第2课时测量小灯泡的电功率焦耳定律
基础强化
1．(2017西宁)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2 kW·h，那么这个用电器可能是( ) A．液晶电视机B．台式计算机
C．家用空调D．电冰箱
2．(2016扬州)电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为( )
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝缘皮隔热
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
3．(2017自贡)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．UIt B．U2
Rt
C．I2Rt D．前面三个都可以
4．电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了下图所示的电路(R1＞R2)，其中保温状态和加热状态电功率都最小的是( )
5．(2017武汉)如图1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( )
图1
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通电时间的关系
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
6．(2015黑河改编)家用电饭锅利用了电流的________效应。
如图2是某型号电饭锅内部简化电路图，已知R0＝55 Ω，R1＝1 045 Ω，当S接“1”时，电饭锅正常工作电路中电流是________A；当S接“2”时，通电1 min产生的热量是________J。
图2
7．(2017呼和浩特)小王同学自制了一只“热得快”，这只“热得快”是用一根电阻为48.4 Ω的电阻丝制成，将它接在220 V的家庭电路里使用。
求：
(1)该“热得快”5 min内产生的热量；
(2)为了安全。
小王同学将一只工作指示灯与电阻串联使用，经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的81%，求指示灯的电阻。
能力提升
8．(2017株洲)一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图像如图3所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1。
后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为Q2。
忽略温度对电阻的影响，则( )
图3
A．Q1＝Q2
B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2
D．条件不足，无法比较Q1和Q2的大小
9．(2017烟台)甲、乙两只电炉标有“220 V500 W”和“220 V 1 000 W”字样，把它们串联在220 V的电路中。
在相同时间内产生热量较多的是__________，将它们并联在电路中，产生热量较多的是__________(选填“甲”或“乙”)。
串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为__________。
10．(2017镇江)图4是某电饭锅内部电加热器原理电路，它有烧煮和保温两挡，开关S 断开时，电饭锅处于______挡，已知R1＝484 Ω，烧煮时的功率是保温时的11倍，则R2＝
________Ω，该电饭锅烧煮、保温各 1 h可使电能表[3 000 imp/(kW·h)]的指示灯闪烁__________次。
图4
11．(2017陕西改编)小华观察家中手电筒，发现里面只有一个LED灯，其额定电压为1.5 V。
他想测出该LED灯的额定功率。
(1)请在图5－甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。
图5
(2)连好电路后闭合开关，发现LED灯不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数约为3 V，则该电路的故障可能是LED灯__________(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，经过多次测量得到实验数据如表：
实验序号电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 1.0 0.30 0.30
2 1.2 0.42 0.50
3 1.5
第3LED灯的额定功率为__________W，当灯两端的实际电压小于额定电压时，实际功率__________额定功率。
(4)进一步分析发现，当LED灯两端的电压增大时，其电阻将__________。
12．(2017牡丹江)天气转凉，妈妈买来电热毯，其简化电路图如图6所示，R1和R2为发热电阻丝。
铭牌如下表。
电热毯在额定电压下工作时：
**牌电热毯
型号TT150×120 cm
额定电压220 V
额定功率88 W
(低温) 44 W
图6
(1)高温状态下，电路中的电流是多少？加热10 min ，电路消耗的电能是多少？ (2)R 1和R 2的阻值各是多少？ 参考答案
1．C 2.C 3.C 4.C 5.C 6.热 0.2 5.28×104
7．解：(1)热得快产生的热量：
Q ＝W ＝U 2R t ＝220 V 2
48.4 Ω
×300 s＝3×105
J
(2)热得快正常工作时的功率：P ＝U 2R ＝220 V
2
48.4 Ω
＝1 000 W
则电阻丝消耗的功率：P ′＝P ×81%＝1 000 W×81%＝810 W 根据P ＝I 2
R 可知，此时电路中的电流：
I ＝
P
R ＝810 W 48.4 Ω＝45
11
A
电路的总电阻：R ′＝U I ＝220 V
45
11
A ＝53.8 Ω
指示灯的电阻：R 指示灯＝R ′－R ＝53.8 Ω－48.4 Ω＝5.4 Ω 8．C 9.甲 乙 4∶9 10.保温 48.4 3 600
11．(1)如图1所示 (2)断路 (3)0.58 0.87 小于 (4)减小
图1
12. 解：(1)处于高温状态时，高温功率P 1＝88 W ，电路中的电流：I 1＝P 1U ＝88 W
220 V
＝
0.4 A
加热10 min 电路消耗的电能：
W ＝P 1t ＝88 W×10×60 s＝5.28×104 J
(2)处于高温状态时，开关S 1、S 2均闭合，只有R 1接入电路，则R 1的阻值：R 1＝U I 1＝
220 V
0.4 A
＝550 Ω
处于低温状态时，开关S 1闭合，S 2断开，R 1和R 2串联接入电路，由P ＝U 2
R 可得，电路中
总电阻：R 总＝U 2P 2＝
220 V
2
44 W
＝1 100 Ω
R 2阻值R 2＝R 总－R 1＝1 100Ω－550 Ω＝550 Ω。