資源簡介

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3．6電能的利用(2)
點擊要點
1．電能表(又稱“千瓦時計”，俗稱“電度表”)可以直接測量某段時間家中消耗了多少 。計量單位： (kW·h)；1千瓦時= 焦；當電功率的單位為千瓦，t的單位為小時，則w的單位是千瓦時(度)。
2．使用方法：接在進戶線上，計數器上前后兩次讀數之差，就是這段時間內用戶的用電度數。
3．實驗：如何用電能表粗略地測量用電器的電功率：
(1)測量原理：P=w／t。
(2)需要測量的數據： 、
(3)需要的測量工具：
典題分析
例1 小明利用電能表和秒表測量家中電熱水器的實際功率。他的做法是：打開標有“220V，1210W”的熱水器，關掉家里的其他用電器，測得電能表(標有“1800r／kW·h”)的轉盤轉過200轉所用的時間是400s。
(1)求熱水器的實際功率。
(2)求通過熱水器的電流。
(3)下圖是小明家的供電線路。已知此時供電站輸出的電壓是220V，則供電站距他家多遠 (已知每千米導線的電阻為5)
鞏固訓練1 某同學發現深夜家里的臺燈比傍晚時要亮，學習了電功率的知識后，他知道這與臺燈兩端的電壓有關系。但家中沒有電壓表，他借助家中的電能表測得，傍晚只亮這盞臺燈時，在4min l0s內電能表的轉盤轉了2轉，電能表的銘牌如圖所示，臺燈的銘牌上標有“220V 25W”字樣。請你幫他估算出此時：
(1)臺燈兩端的實際電壓和實際功率；
(2)說明在此估算過程中用到了哪些近似值
例2 同學們在家里通過實驗探究“燒水過程中能量轉化效率”的問題時，選用了如圖所示的電水壺。
××牌電水壺
額定電壓 220V
額定功率 1500W
容積 3L
(1)若請你參加該實驗探究，實驗中你需要用到的測量工具是
(2)寫出你的實驗探究過程；并根據實驗測量出的數據，寫出電水壺燒水過程中能量轉化效率的數學表達式
(3)根據測量數據及表達式，指出影響電水壺燒水過程中能量轉化效率的因素。
鞏固訓練2 電吹風是現代家庭的常用電器。如圖
甲所示是電吹風的電路原理圖，R是電熱絲，M是帶動風扇
轉動的電動機，某型號電吹風的主要技術參數如下表所示：
三角牌電吹風 ZJQF003
額定電壓 220V
頻率 50Hz
吹熱風時功率 880W
吹冷風時功率 80W
(1)當只閉合S1時，電吹風正常工作，通過電動機的電流為多大
(2)當同時閉合Sl、S2時，電吹風正常工作，5min內電流通過R產生的熱量是多少
(3)小明家的電能表如圖乙所示，當小明家只有電吹風正常工作并且吹熱風時，半小時電能表的轉盤旋轉多少圈
跟蹤演練
一、選擇題
1．(2010畢節)王老師的新家買了250W的電視機一臺，300W的洗衣機一臺，100W的電冰箱一臺，2200W的柜式空調機一臺，250W的電腦一臺，800W的電飯鍋一只，40W照明燈8盞。請為王老師選擇一種合適的電能表( )
A．220V 5A B．220V 15A C．220V 20A D．220V 30A
2．小明同學在家中拍到一張電能表照片。如圖，他仔細觀察照片后，得到下列結論，你認為正確的是( )
A．電能表的額定功率為2500W
B．電能表的標定電流為5A
C．拍照片時，小明家已消耗的電能為9316kW·h
D．拍照片時，小明家已消耗的電能為931.6J
3．小明利用電能表測某家用電器的電功率。當電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內，消耗電能0.3kW·h，這個用電器可能是( )
A．空調機 B．電冰箱 C．電視機 D．收音機
二、填空題
4．在家庭電路幣，測量電功的儀器是 ，如果表面盤上標有“2000r／kW·h”字樣，表示
某用戶上月28日電能表上示數為0302 7，而本月28日電能表上示數為0381 2，該用戶這一個月用電 度，合 J。
5．家庭中的電燈、電視機、電風扇等家用電器都是 聯在
電路中的。小林家4月底電能表示數為2708.7kW·h，5月底電能表
示數如圖所示，那么5月份他家消耗了 kW·h的電能。
6．微波爐是效率很高的家用電器，一個標有“220V，880W”的微波爐，正
常使用時，其電阻是 ，通過它的電流是 A。若用它煮一餐飯花15分鐘的時間，則煮一餐飯用 度電。
7．某37英寸液晶電視機的銘牌上有“220V 200W'’的字樣，則該電視機正常工作lh消耗
kW·h的電能。
8．一些城市開始使用風能、光能互補路燈。它是由太陽能電池板、小型風力發電機各自給24V蓄電池充電，晚上由LED(發光二極管)燈照明。下表是亮度相當的兩種燈的相關數據。
一只LED燈 一只白熾燈
發光原理 二極管發光 鎢絲高溫發光
額定電壓 24V 220V
響應時間 10—9S 10—3 S
額定功率 12W 100W
要使該路燈總發光效果相當于500W白熾燈，它應由 只LED燈 聯而成。原來是用500W白熾燈，若每晚供電l0h，一個月(30天)，消耗了 kW·h的電能。請說出這種路燈的優點 (至少兩點)。
9．大多數家用電器在待機狀態(關機但未拔掉電源插頭)時也會消耗電能。以有l000個家庭的社區為例，假設每個家庭所有用電器待機時的總功率約為20W，每天處于待機狀態的時間約為20h，則該社區每天因用電器待機而浪費的總電能約為 kW·h。
三、分析計算題
10．某校學生宿舍走廊的路燈，原來用一盞“220V 40W”的白熾燈，每晚亮l0h。同學們發現燈泡容易損壞，需要經常更換。后來，學校電工用兩盞“220V，40W’’的燈泡串聯后代替原路燈。結果，兩盞燈的亮度比改裝前要暗，但燈泡使用壽命明顯延長。問：
(1)改裝前，一盞路燈每晚需要消耗多少電能
(2)改裝后兩盞燈的總功率是多少 比原來省電還是費電
11．電視機可以用遙控器關機而不用斷開電源，這種功能叫做待機功能。這一功能雖給人們帶來了方便，但電視機在待機狀態下仍然要消耗電能卻鮮為人知。例如，小明家的一臺彩色電視機的待機功率大約是l0W。假如他的家人每天平均看4h電視，看完電視后總是用遙控器關機而不斷開電源。試計算：
(1)小明家因這臺電視機待機一年(按365天計)浪費的電能是多少
(2)如果這些電能全部用來燒水，可以將多少l5℃的水加熱到40℃ 如果小明同學洗一次澡需要50kg、40℃的水，這些水可供他洗多少次澡
答案
【點擊要點】
1．電能 千瓦時 3.6×106 3．(2)時間t、電能表轉盤的轉數 (3)秒表 電能表
【典題分析】
例1 解析：本題涉及考點有：利用電能表猻電功率、額定功率和實際功率的相關計算和遠距離輸電問題。易錯點為(2)問，電流的求解切忌不仔細審題用P=U／求解，由(1)中不能看出熱水器實際功率低于其額定功率，即其實際電壓低于額定電壓所致，故只能根據其銘牌先求解電阻。(3)中要注意的是輸電線共2根，故距離的求解與導線長度不同。
解：(1)熱水器消耗的電能W== kw·h×3.6×106J／kW·h=4×l05J熱水器的實際功率為P===1000W (2)熱水器電熱絲的電阻值為R===40 通過熱水器的電流為I===5A (3)電路的總電阻為R總===44輸電線的電阻為R額=R總-R=44-40=4 供電站到小明家的距離為s==0.4km=400m
鞏固訓練l 解：(1)臺燈消耗的電能為W=2R／1800R×lkW·h=1.1×10-3kW·h=4000J；所以臺燈的實際功率為P1=W／t=4000J／250s=16W；根據R=U2／P可得 臺燈的電阻R=U0 2／P0=(220V)2／25W=1936， 所以臺燈的實際電壓U1=／==176V (2)在估算過程中，臺燈消耗的電能、臺燈的實際功率、臺燈的電阻、臺燈的實際電壓都用取了近似值。
例2 解析：方法(一)(1)電能表溫度計 (2)a．觀察電能表銘牌參數N(r／kW·h)，電水壺客積V(m3)；b．電水壺中盛滿水(或盛有水)，用溫度計測出水的初溫tl；[若電水壺中未說明盛滿水，除在第1問中添加體積或質量測量工具外．還要在步驟中體現體積或質量的測量]；a關閉家中其它用電器，將此水壺單獨接入電路中，記錄電能表轉盤轉過的轉數n(r)和水的末溫t2(℃)。數學表達式：=(或)
(3)①水的體積(質量) ②水的溫度差 ③n與N的，比值
方法(二)：(1)電壓表、電流表、溫度計、秒表(2)a．觀察電水壺客積V(m3)；b．電水壺中盛滿水，用溫度計測出水的初溫tl(℃)；G接通電源，記下水溫升至t2(℃)所用時間t(s)，并用電壓表、電流表測出電水壺工作時兩端電壓U(V)及其電流I(A)。 數學表達式：=
(3)影響因素：①水的體積(質量)；②水的溫度差；③加熱時間；④UI(或實際功率)。
鞏固訓練2 (1)當只閉合S1時，電吹風正常工作，通過電動祝的電流I===0.36A (2)閉合S1、S2時，5min內R產生的熱量：Q=W2=P2t=(880W-80W)×5×60s=240000J (3)電吹風正常工作并且吹熱風時，半小時消耗的電能：W=Pt=0.88kW×0.5h=0.44kW·h電能表的轉盤旋轉的圈數：n=0.44kW·h×600r／kW·h=264r
【跟蹤演練】
1．C 2．B 3．A 4．電能表每消耗lkW·h的電能電能表的轉盤轉2000r 78.5 2.826×108 5．并110 6．55 4 0.22 7．0.2 8．5 并150 節能、環保、多種氣候條件下都能獲得電能9．400 10．解：(1)W=40W×10×3600s=1.44×106J或0.04kW×10h=0.4kW·h (2)由P=得：P1===l0W P總=2P1=20W 所以比原來更省電 ll．(1)小明家電視機一年的待機時間為：t=(24-4)h×365=7300h一年消耗的電能為：W=Pt=0．OlkWX7300h=73kW·h (2)電能全部轉化為內能為：Q=3.6×l06×73J=2.628×108J
設可以將mkg的水加熱到規定溫度則m=Q／c(t-t0)= =2502.9kg 可洗次數： 2505.2／50≈50次
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3．6電能的利用(1)
點擊要點
1．電功：
(1)概念： ，叫電功。
(2)電流做功的過程實質是 轉化為 的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能。
(3)電功的計算公式：
2．電功率：
(1)定義： 叫電功率。電功率是表示電流——的物理量。
(2)電功率的單位：瓦、千瓦。l千瓦=1000瓦。
(3)電燈的亮度由 決定。
(4) 電壓：用電器正常工作時的電壓。
功率：用電器在額定電壓下消耗的功率。
功率：用電器在實際電壓下工作時所消耗的功率。輸入功率：用電器消耗的總電功率。
(5)電功率的計算公式：P= = = =
典題分析
例1 額定電壓為220V，額定功率是40W的燈泡，它的電阻是多少 如果把這個燈泡接人電壓為ll0V的電路中，燈泡的實際功率是多少 (假設燈絲電阻不變)
鞏固訓練1 兩定值電阻甲、乙中的電流與電壓關系如圖
所示，現在將甲和乙串聯后接在電壓為3V的電源兩端，下列
分析正確的是( )
A．甲的電阻值大于乙的電阻值
B．甲的電壓大于乙的電壓
C．甲消耗的電功率大于乙消耗的電功率
D．甲的電流等于乙的電流
例2 如圖所示，一只標有“6V 3.6W”字樣的小燈泡L。
和最大阻值為50,的滑動變阻器R串聯后接在電源電壓U恒
為6V的電路中，設燈泡電阻不變，則下列判斷不正確的是( )
A．無論如何移動滑片P，電路中總功率不會超過2W
B．移動滑片P，電路中總功率最小值為0.6W
C．當滑片P滑到某個位置時，L和R的電功率相等
D．當滑片P由a滑向b的過程中，燈泡L的電功率一直是減小
鞏固訓練2 將標有“6V 3W，，和“6V 2W”的甲、乙兩只小燈泡串聯起來，接在電壓為6V的電源兩端，接通電路后，以下說法正確的是( )
A．兩只小燈泡都不能正常工作，甲燈比乙燈亮
B．兩只小燈泡都能正常發光
C．通過乙燈的電流較大，所以乙燈較亮
D．兩只小燈泡的總功率小于2W
跟蹤演練
一、選擇題
1．家用的手電筒，用干電池作電源。正常發光時電流為0.32A，小燈泡的電功率接近( )
A．1W B．10W C．0.1kW D．lkW
2．如圖所示。閉合開關，發現燈泡甲比燈泡乙亮。在該電路中，
關于電流、電壓，電阻和消耗的電功率大小的判斷，正確的是( )
A．I甲=I乙 B．U甲3．(2010德州)把標有“36V 15W”的甲燈和標有“36V 5W”的乙燈串聯
后接在電壓是36V的電路中，則( )
A．因為甲燈額定功率較大，所以甲燈較亮
B．因為通過它們的電流相等，所以一樣亮
C．因為甲燈的電阻較小，所以甲燈較亮
D．因為乙燈實際功率較大，所以乙燈較亮
4．如圖所示，燈L1、L2以上分別標有“6V 6W”、“6V 3W’’的
字樣，當開關S閉合時，燈L1、L2都能發光，則甲、乙兩電
壓表的示數之比是( )
A．1：1 B．1：2 C ．2：3 D．3：2
5．如圖所示，將滑動變阻器滑片P從某一位置移動到另一位置，
則電壓表的示數由8V變為6V，電流表示數相應由0.4A變為0.6A，
那么定值電阻R。的電功率改變量為(不計溫度對電阻的影響，電源電壓保持不變)( )
A．12W B．4W C．8W D．2W
6．如圖所示，R是磁敏電阻，它的阻值能隨周圍磁場的增強而增大。
閉合開關S，當磁敏電阻R周圍的磁場增強時( )
A．電流表示數變小 B．電壓表示數變小
C．燈L變亮7 D．電路總功率變大
7．如圖所示，電源電壓保持不變，R1:R2=l:2。只閉S1時，電流表
的示數為0.3A。Rl消耗的功率為P1；只閉合S2時，R0消耗的功率
為0.8W，R2消耗的功率為P2，且Pl:P2=9:8。則下列結果正確的
是( )
A．電源電壓為l2V
B．R0的阻值為40
C．R2的阻值為20
D．R0先后兩次消耗的功率之比為3:2
8．如圖所示，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向上滑動時，觀察到的現象是( )
A．燈泡變暗，電壓表示數變大
B．燈泡變亮，電壓表示數不變
C．電路消耗的總功率變小，電壓表示數不變
D．電路消耗的總功率變大，電壓表示數變大
二、填空題
9．如圖是一頂太陽能風扇涼帽，涼帽的頂部裝有一個太陽能電池板，
帽檐裝有一個小型電風扇。電池板在太陽光的照射下，將
能轉化為電能，驅動電風扇工作。電風扇工作時的電壓為1.2V，電流
為50mA，若電風扇正常工作了lh，電流做功為 J。
10．某只小燈泡上標有“6V6W”字樣，其電流隨兩端電壓變化關系的曲
線如圖所示。那么當小燈泡兩端的電壓為2V時，小燈泡的電功率
為 W。
11．某照明燈額定電壓是36V，正常發光時燈絲電阻為24Q，則照明
燈的額定電流是 A。如果電源電壓是48V，為使照明燈
正常發光，可以在電路中串聯一個阻值為 的電阻。
12．如圖所示，電源電壓恒定。小燈泡L標有“3V 0.6W”字樣，
R為定值電阻，閉合S，斷開S1，小燈泡正常發光；若再閉合Sl，
發現電流表示數變化0.3A，則R的阻值為 ，此時燈
泡L和電阻R消耗的功率之比是 。
三、實驗探究題
13．同學們通過實驗探究“電功率跟電流、電壓的關系”。
(1)小燈泡電功率的大小可通過 判斷；
(2)一位同學用干電池做電源，把Ll“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”兩只燈泡連成如圖甲所示電路。閉合開關進行實驗。收集證據如下表：
發光情況 電壓U／V
L1 暗 1.8
L2 亮 2.7
請你分析現象及數據得出結論：
(3)這位同學又在原有器材基礎上繼續探究，連接方式如圖乙所示。閉合開關S，看到小燈泡L1一閃即滅，經檢查發現燈絲斷了。請分析原因
說出改進方法
四、分析計算題
14．家庭電路的電壓是220V，某空調器處于制冷狀態時的功率P1是2.2kW，送風狀態時的功率P2是0.22kW，它們是交替運行的，現測得此空調器在某時段內的電功率隨時間變化的關系如圖所示。
(1)空調器在前5min內處于什么狀態 此時通過它的電流是多少
(2)在1h內，空調器將消耗的電能是多少度
15．(2010重慶)小明同學在課外實踐活動中自制了一個可調節亮度的臺燈，他設計的電路如圖所示。燈泡上標有“220V 40W”，滑動變阻器R上標有“990 5A”，設燈泡的電阻不隨溫度改變，電源電壓保持220V不變，求：
(1)燈泡的電阻；
(2)燈泡最亮時實際消耗的電功率；
(3)燈泡最暗時，求電路中的電流和滑動變阻器每分鐘產生的熱量。
答案
【點擊要點】
1．(1)電流所做的功(2)電能其他形式能(3)W=UIt-U2／Rt=I2Rt=Pt 2．(1)電流在單位時間內所做的功做功快慢 (3)實際功率的大小 (4)額定額定實際(5)w／t Ul U2／R I2R
【點擊分析】
例l 解析：燈泡可以被認為是純電阻用電器，其功率P=U2／R，則其電阻為R=U2／P=1210，這個電阻值是燈泡在正常工作時的電阻，在不工作時，受溫度影響，阻值比這個值要小。
解題時一般不考慮溫度對其電阻的影響。用電器的標稱值，指其額定值，即用電器在正常工作時的電壓、功率以及電流值，由P額=U額 I額 可知，P、U、I有同時達到、同時超過、同時不滿足的特點。給予燈泡所加的電壓為ll0V時，不是在額定電壓下工作，所以這時燈泡的實際功率不是40W，而應按實際得到的電壓計算功率。即P=U2／R=10W。
鞏固訓練l D
例2 A解析：電路中小燈泡L和滑動變阻器R串聯，電源電壓U=6V。當變阻器R的滑片在a端時，Ra=0，則此時燈泡兩端電壓為6V，其功率為3.6W。 RL=一=10滑片P在b端時，電路總電阻最大，電路中總功率最小，此時Rb=50。P最小===0.6W當滑片P滑至萊一位置，使接入電路的電阻RP=R1=10時，其兩端電壓相等，L和R電功率相等。 當滑片P由a滑向b的過程中，電路總電阻逐漸增大，電路中電流逐漸減小，由RL=I2RL知，燈泡L的電功率一直是減小。
鞏固訓練2 D解析：電路中用電器是否正常工作，燈泡的實際功率比額定功率更大還是更小。也是電功率分析的常規問題。判斷用電器工作狀態的方法為：
方法一：比較電壓法 分別計算、找出燈泡的實際電壓和額定電壓，比較U實和U額
方法二：比較電流法 分別計算、找出燈泡的實際電流和額定電壓，比較J實和J額
方法三：比較功率法 分別計算、找出燈泡的實際功率和額定功率，比較P實和P額
解題中要根據題設條件選擇合適的思路，使分析過程最簡!
【跟蹤演練】
1．A 2．A 3．D 4．C 5．D 6．A 7．A 8．C9．太陽 216 10．1 11．1．5 8 12．10 2:3 13．(1)燈泡亮度(2)當電流相同時，電壓越大，電功率越大(3)L。兩端電壓超過額定電壓(或L-兩端電壓過大)；在干路串聯一只滑動變阻器分壓(或去掉一節干電池)。 14．解：(1)從圖上可以看出來，前5rain內，功率為0.22kW，因此是送風狀態。 根據P亍町可以計算出：I=P2／U=220W／220V=1A。(2)從圖上可以看出，在1h內，該空調共送風4次，制冷4次，所以空調消耗的電能為W=Pt+P1tl+P2t2=2.2kW×h+0.22kW×h=1.54kW·h。15．(1)1210Q (2)40W (3)594J
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3．6電能的利用(3)
點擊要點
實驗：測定小燈泡的功率
1．實驗原理：伏安法測電功率的原理是P= ，利用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流就可求出小燈泡的電功率。在額定電壓下測出的電功率，就是 。
2．實驗器材：電源、電壓表、電流表、開關、小燈泡、滑動變阻器、導線。
3．實驗中注意事項：在連接電路時，開關始終要 ，滑動變阻器的滑片應放在
處。
典題分析
例1 某同學在做完"測定小燈泡的電功率”的實驗后(所用小燈泡的額定電壓為2.5V)，及時完成了實驗報告。實驗報告中他設計了表格。如果該同學對實驗現象的觀察和數據的記錄都正確，請你指出他所設計的表格中的錯誤。
實驗次序 小燈泡兩端的電壓/V 通過燈絲的電流/A 燈泡的亮度 燈泡的電功率/W 燈泡的平均電功率/W
l 2.20 0.28 比正常發光時暗 0.62 0.76
2 2.50 0.3 正常發光 0.75
3 2.80 0.32 比正常發光時亮 0.9
鞏固訓練1 在‘測定小燈泡功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲的電阻約為5，如圖是小明同學做這個實驗連好的電路，請指出圖中存在的三處錯誤。
① ； ② ；
③ 。
例2 下圖是某同學家庭電路中的電能表。
(1) 若照明燈泡的規格為“220V，60W”，兩孔插座接一臺“220V，
100W”的電視機，三孔插座接一臺“220V，280W”的電飯鍋，當它們全部工作時，通過電流表的電流是多大
(2)如果某一天電燈和電視機都使用了5h，電飯鍋使用了lh，這一天它們消耗了幾度電
(3)如果該同學家中添置了一臺銘牌標示為“220V，600w”的電熱水器，他想測試一下標示的功率與實際使用時的功率是否相符。他讓這臺電熱水器單獨工作，用手表計時，結果10min電能表的轉盤轉了250轉。請計算說明電熱水器的實際功率是多大。
鞏固訓練2 小明在進行“測量小燈泡的功率”的實驗時，實驗臺上提供的器材有：6V蓄電池、電流表(0～0.6A，0～3A)、電壓表(0～3V，0～15V)、滑動變阻器(50 1.5A)、額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發光時的電阻約為7)、開關各一個，導線若干。
(1)小明在實驗中電流表應該選擇 的量程，電壓表應該選擇 的量程；
(2)畫出實物連接圖。
(3)調節滑動變阻器測得如下表所示的三組數據，則小燈泡的額定功率為 w。
實驗次數 1 2 3
電壓U／V 2.0 2.5 2.8
電流j／A 0.30 0.36 0.38
跟蹤演練
一、填空題
1．某同學測量小燈泡的電功率，其中小燈泡上標有“4.5V”字樣，小燈泡的電阻大約為l5。某同學連接了電路開始實驗，當開關閉合后，燈亮，電壓表和電流表均有示數，但無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表和電流表的示數均不改變，則故障的原因可能是
2．在“測定額定電壓為2.5V小燈泡功率”的實驗中，小柯在實驗中有下列操作：
①讀出電流表的示數
②移動變阻器滑片到阻值最大的位置上，再閉合開關
③斷開開關，連接電路
④測量并記錄數據，計算小燈泡的額定功率
⑤移動變阻器滑片，使電壓表的示數為2．5V其合理的順序為 。
3．小麗做測量小燈泡電功率的實驗(小燈泡標有“2．5V”字樣)。電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表有示數。接下來應進行的操作是 。
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發光
4．測小燈泡的電功率，提供的器材包括：小燈泡(2.5V 0.5A)，電源(電壓為3V)，電流表，電壓表，滑動變阻器，開關，導線若干。要測量小燈泡的額定功率，閉合開關后，正確的操作為：
最后利用公式求出額定功率。實驗要求改變小燈泡兩
端的電壓進行多次測量，這樣做是為了
5．小明探究小燈泡亮度與實際功率的關系。實驗中要多次移動滑動變阻器的滑片。小明又
想用伏安法測電阻，也要多次移動滑動變阻器的滑片，但目的和這次不同。測電阻時移動滑片的目的是為了：
6．實驗室購買了一批規格為“2.5V 0.75w”的小燈泡，某同學在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗時，得到了如下一組數據。
次數 第一次 第二次 第三次
電壓／V 3 2.5 2
電流／A 0.44 0.4 0.34
(1)分析該數據，你認為小燈泡是否合格： ，其原因是： 。
(2)假如生產這種小燈泡鎢絲的粗細是一定的，則這個
小燈泡內鎢絲的長度與合格產品相比是長了還是短了 ，原因是：
用這只小燈泡做實驗時，容易出現的故障是
二、實驗探究題
7．右圖所示是“測定小燈‘泡的電功率”實驗的電路圖，其中電源
為三節新千電池，燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲的電阻約為l0，
滑動變阻器標有“l0 1A”字樣。當閉合電路的開關時，若出現以
下不正?，F象：
電路中出現的不正?，F象 可能的原因
順序 電燈的亮暗 電流表示數l／A 電壓表示數U／V
甲 不亮 0.54 0
乙 很亮，以致燒壞 0.42 4.2
丙 不亮 0 4.5
請你從下列選項中選擇可能的原因填人上表中(只要填選項代號)
A．電路中a、b間斷路 B．電路中a、b間短路
C．滑動變阻器連入電路中的電阻太小
8．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小
燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10。
(1)連接電路時開關應 ，電流表的量程應選0～ A。
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖(1)中的實物電路連接完整。
(3)閉合開關前，圖(1)中滑動變阻器的滑片P應位于
(填“A”或“B”)端。
(4)小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示
數(如圖(2)所示)為 V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖(1)中滑片P向 (填“A”或“B”)端移動，使電壓表的示數為2.5V。
(5)小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖(3)所示的I--U圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是 w。
(6)小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是 。
9．小明想測額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的
小燈泡的電阻。
(1)左圖是小明沒有連接完的實驗電路，請你用筆畫線
將圖補完。(要求滑動變阻器連入電路的阻值最大)
(2)連接好電路后，小明進行了實驗，記錄的數據如表
所示：
次數 U /N I／A R／
1 1.5 0.17
2 2.0 0.18
3 2.5 1.0
4 3.0 0.23
請仔細分析實驗數據，回答以下問題：
1 表中有一個明顯的錯誤數據，請指出錯誤數據并 分析產生的原因。
②小燈泡正常發光時的電阻為 。
(3)完成上述實驗后，小明想用原電路測量一段電阻絲Rx的阻值(約10)。他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關，發現電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實驗。請簡述實驗步驟并寫出計算Rx的最后表達式。(已知滑動變阻器的最大阻值為R0)實驗步驟：
表達式：R0= 。
10．在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V。
(1)小明同學在連接實驗電路時還有導線未接上，如圖
甲所示，請用筆畫線代替導線把圖甲中的電路連接好(導線不得交叉)。
(2)小明同學在檢查電路連接時，滑動變阻器的滑片應該移到 端。連接好電路后，閉合開關，發現電流表和電壓表指針的轉向情況如圖乙所示，則可能的原因是：電流表 ，電壓表 。
(3)將小燈泡更換成定值電阻，且電路連接完好，還可以完成的實驗是( )
A．探究電流的磁場強弱與電流大小的關系
B．探究電流與電壓的關系
C．探究電流產生的熱量與電阻的關系
D．探究電流與電阻的關系
提高班習題精選
1．如圖所示，電源兩端電壓保持l2V不變，小燈泡L上標有“6V，3W’字樣，滑動變阻器最大電阻值R=60。不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是( )
A．S閉合后，使電壓表的示數減少1V，小燈泡L兩端的電壓就增1V
B．S閉合后，小燈泡L的最小實際電功率為0.5w
C．小燈泡l。正常發光時，變阻器R消耗的電功率為6W
D．開關S斷開時，電壓表的示數為12V
2．如圖所示電路，A、B、C是電流表或電壓表，單位是安或伏，閉合開
關S，A、B、C三表的示數分別為0.5、1、1.5時，燈Ll、L2恰好正常發光，已知燈Ll 和L2的額定功率之比為3:1。下列說法正確的是( )
A．A為電壓表，B、C為電流表
B．電源電壓是2V，且燈Ll和L2串聯
C．l0s內，燈Ll消耗的電能是l5J
D．燈Ll和L2的額定電壓之比為1:3
3．(2010湛江)如圖所示是電阻甲和乙的U-J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=5
C．甲、乙串聯在電路中，當電路電流為0.2A時，電源電壓為2V
D．甲、乙并聯在電路中，當電源電壓為2V時，電路總功率為l.2W
4．如圖甲所示，家庭照明燈的一種按鍵開關上有一個指示燈，在實際使用中發現，當開關閉合時，只有照明燈發光；開關斷開時，照明燈熄滅，指示燈會發出微弱的光，以便夜間顯示開關的位置。據此開關的控制特性，能正確表示照明燈(Ll)和指示燈(L2)連接方式的電路圖是乙圖中的( )
5．(2010龍巖)電子式電能表表盤上標有“3000imp／kW·h”字樣(“imp／kW·h”是電子式電能表的一個重要參數——“脈沖輸出”的單位，其數值表示用電lkW·h表盤上耗電指示燈閃爍的次數)，將某用電器單獨接在該表上工作20min，電能表指示燈閃爍了300次，該用電器在上述時間內消耗的電能為 kW·h，用電器的電功率是 w。
6．如圖所示的電路中，Ll和L2是兩只標有“6V，3W”字樣的小
燈泡，電源電壓6V。閉合開關，兩燈正常工作。則a是
表，b 表，a表的示數是 。
7．現有兩只分別標有“6V 6W”和“3V 6W”字樣的燈泡Ll和L2，若將它
們并聯后接在某一電源上，使其中一只燈泡正常發光，干路允許通
過的最大電流是 A。若將它們串聯后接在某一電源上，使其中一只燈泡正常光，則電源電壓是 V。
8．在“探究燈泡的電功率跟哪些因素有關”時，同學們提出了如下猜想：
甲：電功率跟電壓有關，電壓越高，電功率越大。
乙：電功率跟電流有關，電流越大，電功率越大。
請你任選其中一個猜想，設計實驗，進行驗證。
(1)你驗證的猜想是 (填“甲”或“乙”)。
(2)實驗需要的器材，除電源、導線、開關外，還需要
(3)在該實驗中，你需要收集的數據是
(4)你是通過觀察比較 來比較兩燈泡功率的大小的。
(5)探究出電功率跟電壓和電流的關系后，愛動腦筋的小明猜想：“電功率跟電阻之間也可能有一定的關系?！庇谑?，他向老師借了一些定值電阻和其他相關器材進行實驗，其實驗數據如表一、表二所示：
表一
R／ 5 10 15 20 30
I／A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
U ／N 1 2 3 4 6
P／W 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2
表二
R／ 5 10 15 20 30
I／A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.2
U ／N 6 6 6 6 6
P／W 7.2 3.6 2.4 1.8 1.2
根據表一數據可得出電功率跟電阻阻值之間的關系是： 。
根據表二數據可得出電功率跟電阻阻值之間的關系是： 。
9．(2010六盤水)媽媽為了讓明明在家里有一個舒適的學習和生活環境，新買了一臺科龍牌掛式空調機，細心的明明觀察后發現這臺空調的銘牌參數如下表所示。請問：
額定電壓：220V 型號KFR--2GW／UR2
頻率：50Hz 額定功率：ll00W
出廠日期：2009.5 編號：AO30493
(1)這臺空調正常工作時通過的電流是多少A
(2)如果這臺空調每天正常工作2h，那么一個月(按30天計算)要消耗多少電能
(3)如果這臺空調在用電高峰期時的實際電壓是200V，那么實際消耗的電功率是多少W (結果保留整數)
10．(20L0溫州)現有兩個電阻R和R。，R為標準電阻(阻值不變)，R。的阻值會隨溫度的升高而減小。它們的電流隨電壓的變化曲線如圖甲所示。小明將兩個電阻連接成如圖乙所示的電路進行實驗研究，實驗過程中電源電壓保持不變。
(1)據圖甲可知，標準電阻R的阻值是 。
(2)實驗過程中，當R。的溫度升高時，電壓表的示數會如何改變
(3)實驗過程中，當電壓表的示數為4V時，電阻R。消耗的電功率是多少W
答案
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1．UI 額定功率3．斷開 最大阻值
【典玨分祈】
例l 表格中燈泡的平均電功率一欄設計錯誤
解析：這是一道較為新穎的實驗考查題，主要考查學生對實驗設計、對圖表的認識與設計和對實驗數據的處理能力，表格中設計了“燈泡平均電功率”一欄，意在考查學生是否真正理解“實驗結果求平均值”這種數據處理方法的含義。
鞏固訓練l ①滑動變阻器接線柱接錯； ②電流表量+程選錯；③電壓表正負接線柱接反。
例2 解析：電能表是電學中的重要儀表之一，它除用來測量電功外，還有一個較為廣泛的用途就是測量用電器的功率值，本題就是其中的一例。
(1)三個用電器額定電壓為220V，正常工作時的電流可以根據I=，求得。 (2)用電器工作時消耗的電能由W=Pt解出，注意時間和功率單位要統一。 (3)要求實際功率，只要求出lOmin內做的功即可，從表上可知，電度表每kw·h轉2500轉，此時轉了250轉，電流做的功為w=kW·h，再由P=，即可求得。
解：(1)P=60W+l00W+280W=440W I=P／U=440W／220V=2A (2)W=Pt=0.16kW×5h+0.28 kW×lh=1.08kW·h=1.08度 (3)電能表轉盤轉250轉，電流做功0.1kW·h，P=W／t=0.6kW=600W(實際功率)
總結：利用電能表測用電器的功率，通常采用了下列步驟：(1)首先按測量要求設計合理的測量電路圖。 (2)觀察電能表，記下它每kW·h的轉數N。 (3)測量時使待測用電器工作，其他用電器(屬于該電能表的)都停止工作。 (4)用秒表或手表記下電能表轉一定圈數(盤的邊緣有個紅點)”時所用時間t(s)。 (5)利用公式P=
計算出所測用電器的功率值為
多少瓦
鞏固訓練2 (1)0～0.6A 0～3V(2)實物連接圖如下：
(3)0.9
【跟躁演練】
1．錯將滑動變阻器下方兩個接線柱接入電路2．③②⑤①④3．C 4．調節(或移動)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數等于額定電壓(或2.5V)，讀出此時電流表的示數測量不同電壓下小燈泡的實際功率(或觀察在不同電壓下小燈泡的發光情況) 5．多測幾組電流和電壓值，求出平均電阻，減小誤差 6．(1)不合格，在額定電壓下(或電壓是2.5V)，燈泡的功率不等于(或大于)額定功率(2)短了 電阻越小，電功率越大燈泡容易燒壞7．甲：B乙：C丙：A 8．(1)斷開0.6(2)將電流表“0.6”接線柱與小燈泡連接，圖略 (3)A(4)2.2 B (5)0.5(6)小燈泡開路(或小燈泡燈絲斷了或小燈泡燈座接觸不良或小燈泡接線柱接觸不良)9．(1)圖略(2)①1.0讀數時看錯電流表的量程 ⑦12.5(3)實驗步驟：閉合開關，使滑動變阻器連人電路的阻值最小(為零)，記下電流表的示數Il；將滑動變阻器連入電路的阻值最大，記下電流表示數l2；表達式：Rx=R010．(1)略 (2)右(或B或D) 正負接線柱接反量程選擇太小 (3)B
【提高班習題精選】
1．D 2．C 3．D 4．D 5．0.1 300 6．電流電壓0.5A 7．2.5 7.5 8．(1)驗證猜想甲(2)兩個規格不同的小燈泡，電壓表(3)兩燈泡兩端的電壓U1、U2(4)兩燈泡的亮度[答案二：(1)驗證猜想乙 (2)兩個規格不同的小燈泡、電流表 (3)兩燈泡的電流Il、l2(4)兩燈泡的亮度。] (5)電流一定時，電功率跟電阻成正比；電壓一定時，電功率跟電阻成反比9．(1)5A (2)66度 (3)909W 10．(1)10 (2)增大 (3)當電壓表為4V時，電路的I=0.4A，此時R0的電壓8V PRO=URO×I=8V×0.4A=3.2W
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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