資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
一、電功
1、電功的實質(zhì)：電流做功的過程就是______轉(zhuǎn)化為__________的過程。
2、單位為_____(簡稱焦，符號為J)、千瓦時(kW·h)。
3、換算：1kW·h＝__________J。
4、影響電功大小的因素有電壓、_____和通電_____。
關(guān)于電功，下列說法不正確的是（　　）
A．電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
B．電流做功的過程就是消耗電能的過程
C．用電能表可以測量電流做功的多少
D．電流越大，電流做功就一定越多
如右圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30 Ω，R2＝10 Ω.當(dāng)閉合開關(guān) S1、S，斷開 S2 時，電流表的示數(shù)為 0.4A.2-1-c-n-j-y
(1)求電源電壓；
(2)當(dāng)閉合開關(guān) S2、S，斷開 S1 時， 求電流表的示數(shù)；
(3)當(dāng)閉合開關(guān) S1、S2、S 時，通電100 s，求整個電路消耗的電能。
1、電流做功的過程實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程，電流做了多少功就有多少_____轉(zhuǎn)化為其他形式的能。21*cnjy*com
2、電能計算公式為：______________________________，對純電阻性用電器，電功還可用公式________________________________________計算。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
3、測量電功的儀表是__________(電度表或千瓦時計)，計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)消耗的千瓦時數(shù)。
如圖所示，是小靜同學(xué)觀察到自家電能表的情況，其顯示的示數(shù)為________kW·h。他關(guān)掉其他用電器，只讓電飯鍋處于加熱狀態(tài)工作，觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤在8 min內(nèi)轉(zhuǎn)動了72轉(zhuǎn)。則他家的電飯鍋加熱時的電功率為_______W。
（2022 鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2最大阻值為10Ω，小燈泡L的阻值為20Ω（忽略溫度對燈絲電阻的影響），電阻R1不等于零，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片位于b端時，小燈泡的實際功率為1.8W，當(dāng)滑片位于a端時，小燈泡的實際功率可能是（　　）
A．1W B．3W C．5W D．7W
電功率
1、電流在單位時間內(nèi)所做的功叫__________，是用來表示_______________的物理量。
2、單位：瓦特(簡稱瓦，符號為W)，千瓦(kW)。1kW＝1000W。
3、電功率計算公式為：P＝_____、P＝_____。對于純電阻性用電器，電功率還可用公式P＝_____、P＝_____計算。
4．額定功率：用電器在__________下工作時所消耗的電功率。
5．用電器只有在額定電壓下工作時，實際功率等于額定功率。燈泡的亮度取決于燈的_____電功率。
6、以燈泡為例：PZ220V　40W
PZ表示普通照明燈泡，220V表示額定電壓為220V，40W表示該燈泡的額定功率為40W。
如圖電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R標(biāo)有“30 Ω　1 A”，定值電阻R0的阻值為10 Ω，小燈泡L標(biāo)有“6 V　3.6 W”(電阻不隨溫度而變化)，電流表的量程為0～3 A。當(dāng)S閉合，S1、S2斷開，滑片P移到R的中點(diǎn)時，小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下，電路消耗總功率的最小值與最大值之比是( )
A．1∶4 B．1∶8 C．2∶7 D．3∶20
某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)實現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1＝2000歐，R2＝48.4歐。
(1)開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電阻R1和R2的連接方式是_______。
(2)開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，該電熱器可實現(xiàn)________功能，它的額定功率是_________瓦。
測定小燈泡的電功率
1、原理為_______________。
2、調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)不等于額定電壓時，可測實際功率；當(dāng)電壓表讀數(shù)_____額定電壓時，可測額定功率。21·cn·jy·com
某同學(xué)利用如圖所示電路，測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，下列說法錯誤的是(　 　)
A．閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端
B．閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，一定是小燈泡燈絲斷了
C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率
D．小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮
小翁同學(xué)在“測定小燈泡電功率”的實驗中，選用如圖所示的器材和電路，其中電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V(燈絲電阻約為12 Ω)。
(1)為了能夠順利完成該實驗探究，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用________(選填“A”或“B”)。21教育網(wǎng)
A. “10 Ω　5 A”的滑動變阻器 B. “50 Ω　0.5 A”的滑動變阻器
(2)閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是______。
(3)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖甲所示)，分析圖象可知：小燈泡的額定功率為_______W。【出處：21教育名師】
(4)完成上面實驗后，小軍同學(xué)又想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，于是他又找來了兩個開關(guān)和一個定值電阻，設(shè)計了如圖乙所示的電路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請你完成下面實驗步驟：
①________(填寫S、S1、S2的通斷情況)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為_______；
②________(填寫S、S1、S2的通斷情況)，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表示數(shù)為U1；
③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝________。
四、電流的熱效應(yīng)
1．電流熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時，_____能轉(zhuǎn)化為_____能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
2．用控制變量法進(jìn)行研究
在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
在電阻相同，通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟__________的平方、導(dǎo)體的_____和通電時間成正比。
表達(dá)式：Q＝_____
如圖所示為探究“焦耳定律”的實驗裝置。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。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1A．該實驗裝置用于探究“電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關(guān)系”
B．閉合開關(guān)后，通過R1的電流大于R2的電流
C．閉合開關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢
D．閉合開關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動變阻器滑片P向左移動
同學(xué)們準(zhǔn)備了學(xué)生電源、滑動變阻器、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線，還有完全相同的甲、乙兩燒瓶，其中分別裝有電阻R甲、R乙和相同的溫度計，連接成如圖所示的電路，進(jìn)行實驗探究。
(1)小明利用這套裝置比較甲、乙兩瓶中液體的比熱容，為了使兩種液體在一定時間內(nèi)吸收的熱量相等，他設(shè)計電路時必須滿足的條件是R甲、R乙的阻值________(選填“相同”或“不同”)。實驗中保持液體質(zhì)量相同，閉合開關(guān)，通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計示數(shù)升高5 ℃，乙瓶中溫度計示數(shù)升高10 ℃，則______(選填“甲”或“乙”)瓶中液體的比熱容較小。
(2)小麗利用這套裝置探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的大小是否有關(guān)，她設(shè)計電路時應(yīng)使R甲、R乙阻值_______(選填“相同”或“不同”)；除控制電流大小和通電時間相同外，還應(yīng)控制液體的種類和________相同。21*cnjy*com
【拓展】用Q＝I2Rt可以計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量，能用Q＝UIt計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量嗎？請用實例說明原因。___________________________________。
1．（2022 淮安）如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到兩電表示數(shù)的U﹣I圖像。有關(guān)說法正確的是（　　）
A．電源電壓為4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑動變阻器R2的最大阻值20Ω
D．電路總功率最大值1.2W
2．（2022 淮安）如圖所示，有軌電車是城市交通現(xiàn)代化的標(biāo)志，直流電動機(jī)是有軌電車的動力心臟，其工作原理是（　　）
A．B．C．D．
3．（2022 鄂爾多斯）在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。開關(guān)閉合后，將滑動變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關(guān)系如圖乙所示。下列對電路的表述中，正確的是（　　）
A．R2的阻值為5Ω
B．電源電壓為6V
C．滑動變阻器的最大功率為9W
D．電流表示數(shù)的變化范圍為0.75～1.5A
4．（2022 威海）如圖所示，電源電壓恒為12V，R0＝60Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，小燈泡正常發(fā)光，則通電1min電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為 　 　J；當(dāng)S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值為 　 　Ω。
5．（2022 鹽城）小聰做“測量小燈泡電功率”實驗，燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖連接完整，要求：當(dāng)滑片P向右滑動時，燈泡變亮。
（2）電路連接正確且無故障，閉合開關(guān)，兩電表示數(shù)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為　 　V，造成此現(xiàn)象的原因是 　 　。
（3）調(diào)整后繼續(xù)實驗，數(shù)據(jù)如下：
1 2 3 4 5 6 7
電壓/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
電流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中畫出燈泡的電流與電壓的關(guān)系圖像，由圖像可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.2V時，通過燈泡的電流為 　 　A。
（5）小華小組在做此實驗的過程中，正確連接電路，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片都不能使小燈泡正常發(fā)光，請對這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因提出合理的猜想 　 　。
1．（2022 張店區(qū)二模）根據(jù)對應(yīng)圖示，判斷以下說法正確的是（　　）
A．壓強(qiáng)計是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器，從結(jié)構(gòu)上看，壓強(qiáng)計是連通器
B．往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的液面有所上升
C．通過大量實驗精確得出電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的是德國物理學(xué)家歐姆
D．通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，固體熔化時都要吸收熱量，溫度不斷上升
2．（2022 鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2最大阻值為10Ω，小燈泡L的阻值為20Ω（忽略溫度對燈絲電阻的影響），電阻R1不等于零，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片位于b端時，小燈泡的實際功率為1.8W，當(dāng)滑片位于a端時，小燈泡的實際功率可能是（　　）
A．1W B．3W C．5W D．7W
3．（2022 章丘區(qū)二模）如圖所示，為小樂同學(xué)老家用的機(jī)械式電能表的示意圖，下列說法不正確的是（　　）
A．如圖中時刻所示，電能表的讀數(shù)為8633.5kW h
B．家中干路中的總電流為20A時，該電能表可以工作
C．每消耗1kW h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600圈
D．這種電能表，讀數(shù)數(shù)字的單位是kW h
4．（2022 達(dá)州模擬）如圖所示，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開，S2閉合時，電阻R2與R3的總電功率P2＝2.25W，電壓表示數(shù)為U3；當(dāng)斷開S1，閉合S2、S3時，電阻R3的功率P3＝2.16W，電壓表示數(shù)為U3'；當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3時，電流表示數(shù)為1A。已知U3：U3'＝5：4。則電源電壓為 　 　V；電阻R1阻值為 　 　Ω。
（2022 張店區(qū)二模）如圖所示電路，電源電壓不變，R1為發(fā)熱電阻，阻值為10Ω。R2為定值電阻，阻值為20Ω。R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移動到A端時，電流表的示數(shù)為0.3A，電源電壓U＝　 　V；當(dāng)滑片P移到B端時，發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 　 J，此時若R1突然發(fā)生斷路，電流表的示數(shù) 　 　。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
6．（2022 延平區(qū)模擬）如圖，將強(qiáng)磁體靠近正在發(fā)光的白熾燈，觀察到白熾燈的燈絲晃動，這說明通電導(dǎo)體在　 　中受力，由此原理可以制成　 　。（選填“電動機(jī)”、“發(fā)電機(jī)”）www.21-cn-jy.com
7．（2022 張店區(qū)二模）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，實驗器材有額定電壓為3.8V的小燈泡、滑動變阻器（20Ω 2A）、電壓為6V的電源、電流表、電壓表、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。
（1）在連接電路前，小美發(fā)現(xiàn)電壓表的三個接線柱中，箭頭所指的接線柱標(biāo)識模糊不清。她嘗試連接了如圖甲所示的實物圖，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均正常偏轉(zhuǎn)。由此說明這個接線柱是 　 　接線柱（選填“+”或“﹣”）。
（2）實驗前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑片向 　 　（選填“A”或“B”）端移動。
（3）閉合開關(guān)，移動滑片P到某處時，電壓表示數(shù)如圖乙所示。為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向 　 　（選填“A”或“B”）端移動，同時注意觀察電壓表，當(dāng)其示數(shù)為 　 　V時，停止移動滑片，再結(jié)合此時電流表示數(shù)，如圖丙所示，計算得到小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）實驗過程中，若小燈泡突然熄滅，且電壓表的示數(shù)接近于6V，電流表的示數(shù)幾乎為0，則故障可能是 　 　。
序號 1 2 3
電壓U/V 1.5 2.5 3.5
電流I/A 0.15 0.25 0.35
（5）小麗想用上述器材繼續(xù)探究“電流與電壓的關(guān)系”，她需添加的器材是 　 　，表格中是她實驗記錄的數(shù)據(jù)，老師看了表格說第一組數(shù)據(jù)是編造的，原因之一是電路中的最小電流應(yīng)為 　 　A。
8．（2022 嶗山區(qū)校級二模）探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”。
實驗裝置如圖所示，A、B兩個相同的燒瓶中裝有等質(zhì)量、等溫度煤油。燒瓶內(nèi)裝有同材質(zhì)、同長度的電熱絲，RA＞RB。
（1）A瓶中電熱絲比B瓶中電熱絲的橫截面積 　 　。
（2）閉合開關(guān)，通過RA的電流 　 　通過RB的電流，通電一段時間后，　 　瓶的溫度更高，電熱絲產(chǎn)生熱量更多。
（3）與上述實驗過程采用的兩種物理研究方法不同的是 　 。
A.探究物體受到幾個力作用，引入了合力的概念
B.探究壓力的作用效果，可通過觀察海綿的凹陷程度
C.探究電流與電壓的關(guān)系，必須保持電阻一定
9．（2022 延平區(qū)模擬）如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為10Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為0.4A。求：
（1）R2的阻值；
（2）電源兩端的電壓；
（3）通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量。
10．（2022 金昌模擬）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，電阻R1＝30Ω，電阻R2＝20Ω，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電流表A的示數(shù)0.2A。當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，求：
（1）電流表A的示數(shù)；
（2）電流做功的總功率。
專題25　電功　電功率
課題1思維導(dǎo)圖 自主學(xué)習(xí)區(qū)
課題2考點(diǎn)管理 明確考點(diǎn)分布
歸類探究1、概述電功的概念 電功的單位 決定電功大小的因素 悟透各類題型
例題選講1
變式演練1
歸類探究2、電功的量度 公式計算電能 讀電能表數(shù)估算消耗的電能
悟透各類題型
例題選講2
變式演練2
歸類探究3、電功率的概念 單位 公式進(jìn)行簡單的計算 額定功率 悟透各類題型
例題選講3
變式演練3
歸類探究4、伏安法測量小燈泡的電功率的實驗原理 繪制實驗的電路圖及實驗
悟透各類題型
例題選講4
變式演練4
歸類探究5、電路有熱效應(yīng) 焦耳定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式及簡單計算 悟透各類題型
例題選講5
變式演練5
課題3.走進(jìn)重高 命題規(guī)律分析
課題4.課堂練習(xí) 提升解題能力
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一、電功
1、電功的實質(zhì)：電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
2、單位為焦耳(簡稱焦，符號為J)、千瓦時(kW·h)。
3、換算：1kW·h＝3.6×106J。
4、影響電功大小的因素有電壓、電流和通電時間。
關(guān)于電功，下列說法不正確的是（　　）
A．電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
B．電流做功的過程就是消耗電能的過程
C．用電能表可以測量電流做功的多少
D．電流越大，電流做功就一定越多
【答案】D
【解答】解：A、根據(jù)能量守恒定律可知，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故A正確；
B、電流做功的過程，就是消耗電能的過程，電流做功越多，消耗的電能就越多，故B正確；
C、電能表是用來測量電流做功的多少的儀器，可以直接用電能表測量電流做功的多少，故C正確；
D、由W＝UIt可知，電流做功的多少與電壓、電流和通電時間有關(guān)，電流越大，電流做功不一定越多，故D錯誤。21cnjy.com
故選：D。
如右圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30 Ω，R2＝10 Ω.當(dāng)閉合開關(guān) S1、S，斷開 S2 時，電流表的示數(shù)為 0.4A.2-1-c-n-j-y
(1)求電源電壓；
(2)當(dāng)閉合開關(guān) S2、S，斷開 S1 時， 求電流表的示數(shù)；
(3)當(dāng)閉合開關(guān) S1、S2、S 時，通電100 s，求整個電路消耗的電能。
【答案】(1) 12 V (2) 1.2 A (3) 1 920 J
【解析】(1)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S，斷開S2時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過的電流，
由I＝可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4 A×30 Ω＝12 V；
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S2、S，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過的電流，
則電流表的示數(shù)：I2＝＝＝1.2 A；
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S時，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，通過R1、R2的電流不變，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：I＝I1＋I(xiàn)2＝0.4 A＋1.2 A＝1.6 A，通電100s整個電路消耗的電能：W＝UIt＝12 V×1.6 A×100 s＝1 920 J。21教育名師原創(chuàng)作品
1、電流做功的過程實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程，電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。21*cnjy*com
2、電能計算公式為：W＝UIt、W＝Pt，對純電阻性用電器，電功還可用公式W＝(U2/R)t、W＝I2Rt計算。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
3、測量電功的儀表是電能表(電度表或千瓦時計)，計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)消耗的千瓦時數(shù)。
如圖所示，是小靜同學(xué)觀察到自家電能表的情況，其顯示的示數(shù)為________kW·h。他關(guān)掉其他用電器，只讓電飯鍋處于加熱狀態(tài)工作，觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤在8 min內(nèi)轉(zhuǎn)動了72轉(zhuǎn)。則他家的電飯鍋加熱時的電功率為_______W。
【答案】1919.8；900
【解析】電能表的讀數(shù)，最后一位是小數(shù)，單位是kW h，讀圖可知，電能表的讀數(shù)1919.8kW h。“600r/（kW h）”表示每消耗1kW h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600圈，電能表的轉(zhuǎn)盤在8min轉(zhuǎn)了72轉(zhuǎn)，消耗的電能為：W==0.12kW h，電飯煲的實際功率為：P實==0.9kW=900W。
（2022 鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2最大阻值為10Ω，小燈泡L的阻值為20Ω（忽略溫度對燈絲電阻的影響），電阻R1不等于零，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片位于b端時，小燈泡的實際功率為1.8W，當(dāng)滑片位于a端時，小燈泡的實際功率可能是（　　）
A．1W B．3W C．5W D．7W
【答案】B
【解答】解：（1）當(dāng)滑動變阻器滑片P置于b端時，燈泡L和定值電阻R1、滑動變阻器R2的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和電功率的公式P＝I2R可得：；
（2）當(dāng)滑動變阻器滑片P在a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，燈泡L與R1串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和電功率的公式P＝I2R可得：；
則；
由上式知，當(dāng)R1為無窮大時，燈泡有最小值PL'＝PL＝1.8W；
當(dāng)R1為零時，燈泡有最大值PL'＝PL＝×1.8W＝4.05W。
綜上可得：1.8W＜PL＜4.05W。
故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
電功率
1、電流在單位時間內(nèi)所做的功叫電功率，是用來表示電流做功快慢的物理量。
2、單位：瓦特(簡稱瓦，符號為W)，千瓦(kW)。1kW＝1000W。
3、電功率計算公式為：P＝W/t、P＝UI。對于純電阻性用電器，電功率還可用公式P＝U2/R、P＝I2R計算。
4．額定功率：用電器在額定電壓下工作時所消耗的電功率。
5．用電器只有在額定電壓下工作時，實際功率等于額定功率。燈泡的亮度取決于燈的實際電功率。
6、以燈泡為例：PZ220V　40W
PZ表示普通照明燈泡，220V表示額定電壓為220V，40W表示該燈泡的額定功率為40W。
如圖電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R標(biāo)有“30 Ω　1 A”，定值電阻R0的阻值為10 Ω，小燈泡L標(biāo)有“6 V　3.6 W”(電阻不隨溫度而變化)，電流表的量程為0～3 A。當(dāng)S閉合，S1、S2斷開，滑片P移到R的中點(diǎn)時，小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下，電路消耗總功率的最小值與最大值之比是( )
A．1∶4 B．1∶8 C．2∶7 D．3∶20
【答案】D
【解析】當(dāng)S閉合，S1、S2斷開，燈L和滑動變阻器串聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光，則此時的電流I==3.6W/6V=0.6A；小燈泡的電阻為RL=U/I=6V/0.6A=10Ω；滑片P移到R的中點(diǎn)時，滑動變阻器接入的有效電阻R′=15Ω；則滑動變阻器兩端的電壓U′=IR′=0.6A×15Ω=9V；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，電壓電源U總=UL+U′=6V+9V=15V；要保證電路安全，分析電路可得當(dāng)閉合開關(guān)S、S2和S1時，且通過滑動變阻器的電流為1A時，干路電流最大；則此時通過R0的電流為I0=U/R0=15V/10Ω=1.5A；干路電流即為最大電流Imax=1A+1.5A=2.5A；最大功率Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W；最小電流即為滑動變阻器接入最大阻值并且與燈L串聯(lián)時，電流最小，即根據(jù)I=U總/R總=15V/(10Ω+30Ω)=0.375A；最小功率Pmin=UImin=15V×0.375A=5.625W；故Pmin：Pmax=5.625W：37.5W=3：20。
某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)實現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1＝2000歐，R2＝48.4歐。
(1)開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電阻R1和R2的連接方式是_______。
(2)開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，該電熱器可實現(xiàn)________功能，它的額定功率是_________瓦。
【答案】(1)串聯(lián) (2)加熱；1000
【解析】(1)如果用電器首尾相接，那么它們串聯(lián)；如果用電器并排連接在兩點(diǎn)間，則它們?yōu)椴⒙?lián)。開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時，電流依次經(jīng)過R1和R2 ， 它們首尾相連，因此為串聯(lián)。
(2)根據(jù)公式P=比較兩種狀態(tài)下電路總功率的大小，從而確定它們的工作狀態(tài)，并計算出對應(yīng)的功率。開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時，只有電阻R2工作，此時總電阻為R2。 根據(jù)公式P=可知，因為R串>R2 ， 所以總功率P串測定小燈泡的電功率
1、原理為P＝UI。
2、調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)不等于額定電壓時，可測實際功率；當(dāng)電壓表讀數(shù)等于額定電壓時，可測額定功率。21·cn·jy·com
某同學(xué)利用如圖所示電路，測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，下列說法錯誤的是(　 　)
A．閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端
B．閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，一定是小燈泡燈絲斷了
C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，測出通過小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率
D．小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮
【答案】B
【解析】A、滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大，A正確不符合題意；B、閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，還可能是燈泡短路或?qū)嶋H功率太小造成的，B錯誤，符合題意；C、當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，測出通過小燈泡的電流，可通過P＝UI算出小燈泡的額定功率，C正確不符合題意；D、實驗還可得知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮，D正確不符合題意。
小翁同學(xué)在“測定小燈泡電功率”的實驗中，選用如圖所示的器材和電路，其中電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V(燈絲電阻約為12 Ω)。
(1)為了能夠順利完成該實驗探究，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用________(選填“A”或“B”)。21教育網(wǎng)
A. “10 Ω　5 A”的滑動變阻器 B. “50 Ω　0.5 A”的滑動變阻器
(2)閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是______。
(3)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖甲所示)，分析圖象可知：小燈泡的額定功率為_______W。【出處：21教育名師】
(4)完成上面實驗后，小軍同學(xué)又想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，于是他又找來了兩個開關(guān)和一個定值電阻，設(shè)計了如圖乙所示的電路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請你完成下面實驗步驟：
①________(填寫S、S1、S2的通斷情況)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為_______；
②________(填寫S、S1、S2的通斷情況)，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表示數(shù)為U1；
③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝________。
【答案】（1）B （2）小燈泡斷路 （3）0.625_ （4）①閉合開關(guān)S、S1 U－U額②閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1 ③
【解析】 (1)電源電壓大于小燈泡額定電壓的2倍，所以需要一個阻值比小燈泡電阻大很多的滑動變阻器分擔(dān)電壓，所以選用B。(2)小燈泡始終不發(fā)光，并聯(lián)在小燈泡兩端的電壓表有示數(shù)，說明小燈泡斷路。(3)由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5 V時，通過它的電流為0.25 A，所以小燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。(4)首先要使小燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓U額，而整個電路是串聯(lián)，所以定值電阻和滑動變阻器兩端電壓為U－U額，所以第一步要閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為U－U額；然后需要測得電路中此時的電流，所以此時滑動變阻器滑片不能動，斷開S1，閉合S、S2，使電壓表測量R0兩端電壓，可以求得電路中的電流為I＝，所以小燈泡的額定功率為P額＝U額I＝U額
四、電流的熱效應(yīng)
1．電流熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
2．用控制變量法進(jìn)行研究
在電流相同，通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
在電阻相同，通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時間成正比。
表達(dá)式：Q＝I2Rt
如圖所示為探究“焦耳定律”的實驗裝置。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。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1A．該實驗裝置用于探究“電壓和通電時間一定時，電熱與電阻的關(guān)系”
B．閉合開關(guān)后，通過R1的電流大于R2的電流
C．閉合開關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢
D．閉合開關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動變阻器滑片P向左移動
【答案】C
【解析】A、圖中兩電阻串聯(lián)，通過的電流和通電時間相等，而電阻不同，故可研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，AB錯誤；C、根據(jù)Q=I2Rt，因R1＜R2．故右邊容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，由轉(zhuǎn)換法，甲管中液面上升比乙慢，C正確；D、閉合開關(guān)后，要使電流增大，由歐姆定律，要減小電路的電阻，故應(yīng)將滑動變阻器滑片P向右移動，D錯誤。
同學(xué)們準(zhǔn)備了學(xué)生電源、滑動變阻器、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線，還有完全相同的甲、乙兩燒瓶，其中分別裝有電阻R甲、R乙和相同的溫度計，連接成如圖所示的電路，進(jìn)行實驗探究。
(1)小明利用這套裝置比較甲、乙兩瓶中液體的比熱容，為了使兩種液體在一定時間內(nèi)吸收的熱量相等，他設(shè)計電路時必須滿足的條件是R甲、R乙的阻值________(選填“相同”或“不同”)。實驗中保持液體質(zhì)量相同，閉合開關(guān)，通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計示數(shù)升高5 ℃，乙瓶中溫度計示數(shù)升高10 ℃，則______(選填“甲”或“乙”)瓶中液體的比熱容較小。
(2)小麗利用這套裝置探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的大小是否有關(guān)，她設(shè)計電路時應(yīng)使R甲、R乙阻值_______(選填“相同”或“不同”)；除控制電流大小和通電時間相同外，還應(yīng)控制液體的種類和________相同。21*cnjy*com
【拓展】用Q＝I2Rt可以計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量，能用Q＝UIt計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量嗎？請用實例說明原因。___________________________________。
【答案】（1）相同；乙；（2）不同；質(zhì)量；【拓展】不能。含有電動機(jī)的電路，電流做的功大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一小部分轉(zhuǎn)換化內(nèi)能，即發(fā)熱了，W=UIt＞Q。
【解析】（1）由于電阻串聯(lián)，通過的電流相等、通電時間相同，根據(jù)Q=I2Rt可知，要使電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量相等，必須要求它們的阻值相同；由c＝Q/mΔt可知，甲、乙的質(zhì)量和吸收熱量相同，甲溫度升高較小，比熱容較大，故乙瓶中液體的比熱容小；
（2）探究電流產(chǎn)生電流的熱量跟電阻的大小是否有關(guān)，應(yīng)使電阻的大小不同；利用控制變量法，在電流和通電時間相同時，通過溫度計的示數(shù)變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少，還要控制液體的種類和質(zhì)量相同；【版權(quán)所有：21教育】
【拓展】用Q=I2Rt可以算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量，而W=UIt是計算電功的普遍適用的公式，Q=W的條件是：純電阻即不含有電動機(jī)等的電路（將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）。如含有電動機(jī)的電路，電流做的功大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一小部分轉(zhuǎn)換化內(nèi)能，即發(fā)熱了，W=UIt＞Q。W=UIt不能計算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量。
1．（2022 淮安）如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到兩電表示數(shù)的U﹣I圖像。有關(guān)說法正確的是（　　）
A．電源電壓為4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑動變阻器R2的最大阻值20Ω
D．電路總功率最大值1.2W
【解答】解：由圖1可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，
由圖乙可知，電路中的電流I1＝0.6A，
由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.6A×R1，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
由圖乙可知，電路中的電流I2＝0.2A，R2兩端的電壓U2＝4V，
則滑動變阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故C正確；
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：U＝I2（R1+R2）＝0.2A×（R1+20Ω），
因電源的電壓不變，
所以有：0.6A×R1＝0.2A×（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，故B錯誤；
電源的電壓：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，故A錯誤；
（2）由（1）可知，電路中的最大電流為0.6A，因此電路總功率最大值：P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W，故D錯誤。
故選：C。
2．（2022 淮安）如圖所示，有軌電車是城市交通現(xiàn)代化的標(biāo)志，直流電動機(jī)是有軌電車的動力心臟，其工作原理是（　　）
A．B．C．D．
【解答】解：電動機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理制成的。
A．由圖可知電路中有電源，通電導(dǎo)體在磁場中會受力而運(yùn)動，是電動機(jī)的工作原理，故A符合題意；
B．由圖可知電路中沒有電源，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，屬于發(fā)電機(jī)的工作原理，故B不符合題意；
B．圖示的是電磁繼電器的裝置圖，電磁繼電器的核心部件是電磁鐵，電磁鐵通電后具有磁性，是利用了電流的磁效應(yīng)，故C不符合題意；
D．圖示的是通電導(dǎo)體周圍有磁場，是奧斯特實驗，故D不符合題意。
故選：A。
3．（2022 鄂爾多斯）在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。開關(guān)閉合后，將滑動變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關(guān)系如圖乙所示。下列對電路的表述中，正確的是（　　）
A．R2的阻值為5Ω
B．電源電壓為6V
C．滑動變阻器的最大功率為9W
D．電流表示數(shù)的變化范圍為0.75～1.5A
【解答】解：由電路圖可知，R1、R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）由圖乙可知，當(dāng)R1接入電路的阻值為2Ω時，變阻器的電功率為2W，
由P＝UI＝I2R可知，此時電路中的電流：I1＝＝＝1A，
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓：U＝I1（R1+R2）＝1A×（2Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣①
當(dāng)R1接入電路的阻值為8Ω時，變阻器的電功率為2W，
此時電路中的電流：I2＝＝＝0.5A，
電源電壓：U＝I2（R1′+R2）＝0.5A×（8Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣②
聯(lián)立①②解得：R2＝4Ω，U＝6V，故A錯誤、B正確；
（2）由圖乙可知，變阻器的最大阻值為8Ω，
滑動變阻器消耗的電功率：P＝I2R1＝（）2R1＝＝＝，
所以，當(dāng)R1＝R2＝4Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大；
則滑動變阻器消耗電功率的最大值：P最大＝＝＝2.25W，故C錯誤；
（3）當(dāng)變阻器接入電路的電阻為零時，電路中的電流最大，
由歐姆定律可知，電路中的最大電流：I最大＝＝＝1.5A，
當(dāng)變阻器接入電路的電阻最大為8Ω時，電路中的電流最小，由（1）可知，最小電流：I最小＝I2＝0.5A，
因此電流表示數(shù)的變化范圍為0.5A～1.5A，故D錯誤。
故選：B。
4．（2022 威海）如圖所示，電源電壓恒為12V，R0＝60Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，小燈泡正常發(fā)光，則通電1min電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為 　 　J；當(dāng)S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值為 　 　Ω。
【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，
因為此時小燈泡正常發(fā)光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串聯(lián)電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得變阻器兩端的電壓為：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
則通電1min電流通過滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）當(dāng)S、S1、S2都閉合，此時燈泡被短路，R0與R并聯(lián)，電流表測干路中的電流；
電流表的量程為“0～0.6A”，為了保證干路中的電流表不被燒壞，則干路電流最大為0.6A，
通過R0的電流為：I0＝＝＝0.2A，
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過變阻器的最大電流為：IR＝I總大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案為：180；30。
5．（2022 鹽城）小聰做“測量小燈泡電功率”實驗，燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖連接完整，要求：當(dāng)滑片P向右滑動時，燈泡變亮。
（2）電路連接正確且無故障，閉合開關(guān)，兩電表示數(shù)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為　 　V，造成此現(xiàn)象的原因是 　 　。
（3）調(diào)整后繼續(xù)實驗，數(shù)據(jù)如下：
1 2 3 4 5 6 7
電壓/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
電流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中畫出燈泡的電流與電壓的關(guān)系圖像，由圖像可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.2V時，通過燈泡的電流為 　 　A。
（5）小華小組在做此實驗的過程中，正確連接電路，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片都不能使小燈泡正常發(fā)光，請對這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因提出合理的猜想 　 　。
【解答】解：（1）當(dāng)滑片P向右滑動時，燈泡變亮，說明電路中電流變大，電阻變小，故變阻器應(yīng)選右下接線柱與電源串聯(lián)在電路中，如下圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)，兩電表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數(shù)為2.7V；電流表和電壓表示數(shù)偏大，造成此現(xiàn)象的原因是滑動變阻器接入阻值較小；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.32A，小燈泡額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；【來源：21cnj*y.co*m】
（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖像，如下圖所示：
；
由圖分析可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.2V時，通過燈泡的電流為0.31A；
（5）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片都不能使小燈泡正常發(fā)光，可能是電源電壓太小，使得小燈泡兩端電壓始終小于2.5V，或者滑動變阻器最大阻值太小，使得小燈泡兩端電壓始終大于2.5V。
故答案為：（1）見解答圖；（2）2.7；滑動變阻器接入阻值較小；（3）0.8；（4）見解答圖；0.31；（5）電源電壓太小或滑動變阻器最大阻值太小。
1．（2022 張店區(qū)二模）根據(jù)對應(yīng)圖示，判斷以下說法正確的是（　　）
A．壓強(qiáng)計是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器，從結(jié)構(gòu)上看，壓強(qiáng)計是連通器
B．往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的液面有所上升
C．通過大量實驗精確得出電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)的是德國物理學(xué)家歐姆
D．通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，固體熔化時都要吸收熱量，溫度不斷上升
【解答】解：A、壓強(qiáng)計是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器，從結(jié)構(gòu)上看，壓強(qiáng)計一端開口，一端封閉，不是連通器，故A錯誤；【來源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
B、往B管中吹氣，A管上端附近的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，燒杯中水面上氣體的壓強(qiáng)不變，A管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng)，在大氣壓的作用下A管中的液面會有所上升，故B正確；21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
C、英國物理學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)體中的電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，故C錯誤；
D、固體熔化時都要吸收熱量，非晶體熔化時溫度不斷上升，晶體熔化過程中溫度不變，故D錯誤。
故選：B。
2．（2022 鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2最大阻值為10Ω，小燈泡L的阻值為20Ω（忽略溫度對燈絲電阻的影響），電阻R1不等于零，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片位于b端時，小燈泡的實際功率為1.8W，當(dāng)滑片位于a端時，小燈泡的實際功率可能是（　　）
A．1W B．3W C．5W D．7W
【解答】解：（1）當(dāng)滑動變阻器滑片P置于b端時，燈泡L和定值電阻R1、滑動變阻器R2的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和電功率的公式P＝I2R可得：；
（2）當(dāng)滑動變阻器滑片P在a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，燈泡L與R1串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和電功率的公式P＝I2R可得：；
則；
由上式知，當(dāng)R1為無窮大時，燈泡有最小值PL'＝PL＝1.8W；
當(dāng)R1為零時，燈泡有最大值PL'＝PL＝×1.8W＝4.05W。
綜上可得：1.8W＜PL＜4.05W。
故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
3．（2022 章丘區(qū)二模）如圖所示，為小樂同學(xué)老家用的機(jī)械式電能表的示意圖，下列說法不正確的是（　　）
A．如圖中時刻所示，電能表的讀數(shù)為8633.5kW h
B．家中干路中的總電流為20A時，該電能表可以工作
C．每消耗1kW h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600圈
D．這種電能表，讀數(shù)數(shù)字的單位是kW h
【解答】解：AD、由圖可知，該表是電能表；電能表的讀數(shù)：數(shù)字方框中最后一位是小數(shù)，單位是kW h，由圖可知，此時電能表的讀數(shù)為8633.5kW h，故A正確，D錯誤；
B、電能表上的“10A”表示電能表允許通過的最大電流為10A，家中干路中的總電流為20A時，超過了最大電流，該電能表不能工作，故B錯誤；
C、3600r/（kW h）表示電路中用電器每消耗1kW h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600圈，故C正確。
故選：B。
4．（2022 達(dá)州模擬）如圖所示，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開，S2閉合時，電阻R2與R3的總電功率P2＝2.25W，電壓表示數(shù)為U3；當(dāng)斷開S1，閉合S2、S3時，電阻R3的功率P3＝2.16W，電壓表示數(shù)為U3'；當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3時，電流表示數(shù)為1A。已知U3：U3'＝5：4。則電源電壓為 　 　V；電阻R1阻值為 　 　Ω。
【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1、S3斷開時，三個電阻串聯(lián)，電壓表測量R2、R3兩端的總電壓，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓：U1＝U﹣U3，
由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律可知，電路中的電流：I＝I1＝＝，
則電阻R2與R3的總電功率：P2＝U3I＝U3×＝2.25W……①
由P＝和串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，電阻R2與R3的總電功率：P2＝＝2.25W……②
當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時，電阻R1與R3串聯(lián)，電壓表測量R3兩端電壓，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓：U1'＝U﹣U3'，
此時電路中的電流：I'＝I1'＝＝，
則電阻R3的總電功率：P3＝U3'I'＝U3'×＝2.16W……③
當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，電阻R2與R3串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
由歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，電路中的電流：I''＝＝1A……④
因為U3：U3'＝5：4，所以U3'＝U3，
由可得：＝＝＝＝＝，
整理可得：U＝2U3，
由可得：＝＝＝2.25V，
解得：U3＝4.5V，
因此電源電壓：U＝2U3＝2×4.5V＝9V；
（2）由P＝UI可知，開關(guān)S、S2閉合，S1、S3斷開時，電路中的電流：I＝＝＝0.5A，
R1兩端的電壓：U1＝U﹣U3＝9V﹣4.5V＝4.5V，
由歐姆定律可知，電阻R1的阻值：R1＝＝＝9Ω。
故答案為：9；9。
（2022 張店區(qū)二模）如圖所示電路，電源電壓不變，R1為發(fā)熱電阻，阻值為10Ω。R2為定值電阻，阻值為20Ω。R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移動到A端時，電流表的示數(shù)為0.3A，電源電壓U＝　 　V；當(dāng)滑片P移到B端時，發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 　 J，此時若R1突然發(fā)生斷路，電流表的示數(shù) 　 　。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
【解答】解：（1）由圖可知，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移動到A端時，滑動變阻器接入電路的阻值為0，此時R1和R2并聯(lián)，電流表測通過R2的電流，
根據(jù)可得，R2的兩端電壓：U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V，
根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電源電壓：U＝U1＝U2＝6V；
（2）由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，各支路的用電器互不影響，
所以當(dāng)滑片P移到B端時，R1的兩端電壓不變，阻值不變，
則通過R1的電流：I1＝＝＝0.6A，
則電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝I12R1t＝（0.6A）2×10Ω×1×60s＝216J；
（3）當(dāng)滑片P移到B端時，電流表測R2和R所在支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若R1突然發(fā)生斷路，R2和R的兩端電壓不變，等于電源電壓，電阻不變，根據(jù)歐姆定律可知R2和R所在支路的電流不變，故電流表示數(shù)不變。
故答案為：6；216；不變。
6．（2022 延平區(qū)模擬）如圖，將強(qiáng)磁體靠近正在發(fā)光的白熾燈，觀察到白熾燈的燈絲晃動，這說明通電導(dǎo)體在　 　中受力，由此原理可以制成　 　。（選填“電動機(jī)”、“發(fā)電機(jī)”）www.21-cn-jy.com
【解答】解：通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動，所以將磁體靠近發(fā)光的燈泡時，燈泡中有電流通過，并且是交流電，所以會受到磁場力的作用，并且方向在時刻改變，所以燈絲會晃動；電動機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動的原理制成的。
故答案為：磁場；電動機(jī)。
7．（2022 張店區(qū)二模）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，實驗器材有額定電壓為3.8V的小燈泡、滑動變阻器（20Ω 2A）、電壓為6V的電源、電流表、電壓表、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。
（1）在連接電路前，小美發(fā)現(xiàn)電壓表的三個接線柱中，箭頭所指的接線柱標(biāo)識模糊不清。她嘗試連接了如圖甲所示的實物圖，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均正常偏轉(zhuǎn)。由此說明這個接線柱是 　 　接線柱（選填“+”或“﹣”）。
（2）實驗前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑片向 　 　（選填“A”或“B”）端移動。
（3）閉合開關(guān)，移動滑片P到某處時，電壓表示數(shù)如圖乙所示。為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向 　 　（選填“A”或“B”）端移動，同時注意觀察電壓表，當(dāng)其示數(shù)為 　 　V時，停止移動滑片，再結(jié)合此時電流表示數(shù)，如圖丙所示，計算得到小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）實驗過程中，若小燈泡突然熄滅，且電壓表的示數(shù)接近于6V，電流表的示數(shù)幾乎為0，則故障可能是 　 　。
序號 1 2 3
電壓U/V 1.5 2.5 3.5
電流I/A 0.15 0.25 0.35
（5）小麗想用上述器材繼續(xù)探究“電流與電壓的關(guān)系”，她需添加的器材是 　 　，表格中是她實驗記錄的數(shù)據(jù)，老師看了表格說第一組數(shù)據(jù)是編造的，原因之一是電路中的最小電流應(yīng)為 　 　A。
【解答】解：（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電表均正常偏轉(zhuǎn)，說明電壓表的接線正確，由圖知，電流從標(biāo)識模糊的接線柱流入，即這個接線柱是+接線柱；
（2）閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，由于滑動變阻器接的下面左邊的接線柱，所以閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片移至變阻器的B端；
（3）由圖知，電壓表選擇0～15V量程，分度值0.5V，示數(shù)為2.5V，小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)電路的分壓原理知，應(yīng)減小變阻器的阻值，將滑片向左適當(dāng)滑動，使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓3.8V時，讀出電流表示數(shù)0.4A；計算可得燈泡額定功率P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；www-2-1-cnjy-com
（4）電燈不亮，電流表無示數(shù)，則電路發(fā)生斷路，而電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（5）要探究電流和電壓的關(guān)系，電阻不變，而燈泡的電阻隨溫度的升高而升高，由表格中的數(shù)據(jù)可知定值電阻阻值為10歐，故滑動變阻器阻值最大時，電路的最小電流為I＝＝＝0.2A；
故答案：（1）+；B；（2）B；（3）A；3.8；1.52；（4）燈泡斷路；（5）定值電阻；0.2。
8．（2022 嶗山區(qū)校級二模）探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”。
實驗裝置如圖所示，A、B兩個相同的燒瓶中裝有等質(zhì)量、等溫度煤油。燒瓶內(nèi)裝有同材質(zhì)、同長度的電熱絲，RA＞RB。
（1）A瓶中電熱絲比B瓶中電熱絲的橫截面積 　 　。
（2）閉合開關(guān)，通過RA的電流 　 　通過RB的電流，通電一段時間后，　 　瓶的溫度更高，電熱絲產(chǎn)生熱量更多。
（3）與上述實驗過程采用的兩種物理研究方法不同的是 　 。
A.探究物體受到幾個力作用，引入了合力的概念
B.探究壓力的作用效果，可通過觀察海綿的凹陷程度
C.探究電流與電壓的關(guān)系，必須保持電阻一定
【解答】解：（1）電熱絲的材質(zhì)、長度相同，RA＞RB，知A瓶中電熱絲比B瓶中電熱絲橫截面積小；
（2）探究“電熱和電阻的關(guān)系”，應(yīng)控制電流和通電時間相等，使用阻值不等的電阻進(jìn)行實驗，即阻值越大產(chǎn)生熱量越多。
（3）在該實驗中用到的物理研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法；
A、探究物體受到幾個力作用，引入了合力的概念，用到了等效替代法；
B.探究壓力的作用效果，可通過觀察海綿的凹陷程度，用到了轉(zhuǎn)換法；
C.探究電流與電壓的關(guān)系，必須保持電阻一定，用到了控制變量法。
故答案為：（1）小；（2）等于；A；（3）A。
9．（2022 延平區(qū)模擬）如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為10Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為0.4A。求：
（1）R2的阻值；
（2）電源兩端的電壓；
（3）通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量。
【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）根據(jù)I＝知R2的阻值為：
R2＝＝＝5Ω；
（2）由I＝知可得R1兩端的電壓為：
U1＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓為：
U＝U1+U2＝4V+2V＝6V；
（3）通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量：
Q1＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。
答：（1）R2的阻值為5Ω；
（2）電源兩端的電壓為6V；
（3）通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量為16J。
10．（2022 金昌模擬）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，電阻R1＝30Ω，電阻R2＝20Ω，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電流表A的示數(shù)0.2A。當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，求：
（1）電流表A的示數(shù)；
（2）電流做功的總功率。
【解答】解：（1）當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電路為R1的簡單電路，電流表測量電路電流。電流表A的示數(shù)0.2A，根據(jù)歐姆定律可知電源電壓U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，兩定值電阻并聯(lián)，電流表測量干路電流。
根據(jù)歐姆定律可知通過R2的電流I2＝＝＝0.3A，
根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過R1的電流不變，
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表A的示數(shù)I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A，
（2）電流做功的總功率P＝UI＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）電流表A的示數(shù)為0.5A；
（2）電流做功的總功率為3W。
專題25　電功　電功率
課題1思維導(dǎo)圖 自主學(xué)習(xí)區(qū)
課題2考點(diǎn)管理 明確考點(diǎn)分布
歸類探究1、概述電功的概念 電功的單位 決定電功大小的因素 悟透各類題型
例題選講1
變式演練1
歸類探究2、電功的量度 公式計算電能 讀電能表數(shù)估算消耗的電能
悟透各類題型
例題選講2
變式演練2
歸類探究3、電功率的概念 單位 公式進(jìn)行簡單的計算 額定功率 悟透各類題型
例題選講3
變式演練3
歸類探究4、伏安法測量小燈泡的電功率的實驗原理 繪制實驗的電路圖及實驗
悟透各類題型
例題選講4
變式演練4
歸類探究5、電路有熱效應(yīng) 焦耳定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式及簡單計算 悟透各類題型
例題選講5
變式演練5
課題3.走進(jìn)重高 命題規(guī)律分析
課題4.課堂練習(xí) 提升解題能力
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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