歐姆定律、電功率、焦耳定律的簡單計算微專題知識精講2成都近年真題及拓展1實驗突破—科學(xué)探究素養(yǎng)提升3考點清單重難點突破實驗

探究影響電流熱效應(yīng)的因素命題點1歐姆定律、電功率簡單計算(2020.A卷13，2023.A卷17)1.(2020成都A卷13題2分)如圖是R1、R2兩電阻的U－I圖像．將R1、R2并聯(lián)后接入電路，結(jié)合圖中信息可知(

)A.R1的阻值比R2的阻值小B.通過R1、R2的電流相等C.R1的電壓比R2的電壓小D.R1的功率比R2的功率小D成都近年真題及拓展2.(2023成都A卷17題4分)在用伏安法測量電阻的實驗中，電壓表的示數(shù)為4.8V，電流表的指針位置如圖所示，則電流表的示數(shù)為______A，被測電阻的阻值為______Ω.150.32命題點2額定功率與實際功率的理解3.(2022成都B卷3題2分)將標有“2.5V

0.3A”字樣的燈泡甲和“3.8V

0.3A”字樣的燈泡乙，分別串聯(lián)和并聯(lián)后，接在電壓為2.5V的電源兩端，不考慮溫度對電阻的影響，下列說法中正確的是(

)A.串聯(lián)時，兩燈都能正常發(fā)光B.串聯(lián)時，甲燈比乙燈更亮C.并聯(lián)時，通過兩燈的電流相等D.并聯(lián)時，甲燈的實際功率比乙燈的實際功率大D4.(2022成都A卷16題4分)標有“12V

60W”的汽車燈泡工作時，用電壓表測得其兩端電壓如圖所示，則燈泡的實際電壓為______V，燈泡的實際功率________(選填“大于”“小于”或“等于”)60W.小于11.55.(2021成都A卷21題4分)實驗室有兩只額定電壓相同的小燈泡L1、L2，小華想知道哪只燈泡額定功率大，于是將它們串聯(lián)接入電路，如圖所示.閉合開關(guān)，兩只燈泡均發(fā)光，電壓表

示數(shù)比

小，此時實際功率大的小燈泡是_______．據(jù)此小華可以判斷，額定功率大的小燈泡是_______.L1L2命題點3焦耳定律的理解及計算(10年10考)6.(2022成都A卷22題4分)把一個電阻為44Ω的電爐接入電壓為220V的家庭電路中，通電10min電爐產(chǎn)生的熱量為_________J．連接家庭電路時，要注意檢查線路連接處接觸情況，若接觸不良，電流通過時產(chǎn)生的熱量會更多，容易引起火災(zāi)，因為相比接觸良好時連接處的電阻________.(選填“更大”或“更小”)更大6.6×1057.(2020成都A卷22題4分)小彬用如圖所示的實驗裝置探究“電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系”，電源電壓為3V，電阻絲R1＝10Ω，R2＝20Ω，兩氣球相同．閉合開關(guān)后，密閉燒瓶內(nèi)的空氣被加熱，他觀察到______氣球先鼓起來．通電1min，R2產(chǎn)生的熱量為________J.12乙8.(2023成都A卷22題4分)如圖所示，是晨晨同學(xué)探究焦耳定律的部分實驗裝置．已知R甲＝5Ω，R乙＝10Ω，在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)將兩電阻絲________聯(lián)在電路.若電路中的電流為0.3A，則甲電阻絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為________J.一題多設(shè)問27串拓展設(shè)問(2021新都區(qū)二診)在該實驗過程中，電流通過導(dǎo)體(電阻絲)產(chǎn)生熱量的多少用_________________來反映．溫度計示數(shù)的變化拓展訓(xùn)練9.(2021溫江區(qū)適應(yīng)性考試)如圖所示，兩個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．兩個密閉容器中都有一段電阻絲，在右側(cè)容器的外部，將一個電阻絲和這個容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián)，把A、B端接到電源兩端．該實驗裝置是為了探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與______(選填“電阻”“電流”或“通電時間”)的關(guān)系．若通過右側(cè)密閉容器中的電阻絲的電流為0.5A，通電1min，則左側(cè)電阻絲產(chǎn)生的熱量為________J.600電流10.(2022成都A卷22題4分)如圖所示，電熱水壺上標有“220V

1800W”，小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻________．在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為__________J.3.6×105小11.(2022成都A卷22題4分)將阻值為R甲＝40Ω和R乙＝10Ω的兩個電阻串聯(lián)后接在電源上，相同時間內(nèi)，兩電阻中產(chǎn)生熱量多的是________；若將兩電阻并聯(lián)后接在4V的電源上，1min內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的總熱量為________J.120R甲命題點4銘牌及圖像類(10年6考)12.(2023成都A卷22題4分)電飯煲、電水壺和電熨斗分別標有“220V

1000W”、“220V

1800W”和“220V

500W”的字樣，它們各自正常工作相同時間，________(選填“電飯煲”“電水壺”或“電熨斗”)產(chǎn)生的電熱最多．標有“220V

1000W”的電飯煲正常工作0.2h，電流所做的功為________kW·h.0.2電水壺拓展訓(xùn)練13.(2021重慶A卷)將一個電熱水器單獨接在清零的計量插座上工作2h，屏幕顯示如圖所示，已知電費單價為0.5元/(kW·h)，電熱水器的功率為________W；若該時間內(nèi)消耗的電能全部給40kg的水加熱(水未沸騰)，則水溫升高________℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．3070014.(2022成都A卷24題6分)某節(jié)能燈的額定電壓為220V，額定功率為22W.求：(1)該燈正常工作時的電流為多少？(2)兩只這樣的節(jié)能燈正常工作100小時，消耗的總電能為多少度？解：(1)由P＝UI可得，節(jié)能燈正常工作時通過節(jié)能燈的電流是(2)由

可得，兩個節(jié)能燈消耗的總電能W總＝nW＝nPt＝2×0.022kW×100h＝4.4kW·h，即消耗的總電能為4.4度15.(2023成都A卷24題6分)如圖所示，小明設(shè)計了一個調(diào)光燈的電路．燈泡L標有“6V

3W”，R為滑動變阻器，電源電壓U＝9V.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使燈泡正常發(fā)光．求：(1)電路中的電流；(2)整個電路在1min內(nèi)消耗的電能；一題多設(shè)問解：(1)燈泡正常發(fā)光時，由P＝UI可知，電路中的電流(2)整個電路在1min內(nèi)消耗的電能W＝UIt＝9V×0.5A×60s＝270J(3)小燈泡正常發(fā)光時的電阻；(4)此時電路消耗的電功率．拓展設(shè)問(3)由P＝UI＝

得，燈泡正常發(fā)光時的電阻(4)此時電路消耗的電功率P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W16.(2023成都A卷25題6分)現(xiàn)有一個小燈泡和兩個相同的定值電阻，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.35A，小燈泡和定值電阻的I－U圖像如圖所示．求：(1)將小燈泡接入電路，電路電流為0.2A，小燈泡實際功率為多少？(2)將兩個定值電阻并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端，工作0.5小時，共消耗多少電能？解：(1)由圖像可知當IL＝0.2A時，UL＝1.0V則PL＝ULIL＝1.0V×0.2A＝0.2W(2)由圖像可知UR＝2.5V時，IR＝0.4AWR＝URIRt＝2.5V×0.4A×0.5×3600s＝1800J兩個定值電阻并聯(lián)共消耗電能W總＝2WR＝2×1800J＝3600J歐姆定律、電功率、焦耳定律的簡單計算電功和電功率歐姆定律焦耳定律探究電流跟電阻、電壓的關(guān)系內(nèi)容公式變形公式電熱的利用與防止定義、公式發(fā)現(xiàn)者推導(dǎo)公式電功和電功率測量電功常考電功率的估測額定功率實際功率電流的熱效應(yīng)知識精講考點清單一、歐姆定律

1.探究電流跟電阻、電壓的關(guān)系(1)電流跟電壓的關(guān)系：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成_______.(2)電流跟電阻的關(guān)系：在電壓一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成________.反比正比2.歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成________，跟導(dǎo)體的電阻成________.(2)公式：________U表示電壓，單位為V；I表示電流，單位為A；R表示電阻，單位為Ω.(3)變形公式：R＝________、U＝________．正比反比IR(4)溫馨提示：1.歐姆定律可以用于計算導(dǎo)體的電阻，但是導(dǎo)體的電阻不隨導(dǎo)體兩端的電壓或通過導(dǎo)體的電流的變化而改變；2.歐姆定律及變形公式中各物理量應(yīng)滿足同一性(同一個電阻或同一段電路)、同時性(同一時刻).二、電功和電功率類型電功電功率定義電流所做的功，表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少，用符號W表示電功率等于消耗的電能與時間之比，表示電流做功的________，用符號P表示國際單位焦耳(J)瓦特(W)常用單位千瓦時，也稱度(kW·h)千瓦(kW)單位換算1度＝1kW·h＝3.6×106J1kW＝________W1000快慢類型電功電功率公式W＝______W表示電功，單位JU表示電壓，單位VI表示電流，單位At表示時間，單位sP＝_____P表示電功率，單位WW表示電功，單位Jt表示時間，單位s推導(dǎo)公式W＝I2Rt、

(均只適用于純電阻電路)W＝Pt(同時適用于力學(xué)、電學(xué))P＝UI(適用于所有電路)P＝I2R、(均只適用于純電阻電路)UIt1.測量電功(1)電功通常用________測定，它的示數(shù)以數(shù)字顯示，單位是千瓦時，符號是______，俗稱“度”．(2)表盤參數(shù)：600電能表kW·h2022.9(3)計量：在一段時間內(nèi)，前后兩次示數(shù)之________就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)．2.?？茧姽β实墓罍y：(1)電飯鍋的電功率約為1000W；(2)電風扇的功率約為100W；(3)微波爐的電功率約為1000W；(4)液晶電視機的電功率約為100W；(5)家用空調(diào)的電功率約為1200W；(6)洗衣機的電功率約為300W；(7)日光燈的電功率約為40W.差3.額定功率(1)額定電壓

額定功率①定義：額定電壓是指用電器__________時的電壓，額定功率是用電器在_____________下工作時的電功率．②一個標有“36V

25W”的燈泡，其中“36V”表示該電燈泡的__________為36V，“25W”表示該燈泡的____________為25W.額定功率正常工作額定電壓額定電壓4.實際功率(1)實際電壓

實際功率①定義：實際電壓是指在用電器實際工作時的電壓，實際功率是用電器在__________下工作的電功率．②只有在________電壓下用電器才能正常工作．實際電壓偏低，用電器的電功率低，用電器_______正常工作；實際電壓偏高，有可能_______用電器．(2)影響燈泡亮暗的因素：燈泡的亮暗只與它的________有關(guān)，________越大，燈泡越亮，反之燈泡越暗．實際功率實際電壓額定不能燒壞實際功率三、焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)：________轉(zhuǎn)化為________的現(xiàn)象．2.發(fā)現(xiàn)者：英國物理學(xué)家________做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系．3.定義：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成________，跟導(dǎo)體的電阻成_______，跟通電時間成_______．4.公式：Q＝________．其中Q表示熱量，單位是J；I表示電流，單位是A；R表示電阻，單位是Ω；t表示通電時間，單位是s.I2Rt電能內(nèi)能焦耳正比正比正比5.推導(dǎo)公式：Q＝W＝Pt＝UIt＝

(純電阻電路適用)6.電熱的利用與防止(1)利用：家里的電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電烤箱、電烙鐵、電熱孵化器等．(2)防止：輸電線常采用鋁線或銅線作為芯線、散熱片、散熱孔、電腦的微型風扇等．重難點突破一、簡單電路的計算方法指導(dǎo)利用歐姆定律、電功率公式解題的一般步驟：(1)

→(2)標物理量：在圖中標出已知量的符號、數(shù)據(jù)和未知量的符號；四個弄清①用電器的連接方式②各電表分別測哪個元件的電學(xué)量③滑動變阻器接入電路的部分④題中的已知條件和提供的物理過程(3)電路分析：尋找已知量與未知量的關(guān)系，抓住電路中不變量(例如：電源電壓恒定、定值電阻)和變化的量；(4)根據(jù)串、并聯(lián)電路特點及歐姆定律、電功率公式求解．例1如圖所示，定值電阻R0＝5Ω，電源電壓可調(diào)．一題多設(shè)問(1)電源電壓為6V時，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為________A；(2)若將電源電壓調(diào)為12V，閉合開關(guān)，流經(jīng)R0的電流是________A；(3)若將電源電壓調(diào)為零，則R0的電阻是________Ω，流經(jīng)R0的電流是______A，判斷的依據(jù)是______________________________________；(4)電源電壓為6V時，電路消耗的功率是________W，通電工作5min產(chǎn)生的熱量為________J.1.22.450電壓使導(dǎo)體中自由電荷定向移動形成電流7.22160百變例題變式1增加滑動變阻器如圖甲所示，定值電阻R0＝5Ω，閉合開關(guān)，滑動變阻器的滑片置于最右端時，兩個電壓表的指針指在同一位置處，如圖乙所示．(1)拆下電壓表

，滑片置于最左端時，電路中電流表的示數(shù)為_______A；(2)滑動變阻器的最大阻值為________Ω；(3)滑片置于最右端時，電路的總功率與滑動變阻器的功率之比為________．1.2205∶4變式2并聯(lián)電路如圖所示，定值電阻R0＝5Ω，電源電壓為6V，電流表量程均為0～3A.閉合開關(guān)后，當滑動變阻器R2的滑片移至中點時，電流表

的示數(shù)為1.5A，則電流表

的示數(shù)為______A，滑動變阻器的最大阻值為_____Ω，電路消耗的最小功率為______W.8.10.340例2如圖所示，電源電壓為6V并保持不變，R1和R2為定值電阻．已知開關(guān)S1和S2均閉合時，電路消耗的電功率為5.4W；只閉合開關(guān)S1時，電流表的示數(shù)為0.6A．求：(1)當開關(guān)S1和S2均閉合時，電路工作100s消耗的電能；(2)只閉合開關(guān)S1時，R1消耗的電功率；(3)電阻R2的阻值．解：(1)當開關(guān)S1和S2均閉合時，R1與R2并聯(lián)，電路消耗的電功率為5.4W，由W＝Pt可得，電路工作100s消耗的電能W＝Pt＝5.4W×100s＝540J(2)只閉合開關(guān)S1時，R2斷路，電路為R1的簡單電路，此時電流表的示數(shù)為0.6A，由P＝UI可得R1消耗的電功率P1＝UI＝6V×0.6A＝3.6W(3)開關(guān)S1和S2均閉合時，兩電阻并聯(lián)接入電路，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，電路總功率等于各用電器功率之和，所以R2消耗的電功率P2＝P－P1＝5.4W－3.6W＝1.8W由

可得電阻R2的阻值為R2＝二、額定功率與實際功率例3

燈泡L1上標有“6V

3W”字樣，燈泡L2上標有“6V

6W”字樣，忽略溫度對燈絲電阻的影響，請回答下列問題．(1)銘牌信息的理解：燈泡L1的額定電壓為______V，額定功率為_____W；(2)歐姆定律的應(yīng)用：燈泡L2正常發(fā)光時，通過L2的電流為______A，L2正常發(fā)光時的電阻是______Ω；(3)實際功率的計算：若燈泡L1兩端的實際電壓為3V，則L1的實際功率為_______W；將燈泡L1接在電源電壓為18V的電源兩端，則L1的實際功率為_______W；一題多設(shè)問063160.75(4)電能的計算：燈泡L1正常工作1min消耗的電能為______J，這些電能可供燈泡L2正常工作______min；(5)燈泡亮度的判斷：將L1、L2串聯(lián)接入電源電壓為6V的電路中，______發(fā)光比較亮；將L1、L2并聯(lián)接入電源電壓為6V的電路中，______發(fā)光比較亮；(均選填“L1”或“L2”)(6)若將兩燈串聯(lián)后接在某電源兩端，在保證電路安全且其中一盞燈正常工作的條件下，電路中的電流為________A，電源電壓為________V，此時L1、L2消耗的電功率之比為________．2∶11800.5L1L20.59三、I－U圖像相關(guān)計算例4

如圖所示是小燈泡L與電阻R的電流與電壓的關(guān)系圖像，小燈泡上標有“3V”字樣，根據(jù)圖像回答問題：一題多設(shè)問(1)計算電阻：燈泡L正常發(fā)光時的電阻為______Ω，電阻R的阻值為________Ω；(2)計算電壓：將燈泡L和電阻R串聯(lián)在電路中，通過燈泡的電流為0.3A，則燈泡L兩端電壓為______V,電源電壓為________V；2550.5(3)串聯(lián)電路結(jié)合銘牌：燈泡L和電阻R串聯(lián)時，若燈泡L正常發(fā)光，電路工作1min消耗的電能為______J；(4)串聯(lián)電路已知電壓：燈泡L和電阻R串聯(lián)在電源電壓為4V的電路中，此時電路電流為________A，電阻R兩端電壓為________V，燈泡L消耗的實際功率為________W；2160.52.50.75(5)并聯(lián)電路已知電壓：將燈泡L和電阻R并聯(lián)在電源電壓為1.5V的電路中，干路中的電流為______A，燈泡L和電阻R的電功率之比為________；(6)并聯(lián)電路已知電流：將燈泡L和電阻R并聯(lián)接入電路，當干路總電流為1.2A時，電源電壓為______V，燈泡L消耗的電功率是_______W，電阻R在30s內(nèi)消耗的電能是_______J.540.85∶331.8例5如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關(guān)S后，在滑片從一端滑到另一端的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示．求：(1)滑動變阻器的最大阻值；(2)R0的阻值；(3)電源電壓；(4)R0的最大功率及最小功率．一題多設(shè)問解：由電路圖可知，閉合開關(guān)S后，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流(1)當滑片置于最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，由圖乙可知，U滑＝7V，電路中的最小電流I?。?.2A則滑動變阻器的最大阻值：R滑＝

＝35Ω(2)當滑片P置于最左端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，此時電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流I大＝1.6A由

可得，電源電壓：U＝I大R0＝1.6A×R0當滑片置于最右端時，因串聯(lián)電路中總電壓等于各元件兩端電壓之和，所以，電源電壓：U＝I小R0＋U滑＝0.2A×R0＋7V因電源電壓恒定不變，所以1.6A×R0＝0.2A×(R0＋35Ω)解得：R0＝5Ω(3)電源電壓：U＝I大R0＝1.6A×5Ω＝8V(4)當滑片置于最左端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，此時電路中的電流最大，R0的功率最大則R0的最大功率：P0大＝U0I大＝I大2R0＝(1.6A)2×5Ω＝12.8W當滑片置于最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，R0的功率最小，則R0的最小功率：P0?。経0′I?。絀小2R0＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W實驗突破—科學(xué)探究素養(yǎng)提升實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素(2020.A卷22，2023.A卷22)圖示法過實驗1.實驗裝置：(三條鎳鉻合金絲，阻值大小為R1＝R2>R3)細玻璃管中液柱升高的越高說明電阻通電產(chǎn)生的熱量越________多2.控制變量法的應(yīng)用：(1)探究電熱與電阻的關(guān)系，控制___________________和通電時間不變，改變__________，即選擇圖中的______________________接入電路中，相同時間內(nèi)，觀察細玻璃管中液柱高度變化(2)探究電熱與電流的關(guān)系，控制_________________和通電時間不變，改變___________，即選擇圖中的R1、R2分別接入電源電壓不同的電路中，相同時間內(nèi)，觀察細玻璃管中液柱高度變化電流大小通過電阻的電流大小電阻大小R1、R3(或R2、R3)串聯(lián)合金絲電阻大小3.實驗要點：(1)被加熱物質(zhì)選用空氣的原因：空氣的比熱容________，可以使實驗現(xiàn)象更明顯(2)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：通過細玻璃管內(nèi)液柱高度變化量來反映電阻產(chǎn)生電熱的多少4.實驗結(jié)論