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1、第十八章 电 功 率,1.电能：(1)利用：把电能转化为_的能。(2)单位及换算：1度=_kWh=_J。(3)电能的计量_。读数方法：电能表计数器上前后两次读数_,就是用户在这一段时间消耗电能的千瓦时数。,其他形式,1,3.6106,电能表,之差,铭牌上通常所标参数的含义：如图所示a.“220 V”表示电能表应在_V的电路中使用。b.10(20)A表示电能表的_电流为10 A,_电流为20 A,电能表工作时的电流不应超过_电流。c.600 revs/kWh表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 kWh的电能,电能表转盘转_转。d.图中电能表的读数为_kWh。,220,标定,额定最大,额,定最大,
2、600,2 012.7,2.电功：(1)实质：电能 其他形式的能。电功的多少_电能转化为其他形式的能的多少。(2)实例：电炉工作时,_能转化为_能。(3)大小：电流做功的大小与电流的大小、电压、通电时间有关,电压_,电流_,通电时间_,用电器做功就越多。(4)计算公式：W=_。,等于,电,内,越高,越大,越长,UIt,1.物理意义：表示电流做功的_。2.单位及换算：1 kW=_W,1 W=_mW。3.定义：_与_之比。4.计算公式：P=_。5.额定功率、额定电压(如图所示)：,快慢,103,103,电功,时间,UI,(1)额定电压：用电器_时的电压。此灯泡的额定电压是_V。(2)额定功率：用电
3、器在_下工作时的电功率。此灯泡的额定功率是_W。(3)实际功率：用电器在_下的电功率。,正常工作,220,额定电压,25,实际电压,亮,暗,=,正常发光,(4)实际电压、实际功率、灯泡亮度的关系,1.电流的热效应：电流通过导体时_转化成_的现象。2.电热的计算焦耳定律：(1)表述：电流通过导体产生的热量跟_成正比,跟_成正比,跟_成正比。(2)公式：Q=_。3.电热的利用和防止：(1)利用：_、_、电熨斗、电热孵化器等。(2)防止：用电器装有风扇、散热窗等,将产生的热散去。,电能,电流的二次方,导体的电阻,通电时间,I2Rt,电热水器,电饭锅,内能,小明在只使用电暖器取暖时,发现电能表的示数在
4、4 h内由甲图变为乙图,电暖器的铭牌如图丙。,(1)电暖器工作时,将电能转化为能。(2)在4 h内,电暖器消耗的电能为kWh,应付电费元。电费价格按0.55元/(kWh)计算(3)这个电暖器正常工作时的电流是A,电阻是_。(4)在200 V的电压下电暖器的实际功率是W。(按电阻不变计算)参考答案：(1)内(2)3.82.09(3)3.6460.5(4)661.2,1.电功率的计算：(1)P=UI是普遍适用的公式。(2)结合欧姆定律 可得 这些公式只适用于纯电阻电路中。(3)运用 进行计算，单位要统一，要对应好：WJ、ts、PW或WkWh、th、PkW。,2.额定功率与实际功率：(1)用电器的P
5、额、U额具有唯一性、对应性,而用电器的P实、U实可以有多个,但具有同体性和同时性。(2)进行计算时,一般不考虑温度对电阻的影响,可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的。根据用电器铭牌或者说明书上的额定电压、额定功率计算用电器实际功率的思路是：,(3)二者的关系。,3.灯泡亮度与实际功率：灯泡的亮暗是由它消耗的实际功率决定的,消耗的实际功率越大,灯泡就越亮。(1)灯泡正常发光：额定功率大的灯泡亮。(2)灯泡不正常发光(额定电压相同)。两灯泡串联,两灯泡并联,(3)额定电压、额定功率都不同的灯泡。即：实际功率与额定功率之比为实际电压与额定电压的平方比。,【拓展延伸】白炽灯泡呈梨形的原
6、因白炽灯泡的灯丝是用金属钨制成的。通电后,灯丝发热,温度高达2 500以上。金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上。时间长了灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明。科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,并把灯泡做成梨形。这样,灯泡内的惰性气体对流时,金属钨升华时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,附着在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使白炽灯泡照明的亮度不受影响。,【典例1】(2012济南中考)如图是一种标有“1.5V 0.15 A”字样的小灯泡,请通过计算回答(不考虑小灯泡发光时温度对灯丝电阻的影响)：,(1)这种小灯泡正常工作时的灯丝电阻多
7、大?(2)把它接到电压为2V的蓄电池上,灯丝中的电流多大?(3)把它接到电压为2V的蓄电池上,它的实际电功率多大?(4)如果这种小灯泡突然烧坏,在开关闭合的状态下有时用手指弹击几下,它就会重新亮起来,并且比烧坏前还要亮。请你对这一现象作出解释。,【精讲精析】(1)在小灯泡正常工作时，其电阻(2)当把它接入电压为2 V的蓄电池上时，其实际电流(3)把它接入电压为2V的蓄电池上时,其实际功率P实=U实I实=2V0.2 A=0.4 W。,(4)灯丝烧断后,如果在闭合开关的情况下用手指弹击几下灯泡,它的灯丝就会重新接上,由于灯丝变短,灯丝的电阻变小,所以通过它的电流变大,它的实际功率就会变大,亮度就会
8、变大。答案：(1)10(2)0.2A(3)0.4W(4)见精讲精析,【方法归纳】电功率的其他计算公式(1)电路中的总功率：P=P1+P2+Pn。(2)串联电路中：(3)并联电路中：(4)额定电压相同的用电器，串联时：,【变式训练】(2012泸州中考)小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时，用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路。闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯亮度比乙灯亮度大。下列说法正确的是()A.两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻B.两灯均正常发光时，甲灯的功率等于乙灯的功率C.若将两灯位置对换，则乙灯亮度比甲灯亮度大D.如果将两灯串联在该电源上，甲灯亮度仍然会大于乙灯亮度
9、,【解析】选A。本题考查灯泡亮度与电功率的关系。决定灯泡亮度的物理量是灯泡的实际功率，甲灯亮度比乙灯亮度大，所以甲的实际功率大于乙的实际功率，因为是并联电路，并联电路两端的电压是相等的，根据公式 可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故A正确；由于不知道两灯的额定功率的大小，所以无法确定两灯都正常发光时的功率的大小，故B错误；两灯的位置互换，并没有改变电流、电压及电阻，所以两灯发光的亮度与未换位置前相同，故C错误；当两灯串联时，通过的电流是相等的，根据公式P=I2R可知，甲灯的亮度要小于乙灯的亮度，故D错误。,1.焦耳定律的应用：主要用来计算电能转化为内能的多少,分纯电阻电路和非纯电阻电路两种：(1
10、)纯电阻电路是指电流做功时,电能全部转化为内能的电路,如电熨斗、电饭锅等;(2)非纯电阻电路是指电能只有一部分转化为内能,如含有电动机的电路、给蓄电池充电的电路。,2.电功与电热的关系：,【易错警示】UIt是电流所做的功,I2Rt是电热。在纯电阻电路中,电流所做的功全部用来产生热量,有I2Rt=UIt;在非纯电阻电路中,电热是电流做功的一部分,有I2RtUIt。因此,在解答相关问题时,I2Rt、UIt不可混用,要明确二式的含义。,【典例2】(2012杭州中考)如图,电动机M的线圈电阻为0.50。当S断开时,电流表读数为1A,当S闭合时,电流表读数为3A。问：(1)电阻R为多大?(2)电动机的机
11、械功率为多大?(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?,【思路引导】计算电动机工作时的电功率、电热,关键是注意公式的适用条件,选择合适的公式。,【精讲精析】(1)当S断开时,只有R连入电路中,则(2)当S闭合时,电动机与电阻R并联,则通过电动机的电流为I动=I总-IR=3A-1A=2A电动机将电能转化为内能和机械能,因此P机=P总-P热=UI-I2r=10V2A-(2A)20.5=18W(3)由焦耳定律可得Q=I2Rt=(2A)20.5260s=240J答案：(1)10(2)18W(3)240J,【方法归纳】电热计算时公式的选择(1)纯电阻电路：非纯电阻电路：Q=I2Rt；(2)在串
12、联电路中：(3)在并联电路中：,【变式训练】(2013南充中考)已知R1R2=34,当电阻R1、R2串联在电路中时,R1、R2两端的电压之比U1U2=;当电阻R1、R2并联在电路中时,在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1Q2=。,【解析】本题考查串、并联电路中电流、电压、电阻和电热的知识。当电阻R1、R2串联在电路中时，两电阻中通过的电流相等,又因为U=IR，所以其两端的电压之比为U1U2=IR1IR2=R1R2=34；当电阻R1、R2并联在电路中时，两电阻两端的电压相等,又因为 所以，在相同时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比为答案：34 43,1.电能和电功的关系：电功
13、是用电器消耗电能的多少。电流做功的过程,就是消耗电能的过程。电流做了多少功,就消耗多少电能。即消耗了多少电能,电流就做多少功。,2.电功的计算：(1)公式：W=Pt=UIt，是普遍适用的。(2)结合欧姆定律 可得 这些公式只适用于纯电阻电路中。(3)利用电能表计算电能：W=W2-W1(W1、W2是前后两次电能表的示数)；(n是实际的转数，m是电能表标定转数)。,【拓展延伸】白炽灯的工作原理电流通过灯丝时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝处于温度达2000以上的白炽状态(灯丝一般采用钨丝,熔点约为3000),这时候组成灯丝的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子
14、再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式释放出来,并同时产生热量,故称之为白炽灯。灯丝处于白炽状态时,就像烧红了的铁一样发出光来。为防止极高温度的灯丝被氧化烧断,一般将灯泡里面抽成真空或充入其他惰性气体。理论上灯丝的温度越高,发出的光就越亮。,【典例】(2013济宁中考)小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯,推广使用节能灯,于是马上买来“220V20W”的节能灯(图乙),与“220V100W”的白炽灯(图甲)做了对比实验,发现两灯发光效果相当。(1)试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比,一年工作2000h节约的电能。(2)若实际电压为20
15、0V,求该节能灯的实际功率。(结果保留整数),【思路导引】解答本题应抓住以下关键点：(1)两种灯发光时间相同，故可由W=Pt求出各自消耗的电能；(2)灯丝电阻不变，可由 求得实际功率。,【精讲精析】本题考查电能、电功率的有关计算。(1)由题意知节能灯和白炽灯功率及发光时间，由公式W=Pt可求出节约的电能，一年工作2 000 h节约的电能为：W=Pt=(0.1-0.02)kW2 000 h=160 kWh；(2)当节能灯两端电压变化时，节能灯的电阻保持不变，已知实际电压大小，代入公式 可求得节能灯实际功率。节能灯实际电压为200 V时，实际功率为：答案：(1)160 kWh(2)17 W,【方法
16、归纳】计算电功的其他推导公式(1)电路中的总电功：W总=W1+W2+Wn；(2)在串联电路中：(3)在并联电路中：,【变式训练】(2012南宁中考)标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2串联接入电路中。L1灯丝的阻值是,通过两灯的电流之比为,两灯在相同时间内消耗电能之比为。,【解析】本题考查电阻、电流、电功的相关计算。灯L1的灯丝电阻：灯L2的灯丝电阻：由于串联电路中通过各处的电流都相等，故通过两灯的电流之比是11，又因为电功：W=UIt=I2Rt,所以两灯在相同时间内消耗电能之比为：W1W2=I2R1tI2R2t=R1R2=6 12=12。答案：6 11 12,(2012泉州中考
17、)汽车照明大灯的灯泡内,装有两根灯丝,一根是功率大一些的远光灯丝,主要照亮车前较远的路面,另一根是功率较小一些的近光灯丝,主要照亮车前较近的路面。你认为远光灯丝和近光灯丝的连接是联。小亮家汽车照明大灯上标有“12V60W/55W”的字样,在一段回家的路上,一个照明大灯消耗的功率和时间的关系如图所示,则在10分钟内该大灯消耗的电能是J。,【解析】由题意可知：两根灯丝工作时互不影响,所以远光灯丝和近光灯丝是并联的;t1=4min=240s,t2=6min=360s;由题图可知：W=W1+W2=P1t1+P2t2=60W240s+55W360s=3.42104J。答案：并 3.42104,1.实验原
18、理：_。2.电路设计：将滑动变阻器、电流表和小灯泡_,电压表和小灯泡_。,P=UI,串联,并联,3.实验步骤：(1)根据小灯泡的额定电压、电源电压,确定电压表和电流表所用_。(2)根据电路图连接实验器材。(3)调节_,分别使小灯泡两端的电压等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压的1.2倍,分别读出对应电压表和电流表的示数及三种情况下小灯泡的亮度,并记录在表格里。(4)计算三种情况下的电功率(包括额定功率),分析得出结论。,量程,滑动变阻器,4.问题探究：(1)怎样选择电压表、电流表的量程?提示：电压表量程参照小灯泡的额定电压,选择大于额定电压的量程,如额定电压为2.5V的小灯泡,电压表可选0
19、3V量程。电流表量程选择采用试触法,保证指针偏转角度在 左右,能用小量程的不用大量程。(2)在测小灯泡额定功率的实验中,手和眼各自的分工是什么?提示：手移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当示数达到小灯泡的额定电压时,停止移动滑片。,(3)能否用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率?提示：不能。额定功率为小灯泡额定电压下的电功率,且在不同的电压下小灯泡的电功率不同,小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化,故不能求平均值。,【易错警示】实验数据的处理伏安法测电阻和测电功率在数据处理方法上不同,测电阻最后要求测出三个电阻值的平均值,目的是减小实验误差;而测电功率时,在小于、等于、大
20、于额定电压的情况下,求出三个电功率值的含义是不同的,不能用来求平均值。只有在额定电压下求得的功率才为额定功率。,【典例】(2013福州中考)如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10。滑动变阻器有A规格“102A”、B规格“501A”可选。,(1)本实验应该选择规格的滑动变阻器。连接电路时,开关应。(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是_。(4)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V。要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向(
21、选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V。,【解析】本题考查电功率的测量实验,包括电路的连接、电表的读数、滑动变阻器的使用。(1)实验中要让小灯泡正常工作,小灯泡两端的电压应等于其额定电压2.5V,变阻器两端的电压6V-2.5V=3.5V,3.5V2.5V,根据串联电路中电压跟电阻成正比的分压原理,滑动变阻器连入电路的电阻一定大于小灯泡的电阻(10),故选B规格“501A”。连接电路时,为了防止最后一根导线连接好电路接通,在未检查电路情况下电流过大(如短路)而烧坏电路,开关应该断开。,(2)实验中电流表与小灯泡串联(已连接好),电压表应与小灯泡并联,因其额定电压为2.5V,故选择03
22、V量程,将电压表3V接线柱与小灯泡右接线柱连接即可。,(3)由于在连接电路时滑动变阻器的滑片在其阻值最大端,闭合开关后还未调节滑动变阻器的滑片,此时连入电路的滑动变阻器阻值最大,电路中的电流最小。小灯泡的亮度由其实际功率决定,若通过小灯泡的实际电流过小(或其两端电压过小),则其实际功率过小,看不到小灯泡发光。(4)由题图可知电压表示数为1.8V,小于小灯泡的额定电压,要测量小灯泡的额定功率,可通过减小滑动变阻器两端电压来增大小灯泡两端电压,根据串联电路分压原理,减小滑动变阻器连入电路的电阻(滑片向A端移动)即可实现。,答案：(1)B断开(2)如图所示(3)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯的实
23、际功率很小(4)1.8A,【延伸探究】结合典例探究以下问题：(1)连接电路时,开关S应断开,防止因电路(选填“短路”或“开路”)而损坏仪器。(2)连接完实验电路后,小刚闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压。请你帮助小刚分析电路出现故障的原因：_。,【解析】(1)连接电路时,开关一定要断开,可以避免电路因为短路而被损坏,起到保护作用;(2)在连接完实验电路后,小刚闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压,这说明灯泡处接线柱松动或者灯丝已经烧断,实质上是电压表串联在了电路中。答案：(1)短路(2)小灯泡断路,【方法平台】测量电功率的几种方法电
24、功率的测量是中考必考的内容,通过测量其他物理量去间接地测电功率,主要有以下几种情况：1.伏安法：用电压表和电流表分别测出待测用电器两端的电压和对应的电流,用P=UI求出用电器的功率。2.电能表测用电器的电功率：(1)使室内其他用电器均停止工作,只有待测用电器工作。(2)记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t。(3)计算用电器的实际功率P=3.6106(W)(n0为电能表铭牌标着的每消耗1kWh电能转盘的转数)。,3.伏阻法：如果只有电压表，无电流表,需要用一个已知阻值的电阻R0和用电器串联，利用 计算(如图)。,4.安阻法：只有电流表，无电压表，需要用一个已知阻值的电阻R0和用电器并联，利用
25、P=R0I0IR或P=R0I0(I-I0)计算(如图)。,1.下列情况中不属于防止电热危害的是()A.电视机的后盖有许多小孔B.电脑机箱内有小风扇C.电动机外壳有许多散热片D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次,【解析】选D。本题考查电热的危害的防止。A项中电视机的后盖有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉;B项过多的热量会影响计算机的正常工作,机箱内有风扇,是为了散失热量;C项电流通过电动机产生的热量是有害的,有许多散热片可以用来散热。D项家电长时间停用,隔一段时间应通电一次,是利用电热来给电器驱潮,防止家电受潮,故选D。,2.如图所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,
26、则该手电筒小灯泡的功率最接近()A.0.25WB.0.75WC.2.25WD.9.00W【解析】选C。本题考查电功率的估算。电源为三节干电池,故电压是4.5V,电流为0.5A,则小灯泡的电功率是W=UI=4.5V0.5A=2.25W,故选C。,3.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动滑动变阻器滑片时,眼睛应观察()A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置C.电压表的示数 D.电流表的示数【解析】选C。本题考查测小灯泡功率的基本操作。为了避免实际电压超过额定电压太多而烧坏灯泡,加在灯泡两端的电压不得高于额定电压的1.2倍。所以,要一边调节滑动变阻器,一边注意观察电压表的示数。,4.在“探究
27、焦耳定律”的实验中,为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系,必须同时保持()A.电阻相等和电流相等B.电阻相等和通电时间相等C.通电时间相等和电流相等D.电阻相等、通电时间相等、电流相等,【解析】选C。本题考查焦耳定律实验中的研究方法控制变量法。电流做功产生的热量与电流、电阻和通电时间有关,在研究电热与电阻的关系时,应保持电流和通电时间相同。故选C。,5.如图所示,电能表的示数为度;在某段时间内转盘转过1000转,表示此段时间内用了度电。,【解析】本题考查电能表的读数和电功的计算。电能表的最后框中示数是小数位,那么图中电能表的示数是1931.6度。电能表表盘上的2500revs/(kWh)表示
28、用电器每消耗1kWh的电能,电能表转盘转2500转。电能表在某段时间内转盘转过1000转,则用电器消耗的电能为答案：1 931.6 0.4,6.一盏电灯未接入电路时的灯丝电阻为55，接到220 V的电源上正常发光时通过的电流为0.5 A。则该电灯的额定功率为_W；从刚接通电源到正常发光过程中，电灯的最大功率为_W。【解析】本题考查电功率的计算。灯泡正常发光时的电流和额定电流相等，所以灯泡的额定功率P=UI=220 V0.5 A=110 W；刚接通电源时，灯泡的电阻最小，电功率最大，所以答案：110 880,7.如图所示的电路中电源电压保持不变,闭合开关,当滑片P向左滑动时,电压表的示数(选填“
29、变大”“变小”或“不变”),灯泡的亮度(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。,【解析】本题考查灯泡亮度变化的判断。由电路图知,滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器的分压变大,电压表示数变大,电源电压不变,则灯泡电压UL变小;滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,则电路电流I变小,灯泡实际功率P=ULI变小,灯泡变暗。答案：变大变暗,8.如图的装置可用来定性研究定律。将电阻R甲与R乙(R甲R乙)串联在电路中是为了使时间和相同,通过温度计示数的变化可以比较的多少。,【解析】本题考查电流做功的有关知识。根据题图可知该实验装置是研究电流通过导体产生的热量与什么
30、因素有关,由此可得到焦耳定律。两电阻串联,可控制通电时间相同、通过的电流相同,研究电热与电阻的关系。温度计示数的变化可以比较电流产生热量的多少。温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。答案：焦耳电流电流产生热量,9.有一台电热水器,铭牌上标有“220V3000W“字样,其中装有50kg的水,将这些水从25加热到35。c水=4.2103J/(kg)求：(1)水吸收的热量。(2)为了加热这些水,电热水器正常工作15min所产生的热量。,【解析】本题考查电和热的综合计算。(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)50kg(35-25)=2.1106J;(2)电热水器所产生的热
31、量Q=W=Pt=3000W1560s=2.7106J。答案：(1)2.1106J(2)2.7106J,1.(2013北京中考)下列用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电脑B.电热杯C.电视机 D.电风扇,【解析】选B。本题考查电流热效应的相关知识。电流通过导体产生热量的现象叫作电流热效应,把电能转化为内能,如电饭锅、电褥子等。电脑主要将电能转化为光能;电视机主要将电能转化为光能和声能;电风扇是根据磁场对电流的作用的原理进行工作的,是将电能转化为机械能。,2.(2012淮安中考)如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中,有关电流表、电压表的读数以及灯泡亮度的变化,下列说
32、法中正确的是(),A.电流表的读数变大,电压表的读数变小,灯泡变暗B.电流表的读数变小,电压表的读数变大,灯泡变亮C.电流表、电压表的读数都变小,灯泡变暗D.电流表、电压表的读数都变大,灯泡变亮,【解析】选C。本题考查动态电路的分析。滑动变阻器滑片P向右滑动,变阻器连入的阻值变大,因为灯泡与变阻器串联,所以电路中的总电阻变大,电路的总电压恒定不变,根据欧姆定律可知电路中电流变小,所以电流表示数变小,根据分压规律可知,变阻器分压变大,所以灯泡分压变小,故电压表示数变小,再根据电功率公式P=UI可知,灯泡的实际功率变小,所以灯泡变暗。,3.(2013自贡中考)如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里
33、常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为()A.41B.14C.51D.15,【解析】选A。本题考查电流表表盘关系及电流与电功率关系。电流表 的示数大于电流表 的示数,通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,干路上的电流为I,根据两电流表的指针偏转角度相同,我们可知II2=51,又因为I=I1+I2,所以I1I2=41,所消耗的电功率P1和P2的比值为P1P2=UI1UI2=I1I2=41,故选A。,4.(2013无锡中考)小明家的电子式电能表表盘上标有“3 200imp/(kWh)”字样,11
34、月底的示数为,12月底的示数为,则他家12月份消耗的电能是kWh,为测电暖器实际消耗的功率,小明将标有“220V1000W”字样的电暖器单独接入自家的电路中,观察到电能表上的指示灯在1min内闪烁48次,则电暖器消耗的实际功率是W。,【解析】本题考查电能表的使用。本月份电能表上显示的用电量减去上月份电能表上显示的用电量，就是本月消耗的用电量；电能表1 min闪烁48次，消耗的电能为答案：108 900,5.(2012宿迁中考)某电饭锅内有R0=44、R=2156的两根电热丝,将它们接入电路中,如图,当S分别置于“1”挡和“2”挡时,挡是保温状态,当S接“2”挡时,电路中的电流大小是A,通电10
35、0s电路产生的热量是J。,【解析】本题考查电路的分析及电热的计算。电源电压220 V保持一定，当开关接“1”时，两电阻串联，电路电阻很大，根据欧姆定律可知，电流很小，根据P=UI可知，电路功率较小，为保温状态；当开关接“2”时，电阻R被短路，且R0的阻值较小，则电路中电流较大，实际功率较大，为加热状态；当接“2”时，根据欧姆定律可以计算电路中电流的大小 根据电热公式可以计算电路中产生的热量Q=I2Rt=(5 A)244 100 s=1.1105 J。答案：1 5 1.1105,6.(2012德州中考)小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都
36、相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。,(1)实验中煤油吸热的多少是通过(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容(选填“大于”或“小于”)水的比热容。(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是_。(4)该实验中用到的研究物理问题的方法是_。,【解析】本题考查导体产生的热量与电阻大小的关系的实验探究。(1)实验前,甲、乙中的煤油温度相同,在实验过程中,两电热丝放热,煤油吸热,温度升高,故煤油吸热的多少是通过温度计的示数来反映的;(2)在吸收相等热量和等质量
37、的情况下,因煤油的比热容小于水的比热容,根据Q吸=cmt可知煤油升温比水显著,实验效果明显;(3)由题图可知,两电热丝串联,通过的电流及通电时间相等,乙瓶中的温度计示数升高得快,说明乙瓶中电阻较大的镍铬合金丝放热多,故可得出结论：在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多;(4)在该实验中,两电热丝放热的多少,通过煤油升温的高低来反映,这是转换法;两电热丝串联,控制电流及通电时间相等,而电阻大小不同,这是控制变量法。答案：(1)温度计示数(2)小于(3)在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多(4)控制变量法或转换法(填对一个即可),【误区警示】由焦耳定律Q=I2Rt可知电热
38、与电阻成正比，其前提条件是“电流和通电时间一定”；结合欧姆定律，可得电热 由 知电热与电阻成反比，其前提条件是“电压和通电时间一定”。,7.(2012重庆中考)为了测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率,小明同学设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。(1)连接电路的过程中开关应。请你在图乙中用笔画线代替导线,帮小明同学将电路连接完整。(连线不得交叉),(2)小明同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是(选填字母序号)。A.检查电路是否断路B.更换小灯泡C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,(3)为了测量小灯泡的额定功率,
39、应调节滑动变阻器,当电压表的示数为V时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为A,该灯泡的额定功率为W。(4)实验过程中,有些小组的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏。为了避免灯丝烧断,请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：_。,【解析】本题考查伏安法测小灯泡功率的实验。(1)实验的基本操作是在连接电路之前开关应当断开;图乙中滑动变阻器已经接入了下方的一个接线柱,按照“一上一下”的原则,应当将其上方的一个接线柱接入电路。(2)小明同学闭合开关后发现小灯泡不亮但电压表和电流表都有示数,说明电路是通路,可能原因是小灯泡的实际功率太小。这说明滑动变阻器接入电路中
40、的阻值太大,应当向左移动滑片,使其接入电路中的阻值变小。,(3)当小灯泡两端的电压为2.5V时,它才能够正常发光,此时丙图中电流表的示数为0.28A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.28A=0.7W。(4)实验中有些小组的小灯泡发出耀眼的光后被烧坏,这说明滑动变阻器使用的阻值太小了,为了避免这种现象的发生,应当缓慢向右移动滑动变阻器的滑片,并注意观察小灯泡的亮度。,答案：(1)断开电路图如图所示：(2)C(3)2.50.280.7(4)应当缓慢向右移动滑动变阻器的滑片,并注意观察小灯泡的亮度,【规律总结】测电功率的实验常见故障常见故障大多数是由于电路的断路或短路引起的,具体分析如下：(
41、1)当出现断路时(电压表除外),电流表无示数,灯泡不发光。其中灯泡断路时,电压表与电流表串联,电压表示数较大,接近电源电压;(2)当出现短路时(电流表除外),电流表示数较大。若灯泡短路,电压表无示数;若滑动变阻器短路(两个接线柱都接在金属杆两端或滑片位置调节不当),灯泡较亮(或很亮)。,8.(2013德州中考)如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压为24V。灯泡L的I-U图像如图乙所示,当灯泡正常发光时,求：(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率;(2)滑动变阻器接入电路的阻值。,【解析】本题考查欧姆定律及电功率的相关计算。(1)由图像可知，灯泡正常发光时I
42、L=0.4 APL=ULIL=20 V0.4 A=8 W(2)灯泡正常发光时IR=IL，UR=U-UL=24 V-20 V=4 V由欧姆定律 得，答案：(1)0.4 A 8 W(2)10,9.(2011广安中考)如表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求：,(1)电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能。(2)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的阻值是多少。(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200V,电烤箱在高温挡的实际功率是多少?(实际功率计算结果保留到小数点后一位),【解析】(1)电烤箱在高温挡正常工作15 min消耗的电能W高=P高t=1 100 W60 s15=9.9105 J；(2)电烤箱在高温挡工作时，实际上是只有R1在工作，则在低温挡工作时，实际上是R1和R2串联起来同时工作，则R2=R总-R1=110-44=66；(3)当实际电压为200 V时，电烤箱在高温挡的实际功率答案：(1)9.9105 J(2)66(3)909.1 W,【规律总结】和P=UI的比较二者都可以用来计算电功率，前者是电功率的定义式，反映了电功率等于电能除以通电时间；后者是电功率的决定式，反映了电功率的大小取决于加在导体两端的电压和通过的电流。在应用两个公式时，只要知道其中任意两个物理量，都可以利用这两个公式或变形式对第三个物理量进行求解。,
