中考科学电学培优：电功率、焦耳定律的理解及简单计算

专题07：电功率、焦耳定律的理解及简单计算

一、单选题

1.下面是一些用物理学家名字命名的物理量单位，其中用来表示电功率单位的是（）

A.瓦特B.伏特C.欧姆D.安培

2.关于生活中的一些常识，下列数据符合事实的是（）

A.一个苹果所受重力约为1.2NB.家用空调的电功率约为lOOkW

C.物理课本中一张纸的厚度约为1mmD.人的正常体温约为40V

3.下列关于电能的说法正确的是（）

A.可以通过电流表把电能直接测量出来

B.消耗电能相同的用电器，产生的热量一定相同

C.电功率越大的用电器，消耗电能就越多

D.电能的单位是“度”，学名叫做千瓦时

4.下列家用电器正常工作1小时消耗的电能最接近于1千瓦•时的是（）

A.电视机B.微波炉C.电冰箱D.洗衣机

5.关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是（）

A.白炽灯的正常工作电流约为0.1AB.遥控器的干电池电压约为220V

C.空调制冷时的功率约为10WD.电扇正常工作lh耗电约为lKWh

6.下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是（）

7.如图所示的电器中，利用电流的磁效应原理工作的是（）

A.电饭锅◎B.电风扇

0

8

8

c.电磁继电器望8D•动圈式话筒

s

—

8.电炉丝与导线串联接到电路中，通电后电炉丝热的发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可

知，造成上述现象的主要原因是（）

A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多

C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多

9.下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）

A.电冰箱B.笔记本电脑C.电风扇D.电热水器

10.下列家用电器中，电功率最按近1000w的是（）

A.电视机B.电饭锅C.抽油烟机D.电冰箱

11.如图是学生设计的模拟调光灯电路.闭合开关灯泡发光后，无论如何移动1可形针，发现灯泡亮度几乎

不变，产生这一现象的原因可能足（）

A.灯泡被短路B.电源断路

C.灯泡的阻值远大于金属丝电阻D.金属丝的总阻值远大于灯泡电阻

12.烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同

的（）

A.内能B.比热容C.热值D.热量

二、填空题

13.如图是家庭电路的一部分，若在图中A和B位置分别接入一盏电灯和开关，则开关应接在

（填“A〃或"B〃）处；如果将一盏台灯的插头插入插座，闭合开关后，台灯（填唯"或"不能”）发

光；若控制电灯的开关发生短路，则保险丝________（填"能"或"不能”）熔断。

A;：B

liJi

14.电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关So自动控制），从说明书上收集到如下数据

及如图所示的电路原理图。当温控开关So断开时，饮水机处于工作状态；电热饮水机在加热状

态下的工作电流为A.

磔水・“I

题定电压220V

加冷时的功豪440W

44W

15.教室里日光灯两端的电压为伏，日光灯与投影仪是连接的（选填"串联"或"并联"），

关羽几盏灯后电路中的总电阻将（选填“变大〃、”变小〃或"不变”）.额定功率为0.04千瓦的日

光灯正常T作5小时,耗电度,消耗的电能用表测量.

16.家用电饭煲正常工作的电压是V,市场上根据人们的需要，生产出了功率不同的电饭煲，功率

越大，它正常工作时电流就越_______。

17.将标有“220V40W”的灯泡接在200V的电路中，灯泡消耗的实际功率额定功率（选填"大于"、

“等于〃或“小于〃）,如果该灯泡正常发光5h,将会消耗kW・h的电能。

18.英国物理学家发现电流通过导体时会产生热量。并总结出了计算电热的定律；为了纪念法国

物理学家帕斯卡作出的杰出贡献，人们以他的名字命名了（填写物理量名称）的单位。

19有许多重大火灾都是因用电线路连接处接触不良所造成的.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”），在该接触处就会局部过热引起升温，接触处的电殂又将随着

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；电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，造成

_L述现象的主要原因是.

20.某导体的电阻是2c.当通过1A电流通电lmin时.导体上产生的热量是J.

21.在用电高峰时，某同学家的电压比220V降低了10%,此时正在工作的“220V100W”白炽灯的实际功率

是W.若用"220V20W”的节能灯代替"220V100W〃的白炽灯，每天正常工作5h可节约电能

22.LED灯具有节能、环保等特点.某LED灯的额定电压是220V,额定功率为15W,该灯正常发光时通过

的电流是mA,1度电可供该幻正常乍约h.与普通白炽灯相比，在达到相同

亮度的条件下，LED灯可以节约8S%的电能，那么这个LED灯与W的白炽灯亮度相当.(计

算结果均保留一位小数)

23「•根60。的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生的热量为________J。

24.小李家的电饭煲铭牌模糊不清，为了测其额定功率，他关掉家里其它用电器，让电饭煲正常工作

lmin,观察发现家里标有3000r/kW・h的电能表转盘转了50转，则电饭煲的额定功率是，小明家

中有4盏“220V5W"的LED灯，1度电可供这些灯同时正常工作小时.

三、计算题

25.如图所示的电路中，电阻R】的阻值为10Q。闭合开关S,电流表Ai的示数为0.3A,电流表A的示数为

0.5A,求：

(1)通过电阻R2的电流；

(2)电源电压；

(3)电阻Rz的阻值。

26.如图所示，把10。的电阻R1和15。的电阻R2并联起来.闭合开关S后，电流表的示数为0.2A.求:

(2)通过电阻Ri的电流.

27.甲乙水壶的容积相同，甲电水壶电阻丝阻值为Ri,烧开一壶水时间为匕；乙电水壶电阻丝阻值为

R2,烧开一壶水时间为t2,请证明；若将两电阻丝串联接入家庭电路中，烧开同一壶水的时间为

3则：t=ti+t2

28.如图所示，&=15。，闭合开关s，电压表的示数为3y,电流表的示数为0.5A°求：

R4、

Ri

<Y>

(1)通过电阻&的电流;

(2)电阻R2的阻值。

29.某课外小组的同学自制了一只电烙铁，正常工作时的电阻是4840，它的额定电压是220V,求:

(1)电烙铁的额定功率;

(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量。

30.在图中,Ri=5Q,/?2=10Q,当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A。

求:

(1)电源电压;

%支路的电流。

答案解析部分

一、单选题

1.A

解答：

电功率单位，物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率.是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表

示，它的国际单位单位是瓦特(Watt),简称瓦，符号是W.常用单位行千瓦(KW)等.

故选：A

2.A

解答：解：A、一个苹果的质量在120g=0.12kg左右，受到的重力为G=mg=0.12kgxl0N/kg=1.2N.A符合实

际；

B、家用空调的工作电流在5A左右，其功率在P=UI=220Vx5A=1100W=l.lkW左右。B不符合实际；

C、人的头发的直径在75Hm左右，物理课本张纸的厚度与此差不多，在100nm-0.1mm左右。C不符合

实际；

D、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小。D不符合实际。

故答案为：Ao

分析：利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合

理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要

进行单位的换算.

3.D

解答：A.电流表是测量电流的工具，不能测电能，A不符合题意；

B.如果是纯电阻消耗电能全部用来发热，消耗的电能等于产生的热量，如果是非纯电阻，消耗电能除了

发热还转化为其它形式的能量，放消耗的电能大于产生的热量，B不符合题意；

C.电功率是表示电流做功快慢的物理量，如果电功率大，说明用电器耗电快，C不符合题意；

D.电能生活中所用的单位是"度”，它的学名叫做千瓦时，D符合题意。

故答案为：D.

分析：国际单位制中电功的基本单位是焦耳，简称焦，用符号J来表示，同时千瓦时也是电能的单位。

4.B

解答：根据公式，=：,求出正常，作一小时消耗电能最接近lkW・h的用电器的功率，看哪个用电器

的额定功率接近即可。用电器的功率：尸=:=华=1依”,

t14

四个选项中额定功率接近lkw的用电器是微波炉。

故选B

分析：本题考查的是电功的计算公式、以及对常见用电器额定功率的了解，这要求大家在生活中要善于

观察。

5.A

解答：普通人白炽灯的正常工作电流约为O.1A,A符合题意；遥控器的干电池电压约为1.5V,B不符合题

意:空调制冷时的功率约为1000W,C不符合题意；电扇止常工作lh耗电约为0.1KW-h,D不符合题

意，

故答案为：Ao

分析：利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合

理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要

进行单位的换算.

6.A

解答：解：A、电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A正确；

B、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B错误；

C、电风扇工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C错误；

D、电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故D错误.

故选A

分析：电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都

是电流的热效应的例子

7.C

解答：A.电饭锅通电产生热量，是电流热效应，A不符合题意；

B电风扇通电，电动机把电能转化为机械能，B不符合题意；

C电磁维电器通电后具有磁性，是电流的磁效应，C符合题意；

D.动圈式话筒是把机械能转化为电能，D不符合题意。

故答案为：C.

分析：导体通电后产生热是电流的热效应，导体通电后产生磁性，是电流的磁效应，

8.D

解答；电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等，即：/电炉修=/仔戏，通电时间t

相同，根据：Q」2Rt,因为R电炉纹＞R导线，所以电流产生的热量：Q电炉蝮＞Q.，从而出现电炉丝

热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，D符合题意，ABC不符合题意.

故答案为：Do

分析：当电流和时间相同时，电阻越大产生的热越多.

9.D

解答：A.冰箱中有电动机，电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力作用而工作的，电动机工作时主

要把电能转化为机械能，不是电流的热效应，A不符合题意：

B.笔记本电脑是利用电能转化为机械能、内能、声能、光能，不是的电流的热效应，B不符合题意；

C.电风扇用电动机带动工作，主要将电能转化为机械能，不是电流的热效应，C不符合题意；

D.电热水器利用了电流的热效应，主要将电能转化为内能，D符合题意。

故答案为：Du

分析：电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，利用热效应工作的用电器例如电水壶、

电暖气等。

10.B

解答：A.电视机的电功率大约为100W左右：B电饭锅的功率相对很大，在1000W左右.C.抽油烟机的

电功率大约为200W左右；D.电冰箱的电功率大约为100W左右；

所以A、C、D不符合题意，

故答案为：B.

分析：利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合

理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要

进行单位的换算.

11.C

解答：解：铅笔芯和小灯泡串联分压，在移动回形针的过程中，发现灯泡发光，但亮度几乎不变，根据

公式可知，灯泡实际功率和其两端的电压的平方成正比，灯泡实际功率几乎不变，是因为两端的

R

电压几乎不变，原因是金属丝的电阻相对于小灯泡来说，其电阻太小，也就是说，小灯泡的电阻太大，C

符合题意.

故答案为：C.

分析：灯泡不充的原因主要是电流较小，电路中灯丝电阻较大.

12.C

解答；烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，说明完全燃烧相同质量的干

木材和无烟煤放出的热量不同，即热值不同。

故答案为：Co

分析：热值（q）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热最，叫热值.单位是：焦耳/千克.

二、填空题

13.B：能；不能

解答：接有保险丝的为火线，开关应接在灯与火线之间，则开关应接在B处。如果将一盏台灯的插头插入

插座，闭合开关后火线零线接通，台灯能发光。若控制电灯的开关发生短路，电灯的功率较小，干路电

流较小，保险丝不能熔断。

分析：开关接在用电器和火线间，电流经过用电器后，用电器工作，开关短路对电路无影响。

14.保温；2

解答：（l）So断开后Ri被断路，只有R2加热；根据越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路电阻变大；

根据P=亡可知，功率变小，所以饮水机处于保温状态。（2）电热饮水机在加热状态下的工作电流：I

R

=£=2A

U220v°

故答案为：保温；2.

分析：根据电路的连接，当并联的用电器越多，总功率越大，杈据电功率和电压计算电阻.

15.220：并联；变大；0.2：电能

解答：教室里日光灯两端的电压为220伏，日光灯与投影仪是并联；根据电阻并联的特点，电阻并联相当

于增加了导体的横截面积，所以电阻变小，即并联电阻个数越多电阻越小，并联电阻个数越少，电阻越

大，所以关闭几盏灯后电路中并联的电阻个数减少，总电阻将变大；额定功率为0.04千瓦的日光灯正常

工作5小时，耗电：W=Pt=0.04kwx5h=0.2kW-h:家庭电路消耗的电能用电能表测量.

故答案为：220；并联：变大：0.2；电能.

分析：家庭电路电压为220V,家用电器通常是并联在电路中的，家庭电路消耗的电能用电能表测量.电

阻并联相当于增加了导体的横截面积，并联电阻个数越多，电路中的总电阻越小；利用W=Pt计算灯泡

消耗的电能.

16.220；大

解答：我国家庭电路的电压是220V,那么接入家庭电路的用电器两端电压都是220V,家用电饭煲正常工

作的电压是220V。电饭煲两端的电压都是220V,根据P=U1可知，电压相同，功率越大，则电流越

大，即它正常工作时电流就越大，

分析：家庭电路中的电压为220v,通过功率公式P=UI可以看出，电压一定时，功率越大，目流越大。

17.小于；0.2

解答：灯泡接在200V的电路中，灯泡的实际电压小于额定电压，灯泡消耗的实际功率小于额定功率。灯

泡正常发光5h消耗的电能W=Pt=0.04kWx5h=0.2kW*h

分析：（1）灯泡标有“220V40W〃含义：灯泡正常工作时的电压是额定电压，额定电压是220V,额定电压下

的功率是额定功率，额定功率是40W。（2）用电器的实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率；

实际电压等于额定电压时.，实际功率等于额定功率；实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功

率，（3）根据W=Pt进行计算。

18.焦耳；压强

解答：英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟可流、电阻和通电时间的关系，得出了计

算电热的定律。为了纪念法国物理学家帕斯卡作出的杰出贡献，人们以他的名字命名了压强的单位.

故答案为：焦耳；压强.

分析：物理学家焦耳最先精确地饰定了计算电热的定律；压强的单位是以物理学家帕斯卡的名字命名的.

19.增大；增大；导线和电炉丝串联，通过的电流、时间相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，根据焦耳

定律，电阻大产生热量多

解答：因为线路连接处接触不良，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此该处的电阻将增大：线路连接

处相对于其他地方电阻增大，由焦耳定律Q=/2Rt知道，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热

量，所以会导致局部温度升高，接触处温度升高，则会使接触处的电阻进•步变大，产生更多的热量，

使温度迅速升高，温度过高容易引发火灾；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由

于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线，所以，电炉丝热得发红，而

导线却不怎么热。

故答案为：增大；增大；导线和电炉丝串联，通过的电流、时间相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，

根据焦耳定律，电阻大产生热量多.

分析：导线接触不良时电阻变大，产生的热变多，电流产生的热还和电流大小有关.

20,120

解答：电流产生的热量Q=RRt=（1A）2X2QX60S=120J.

故答案为：120.

分析：根据焦耳定律公式进行热量的计算.

21.81；1.44X106

解答：根据P=竺得，灯泡的电阻为：R=1=3I@=484Q

RPIOOW一

同样根据P-景得，灯泡的实际功率为:

2

_020vx门一1%))2

484Q=81w；

节能灯比白炽灯一天节约的电能为:

6

AW=P】t—P2t=10()wx5x3600s—20^yx5x3600s=1.44x10j。

故答案为：81：1.44x106。

分析：根据电功率和电压计算用电器的电阻，结合实际电压和巨阻计算实际电功率，利用电功率和时间

的乘积计算电能.

22.68,2；66.7；100

解答：(1)由P=UI可得，灯泡正常发光时通过的电流是

I=?=黑。0.06824=68.2mA;(2)根据p=/可得，1度电可供该灯正常工作约

t=£=皆;=詈力。66.74；(3)设两灯正常发光时间为t.由p=?可得，LED灯消耗的电能

1000

Wi=Pit=0.015kWt,白炽灯消耗的电能W2=P2t,

在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约85%的电能,

则丝等丝=85%

P2t

解得：P2=0.1kW=100W.

故答案为:68.2；66.7；100.

分析：根据电压和电功率计算电流，利用电能和电功率计算工作时间。

23.6480

解答：通电时间t=5min=300s

由Q=pRt=(§2R£

可得，电流通过电阻丝产生的热量为Q=*£=^X300S=6480J

分析：电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，结合焦耳定律Q=FRt来求解导体产生的

热量。

24,1000W；50

解答：由“3000r/kW・h”知道消耗道W・h的电能,电能表转3000转,所以，当电能表转了50转时,消耗的

电能是：W=50/3000kW・h=l/60kW・h,故用电器的实际功率是：P=W/t=l/60kW・hl/60h=lkW=1000W；根

据题意知道，四盏LED灯的总功率是：P=4x5W=20W=0.02kW,所以，1度电=lkW・h可供这叫灯同时正常

工作的时间是：t=W/P=lkW*h/0.02kW=50h。

故答案为:1000W；50.

分析；利用电能表转盘转数计算电能，结合时间计算电功率.

三、计算题

25.(1)解：通过R2的电流：l2*li=0.5A-0.3A=0.2A；

答：通过R2的电流为0.2A

(2)解：电源电压：U=U2=UI=IIRI=0.3AX10Q=3V；

答：电源电压为3V；

(3)解：由欧姆定律可得R2的阻值：R==15Q；

202A

答：R2的阻值为15Q。

分析：电流表Ai测的是R1的电流，电流表A测的是干路中的电流，运用并联电路特点及欧姆定律求解。

26.(1)解：由图示可知，两电阻并联，电流表测通过电阻R2的电流，所以电源电压为

U=I2R2=0.2AX15Q=3V

(2)解：由于并联电路中各支路电压相等，所以通过电阻Ri的电流为I产U/Ri=3V/10Q=03A

分析：根据电流和电阻，利用欧姆定律计