专题17 电功和电功率（原卷版）

专题17电功和电功率知识要点：电功（W=UIT，电能表），电功率（P=W/t，P=UI及变形，额定功率和实际功率，动态电路，高低档），测量小灯泡的实际功率，焦耳定律（电功）电功这一物理量的单位是A．安培 B．伏特 C．焦耳 D．欧姆（W=UIT）直接测量消耗的电能的多少可以用（）A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．电阻表（电能表）如图所示，电能表铭牌上有几个重要的参数，下列分析不正确的是（

）A．“220V”电能表应该在220V的直流电路中使用B．“50Hz”是电能表在频率为50Hz的交流电路中使用C．“600revs/（kW•h）”是用电器消耗1kW•h的电能，电能表转盘转600转D．电能表此时的示数为82.6kW•h（电能）常见的家用电器中，工作时需要将电能转化为机械能的是（）A．电风扇 B．微波炉 C．电熨斗 D．电水壶（W=UIT）不在同一电路中的两个电阻，阻值之比为，通过的电流之比为，则两个电阻消耗的电功率之比为（

）A． B． C． D．（电功率）关于电功、电能和电功率的下列说法中，错误的是（）A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位B．电功率是表示电流做功快慢的物理量C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大D．用电器消耗的电能越多，它的电功率就越大（P=UI）标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示．若把它与电压为4V的电源相连，灯泡仍能发光，此时灯泡消耗的功率为A．3W B．1.3W C．10W D．1.6W（P=UI）甲、乙为两个电路元件，元件两端的电压U与通过它的电流I的关系，如图所示。下列说法正确的是（）A．甲和乙元件的电阻值均为20ΩB．甲和乙串联，当电路电流为0.2A时，总功率为0.8WC．甲和乙串联，当两元件的电阻相同时，电源电压为5VD．甲和乙并联，当总电流为0.3A时，总功率为0.6W（实际功率）一只标有“PZ220—100”字样的白炽灯泡，当其两端电压为110V时，它的实际功率为（不计温度对电阻的影响）（）A．50W B．10W C．75W D．25W（焦耳定律）利用电流热效应研制的新型智能加热织物，为北京冬奥会运动员提供了保暖服装．揭示电流热效应规律的科学家是（）A．焦耳 B．安培 C．瓦特 D．伏特（焦耳定律）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（）A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶（动态电路）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）空气质量指数K0~5051~100101~150151~200201~300＞300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W（电能表）电暖器使用时将电能转化为______能。现有一台“220V800W”的电暖器，正常工作2h，消耗电能______kW·h。使用前，电能表示数为，使用后电能表示数变为______。（电能表）晓彤对家中晚上的用电情况进行测试．测试前，家中电能表的示数如图(a)所示，晚上家人都休息时，电能表是示数如图(b)所示，则该晚晓彤家消耗电能___________kWh，若以每度电0.51元计算，应缴电费__________元．（实际功率）把标有“6V3W”和“6V6W”字样的两只灯泡L1、L2串联在电路中，只有其中一盏灯正常发光，不考虑温度对灯丝的影响，则电源电压为______V。（测量小灯泡的额定功率）小华在“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，电源电压恒为6V。(1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示实物图的连接。(2)电路安装并调试好后开始实验，小华调节滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，该电流值为___________A，则小灯泡的额定功率为___________W。(3)小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到，由此可能造成一定的测量误差，她认为小华可以在前面(2)操作的基础上，对电路稍作改动，就能提高测量数据的精确度。请你帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：①断开开关，___________；②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为___________V，并读出此时电流表的示数；③计算出小灯泡的额定功率。（测量小灯泡的额定功率）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．(1)连接电路时开关应________．(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_________．(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端．(4)小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______________．(写出一种即可)(5)排除故障后，小明闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为______V，则此时小灯泡消耗的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率．(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I－U图象(如图丙所示)，根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是________W．(7)进一步分析图象可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”)，造成这一现象的原因可能是______________________________________________________．（焦耳定律）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。(1)若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的_____两个密闭容器进行实验；(2)图丙中并联一个5Ω电阻的目的是_____；(3)通电相同时间，乙、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q乙=_____Q丙；(4)如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来_____。（焦耳定律）如图所示，是探究焦耳定律的实验装置。已知R1<R2。（1）在实验过程中，通过观察两个U形管中_________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。（2）此实验是为了探究电流产生的热量与___________的关系，通电一段时间后，电阻丝______（选填“R1”或“R2”）产生的热量多。（3）由此实验可得的结论是：___________________________________（4）若在图所示的装置中串联一个滑动变阻器，还可以探究电流产生的热量与__________的关系（5）该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和___________（能量转化）自然界中的能量是可以相互转化的．请你指出下列过程中是由何种能量转化为何种能量的．

（1）水力发电________；

（2）用电炉烧水________；

（3）电灯发光________；

（4）燃料燃烧________．（电能表）一电能表表盘上标明“1200r/Kwh”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r．若用电器两端电压是220V，求：通过该用电器的电流．（高低档）如图是小灵家新购买的电热水器的简化原理图，R1和R2为定值电阻，S为温控开关，a、b是开关的连接触点，电热水器部分参数如表所示。额定电压220V加热功率2000W保温功率200W求：（1）当把25kg的水由20℃加热到60℃时，水吸收的热量；若热水器加热时的效率为80%，需要消耗的电能；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]（2）R2的阻值。（实际功率）小华同学在学习了电功率的相关知识后查看了家里的电热水壶，发现其铭牌标识已经模糊不清。他借助电能表来测量该电热水壶的功率，电能表表盘上标有“1600imp/kW·h”的字样，表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次。测量过程中他关闭了家中的其他所有用电器，只让该热水器接入电路中，通电6min测量到电能表的指示