初中物理——电功率教案 25页

电功率一、考点、热点回顾第一节电能1.电功：电流所做的功叫电功。l电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。l1kW·h＝3.6×106J2.电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。3.电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。l电功的计算公式为：4.电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。l表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，即1234.5kW·h。l“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。l“10（20A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。l“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用；l“600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。l根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：列出的比例式类似于l用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。第二节电功率1.电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。l电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。l1kW＝103W2.电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。3.电功率的定义式：第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。4.电功率的计算式：P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）；t——电流——安培（A）。5.家用电器的电功率（估计数值）：1000W：空调、微波炉、电炉、电热水器；800W：吸尘器；500W：电吹风机、电熨斗、洗衣机；25\n200W：电视机、电子计算机；100W：电冰箱、电扇。低于1W：手电筒、计算器、电子表。1.有关电功、电功率的公式及其适用范围：电功电功率公式的适用范围普遍适用普遍适用只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）只适用于纯电阻电路2.用电器的额定功率和实际功率l额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。l额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。l额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。l用电器实际工作时的三种情况：——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）——用电器正常工作。l电灯泡上的“PZ22025”表示额定电压是220V，额定功率是25W。l有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。l额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。3.串并联电路P实与R大小的关系项目串联电路并联电路P实与R的关系串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大25\n灯泡发光亮度实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变第三节测量小灯泡的电功率1.伏安法测小灯泡的功率【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。【实验原理】【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】①画出电路图（见右图）；②按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。③检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。④根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。【实验表格】次数电压/V电流/A电功率/W发光情况123【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路。第四节电与热1.探究电流的热效应【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。【实验步骤】（1）①如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。25\n③通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。（2）在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。Q——热量——焦耳（J）；I——电流——安培（A）；R——电阻——欧姆（Ω）；t——通电时间——秒（s）2.有关焦耳定律的注意事项lQ不与I成正比，而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：Q＝I2Rt＝(1A)2×2Ω×5s＝10Jl对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立l对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。3.利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。4.串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系物理量串联并联电功电功率电热比例关系在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比第五节电功率和安全用电1.家庭电路中电流过大的原因：①发生短路；②接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝的额定电流过小，也容易烧坏。2.保险丝：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低。3.保险丝的作用：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用。4.不能用铜丝、铁丝代替保险丝。25\n1.新建的楼房的保险装置不是保险丝，而是空气开关。当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路。2.在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？因为导线互相连接处接触面积小，所以电阻大。在串联电路中通电时间相同，由焦耳定律可知，导线互相连接处产生的热量多，温度高，所以那里容易发热，加速老化，甚至引起火灾。3.灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。为什么？因为灯丝烧断之后再搭在一起，灯丝的长度缩短，所以灯丝电阻变小。由可知，灯泡电压不变，灯泡的实际功率增大，所以灯泡会更亮。四、电路计算l当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容：n认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）；n认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”；n认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路；n认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。（有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析）n认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。l定性分析的策略电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。定性分析的思维顺序：n“先看总电阻”（用串、并联特点）当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，越串，总电阻越大；并联电路中，越并，总电阻越小。n“再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）n“串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。n“并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。n“最后看功率”（用功率公式）l实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。l解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。l解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。第六节生活用电常识1.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、电灯、插座、导线等组成。2.家庭电路中各部分电路及作用：l进户线进户线有两条，一条是火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。l电能表（见第一节）n用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。n安装：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。l闸刀开关（空气开关）n作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。n安装：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。l保险盒（见第五节）n电路符号：n连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。n选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。n保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。n注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。l插座n作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。n种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。n安装：并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。n把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。l用电器（电灯）和开关n白炽灯的工作原理：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。n灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。n开关和用电器串联，开关控制用电器。如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控制。25\n1.为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。2.连接家庭电路的注意事项：l家庭电路中各用电器是并联的。l插座的连接要遵循“左零右火”的规则。l开关必须串联在火线中，成“火线——开关——用电器——零线”的连接方式。l与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。l火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。（现在保险丝已被空气开关代替。）l三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。l虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。3.试电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。l用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光，因为零线内没有电压。l测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因可能是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。l某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。4.家庭电路中触电的原因：一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零线（双线触电）。二、典型例题3．（2011·浙江宁波）小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（）A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小3.C解析：灯泡的明暗程度由灯泡的实际功率决定，与它的额定电压和额定功率无关，此外，灯泡的额定电压和额定功率是它本身的规格，它们是不会变的。本题答案为C。4．（2011·北京）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．笔记本电脑B．电冰箱C．电风扇D．电暖器4.D解析:简单题。考查知识点：“焦耳定律的应用”（电流的热效应）。得分率较高的基础试题。5．（2011·江苏扬州）下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是（）A．空调B．电冰箱C．电视机D．台灯5.A解析：P=1.2kW，四个选项中额定功率接近1.2kw的用电器是空调机。6．（2011·四川乐山）小李家有一台“220V2000W””的电热水器，该热水器正常工作0.5h耗电_______度，合___________J。25\n6.1；3.6×106解析：该热水器正常工作0.5h耗电W=Pt=2kW×0.5h=1kW•h，1kW•h=1000W×3600s=3.6×106J．点评：本题考查消耗电能的计算，关键是公式的应用，解题过程中要注意单位的换算．7．（2011·安徽省）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（　　）A．1.6WB．4.0WC．0.4WD．3.4W7.A解析：定值电阻，。8．（2011·广东佛山）如图所示，闭合开关后，灯L1亮，L2不亮的原因可能是（）A．L1的灯座两端的连线相碰了B．L2的灯丝断了C．通过L1的电流大于通过L2的电流D．L1的电阻比L2的电阻大得多8.D解析：根据电路图可知，两灯泡串联，所以流过它们的电流相等，闭合开关后，灯L1亮，L2不亮，这说明灯L1的实际功率较大，根据功率公式P=I2R可知，灯L1亮，L2不亮的原因可能是L1的电阻比L2的电阻大得多。本题答案为D。9．（2011·广东深圳）甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”、“PZ220-100”，关于这两个灯泡的描述正确的是（）A．甲灯的灯丝粗、电阻大B．乙灯的灯丝细、电阻小C．甲灯的灯丝细、电阻大D．乙灯的灯丝粗、电阻大9.C解析：甲、乙两灯的额定电压都是220V，额定电流分别为25W和100W，根据P=U2/R可知，当额定电压相同时，电阻小的功率大，所以甲灯泡的电阻大，灯丝较细，乙灯泡的电阻小，灯丝较粗。本题答案为C。10．（2011·广西河池）标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（）25\nU/V0.6I/A6123450.50.40.30.20.10A．3WB．3.3WC．3.6WD．5W10.C解析：根据题图可知，当灯泡两端的电压U1=4V时，流过灯泡的电流为I1=0.4A，灯泡的功率为P1=U1I1=4V×0.4A=1.6W；定值电阻两端的电压为U2=4V，其功率为P2=，所以整个电路消耗的功率。本题答案为C。点评：考查功率的计算问题。11.（2011·山东东营）将标有“220V100W”的灯泡接在电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是（不考虑温度对电阻的影响）（）A.100WB.50WC.25W　　D.20W11.C解析：根据P=U2/R可知，当灯泡电阻R一定时，P∝U2，若电压U降为原来的，则P降为原来的，所以将标有“220V100W”的灯泡接在电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是×100W=25W，本题答案为C。12．（2011·广东河源）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是（）A．电能表的额定功率为2500WB．电能表的标定电流为5AC．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•hD．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J12.B解析：电能表上的“2500”表示每耗电1kW•h，电表转动2500转；“5A”表示标定电流为5A；电能表读数的最后一位是小数部分，所以拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6kW•h。本题答案为B。25\n13．（2011·甘肃兰州）关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　）A．根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多B．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少C．根据Q＝UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关D．根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多13.D解析：本题考查对焦耳定律的理解。电流通过导体时产生的热量，根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。14.（2011·湖南省株洲）某阻值为4Ω的定值电阻，通过的电流为0.5A，则1min产生的热量是（　　）A.2JB.30JC.60JD.120J14.C解析：1min=60s，1min产生的热量：Q=I2Rt=（0.5A）2×4Ω×60s=60J．15．（2011年·山东济宁）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图8所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是A．灯L1额定功率较大B．灯L2两端电压较大C．灯L1的电阻较大D．通过灯L1的电流较大15.C解析：灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，两灯通过的电流相同，根据公式P=I2R可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L1的电阻大于灯L2的电阻，故A、D错误，C正确，根据公式U=IR可知电流相同时，电阻越大，灯泡两端的电压越大，所以灯L1两端电压较大，故B错误．16．（2011·四川乐山）把标有“220V60W”的甲灯和标有“220V100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则：A．因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮C．因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮D．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮16.A解析：甲灯的电阻R1==≈807Ω，乙灯的电阻R2==25\n=484Ω，两灯串联，根据公式P=I2R可知，电阻越大，实际功率越大，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，甲灯亮．故选A．点评：本题考查电阻的计算和实际功率大小的比较，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流的规律，判断灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。17．（2011年·福建宁德）如图所示电路，电源电压恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（）A．电流表示数变大，灯变暗   B．电压表示数不变，灯变暗C．电流表示数变小，灯变亮   D．电压表示数为变，灯变亮17.B18．（2011·黑龙江哈尔滨）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”．以下观点不正确的是（）A．实验要选取规格不同的灯泡B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同C．将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验18.D解析：实验目的是研究电功率与电流的关系．所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同，故A观点正确；由图可知，两灯泡的连接方式是并联．在并联电路中，各支路两端的电压都相等．故B观点正确；根据欧姆定律，把滑动变阻器串联在电路中，要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压．依据通过电灯泡的电压和电流，可以计算电路相应的电阻，所以可以完成实验，故C观点正确；根据电功率公式P=UI，如将电路改为串联，两灯泡各支路两端的电压不同，无法完成实验，故D观点错误。故选D。19．（2011·吉林长春）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向下移动时，则（）25\nA．电压表的示数变大，灯变暗B．电流表的示数变小，灯变暗C．电压表的示数不变，总功率变大D．电流表的示数变大，总功率变小19.B解析：此题考查电路动态变化及其相关知识。当滑片P向下移动时，电流表的示数变小，灯变暗，电压表的示数不变，总功率变小，选项B正确。20．（2011·河南）如图所示是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图象，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是（）A．甲的阻值是乙阻值的两倍B．通过乙的电流是甲的电流的两倍C．乙两端的电压是甲两端电压的两倍D．甲的电功率是乙的电功率的两倍20.C解析：此题考查电阻的电流与电压关系的图像，串联电路、欧姆定律、电功率动及其相关知识点。由欧姆定律可知，甲的阻值是乙阻值的1/2，选项A错误；将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，电流相同，乙两端的电压是甲两端电压的两倍，选项B错误，C正确；由P=UI可知，甲的电功率是乙的电功率的1/2.选项D错误。21．（2011·广东河源）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时（）S25\nA．电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗B．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮C．电压表示数不变，电流表示数不变，灯的亮度不变D．电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗21.C解析：闭合开关前，电压表测量电源电压，电流表测量流过灯泡的电流，灯泡两端的电压等于电源电压；当闭合开关后，定值电阻R与灯泡L并联在电路中，电压表测量电源电压，电流表测量流过灯泡的电流，灯泡两端的电压等于电源电压，可见，电压表和电流表的示数均不变，灯泡的实际功率也不变，亮度也不变。本题答案为C。22.（2011·浙江杭州）在如图所示的电路中，电源电压为3伏特，电阻R的阻值为5欧姆，滑动变阻器标有“20Ω2A”字样，当滑片由A端滑到B端的过程中（）A.电阻R两端的电压不断变大B.电阻R的功率不断变小C.滑动变阻器两端的电压不断变小D.滑动变阻器的功率不断变大22.B解析：当滑片由A端滑到B端的过程中，滑动变阻器接入的阻值变大，电路中的总电流变小。根据U=IR可知，定值电阻R两端的电压不断变小，选项A错误；根据P=I2R可知，电阻R的功率不断变小，选项B正确；因为电源电压不变，而定值电阻R两端的电压不断变小，所以滑动变阻器两端的电压不断变大，选项C错误；当滑片位于A端时，滑动变阻器的功率为0，当滑动变阻器接入的阻值为5欧姆时，电路电流为0.3A，变阻器的功率为0.45W，当滑片滑到B端时，电流为0.12A，变阻器的功率为0.288W，可见，滑动变阻器的功率先增大后减小，选项D错误。本题答案为B。23.（2011·广西北海）如图所示电路中，R2＝20Ω。当Sl断开，S2闭合时，电流表的示数为0.3A，当Sl、S2都闭合时，电流表的示数为0.9A，则下列说法正确的是()25\nA．电源电压为9VB．R1的阻值为15ΩC．当S1、S2都闭合时，l0s内电流通过电阻Rl产生的热量为36JD．当S1、S2都闭舍时，电路中的总电阻为30Ω23.C解析：当Sl断开，S2闭合时，电阻R1断路，流过电阻R2的电流为I2=0.3A，所以电源电压为U=I2R2=6V；当Sl、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，干路电流I=0.9A，因为电阻R2两端电压不变，所以流过R2的电流仍为I2=0.3A，故流过R1的电流为I1=I-I2=0.6A，R1两端的电压等于电源电压即U1=6V，所以R1=U1/I1=10Ω；此时，l0s内电流通过电阻Rl产生的热量为Q1=，电路中的总电阻。答案为C。24.（2011·山东东营）如图所示是酒精测试仪的原理图，R0为定值电阻。已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比，如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（）A.传感器的电阻越大B.电压表的示数越大C.通过传感器的电流越小D.电路消耗总功率越小24.B解析：根据电路图可知，电阻电阻R0和酒精气体传感器串联在电路中，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压；如果测试到的酒精气体浓度越大，那么酒精气体传感器R2的电阻值就会越小，根据可知，干路电流I越大，电路消耗总功率P=UI越大，定值电阻R0两端的电压U1=IR1也越大，即电压表示数越大，故本题答案为B。点评：本题考查欧姆定律和串联电路中电流和电压规律，即串联电路中电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。25.（2011·云南玉溪）如图所示，某同学把标有“6V2W”和“6V3W”字样的两个小灯泡L1、L2串联在电源电压为10V的电路中进行探究实验，下列结果中正确的是（　　）25\nA.灯L1能正常发光B.灯L2能正常发光C.灯L1发光比灯L2暗D.灯L2的灯丝会被烧断26．（2011·内蒙古赤峰）两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（）A．甲一定比乙亮B．乙一定比甲亮C．都正常工作时，甲比乙亮D．都正常工作时，乙比甲亮26.C解析：∵灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，而甲乙两灯的实际功率没法比较；∴A、B选项是错误的；∵当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率；∴比较额定功率即可比较灯泡的亮度；又知：甲灯的额定功率为40W，乙灯的额定功率等于25W；∴正常发光时，甲比乙亮．故选C。49．（2011·湖南长沙）如图所示，电源电压恒为4V，定值电阻R1=40Ω，R2=20Ω，则开关闭合后，电流表的示数是_____A，通电5min，电路中产生的热量是_______J。25\n49.0.3；36050．（2011·广西柳州）把5Ω的电阻R1与l0Ω的电阻R2串联接在一电压不变的电源上，如果通过电阻R1的电流为0.4A，则该电源的电压为_______V。若把R1、R2分别串联、并联或单独连接到该电源上，则电路中的最大功率为_________W。50.6；10.8解析：因为串联电路中电流处处相等，所以当它们串联时流过两个电阻的电流均是0.4A，电源电压为U=I（R1+R2）=0.4A×（5Ω+10Ω）=6V，电路中的总功率P1=UI=6V×0.4A=2.4W；当它们并联时，两个电阻两端的电源均等于电源电压，电路中的总功率就等于它们分别单独连接到电源上时的功率之和，即，可见电路中的最大功率为10.8W。51.（2011·广西钦州）路灯给市民出行带来方便，给城市增添异彩，我们发现同排路灯即使一盏灯烧了，其它仍然亮着，这是因为各盏路灯间的连接方式是(选填“串联”或“并联”)；在用电高峰期，路灯比较昏暗，这时路灯的实际功率额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”).51.并联；小于解析：各灯泡能够独立工作，互不影响，说明它们是并联关系；路灯的明暗程度由其实际功率决定，所以，在用电高峰期，路灯比较昏暗，这时路灯的实际功率小于额定功率。52.（2011·天津）标有“PZ22060”的白炽灯正常工作电压为V，额定功率为11W的节能灯与该灯泡均正常发光时亮度相当，各自正常工作10h，节能灯少消耗kw·h的电能。52.220；0.49解析：标有“PZ22060”的白炽灯的额定电压为220V，额定功率为60W；额定功率为11W的节能灯与该灯泡均正常发光时，各自正常工作10h，节能灯少消耗的能量W=(P炽-P节)t=0.049kW×10h=0.49kW·h。53.（2011·云南玉溪）两根电热丝，其电阻R1=2R2．若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则R1、R2两端的电压之比是　　；在相同时间内，电流通过R1、R2产生的热量之比是　　。53.2∶1；2∶1解析：因为电阻R1、R2串联在电路中，所以流过它们的电流都等于干路电流，即I1=I2=I，它们两端的电压之比是；电流通过R1、R2产生的热量之比。点评：25\n本题考查电压和产生热量的比值，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流的规律．54．（2011·福建南平）如图所示是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路，图中A是吹风机（电动机），B是电热丝。若只闭合开关S1吹出的是_____风；若将S1、S2都闭合，吹出的是_____风。54.冷；热55．（2011·甘肃天水）如图，电源电压不变，当开关S1、S2闭合，a、b都是电压表时，a、b的示数之比为5:2；当S1闭合，S2断开，a、b都是电流表时，a、b的示数之比为_________，R1与R2产生的热量之比为_________。55.3:5；2:356．（2011·辽宁沈阳）如图所示，电源电压保持不变，开关S1已闭合。若再闭合开关S2，则________的示数变大，小灯泡L1的亮度________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。56.电流表；不变57．（2011年·黑龙江鸡西）灯L1标有“6V6W”,L2标有“6V3W”，串联接入电路，两灯都发光时电路中最大电流应为A,更亮些。　　　57.0.5；L258．（2011·湖北十堰）将标有“6V3W”字样的小灯泡L1与额定电压为12V的小灯泡L2并联接在电源上，L1正常发光，L2较暗，此时干路中的总电流为1.1A，L1正常发光时通过它的电流为______A；L2的电阻为________Ω。若将L1、L2串联到另一个电压可调的电源上，电源电压最大为_______V，此时L2消耗的功率为______W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）58.0.5；10；11；2.525\n61．（2011·广西柳州）电动自行车已经是柳州市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是240W，以6m/s的速度匀速行驶时的供电电流为5A，则电动机的额定工作电压为________V，若该车电动机的效率为80％，则牵引力为___________N。61.48；32解析：电动机正常工作时的电流就是额定电流，根据P额=U额I额可得，其额定电压为，电动机的有用功率为，根据公式P=Fv可得，牵引力。点评：考查基本公式的理解和应用。73.（2011·广州）要使“6V3W”的灯泡接在8V的电源上能正常发光，应串联一个多大的电阻？73.4Ω解析：灯泡的额定电压：U额=6V；额定功率：P额=3W；则由功率公式P=UI可得：灯泡的额定电流：I=P额/U额=3W/6V=0.5A；串联电阻两端的电压：UR=U﹣U额=8V﹣6V=2V；故应串联电阻的阻值：R=UR/I=2V/0.5A=4Ω.点评：本题告诉我们一个解决生活中经常遇到的一个问题的方法，即当电源电压大于电器的额定电压时，可以通过串联电阻的方式使电器正常工作。78．（2011·广东湛江）一只电烙铁的规格为“220V110W”请回答下列问题：（1）该电烙铁正常工作的电流为多少？（2）该电烙铁的电阻为多少？（3）在额定电压下通电10min产生多少热量？78.（1）0.5Ａ（2）440Ω（3）6.6×104J解析：（1）电烙铁正常工作的电流I==＝0.5Ａ（2）根据公式，可得，电烙铁的电阻。另解：。（3）在额定电压下通电10min产生的热量Q=W=Pt=110W×10×60s=6.6×104J。答：（1）电烙铁正常工作的电流为0.5A；（2）电烙铁的电阻为440Ω；（3）在额定电压下通电10min产生的热量6.6×104J．79．（2011·广西河池）如图所示，电源电压为9V保持不变，灯L上标有“6V6W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω，R2=20Ω，灯泡的电阻不变。求：25\nS2LS1R2R1（1）灯泡的电阻。（2）当S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的电流。（3）电路工作时消耗的最小功率。79.（1）6Ω（2）0.45A（3）1.35W解析：（1）灯泡的电阻RL=UL2/PL=（6V）2/6W=6Ω（2）当S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中只有R2，由欧姆定律得电路中的电流I=U总/R2=9V/20Ω=0.45A（3）根据P总=U总2/R总可知，当电路中总电阻最大时，整个电路消耗的功率最小。因为，当S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中的总电阻最大，其最大值为R总大=40Ω＋20Ω=60Ω，所以电路工作时消耗的最小功率为P最小=U总2/R总大=（9V）2/60Ω=1.35W80.（2011•吉林省）如图所示，灯L标有“6V3W”字样，电源电压为9V且保持不变．闭合开关S，灯L正常发光，求：（1）电阻R的阻值；（2）灯泡正常发光时电阻R消耗的功率．80.（1）6Ω（2）1.5W解析：（1）I===0.5A，UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V，R===6Ω。（2）PR=URI=3V×0.5A=1.5W。85.（2011·山东聊城）在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表V的示数恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。求：25\n（1）R1的阻值；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电路消耗的最小总功率；（4）当滑动变阻器的滑片移至最左端时，R1在5min内消耗的电能。85.（1）4Ω（2）16Ω（3）1.8W（4）2700J解析：根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表V测量的是电源电压，电压表V2测量的是滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量的是干路电流。（1）根据电表示数可知，电源电压为U=6V，滑动变阻器两端的电压为4V，所以定值电阻R1两端的电压为U1=2V，流过定值电阻R1的电流为I1=0.5A，所以，定值电阻R1的阻值为R1=U1/I1=2V/0.5A=4Ω。（2）当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时，电流表的示数为0.3A，电路的总电阻为R总=U/I=6V/0.3A=20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2m=R总-R1=20Ω-4Ω=16Ω.（3）根据P=U2/R可知，当电路电阻最大时，电路消耗的总功率最小，其最小值为P=U2/R=（6V）2/20Ω=1.8W（4）当滑动变阻器的滑片移至最左端时，R1两端的电压等于电源电压，即U1=6V，其在5min内消耗的电能为Q=。95．（2011·山东青岛）在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的最程为0～3V，R3＝4Ω。求（画出相应的等效电路图）：（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为4W，则电源电压U=?（2）只闭合开关S2时，灯泡R,1正常发光，R3消耗的功率为0.64W，则灯泡的电阻R1=?（写出该小题的解题思路后再求解）25\n（3）只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少?95.（1）等效电路如图1所示，电源电压U=4V。（2）等效电路如图2所示，灯泡的电阻R1=6Ω。（3）等效电路如图3所示，变阻器R2的取值范围是4～18Ω。图1图2图33AR3A解析：（1）只闭合开关Sl时，等效电路如图1所示，根据P=U2/R可知，电源电压U=（2）只闭合开关S2时，等效电路如图2所示。根据P=I2R可知，电路电流I=I3=。解法1：电路总电阻为R总=U/I=4V/0.4A=10Ω，灯泡的电阻R1=R总-R3=6Ω。解法2：电阻R3两端的电压U3=I3R3=0.4A×4Ω=1.6V，灯泡两端的电压U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V，灯泡的电阻R1=U1/I=2.4V/0.4A=6Ω。（3）只闭合开关S3时，等效电路如图3所示。①当滑片左移时，在不损坏电流表和电灯的情况下有：IA≤0.6A，I1≤0.4A，所以I≤0.4A，电路总电阻R总=U/I≥4V/0.4A=10Ω，所以R2=R总-R1≥10Ω-6Ω=4Ω。②当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有：U2≤3V，≥4V-3V=1V，电路电流I=I1=≥1V/6Ω=，滑动变阻器R2的电阻R2=U2/I≤3V/=18Ω。∴变阻器R2的阻值范围是4～18Ω。三、课后练习一、填空题（每小题4分，共36分）1．某同学连接的电路如图7—1所示，灯泡上标有“3．5V0．7W”的字样，该同学所用电源是由三节干电池串联组成的．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为_____A时，小灯泡恰能正常发光．这时滑动变阻器接入电路中的电阻是_____Ω．25\n图7—12．张东方同学在一次实验中，所用的电阻R2的阻值为30Ω，按图7—2所示的电路连接器材后．闭合开关，发现电流表的示数是0．3A，如果电阻R1消耗的电功率是6W，经计算电阻R1的阻值为_____．图7—23．平时我们所说的“用电器正常工作”是指用电器两端所加的电压正好等于_____，此时用电器消耗的电功率就是它的__________．当电路中有几个用电器时，无论是串联还是并联，电路中的总功率等于___________．4．小良同学在如图7—3所示的电路中，所用的电源电压恒定．当他闭合开关，移动变阻器的滑片，到a点时使R1接入电路的电阻为1Ω，到b点时使R1接入电路的电阻为4Ω，并且在a、b两点时R1消耗的电功率相等；他还观察到在a、b两点时电压表的示数变化了2V．通过以上的测量数据，他计算出R2的阻值是_____，当滑片在b点时，电流表的示数为_____．图7—35．某用电器的额定电压是220V，正常工作时的电流是800mA，这个用电器正常工作时的电功率是_____，电阻是_____；如果该用电器每天使用5h，则每天消耗的电能是_____J，一个月耗电_____度（一个月按30天计算）．6．如果某用电器工作时5min做功1．5×105J，这个用电器的电功率是_____．7．某同学将一盏标有“220V40W”的灯泡接到电路中，测出通过灯泡的电流是0．1A，这盏灯消耗的实际功率为_____．8．郑冉同学家中有一台空调，接在家庭照明电路中，他测出空调工作时通过的电流是5A，如果该空调每隔15min工作一次，每次工作5min，在3h的时间内这个空调消耗的电能是_____，电流做的功是_____．9．某用电器的铭牌上标着“220V1200W”的字样，当将该用电器接在家庭照明电路中时，正常工作10min消耗的电能是_____度，电流1s做功_____J．25\n二、选择题（每小题4分，共36分）10．有几位同学将两只灯泡接入电路中，让它们同时工作，下面是它们的几种说法，其中正确的是A．较亮的灯泡中通过的电流一定大B．较亮的灯泡两端的电压一定大C．较亮的灯泡额定功率一定大D．较亮的灯泡消耗的电能一定多11．某实验小组的同学在一次实验中，将一个标有“12V2．4W”的灯泡和一个电阻R串联起来接在电路中，如图7—4所示，闭合开关灯泡恰能正常发光；如果它们将灯泡换成一个标有“12V3．6W”字样的，下面的说法中正确的是（电源电压不变）图7—4A．“12V3．6W”灯泡消耗的实际功率比3．6W小B．“12V3．6W”灯泡消耗的实际功率比3．6W大C．“12V3．6W”灯泡消耗的实际功率等于3．6WD．无法判断“12V3．6W”灯泡消耗的实际功率的大小12．有两个电阻R1、R2（已知R1＜R2），如果将它们串联起来接入电路中，在相等的时间内它们消耗的电能分别为W1、W2，下面的说法中正确的是A．W1＜W2B．W1＞W2C．W1=W2D．无法判断13．小明同学在一次实验中，将灯泡两端的电压从12V增加到14V，他观察到和灯泡串联的电流表的示数变化了0．2A，下面的说法中正确的是（灯丝电阻不变）A．该灯泡消耗的电功率变化了0．4WB．该灯泡消耗的电功率变化了2．8WC．该灯泡消耗的电功率变化了2．4WD．该灯泡消耗的电功率变化了5．2W14．某同学连接的电路如图7—5所示，闭合开关后，发现电流表甲的示数为0．2A，电流表乙的示数为0．8A，下面的说法中正确的是图7—5A．电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是1∶3B．电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是1∶9C．电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是3∶125\nD．电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比是9∶115．张雨同学连接的电路如图7—6所示，当他将滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点时，电压表V1前后两次示数之比是3∶4，电压表V2前后两次示数之比是2∶1．如果滑片P在a点时，变阻器在2s的时间内消耗的电能是4J，当滑片P在b点时，关于变阻器消耗的电功率，下面的说法中正确的是 图7—6A．3WB．2．7WC．2WD．1．3W16．某同学家中有一个电炉，上面标有“220V1000W”的字样，下面关于这个电炉的说法中正确的是A．使用这个电炉时应连接额定电流为10A的保险丝B．这个电炉在正常工作时的电阻为484ΩC．这个电炉工作时消耗的电功率是1000WD．这个电炉正常工作0．5h消耗的电能为1．8×106J17．某同学有一个灯泡，将它与8Ω的电阻串联，当将它们接在24V的电源上时，灯泡恰好能正常发光，该同学测得通过电阻的电流为1．5A．下面的说法中正确的是A．这个灯泡的额定电功率为36W，额定电压为24VB．这个灯泡的额定电功率为18W，额定电压为12VC．这个灯泡的额定电功率为20W，额定电压为12VD．这个灯泡的额定电功率为12W，额定电压为12V18．张研同学有两段电热丝，电阻分别是R1、R2（R1＞R2)，他将这两段电热丝在电路中串联起来，分别放入两个相同的容器中，两个容器中装有相同质量的水，如图7—7所示．当他将开关闭合后，关于甲乙两个容器中水温的变化，下面的说法中正确的是图7—7A．甲容器中的水温度上升的快B．乙容器中的水温度上升的快C．甲、乙容器中的水温度上升的一样快D．条件不足，无法判断三、实验题（19题、20题各9分，21题10分，共28分）19．某实验小组有一个小灯泡，上面只能看清“2．5V”25\n的字样，他们想知道小灯泡的功率是多少，找来的器材如图7—8所示．(1)将图中所给器材，按照实验的要求用线连接起来．图7—8图6—9(2)在闭合开关以前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____端．(3)实验中的电源用_____节干电池串联即可．如果灯泡的电阻约为9Ω，电流表选用的接线柱应为_____和_____．(4)当灯泡正常发光时，请你在图7—9（甲）中的表盘上画出指针的位置．（5）当灯泡正常发光时，电流表的指针位置如图6—9（乙）中的表盘所示，这个小灯泡的电功率为_____．20．陈红同学家中有40W的日光灯5盏，平均每天开灯3h；100W的电视机一台，平均每天看电视3h；200W的洗衣机一台，每月使用10h；1800W的电磁炉一个，平均每天使用1h．(1)他家的保险丝应选用哪种规格的？（2）陈红同学家一个月（按30天）用电多少度？（3）如果他家每天少开灯30min，少看电视20min，电磁炉少用10min，每月可省电多少度？25\n★21．赵阳同学有一只电热器，他不知道这个电热器的功率，他想利用家中的电能表进行测量，他把家中其他电器都关闭，只让电热器工作，经过3min他观察到电能表转了12转，他家的电能表上标有“220V5A300r/kWh”的字样．请你帮他算出这个电热器的功率是多少？25