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2022浙江省中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学（物理部分）
电 功
电功率
电流的
热效应
第30讲 电功和电功率
〇知识框架
2022浙江省中考科学一轮复习之模块三物质科学（物理部分）
电 能
电流做功的实质
影响电功大小的因素
计算公式W=UIt
定义和物理意义
有关计算公式
电流热效应：电热器
焦耳定律
电功的测量
电功率的测量
〇回归教材
一、电功
1、电功：
（1）电功：电流通过某段电路所做的功叫电功（符号W）。
电功的实质：电流做功的过程就是_____转化为__________的过程。
（2）电功的物理意义：度量电能转化为其他形式能量的 的物理量。
（3）电功的单位为______(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW·h)。
换算：1度＝1kW·h＝___________J。
电能
其他形式能
焦耳
3.6×106
多少
（4）电功的公式：W=UIt＝Pt（适用于所有电路）
（5）公式的拓展：
对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt＝U2t/R
①串联电路中常用公式： W=I2Rt ；W1/W2=R1/R2
②并联电路中常用公式： W＝U2t/R； W1/W2=R2/R1
③串联或并联，计算总电功都可以用公式：W=W1+W2
注：
纯电阻电路是指工作时将电能全部转化为内能的电路。电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。电动机消耗的电功，计算公式W总=UIt。电动机的机械功不能直接求得，只能利用两者差来求得：W机械＝W总－W热＝UIt－I2Rt。
2、电功的测量
（1）仪器： (电度表或千瓦时计)；
（2）读数方法：计数器上前后两次读数之 就是这段时间内消耗的电能（千瓦时数）。
电能表
差
二、电功率
1、电功率：
（1）电功率：电流在 内所做的功，叫做电功率（符号P）。
（2）电功率物理意义：度量电能转化为其他形式能量的 的物理量。
（3）电功率的单位为______(简称瓦，符号为W) ，1瓦＝1焦耳/秒
常用单位：千瓦（kW）。
单位时间
快慢
瓦特
（4）电功率的公式：P=W/t= = = ；
①串联电路中常用公式： P=I2R ；P1/P2=R1/R2
②并联电路中常用公式： P＝U2/R； P1/P2=R2/R1
③串联或并联，计算总电功率都可用公式：P=P1+P2
注：
非纯电阻电路中，电动机消耗的电功率，计算公式P总=UI。电动机的机械功率可利用下式来求得：P机械＝P总－P热＝UI－I2R。
UI I2R U2/R
2、额定功率和实际电功率：
（1）额定电压：用电器 工作的电压；
（2）实际电压：用电器实际得到的电压；
（3） 额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。
（4）实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。
（5）用电器只有在 下工作时，实际功率才等于额定功率。
（6）灯泡的亮度取决于灯的______电功率。
（7）额定功率的计算公式：P额=U额I额=U额2/R 常用：R=U额2/P额
额定电压
实际
额定电压
正常
三、额定功率的测量
1、实验原理： ，电路图：
2、实验步骤：
（1）按电路图连接电路；
（2）闭合开关，注意观察 示数，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到小灯泡的 ，记录电压值；
P=UI
电压表
额定电压
（3）同时，记录此时电流表的示数I；
（4）根据公式 计算小灯泡的额定功率；
（5）稍移动变阻器的滑片，使电压表示各高于或略低于灯的额定电压，观察此时灯的亮度，并作相应的记录。
（6）整理器材。
注意：伏安法测灯的额定功率时，不需要计算多次实验的 功率。
P=UI
平均
四、电热器
1、电流的热效应：
电流通过导体时， 能转化为 能，这种现象称为电流的热效应。
2、电热器：利用 工作的装置，如电饭锅、电热水壶等。
3、 电流热效应的探究实验：用 法进行研究。
（1）原理：
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油的 升高，电流产生的热量越多， 就会上升得越高。我们
可以通过比较温度计示数的 值（或煤油
在玻璃管里上升的高度）来比较电流产生的热量
多少。
注：使用煤油的原因是煤油的 小且绝缘。
电 热
电流热效应
控制变量
温度
温度
变化
比热容
（2）结论：
①在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越 ，该电阻产生的热越 ；
②在电阻相同、电能时间相同的情况下，通过电阻的电流越 ，该电阻产生的热越 ；
4、焦耳定律：
（1）焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。
（2）计算公式： ；（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt＝U2t/R=W=Pt。
大
多
大
多
电流的平方
导体的电阻
通电时间
Q = I2Rt
例1、下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（ ）
A．“220V，60W”的电风扇
B．“220V，60W” 日光灯
C．“220V，60W”的电热器
D．一样多
C
〇典例剖析
解析:
“220V，60W”的电风扇、“220V，60W” 日光灯、“220V，60W”的电热器，它们正常工作时，电功率相同，消耗的电能相同，但是它们的工作原理不同，故产生的热量多少有区别。其中电风扇工作时电能主要转化为机械能，还有少量是热能，故产生的热量不多；日光灯工作时电能主要转化为光能，产热也较少，而电热器工作原理是电流的热效应，电热器工作时电能全部转化为热能，故产热最多。
所以本题答案：C。
例2、电源电压3V保持不变，把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接，开关S闭合后，则下列说法中不正确的是（ ）
A．灯L1消耗的实际功率是3 W
B．灯L2消耗的实际功率是2/3W
C．两灯消耗的总功率是1 W
D．电压表的示数与电源电压之比是1：3
A
解析：
（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1=P1/U1=3W/3V
=1A，I2=P2/U2=1.5W/3V=0.5A，由I=U/R可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U1/I1=3V/1A=3Ω，R2=U2/I2=3V/0.5A=6Ω；（2）由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，所以，电压表的示数与电源电压之比：U1/U=IR1/I（R1+R2）=R1/(R1+R2)=3Ω/(3Ω+6Ω)=1/3，故D正确；此时电路中的电流：I=U/(R1+R2)=3V/(3Ω+6Ω)=1/3A，灯L1消耗的实际功率：P1′=I2R1=（1/3A）2×3Ω=1/3W，故A错误；灯L2消耗的实际功率：P2′=I2R2=（1/3A）2×6Ω=2/3W，故B正确；两灯消耗的总功率：
P=P1′+P2′=1313W+2323W=1W，故C正确。
所以本题答案：A。
例3、如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是( )
A．7040J B．12320J
C．21120J D．13200J
D
解析：
根据功率随时间的变化关系图像可知：P热＝616W，t1＝20s；P凉＝88W，t2＝30s－20s＝10s，W总＝W热＋W凉
＝P热t1＋P凉t2＝616W×20s＋88W×10s＝13200J。
所以本题答案：D。
例4、如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I－U变化关系图像。根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A．此过程中电流与电压成正比
B．此过程中小灯泡电阻保持不变
C．额定电流是0．3A
D．额定功率是1．5W
D
解析：
AB、由图可知，I－U变化关系图像是曲线，小灯泡的电流与电压不成正比，电阻不是定值，故AB错误；C.由图像可得，电压为3V(在额定电压下)时的电流(额定电流)是0.5A，故C错误；D.额定功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W，故D正确。
所以本题答案：D。
例5、如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A．电源电压为3V
B．电压表的最大示数为2V
C．电流表的示数变化了0.4A
D．整个电路功率变化了0.1W
C
解析：
由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A.由图乙可知，当R1＝10Ω时，P1＝0.9W，当R1′＝20Ω时，P1′＝0.8W。因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流分别为：
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，由I＝U/R可得，电源的电压：U＝I1(R＋R1)＝I2(R＋R1′)，即0.3A×(R＋10Ω)＝0.2A×(R＋20Ω)，解得：R＝10Ω，电源的电压U＝I1(R＋R1)＝0.3A×(10Ω＋10Ω)＝6V，故A错误；B.当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，则电压表的最大示数U1′＝I2R1′＝0.2A×20Ω＝4V，故B错误； C.当滑动变阻器接入
电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，则I大＝U/R＝6V/10Ω＝0.6A；当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，所以电流表的示数变化了：△I＝I大－I2＝0.6A－0.2A＝0.4A，故C正确； D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，则P大＝U2/R＝(6V)2/10Ω＝3.6W；当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，则P小＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W，所以整个电路功率变化了：ΔP＝P大－P小＝3.6W－1.2W＝2.4W，故D错误。
所以本题答案：C。
例6、小科测量额定电压为2．0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得的数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
(1)当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
(2)该小灯泡的额定功率是________。
灯丝断了(或电压表所测电路开路)
0.4W
解析：
(1)灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然减小到0，电路可能断路，图乙中，电压增大为电源电压3V，则电压表与电源连通，故图丙中电流突然变小的原因是灯丝断了；(2)灯在额定电压下正常发光，由图乙可知，电压表示数为2V时，x移动的距离为12cm，根据图丙知，此时的电流为0.2A，该小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
所以本题答案：(1)灯丝断了(或电压表所测电路开路) (2)0.4W。
例7、如图所示，灯泡L1标有“3V 3W”字样，L2标有“3V 1W”字样，电源电压不变，不考虑灯丝电阻随温度的变化。
（1）当开关S1、S2均闭合时，两灯均正常发光，电流表示数为多大？
（2）若将两表互换位置，开关S1、S2均闭合时，L2的实际功率多大？
只闭合S2时，L2的实际功率多大？
解析：
（1）当开关S1、S2均闭合时，L1、L2并联，电流表测通过L1的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯均正常发光，所以，电源的电压U=U1=U2=3V，由P=UI可得，电流表的示数：I1=P1/U1=3W/3V=1A；
（2）若将两表互换位置，开关S1、S2均闭合时，灯泡L1被短路，电路为L2的简单电路，则L2两端的电压等于电源电压3V，与L2的额定电压相等，
所以，此时L2的实际功率和额定功率相等，即P2实=P2额=1W；将两表互换位置，只闭合S2时，L1、L2串联，由P=UI=U2/R可得，两灯泡的电阻分别为：R1=U12/P1=（3V）2/3W=Ω，R2=U22/P2=（3V）2/1W=9Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流：I=U/(R1+R2)=3V/(3Ω+9Ω)
=0.25A，此时L2的实际功率：P2实′=I2R2=（0.25A）2×9Ω=0.5625W 。
所以本题答案：（1）1A；（2）开关S1、S2均闭合时，L2的实际功
率为1W，只闭合S2时，L2的实际功率0.5625W。
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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第30讲 电功和电功率 作业
1、下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭锅 D．洗衣机
2、关于电功、电功率，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流做功越多，电功率越大
B. 电流做功越快，电功越大
C. 用电器消耗电能越多，电功率越大
D. 用电器消耗电能越多，电功越大
3、下列关于电功和电功率的说法正确的是（ ）
A．电流通过用电器做功越多，表明用电器的功率越大
B．功率大的用电器总比功率小的用电器做功多
C．标有“220V25W”的灯泡发光时的功率总是为25W
D．电力公共汽车行驶时电流通过电动机在做功，小灯泡将电能转化为内能和光能也是电流在做功
4、电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比电熨斗快
C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
5、两盏白炽灯，甲灯标有“PZ220V25W”，乙灯标有“PZ220V100W”，比较它们工作时的亮度，正确的是（ ）
A．甲灯一定比乙灯亮 B．乙灯一定比甲灯亮
C．都正常工作时，甲灯比乙灯亮 D．都正常工作时，乙灯比甲灯亮
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
7、某同学设计的煤气检测电路如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏元件R的阻值随煤气浓度变化而改变。改变煤气浓度，电流表的示数煤气浓度c变化的关系如图乙所示，则下列描述电压表的示数U、电路消耗的总功率P随煤气浓度C变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
8、小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准，将这三个用电器 正常工作 1小时的用电费用绘制成了如图 4 所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是
A. 在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电 压最高
B. 在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
（第8题图） （第9题图） （第10题图）
9、小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
10、如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V B．R1的阻值为20Ω
C．电路变化前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W
11、在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路（电源电压均为8V），则下列说法正确（ ）
A．由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小 B．图乙电路的总功率为 2.4W
C．由图甲知定值电阻的阻值为 10Ω D．图丙电路中电流表示数为 0.7A
12、如图所示电路，电源电压恒为6V，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮 B．仅闭合S2、S3，电流表读数为1.2A
C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为2.4W
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13、如图所示，电源电压为18V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“12V 6W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为5.4W
B．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
C．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6～100Ω
D．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是0.5～6W
14、小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）该小灯泡的额定功率是 。
15、小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法;
。
（第15题图） （第16题图）
16、图甲是测定小灯泡（额定电压2V）电功率的实验电路。
（1）某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为 瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是 。
（2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 欧姆。
17、如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R＝202欧。
（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是 触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能 焦。
18、如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑至另一端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率为 W，电源电压为 V，滑片在最右端时，滑动变阻器的电功率为 W。
19、方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是 （选填“R”或“R0”）的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。（写出计算过程）
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。（写出计算过程）
20、如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制挡位开关Sa、Sb可以获得四挡加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。
(1)当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；
(2)当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30 ℃，求电热丝R2的阻值。[已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ]
(3)若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。
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第30讲电功和电功率
〇知识框架
〇回归教材
一、电功
1、电功：
（1）电功：电流通过某段电路所做的功叫电功（符号W）。
电功的实质：电流做功的过程就是_____转化为__________的过程。
（2）电功的物理意义：度量电能转化为其他形式能量的 的物理量。
（3）电功的单位为______(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW·h)。 换算：1度＝1kW·h＝___________J。
（4）电功的公式：W=UIt＝Pt（适用于所有电路）
（5）公式的拓展： 对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt＝U2t/R
①串联电路中常用公式： W=I2Rt ；W1/W2=R1/R2
②并联电路中常用公式： W＝U2t/R； W1/W2=R2/R1
③串联或并联，计算总电功都可以用公式：W=W1+W2
注：纯电阻电路是指工作时将电能全部转化为内能的电路。电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。电动机消耗的电功，计算公式W总=UIt。电动机的机械功不能直接求得，只能利用两者差来求得：W机械＝W总－W热＝UIt－I2Rt。
2、电功的测量
（1）仪器： (电度表或千瓦时计)；
（2）读数方法：计数器上前后两次读数之 就是这段时间内消耗的电能（千瓦时数）。
二、电功率
1、电功率：
（1）电功率：电流在 内所做的功，叫做电功率（符号P）。
（2）电功率物理意义：度量电能转化为其他形式能量的 的物理量。
（3）电功率的单位为______(简称瓦，符号为W) ，1瓦＝1焦耳/秒 常用单位：千瓦（kW）。
（4）电功率的公式：P=W/t= = = ；
①串联电路中常用公式： P=I2R ；P1/P2=R1/R2
②并联电路中常用公式： P＝U2/R； P1/P2=R2/R1
③串联或并联，计算总电功率都可用公式：P=P1+P2
注：非纯电阻电路中，电动机消耗的电功率，计算公式P总=UI。电动机的机械功率可利用下式来求得：P机械＝P总－P热＝UI－I2R。
2、额定功率和实际电功率：
（1）额定电压：用电器 工作的电压； （2）实际电压：用电器实际得到的电压；
（3） 额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。
（4）实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。
（5）用电器只有在 下工作时，实际功率才等于额定功率。
（6）灯泡的亮度取决于灯的______电功率。
（7）额定功率的计算公式：P额=U额I额=U额2/R 常用：R=U额2/P额
三、额定功率的测量
1、实验原理： ，电路图：
2、实验步骤：
（1）按电路图连接电路；
（2）闭合开关，注意观察 示数，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到小灯泡的 ，记录电压值；
（3）同时，记录此时电流表的示数I； （4）根据公式 计算小灯泡的额定功率；
（5）稍移动变阻器滑片，使电压表示各高于或略低于灯的额定电压，观察此时灯的亮度，并作相应的记录。
（6）整理器材。
注意：伏安法测灯的额定功率时，不需要计算多次实验的 功率。
四、电热器
1、电流的热效应：电流通过导体时， 能转化为 能，这种现象称为电流的热效应。
2、电热器：利用 工作的装置，如电饭锅、电热水壶等。
3、 电流热效应的探究实验：用 法进行研究。
（1）原理：当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油的 升高，电流产生的热量越多， 就会上升得越高。我们可以通过比较温度计示数的 值（或煤油在玻璃管里上升的高度）来比较电流产生的热量多少。
注：使用煤油的原因是煤油的 小且绝缘。
（2）结论：
①在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越 ，该电阻产生的热越 ；
②在电阻相同、电能时间相同的情况下，通过电阻的电流越 ，该电阻产生的热越 ；
4、焦耳定律：
（1）焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。
（2）计算公式： ；（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt＝U2t/R=W=Pt。
〇典例剖析
例1、下列用电器正常工作时，在相同的时间内产生热量最多的是（ ）
A．“220V，60W”的电风扇 B．“220V，60W” 日光灯
C．“220V，60W”的电热器 D．一样多
例2、电源电压3V保持不变，把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接，开关S闭合后，则下列说法中不正确的是（ ）
A．灯L1消耗的实际功率是3 W B．灯L2消耗的实际功率是2/3W
C．两灯消耗的总功率是1 W D．电压表的示数与电源电压之比是1：3
（例2图） （例3图）
例3、如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是( )
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
例4、如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I－U变化关系图像。根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A．此过程中电流与电压成正比 B．此过程中小灯泡电阻保持不变
C．额定电流是0．3A D．额定功率是1．5W
（例4图） （例5图）
例5、如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V
C．电流表的示数变化了0.4A D．整个电路功率变化了0.1W
例6、小科测量额定电压为2．0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得的数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
(1)当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
(2)该小灯泡的额定功率是________。
例7、如图所示，灯泡L1标有“3V 3W”字样，L2标有“3V 1W”字样，电源电压不变，不考虑灯丝电阻随温度的变化。
（1）当开关S1、S2均闭合时，两灯均正常发光，电流表示数为多大？
（2）若将两表互换位置，开关S1、S2均闭合时，L2的实际功率多大？只闭合S2时，L2的实际功率多大？
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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第30讲 电功和电功率 作业
1、下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭锅 D．洗衣机
[解析] A、电风扇主要是把电能转化为机械能，故A错误;B、电视机是将电能转化为光能和声能,故错误;C、电饭锅是利用了电流的热效应，即将电能转化为热能,故正确;D、洗衣机利用电动机带动工作，将电能转化为机械能,故错误。
[答案]C
2、关于电功、电功率，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流做功越多，电功率越大 B. 电流做功越快，电功越大
C. 用电器消耗电能越多，电功率越大 D. 用电器消耗电能越多，电功越大
[解析] A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，其大小与做功多少和做功时间都有关系；故A错误；B、电流做功越快，电功率越大，在不确定做功时间的情况下，做功快的用电器，电流做功不一定多；故B错误；C、用电器消耗电能越多，则电流做功越多，在做功时间不确定的情况下，电功率不一定大；故C错误；D、用电器消耗电能越多，则电流做功越多，也就是说电功越大；故D正确。
[答案]D
3、下列关于电功和电功率的说法正确的是（ ）
A．电流通过用电器做功越多，表明用电器的功率越大
B．功率大的用电器总比功率小的用电器做功多
C．标有“220V25W”的灯泡发光时的功率总是为25W
D．电力公共汽车行驶时电流通过电动机在做功，小灯泡将电能转化为内能和光能也是电流在做功
[解析] 电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量，与电流做功的多少无关，故A、B选项不正确；灯泡铭牌参数中，“25W”是指灯泡在额定电压下的功率为25W，故C选项不正确；根据电功的实质可知，电力公共汽车上的电动机是通过电流做功，将电能转化为机械能；小灯泡是通过电流做功，将电能转化为内能和光能，故D选项正确。
[答案]D
4、电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比电熨斗快
C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
[解析] 电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因：导线和电热丝是串联的，且电热丝的电阻远大于导线的电阻，根据Q＝I2Rt可知，电流相同、通电时间相同时，电阻大的产生热量多，故电阻丝产生的热量远大于导线产生的热量。
[答案]D
5、两盏白炽灯，甲灯标有“PZ220V25W”，乙灯标有“PZ220V100W”，比较它们工作时的亮度，正确的是（ ）
A．甲灯一定比乙灯亮 B．乙灯一定比甲灯亮
C．都正常工作时，甲灯比乙灯亮 D．都正常工作时，乙灯比甲灯亮
[解析]（1）因为灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，而甲乙两灯的实际功率没法比较；故A、B选项是错误的；（2）当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率；所以比较额定功率即可比较灯泡的亮度；又知：甲灯的额定功率为25W，乙灯的额定功率等于100W；所以正常发光时，乙比甲亮。故C错误，D正确。
[答案]D
6、如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
[解析]由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻R）以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被b气球密封的烧瓶里的电阻最大，由Q＝I2Rt可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
[答案]B
7、某同学设计的煤气检测电路如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏元件R的阻值随煤气浓度变化而改变。改变煤气浓度，电流表的示数煤气浓度c变化的关系如图乙所示，则下列描述电压表的示数U、电路消耗的总功率P随煤气浓度C变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
[解析]由甲电路图可知，定值电阻R0和气敏元件R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，I﹣c图线是一条斜向上的直线，即煤气浓度增大时，电路中的电流线性变大，由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压也线性变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压：U＝U总﹣U0，则电阻R两端的电压应线性减小，故A正确、B错误；由P＝UI可知，电路消耗的总功率线性增加（即P﹣t图线应是一条斜向上的直线），故图CD错误。
[答案]A
8、小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准，将这三个用电器 正常工作 1小时的用电费用绘制成了如图 4 所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是
A. 在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电 压最高
B. 在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C. 正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D. 在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
[解析]用电器正常工作的电压为用电器的额定电压，利用相同时间用电费用可知消耗的电能的多少，根据公式P可知功率的大小，根据公P可知电流的大小，消耗的电能的多少与电动率和用电时间有关。AB.由于电烤箱、电饭锅、和电视机额定电压相同，所以AB错误；C.从图中可知，在相同的实间内，电烤箱消耗的电能多，根据P得，电烤箱的功率大，额定电压相同时，根据P得，电烤箱的电流大于电视机的电流，故C正确；D.由公式P=W/t可知，电能消耗多少与电功率和时间都有关，没有用电时间，无法比较消耗电能的多少，故D不正确。
[答案]C
9、小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
[解析]（1）甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为P1＝U12/R1；（2）乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，P1′=(U1′)2/R1，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，根据P＝I2R知，P2'＞P1'。（3）因为P1＝U12/R1、P2′= U12/R2、U2′＜U1、R2＞R1，所以P1＞P2'。综合分析：P1＞P2'＞P1'。
[答案]C
10、如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V B．R1的阻值为20Ω
C．电路变化前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W
[解析]（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流：I1＝U/(R1+R2)，则滑动变阻器两端的电压：U2＝I1×R2=[]U/(R1+R2)]×R2＝4V……①;由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′=[U/(R1+R2/2)]×R2/2=3V……②;用①式比②式可得：（R1+R2/2）/(R1+R2)=2/3，解得：R2＝2R1……③，将③代入①式可得：[U/(R1+2R1)]×2R1=4V，解得：U＝6V，故A错误；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，此时定值电阻R1的功率为0.8W，即P1=U12/R1=(2V)2/R1=0.8W，则R1＝5Ω，则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；（3）电路前后电流之比为I1：I2=[U/(R1+R2) ]:[ U/(R1+R2/2) ]
=[ 1/(5Ω+10Ω) ]:[ 1/(5Ω+5Ω) ]=2/3：故C错误；（4）电路总功率变化：△P＝P2总﹣P1总=U2/(R1+R2/2) –U2/(R1+R2)=(6V)2/(5Ω+5Ω)- (6V)2/(5Ω+10Ω)=1.2W，故D正确。
[答案]D
11、在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路（电源电压均为8V），则下列说法正确（ ）
A．由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小 B．图乙电路的总功率为 2.4W
C．由图甲知定值电阻的阻值为 10Ω D．图丙电路中电流表示数为 0.7A
[解析]（1）定值电阻的I﹣U图象是正比例函数图象，其I﹣U图象是B图线，则A图线为灯泡的I﹣U图象，由图象可知，当灯泡两端的电压分别为1V、2V、4V、8V时，通过灯泡的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，由I＝U/R变形式R=U/I可得，灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，所以，小灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，由P＝UI可得，灯泡的实际电功率增大，温度升高，灯泡的电阻增大，故A错误；（2）由电路图乙可知，定值电阻R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图象可知，当I＝0.3A、UR＝6V、UL＝2V时符合，则图乙电路的总功率P＝UI＝8V×0.3A＝2.4W，故B正确；定值电阻的阻值R=UR/I=6V/0.3A
=20Ω，故C错误；（3）由电路图丙可知，定值电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，灯泡和定值电阻两端的电压均为8V，由图象可知，通过它们的电流分别为IL＝0.5A、IR＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数I＝IL+IR＝0.5A+0.4A＝0.9A，故D错误。
[答案]B
12、如图所示电路，电源电压恒为6V，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮 B．仅闭合S2、S3，电流表读数为1.2A
C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为2.4W
[解析]A、只闭合S1、S3时，L2被短路，电路为L1的简单电路，所以，L1亮，L2不亮，故A不正确；B、只闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流；因L2两端的电压和额定电压相等，所以，由P＝UI可得，电流表的示数：I2＝P2额/U2额=3.6W/6V=0.6A，故B不正确；C、仅闭合S1、S2时，两灯泡并联，由P=U2/R可得，两灯泡的电阻分别为：R1=U1额2/P1额＝（6V）2/7.2W=5Ω，R2= U2额2/P2额＝（6V）2/3.6W= 10Ω，则电路总电阻：R并=R1R2/(R1+R2)=5Ω×10Ω/(5Ω+10Ω)=10/3Ω≠15Ω，故C不正确；D、仅闭合S3时，两灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的总功率：P总=U2/(R1+R2)=(6V)2/(5Ω+10Ω)=2.4W,故D正确。
[答案]D
13、如图所示，电源电压为18V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“12V 6W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为5.4W
B．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
C．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6～100Ω
D．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是0.5～6W
[解析]（1）S、S1、S2都闭合，灯被短路，滑动变阻器与R0并联，电流表测总电流，通过定值电阻的电流：I0＝U/R0=18V/60Ω=0.3A，当滑动变阻器接入电路阻值最大时，通过滑动变阻器的最小电流：Imin=U/R滑＝18V/100Ω=0.18A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则总电流：I＝I0+Imin＝0.3A +0.18A
＝0.48A，电路消耗的总功率最小值：P小＝UI＝18V×0.48A＝8.64W，故A错误；由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，此时通过滑动变阻器的最大电流：I滑′＝I′﹣I0＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑′＝U/I滑＝18V/0.3A=60Ω，故B错误；（2）S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电流表测电路中的电流，由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL=PL/UL=6W/12V=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表的量程为0～0.6A;所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，由I=U/R可得，灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为：RL=UL/IL
=12V/0.5A=24Ω，R=U/I大=18V/0.5A=36Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小＝R﹣RL＝36Ω﹣24Ω＝12Ω；因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是12～100Ω，故C错误；当变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中电流最小，灯的实际功率最小；串联电阻的规律，R总＝RL+R滑＝24Ω+100Ω＝124Ω，由欧姆定律，电路小的最小电流：I最小=U/R总=18V/124Ω=9/62A，灯的最小功率：P灯＝I最小2×RL＝(9/62A)2×24Ω≈0.5W，故灯泡的功率变化范围是0.5～6W，故D正确。
[答案]D
14、小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）该小灯泡的额定功率是 。
[解析]（1）灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然减小到0，电路可能断路，图乙中，电压增大为电源电压3V，则电压表与电源连通，故图丙中电流突然变小的原因是灯丝断了；（2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表示数为2V时，x移动的距离为12cm，根据图丙知，此时的电流为0.2A，该小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
[答案]（1）灯丝断了；（2）0.4W
15、小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法;
。
[解析]（1）由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，开关闭合，电路的电流为：I＝U/(RL+R滑)＝6V/(5Ω+10Ω)=0.4A，小灯泡的电功率为：P＝I2RL＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W；（2）若电源电压下降，根据I=U/R知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。
[答案]（1）0.8；（2）将滑动变阻器接入电路的阻值调小些。
16、图甲是测定小灯泡（额定电压2V）电功率的实验电路。
（1）某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为 瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是 。
（2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 欧姆。
[解析]（1）根据如图乙所示的图象知，当电压为2V时，电流为0.4A，则该小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2V×0.4A＝0.8W；灯的额定电压2V，故当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有3V）；（2）研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙中，控制不变的电压：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，电流中的最小电流为0.1A，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律，此时的定值电阻大小：R定＝U/I2=3V/0.1A=30Ω，由串联电路的规律及欧姆定律，选用的滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑=U/I2-R定= 4.5V/0.1A-30Ω＝15Ω。
[答案]（1）0.8；当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有3V）；（2）15。
17、如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R＝202欧。
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 高温挡
低温挡 200W
（1）电烤箱A、B触点中连接火线的是 触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能 焦。
[解析]（1）由电路图可知，总开关与A触点相连，根据安全用电的原则可知，连接火线的是A触点；（2）由电路图可知，将旋钮开关转到如图所示位置，R0与R串联，此时电路的总电阻最大，由P＝UI＝U2/R可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；（3）电路图可知，R0与R串联，电烤箱处于低温挡，此时电路的总电阻：R总=U2/P低＝（220V）2/200W=242Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：R0＝R总﹣R＝242Ω﹣202Ω＝40Ω，电烤箱高温挡时电路为R0的简单电路，工作2分钟产生的内能：Q＝W=U2t/R0=(220V)2/40Ω×2×60s＝1.452×105J。
[答案]（1）A；（2）低温挡；（3）1.452×105。
18、如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑至另一端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率为 W，电源电压为 V，滑片在最右端时，滑动变阻器的电功率为 W。
[解析]（1）由电路图可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图象可知，电路中的最大电流为0.2A，电压表的最大示数为6V，则电源的电压为6V；因灯泡两端的电压和额定电压相等时，灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝6V×0.2A＝1.2W；（2）当滑动变阻器滑片在最右端时，接入电路中的电阻最大，由图象可知，电路中的电流I＝0.1A，灯泡两端的电压UL′＝1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL′＝6V﹣1.5V＝4.5V，由I＝U/R可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑=U滑/I
=4.5V/0.1A=45Ω；滑动变阻器的电功率：P＝U滑I＝45V×0.1A＝0.45W。
[答案]1.2；6；0.45。
19、方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是 （选填“R”或“R0”）的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。（写出计算过程）
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。（写出计算过程）
[解析]（1）研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流，由P＝I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图象开口向上，图乙中实线是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线表示滑动变阻器R的功率与电流关系。（2）由图乙中，R0的功率与电流关系图象知，I＝2A时，P0＝32W，由P＝I2R可得，R0的阻值；R0＝P0/I02=32W/(2A)2=8Ω；（3）由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，当滑动变阻器R连入阻值为0时，R0的简单电路，电路的电路中电流最大，由图象知此时的电流I＝2A，由P＝UI可得，电源电压：U＝U0=P0/I
=32W/2A=16V，由欧姆定律可得，当电路中电流I′＝0.5A时，R0两端电压：U0′＝I′R0＝0.5A×8Ω＝4V，由串联电路特点知，此时R两端电压：UR＝U﹣U0′＝16V﹣4V＝12V，R消耗的功率：PR＝URI′＝12V×0.5A＝6W。
[答案]（1）R0；（2）R0的阻值为8Ω；（3）当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为6W。
20、如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制挡位开关Sa、Sb可以获得四挡加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。
(1)当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；
(2)当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30 ℃，求电热丝R2的阻值。[已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ]
(3)若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。
[解析](1)当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单电路，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过开关Sa的电流：Ia＝＝＝5A；(2)当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联，水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×30℃＝1.26×105J，由η＝×100%可得，消耗的电能：W＝＝＝1.68×105J，由W＝UIt＝t可得，电路的总电阻：R＝＝＝121Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热丝R2的阻值：R2＝R－R1＝121Ω－44Ω＝77Ω；(3)若开关Sb闭合，当Sa接2时电路为R2的简单电路，当Sa接1时R1与R2并联，则当Sa接2时电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，即Pb闭小＝；若开关Sb断开，当Sa接1时电路为R1的简单电路，当Sa接2时R1与R2串联，则当Sa接1时电路的总电阻最小，电路的总功率最大，即Pb断大＝，因开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，所以，Pb闭小＞Pb断大，即＞，则R1＞R2。
[答案]（1）5A （2）77Ω （3）见上面解析。
21清风明月
