15.3 怎样使用电器正常工作
教学目标
【知识与能力】
1.知道用电器铭牌上标出的一些参数的意义，能区分额定电压和实际电压，能区分额定功率和实际功率。
2.学会用伏安法测量用电器的功率。
【过程与方法】
1.通过观察比较小灯泡亮度变化的实验过程，会使用滑动变阻器控制灯泡的亮度，知道灯泡正常发光的亮度有差异的原因。
2.通过测量小灯泡额定功率的过程，知道什么是“伏安法”。
【情感态度价值观】
培养学生观察实验的兴趣和动手做实验的习惯，从观察实验中感悟实验的意义。
教学重难点
【教学重点】
能区分额定电压和实际电压，能区分额定功率和实际功率；学会实验设计、测算小灯泡的电功率。
【教学难点】
学会实验设计、测算小灯泡的电功率。
课前准备
多媒体课件等。
教学过程
一、新课导入
师：同学们，根据你们的经验，用两节干电池能让电视机工作吗？能将普通的MP3直接接到家用电器中使用吗？你知道灯泡铭牌上所标示数的意义吗？
生：思考后回答。
二、新课教学
(一)研究额定电压和额定功率
[活动1]：观察小灯泡的亮度变化
1.观察小灯泡的标出值，U＝________V。
2.根据课本电路图连接电路，并按要求进行实验，一要观察电流表、电压表的示数；二要观察灯泡亮度的变化。启发学生总结得出以下结论：
(1)当加在灯泡上的电压等于灯泡上标出的电压时，灯泡能正常发光。
(2)若高于标出的电压时，灯泡发光很强，甚至被烧毁。
(3)若低于标出的电压时，灯泡发光很弱，甚至看不出发光。
通过实验，使学生认识到用电器上标明的电压值，指灯泡正常工作时的电压；用电器上标明的电功率值，指灯泡正常工作时的电功率，在此基础上引出：
额定电压U额：用电器正常工作时的电压。
额定功率P额：用电器正常工作时的功率。
额定电流I额：用电器正常工作时的电流。
实际电压U实：用电器实际工作时的电压。
实际功率P实：用电器实际工作时的功率。
实际电流I实：用电器实际工作时的电流。
结论：
(1)若U实>U额，则P实>P额；
(2)若U实＝U额，则P实＝P额；
(3)若U实
师：实际功率和额定功率有什么区别？灯泡亮度和什么功率有关？
生1：在日常生活中，我们常常提到某用电器“正常工作”，灯泡“正常发光”。这里提到的“正常工作”和“正常发光”就是指这些用电器是在各自额定的电压下工作。例如，一只标
有“220V 100W”字样的灯泡，额定功率就是“100W”，它是在额定电压下工作时的功率，是反映用电器性能的参数。电功率是反映电流做功快慢的物理量，即指在单位时间内电流所做的功，而实际上用电器并不总是在额定电压下工作。所谓的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率，是随实际电压变化的。
生2：灯泡的亮度由实际功率决定。
(二)测算小灯泡的电功率
[活动2]：测算小灯泡的电功率
1.制订计划与设计实验
(1)点拨思路：电功率的计算公式是什么？
生：P＝UI。
师：由P＝UI可以看出，要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪些？
生：灯泡两端的电压U与灯泡中的电流I。
师：如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢？
生：串联滑动变阻器，调节小灯泡两端电压。
(2)指出根据电路图需选择的器材、仪器有哪些。画出实验装置图。
(3)为测小灯泡的额定功率和实际功率，应设计怎样的记录表？
强调学生要观察各种情况下灯的发光情况的记录。
2.进行实验与收集数据
(1)找一学生试述实验的步骤。
教师强调注意的问题，并总结步骤如下：
①按设计电路图连接实物；
②检查电路无误后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数。当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入公式P＝UI，算出小灯泡的额定功率；
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P＝UI，算出小灯泡此时的实际功率；
④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P＝UI，算出小灯泡此时的实际功率；
⑤整理实验器材。
电压(V) 电流(A) 灯泡发光情况 电功率(W)
U＝U额
U＞U额
U＜U额
(2)学生进行实验，教师巡回指导。
①解决同学们在实验中遇到的疑难问题。
②指导学生掌握正确的操作方法和实验技能。
③掌握实验的进展，记录下实验做得好的小组。
3.交流与合作
实验后再与周围同学交流。回答课本上的两个问题。
教师了解学生交流的情况。
提出问题：把“PZ220－40”的普通灯泡分别接到220V和110V的电路中，灯泡实际消耗的电功率各为多少？(假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化)
解：(1)灯泡接在220V的电路中时，其实际功率就是它的额定功率，因此
P1＝P额＝40W
(2)灯泡接在110V的电路中时，因为P额＝U额I额＝U2额/R
所以R＝U2额/P额＝（220V）2÷40W＝1210Ω
已知灯泡的电阻R不变，则
P2＝U2额/R＝（110V）2÷1210Ω＝10W
所以灯泡分别接在220V和110V的电路中时，实际功率各为40W和10W。
思考：用电能表测量家用电器的电功率。
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
总结伏安法测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等。
- 1 -15.4 探究焦耳定律
教学目标
【知识与能力】
1.通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
2.知道什么是电流的热效应及其电热现象的实质。
3.了解焦耳定律，知道电热现象的应用和控制。
【过程与方法】
1.通过分析论证电热现象跟电阻之间关系的过程，体验科学思维方法，包括数学分析方法的意义。
2.通过电热现象跟电阻之间关系的验证实验设计过程，领悟实验原理、控制变量方法、实验器材的选择、实验证据的收集、步骤的安排等因素在实验设计中的作用。
【情感态度价值观】
1.继续培养学生分析论证和实验验证的兴趣。
2.能从利弊两个方面认识电热现象，体验用辩证的思想观点分析问题。
教学重难点
【教学重点】
焦耳定律。
【教学难点】
电功率的概念，用电功率的公式进行计算。
课前准备
多媒体课件等。
教学过程
一、新课导入
1.演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，提出问题：
（1）灯泡在工作过程中，把什么能转化为什么能？学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能。
（2） 在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同？学生回答：相同。
（3）电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而导线几乎不发热呢？
2.多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片。指明：11月9日是我国“消防日”，据有关资料表明，城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器，使电线发热而引起的。家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾？
3.进一步分析
（1）电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明。电炉子在工作时把电能转化为内能，人们利用电炉子来烧水等。
（2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？人们利用的是电风扇的什么能量？
（3）提出问题：电流通过导体都要产生热量，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的，为了更好的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，它们之间存在着什么样的规律。今天我们就学习：焦耳定律。
二、进行新课
1.电流产生的热量跟哪些因素有关（学生讨论）
（1）引导学生根据日常生活中的现象进行分析：
?电流I，电热Q，电阻 R，通电时间t
（先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关，使学生获得感性认识，为下面的实验打下基础。）
（2）用实验进行研究。学生讨论研究方法:控制变量法。
①当电流I、时间t相同时，研究电热Q与电阻R的关系。
②当电阻R、时间t相同时，研究电热Q与电流I的关系。
③当电流I、电阻R相同时，研究电热Q与通电时间t的关系。
（引导学生分析研究多变量问题的方法——控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育。）
（3）介绍实验器材：学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个（4欧一个，16欧一个）温度计两只，打孔的橡胶塞两个，钟表一个。
（4）实验原理：给量热器内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收，量热器内的空气吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，量热器内空气的温度升高得越高。用温度计测量量热器内空气温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。
（5）实验设计：
①电路图：通过学生讨论研究设计出实验电路如图：让一个学生把本组设计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验。
②实验记录：由小组共同设计实验记录表格。
③实验探究：四位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据。
④归纳实验结论：四位同学共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。
（6）交流探究结果：请一位同学将本组的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。
电流 时间t R大=16欧 R小=4欧
电流 I1=0.4A 2min
电流 I 2=0.8A 2min
① 研究电热Q跟电阻R的关系：电流I、通电时间t相同，电阻R越大，电热Q越多。
② 研究电热Q跟电流I的关系：电阻R、通电时间t相同，电流越大，电热越多。
③ 研究电热Q跟通电时间t的关系：电流I、电阻R相同，通电时间越长，电热越多。
2.焦耳定律
焦耳简介：焦耳定律是英国物理学家焦耳经过无数次实验探索总结出来的。我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他的刻苦钻研的精神。
（1）内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
注意：“电流产生的热量Q与电流的平方I2成正比”的含义是：当I1=2I2时，Q1=4Q2
（2）公式：Q=I2Rt
（3）单位：I——安，R——欧，t——秒，Q——焦。
（4）说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。
3.理论推导：焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律，还需要理论上的支持，我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢？学生讨论推导。
电功
当满足条件，电能 —————内能（电热）时，有Q＝W
（全部转化）
W=UIt，且U=IR ∴Q=W=UIt=I2Rt∴Q=I2Rt
通过理论推导，同样得出了焦耳定律的数学表达式，达到理论和实践的完美的统一。
最后再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法：
①Q = W ；②Q = UIt ；③Q= Pt；④Q= I2Rt；⑤Q =（U2/R）t
4.引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题。
问题1：灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
问题2：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？
（1）利用焦耳定律解决实际问题：
①连接电路用的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？
②制作电炉子用的发热体应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？
③制作电扇电动机线圈的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？
（2）再通过例题讨论可以用几种不同的方法求解电流通过导体产生的热量
通过对实际问题的分析、讨论，材料的选择、及热量的不同计算方法的运用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。进一步加深学生对物理知识的理解。
在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，特别是让学生通过讨论，自己得出结论。这样做可以培养学生的思维能力和分析问题的能力。
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1.归纳研究物理问题的方法——控制变量法。
2.归纳物理知识：焦耳定律。
3.归纳电热的计算方法。
- 1 -(共21张PPT)
第十五章第四节
探究焦耳定律
（1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？为什么？
（2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
答案: 发烫。是电流的热效应。
问题
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
烫手
不烫手
为什么？
着火了！
为什么？
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？
烫手
不烫手
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。
要解释上述两个现象，我们必须研究。
电流产生的热量与哪些因素有关。
一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关
实验 电流热效应跟电阻的关系
实验器材
实验目的
研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
实验原理
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
电源、开关、烧瓶、电流表、滑动变阻器 、导管、适量煤油和足够导线
两个相同的烧瓶中装满煤油
分别放入电阻不同的电阻丝
通电后导管中的煤油上升。
在电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
在电压和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越少。
1
2
实验分析
即：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成正比。
即：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成反比。
1. P=IU
U=IR
P =IU=I×IR=I2R
在电流相同的情况下，电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。
即：在电流相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较多。
结论：
2. P＝UI
I＝
结论：
在电压相同的情况下，电能转化
成热能时的功率跟导体的电阻成反比。
即：在电压相同时，电阻较大的
导体在一定时间内产生的热量较少。
P=
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.公式：Q= I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦。
注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍。
9
英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
二、焦耳定律
焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻 ???????斯特，他的父亲是一个酿酒厂主。焦耳自幼???????跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教???????育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识???????了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳???????热情的教导。焦耳向他虚心的学习了数学、???????哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠???????定了理论基础。1840年，焦耳把环形线圈放???????入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流的平方之积成正比。四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳—楞次定律。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
Q = W = UIt = I2Rt
根据欧姆定律U = IR
又 W = UIt
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W
注意：
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = t来计算热量。
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt= t=I2Rt
三、电流热效应的应用与控制
根据焦耳定律可知，生活中用电器在工作时，会产生电热，怎样合理地应用电热和防止电热造成的危害呢？
电热的利用和防止
1.电热器：利用电流来加热的设备。
主要部件：发热体（电阻率大、熔点高）
应用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器、电烙铁等等。
2.电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。
1.焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即_____转化为 的规律。
2.电流通过电风扇做功时, 能转化为___能和_____________ 能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 ______ 3.6×106J。
牛刀小试
热
电能
热能
电
热
机械
小于
3.下列用电器正常工作时，要防止电流热效应的是( )
A．电灯 B．电视机
C．电饭锅 D．电熨斗
4.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A．电风扇 B．电饭锅
C．电冰箱 D．电视机
B
B
课堂小结
1.电热与电阻的关系
（1）电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成正比。
（2）电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成反比。
2.焦耳定律
3.电热的应用和控制
Q =I2Rt第十五章章末1
一、选择题
1．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5A）．图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为50V
B．R1的阻值为5Ω
C．当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率为200W
D．滑动变阻器连入阻值的范围为4～45Ω
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】由电路图可知，两电阻串联接入电路，ab两点间电压是滑动变阻器两端电压；由图乙所示图象求出电压与电流的对应值，由串联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电源电压与电阻R1的阻值；由图丙求出R2消耗的功率为120W时的电路电流，由P=UI求出电路消耗的总功率；根据滑动变阻器两端电压，由欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】A、由图乙所示图象可知：I=1A时U2=45V，I′=5A时U2′=25V，设电源电压是U，
∵I=，∴电阻R1两端电压U1=IR1，由串联电路特点可知，U=U2+IR1，则U=45V+1A×R1； U=25V+5A×R1； 解得：U=50V，R1=5Ω；故AB正确；
C、由图丙可知，当R2的功率为120W时，电路电流为4A，则电路消耗的总功率P=UI=50V×4A=200W，故C正确；
D、由图乙所示图象可知：I=1A时U2=45V，I′=5A时U2′=25V，∵I=，∴滑动变阻器接入电路的阻值R最大===45Ω，
R最小===5Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是5Ω～45Ω，故D错误；
本题选错误的，故选D。
【点评】本题是一道图象图，难度较大，分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、熟练应用串联电路特点及欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
2．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是（ ）
A．甲的发热功率与丙的发热功率相等
B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
【考点】电功率的计算．
【分析】先分析四图的连接方式，求出四种连接的电阻大小，电源电压不变，根据公式P=求出各自的电功率，从而判断各个选项的对错。
【解答】由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1=R2=R，
分析各连接方式可知：
甲图为开路，P甲=0，
乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙==，
丙图中只有电阻R1工作，R丙=R，P丙==，
丁图中两电阻并联，R丁=R，P丁===2，
可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故A错；
丁的发热功率是丙的发热功率的2倍，故B正确；
丙的发热功率是乙的发热功率的2倍，故C正确；
丁的发热功率是乙的发热功率的4倍，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查电功率大小的计算，关键是分析电路的连接，这是本题的难点，也是重点，还要知道串、并联电路电阻的规律。
3．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（ ）
A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙
C．P甲=P乙=P丙 D．P甲=P乙＞P丙
【考点】电阻的串联；电阻的并联；电功率的计算．
【分析】灯泡完全相同说明它们的电阻相等，根据串并联电路电阻特点可知，两电阻并联时总电阻最小，两电阻串联时总电阻最大；根据P=可知，电压不变时，电阻越小，电路消耗的电功率越大，反之越大。
【解答】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；
∴R甲＞R乙＞R丙，
∵电源的电压相同且不变，
∴由P=可知，P甲＜P乙＜P丙。
故选：B。
【点评】本题考查了利用串并联电路电阻特点和电功率公式解决简单问题的能力。掌握电阻的串联，相当于导体的长度变长，电阻变大；电阻的并联，相当于增大横截面积，减小电阻是解决本题的关键。
4．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
【考点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电阻的串联；电功率的计算．
【分析】从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，为了不损坏电路元件，根据串联电路电流的特点，应该选取通过灯泡L与通过滑动变阻器额定电流相比较，得出电路中的最大电流，通过灯泡L的电流可利用公式IL=计算，并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，可利用公式R总=计算总电阻，再利用公式RL=计算灯泡的电阻，最后利用公式R小=R总﹣RL计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
为了不把电压表损坏，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，利用公式UL′=U﹣U大计算电压，再利用公式I小=计算电流，最后利用公式R大=计算电阻，
灯泡的最小功率可利用公式P小L=I小2RL计算；
电路中的最大功率可利用公式P总大=UI大计算。
【解答】∵UL=2.5V，PL=1.25W
∴IL===0.5A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点，
所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A，
由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
R总===9Ω，
RL===5Ω，
R小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω；
∵当电压表的示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，
∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，
再利用公式I小===0.3A，
最后利用公式R大===10Ω；
所以电路中电流的变化范围是0.3A﹣0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω﹣10Ω；
灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W；
电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W。
故选：D。
【点评】本题综合性较强，考查的内容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电压规律，电流规律，电阻规律，要用到电功率的一个变形公式：P=I2R求解，需要注意的是：P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到。
5．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图所示，电源电压不变，在a，b间接一个“3V 1W“的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡正常发光。若在a，b间换接一个“3V 1.5W“的小灯泡，欲使其正常发光，滑片P应（ ）
A．向M移动 B．向N移动 C．保持不动 D．无法实现
【考点】串联电路的电压规律；滑动变阻器的使用；欧姆定律的变形公式；电路的动态分析；电功率的计算．
【分析】根据P=比较两灯泡的电阻关系判断灯泡更换后电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和滑动变阻器两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知此时灯泡两端的电压变化，进一步确定滑片移动的方向，直至灯泡正常发光即达到额定电压。
【解答】由P=可知，两灯泡的额定电压相等，更换灯泡后的电阻变小，电路中的总电阻变小，
∵I=，
∴电路中的电流变大，此时滑动变阻器的阻值不变，两端的电压变大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴此时灯泡分得的电压小于3V，
使灯泡正常发光，应使灯泡两端的电压再达到3V，即增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，滑片向M移动。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、滑动变阻器的正确使用，判断好更换电阻后灯泡两端的电压变化是关键。
6．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1现把L1“220V40W”和L2“220V100W”两盏白炽灯分别串联和并联在220V的家庭中，下列说法正确的是（ ）
A．串联时，L1比L2亮一些
B．并联时，L1比L2亮一些
C．串联时，L1比L2的总功率大一些
D．并联时，L1比L2的总功率大一些
【考点】电功率与电压、电流的关系；实际功率．
【分析】（1）两灯泡并联时各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗；
（2）根据P=比较两灯泡的电阻关系，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率之间的关系，进一步判断两灯泡的亮暗关系。
【解答】（1）两灯泡并联在220V的家庭中时，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
∴L2的额定功率较大，实际功率较大，灯泡较亮，故BD不正确；
（2）两灯泡串联在220V的家庭中时，
∵P=，
∴L1的额定功率小，电阻较大，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P=I2R可知，L1的实际功率较大，灯泡较亮，故AC正确。
故选：AC。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及电功率公式的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
7．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
【考点】电功率的计算．
【分析】根据欧姆定律分别表示出R2两端的电压，根据电压表的示数变化了3V建立等式即可求出R2的阻值，利用P=I2R分别求出定值电阻R2所消耗最大和最小功率即可得出答案。
【解答】根据欧姆定律可得：
当电路中的电流I1=1A时，电压表的示数U1=I1R2=1A×R2，
当电路中的电流I2=1.3A时，电压表的示数U2=I2R2=1.3A×R2，
因电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
所以，U2﹣U1=1.3A×R2﹣1A×R2=3V，
解得：R2=10Ω，
定值电阻R2所消耗的最小功率：
P2min=I12R2=（1A）2×10Ω=10W，
定值电阻R2所消耗的最大功率：
P2max=I22R2=（1.3A）2×10Ω=16.9W，
所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～16.9W。
故选：D。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，表示出电流表示数的变化求出R2的阻值是关键。
8．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1将一只标有“6V，6W”的灯泡与一定值电阻串联后接到电压为6V的电源上，定值电阻消耗的功率为1W，假设灯丝电阻不随温度而改变，则此时（ ）
A．灯泡消耗的功率小于5W
B．灯泡消耗的功率大于5W
C．灯泡与定值电阻消耗的总功率为6W
D．灯泡与定值电阻消耗的总功率为7W
【考点】电功率的计算．
【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是6V，额定功率为6W；由串联电路特点可知，串联电路总电阻等于各电阻之和，灯泡与电阻串联后，电路总电阻大于灯泡电阻，由电功率公式P=与串联电路特点分析答题。
【解答】灯泡额定电压是6V，额定功率是6W，根据公式P=可知，灯泡与电阻串联后电路总电阻大于灯泡电阻，灯泡与电阻串联后接在6V电路中，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率6W，已知定值电阻消耗的功率为1W，所以灯泡消耗的实际功率一定小于6W﹣1W=5W，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】本题考查根据电功率的计算公式和已知电阻的功率来比较电路消耗的功率和灯泡消耗的实际功率的大小，关键是知道串联后电源电压不变，总电阻变大，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率。
9．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图，电源电压为8V并保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由一个位置移动到另一位置时，定值电阻R0的电功率由6.4W变成了1.6W，则电压表的示数可能是（ ）
A．由2V变为4V B．由3V变为6V C．由4V变为6V D．由3V变为5V
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】根据P=I2R结合两种情况定值电阻消耗的电功率求出两种情况下的电流关系，根据欧姆定律求出两种情况下R0两端的电压关系，然后根据串联电路的电压特点分别表示出选项中电压表的示数关系，找出符合题意的选项。
【解答】设定值电阻R0的电功率由6.4W变成了1.6W时，电路中的电流由I1变为I2，
由P=I2R得：
则====，
∴I1=2I2，
因R0电阻保持不变，
所以，U1=2U2；
A．当电压表原来的示数为2V时，R0两端的电压U1=8V﹣2V=6V，
当电压表的示数为4V时，R0两端的电压U2=8V﹣4V=4V，不符合U1=2U2，故A不正确；
B．当电压表原来的示数为3V时，R0两端的电压U1=8V﹣3V=5V，
当电压表的示数为6V时，R0两端的电压U2=8V﹣6V=2V，不符合U1=2U2，故B不正确；
C．当电压表原来的示数为4V时，R0两端的电压U1=8V﹣4V=4V，
当电压表的示数为6V时，R0两端的电压U2=8V﹣6V=2V，符合U1=2U2，故C正确；
D．当电压表原来的示数为3V时，R0两端的电压U1=8V﹣3V=5V，
当电压表的示数为5V时，R0两端的电压U2=8V﹣5V=3V，不符合U1=2U2，故D不正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据定值电阻消耗的电功率得出两种情况下的电流关系，再根据电压表的示数关系得出答案。
初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图1所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同下列说法正确的是（ ）
A．图2甲的发热功率与丙的发热功率相等
B．图2丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C．图2丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D．图2丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
【考点】电功率的计算．
【分析】先分析四图的连接方式，求出四种连接的电阻大小，电源电压不变，根据公式P=求出各自的电功率，从而判断各个选项的对错
【解答】由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1=R2=R，
分析各连接方式可知：
甲图为开路，P甲=0，
乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙==，
丙图中只有电阻R1工作，R丙=R，P丙==，
丁图中两电阻并联，R丁=R，P丁===2，
可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故A不正确；
丁的发热功率是丙的发热功率的2倍，故B正确；
丙的发热功率是乙的发热功率的2倍，故C正确；
丁的发热功率是乙的发热功率的4倍，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查电功率大小的计算，关键是分析电路的连接，这是本题的难点，也是重点，还要知道串、并联电路电阻的规律。
11．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1图1是用伏安法测电阻的实验电路图，实验所用的器材：电源一个（电压保持6V不变）．待测电阻一只，电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）一只，电压表（0﹣6V，0﹣15V）一只，滑动变阻器（0﹣12Ω）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻R的U﹣I图象如图2所示。当电流表和电压表能按要求工作时，R消耗的最大功率与最小功率之比为（ ）
A．25：4 B．64：25 C．9：2 D．4：1
【考点】电功率的计算．
【分析】先根据图2确定电压表和电流表的量程，然后读出已知电压值和电流值，根据R=求出定值电阻的阻值；
根据电流表、电压表量程以及滑动变阻器的位置确定电路中最大的电流和最小电流，根据P=I2R求出R消耗的最大功率与最小功率。
【解答】根据图2可知，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～6V；当电路中的电流为0.3A时，电压表示数为2.4V，则R===8Ω；
如果滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中的电流I===0.75A＞0.6A，因此当电流表示数为0.6A时，电路中的电流最大，则最大功率：P最大=（0.6A）2×8Ω=2.88W；
当电压表示数为3V时，电路中的电流最小，R消耗的功率最小，此时电路中的电流：I最小===A，则最小功率：P最小=（A）2×8Ω=W；
故消耗的最大功率与最小功率之比为2.88W：W=64：25。
故选：B。
【点评】本题考查了电阻的U﹣I图象、欧姆定律的应用、功率公式的应用，根据电表的量程及电路结构求出流过电路的最大电流与最小电流是本题的难点，也是本题的解题关键。
填空题
12．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1将标有“8V 12W”的小灯泡和“20Ω 2A”的滑动变阻器串联在电路中，当滑片P移到变阻器的中点时，灯泡正常发光，则变阻器消耗的电功率为 W（电源电压、灯泡的电阻不变）。
【考点】电功率的计算．
【分析】利用P=UI先求出小灯泡正常发光时的电流I，再结合功率公式P=I2R求出滑动变阻器的电功率。
【解答】小灯泡正常发光时的电流为I===1.5A，
由于串联，通过滑动变阻器的电流为I′=I=1.5A，
当滑片P移到变阻器的中点时，接入的阻值为10Ω，
故此时滑动变阻器的电功率：
P′=I′2R=（1.5A）2×10Ω=22.5W。
故答案为：22.5。
【点评】此题主要考查学生对于串联电路的特点和电功率的求解的掌握能力，属于中档题目。
13．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1铭牌上标有“220V 11W”的节能灯，正常工作时的电流为 A，它每天正常工作2小时，那么一个月消耗 kW h的电能（一个月按30天计算）。
【考点】电功率与电能、时间的关系；电功率与电压、电流的关系．
【分析】（1）由铭牌信息可知灯泡的额定电压与额定功率，由功率的变形公式I=可求出灯正常工作时的电流；
（2）已知功率与做功时间由公式W=Pt可以求出灯消耗的电能。
【解答】（1）节能灯正常工作时的电流I===0.05A；
（2）灯每天正常工作2h，一月消耗的电能：
W=Pt=0.011kW×2h×30=0.66kW h；
故答案为：0.05；0.66。
【点评】本题考查了求节能灯正常工作时的电流、节能灯消耗的电能，由灯的铭牌找出灯的额定电压与额定功率是正确解题的前提，熟练应用功率的变形公式是正确解题的关键。
14．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1用电器实际消耗的功率与加在它两端的 有关。用电器 时的电压叫做额定电压，在 下的实际功率叫做额定功率。
【考点】额定功率．
【分析】用电器的实际功率与其两端电压有关；实际电压等于额定电压时，用电器实际功率等于额定功率、
【解答】用电器实际消耗的功率与加在它两端的电压有关。用电器正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下的实际功率叫做额定功率。
故答案为：电压；正常工作；额定电压。
【点评】本题考查了影响用电器功率的因素、额定电压与额定功率的概念，是一道基础题。
15．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1家用照明灯泡的两端电压为220V，当它正常发光时，通过它的电流为0.25A，则该灯泡在这种情况下通电1h，电流做功 J，消耗的电能为 J。
【考点】电功与电能的计算．
【分析】知道电压、电流和时间，根据W=UIt求出电流做的功，即为消耗的电能。
【解答】电流做功：W=UIt=220V×0.25A×3600s=1.98×105J；
消耗的电能为1.98×105J。
故答案为：1.98×105；1.98×105。
【点评】此题主要考查的是学生对电功计算公式的理解和掌握，基础性题目。
16．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1下表是某电热水瓶的说明，由表可知，在额定电压下对水加热，则通过热水瓶电阻丝的电流是 A，电热水瓶正常工作1min（不计热损失），水吸收的热量是 J．（水吸收的热量是电流过该电热水瓶时所做的功）
额定电压 额定功率 容积
220V 880W 10L
【考点】电功与热量的综合计算．
【分析】（1）已知电热水瓶的额定电压和额定功率，利用功率的变形公式即可求出通过电阻丝的电流；
（2）已知电热水瓶的额定功率和正常工作时间，利用公式Q=W=Pt即可求出水吸收的热量。
【解答】（1）电热水瓶在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率，根据表中数据可知，电热水瓶的额定功率为880W；
∵P=UI，
∴通过电阻丝的电流：I===4A；
（2）水吸收的热量：Q=W=Pt=880W×60s=5.28×104J。
故答案为：4；5.28×104。
【点评】此题考查的是电功率和电功计算公式的应用，属于基础应用题。
17．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机。通电时挂烫机将电能转化为 能；熨烫衣服时冒气口冒出的“白气”是由水蒸气 形成的。
【考点】液化及液化现象；电功的实质．
【分析】（1）电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程；
（2）液化是指物体由液态变成气态的物态变化过程。
【解答】（1）通电时挂烫机消耗电能，使水槽内部水的内能增加，是将电能转化为内能的过程；
（2）熨烫衣服时，冒气口冒出热的水蒸气遇到较冷的空气时会液化成小水珠，就是我们看到的“白气”。
故答案为：内；液化。
【点评】本题考查了电功的实质和物体的变化，是一道基础题目。
三、解答题
18．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1如图所示，灯泡L标有“12V 6W”字样，电阻R为16Ω，电源电压保持不变。当开关S闭合时，灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求：
（1）电源电压是多少？
（2）灯泡L正常发光时电阻是多少？
（3）当开关S断开时，灯泡L的实际功率是多少？
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）当开关S闭合时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；
（2）根据P=求出灯泡的电阻；
（3）当开关S断开时，灯泡与R串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI=I2R求出灯泡L的实际功率。
【解答】（1）当开关S闭合时，电路为灯泡L的简单电路，
∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，
∴电源的电压U=UL额=12V；
（2）根据P=可得，
灯泡的电阻：RL===24Ω，
（3）当开关S断开时，灯泡与R串联，
∵串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，
∴R=RL+R=24Ω+16Ω=40Ω，
∴此时电路中的电流I===0.3A，
由P=UI=I2R得：
灯泡L的实际功率：PL=I2RL=（0.3A）2×24Ω=2.16W。
答：（1）电源电压为12V；
（2）灯泡L正常发光时电阻是24Ω；
（3）当开关S断开时，灯泡L的实际功率是2.16W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
19．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1某豆浆机内部简化电路如图所示，R为电热丝，为电动机，其额定功率是220W，S1为控制电动机工作的自动开关，小明磨制豆浆时，把豆浆机接入220V电路中工作20min，其间电动机转动时间共2min，电动机转动时电路总电流是3A．求：
（1）电动机转动时通过线圈的电流；
（2）电热丝R 的阻值；
（3）20min内豆浆机消耗的电能。
【考点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电功与电能的计算；电功率的计算．
【分析】（1）电动机转动时，电热丝和电动机并联，根据P=UI求出通过电动机的电流即为通过线圈的电流；
（2）根据并联电路的电流特点求出通过电热丝的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电热丝R的阻值；
（3）根据P=UI求出电热丝R的功率，利用W=Pt分别求出电热丝和电动机消耗的电能，两者和即为20min内豆浆机消耗的电能。
【解答】（1）电动机转动时，电热丝和电动机并联，
根据P=UI可得，电动机工作时通过的电流：
IM===1A，
（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过电热丝的电流：
IR=I﹣IM=3A﹣1A=2A；
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，电热丝R的阻值：
R===110Ω；
（3）电热丝加热的功率：
PR=UIR=220V×2A=440W，
20min内豆浆机消耗的电能：
W=PRt+PMt′=440W×20×60s+220W×2×60s=5.544×105J。
答：（1）电动机转动时通过线圈的电流为1A；
（2）电热丝R的阻值为110Ω；
（3）20min内豆浆机消耗的电能为5.544×105J。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是根据电路图可知电动机工作时电热丝也在工作即豆浆机工作20min时加热时间也为20min。
20．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m=400kg，电源提供的电压U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.1m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=2A（g取l0N/kg）
（1）电动机线圈的电阻R是多少？
（2）电动机匀速提升质量m′=200kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？
【考点】功率计算公式的应用；电功率的计算．
【分析】（1）电动机的输出功率等于牵引力的功率，根据牵引力的功率求出电动机的输出功率；根据P=UI求出电动机的输入功率，电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和，根据能量守恒结合P=I2R求出电动机线圈的电阻；
（2）电动机的输入功率不变时，发热功率不变，输出功率不变，根据P=Fv求出匀速提升物体时的速度。
【解答】电动机的输出功率：
P出=Fv=Gv=mgv=400kg×l0N/kg×0.1m/s=400W，
电动机的输入功率：
P入=UI=220V×2A=440W，
根据能量守恒定律得，电动机线圈的发热功率：
PR=P入﹣P出=440W﹣400W=40W，
根据P=I2R可得，电动机线圈的电阻：
R===10Ω；
（2）∵电动机的输入功率不变时，发热功率不变，
∴输出功率不变，
则提升速度v′=====0.2m/s。
答：（1）电动机线圈的电阻R是10Ω；
（2）电动机匀速提升质量m′=200kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是0.2m/s。
【点评】解决本题的关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解。
四、实验探究题
21．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率实验中，电源电压恒定不变。
（1）该实验的原理是 。
（2）在图1甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“ד，用笔画线代替导线将电路连接正确
（3）开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于 （选填“A”或“B“）端
（4）闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则此时电路故障可能为 。
（5）故障排除后，闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图1乙所示，则待测灯泡的额定功率为 W。
（6）为了测量另一小灯泡的额定功率，小玲同学设计了如图2所示的电路，其中定值电阻的阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额，测量时，先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 ；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的濒定功率P额 （用I、U额和R0表示）
【考点】电功率的测量实验．
【分析】（1）该实验的原理是P=UI；
（2）根据灯的额定电压确定电压表选用的量程与煤灯并联；
（3）开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处；
（4）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（5）根据图中电流表选用的量程确定分度值读数，根据P=UI求灯的额定功率；
（6）灯在额定电压下正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将定值与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律，灯的电压为U额，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】（1）该实验的原理是P=UI；
（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，原电路中电压表选用小量程与灯是错误的，改动后如下所示；
（3）为保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处的B端；
（4）经分析，闭合开关后发现：灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则此时电路故障可能为灯泡断路；
（5）闭合开关，调节滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图1乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，则待测灯泡的额定功率为：
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（6）设计了如图2所示的电路，其中定值电阻的阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额，测量时，先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为；
接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，因通过定值电阻的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为：I额=I﹣；
则小灯泡的濒定功率：P额=U额（I﹣）。
故答案为：（1）P=UI；
（2）如上图所示；
（3）B；
（4）灯泡断路；
（5）1.14；
（6 ）；U额（I﹣）。
【点评】本题测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率，考查实验原理、电路的连接、注意事项、故障分析、额定功率的计算及设计实验方案的能力。
22．初中物理九年级上粤沪版第15章卷1要测定一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）请将图1中的电路元件连接成实验电路（连线不交叉）。
（2）电路接通后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，小灯泡均不发光，电压表的示数为3V，电流表的示数几乎为零。请说出一种导致这种现象的可能原因： 。
（3）小灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图2所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。
【考点】实物的电路连接；电流表的读数方法；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率的计算；探究用电器的电功率实验．
【分析】（1）测灯泡的功率需要测量灯泡的电压和电流。
由灯泡的额定电压确定电压表的量程，电压表与灯泡并联。
由题目中电流表的表盘，来确定电流表的量程，电流表与灯泡串联。
注意电压表和电流表的正负接线柱。
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中，起保护电路和改变灯泡两端的电压的作用。
开关串联在电路中控制电路的通断。
（2）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，可能是电路电阻太大，电流太小；可能是断路；可能是短路。
通过移动滑动变阻器滑片判断电路电流大小还是故障。
再由电流表判断短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置。
（3）电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联。
由题意知，电流表使用0～0.6A量程，电流表与灯泡串联。
电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中。
开关串联在电路中。
根据各元件的连接方法，连接实物图。如图。
（2）小灯泡均不发光，电流表的示数几乎为零，可能电路电流太小，可能电路断路。
无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡均不亮，电流表无示数，电路断路。
电压表示数等于电源电压，电压表串联在电路中，灯泡断路。
（3）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.26A。
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
故答案为：（1）如图；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65。
【点评】灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，
灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0。
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数。
1第十五章章末2
一、选择题
1．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A．安培（A） B．欧姆（Ω） C．焦耳（J） D．瓦特（W）
【考点】电功与电能．
【分析】在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。
【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J．安培是电流的单位；欧姆是电阻的单位；瓦特是功率的单位。
故选：C。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆，属于基础题，容易解答。
2．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2家庭生活中，下列估测符合事实的是（ ）
A．家用彩电的电功率约为200W
B．写字台台面的面积约为200cm2
C．洗浴用水的水温约70℃
D．正常人步行的速度约为5m/s
【考点】温度；长度的估测；速度与物体运动；电功率的计算．
【分析】由生活中的经验可知家庭常见物体的相关物理知识，分析各项则可得出正确答案。
【解答】A、家用电视机的电功率根据不同的型号功率一般在100W至300W间，故一般认为电视机功率约为200W，故A正确。
B、写字台面一般长为1.5m，宽0.5m，故面积约为7500cm2，故B错误。
C、洗浴时水的温度应接近人体温度，即在37℃左右，故C错误。
D、正常人步行的速度约为1m/s，故D错误。
故选：A。
【点评】对日常生活中的温度、质量、声音的强弱、电流等进行准确的估测，是要求初中学生掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面能力。
3．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2初中物理九年级上粤沪版第15章卷2下列说法错误的是（ ）
A．发现有人触电时，应立即切断电源
B．家用电器的金属外壳要接地
C．1kW h=3.6×106J
D．家用电能表是用来测量用电器消耗电功率的仪表
【考点】安全用电原则；电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】（1）发现有人触电时，首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源，再实行救援措施；
（2）将家用电器的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；
（3）1kW=1000W；1h=3600s；
（4）电能表是用来测量家用电器消耗电能多少的仪器。
【解答】A、发现有人触电时，应立即切断电源，故A正确，不符合题意；
B、家用电器的金属外壳要接地，故B正确，不符合题意；
C、1kW h=1000W×3600s=3.6×106J，故C正确，不符合题意；
D、家用电能表是用来测量用电器消耗电能多少的仪表，故D错误，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。值得注意的是：本来不带电的物体带了电；本来不导电的物体导电了，还要知道单位的换算。
4．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中。已知电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围是（ ）
A．0.25A～0.5A，1V～2V B．0.25A～0.6A，1V～2V
C．0.3A～0.5A，1V～1.5V D．0.25A～0.5A，1.5V～2V
【考点】欧姆定律的应用．
【分析】由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，则由功率公式可求得灯泡的额定电流及电阻；因灯泡、滑动变阻器及电流表串联，电压表测灯泡两端的电压，滑动变阻器阻值从零开始变大的过程中，电路中电流慢慢减小；在移动滑片过程中应保证电流表、灯泡及滑动变阻器都能安全工作，则可得出各表的变化范围。
【解答】由灯泡铭牌可得，灯泡两端电压不得超过2V，即电压表最大不得超过2V；
由功率公式P=UI得：
灯泡的额定电流I===0.5A，故电路中电流最大不得超过0.5A；
由功率公式可得：
灯泡的电阻R===4Ω；
当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得：
最小电流I最小===0.25A，此时灯泡两端的电压也为最小值，其值为：
U1=I最小R=0.25A×4Ω=1V；
故电流表范围为0.25A～0.5A；电压表范围为1V～2V；
故选：A。
【点评】本题重点在于把握各电器的额定电压或最大限制电流，不能让每个电器超过其限制值；同时根据滑动变阻器的变化引起的电压或电流的变化进行分析。
5．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
【考点】电路的动态分析．
【分析】据公式P=UI以及U=IR可得P灯=I2R灯分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D答案；电路消耗的总功率也可以根据P=UI，I=得出P=得出总功率的变化情况。
【解答】这个电路为串联电路，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R总=R滑+R灯，R总阻值也增大，根据欧姆定律I=可以知道I减小，据公式P=UI以及U=IR可得P灯=I2R灯，若I减小则灯泡实际功率P灯减小，灯泡变暗据此可以排除答案B，该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D。
故选：C。
【点评】本题用排除法比较简洁，根据电压表测总电压示数不变排除A和D，根据灯的实际功率P灯=I2R灯，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R总=R滑+R灯，R总阻值也增大，I减小，可以知道P灯减小，灯泡变暗，排除B，从而轻松选择出C来。
6．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2晓彤用如图所示的电路进行实验，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数跟电压表的示数成正比
B．电压表示数跟电流表示数的比值增大
C．小灯泡的电流跟它两端的电压成正比
D．小灯泡发光逐渐变亮
【考点】欧姆定律的变形公式；电路的动态分析；电功率的计算．
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）金属导体的电阻除了与材料、长度和横截面积有关以外，还与温度有关，绝大多数金属导体温度升高时电阻增大，据此根据U=IR判断小灯泡的电流与两端的电压关系；根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出电流表的示数与电压表的示关系，然后判断两者的关系；
（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律结合变阻器的阻值判断电压表示数跟电流表示数的比值变化；
（3）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步判断灯泡亮暗的变化。
【解答】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因灯泡的电阻与温度有关，且温度越高、电阻越大，
所以，由I=可知，小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，故C错误；
电流表与电压表的示数关系I=，由于滑片移动时变阻器接入电路的阻值是变化的，
所以，电流表的示数I跟电压表的示数UR不成正比，故A错误；
（2）当滑片P向右移动的过程中，R接入电路中的电阻变大，
由R=可知，电压表示数跟电流表示数的比值等于R的阻值，
则电压表示数跟电流表示数的比值增大，故B正确；
（3）当滑片P向右移动的过程中，R接入电路中的电阻变大，总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，知道灯泡的电阻与温度的关系是关键。
7．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2使用电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（ ）
A．通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B．电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
C．电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D．通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
【考点】焦耳定律在实际中的应用．
【分析】（1）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比、跟电阻大小成正比、跟通电时间成正比。
（2）电阻丝和连接的铜导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电阻丝的电阻比铜导线的电阻大，据焦耳定律分析。
【解答】AD、电炉在使用时，电阻丝和铜导线串联，在串联电路中电流处处相等，即：
I电阻丝=I导线；故AD错误；
B、据实际情况可知，串联电路中各用电器相互影响，通电时间t相同，
根据焦耳定律：Q=I2Rt，因为R电阻丝＞R导线，所以电流产生的热量：Q电阻丝＞Q导线，即电阻丝产生的热量大于导线产生的热量，从而出现电阻丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线却不发烫的现象，故B正确；
C、因为R电阻丝＞R导线，且电流相等，所以据欧姆定律可知，既U=IR可得，加在电炉丝上面的电压比加在导线上的电压大，故C错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电阻丝和相连接的铜导线为串联是本题的关键。
8．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2一家用电器的铭牌上标有“220V110W”的字样，工作时通过它的电流为0.4A，忽略温度对电阻的影响，该电器的实际功率（ ）
A．等于110W B．大于110W C．等于88W D．小于88W
【考点】实际功率．
【分析】已知用电器的额定电压和额定功率，根据公式R=可求该用电器工作时的电阻，利用P=I2R可求该电器的实际功率。
【解答】由P=可得，该用电器工作时的电阻R===440Ω，
当工作时通过它的电流为0.4A，忽略温度对电阻的影响，该电器的实际功率P实际=I2R=（0.4A）2×440Ω=70.4W＜88W。
故选：D。
【点评】此题考查电流、电阻、消耗电能、实际功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=
40Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.2W
B．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为3.0W
C．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的阻值范围是6Ω～20Ω
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是18Ω
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，根据P=UI=求出灯泡的电阻，根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程和变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时电路的总电阻最小，变阻器接入电路中的电阻最小，根据P=UI求出电路消耗的最大功率，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，然后得出答案；
（2）当S、S1、S2都闭合时，R0与滑动变阻器R并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的最大总电阻，根据P=UI=求出电路的最小功率；当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律求出最小总电阻，利用电阻的并联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】（1）当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，
由P=可得，灯泡的电阻：RL===6Ω，
灯泡的额定电流：IL===0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时电路的总电阻最小，变阻器接入电路中的电阻最小，
则电路消耗的最大功率：
P=UI大=6V×0.5A=3W，故A错误；
此时电路中的总电阻：R总===12Ω，
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总﹣RL=12Ω﹣6Ω=6Ω，
则滑动变阻器的阻值范围是6Ω～20Ω，故C正确；
（2）当S、S1、S2都闭合时，R0与滑动变阻器R并联，电流表测干路电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最多，电路的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的最大总电阻：
R大===，
电路消耗的总功率最小值：
P小===2.7W，故B错误；
当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的总电阻最小，
此时电路中的总电阻：
R小===10Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，=+，
解得：R滑≈13.3Ω，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和最大、最小阻值是关键。
10．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2两根阻值不等的电热丝串联在电路中，在相等的时间内（ ）
A．消耗的电能一样多
B．电阻大的电热丝消耗的电能多
C．电阻小的电热丝消耗的电能多
D．无法确定
【考点】串联电路的电流规律；电功与电能的计算．
【分析】由串联电路的电流规律可知通过两电热丝的电流，则由电功公式可比较消耗电能的多少。
【解答】因两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，则由W=I2Rt可得，电阻大的电阻丝在相等时间内消耗的电能要多；
故选：B。
【点评】本题考查电功公式的应用及串联电路的电流规律，属公式的直接应用题目，较为简单。
11．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示，下列测量记录正确的是（ ）
A．物体的长度是3.15cm
B．体温计的示数是36.7℃
C．弹簧测力计示数是1N
D．电能表的示数是2015kW h
【考点】体温计的使用及其读数；刻度尺的使用；弹簧测力计的使用与读数；电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】①使要弄清楚刻度尺的量程和分度值再去读数。起始端是否从零开始，起始端没从0开始，把2.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去2.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
②要弄清楚体温计的量程和分度值再去读数。
③要弄清楚弹簧测力计的量程和分度值再去读数。
④电能表的读数要注意，最后一位为小数位。
【解答】A、刻度尺的分度值是1mm，末端刻度值为3.15cm，物体长度为3.15cm﹣2.00cm=1.15cm．故A错误；
B、体温计的量程为35℃～42℃，一个大格表示1℃，里面有10个小格，因此它的分度值为0.1℃．因此它的读数=36℃+0.7℃=36.7℃．故B正确；
C、弹簧测力计的分度值是0.2N，所以弹簧测力计的示数是0.2N×4=0.8N．故C错误；
D、电能表的读数为201.5kW h．故D错误。
故选：B。
【点评】本题综合考查了刻度尺、温度计、弹簧测力计、电能表四种测量工具的使用与读数，明确分度值是测量读数的关键。
12．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图是某款电热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可实现冷水、温水、热水档之间的切换，若R2=2R1，水龙头在温水档正常工作时电功率为2000W，则它在热水档正常工作时的功率为（ ）
A．1000W B．2000W C．3000W D．4000W
【考点】电功率的计算．
【分析】根据P=分析解答，分析功率大小，确定状态；利用W=Pt求出正常工作时消耗的电功率。
【解答】当开关同时接触1、2触点时，两电阻出断路状态，电功率为零，水龙头出冷水；
当开关同时接触2、3触点时，电路中只有R1接入电路，电路中的电阻最大，根据P=可知，在电压一定时，电功率最小，处于保温状态，水龙头放出的是温水；
当开关同时接触3、4触点时，两电阻并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于加热状态，水龙头出热水；
因为R2=2R1，由P=可知，当电压相等时，R2消耗的功率为R1的，故R2功率为P2=×2000W=1000W，
加热档位时的总功率为：P=P1+P2=2000W+1000W=3000W。
选C。
【点评】此题主要考查学生对于电功率的理解，结合实际电路分析用电器的状态是能力的考查。
二、填空题
13．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2电能表是用来测量电路消耗 的仪表。小红家的电能表9月底的示数为 ，10月份小红家共用电50kW h，10月底小红家的电能表的示数为 kW h．50kW h合 J。
【考点】物理量的单位及单位换算；电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】本题抓住电能表是用来测量电路消耗电能的仪表，测量电能的方法是计数器的示数之差。注意最后一位虚线框内的为小数，单位是kW h。
【解答】电能表是用来测量电路消耗电能的仪表；
小红家10月份消耗的电能为：
W=50kW h+2138.2kW h=2188.2kW h=2188.2×3.6×106J=1.8×108J。
故答案为：电能；2188.2；1.8×108。
【点评】本题考查了电能表用途和电能表读数方法；电能表的读数方法：（1）月末的减去月初的示数。（2）最后一位是小数。（3）单位kW h。
14．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2我国家庭照明电路的电压为 V；接在照明电路中的一盏电灯，正常发光25h耗电1kW h，其额定功率为 W。
【考点】家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；电功率的计算．
【分析】我国家庭照明电路的电压为220V；知道电灯25h消耗的电能，根据P=求出这盏电灯的功率。
【解答】我国家庭照明电路的电压为220V；这盏电灯的功率：
P===0.04kW=40W。
因电灯正常发光，故其额定功率为P额=P=40W。
故答案为：220；40。
【点评】本题主要考查了电功率的计算，比较简单，计算过程要注意单位的换算。
15．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2灯泡L1和L2上都标有“3V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。 L1的额定功率为 W，若把小灯泡L1和L2串联在电源电压为3V的电路中，L1的电功率为 W。
【考点】电功率的计算．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出灯泡正常发光时的电流；利用P=UI求出L1的额定功率。
（2）首先根据图中两灯泡的一组电压和电流值求出各自的阻值，串联时，根据串联电路的电阻特点可知总阻值，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出L1的电功率。
【解答】（1）由图可知：灯泡L1的电压为额定电压3V时，电流I1=0.12A，
∴L1的额定功率P额1=U额I1=3V×0.12A=0.36W。
（2）由图可知U=3V时，电流I1=0.12A，I2=0.24A；
∵I=，
∴灯泡电阻为：R1===25Ω，
R2===12.5Ω，
∵串联电路中总阻值等于各电阻的阻值之和，
∴串联时，R=R1+R2=25Ω+12.5Ω=37.5Ω；
则电路中的电流I===0.08A，
L1的电功率：
P1=I2R1=（0.08A）2×25Ω=0.16W。
故答案为：0.36；0.16。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及从图象中得出相关的信息。
16．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2现在有很多新能源发电，例如太阳能光伏发电系统，它可以将太阳能转化成电能再转化为蓄电池的 能。现在利用一该电源给灯泡供电，电路如图所示，电源的输出电压恒定不变。现将一个灯泡L（若电阻保持不变）拉在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为36W，若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的功率为9W．则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为 W。
【考点】电功率的计算；太阳能的转化．
【分析】（1）太阳能光伏发电系统是把太阳转化成电能再转化为化学能储存起来；
（2）先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P=I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时电源的功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率。
【解答】（1）太阳能光伏发电系统，它可以将太阳能转化成电能再转化为蓄电池的化学能；
（2）灯泡L连接在A、B两点时，电路为灯泡的简单电路，设电路的电流为I1，
则灯泡的功率（即电路的总功率）：P1=I12RL=36W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
若将灯泡L接C、D两点时，灯泡和输电线的电阻串联，设此时电路的电流为I2，
此时灯泡的功率：P2=I22RL=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①式÷②式可得：
I1：I2=2：1；
若将灯泡L接C、D两点时，此时电路的总功率为：P3=UI2，
则两次的总功率之比：=，
即P3==×36W=18W；
所以导线AC、BD共同消耗的功率为：P线=P3﹣P2=18W﹣9W=9W。
故答案为：化学；9。
【点评】本题考查了太阳能的转化和电功率公式的灵活应用，关键是根据电阻消耗的功率求出电流之间的关系，从而求出将电阻R接C、D两点时电路的总功率。
初中物理九年级上粤沪版第15章卷2将L1“220V 40W”和L2“220V 100W”两只灯泡分别串联和并联后，接入电压可调的电源上。灯泡串联时， 消耗的功率较大，电路消耗的最大功率为 W；两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比为
（电压不允许超过额定值，灯丝电阻不随温度变化）
【考点】电功率的计算．
【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常工作时的电流，由电功率公式可以求出灯泡电阻，然后由串并联电路特点、电功率公式分析答题。
【解答】∵P=UI，
∴灯泡正常工作时的电流：I1===A，
I2===A，
∵I=，
∴灯泡电阻：R1===1210Ω，
R2===484Ω，
两灯泡串联时，通过它们的电流I相等，
由P=I2R可知，电阻越大，灯泡消耗的功率越大，
由于L1的电阻大于L2的电阻，因此灯L1消耗的功率大；
两灯泡串联，为保证电路安全，电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流，
即电路电流I=I1=A，电路消耗的最大功率P串最大=I2（R1+R2）=（A）2×（1210Ω+484Ω）=56W；
两灯泡并联时，灯泡两端最大电压等于其额定电压，
灯泡并联时的最大功率P并最大=P1+P2=40W+100W=140W，
两只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比：
P串最大：P并最大=56W：140W=2：5；
故答案为：L1；56；2：5。
【点评】本题考查了判断哪个灯泡消耗的功率大、求最大功率与功率之比，知道灯泡铭牌含义、应用串并联电路特点、电功率公式即可正确解题。
三、解答题
18．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值。将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路。如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上。求：
（1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？
（2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R0不能大于某一值，这个值是多大？
【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算．
【分析】由图甲可知，电路电流小于50A时超导限流器的电阻为零，电流大于50A时，电阻为一定值；
（1）电路电流为30A时，超导限流器电阻为零，由电功率公式P=UI可以求出M消耗的电功率。
（2）M短路时，超导限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，电路不能处于短路状态，
电路电阻不能为零，超导限流器电阻不能为零，则电路电流最小为50A，由欧姆定律可以求出超导限流器的电阻。
【解答】（1）由图甲可知，电路电流I1=30A时，超导限流器的电阻为零，
用电器M两端电压等于电源电压，则用电器功率为：
P=UI1=5×104V×30A=1.5×106W；
（2）M短路时，限流器两端电压等于电源电压，
为保护电路，限流电阻阻值不能为零，电路电流最小为50A，
由I=可知，
限流电阻阻值R0===1000Ω；
答：（1）用电器M消耗的电功率是1.5×106W；
（2）超导限流电阻阻值不能大于1000Ω。
【点评】由图象找出超导限流电阻阻值与电流的关系，应用电功率公式及欧姆定律即可正确解题。
19.初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图所示是某简易电加热器的电路图。电源电压是36V保持不变，R1、R2是发热电阻丝，R2的电阻是42Ω，滑动变阻器的最大电阻是
12Ω．开关s接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，且每个挡内的温度是可调的。试求：
（1）开关s接“1”时，变阻器的滑片在A端，R1的功率是72W．R1的电阻是多少？
（2）开关s接“2”时，变阻器的滑片在A端，电路中的电流是多少？
（3）开关s接“1”时，变阻器的滑片在B端，R1的功率是多少？
【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算．
【分析】（1）分析电路可知，开关s接“1”时，变阻器的滑片在A端，电路为R1的基本电路；由功率的变形公式R=求出R1的电阻；
（2）分析电路可知，开关s接“2”时，变阻器的滑片在A端，两个定值电阻串联；根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流；
（3）分析电路可知，开关s接“1”时，变阻器的滑片在B端，滑动变阻器与定值电阻R1串联，根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流，然后由功率公式P=I2R求出R1的功率。
【解答】（1）开关s接“1”时，滑动变阻器与R1串联，
电阻R1的阻值R1===18Ω；
（2）开关s接“2”时，开关s接“2”时，变阻器的滑片在A端，两个定值电阻串联，
电路电流I===0.6A；
（3）开关s接“1”时，变阻器的滑片在B端，
此时电路中电流：I′===1.2A，
R1的功率：P=I′2R1=（1.2A）2×18Ω=25.92W。
答：（1）R1的电阻是18Ω；
（2）开关s接“2”时，变阻器的滑片在A端，电路中的电流是0.6A；
（3）开关s接“1”时，变阻器的滑片在B端，R1的功率是25.92W。
【点评】本题考查了求电阻的阻值、电流、功率等问题，分析电路结构是正确解题的前提，熟练掌握功率的变形公式、欧姆定律、功率公式是正确解题的关键。
20．初中物理九年级上粤沪版第15章卷2如图是某具有保温功能的电热水壶电路原理图，额定电压为220V，当S1和S2同时闭合时，电热水壶处于加热状态；当S1闭合，S2断开时，电热水壶处于保温状态；电热丝R1=40Ω，R2=1170Ω，工作过程中不计温度对电热丝电阻的影响，电热水壶加热效率为90%．某次该电热水壶将0.8kg的水从25℃加热到100℃所用时间为280s，求：
（1）该电热水壶的额定保温功率是多少？
（2）这过程中0.8kg的水吸收了多少热量？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃）]
（3）这过程中电热水壶的实际工作电压是多少？
【考点】热量的计算；电功率的计算．
【分析】（1）当S1闭合，S2断开时，R1、R2连入电路，求出总阻值，根据P=求出保温时电热水壶的功率。
（2）根据Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（3）由加热效率电流所做的功，根据P=求出电热水壶的实际功率，根据P=的变形式求实际工作电压。
【解答】（1）当S1闭合，S2断开时，R1、R2连入电路，
∵串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，
∴R=R1+R2=40Ω+1170Ω=1210Ω，
则保温功率为P保===40W；
（2）水吸收的热量Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（100℃﹣25℃）=2.52×10﹣5J；
（3）实际电流所做的功W===2.8×105J；
∴实际功率P实===1000W，
由图可知电热水壶处于加热状态时，只有电阻R1连入电路；
由P=得：实际电压U实===200V。
答：（1）该电热水壶的额定保温功率是40W；
（2）这过程中0.8kg的水吸收了2.52×10﹣5J的热量；
（3）这过程中电热水壶的实际工作电压是200V。
【点评】本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式结合欧姆定律计算相关物理量的能力。
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