資源簡介

11.2 電功率
知識梳理
【知識點一】電功率（符號P）
1、物理意義：表示消耗電能的快慢。
2、單位：國際單位瓦特（W），常用單位：千瓦（kW）。1kW=103W
3、定義：電功率等于電功與時間之比。
4、電功率的計算公式：
①P =
該公式適用于所有電路。使用該公式解題時，計算時單位要統一，
⑴、如果W用焦、t用秒，則P的單位是瓦；
⑵、如果W用千瓦時、t用小時，則P的單位是千瓦。
② P = UI
該公式適用于所有電路。使用該公式解題時，電壓U的單位用伏，電流I的單位用安，
電功率P的單位用瓦。
③P = I2R
該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時，電流I的單位用安，電阻R的單位用歐，電功率P的單位用瓦。
④P =
該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時，電壓U的單位用安，電阻R的單位用歐，電功率P的單位用瓦。
【知識點二】額定功率和實際功率
額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況：
①U實②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作，有可能燒壞。
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無關。
額定電壓相同，額定功率不同的燈泡，燈絲越粗，功率越大。
將這兩個燈泡串聯，額定功率大的，實際功率??；將這兩個燈泡并聯，額定功率大的，實際功率大。
基礎訓練
一、單選題
1．電風扇、白熾燈、電烙鐵三個用電器上都標有“220V 60W”字樣，正常工作時，相同的時間電流做功
A．電風扇最多 B．白熾燈最多 C．電烙鐵最大 D．三者一樣多
2．如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯在電路中，閉合開關S后，發現L1亮，L2不亮．對此有下列幾種猜想，其中不可能的是
A．燈泡L2的電阻太小 B．燈泡L2兩端電壓較大
C．燈泡L2的燈座被短路 D．燈泡L1、L2的額定功率不同
3．在如圖所示電路中，電兩端的電壓保持不變，閉合開關S，電表的示數均不為零；斷開開關S，僅將電阻R2更換為電阻R4，再閉合開關S，電流表的示數變化了0.2A，電壓表V1的示數變化了12V，電壓表V2的示數變化了6V．已知R2＞R4，則在將R2更換為R4后，電阻R3消耗的電功率的增加值
A．等于2.4W B．大于2.4W
C．小于2.4W D．以上情況均有可能
4．如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V，通過該電阻的電流變化了0.1A，則該電阻的電功率變化了 （ ）
A．1. 6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W
5．為了同學們飲水安全、衛生，學校要安裝一臺電熱水器，該電熱水器的額定電壓是380V，額定功率是15kW．連接該電熱水器時，有四種絕緣銅芯導線供選擇，其規格如下表所示．從既安全又經濟的方面考慮，選用導線的橫截面積是
A．2.5mm2
B．4mm2
C．6mm2
D．10mm2
6．如圖所示是電阻甲和乙的U-I圖像，下列說法中正確的是（ ）
A．電阻甲和乙都是阻值不變的電阻
B．當乙兩端電壓為2V時，R乙=5Ω
C．甲、乙串聯在電路中，當電路電流為0.2A時，電電壓為2V
D．甲、乙并聯在電路中，當電電壓為2V時，電路總功率為1.2W
7．關于電功率，下列說法中正確的是
A．電功率大的用電器做功一定快 B．電功率大的用電器做功一定多
C．電流做功多少與電功率大小無關 D．kW h是電功率的常用單位
8．把”8V4W”和”8V 8W”燈并聯在4V的電下，都能發光，則電輸出的總功率是
A．8W B．3W C．12W D．4W
9．標有“6V 1.5W”的小燈泡，通過它的電流隨兩端電壓變化的關系如圖所示，若把這樣的三只燈泡串聯起來，接在12V的電兩端，燈泡的電阻及實際功率約為:
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
二、填空題
10．甲、乙同學分別做“測定小燈泡的電功率”實驗，他們使用的器材中，電電壓相同且不變（為1.5伏的整數倍），滑動變阻器兩個（分別標有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字樣），待測的兩小燈額定電壓分別為2.2伏和6.3伏．甲、乙兩同學各自選取一個變阻器、小燈及其它器材按要求正確連接電路，并進行實驗．甲同學閉合電鍵后，發現移動滑動變阻器的滑片時電壓表、電流表示數均有變化，但是小燈發光始終較暗；乙同學閉合電鍵后，觀察到電流表示數為0.14安，當滑片移動到中點時（即滑動變阻器接入一半的電阻），小燈正常發光．
實驗中所用的電電壓為________伏．乙同學所測小燈的額定電功率為________瓦，選用的滑動變阻器最大阻值為________歐．
11．220V 100W的燈泡甲和220V 40W的燈泡乙，串聯在同一電路中________亮（甲或乙）．
12．家里某用電器發生短路時，保險絲會立即熔斷，可用下列方法進行檢測．如下圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”，與熔斷的保險絲并聯，然后只閉合S、S1，若L正常發光，說明 L1________；只閉合S、S2，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明 L2_________．（均選填“正?！?、“短路”或“開路”）．
13．如圖所示，電電壓恒定，R=10Ω，斷開開關S1 ， 閉合開關S，電流表示數為0.3A，再閉合開關S1 ， 電流表示數為0.5A，則R1消耗的電功率是________ W．
14．如圖所示電路中，R1、R2為兩個用電器的電阻，額定電壓和額定功率分別為3.0V，1.5W；6.0V，1.8W，則R1________R2（填“大于”、“等于”、“小于”），若使兩個用電器兩端的電壓都不超過自身的額定電壓，允許外加電壓U的最大值是________V．
三、計算題
15．將10Ω的電阻絲接在6V的電上，在5min內共產生多少熱量？電阻絲的發熱功率是多少？
16．生活中大多數電熱器都有多個檔位，學習了電功率知識后，小銳同學利用電壓為6V的電，兩個阻值不同的定值電阻，設計了如圖所示的電路來探究電熱器多檔位的問題，已知R1=10Ω，R2=30Ω，請計算:
（1）S1、S2斷開，S3閉合時，電路中的電流是多少
（2）該電路的最大功率和最小功率之比是多少
四、實驗題
17．在“測定額定電壓為2.5V的小燈泡的功率”的實驗中，
（1）在連接電路時，開關應是________的.
（2）請在左邊方框內畫出電路圖.____
（3）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到________的位置.
（4）連好電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為________V，使燈正常發光，若此時電流表的示數如圖所示，則燈的額定功率是________W，燈的電阻是________Ω.
（5）調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V時，電流表的示數應是________A，燈的實際功率是________W.
18．在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學選取了一個標有“2.5V”、額定功率約為1W的小燈泡和必要的實驗器材．
①根據電功率P=UI，小明畫出實驗電路圖如圖甲所示，圖中①應接入________，②應接入________．（以上兩空均選填“ ”或“ ”）
②連接電路時，開關應該________．閉合開關，移動變阻器滑片的過程中，觀察到電流表示數幾乎接近最大值時，小燈泡仍然不亮，且電壓表無示數，其原因可能是________．
③經檢查電路連接正確后，小明連續進行了3次測量，并把測量的數據和觀察到的現象填寫在下列表格中，其中第2次測量時電流表的示數如圖乙所示，此時的電流為________A，小燈泡的額定功率為________W．11.2 電功率
知識梳理
【知識點一】電功率（符號P）
1、物理意義：表示消耗電能的快慢。
2、單位：國際單位瓦特（W），常用單位：千瓦（kW）。1kW=103W
3、定義：電功率等于電功與時間之比。
4、電功率的計算公式：
①P =
該公式適用于所有電路。使用該公式解題時，計算時單位要統一，
⑴、如果W用焦、t用秒，則P的單位是瓦；
⑵、如果W用千瓦時、t用小時，則P的單位是千瓦。
② P = UI
該公式適用于所有電路。使用該公式解題時，電壓U的單位用伏，電流I的單位用安，
電功率P的單位用瓦。
③P = I2R
該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時，電流I的單位用安，電阻R的單位用歐，電功率P的單位用瓦。
④P =
該公式只適用于純電阻電路。使用該公式解題時，電壓U的單位用安，電阻R的單位用歐，電功率P的單位用瓦。
【知識點二】額定功率和實際功率
額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況：
①U實②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作，有可能燒壞。
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無關。
額定電壓相同，額定功率不同的燈泡，燈絲越粗，功率越大。
將這兩個燈泡串聯，額定功率大的，實際功率小；將這兩個燈泡并聯，額定功率大的，實際功率大。
基礎訓練
一、單選題
1．電風扇、白熾燈、電烙鐵三個用電器上都標有“220V 60W”字樣，正常工作時，相同的時間電流做功
A．電風扇最多 B．白熾燈最多 C．電烙鐵最大 D．三者一樣多
【答案】D
【詳解】電風扇、白熾燈、電烙鐵三個用電器的額定功率均為60W，正常工作時的功率和額定功率相等，由W＝Pt可知，相同時間內三者電流做功一樣多，故ABC錯誤、D正確．故選D.
【點睛】電風扇、白熾燈、電烙鐵三個用電器的額定功率相等，正常工作時的功率和額定功率相等，根據W＝Pt可知相同時間內電流做功的關系．
2．如圖所示，將兩只額定電壓相同的燈泡L1、L2串聯在電路中，閉合開關S后，發現L1亮，L2不亮．對此有下列幾種猜想，其中不可能的是
A．燈泡L2的電阻太小 B．燈泡L2兩端電壓較大
C．燈泡L2的燈座被短路 D．燈泡L1、L2的額定功率不同
【答案】B
【詳解】試題分析：（1）串聯電路中，電流處處相等；而燈泡的亮度由其實際功率決定，由電功率的計算式P=I2R可知，在電流一定時，實際功率大的電阻較大，即亮度大的阻值大，其兩端的實際電壓大；
（2）已知兩燈的額定電壓相等，由公式P=知，在額定電壓一定時，電阻越大，額定功率越小．
（3）電路故障主要有短路和斷路．從燈L1亮，L2不亮的情況可以判斷，電路有短路的情況，但不會有斷路．
根據上述分析對各選項逐一判斷即可．
解：A、由于兩燈串聯在電路中，所以通過小燈泡的電流相同；開關閉合后，燈泡L1較亮，燈泡L2不亮，說明前者的實際功率大，由P=I2R知，電流相同時，功率越大，阻值越大，因此燈L2的電阻太小，故A正確，不符合題意；
B、因為R1＞R2，而串聯電路處處電流相等，由U=IR可知，燈L1兩端的實際電壓較大，故B錯誤，但符合題意；
C、燈泡L2的燈座被短路時，閉合開關S后，L1亮，L2不亮，故C正確，不符合題意；
D、由A的分析可知，燈泡L1、L2的額定功率可能不同，故D正確，不符合題意．
故選B．
【點評】知道燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率是正確解題的前提與關鍵，熟練應用串聯電路的特點、功率公式及歐姆定律即可解題．
3．在如圖所示電路中，電兩端的電壓保持不變，閉合開關S，電表的示數均不為零；斷開開關S，僅將電阻R2更換為電阻R4，再閉合開關S，電流表的示數變化了0.2A，電壓表V1的示數變化了12V，電壓表V2的示數變化了6V．已知R2＞R4，則在將R2更換為R4后，電阻R3消耗的電功率的增加值
A．等于2.4W B．大于2.4W
C．小于2.4W D．以上情況均有可能
【答案】B
【詳解】（1)第一個狀態下，電阻R1、R2、R3串聯，電路電流記作I1 ， 第二個狀態下，電阻R1、R4、R3的串聯，電路電流記作I2，由于R2＞R4 ，則I2 ＞I1 ，因為電流變化是0.2A，所以I2＝0.2AI1 ，（2)第一個狀態V1電壓表測的是R1、R2的電壓，第二個
狀態V1電壓表測的是R1、R4的電壓，題目中說V1電壓表的示數變化是12V，由于電流變大，可知R1、R4的電壓比R1、R2的電壓減小了12V；而電電壓不變，那么這減小的12V電壓全都分給了R3 ，（3）對于R3可以得知兩個狀態前后分壓變化了12V，即U3′U3＝12V，對U3′U3＝12V，這個式子進行處理，由于要求R3的電功率變化，我們找到電壓關系，可以用P＝UI這個公式：等式兩邊同時乘以電流I2得到：U3′I2U3I2＝12VI2 ①，其中U3′I2為狀態二中R3的電功率，再把I2＝0.2AI1帶入到①式中的后兩個I2中，得到：U3′I2-U3（0.2AI1)＝12（0.2AI1) ②，對②式進行整理：U3′I20.2U3U3I1＝2.412I1 ， △P3＝U3′I2U3I1＝2.412I10.2U3 ③，其中U3I1是狀態一中R3的電功率，③中左邊為R3的電功率增加值，右邊得數全為正數，所以變化值大于2.4W；故選B．
點睛：（1）分析電路結構，求出兩種情況下電路電流變化的表達式；（2）分析兩種情況下電壓表示數變化，求出電阻R3的電壓變化；（3）根據功率公式P＝UI求出電阻R3的功率變化．
4．如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V，通過該電阻的電流變化了0.1A，則該電阻的電功率變化了 （ ）
A．1. 6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W
【答案】A
【詳解】如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V，通過該電阻的電流變化了0.1A，則該電阻的電功率變化（6V+10V）×0.1A=1.6W.
5．為了同學們飲水安全、衛生，學校要安裝一臺電熱水器，該電熱水器的額定電壓是380V，額定功率是15kW．連接該電熱水器時，有四種絕緣銅芯導線供選擇，其規格如下表所示．從既安全又經濟的方面考慮，選用導線的橫截面積是
A．2.5mm2
B．4mm2
C．6mm2
D．10mm2
【答案】C
【詳解】根據公式P=UI可得，熱水器正常工作時，導線中的電流為I=P/U=15kW/380V≈40A，從既安全又經濟的方面考慮，應選安本載流量為47A的導線，
故應選C．
6．如圖所示是電阻甲和乙的U-I圖像，下列說法中正確的是（ ）
A．電阻甲和乙都是阻值不變的電阻
B．當乙兩端電壓為2V時，R乙=5Ω
C．甲、乙串聯在電路中，當電路電流為0.2A時，電電壓為2V
D．甲、乙并聯在電路中，當電電壓為2V時，電路總功率為1.2W
【答案】D
【詳解】A．因為甲圖象為正比例函數，因此圖象中對應電壓和電流值的比值不變，故甲為定值電阻；而乙圖象中的電壓和電流值的比值時刻在發生變化，故電阻乙不是定值電阻；
B．從圖象中可以看出，當乙電阻兩端電壓為2V時，對應的電流為0.2A，因此此時乙的阻值：R===10Ω；
C．當通過甲、乙中的電流為0.2A時，從圖形中可以看出，此時甲、乙兩端的電壓值分別為1V、2V，由于甲、乙為串聯，因此電電壓為3V；
D．當甲、乙兩端的電壓為2V時，從圖象中可以看出，此時通過甲、乙的電流分別為0.4A、0.2A，由于甲、乙并聯，因此電路總功率：P=UI=2V×（0.4A+0.2A）=1.2W．
7．關于電功率，下列說法中正確的是
A．電功率大的用電器做功一定快 B．電功率大的用電器做功一定多
C．電流做功多少與電功率大小無關 D．kW h是電功率的常用單位
【答案】A
【詳解】A. 電功率是描述電流做功快慢的物理量，因此電功率大的用電器做功一定快，故A正確；B. 電功率是指單位時間內電流做的功，因此電流做的功越多，電功率不一定越大，故B錯誤．C. 由P＝Wt可知，電流做功多少與電功率大小和時間多少有關，故C錯誤；D. “kW”是電功率的單位,而“kW h”是電功(電能)的單位，故D錯誤；故選A.
【點睛】根據電功率的概念、意義和單位進行分析．電功率是指電流在單位時間內做功的多少，它是表示電流做功快慢的物理量．
8．把”8V4W”和”8V 8W”燈并聯在4V的電下，都能發光，則電輸出的總功率是
A．8W B．3W C．12W D．4W
【答案】B
【詳解】兩燈電阻分別為：
，．
并聯在4V的電下的功率：
，
電輸出的總功率：
P=P1′+P2′=1W+2W=3W
故選B．
思路分析：需要先利用電功率公式求出每個燈泡的電阻，再根據電功率公式計算出并聯在4V的電上時兩燈消耗的功率．
試題點評：本題考查了電功率的計算，電阻的大小與電壓的大小無關是解決本題的關鍵．
9．標有“6V 1.5W”的小燈泡，通過它的電流隨兩端電壓變化的關系如圖所示，若把這樣的三只燈泡串聯起來，接在12V的電兩端，燈泡的電阻及實際功率約為:
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
【答案】B
【詳解】分析圖像可知：燈泡的電阻會隨電壓、電流的不同發生變化，因此解決此類問題只能從圖像入手分析．三只完全相同的燈泡串聯，燈泡的電阻相等，通過的電流相等，根據歐姆定律可知，三只燈泡兩端的電壓相等，把這種規格的三只燈泡串聯接在１２V的電兩端，每只燈泡兩端的電壓都為４V，從圖像上可以看出，當電壓是４Ｖ時，通過燈泡的士電流為0.２A，
所以每只燈泡的實際電阻：
每只燈泡的實際功率：P=UI=４V×0.２A=0.8W．故選B．
二、填空題
10．甲、乙同學分別做“測定小燈泡的電功率”實驗，他們使用的器材中，電電壓相同且不變（為1.5伏的整數倍），滑動變阻器兩個（分別標有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字樣），待測的兩小燈額定電壓分別為2.2伏和6.3伏．甲、乙兩同學各自選取一個變阻器、小燈及其它器材按要求正確連接電路，并進行實驗．甲同學閉合電鍵后，發現移動滑動變阻器的滑片時電壓表、電流表示數均有變化，但是小燈發光始終較暗；乙同學閉合電鍵后，觀察到電流表示數為0.14安，當滑片移動到中點時（即滑動變阻器接入一半的電阻），小燈正常發光．
實驗中所用的電電壓為________伏．乙同學所測小燈的額定電功率為________瓦，選用的滑動變阻器最大阻值為________歐．
【答案】 3 0.352 10
【詳解】因為甲同學閉合電鍵后，發現移動滑動變阻器的滑片時電壓表、電流表示數均有變化，但是小燈發光始終較暗，說明燈泡兩端電壓小于燈泡的額定電壓；因為待測的兩小燈額定電壓分別為2.2伏和6.3伏，則電電壓可能為3V或7.5V，由于其中一個燈泡始終無法達到額定電壓，所以電電壓為3V；乙同學實驗時，燈泡正常發光，則燈泡兩端電壓為2.2V，則滑動變阻器兩端電壓為：3V 2.2V＝0.8V；如果滑動變阻器最大阻值為10Ω時,電路中的電流為I′＝ ＝0.16A>0.14A，如果滑動變阻器最大阻值為20Ω時,電路中的電流為 ＝0.08A<0.14A；因此滑動變阻器的最大阻值為10Ω.乙同學所測小燈的額定電功率為：P＝UI＝2.2V×0.16A＝0.352W.
【點睛】燈泡比較暗，說明兩端電壓比較小，然后根據燈泡的額定電壓確定電電壓；再根據乙同學測量時，滑片位于中點上可知此時滑動變阻器接入電路的電阻可能為5Ω、10Ω，根據串聯電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律可求出此時燈泡的額定電流，注意額定電流大于0.14A，由此可以確定滑動變阻器的最大阻值．
11．220V 100W的燈泡甲和220V 40W的燈泡乙，串聯在同一電路中________亮（甲或乙）．
【答案】乙
【詳解】根據公式：可知，燈泡甲的電阻小于乙的電阻，串聯時電流處處相等，根據公式：可知，乙的實際功率大于甲的實際功率，也就是乙燈比甲燈亮.
12．家里某用電器發生短路時，保險絲會立即熔斷，可用下列方法進行檢測．如下圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”，與熔斷的保險絲并
聯，然后只閉合S、S1，若L正常發光，說明 L1________；只閉合S、S2，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明 L2_________．（均選填“正?！薄ⅰ岸搪贰被颉伴_路”）．
【答案】 短路 正常
【詳解】因為家用電器工作電壓為220V，所以若將一個普通的白熾燈L與那個熔斷的熔絲并聯，當只閉合S、S1時， L能正常發光，說明另一燈泡L1 沒有分到電壓，因為檢驗燈泡兩端的電壓應為220V，即此時一定是燈泡L1 發生了短路；若只閉合S、S2，發現校驗燈發出暗紅色的光 （發光不正常），說明校驗燈電壓應小于220V，即此時應該是檢驗燈泡與另一燈泡串聯接在火線與零線之間，故該支路沒有短路，說明 L2正常．
點睛：本題考查的是用校驗燈檢修家庭電路的故障，根據校驗燈的三種狀態可以快速得出電路是否存在故障．
13．如圖所示，電電壓恒定，R=10Ω，斷開開關S1 ， 閉合開關S，電流表示數為0.3A，再閉合開關S1 ， 電流表示數為0.5A，則R1消耗的電功率是________ W．
【答案】0.6
【詳解】當斷開開關S1,閉合開關S,R單獨工作,則IR＝0.3A，
由I＝得：U＝IRR＝0.3A×10Ω＝3V；再閉合開關S1后,R與R1并聯,則U＝U1＝3V通過R1的電流為I1＝I IR＝0.5A 0.3A＝0.2A，R1消耗的電功率：P＝UI1＝3V×0.2A＝0.6W；
【點睛】斷開開關S1，閉合開關S，R單獨工作，根據電流表示數為0.3A和R的阻值，利用歐姆定律求出電電壓；再閉合開關S1，兩電阻并聯，根據電壓相等和分流特點，應用電功率公式求出電功率．
14．如圖所示電路中，R1、R2為兩個用電器的電阻，額定電壓和額定功率分別為3.0V，1.5W；6.0V，1.8W，則R1________R2（填“大于”、“等于”、“小于”），若使兩個用電器兩端的電壓都不超過自身的額定電壓，允許外加電壓U的最大值是________V．
【答案】 小于 7.8
【詳解】由P＝UI可得,I1＝＝0.5A；I2＝＝0.3A則電路中的最大電流I＝I2＝0.3A.
R1＝＝6Ω,R2＝＝20Ω，則R1三、計算題
15．將10Ω的電阻絲接在6V的電上，在5min內共產生多少熱量？電阻絲的發熱功率是多少？
【答案】[email protected]．
【詳解】試題分析：知道電阻絲的電阻和兩端的電壓，根據Q=W=t求出在5min內產生的熱量，根據P=求出電阻絲的發熱功率．
解：電阻絲在5min內產生的熱量：
Q=W=t=×5×60s=1080J，
電阻絲的發熱功率：
P===3.6W．
答：電阻絲在5min內共產生1080J的熱量，電阻絲的發熱功率是3.6W．
【點評】本題考查了電熱公式和發熱功率的計算，要注意純電阻用電器消耗的電能和產生的熱量相等．
16．生活中大多數電熱器都有多個檔位，學習了電功率知識后，小銳同學利用電壓為6V的電，兩個阻值不同的定值電阻，設計了如圖所示的電路來探究電熱器多檔位的問題，已知R1=10Ω，R2=30Ω，請計算:
（1）S1、S2斷開，S3閉合時，電路中的電流是多少
（2）該電路的最大功率和最小功率之比是多少
【答案】（1）0.15A；（2）16：3
【詳解】解：(1)當只閉合S3時，兩電阻串聯，∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，∴根據歐姆定律可得，電路中的電流
I＝ ＝0.15A
(2)當S1、S2斷開，S3閉合時，兩電阻串聯，此時電路的總功率最小
Pmin＝ ＝0.9W
當S1、S2閉合，S3斷開時，兩電阻并聯，此時電路中的總功率最大，∵并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，總電阻為
R并＝＝7.5Ω
電路的最大功率
Pmax＝＝4.8W
該電路的最大功率和最小功率之比是
答：(1)S1、S2斷開，S3閉合時，電路中的電流是0.15A；
(2)該電路的最大功率和最小功率之比是16:3。
四、實驗題
17．在“測定額定電壓為2.5V的小燈泡的功率”的實驗中，
（1）在連接電路時，開關應是________的.
（2）請在左邊方框內畫出電路圖.____
（3）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到________的位置.
（4）連好電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為________V，使燈正常發光，若此時電流表的示數如圖所示，則燈的額定功率是________W，燈的電阻是
________Ω.
（5）調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V時，電流表的示數應是________A，燈的實際功率是________W.
【答案】 斷開 最大阻值 2.5 0.75 8.3 0.24 0.48
【詳解】(1)連接電路時開關處于斷開狀態．(2)伏安法測燈泡的功率電路：電、開關、電流表、滑動變阻器、小燈泡串聯，電壓表與燈泡并聯；電路圖如圖所示:
(3)閉合開關前，為避免因電路中電流過大損壞電器，滑動變阻器滑片應調節至最大阻值處；
(4)燈泡的額定電壓為2.5V，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2.5V；電流表的量程為0 0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A；此時的功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W.
(5)由歐姆定律I＝得,小燈泡的正常發光時的電阻為：R＝≈8.3Ω，假設小燈泡的電阻不變,電壓表的示數為2V時,電流表的示數應是I′＝≈0.24A，燈泡的實際功率為P′＝U′I′＝2V×0.24A＝0.48W，
18．在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學選取了一個標有“2.5V”、額定功率約為1W的小燈泡和必要的實驗器材．
①根據電功率P=UI，小明畫出實驗電路圖如圖甲所示，圖中①應接入________，②應接入________．（以上兩空均選填“ ”或“ ”）
②連接電路時，開關應該________．閉合開關，移動變阻器滑片的過程中，觀察到電流表示數幾乎接近最大值時，小燈泡仍然不亮，且電壓表無示數，其原因可能是________．
③經檢查電路連接正確后，小明連續進行了3次測量，并把測量的數據和觀察到的現象填寫在下列表格中，其中第2次測量時電流表的示數如圖乙所示，此時的電流為________A，小燈泡的額定功率為________W．
【答案】 斷開 小燈泡短路 0.48 1.2
【詳解】(1)①表和用電器串聯，是電流表；②表和用電器并聯是電壓表；(2)為保護電路，連接電路時，開關應斷開；燈泡不亮，電流表示數很大，說明電路有電流，是短路，電壓表無示數．則可能與電壓表并聯的燈泡短路；(3)由圖乙所示電流表可知，其量程為0 0.6A，分度值為0.02A，示數為0.48A，燈泡額定功率P＝UI＝2.5V×0.48A＝1.2W.
【點睛】（1）電流表和用電器串聯，電壓表和用電器并聯；（2）為保護電路，連接電路時，開關應斷開．燈泡不亮，電流表示數很大，電壓表無示數．則可能與電壓表并聯的電路短路；
（3）根據圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數；再由P＝UI求出燈泡功率．

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