当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈,有时会损坏用电器）
当U实>U额时，P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）
（6）测量
①伏安法测灯泡的额定功率：
原理：
P=UI；电路图：
略；选择和连接实物时须注意：
电源：
其电压高于灯泡的额定电压.滑动变阻器：
接入电路时要“变阻”，且调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：
并联在灯泡的两端，电流从“+”接线柱流入，“—”接线柱流出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表：
串联在电路里，电流从“+”接线柱流人，“—”接线柱流出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。
②测量家用电器的电功率：
器材：
电能表、秒表。
原理：
P=W/t。
3.电热
（1）焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）计算公式：
Q=I2Rt（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
Q=UIt=U2t/R=
W=Pt
①串联电路中常用公式：
Q=I2Rt。
Q1：
Q2：
Q3：
…：
Qn=R1：
R2：
R3：
…：
Rn
并联电路中常用公式：
Q=U2t/R；Q1：
Q2=R2：
R1。
②无论用电器串联或并联，计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：
Q=U2t/R=Pt
（3）应用——电热器
二、例题精讲、习题训练
1.非纯电阻电路及纯电阻电路电功及电功率问题
电功
由W=UIt根据欧姆定律I=
可推导得到W=I2Rt和
，但欧姆定律公式I=
只适用于纯电阻电路，所以W=I2Rt和W=
·t只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有电路，W=I2Rt和
只适用于纯电阻电路。
电功率
同样道理，由P=UI和I=
可推导得到P=I2R和P=
，而P=I2R和P=
也只适用于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I2R和P=
只适用于纯电阻电路。
电热
由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=
可推导得到Q=UIt和Q=
·t，很明显Q=UIt和Q=
·t只对纯电阻电路适用，即Q=I2Rt适用于所有电路，Q=UIt和Q=
·t只适用于纯电阻电路。
以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可牢记以下公式，解答所消耗的电能和产生的热能。
电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能。
因此，在计算电动机电路可用以下公式。
电流做功是所消耗的总能量W总=UIt；工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt；所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt。
电流做功的功率P总=UI；其发热功率P热=I2R；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I2R。
例题1电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。
问：
（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
习题1一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当把它接在220V电压下工作10min。
已知：
通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J，线圈产生的热量是_____J。
2.有关取值范围计算题
例题2把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为100的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图4所示。
电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。
要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。
求：
（1）电路允许通过的最大电流？
（2）电路消耗总电功率的最大值？
（3）小灯泡L消耗电功率的最小值？
（4）滑动变阻器RW允许调节的范围是？
习题2如图，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，电阻R0＝30Ω，电路两端电压恒为24V，当滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电路中的电流会超过电流表量程，当滑动变阻器连入电路的电阻太大时，变阻器两端电压会超过电压表量程，求：
在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻范围。
3.电功及其电功的实质
例题3（2011•黔南州）如图所示，R1=6Ω，R2=12Ω．当开关S断开时，A、B间的电阻为Ω．当S断开时，从A端通入5A的电流，经过10s，电流做的功为J．
例题4（2009•贵阳）对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：
猜想A：
电流做功可能与电压有关；
猜想B：
电流做功可能与电流有关；
猜想C：
电流做功可能与通电时间有关．
为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干．他将两电阻丝串联后接入电路，如图15乙所示．
（1）将两电阻丝串连接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，他采用的科学探究方法是：
（2）接通电路前他想：
通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的有关；这就验证了猜想．
例题5（2009•河池）使用电风扇涉及到很多的物理知识，请你回答下面问题：
（1）电风扇在工作过程中，主要发生了哪种形式的能量转化？
实现该能量转化的部件是什么？
（2）用电风扇吹潮湿的地板，能使其尽快变干，请你说说其中的道理．
习题3（2009•惠安县）下列说法中，正确的是（ ）
A、电饭锅将机械能转化为电能
B、干电池将太阳能转化为电能
C、发射火箭将机械能转化为内能
D、发电机将机械能转化为电能
4.电功的计算
例题6（2011•自贡）某洗衣机说明书所列数据如下表所示，下列说法正确的是（ ）
额定电压
220V
额定功率
50Hz
额定洗衣服、脱水功率
440W
额定洗衣服、脱水容量
3kg
整机质量
30kg
A、洗衣机正常工作2h，需耗电0.88kwh
B、洗衣机正常工作时，通过的电流为0.5A
C、这台洗衣机所受重力为29.4N
D、洗衣机接在110V的电路中，实际消耗功率为220w
例题7（2011•大连）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，则（ ）
A、甲灯两端的电压比乙灯的大
B、甲灯的电阻比乙灯的小
C、通过甲灯的电流比乙灯的大
D、相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
习题4（2010•济宁）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A、两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B、两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C、两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D、将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
5.电能表参数的理解与电能的求法
例题8（2010•黔东南州）电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（ ）
A、“50Hz”是说这个电能表在50赫的交流电路中使用
B、“10（20）A”是说这个电能表的标定电流是20安
C、“10（20）A”是说这个电能表的额定最大电流是10安
D、“600revs/（kw•h）”是表示电能表上的转盘转过1转消耗的电能是600千瓦时
习题5（2010•梅州）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（ ）
A、电能表的额定功率为2500W
B、电能表的标定电流为5A
C、拍照片时，小明家已消耗的电能为9316KW•h
D、拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
6.电功率
例题9商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时（填“电能”或“电功率”）比较大．
习题6（2011•江津区）如图所示，下列用电器的额定功率最接近10W的是（ ）
A、
电冰箱
B、
电吹风
C、
节能灯
D、
电豆浆机
习题7（2005•云浮）下列说法中，正确的是（ ）
A、电功率是表示电流做功多少的物理量
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量
C、用电器的电功率越大，做功越多
D、相同时间内，消耗功率大的用电器耗电一定多
7.电功率与电压、电流的关系
例题10（2009•武汉）如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻R0为5Ω．闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表（“0～0.6A”或“0～3A”）和电压表（“0～3V”或“0～15V”）的指针同时达到满刻度线．则R0的电功率与电流的关系图象可能是（ ）
A、
B、
C、
D、
例题11（2010•滨州）
（1）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高．如图甲所示，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上．
①如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为极；磁簧片cd的c端为极，它们将因相互而触接．
②如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图．当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A 处时,灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B 处时,灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常．
（2）小红通过实验研究某电热器的发热功率与通电电流的关系，她使用同一个电热器（其阻值R 不变），多次改变这个电热器两端的电压，然后将实验中测量的电流值及对应的电功率画成如图所示的图象．
①请你根据图象，补充完整表格中的数据：
I（A）
0.1
0.2
0.3
0.4
P（W）
4
16
②根据这些数据推算，这个电热器的功率P与电流I 两者之间的关系式是．
习题8（2011•哈尔滨）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”．以下观点不正确的是（ ）
A、实验要选取规格不同的灯泡
B、实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C、将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验
D、将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
习题9（2010•安顺）同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”．
（1）实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断？
（2）一位同学用干电池做电源，把L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”两只灯泡连成如图甲所示的电路．闭合开关进行实验，记录数据如下表：
小灯泡
发光情况
电压U/V
L1
暗
1.8
L2
亮
2.7
通过观察现象及数据分析，你得出什么结论？
（3）有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L1一闪即灭，经检查发现灯丝断了．请你分析原因并说明改进方法．
8.电功率的计算
例题12（2011•攀枝花）如图所示，电源电压保持不变，R1：
R2：
=1：
4．只闭合S1时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2 时，R0消耗的功率0.4W，R2消耗的功率为P2，且P1：
P2=9：
4．则下列结果正确的是（ ）
A、电源电压为24V
B、R0的阻值为80Ω
C、R2的阻值为320Ω
D、R0先后两次消耗的功率之比为9：
4
例题13（2011•阜新）小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示．将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变．当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光．下列说法正确的是（ ）
A、开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω
B、开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10Ω
C、小灯泡L的额定功率为0.625W
D、电阻R0的阻值为14Ω
习题10（2011•天水）两只规格分别为“12V 12W”和“12V 2W”的灯泡Ll和L2，串联后接在电压为24V的电源上，闭合开关后，其结果将是（ ）
A、两只灯泡均正常发光
B、两只灯泡均发光暗淡
C、灯泡Ll开始时比正常发光时亮，然后烧坏，灯泡L2跟着熄灭
D、灯泡L2开始时比正常发光时亮，然后烧坏，灯泡L1跟着熄灭
习题11（2011•包头）图所示电路，电源电压为6V，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=5Ω，当闭合开关S1后，下列说法正确的是（ ）
A、闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24A
B、断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4W
C、断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6V
D、在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：
4
习题12（2010•株洲）如图是小汽车上一个显示车门关闭状况的电路，每个车门相当于一个开关，D是一个功率很小的发光二极管，把它装在仪表盘上作指示灯，R是定值电阻．下列分析正确的是（ ）
A、指示灯亮，提醒驾驶员四个车门都已关好
B、指示灯不亮，说明至少有一个车门未关好
C、要使电路节能，R的阻值应尽可能小
D、要使电路节能，R的阻值应尽可能大
9.额定电压与额定功率
例题14（2006•济宁）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A、甲灯的实际功率一定是40W
B、将乙灯接入110V电路中，它的额定功率仍为60W
C、两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较小
D、两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少
习题13关于额定电压和额定功率，下列说法中正确的是（ ）
A、用电器工作时的实际功率总等于它的额定功率
B、用电器工作时它两端的电压总等于它的额定电压
C、用电器两端的实际电压大于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率
D、用电器两端的实际电压小于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率
习题14（2009•德州）一盏标有“6V 3W”字样的小灯泡，接入电压值为12V的电路中，若使灯泡正常发光，则需联一个阻值为Ω的电阻．
10.实际电压和实际功率
例题15（2010•宁波）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因可能是（ ）
A、灯L1额定功率较大
B、灯L2两端电压较大
C、灯L1的电阻较大
D、通过灯L1的电流较大
例题16（2009•成都）如图所示，小亮做实验时，把甲、乙两只灯泡并联后接在电源上．闭合开关后，发现甲灯发光，乙灯不发光．经检查，电路连接正确，两只灯泡都完好无损．则乙灯不发光的原因最有可能是（ ）
A、乙灯的实际功率太大
B、乙灯的实际功率太小
C、通过乙灯的电流远大于通过甲灯的电流
D、乙灯两端的电压远小于甲灯两端的电压
习题15（2006•宿迁）小明做作业时，发现电灯忽明忽暗，原因可能是（ ）
A、灯泡的实际电压发生了改变
B、灯泡的额定功率发生了改变
C、灯泡的额定电压发生了改变
D、灯泡烧坏了
习题16（2011•赤峰）两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（ ）
A、甲一定比乙亮
B、乙一定比甲亮
C、都正常工作时，甲比乙亮
D、都正常工作时，乙比甲亮
习题17（2009•朝阳）某同学做“组成串、并联电路”的实验中，将灯泡L1与L2连接在电路中，两次实验时都只观察到一灯亮，一灯不亮，对此原因的分析中可能成立的有（ ）
A、串联时，不亮的灯灯丝断了
B、并联时，不亮的灯灯线断了
C、串联时，不亮的灯电阻太大
D、并联时，不亮的灯电阻太大
11.电功率的测量
例题17（2010•昭通）在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用小灯泡上标有“3.8V”字样．
（1）请在图中用笔画线代替导线，把电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的端，若闭合开关后，发现电压表的指针快速打到左边无刻度处，这是由于电压表．
（3）下表是在实验中测出的三组数据据，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为W．
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
1
3.0
0.36
偏暗
2
3.8
0.4
正常
3
4.5
0.42
偏亮
（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然烧断了，则电压表的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）小红跟据测得的三组数据求出各次电阻，发现小灯泡三次的电阻值井不相同，这是因为小灯泡的电阻与有关．
例题18（2010•南昌）在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图所示的电路．
（1）请在图的“”内填入合适的“灯泡”和“电表”符号．
（2）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示．断开开关时，发现电表如图所示，其中电流表出现这种现象的原因是．
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
（3）假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是W．若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
习题18小明用实验测定“手电筒小灯泡正常发光时的电阻”，小灯泡的额定电压为2.5V．小明正确连接好实验电路后，开始进行实验．
（1）实验中，当滑动变阻器滑片移到如图
（一）所示的位置时，电压表的示数如图
（二）所示，则此时小灯泡两端的电压是V；
（2）为了测量小灯泡正常发光时的电阻，小明应该调节变阻器的滑片向端移动，直至电压表示数达到V；
（3）小灯泡正常发光时，电流表示数如图（三）所示，则灯泡的正常工作电流是A，小灯泡正常发光时的电阻是Ω；
（4）在本实验中，滑动变阻器的作用是．
12.电热与焦耳定律
例题19（2010•广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：
在两个相同的烧瓶中装有质量（选填“相等”或“不等”）的（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与
电阻
的关系；实验中通过观察来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择来进行实验．
例题20（2009•河南）用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示．将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度．正确的是（ ）
A、甲导体的温度升高得多
B、乙导体的温度升高得多
C、甲、乙两导体升高的温度相同
D、条件不足，无法判断
例题21如图所示，电源电压U=12V，且保持不变．当闭合开关S1时，电流表示数为0.2A，再闭合S2时，电流表的示数为0.5A．则1min通过R1的电荷量是C，1min内电流在R2上产生的热量是J．
例题22（2007•广元）据报道：
近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻．线路连接处接触不良引起火灾的原因是：
当线路连接处接触不良时，该处的电阻将（选填“减小”“增大”或“不变”），在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而（选填“减小”“增大“或“不变”），从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾．
习题19（2007•柳州）家用电器连续使用较长时间后，要停用一会，这是为了．电能表要装在家庭电路的上．
习题20（2010•南京）电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A、导线的绝缘皮隔热
B、导线散热比电熨斗快
C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D、导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
习题21（2007•凉山州）如图两个发热电阻R1＜R2，当它们并联在同一电源上时，闭合S后，对被凡士林粘住的相同火柴甲、乙，下列说法正确的是（ ）
A、甲先掉下
B、乙先掉下
C、一起掉下
D、都不会掉下
13.电功与热量的综合计算
例题23（2011•哈尔滨）某电水壶的铭牌信息如图1所示，电水壶在标准大气压下工作．[c水=4.2×103J（kg•℃）]
（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．
求：
①水吸收的热量是多少？
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？
（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降l0%．求：
这时电水壶的实际功率P0．（电阻不随温度改变）
习题22（2009•辽宁）某校物理活动小组的同学，在课余时间想把一个普通烧水壶改装成一个家庭用电热水壶．已知改装后的电热水壶热效率为80%，壶的容积为2L．在一个标准大气压下，用此电热水壶在7min内烧开一壶初温为20℃的水．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]问：
（1）烧开这一壶水需要吸收多少热量？
（2）应给电热水壶装配一个多大阻值的电热丝？
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