P实__<__P额
较暗
小灯泡的发光情况是由__实际功率__决定的。
焦耳定律（九上P115－117）
1．电流通过导体时将__电__能转化为__内能__，这种现象叫做电流的热效应。
2．焦耳定律的内容：
__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__；表达式为：
__W＝I2Rt__。
考点突破）
电功的测定与计算
【例1】（德州中考）甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。
将甲、乙两灯泡串联后接在电压为____V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min消耗的电能是____J。
【解析】甲、乙两灯泡串联，且甲灯泡中通过的电流为0.5A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，I乙＝I甲＝0.5A,由图像可知，两灯泡两端的电压分别为U甲＝2V，U乙＝6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U＝U甲＋U乙＝2V＋6V＝8V,乙灯泡1min消耗的电能：
W乙＝U乙I乙t＝6V×0.5A×60s＝180J。
【答案】8；180
1.
（成都中考）如图所示，电源电压不变，R是定值电阻，电灯L标有“6V 3W”的字样。
当只闭合S时，电流表的示数为0.6A，再闭合S1时，电流表的示数变化了0.5A。
求：
（1）电阻R的阻值。
（2）开关都闭合后，5min内电路消耗的总电能。
解：
（1）电源电压：
U＝IRR＝0.6A×R ①，通过L的电流IL＝0.5A，因为灯泡的额定电流：
IL额＝
＝
＝0.5A＝IL。
所以，电源的电压U＝UL＝UL额＝6V，代入①式可得：
R＝10Ω。
（2）开关都闭合后，干路电流：
I＝IR＋IL＝0.6A＋0.5A＝1.1A，5min内电路消耗的总电能：
W＝UIt＝6V×1.1A×5×60s＝1980J。
答：
（1）电阻R的阻值为10Ω；
（2）开关都闭合后，5min内电路消耗的总电能为1980J。
2．如图所示，是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（D）
甲）
乙）
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
【疑难易错点睛】电学计算要注意正确识别电路，结合电路特点，灵活运用公式。
电功率的计算与测定
【例2】
（2017苏州中考）如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。
闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（ ）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.5W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω
【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表的示数UR0＝3V时，电路中的电流，I＝
＝
＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大＝0.3A，故A错误；此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，此时电路中的总电阻：
R总＝
＝
＝15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑＝R总－R0＝15Ω－10Ω＝5Ω，则滑动变阻器阻值变化范围为5～20Ω，故D不正确；此时滑动变阻器的功率P滑＝1.5V×0.3A＝0.45W；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：
I小＝
＝
＝0.15A，电压表的最小示数：
UR0′＝I小R0＝0.15A×10Ω＝1.5V，所以，电压表示数变化范围为1.5～3V，故B不正确，此时滑动变阻器的功率P滑＝3V×0.15A＝0.45W。
【答案】C
3．（2017郴州中考）如图甲所示，把标有“6V 3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9V的电源上，通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示，则L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__6__Ω；当电路中电流为0.4A时，L的实际功率是__1.6__W。
甲）
乙）
4.
（2017威海中考）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0～3A。
当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为__12__Ω，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是__24～36__W__。
【疑难易错点睛】电功率的两个变形公式，串联电路用P＝I2R较多，并联电路用P＝
的较多。
热量测定与计算
【例3】（2017自贡中考）计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
A．UItB.
t
C．I2RtD．前面三个都可以
【解析】电功的计算公式：
W＝UIt是用来计算用电器消耗电能的；焦耳定律公式：
Q＝I2Rt是用来计算电流产生热量的；电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用Q＝I2Rt来计算。
用电器如果将电能只转化为内能，则Q＝W＝UIt＝I2Rt＝
t是通用的。
故选C。
【答案】C
5.
（2017河南中考）图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。
当开关S1、S2均闭合，饮水机处于__加热__（选填“保温”或“加热”）状态，R1的阻值为__121__Ω；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为__4.2×105__J。
[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
6．（2017武汉中考）如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，下列说法正确的是（C）
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
【疑难易错点睛】只有在纯电阻电路中W＝Q，所有的变形公式可以通用。
实验突破：
测小灯泡的电功率
1．实验目的：
探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
2．实验原理：
__P＝UI__。
3．实验电路图：
4．实验结论：
小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
5．实验题眼突破
（1）电路连接；
（2）开关和滑动变阻器；
（3）电流表、电压表的使用和读数；
（4）使小灯泡正常发光的操作（移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压）；
（5）温度对小灯泡电阻的影响（小灯泡的电阻随着温度的升高而增大）；
（6）小灯泡电阻的图像是曲线（如图）；
（7）U－I图像或数据分析；
（8）额定、实际功率计算（结合U－I曲线或表格数据计算、直接用电表读数计算）；
（9）实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系（实际功率越大，灯泡越亮）；
（10）温度对灯泡灯丝电阻的影响（温度越高，灯丝电阻越大）；
（11）实验中多次测量的目的（找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律）；
（12）不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因（电压改变，功率也改变）。
【例4】（2017苏州中考）在测定额定电压为2.5V的小灯泡电功率的分组实验中：
甲）
乙）
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是____。
排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为____W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是____（选填“合理”或“不合理”）的，理由：
________________________。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率
/W
①
2.0
0.26
0.52
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
0.69
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是____。
（填字母）
A）
B）
C）
D）
【解析】
（1）根据灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择0～3V，如图所示：
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路的情况；电压表有示数，说明电压表中间小灯泡断路；电流表量程为0～0.6A，电流表示数0.3A，P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）小华根据实验数据算出了小灯泡的平均功率，这样处理数据是不合理的，因为灯泡在不同电压下的实际功率是不同的，这样算出的平均功率没有意义。
（4）随着滑动变阻器接入电路电阻的增大，由串联电路的特点知道，灯泡的电压减少，功率变小，故选B。
【答案】
（1）见解析；
（2）灯泡断路；0.75；（3）不合理；灯泡在不同电压下的实际功率是不同的，这样算出的平均功率没有意义；（4）B
7．（2017泰安中考）有一个小灯泡标有“5.0V”字样，要测定它的额定功率。
已知小灯泡正常发光时的电阻值约为10Ω，电源电压为6V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
解：
如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该在__a__（选填“a”或“b”）端。
（3）某次连接线路后，闭合开关灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数，猜想以下3种故障，其中可能的是（C）
A．可能是灯丝断了
B．可能是开关接线处断路
C．可能是小灯泡的灯座短路
为避免出现上述故障时损坏电流表，选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于__10__Ω。
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，观察当__电压__表示数为__5__V__时，再记录另一个电表的示数，可以计算小灯泡的额定功率。
备考攻略）
1.（2017成都中考）关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是（A）
A．白炽灯的正常工作电流约为0.1A
B．遥控器的干电池电压约为220V
C．空调制冷时的功率约为10W
D．电扇正常工作1h耗电约为1kW·h
2．（安徽中考）图中电源电压6V保持不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，开关闭合后在滑片P从b端到a端滑动的过程中，下列说法正确的是（A）
A．灯泡两端的电压不断增大
B．通过灯泡的电流不断减小
C．灯泡消耗的电功率不断减小
D．灯泡消耗的电功率恒定不变
3．（2017滨州中考改编）如图甲所示，两电热丝R1与R2并联，R1＝20Ω，电源电压保持不变，闭合开关，电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置，则以下判断错误的是（A）
甲）
乙）
A．R1∶R2＝5∶1
B．电源电压是10V
C．R2的电功率是20W
D．R1工作2min所放出的热量为600J
4．（2017德阳中考）如图所示的电路中，电源电压为6V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“5V 2.5W”字样。
闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为__0.2__A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为__1.8__W。
（不考虑灯丝电阻的变化）
（第4题图））
（第5题图））
5．（2017扬州中考）如图，电源电压恒定不变，R1＝20Ω，闭合开关S、S1，电流表示数为0.3A，则电源电压为__6__V，10s内电流通过R1产生的热量为__18__J；再闭合开关S2，调节R2，使电流表示数为0.6A，则此时变阻器R2的阻值为__20__Ω。
6．（2017滨州中考）如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡L1和标有“6V 6W”字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响。
求：
（1）灯泡L1正常工作时的电流。
（2）灯泡L2的电阻。
（3）电源电压。
（4）此电路工作2分钟消耗的电能。
解：
（1）由P＝UI可知：
灯泡L1正常工作时的电流为：
I1＝
＝
＝0.5A；
（2）由P＝
可知灯泡L2的电阻为：
R2＝
＝
＝6Ω；
（3）灯泡L2的额定电流为：
I2＝
＝
＝1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡正常发光，另一灯不超过额定电压，则一定是3W灯正常发光；
则灯泡L2两端的电压为：
U2′＝I1R2＝0.5A×6Ω＝3V，
电源电压为：
U＝U1＋U2′＝6V＋3V＝9V；
（4）此电路工作2分钟消耗的电能为：
W＝UIt＝9V×0.5A×120s＝540J。
答：
（1）灯泡L1正常工作时的电流为0.5A；
（2）灯泡L2的电阻为6Ω；（3）电源电压为9V；（4）此电路工作2分钟消耗的电能为540J。
7．（2017盐城中考）在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V的电源，在30min内，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示。
求：
甲）
乙）
（1）0～5min内通过R1的电流。
（2）30min内电路消耗的电能。
（3）10～15min内R1的电功率。
解：
（1）I1＝
＝
＝5A；
（2）W＝1.1kW×
h＋0.44kW×
h＝0.44kW·h＝1.584×106J；（3）R1＝
＝
＝44Ω；10～15min，S1处于断开状态，此时电路总功率：
P＝440W；R1＝44Ω；I2＝I1＝I＝
＝
＝2A；P1＝I
R1＝（2A）2×44Ω＝176W。
答：
（1）0～5min内通过R1的电流为5A；
（2）30min内电路消耗的电能为1.584×106J；（3）10～15min内R1的电功率为176W。
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