主讲：宋世敏（金陵中学高级教

师）

一、本次讲座主要内容

初中物理第二册 第九章 电功和电功率

第十章 生活用电 综合

1．电功

(1)电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.

(2)电功的计算公式：W＝UIt

式中U为电压，单位用伏；I为电流，单位用安；t为通电时间，单位用秒.W即为电流所做的功，单位用焦.

将电量计算公式：Q＝It代入上式，则可得：W＝UQ.式中Q表示电量，单位用库.

如将欧姆定律公式I＝代入原式，则可得：W＝

如将公式U＝IR代入原式，则可得：W＝I2Rt.

应用电功的公式W＝UIt、W＝UQ、W＝及W＝I2Rt解答习题时，必须注意U、I、R及t都必须针对同一个用电器或同一段电路而言，都必须针对同一次电路变化而言.即必须注意“同体性和同时性”.

(3)电功的单位除了焦之外，还有千瓦时，（即度）1千瓦时＝

3.6×106焦

(4)测量电功的仪表是电能表，它的计数单位是千瓦时.

2．电功率

(1)电流在单位时间内所做的功叫做电功率.

(2)电功率是用来表示电流做功快慢的物理量.

(3)电功率的计算公式：

P＝

P＝UI

将U＝IR或I＝代入P＝UI，还可推导出：

P＝I2R和P＝

(4)用电器正常工作时的电压叫额定电压，在额定电压下的电功率叫做额定功率.

实际加在用电器两端的电压叫实际电压，在实际电压下的电功率叫实际功率.只有在实际电压恰好与额定电压相等时，实际功率才等于额定功率.

3．焦耳定律

(1)焦耳定律的内容

电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.这个规律叫做焦耳定律.

(2)焦耳定律的公式

Q＝I2Rt

式中I是通过导体的电流，单位用安；R是通电导体的电阻，单位用欧；t是通电时

间，单位用秒.Q即为电流产生的热量，单位用焦.

在电能完全转化为内能的情况下，焦耳定律的公式还可写成其他形式：

Q＝I2Rt＝t

Q＝I2Rt＝UIt

4．家庭电路的组成

家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、灯座和插座等组成

5．安全用电

(1)家庭电路电流过大的原因

可能是电路中的火线与零线相碰，造成了短路；也可能是由于电路中按入的用电器总功率过大.

(2)低压电路中的触电事故都是由于人体直接或间接与火线连通造成的.

高压触电事故分为跨步电压触电和高压电弧触电.

(3)安全电压：不高于36伏.

安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体.

二、典型例题

例1 如图1所示，电源电压不变，当开关

s断开时，电流表示数为0.5安，电压表示数为

5伏；当s闭合时，电流表示数变化了0.1安，

电压表示数变化了0.2伏.求电阻R2、R3的阻值及R1电功率变化了多少？ 图1分析与解答当开关s断开时，R3没有接入电路，电阻R1与R2串联连接.电压表并联在R2两端，测的是R2两端电压，电流表测量的就是R1与R2串联电路的电流.

R2的电阻值即为：

R2＝＝＝10Ω

当开关S闭合时，电路变化为R2与R3并联，再与R1串联，此时电流表测量的是R2与R3并联的总电流，即通过R1的电流；电压表测量的是并联电路两端的电压.

和S断开时相比，此时由于电路的总电阻变小，因此电路总电流变大，即电流表示数是变大了，应变大为：I′＝0.5A+0.1A＝0.6A

R2与R3并联后的总电阻小于R2的电阻，根据串联电路电压分配与电阻成正比的规律可知，并联电路两端的电压小于S断开时R2两端电压，即电压表示数变小了，应变小为：U2′＝5V-0.2V＝4.8V.

则S闭合后通过R2的电流为：

I2＝＝＝0.48A

通过R3的电流为：

I3＝ I′-I2＝0.6A-0.48A＝0.12A

则R3的电阻值为：

R3＝＝＝ 40Ω

在S断开和闭合的过程中，电源电压U不变R1的电阻值大小也不变，因此S断开时：R1＝，S闭合时，R1＝，所以：＝

即 ＝

解得 U＝6V

R1＝2Ω

S断开时R1的电功率：

P1＝I2R1＝（0.5A）2×2Ω＝0.5W

S闭合时R1的电功率：

P1′＝I′2R1＝（0.6A）2×2Ω＝0.72W

即R1的电功率增大了：P1′-P1＝0.72W-0.5W＝0.22W

答 R2的电阻值为10欧，R3的电阻值为40欧；开关闭合后R1的电功率增大了0.22 瓦.

例2 如图2所示，电源电压保持6伏

P不变，电灯标有“6V 3W”字样，当滑动变

阻器的滑片P移到某一位置时，电压表的示

数为U1，滑动变阻器消耗的电功率为P1；当

P移到另一位置时，电压表示数U2，滑动变 图2

阻器消耗的电功率为P2，如果U2＝2U1，P2＝P1，则滑动变阻器的总电阻至少要多大？

分析与解答 该电路是电灯与滑动变阻器串联，电压表并联在电灯两端，测量的是电灯两端电压.

由电灯的额定电压6伏和额定功率3瓦，可先求出电灯的电阻：

R＝＝＝12Ω.

滑片在第一次的位置时，串联电路的电流是：I＝＝.滑动变阻器两端的电压为：U＝U总-U1＝6V-U1.

滑动变阻器消耗的电功率为：

P1＝UI＝（6V-U1）·

滑片在第二次的位置时，串联电路的电流为：I′＝＝，滑动变阻器两端的电压为：U′＝ U总-U2＝6V-U2.

滑动变阻器消耗的电功率为：

P2＝ U′I′＝（6V-U2）·

由于P1＝P2，U2＝2U1

故可得

（6V-U1）·＝（6V-2U1）·

解得 U1＝2V

则滑动变阻器接入电路中的电阻为：

R P＝＝24Ω.

当第二次滑片移到另一位置时，电压表示数U2＝2U1＝2×2V＝4V，则滑动变阻器接入电路中的电阻为：

R P′＝＝6Ω.

比较R P与R P′，因为R P>R P′.所以，滑动变阻器的总电阻至少要24欧.

练 习

一、填空题

1.一只灯泡上标有“220V 25W”的字样，它表示这只灯泡正常工作时的电压是______

伏，在220伏的电压下，它的电功率是______瓦.2.把一个“220V 40W”的电灯泡接在110伏的电路中，则该电灯的实

际电压是______

伏，实际功率是______瓦，额定功率是______瓦.

3.有只电炉它的电阻是80欧，接在220伏的电路上，如果通过的电流做

的功是24200

焦，则通电时间是______秒.

4.一只电阻是2欧的用电器，当0.5安的电流通过时，在3分钟内，电流

产生______焦

的热量，消耗_________ 千瓦时的电能

5.电能表是用来测量______的仪表，一只标有“220V 5A”的电能表，

其中“5A”表示

允许通过的最大电流是______安，该电能表所接电路的最大功率应

是______瓦.

6.标有“36V 12W”的A灯和“36V 18W的B灯，电阻大的是______灯，

若将它们串联

在36伏的电路中，则______灯比较亮一些.

7.家庭电路中的保险丝是______联在电路中的，它的作用是：当电流超

过规定值时，能

__________________，按规定它______用铜丝或铁丝代替.

8.家庭电路中的两根电线，一根叫______线，另一根叫______线，这两

根线之间有______

伏的电压，可以用______来辨别这两根电线.

9.在安装家庭中的电路时，应使______线直接进灯座，______线接进保

险盒，再经过

______进灯座.

10.当人体靠近到高压带电体时，容易发生________________触电；高

压输电线落在地面

上，当人走近断头时，容易发生____________触电.

二、选择题

11.将一个2欧和一个4欧的电阻并联在同一电路上时,下列说法正确的是( )

A.2欧电阻电功率较大

B.4欧电阻电功率较大

C.两个电阻电功率一样大

D.条件不足,无法确定电功率大小.

12.甲、乙两灯分别标有“220 40W”和“36V 40W”，正常发光时（）

A．甲比乙亮，因为甲的电压高

B．乙比甲亮，因为乙的电流大

C．乙比甲亮，因为乙的电阻小

D．一样亮，因为消耗的电功率相等

13.如图3所示，电源电压保持不变，

当滑动变阻器滑片P向a端移动时，

则（ ）

A．电流表示数减小，电灯电功率变小

B．电流表示数变大，电灯电功率变大

C．电流表示数变小，电灯电功率不变

D．电流表示数变大，电灯电功率不变 图3

14.电阻相同的两个电阻连接后，接到电压不变的电源上，在相同时间里，它们串联时产

生的热量是并联时产生热量的（ ）

A．倍数 B．倍 C．2倍 D．4倍

15.把两个标有“220V 100W”的灯泡串联接入220伏的电路中，这两个灯泡总共消耗的

功率为（ ）

A．100瓦 B．200瓦 C．50瓦 D．25瓦

16.如图4所示，AB间电压保持不变，

L1和L2是完全相同的两个电灯，

当开关S断开时与闭合时，电灯L1

消耗的电功率之比为（ ）

A

A．1：2 B．2：1 C．1：4

B

D．4：1 图4 17.图5所示，电路中当S闭合时，R消耗功率为P，要使除电源以外的电路消耗

的总功率为4P，则应（ ）

A．串联一个3R的电阻

B．并联一个3R的电阻

C．串联一个的电阻

D．并联一个的电阻 图5

18.如图6所示，当开关S接通后，电灯不发光，若

用测电笔在A、B、C、D各点测试，发现在A、B、

C三点处氖泡都发光，而D点处氖泡不发光，可以

判断线路故障是（ ）

A．在A至B段断路

B．在B至C段断路 图6 C．在B至C段短路

D．在C至D段断路

三、计算题

19.如图7所示，灯泡L标有“4V 4W”字样，滑动

变阻器阻值范围为0-8欧，当滑片P移到a 处时，

L能正常发光；当滑片P移到变阻器中点时，小灯

泡L的电功率为多少？

图7

20.如图8所示，电源电压不变，L1标有“6V 3.6W”、

L2标有“12V 24W”，滑动变阻器可在0-18欧间变

化.求（1）滑片P在A点，S、S1和S2都闭合时，电

流表示数为1.6安，电压表示数为6伏，L2的电功率

为多少瓦？（2）滑片P滑到B点，断开S1和S2 时，

滑动变阻器上通电1分钟产生的热量是多少焦？ 图8答 案

一、填空题

1．220、25

2．110、10、40

3．40

4．90、2.5×10-5

5．电功、5、1100

6．A、A

7．串、自动切断电路、不可以

8．火、零、220、测电笔

9．零、火、开关

10．高压电弧、跨步电压

二、选择题

11．A 12．D 13．D 14．A 15．C 16．C 17．D 18．D 三、计算题

19．电源电压U＝4V

R L＝＝4Ω

P在中点：R L＝＝4Ω

∴U L＝U P＝2V

∴P L′＝＝1W

20．R1＝＝10Ω R2＝＝6Ω

（1）电源电压U＝6V

∴P2′＝＝6W

（2）I＝＝0.25A

Q＝I2R P t＝67.5J

一、主要内容

初中物理第二册

第十一章电和磁(一)

第十二章电和磁(二)1. 简单磁现象

磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性.

磁体:具有磁性的物质叫磁体.

磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.

每个磁体都有两个磁极,分别叫北极和南极.同名磁极相互推斥,异名磁极相互吸引.

磁化:使原来没有磁性的物质获得磁性的过程叫磁化.

2. 磁场

磁体周围的空间存在着磁场.

磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用.磁极间的相互作用就是通过磁场而发生的.

磁场方向:小磁针在磁场中某点处静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向.这个方向与这个小磁针N极所受到的磁力方向是一致的.

3. 磁感线

磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极.

磁感线上某一点的曲线方向,就是该点的切线方向,这个方向与小磁针在该点处静止时北极所指的方向,即小磁场针在该点处静止时N极所受的磁力方向都是一致的,就是这一点的磁场方向.

磁感线是假想的,客观是不存在的;同一磁体的磁感线在空间不可能相交.

4. 电流磁场

(1)奥斯特实验表明:通电导线周围存在着磁场,即电流磁场.电流的磁场方向与电流方向有关.

(2)通电螺线管的磁场:其周围的磁场和条形磁铁的磁场一样,它的两端磁极性质跟这螺线管的绕制方法和螺线管中的电流方向有关,这关系可用安培定则来判定.

5. 电磁铁

内部带铁心的螺线管叫做电磁铁.

电磁铁的磁性有无可通过通断电来控制,磁性强弱可通过改变电流强弱来控制,磁极性质可通过改变电流方向来控制.

主要应用:电磁继电器和电话.

电磁继电器的主要构造有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点.它可以用低电压弱电流控制高电压强电流的工作电路,还可以实现远距离操纵和温度及光的自动控制.

电话装置是由话筒、对方听筒及电池组串联而成.话筒的作用是把声音的振动转化为按声音振动而强弱变化的电流,听筒的作用是把强弱变化的电流还原为振动膜的振动而使人听到声音.

6. 电磁感应现象

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫做电磁感应.

导体中所产生的感应电流方向跟导体运动方向和磁感线方向有关.

7. 发电机

(1)交流电:电流方向作周期性变化的电流叫交流电.我国交流电的周期是0.02秒,频率为50赫.电流方向每秒钟改变100次.

(2)发电机:发电机是利用电磁感应现象制成的.工作时把机械能转化为电能.

交流发电机在线圈中产生的是交流电,供给外电路的也是交流电;直流发电机在线圈中产生的是交流电,由换向器转变为直流电供给外电路.

8. 磁场对电流的作用

通电导线在磁场中受到磁力作用.磁力方向跟电流方向和磁感线方向有关.

9. 直流电动机

直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力作用而转动的现象制成、它工作时把电能转化为机械能.

直流电动机的主要构造是由转子和定子两部分组成,另外还有电刷、换向器等.换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置,就自动改变线圈中的电流方向,使线圈连续转动下去.

二、典型例题

例1电磁铁和两磁体的位置如图1所示,虚线表示磁

感线,从图中可知磁极甲、乙、丙、丁的顺序是( )

A. S、N、S、S

B. N、N、S、N

C. S、S、N、N

D. N、S、N、N 图1

分析 根据安培定则可判断出电磁铁两极的分布情况是:乙端是N极,丙端是S极.由甲、乙磁极之间的磁感线分布规律可知,甲、乙是异名磁极,既然乙是N极,则甲应是S极.

由丙、丁之间的磁感线分布规律可知,丙、丁应是同名磁极,既然丙是S极,则丁也应是S极.

即甲是S极,乙是N极,丙是S极,丁也是S极.

解答应选A.

例2如图2所示,条形磁铁悬挂在一根弹簧的下端,

在开关S闭合的瞬间,弹簧缩短了,由此可以判断( )

A. 条形磁铁被排斥,电源a端是正极

B. 条形磁铁被吸引,电源b端是正极

C. 条形磁铁被排斥,电源b端是正极

D. 条形磁铁被吸引,电源a端是正极

分析弹簧的长度缩短,说明小磁铁受到了向上的磁

力作用,所以条形磁铁被排斥. 图2

小磁铁下端是N极,说明电磁铁通电后其上端是N极,用安培定则进行判断,可知电流是从a端流出电源,从b端流进电源,即a端是电源的正极,b端是电源的负极.

解答应选A.

例3在输送电能时采用高压输电的目的是( )

A. 根据欧姆定律,电压越高,输送的电流越大,输送的电能越多.

B. 由于家庭电路的电压低,因此不能采用高压输电.

C. 输电电压提高10倍后,在线路上电能的损失减少到原来的.

D. 输电电压提高10倍后,在线路上电能的损失减少到原来的.

分析采用远距离高压输电的目的是在不减少输电功率的情况下,减少输电线上的电能损失.

由电功率的公式P＝UI可知,在输电功率P不变的条件下,输电电压U和电流I是反比例关系,即输电电压是原来的10倍,则输电线中的电流即为原来的.而输电线的电阻大小是不变的,因此输电线的电能损失由公式Q＝I2Rt可知,相同时间内导线发热消耗的电能即为原来的.

答应选D.

例4图3中,导体ab处在匀强磁场中,当开关S闭合后,

ab便开始运动,下列说法中错误的是( )

A. 在这个过程中电能转化为机械能

B. ab的运动方向由磁场方向和电流方向共同决定C. ab是受到磁场作用力而运动的

D. 发生这一现象的原因是电磁感应图3

分析当S闭合后,整个电路处处连通,ab中有电流通过.且ab处在一个大小和方向都不变的磁场中,那么ab就要受到一个磁场力的作用,这个力的大小和磁场方向及ab中的电流方向有关,ab就是由于在这个磁场力的作用下由静止开始运动的,这一过程中是电能转化为机械能.错误的是D.

答应选D.

综合练习

一、填空题

1. 0.9千克的水凝结成冰,体积增大了0.1分米3,则冰的质量是_____千克,密度是

______克/厘米3.

2. 如图4所示,一木块直立在小车上,小车在2牛的水

平拉力作用下,以0.2米/秒的速度做匀速直线运动,

若拉力变为3牛,则小车所受合力大小为_______牛;

如木块突然向后倒下, 说明小车此时速度_______

0.2米/秒.(填“大于”“等于”或“小于”) 图4

3. 如图5所示,A、B是两个圆柱体,A对B的压强是桌

面所受压强的,则A、B两物体的重力之比G A:G B＝

_________. 图5

4. 弹簧秤上挂着重为G的物体,当物体浸没水中时,弹簧秤的读数为;现将弹簧秤

慢慢向上提起,当物体有一半体积露出水面时所受浮力为________,弹簧秤的读数

为_________.

5. 如图6所示装置,在水平拉力F＝20牛的作用下,

物体A向右匀速滑动.弹簧秤示数为_________牛,

如A在2秒钟内通过的距离为50厘米,则拉力F

做的功为_______焦,功率为________瓦. 图6

6. 某人身后2米处的墙壁上有一挂钟,在他的面前有一竖直悬挂着的平面镜,如果镜

中挂钟的像离人5米,则该人与平面镜的距离是__________米.

7. 如图7所示电路,R1＝R2＝R3,当S闭合时,电路

总电阻R ab＝9欧, 当S打开时, 电路总电阻为

R ab＝________欧.

图7

8. 如图8所示电路,R2＝R4,U ac＝7伏,U bd＝12伏,则

电路两端总电压U ae＝________伏.

图8

9. 如图9所示,L1、L2、L3都将有“220V,40W”,当开关

S闭合时,电灯L2的亮度_____.

图9

10.比较各种不同规格的白炽灯的灯丝粗细情况,额定电压相同的灯,额定功率越大的

电灯其灯丝越______;额定功率相同的灯泡,额定电压越大,灯泡的灯丝越____.

二、选择题

11.某一物体在运动时,前一半路程的平均速度是30米/秒,后一半路程的平均速率为

20米/秒,则该物体的全程的平均速度是( )

A. 25米/秒

B. 24米/秒

C. 50米/秒

D. 90米/秒

12.甲、乙两容器中都有水和冰块,甲容器中的冰块少一些,乙容器中的冰块多一些,

甲放在阴凉处,乙放在阳光下,当两容器中还有一些冰时,则( )

A. 甲容器中的水温度较高

B. 乙容器中的水温度较高

C. 两容器中的水温度相同

D. 无法确定甲、乙温度的高低

13.能成正立、放大的虚像是( )

A. 平面镜

B. 凹透镜

C. 凸镜

D. 凸透镜

14.将一支刻度不准, 但分度均匀的温度计插入冰水混合物中时，温度计示数为2℃

将它插入1标准大气压下沸水中时的示数为98℃,用它去测量物体的温度时示数

为78℃,此物体的实际温度是( )

A. 78℃

B. 76℃

C. 80℃

D. 79.2℃

15.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接近甲、乙两个小球,甲球被吸引,乙球被排斥,则( )

A. 乙球一定带负电

B. 甲球一定带正电

C. 乙球一定带正电

D. 甲球一定不带电

16.下列说法正确的是( )

A. 物体吸收热量,它的温度一定升高

B. 物体温度升高,它一定吸收热量

C. 温度高的物体,它的内能一定大

D. 物体温度降低,它的内能一定减小

17.有两分别标有“6V、2W”和“12V、6W”字样的电灯,如将它们串联在电路中,使

其中一个灯泡能较长时间正常发光,则加在串联电路两端的电压应该是( )

A. 12伏

B. 14伏

C. 18伏

D. 21伏

18.将两个阻值相同的电阻丝并联后接在一电路上,在1分钟内产生的热量共为4000

焦,若把它们串联后接在同一电路上,在1分钟内产生的热量共为( )

A. 1000焦

B. 2000焦

C. 4000焦

D. 8000焦

19.子弹射出口后,能在空中继续飞行,这是由于( )

A. 子弹受到了火药的推力作用

B. 子弹的惯性大于子弹受到的阻力

C. 子弹受到重力作用

D. 子弹具有惯性

20.如图10,要使弹簧长度伸长,滑动变阻器滑片P应

( )

A. 向右滑动

B. 向左滑动

C. 不滑动

D. 无法确定滑动方向图10

21.如图11,甲、乙两容器底面积相等,容器重

忽略不计,盛有等高的不同液体,若水平桌

面受到的压力相等,则容器底部受到的液体

压强P甲与P乙. 液体压力F甲与F乙的大小

关系分别是( )

A. P甲＝P乙,F甲＝F乙图11

B. P甲＜P乙,F甲＜F乙C. P甲＜P乙,F甲＝F乙

D. P甲＞P乙,F甲＞F乙

22.一个空心球,体积为V,球腔体积为,当它漂浮在水面时,有一半体积露出水面.

如果将球腔内注满水,再把它放入水中,则它将( )

A. 可悬浮于水中的任何深度

B. 沉入水底

C. 漂浮在水面,水中的部分体积大于

D. 漂浮在水面,仍有体积露出水面

三、计算题

23.如图12所示.A与B用细线连结,悬浮于水中,细

线所受拉力为0.176牛,A的体积为20厘米3,且

为B的体积的两倍,(g＝10牛/千克)求A与B的质

量及密度. 图12

24.如图13所示电路,S1和S2是两个可同时断开或同

时闭合的联动开关.已知R1＝12欧,当两开关同时

处于某一工作状态时,R3的功率为2.25瓦;当两开

关同时处于另一工作状态时,电流表的示数为2安,

此时R2的功率为12瓦.电源电压不变,求此电源电图13

压U及R2和R3的阻值.答 案

一、填空题

1. 0.9、0.9

2. 1、大于

3. 1:2

4. 、G

5. 10、5、2.5

6. 1.5

7. 27

8. 19

9. 变暗

10.粗、细

二、选择题

11.B 12.C 13.D 14.D 15.A 16.D 17.B 18.A

19.D 20.A 21.B 22.A

三、计算题

23.G A＋F＝F浮A

G A＝F浮A－F＝水gV A－F＝0.024牛

m A＝＝2.4克

3

A＝＝0.12克/厘米

G B＝F浮B＋F＝水gV B＋F＝0.276牛

m B＝＝27.6克

3

B＝＝2.76克/厘米

24.＝

＋＝2A

U＝12V.R2＝＝12Ω

R3＝＝36Ω或4Ω.下载本文