2025人教版初中物理寒假銜接9年級(jí)第11講測(cè)量電功率和焦耳定律學(xué)生版

三、測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)小燈泡的電功率測(cè)電阻相同點(diǎn)所測(cè)物理量燈泡兩端的電壓（U），通過燈泡的電流（I）電路圖連入電路時(shí)開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器位于阻值最大處不同點(diǎn)原理計(jì)算公式滑動(dòng)變阻器的作用保護(hù)電路，控制燈泡兩端電壓保護(hù)電路，改變電路中的電流由實(shí)驗(yàn)可知，（1）小燈泡的實(shí)際功率不一定等于其額定功率；（2）實(shí)驗(yàn)中需對(duì)小燈泡的電功率至少進(jìn)行三次測(cè)量，但不能根據(jù)三次測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡的平均電功率，因?yàn)楸敬卧囼?yàn)中多次測(cè)量的目的不是為了減少誤差，而是為了測(cè)量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率。【典型例題】類型一、基礎(chǔ)知識(shí)1、電爐中的電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是因?yàn)椋ǎ〢．通電導(dǎo)線的電流小于通過電阻絲的電流B．導(dǎo)線的絕緣皮隔熱C．導(dǎo)線散熱比電阻絲快D．導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電阻絲的電阻，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量很少

【思路點(diǎn)撥】電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，通過的電流和通電時(shí)間相同，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多，據(jù)此分析判斷?！敬鸢浮緿【解析】電爐絲跟銅導(dǎo)線串聯(lián)，通過它們的電流I和通電時(shí)間t相等，故A錯(cuò)誤；

因?yàn)镼=I2Rt，R電爐絲＞R導(dǎo)線，所以產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲＞Q導(dǎo)線，即相同時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量小于電爐絲產(chǎn)生的熱量，而與散熱快慢、隔熱效果無關(guān)，故D正確，B、C錯(cuò)。故選D。類型二、知識(shí)運(yùn)用2、電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，但由于線圈內(nèi)部有電阻，所以同時(shí)還有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。若一臺(tái)玩具電動(dòng)機(jī)接在6V的電源兩端，使其正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)中的電流為0.3A；短暫地卡住電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)中的電流為3A。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_____Ω，正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的效率是________________?！舅悸伏c(diǎn)撥】當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能（總功）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（有用功）和內(nèi)能（額外功），轉(zhuǎn)化的內(nèi)能可用焦耳定律Q=I2Rt來計(jì)算，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系不適用歐姆定律。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，消耗的電能就全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流、電壓、電阻關(guān)系適用于歐姆定律?！敬鸢概c解析】一．選擇題（共2小題）1．研究電功率與電壓、電流的關(guān)系時(shí)，連接了如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，不合理的是（）A．該電路所示實(shí)驗(yàn)研究電功率與電壓的關(guān)系 B．該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鲭娏飨嗤瑫r(shí)，電功率與電壓成正比 C．小燈泡電功率的大小通過燈泡的亮度來比較 D．該實(shí)驗(yàn)選擇的兩個(gè)小燈泡燈絲的電阻不同2．李明同學(xué)為了探究“電功率與電阻的關(guān)系”，他找來額定電壓均為6V的L1、L2兩只燈泡。將兩燈串聯(lián)起來，按照如圖所示的電路開始了實(shí)驗(yàn)探究，閉合開關(guān)后，看見燈L2微微發(fā)光，燈L1幾乎不發(fā)光，則關(guān)于兩燈的電阻R1和R2、兩燈的額定功率P1和P2的大小關(guān)系成立的是（不考慮燈絲電阻值隨溫度的變化）（）A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＜P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＞P2二．填空題（共2小題）3．小明同學(xué)為了探究“電功率與電壓的關(guān)系”，選取三節(jié)新干電池串聯(lián)做電源，找來“2.5V0.3A”、“3.8V0.3A”兩只小燈泡按照如圖甲所示的電路開始了實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)中小明應(yīng)記錄的是。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明選用了量程適當(dāng)?shù)碾娏鞅砝^續(xù)用原有器材探究“電功率與電流的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，請(qǐng)你幫助小明指出實(shí)驗(yàn)器材選取上應(yīng)該注意的事項(xiàng)：。4．小華在探究“小燈泡發(fā)光時(shí)的亮度與電功率的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用的電源電壓是4V，小燈泡的額定電壓是2.5V，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。小華同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成下左圖所示的圖象。根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是瓦。該圖象不是直線，主要原因是。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）5．如圖所示，圖甲是測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實(shí)物電路的連接。（2）閉合開關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最（選填“左”或“右”）端。（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變小燈泡兩端電壓，同時(shí)讀出通過小燈泡的電流，記錄下每次電壓和電流的測(cè)量值，并依據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法得到小燈泡的I﹣U圖象如圖丙所示，該圖象不是一條直線的原因是。（4）該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.48A，則其額定功率為。焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電流通過任何有電阻的導(dǎo)體都會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。2.焦耳定律：（1）焦耳定律：電流通過導(dǎo)體是產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)定律適用于一切電路。其表達(dá)式是，推導(dǎo)公式（只能在純電阻電路中使用）：Q=UIt，。（2）電功與電能：純電阻電路W=Q；非純電阻電路W>Q。3.電熱的利用和防止：（1）電熱的利用：利用電熱來工作的用電器稱為電熱器。例如：電爐子、電熨斗、電烙鐵等，這些用電器工作時(shí)都是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)W=Q。（2）電熱的危害和防止：電流通過任何導(dǎo)體都會(huì)產(chǎn)生熱量，有的用電器（電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇、電視機(jī)等）工作時(shí)，不需要這些熱量，但又不得不產(chǎn)生，因此造成了能源的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)使用電器有燒毀的危險(xiǎn)，為了防止電熱帶來的危害，應(yīng)采取設(shè)置散熱孔或者安裝小風(fēng)扇來降溫。一．選擇題（共15小題）1．額定功率相等的白熾燈和電風(fēng)扇，它們?cè)谡９ぷ鳡顟B(tài)下工作1小時(shí)，下列說法正確的是（）A．兩種電器消耗的電能一樣多，產(chǎn)生的熱量也一樣多 B．兩種電器消耗的電能一樣多，白熾燈產(chǎn)生的熱量多 C．白熾燈耗的電能更多，電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多 D．電風(fēng)扇消耗的電能更多，白熾燈產(chǎn)生的熱量多2．下列用電器正常工作時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是（）A．“220V60W”的電風(fēng)扇 B．“220V60W”日光燈 C．“220V60W”的電熱器 D．一樣多3．將規(guī)格都是“220V100W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列說法正確的是（）A．三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量一樣多 B．三個(gè)用電器消耗的電能一樣多 C．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多 D．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多4．如圖所示是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，電阻絲R1和R2浸沒在煤油中，R1與R3并聯(lián)，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)以下說法正確的是（）A．此實(shí)驗(yàn)中通過電阻R1與R2的電流相同 B．此實(shí)驗(yàn)中R1與R2的阻值可以不同 C．此實(shí)驗(yàn)中放有R2的燒瓶中煤油升溫比較快 D．此實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的煤油質(zhì)量可以不同5．如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（）A．通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的小 B．若容器外面的電熱絲R3發(fā)生了斷路，若與沒斷時(shí)的通電時(shí)間相同，則左側(cè)U形管中液面高度差變小 C．將右邊并聯(lián)的兩根5Ω的電阻絲都放入到容器內(nèi)，通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的大 D．該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少6．探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”時(shí)，兩個(gè)相同的透明容器中密封著質(zhì)量相等的空氣，用電阻R1、R2對(duì)容器中的空氣進(jìn)行加熱，如圖所示。下列說法正確的是（）A．該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系 B．該裝置中R1與R2的阻值應(yīng)相同 C．電流產(chǎn)生的熱量越多，U形管內(nèi)液面高度差越小 D．由圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，R2阻值比R1大7．小軍用玩具電動(dòng)車的小電動(dòng)機(jī)做趣味實(shí)驗(yàn)。他將一個(gè)電壓恒定不變的3V直流電源按圖所示的電路接在電動(dòng)機(jī)兩端，閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)了10s，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A，關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的電阻為5Ω B．電動(dòng)機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的功率為1.8W C．電動(dòng)機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的10s內(nèi)產(chǎn)生18J的熱量 D．電動(dòng)機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能8．甲、乙兩個(gè)電熱器的電阻之比為5：4，通電相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比為5：1，則通過甲、乙的電流之比為（）A．4：1 B．1：4 C．2：1 D．1：29．如圖所示，將三個(gè)相同空燒瓶口分別用完全相同的氣球密封，將多個(gè)阻值相同的電阻R以不同的連接方式接入電路中，通電一段時(shí)間后體積變化最大的氣球是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．三個(gè)相同10．甲乙兩個(gè)電阻之比為2：1，串聯(lián)在同一電源上，閉合開關(guān)一段時(shí)間，電流通過甲電阻產(chǎn)生的熱量600J，則電流通過乙電阻產(chǎn)生的熱量為（）A．300J B．600J C．1200J D．2400J11．電爐工作時(shí)，電爐絲很快變熱但連接的電線卻不怎么熱，這是因?yàn)椋ǎ〢．電爐絲的電阻較大 B．電爐絲與導(dǎo)線是并聯(lián)的 C．電爐絲的橫截面大 D．通過電爐絲的電流較大12．小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)給家中的電燈通電后，燈絲熱得發(fā)光，而與燈泡串聯(lián)的導(dǎo)線溫度幾乎感覺不到變化，對(duì)這一現(xiàn)象的解釋，正確的是（）A．通過燈絲的電流大些 B．電流在導(dǎo)線中不發(fā)生熱效應(yīng) C．制成燈絲的材料電阻較小 D．導(dǎo)線和燈絲中的電流相同，但燈絲電阻更大13．圖為是某種暖手寶及其主要參數(shù)，暖手寶內(nèi)有水及電加熱元件等，使用前要先給暖手寶通電加熱，假設(shè)暖手寶加熱效率是70%，在額定電壓下，水由室溫10℃加熱至自動(dòng)斷電[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]．則（）A．暖水寶加熱時(shí)電加熱元件是利用熱傳遞增加了內(nèi)能 B．暖水寶電加熱時(shí)間為660s C．暖水寶電加熱時(shí)消耗的電功率一定是500W D．暖水寶暖手時(shí)放出熱量是3.3×105J14．小黃家中新購(gòu)置了一臺(tái)掛式電熱水器，他查看了電熱水器說明書后，將電熱水器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成如圖所示電路圖，該熱水器設(shè)有高，中，低三檔，電熱絲R1＝48.4Ω，電熱絲R2＝24.2Ω，容積為20L，使水從20℃加熱到70℃，下列說法不正確的是[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（）A．開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，處于低溫?fù)?B．水從20℃加熱到70℃需要吸收的熱量4.2×106J C．若利用中溫?fù)跫訜嵝枰?200s，則電熱轉(zhuǎn)化效率為50% D．高溫?fù)醯募訜峁β?800W15．用電熱絲燒水，當(dāng)電壓為U時(shí)，t秒內(nèi)可將水燒開，如果電壓降為原來的一半，則同樣燒開這些水所需的時(shí)間應(yīng)為（）A． B． C．2t D．4t二．填空題（共10小題）16．現(xiàn)有兩電熱水壺分別是甲“220V﹣1500W”、乙“220V﹣1000W”，甲壺中裝有2kg的水，乙壺中裝有1kg的水（水的初溫相同），當(dāng)同時(shí)給它們通電正常工作時(shí)，壺（選填“甲”或“乙”）電流做功快；要想把水燒開，壺（選填“甲”或“乙”）電流做功多；壺（選填“甲”或“乙”）把水燒開需要的時(shí)間少。17．圖中①為一種便攜封口機(jī)，②是這種封口機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。裝入電池后，按③所示操作即可對(duì)塑料袋進(jìn)行封口。封口時(shí)電能轉(zhuǎn)化為能，該封口機(jī)只能對(duì)（選填“熱塑性”或“熱固性”）塑料進(jìn)行封口，塑料屬于材料（選填“天然”“復(fù)合”或“合成”）。18．如圖所示是小明“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，在甲、乙兩瓶中裝入質(zhì)量和初溫均相同的煤油，R1、R2采用如圖連接方式的目的是。閉合開關(guān)一段時(shí)間后，乙瓶中溫度計(jì)的示數(shù)較高，由此說明通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與有關(guān)。小華用相同裝置（煤油質(zhì)量也相等）同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，細(xì)心的小紅看到小明和小華兩組電阻絲阻值相等的燒瓶中，小華這一組的煤油升溫比小明的快，比較發(fā)現(xiàn)：小華的滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值較小，根據(jù)這一現(xiàn)象，小紅（選填“能”或“不能”）初步判斷出通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。19．如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。三個(gè)密閉容器中的電阻如圖，三個(gè)容器串聯(lián)，在其中一個(gè)容器的外部，將一個(gè)電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，通電后，觀察三個(gè)U形管中液面高度的變化。比較實(shí)驗(yàn)裝置可以探究電熱與電流大小的關(guān)系；比較實(shí)驗(yàn)裝置可以探究電熱與電阻的關(guān)系；通電相同時(shí)間，三個(gè)密閉容器中的電阻產(chǎn)生的電熱之比為。20．如圖所示電路中，R1：R2：R3＝1：2：3，閉合開關(guān)后，兩電流表A1、A2示數(shù)之比I1：I2＝，在相同的時(shí)間里，R1、R2、R3產(chǎn)生的熱量之比為Q1：Q2：Q3＝。21．電熱飲水機(jī)通過機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能。電路原理如圖乙所示。電源電壓恒為220V，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，電路中電流為5A，則電阻R1阻值為Ω，當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電路消耗的功率為66W．該飲水機(jī)在保溫狀態(tài)工作100s，R2產(chǎn)生的熱量為J。22．小宇同學(xué)利用身邊的器材做了以下兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)：（1）小宇把口香糖包裝鋁紙剪成中間細(xì)兩端寬的鋁紙條，鋁紙條兩端的鋁面直接接觸電池的正負(fù)極，很快發(fā)現(xiàn)鋁紙條中間處開始冒煙，起火苗，如圖1所示。這是因?yàn)殇X具有性，鋁紙條中間最細(xì)處的電阻較，把它的兩端直接接入電池正負(fù)極，造成短路，電流很，迅速發(fā)熱使溫度達(dá)到紙的著火點(diǎn)而燃燒起來。（2）小宇拿出兩根塑料吸管A、B，把A放在瓶蓋上，B用紙巾摩擦后靠近A，如圖2所示，發(fā)現(xiàn)A被而轉(zhuǎn)動(dòng)；若A也用紙巾摩擦過，則發(fā)現(xiàn)A被排斥而轉(zhuǎn)動(dòng)，這是由于。23．有甲、乙兩個(gè)電熱水壺，規(guī)格分別為“220V1500W”和“220V2000W”。（1）這兩個(gè)電熱水壺中，內(nèi)部電熱絲的阻值較大的是。（2）使用電熱水壺?zé)畷r(shí)，發(fā)現(xiàn)水燒開了，而導(dǎo)線卻幾乎不熱，這是因?yàn)殡姛崴畨仉姛峤z的電阻比導(dǎo)線的電阻。24．如圖所示是一款新型節(jié)能裝置：空氣能熱水器，它的制熱能效比（制熱量和壓縮機(jī)所耗電能之比）為3：1，某同學(xué)洗一次澡用水40kg，這些水溫度由17℃升高到42℃吸收的熱量為J，若這些熱量分別由空氣能熱水器和效率為70%的電熱水器提供，則空氣能熱水器壓縮機(jī)所耗電能與電熱水器所耗電能相比，可節(jié)約電能J．[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]25．某品牌電熱水壺上標(biāo)有“220V1400W”的字樣，小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中電熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的導(dǎo)線卻不怎么熱，這是因?yàn)閷?dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻。在額定電壓下，電熱水壺?zé)?min。這段時(shí)間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量是J．若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，能將kg的水從20℃升高到100℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]三．計(jì)算題（共2小題）26．小華家買了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖