电功与电功率3284.pdf

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1、 1 电功和电功率 一教法建议【抛砖引玉】本章是初中物理的重点章之一。本章内容有电功、电功率这两个重要概念和焦耳定律这个重要定律。对于学生来说，电功是一个比较抽象的概念。为了帮助学生理解电流能做功，电功的大小跟电流、电压以及通电时间的关系，应按教材做好给小电功机通电把砝码提高的演示实验。在实验的基础上，给出电功的计算公式和单位。学生对额定功率的概念往往难于理解。为了使学生能够区别用电器的额定功率和实际功率的不同，正确的理解额定功率的概念，一方面要通过日常生活中家用电器的实际例子来讲解，还要通过功率计算的有关例题和习题来加深学生对这一概念的认识。并且要指导学生做好测定小灯泡功率的实验，通过实验让

2、学生明白，一个用电器消耗的功率并不是固定不变的，而是随加在它两端的电压而改变。同时，一个用电器也不是随便接入什么电路都能工作的，这样就提出正常工作要求的电压和消耗的功率，即额定功率问题。在讲授焦耳定律时，同样要以研究通电导体放出的热量跟电流、电阻、通电时间的关系的演示实验为基础，通过对实验结果的分析给出焦耳定律的公式。总之，做好上述两个“演示”和一个“学生实验”是提高本章授课质量的关键。此外，电功、电功率、焦耳定律与欧姆定律的综合题常常是各种考试中的考查重点。教师指导学生做好这类综合题，对培养学生思维能力，提高学习成绩至关重要。【指点迷津】在做电流做功把砝码提起的演示实验时，把教学用电功机模型

3、，改用玩具电功机和一对减 速用的齿轮，演示起来会更便捷，效果也更明显，演示可参考图9 1 来安装。实 验 可 做 三 次。第 一 次，电 压 低、电 流 弱 砝 码 升 得 低；第 二 次，电 压 高、电 流 强、砝 码 升 得 高；第 三 次，保 持 电 压 和 电 流 不 变，通 电 时 间 越 长，砝 码 升 得越高。图 9-1 图 9-2 2 课本中研究焦耳定律的实验装置，也可做如图9 2 所示的改进。A、B、C、D 四个瓶中的电阻阻值分别为2 欧、2 欧、4 欧、4 欧。aR、BR、CR 三个电阻串联后再和DR电阻并联。演示时，通过观察煤油在玻璃管里上升情况，比较电流产生的热量。改

4、进 后 的 演 示 装 置，演 示 效 果 较 好，更 容 易 使 学 生 认 识 到，电 流 通 过 导 体 产 生的热量是跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的规律。二、学海导航【思维基础】电功就是电流通过用电器做的功。电流做功过程实际就是电能转化为其他形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。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。即 W UIt 电功的主单位是焦耳。简称为焦。1 焦耳1 牛顿米1 伏1 安1 秒。焦耳这个单位很小，平时常用度做电功单位。1 度3 6 106焦。应用W UIt 公式时，特别

5、要注意的是U 和 I 是加在同一个用电器两端电压和电流。例题1 一个电热器所用的电压是220 伏，电流是0.2 安，通电时间为10 分钟。电流做的功是 焦。分析：根据电功的计算公式 W UIt 220 伏0 2 安10 60 秒 26400 焦 答：此题应填26400。例题2 用一节1.5 伏的干电池点燃小灯泡，通过小灯泡的电量是14 库，则电流做的功是 焦。分析：此题未给出通过小泡泡的电流I 和通电时间t，但给出了通过小灯泡的电量Q，因为电流I Q/t，所以 Q It 电流做的功 W UIt UQ 1 5 伏4 库 21 焦 所以，电功的单位也可以是 1 焦1 伏1 库 答：此题应填21。例

6、题3 电路中一导体上的电压为2 伏，导体中的电流为0.2 安，若电流做功是24 焦，3 则通电时间是 秒。分析：电功的计算公式 UITW 可知，通电时间为 秒安伏焦6020224UIWT 答：此题应填 60 。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电功率是表明电流做功快慢的物理量。电功率等于电压和电流的乘积。即 UIP 电功率的单位是瓦特，简称为瓦。电功率的单位还有千瓦。1 千瓦1000 瓦。电功率为1千瓦，电流在1小时内所做的功就是1千瓦时，千瓦时也就是前面提到的“度”。1 千瓦时1000 瓦3600 秒 3 6 106焦 用电器上标着的电压值是用电器正常工作时的电压，叫额定电压。用电器上标着

7、的功率值是用电器在额定电压的电功率，叫额定功率。应该特别注意的是，如果用电器两端的电压不等于它的额定电压，它的实际电功率也就不等于它的额定功率。例题4 加在一个标有“220V、40W”的灯泡上的电压为200 伏，通过的电流是0 165安，则这个灯泡的额定功率是 瓦，实际功率是 瓦。分析：灯泡上已标明了它的额定电压是220 伏，额定功率是40 瓦。它的实际功率 UIP 200 伏0 165 安 33 瓦 答：此题应填 40、33。例题5 实际小组自制一把“220V、22W”的电烙铁，在额定电压下使用，通过电烙铁的电流是 安。分析：由电功率的公式UIP 可知，所求电流为 UPI 安伏瓦102202

8、2 答：此题应填0.1 。例题6 标有：“220V、800W”的一个电炉正常工作2 小时，消耗的电能是 千瓦时。分析：此电炉的额定功率是0.8 千瓦，正常工作2 小时所做电功 PTW 4 0 8 千瓦2 小时 1 6 千瓦时 答：此题应填1.6。测定小灯泡的功率的实验。一般是用图9 3 的电路来测定小灯泡的额定功率。例题7 用电流表和电压表测定小灯泡的额定功率。实验有如下几个步骤：(A)合上电键；(B)使滑动变阻器的阻值调到最大；(C)按电路图连接电路(注意选择电表量程)；(D)记下电流表和电压表的示数；(E)调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数 达到小灯泡的额定电压值。请把以上步骤前的字母，

9、按照合理的顺序 填入下面空白处。，。分析：连接好电路，在开关闭合前，为了不损坏仪器要先将滑动变阻器的阻值调到最大；还要检查电流和电压表在电路中连接的是否正确，所选量程是否合适。在测量小灯泡的额定功率时，需用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压，使之达到额定电压。答：此题应填 C，B，A，E，D。电流流过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。公式是 RTIQ2 热量Q的单位是焦耳。电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。电热器的主要组成部分是发热体。发热体是电阻大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。例题8 某导体的电阻为5 欧，当通过2

10、安的电流时，30 秒内这个导体产生的热量是 焦。分析：由焦耳定律知导体产生的热量 RTIQ2 焦秒欧安60030522 答：此题应填600。【经典题解】【电功】例题1 串联在照明电路里的两盏电灯21LL 和，如果1L的电阻比2L电阻大，那么 图 9-3 5 在相等的时间内，电流通过1L所做的功1W和通过2L所做的功2W相比是()(A)W1 W2 (B)W1 W2 (C)W1 W2 (D)无法确定 分析：电流通过1L所做的功 ITUW11 电流通过2L所做的功 ITUW22 1L和2L串联，通过两灯里的电流I相同。因电阻21RR，而串联电路里各个电阻两 端的电压跟它的阻值成正比，所以 2121,

11、WWUU 答：此题应选(A)。例题2 有两个电阻，1R 100 欧，2R 140 欧，把它们串联后，接在24 伏的电源上经1 分钟。电流通过1R做的功1W ，电流通过2R所做的功2W ，21:WW 。(图 9 4)分析：电流通过1R做的功 ITUW11 根据欧姆定律 11IRU 因此，电流通过R1 所做的功又可 表示为 RTIW21 R1 与 R2 组成串联电路，其总电阻 21RRR 240 欧 电路里的电流 6 安欧欧伏1024024RUI 将电流I的值和1R的值代入式 RTIW21 (0 1 安)2 100 欧60 秒 60 焦 同法求电流通过2R所做的功 TRIW222 (0 1 安)2

12、 140 欧60 秒 84 焦 电功之比由式与式联立求得 7521221221RRTRITRIWW 这说明在串联电路中，电功按电阻成正比的进行分配。答：此题应填60 焦，84 焦，5 7。例题3 两个电阻，1R 100 欧，2R 140 欧，把它们并联后，接在24 伏的电源上，经过1 分钟，电流通过1R所做的功1W ，电流通过2R所做的功2W ，1W：2W 。(图 9 5)分析：电流通过1R所做的功 ITUW11 根据欧姆定律 11RUI 因此，电流通过1R所做的功又可表示为 图 9-5 7 TRUW121 (24 伏)2 100 欧60 秒 345 6 焦 同法求电流通过2R所做的功 TRU

13、W222 (24 伏)2 140 欧60 秒 246 9 焦 电功之比由式与式联立求得 5712221221RRTRUTRUWW 这说明在并联电路中，电功按电阻成反比的进行分配。答：此题应填345.6 焦，246.9 焦，7 5。【电功率】例题4 一只“10V、5W”的甲灯和一只“6V、1 8W”的乙灯串联后接入电路中，两灯均能发光，比较它们的实际功率(不考虑灯丝电阻随温度的变化)()图 9 6。(A)甲灯大些 (B)乙灯大些 (C)两灯一样大 (D)无法确定 分析：由欧姆定律结合电功率的知识，可知电功率的计算公式还可以改写成 RIP2 RUP2 先用式，依照灯泡的额定电压和额定功率，找出 （

14、图 9-6）甲 灯 和 乙 灯 的 电 阻 是 一 定 不 变 的。8 欧瓦伏甲205102R 欧瓦伏乙208162R 因两灯串联，通过它们的电流相同，再由两灯电阻相同，依公式来考虑，甲、乙两灯的实际功率应一样大。答：此题应选(C)。例题5 把标有“9V、9W”的甲灯和标有“6V、1W”的乙灯，串联在15 伏的电源上，下列说法中正确的是()(A)两灯都能正常发光 (B)只有乙灯能正常发光 (C)只有甲灯能正常发光 (D)有可能两灯均不能正常发光 分析：根据两灯的额定电压和额定功率求出两个灯的电阻 欧甲甲甲92RUR 欧乙乙3622RUR （图 9 7）两灯串联在15 伏的电源上，因两灯的电阻之

15、比甲R乙R 1 4，两灯实际分配的电压 伏甲351UU 891254见图伏乙UU （图 9-8）两灯实际功率 9 瓦瓦乙乙乙甲甲甲412RUPRUP 计算结果甲灯实际功率小于额定功率，乙灯实际功率是其额定功率的4 倍。两灯均不能正常发光，且乙灯丝可能被烧断。因此，选项(D)是唯一正确的。答：此题应选(D)。例题6 一台标有“200V、400W”的电炉子，接在电源上，电炉恰能正常工作。现要使电炉子的功率降为额定功率的一半，应给电炉子串联一个多大的电阻后，再接在电源上(电炉丝电阻不变)()(A)100 欧 (B)50 欧 (C)41 4 欧 (D)82 8 欧 分析：电炉子的电阻，可由其额定电压和

16、额定电阻求出欧瓦伏10040022022PUR （图 9-8）串联电阻0R后电路如图9 8 所示。设此时R与0R分配的电压为U与0U，依题意此时电炉子的实际功率P为其额定功率的一半，即为200 瓦。伏伏421412001002PRUPRU 0R上分配的电压 0U 200 伏-141.42 伏 58 58 伏 因0R与 R 组成的串联电路，在串联电路中电压按电阻成正比分配。因此，串联的电阻 伏欧伏伏42411004214158.5800RUUR 答：此题应选(C)。例题7 在图9 9 所示电路中，电路两端电压不变，当滑动变阻器滑片P 向右滑动时 10()(A)电压表示数变大，灯L 变亮 (B)电

17、压表示数变小，灯L 变暗 (C)电压表示数变大，灯L 变暗 (D)电压表示数变小，灯L 变亮 分析：滑动变阻器的滑片P 向右滑动，它的阻值增大。滑动变阻器与L 灯组成串联电路，在串联电路中，（图 9-9）电压按电阻成正比的进行分配。当滑动变阻器电阻增大 时，它两端的电压亦增大。所以，电压表示数应变大。(B)、(C)两选项可以排除。滑片向右移，使电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路里的电流应变小。电灯的电阻是不变的，由P I2R 来判断，灯的实际功率将变小，灯会变暗。(A)选项亦被排除。答:此题应选 C 。例题8 如图9 10所示的电路，电源电压不变。试用“变大、变小、变亮、变暗、变为0、不变

18、”回答下列问题：(1)当滑片向右滑动时，电压表V1的示数，电压表的示数，电流表A的示数，灯1L和2L的亮度 。(2)当开关S 断开时，电压表V1的示数 ，电压表2V的示数 。分析：由于电源电压不变，V1 的示数也就不变。滑动变阻器与灯1L、2L组成串联电路，当滑片向右滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定知电路里电流变小。因此，电流表A 的示数将变小。两灯电阻不变，当电流变小时，灯上的电压，灯的实际功率，依照IRU 和RIP2这两个公式判断，都将变小。即两灯要变暗，与2L灯并联的电压表2V示数要变小。当开关S 断开时，电路处于开始状态，电压表示数仍不变，电压表2V示数为0。答：此题应填(1)不变

19、，变小，变小，变暗；(2)不变，为零。【测定小灯泡的功率】例题9 为了测定电压为2 5 伏的小灯泡的额定功率。(1)在图9 11 上标出电流表和电压表，并标明“+”、“-”接线柱的符号。(2)在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P 应移到a 端还是b 端?端。(3)若电源由两节干电池组成，所用电流表的量程有0 6 安和3 安；电压表的量程有3伏和15 伏。估计小灯泡的电阻为8 欧左右，那么电流表的量程（图 9-11）应选 ，电压表的量程应选 。（图 9-10）11 (4)记录下 和 的示数，应用公 式 ，计算出小灯泡的额定功率。分析：电路图画完整后应如图9 11 所示。“+”、“-”接线柱的符号已在

20、电表上标注清楚。因电源电压为3 伏，灯泡电阻为8 欧左右，所以电路里最大的电流值约为0 38 安。电流表量程应稍大于0 38 安。故电流表量程选0 6 安，电压表量程选3 伏。4 答：此题应填(2)b，(3)0 6 安，3 伏，(4)电压表，电流表，P UI。【焦耳定律】例题10 如图9 12 所示，电路两端电压保持不变，电阻R1 60 欧，电阻R2 40 欧，当开关S断开时，电流表示数为0.3 安，则开关S 闭合后，50 秒 内 电 流 通 过 两 电 阻 产 生 的 热 量 总 共 是 焦。分析：当开关S 断开时，电路里只有R2 一个电阻，这时电路两端电压 U IR2 0 3 安40 欧

21、12 伏 当开关S 闭合后，电阻R1 和 R2 组成并联电路。电路的总电阻为 R R1R2 R1+R2 (图 9 12)60 欧40 欧 60 欧+40 欧 24 欧 这时干路里电流为 I UR 12 伏 24 欧 0 5 安 电流通过两电阻产生的热量 Q I2Rt (0 5 安)2 24 欧50 秒 300 焦 答：此题应填300。（图 9 13）【思维体操】下面选几个电功率与欧姆定律的综合题来分析一下。这类题有一定难度，但对培养思维能力和提高学习成绩有着重要意义。例题1 如图9 13 所示的电路中，电源电压保持不变，变阻器滑片P 滑到C 点时，电压表为4 伏，灯L 正常发光；当滑片P 滑到

22、b 点时，电压表示数为8 伏。已知灯L 的电阻为4 欧，电阻Rac 1 4Rab，则灯L 的额功率是 (A)16 瓦 (B)8 瓦 4 12 (C)4 瓦 (D)2 瓦 分析：当变阻器滑片在C 点时，灯L 与变阻器ac 之间的电阻R1 串联，其等效电路如图9 14(A)。根据欧姆定律知图(A)电路中电流 I1 U R+R1 电压表与R1 并联，量度的R1 两端电压U1，U1 4 伏 I1R1 U1 由上面二个公式可得(注意灯L 电阻R 4 欧)U 4+R1 R1 4 滑片P 滑到b 点时，灯L 电阻R 与滑动变阻器ab 之间的电阻(R1+R2)串联，其等效电路如图(B)所示。由题意知 R1+R

23、2 等于 （图 9-14）4R1，根据欧姆定律 I2 U R+4R1 电压表与(R1+R2)并联，量度的滑动度阻上的电压，此电压U2 8 伏 I2(R1+R2)U2 由上二式可得 U 4+4R1 4R1 8 由与式联立解得变阻器ac 段电阻 R1 2 欧 再由图(A)的情况来分析，灯L 此时正常发光，灯L 与 R1 串联，串联电路中电压按电阻成正比进行分配，故灯L 两端电压U2 可用下式求出 U2 R U1 R1 U2 R R1 U1 4 欧 2 欧4 伏 8 伏 灯 L 的额定功率 P U2L R (8 伏)2 4 欧 16 瓦 (图 9-15)答：此题应选(A)。例题2 如图9 15 所示

24、电路，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S1 时，通过电阻R1 的电流是I1；当只闭合开关S2 时，通过电阻R2 的电流为I2，电阻R2 消耗的功率为20瓦，I1 I2 3 2；当只闭合开关S3 时，电阻R3 消耗的功率是15 瓦。求：(1)只闭合S1 时，R1 消耗的功率。（图 9-15）(2)只闭合S3 时，R1 消耗的功率。分析：(1)只闭合S1 时，电路中只有R1 中有电流，根据欧姆定律 I1 U R 由电功率的公式 P1 I21R1 只闭合S2 时，电阻R1 与 R2 串联，根据欧姆定律 13 I2 U R1+R2 由电功率的公式，电阻R1 消耗的功率 P 1 I23R1 因题目给出

25、I1 I2 3 2，由式与式得出 I1 I2 R1+R2 R2 3 2 即R1 2R2 在只关闭S2 时，R1 与R2 串联，而串联电路中电功率按电阻成正比分配。这时R2 的电功率为20 瓦，电阻R1 上的电功率 P 1 40 瓦 再由式和式联立 P1 P 1 I21R1 I22R1 (I1 I2)2 (3 2)2 9 4 P1 9 4 P 1 90 瓦 求P1 的另种解法为得出R1 2R2 后，先写电阻R2 的电功率的式子 P2(U R1+R2)2 R2 20 瓦 P1 P2(R1+R2 R1)2 R1 R2 9 2 P1 92 P2 9 2 20 瓦90 瓦 (2)因R1 2R2，在只闭合

26、S2 时，有 (U 3R2)2R2 20 瓦 在只闭合S3 时，有 (U 3R2+R3)2 R3 15 瓦 由式与式联立得 (3R2+R3)2 9R2 R2 R3 4 3 代简并整理 R23-6R2R3+9R22 0 即R3 3R2 前已得出R1 2R2，R3 32R1，在只闭合S3 时，R1 的电功率P 1 可由下式算出 P 1 R1 P3 3 2R1 P 1 2 3P3 2 3 15 瓦 10 瓦 答：(1)只闭合S1 时，R1 消耗的功率为90 瓦；(2)只闭合S3 时，R1 消耗的功率为10瓦。例题3 把电阻R1 接入电压保持不变的电路中，通过R1 的电流为2 安，R1 消耗的电功率设

27、为P1。把电阻R2 与R1 并联后接入该电路中，电路消耗的总功率设为P2，且P2 2 5P1。若把R1 和R2 串联后仍接入该电路中，电阻R2 消耗的电功率为7.2 瓦，则电阻R1 的阻值是 欧。分析：按题意画出三种情况的电路如图9 16 所示。在图(A)的情况下，根据欧姆定律和电功率的公式 I U R1 14 P1 U2 R1 在图(B)的情况下 P2 U2 R1R2 R1+R2 依题意有 P2 2 5P1 由式联立得出 R2 R1+R2 1 2 5 R1+R2 2 5R2 或 R2 2 3R1 在图(C)情况下，电阻R2 的电功率 (U 2 5R2)2 R2 7 2 瓦 由式及题给条件I

28、2 安可得出 (图 9 16)U2 4R21 由式与式联立解得(注意R2 2 3R1)R1 7 5 欧 答：此题应填7 5。三、智能显示【心中有数】本章是初中物理的重点章之一，也是历年物理中考试题中的重点。有关试题的分数约占整个试卷的百分之十五。除了，电功、电功率的概念和单位经常要考查，就是测定小灯泡的功率的实验也是看看上要考查的。特别是电功、电功率和焦耳定律的计算题总是列为整个试卷考查的重点。如前面在“思维体操”栏目中所分析的三道题就九八年北京市物理中考试卷中的三道题。通过上面的分析可以认识到若要有把握的解决这类题目考生是要做出很大的努力的。【动手动脑】一.填空题 1 A、B 两个电阻阻值之

29、比为3 4，加在两个电阻两端的电压之比为2 3，通电时间之比为3 2，则A、B 消耗的电功之比为 。2某导体的电阻是20 欧，当通过它的流为2 安时，1 分钟内产生的热量是 焦，当通过它的电流增大1 倍时，在相同时间内产生的热量是原来的 倍。二.选择题 3两盏相同的电灯串联后接在电源上，消耗的总功率为15 瓦，若改为并联后再接到原来的 （图 9 17）电源上，则消耗的总功率为()(A)15 瓦 (B)30 瓦 (C)60 瓦 (D)120 瓦 4在图9 17 中，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时()(电源电压保持不变)(A)电流表的示数变小，灯L2变亮 (B)电流表的示数变大，灯L1变亮 15

30、 (C)电压表的示数变小，灯L1变暗 (D)电压表的示数变大，灯L2变暗 三.计算题 5如图9 18 所示，电压U 12 伏，且保持不变，电阻R1 10 欧，闭合开关S 后，电压表示数为4 伏，电阻R1与 R2消耗的电功率之比P1 P2 2 1。求：(1)滑动变阻器连入电路部分的电阻为多少?(2)如果电压表量程为0 6 伏，为电压表能安全使用，滑动变阻器的最小阻值应为多少?6在图9 19 中，电阻R1 20 欧，R280，（图 9-18）当开关S 由 b 改接a 时，灯L 的电功率增大 了8倍。求灯L 的电阻?参考答案 一.填空题 1 8 9。2 4800，4。二.选择题 3(C)。4(C)。

31、三.计算题 5(1)15 欧，(2)5 欧。6 10 欧。【创造园地】张明同学家中有三种从国外带来的灯泡，这些灯泡分别是“110V、40W”、“110V、60W”和“110V、100W”。他想把这些灯泡在家庭电路220 伏电源上使用。试问有没有最简便的办法？（图 9 19）创造园地参考答案 把“110、40W”的灯泡先与“110V、60W”的灯泡并联之后再与“110V、100W”的灯泡串联。两个并联灯泡的总电阻与“110V、100W”灯泡的电阻相同。于是连接到220 伏电源上，三个灯泡上都能得到110 伏电压，都能正常发光。典型例题解析 例 1 一盏灯标有“36V 40W”字样，将这盏灯接到某

32、电路中，通过它的电流是1A，此时，这盏灯的电功率是_W 精析 考查额定电压，额定功率的概念 已知：灯的额定电压UE 36，额定功率PE 40W，实际电流IL 1A 16 求：PL（实际电功率）解 先判定灯是否正常发光 灯正常发光时：IEEEUPV36W40 1.1A 因为灯的实际电流ILIE，所以灯不能正常发光，且PL应PE 先求出灯的电阻REEPU20W4)V36(2 32.4 R不变 灯的实际功率：PLIL2R（1A）2 32.4 32.4W 答案 灯的功率为32.4W 思考 有的同学求实际功率，采用下面做法：PLUIL 36V 1V 36W 你能看出其中的问题吗？例 2 某导体接到6V电

33、压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是_W 已知 UE 6V PE 6W 实际UL 3V 求：实际PL 分析 一个导体，在额定电压下，电阻为R，同样一个导体，电压改变，电阻仍为R 同样一个导体，电压改变，电阻仍为R 电功率的习题，往往从求解电阻入手 解法1 导体电阻 REEPU2W6)V6(2 6 电压变了，导体消耗的功率改变 RLRUL26)V3(2 1.5W 解法2 导体电阻不变 根据：RPU2 EEPU2LLPU2ELPP22ELUU PL22ELUUPE（V6V3）2 6W 1.5W 小结 从解法2 看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“n2”

34、倍因为PUI，U是原来的“n”倍，I也是原来的“n”倍，所以P是原来的“n2”倍 17 答案 功率是1.5W 例 3（天津市中考试题）电能表是测量_的仪表1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作_h 精析 电能表是日常生活中常用的仪表考查能否灵活利用WPt进行计算 正确选择合适的单位，可以简化计算 解 电能表是测量电功的仪表题目给出：W 1kWh P 40W 0.04kW 时间：tPWkW04.0kWh1 25h 如果选用国际单位，则计算要麻烦得多 答案 电功，25 例4（哈尔滨市中考试题）一个“12V 6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个_ 的电

35、阻，该电阻消耗的功率是_W 精析 在串联电路中，利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率 已知：额定PE 6W，UE 12V，总电压U 36V 求：R，PR 解 灯的额定电压是12V，直接将其接在36V的电源上，灯将烧毁：这时应将一个电阻和灯串联；使灯正常发光 画出灯与R串联的电路草图2 3 1并标出已知量和未知量 图 2 3 1 只要求出通过R的电流和R两端的电压就可以求出未知量 流过灯的电流和流过R的电流相等：答案 48，12W 例 5（北京市中考试题）电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R 10，电路接通后，100s 内电阻R上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电

36、阻不变求：灯的额定电压 解 画出灯L和电阻只串联的电路草图2 3 2，并标明已知量和未知量 串联电路，通过L和R电流相等，设为I 则WRI2Rt 图 2 3 2 IRtWR100s1010J101A 0.1A R两端电压：URIR 0.1A 10 1V 灯L两端电压：ULUUR 10V 1V 9V 18 灯电阻：RIULA1.0V9 0.9 灯额定电压：UERPE9010W 30V 误解 有的同学在算完电流后，直接用：UEIPEA1.0W10 100V，是错误的因为此时灯并不是正常发光，电路中的电流不是IE 当然，有的同学把UL 9V算为灯的额定电压，也是错误的 答案 灯额定电压为30V 例6

37、（广州市中考试题）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（）A 12 V 3W B 12 V 1.5W C 9 V 3W D 9 V 1.5W 解 画出L1和L2串联的电路草图2 3 3，标明已知量和未知量 L1正常发光时，U1 6V，P1 3W电路中电流：I11UPV6W3 0.5A 图 2 3 3 此时L2也正常发光，L2两端电压：U2IR2 0.5A 6 3V P2IU2 0.5A 3V 1.5W UU1U2 6V 3V 9V 答案 D 例 7 有一盏小灯泡，当它

38、与5 电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W 求：小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值 已知：R 5 PE 10W U 15V 求：RL，UE（额定）分析 画出分析电路图2 3 4 图 2 3 4 从图中看，所给物理量无对应关系，可以采用方程求解 19 解法1 RE和R串联，设灯两端电压为UE IEIR EEUPRUUE EUW105V15EU 整理得UE2 15UE 50 0 （UE 10）（UE 5）0 UE 10V或UE 5V 灯电阻RLEEPU2W10)V10(2 10 或RLEEPU2W10)V5(2 2.5 解法2 RL和R串联：UUEUR UI

39、PEIR 15VIW10I 5 5I2 15I 10 0 I2 3I 2 0 （I 2）（I 1）0 解得：I 2A或I 1A RL2IPE2)A2(W10 2.5 或RL2IPE2)A1(W10 10 答案 灯正常发光，当UE 10V时，灯电阻为10；当UE 5V时，灯电阻为2.5 例 8 （北京市朝阳区中考试题）将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上，则（）A两灯都能正常发光 B灯L2可能被烧毁 C两灯都比正常发光时暗 D灯L1比灯L2亮 精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系，判断灯的发光情况 解 先求出两盏灯的电阻 20 灯L1的电

40、阻：R1121PUW9)V6(2 4 灯L2的电阻：R2222PUW3)V6(2 12 求出灯两端的实际电压U1 R1、R2串联 UU1211RRR124441 U141U41 12V 3V L2两端电压U2UU112V 3V 9V 比较实际电压和额定电压 U1U1，U2U2 两灯都不能正常发光；灯L2可能会被烧毁 答案 B 例9（北京市东城区中考试题）家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则 （）A甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C通过甲灯的电量一定比乙灯的多 D甲灯的实际功率一定比乙灯的大 精析 考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小 分

41、析 家庭电路，灯的连接方式是并联甲、乙两灯两端电压相同甲灯比乙灯亮，说明甲灯实际功率比乙灯大D选项正确甲灯比乙灯亮，在并联电路中，R甲R乙U相同，I甲I乙 电量QIt，若两灯同时使用，因为t相同，I甲I乙，则Q甲Q乙，C选项正确 答案 C、D 例 10 如图2 3 5，电源电压和电灯L的电阻均保持不变当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A电压表的示数变大 B电灯L的亮度变暗 C电流表A1的示数不变 D电流表A2的示数变小 图 2 3 5 精析 考查学生识别电路的能力能否根据欧姆定律分析电路中电流变化，灯的亮度变化 分析 电路是由灯和变阻器并联而成 测的是

42、干路电流 21 测的是流过变阻器的电流 测的是电路两端电压 当变阻器的滑片P由中点向b端移动时，变阻器的电阻增大，通过变阻器电流减小，示数变小，D选项正确 并联电路，U一定，灯电阻不变，则流过灯的电流不变，灯的亮度不变 示数变小 答案 D 例 11 如图2 3 6，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为27，则电阻R1R2 _，电功率P1P2，电功率P1P1_，电功率P1P1 _ 精析 分析S闭合前后，电路中电阻的连接关系写出P、I、U、R之间的关系，利用公式求解 解 S断开，只有R1，示数为I1，R1两端电压为U，流过R1的电流为I1 S闭合，R1、R2并联，示数为I1 12

43、，R1两端电压不变为U，流过R1的电流不变为I1，R1功率为P1 图 2 3 6 211III72 21II52 并联：21II12RR52 21RR25 11PPUIUI1111 PP1UIIUI)(21172 答案 R1R2 5 2，P1P2 2 5，P1P11 1，P1P 2 7 例 12 如图2 3 7（a），当变阻器滑片从A点滑到B点时，R1两端的电压比为2 3，变阻器两端电压比UAUB 4 3（电源电压不变）22 求：IAIB，RARB，P1P1，PAPB，R1RA （a）（b）（c）图 2 3 7 精析 画出电路变化前后对应的两个电路：如图2 3 7（b）（c）所示 已知：11U

44、U32，BAUU34 解 BAII1111RURU11UU32 四、同步题库 A 组 一、填空题 1.电流做功的过程，实际就是 能转化为 能的过程；电流做了多少功，就有多少 能转化为 的能。电流通过电灯时，能转化为 和 能。2.电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的 ，电路中的 和通电 的乘积，可用公式 表示。3.电功通常用 来测定，把电能表接在电路中，电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的 。某家中电能表月初的示数是0.5666，月底读数是06167，这个月家中用电 度。4.电流在 叫电功率。电功率等于 与 的乘积。5.千瓦时是 的单位，电功率的单位是 。6.1 千瓦时

45、=度=焦=瓦秒。0.3 千瓦=瓦=伏安=焦/秒 2.5 焦=伏安秒=伏库。7.阻值为2 420 欧的电灯，接在家庭电路上，通电1 分钟，电流做功 焦。8.灯泡上标有“PZ220-40”字样，它所表示的意思是 。若将此灯接在家庭电路上，通过灯中的电流为 安，灯的电阻为 欧。若将此灯接在电压为110 伏的电路上，此时通过灯中的电流为 安，灯的实际功率为 瓦，灯的电阻为 欧。9.1 度电可以使标有“PZ220-40”的用电器正常工作 小时。此用电器正常工作时通过它的电流是 安。10.加在阻值12 欧的电阻两端的电压是6 伏，5 分钟内电流通过这个电阻做了 焦的功。二、选择题（至少有一个符合题意）23

46、 1.关于焦耳这个单位，下列说法正确的是（）（A）1 焦=1 牛米 （B）1 焦=1 伏1 安 （C）焦耳电功率的单位 （D）焦耳的电量的单位 2.下面3 盏灯分别接到6 伏的电压上，其中说法正确的是（）（A）“18V 18W”的灯最亮 （B）“12V 24W”的灯最亮（C）“6V 24W”的灯最亮 （D）3 盏灯一样亮 3.已知用电器A 和 B 的额定电压相同，额定功率PAPB，则它们的电阻关系是（）（A）RARB （B）RA=RB （C）RAP1 （B）P1=P1 （C）P1P乙 （B）P甲=P乙 （C）P甲R2R3，在图 9-24 所示的电路中，总功率最大的电路是（）27 图 9-24

47、9.将标有“220V 100W”的灯泡 L 与最大阻值为 484 欧的滑动变阻器 R 串联后接入电压为 220 伏的电路上，如图 9-25 所示。当滑片 P 从左向右移动时，灯 L 的功率变化范围是（）图 9-25 （A）10075W （B）10025W（C）10050W （D）1000W 10.两个阻值相同的电阻，先串联后并联，分别接在同一电源上，若要得到相同的热量，串联和并联时的通电时间分别为 t串和 t并，则 t串:t并为（）（A）1:4 （B）4:1 （C）1:2 （D）2:1 三、实验题 1.根据图 9-26 所给实物，在方框中画出实验电路图。图 9-26 2.按电路图将图 9-26

48、 中的实物连成实验电路。3.如图 9-27 所示，在实验中测得电流表的示数为 安，电压表的示数为 安，根据这些数据可计算出小灯泡的电阻是 欧，小灯泡的实际功率是 瓦。28 图 9-27 四、计算题 1.将两个电阻 R1和 R2串联在电压是 6 伏的电路中，通过它们的电流是 0.5 安，R2的电功率为 2.5 瓦。求 R2两端的电压和 R1的电功率各是多大？2.有一个小灯泡，当它与 35 欧的电阻串联后接入电压是 6 伏的电路中，灯可以正常发光，这时灯的功率是 0.25 瓦，求小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压。3.有两个电阻，R1=2 欧，R2=8 欧，当把它们串联起来接在某电源的两极上

49、，R1的电功率为 4 瓦。若把两个电阻并联起来接在同样的电源上，这时 R1的电功率和 R2的电功率各是多大？4.一个标有“6V 3W”的小灯泡 L 连接到如图 9-28 所示的电路中，当开关 S1闭合，S2与 B 点接通时，电阻 R1与 R2的功率比是 1:4；当 S1断开、S2与 A 点接通时，电阻 R1与灯泡 L 所产生的热量比是 5:1，且小灯泡正常发光。若电源电压保持不变，试求：（1）当小灯泡正常发光时，在 20 秒内通过灯丝的电量和电流在灯丝上所做的功。（2）电阻 R1和 R2的阻值。（3）电源电压。图 9-28 参考答案 A 组 一、填空题 1.电 其他形式 电 其他形式 电 内

50、光 2.电压 电流 时间 W=U I t 3.电能表 度数 50.1 4.1 秒内所做的功 导体两端的电压 通过导体的电流 5.电功#瓦 6.1 3.6106 3.6106 300 300 300 2.5 2.5 7.1 200 8.正常工作的电压是 220 伏，正常工作是的功率是 40 瓦 0.18 1 210 0.09 10 1 210 9.25 0.18 10.900 二、选择题 1.（A）2.（C）3.（C）4.（B）5.（C）6.（A）7.（A）8.（A）（B）（D）三、计算题 1.Q=60 库 I=1 安 2.W=11 520 焦 3.W=15 度 4.P=110 瓦 U=220