．R3的阻值是10ΩC．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2WD．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3【练习4】（2024·广东汕头·二模）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在内转了60转，则这段时间内小明家消耗的电能为J，可以算得电炉子的功率为，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的（选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。【练习5】（2024·湖北随州·三模）为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。(1)如图甲所示，连接电路时开关应处于状态。(2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。(3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为W。45,(4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为A时，小灯泡正常发光。b．只闭合开关S1和S3，。c．P灯=（用已知量和测量量表示）。【练习6】（2024·山东泰安·二模）载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能。科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对M充入压强为1.0×103Pa的空气，然后把N抽成真空。若舱门漏气，会有气体从M进入N中，M中压强减小，N中压强增大。RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，M的容积为V，N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计M器壁的体积，整个过程温度不变，R0的阻值为10Ω，电源电压为12V。RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）50403022151210865(1)当单刀双掷开关S接b且舱门不漏气时，求RN的电阻和电压表的示数；(2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示，若空气从N中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，则此时RM消耗的功率多大？(3)在检验过程中的某时刻，开关接a时电流表的示数为Ia，RM的功率为PM，开关接b时电流表的示数为Ib，RN的功率为PN，若Ia=2Ib，且PM∶PN=4∶3，则此时舱门内外受到的压力差是多少？45,1．（2024·福建·中考真题）下列数据最接近实际的是（　　）A．中学生的体重约为50NB．电热水壶的功率约为1000WC．人步行的速度约为20m/sD．人感觉舒适的温度约为40℃2．（2024·海南·中考真题）某同学想把两盏“220V  60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示，若闭合开关和，下列现象会出现的是（    ）A．两盏灯同时烧坏B．两盏灯正常发光C．只有正常发光D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，台灯能正常发光3．（2024·山东济宁·中考真题）图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（  ）A．甲为灯泡L的图线B．当电压为0时，L与R的阻值均为0C．将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为D．将L和R串联在的电源两端，L的功率为4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）温度05101520253045,电阻R/Ω600550500450420390360A．温度升高时，电流表示数变小B．温度升高时，电压表示数变小C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W5．（2024·甘肃兰州·中考真题）小明将定值电阻、分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　）A．电源电压为3VB．乙图中通过的电流为0.6AC．的阻值为5ΩD．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W6．（2024·四川广元·中考真题）如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　）45,A．B．C．D．7．（2024·河北·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（  ）A．a为电流表B．R2的阻值为30ΩC．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3WD．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小8．（2024·山东济宁·中考真题）在图所示的电路中，电源电压为，当开关S闭合后，电路总功率变化了，则电流表示数变化了A，电阻。9．（2024·江苏苏州·中考真题）电热水器是利用电流的效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为J，其两端电压（高于/等于/低于）220V。10．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为J。45,11．（2024·四川自贡·中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整。（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为A，小灯泡的额定功率为W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率（选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。（3）小王同学也按图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因：。12．（2024·重庆·中考真题）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中的阻值为48.4Ω，和均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温档，正常工作时，保温档功率为110W。[]（1）求饮水机在保温档正常工作时的电流；（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率；（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。45,45,专题05电流做功与电功率清单01电流做功一、认识电流做功1.电功（1）定义：（电流通过某段电路所做的功叫电功）。（2）实质：电流做功的过程，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），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）基本计算公式：W＝（UIt）（适用于所有电路）（6）对于纯电阻电路可推导出：W＝（I2Rt）W＝（）（7）单位：国际单位是（）（焦耳（J））；常用单位：（）（度（kw·h））；1度＝（1kw·h）＝（3.6×106）J2.串、并联电路中电功的特点（1）串联电路中总功与各用电器做功之间的关系W总＝UIt＝（（U1+U2））It＝（U1It）+（U2It）＝W1+W2（2）并联电路中总功与各用电器做功之间的关系W总＝UIt＝U（（I1+I2））t＝（U1It）+（U2It）＝W1+W245,（3）结论无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，即W总＝W1+W2+W3+……+Wn二、测算电费1.电能表：（1）作用：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。（2）参数电能表上“220V”“10A”“2500r/kw·h（1600imp/kw·h）”等字样，分别表示：某电能表（额定电压为）220V；________________________（允许通过的最大电流）是5A；________________________（每消耗一度电）电能表转盘转2500转（闪烁1600次）。2.电能表读数：（1）测量较（大）电功时用刻度盘读数。①后一位有红色标记的数字表示（小数点后一位）。②电能表（前后两次读数之差），就是这段时间内用电的度数。如：电能表月初读数（1387.5kw·h）,月底读数是（1469.5kw·h）。这个月用电（82）度,合（82kw·h）J（2）测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作，其电能表（3000R/kwh）在10分钟内转60转,则10分钟内电器消耗的电能是（7.2×104）J。清单02电流做功的快慢一、电功率45,1.电功率（1）物理意义：是表示电流做功（快慢）的物理量。（2）定义：电功率等于电流所做的功与所用时间之（比）。（3）定义式：（P＝）（4）单位①国际单位：（瓦（W）），1瓦＝1焦/秒②常用单位：（千瓦（kW））、（毫瓦（mW））。③单位换算：1kW＝（103）W1W＝（103）mW（5）应用公式P＝W/t及变形式W＝Pt、t＝W/P进行计算时，可选用两套单位：①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是（瓦）（W）；②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则电功率P的单位是（千瓦）（kW）。（6）电功率的推导式①推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝（UI）。说明：电功率的定义式P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。②利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R可推导出电功率的两个表达式：P＝UI＝I2RP＝UI＝说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。2.“千瓦时”的来历千瓦时是功率为（1kW）的用电器工作（1h）所消耗的电能。说明：千瓦时是（电能）的单位，而千瓦是（电功率）的单位，二者的意义完全不同。3.电功率和电功的区别电功电功率物理意义表示电流做功的多少表示电流做功的快慢定义电功等于电压、电流与通电时间的乘积电功与时间之比公式W＝UItP＝W/t＝UI单位焦（J）、千瓦时（kW·h）瓦（W）、千瓦（kW）二、额定功率实际功率1.额定电压和额定功率45,（1）额定电压：电器设备（正常工作）时的电压叫做额定电压U额；（2）额定电流：电器设备正常工作的电流值I额。（3）额定功率：与额定（电压）或额定（电流）对应的功率P额。2.实际功率（1）把用电器在（实际）电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。（2）实际功率和额定功率的关系一个用电器只有（一）个额定电压和（一）个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。3.额定功率和实际功率的关系①当U实＝U额时，P实（＝）P额，用电器正常工作；②当U实＞U额时，P实（＞）P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏；③当U实＜U额时，P实（＜）P额，用电器不能正常工作。4.用电器铭牌上所标物理量的意义例如一只灯泡上标着“22025”，其中“220”表示该灯泡的（额定电压）是220V，“25”表示该灯泡的（额定功率）是25W。5.灯泡的亮度灯泡的亮度取决于（实际功率）的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。清单03测量电功率测量小灯泡的电功率1、原理：（P＝UI）2、滑动变阻器的作用：①（保护电路）；②（改变灯泡两端的电压，从而改变通过灯泡的电流）。3、测小灯泡的电功率，它不需求平均值，因为（小灯泡在不同电压下，电功率不同）。4、在方框内画出实验电路图：（）清单04科学探究：电流的热效应45,一、电流的热效应1.定义：电流通过导体时（电）能转化为（内）能的现象叫做电流的热效应.2.影响因素：对同一电阻丝，通电电流越（大），电阻越（大），通电时间越（长），电流产生的热量越多．二、焦耳定律1.内容电流通过导体产生的热量跟（电流的二次方）成正比，跟导体的（电阻）成正比，跟（通电时间）成正比。2.公式：Q＝（I2Rt）。公式中的物理量及其单位：I表示电流，单位是（安培）（A）；R表示电阻，单位是（欧姆）（Ω）；t表示时间，单位是（秒）（s）；Q表示热量，单位是（焦耳）（J）1焦耳＝1安2×1欧×1秒3.推导焦耳定律 若电流做的功全部用来产生热量，即Q＝W 因为电功W＝UIt，根据欧姆定律U＝IR，所以Q＝W＝UIt＝（I2Rt）。可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。4.电功与电热（1）电功与电热的区别电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗（电能）的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为（内能）的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。（2）电功与电热的联系①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路）在该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功（消耗的电能），即Q＝W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt，这些公式都适用于（纯电阻）电路。②非纯电阻电路（例如电风扇等）在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量（小于）电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能，电热（小于）电功（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。5.电热的危害与防止（1）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；造成电能输送过程中的电能损失。（2）防止电热危害的方法：给用电器安装（散热风扇）；安装散热片；安装散热窗。45,实验一测量小灯泡的电功率（一）“伏安法”测小灯泡的电功率【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。【实验原理】P＝（UI）【实验器材】电源、电压表、电流表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线。【实验步骤】（1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。（3）计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况123【数据处理】根据公式P＝UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。【分析与论证】（1）分析表格中的实验数据，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越（大），灯泡越（亮）。（2）小灯泡的亮度直接由它的（实际）功率决定。（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有（一）个。【实验结论】（1）当小灯泡的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，小灯泡（正常）发光。45,（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率（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）。【交流讨论】对小灯泡的电功率进行了多次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。（二）“单伏法”测小灯泡的电功率（测量器材是电压表，缺少电流表）【设计实验】借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压为U额①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。③进行计算灯泡的额定电流：I额＝灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝（U额）（2）已知小灯泡的额定电流I额①如图所示，闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。③进行计算45,灯泡的额定电压U额=U合−I额R0灯泡的额定功率P额＝U额I额＝（（U合-I额R0）I额）（三）单安法测小灯泡的功率（测量器材是电流表，缺少电压表）【设计实验】借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P＝UI算出额定功率。【实验器材】电源（电源电压未知），电流表，滑动变阻器，一个已知阻值为R0的定值电阻。【实验步骤】（1）已知小灯泡的额定电压U额。①如图所示，闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S2，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。③进行计算灯泡的额定电流：I额＝I总-灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝（U额（I总-））（1）已知小灯泡的额定电流I额。①如图所示，闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；②如图所示，闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。③进行计算灯泡的额定电压：U额＝UR0＝（I总-I额）R0灯泡的额定功率P额＝U额I额＝（（I总-I额）R0I额）实验二：探究电流产生的热量与哪些因素有关方案一：探究响电流热效应的因素【设计与实验】45,（1）如图所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的液体（如煤油）中，通电时电阻丝产生的热量被液体吸收，液体的温度就会升高。因此，我们可以通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。（2）研究方法①控制变量法：在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。②转换法：实验中通过观察U形管液面的（高度差）来比较电流产生热量的多少，这种方法叫转换法。【进行实验与收集证据】（1）如图甲所示，将同一根电阻丝接入电路，观察在一定时间内液体温度的变化。保持时间一定，调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流，进行多次实验。实验现象：时间一定时，电流较大时温度计的示数变化大。甲乙（2）如图乙所示，将两段阻值不等的电阻丝R1和R2分别安装在两个相同装置中，然后将它们串联后接入电路，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。实验现象：阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。（3）将同一根电阻丝接入电路，保持通过电阻丝的电流不变，改变通电时间，观察液体温度的变化。实验现象：通电时间越长，温度计的示数变化越大。【实验结论】电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关。通过导体的（电流）越大、导体的（电阻）越大、通电（时间）越长，电流通过导体产生的热量越多。【交流讨论】45,方案二：探究影响电流热效应的因素（1）实验装置介绍（焦耳定律演示器）透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。（2）实验原理如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。【进行实验】①探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路（上图），使用学生电源供电（提供的电流大且稳定）。②电流通过导体时产生的热量跟电流的关系使两个密闭容器内部的电阻一样大，在右边容器的外部，将一个阻值相同的电阻R3和这个容器内的电阻R2并联；由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同（下图）。【练习1】（2024·吉林长春·二模）如图是某电路工作时的能量转化示意图，A、B是电路中的元件。下列分析正确的是（　　）A．A是电动机；方框内填电能；B是开关B．A是电池；方框内填电能；B是小灯泡45,C．A是电池；方框内填内能；B是小灯泡D．A是电池；方框内填电能；B是发电机【答案】B【解析】如图是某电路工作时的能量转化示意图，由图可知此电路将化学能最终转化成光能，则此过程为化学能——电能——光能；电池能以化学能的形式储存能量，因此A是电池，中间方框内是电能，B是小灯泡，故B正确，ACD错误。故选B。【练习2】（2024·湖北·模拟预测）如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ）A．通过甲的电流小于通过乙的电流B．甲消耗的电能比乙多C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多【答案】C【解析】A．当它们分别单独接入电路正常工作时，P甲>P乙，根据P=UI可知，当电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故A错误；B．根据W=Pt，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶消耗的电能的多少，故B错误；C．指示灯闪烁的快，说明做功快，即功率大，当它们分别单独接入电路正常工作时，由于P甲>P乙，故C正确；D．指示灯闪烁的次数多说明做功多，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶做功的多少，故D错误。故选C。【练习3】（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（）45,A．电源电压是9VB．R3的阻值是10ΩC．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2WD．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3【答案】C【解析】B．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，再将滑片P移到最上端时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，三电阻并联，电流表测干路电流；由可知则三电阻串联时R1两端的电压与电源电压之比由串联电路的电阻特点和分压原理可知-------①由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知-------②由，解得由②可得45,故B错误；A．由可知，电源电压故A错误；D．由串联电路的电阻特点和分压原理可知，当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比故D错误；C．由可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器消耗的电功率最小，当开关S1、S2和S3都闭合时R1消耗的电功率为当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，R2消耗的最小电功率则电路消耗的最小功率故C正确。故选C。【练习4】（2024·广东汕头·二模）如图甲所示为小明家的电能表，若小明家此时只有电炉在烧水，该电能表的转盘在内转了60转，则这段时间内小明家消耗的电能为J，可以算得电炉子的功率为，小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的（选填“A、B、C”）两个液柱高度可解释说明这种情况。【答案】1.2B、C45,【解析】[1]由题意知，表示电路中的用电器每消耗电能，电能表的转盘转过600转，则电能表转盘转了60转，用电器消耗的电能为[2]由得，电炉的功率为[3]图乙中的电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间相等，根据可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图丙中B、C两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。【练习5】（2024·湖北随州·三模）为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。(1)如图甲所示，连接电路时开关应处于状态。(2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。(3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为W。(4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为A时，小灯泡正常发光。b．只闭合开关S1和S3，。c．P灯=（用已知量和测量量表示）。【答案】(1)断开(2)灯泡与灯座(3)左0.55(4)大0.25读出电流表的示数I2.5V（I-0.25A）45,【解析】（1）为保证电路与实验的安全，在连接电路时开关应处于断开状态。（2）因为小灯泡不亮，说明电路中存在断路，而电流表示数几乎为0，这说明电压表接入了电路中，断路处在小灯泡处，可能是灯泡与灯座接触不良而产生断路。（3）[1]由题意可知此时小灯泡的电压小于额定电压，想要使小灯泡两端电压增大至额定电压，需要增大电路中的电流，因此应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小其接入电路中的电阻，使电路中的电流增大。[2]由图丙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，根据图中指针的位置可知此时通过小灯泡的电流为0.22A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.22A=0.55W（4）[1]因为电压表与小灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡与通过电压表的电流之和，所以测得的额定电流比真实值偏大，所以用以上方法测出的额定功率与真实值相比偏大。[2][3][4]小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，当闭合开关S1和S2时，小灯泡与定值电阻并联，电压相同，电流表测量通过定值电阻R的电流，而定值电阻的阻值已知，所以需要调节滑动变阻器，使电流处于一个合适的值，使得定值电阻两端电压为2.5V，由欧姆定律可知应使电流表的示数为此时保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S1和S3，此时电流表变为测量通过小灯泡与定值电阻R的总电流，读出示数I，由并联电路的电流规律可得小灯泡的额定电流为I额=I-0.25A则小灯泡的额定功率表达式为P灯=2.5V（I-0.25A）【练习6】（2024·山东泰安·二模）载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能。科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对M充入压强为1.0×103Pa的空气，然后把N抽成真空。若舱门漏气，会有气体从M进入N中，M中压强减小，N中压强增大。RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，M的容积为V，N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计M器壁的体积，整个过程温度不变，R0的阻值为10Ω，电源电压为12V。RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）5040302215121086545,(1)当单刀双掷开关S接b且舱门不漏气时，求RN的电阻和电压表的示数；(2)实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示，若空气从N中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，则此时RM消耗的功率多大？(3)在检验过程中的某时刻，开关接a时电流表的示数为Ia，RM的功率为PM，开关接b时电流表的示数为Ib，RN的功率为PN，若Ia=2Ib，且PM∶PN=4∶3，则此时舱门内外受到的压力差是多少？【答案】(1)50Ω，2V(2)3.6W(3)2.4×104N【解析】（1）当单刀双掷开关S接b时，RN与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；舱门不漏气时，RN受到的气压为0Pa，由表格数据可知，RN=50Ω，则总电阻为R=R0+RN=10Ω+50Ω=60Ω则电路中电流表的示数电压表的示数U0=INR0=0.2A×10Ω=2V（2）由题意可知，舱门不漏气时，集气空腔N中没有空气（真空），舱体M中气体的体积为V，若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，当M、N中的气体压强相等时，此时M、N中的气体体积变为5V（二者容积之和），则由图乙可知，此时M、N中的气压值均为0.2×105Pa，查表可知，此时RM、RN的电阻值均为30Ω，开关S接在a处，RM与R0串联，则总电阻为R′=R0+RM=10Ω+30Ω=40Ω根据欧姆定律可知电路电流此时RM消耗的功率P=I2RM=(0.3A)2×30Ω=2.7W（3）在检验过程中的某时刻，由P=I2R可得解得RN=3RM①45,因电压一定时，电流与电阻成反比，所以②解①②得RM=10ΩRN=3RM=3×10Ω=30Ω由表格数据可知，M中的气压PM=0.6×105Pa,N中的气压PN=0.2×105Pa，此时舱门受到的内外压力差ΔF=ΔpS=(0.6×105Pa-0.2×105Pa)×0.6m2=2.4×104N1．（2024·福建·中考真题）下列数据最接近实际的是（　　）A．中学生的体重约为50NB．电热水壶的功率约为1000WC．人步行的速度约为20m/sD．人感觉舒适的温度约为40℃【答案】B【解析】A．中学生的体重约为500N，故A不符合题意；B．电热水壶是电热器，功率比较大，约为1000W，故B符合题意；C．人步行的速度约为1.1m/s，故C不符合题意；D．人感觉舒适的温度约为25℃，故D不符合题意。故选B。2．（2024·海南·中考真题）某同学想把两盏“220V  60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示，若闭合开关和，下列现象会出现的是（    ）A．两盏灯同时烧坏B．两盏灯正常发光C．只有正常发光D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，台灯能正常发光【答案】B45,【解析】ABC．根据电路图可知，灯泡L1和L2并联，两盏电灯的规格为“220V  60W”，闭合开关和后，两灯可以正常发光，故B正确，AC错误；D．在插座上插上一盏“220V  30W”的台灯，此时插座上的台灯与灯泡L1串联，而台灯与灯泡L1的额定电压都为220V，根据串联电路的电压规律可知，台灯与灯泡L1的实际电压小于额定电压，所以台灯不能正常发光，故D错误。故选B。3．（2024·山东济宁·中考真题）图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是（  ）A．甲为灯泡L的图线B．当电压为0时，L与R的阻值均为0C．将L和R并联在的电源两端，电路总电阻为D．将L和R串联在的电源两端，L的功率为【答案】D【解析】A．R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像，故A错误；B．电阻是导体的一种性质，与电压和电流无关，当电压为0时，L与R的阻值不为零，故B错误；C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流都为0.25A，L的电流是0.5A，由并联电路电流的规律，电路中总电流为I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A电路总电阻为故C错误；D．R与L串联，电路各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯L的电压为1.2V，R的电压为4.8V，由串联电路电压的规律，电路的电压为1.2V+4.8V=6VL的功率PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W45,故D正确。故选D。4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）温度051015202530电阻R/Ω600550500450420390360A．温度升高时，电流表示数变小B．温度升高时，电压表示数变小C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W【答案】C【解析】AB．温度升高，由表数据可知，电阻R变小，电流变大，定值电阻的电压变大，故AB错误；C．电压表是测量定值电阻电压，电流表测量定值电阻电流，根据欧姆定律，两表示数的比值等于定值电阻的阻值，所以比值不变，故C正确；D．当温度为30℃时，电阻，故电路总功率故D错误。故选C。5．（2024·甘肃兰州·中考真题）小明将定值电阻、分别按如图甲、乙所示的方式连入电路中，已知，两电路中电源电压相等且保持不变，闭合开关S后，电压表和电流表的示数分别如图丙、丁所示，下列说法中正确的是（　　）45,A．电源电压为3VB．乙图中通过的电流为0.6AC．的阻值为5ΩD．甲图中电路工作时消耗的功率为2.4W【答案】D【解析】A．由甲图可知，R1与R2串联工作，且R2=2R1，此时电压表测量R1两端的电压，由图丙可知R1的电压为2V，根据串联电路分压规律可知，R2两端的电压为电源电压为故A错误；BC．由乙图可知，R1与R2并联工作，此时电流表测量干路电流，示数为1.8A。则有结合前面分析可知，电源电压为6V，又已知R2=2R1，解得R2=10Ω、R1=5Ω，此时通过R1的电流为故BC错误；D．甲图中电路工作时消耗的功率为故D正确。故选D。6．（2024·四川广元·中考真题）如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　）45,A．B．C．D．【答案】C【解析】只闭合开关和，三个电阻串联，电压表测的电压，电压表测和的总电压，因为，电源电压为6V，则可解得又因为串联电路电压之比等于电阻之比，则有则则此时电路中的电流为只闭合开关、和时，电路和并联，此时电路中的电流且则有可解得则可解得45,因为所以且串联和并联时电源两端电压U恒为6V，根据可得，电压一定时，电流之比等于电功率之比，即故ABD错误，C正确。故选C。7．（2024·河北·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（  ）A．a为电流表B．R2的阻值为30ΩC．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3WD．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小【答案】AC【解析】A．由题意可知，当两个表互换位置后，P1∶P2=5∶6，则①两次的电流关系为②联立①②式可得，。当a为电压表，b为电流表时，R1单独工作，R2和R3短路，电路中的电流为则开始时，a为电流表，b为电压表，电路电流为。故A正确；45,B．当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，则电路中的电流为③两个电阻的阻值关系为④联立③④可得，，故B错误；C．由题意可知，将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合：根据可知，当电路中阻值最大时，电路的电功率最小，（1）为题中原图，为R2和R3并联工作，阻值为（2）为题中a，b互换位置后，为R1单独工作，阻值为，（3）为R1单独工作，阻值为，（4）为R1、R2和R3并联工作，阻值为（5）为R2和R3并联工作，阻值为（6）为R1、R2和R3并联工作，阻值为综上可知，电路中的最大阻值为12Ω，则电路中的最小电功率为故C正确；D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况：45,根据A中分析可知，未更换之前，R1短路，R2和R3并联工作，电流表测量干路电流，电路中的阻值为12Ω；（7）中，R1短路，R2和R3并联，与未更换前一致，故（7）中电流表示数将不变；（8）中，R3短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为根据可知，（8）中电流表示数将变大；（9）中R2短路，R1和R3并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为根据可知，（9）中电流表示数将变大。综上所述，故D错误。故选AC。8．（2024·山东济宁·中考真题）在图所示的电路中，电源电压为，当开关S闭合后，电路总功率变化了，则电流表示数变化了A，电阻。【答案】0.320【解析】[1][2]由图可知，开关S闭合后，R与L并联，电流表测量干路电流。由于灯泡的功率不变，电路总功率变大，变化的功率就是R的功率，则R的阻值为电流表变化的示数就是R电流9．（2024·江苏苏州·中考真题）电热水器是利用电流的效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为J，其两端电压（高于/等于/低于）220V。45,【答案】热3023.6等于【解析】[1]电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应。[2]电能表的读数方法：最后一位是小数，由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。[3]电能表指示灯1min内闪烁80次，电能表参数“3200imp/(kW·h)”，则1min内消耗电能为[4]电热水器的实际功率为实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V。10．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图是“探究通电导体产生的热量与大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为J。【答案】电流12【解析】[1]右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流，两个容器内的电阻值都是，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。[2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流是1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为11．（2024·四川自贡·中考真题）45,在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整。（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为A，小灯泡的额定功率为W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率（选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。（3）小王同学也按图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因：。【答案】变大2.5V0.280.7小于连线时，开关没有断开；且闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置【解析】（1）[1]灯泡正常发光时的电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，滑动变阻器按“一上一下”接入即可，电路如下图（2）[2]由图甲知道，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，由欧姆定律知道，电路电流增大，故测量电路电流的电流表示数变大。[3][4][5]由于小灯泡的额定电压为2.5V45,，故测量灯泡两端电压的电压表示数2.5V时，小灯泡正常发光。此时由图丙所示电流表知道，量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，由知道，小灯泡的额定功率为[6]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以当灯泡两端电压为2.3V时，其实际功率小于额定功率。（3）[7]连接完最后一根导线，灯泡立即发光，说明实验前开关未处于断开状态；灯泡发出明亮耀眼的光，很快熄灭，说明电路电流太大，电路中总电阻太小，即滑动变阻器接入电路电阻未达到阻值最大处。12．（2024·重庆·中考真题）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中的阻值为48.4Ω，和均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温档，正常工作时，保温档功率为110W。[]（1）求饮水机在保温档正常工作时的电流；（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率；（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2【解析】解：（1）正常工作时，保温档功率为110W，则在保温档正常工作时的电流（2）将3kg水从10℃加热到100℃，水吸收热量由加热前后公园安装的数字式电能表示数可知，消耗电能饮水机的加热效率（3）由甲图可知，闭合开关S和S1，电路中只有R1工作，由可知为加热档，则加热档功率45,饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，3天消耗电能已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h，则至少要安装的太阳能电池面积答：（1）饮水机在保温档正常工作时的电流为0.5A；（2）饮水机的加热效率为90%；（3）至少要安装的太阳能电池面积为29.1m2。45