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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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3.6.1 电功及电功率
一、单选题
1.某同学发现家里的浴霸(一种既可取暖，又可照明的装置)、电热水器和空调机上都标有“220V 1000W" 的字样，若这三个用电器正常工作相同的时间，则消耗的电能( )。
A. 浴霸最多 B. 电热水器最多 C. 空调最多 D. 三个用电器一样多
2.电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示( ) 。
A. 电视机的功率总是150瓦 B. 电视机的额定功率是150瓦
C. 电视机两端的电压总是220伏 D. 电视机只能在220伏的电压下工作
3.某家用电器正常工作时的功率为15瓦，它可能是( ) 。
A. 节能灯 B. 电视机 C. 微波炉 D. 空调机
4.家用柜式空调正常工作时的电功率约为（ ）
A. 2000W B. 200W C. 20W D. 2W
5.如图是一个迷你音响图片（图甲）和铭牌（图乙），关于该音响，下列说法正确的是（ ）
额定功率 5W
电源 锂电池
频率范围 100-20KHz
额定电压 3V
A. 锂电池充电时，将化学能转化为电能
B. 音响在5V电压下正常工作
C. 音响正常工作时每秒消耗电能5J
D. 音响正常工作时电流是0.6A
6.“电压力锅”是常用小家电。下列有关“电压力锅”煮饭的观察和思考，正确的是( )
A. 电压力锅的热效率是60%焦左右 B. 加热过程中,是做功改变了电压力锅的内能
C. 电压力锅的额定功率为100瓦左右 D. 水沸腾时,继续吸热且水温保持100℃不变
7.下列估计最不符合实际的是（ ）
A. 普通家用照明灯泡的功率一般为 15 W~100 W
B. 普通家用空调的功率一般为 950 W~2300 W
C. 普通家用电冰箱的功率一般为 800 W~1200 W
D. 普通家用吸尘器的功率一般为 750 W~850 W
8.如图是一种常见电器的铭牌，它可能是（ ）
产品型号 EH-NA980
额定电压/频率 220V-50Hz
额定功率 1800W
原产地 中国
生产日期 见商品外包装
A. 日光灯 B. 吹风机 C. 学生计算器 D. 家用电冰箱
9.小名利用电能表测量某一家用电器的电功率，当电路中只有这一用电器工作时，测得在1 小时内消耗的电能为 1kW h，那么这个用电器可能是（ ）
A. 电冰箱 B. 普通白炽灯 C. 电视机 D. 电热水器
10.下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1kW·h的是( )
A. 电饭锅 B. 电风扇 C. 抽油烟机 D. 日光灯
二、填空题
11.小明在家里看到妈妈用如图所示额定功率是 P 的蒸汽挂烫机熨烫衣物时，发现它是按照这样的程序工作的：每加热 t1 时间就暂停加热 t2 时间，熨完一件衣服总用时为 t3 ， 则消耗的电能是 。（用题目所给的字母表示）
12.绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。
（1）使用________灯照明更符合绿色生态理念。
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。
13.一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ， 实际功率为 。
14.电流通过电风扇做功，这时 能主要转化为 能；电流通过电热丝做功，这时 能转化为 能。
15.用电器正常工作时的电压叫 ， 在此电压下工作时的功率叫 。用电器只有在 下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低，它消耗的功率就 额定功率，用电器就不能正常工作。
16.华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
17.由于光照而产生电压的现象叫光伏效应。单晶硅太阳能电池就是根据光伏效应设计的。已知某一单片单晶硅太阳能电池在正常太阳光照射下，光电转换效率可达25%，产生的电压为0.6V，用它给电阻为6Ω的用电器供电，电流是 A，每秒钟照射到该单片单晶硅太阳能电池上的太阳光的能量至少是 J。
18.民航局规定：严禁乘客携带超过 160W·h（瓦·时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A·h”字样，充满电后，存储的电能 kW·h，该笔记本电脑 （选填“能”或“不能”）带上飞机。
19.为了测量家中暖风机的功率，小金关闭了家里的其他用电器只让暖风机正常工作，发现电能表的转盘在1分钟内转过50圈，电能表的铭牌和暖风机工作前电能表上的示数如图所示。则该暖风机的电功率为________kW，2小时后电能表的示数为________kW·h。
20.手机是我们最常用的通讯工具，手机使用的是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”（符号mA h）．小科同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6V，容量是1500mA h，这种电池一次充电最多可储存的能量为________J．使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5h，则该手机在通话状态的放电功率为________W。电池在放电时将________能转化为电能。
三、实验探究题
21.现有规格为“6V 6W ”的小灯泡L1和“6V 3W ”的小灯泡L2 ， 因为铭牌模糊无法辨别。请选用合适的器材、设计实验方案同时进行比较辨别。器材有：6V电源、开关、导线若干。
（1）请选择合适原件，画出电路图。
（2）简要写出实验过程及判断方法。
22.实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源一个，电阻箱一个，滑动变阻器一个，已调零的电流表、电压表各一块，一个开关，导线若干．请用上述实验器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与电阻的关系为P=kR（k为常量）”．请你
（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表．（要求：在实验过程中不能拆卸电路）
四、解答题
23.为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω 垃圾类别
小于10 金属
10—30 餐厨
大于30 其他
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。
（2）该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
24.如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
25.如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少 滑动变阻器接入的电阻为多少
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少
答案解析部分
一、单选题
1.答案: D
考点:电功计算公式的应用
分析:根据W=Pt比较消耗电能的大小。
解答:浴霸、电热水器和空调机的电功率相等，工作时间相等，根据W=Pt可知，它们消耗的电能相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2.答案: B
考点:电器的电功率
分析:用电器铭牌上的电压为额定低压，功率为额定功率，据此分析判断。
解答:电视机后盖处的铭牌上标有“220V 150W"字样 ，这表示该电视机的额定电压为220V，额定功率为150W，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.答案: A
考点:电器的电功率
分析:根据对家用电器的功率分析。
解答:节能灯的功率大约再15W左右，而电视机的功率大约在100W左右，微波炉的功率大约在1000W，空调机的功率大约1000W，故A符合题意，而B、C、D不合题意。
故选A。
4.答案: A
考点:电器的电功率
分析:根据对家用电器电功率的认识分析判断。
解答:家用柜式空调正常工作时的电功率约2000W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
5.答案: C
考点:能量的相互转化和转移，电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据蓄电池的能量转化分析；
（2）根据表格确定音响的额定电压；
（3）根据W=Pt计算消耗的电能；
（4）根据公式计算工作的电流。
解答:A.锂电池充电时，将电能转化为化学能，故A错误；
B.音响的额定电压为3V，因此音响在3V电压下正常工作，故B错误；
C.音响正常工作时每秒消耗电能W=Pt=5W×1s=5J，故C正确；
D.音响正常工作时电流是 ， 故D错误。
故选C。
6.答案: B
考点:沸点及沸点与气压的关系，能量利用效率，物体内能的改变方法，电器的电功率
分析:（1）根据热效率分析；
（2）根据内能改变的方式分析；
（3）根据常见家用电器的功率分析；
（4）根据液体沸点随气压变化的规律分析。
解答:A.根据公式可知，热效率本身没有单位，故A错误；
B.加热的过程中，将电能转化为内能，即用做功的形式改变内能，故B正确；
C.电压力锅的额定功率在1000W左右，故C错误；
D.电压力锅内的气压高于标准气压，因此水的沸点高于100℃，因此水沸腾时，继续吸热，但水温肯定高于100℃，故D错误。
故选B。
7.答案: C
考点:电器的电功率
分析:根据对常用家用电器的电功率的大小的认识分析判断。
解答:A.普通家用照明灯泡的功率一般为 15 W~100 W，故A正确不合题意；
B.普通家用空调的功率一般为 950 W~2300 W，故B不合题意；
C.普通家用电冰箱的功率一般为 90W~200 W，故C符合题意；
D.普通家用吸尘器的功率一般为 750 W~850 W，故D不合题意。
故选C。
8.答案: B
考点:电器的电功率
分析:根据自己对常用用电器功率的认识分析即可。
解答:A. 日光灯大约为20-30W，故A不合题意；
B.普通的吹风机功率大约600-800W，理发店的吹风机一般功率较大，可以达到1000-2000W，故B符合题意；
C. 学生计算器功率一般1.5×10-4W，故C不合题意；
D.家用电冰箱功率一般为100-300W，故D不合题意。
故选B。
9.答案: D
考点:电器的电功率
分析:首先根据公式计算出用电器的电功率，再根据自己对电功率的认识选择即可。
解答:该用电器的功率为：；
电冰箱的功率大约在100W~200W之间，不同白炽灯的电功率在40W~100W之间，电视机的电功率大约在60W~120W之间，电热水器的电功率大约在1500W左右，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
10.答案: A
考点:电器的电功率
分析:首先根据计算出该用电器的功率，然后再进行选择即可。
解答:该用电器的功率为：。
A.电饭锅的电功率大约在1000W左右，故A符合题意；
B.电风扇的功率大约在50W~70W之间，故B不合题意；
C.抽油烟机的功率大约在 200W左右，故C不合题意；
D.日光灯的功率大约在10W~40W之间，故D不合题意。
故选A。
二、填空题
11.答案:
考点:电功计算公式的应用
分析:已知蒸汽挂烫机的额定功率和通电时间，利用W=Pt求出t3共消耗的电能。
解答:按照加热t1停t2的工作程序可知，
一个周期内挂烫机加热的时间t1占总时间（t1+t2）的比例为： ，
所以熨一件衣服用时t3（总时间），
则挂烫机加热的时间为：；
蒸汽挂烫机t3共消耗的电能：。
12.答案: （1）LED
（2）1：12
考点:能量的相互转化和转移，电功计算公式的应用
分析:（1）根据能量转化的知识确定哪种灯泡更节能；
（2）根据W=Pt计算电流通过灯泡的做功之比。
解答:（1）LED灯将电能转化为光能，而白炽灯将电能转化为内能和光能，可见LED灯更符合绿色生态理念。
（2）通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比。
13.答案: 该小灯泡的额定电压为2.5V；0.75瓦；0.5瓦
考点:电功率计算公式的应用，电器的电功率
分析:（1）灯泡上标的电压为额定电压，电流为额定电流；
（2）根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率，根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
解答:（1）一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。（2）这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
14.答案: 电；机械；电；热
考点:电功的实质
分析:根据用电器的能量转化过程解答。
解答:电流通过电风扇做功，这时电能主要转化为机械能；电流通过电热丝做功，这时电能转化为热能。
15.答案: 额定电压；额定功率；额定电压；小于
考点:电器的电功率
分析:根据额定电压、额定功率的定义，以及用电器的电功率与电压之间的关系解答。
解答:用电器正常工作时的电压叫额定电压，在此电压下工作时的功率叫额定功率。用电器只有在额定电压下才能正常工作。若加在它两端的电压偏低，它消耗的功率就小于额定功率，用电器就不能正常工作。
16.答案: （1）并联
（2）6.48×104
考点:串联电路和并联电路的辨别，电功计算公式的应用
分析:（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
（2）根据公式W=UIt计算电池储存的电能。
解答:（1）手机充电时，即使电水壶损坏了对它也没有影响，因此它们为并联。
（2）电池充满电后储存的电能：W=UIt=4V×4.5A×3600s=6.48×104J。
17.答案: 0.1；0.24
考点:欧姆定律及其应用，能量利用效率，电功计算公式的应用
分析:（1）根据公式计算通过用电器的电流；
（2）首先根据W=UIt计算出每秒钟产生的电能，再根据计算照射的太阳能。
解答:（1）过用电器的电流；
（2）每秒钟产生的电能W=UIt=0.6V×0.1A×1s=0.06J；
每秒钟照射到该单片单晶硅太阳能电池上的太阳光的能量至少是：。
18.答案: 0.108；能
考点:电功计算公式的应用
分析:根据公式W=UIt计算出笔记本电池储藏的电能，然后与乘客的携带标准进行比较即可。
解答:笔记本电池储存的电能为：W=UIt=10.8V×10A×3600s=388800J=0.108kW·h=108W·h；
因为108W·h<160W·h，
所以该笔记本电脑能带上飞机。
19.答案: 1；1033.2
考点:电功计算公式的应用，电能表参数的理解与电能的求法，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据计算暖风机消耗的电能，再根据计算它的电功率；
（2）根据W'=Pt'计算出2小时消耗的电能，再与原来的示数相加即可。
解答:（1）暖风机消耗的电能；
暖风机的电功率：。
（2）2小时后消耗的电能：W'=Pt'=1kW×2h=2kW h；
电能表的示数为：1031.2kW h+2kW h=1033.2kW h。
20.答案: 19440；1.08；化学
考点:电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=UIt计算电池储存的能量；
（2）根据公式计算手机通话时的放电功率；
（3）根据电池的能量转换知识解答。
解答:（1）电池储存的能量W=UIt=3.6V×1.5A×3600s=19440J；
（2）手机通话时的放电功率；
（3）电池在放电时将化学能转化为电能。
三、实验探究题
21.答案: （1） 或
（2）将两灯并联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均正常发光，实际功率等于额定功率。观察小灯泡的亮暗，亮的为L1,暗的为L2。或者 将两灯串联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均不正常发光，因为L1的电阻小于L2的电阻，所以L1的实际功率效率L2的实际功率，亮的为L2,暗的为L1。
考点:电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用，测定小灯泡的功率
分析:规格为“6V 6W ”的小灯泡L1和“6V 3W ”的小灯泡L2， 都正常发光时功率大的灯泡更亮。并联接入电压为6V的电路中可使两小灯泡正常发光。规格不同的两小灯泡本身的电阻不同，当串联接入电路中时，两灯泡分到的电压不同，分到电压大的灯泡实际功率大，亮度也大，所以串联时根据亮暗也可判断出两灯泡。
解答:（1）画现的电路图为：
或
（2）实验过程及判断方法：方法一： 将两灯并联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均正常发光，实际功率等于额定功率。观察小灯泡的亮暗，亮的为L1,暗的为L2。
方法二： 将两灯串联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均不正常发光，因为L1的电阻小于L2的电阻，所以L1的实际功率效率L2的实际功率，亮的为L2,暗的为L1。
故答案为：（1） 或
（2）方法一： 将两灯并联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均正常发光，实际功率等于额定功率。观察小灯泡的亮暗，亮的为L1,暗的为L2。
方法二： 将两灯串联在电源电压为6v的电路中，闭合开关，观察小灯泡的亮暗。此时两盏灯均不正常发光，因为L1的电阻小于L2的电阻，所以L1的实际功率效率L2的实际功率，亮的为L2,暗的为L1。
22.答案: （1）用电压表测变阻箱两端电压，用电流表测变阻箱电流，用滑动变阻器调节电路中电流不变，实验电路图如图所示：
（2）实验步骤：
①按电路图连接电路．
②将滑动变阻器阻值调到最大值，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值适当值为R1 ． 用电流表A测量电路的电流I0 ， 用电压表V测量R两端的电压U1；
③断开开关S，改变电阻箱R的阻值为R2 ， 闭合开关S，再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为I0 ， 用电压表V测量R两端的电压U2；
④仿照步骤③，再进行多次实验；
⑤利用公式P=U1I0和P2=U2I0 ， 分别计算出6次电阻R1与R2消耗的总功率P和电阻R2消耗的功率P2的数值，并分别记录在实验记录表中．
（3）实验数据记录表：
R/Ω
I0/A
U1/V
U2/V
P/W
考点:电器的电功率
分析:根据控制变量法，要使通过电路的电流保持不变，必须把电阻箱与滑动变阻器和电流表串联起来，然后利用电压表测出电阻箱和R2两端的电压，根据P=UI分析比较即可
四、解答题
23.答案: （1）解：I=IR
R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω
查表可知，该垃圾属于金属垃圾,故应放于金属类垃圾桶内
答:应投人金属类垃圾桶。
（2）解:W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J
答:检测电路消耗的电能为0. 015J
（3）解:W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J
答:机器人至少对垃圾做了0.7J的功。
考点:欧姆定律及其应用，功的计算公式的应用，电功计算公式的应用
分析:（1）根据图乙可知，样品与定值电阻R串联，电压表测R的电压。首先根据计算出通过电路的电流，再根据 计算出总电阻，根据 R垃圾=R总- R 计算出垃圾的电阻，最后与表格对照确定垃圾的种类即可。
（2）根据电功的计算式W=UIt计算出检测电路消耗的电能；
（3）根据W=Fs=Gh计算出机器人对垃圾所做的功。
24.答案: （1）故电流为：I= = =2A
（2）电池储存的能量：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J，W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J，
t= = =2160s(=36分钟＝0.6小时也可以).
答：通过的电流为2A.该机最多能飞行2160s
考点:电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据公式计算出通过电动机的电流；
（2）根据W=UIt计算出电池储存的能量，再根据 W机=W×80% 计算出输出的机械能，最后根据计算出飞行时间。
25.答案: （1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
考点:欧姆定律及其应用，电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表V1的示数，然后根据U2=U总-U1计算电压表V2的示数。
首先根据 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据 计算出此时变阻器接入的电阻。
（2）根据公式W=UIt计算整个电路消耗的电能。(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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3.6.2 电功率的计算
一、单选题
1.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200w)和10个相同的指示灯xl～X10(220V/2W)，将其连接在200V交流电源上，电路见下图。若工作一段时间后L2灯丝烧断，则( )
A. X1的功率减小，L1的功率增大 B. X1的功率增大，L1的功率增大
C. X2的功率增大，其他指示灯的功率减小 D. X2的功率减小，其他指示灯的功率减小
2.如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2：3 B. L1、L2两灯灯丝电阻之比是2：1
C. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3：2 D. 甲图中灯L1、L2的功率之比是2：1
3.现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2 ， 把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A. 两灯都变亮，且L1首先正常发光 B. 因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C. 两灯灯丝电阻不同 D. 两灯都变亮，且L2可能先烧毁
4.有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A. 9V，3W B. 9V，1.5W C. 12V，3W D. 12V，1.5W
5.把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A. 6J B. 30J C. 36J D. 60J
6.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A. L1的电阻比L2的小 B. 申联时，L1两端的电压比L2的小
C. 正常工作时L1灯暗一些 D. 若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
7.如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量相等、温度相同的水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1
A. B. C. D.
8.某同学自制了LED台灯，用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED台灯正常工作时的功率为( ) 。
A. 1.8瓦 B. 18瓦 C. 180瓦 D. 1800瓦
9.如图所示电路中，电源电压保持不变.小灯炮 L标有“6V 3W”，且电阻不随温度变化，闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点，Rcb ＝2Rab/3。这一过程中电流表示数变化了0.1安，电路消耗的总功率变化了1.2瓦，小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。滑片P从a移动到c的过程中,电压表示数的变化范围是（ ）
A. 7.2伏～6伏 B. 6伏～7.2伏 C. 3.6伏～3伏 D. 3伏～3.6伏
10.有一只标有“6 V 3 W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则下列说法不正确的是( )
A. 定值电阻B的阻值为6 Ω
B. 将A，B串联接在9 V电源两端，灯泡A正常发光
C. 将A，B并联接在6 V电源两端，10 s内电路消耗的电能是30 J
D. 将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9 W
二、填空题
11.小明在老师指导下，用一个标明“1800revs/（kW·h）”的电能表，它的作用主要是 。它也可以用来粗略测量某盏灯的电功率，他让其它用电器停止工作，在10min内测得转盘转过的转数为30转，则这盏灯的功率为 W
12.某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是 。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现 功能。
13.某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R1=2000欧，R2=484欧。
（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是________。
（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现________功能、它的额定功率是________瓦。
14.如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系，由图可知，甲物体的功率P甲为 ， 乙物体完成100焦的功需要 秒。
15.电能表是测量 的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数 ， 就是这段时间内用电的 。一只标有“220V 5A(10A)”的电能表，在短时间内可以用在最大功率是 瓦的照明电路上。
16.已知电灯L1的电阻大于电灯L2的电阻，将它们并联在电路中时 灯较亮，将它们串联在电路中时 灯较亮。
17.一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ， 实际功率为 。
18.额定功率为500瓦的电饭煲正常工作30分钟，将消耗 千瓦时的电能；额定功率为100瓦的电灯，正常工作 小时将消耗1千瓦时的电能；1千瓦时的电能可供额定功率为 瓦的空调正常工作1小时。
19.电视机处于待机状态时仍然会消耗电能。若某电视机待机功率为10瓦，一天待机20小时，消耗的电能为 千瓦时。该电视机待机30天消耗的电能可供一盏25瓦的电灯正常工作 小时。
20.小科家买了一台电烤箱，有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图，R1＝R2 ， 开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于 （选填“高温”、“中温”或“低温”）挡位；该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低＝ 。
三、实验探究题
21.小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。
（1）检查器材时，小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是 。
（2）小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作：解决了指针问题后，按规范步骤连接好电路（如图乙），检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2 A增大到0.25 A，而电压表示数从2.0伏开始增大。小楼的同桌依据实验数据计算如下：
小楼发现步骤b的结果有错，请你指出错误原因 。灯泡的额定功率是 W。
22.某同学要测量一个小灯泡的额定功率，该小灯泡的额定电压为2.5伏，实验电路如图甲所示。电源电压为6伏，滑动变阻器的规格为“5Ω，2A”。
（1）实验过程中，判定该小灯泡正常发光的方法是 。
（2）该同学检查电路连接无误，滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示。为了测定这个小灯泡的额定功率，应进行的改进措施是： 。
（3）利用改进后的电路测得灯泡正常发光时的电流如图丙所示，则灯泡的额定功率为 。
四、解答题
23.随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间
（2）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米 (剩余电池容量达自动返回充电时的40％用于提供克服阻力做功)
24.有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电 阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其 中AO长20厘米，BO长5厘米，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
压力F/牛 0 50 100 150 200 250 300 …….
电阻R/欧 30 27 24 21 18 15 12 ……..
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6伏。
（1）电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦
（2）当重300牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大？(答案保留两位小数)
（3）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点B应向 方向移动。
25.便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示，铭牌上的部分参数如下表。
项目 参数
工作电压（V） 20
低档位功率（W） 5
高档位功率（W） 10
完成下列问题：
（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，加湿器属于________档位；
（2）加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大？
（3）加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能？
答案解析部分
一、单选题
1.答案: C
考点:串、并联电路的电压特点，欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:首先分析L2灯丝断了后X2所在部分电阻的变化，再根据“串联电路电压与电阻成正比”分析它两端电压的变化，接下来根据U总=U1+U2分析其它灯泡两端的电压变化，最后根据公式分析它们的功率变化。
解答:原来L2与X2并联，则它们的总电阻肯定小于指示灯X2的电阻，即L2的灯丝断了后，这个位置的总电阻变大了。根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，X2两端的电压变大了。根据U总=U1+U2可知，其它指示灯两端的电压变小了。根据公式可知，指示灯X2的功率变大了，而其它指示灯的功率变小了，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2.答案: C
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）甲图中，两灯串联，乙图中两灯并联，根据公式 可求甲乙两图中灯L1两端的电压之比。
（2）在甲图中，首先根据U总=U1+U2计算出二者的电压之比，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算二者的电阻之比；
（3）根据公式分别计算出串联和并联时的总功率，然后做比即可；
（4）在串联电路中，电功率与电阻成正比，据此分析计算。
解答:甲图中，灯L1的功率 ，
乙图中，灯L1的功率；
所以 ，
解得： ，故A正确不合题意；
在甲图中，L1和L2串联，
根据U=U1+U2可知：；
则；
在串联电路中，电压与电阻成正比，
即 ， 故B正确不合题意；
在甲图中消耗的总功率 ，
在乙图中消耗的总功率 ，
所以 ，故C错误符合题意；
在甲图中，灯L2两端的电压为U2 ， 两灯串联，
因为U=U1+U2 ，
所以： ，
所以 ，
因为串联电路中电压与电阻成正比，
所以 ，故B正确不合题意。
在甲图中，灯泡L1与L2串联，
因为串联电路中功率与电阻成正比，
所以 ，故D正确不合题意。
故选：D。
3.答案: A
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据电路电流的大小变化分析灯泡亮度的变化；哪个灯泡的额定电流小，哪个灯泡先正常发光。
（2）灯泡的亮度取决于实际功率的大小，根据“串联电路中功率与电阻成正比”判断；
（3）根据比较灯泡电阻大小；
（4）根据欧姆定律计算出两个灯泡的电压，从而确定哪个灯泡可能被烧坏。
解答:根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为： ， L2的额定电流为： ， 则L1先正常发光，故A正确；
灯泡L1的电阻为： ， 灯泡L2的电阻为： ， 则两个灯泡的电阻相等。故C错误；
在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；
如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。
故选A。
4.答案: B
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
解答:L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
5.答案: A
考点:串、并联电路的电压特点，电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:首先根据计算出通过定值电阻的电流，然后根据U=U总-UL计算出定值电阻两端的电压，最后根据Q=W=UIt计算定值电阻产生的热量。
解答:通过定值电阻的电流；
定值电阻两端的电压U=U总-UL=12V-10V=2V；
定值电阻产生的热量Q=W=UIt=2V×0.3A×10s=6J。
故选A。
6.答案: C
考点:电功率计算公式的应用
分析:①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关；
②在串联电路中，功率与电阻成正比；在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
解答:（1）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中，L1要亮一些，则功率P1>P2。根据“串联电路，功率与电阻成正比”可知，电阻R1>R2。
（2）当它们正常工作时，它们两端的额定电压相等，相当于它们并联。根据“并联电路中，功率与电阻成反比”可知，此时的功率P1故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
7.答案: D
考点:电功率计算公式的应用
分析:电流通过电阻时，将电能全部转化为热能，根据分析判断即可。
解答:A图中只有R1 ， 则总电阻为R1；B图中两个电阻串联，则总电阻为R串；C图中只有R2 ， 则总电阻为R2；D图中两个电阻并联，则总电阻为R并。
根据串并联电路的电阻特点可知，R并根据可知，当总电压和时间一定时，产生的热量与电阻成反比；
则产生的热量Q并>Q1>Q2>Q串；
那么通电相同时间后，水温最高的是D。
故选D。
8.答案: A
考点:电功率计算公式的应用
分析:根据P=UI计算该台灯正常工作的功率。
解答:此LED台灯正常工作时的功率为P=UI=6V×0.2A=1.8W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9.答案: A
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:根据电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；
（1）根据P=UI以及功率和电流的变化量即可求出电源电压；
（2）先根据 的变形公式求出灯丝的电阻；然后根据电源电压、灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值以及欧姆定律表示出电流表示数的变化，化简后即可求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）先分别求出滑片在a点和c点电路中的总电阻，然后根据欧姆定律的变形公式分别求出电压表的示数，从而得出电压表示数的变化范围。
解答:由△P=U×△I可得，；
灯丝的电阻：；
闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点时，电流表示数变化了0.1A；
由 可得，；
即；
化简后可得：Rab=18Ω或Rab=12Ω；
当Rab=12Ω，滑片在a点时，滑片在a点时灯泡正常发光，滑片右移，灯泡的功率会超过其额定功率，因此该阻值不符合题意。
当Rab=18Ω，滑片在a点时，
电路中的总电阻：R=18Ω+12Ω=30Ω，
电压表的示数：；
滑片在c点时，电路中的总电阻： ，
电压表的示数：；
故电压表的示数变化范围为7.2V~6V。
故选A。
10.答案: C
考点:串、并联电路的电流特点，串、并联电路的电压特点，欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）在甲图中，B为直线，即电阻保持不变，据此计算出定值电阻B的阻值；
（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，据此确定此时通过电路的电流和灯泡的电压，从而判断它是否正常发光；
（3）根据甲图确定二者并联时通过它们的电流，再根据I总=IA+IB计算出总电流，最后根据W总=U总I总t计算消耗的电能；
（4）在串联电路中，功率与电压成正比，据此确定灯泡的电压和对应的电流，再根据P=UI计算出此时变阻器的功率即可。
解答:A.根据甲中B图像可知，定值电阻 ， 故A正确不合题意；
B.根据甲图可知，当电流为0.5A时，A的电压为6V，B的电压为3V，此时二者电压之和恰好等于电源电压，因此灯泡A正常发光，故B正确不合题意；
C.当A、B并联在6V的电源上时，通过B的电流为1A，通过A的电流为0.5A，那么总电流I总=IA+IB=1A+0.5A=1.5A，10s电路消耗的电能为：W总=U总I总t=6V×1.5A×10s=90J，故C错误符合题意；
D.当灯泡功率与变阻器功率相等时，二者的电压相等，即此时灯泡的电压和变阻器的电压都是3V，根据甲图可知，此时通过电路的电流为0.3A，则变阻器的功率为P=UI=3V×0.3A=0.9W，故D正确不合题意。
故选C。
二、填空题
11.答案: 测量一段时间内用电器消耗的电能；100
考点:电能表参数的理解与电能的求法，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据电能表的用途解答；
（2）首先根据计算出这盏灯消耗的电能，再根据计算出灯的功率。
解答:（1）电能表的作用主要是：测量一段时间内用电器消耗的电能。
（2）电灯消耗的电能为：；
电灯的功率：。
12.答案: （1）串联
（2）加热
考点:串联电路和并联电路的辨别，电功率计算公式的应用
分析:（1）在电路中，如果用电器首尾相连，只有一条通路，那么为串联；如果用电器并排连接在两点间，有多条通路，那么它们为并联；
（2）首先确定串并联关系，然后根据公式比较电功率的大小，从而判断所处的状态。
解答:（1）当开关转至ac位置时，如下图所示：
两个电阻首尾相连，只有一条通路，则二者为串联。
（2）当开关转至ac位置时，两个电阻串联，此时总电阻R串；
当开关转至db时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2；
则R串>R2；
根据公式得到，电功率P串即前者为保温档，后者为加热档。
因此可实现加热功能。
13.答案: （1）串联
（2）加热；100
考点:串联电路和并联电路的辨别，电功率计算公式的应用
分析:（1）如果用电器首尾相接，那么它们串联；如果用电器并排连接在两点间，则它们为并联。
（2）根据公式比较两种状态下电路总功率的大小，从而确定它们的工作状态，并计算出对应的功率。
解答:（1）开关转至ac位置时，电流依次经过R1和R2 ， 它们首尾相连，因此为串联。
（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2。
根据公式可知，因为R串>R2 ， 所以总功率P串则前者为保温状态，后者为加热状态。
那么它的额定功率为：。
14.答案: 3瓦；100
考点:电功率计算公式的应用
分析:根据分别计算出甲和乙的功率，再根据计算乙完成100J需要的时间。
解答:甲的功率；
乙的功率；
则乙完成100J的功需要的时间：。
15.答案: 电能；差；度数；2200
考点:电能表参数的理解与电能的求法，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据对电能表上参数的认识解答；
（2）根据P=UI计算电能表承载的最大功率。
解答:（1）电能表是测量电能的仪表。将电能表接人电路，电能表前后两次的示数差，就是这段时间内用电的度数。
（2）根据“220V 5A(10A)”可知，通过电能表的最大电流为10A，则电能表承载的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W。
16.答案: L2；L1
考点:电功率计算公式的应用
分析:灯泡的亮度与实际功率大小有关，根据欧姆定律和串并联电路的特点比较两个灯泡的实际功率大小即可。
解答:（1）根据可知，当电压相等时，电功率与电阻成反比。当两灯并联时，它们两端的电压相等，因为R1>R2 ， 所以P1（2）根据P=I2R可知，当电流相等时，电功率与电阻成正比。当两灯串联时，通过它们的电流相等，因为R1>R2 ， 所以P1>P2 ， 则串联时L1较亮。
17.答案: 该小灯泡的额定电压为2.5V；0.75瓦；0.5瓦
考点:电功率计算公式的应用，电器的电功率
分析:（1）灯泡上标的电压为额定电压，电流为额定电流；
（2）根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率，根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
解答:（1）一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。（2）这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
18.答案: 0.25；10；1000
考点:电功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Pt计算消耗的电能；
（2）根据计算正常工作的时间；
（3）根据计算空调的额定功率。
解答:（1）电饭煲消耗的电能W=Pt=0.5kW×0.5h=0.25kW·h；
（2）电灯正常工作的时间：；
（3）空调的额定功率。
19.答案: 0.2；240
考点:电功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Pt计算电视机消耗的电能；
（2）根据计算电灯工作的时间。
解答:（1）电视机消耗的电能W=Pt=0.01kW×20h=0.2kW·h；
（2）电灯正常工作的时间：。
20.答案: 高温；4：2：1
考点:电功率计算公式的应用
分析:根据公式分别计算出三种状态下的功率，然后求出比值，比较大小即可。
解答:当开关S1置于a端，S2闭合时，两个电阻并联，此时的总电阻为：；
当开关S1置于b端，S2闭合时，只有R1工作，此时的总电阻为：；
当开关S1置于b端，S2断开时，两个电阻串联，此时的总电阻为：；
根据公式得到：。
则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档位。
三、实验探究题
21.答案: （1）电压表使用前没调零
（2）小灯泡的电阻受温度影响，不是定值；0.875W
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用，测定小灯泡的功率
分析:（1）在使用电压表之前，要检查电压表的指针是否对准零刻度。如果没有对齐零刻度，那么就要先进行调整，然后再连接使用。
（2）灯泡的灯丝电阻不是固定不变的，会随其温度的升高而增大，即电流为0.2A时的电阻肯定小于0.25A时的电阻，因此计算出的电功率肯定偏小。
根据欧姆定律和串联电路的电压规律列出两个方程，从而计算出变阻器的阻值和灯泡正常发光的电压，最后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
解答:（1）出现指针位置不对的原因是：电压表使用前没调零。
（2）小楼发现步骤b的结果有错，错误原因：小灯泡的电阻受温度影响，不是定值。
当灯泡正常发光时，滑片在变阻器的中点，此时电流表的示数为0.25A，
根据U总=UL+U变得到：6V=UL+0.25A× ①；
当变阻器全部使用时，电流表示数为0.2A，此时电压表的示数为2V，
根据U总=UL+U变得到：6V=2V+0.2A× ②；
①②联立得到：UL=3.5V，R滑=20Ω；
则灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.5V×0.25A=0.875W。
22.答案: （1）电压表示数为2.5伏
（2）更换最大阻值更大的滑动变阻器或换用电压小一些的电源
（3）0.6W
考点:电功率计算公式的应用，测定小灯泡的功率
分析:（1）当灯泡两端的实际电压等于额定电压时，此时通过灯泡的电流为额定电流，此时灯泡正常发光。
（2）根据乙图可知，此时的灯泡电压为2.8V，大于额定电压2.5V。因为此时变阻器的阻值已经调到最大，所以不能再继续减小电压表的示数，可以换用一个阻值更大的变阻器，或者直接减小电源电源即可。
（3）根据丙图确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
解答:（1）实验过程中，判定该小灯泡正常发光的方法是：电压表示数为2.5伏。
（2）该同学检查电路连接无误，滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示。为了测定这个小灯泡的额定功率，应进行的改进措施是：更换最大阻值更大的滑动变阻器或换用电压小一些的电源。
（3）根据丙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.24A，那么灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
四、解答题
23.答案: （1）蓄电池储藏的电能为：W=UIt=2A×15V×3600s=1.08×105J；
机器人持续正常工作的时间。
（2）机器人充电时克服阻力做功：W阻=W电能×10%×40%=1.08×105J×10%×40%=4320J；
机器人充电时到充电座的最远距离。
考点:功的计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据公式W=UIt计算出蓄电池储藏的能量，再根据公式计算机器人持续正常工作的时间。
（2）首先根据W阻=W电能×10%×40%计算出机器人克服阻力做的功，再根据计算机器人充电时到充电座的最远距离。
24.答案: （1）没有秤量物体时，压力传感器受到的压力为0，
由表格数据可知压力传感器的电阻R=30Ω，
压力传感器R消耗的电功率：；
（2）当重300牛的学生站在踏板上时，
由杠杆平衡条件得：F×AO=F′×BO，
F×20cm=300N×5cm；
解得：F=75N；
由表格数据可知，当压力增大50N时压力传感器的电阻减小3Ω，
则75N时压力传感器的电阻等于27Ω减去3Ω的一半，
即 ，
此时通过压力传感器R的电流：；
（3）左或A
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）没有秤量物体时，压力传感器受到的压力为0，由表格数据可知压力传感器的电阻，根据 求出R消耗的电功率；
（2）当重300牛的学生站在踏板上时，根据杠杆的平衡条件求出压力传感器受到的压力.由表格数据可知，当压力增大50N时压力传感器的电阻减小3N，据此求出此时对应的电阻，利用欧姆定律求出通过压力传感器R的电流；
（3）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，会造成电路中的电流变小，根据欧姆定律可知，压力传感器的电阻变大，要想减小压力传感器的电阻，应增大压力，根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向。
解答:（3）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，会造成电路中的电流变小，
根据欧姆定律可知，压力传感器的电阻变大。要想减小压力传感器的电阻，应增大压力，
根据杠杆平衡条件可知，应把踏板触点B向左或A方向移动。
25.答案: （1）低
（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，
此时通过电路的电流；
（3）高温档消耗的电能：W=P高t=10W×（3600s×6）=2.16×105J。
考点:电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用
分析:（1）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小，然后确定它的工作状态；
（2）当开关S与bc接触时，只有电阻R2工作，加湿器低档位工作时，根据公式计算出通过电路的电流；
（3）根据W=P高t计算出消耗的电能。
解答:（1）旋转开关S接触“bc”两触点时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R2；
旋转开关S接触“cd”时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；
则R2>R并；
根据公式可知，此时总功率P2则前者为低档，后者为高档。(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
3.6.3 测量小灯泡的电功率
一、单选题
1.在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是( )。
A. 变阻器总电阻太大 B. 电压表量程太大
C. 电源电压太低 D. 灯泡灯丝断开
2.下列实验操作中，其中一项的操作目的与其他三项不属于同一类，该项操作是（ ）
A. 对试管加热前先要把试管外壁擦干，再加热。
B. 测小灯泡电功率实验，闭合开关前，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处
C. 探究杠杆平衡条件实验，先调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡
D. 转动显微镜的粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼从侧面注视物镜
3.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是( )
A. 小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B. 将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C. 选用的两只小灯泡规格必须相同
D. 将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
4.小明利用图甲所示电路测量额定电压为2.5伏的小灯泡的电功率。当他观察到电压表的示数如乙图所示。要测量其额定功率，接下来他的操作应是( )
A. 眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动
B. 眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向右移动
C. 眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向左移动
D. 眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向右移动
5.将两只规格不同的小灯泡L1、L2并联在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因可能是( )
A. 灯L1两端实际电压较大 B. 灯L1两端额定电压较大
C. 灯L1的电阻较大 D. 灯L1的实际功率较大
6.将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2。下列说法中正确的是( )
A. 电流表测量干路电流 B. L1与L2的亮度一定相同
C. 若L2灯丝烧断，通过L1电流变大 D. 只断开S2 ， L1发光且亮度不变
7.小东同学用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A. 闭合开关前，滑片P应滑到B端
B. 闭合开关后，小灯泡不发光，可能是小灯泡灯丝断了
C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D. 由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮
8.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A. 闭合开关前,滑片P应滑到B端
B. 闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C. 当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D. 实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
9.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论,正确的是( )
电压U/V 1.5 2 2.5
电流I/A 0.25 0.29 0.32
A. 灯丝的电阻随电压增大而减小 B. 小灯泡的额定功率为0.8W
C. 小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D. 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
10.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( )
A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置 C. 电流表的示数 D. 电压表的示数
二、填空题
11.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：
（1）你认为图 电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是 ；
（2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是 。
12.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）若将图1中的实物电路连接完整，还需要将电流表0.6所对应的接线柱与图示中灯座的 （选填“左”或“右”）侧接线柱相连；
（2）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
13.在测定小灯泡的功率的实验中，根据电功率的计算公式 ， 只要测出小灯泡两端的 和通过它的 ， 就可以得出小灯泡的电功率。
14.在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的 不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的 不变。
15.如图所示是某同学测3.8V小灯泡额定功率的实物图。经检查线路有故障,发现有三处连接错误,它们分别是:
a________;
b________;
c________。
16.某同学在测量小灯泡功率实验中，根据实验数据，计算并描绘出R-U的图像如图所示。
（1）由图像可知，此灯泡两端电压为零时，灯丝电阻为________；当所加电压为3.00伏时，灯丝电阻为________，灯泡实际消耗的电功率为________瓦。
（2）根据R-U图像，可确定小灯泡消耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的 。
A. B. C. D.
17.小明在拆装一个配备有2节干电池的手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“0.3A ”的字样，但是上面的电压值已经模糊不清，他想通过实验测量该小灯泡的额定电功率，图甲为连接好的实验电路。
（1）连接好电路后闭合开关前滑动变阻器的滑片应________。
（2）请说明小明判断小灯泡正常发光的方法：________。
（3）小明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED （发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED 的电流电压图象如图乙所示，查阅资料知道该LED 的额定电压为3伏，结合图象可得该LED 的额定功率为________瓦。小明进一步发现，当额定功率相同的LED 和小灯泡都正常发光时，前者更亮一些，请对此现象作出解释：________。
18.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
19.如图是额定电压为3.0V的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡的额定功率是 W．若将两只这样的灯泡串联后，接在3.0V电源的两端，则两只灯泡的总功率是 W．
20.如图所示为定值电阻R1和R2中的I—U关系图．若将R1和R2并联后接在电压为6V的电源两端，则通过R1和R2的电流之比为________，R1和R2两端的电压之比为________，R1和R2消耗的功率之比为________．若将R1和R2串联在电压为6V的电路中，则R1和R2两电阻消耗的功率之比为________．
三、实验探究题
21.小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为________V。接下来调节滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。
22.某小组研究小灯泡电功率，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定不变，有规格为“10Ω 2A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器各一个。
（1）请根据图甲实物电路所示，在方框中画出实验电路图。
（2）如图甲所示，选用“10Ω 2A"规格的滑动变阻器进行实验，连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B" )端，其目的是 。
（3）接着用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图乙，此时灯泡两端电压为 V，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是： 。
（4）实验中收集信息如下表：
次数 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W 灯泡亮度
1 2.5 0.30 较亮
2 3 0.32 0.96 很亮
3 2 0.26 0.52 稍亮
分析表格中信息可得：
①小灯泡额定功率为 W。
②在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大， ， 灯泡越亮。
四、解答题
23.在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为 6 V 的电源，额定电压为
2.5 V 的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。如图甲是没有连接完的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
（2）正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电 压表示数接近 6 V，电流表示数几乎为 0，电路的故障可能是 。
（3）经适当调整后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某处，发现电压表的示数为 2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P向 端滑动。
（4）在多次测量中小明发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”“变小”或“不变”），出现此现象的原因为 。
（5）通过移动滑片 P，测得多组数据，绘制成 U—I 图像如图乙。据此，请计算：当小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率。
24.某同学想测量某个仅标有“0.25A”字样的灯泡的额定功率，电源电压为6V且恒定。
（1）检查器材时，该同学发现电压表存在如图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊不清。出现指针位置不对的原因是________。
（2）该同学认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率，他进行了如下操作：
①解决指针问题后，按规范步骤连接的部分电路图乙，请你用笔画线代替导线帮他连接完整________。
②连接好电路并检查无误后，闭合开关。在移动变阻器滑片时，眼睛要注视________的变化，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2A增大到0.25A，电压表示数从2.0V开始增大。
该同学根据实验数据计算如下：
该同学的同桌发现步骤b的结果有错，请你指出错误的原因：________。灯泡的额定功率是？（写出计算过程）.
25.小楼想测量某个仅标有“0.25A”字样的灯泡的额定功率，电源电压为6V且恒定。
（1）检查器材时，小楼发现电压表存在如图甲所示额两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊，出现指针位置不对的原因是 。
（2）小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率，他进行了如下操作： ①解决了指针问题后，按规范步骤连接的部分电路如图乙，请你用笔画线代替导线帮他连接完整 。
②连接好电路并检查无误后，闭合开关，在移动变阻器滑片时，眼睛要注视 的变化，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点，在滑片移动过程中，电流表示数从0.2A增大到0.25A，二电压表示数从2.0伏开始增大。
（3）小楼的同桌根据实验数据计算如下：
小楼发现步骤b的结果有错，请你指出错误原因 ， 灯泡的额定功率是 W。
答案解析部分
一、单选题
1.答案: C
考点:测定小灯泡的功率
分析:根据测定小灯泡额定功率的实验过程分析判断。
解答:闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，即当变阻器的阻值为零时，电压表的示数都小于额定电压。由于此时灯泡的电压为电源电压，因此肯定是电源电压过低造成的，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
2.答案: C
考点:常见实验操作，显微镜的使用，杠杆的平衡条件，测定小灯泡的功率
分析:本题主要考查实验操作安全事项相关知识。
解答:A、 对试管加热前先要把试管外壁擦干，再加热是为了防止试管外壁有水，受热时发生炸裂，从实验安全的角度考虑；
B、 测小灯泡电功率实验，闭合开关前，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处 是为了防止电流过大，烧坏用电器，从实验安全的角度考虑；
C、探究杠杆平衡条件实验，先调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，不是从实验安全的角度考虑；
D、转动显微镜的粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼从侧面注视物镜是为了防止载物台的载玻片被压碎，从实验安全的角度考虑。
故答案为：C
3.答案: C
考点:小灯泡电功率的影响因素
分析:（1）小灯泡的亮度直接反映了电功率的大小，即越亮，小灯泡的功率越大；
（2）在并联电路中，总电压等于各支路两端电压；
（3）根据公式P=UI分析；
（4）根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律判断。
解答:A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的，故A正确不合题意；
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同，故B正确不合题意；
C.探究电功率与电流的关系时，必须控制电压相同而改变电流；如果两个灯泡规格相同，那么通过它们的电流相同，它们的亮度相同，就无法完成实验，故C错误符合题意；
D.将其中一只电流表移接到干路上，那么利用两个电流表的示数之差也可以得到另一个灯泡的电流大小，从而达到测量的目的，故D正确不合题意。
故选C。
4.答案: A
考点:测定小灯泡的功率
分析:首先根据甲图得出电路的连接关系，然后根据电压表的实际示数与小灯泡额定电压的差异和串联电路中电压与电阻的特点来得出变阻器滑片的移动方向即可。
解答:由甲图可知：小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压；由图乙可知，此时电压表的示数为2.30V。因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以需要使得电压表示数增大，电灯两端的电压增大同时意味着滑动变阻器两端的电压要减小，根据串联电路中电阻与电压的关系可知，要使滑动变阻器两端的电压要减小，需要减小滑动变阻器的电阻，所以滑片P要向左移动，所以接下来他的操作应是眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动，当电压表的示数为2.5V时停止移动。
故答案为：A
5.答案: D
考点:小灯泡电功率的影响因素，电功率
分析:先根据并联电路的电压关系得出两灯两端的实际电压大小，在结合电功率公式及其形变公式判断出两灯电阻的大小。
解答:由图可知两灯并联，根据并联电路电压关系可知UL1=UL2 ， 所以两端实际电压相等，故A错误。
灯泡工作是其亮度是由实际的量决定，与额定的量没有关系，故B错误。
灯泡的亮度是由其实际功率决定的，已知灯L1较亮，灯L2较暗，所以可得灯L1的实际功率较大，故D说法正确；根据电功率公式P=UI和欧姆定律I= ， 可得P= ， 即R= ， 因为两灯两端的实际电压相等而L1的实际功率较大，可得灯L1的电阻较小，故C错误。
故答案为： D
6.答案: D
考点:电流的测量及电流表的使用，串、并联电路的电流特点，小灯泡电功率的影响因素
分析:（1）电流表与哪个用电器串联，它就测它的电流；
（2）灯泡的亮度取决于它的实际功率的大小，即P=I2R；
（3）根据并联电路的电流规律分析；
（4）分析开关S2的控制作用即可。
解答:根据电路图可知，灯泡L1与L2并联，电流表与灯泡L1串联，测它的电流。
A.电流表测量的是灯泡L1的电流，故A错误；
B.因为两个灯泡串联，所以通过它们的电流相等；根据公式P=I2R可知，灯泡的实际功率由它们的电阻大小决定。如果二者电阻相同，那么它们的功率相同，即亮度相同；否则，它们的亮度不同，故B错误；
C.两个灯泡并联，那么L2灯丝烧断后，对L1的电流大小没有影响，故C错误；
D.只断开S2 ， 灯泡L2不发光，而L1发光且亮度不变，故D正确。
故选D。
7.答案: D
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）闭合开关前，将变阻器的阻值调到最大，对电路起保护作用；
（2）灯泡不发光，可能发生短路或断路；
（3）当灯泡的电压为额定电压时，通过它的电流为额定电流，根据P额=U额I额计算额定功率；
（4）小灯泡的亮度与实际功率大小有关，与额定功率的大小无关。
解答:A.闭合开关前，滑片P应滑到B端，此时阻值最大，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，小灯泡不发光，可能发生断路，即小灯泡灯丝断了，故B正确不合题意；
C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C正确不合题意；
D.小灯泡的额定功率与它的亮度无关，故D错误符合题意。
故选D。
8.答案: B
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）闭合开关前，为了保护电路，防止电流过大，应该将变阻器的滑片调节到阻值最大的一端；
（2）小灯泡不发光，可能是发生断路，也可能是变阻器阻值太大，导致电流太小；
（3）根据P=UI分析判断即可。
（4）小灯泡的亮度由它的实际功率决定；
解答:A.根据电路图可知，变阻器使用左边，因此滑片在B端阻值最大，因此闭合开关前，滑片P应滑到B端，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，小灯泡不发光，可能是小灯泡灯丝断了，故B错误符合题意；
C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C正确不合题意。
D.小灯泡的实际功率越大，亮度越大，故D正确不合题意；
故选B。
9.答案: B
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）根据公式分别计算出三个电阻，然后进行比较即可；
（2）根据P额=U额I额计算额定功率；
（3）额定功率是灯泡在额定电压下的功率，求功率的平均值没有意义；
（4）当电阻一定时，电流与电压成正比，判断电阻是否相同即可。
解答:根据表格可知，灯泡的电阻分别为：
；
；
；
A. 灯丝的电阻随电压增大而增大，故A错误；
B.灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W，故B正确；
C.求灯泡功率的平均值没有意义，故C错误；
D.根据计算可知，灯泡的电阻不断增大，因此灯泡电流与电压不成正比，故D错误。
故选B。
10.答案: D
考点:测定小灯泡的功率
分析:测定小灯泡额定功率的实验原理为P=UI，小灯泡的额定电压已知，只要测得额定电压下通过灯泡的额定电流即可，据此分析判断。
解答: 在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电压表与灯泡并联，因此电压表的示数就是小灯泡的实际电压。只有当实际电压等于额定电压时，测得的电流就是额定电流，所以在调节变阻器的划片位置时，眼睛应该改观察电压表的示数。
故选D。
二、填空题
11.答案: （1）乙；乙是串联电路，能控制电流相等
（2）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）根据控制变量法的要求和串并联电路的电流特点分析解答；
（2）在串联电路中，电功率与电压成正比，即当两个灯泡串联时，电压表示数大的灯泡更亮，即它的电功率更大，据此分析解答。
解答:（1）根据P=UI可知，探究电功率的大小与电压的关系时，必须控制通过灯泡的电流相同而改变电压。在串联电路中，各处电流都相等，则：我认为图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是：乙是串联电路，能控制电流相等。
（2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是：电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮。
12.答案: （1）左
（2）2.2；B
（3）0.5
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）根据电流表的使用规范解答；
（2）根据图2确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读数。将其与灯泡额定电压比较，从而确定电压表的示数变化，然后根据U=IR确定电流的变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻变化，最终确定滑片的移动方向。
（3）根据图3确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
解答:（1）在测量小灯泡电功率的实验中，电流表应该与灯泡串联。由于灯泡的右端已经与变阻器串联，所以电流表0.6的接线柱只能与灯座左侧的接线柱相连。
（2）根据图2可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.2V。由于2.2V<2.5V，所以电压表的示数要增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要变小。为了减小变阻器的阻值，所以滑片应该向B端移动。
（3）根据图3可知，灯泡的额定电流为0.2A，则它的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
13.答案: P=UI；电压；电流
考点:测定小灯泡的功率
分析:根据测定小灯泡的功率的实验原理解答。
解答:在测定小灯泡的功率的实验中，根据电功率的计算公式P=UI，只要测出小灯泡两端的电压和通过它的电流，就可以得出小灯泡的电功率。
14.答案: 电压；电流
考点:测定小灯泡的功率
分析:小灯泡的电功率与电压和电流大小有关，根据控制变量法的要求解答即可。
解答:在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的电压不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的电流不变。
15.答案: 电流表的正负接线柱接反了；电压表的量程选小了；滑动变阻器接线柱接错了
考点:测定小灯泡的功率
分析:在测量小灯泡额定功率的实验中，注意事项有：
①闭合开关前，变阻器的滑片要移动到阻值最大的那端；
②注意电压表和电流表的正负接线柱的连接；
③注意电表量程的选择，电压表的量程选择以额定电压为准，电流表的量程以额定电压和电阻的比值为准；
④注意变阻器接线“一上一下”。
据此分析即可。
解答:a.电流表的“-”接线柱不应该与电源正极相连，因此错误为： 电流表的正负接线柱接反了 ；
b.灯泡的额定电压为3.8V，电压表不能选择0~3V的量程，因此错误为： 电压表的量程选小了 ；
c.变阻器的两个接线柱全部接在下面，因此错误为： 滑动变阻器接线柱接错了 。
16.答案: （1）1.5欧姆；11.5欧姆；0.78
（2）A
考点:欧姆定律及其应用，测定小灯泡的功率
分析:欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。
解答:（1）由 R-U的图像 可知，当U=0时，R=1.5Ω；当U=3V时，R=11.5Ω；
（2）由图可知，当U=0V，灯泡的功率为0；而BD选项的功率在U=0V时，P都不为0；故BD错误；
由 R-U的图像可知，灯泡的电阻随着电压的增大而减小的，所以由可知，P随着电压的增大而增大；故A正确，C错误；
故答案为：1.5Ω；11.5Ω；0.78；（2）A。
17.答案: （1）电阻阻值最大位置
（2）将滑动变阻器的阻值滑到零，观察电流表，电流表示数为0.3A 的时候
（3）0.072；LED灯工作时电能转化为光能的效率远大于小灯泡电能转化为光能的的效率
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）在闭合开关前，为了防止电流过大烧毁用电器或电表，因此需要将变阻器的阻值调到最大，对电路起到保护作用；
（2）当小灯泡正常发光时，它两端的电压等于额定电压，通过它的电流为额定电流；
（3）从图乙中找到电压为3V时对应的额定电流，根据公式P=UI计算LED灯的额定功率；小灯泡消耗电能转化为光能和热能，而LED灯几乎将电能全部转化为光能，因此LED灯更节能，转化效率更高。
解答:（1）连接好电路后闭合开关前滑动变阻器的滑片应电阻阻值最大位置。
（2）小明判断小灯泡正常发光的方法：观察电流表，电流表示数为0.3A 的时候。
（3）根据图乙可知，当U=3V时，通过LED灯的电流I=0.024A，那么它的额定功率为：P=UI=3V×0.024A=0.072W；当额定功率相同的LED 和小灯泡都正常发光时，前者更亮一些，原因是：LED灯工作时电能转化为光能的效率远大于小灯泡电能转化为光能的的效率。
18.答案: （1）（2）2.2；B（3）0.5
考点:测定小灯泡的功率
分析:伏安法测灯泡电阻和功率时，电压表并联在灯泡两端，但在电压表合适的量程损坏时，可以利用电压表的另一个量程并联在滑动变阻器两端，间接测量灯泡的额定电压，这是一个很好的思路。（1）在测量小灯泡电功率的实验中，电流表、小灯泡、滑动变阻器要串联在电路中，且由于小灯泡的额定电压是2.5V，故电压表应选择小量程；据题目中乙图电路表的示数不难看出，此时电流表也应选择小量程，故据上述要求连接实物图即可；（2）在电压表读数时，应看清它的量程和分度值；同时对于串联电路，电阻之比等于电压之比，故在串联电路中，谁的电阻越大，其分担的电压就越多；（3）所谓额定功率，即灯泡在额定电压下的功率，由于灯泡的额定电压是2.5V，故据图丙找出灯泡在2.5V时所对应的电流，运用公式P=UI计算即可。
解答:（1）电流应串联在电路中，且电流表的量程应选择0～0.6A的，故答案见下图：
（2）此时电压表选的是小量程，且分度值是0.1V，故此时电流表的示数2.2V，其小于灯泡的额定电压，若要使的灯泡正常工作，故必须是的灯泡两端的电压变大为2.5V，由于电源电压不变，故需让滑动变阻器的电压变小即可，即据串联电路中电阻之比等于电压之比，故将滑动变阻器的阻值调小即可实现上述目的，即滑片应向B端移动；
（3）据图丙能看出，小灯泡在2.5V时的电流是0.2A，故此时灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为：（1）见上图；（2）2.2V；B；（3）0.5W。
19.答案: 0.75；0.6
考点:电功率计算公式的应用，小灯泡电功率的影响因素，电功率
解答:解：（1）灯泡正常工作的电压U=3V，由图象可知此时通过灯泡的电流I=0.25A，
所以小灯泡的额定功率P=UI=3V×0.25A=0.75W；
（2）将两只这样灯泡串联后接在3.0V电源两端时，每只灯泡两端分得的电压为U′=1.5V，
由图象可知此时通过灯泡的电流为I′=0.2A，
两只灯泡消耗的总功率P′=UI′=3V×0.2A=0.6W．
故答案为：0.75；0.6．
分析:（1）额定电压下灯泡正常工作，根据图象读出此时通过灯泡的电流，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
（2）将两只这样灯泡串联后接在3.0V电源两端时，根据电阻的分压特点可知每只灯泡两端的电压，根据图象读出此时对应的电流，再由P=UI求出两只灯泡消耗的总功率．
20.答案: 2︰1；1︰1；2︰1；1︰2
考点:小灯泡电功率的影响因素，电功率
解答:由关系图可得R1＝ ＝ ＝5Ω，R2＝ ＝ ＝10Ω．并联在电压为6V的电路中时：I1＝ ＝ ＝1．2A，I2＝ ＝ ＝0．6A，所以I1﹕I2＝1．2A﹕0．6A＝2﹕1；U1﹕U2＝1﹕1；P1﹕P2＝UI1﹕UI2＝I1﹕I2＝2﹕1．串联在电压为6V的电路中时：I＝ ＝ ＝0．4A，所以P1＝I2R1＝（0．4A）2×5Ω＝0．8W，P2＝I2R2＝（0．4A）2×10Ω＝1．6W，所以P1﹕P2＝0．8W﹕1．6W＝1﹕2．
分析:利用关系图求出电阻的阻值，再结合并联电路和串联电路特点即可求出结果．
三、实验探究题
21.答案: （1）
（2）2.30；B
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）根据甲图确定电路的串并联关系，注意电表的量程和接线柱的选择，以及变阻器接线“一上一下”。
（2）根据丙图确定电压表的量程和分度值，然后读出电压表的示数。将电压表的示数与额定电压2.5V比较，确定电压表的示数增大还是减小，然后根据U=IR确定电流表的示数变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
解答:（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。因为2.5V<3V，所以电压表选择0~3V的量程，它的“3”接线柱已经与灯泡右端相连，只需将“-”接线柱与灯泡左端相连即可，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电压表量程0~3V，分度值为0.1V，示数为2.3V。因为2.3V<2.5V，所以电压表的示数要增大，根据U=IR可知，电流表的示数要增大，而变阻器的阻值要减小，则：调节滑动变阻器的滑片向B端移动，直至小灯泡正常发光。
22.答案: （1）
（2）A；保护电路
（3）2.8；断开开关，用“20Ω22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V
（4）0.75；消耗的电功率越大
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）首先根据实物图确定电路的串并联关系，然后按照一定的顺序将各个电器元件依次用符号表示即可。
（2）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧坏用电器，因此变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（3）根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后读出电压表的示数。闭合开关后，此时变阻器的滑片在阻值最大的地方，但是电压表的示数却大于灯泡的额定电压2.5V，这说明变阻器的最大阻值太小，因此换用另一个阻值更大的变阻器，然后调节滑片即可。
（4）①根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率；
②根据表格分析灯泡亮度与消耗的电功率之间的关系。
解答:（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联，即电流从正极出发，依次经过开关、电流表、变阻器、灯泡流回负极，然后电压表与灯泡并联，则电路图如下图：
（2）根据甲图可知，滑动变阻器选择的右下角的接线柱，则滑片在A端时阻值最大，则：连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于A端，其目的是保护电路 。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.8V。为了使灯泡正常发光，接下来的操作为：断开开关，用“20Ω 22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V。
（4）①根据第1组数据可知，小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
②根据表格可知，在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮。
四、解答题
23.答案: （1）
（2）小灯泡断路
（3）右
（4）变大；灯丝的电阻随温度的升高而增大
（5）解：据图像知，当小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A
由于该电路为串联电路，则此时滑动变阻器的电压为6V－2.5V=3.5V
此时滑动变阻器消耗的功率为P=UI=3.5V×0.2A=0.7W
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）根据电压表的使用规范完成实物图的补充。
（2）在测量灯泡电功率的实验中，如果小灯泡断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流很小，则电流表的示数几乎为零。根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知，电压表几乎分得全部电压，示数接近6V。
（3）根据电压表的示数大小确定电路电流的大小变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定变阻器的滑片移动方向。
（4）根据公式以及灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
（5）首先根据乙图确定灯泡正常发光时的额定电流，然后根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压，最后根据 P变=U变I 变计算出变阻器的电功率。
解答:（1）在测定小灯泡电功率的实验中，电压表应该与灯泡并联。因为2.5V<3V，所以电压表应该选择0~3V的量程，如下图所示：
（2）正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电 压表示数接近 6 V，电流表示数几乎为 0，电路的故障可能是小灯泡断路。
（3）灯泡的额定电压为2.5V，而现在电压表的示数为2.2V，则电压表的示数要增大，根据U=IR可知，此时要增大电流而减小电阻，即减小滑动变阻器的电阻，因此滑片P应该向右端滑动。
（4）在多次测量中小明发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，出现此现象的原因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。
24.答案: （1）电压表未调零
（2）；电流表
（3）灯泡的电阻会随温度的改变而改变 0.875W
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）在使用电流表前，指针一定要指零，否则会对测量的结果产生影响。如果指针不指零，那么就要进行调整。
（2）①在测灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其他的元件都是串联，要注意电表的量程和接线柱的选择，变阻器接线注意“一上一下”；
②当通过灯泡的电流等于额定电流时，灯泡正常发光；
（3）灯丝的电阻不是定值，而是随温度的升高而增大。当滑片在变阻器的最左边时，变阻器全部使用，首先根据U变=U总-UL计算出变阻器的电压，再根据计算出变阻器的最大阻值。当电流为0.25A时，首先根据计算出此时的总电阻，再根据RL'=R总'-R变'计算出此时灯泡的电阻，最后根据计算灯泡的额定功率。
解答:（1）检查器材时，该同学发现电压表存在如图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊不清，出现指针位置不对的原因是电压表未调零。
（2）①根据实物图可知，灯泡应该与电流表串联，由于额定电流为0.25A<0.6A，所以电流表选择0-0.6A的接线柱，只需将灯泡的右端与电流表上“0.6”的接线柱相连即可，如下图所示：
②连接好电路并检查无误后，闭合开关。在移动变阻器滑片时，眼睛要注视电流表的变化，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2A增大到0.25A，电压表示数从2.0V开始增大。
（3）该同学的同桌发现步骤b的结果有错，错误的原因：灯泡的电阻会随温度的改变而改变 。
当滑片在变阻器的最左边时，变阻器全部使用，
变阻器的电压U变=U总-UL=6V-2.0V=4V；
变阻器的电阻；
当电流为0.25A时，
总电阻；
此时灯泡的电阻RL'=R总'-R变'=24Ω-10Ω=14Ω；
灯泡的额定功率。
25.答案: （1）使用前没有调零
（2）；电流表
（3）灯泡电阻随温度变化，不是定值；0.875
考点:测定小灯泡的功率
分析:（1）电表使用前要调零；（2）根据灯泡额定电流选择电流表量程，把电流表串联接入电路；实验时要观察电流表示数；（3）灯泡电阻受温度影响，不是定值；根据串联电路与欧姆定律求出灯泡正常发光时的电压，由P=UI求出灯泡电功率。
解答:（1）电压表指针没有指零是由于使用前没有对电压表调零造成的。
（2）①灯泡额定电流为0.25A，电流表选择0～0.6A 量程，把电流表串联接入电路，实物电路图如图所示：②闭合开关，在移动变阻器滑片时，眼睛要注视电流表的变化，当电流表示数等于额定电流时，灯泡正常发光；
（3）灯泡电阻受温度影响，小楼的同桌计算没有考虑灯泡电阻随温度的变化，他的计算是错误的；变化开关时，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器两端电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，滑动变阻器的阻值：R=U 滑/I==20Ω，滑片在中
间时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压：U 滑′=I 额R′=0.25A×=2.5V，
灯泡额定电压：UL 额=U-U 滑′=6V-2.5V=3.5V，
灯泡额定功率：P=UL 额I 额=3.5V×0.25A=0.875W。
故答案为：（1）使用前没有调零；（2）如图所示；电流表；（3）灯泡电阻随温度变化，不是定值，0.875。(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
3.6.4 电流的热效应
一、单选题
1.如图实验装置可以用于探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。实验装置中,两根阻值不等的电阻丝R1（5Ω）、R2（10Ω）串联后分别放入两个透明容器中，两个容器各连接一个U形管，两U形管装有同样的液体并封闭等量的空气，通电前，两U形管内的各液面相平，通电后，通过R1、R2的电流分别为I1、I 2 ， 通电一段时间后，比较液面的高低,应是（ ）
A. I1=I2 ， A管中的液面较高 B. I1=I2 ， A管中的液面较低
C. I1>I2 ， A管中的液面较高 D. I12.电熨斗通电后温度很高，而连接电熨斗的导线温度升高却不明显，这是因为（ ）。
A. 导线有绝缘层，能隔热 B. 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C. 导线散热快，所以温度低 D. 导线上的电流与电熨斗相同，而导线电阻小，产生的热量也很小
3.现有甲、乙两只电炉，已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻，把它们分别接在电源电压为220伏的电路中，在相同时间内它们放出的热量( )。
A. 甲放出多 B. 乙放出多 C. 同样多 D. 无法判断
4.某同学在学习电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关时，设计了如下图所示的实验装置，2只平底烧瓶内装有某种液体，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙 ， 下列有关该实验的说法正确的是（ ）
①平底烧瓶内装有某种液体，该液体可以选择食盐溶液
②为了使实验现象更加明显，玻璃管内径可以再小一些
③本实验运用了控制变量法和转换法
④通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，
跟通电时间成正比
⑥在研究电阻大小因素时，实验装置的电路设计成申联电路只是为了控制电流大小相等
A. ②③ B. ①⑤ C. ②④ D. ①④⑤
5.如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，这样连接实验器材是为了探究电流产生的热量Q与（ ）
A. 通过电流I的关系 B. 电源电压U的关系 C. 通电时间t的关系 D. 导体电阻R的关系
6.如图所示，2只相同的烧瓶，瓶塞上各插入1支温度计，瓶内装有电阻丝，电阻丝的阻值分别为R1、R2。在烧瓶中装入煤油或水(水的比热容已知)，两电阻丝接入相应电路，无法完成的实验是( )
A. 烧瓶中装入等质量的煤油，若R1B. 烧瓶中装入等质最的煤油，若R1C. 烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，比较水和煤油的吸热能力
D. 烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，粗略测量煤油的比热容
7.为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2 ， 装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是( )
A. 在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B. 甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C. 比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D. 在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
8.将两电炉丝R1、R2串联起来，接在如图所示的电路中。若R1＞R2 ， 则先被点燃的火柴是( )
A. 电炉丝R1上的火柴 B. 电炉丝R2上的火柴 C. 两电炉丝上的火柴同时被点燃 D. 无法确定
9.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1∶5。R1与R2的阻值之比和闭合S后产生的热量之比分别是( )
A. 4∶1；1∶4 B. 1∶4；4∶1 C. 1∶5；5∶1 D. 5∶1；1∶5
10.利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1＝R3＝5Ω，R2＝10Ω，三个电子温度计分别与三个电阻相连(图中未画出)，并能测量它们的温度。闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少。下列有关分析与推断错误的是( )
A. 分析任意一个电阻的温度变化，可知电热与通电时间有关
B. 分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关
C. 分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关
D. 分析比较R2和R3的温度及变化，可知电热与电流和电阻有关
二、填空题
11.玩具风扇中使用的电动机的工作原理是 ， 当把该电动机接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是 Ω，电动机正常工作时的效率是 %。
12.某品牌电热水壶的铭牌(部分内容)如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 1500W
13.某电热水壶铭牌上标有“220V 1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2千克，温度为30°C的水加热到80℃，用时10分钟[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]。加热过程中，水吸收的热量为 焦，电热水壶烧水的效率为 。
14.如图所示，该玩具叫做爱情温度计。这是一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来。松开手，液体就会流回底部。
（1）手握住时，手掌的热量通过________(填“做功”或“热传递”)的方式，改变了乙醚的内能。
（2）乙醚沸腾时，导致玻璃瓶上部气压增大。松开手后，玻璃瓶上方乙醚蒸汽经________(填物态变化名称)又流回底部。
（3）乙醚的沸点约为34℃，比热容为2.4×103J/ (kg·℃)，将10g乙醚溶液从室温20℃加热到沸腾，需要吸收________ 的热量。
15.
（1）小柯家里电饭煲的铭牌上标着“220V 1000W”，这个电饭煲正常工作时发热体的电阻是 Ω。
（2）小柯家里的电能表铭牌如图甲所示，他关掉家中其他的用电器，只让这个电饭煲工作了6min，发现电能表转盘转了180转，则这个电饭煲的实际功率为 W。
（3）小柯利用图乙所示电路研究焦耳定律，他研究的是电流通过导体产生热量与 的关系，实验时左右两个U形管内液面高度变化相同，则电路中故障可能是 。
16.如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙 ， R甲长度大于R乙 ， 闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲________(选填“大于”或“小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2________t1(选填“大于”或“小于”)。
17.如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1＝30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为________A；同时闭合开关S、S1时，电流表示数为0.5A，则通电1min，电阻R2产生的热量为________J。
18.甲.乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样，把它们串联在220伏的电路中，在相同时间内产生热量较多的是________，将它们并联在电路中，产生热量较多的________(填“甲”或“乙”)。
19.如图所示,电源电压恒为12 V。闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10 Ω时,电压表的示数为10 V,此时电动机正常工作,则滑动变阻器消耗的功率是________W;若电动机内部线圈的电阻为2 Ω,则通电5 min电流通过电动机内部线圈产生的热量是________J。
20.某导体的电阻是2 Ω,当2 A电流通过该导体时,1 min产生的热量是________J.
三、实验探究题
21.小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时，电流的热效应与电阻的关系”，其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
（1）请用笔画线代替导线，把电路连接完整。
（2）电流产生热量的多少不易直接测量.因此在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 （写出一个即可得分）。
（4）根据所学知识可知，在相同时间内 瓶内的电阻丝放出的热量较多（选填“甲”或“乙”）。
22.为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多
块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如图甲所示。
（1）接通电路，几秒后发现泡沫块被电阻丝“切断”了。该实验方案是通过测量________来
比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。
（2）为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验中应如何改变电流大小________
（3）为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，请你在图乙中画上连接导线。
四、解答题
23.某同学家新 买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。该同学先给淋浴器装满水，再通电50分钟，观察到淋浴器上温度示数由23℃上升到45℃。
额定电压220V 频率50Hz 输人功率1600W 水箱容积50L ……
（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少焦？[水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)]
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少焦？
（3）比较前两问的计算结果，你认为它违背能量守恒定律吗？
24.电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1 ， 使用时同时闭合开关S1、S2 ， S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
25.如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速提升0.9米，电路中的电流为5安培。
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，试分析为什么这种情况下电动机容易烧坏？
答案解析部分
一、单选题
1.答案: B
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:根据串联电路的电流特点和焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
解答:根据图像可知，两个电阻丝串联，根据串联电路各处电流都相等的规律可知，通过它们的电流相等，即I1=I2。根据焦耳定律Q=I2Rt分可知，因为R1故选B。
2.答案: D
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
解答:电熨斗和导线串联，则通电时间和电流大小相等，而导线的电阻远远小于电熨斗，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，则导线产生的热量远远小于电熨斗，所以温度升高到的不明显，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3.答案: B
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:根据公式比较即可。
解答:根据可知，当电压和通电时间相同时，电阻R甲>R乙 ， 则产生的热量Q甲故选B。
4.答案: A
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:根据对探究焦耳定律的实验过程、现象和结论的认识判断。
解答:①食盐溶液为导体，在烧瓶内加入食盐溶液后，两根电阻丝被短路，不能正常发热，故①错误；
②根据V=Sh可知，玻璃管内径可以再小一些，那么液柱上升的高一些，则实验现象更明显，故②正确；
③探究导体产生的热量与电阻的关系时，控制电流和时间相同，使用了运用了控制变量法；电流产生的热量看不见，将其转化为液柱的高度变化，则使用了转换法，故③正确；
④通过此实验研究只能得到电阻越大，电流越大，时间越长，电流产生的热量越多，而不能得到定量的结论，故④错误；
⑥在研究电阻大小因素时，实验装置的电路设计成申联电路为了控制电流和通电时间大小相等，故⑥错误。
那么正确的是②③。
故选A。
5.答案: A
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:根据图片分析哪个因素不同即可。
解答:根据图片可知，两个发热电阻的阻值相等，通电时间也相等。左边的电阻在干路上，右边的电阻在支路上，则左边电阻的电流大于右边电阻，因此这些器材可以探究电流产生的热量与通过电流的关系，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.答案: B
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:根据控制变量法的要求可知，探究一个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同而改变这个因素，据此分析判断。
解答:A.探究电热与电阻大小的关系时，必须控制电流和通电时间相同而改变电阻；两个电阻串联时，通电时间和电流相等，且电阻不等，根据等质量煤油的温度变化判断生成热量的多少，故A不合题意；
B.探究电热与电流的关系时，必须控制电阻和通电时间相同而改变电流，两个电阻不等肯定不能完成实验，故B符合题意；
C.根据Q=cm△t可知，比较水和煤油的吸热能力时，必须控制吸收的热量和液体的质量相等。如果两个电阻相等且串联，根据可知Q=I2Rt可知，在相同的时间内它们产生的热量相等，可以完成实验，故C不合题意；
D.两个相同的电阻串联，根据Q=I2Rt可知，相同的时间内水和煤油吸收相同的热量，即Q水=Q煤油。根据公式Q=cm△t可知，c水m△t水=c煤油m△t煤油 ， 化简得到： ， 故D不合题意。
故选B。
7.答案: D
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:（1）烧瓶中的电阻发热，煤油吸热后温度升高，且煤油吸收的热量越多，温度计的示数越高；
（2）根据控制变量法的要求分析；
（3）根据控制变量法的要求分析；
（4）首先比较甲中两个产生热量的大小，再比较乙中两个产生热量的大小，最后通过比较甲和乙中R2的热量大小，最终得到四个烧瓶中产生热量的大小关系。
解答:A.在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的，故A正确不合题意；
B.探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，必须控制电流和时间相同而改变电阻，甲图中两个电阻阻值不同而且串联，可以达到目的，故B正确不合题意；
C.探究电流产生的热量与电流是否有关，比较控制电阻和时间相同而改变电流；a、c是同一个电阻阻值相同，c中电流大于a中电流，因此可以得到目的，故C正确不合题意；
D.根据Q=I2Rt可知，a、b中电阻丝串联电流和时间相同，因为R1＜R2 ， 所以产生的热量Qa乙图中，两个电阻丝并联，根据可知，因为R1＜R2 ， 所以产生的热量Qd将b、d比较，二者电阻相同，但是通过d中的电流大于b中的电流，根据Q=I2Rt可知，产生的热量Qb那么最终产生热量的大小关系为；Qa那么c中温度计所在的烧瓶电阻丝产生的热量多。
故D错误符合题意。
故选D。
8.答案: A
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多，据此分析即可。
解答:两电炉丝R1、R2串联，通过它们的电流和通电时间相同，因为R1＞R2 ， 所以电阻R1产生的热量多，温度高，那么它上面的火柴先被点燃，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9.答案: A
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）在并联电路中，电流与电阻成反比，即。首先根据并联电路I总=I1+I2计算出通过两个电阻的电流之比，再根据上面的规律计算它们的电阻之比；
（2）电路将电能全部转化为热能，可根据Q=W=UIt计算产生的热量之比。
解答:（1）当开关S断开时，电流表的示数等于通过R1的电流I1；
当开关S闭合后，电流表的示数等于通过干路的总电流I总。
根据公式I总=I1+I2可知，通过两个电阻的电流之比：I1：I2=1：4。
根据公式得到，它们的电阻之比：；
（2）闭合开关S后产生的热量之比：。
10.答案: D
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间成正比，根据控制变量法分析各个选项即可。
解答:A.任意一个电阻，它本身的电阻和电流大小不变，而通过改变时间，观测温度的高低，就可知电热与通电时间有关，故A正确不合题意；
B.R1和R2串联，通过它们的电流和通电时间相同，但电阻不同，因此分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关，故B正确不合题意；
C.R1和R3电阻相同和通电时间相同，但是电压不同，因此通过它们的电流大小不同，那么分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关，故C正确不合题意；
D.R2和R3的电阻不同，通过它们的电流大小也不同，只有二者的通电时间相同，根据控制变量法的要求可知，分析比较R2和R3的温度及变化，不能得到电热与电流和电阻有关，故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题
11.答案: 通电导体在磁场中受到力的作用；0.5；75
考点:直流电动机的构造原理与工作过程，电功计算公式的应用，焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）根据电动机的工作原理解答；
（2）当电动机不转时，为纯电阻电路，可根据计算出电动机的线圈电阻；
（3）首先根据P总=U总I总计算出电动机的输入功率，再根据P热=I2R计算出发热功率，最后根据P机械=P总-P热计算出输出功率，根据计算出电动机的效率。
解答:（1）玩具风扇中使用的电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用；
（2）电动机的线圈电阻为：；
（3）电动机的输入功率P总=U总I总=2V×1A=2W；
发热功率为：P热=I2R=（1A）2×0.5Ω=0.5W；
输出功率：P机械=P总-P热=2W-0.5W=1.5W；
电动机的工作效率：。
12.答案: 420
考点:电功与热量的综合计算
分析:首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，再根据计算出加热时间。
解答:水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J；
电水壶的加热时间。
13.答案: 4.2×105；70%
考点:电功与热量的综合计算
分析:（1）根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（2）根据W=Pt计算电热水壶消耗的电能，再根据计算电水壶的加热效率。
解答:（1）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J；
（2）电热水壶消耗的电能W=Pt=1000W×600s=6×105J；
电热水壶的效率为：。
14.答案: （1）热传递
（2）液化
（3）336J
考点:液化及液化现象，物体内能的改变方法，电功与热量的综合计算
分析:（1）改变内能的方式：做功和热传递。做功改变物体内能的本质是能量的转化，而热传递改变物体内能的本质是能量的转移。
（2）物质由气态变成液态叫液化；
（3）根据公式Q=cm△t计算吸收的热量。
解答:（1）手握住时，手掌的热量通过热传递的方式，改变了乙醚的内能。
（2）松开手后，玻璃瓶上方乙醚蒸汽经液化又流回底部。
（3）乙醚吸收的热量：Q=cm△t=2.4×103J/ (kg·℃)×0.01kg×（34℃-20℃）=336J。
15.答案: （1）48.4
（2）900
（3）电流；R3断路
考点:电能表参数的理解与电能的求法，电功率计算公式的应用，影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:（1）已知电功率和电压，根据公式计算出发热体的电阻；
（2）首先根据计算出电饭煲消耗的电能，再根据计算出电饭煲的实际功率；
（3）根据乙图确定哪个因素不同，哪些因素相同，从而确定探究目的。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和分析。
解答:（1）发热体的电阻：。
（2）电饭煲消耗的电能；
电饭煲的实际功率。
（3）根据图片可知，电阻R3与R2并联，R1在干路上。此时R2与R1相等，且通电时间相等，只有电流大小不等，则研究的是电流通过导体产生热量与电流的关系。实验时左右两个U形管内液面高度变化相同，说明电阻产生的热量相等，即通过它们的电流相等，则电路中故障可能是R3断路。
16.答案: 大于；大于
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）玻璃管内液面上升高度的大小取决于电阻丝产生热量的多少，根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可；
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当产生的热量和电阻相同时，加热时间与电流成反比，据此分析即可。
解答:（1）R甲长度大于R乙 ， 那么电阻R甲>R乙；电阻丝R甲和R乙串联，通过它们的电流和时间相等，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，甲产生的热量大于乙产生的热量，那么甲内煤油的温度更高，体积膨胀更多，则甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙。
（2）断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，变阻器接入的阻值增大，那么通过电阻甲的电流变小。甲内玻璃管液面上升高度h甲与原来相同，即产生相同的热量时，根据根据焦耳定律Q=I2Rt可知，现在所需的时间t2大于t1。
17.答案: 0.2；108
考点:欧姆定律及其应用，焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）只闭合开关S时，只有电阻R1单独工作，根据公式计算电流表的示数；
（2）同时闭合开关S、S1时，两个电阻并联，首先根据I2=I总-I1计算出通过电阻R2的电流，再根据公式Q2=W2=U2I2t2计算电阻R2产生的热量。
解答:（1）只闭合开关S时，只有电阻R1单独工作，此时电流表的示数就等于通过R1的电流，
那么电流表的示数：；
（2）同时闭合开关S、S1时，两个电阻并联，此时电流表测通过干路的总电流，
那么通过电阻R2的电流I2=I总-I1=0.5A-0.2A=0.3A；
电阻R2产生的热量Q2=W2=U2I2t2=6V×0.3A×60s=108J。
18.答案: 甲；乙
考点:电功计算公式的应用，电功率计算公式的应用，焦耳定律的计算公式及其应用
分析:首先根据公式比较两个灯泡的电阻，然后根据Q=I2Rt比较串联时产生的热量多少，再根据比较并列时产生热量的多少。
解答:根据公式可知，当电压相等时，功率与电阻成反比。
因为500W<1000W，
所以R甲>R乙。
在串联电路中，各处电流都相等，
根据Q=I2Rt得到串联它们产生热量之比：；
因此Q甲>Q乙;
在并联电路中，各支路两端电压相等；
根据可知并联时产生的热量之比：；
那么Q甲19.答案: 0.4；24
考点:欧姆定律及其应用，电功率计算公式的应用，焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）首先根据U变=U总-UM计算出变阻器两端的电压，然后根据计算出通过串联电路的总电流，最后根据P变=U变I变计算变阻器消耗的功率；
（2）已知电动机的线圈电阻和时间，根据公式Q=I2Rt计算出线圈产生的热量。
解答:（1）变阻器和电动机串联，
那么变阻器的电压为：U变=U总-UM=12V-10V=2V；
通过电路的电流；
滑动变阻器消耗的功率为：P变=U变I变=2V×0.2A=0.4W；
（2）线圈产生的热量为：Q=I2Rt=（0.2A）2×2Ω×300s=24J。
20.答案: 480
考点:焦耳定律的计算公式及其应用
分析:已知电流、电阻和时间根据公式Q=I2Rt计算产生的热量。
解答:1min产生的热量为：Q=I2Rt=（2A）2×2Ω×60s=480J。
三、实验探究题
21.答案: （1）
（2）温度计示数的变化
（3）煤油质量相同、初温相同或通电时间长短相同等合理给分
（4）甲
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:（1）根据并联电路电压的特点分析解答。
（2）电阻产生热量被煤油吸收，煤油的温度会升高。当煤油的质量和初温相同时，煤油的温度越高，则说明电阻产生的热量越多。
（3）根据Q=cm△t可知，只有煤油的质量和初温相同时，它的温度越高，则吸收的热量越多，据此分析；
（4）首先比较电阻丝的电阻大小，然后根据焦耳定律确定放出热量的多少。
解答:（1）为了保证电压相等，可以将两段电阻丝并联，如下图所示：
（2）电流产生热量的多少不易直接测量，因此在这个实验中是通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少。
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有：煤油质量相同、初温相同或通电时间长短相同。
（4）电阻丝的长度和粗细都相同，则铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻。根据可知，在相同时间内，甲（铜丝）产生的热量较多。
22.答案: （1）泡沫块被切断的时间长短
（2）移动滑动变阻器滑片或改变电源电压
（3）
考点:影响电流热效应的因素（焦耳定律）
分析:（1）泡沫块被切断需要的热量是一定的，电阻丝的加热时间越短，说明电流通过电阻丝产生的热量越多；电阻丝的加热时间越长，说明电流通过电阻丝产生的热量越少；
（2）根据可知，通过导体的电流与电压和电阻有关，即改变电阻或电压，都可以改变电流；
（3）根据控制变量法的要求分析解答。
解答:（1）接通电路，几秒后发现泡沫块被电阻丝“切断”了。该实验方案是通过测量泡沫块被切断的时间长短来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。
（2）为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验中改变电流大小的方法：移动滑动变阻器滑片或改变电源电压。
（3）探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，必须控制通电时间和电流相同，而改变电阻。实验中，只要将两根阻值不同的电阻丝串联即可，如下图所示：
四、解答题
23.答案: （1）水的质量m=ρV=103kg/m3×50×10-3m3=50kg；
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃）×50kg×（45℃-23℃）=4.62×106J；
（2）电热淋浴器消耗的电能W=Pt=1600W×（60s×50）=4.8×106J；
（3）不违背。水箱中的水升温过程中要向外散失热量，水箱也要吸收热量，等等，这些热都是电能转化来的。
考点:电功与热量的综合计算
分析:（1）首先根据m=ρV计算出水的质量，再根据Q=cm△t计算水吸收的热量。
（2）根据W=Pt计算电热淋浴器消耗的电能；
（3）能量不会创生，也不会消灭，它只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，这就是能量守恒定律，据此分析解答。
解答:（1）水的质量m=ρV=103kg/m3×50×10-3m3=50kg；
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃）×50kg×（45℃-23℃）=4.62×106J；
（2）电热淋浴器消耗的电能W=Pt=1600W×（60s×50）=4.8×106J；
（3）比较前两问的计算结果，我认为它不违背能量守恒定律，理由：水箱中的水升温过程中要向外散失热量，水箱也要吸收热量，这些热都是电能转化来的。
24.答案: （1）内能（热能）
（2）解；
（3）解；P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
考点:电功率计算公式的应用，电功与热量的综合计算
分析:（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
25.答案: （1）解：Q=W总-W机=UIt-mgh=120V×5A×1s-50kg×10N/kg×0.9m=150J
答：该电动机工作1秒钟所产生的电热为150J。
（2）解：Q=I2Rt
R= = 6Ω
答：电动机线圈的阻值为6欧。
（3）解：转子卡住时电动机的电流过大(或电能全部转化为内能)，使电动机温度过高，容易烧坏。
考点:功的计算公式的应用，电功计算公式的应用，焦耳定律的计算公式及其应用
分析:（1）根据W=UIt计算消耗的电能，根据W机=Gh计算出电动机做的机械功，最后用电能减去机械功得到产生的热量；
（2）根据焦耳定律的变形式 计算电动机线圈的阻值；
（3）当电动机正常工作时，电能主要转化为机械能，一小部分转化为热能；当它卡住时，转化成的机械能为零，电能全部转化为热能，据此分析即可。