12電能與電功率（講義）

浙教版中考科學(xué)二輪復(fù)習(xí)電能與電功率電能表的使用、電功率的計算、電能的計算【知識點分析】一．電功1.定義：電流通過某段電路所做的功叫電功。2.實質(zhì)：電流做功的過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。3.規(guī)定：電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。4.單位：國際單位是焦耳（J）常用單位：度（kwh）

1度=1千瓦時=1kwh=3．6×106J5.測量電功：⑴電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功（某一段時間內(nèi)消耗電能）的儀器。⑵電能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字樣，分別表示：電電能表額定電壓220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。⑶讀數(shù)：A、測量較大電功時用刻度盤讀數(shù)。①最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點后一位。②電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。二．電功率的計算1．定義：2．物理意義：表示電流做功快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小。3．電功率計算公式：P=UI=W/t（適用于所有電路）對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P=I2R=U2/R①串聯(lián)電路中常用公式：P=I2R

P1：P2：P3：…Pn=R1：R2：R3：…：Rn②并聯(lián)電路中常用公式：P=U2/R

P1：P2=R2：R1③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計算總功率

常用公式P=P1+P2+…Pn4．單位：國際單位瓦特（W）

常用單位：千瓦（kw）5．額定功率和實際功率：⑴額定電壓：用電器正常工作時的電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標(biāo)有“PZ22OV25”字樣分別表示：普通照明，額定電壓220V，額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發(fā)光”可知：該燈額定電壓為220V，額定功率25W，額定電流I=P/U=0．11A燈絲阻值Ｒ＝U額2/Ｐ＝2936Ω。⑵當(dāng)U實=U額時，=用電器正常工作（燈正常發(fā)光）當(dāng)U時，＜用電器不能正常工作（燈光暗淡），有時會損壞用電器6.家庭電路電功率的計算使用公式P=W/t，如電能表使用消耗電能多少千瓦時，可根據(jù)1千瓦時是功率為一千瓦的用電器工作一小時消耗的電能，可根據(jù)比例計算用電器電功率。一.焦耳定律及電熱1．焦耳定律：(1)1841年，英國物理學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電時間t成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。焦耳定律是一個實驗定律。它的適用范圍很廣，純電阻電路、非純電阻電路在計算電熱時都用到它。(2)熱功率：單位時間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率．熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I的二次方與導(dǎo)體電阻R的乘積．(3)電功率與熱功率:對純電阻電路，電功率等于熱功率即：P=I*U=I2R=U2/R此時，可得U=IR,所以純電阻電路也可以說是歐姆定律成立的電路對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和．2.電熱（1）電熱：由于導(dǎo)體的電阻，使電流通過導(dǎo)體時消耗的電能中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分能量叫電熱。（2）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量等于電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時間的乘積。（3）公式：Q=I2Rt.（4）適用對象:凡是要計算電熱，都應(yīng)首選Q=I2Rt，可求任何電路中電流I通過電阻R時所產(chǎn)生的熱量。3．熱功率的意義及計算（1）熱功率：單位時間內(nèi)發(fā)熱的功率叫作熱功率。熱功率即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率，即：P=Q/t=I2R（2）熱功率計算:當(dāng)電路不是純電阻電路時，電功用W=UIt來計算，電熱Q只能用Q=I2Rt進(jìn)行計算，電功率用P=IU計算，熱功率只能用P熱=I2R計算。4.電熱的檔位問題：如圖所示R1>R2根據(jù)P=U2/R可得出高溫檔：R2單獨工作中溫檔：R1單獨工作低溫檔：R1,R2同時工作如圖所示R1>R2根據(jù)P=U2/R可得出高溫檔：R1,R2同時工作中溫檔：R2單獨工作低溫檔：R1單獨工作【例題分析】一、單選題1．LED燈已成為家庭照明的主要選擇，如圖所示，一個18W的LED燈照明亮度和一個40W的白熾燈是相等的，兩個燈泡均正常工作時，以下說法正確的是（

）A．LED燈每秒消耗40J電能 B．LED燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能大于白熾燈C．兩個燈泡正常工作時的電功率相同 D．LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率較高【答案】D【解析】A．18W的LED燈每秒消耗的電能是W=Pt=18W×1s=18J故A錯誤；BD．白熾燈主要是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，LED燈主要是電能轉(zhuǎn)化為光能。所以，LED燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能小于白熾燈每秒產(chǎn)生的內(nèi)能，LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率較高，故B錯誤，D正確；C．兩個燈泡的額定功率不同，所以在正常工作時的電功率也不同，故C錯誤。2．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，R2=40Ω，通過R1的電流隨它兩端電壓變化關(guān)系如圖乙所示，則下列計算不正確的（）A．R1的阻值大小是20ΩB．當(dāng)S1、S2、S3均閉合時，電流表的示數(shù)為0.6A，則通過電阻R2的電流是0.2AC．當(dāng)S1、S2、S3均閉合時，電流表的示數(shù)為0.6A，則電源電壓是6VD．當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數(shù)為0.16A，則R3消耗的功率是0.256W【答案】C【解析】A．由圖像乙知，電流與電壓成正比，所以電阻阻值不變，由歐姆定律可知，電阻R1的阻值為故A正確，不符合題意；B．當(dāng)S1、S2、S3均閉合時，R3處于短路狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律，可知I=I1+I2=0.6A通過電阻R1的電流與通過電阻R2的電流之間的關(guān)系為故可求得通過電阻R2的電流為0.2A，故B正確；不符合題意；C．當(dāng)S1、S2、S3均閉合時，R3處于短路狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知故C錯誤，符合題意；D．當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，R2與R3串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電路的電流規(guī)律，可得I=I3=I2'=0.16A電源電壓U=8V，電阻R2兩端的電壓為U2'=I2'R2=0.16A×40Ω=6.4V由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，可得U3=UU2'=8V6.4V=1.6VR3消耗的功率為P3=U3I3=1.6V×0.16A=0.256W故D正確，不符合題意。3．如圖為小麗家半年前新裝的一只電能表，10月底查看電能表示數(shù)為，11月底表盤的示數(shù)如圖中所示，下列說法正確的是（）A．該電能表的額定電流為20AB．電能表是用來測量電功率的儀表C．小麗家11月份總共消耗了903kW·h的電能D．若以每度電0.5元計算，則11月份應(yīng)繳電費45.15元【答案】D【解析】A．該電能表的標(biāo)定電流為10A，平時工作允許通過的最大電流（額定電流）是20A，故A錯誤；B．電能表是用來測量電能的儀表，故B錯誤；C．電能表上的最后一位表示小數(shù)，由圖可知電能表的讀數(shù)是633.5kW·h，小麗家11月份共消耗的電能為W=633.5kW·h543.2kW·h=90.3kW·h故C錯誤；D．若以每度電0.5元計算，則11月份應(yīng)繳電費是90.3kW·h×0.5元/(kW·h)=45.15元故D正確。故選D。4．圖甲是一款智能汽車的后視鏡，該后視鏡有防霧、除雨露、除冰霜三種功能，需要的熱量依次增多，圖乙是其原理圖。已知車載電源電壓為12V，電熱絲電阻分別為R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，下列說法正確的是（）A．開關(guān)旋至“1”擋，開啟除冰霜功能B．開啟防霧功能，電路總電阻為15ΩC．開啟除冰霜功能，電路的總功率為14.4WD．從防霧到除雨露，電路總電流變化0.1A【答案】C【解析】旋鈕開關(guān)1擋位時，R1與R3串聯(lián)，電阻最大，功率最小，屬于防霧檔，旋鈕開關(guān)接2擋位時，R3連入電路，屬于除雨露擋位；當(dāng)旋鈕開關(guān)接3擋位時，R2接入電路，屬于除冰霜擋位。AB．旋鈕開關(guān)1擋位時，R1與R3串聯(lián)，電阻最大，總電阻為根據(jù)得，此時功率最小，屬防霧擋，故AB錯誤；C．當(dāng)旋鈕開關(guān)接3擋位時，R2接入電路，屬于除冰霜擋位，電路消耗的總功率故C正確；D．防霧擋電路中的電流旋鈕開關(guān)接2擋位時，R3連入電路，屬于除雨露擋，此時電流防霧到除雨露，電路總電流變化故D錯誤。5．關(guān)于家用電器的相關(guān)知識，下列說法不正確的是（

）A．中國家用電器的正常工作電壓一般為220VB．接入電路的用電器越多，電路中電流越大C．由圖可知買一級能耗的家用電器產(chǎn)品更節(jié)電，耗能更低D．2800W的電熱水器一定比800W的電熨斗消耗的電能多【答案】D【解析】A．我國家庭電路電壓為220V，中國家用電器正常工作電壓一般為220V，故A正確，不符合題意；B．家用電器是并聯(lián)的，接入電路的用電器越多，總電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流越大，故B正確，不符合題意；C．由圖可知，耗能等級越低，家用電器越節(jié)能，所以一級能耗的家用電器產(chǎn)品更節(jié)電，耗能更低，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)公式W=Pt可知，用電器消耗電能取決于功率大小及工作時間，由于不知道熱水器和電熨斗的工作時間，所以無法比較消耗電能的多少，故D錯誤，符合題意。故選D。6．燈泡L上標(biāo)有“6V6W”字樣，測得該燈泡的電流隨電壓變化關(guān)系如圖（甲）所示。現(xiàn)把燈泡L接入如圖（乙）所示的電路中，若電路電源電壓為9V不變，電流表的量程為“0~0.6A”，電壓表的量程為“0~15V”。則下列說法正確的是（）A．電路的電功率隨著滑動變阻器兩端電壓的減小而減小B．燈泡L的電阻值因為電壓表的示數(shù)增大而增大C．為了保證電路安全，整個電路消耗的最大功率為5.4WD．當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，電壓表的示數(shù)為6V【答案】C【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A．由串聯(lián)分壓原理可知，滑動變阻器的阻值變小，兩端的電壓隨之變小，電壓表的示數(shù)變小，由電阻的串聯(lián)可知電路的總電阻變小，由可知電路中的電流變大，電源電壓不變，由P=UI可知電路的電功率變大，故A錯誤；B．由圖甲可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為1V、2V時，通過的電流分別為0.4A、0.6A，由歐姆定律可知，對應(yīng)的燈泡L的電阻分別為電壓表對應(yīng)的示數(shù)分別為U滑1=UU1=9V1V=8VU滑2=UU1=9V2V=7V則燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的減小而增大，故B錯誤；C．電流表的量程為0~0.6A，由圖像可知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光（UL=6V）時，電路中的電流為1A>0.6A故電路中的最大電流為0.6A，電路消耗的最大電功率P大=UI大=9V×0.6A=5.4W故C正確；D．由圖像可知，當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，燈泡兩端的電壓是1V，則電壓表的示數(shù)U滑1=UU1=9V1V=8V故D錯誤。7．如圖（a）所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，電壓裝示數(shù)與電流表示數(shù)關(guān)系圖像如圖（b）所示，是電阻箱阻值為零時的電流，則下列說法正確的是（）A．定值電阻R0阻值大小為B．電阻箱兩端電壓隨電流增大而增大C．電路消耗的總功率最大值在數(shù)值上等于圖形S3與S4的面積之和D．電阻箱消耗的電功率最大值在數(shù)值上等于圖形S1的面積【答案】D【解析】A．電阻箱阻值為零時的電流為I0，此時電路中只接入了R0，電壓表示數(shù)為U0，根據(jù)公式，可得R0的電阻為，故A錯誤；B．電路中的電流越大，電路中電阻箱接入電路中的阻值越小，電阻箱兩端的電壓越小，故B錯誤；C．當(dāng)電阻箱接入電路阻值為零時，電路消耗的電功率最大，根據(jù)公式P=UI可知，電路消耗的最大電功率P最大=U0I0圖形S3與S4的面積之和為，故C錯誤；D．如圖所示，電阻箱與定值電阻串聯(lián)，電阻箱的最大功率當(dāng)接入電路中的電阻箱的阻值等于R0時，電阻箱消耗的電功率最大，此時電路中的電流為，電路中的電阻箱消耗的最大電功率圖形S1的面積故D正確。8．小燈泡的I﹣U圖像如圖甲所示，將它與定值電阻R并聯(lián)，如圖乙所示，閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.1A；再閉合開關(guān)S2，電流表的示數(shù)增加了0.25A。則（）A．定值電阻阻值為20Ω B．燈泡功率為0.15WC．電源電壓為3V D．電路總功率為0.5W【答案】A【解析】ABC．如圖乙所示，閉合開關(guān)S1，此時電路為只有R的簡單電路，電流表的示數(shù)為0.1A；再閉合開關(guān)S2，此時電路為R與小燈泡的并聯(lián)電路，電流表測總電流。由并聯(lián)電路電流特點可知，電流表的示數(shù)增加了0.25A，則通過小燈泡的電流為0.25A，由圖甲可知，此時小燈泡兩端的電壓為2V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，電源電壓為2V，定值電阻兩端的電壓為2V；由歐姆定律可知，定值電阻的阻值為燈泡的功率為故A符合題意，BC不符合題意；D．當(dāng)開關(guān)都閉合時，該電路的總電流為電路總功率為故D不符合題意。9．如圖為小王家電能表的情況。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．該電能表的示數(shù)為8533.5kW?hB．小王家每消耗一度電，電能表上的轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)過3600圈C．該電能表應(yīng)在頻率為50Hz的交流電路中使用D．該電能表所在電路用電器的總功率不能超過2200W【答案】D【解析】A．電能表的最后一位數(shù)時小數(shù)，由圖得，該電能表的示數(shù)為8533.5kW?h，故A正確，不符合題意；B．由圖得，該電能表的參數(shù)3600r/（kW?h），表示每消耗一度電，電能表上的轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)過3600圈，故B正確，不符合題意；C．該電能表的參數(shù)50Hz表示這個電能表應(yīng)接在頻率為50Hz的交流電路中使用，故C正確，不符合題意；D．該電能表的額定電壓為220V，額定最大電流為20A，則電路中用電器的總功率不能超過故D錯誤，符合題意。10．探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗如圖所示，兩個透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣，下列說法正確的是（）A．U形管內(nèi)液面高度變化是由管中液體熱脹冷縮引起的B．該圖是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻關(guān)系的實驗裝置C．通電一段時間后U形管右管內(nèi)的液面高度比左管低D．通電一段時間后左右兩個容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為2∶1【答案】C【解析】A．電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察，對密封容器中空氣加熱，引起U形管中液面變化，通過液面高度差的變化來反映，是利用容器內(nèi)氣體的熱脹冷縮來反映電阻放出熱量的多少，故A錯誤；B．圖中兩個5Ω電阻并聯(lián)后再與一個5Ω電阻串聯(lián)，容器內(nèi)電阻的阻值相同，由串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過兩個容器內(nèi)電阻的電流不同，研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故B錯誤；C．容器中的兩個電阻絲的電阻與通電時間相同，由B干路電流等于各支路電流之和可知，左邊容器中的電阻通過的電流大于于右邊容器中的電阻通過的電流，通電一段時間后左側(cè)容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量較多，左邊U形管內(nèi)液面高度差比右邊大，故C正確；D．實驗裝置容器內(nèi)電阻絲的阻值相同，右側(cè)容器內(nèi)電阻絲與容器外電阻絲并聯(lián)，且容器內(nèi)外的電阻絲的阻值相同，再與左側(cè)電阻串聯(lián)，由串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過左側(cè)電阻絲的電流與右側(cè)容器內(nèi)電阻絲的電流之比是2∶1，由Q=I2Rt可知通電一段時間后左、右兩個容器內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量之比為Q左∶Q右=I左2Rt∶I右2Rt=I左2∶I右2=22∶12=4∶1故D錯誤。11．A、B兩只燈泡的額定電壓均為6V，通過它們的電流隨兩端電壓變化關(guān)系如圖所示，下列選項正確的是（）A．A、B兩燈泡的電阻均隨燈泡兩端電壓的增大而減小B．將兩燈并聯(lián)接在3V的電源兩端，A、B兩燈的實際功率之比為1∶2C．將兩燈串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，電源兩端電壓為9VD．將5Ω的電阻與B燈串聯(lián)接在6V的電源兩端，該電阻消耗的功率為0.8W【答案】D【解析】A．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種特性，其大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與電壓、電流無關(guān)。燈泡兩端電壓越大時，其實際功率越大，燈泡發(fā)光就越亮，燈絲的溫度就越高，燈絲的電阻越大，故A錯誤；B．由圖像可知，當(dāng)兩燈并聯(lián)在3V的電源兩端時，兩燈兩端的電壓均等于電源電壓為3V，若由公式P＝UI可知即由圖像可知，當(dāng)U＝3V時，IA為0.7A，則IB應(yīng)為1.4A，而圖像中顯然不是1.4A，故B錯誤；C．將兩燈串聯(lián)，且B燈正常發(fā)光時，由圖像可知，通過B燈的電流為0.5A，即電路中的電流為0.5A，此時A、B兩燈兩端的電壓分別為2V和6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電源電壓大小故C錯誤；D．當(dāng)U與I比值即電阻大小為5Ω時，其U﹣I圖像過點（2V，0.4A），此時，B燈兩端的電壓大小為4V，電源電壓為正好為6V，則R消耗的功率為故D正確。12.實驗室有R1和R2兩個電阻，它們的電流與電壓關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是（）A．R1的阻值小于R2的阻值 B．R1與R2并聯(lián)時的功率之比是2∶3C．R1和R2串聯(lián)時的電壓之比是2∶3 D．R1和R2串聯(lián)時的電流之比是1∶1【答案】B【解析】A．由圖像可知，當(dāng)R1和R2兩個電阻兩端電壓都為9V時，通過的R1的電流為0.9A，通過的R2的電流為0.6A，由知，電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，即有所以R1的阻值小于R2的阻值，故A正確，不符合題意；B．并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，即，R1與R2的電功率之比故B錯誤，符合題意；CD．串聯(lián)電路中電流處處相等，所以R1和R2串聯(lián)時的電流之比是1∶1，R1和R2串聯(lián)時的電壓之比故CD正確，不符合題意。13．如圖所示分別是小陽家8月1日和9月1日電能表的示數(shù)。結(jié)合表盤上的信息可知，下列判斷正確的是（）A．電能表是測量電功率的儀表B．小陽家8月份消耗的電能為1011kW?hC．電能表工作時的電流不應(yīng)超過標(biāo)定電流40AD．這個電能表應(yīng)該接在頻率為50Hz的交流電路中使用【答案】D【解析】A．電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表，故A錯誤；B．小陽家8月份消耗的電能故B錯誤；C．“10（40）A”表示電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為40A，故C錯誤；D．50Hz表示這個電能表應(yīng)該接在頻率為50Hz的交流電路中使用，故D正確。14．如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R的滑片P從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為8VB．定值電阻R0的阻值為C．整個電路消耗的最大功率為D．整個電路消耗的最小功率為【答案】D【解析】AB．由電路圖可知，當(dāng)滑片P位于a端時，電路為R的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，且此時電路中的電流最大；由圖像可知，電路中的最大電流時，根據(jù)歐姆定律可知，電源電壓

①當(dāng)滑片P位于b端時，定值電阻R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，此時電路中的電流最小，由圖像可知，電路中的最小電流，電壓表示數(shù)為5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓

②聯(lián)立①②可得

故AB錯誤；CD．由于電路的最大電流為，所以電路消耗的最大功率整個電路消耗的最小功率故C錯誤，故D正確。15．如圖，甲、乙為兩只相同電表，當(dāng)閉合S1、S2時，甲、乙兩表示數(shù)之比為3∶2，電路總功率為P1；同時更換兩電表種類，調(diào)整開關(guān)狀態(tài)，使兩表均有正常示數(shù)，此時電路總功率為P2，則R1∶R2和P1∶P2是（）A．1∶2

2∶9 B．1∶3

1∶3 C．1∶2

2∶3 D．1∶2

1∶2【答案】A【解析】甲、乙為兩只相同電表，當(dāng)閉合S1、S2時，甲、乙兩表示數(shù)之比為3∶2，若兩表均為電流表，則甲表會將電源短路，故兩表均為電壓表。當(dāng)閉合S1、S2時，兩電阻串聯(lián)，電壓表甲測量電源電壓，電壓表乙測量R2兩端的電壓，甲、乙兩表示數(shù)之比為3∶2，由串聯(lián)電路各處的電流相等，則兩個電阻兩端的電壓之比因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以即R2=2R1設(shè)電源電壓為U，當(dāng)兩表都為電壓表時，閉合S1、S2，兩電阻串聯(lián)，因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，所以電路總功率同時更換兩電表種類，即兩表都為電流表時，閉合開關(guān)S1，兩電阻并聯(lián)，電流表甲測量通過R2的電流，電流表乙測量總電流，則電路總功率則16．如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.3A，再閉合S2，電流表示數(shù)變化了0.4A，則同時閉合S1、S2后，相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比是（）A．3∶4 B．4∶3 C．7∶3 D．4∶7【答案】A【解析】由圖知，只閉合S1時，R1單獨接入電路，電流表測R1的電流，則I1=0.3A再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)，電流表測干路中的電流，兩只開關(guān)都閉合時，由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響，所以通過R1的電流仍然為I1=0.3A電流表示數(shù)變化了0.4A，則說明通過R2的電流為I2=0.4A由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，則U1=U2，所以，在相同時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比為故A符合題意，BCD不符合題意。17．甲是通過小燈泡L的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖像。現(xiàn)將小燈泡L與電阻R連入如圖乙所示的電路中。閉合開關(guān)S，小燈泡的實際功率為，電壓表示數(shù)為3V。下列結(jié)果正確的是（）A．電源電壓為6V B．電路消耗的總功率為2.7WC．電阻R的阻值為15Ω D．通過電阻R的電流為0.2A【答案】B【解析】由圖乙可知該電路為R和L的串聯(lián)電路，電壓表測R兩端的電壓；A．閉合開關(guān)，小燈泡的實際功率為，由結(jié)合圖甲中數(shù)據(jù)可知，此時L兩端的電壓為，通過L的電流為：；已知此時電壓表的示數(shù)為3V，即R兩端的電壓為；由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓為故A錯誤；CD．因串聯(lián)電路中電流處處相等，因此通過R的電流為由可知，電阻R的阻值為故CD錯誤；B．電路中的電流為電路消耗的總功率為故B正確。故選B。18．定值電阻R1和小燈泡R2的I﹣U圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．圖線a表示的是小燈泡R2B．定值電阻R1的電阻為0.1ΩC．將R1和R2并聯(lián)在電壓為5V的電源兩端，通過R1與R2的電功率之比為3∶5D．若將R1和R2串聯(lián)后接在8V的電源兩端，則R1與R2的電壓之比為3∶5【答案】D【解析】AB．由圖知道，a圖線通過電阻的電流和兩端的電壓成正比，是定值電阻的圖像，由圖線a知道，當(dāng)U=4V時，I=0.4A，由歐姆定律知道，定值電阻R1的阻值故AB錯誤；C．將R1和R2并聯(lián)在電壓為5V的電源兩端，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且支路電壓等于電源電壓，所以它們兩端的電壓均為5V，由圖像知道，對應(yīng)的電流IR=0.5AIL=0.3A由知道，通過R1與R2的電功率之比是故C錯誤；D．若將R1和R2串聯(lián)后接在8V的電源兩端，由于串聯(lián)電路各處電流相等，由圖知道，此時當(dāng)通過電路的電流為0.3A時，燈泡兩端的電壓為5V，定值電阻兩端的電壓為3V，所以，R1與R2的電壓之比為3∶5，故D正確。19．利用圖中5個阻值相等的電阻完成“焦耳定律”的探究實驗，以下說法錯誤的是（

）A．本實驗采用的研究方法有“控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”B．通電后會發(fā)現(xiàn)在相同時間內(nèi)乙產(chǎn)生的熱量是丙產(chǎn)生熱量的2倍C．若要探究導(dǎo)體的電阻對電熱的影響，應(yīng)該選擇觀察甲、乙D．圖丙中外接5Ω電阻的作用是改變流過電阻D的電流，使通過電阻A、D的電流不同【答案】B【解析】A．電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量越多，容器內(nèi)空氣吸收的熱量越多，氣體的溫度越高，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)就越大，氣體推動U形管中液體移動，則U形管中液面的高度差就越大，即通過U形管中液面高度差的變化可以反映電流產(chǎn)生熱量的多少，采用了轉(zhuǎn)換法；由于電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間有關(guān)，所以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟某個因素的關(guān)系時，要用到控制變量法，故A正確，不符合題意；B．由圖可知，乙容器中的電阻是和丙容器中的電阻的2倍，乙的電流是丙的電流的2倍，根據(jù)Q=I2Rt可知，乙中產(chǎn)生的熱量是丙的8倍；故B錯誤，符合題意；C．要探究電阻對電熱的影響，應(yīng)控制通電時間和電流大小相同，電阻大小不同，故應(yīng)該選用甲和乙，故C正確，不符合題意；D．因為并聯(lián)電路中的電阻比任何一個電阻都小，當(dāng)丙容器外連接的5Ω電阻后，通過丙容器內(nèi)電阻的電流減小，因此圖丙中右側(cè)盒外連接的5Ω電阻的作用是改變丙容器內(nèi)電阻的電流；由于這兩個電阻絲是相同的，通過它們的電流也相同，故外接5Ω電阻的作用是使通過金屬絲A、D的電流不同，故D正確，不符合題意。故選B。20．額定電壓相同的電熱水壺、電烤箱和電飯鍋正常工作過程中消耗的電能W和通電時間t的關(guān)系如圖所示。關(guān)于這三個用電器，下列判斷正確的是（）A．正常工作時，電熱水壺比電烤箱產(chǎn)生的熱量少B．正常工作時，電熱水壺比電飯鍋的功率大C．正常工作時，通過電飯鍋的電流最大D．在一個月內(nèi)，電熱水壺消耗的電能一定最多【答案】B【解析】A．根據(jù)公式Q=I2Rt=Pt可知，正常工作時，用電器產(chǎn)生的熱量多少和電功率及工作時間有關(guān)，因為無法知道電熱水壺、電烤箱和電飯鍋和工作時間，所以無法判斷用電器產(chǎn)生的熱量的多少，故A錯誤；B．由圖可知，工作相同時間時，電水壺消耗的電能最多，根據(jù)公式可得，電熱水壺的功率最大，故B正確；C．由圖可知，工作時間相同時，電飯鍋消耗的電能最少，根據(jù)公式可得，電飯鍋的電功率最小，再根據(jù)公式可知，通過電飯鍋的電流最小，故C錯誤；D．根據(jù)公式W=Pt可知，用電器消耗電能的多少與用電器的電功率及工作時間有關(guān)，因為不知道用電器的工作時間，所以無法判斷個用電器消耗電能的多少，故D錯誤。21．加強(qiáng)城市交通安全，我市在交叉路口相繼安裝了交通紅綠燈和電子警察監(jiān)控系統(tǒng)。如圖所示，這是某一路口的紅綠燈設(shè)施，紅、綠、黃三只燈泡均標(biāo)有“220V22W”字樣。下列說法正確的是（）A．紅、綠、黃三只燈泡是串聯(lián)的B．紅綠燈設(shè)施兩端的總電壓為660VC．紅綠燈設(shè)施正常工作20h消耗的電能為D．紅、綠、黃三只燈泡的燈絲若使用超導(dǎo)體材料制作，燈泡的亮度將更亮【答案】C【解析】A．城市公路的十字路口安裝的紅、綠、黃三盞交通指示燈之間是互不影響的，所以是并聯(lián)的關(guān)系，故A錯誤；B．根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，三只燈泡兩端的電壓與電源電壓相等，因此紅綠燈設(shè)施兩端的總電壓為220V，故B錯誤；C．已知紅、綠、黃三只燈的額定功率相同，且每次只有一盞燈工作，則該設(shè)施正常工作20h消耗的電能故C正確；D．白熾燈發(fā)光的原理是先發(fā)熱后發(fā)光，電阻為零無法將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燈絲無法發(fā)熱，故D錯誤。22．如圖所示，將乙圖錫紙條的中間剪掉一些，已知ab、bc、cd長度相等，如圖甲所示，將錫紙條接在電池兩極，很快錫紙條開始冒煙、著火。關(guān)于該實驗現(xiàn)象的分析錯誤的是（）A．a(chǎn)b段的電阻大于bc段的電阻 B．a(chǎn)b段的電流小于bc段的電流C．a(chǎn)b段兩端的電壓大于cd段兩端的電壓 D．bc段產(chǎn)生的熱量大于cd段【答案】B【解析】A．由圖知，錫紙條上ab、bc、cd段的材料和長度相等，ab段橫截面積最小，cd段橫截面積最大，在材料和長度相同時，橫截面積越小電阻越大，所以ab段的電阻最大，bc段的電阻較大，cd段的電阻最小，故A正確，不符合題意；B．由圖知，錫紙條上ab、bc、cd段是串聯(lián)的，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，通過ab、bc、cd段的電流是相等的，故B錯誤，符合題意；C．根據(jù)歐姆定律可知，通過ab、bc、cd段的電流是相等的，由于ab段的電阻最大，bc段的電阻較大，cd段的電阻最小，所以ab段兩端的電壓最大，bc段兩端的電壓其次，cd段兩端的電壓最小，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)焦耳定律可知，通過ab、bc、cd段的電流和通電時間是相等的，由于ab段的電阻最大，bc段的電阻較大，cd段的電阻最小，所以ab段產(chǎn)生的熱量最多，bc段產(chǎn)生的熱量其次，cd段產(chǎn)生的熱量最少，故D正確，不符合題意。故選B。23．圖所示的相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲分別為R1和R2，且R1＞R2，則閉合開關(guān)S后，a，b容器中水溫升高較慢的是（）A．b容器中的水B．a(chǎn)容器中的水C．a(chǎn)、b容器中的水溫上升快慢一樣D．無法判斷【答案】A【解析】由圖可知，電阻絲R1和R2串聯(lián)，且R1＞R2，通過兩電阻絲的電流和通電時間相同，根據(jù)可知，電阻絲R1產(chǎn)生的熱量多；已知相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，根據(jù)可知，a容器中水溫上升較快，b容器中水溫升高較慢。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。24．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑片P從b端移動到a端的過程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列判斷正確的是（）

A．電源電壓為8VB．R1的阻值為40ΩC．當(dāng)滑片P移至中點時，電路消耗的總功率為3.6WD．當(dāng)滑片P在b端時，通電10s后R1上產(chǎn)生的熱量是4J【答案】C【解析】AB．由圖甲可知，該電路是電阻R1和滑動變阻器R2的串聯(lián)電路，由串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律，得其中U2=U，所以UE=IR1+U由圖乙可知，當(dāng)U=8V時I=0.2A，當(dāng)U=0時I=0.6A，所以解得UE=12V，R1=20Ω，故AB錯誤；C．據(jù)圖乙可知，根據(jù)歐姆定律，得，所以，當(dāng)滑片P移至中點時，R2=20Ω，所以電路消耗的總功率故C正確；D．當(dāng)滑片P在b端時，R2=40Ω，此時U2=8V，所以U1=UE?U2=12V?8V=4V由于R1是純電阻電路，所以通電10s后R1上產(chǎn)生的熱量是故D錯誤。二、填空題25．如圖甲所示，電源電壓不變，R1=15Ω，變阻器R2規(guī)格為“5Ω

1A”，圖乙是燈泡的IU圖像，當(dāng)R2的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S1時，電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為_______V，R1在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為________J；只閉合S、S2，R2的滑片P在b端時，燈泡的功率為________W?！敬鸢浮?/p>

6

13.5

1.8【解析】由圖甲所示電路圖可知，當(dāng)R2的滑片P在b端且只閉合開關(guān)S、S1時，兩電阻串聯(lián)接在電源兩端，電流表的示數(shù)為0.3A，此時電路中電流I1=0.3A，電源電壓U=I1(R1+R2)=0.3A×(15Ω+5Ω)=6VR1在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1=I12