2019-2020學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)第十八章電功率單元講析與提高【含解析】_第1頁
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文檔簡介

1、第十八章電功率單元講、析與提高對(duì)本章知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提煉、總結(jié)和詳解一、電能和電功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(shí)質(zhì):電流做功過程,實(shí)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(dòng)、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(shí)間的乘積。5電功公式:(適用于所有電路);對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:(1)串聯(lián)電路:;(2)并聯(lián)電路:;(3)在任何情況下,在一定時(shí)間所做的總功。6電功單位:在國際單位制中,電

2、功單位是焦耳(J);常用單位還有度(kwh), 1度=1千瓦時(shí)=1kWh=3.6106J;“1度”的規(guī)定:1kw的用電器工作1h消耗的電能。7電功的測(cè)量電能表:是測(cè)量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)所做電功(某一段時(shí)間內(nèi)消耗電能)的儀器。電能表上“220V、5A、3000R/kWh”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(shí):最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位;電能表前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。二、電功率1電功率:電流在單位時(shí)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。3電功率公式:(適用于所有電

3、路),推導(dǎo)公式:(適用于純電阻電路)。(1)串聯(lián)電路中;(2)并聯(lián)電路中:;(3)無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計(jì)算總功率常用公式P=P1+P2+Pn。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(kW)。5額定功率(1)某燈泡上標(biāo)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(shí)的電壓)220V,額定功率(用電器在額定電壓下的功率)25W的燈泡。(2)已知U額、P額,可根據(jù)公式I額=P額/U額計(jì)算出該燈的額定電流;可根據(jù)公式計(jì)算出該燈的電阻。(3)燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大?。寒?dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額燈正常發(fā)光;當(dāng)U實(shí)U額時(shí),P實(shí)P額燈光暗淡;當(dāng)

4、U實(shí) U額時(shí),P實(shí)P額燈發(fā)光強(qiáng)烈。(4)已知U額、P額、U實(shí),可根據(jù)公式,由該式可知,當(dāng)實(shí)際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時(shí),實(shí)際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。(5)燈L1“220V、100W”,燈L2“220V、25W”相比較而言,L1燈絲粗短,L2燈絲細(xì)長。三、測(cè)量小燈泡的電功率(一)伏安法測(cè)量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率,并加以比較。2.實(shí)驗(yàn)原理:要測(cè)量小燈泡的電功率,根據(jù)電功率公式,可以用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓,用電流表測(cè)出通過小燈泡的電流。3.實(shí)驗(yàn)器材:電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。4.設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)

5、按照?qǐng)D所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路,連接電路時(shí),開關(guān)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)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(dòng)滑動(dòng)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(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡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(dòng)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(shí)驗(yàn)器材。(6)用公式計(jì)算出小燈泡的額定功率和實(shí)際功率,記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓/V電流/A電功率/W

6、小燈泡亮度12.50.310.78正常22.00.250.50較暗33.00.381.14較亮5.分析與論證(1)分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高,小燈泡的電功率越大,燈泡發(fā)光越亮。(2)小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。(3)小燈泡兩端的實(shí)際電壓只有在不高于額定電壓時(shí),才處于安全使用狀態(tài)。(4)小燈泡的實(shí)際功率有多個(gè),額定功率只有一個(gè)。6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光。(2)當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際更率小于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗。(3)當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)

7、光較亮。7、注意事項(xiàng)(1)電源電壓應(yīng)高于燈泡的額定電壓;滑動(dòng)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(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多,這樣會(huì)使滑動(dòng)變阻器的調(diào)壓效果明顯。(2)連接電路時(shí),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(shí),開關(guān)要斷開,防止由于電路連接錯(cuò)誤而發(fā)生短路,損壞電流表。(4)閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)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(hù)電路作用。(5)調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí)要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,實(shí)際電壓不能超

8、過額定電壓的1.2倍,同時(shí)通電時(shí)間不能過長,否則容易燒壞小燈泡。注意:伏安法測(cè)小燈泡電功率與伏安法測(cè)電阻阻值的異同。相同點(diǎn):實(shí)驗(yàn)電路基本相同,可采用同一電路;實(shí)驗(yàn)方法相同,都是伏安法;測(cè)量的物理量相同,都測(cè)量電流I和電壓U。不同點(diǎn):實(shí)驗(yàn)原理不同,測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理,測(cè)電阻阻值的實(shí)驗(yàn)原理是;數(shù)據(jù)處理方式不同,測(cè)電阻阻值時(shí)需要多次測(cè)量,最后求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差,而測(cè)小燈泡電功率時(shí)也需要多次測(cè)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。(二)實(shí)驗(yàn)中電路故障分析故障現(xiàn)象故障原因燈泡不亮閉合開關(guān),燈泡不亮,電壓表、電流表有示數(shù)滑動(dòng)變阻器接成定值電阻 電源電壓太低閉合開關(guān),燈泡不

9、亮,電壓表、電流表無示數(shù)電源、電流表、開關(guān)或滑動(dòng)變阻器損壞接線柱接觸不良 連接導(dǎo)線斷裂閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表幾乎無示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良電流表和電壓表的位置互換了電表問題電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)電流表和電壓表的“”“”接線柱接反了電流表與電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小電表的量程都選擇過大 電源電壓過低電表的指針超過最大刻度量程選擇過小 電路中出現(xiàn)短路滑動(dòng)變阻器問題滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)及燈泡的亮度無變化滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤,沒有遵循“一上一下”的接線原則,使滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表示數(shù)總小于燈泡的額定電壓電

10、源電壓過低閉合開關(guān)瞬間,燈泡發(fā)出強(qiáng)光后立即熄滅,電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處,電壓表仍有示數(shù)燈泡兩端電壓過高,滑動(dòng)變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置四、焦耳定律1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(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(shí)間成正比。3.焦耳定律公式:Q=I2Rt。式中單位Q焦(J);I安(A);R歐();t秒。4.當(dāng)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(jì)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(jī)后蓋有很

11、多孔是為了通風(fēng)散熱,電腦運(yùn)行時(shí)也需要風(fēng)扇及時(shí)散熱。對(duì)本章??紵狳c(diǎn)、考查方式和考題類型進(jìn)行剖析1.電能和電功本章每節(jié)都是重點(diǎn),在中考中涉及到本章內(nèi)容是每年中考必考的內(nèi)容,考題所占比例高、考題形式多樣、難度高,尤其是大型計(jì)算題(壓軸題)、實(shí)驗(yàn)探究題不僅所占分值高,同樣也是考查學(xué)生計(jì)算能力、對(duì)知識(shí)的應(yīng)用與理解能力和電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ某R姾捅乜純?nèi)容;所以應(yīng)該引起教師和考生注意,并下功夫做好本章復(fù)習(xí)。本節(jié)主要內(nèi)容有電功、電能的基本概念,電功的基本計(jì)算、電能的概念與計(jì)算,電阻串并聯(lián)電路電功的特點(diǎn)。本節(jié)不涉及實(shí)驗(yàn)探究題類試題,但與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)大型計(jì)算題還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的。從近三年中考試題來看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容

12、的考查主要集中在對(duì)電功、電能概念的考查、對(duì)電能簡單計(jì)算的考查、對(duì)動(dòng)態(tài)電路的考查、對(duì)串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)的考查等方面??碱}以選擇題、填空題、計(jì)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與相關(guān)計(jì)算,在許多地區(qū)中考試題中屬于常考內(nèi)容,需要認(rèn)真理解和熟悉有關(guān)的計(jì)算。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(dú)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(shí)間內(nèi)消耗的電能為_kWh,它的實(shí)際電功率是_W?!敬鸢浮?546.7;0.02;400?!窘馕觥浚?)電能表的讀數(shù):最后一位是小數(shù)、單位是kWh。(2)1

13、600imp/(kWh)表示每消耗1kWh的電能,指示燈閃爍1600次,據(jù)此可求閃爍32次消耗的電能,再利用P=求用電器的實(shí)際電功率。本題考查了電能表的讀數(shù),消耗電能和電功率的計(jì)算,明確電能表相關(guān)參數(shù)的意義是關(guān)鍵。解:(1)該表盤上顯示數(shù)字為55467,因?yàn)樽詈笠晃皇切?shù)、單位是kWh,所以顯示已用電5546.7kWh;(2)1600imp/(kWh)表示每消耗1kWh的電能,指示燈閃爍1600次,指示燈閃爍32次,則該用電器消耗的電能:W=kWh=0.02kWh,該用電器的實(shí)際電功率:P=0.4kW=400W。故答案為:5546.7;0.02;400。2.電功率本節(jié)主要內(nèi)容有電功率的概念,電

14、功率基本計(jì)算及其應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容涉及到的計(jì)算問題較多,有的是單考電功率知識(shí),一般屬于基礎(chǔ)題,較簡單;有的把電功率與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)考題,除考查對(duì)電功率的理解外,還考查電學(xué)其他知識(shí)點(diǎn);更多的是有關(guān)電功率的計(jì)算,并且此類題目一般作為大型計(jì)算題出現(xiàn),分值高、涉及知識(shí)面廣、題目屬于中等或較難。從近三年中考試題來看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對(duì)電功率概念的考查,對(duì)電功率的計(jì)算,電功率在生活中的應(yīng)用等??碱}以選擇題、填空題、計(jì)算題形式出現(xiàn),并以選擇題居多。典例二:(2019河北)如圖所示,電源電壓不變,R1、R2為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,a、b是電流表或電壓表。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1時(shí),a、b的指針均

15、明顯偏轉(zhuǎn),將位于中點(diǎn)的滑片P向左移動(dòng),a的示數(shù)不變,b的示數(shù)有變化。以下說法正確的是( )。Ab是電流表;B只閉合S、S2,移動(dòng)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R1+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(dòng),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R2【解析】本題是一道動(dòng)態(tài)電路分題,涉及到電路的連接方式的判斷、歐姆定律以及電功率公式的應(yīng)用等知識(shí),過程較為復(fù)雜,需要討論,有一定的難度。(1)先根據(jù)題意判斷a、b兩表的類型,再結(jié)合電路分析其連接方式,根據(jù)電壓的變化量與電流變化量的比值為定值電阻的阻

16、值;(2)根據(jù)串聯(lián)電路電流、電壓、電阻的特點(diǎn)、歐姆定律以及PI2R判斷R2消耗的功率;(3)結(jié)合電表類型,利用歐姆定律判斷兩表示數(shù)的比值。【解答】A、只閉合開關(guān)S、S1時(shí),電表b與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),且滑片P向左移動(dòng),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(cè)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(dòng),a的示數(shù)不變;若a為電壓表,測(cè)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;B、為電壓表、b為電流表時(shí),只閉合S、S2,此時(shí)R1與R串聯(lián),電壓表a測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,則有:R1,即a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值等于R1;a、b

17、均為電流表時(shí),只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡單電路,移動(dòng)滑片P,a、b兩表的示數(shù)變化量均為0,故B錯(cuò)誤;C、將b換成電壓表,a為電壓表時(shí),只閉合S、S2,R1、R2與R串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻變小,電路總電阻變小,電流變大,根據(jù)PI2R2可知,R2消耗的功率變大;若將b換成電壓表,a為電流表時(shí),只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻不變,電路總電阻不變,電流不變,根據(jù)PI2R2可知,R2消耗的功率不變,故C錯(cuò)誤;D、為電壓表、b為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電路,電壓表測(cè)R2兩端的電壓,則a

18、的示數(shù)與b的示數(shù)的比值為R2;a、b均為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡單電路,兩電流表的示數(shù)相等,其比值為1,故D正確。故選:AD。典例三:(2019海南)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)(如圖乙)為_A。則小燈泡的額定功率為_W。(3)如果沒有電壓表,用如圖丙所示電路也可測(cè)小燈泡的額定功率。其中,定值電阻的阻值為R0。先斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為;再保持變阻器滑

19、片的位置不變,只斷開開關(guān)_、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(dá)式為P額=_(用R0、U額、I的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮浚?)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(dòng)變阻器下端的一個(gè)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(jì)算出小燈泡的額定功率為;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1時(shí),定值R0與小燈泡并聯(lián)接在電路中,電流表測(cè)通過R0的電流I0,由題意知(此式

20、表明電阻R0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S1,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?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)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(shí)通過小燈泡的電流剛好為I額),根據(jù)題意可得出,所以燈泡額定功率的表達(dá)式為。3.測(cè)量電燈泡電功率測(cè)量小燈泡電功率是中考物理試卷中實(shí)驗(yàn)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(jì)中考物理試卷有關(guān)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)探究題出現(xiàn)的概率在85%左右,所占分值在6分12分之間。由此可見此內(nèi)容在中考試卷地位和重要性。測(cè)量小燈泡實(shí)驗(yàn)探究題常見

21、考查問題有:實(shí)驗(yàn)電路的糾錯(cuò)、分析、補(bǔ)充;電路故障排除;實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法分析;實(shí)驗(yàn)手段分析;電功率概念理論研究;實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)誤差等??v觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)電功率的實(shí)驗(yàn)探究中考試卷中仍會(huì)出現(xiàn),主要考查方式、內(nèi)容和分值也不會(huì)有更多變化。典例四:(2019達(dá)州)實(shí)驗(yàn)老師為“測(cè)量小燈泡額定功率”準(zhǔn)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(cè)小燈泡(電阻約為10)、滑動(dòng)變阻器(“20 1A”)、導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動(dòng)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

22、除后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比(選填“變大”、“變小或“不變”)。(4)小陳同學(xué)為了驗(yàn)證電流跟電阻的關(guān)系,他又借到了一個(gè)滑動(dòng)變阻器(50 0.5A)和五個(gè)定值電阻(5、10、15、20g、25),其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡,小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是(選填字母:A.20 1A B.50 0.5A),若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14,則所用定值電阻的阻值為。(5)下課前老師布置了一道課后作

23、業(yè)。要求:在只有下列實(shí)驗(yàn)器材的前提下測(cè)出未知定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材:電阻Rx、電源(電壓恒定但未知)、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路圖,用以下步驟測(cè)Rx的阻值。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過電流表的量程);請(qǐng)幫他寫出Rx的表達(dá)式:Rx(用字母R0、I1、I2表示)?!窘馕觥浚?)滑片向右移動(dòng)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

24、端電壓變化的關(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:PUI2.5V0.25A0.625W;從圖象知,當(dāng)電壓為0.5V時(shí),電流為0.1A,由歐姆定律,燈的電阻為:R15,同理,燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為10,故當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),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:UIR0.1A250.5A52.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑UUV6V2.5V3.5V,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(dāng)接入25電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑1.42535,故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)

25、,應(yīng)該選取最大阻值至少35的滑動(dòng)變阻器,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是50、0.5A,選B;若變阻器連入的阻值為14,由歐姆定律,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10;(5)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1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:UI1(Rx+R0)在中,為R0的簡單電路,由歐姆定律:UI2R0,因電源電壓不變,故:UI1(Rx+R0)I2R0,Rx的表達(dá)式:Rx。故答案為:(1)如上所示;(2)電流表指針沒有調(diào)零;(3)0.625;變大;(4)B;10

26、;(5)。典例五:(2019遂寧)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓2.5V的小燈泡,滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干,部分實(shí)物電路如圖甲所示。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)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(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是_。(3)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示;若要測(cè)量小燈泡的額定功率,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向_端移動(dòng)(選填“A”或“B”)。(4)圖丙是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡

27、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(jì)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(cè)得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率。按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值_(選填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮炕瑒?dòng)變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處;B;0.625;溫度;偏大?!窘馕觥浚?)滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中,滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮,說明滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,即右下方接線柱必須接入電路中;(2)為防止電路中的電流過大,燒壞電路元件閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處;(3)根據(jù)電壓表的量程和

28、分度值讀出示數(shù),然后與燈泡的額定電壓相比較確定燈泡兩端電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知變阻器接入電路中電阻的變化,從而得出滑片移動(dòng)的方向;(4)根據(jù)圖丙讀出額定電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率;(5)燈泡燈絲的電阻與溫度有關(guān);(6)比較兩個(gè)電壓下燈泡電阻的關(guān)系,根據(jù)P=得出按此方案算出燈泡的額定功率與真實(shí)值的關(guān)系。本題考查了實(shí)物圖的連接和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)、電功率的計(jì)算等,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),有一定的難度。解:(1)滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱與開關(guān)相連時(shí),滑片P向右移動(dòng)時(shí)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)小燈泡很亮,電壓表示數(shù)

29、為3V,且各元件完好,電路連接正確,則實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是:滑動(dòng)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(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即滑片P應(yīng)向B端移動(dòng);(4)由圖丙可知,電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),通過的電流為0.25A,則小燈泡額定功率是P=UI=2.5V0.25A=0.625W;(5)根據(jù)小燈泡的I-U圖象計(jì)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,燈泡兩端的電壓為2V時(shí),通過的電流為0.225A,由I

30、=的變形式R=可得,燈泡兩端的電壓為2V、2.5V時(shí)的電阻分別為8.9、10,若用第(3)小問中所測(cè)得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率,按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值偏大。故答案為:(1)如上圖所示;(2)滑動(dòng)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。4.焦耳定律焦耳定律同樣是本章重點(diǎn),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、電熱計(jì)算等。尤其是電熱計(jì)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(xué)生的計(jì)算能力和利用所學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題的能力。所以,對(duì)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

31、的,且分值也較大。典例六:(2019益陽)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為發(fā)熱電阻,阻值10R2為定值電阻,阻值為20R為滑動(dòng)變阻器(A、B為其兩個(gè)端點(diǎn))。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,電源電壓U=_V當(dāng)滑片P移到B點(diǎn)時(shí),發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_J?!窘馕觥炕频紸端時(shí),滑動(dòng)變阻器斷路,閉合開關(guān)S,R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量通過R2的電流。已知R2阻值和電流表示數(shù),可以得到R2兩端電壓,也就是電源電壓;因?yàn)镽1直接連接在電源兩端,所以滑片是否移動(dòng),對(duì)R1狀態(tài)沒有影響,已知R1阻值、兩端電壓和通電時(shí)間,利用公式得到發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量。【解

32、答】由圖知,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí),R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量通過R2的電流。因?yàn)镮=,所以電源電壓為U=I2R2=0.3A20=6V;滑片P移動(dòng)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。典例七:(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?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流(計(jì)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?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作,觀察到標(biāo)有“1800r/(kWh)”的電能表轉(zhuǎn)

33、盤在12ls內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈,求此時(shí)的實(shí)際電壓;(3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,待水溫達(dá)到50時(shí)開始計(jì)時(shí),繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息,通過計(jì)算,分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能?!窘馕觥浚?)由功率公式可求得高溫檔時(shí)的電流;(2)由公式變形可求得電燉鍋的電阻,已知電能表每消耗1kwh的電能轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動(dòng)1800r,據(jù)此求出電能表轉(zhuǎn)盤在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r消耗的電能,利用p= 求出其實(shí)際功率,再根據(jù)公式的變形求出他家電路的實(shí)際電壓。(3)計(jì)算出低溫檔和高溫檔每分鐘消耗電能的多少比較即可解答?!窘獯稹浚?)由表中數(shù)據(jù)可知,高溫的功率P高=600W

34、,由P=UI可得,在高溫檔工作時(shí),電路中的電流:;(2)由可得,電燉鍋的電阻:,電燉鍋在高檔工作時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤在在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r,則電燉鍋消耗的電能:,實(shí)際功率為:,由可得,電路的實(shí)際電壓:(3)高溫檔消耗的電能W高=p高t高=600W660s=2.16105J,則水升高1消耗的電能2.16105J/20=1.08104J,低溫檔消耗的電能W低=P低t低=200W960s=1.08105J,則水升高1消耗的電能為1.08105J/8=1.35104J,因?yàn)?.08104J1.35104J,且兩檔加熱水的質(zhì)量相同,所以加熱等質(zhì)量的水升高1,高溫檔比低溫檔消耗電能少,用高溫檔節(jié)能。答:(1)

35、求電燉鍋在高溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流是2.7A;(2)在用電高峰期,此時(shí)的實(shí)際電壓是200V;(3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,由(3)可知用高溫?fù)醺?jié)能。5.考點(diǎn)分類:本單元考點(diǎn)分類見下表考點(diǎn)分類考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分析與常見題型??紵狳c(diǎn)電功、電能的概念選擇題、填空題、計(jì)算題,考查對(duì)電功和電能概念的理解程度以及利用概念的簡單計(jì)算能力電能表的應(yīng)用填空題居多,考查家庭電能表的應(yīng)用與相關(guān)計(jì)算電功率概念及其計(jì)算常見選擇題、填空題,考查電功率的概念及其簡單計(jì)算電功率應(yīng)用計(jì)算題居多,常見對(duì)家庭電器、生活電器分析計(jì)算電功率實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題,考查測(cè)量小燈泡電功率常見實(shí)驗(yàn)問題一般考點(diǎn)利用電功

36、概念進(jìn)行動(dòng)態(tài)電路分析選擇題居多,考查動(dòng)態(tài)電路中電功的變化及相關(guān)計(jì)算電阻串并聯(lián)電路電功相關(guān)計(jì)算選擇題居多,利用所學(xué)知識(shí)分析串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)冷門考點(diǎn)電能的轉(zhuǎn)化選擇題、填空題居多,考查電能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化利用電功率概念對(duì)生活中常見的用電器材的分析簡答題居多,考查電功率概念在生活中的應(yīng)用和學(xué)生分析問題的能力以近三年各地中考真題為選材,對(duì)本章??紵狳c(diǎn)進(jìn)行示例詳解示例一:電功的概念與計(jì)算:(2018長沙)如圖L1、L2是規(guī)格分別為“6V、6W”,“3V、2.7W”的小燈泡,將它們連在如圖的電路中,電源電壓恒定不變,當(dāng)只閉合S時(shí),L2正常發(fā)光。(不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響)求:(1)電源電壓;(2)

37、燈泡L1的電阻R1;(3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),10s內(nèi)電流做的總功?!究键c(diǎn)】電功、電功率、歐姆定律、并聯(lián)電路規(guī)律?!窘馕觥浚?)當(dāng)只閉合S時(shí),燈泡L2正常發(fā)光,燈泡兩端電壓U=3V,通過燈泡L2的電流:;電源電壓U=3V;(2)燈泡L1的電阻;(3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),L1和L2并聯(lián),通過L1的實(shí)際電流;通過干路的電流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,電路消耗的總電功率P=UI=3V1.4A=4.2W;電流做的功W=Pt=4.2W10s=42J 。故答案為:(1)3V;(2)6;(3)42J。示例二:電能的概念與計(jì)算:(2019瀘州)小明家電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)為“220V、1000W”

38、。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(zhǔn)確測(cè)量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值,小明在家中把該電熱水器單獨(dú)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:(1)小明測(cè)得該電熱水器的實(shí)際電功率是多少?(2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)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/kWh表示每消耗1kWh的電能,指示燈閃爍3000次,據(jù)此求出電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能,利用P=求出該電熱水器的實(shí)際電功率;(2)根據(jù)P=UI=

39、求出該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值;(3)根據(jù)P=UI=求出電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)的功率對(duì)應(yīng)的電阻,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,根據(jù)電阻的并聯(lián)求出并聯(lián)電阻的阻值。本題考查了電阻的并聯(lián)和電功率公式的靈活應(yīng)用,明白電能表參數(shù)的含義是關(guān)鍵?!窘獯稹浚?)3000imp/kWh表示每消耗1kWh的電能,指示燈閃爍3000次,所以,電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能:W=kWh=3.6106J=2.904105J,該電熱水器的實(shí)際電功率:P實(shí)=968W;(2)由P=UI=可得,該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值:R實(shí)=50;(3)電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)的功率對(duì)應(yīng)的電阻:R=48.

40、4,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,解得:R=1512.5。答:(1)小明測(cè)得該電熱水器的實(shí)際電功率是968W;(2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是50;(3)并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為1512.5。示例三:電功率的概念:(2018淄博)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù):再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是( )。A電壓表的示數(shù)變??;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【解析】(1)開關(guān)S1閉合后,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);開關(guān)S2閉合,燈泡L被短路

41、,只有電阻R接入電路;(2)根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律及功率公式分析答題,做出選擇?!窘獯稹緼BC、只閉合開關(guān)S1,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);電壓表測(cè)量的是R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)要小于電源電壓;開關(guān)S2閉合時(shí),燈泡被短路,燈泡不發(fā)光,電路中只有R,總電阻減??;電壓表測(cè)量的是電源電壓,故電壓表示數(shù)變大;故ABC錯(cuò)誤;D、開關(guān)S2閉合后電路總電阻R總變小,電流變大,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D正確。故選D。示例四:電功率的應(yīng)用與計(jì)算:(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(dòng)變阻器滑片P從a端移

42、動(dòng)到b端的整個(gè)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R1的阻值為_;當(dāng)變阻器滑片P處于a端時(shí),電阻R1消耗的電功率為_W?!敬鸢浮?0;0.1?!窘馕觥糠治鲭娐穲D,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R1的簡單電路,電壓表測(cè)R1兩端的電壓(電源電壓),此時(shí)電路中的電流最大,由圖象可知此時(shí)R1兩端的電壓、電路中的電流,利用歐姆定律求R1的阻值;(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,由圖象可知,此時(shí)電路中的電流、R1兩端的電壓,利用P=UI求電阻R1消耗的電功率。本題考查了串

43、聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用以及電功率的計(jì)算,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。解:由電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R1的簡單電路,電壓表測(cè)電源電壓,此時(shí)電路中的電流最大,由圖象可知,電源電壓U=3V,此時(shí)R1兩端的電壓U1=U=3V,電路中的電流I=0.3A,由歐姆定律可得:R1=10;(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,由圖象可知,此時(shí)電路中的電流I=0.1A時(shí),R1兩端的電壓U1=1V,電阻R1消耗的電功率P1=U1I=1V0.1A=0.1W。故答案為:10;0.1。示例五

44、:測(cè)量小燈泡電功率:(2019海南)在“探究小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率是否相同”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:電源電壓U恒為8V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20 2A“,小燈泡的額定電壓U額=2.5V,額定功率小于1.2W,兩個(gè)阻值分別為10、20的定值電阻R0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(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖乙中實(shí)物電路的連接。(2)正確連接電路后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為_W。12345電壓/V1.01.52.02.53.0電流/A0.240.320.380.4

45、4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(shí),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(shí)驗(yàn)中選用的是R0=_的定值電阻。(4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小聰又想出一種測(cè)量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“015V”,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為_;滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1,撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;小燈泡的額定功率:P額=_。(用U額、U0、R0表示)若步驟中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)

46、值_(選填“偏大”或“偏小”)?!窘馕觥浚?)先根據(jù)P=UI估測(cè)燈泡的額定電流,進(jìn)而確定電流表的量程,然后按電流的順順連接即可;(2)電流表選擇00.6A量程,分度值為0.02A,根據(jù)指針位置進(jìn)行讀數(shù),然后根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率;(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變化情況;由表中數(shù)據(jù)可知,第5次實(shí)驗(yàn)電流最大,此時(shí)電路總電阻最小,根據(jù)I=求出第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路總電阻,進(jìn)而得出答案;(4)要測(cè)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,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得出電壓表的示數(shù);滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”,求出此時(shí)電路

47、中的電流即為小燈泡的額定電流,根據(jù)P額=U額I額求出小燈泡的額定功率;將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和定值電阻R0兩端的電壓變化,最后根據(jù)P額=U額I額可判斷測(cè)出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小還是偏大?!窘獯稹浚?)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(dòng)變阻器串聯(lián),故將電流表的“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

48、功率:P額=U額I額=2.5V0.42A=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(shí),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(shí)驗(yàn)電流最大,此時(shí)電路總電阻最小,由I=可得,第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路總電阻:,因R總=RL+R0+R滑,已知定值電阻R0的阻值為10或20,故小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=10。(4)要測(cè)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)S1撥至“1”,小燈泡、R0和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓

49、表的示數(shù):UV=U-U額=8V-2.5V=5.5V?;粍?dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”,電壓表測(cè)R0兩端的電壓U0,此時(shí)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(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,定值電阻R0兩端的電壓U0變小,根據(jù)P額=U額I額=U額可知,測(cè)出的小燈泡的額定功率比真實(shí)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;偏小。以近三年各地中考試題和模擬題為選材,以常考熱點(diǎn)為突破點(diǎn)進(jìn)行提升訓(xùn)練一、選擇題1(2019岳陽)如

50、圖所示,電源電壓恒定不變。閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到某點(diǎn)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7VBR1的阻值為20C電路消耗的最小功率為1.2WD滑片P在b端時(shí),10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為12J【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí),R1與R2串聯(lián),滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移到某點(diǎn)C,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),應(yīng)用歐姆定律求出R1的阻值和電源電壓。(2)滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí),R1與R2串聯(lián),此時(shí)電路中的電阻值最大,利用P=UI可求得最小功

51、率。(3)滑片P在b端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可求得R1兩端電壓,再利用Q=W=UIt可求得10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量。【解答】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)由“閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移到某點(diǎn)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,”可知,R2兩端電壓為4V,ac兩端電壓Uac=3V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電流I=0.2A,當(dāng)滑片P由b端移到某點(diǎn)c時(shí),電流I=0.3A,設(shè)電源電壓為U, 解得R1=10,U=6V,故AB錯(cuò)誤;(2)滑動(dòng)變阻器滑片P在b端時(shí),R1與R2串聯(lián),由P=UI可得,

52、電路消耗的最小功率P=UI=6V0.2A=1.2W,故C正確;(3)滑片P在b端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)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=2V0.2A10S=4J,故D錯(cuò)誤。故選C。2.(2019蘇州)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,I-U圖線如圖所示。下列說法正確的是( )。A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減?。籅.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1;C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2;D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:3【答案】D?!窘馕觥浚?)通過曲線圖可知小燈泡的電阻隨

53、電壓的增大而增大;(2)甲燈正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,根據(jù)P=UI求額定功率之比;(3)甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電阻之比;(4)當(dāng)把兩燈串聯(lián)在8V電源上時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)確定甲、乙兩燈兩端的實(shí)際電壓,利用P=UI即可得出實(shí)際功率之比。本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。解:A由甲、乙曲線圖可知,燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。故A錯(cuò)誤;B由于甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,由圖象可知:I甲額=0.6A,I乙額=0.3A,則:=,故

54、B錯(cuò)誤;C、甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),由圖象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根據(jù)I=可得電阻之比;=,故C錯(cuò)誤;D把甲、乙兩燈串聯(lián)接在8V的電源上時(shí),通過它們的電流相等,且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,由圖象可知,當(dāng)電路中的電流為0.3A,甲燈的實(shí)際電壓為2V,乙燈的實(shí)際電壓為6V時(shí)滿足電源電壓為8V,所以實(shí)際功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,故D正確。故選D。3.(2019達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,R1、R2、R3為定值電阻,且R2R320閉合開關(guān)S,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為4:3,此時(shí)電路消耗的總功率為P1;若把電壓表V1和V2分別換

55、成電流表A1和A2,閉合開關(guān)S后電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,此時(shí)電路消耗的總功率為P2。則下列結(jié)果正確的是( )。AR110 I1:I23:2 P1:P21:10BR15 I1:I22:3 P1:P21:10CR110 I1:I23:2 P1:P210:1DR15 I1:I22:3 P1:P210:1【解析】由圖知,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V1測(cè)R2和R3兩端的電壓之和,電壓表V2測(cè)R1和R2兩端的電壓之和,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,且各處的電流相等,所以,由I可得,兩電壓表的示數(shù)之比:,解得:R110,故BD錯(cuò)誤;此時(shí)電路消耗的總功率:P1;若把電壓表V1和V2分別換成電流表A1和A2時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),

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