專題22 電功率解析-2023中考物理一輪復習講義

專題22電功率——劃重點之精細講義系列考點1電能1.電功：（1）定義：電流所做的功叫電功，電功的符號是W。電流做功的過程，實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。（2）單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時（kW·h）。單位換算關系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J（3）電功的計算電功的公式變形式注意事項（定義式）所有電路均可以使用-只適用純電阻電路（將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的電路）2.電能表：測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能的儀表，是電能表（也叫電度表）。下圖是一種電能表的表盤。如圖所示，表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能，單位是千瓦時，計數(shù)器的最后一位是小數(shù)，即2258.6kW·h。用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù)，就表示這個月所消耗的電能。“220V”表示這個電能表的額定電壓是220V，應該在220V的電路中使用?！?0（20A）”表示這個電能表的標定電流（基本電流）為10A，額定最大電流為20A，長時間工作時不允許超過20A?！?0Hz”表示這個電能表在50Hz的交流電中使用；“3000revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。超過20A也并不一定就是要損壞,只是已不安全,并有可能不能準確的計量,當然長期超過20A的確會做電表容易損壞。用電能表轉(zhuǎn)盤或者指示燈閃爍次數(shù)計算電能電功的公式轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)（或指示燈閃爍的次數(shù)）為n轉(zhuǎn)，電能表上參數(shù)Nr/（kW·h）的電能表，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)消耗的電能為kW·h或J.3.實質(zhì)：電流做功的過程，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，就消耗了多少電能。【典例1】如圖所示是電阻RA和RB的I-U圖像，由圖像可知（

）A．RA>RBB．若將A、B串聯(lián)接入電路，閉合開關后，它們兩端的電壓UA∶UB=1∶2C．若將A、B并聯(lián)接入電路，閉合開關后，干路電流為0.9A時，電源電壓是6VD．若將A、B串聯(lián)接入電路，閉合開關后，相同時間它們消耗的電能WA∶WB=2∶1【答案】B【詳解】A．由圖得，當電流相同時，B的電壓大于A的電壓，由得故A不符合題意；B．若將A、B串聯(lián)接入電路，A、B電流相同，由圖得，當A、B電流為0.3A時，它們兩端的電壓分別為1.5V和3V，則它們的電壓之比故B符合題意；C．若將A、B并聯(lián)接入電路，則它們兩端的電壓相等。由圖得，當A電流為0.6A，B電流為0.3A時，滿足干路電流為0.9A。此時A、B兩端的電壓都為3V，則電源電壓是3V，故C不符合題意；D．若將A、B串聯(lián)接入電路，它們的電流相等。閉合開關后，由得，相同時間它們消耗的電能之比故D不符合題意。故選B?！镜淅?】圖中甲、乙分別是某家庭5月初和6月初電能表的示數(shù)，則下列說法中正確的是（）A．電能表是計量電功率的儀表B．該家庭在這一個月的時間內(nèi)總共用電2000kW·hC．該電能表工作時電流可以達到50AD．該電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)，電路消耗電能0.5kW·h【答案】D【詳解】A．電能表是測量電功的儀表，故A錯誤；B．由圖可知，5月初電能表的示數(shù)W1＝1042.8kW·h，6月初電能表的示數(shù)W2＝1242.8kW·h，則該家庭在這段時間內(nèi)總共用電W＝W2﹣W1＝1242.8kW·h﹣1042.8kW·h＝200kW·h故B錯誤；C．該電能表工作時電流可以達到40A，故C錯誤；D．1200r/（kW·h）表示每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，則該電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)，電路消耗電能故D正確。故選D?！镜淅?】如圖，電源電壓保持不變，當開關S閉合后，燈L1、L2都能正常工作，且甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是3:4，通電10min后，下列說法正確的是（）A．L1、L2消耗的電能之比是1:3 B．L1、L2消耗的電能之比是3:1C．L1、L2兩端的電壓之比1:3 D．L1、L2兩端的電壓之比3:4【答案】AC【詳解】由電路圖知，甲乙兩個都是電壓表，若甲是電流表，閉合開關S后，燈L1被短路，若乙是電流表，則電源被短路，且兩燈串聯(lián)在電路中，甲測燈L2的電壓，乙測電源電壓。由題意知，兩個電壓表的示數(shù)之比為3:4，由串聯(lián)電路的特點知，L1、L2兩燈的電壓之比為1:3，那么兩燈的電阻之比R1:R2=1:3據(jù)W=I2Rt知，通電10min，兩燈消耗的電能之比1:3。故BD錯誤，AC正確。故選AC?！镜淅?】有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關系如圖甲所示。把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示。閉合開關S，這時電流表的示數(shù)為0.4A，則元件A的電阻為______Ω，通電2min，元件B消耗的電能為______J?！敬鸢浮?120【詳解】[1][2]把元件和串聯(lián)在電路中，閉合開關，這時電流表的示數(shù)為，串聯(lián)電路各處電流相等，則電路中的電流為，由圖甲可知，當時，，，則元件的電阻為通電，元件消耗的電能為【典例5】小丁隨父母去臨渙鎮(zhèn)淮海戰(zhàn)役總前委舊址進行紅色研學之旅。需要提前給移動充電寶進行充電，充電寶容量為20000mA·h，充電電壓為5V，充電時剩余電量為0，于是她關閉家中其它用電器，并觀察到家里電能表如圖所示，要給充電寶充滿電，電能表的轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)過_______r?！敬鸢浮?00【詳解】給充電寶充滿電所需電能為如圖所示，電能表參數(shù)為，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)為【典例6】如圖所示，電源電壓恒定，R1＝20Ω，當開關S閉合，S1斷開時，電流表的示數(shù)為0.3A，電源電壓是________V；當開關S、S1都閉合時，電流表的示數(shù)變化了0.2A，則此時電流表的示數(shù)為________A；當開關S、S1都閉合時，通電1min電路中電流做功________J?！敬鸢浮?0.5180【詳解】[1]由圖可知，當開關S閉合，S1斷開時，只有R1工作，電流表示數(shù)即為通過R1的電流，電源電壓U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V[2]當開關S、S1都閉合時，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路的總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知，電流表示數(shù)的變化量即為通過R2的電流，則電流表示數(shù)I＝I1+I2＝0.3A+2A＝0.5A[3]當開關S、S1都閉合時，通電1min電路中電流所做功W＝UIt＝6V×0.5A×1×60s＝180J考點2電功率1.電功率：（1）定義：電流在單位時間內(nèi)所做的功叫電功率。（2）物理意義：表示電流做功快慢的物理量。電功率越大，電流做功越快。（3）符號：P（4）單位：瓦特（瓦，W），常用單位為千瓦（kW），1kW＝103W（5）電功率的定義式：P=eq\f(W,t)變形式：W=Ptt=eq\f(W,P)第一種單位：P—瓦特（W）；W—焦耳（J）；t—秒（s）。第二種單位：P—千瓦（kW）；W—千瓦時（kW·h）；t—小時（h）。（6）推導式：①（通用公式）②（適用于純電阻電路，一般用于并聯(lián)電路）③（適用于純電阻電路，一般用于串聯(lián)電路）2.串并聯(lián)電路總功率：在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，總功率等于各用電器電功率之和。3.用電器的額定功率和實際功率（1）額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。（2）額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。（3）額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。（4）用電器實際工作時的三種情況：①U實＜U額，P實＜P額—用電器不能正常工作。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光發(fā)暗，燈絲發(fā)紅，實際功率太小燈泡有可能不亮）；②U實＞U額P實＞P額—用電器不能正常工作，有可能燒壞。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光極亮、刺眼、發(fā)白或迅速燒斷燈絲）；③U實=U額P實=P額—用電器正常工作。電燈泡上的銘牌“PZ22040”表示額定電壓是220V，額定功率是40W。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。（5）串并聯(lián)電路P實與R大小的關系項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實與R的關系串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大燈泡發(fā)光亮度實際電壓大的P實越大，因此實際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實越大，因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實越大，因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實越大，因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時分壓也大，小燈泡實際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動變阻器的電燈，由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾，所以通過小燈泡所在支路的電流不變，小燈泡發(fā)光情況不變4.串并聯(lián)電路的電參數(shù)規(guī)律：（1）電功率之比等于電阻之比：；（2）電功率之比等于電阻的倒數(shù)之比：；【典例1】如圖所示電路，電源電壓恒為6V，小燈泡L上標有“4.5V0.3A”字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響）。電流表量程選擇“0～0.6A”，電壓表量程選擇“0～3V”滑動變阻器R規(guī)格為“30Ω1A”。閉合開關S，為保證電路安全。在移動滑片P的過程中，下列選項錯誤的是（）A．電壓表的示數(shù)變化范圍是2～3VB．小燈泡的最大電功率是1.35WC．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是15～30ΩD．該電路的最大總功率是1.2W【答案】B【詳解】由電路圖知道，燈泡與變阻器R串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A．因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且變阻器R允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，燈泡的額定電流為0.3A，由知道，燈泡的電阻電壓表量程0～3V，燈泡的額定電壓為4.5V，則燈泡兩端最大電壓為UL大＝3V，電路中的最小電流燈泡兩端的最小電壓（電壓表的最小示數(shù)）所以電壓表示數(shù)變化范圍為2V～3V，故A正確，不符合題意；B．小燈泡的最大電功率是故B錯誤，符合題意；C．由題意知道，燈泡的電壓最大3V，此時電流最大為此時變阻器接入電路的阻值最小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律知道，此時滑動變阻器兩端的最小電壓，最小電壓U滑?。経﹣UL大＝6V﹣3V＝3V則滑動變阻器接入電路的最小阻值當滑動變阻器接入電路的阻值最大為30Ω時，電路中電流最小，故滑動變阻器阻值變化范圍為15Ω～30Ω，故C正確，不符合題意；D．由C選項分析知道，電路中最大電流I大＝0.2A，則電路的最大功率P大＝UI大＝6V×0.2A＝1.2W故D正確，不符合題意。故選B?！镜淅?】在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。開關閉合后，將滑動變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關系如圖乙所示。下列對電路的表述中，正確的是（）A．R2的阻值為5ΩB．電源電壓為9VC．滑動變阻器的最大功率為2.25WD．電流表示數(shù)的變化范圍為0.75~1.5A【答案】C【詳解】由圖甲得，滑動變阻器R1、定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R1電壓，電流表測量電路電流。AB．由圖乙得，當滑動變阻器電功率為2W時，R1接入電路中電阻為2Ω或者8Ω，由得，此時R1的電壓分別為電路電流分別為由歐姆定律和串聯(lián)電路分壓特點得解得故A錯誤；C．滑動變阻器的功率所以當時，滑動變阻器的功率最大，為故C正確；D．由圖得，滑動變阻器的最大電阻為8Ω，當滑動變阻器接入電路中電阻最大時，電路中電流最小，為當滑動變阻器接入電路中電阻為0時，電路中電流最大，為故電路中電流變化范圍為0.5~1.5A，故D錯誤。故選C?！镜淅?】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的U-I關系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．電源電壓為6VB．定值電阻R1的阻值為20ΩC．滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0～20ΩD．變阻器滑片在中點時，電路消耗的總功率為1.8W【答案】ACD【詳解】A．由圖象可知，電路中的最小電流，兩端的電壓，兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源電壓故A正確；B．由可得，定值電阻的阻值故B錯誤；C．滑動變阻器的最大阻值即滑動變阻器的阻值變化范圍為，故C正確；D．因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器滑片在中點時，電路消耗的總功率故D正確。故選ACD。【典例4】如圖，當閉合開關S1、S2，且甲、乙為電壓表時，甲、乙兩表示數(shù)之比為4∶3，則兩電阻R1、R2之比為______，此時電路總功率為P1。同時更換兩電表為電流表，調(diào)整開關狀態(tài)，使兩表均有正常示數(shù)，此時電路總功率為P2，則P1、P2之比為______?！敬鸢浮?∶33∶16【詳解】[1]當閉合開關S1、S2，且甲、乙為電壓表時，甲、乙兩表示數(shù)之比為4∶3。此時兩電阻串聯(lián)，電壓表甲測量電源電壓，電壓表乙測量R2兩端的電壓，甲、乙兩表示數(shù)之比為4∶3，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，兩電阻R1、R2之比為[2]設電源電壓為U，R1=R，則R2=3R，當兩表都為電壓表時，閉合兩開關，兩電阻串聯(lián)，電路總功率為同時更換兩電表種類，即兩表都為電流表時，閉合開關S1，兩電阻并聯(lián)，此時電路總功率為則P1、P2之比為【典例5】如圖甲為一款紫砂電飯鍋，其電路原理圖如圖乙所示，通過開關S1和S2的閉合、斷開可實現(xiàn)高、中、低三擋加熱。已知該電飯鍋容積2L，額定電壓220V，低溫擋功率275W，中溫擋功率550W，其內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻R1和R2組成。求：（1）R1的阻值是多少？（2）使1kg的水溫度從22℃升至55℃，水需要吸收多少熱量？[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]（3）若用此電飯鍋加熱（2）中的水，工作效率為90%，以高溫擋正常工作需要加熱多長時間？【答案】（1）88Ω；（2）1.386×105J；（3）140s【詳解】解：（1）觀察圖乙可知，閉合開關S1，S2接B時，兩電阻并聯(lián)接在電路，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，為高溫擋；閉合開關S1，S2接A時，只有R1接入電路中，電路的總電阻較大，電路的總功率較小，為中溫擋；斷開開關S1，S2接A時，兩電阻串聯(lián)接在電路中，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，為低溫擋。由于該電飯鍋額定電壓為220V，中溫擋功率550W，根據(jù)電功率的推導式，可知電阻R1的大小為電阻R1的大小為88Ω。（2）由題意可知，水的質(zhì)量為1kg，水溫度從22℃升至55℃，水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)，根據(jù)比熱容公式可知，水需要吸收的熱量為（3）由（1）解析可知，電阻R1的大小為88Ω，低溫擋的時候兩電阻串聯(lián)接在電路中，低溫擋功率275W，根據(jù)電功率的推導式，可知解得。高溫擋的時候兩電阻并聯(lián)接在電路，根據(jù)電功率的推導式，可知，高溫擋的電功率為設需要加熱的時間為t，則高溫擋正常工作放出的熱量為由（2）解析可知，水需要吸收的熱量為1.386×105J，工作效率為90%，根據(jù)效率公式，可得解得，故高溫擋正常工作需要加熱的時間為140s。答：（1）R1的阻值是88Ω；（2）使1kg的水溫度從22℃升至55℃，水需要吸收熱量為1.386×105J；（3）若用此電飯鍋加熱（2）中的水，工作效率為90%，以高溫擋正常工作需要加熱的時間為140s?？键c3測量小燈泡的電功率1.伏安法測小燈泡的功率（1）實驗原理：（2）實驗器材：電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。（3）實驗電路圖（4）實驗步驟：①按電路圖連接實物。②檢查無誤后，閉合開關。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。③調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。④調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。（5）實驗表格：次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W發(fā)光情況123（6）注意事項：①接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路；④本實驗的3次測量與電阻的3次測量不同。測電阻的3次測量是為了求平均值減小誤差，而本實驗測電功率的3次測量是為了測不同電壓下的實際功率并比較燈泡的亮度，故在本實驗中不能取平均值?！镜淅?】在復習電學知識時，小多在實驗室又做了“測量小燈泡電功率”的實驗。實驗中，所用的電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V，滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω1A”。（1）在實驗中，小多按圖甲所示的電路圖正確連接了電路。實物中少了一根導線。請用筆畫線代替導線補上，將圖乙中的實物電路連接完整；______（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表幾乎沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，其故障是______。（3）改正故障，閉合開關，移動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為3.8V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為______W；（4）移動變阻器的滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖丁所示的小燈泡的U-I圖象。由圖象可知：實驗過程中當電流逐漸增大時，小燈泡的電阻是逐漸變大的，同時滑動變阻器接入的電阻是逐漸變小的，則小燈泡的電阻變化量ΔRL______（選填“大于”、“小于”或“等于”）滑動變阻器電阻的變化ΔR。【答案】小燈泡斷路1.52小于【詳解】（1）[1]由圖甲可知，當滑動變阻器滑片向右移動，阻值變小，故圖乙中，滑動變阻器選用右下接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中，如下圖所示：（2）[2]閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表幾乎沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即其故障是小燈泡斷路。（3）[3]改正故障，閉合開關，移動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值，其示數(shù)為，故小燈泡額定功率為（4）[4]燈泡兩端電壓增大，通過燈的電流也增大，電源電壓不變，由知，電路的總電阻變小，由知，燈泡的實際功率增大，燈絲的溫度升高，小燈泡阻值隨溫度的升高而變大，由電阻的串聯(lián)規(guī)律可知：小燈泡阻值增大的值小于滑動變阻器電阻的變化量?！镜淅?】小明在測量額定電壓為2.5V小燈泡L的額定功率時，選擇了電壓恒定的電源、滑動變阻器、電壓表和電流表等器材，設計了如圖甲所示的電路。（1）正確連接電路后，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至最_______（選填“左”或“右”）端，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則電路出現(xiàn)的故障可能是滑動變阻器_______；（2）排除故障閉合開關，適當移動滑片，當電壓表的示數(shù)為2V時，為了測小燈泡的額定功率，應使滑動變阻器連入電路的阻值_______（選填“變大”或“變小”）。小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示為_______A，小燈泡的額定功率為_______W；（3）小明用一個電流表測量額定電壓為U額的小燈泡L2的額定功率，如圖丙，已知定值電阻的阻值為R0、電源電壓未知。請你完成下面的步驟：①將電流表串聯(lián)在b點，只閉合開關S和S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光；②電流表位置不變，只閉合開關S和S2，滑動變阻器滑片位置_______（選填“保持不動”、“向右移動”或“向左移動”），讀出電流表的計數(shù)為I；③小燈泡L2的額定功率表達式為：P額=_______?！敬鸢浮孔髷嗦纷冃?.41保持不動【詳解】（1）[1][2]為了保護電路，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處，即最左端；閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路可能有斷路，電壓表無示數(shù)，表明電壓表兩接線柱與電源兩極存在斷路，則電路出現(xiàn)的故障可能是滑動變阻器斷路。（2）[3]排除故障閉合開關，適當移動滑片，當電壓表的示數(shù)為2V時，小于燈泡額定電壓2.5V，為了測小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應減小變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故應使滑動變阻器連入電路的阻值變小。[4][5]小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.4A，小燈泡的額定功率為（3）[6][7]①將電流表串聯(lián)在b點，只閉合開關S和S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電表的示數(shù)為燈泡正常發(fā)光；②只閉合開關S和S2，滑動變阻器滑片位置保持不動，讀出電表的示數(shù)為I；③在①中，燈泡和定值電阻并聯(lián)，電流表測通過定值電阻的電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，當燈泡兩端的電壓為U額時燈泡正常發(fā)光，此時定值電阻兩端的電壓等于燈泡的額定電壓，通過定值電阻的電流為，所以應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電表的示數(shù)為；在②中，變阻器滑片位置保持不動，燈泡和定值電阻仍并聯(lián)，電流表測干路電流，電表的示數(shù)為I；由于電路結(jié)構不變，電路中電阻不變，電流不變，此時燈泡仍正常發(fā)光；根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過燈泡的電流為小燈泡L2的額定功率表達式為【典例3】如圖是小明測量小燈泡電功率的電路，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻為10歐姆左右。（1）用筆畫線代替導線，將圖甲電路連接完整；()（2）正確連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。電流表指針幾乎不動，電壓表示數(shù)接近3伏且保持不變。為排除故障，小明檢查了開關并擰緊兩端接線柱，小芳則將小燈泡與燈座擰緊。若電路中只有一處故障，___________（選填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正確的；（3）排除故障后重新閉合開關，改變滑片位置，他們根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了通過燈絲電流與其兩端電壓關系的圖像如圖乙。根據(jù)圖像可得小燈泡的額定功率為___________W。研究發(fā)現(xiàn)，通過燈絲的電流與其兩端電壓不成正比，原因是：___________；（4）在測量小燈泡電功率拓展實驗過程中，電流表壞了，他們找來一只阻值合適的定值電阻R0，設計了如圖丙電路圖，操作步驟如下：①斷開S1，閉合S2，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓U額；②保持滑動變阻器滑片位置不變，斷開S2，閉合S1，記下此時電壓表示數(shù)為U，則小燈泡額定功率表達式P額=___________（用U額、U和R0表示）【答案】小芳0.625見解析【詳解】（1）[1]測小燈泡的額定功率，電壓表測小燈泡兩端的電壓，電流表測干路電流，與小燈泡串聯(lián)，通過燈泡的電流約為電流表應該選擇0~0.6A，連線如圖所示：（2）[2]電流表指針幾乎不動，電壓表示數(shù)接近3V且保持不變，說明電壓表直接測電源電壓，小燈泡出現(xiàn)斷路或者小燈泡接觸不良；若開關接觸不良，電壓表示數(shù)也應該為零，故小芳操作正確。（3）[3]由圖可知，當小燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過小燈泡的電流為0.25A，由P=UI可得，額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W[4]由于電流的熱效應，電流通過導線時，導線會發(fā)熱，溫度發(fā)生變化，使得導線的電阻也發(fā)生變化，使電流與其兩端電壓不成正比。（4）[5]斷開S1，閉合S2，電壓表測L兩端的電壓；斷開S2，閉合S1，電壓表測R0與L的總電壓，由題意可得R0兩端的電壓為U0=U-U額R0與L串聯(lián)，電流為小燈泡額定功率表達式為一、單選題1．關于電功的認識，正確的是（）A．電流通過導體所做功的多少取決于導體兩端的電壓、通過導體的電流和導體的電阻大小B．電流做功的過程，實際上是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程C．電功與做功時間長短無關D．有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說明電流做了多少功【答案】D【詳解】AC．由電功的公式可知：電流通過導體所做功的多少取決于導體兩端的電壓、通過導體的電流和通電時間的長短，故AC錯誤；BD．電流做功的過程，實際上是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說明電流做了多少功，故B錯誤，D正確。故選D。2．將三個相同的電阻R按照甲、乙兩種不同的連接方式（如圖）分別接到同一電源兩端，則相同時間內(nèi)整個電路消耗的電能之比W甲:W乙為（）A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1【答案】C【詳解】圖甲中三個電阻串聯(lián)接入電路，圖乙中三個電阻并聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各負電阻的倒數(shù)之和，所以，分別接到同一電源兩端，則相同時間內(nèi)整個電路消耗的電能之比故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3．如圖所示的電能表，下列說法正確的是（）A．電能表能直接測量用電器的電功率B．該電能表正常工作的最大功率不超過2200WC．此時電能表的示數(shù)為3186kW·hD．電能表指示燈閃爍160次電路耗電0.05kW·h【答案】D【詳解】A．電能表是測量電能或電功的儀器，不是測電功率的，故A錯誤；B．電能表正常工作的最大功率為P=UI=220V×40A=8800W故B錯誤；C．電能表計數(shù)器最后一位是小數(shù)，所以此時電能表的示數(shù)為318.6kW·h，故C錯誤；D．電能表標有3200imp/kW·h表示消耗1kW·h的電能，電能表閃爍3200次，所以電能表指示燈閃爍160次，消耗的電能為故D正確。故選D。4．如圖電路中，電源電壓不變，變阻器的滑片P由b向a滑動，下列正確的是（

）A．電流表的示數(shù)變小B．電壓表的示數(shù)變小C．電路的總功率變小D．電壓表與電流表的比值不變【答案】D【詳解】A．由圖可知定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；閉合開關S，滑動變阻器的滑片由b向a移動過程中，接入電路中的電阻變小，因此總電阻也變?。挥煽芍?，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)增大，故A錯誤；B．由可知，電路中電流增大，電阻R不變，電阻R兩端的電壓變大，故B錯誤；C．由可知，電源電壓不變，電流表的示數(shù)增大，電路的總功率變大，故C錯誤；D．因為電壓表、電流表示數(shù)的比值等于定值電阻R的阻值，所以電壓表、電流表示數(shù)的比值不變，故D正確。故選D。5．如圖甲，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電壓表的量程為0～15V，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片，得到電壓表示數(shù)與滑動變阻器接入電路的電阻關系圖象，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．電源電壓為12VB．R1的阻值為5ΩC．R1的最大功率為0.9WD．為保證電壓表安全，R1的阻值與R2接入電路的最小阻值之比為5∶1【答案】D【詳解】AB．由乙圖可知，當滑動變阻器的電阻為10Ω時，定值電阻R1的電壓為9V，則電源電壓可表示為由乙圖可知，當滑動變阻器的電阻為20Ω時，定值電阻R1的電壓為6V，則電源電壓可表示為綜上上面兩式可解得電源電壓為18V，R1的電阻為10Ω，故AB錯誤；C．根據(jù)公式可知，當R1的電壓最大時，其功率最大，R1的電壓最大不能超過電壓表的量程，即最大電壓為15V，則R1的最大功率為故C錯誤；D．根據(jù)公式可知，當電壓表示數(shù)最大時，電路中的電流最大，滑動變阻器的電阻最小，此時電路中的電流為滑動變阻器接入電路的最小電阻為則R1的阻值與R2接入電路的最小阻值之比為故D正確。故選D。6．有兩個電路元件甲和乙，通過元件的電流與其兩端電壓的關系如圖所示，下列說法不正確的是（）A．甲是定值電阻，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比B．乙元件電壓與電流的比是不變的C．甲、乙并聯(lián)，當電源電壓為2V時，電路總功率為0.6WD．甲、乙串聯(lián)，當電路中的電流為0.2A時，電路總電阻30Ω【答案】B【詳解】A.從圖中可知，通過甲元件的電流與其兩端電壓的關系圖為過原點的傾斜直線，故甲是定值電阻，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，故A正確，不符合題意；B.從圖中可知，通過乙元件的電流與其兩端電壓的關系圖為過曲線，乙元件電壓與電流的比是變化的，故B錯誤，符合題意；C.甲、乙并聯(lián)，當電源電壓為2V時，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知甲、乙兩端的電壓均為2V，從圖中可知通過甲、乙的電流分別為0.1A、0.2A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流I＝I1+I2＝0.1A+0.2A＝0.3A根據(jù)P＝UI可知電路總功率P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W故C正確，不符合題意；D.甲、乙串聯(lián)，當電路中的電流為0.2A時，通過甲、乙的電流均為0.2A，從圖中可知甲、乙兩端的電壓分別為4V、2V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知總電壓U′＝U1+U2＝4V+2V＝6V根據(jù)歐姆定律可知電路總電阻Ω故D正確，符合題意。故選B。7．如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R為定值電阻，滑動變阻器的最大電阻為9Ω，電流表的量程為0~3A，電壓表的量程為0~3V。閉合開關S，在滑動變阻器滑片P從a端移向b端的過程中，電路的總功率、定值電阻的功率及滑動變阻器的功率與電流的關系圖線如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．圖乙中曲線1是定值電阻R的P-I圖像B．滑片移動過程中，電壓表示數(shù)的變化范圍為1-3VC．滑動變阻器的滑片P處于最大電阻時，電路的功率為3WD．當滑動變阻器功率為0.72W時，其滑片所處的位置有兩處【答案】D【詳解】由電路圖可知，閉合開關S，滑動變阻器與定值電阻R串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；A．當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，此時滑動變阻器的電功率為零，由圖乙可知，3是滑動變阻器的功率與電流的關系圖線；由可知，電源電壓不變時，電路的總功率與電流成正比，由圖乙可知，是電路的總功率與電流的關系圖線；由可知，定值電阻的功率與電流圖像為二次函數(shù)圖像，則是定值電阻的功率與電流的關系圖線，故A錯誤；B．由圖乙可知，當電流表示數(shù)為1A時，電路的總功率、定值電阻的功率均為3W，由可知，電源的電壓由可得，定值電阻的阻值為當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路中的電流最小，定值電阻兩端的電壓最小，此時電路中的總電阻為則電路中的電流為電阻兩端的電壓為因此滑片移動過程中，電壓表示數(shù)的變化范圍為，故B錯誤；C．由B可知，滑動變阻器的滑片P處于最大電阻時，電路的總電阻則此時電路中的功率故C錯誤；D．因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流為當滑動變阻器功率為0.72W時，根據(jù)可得解得，由于，所以當滑動變阻器功率為0.72W時，其滑片所處的位置有兩處，故D正確。故選D。8．如圖所示，電源電壓恒為5V，電壓表量程為“0~3V”，電流表量程為“0~0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“40Ω1A”小燈泡L標有“4V1.6W”的字樣（燈絲電阻不變）；閉合開關S后，若保證所有元件都能安全使用，則移動滑動變阻器的片P，下列說法中正確的是（）A．滑片P向左移動時，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大B．滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，燈泡90s消耗電能50JC．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍為2.5Ω~40ΩD．整個電路中消耗的總功率變化范圍為1W~2W【答案】D【詳解】由電路圖可知，燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測的是滑動變阻器的兩端電壓，電流表測的是電路電流。A．滑片P向左移動時，變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路的電流變大，電流表示數(shù)變大，由于燈絲電阻不變，根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的兩端電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可得，變阻器的兩端電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，故A錯誤；B．根據(jù)可得，燈絲的電阻為滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，根據(jù)歐姆定律可得，此時電路的電流為則燈泡90s消耗電能為故B錯誤；C．根據(jù)P=UI可得，燈泡的額定電流為根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，電路的最大電流為此時燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律可得，變阻器連入電路的最小電阻為由于電壓表的量程為0~3V，因此變阻器的兩端電壓最大為U滑大=3V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可得，燈泡的兩端電壓為根據(jù)歐姆定律可得，此時的電路電流最小，即為根據(jù)歐姆定律可得，此時滑動變阻器連入電路的電阻為故滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍為2.5Ω~15Ω。故C錯誤；D．由C分析可知，根據(jù)P=UI可得，電路消耗的最小總功率為電路消耗的最大總功率為因此整個電路中消耗的總功率變化范圍為1W~2W。故D正確。故選D。二、填空題9．電阻R1與R2的I-U圖像如圖所示。當R2上的電壓為2.5V時，R2的阻值是_______Ω；若將它們并聯(lián)到電壓為2.5V的電源上，則整個電路10s消耗的電能是_______J。【答案】12.517.5【詳解】[1]由圖像可知當R2兩端的電壓U2＝2.5V時，通過R2的電流I2＝0.2A，由可得R2的阻值[2]由圖可知R1兩端的電壓為1.5V時，通過R1的電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律可得R1的電阻將它們并聯(lián)到電壓為2.5V的電源上，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，此時通過R1的電流為因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，此時干路的電流I=I1′+I2=0.5A+0.2A=0.7A整個電路10s消耗的電能W=UIt=2.5V×0.7A×10s=17.5J10．如圖所示，電源電壓恒定，R1＝10Ω，閉合開關S，斷開S1電流表示數(shù)為0.3A。若再閉合S1，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2A，則R2的阻值為________Ω，閉合S1后，1min電路消耗的電能為________J。【答案】1590【詳解】[1]閉合開關S，斷開S1，電路是關于R1的簡單電路；R1＝10Ω，電流表示數(shù)為0.3A即電路中的電流為0.3A，由歐姆定律可知，電源電壓為U=IR1=0.3A×10Ω=3V再閉合S1，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知，通過R1電流不變，則通過R2的電流為I2=ΔIA=0.2AR2的阻值為[2]閉合S1后，電路中的總電流為I總=I+I2=0.3A+0.2A=0.5A1min電路消耗的電能為W=UI總t=3V×0.5A×1×60s=90J11．在如圖甲所示電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙所示，通過R1和R2的電流之比是_____，R1和R2的電阻之比是_____。相同時間內(nèi)，R1和R2消耗電能之比_____?！敬鸢浮?∶14∶14∶1【詳解】[1]由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測的是電源電壓；電壓表V2測的是R2兩端的電壓。因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以通過R1和R2的電流之比是1∶1。[2]兩表指針位置相同，因為串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以電壓表V1選的量程是0～15V，其分度值是0.5V，讀數(shù)為9V，即電源電壓為U＝9V，電壓表V2選的量程是0～3V，其分度值是0.1V，讀數(shù)為1.8V，即R2兩端的電壓為U2＝1.8V，所以電阻R1兩端的電壓為U1＝U﹣U2＝9V﹣1.8V＝7.2V由可得，R1和R2的電阻之比[3]R1和R2消耗電能之比12．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R1＝20Ω，只閉合開關S2時，電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為2V，則電源電壓為______V，定值電阻R2的阻值為______Ω，閉合開關S1、S3，斷開開關S2時，通電10min，該電路消耗的電能為______J，開關S1、S2、S3不能同時閉合的原因是會造成電路______?！敬鸢浮?103240短路【詳解】[1][2]只閉合開關S2時，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，由可得，定值電阻R1兩端的電壓定值電阻R2的阻值因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓[3]閉合開關S1、S3，斷開開關S2時，R1與R2并聯(lián)，電壓表測電源兩端的電壓，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通電10min，該電路消耗的電能[4]由電路圖可知，開關S1、S2、S3同時閉合時，電流從電源的正極出發(fā)，不經(jīng)過用電器而直接回到電源負極，會造成電源短路，這是不允許的。13．如圖，A燈標有“4V4W”字樣，B燈標有“4V2W”字樣，溫度對燈泡電阻的影響忽略不計。閉合開關，從右向左緩慢滑動變阻器滑片，直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光，則這盞燈是_____燈，此時電壓表的示數(shù)是_____V，A燈和B燈的總功率是_____W。【答案】B63【詳解】[1]由電路圖可知，兩燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測兩燈泡兩端的電壓之和，由可得，兩燈泡的額定電流分別為由可得，兩燈泡的電阻分別為因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，從右向左緩慢滑動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路的阻值逐漸變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流逐漸變大，直到其中一盞燈恰好正常發(fā)光時，電路中的電流為0.5A，即B燈可以正常發(fā)光。[2][3]因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電壓表的示數(shù)為此時A燈和B燈的總功率為三、計算題14．小明家電熱吹風機的銘牌如表格所示，其工作原理如圖甲所示。由于使用了多年，吹風機中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發(fā)生了變化，電動機性能仍保持不變。為準確測量氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該吹風機單獨接入家庭電路并使其吹熱風，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤6min內(nèi)轉(zhuǎn)過132圈，電能表規(guī)格如圖乙所示。問：電熱吹風機額定電壓/V220電熱絲功率/W480電動機功率/W40（1）這段時間內(nèi)電吹風消耗了多少電能？（2）氧化電熱絲正常工作時的實際電阻值是多少？（3）此吹風機冷風狀態(tài)下正常工作6min電流做功多少？【答案】（1）1.584×105J；（2）121Ω；（3）14400J【詳解】解：（1）電能表上標有3000r/kW·h，表示電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗1度電，則發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤6min內(nèi)轉(zhuǎn)過132圈，電吹風消耗電能（2）氧化電熱絲正常工作時的實際功率此時電熱絲的實際功率P熱′=P﹣P電動機=440W﹣40W=400W根據(jù)氧化電熱絲的實際電阻值（3）此吹風機冷風狀態(tài)下（只有電動機工作）正常工作6min電流做功W冷=P電動機t=40W×6×60s=14400J答：（1）這段時間內(nèi)電吹風消耗了1.584×105J電能；（2）氧化電熱絲正常工作時的實際電阻值是121Ω；（3）此吹風機冷風狀態(tài)下正常工作6min電流做功14400J。15．如圖所示，電源電壓恒定不變，滑動變阻器R1的阻值范圍是0~20Ω，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片移到A端時，電流表的示數(shù)為0.6A；當滑動變阻器的滑片移到B端時，電流表的示數(shù)為1.2A。則:（1）電源電壓是多少?（2）定值電R2的阻值是多少?（3）分析說明電路在什么狀態(tài)下消耗的電功率最大?并求出電路消耗的最大電功率?！敬鸢浮浚?）12V；（2）20Ω；（3）R1與R2并聯(lián)時電功率最大，14.4W【詳解】解：（1）當S閉合，P在A端時，只有R1全部接入電路根據(jù)歐姆定律有（2）當P在B端時，R1與R2并聯(lián)，此時電流，由可得根據(jù)并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律有解得（3）根據(jù)可知，電壓一定時，電阻越小，電功率越大，所以當R1與R2并聯(lián)時，電路的電功率最大，由可得，電路最大電功率為答：（1）電源電壓是；（2）定值電R2的阻值是；（3）當R1與R2并聯(lián)時，電路的電功率最大，電路消耗的最大電功率。16．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。袁伯伯家購買了如圖甲所示的智能電熱中藥壺（具有“加熱”和“保溫”兩種工作狀態(tài)），它的內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，其中只有R1為加熱管（只有加熱管放出的熱量能被水吸收），R2為限流電阻。已知該壺的額定電壓為220V，其加熱時的額定功率為1210W，保溫時加熱管的額定功率為193.6W。求：（1）在加熱狀態(tài)正常工作時，通過R1的電流；（2）電阻R2的阻值；（3）某傍晚用電高峰期，實際電壓為200V，他只讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“保溫”狀態(tài)6min。他家電能表表盤如圖丙所示。求該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)n?！敬鸢浮浚?）5.5A；（2）60Ω；（3）48【詳解】解：（1）在加熱狀態(tài)正常工作時，電路消耗的功率最大，根據(jù)可知，此時電路的電阻最小，即R2被短路，額定功率為1210W，由P=UI可得，通過R1的電流為（2）由（1）和歐姆定律可得，R1的阻值為當開關S閉合、S1斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路中總電阻最大，根據(jù)可知，此時電路的電功率最小，即處于保溫狀態(tài)，根據(jù)可得，此時的電路電流為此時電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得，電阻R2的阻值為（3）當實際電壓為200V，讓家中電熱中藥壺通電工作，使其處于“保溫”狀態(tài)6min，消耗的電能為則該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)為答：（1）在加熱狀態(tài)正常工作時，通過R1的電流為5.5A；（2）電阻R2的阻值為60Ω；（3）該過程中電能表指示燈閃爍的次數(shù)為48次。四、實驗題17．小紅同學在“測定小燈泡電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的器材和電路，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為10Ω）。（1）為了能夠順利完成該實驗，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應選用___________（選填“A”或“B”）；A．“10Ω

5A”的滑動變阻器

B．“50Ω

0.5A”的滑動變阻器（2）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像（如圖乙所示），分析圖像可知：小燈泡的額定功率為___________W；（3）完成上面實驗后，小紅同學又想測量額定電壓為的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是她又找來了兩個開關和一定值電阻，設計了如圖丙所示的電路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為，請你完成下面實驗步驟：①閉合開關S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為_____；②閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑片不動，讀出電壓表示數(shù)為；③燈泡額定功率的表達式為=___________?！敬鸢浮緽0.625U-U額【詳解】（1）[1]小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω，則燈泡正常發(fā)光時的額定電流約為由串聯(lián)電路特點和歐姆定律知道，燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器連入阻值所以應選擇滑動變阻器B。（2）[2]由圖乙知道，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則小燈泡額定功率為PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W（3）[3][4]實驗步驟：①閉合開關S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U-U額；②閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表示數(shù)為U1；在步驟①中，燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓，當電壓表示數(shù)為U-U額時，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，燈泡兩端電壓為額定電壓，此時燈泡正常發(fā)光；在步驟②中，燈泡、定值電阻和滑動變阻器仍串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知，燈泡正常工作時的電流則燈泡的額定功率的表達式為18．測定“小燈泡額定電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V且保持不變，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整；______（2）按要求將電路連接后，閉合開關，移動變阻器滑片P，電流表、電壓表示數(shù)如圖所示，則小燈泡此時的電功率為_____W。若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖中變阻器滑片P向_____端（填“A”或“B”）移動，使電壓表的示數(shù)為_____V；（3）實驗中發(fā)現(xiàn)小燈泡很暗，移動滑動變阻器的滑片，電壓表、電流表的示數(shù)不發(fā)生改變，則出現(xiàn)故障的原因可能是_____；（4）排除故障后，小明畫出小燈泡的電流隨電壓變化的圖象，你認為圖像應該是圖中的_____，小明_____（選填“能”或“不能”）用該實驗裝置中的器材完成探究電流與電壓的關系；（5）實驗結(jié)束后，小琪想測量小燈泡L的額定功率卻發(fā)現(xiàn)電壓表壞了，于是他設計了圖丁電路。已知小燈泡的額定電流為I額＝0.3A，圖中R為電阻箱，R0為定值電阻（阻值未知），實驗步驟如下：①將單刀雙擲開關接a，調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器的滑片至適當位置，記下電流表示數(shù)為_____和電阻箱的讀數(shù)R1；②將單刀雙擲開關接b，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)不變，記下電阻箱的讀數(shù)R2；③小燈泡L的額定功率為P額＝____________（用已知量和測量量的符號表示）?！敬鸢浮?.57B2.5滑動變阻器接了下面兩個接線柱甲不能0.3A(0.3A)2(R2-R1)【詳解】（1）[1]小燈泡額定電壓為2.5V，故電壓表選用0~3V的量程與燈并聯(lián)，變阻器按一上一下連入電路中，如圖所示：（2）[2]由圖可知，電壓表選用0~3V的量程，分度值為0.1V，電壓為1.9V，電流表選用0~0.6A的量程，分度值為0.02A，電流為0.3A，則小燈泡此時的電功率為P=UI=1.9V×0.3A=0.57W[3][4]燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為1.9V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V。（3）[5]燈泡發(fā)光較暗，說明電路是通路，然后移動滑動變阻器的滑片，無論怎樣移動滑片，電壓表、電流表的示數(shù)不發(fā)生改變，可能滑動變阻器接下面兩個接線柱。（4）[6][7]因小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，故小燈泡的電流隨電壓變化的圖象為一曲線，故選A；探究電流與電壓的關系的實驗中需要改變電壓同時保持電阻不變，但燈泡電阻是變化的，所以不能完成。（5）①[8]將單刀雙擲開關接a，調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器的滑片至適當位置，記下電流表示數(shù)為0.3A和電阻箱的讀數(shù)R1，此時小燈泡正常發(fā)光。③[9]前后兩次實驗保持電路中電流不變，由歐姆定律可知電路中總電阻不變，后一次實驗中用電阻箱變多的那部分的阻值替代了小燈泡的電阻值，所以小燈泡的電阻R=R2-R1則小燈泡的額定功率P額=I2R=(0.3A)2(R2-R1)19．用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電阻，小燈泡正常工作時的電壓為2.5V（超出正常工作電壓容易損壞小燈泡）。（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調(diào)節(jié)至最___________（填“左”或“右”）端；（2）按照要求正確組裝電路，閉合開關。移動滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V。要測量燈泡正常工作時的