2020年中考物理考點總動員考點22電功率含解析

1、考點22 電功率【知識回顧】考點一、電能、電功1 .電功：電流通過某段電路所做的功叫電功2 .電流做功的實質(zhì)：電流做功過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做 多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也就消耗了多少電能。3 .電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。4 .規(guī)定電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。5 .電功公式：W UIt Pt （適用于所有電路）；對于純電阻電路可推導(dǎo)出：W UIt U-t I2RtR（1）串聯(lián)電路：W R1-;W2 R2（2）并聯(lián)電路：W1- R2 ;W

2、2 Ri（3）在任何情況下，在一定時間所做的總功W Wi W2Wno6 .電功單位：在國際單位制中，電功單位是焦耳（ J）;常用單位還有度（kwh） , 1度=1千瓦時 =1kWh=3.6X 10 6J; “1度”的規(guī)定：1kw的用電器工作1h消耗的電能。7 .電功的測量電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功（某一段時間內(nèi)消耗電能）的儀器。電能表上“ 220M 5A、3000R/kW-h”等字樣，分別表示：電能表額定電壓是220V;允許通過的最大電流是5A;每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。讀數(shù)時：最后一位有紅色標記的數(shù)字表示小數(shù)點后一位；電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的

3、度數(shù)?？键c二、電功率1 .電功率：電流在單位時間內(nèi)所做的功。2 .電功率物理意義：表示電流做功快慢的物理量。23 .電功率公式：P UI W （適用于所有電路），推導(dǎo)公式：P I2R （適用于純電阻電路）。tR,，R Ri(1)串聯(lián)電路中;P2 R2一 . P R2(2)并聯(lián)電路中：2 R2;P2 Ri(3)無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算總功率常用公式P=,+P2+Pj。4 .電功率單位：在國際單位制中，功率單位是瓦特( W,常用單位：千瓦(kWVo5 .額定功率(1)某燈泡上標有“ PZ220V-25”字樣分別表示：普通照明，額定電壓(用電器正常工作時的電壓)220V,額定功率(用電器在額定電壓

4、下的功率)25W的燈泡。U 2(2)已知U額、P額，可根據(jù)公式I P額/U額計算出該燈的額定電流；可根據(jù)公式 R計算出 %該燈的電阻。(3)燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小:當 U實=U額時，PPDE常發(fā)光；當 U實vU額時，P實<P獻T光暗淡；當U會U退f, P實>PM發(fā)光強烈。. .U 實 2 (4)已知U額、P額、U實，可根據(jù)公式 P實()P額，由該式可知，當實際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/nU額時，實際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。(5)燈L1 "220M 100W ,燈L2 “220M 25W相比較而言，L燈絲粗短,L2燈絲細長?？键c三、測量小燈泡電功率一、伏安法測

5、量小燈泡的電功率1 .實驗?zāi)康模簩W習用電壓表和電流表測量小燈泡的額定功率和實際功率，并加以比較。2 .實驗原理：要測量小燈泡的電功率，根據(jù)電功率公式P UI ,可以用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流。3 .實驗器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。4 .設(shè)計并進行實驗：(1)按照圖所示的電路圖連接好實驗電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片置于最大阻值處。(2)檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，記錄電壓表與電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡

6、兩端的電壓小于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表和電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，記錄電壓表與電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。(5)整理好實驗器材。(6)用公式P UI計算出小燈泡的額定功率和實際功率，記錄在下表中。實驗序號電壓/V電流/A電功率/W小燈泡亮度12.50.310.78正常22.00.250.50較暗33.00.381.14較鳧5.分析與論證(1)(2)(3)(4)分析表格中的實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡的電功率越大，燈泡發(fā)光越小燈泡的亮度直接由它的實際功率決定。小燈泡兩端的實

7、際電壓只有在不高于額定電壓時，才處于安全使用狀態(tài)。小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。6、實驗結(jié)論(1)當實際電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。(2)當實際電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際更率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。(3)當實際電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。7、注意事項(1)電源電壓應(yīng)高于燈泡的額定電壓；滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流,滑動變阻器的最大阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，這樣會使滑動變阻器的調(diào)壓效果明顯。(2)連接電路時，電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇，電流表的量程應(yīng)根據(jù)燈

8、泡的額定電 流來選擇，如果燈泡的額定電壓或電流位置，則要采用試觸的方法判斷。(3)連接電路時，開關(guān)要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表。(4)閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止電路中電流過大，其保護電路作用。（5）調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額 定電壓的1.2倍，同時通電時間不能過長，否則容易燒壞小燈泡。注意：伏安法測小燈泡電功率與伏安法測電阻阻值的異同。相同點：實驗電路基本相同，可采用同一電路；實驗方法相同，都是伏安法；測量的物理量相 同，都測量電流I和電壓U。不同點：實驗原理不同，測小燈泡電功率的實

9、驗原理P UI ,測電阻阻值的實驗原理是 R U；數(shù)據(jù)處理方式不同，測電阻阻值時需要多次測量，最后求平均值以減小實驗誤差，而測小燈泡電功率時也 需要多次測量，但不能用來求平均值，而是尋找不同電壓下的電功率有什么規(guī)律?？键c四、焦耳定律1 .電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，上種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2 .焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成 正比。3 .焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中單位CH焦（J） ; I 一安（A） ; FH歐（） ; t一秒。4 .當電流通過導(dǎo)體做的功（電功）全部用來產(chǎn)生熱量（電熱），則有 W=Q可用電功公式來計

10、算 Q如電熱 器、純電阻就是這樣的。5 .電熱的利用：電熱毯、電熨斗、電烤箱等；電熱的防止：電視機后蓋有很多孔是為了通風散熱， 電腦運行時也需要風扇及時散熱?！究键c梳理】考點一、電能、電功本考點主要內(nèi)容有電功、電能的基本概念，電功的基本計算、電能的概念與計算，電阻串并聯(lián)電路電 功的特點。本節(jié)不涉及實驗探究題類試題，但與其他知識點結(jié)合組成一個大型計算題還是會經(jīng)常出現(xiàn)的。 從近三年中考試題來看，對本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對電功、電能概念的考查、對電能簡單計算的考查、 對動態(tài)電路的考查、對串并聯(lián)電路電功特點的考查等方面?？碱}以選擇題、填空題、計算題形式出現(xiàn)，并 以填空題居多。尤其注意的是電能表的使用

11、與相關(guān)計算，在許多地區(qū)中考試題中屬于?？純?nèi)容，需要認真 理解和熟悉有關(guān)的計算?？键c二、電功率本考點主要內(nèi)容有電功率的概念，電功率基本計算及其應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容涉及到的計算問題較多，有的是單考電功率知識，一般屬于基礎(chǔ)題，較簡單；有的把電功率與其他知識點結(jié)合組成一個考題，除考查對 電功率的理解外，還考查電學其他知識點；更多的是有關(guān)電功率的計算，并且此類題目一般作為大型計算 題出現(xiàn)，分值高、涉及知識面廣、題目屬于中等或較難。從近三年中考試題來看，對本節(jié)內(nèi)容的考查主要 集中在對電功率概念的考查，對電功率的計算，電功率在生活中的應(yīng)用等?？碱}以選擇題、填空題、計算 題形式出現(xiàn)，并以選擇題居多?？键c三、測量小燈

12、泡電功率測量小燈泡電功率是中考物理試卷中實驗探究類考題的?？純?nèi)容，如果說是必考內(nèi)容也不過分，經(jīng)統(tǒng)計中考物理試卷有關(guān)測量小燈泡電功率的實驗探究題出現(xiàn)的概率在85%左右，所占分值在 6分一12分之間。由此可見此內(nèi)容在中考試卷地位和重要性。測量小燈泡實驗探究題常見考查問題有：實驗電路的糾錯、分 析、補充；電路故障排除；實驗步驟與實驗科學方法分析；實驗手段分析；電功率概念理論研究；實驗態(tài) 度和實驗誤差等?？v觀各地中考考綱和近三年考卷，對電功率的實驗探究中考試卷中仍會出現(xiàn)，主要考查方式、內(nèi)容和 分值也不會有更多變化?？键c四、焦耳定律焦耳定律同樣是本章重點，主要講述了什么是電流熱效應(yīng)、焦耳定律的內(nèi)容與應(yīng)用

13、、電熱計算等。尤 其是電熱計算，是焦耳定律在生活電器、電熱器具中的應(yīng)用，主要考察學生的計算能力和利用所學知識解 決生活中的實際問題的能力。所以，對本部分內(nèi)容的考查題型靈活，題目有簡單，也有較難和難度較大的， 且分值也較大。一名師點睛考點一、電能、電功【典例一（2019 武威）如圖所示是某家用電子式電能表的表盤，該表盤上顯示已用電 kWh。若將某用電器單獨接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了 32次。該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為 kW?h,它的實際電功率是 W265546.7 ； 0.02 ； 400?！窘馕觥?1)該表盤上顯示數(shù)字為55467,因為最后一位是小數(shù)、單位是 kW

14、?h所以顯示已用電5546.7kW?h；(2) 1600imp/ (kW?h表示每消耗 1kW?h的電能，指示燈閃爍 1600次，指示燈閃爍 32次，則該用電kW?h=0.02kW?，h器消耗的電能： W=該用器的實際電功率P=0.4kW=400W故答案為：5546.7; 0.02; 400?！九e一反三】1. (2018 長沙)如圖Li、L2是規(guī)格分別為“6V、6WW ,“3V、2.7W'的小火T泡，將它們連在如圖的電路中，電源電壓恒定不變，當只閉合S時,L 2正常發(fā)光。(不計溫度對燈泡電阻的影響)求：(1)電源電壓；(2)燈泡Li的電阻R;(3)當S、S都閉合時，10s內(nèi)電流做的總功

15、?！敬鸢浮?1) 3V; (2) 6Q; (3) 42J?！窘馕觥?1)當只閉合S時，燈泡 L2正常發(fā)光，燈泡兩端電壓U=3V,通過燈泡L2的電流：I2Ur磬=0.9A；電源電壓U=3Y(2)燈泡L1的電阻R,U 需=6 ；(3)當S、S都閉合時，L1和L2并聯(lián)，通過 L1的實際電流"£ 6V=0.5A ；通過干路的電流I=I 1+I 2=0.5A+0.9A=1.4A ,電路消耗的總電功率 P=UI=3VX 1.4A=4.2W;電流做的功 W=Pt=4.2W 10s=42J 。故答案為：(1) 3V; (2) 6Q; (3) 42J。2. (2019 瀘州)小明家電熱水器銘

16、牌標識為“ 220 V、1000W7 。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化，為準確測量氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作 5min,發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了 242次，電能表規(guī)格如圖所示。問:電子式單相電能表(1)小明測得該電熱水器的實際電功率是多少？(2)該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是多少？(3)為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，則并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為多少？【解析】(1) 3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍 3000次，所以，電能表指示燈閃爍了242次消耗

17、的電能W=kW?h=X3.6 X106J=2.904 X 105J,該 電 熱 水 器 的 實 際 電 功 率： P=968W；2) 由 P=UI=可得， 該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻=50a ；(3) 電熱水器銘牌標識的功率對應(yīng) 的電 阻R=48.4 Q為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率,可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲R',因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,1111一1一一,斛佝：R =1512.5 Q oR RR R答：(1)小明測得該電熱水器的實際電功率是968W (2)該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是50Q;(3)并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為1512.5 Q。3.

18、 (2019 河南)在家用電器調(diào)查活動中，小亮讓電熱水器單獨工作2min,測得家中如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 70r,熱水器的實際功率為 W若不計能量損失，這段時間內(nèi)熱水器中50L的水可升溫C.由于熱水器的功率遠大于冰箱，從安全用電的角度考慮，熱水器的電源線比冰箱的要 (選填“粗”或“細”)。已知 p K=1.0X103kg/m3, c 水=4.2X103J/ (kg?C)W=解 析 】（ 1 ） 電 能 表 的 轉(zhuǎn) 盤 轉(zhuǎn) 70r ， 電 熱 水 器 消 耗 的 電 能=0.07kW?h，工作時間 t=2min=h,則該電熱水器的實際功率:(2)電熱水器消耗的電能： W =Pt=2100W

19、120s=2.52 X 10 5J,可得，水的質(zhì)量：m水水的體積V水=50L=0.05m3,由p =p 水 V水=1.0 x 103kg/m3X0.05 -3m=50kg;因為不計能量損失，所以水吸收的熱量：Q®=W =2.52 X 10 5J,由Q=cn t得，水升高的溫度:（ 3）由于電熱水器的功率遠大于冰箱，根據(jù)P=UI 可知，電熱水器工作時的電流遠大于冰箱，相同條件下熱水器導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多。為保證線路安全，在電流和通電時間一定時，電熱水器選擇較粗的電源線，可以減小導(dǎo)線電阻，根據(jù)Q=I2Rt 可知，電源線產(chǎn)生的熱量減少，可防止電源線快速老化而引發(fā)安全事故。故答案為： 210

20、0； 1.2 ；粗?？键c二、電功率【典例二】（2019 河北）如圖所示，電源電壓不變，R、R2為定值電阻，R為滑動變阻器，a、b是電流表或電壓表。當只閉合開關(guān)S、 S1 時， a 、 b 的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，將位于中點的滑片 P 向左移動， a 的示數(shù)不變， b 的示數(shù)有變化。以下說法正確的是（ ） 。A b 是電流表；B.只I羽合S、Sa,移動滑片P,則a示數(shù)的變化量與 b示數(shù)的變化量的比值可能等于R+R2;C.若將b換成另一種電表，只閉合 S、S2,將滑片P向右移動，R2消耗的功率一定變大；D.若將a與b的位置互換，只閉合 S、S2,則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值可能等于R【答案】AD?！窘馕觥?/p>

21、A、只閉合開關(guān)S、S時，電表b與滑動變阻器 R串聯(lián)，且滑片P向左移動，b的示數(shù)有變化，則 b 一定是電流表，故A 正確；若 a 為電流表，測通過R2 的電流，由于R2 的阻值和兩端的電壓均不變，滑片P 向左移動， a 的示數(shù)不變；若 a 為電壓表，測電源電壓，其示數(shù)也不變， a 可能是電流表也可能是電壓表；以 為電壓表、b為電流表時，只閉合S、Sa,此時R與R串聯(lián)，電壓表a測R兩端的電壓，電流表測電a 示數(shù)的變化量與b 示數(shù)的變路中的電流，則有：R =化量的比值等于R1 ；a、b均為電流表時，只閉合 S、險，R R2被短路，電路為 R的簡單電路，移動滑片 P, a、b兩表的示數(shù)變化量均為0，故

22、 B 錯誤；C將b換成電壓表，a為電壓表時，只閉合 S、S2, R、R2與R串聯(lián)，滑片P向右移動，電阻變小，電 路總電阻變小，電流變大，根據(jù)P= I2R可知，R消耗的功率變大；若將b換成電壓表，a為電流表時，只閉合 S、G, R被短路，R、Ra串聯(lián)，滑片P向右移動，電阻不變， 電路總電阻不變，電流不變，根據(jù)P= I2R2可知，Ra消耗的功率不變，故 C錯誤；DK為電壓表、b為電流表時，若將 a與b的位置互換，只閉合 S、S2, R被短路，R、R串聯(lián)，電流表 測電路中的電路，電壓表測Ra 兩端的電壓，則a 的示數(shù)與 b 的示數(shù)的比值為Ra；a、b均為電流表時，若將 a與b的位置互換，只閉合 S、

23、R、的被短路，電路為 R的簡單電路，兩1，故 D 正確。故選AD?！九e一反三】1. （2018制備博）如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關(guān)Si,燈泡L發(fā)光，電壓表有示數(shù)：再閉合開關(guān)S2,）。A.電壓表的示數(shù)變小；B.電路的總電阻不變；C.燈泡L的亮度不變；D.電路的總功率變大【答案】D。【解析】ABG只閉合開關(guān)S,為串聯(lián)電路，電阻 *燈泡L串聯(lián)；電壓表測量的是 砌端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，電壓表示數(shù)要小于電源電壓；開關(guān)S2 閉合時，燈泡被短路，燈泡不發(fā)光，電路中只有R,總電阻減?。浑妷罕頊y量的是電源電壓，故電壓表示數(shù)變大；故ABC昔誤；D開關(guān)&閉合后電路總電阻 R、變小，電流

24、變大，電阻R兩端的電壓變大，根據(jù)P=UI可知電路的總功率變 大，故DE確。故選D。2. （2019 天津）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片 P從a端移動到b端的整個過程中，電流表示數(shù) I與電壓表示數(shù) U的關(guān)系圖象如圖乙所示。則電阻 R的阻值為 Q;當變阻器滑片 P處于a端時，電阻R消耗的電功率為 WW【答案】 10； 0.1 。【解析】由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器 的串聯(lián)，電壓表測 R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（ 1）當滑片位于b 端時，電路為R1 的簡單電路，電壓表測電源電壓，此時電路中的電流最大，由圖象可知，電源電壓U=3V此時R兩端的電壓 U

25、i=U=3V,電路中的電流I=0.3A ,由歐姆定律可得R1=10Q ;（2）當滑片位于a端時，R、R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，由圖象可知，此時電路中的電流I' =0.1A 時，R兩端的電壓 U' =1V,電阻 R消耗的電功率 Pi' =U' I ' =1VX 0.1A=0.1W>故答案為： 10 ； 0.1 。3. （2019 岳陽）如圖所示，電源電壓恒定不變。閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片P由b端移到某點c的過程中，電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V,電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A,由此可知（）。A.電源電壓為7VB. Ri的阻值為20 aC.電路

26、消耗的最小功率為1.2WD.滑片P在b端時，10秒內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為12J【答案】 C?！窘馕觥坑呻娐穲D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）由“閉合開關(guān)后，滑動變阻器的滑片 P 由 B 端移到某點 C 的過程中，電壓表的示數(shù)由 4V 變?yōu)?3V，電流表的示數(shù)由 0.2A變?yōu)?.3A, ”可知，R2兩端電壓為4V, ac兩端電壓Uac=3V,當滑動變阻器的滑片 P在 b 端時，電流I=0.2A ，當滑片 P 由 b 端移到某點 c 時，電流 I=0.3A ，設(shè)電源電壓為 U，解得R1=10Q, U=6V，故AB錯誤;(2)滑動變阻器滑片P在b端時，R1與R

27、2串聯(lián)，由P=UI可得，電路消耗的最小功率 P=UI=6V< 0.2A=1.2W, 故 C 正確；(3)滑片P在b端時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可得， R1兩端電壓U1=U-U2=6V-4V=2V 10秒內(nèi)R1 產(chǎn)生的熱量 Q=W=U1It=2VX 0.2AX10S=4J,故 D錯誤。故選 C?？键c三、測量小燈泡電功率【典例三】(2019 海南)在測量小燈泡電功率的實驗中，已知燈泡額定電壓U額=2.5V,電源電壓保持不變。( 1)用筆畫線代替導(dǎo)線把甲圖電路連接完整。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V,此時電流表示數(shù)(如圖乙)為 Ao則小燈泡的額定功率為 W。(3)如果沒有電壓表，

28、用如圖丙所示電路也可測小燈泡的額定功率。其中，定值電阻的阻值為R。先斷 開 開 關(guān) S2 、 閉 合 開 關(guān) S 、 S1 ， 調(diào) 節(jié) 滑 動 變 阻 器 ， 使 電 流 表 的 示 數(shù) 為、閉合其它開關(guān)， 讀出電流表示數(shù)為 I ， 燈泡額定功率的表達式為 P 額 =（用R0、 U 額 、 I 的代數(shù)式表示）（1）如圖所示；（2） 0.28 ； 0.7 ； （3） S1【解析】 （ 1）由圖知，只需用一條導(dǎo)線將滑動變阻器下端的一個接線柱連接到小燈泡右端的接線柱即可，連接情況如圖所示；（2）由圖乙知，電流表使用的量程是0.6A,則讀出的示數(shù)為0.28A,由P=UI,計算出小燈泡的額定功率為（3）

29、根據(jù)實驗原理 P=UI,為了得出小燈泡的額定功率，需要知道的數(shù)據(jù)是U額和I額；當斷開開關(guān)S2、合 開 關(guān) S、 S1 時 ， 定 值 R0 與 小 燈 泡 并 聯(lián) 接在 電 路 中 ， 電 流 表 測 通 過 R0 的 電 流 I 0 ， 由 題意 知（此式表明電阻 R與小燈泡兩端的電壓為 U額）；保持變阻器的滑片的位置不變，可通過斷開S,閉合S和S2使電流表示數(shù)等于通過R0和小燈泡的電流之和，然后再利用并聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過小燈泡的電流（因為這樣設(shè)計開關(guān)的通斷仍然能保證R0 與小燈泡兩端的電壓 為 U 額 ， 所 以 此 時 通 過 小 燈 泡 的 電 流 剛 好 為 I 額 ）， 根

30、據(jù) 題 意 可 得 出所以燈泡額定功率的表達式為【舉一反三】1. （2019 達州）實驗老師為“測量小燈泡額定功率”準備了如下器材：電源（電壓恒為6V）開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為 2.5V的待測小燈泡（電阻約為 100）、滑動變阻器（“ 20a 1A”）、 導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物圖連接完整（要求：滑片向右移動燈泡變亮）。（2）閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是 。（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所 示，則小燈泡的額定功率為W 。從圖象中還發(fā)現(xiàn)：當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比

31、（選填“變大”、“變小或“不變”）。（4）小陳同學為了驗證電流跟電阻的關(guān)系，他又借到了一個滑動變阻器（50a 0.5A）和五個定值電阻（5白、10Q> 15Q> 20Qg> 25Q）,其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡，小陳同學得到如圖 丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，則實驗中他所用的滑動變阻器是 （選填字母：A.20Q 1A B.50Q0.5A）,若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Q,則所用定值電阻的阻值為 Qo（5）下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求：在只有下列實驗器材的前提下測出未知定值電阻Rx的阻值。實驗器材：電阻 R、電源（電壓恒定但未知）、滑動變阻器（

32、已知最大阻值為R）、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小張同學設(shè)計了如圖戊所示的電路圖，用以下步驟測R的阻值。閉合開關(guān)S,移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)I1；移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I 2 （I1未超過電流表的量程）；請幫他寫出 Rx的表達式：R= （用字母 R、11、I2表示）?！敬鸢浮浚?）如上所示；（2）電流表指針沒有調(diào)零；（3） 0.625 ;變大；（4） B; 10; （5）（ 1）滑片向右移動燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器滑片右下接線柱連入電路中，如下所示：（ 2）閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是電流表指針沒有調(diào)零。（ 3）根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的

33、關(guān)系知，燈在額定電壓下的電流為 0.25A ，則小燈泡的額定功率為：之UI = 2.5VX0.25A= 0.625W;從圖象知，當電壓為0.5V 時，電流為0.1A ,由歐姆定律，燈的電阻為：R =5 Q ,同理，燈正常發(fā)光時的電阻為10Q,故當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比（燈的電阻）變大；（ 4）圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，電流與電阻之積為：U= IR = 0.1AX25Q =0.5AX5Q= 2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U胥=U-UV= 6V- 2.5V = 3.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的= 1.4倍，根據(jù)分壓原理，當接入 25a電

34、阻時,變阻器連入電路中的電阻為：R滑=1.4X25Q = 35a,故為了完成整個實驗，應(yīng)該選取最大阻值至少35a的滑動變阻器，則實驗中他所用的滑動變阻器是504 0.5A,選B;若變阻器連入的阻值為14Q,27歐姆定律電路的電流為：I0.25A，由歐姆定律，則所用定值電阻的阻值為：R定=52（5）閉合開關(guān)S,移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)Ii；移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I 2 （Ii未超過電流表的量程）；在中兩電阻串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電源電壓：U= I i （R+R）在中，為R的簡單電路，由歐姆定律：U= I 2R0,因電源電壓不變，故：U= 11 （ R+R） = I 2R

35、0,R的表達式：R=故答案為： （ i ）如上所示； （ 2 ）電流表指針沒有調(diào)零；3） 0.625 ；變大； （ 4） B； i0 ； （ 5）2. （2019 遂寧）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓 2.5 V 的小燈泡，滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干，部分實物電路如圖甲所示。（ 1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整（要求：滑片 P 向右移動時小燈泡變亮）。（ 2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮，電壓表示數(shù)為3V.斷開開關(guān)，經(jīng)檢查，各元件完好，電路連接正確則實驗中操作錯誤之處是 。（ 3）改正錯誤后進行實驗，移動滑動變阻器的

36、滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖乙所示；若要測量小燈泡的額定功率，滑動變阻器的滑片P應(yīng)向 端移動（選填" A'或" B'）。（ 4）圖丙是由實驗數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I - U 圖象，則小燈泡額定功率是W。（ 5）根據(jù)小燈泡的I - U 圖象計算出不同電壓下燈絲電阻值不同，原因是燈絲電阻隨 的變化而變化。（6）若用第（3）小問中所測得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻R,再根據(jù)P=計算燈泡（選填“偏大”或“偏小”）。B； 0.625 ；溫度；偏大。（ 1 ）滑動變阻器的右下方接線柱與開關(guān)相連時， 滑片 P 向右移動時小燈泡變亮，如下圖所示：(2)連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡

37、很亮，電壓表示數(shù)為 3V,且各元件完好，電路連接正確，則實驗中操作錯誤之處是：滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處；(3)由圖乙可知，電壓表的量程為03V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V,若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)使電壓表的示數(shù)達到2.5V ，由串聯(lián)電路的分壓特點可知，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片 P 應(yīng)向 B 端移動；( 4)由圖丙可知，電壓表的示數(shù)為2.5V 時，通過的電流為 0.25A ，則小燈泡額定功率是 P=UI=2.5VX 0.25A=0.625皿（ 5) 根據(jù)小燈泡的I-U 圖象計算出不同電壓下燈絲電阻值不同， 原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化；(6)由圖丙可知，燈泡兩

38、端的電壓為2V時，通過的電流為 0.225A,R=可得，燈泡兩端的電壓為 2V、2.5V時的電阻分別為 8.9 、10Q,若 用 第 （ 3 ） 小 問 中 所 測 得 數(shù) 據(jù) 算 出 燈 泡 的 電 阻RL ， 再 根 據(jù)P=計算燈泡的額定功率， 按此方案算出燈泡的額定功率比真實值偏大。故答案為：（ 1）如上圖所示；（2）滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處；（3） B；（ 4） 0.625 ；（ 5 ）溫度；（6）偏大。3. （2019 海南）在“探究小燈泡在不同電壓下工作時的電功率是否相同”的實驗中，實驗室提供了如下器材：電源電壓 U恒為8V,滑動變阻器規(guī)格為“ 20a 2A “，小燈泡的

39、額定電壓U額=2.5V,額定功率小于1.2W,兩個阻值分別為10Q> 20a的定值電阻 R可供選擇。（ 1） 為使小燈泡兩端電壓有一較大的調(diào)節(jié)范圍， 小聰設(shè)計了如圖甲所示的電路， 請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實物電路的連接。2.5V時，電流表示數(shù)如圖(2)正確連接電路后，進行實驗，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。當電壓表示數(shù)為丙所示，小燈泡的額定功率為W12345電壓/V1.01.52.02.53.0電流/A0.240.320.380.44電功率/W(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：小燈泡工作時，消耗的電功率隨電壓的增大而。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出，小聰在實驗中選用的是R0=Q的定值電阻。(4)完成實驗后，

40、愛動腦筋的小聰又想出一種測量小燈泡額定功率的方法，設(shè)計了如圖丁所示的電路，所用電壓表量程為“ 015V',請將以下實驗步驟補充完整。檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S,將開關(guān)S撥至“1”，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為 滑片不動，再將開關(guān) Si,撥至“2”，讀出電壓表示數(shù)為U;小燈泡的額定功率：P額=。(用U額、L0、R0表示)若步驟中，在將開關(guān) S撥至“2”時，不小 心將滑片向右移動了少許，其他操作正確，則測出的小燈泡額定功率比真實值 (選填“偏大”或“偏 小”)。（ 1）由 P=UI 得，小燈泡的額定電流約為：所以， 電流表選擇0-0.6A 的量程； 燈泡、R0 及滑動變阻器串聯(lián)，故將

41、電流表的“ 0.6 ”接線柱與電源的“ +”極連接，小燈泡的左接線柱與R0 的左接線柱連接，如圖所示：（ 2）由（1）可知，電流表選擇0-0.6A 的量程，分度值為 0.02A ，示數(shù)為 0.42A ，則小燈泡的額定功率：P額=Uw I額=2.5VX0.42A=1.05W）（ 3）由表中數(shù)據(jù)可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，電流也增大，根據(jù)P=UI 可知，小燈泡消耗的電功率增大，即小燈泡工作時，消耗的電功率隨電壓的增大而增大。由表中數(shù)據(jù)可知，第 5 次實驗電流最大，此時電路總電阻最小，I=可得，第5次實驗時電路總電阻：因RxR+R+R滑，已知定值電阻 R0的阻值為10或20，故小聰在實驗中選用的是

42、Rd=10Qo（ 4）要測量小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，閉合開關(guān)S,將開關(guān)S撥至“1”，小燈泡、 R和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測R和滑動變阻器兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)：UV=U-U額=8V25V=5.5V?；粍?，再將開關(guān) Si撥至“2”，電 壓 表 測 R0 兩 端 的 電 壓 U0 ， 此 時 電 路 中 的 電 流 即 為 小 燈 泡 的 額 定 電 流 ：小燈泡的額定功率：P額=U額I額=U額將開關(guān)S1 撥至“2”，滑片向右移動稍許，滑動變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，滑 動 變 阻 器 兩 端 的 電 壓

43、 變 大 ， 定 值 電 阻 R0 兩 端 的 電 壓 U0 變 小 ， 根 據(jù) P 額 =U 額 I 額 =U可知，測出的小燈泡的額定功率比真實值偏小。故 答 案 為 ： （ 1 ） 如 上 圖 所 示 ； （ 2 ） 1.05 ； （ 3 ） 增 大 ；10 ； （ 4 ） 5.5V ； U 額考點四、焦耳定律【典例四】（2019 益陽）如圖所示電路，電源電壓不變，R為發(fā)熱電阻，阻值10a. R2為定值電阻,阻值為20a. R為滑動變阻器（A、B為其兩個端點）。閉合開關(guān)S,當滑片P移動到A端時，電流表的示數(shù) 為0.3A,電源電壓U=V.當t片P移到B點時，發(fā)熱電阻 R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

44、 J。6； 216?！窘馕觥坑蓤D知，閉合開關(guān)S,當t片P移動到A端時，R和R2并聯(lián)，電流表測量通過 R的電流。因為1=,所以電源電壓為 U=I2R=0.3AX20Q=6V;滑片 P 移動過程中，R1 兩端電壓不變，阻值不變，所以1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故答案為：6; 216?！九e一反三】1.(2019岳陽)一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表(設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均 不變)。額定電壓電燉鍋檔位額定功率/W200V低溫200中溫400高溫600(1)求電燉鍋在高溫擋正常工作時的電流(計算結(jié)果保留一位小數(shù)) ；(2)在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器， 只讓處于中溫擋狀態(tài)的電燉鍋工作，

45、觀察到標有“ 1800r/(kW?h ”的電能表轉(zhuǎn)盤在 121s內(nèi)轉(zhuǎn)了 20圈，求此時的實際電壓；(3)電燉鍋正常工作時，用低溫擋和高溫擋分別給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達到50c時開始計時,繪制的水溫隨時間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過計算，分析比較用高溫擋還是用低溫擋更 節(jié)能。【解析】（1）由表中數(shù)據(jù)可知，高溫的功率p高=600vy由p=ui可得，在高溫檔工作時，電路中的電流:22可得,電燉鍋的電阻：R F （4房121電燉鍋在高檔工作時，電能表轉(zhuǎn)盤在在121s 內(nèi)轉(zhuǎn)了 20r則電燉鍋消耗的電能：W實 吧 3.6 106J 4 104J ,1800r/kW?h90實際功率為：p實 世 4°2,t 121s可得，電路的實際電壓(3)高溫檔消耗的電能W高=p高t高=600WC 6X60s=2.16X105J,則水升高1C消耗的電能2.16X10 5J/20=1.08 X 10 4J,低溫檔消耗的電能 W'氐=P低t低=200WC 9X60s=1.08 X 10 5J,則水升高1C消耗的電能為1.08 X 105J/8=1.35 X 10 4J,因為1.08 X 104JV1.35 X 104J,且兩檔加熱水的