知識(shí)導(dǎo)圖第十七章電流做功與電功率知識(shí)導(dǎo)圖考點(diǎn)精講考點(diǎn)精講【知識(shí)梳理】考點(diǎn)一電功1.定義電流通過(guò)某段導(dǎo)體所做的功叫做電功。用符號(hào)W表示。2.實(shí)質(zhì)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程。3．影響電功大小的因素跟電壓的高低、電流的大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。加在用電器上的電壓越高、通過(guò)的電流越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多。4．電功的單位(1)單位：國(guó)際單位的基本單位是焦耳，符號(hào)是J；常用單位有干瓦時(shí)，也叫作度，符號(hào)是kW·h。（2）單位換算：1度=1kW·h=3.6×106J5.計(jì)算公式：（1）定義式：（為普通公式，適用任何電路）（2）推導(dǎo)式：（只適用于純電阻電路）6.電能表（又稱(chēng)電度表）（1）作用：測(cè)量電路中電功的儀表。（2）銘牌上各參數(shù)的物理意義：①鋁盤(pán)上方方框內(nèi)的數(shù)字2508.6記錄消耗的電能總數(shù)，紅色方框內(nèi)的數(shù)字（最末一位）為小數(shù)位；②kW·h表示以千瓦·時(shí)（kW·h）為顯示消耗電能的單位。③220V50Hz表示該表在220V、50Hz的交流電路中正常工作；=4\*GB3④10（20A）表示該表標(biāo)定電流（該電流條件下，電表計(jì)量最準(zhǔn)確）為10A，通過(guò)的電流不能超過(guò)額定最大電流20A；=5\*GB3⑤2500r/（kW·h）表示每消耗1kW·h電能，電表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)2500圈。（3）計(jì)數(shù)方法：在一段時(shí)間內(nèi)前后兩次示數(shù)的差值，就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。（4）電能的計(jì)算：電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在一段時(shí)間實(shí)際轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)或電能表指示燈閃爍n次消耗的電能：其中N表示消耗1kW·h電能時(shí)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)標(biāo)定的轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)或電能表指示燈閃爍的次數(shù)?？键c(diǎn)二電功率1．物理意義電功率是表示電流做功快慢的物理量。2.定義把電流所做的功與所用時(shí)間之比叫做電功率。用符號(hào)P表示。3．單位及其換算單位是瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦，符號(hào)是W。比瓦更大的單位是干瓦(kW)，比瓦更小的單位是毫瓦(mW)。1kW=10W=106mW。4.計(jì)算公式：（1）定義式：（2）推導(dǎo)式：（僅適用于純電阻電路）5.額定功率和實(shí)際功率在不同的電壓下，同一個(gè)用電器的電功率不一樣大；用電器實(shí)際的電功率隨著它兩端電壓的改變而改變。（1）額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。（2）額定電流：用電器正常工作時(shí)的電流。（3）額定功率：用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率。例：一個(gè)標(biāo)有“220V18W”的節(jié)能燈泡，其中“220V”表示該燈泡的額定電壓為220V，“18W”表示該燈泡的額定功率為18W。（4）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)對(duì)應(yīng)的功率。6．常見(jiàn)家用電器功率的估測(cè)（1）日光燈的額定功率約為40W；（2）電吹風(fēng)的電功率為600W～1300W；（3）手電筒的電功率約為0.5W；（4）計(jì)算器的電功率約為0.5mW；（5）電扇的電功率為20～70W（6）筆記本電腦的電功率40～70W；（7）家用空調(diào)、電飯鍋、微波爐、電熱水器的電功率約為1000W。6．溫度-時(shí)間圖像：圖像越陡，比熱容越?。唬ǘ感【彺?（如課本圖14-4）考點(diǎn)三測(cè)量電功率1.“伏安法”測(cè)量小燈泡的電功率（1）實(shí)驗(yàn)原理：P=UI（2）實(shí)驗(yàn)電路圖及實(shí)物圖的連接（3）連接電路時(shí)應(yīng)注意：開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處。（4）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：保護(hù)電路；改變通過(guò)小燈泡的電流，進(jìn)而改變其兩端的電壓。（5）實(shí)驗(yàn)中確定小燈泡正常發(fā)光的方法：移動(dòng)滑片，觀察電壓表示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)為小燈泡額定電壓時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。(6）實(shí)際電壓、實(shí)際功率與燈泡亮度的關(guān)系：實(shí)際電壓越大，實(shí)際功率越大，燈泡越亮。2.利用家用電能表測(cè)算家用電器的電功率電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)或電能表指示燈閃爍n次消耗的電能：家用電器的電功率：W。（N表示每消耗的電能，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)或指示燈閃爍的次數(shù)）考點(diǎn)四焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)（1）實(shí)驗(yàn)電路圖及裝置（2）被加熱的物質(zhì)選用空氣或煤油的原因：空氣和煤油的比熱容小能使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。（3）實(shí)驗(yàn)方法：①轉(zhuǎn)換法：通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。②控制變量法。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①當(dāng)電流和電阻一定時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。②當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。③當(dāng)電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。3.焦耳定律(1）內(nèi)容電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。(2）計(jì)算公式(適用于所有電路)對(duì)于純電阻電路，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以可以推導(dǎo)出：4．電熱的利用與防止（1）利用：電暖氣、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋等。（2）防止：散熱片、電腦的微型風(fēng)扇等?！绢}型精煉】考點(diǎn)一電功典例1：（2025?沛縣二模）如圖所示是小明家的電能表，安裝時(shí)的示數(shù)為零，到目前為止，小明家已消耗kW?h的電能。小明斷開(kāi)其它用電器，只將“220V750W”的電飯鍋接入電路，測(cè)得2min內(nèi)電能表指示燈閃爍64次，電飯鍋的實(shí)際功率為W，兩端的實(shí)際電壓（＞/＜/=）它的額定電壓?！敬鸢浮?23.4；600；＜?！窘馕觥侩娔鼙硎怯脕?lái)測(cè)量消耗電能多少的儀表，在讀數(shù)時(shí)注意最后一位是小數(shù)位。從電能表的銘牌上可以看出每消耗1kW?h的電能，電能表的指示燈閃爍3200次，可求指示燈閃爍64次消耗的電能，根據(jù)公式可求燈泡的實(shí)際功率，與額定功率比較，可知此時(shí)的實(shí)際電壓大小?！窘獯稹俊九e一反三】變式1：（2025?沂南縣一模）高老師新家的電能表1月初讀數(shù)為111.6kW?h,2月初讀數(shù)如圖所示，則1月份高老師家用電kW?h。某天，高老師關(guān)閉家里其它用電器，只接入額定功率為1800W的空氣炸鍋，正常工作5min,則這段時(shí)間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)圈?！敬鸢浮?20；450?！窘馕觥浚?）上月用電量的計(jì)算：本月初示數(shù)與上月初示數(shù)之差，注意：最后一位是小數(shù)，計(jì)量是單位kW?h；（2）3000r/（kW?h）表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3000r,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，再求出這段時(shí)間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。【解答】變式2：（2025春?云巖區(qū)校級(jí)月考）電能表是測(cè)量的儀表，小明家上次查看電能表的讀數(shù)為，本次查看時(shí)電能表讀數(shù)如圖所示，則他家這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為kW?h?！敬鸢浮侩娔?；15.5?！窘馕觥浚?）電能表是用來(lái)測(cè)量電能的儀表；（2）電能表讀數(shù)時(shí)數(shù)字方框中最后一位是小數(shù)，單位是kW?h,電能表的兩次示數(shù)之差即為這個(gè)時(shí)間段消耗的電能?！窘獯稹侩娔鼙響?yīng)串聯(lián)在家庭電路中，是測(cè)量消耗電能或電功的儀表。電能表最后一位表示小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值，所以小明家上次查看電能表的讀數(shù)為916.1kW?h,由圖可知，本次查看時(shí)電能表讀數(shù)為931.6kW?h,消耗的電能為W=931.6kW?h-916.1kW?h=15.5kW?h。變式3：（2024?通遼）小明家原有用電器的總功率是3800W，又新購(gòu)買(mǎi)了電熱水器和空調(diào)各一臺(tái)，熱水器的銘牌上標(biāo)有“220V，2200W”字樣，空調(diào)的銘牌上標(biāo)有“220V，1900W”字樣，他家的電能表如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A．電熱水器是利用電流熱效應(yīng)工作的B．單獨(dú)使用空調(diào)比單獨(dú)使用熱水器電能表表盤(pán)轉(zhuǎn)速快C．正常使用相同時(shí)間，熱水器比空調(diào)消耗的電能多D．小明家現(xiàn)有的用電器可以同時(shí)使用【答案】B【解析】（1）電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，叫電流的熱效應(yīng)；（2）用電器的功率越大，電能表轉(zhuǎn)得越快；（3）根據(jù)W=Pt進(jìn)行分析；（4）根據(jù)P=UI和電能表的規(guī)格進(jìn)行分析?！窘獯稹緼、電熱水器是利用電流熱效應(yīng)工作的，故A正確；

B、熱水器的額定功率比空調(diào)的額定功率大，單獨(dú)使用熱水器比單獨(dú)使用空調(diào)電能表表盤(pán)轉(zhuǎn)速快，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)W=Pt,正常使用相同時(shí)間，熱水器比空調(diào)消耗的電能多，故C正確；

D、該電能表所能承擔(dān)的最大負(fù)載功率為：P=UI=220V×40A=8800W；實(shí)際接入的總功率為：P'=3800W+2200W+1900W=7900W，小于電能表能夠承擔(dān)的最大功率，小明家現(xiàn)有的用電器可以同時(shí)使用，故D正確?？键c(diǎn)二電功率典例1：（2025春?長(zhǎng)沙校級(jí)月考）某電飯鍋有加熱和保溫兩種功能，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，R1、R2為加熱電阻，S為電源開(kāi)關(guān)，S1為溫控開(kāi)關(guān)。閉合電源開(kāi)關(guān)S，溫控開(kāi)關(guān)S1由斷開(kāi)到閉合，下列說(shuō)法正確的是（）A．電路總電壓變大B．電路總電流變小C．電路總功率變小D．電飯鍋進(jìn)入加熱狀態(tài)【答案】D【解析】根據(jù)結(jié)合歐姆定律和P=UI分析回答?！窘獯稹扛鶕?jù)可知，電壓一定時(shí)，電阻越大，功率越小，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電路為只有電阻R1的簡(jiǎn)單電路；開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，電阻越并越小，所以當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)；所以溫控開(kāi)關(guān)S1由斷開(kāi)到閉合，電流的總電阻變小，電路的總電壓不變，根據(jù)歐姆定律，總電流變大，根據(jù)P=UI可知，總功率變大，電飯鍋由保溫狀態(tài)變?yōu)榧訜釥顟B(tài)，故ABC錯(cuò)誤，D正確?！九e一反三】變式1：（2024秋?無(wú)棣縣期末）光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小。將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)和電壓恒定的電源連接成如圖所示的電路。閉合開(kāi)關(guān)，逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小C．電路總電阻變大 D．R0消耗的功率變小【答案】A【解析】由電路圖可知，光敏電阻R和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；根據(jù)題意得出逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí)其電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和R0兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R兩端的電壓變化；根據(jù)P=I2R分析R0消耗的功率的變化?！窘獯稹坑呻娐穲D可知，光敏電阻R和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；

因光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，所以，閉合開(kāi)關(guān)，逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí)，光敏電阻R的阻值變小，電路的總電阻變??；

由I=可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；

由U=IR可知，定值電阻R0兩端的電壓變大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變??；

根據(jù)P=I2R可知R0消耗的功率變大；

綜上所述，A正確。變式2：（2024秋?大連期末）某學(xué)習(xí)小組用裝滿(mǎn)鹽水的氣球連接在如圖所示的電路中。當(dāng)用手向相反的方向拉扯連接氣球的導(dǎo)線(xiàn)（鹽水與導(dǎo)線(xiàn)充分接觸且氣球不破裂）時(shí)，下面說(shuō)法正確的是（）?！敬鸢浮緼?！窘馕觥侩娮璧拇笮∨c下面的因素有關(guān)：相同橫截面積、同種材料的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；相同長(zhǎng)度、同種材料的導(dǎo)體，橫截面積越小，電阻越大；相同長(zhǎng)度和橫截面積的導(dǎo)體電阻還與組成材料有關(guān)；首先判定電路的連接狀態(tài)，然后根據(jù)鹽水氣球形狀的變化判定電阻的變化，然后根據(jù)歐姆定律判定電流的變化、電壓的變化，根據(jù)功率公式判定燈泡亮度的變化?！窘獯稹坑蓤D可知，該電路為串聯(lián)電路，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量的是鹽水氣球兩端的電壓；AC、當(dāng)用手向相反的方向拉扯連接氣球的導(dǎo)線(xiàn)，氣球變長(zhǎng)變細(xì)，即長(zhǎng)度增加，橫截面積減小，故鹽水氣球的電阻變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流減小，根據(jù)P=I2R可知，燈泡的功率變小，亮度變暗，故A正確、C錯(cuò)誤；BD、鹽水氣球的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，其兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；電壓表與電流表示數(shù)的比值為鹽水氣球的電阻，電阻變大，比值變大，故BD錯(cuò)誤。變式3：（2025?重慶模擬）公路檢查站的“地磅”可以檢測(cè)貨車(chē)是否超載。如圖所示是某種地磅的工作原理圖，滑片P可在豎直放置的電阻R上滑動(dòng)且接觸良好，a、b為電流表或電壓表。當(dāng)貨車(chē)質(zhì)量增大時(shí)，由電表a改裝成的顯示器的示數(shù)也增大，且不能超過(guò)它的量程。下列說(shuō)法正確的是（）A．接線(xiàn)柱“1”應(yīng)與“3”連接B．當(dāng)R0消耗的功率增大時(shí)，說(shuō)明貨車(chē)質(zhì)量增大了C．若貨車(chē)的質(zhì)量減小時(shí)，a與b兩表示數(shù)的變化量之比變小D．若提升地磅測(cè)量范圍，可增大R0阻值【答案】D【解析】（1）電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，滑動(dòng)變阻器的工作原理：通過(guò)改變接入電路中的電阻線(xiàn)長(zhǎng)度來(lái)改變電阻；

（2）串聯(lián)電路中各電阻兩端電壓與對(duì)應(yīng)的電阻成正比，據(jù)此可知判斷電阻兩端的電壓變化，利用P=判斷電阻R0的功率變化；

（3）若貨車(chē)的質(zhì)量減小時(shí)，變阻器接入電路中的阻值變小，電壓表示數(shù)的變化量等于定值電阻兩端電壓的變化量，則a與b兩表示數(shù)的變化量之比等于定值電阻的阻值；

（4）電表量程一定，當(dāng)增加R0的值，在電源電壓不變時(shí)，要使電路中的電流達(dá)到電表量程，變阻器接入電阻要減小，所以貨車(chē)的質(zhì)量增大，據(jù)此分析?！窘獯稹坑深}可知，因電表a改裝成的顯示器的示數(shù)會(huì)隨貨車(chē)質(zhì)量增大而增大，若a為電流表，會(huì)造成滑動(dòng)變阻器短路，所以b為電流表，a應(yīng)為電壓表。此時(shí)電阻R與R0串聯(lián)，電壓表a測(cè)電阻R兩端電壓，電流表b測(cè)電路電流。

A．若接線(xiàn)柱“1”與“3”連接，貨車(chē)質(zhì)量增大時(shí)，滑片下移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小，a表示數(shù)變小，所以接線(xiàn)柱“1”應(yīng)與“2”連接，故A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)R0消耗的功率增大時(shí)，根據(jù)P=I2R可知，電路中的電流變大，總電阻變小，說(shuō)明貨車(chē)質(zhì)量減小了，故B錯(cuò)誤；

C．若貨車(chē)的質(zhì)量減小時(shí)，變阻器接入電路中的阻值變小，電壓表示數(shù)的變化量等于定值電阻兩端電壓的變化量，則a與b兩表示數(shù)的變化量之比等于定值電阻的阻值，故a與b兩表示數(shù)的變化量之比保持不變，故C錯(cuò)誤；

D．若提升地磅測(cè)量范圍，即貨車(chē)質(zhì)量更大時(shí)，滑片P下移更多，R兩端的電壓變大，即電壓表a的示數(shù)變大，要使電壓表a不超量程，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，可增大R0阻值來(lái)分擔(dān)電壓，故D正確?？键c(diǎn)三測(cè)量電功率典例2：（2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬）樂(lè)樂(lè)做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，連接的電路如圖甲所示，電源電壓可調(diào)，有四個(gè)定值電阻，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω和30Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“60Ω1A”。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234電阻R/Ω5102030電流I/A0.60.150.1閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電路故障可能的原因是定值電阻（選填“斷路”或“短路”）。排除電路故障后，調(diào)解滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，記下相應(yīng)的電流值，用10Ω定值電阻替換5Ω電阻后，應(yīng)將滑片向端（選填“左”或“右”）滑動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示為A。正確完成數(shù)次實(shí)驗(yàn)后，得到如表數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，樂(lè)樂(lè)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，來(lái)測(cè)量一個(gè)額定電壓為U0的小燈泡的額定功率，已知定值電阻的阻值為R0，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：

①只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到電流表示數(shù)為，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；

②只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，保持滑片不動(dòng)，讀出此時(shí)的電流表示數(shù)I；

③小燈泡的額定功率：P額=?！敬鸢浮俊窘馕觥浚?）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)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；

（2）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻兩端的電壓不變，當(dāng)換上小電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定變阻器滑片移動(dòng)的方向；根據(jù)電流表選用量程確定分度值讀數(shù)；

（4）要測(cè)燈的額定功率，應(yīng)先使燈正常發(fā)光，在沒(méi)有電壓表的情況下，電流表與定值電阻R0應(yīng)起到電壓表的測(cè)量作用，故將R0與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián)，通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片使電流表示數(shù)為I1=時(shí)，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為額定電壓，燈正常發(fā)光；

保持滑片位置不變，通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電流表測(cè)燈與R0并聯(lián)的總電流，因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各電阻的大小和通過(guò)的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流，根據(jù)P=UI寫(xiě)出燈的額定功率的表達(dá)式?！窘獯稹浚?）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)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，即電路故障可能的原因是定值電阻斷路；

（2）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)把10Ω定值電阻替換5Ω電阻后，根據(jù)分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)，使電壓表的示數(shù)保持不變；

由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A；

（4）實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)為，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；

②只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，保持滑片位置不變，記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

③在①中，電流表測(cè)定值電阻的電流，由歐姆定律，定值電阻的電壓為：【舉一反三】變式1：（2022秋?和平區(qū)校級(jí)期末）小志同學(xué)在“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中，用到的器材有：新干電池兩節(jié)、小燈泡（標(biāo)有0.3A）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干。

（1）請(qǐng)按照?qǐng)D甲中的實(shí)驗(yàn)電路連接，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖。

（2）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，造成這一現(xiàn)象的原因可能是（選填序號(hào)）；

①小燈泡短路；

②小燈泡斷路；

③滑動(dòng)變阻器短路；

④滑動(dòng)變阻器開(kāi)路。

（3）排除故障，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電流表的示數(shù)如圖乙時(shí)，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到0.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖丙，則小燈泡的額定功率為W；

（4）小剛用相同的器材進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞，他找來(lái)一只阻值為R0的定值電阻，設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，也可測(cè)出小燈泡的額定功率，主要的操作步驟如下：

①把電流表接在a處，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表的示數(shù)為I額；

②保持滑片P的位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，把電流表接在b處，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電流表的示數(shù)為I；

③計(jì)算得出小燈泡的額定功率P額=（用R0、I額、I表示）?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析；（2）②；（3）A；0.75；（4）I額（I-I額）R0?！窘馕觥浚?）伏安法測(cè)小燈泡的電功率，需要測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流，故需要將電流表與小燈泡串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)，根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，滑動(dòng)變阻器采用一上一下的連接方式串聯(lián)在電路中；（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路，根據(jù)電壓表示數(shù)分析電路故障的原因；（3）讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)電流表示數(shù)與燈泡額定電流的大小判定電路中電流的變化，根據(jù)歐姆定律分析電路中總電阻的變化和滑動(dòng)變阻器阻值的變化；根據(jù)電壓表選用的量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；（4）根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律求出通過(guò)定值電阻的電流，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡的額定電壓，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率?！窘獯稹浚?）因?yàn)樾赂呻姵貎晒?jié)，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器的接線(xiàn)柱要“一上一下”接入電路，如圖所示：

（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的燈泡開(kāi)路，故選：②；

（3）電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.14A；燈泡的額定電流為0.3A，要使燈在額定電壓下正常發(fā)光，需要增大電路中的電流，根據(jù)歐姆定律可知，需要減小電路中的總電阻，所以應(yīng)使變阻器連入電路中的電阻變小，故滑片向A移動(dòng)，直到電流表示數(shù)為0.3A；

此時(shí)電壓表指針位置如圖丙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V，則小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

（4）根據(jù)題意可知，干路中的電流為I，通過(guò)燈泡的電流即燈泡的額定電流為I額；根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過(guò)定值電阻的電流為：I'=I-I額；

定值電阻兩端的電壓為：U0=I'R0=（I-I額）R0；根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，燈泡的額定電壓為：U額=U0=（I-I額）R0；

燈泡的額定功率為：P額=U額I額=I額（I-I額）R0。變式2：（2024?五通橋區(qū)一模）在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8Ω。

（1）在圖甲中，有一根導(dǎo)線(xiàn)未連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將電路連接完整。

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡不亮，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表示數(shù)超過(guò)量程，經(jīng)檢查，導(dǎo)線(xiàn)連接完好，則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了（選填“短路”或“斷路”）。

（3）排除故障后，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，為V；此時(shí)要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向（選填“左”或“右”）端移動(dòng)。

（4）移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，由圖象可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W。

（5）完成上述測(cè)量后，不用電壓表，用如圖所示的電路也可以測(cè)量已知額定電流的小燈泡的額定功率，已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0。實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整：

①；

②保持滑片位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=。（用已知量和測(cè)得量的字母表示）【答案】（1）如圖所示；（2）斷路；（3）2.2；右；（4）0.75；（5）①閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P，使電流表示數(shù)為I額；③（I-I額

）R0I額?！窘馕觥浚?）利用歐姆定律求出燈泡的額定電流，根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程與小燈泡串聯(lián)；（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)超過(guò)量程，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；（3）根據(jù)電壓表選用小量程確定分度值讀出示數(shù)，與燈泡的額定電壓比較，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；（4）燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，由圖丙中的圖象得出額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI可求出燈泡的額定功率；（5）要測(cè)燈的額定功率，應(yīng)先使燈正常發(fā)光，先使燈與電流表串聯(lián)后再與定值電阻并聯(lián)，通過(guò)移動(dòng)變阻器滑片，使電流表示數(shù)為額定電流；保持滑片位置不變，通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電流表測(cè)燈與R并聯(lián)的總電流，因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各電阻的大小和通過(guò)的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出通過(guò)定值電阻的電流，由歐姆定律求出燈的額定電壓，根據(jù)P=UI寫(xiě)出燈的額定功率的表達(dá)式?！窘獯稹浚?）由歐姆定律，燈的額定電流：I=≈0.3A，故電流表選用0～0.6A的量程與小燈泡串聯(lián)，如圖所示：

；

（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)超過(guò)量程，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路了；

（3）圖乙中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈泡的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈泡的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V；

（4）根據(jù)圖丙所示的小燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系圖象知，燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A，則小燈泡的額定功率是：P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W；

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P，使電流表示數(shù)為I額；

②閉合開(kāi)關(guān)S、S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

③步驟②中，電流表測(cè)干路電路，因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變，各電阻的大小和通過(guò)的電流不變，燈仍正常發(fā)光，由并聯(lián)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，定值電阻R0的電流為：I0=I-I額，

由歐姆定律的變形公式，定值電阻R0的電壓即燈的額定電壓為：U額=I0R0=（I-I額）R0；

小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P：P額=

U額I額=（I-I額

）R0I額。變式3：（2025春?武清區(qū)校級(jí)月考）小明需要測(cè)一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡的額定電功率，實(shí)驗(yàn)器材除了這只小燈泡外，還有：電源，一只5Ω的定值電阻，一只電流表，一只單刀單擲開(kāi)關(guān)，一只單刀雙擲開(kāi)關(guān)，一只滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線(xiàn)（所有器材均符合實(shí)驗(yàn)要求）。請(qǐng)你幫助她設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖（不重復(fù)組裝電路），寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量，并用已知量和測(cè)量量表示出小燈泡額定功率（要求寫(xiě)出表達(dá)式）?！敬鸢浮繉?shí)驗(yàn)電路圖如下:實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至最右端（阻值最大處），閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2調(diào)至b端，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讓電流表示數(shù)為0.5A。

2.保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，將開(kāi)關(guān)S2調(diào)至a端，讀出此時(shí)電流表示數(shù)I。

小燈泡的額定功率：2.5V×（I-0.5A）?！窘馕觥坷秒娏鞅砗投ㄖ惦娮铚y(cè)電功率的方法：利用滑動(dòng)變阻器，電流表和定值電阻控制小燈泡正常發(fā)光，利用燈泡和已知電阻組成的并聯(lián)電路來(lái)解決燈泡兩端的電壓?jiǎn)栴}。【解答】測(cè)小燈泡的額定電功率，利用P=UI進(jìn)行測(cè)量，從題干中所給材料可以發(fā)現(xiàn)，只有測(cè)量電流的電流表，沒(méi)有電壓表，但是給出了一個(gè)5Ω的定值電阻，于是可以想到利用并聯(lián)電路，讓定值電路兩端電壓等于小燈泡的額定電壓即可。故設(shè)計(jì)電路圖如下：

具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.將滑動(dòng)變阻器調(diào)至最右端（阻值最大處），閉合開(kāi)關(guān)S，讓S1調(diào)至b端，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讓電流表示數(shù)為0.5A。

（該步驟是為了讓燈兩端電壓為U額=2.5V，因定值電阻為5Ω，根據(jù)歐姆定律，可求出此時(shí)流過(guò)定值電路的電流為=0.5A）

2.保持滑動(dòng)變阻器位置不變，將開(kāi)關(guān)S2調(diào)至a端，讀出此時(shí)電流表示數(shù)I。

（此時(shí)電流表測(cè)量燈和定值電阻并聯(lián)的總電流，則流過(guò)小燈泡的電流IL=I-0.5A

根據(jù)P=UI，計(jì)算出小燈泡的額定功率P額=U額×IL=2.5V×（I-0.5A）?？键c(diǎn)四焦耳定律典例1：（2025?閻良區(qū)模擬）用如圖所示的裝置可探究電流產(chǎn)生熱量與的關(guān)系，裝置中的U形管（選填“是”或“不是”）連通器；相同時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻R1與R2產(chǎn)生的熱量之比為?！敬鸢浮侩娏鳎徊皇?；4：1?！窘馕觥浚?）要探究通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小關(guān)系，要控制導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間相同，電流大小不同；

（2）上端開(kāi)口、底部互相連通的容器叫連通器；

（3）根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt來(lái)分析。【解答】（1）由圖可知，R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，根據(jù)串、并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，R1和R2與R3電阻相同，所以通過(guò)R2電流等于通過(guò)R1的電流的一半，所以可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系；

（2）圖中的兩個(gè)U形管上端不都是開(kāi)口的，所以裝置中的U形管不是連通器；

（3）通過(guò)R2電流等于通過(guò)R1的電流的一半，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電流通過(guò)電阻R2與R1產(chǎn)生的熱量之比為4：1。【舉一反三】變式1：（2025?新城區(qū)校級(jí)二模）如圖為探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。電路接通后，電阻絲R1與R2兩端的電壓之比為；通過(guò)電阻絲R1與R3的電流之比為；相同時(shí)間內(nèi)，電阻絲R1、R2、R3產(chǎn)生的熱量之比為。【答案】1：2；2：1；4：8：1?！窘馕觥浚?）串聯(lián)電路中電流處處相等，根據(jù)U=IR判斷電阻絲R1與R2兩端的電壓之比；

（2）并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，據(jù)此得出通過(guò)電阻絲R1與R3的電流之比；

（3）根據(jù)Q=I2Rt求出相同時(shí)間內(nèi)，電阻絲R1、R2、R3產(chǎn)生的熱量之比。【解答】（1）由圖可知，電阻絲R1與R2串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，

由I=可得，電阻絲R1與R2兩端的電壓之比：U1：U2=IR1：IR2=R1：R2=5Ω：10Ω=1：2；

（2）由圖可知，R3與R4并聯(lián)后再與R1、R2串聯(lián)，且R3與R4阻值相同，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)R3與R4的電流相等，等于通過(guò)R1、R2電流的1/2，

則通過(guò)電阻絲R1與R3的電流之比為：I1：I2=1：=2：1；

（3）設(shè)通過(guò)R3的電流為I，則通過(guò)R1、R2的電流均為2I，由Q=I2Rt可知，

相同時(shí)間內(nèi)，電阻絲R1、R2、R3產(chǎn)生的熱量之比為：

Q1：Q2：Q3=（2I）2R1t：（2I）2R2t：I2R3t=4×5Ω：4×10Ω：5Ω=4：8：1變式2：（2024秋?房山區(qū)期末）如圖所示，給電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而用手觸摸與之連接的導(dǎo)線(xiàn)卻不覺(jué)得燙手，下列解釋正確的是（）A．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流比通過(guò)電爐絲的電流小得多B．導(dǎo)線(xiàn)的電阻比電爐絲的電阻大得多C．導(dǎo)線(xiàn)的電功率比電爐絲的電功率小得多D．電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生熱效應(yīng)。【答案】C?！窘馕觥浚?）電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)。（2）電爐絲和連接的導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)在電路中，通過(guò)它們的電流相等，通電時(shí)間相同，而電爐絲的電阻比導(dǎo)線(xiàn)的電阻大，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt和P=分析判斷。【解答】A、電爐在使用時(shí)，電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，故A錯(cuò)誤；

B、電爐絲的電阻比導(dǎo)線(xiàn)的電阻大得多，故B錯(cuò)誤；

C、通電時(shí)間t和電流相同，由于R電爐絲＞R導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)Q=I2Rt可知，電流產(chǎn)生的熱量：Q電爐絲＞Q導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)P=可知：P電爐絲＞P導(dǎo)線(xiàn)，故C正確；

D、電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生熱量，是熱效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。變式3：（2024秋?中山區(qū)期末）如圖所示，這是家庭中大功率用電器的三腳插頭。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí)，連接插頭的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)（選填“粗”或“細(xì)”）一些更安全、節(jié)能，原因是，在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)相同電流情況下，所選擇的導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的熱量更（選填“多”或“少”）。【答案】粗；少?！窘馕觥繉?dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，材料和長(zhǎng)度一定時(shí)，橫截面積越大，電阻越?。?/p>

根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，判斷在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻與產(chǎn)生的熱量的關(guān)系?！窘獯稹竣賹?dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，材料和長(zhǎng)度一定時(shí)，橫截面積越大，電阻越小，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電阻越小，導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的熱量越少，所以從安全用電的角度考慮，連接大功率用電器的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)選擇粗一些的導(dǎo)線(xiàn)來(lái)制作。 考點(diǎn)精煉卷考點(diǎn)精煉卷1．如圖甲，規(guī)格相同的玻璃杯裝了相同質(zhì)量的水，將阻值不同的兩根電阻絲R1和R2與電源、開(kāi)關(guān)接成電路，忽略散熱，得到圖乙所示的水溫與加熱時(shí)間的圖線(xiàn)，則下列敘述正確的是（）A．兩個(gè)加熱器，R1＜R2 B．由圖乙可知：比熱容c甲＞c乙 C．加熱相同時(shí)間，兩杯水吸收的相同熱量 D．甲杯水在2min內(nèi)吸收的熱量，與乙杯水在3min內(nèi)吸收的熱量相同【答案】D【解答】解：A．規(guī)格相同的玻璃杯裝了相同質(zhì)量的水，2min末甲溫度高，說(shuō)明R1產(chǎn)生的電熱多；由電路圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，通過(guò)它們的電流I與通電時(shí)間t相等，由Q＝I2Rt可知，在電流與通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以，R1＞R2，故A錯(cuò)誤；B．甲、乙兩容器中都是水，且狀態(tài)相同，則兩杯水的比熱容相同，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中，用不同加熱器加熱，相同時(shí)間內(nèi)，加熱器放出的熱量不同，所以相同時(shí)間內(nèi)兩杯水吸收的熱量不同，故C錯(cuò)誤；D．由圖乙可知，甲杯的水加熱2min與乙杯的水加熱3min升高的溫度相同，且兩杯水的質(zhì)量相同，根據(jù)Q吸＝cmΔt可知，它們吸收的熱量相同，故D正確。故選：D。2．如圖某同學(xué)家電能表上標(biāo)有“220V10（40）A”的字樣，空氣開(kāi)關(guān)允許通過(guò)的最大電流為30A，已知他家原有用電器的總功率是5kW。炎炎的夏季即將來(lái)臨，他家新購(gòu)置了一臺(tái)1kW的空調(diào)和一盞20W的節(jié)能燈，將該空調(diào)接入電路，空調(diào)能正常工作；再將該節(jié)能燈接入電路，電路中的空氣開(kāi)關(guān)出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，所有用電器停止工作。下列說(shuō)法不正確的是（）A．空調(diào)接入電路時(shí)與其他用電器并聯(lián) B．他家允許接入用電器總功率不高于8800W C．“2500r/（kW?h）”表示：接入該表后的用電器每耗1kW?h電，表盤(pán)轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn) D．空氣開(kāi)關(guān)出現(xiàn)跳閘的原因是短路【答案】B【解答】解：A．空調(diào)接入電路時(shí)與其它用電器并聯(lián)，保證正常工作，故A正確，不符合題意；B．電能表的額定最大電流為40A，空氣開(kāi)關(guān)允許通過(guò)的最大電流為30A，電能表與空氣開(kāi)關(guān)串聯(lián)，則他家允許接入用電器總功率不高于P＝UI＝220V×30A＝6600W，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．“2500r/（kW?h）”表示當(dāng)鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)2500r時(shí)用電器消耗的電能為1kW?h，則接入該表后的用電器每耗1kW?h電能，表盤(pán)轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)，故C正確，不符合題意；D．一只節(jié)能燈功率較小，接入時(shí)不會(huì)造成總功率過(guò)大，故此時(shí)空氣開(kāi)關(guān)出現(xiàn)跳閘的原因是短路，故D正確，不符合題意。故選：B。3．如圖所示，電源電壓12V保持不變，小燈泡標(biāo)有“4V1.6W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。閉合開(kāi)關(guān)，保證各元件不損壞，下列選項(xiàng)正確的是（）A．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，小燈泡可能正常發(fā)光 B．電路中消耗的最大功率為3.6W C．滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化范圍為9～12V D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器通電1min產(chǎn)生的熱量為140J【答案】B【解答】解：A．由圖可知，小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓，電流表測(cè)串聯(lián)電路中的電流。保證各元件不損壞，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，由于電壓表的量程為0～3V，所以小燈泡兩端的最大電壓為3V，所以小燈泡不能正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B．由P＝UI可得燈光正常發(fā)光電流為IL=P燈泡電阻為RL=ULI通過(guò)小燈泡的最大電流為I′L=U又由題意可知，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流為Imax＝IL′＝0.3A，電路中消耗的最大功率Pmax＝UImax＝12V×0.3A＝3.6W故B正確；CD．當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小為U1，U1＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端時(shí)，滑動(dòng)接入電路的電阻最大，分得電壓最大，此時(shí)電路的電流最小為Imin=U故滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓U2＝IminRb＝0.2A×50Ω＝10V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器通電1min產(chǎn)生的熱量為Q＝U2Imint＝10V×0.2A×60s＝120J，故CD錯(cuò)誤。故選：B。4．如圖是探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 B．甲實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，左側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量更多 C．乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系 D．乙實(shí)驗(yàn)通電一段時(shí)間后，右側(cè)U形管中液面的高度差比左側(cè)的小【答案】B【解答】解：AB、裝置甲中一個(gè)5Ω的電阻與兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右＝I左，兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右＝I1+I2，兩電阻阻值相等，則支路中電流相等，I1＝I2，所以右邊容器中的通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半，即是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，由Q＝I2Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快；因此通電一段時(shí)間后，玻璃管左側(cè)液面高度差更大，故A錯(cuò)誤，B正確。CD、在乙裝置中，將容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)他們的電流I與通電時(shí)間t相同，左邊容器中的電阻小于右邊容器中的電阻，即是探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；故由Q＝I2Rt可知，右邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，這表明：在相同時(shí)間內(nèi)，電流相同的情況下，電阻越大，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量越多；故CD錯(cuò)誤。故選：B。5．如圖所示，A、B是由同種材料制成的導(dǎo)體，二者長(zhǎng)度相等，但A比B的橫截面積大，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，在相同時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體A、B的電阻RA＞RB B．通過(guò)導(dǎo)體A、B的電流IA＞IB C．導(dǎo)體A、B兩端的電壓UA＝UB D．電流通過(guò)導(dǎo)體A、B所做的功WA＜WB【答案】D【解答】解：A、導(dǎo)體A、B是同種材料、長(zhǎng)度相等，由圖可知，導(dǎo)體A的橫截面積大于導(dǎo)體B的橫截面積，根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素可知，導(dǎo)體A的電阻RA小于導(dǎo)體B電阻RB，即RA＜RB，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，導(dǎo)體A、B串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過(guò)導(dǎo)體A的電流等于通過(guò)導(dǎo)體B的電流，即IA＝IB，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)U＝IR可知，導(dǎo)體A兩端的電壓UA＝IARA，導(dǎo)體B兩端的電壓UB＝IBRB，由于IA＝IB，RA＜RB，所以UA＜UB，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)W＝UIt可知，電流通過(guò)導(dǎo)體A所做的功WA＝UAIAtA，電流通過(guò)導(dǎo)體B所做的功WB＝UBIBtB，由于UA＜UB，IA＝IB，tA＝tB，所以WA＜WB，故D正確。故選：D。6．小明家中電能表的規(guī)格如圖所示，他將家里其他用電器都關(guān)閉，只讓電視機(jī)單獨(dú)工作了144s，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了5圈。下列說(shuō)法正確的是（）A．此電能表轉(zhuǎn)盤(pán)每小時(shí)轉(zhuǎn)2500圈 B．這段時(shí)間電視機(jī)共消耗了2023.3kW?h的電能 C．電視機(jī)此時(shí)的實(shí)際功率是50W D．小明家兩臺(tái)功率為2500W的空調(diào)可以同時(shí)工作【答案】C【解答】解：A、2500r/（kW?h）的含義是電路每消耗1千瓦時(shí)的電能，表盤(pán)轉(zhuǎn)2500圈，故A錯(cuò)誤；B、這段時(shí)間電視機(jī)消耗的電能W=5rC、這段時(shí)間電視機(jī)消耗的電能W＝0.002×3.6×106J＝7200J；電視機(jī)此時(shí)的實(shí)際功率P=WD、表盤(pán)數(shù)據(jù)顯示該電能表的額定電壓是220伏，標(biāo)定電流是10安，允許通過(guò)的最大電流是20A，所以該電能表允許帶的最大負(fù)載P＝UI＝220V×20A＝4400W；兩臺(tái)2500W空調(diào)同時(shí)工作時(shí)的功率為5000W，超出了電能表的承載范圍，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．如圖是探究串聯(lián)電路中電流和電壓規(guī)律的電路圖，閉合開(kāi)關(guān)S，觀察到小燈泡L1比L2亮。下列說(shuō)法正確的是（）A．電路中的電流IA＜IB＜IC B．L1和L2兩端的電壓UAB＞UBC C．通電一段時(shí)間，L1消耗的電能比L2消耗的電能少 D．L1的額定功率比L2的額定功率大【答案】B【解答】解：A、小燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，串聯(lián)電路中各處的電流都相等，因此電路中的電流IA＝IB＝IC，故A錯(cuò)誤；B、燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，小燈泡L1比L2亮，說(shuō)明小燈泡L1比L2的實(shí)際功率大，根據(jù)U=PI可知，L1和L2兩端的電壓UAB＞UC、根據(jù)W＝Pt可知，通電一段時(shí)間，L1消耗的電能比L2消耗的電能多，故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)椴恢狶1和L2兩燈泡的額定電壓和額定電流的大小，因此無(wú)法判斷L1和L2的額定功率的大小情況，故D錯(cuò)誤。故選：B。8．將額定電壓為6V的燈泡L與規(guī)格為“30Ω1A”的滑動(dòng)變阻器接入如圖甲所示的電路，電源電壓恒定不變。閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向右緩慢移動(dòng)，直到小燈泡正常發(fā)光為止，圖乙是電流表與電壓表示數(shù)的I﹣U圖像，則下列判斷正確的是（）A．電源電壓為6V B．當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光 C．當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，小燈泡的功率為1.2W D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為6Ω時(shí)，小燈泡的功率為2W【答案】D【解答】解：A、由圖甲知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，滑片在a端時(shí)，變阻器連入阻值最大，電路總電阻最大，電流最小，由圖象知，此時(shí)燈泡兩端電壓UL＝1V，電流為0.2A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，變阻器兩端電壓：Uab＝IRab＝0.2A×30Ω＝6V，所以電源電壓U＝UL+Uab＝1V+6V＝7V，故A錯(cuò)誤；B、燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為6V，由圖象知，此時(shí)電路中電流等于燈泡的額定電流0.6A，變阻器連入電路的阻值：R=U滑I′C、當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，由圖知通過(guò)小燈泡的電流為0.2A，小燈泡的實(shí)際功率為：P＝UL′I″＝1V×0.2A＝0.2W，故C錯(cuò)誤；D、由圖知當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V，通過(guò)小燈泡的電流為0.5A，小燈泡的實(shí)際功率為：PL＝ULI′′″＝4V×0.5A＝2W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：R滑′U滑′I′″故選：D。9．小葉設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的體溫計(jì)電路圖，用電表示數(shù)大小反映溫度高低，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻R2起保護(hù)電路的作用。下列說(shuō)法正確的是（）A．顯示儀表是由電流表改裝的 B．溫度降低時(shí)，電路總功率變小 C．溫度升高時(shí)，R1的電功率變大 D．溫度降低時(shí)，R2的電功率變大【答案】D【解答】解：A、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，由于電表并聯(lián)在熱敏電阻R1的兩端，該電表為電壓表，故A錯(cuò)誤；B、熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，溫度降低時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，串聯(lián)電路的總電阻變小，電路中的電流變大，電源電壓不變，根據(jù)P＝UI可知，電路消耗的總功率變大，故B錯(cuò)誤；C、R1的功率表達(dá)式為：P1＝I2R1＝（UR1+R2）2R1=U2R1R12+2R1R2+R22=U2R12D、熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，溫度降低時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，串聯(lián)電路的總電阻變小，電源電壓一定，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據(jù)P＝I2R可知，R2的電功率變大，故D正確。故選：D。10．兩個(gè)電阻用如圖的形式連接在同一電路中，已知它們的阻值R1：R2＝2：3，則通過(guò)它們的電流之比I1：I2＝，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1：Q2＝?！敬鸢浮恳?jiàn)試題解答內(nèi)容【解答】解：由圖可知兩電阻串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則通過(guò)它們的電流之比I1：I2＝1：1；在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，由Q＝I2Rt可得，在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比等于電阻之比，即Q1：Q2＝R1：R2＝2：3。故答案為：1：1；2：3。11．為了保護(hù)孩子們的視力，教室里日光燈更換成如圖所示的LED護(hù)眼燈，其中教室前排的三盞燈總是同時(shí)亮，同時(shí)滅，發(fā)現(xiàn)其中一盞燈壞了，另外兩盞仍能正常發(fā)光，則這三盞LED護(hù)眼燈的連接方式是。LED燈發(fā)光效率高，其發(fā)光時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮坎⒙?lián)；光【解答】解：根據(jù)題意可知，教室前排的三盞燈總是同時(shí)亮，同時(shí)滅，發(fā)現(xiàn)其中一盞燈壞了，另外兩盞仍能正常發(fā)光，由此可知，這三盞燈工作時(shí)互不影響，是并聯(lián)的；LED燈工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為光能。故答案為：并聯(lián)；光。12．甲和乙兩燈的額定電壓均為6V，如圖是兩燈的電流隨其兩端電壓變化的曲線(xiàn)?，F(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在某一電路中，要使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，并保證電路安全，電路的工作電流應(yīng)為A，電源電壓最大為V，此時(shí)這兩燈實(shí)際功率之比是?！敬鸢浮恳?jiàn)試題解答內(nèi)容【解答】解：甲、乙兩燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓均為6V，由圖象可知：甲正常工作時(shí)的電流為1A，乙正常工作時(shí)的電流為0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩燈泡串聯(lián)時(shí)，電路的最大電流I＝0.5A，由圖象可知，0.5A所對(duì)應(yīng)的電壓分別U甲＝2V，U乙＝6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓：U＝U甲+U乙＝2V+6V＝8V，由P＝UI可得，此時(shí)這兩燈實(shí)際功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝U甲：U乙＝2V：6V＝1：3。故答案為：0.5；8；1：3。13．如圖甲所示，電源電壓不變，將小燈泡L和電阻R接入電路中，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1W。圖乙是小燈泡L和電阻R的I﹣U圖象。只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，L的電阻為Ω；再閉合開(kāi)關(guān)S2后，在2min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量是J?！敬鸢浮?；48?！窘獯稹拷猓褐婚]合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路為小燈泡的簡(jiǎn)單電路，小燈泡L的實(shí)際功率為1W，根據(jù)圖乙可知，小燈泡兩端電壓為2V，通過(guò)小燈泡的電流為0.5A；所以，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，L的電阻為：RL再閉合開(kāi)關(guān)S2后，小燈泡和定值電阻R并聯(lián)，則R兩端電壓也為2V，由圖乙可知，通過(guò)R的電流為0.2A，在2min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量是Q＝W＝UIt＝2V×0.2A×2×60s＝48J。故答案為：4；48。14．將額定電壓均為6V的白熾燈泡L1和L2串聯(lián)，發(fā)現(xiàn)L1更亮，原因是（選填“L1”或“L2”）的電阻更大；若燈泡L1的規(guī)格為“6V，9W”，將它與“12Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，則電路允許的最大功率為W。（忽略溫度對(duì)燈泡電阻的影向）【答案】L1；15?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)長(zhǎng)1和L2串聯(lián)，所以可知通過(guò)兩者的電流相同，由電功率的推導(dǎo)式P＝UI＝I2R可知，因?yàn)長(zhǎng)1更亮，所以它的實(shí)際功率更大，而通過(guò)L1和L2的電流相同，所以可知L1的電阻更大。（2）因?yàn)闊襞軱1與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，兩者的電壓相同，而燈泡L1的額定電壓為6V，所以電路允許的最大電壓為6V，而滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，所以可知滑動(dòng)變阻器允許的最大功率為P滑＝I滑U滑＝1A×6V＝6W，而燈泡L1允許的最大功率為額定功率9W，所以可得電路允許的最大功率為Pm＝P滑+P1＝6W+9W＝15W。故答案為：L1；15。15．一個(gè)家用電能表的表盤(pán)面上有“3000revs/（kW?h）”字樣。當(dāng)某個(gè)電熱水器單獨(dú)使用時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則該熱水器消耗的電能是J，這個(gè)熱水器在這段時(shí)間放出的熱量可以使質(zhì)量為kg的水溫度升高10℃．[該熱水器的加熱效率84%，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【解答】解：該熱水器消耗的電能W=60r3000r/kW??=已知該熱水器的加熱效率84%；則Q＝ηW＝84%W＝84%×7.2×104J＝6.048×104J；由Q＝cmΔt可得，水的質(zhì)量m=Q故答案為：7.2×104；1.44。16．在“探究影響電流做功多少的因素”活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙三個(gè)電路。（1）根據(jù)，我們可以比較相同時(shí)間內(nèi)電流做功的多少。（2）經(jīng)過(guò)討論，小明認(rèn)為不可以選擇圖甲電路，原因是。（3）為了研究電功與電流的關(guān)系，小麗認(rèn)為應(yīng)該選擇圖乙所示的電路，小勇認(rèn)為該電路有不足之處，他的理由是。（4）利用丙電路是為了探究電功與的關(guān)系，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表V1有示數(shù)，電壓表V2無(wú)示數(shù)，你認(rèn)為電路發(fā)生的故障是。排除故障后，同學(xué)們正確操作，根據(jù)現(xiàn)象得出了結(jié)論。該結(jié)論是。【答案】（1）燈泡的亮度；（2）無(wú)法利用控制變量法探究電功與電壓電流的關(guān)系；（3）不能多次測(cè)量，無(wú)法排除實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性；（4）電壓；L1斷路；電壓越大，燈泡越亮；電流一定時(shí)，電壓越大，電流所做的功越多?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)中，可以觀察小燈泡的亮度來(lái)比較相同時(shí)間內(nèi)小燈泡中電流做功的多少；（2）甲電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)，燈泡兩端的電壓和通過(guò)的電流都在變化，無(wú)法控制電流或者電壓不變，因此無(wú)法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關(guān)系；（3）圖乙電路中干路上缺少滑動(dòng)變阻器，無(wú)法進(jìn)行多次測(cè)量，不能排除實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性；（4）研究電流做功與電壓的關(guān)系，就應(yīng)該控制電路中的電流不變，而兩燈泡兩端的電壓不同，圖丙中兩只燈泡串聯(lián)，控制了電流相同，兩燈泡規(guī)格不同時(shí)分得的電壓不同，故能探究電流做功與電壓的關(guān)系；電壓表V1有示數(shù)，電壓表外電路為通路，可能L1斷路，電壓表V2無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電壓表外電路為斷路，綜合分析認(rèn)為電路發(fā)生的故障是L1斷路；實(shí)驗(yàn)中電壓越大，燈泡越亮，由此得出結(jié)論是：電流一定時(shí)，電壓越大，電流所做的功越多。故答案為：（1）燈泡的亮度；（2）無(wú)法利用控制變量法探究電功與電壓電流的關(guān)系；（3）不能多次測(cè)量，無(wú)法排除實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性；（4）電壓；L1斷路；電壓越大，燈泡越亮；電流一定時(shí)，電壓越大，電流所做的功越多。17．如圖所示，超超在做“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，使用電源電壓6V恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5V，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”（燈泡正常工作時(shí)燈絲電阻約為8Ω）。（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將圖甲的電路連接完整（要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變暗）；（2）現(xiàn)有規(guī)格為“10Ω2A”、“20Ω1A”和“50Ω0.2A”的三個(gè)滑動(dòng)變阻器，超超應(yīng)在其中選擇規(guī)格為的滑動(dòng)變阻器接入電路；（3）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移到端（選填“A”或“B”）；（4）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障的原因可是：；A．開(kāi)關(guān)短路B．燈泡短路C．電壓表斷路D．燈泡接觸不良（5）排除故障，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（6）完成測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)后，同組的欣欣同學(xué)把該電路的燈泡換成了定值電阻，電源換成了未知電壓的新電源，使用規(guī)格為“40Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，電路其它部分均不改變，繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，可供選擇的4個(gè)定值電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω和20Ω；①將5Ω電阻連入電路，立即閉合開(kāi)關(guān)，此時(shí)電流表的示數(shù)I1為0.1A，將滑動(dòng)變阻器移到適當(dāng)位置，此時(shí)電流表的示數(shù)變化量ΔI1＝0.2A，記錄數(shù)據(jù)；②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將5Ω電阻換成10Ω電阻接入電路，正確操作后，讀出電流表示數(shù)I2為A，記錄數(shù)據(jù)，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻是Ω；③若要順利完成以上4組實(shí)驗(yàn)，則電壓表示數(shù)的控制范圍是V?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解答圖；（2）20Ω1A；（3）A；（4）D；（5）0.75；（6）②0.15；20；③1.5～3?！窘獯稹拷猓海?）滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變暗，說(shuō)明電路中電流變小，滑動(dòng)變阻器阻值變大，故滑動(dòng)變阻器選用右下接線(xiàn)柱與電源串聯(lián)在電路中，如下圖所示：；（2）小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡的電阻約為8Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：I'=U當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：R滑=U滑I’=U?UL（3）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移到阻值最大處，即A端；（4）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)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，即故障的原因可是燈泡接觸不良，故選：D；（5）排除故障，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)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0.3A，則小燈泡的額定功率為：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；（6）①將5Ω電阻連入電路，立即閉合開(kāi)關(guān)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電流表的示數(shù)I1為0.1A，則電源電壓為：U＝I1（R1+R滑大）＝0.1A×（5Ω+40Ω）＝4.5V；將滑動(dòng)變阻器移到適當(dāng)位置，此時(shí)電流表的示數(shù)變化量ΔI1＝0.2A，說(shuō)明電路中電流增大了0.2A，即電路中的電流為I1'＝0.1A+0.2A＝0.3A，此時(shí)定值電阻兩端電壓為UV＝I1'R1＝0.3A×5Ω＝1.5V；②在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制定值電阻兩端電壓不變；將5Ω電阻換成10Ω電阻接入電路，電壓表示數(shù)應(yīng)保持UV＝1.5V不變，故電流表示數(shù)I2為：I2=U根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣1.5V＝3V，滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的3V1.5V=2倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入10Ω電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝2×10Ω＝20③由圖甲可知，電流表選用小量程，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，即電路中最大電流為0.6A，當(dāng)電路中電流最大，定值電阻阻值最小時(shí)，定值電阻兩端電壓最大，故定值電阻兩端最大電壓為：UV大＝I大R定?。?.6A×5Ω＝3V；研究電流與電阻的關(guān)系，要控制電壓表示數(shù)不變，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，設(shè)電壓表示數(shù)為UV'，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分得的電壓：U滑＝U總﹣UV'＝4.5V﹣UV'，根據(jù)分壓原理有：U滑即4.5V?UV因電壓表示數(shù)UV'為定值，由①式知，方程左邊為一定值，故右邊也為一定值，故當(dāng)定值電阻取最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大，由①式得：4.5V?U解得電壓表的示數(shù)：UV'＝1.5V，即為完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的最小電壓為1.5V；故為順利完成4次實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端的電壓需要控制在1.5～3V范圍內(nèi)。故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）20Ω1A；（3）A；（4）D；（5）0.75；（6）②0.15；20；③1.5～3。18．實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究影響電流產(chǎn)生熱量的因素，準(zhǔn)備了兩個(gè)相同的燒瓶，內(nèi)裝質(zhì)量相等的煤油，兩個(gè)帶有橡膠塞的規(guī)格完全相同的溫度計(jì)，兩個(gè)規(guī)格完全相同的滑動(dòng)變阻器，兩根阻值相同的電阻絲，以及電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等。利用如圖所示的情境，可探究當(dāng)一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系。閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，溫度升高較多的是溫度計(jì)（選填“A”或“B”）?！敬鸢浮侩娮韬屯姇r(shí)間；電流；A?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，A、B兩電阻阻值相同且并聯(lián)，A、B兩電阻分別與兩個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，與A電阻串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器阻值較小，與B電阻串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器阻值較大，由I=U由Q＝I2Rt可知，當(dāng)電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)A電阻的電流大，A電阻產(chǎn)生的熱量多，A溫度計(jì)示數(shù)上升的示數(shù)比B溫度計(jì)示數(shù)升高的多。故答案為：電阻和通電時(shí)間；電流；A。19．3D打印筆是具有立體繪畫(huà)功能的畫(huà)筆，如圖甲所示，通電后筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫(huà)材料熔化；加熱電路簡(jiǎn)化后如圖乙所示，電源電壓恒為5V，打印筆工作有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾蓚€(gè)擋位，通過(guò)定值電阻R1、R2的電流分別為I1和I2，已知I1：I2＝2：1，R1＝5Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化。求：（1）處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流大小。（2）處于高溫?fù)鯐r(shí)，通電1min，電路產(chǎn)生的熱量。（3）若只要求將高溫?fù)醯墓β侍嵘?0%，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算具體說(shuō)明改進(jìn)措施?！敬鸢浮浚?）處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流大小為1A。（2）處于高溫?fù)鯐r(shí)，通電1min，電路產(chǎn)生的熱量是450J；（3）若只要求將高溫?fù)醯墓β侍嵘?0%，可以把R2更換為一個(gè)阻值為6.25Ω的電阻?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路的電阻較大；開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)，電路的電阻較小，根據(jù)P=U2R可知，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路消耗的電功率較小，打印筆處于低溫?fù)?；開(kāi)關(guān)S1處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流：I1=U（2）I1：I2＝2：1，I1＝1A，故I2＝0.5A；干路中的電流I＝I1+I2＝1A+0.5A＝1.5A；通電1min電路產(chǎn)生的熱量Q＝W＝UIt＝5V×1.5A×60s＝450J；（3）若只要求將高溫?fù)醯墓β侍嵘?0%，根據(jù)P＝UI知，電壓不變，電流提升20%；干路中的電流I'＝（1+20%）I＝（1+20%）×1.5A＝1.8A；而低溫?fù)豕β什蛔?，故其電流不變，仍為I1＝1A，故I'2＝I'﹣I1＝1.8A﹣1A＝0.8A；則R2=UI′2答：（1）處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流大小為1A。（2）處于高溫?fù)鯐r(shí)，通電1min，電路產(chǎn)生的熱量是450J；（3）若只要求將高溫?fù)醯墓β侍嵘?0%，可以把R2更換為一個(gè)阻值為6.25Ω的電阻。20．圖甲是小福設(shè)計(jì)的方向盤(pán)自動(dòng)加熱裝置的簡(jiǎn)化電路圖。電源電壓恒為12V，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化圖像如圖乙。R0為用于方向盤(pán)加熱的特殊電阻，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于30℃時(shí)，R0的阻值為100Ω，方向盤(pán)溫度升高；當(dāng)溫度達(dá)到30℃時(shí)，R0的阻值突變?yōu)?0Ω，方向盤(pán)處于保溫狀態(tài)。求：（1）當(dāng)溫度為0℃時(shí)，電路中的總阻值為Ω；（2）當(dāng)溫度為30℃時(shí)，電壓表的示數(shù)；（3）在保溫狀態(tài)下工作5min，R0產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）190；（2）當(dāng)溫度為30℃時(shí)，電壓表的示數(shù)是2V；（3）在保溫狀態(tài)下工作5min，R0產(chǎn)生的熱量是60J。【解答】解：（1）溫度為0℃時(shí)熱敏電阻的大小是90Ω；電路的總電阻R＝RT+R0＝90Ω+100Ω＝190Ω；（2）根據(jù)圖像知，溫度為30℃時(shí)熱敏電阻的大小RT＝100Ω；R'0＝20Ω；總電阻R'＝R'T+R'0＝20Ω+100Ω＝120Ω；電路中的電流I=U電壓表的示數(shù)U0＝IR'0＝0.1A×20Ω＝2V；（3）在保溫狀態(tài)下工作5min，R0產(chǎn)生的熱量Q＝I2R'0t＝（0.1A）2×20Ω×5×60s＝60J。故答案為：（1）190；（2）當(dāng)溫度為30℃時(shí)，電壓表的示數(shù)是2V；（3）在保溫狀態(tài)下工作5min，R0產(chǎn)生的熱量是60J。21．如圖所示，電源電壓為12V，并且保持不變，電流表量程為0～3A?；瑒?dòng)變阻器R1的最大阻值為18Ω，R2為12Ω，小燈泡L上標(biāo)有“3V3W”字樣。求：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電阻；（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，要使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為多少？（3）閉合S、S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使R1以最大功率工作1min，這1min內(nèi)電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器R1做的功是多少？【答案】（1）燈泡正常工作時(shí)的電阻為3Ω；（2）滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為9Ω；（3）通電1min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功是1440J?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL=P由I=UR可得，燈泡正常發(fā)光的電阻：RL=U（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，燈L和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，電路總電阻：R=UIL因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R1＝R﹣RL＝12Ω﹣3Ω＝9Ω；（3）閉合S、S1、S2時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過(guò)定值電阻R2的電流：I2=U調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使R1以最大功率工作時(shí)，干路電流為3A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I1＝I﹣I2＝3A﹣1A＝2A，電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功：W＝UI1t＝12V×2A×60s＝1440J。答：（1）燈泡正常工作時(shí)的電阻為3Ω；（2）滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為9Ω；（3）通電1min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功是1440J。22．如圖甲所示的電路中，電源電壓可調(diào)，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電壓表接0～15V的量程，電流表接0～0.6A量程。將電源電壓調(diào)為某一定值時(shí)，滑片從一個(gè)端點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)端點(diǎn)，移動(dòng)過(guò)程中電壓表和電流表示數(shù)變化圖乙所示。求：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（2）電源電壓；（3）改變電源電壓，移動(dòng)滑片到某位置，當(dāng)一個(gè)電表滿(mǎn)偏時(shí)，另一電表示數(shù)為滿(mǎn)刻度的三分之一，求：此時(shí)電路消耗的總功率；（4）拆除電壓表，若使滑動(dòng)變阻器可任意調(diào)節(jié)（從0調(diào)到最大阻值），且電流表示數(shù)不低于滿(mǎn)刻度的三分之一，求電源電壓的可變范圍。【答案】（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω；（2）電源電壓10V；（3）電路消耗的總功率10.2W；（4）電源電壓的可變范圍為10V～18V?！窘獯稹拷猓海?）電路為定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻最大時(shí)，電流最小為0.2A，電壓為6V，滑動(dòng)變阻器的電阻最大值為：Rmax（2）滑動(dòng)變阻器的電阻最大時(shí)，電源電壓為：U＝URmax+UR0＝URmax+IminR0＝6V+0.2A?R0﹣﹣﹣﹣①；滑動(dòng)變阻器的電阻最小時(shí)，R0單獨(dú)接入電路，電源電壓為：U＝ImaxR0＝0.5A?R0﹣﹣﹣﹣②；代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立①②式可得：R0＝20Ω，U＝10V；定值電阻R0為20Ω，電壓為10V；（3）當(dāng)一個(gè)電表達(dá)滿(mǎn)刻度時(shí)，另一電表為滿(mǎn)刻度的三分之一，如果電壓表滿(mǎn)偏，U'＝15V，電流表為滿(mǎn)刻度的三分之一，I'＝0.2A；此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為：R′=U′如果電流表滿(mǎn)偏I(xiàn)″＝0.6A，電壓表為滿(mǎn)刻度的三分之一，即U″＝5V；此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為：R″=U″此時(shí)電源電壓為：U″＝U″R+U″R0＝U″R+I″R0＝5V+0.6A×20Ω＝17V；電路消耗的總功率為：P總＝U″I″＝17V×0.6A＝10.2W；（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為30Ω時(shí)，電路中電流最小，則電源電壓最小，由題意可知最小電流為I′″min＝0.2A，則最小電源電壓為：U′″min＝I′″min（Rmax+R0）＝0.2A×（30Ω+20Ω）＝10V；當(dāng)變阻器接入電路的電阻最小為0時(shí)，電路中的最大電流為：I′″max=U″′當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最小為0時(shí)，電路中電流最大，則電源電壓最大，由題意可知最大電流為I″′max＝0.6A，則最大電壓為：U′″max＝I′″maxRmax＝0.6A×30Ω＝18V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為30Ω時(shí)，電路中電流最小為：I′″min=U″′因此電源電壓的可變范圍為10V～18V。答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω；（2）電源電壓10V；（3）電路消耗的總功率10.2W；（4）電源電壓的可變范圍為10V～18V。23．如圖甲所示是家用3D打印機(jī)，分快慢兩擋。其加熱部分的簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，R1＝R2＝8