粤沪版物理九年级上册第十五章 电能与电功率 习题课件(共81张PPT)

(共81张PPT)
●上册●
第十五章 电能与电功率
目录
01
思维导图
02
易错点剖析
03
重点突破
思维导图
易错点剖析
易错点1：电功与电功率概念辨析
（1）电功与电功率是反映不同意义的物理量。（２）电功讨论的是电流做功的“多少”，电功率讨论的是电流做功的“快慢”。
【例1】下列关于电功与电功率的说法正确的是（ ）
A.用电器的电功率越大，通过它的电流做功越多
B.用电器的电功率越大，电流通过它做功越快
C.通过用电器的电流做功越多，它的电功率越大
D.用电器的电功与其功率无关，只与通电时间有关
错因分析：对电功和电功率的概念理解不透彻。用电器的电功率越大，表示电流做功越快，通过它的电流做功多少跟做功的时间有关，故A、C错误，B正确；用电器的电功率越大，做功时间越长，通过用电器的电流做功越多，故D错误。
答案 B
1.有两个电阻R1和R2，R1＞R2，在电源电压一定的前提下，通电时间相同，电流做功最多的电路是（ ）
学以致用
D
易错点2：用电器的额定功率(电压)与实际功率(电压)
（1）用电器的额定功率“与生俱来”，是它在额定电压下正常工作时的功率。
（2）当一个用电器接入电路，此时它的功率为实际功率，实际功率可能与额定功率相等，也可能不相等，这取决于用电器所获得的实际电压。
（3）若用电器获得的实际电压等于额定电压，那么它的实际功率就等于额定功率。
（4）总的来说，要判断用电器的实际功率是否等于额定功率，通常先看实际电压是否等于额定电压（或实际电流是否等于额定电流）。
【例2】把标有“6 V 6 W”字样的小灯泡L1和标有“6 V 3 W”字样的小灯泡L2串联后接在电压为6 V的电源电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A.因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B.因为灯L2 电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮
C.因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
D.因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
错因分析：不能全面理解用电器的额定功率与额定电压、实际功率与实际电压的区别和联系。
（1）灯泡亮度取决于实际功率，要将问题转化为求两灯串联后各自的实际功率；（2）题目所给的灯泡“6 V”是灯泡的额定电压，当两个灯泡串联接入电路后，由于串联分压，灯泡分得到的实际电压并不一定是6 V；（3）灯泡各自实际分得多少电压取决于自身电阻，要先求每个灯泡的电阻。
答案 B
2.L1灯规格为“6 V 6 W”，L2灯规格为“6 V 3 W”，忽略灯丝电阻变化，现将两灯串联后接在9 V的电路中，则下列说法正确的是( )
A.两盏灯都能正常发光，L1更亮些
B.只有L1能正常发光，L1更亮些
C.只有L2能正常发光，L2更亮些
D.两盏灯都不能正常发光，L2更亮些
学以致用
C
易错点3：电热器高挡功率(加热)和低挡功率(保温)问题
（1）焦耳定律公式Q=I2Rt，适用于任何导体通电后由于电流热效应所产生热量大小的计算。
（2）Q=UIt或Q= t或Q=Pt等变形公式来源于Q=W，因此只适用于部分用电器（电能全部转化为内能）。
【例3】如图Z15-1所示的电路中，电源电压U=6 V，电阻R1=6 Ω，电阻R2=4 Ω。问：
（1）只闭合S1，R1的功率为多大？
（2）只闭合S2，通电10 s，R1产生
的电热是多少？
（3）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？此时的最大电功率。
错因分析：对焦耳定律的公式及其变形公式的适用条件理解不全面。（1）只闭合S1，电路中只有R1工作，用公式P1= 计算。（2）只闭合S2，R1与R2串联，先求电路中的电流，再利用公式Q1=I2R1t计算。（3）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P= 可知，电路的电功率最大。
解：（1）只闭合S1，R1的功率P1= =6 W。
（2）只闭合S2时，R1与R2串联。电路中的电流I=
=0.6 A,
通电10 s,电流通过R1产生的电热Q1=I2R1t=（0.6 A）2×6 Ω
×10 s=21.6 J。
（3）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P= 可知，电路的电功率最大。
P最大＝P1+P2＝ =15 W。
答：（1）只闭合S1，R1的功率为6 W。
(2)只闭合S2，通电10 s，R1产生的电热是21.6 J。
(3)当开关S1、S3闭合，S2断开时，整个电路消耗的电功率最大，为15 W。
3.如图Z15-2所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S是手动、温控一体开关——必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103 ℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态。已知R2=495 Ω，电饭锅的额定加热功率为880 W。
（1）分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关S，电饭锅____________（填“能”或“不能”）煮熟饭。
（2）当电饭锅处于正常加热状态
时，电路中的电流是多大？
（3）当电饭锅处于保温状态时，
保温功率是多大？
学以致用
答案：(1)不能 (2)4 A (3)88 W
重点突破
重点1：有关电与热的分析计算
重点分析：利用电热器对水加热是一种常规题型。计算水吸收的热量用公式Q吸＝cmΔt；计算消耗的电能或产生的电热，利用Q=W来计算即可。电热器的加热效率用公式η＝ 来计算。
1.如图Z15－3所示的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2，相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是（ ）
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.丁、丙、乙、甲
D.丙、乙、甲、丁
B
2.如图Z15－4所示是一个电热水壶的铭牌，请利用所学知识，结合该铭牌上的信息。判断下列说法正确的是( ）
A.该电热水壶只能在直流电下工作
B.该电热水壶只能在220 V电压下工作
C.该电热水壶正常工作时的电流约为
4.4 A
D.该电热水壶正常工作20 min耗电为
0.5 kW·h
D
3.电热水器在工作过程中把电能转换成____________能，某电热水器的铭牌如图Z15-5所示，在该电热水器中装初温为25 ℃、质量为60 kg的水，在额定电压下工作1 400 s，水温升高10 ℃，则水吸收的热量是_________________J，电热水器消耗的电能是_________________J。［水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)］
内
2.52×106
2.8×106
4.一个额定电压为220 V的电热水器，当通电40 min后，电能表的示数增加了2 kW·h，同时把质量为50 kg的水从20 ℃加热到50 ℃，求：
（1）电热水器的做功功率。
（2）电热水器的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
解：（1）电热水器消耗的电能W＝2 kW·h＝2×3.6×106 J＝7.2×106 J，时间t＝40 min＝40×60 s＝2 400 s，
电功率P＝ ＝3 000 W。
（2）水吸收的热量Q吸＝c水m（t-t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg×（50 ℃-20 ℃）＝6.3×106 J，
电热水器的加热效率η＝ ＝87.5%。
答：（略）
5.如图Z15－6所示是某款电热水壶，额定功率为1 000 W。现在该水壶内装入体积为10-3 m3、初温为20 ℃的水，放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作6 min，将水加热到95 ℃。求：
（1）水吸收的热量。
（2）此电热水壶的加热效率。
［c水＝4.2×103 J/（kg·℃），
ρ水＝1.0×103 kg/m3］
解：（1）由ρ= 可得，水壶内装水的质量m=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×10-3 m3=1 kg,
将水加热到95 ℃，则水吸收的热量
Q吸＝c水m（t-t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（95 ℃-20 ℃）＝3.15×105 J。
（2）电热水壶消耗的电能W＝Pt′＝1 000 W×6×60 s＝3.6×105 J，
该电热水壶的加热效率η＝ ×100%＝ ×100%＝87.5%。
答：（略）
重点2：多挡位电路分析计算
重点分析：电热问题指的是电加热器的挡位问题，即保温和加热两挡问题，很少涉及三挡问题。保温和加热问题，实质是通过开关改变电路结构，从而改变电路接入的总电阻大小。根据公式P= 可知，家庭电路U=220 V是个定值，电路中的总电阻大，总功率小，为保温挡；电路中的总电阻小，总功率大，为加热挡。
6.如图Z15－7所示是额定电压为220 V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为110 W。问：
（1）若电吹风在额定电压下工作，送冷风
时，通过电动机的电流是多少？
（2）若电吹风在额定电压下工作，送热风
时电路消耗的总功率为550 W，则电热丝R的
阻值应为多大？
（3）通电5 min，电热丝产生的热量是多少？
解：（1）送冷风时，只有电动机工作，
电动机的额定功率110 W，根据P＝UI可得，通过电动机的电流I＝ ＝0.5 A。
（2）送热风时，电热丝和电动机同时工作，由图可知，此时电热丝和电动机并联，
电热丝的功率PR＝P总-P电动机＝550 W-110 W＝440 W，
由并联电路的电压规律和P＝ 可得，电热丝R的阻值R＝
＝110 Ω。
（3）通电5分钟，电热丝产生的热量QR＝WR＝PRt＝440 W
×5×60 s＝1.32×105 J。
答：（略）
7.图Z15－8甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图Z15-8乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S、S1是自动控制开关。将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间的变化如图Z15-8丙所示。问：
（1）只闭合S时，电饭煲的功率为多少瓦；R1的阻值是多少欧姆？
（2）同时闭合S、S1时，15～20 min，R1和R2的额定功率分别为多少瓦？
（3）10～15 min，电饭煲产生的热量是多少焦？
解：（1）由图乙知只闭合S时，只有R1工作，电阻较大，根据P＝ 知功率小，由图丙知此时的功率为440 W；
根据P＝ 知R1的阻值R1＝ ＝110 Ω。
（2）同时闭合S、S1，功率大，由图丙知，15～20 min，R1和R2的总功率为660 W，R1的额定功率仍然为440 W，
R2的额定功率P2＝P-P1＝660 W-440 W＝220 W。
（3）由图丙知10～15 min功率为440 W，此时间内电饭煲产生的热量Q＝W＝P1t＝440 W×5×60 s＝1.32×105 J。
答：（略）
重点3：有关动态电路的分析计算
重点分析：（1）在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
（2）当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。
8.如图Z15－9所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑片P向右滑动时（假设灯丝电阻不随温度变化），下列判断正确的是（ ）
A.电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
B.电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变暗
C.电路的总功率不变，灯泡的实际功率变大
D.电路的总功率不变，灯泡的实际功率变小
B
9.如图Z15－10所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变大
C.小灯泡的亮度不变
D.电路中的总功率变大
C
10.如图Z15-11所示，这是一种测量体重的装置，下列说法正确的是（ ）
A.体重示数计是由电压表改装成的
B.电路中定值电阻R1的作用是改变电路中的电流、电压
C.所测人的体重越大，体重计示数越小
D.所测人的体重越大，定值电阻R1消耗的电功率越大
D
11.在如图Z15－12所示的电路中，R1是定值电阻，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电压表的示数____________，R1消耗的电功率____________（填“变小”“变大”或“不变”）。
变大
变小
12.如图Z15-13所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表V的示数将____________，电流表的A2的示数将____________，电压表V的示数与电流表A1的示数之比将____________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
不变
变小
不变
13.如图Z15－14所示是汽车上的油量表及其简化结构示意图。加油时，滑动变阻器R的阻值会____________，电流表的示数将____________，电路的总功率____________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
变小
变大
变大
重点4：动态电路极值、范围类分析
重点分析：在分析动态电路基础上，明确电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。在保证电路安全的前提下，电压表或电流表的量程，滑动变阻器的最大电流，用电器的额定值均可作为限定条件。当滑片位于某端时或某个开关闭合、断开时，分析其等效电路中电压表和电流表的示数最大或最小，再根据欧姆定律或P=UI、P= 求出相应物理量的变化范围。
14.如图Z15－15所示的电路中，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡标有“3 V 1.5 W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。开关S闭合后，滑动变阻器在滑片P滑动的过程中，为了保证电路安全，下列说法中正确的是（ ）
A.滑片P向右滑动时，电流表和电压表示数均变小
B.滑动变阻器R接入电路的阻值范围是0～24 Ω
C.小灯泡L的最小电功率是0.1 W
D.电路消耗的最大电功率是2.25 W
D
15.如图Z15－16甲所示是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图Z15-16乙所示，则由此可知（ ）
A.当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端滑动时，电压表和电流表的示数都变小
B.该电路的电源电压为3 V
C.该电路最小电功率为1.8 W
D.R的阻值变化范围是0～5 Ω
B
16.如图Z15－17所示，电源电压为4.5 V，小灯泡规格为“3 V 0.6 W”（灯泡的电阻保持不变），电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（ ）
A.电流变化范围是0～0.2 A
B.滑动变阻器变化范围是7.5～30 Ω
C.小灯泡功率的变化范围是0.2～0.6 W
D.电路的最小总功率是0.225 W
B
17.在如图Z15－18所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是0.4～1 A，电压表的示数变化范围是1～4 V。则定值电阻R1＝___________Ω，电源电压U＝___________V。
5
6
18.如图Z15－19所示，电源电压恒为6 V，定值电阻R为6 Ω，灯泡L标有“6 V 3 W”字样，灯丝电阻不变。问：
(1)灯泡L正常发光的电阻是多少？
(2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，
整个电路中消耗的总功率最小？最小功
率是多少？
(3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，
整个电路中消耗的总功率最大？最大功率是多少？
解：（1）由P＝ 可知，灯泡正常发光的电阻RL＝
＝12 Ω。
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，此时L与R串联，电路的总电阻最大，由P＝ 可知，电路总功率最小；电路中的总电阻R总＝RL+R＝12 Ω+6 Ω＝18 Ω，电路的总功率Pmin＝
＝2 W。
（3）当S2断开，S1、S3闭合时，此时L与R并联，L正常发光，电路总电阻最小，由P＝ 可知，电路中电功率最大；电阻R的功率PR＝ ＝6 W；电路的总功率Pmax＝PL+PR＝3 W+6 W
＝9 W。
答：（略）
重点5：伏安法测灯泡的额定功率
重点分析：根据“伏安法”测量灯泡电阻实验原理图，电压表和小灯泡并联，测量小灯泡两端的电压，根据小灯泡的额定电压，选择电压表的量程；电流表和小灯泡串联，测量小灯泡的电流。调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压达到额定电压，观察电流表读数或在图像上找到小灯泡的额定电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率。
19.一只小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时的电流约为0.3 A。小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6 V的电源、滑动变阻器、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图Z15-20甲中电路连接完整。
如答图Z15-1所示。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是____________。
（3）排除故障后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图Z15-20乙所示，此时电流为____________A；小灯泡的额定功率为____________W。
（4）利用所给器材，该实验装置____________（填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
小灯泡断路
0.26
0.65
不能
20.在“测量小灯泡电功率”的实验中，设计了如图Z15－21甲的电路图，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，有两个规格分别为“10 Ω 1 A”“50 Ω 1 A”的滑动变阻器，电源电压为6 V。
（1）该实验的原理是
____________；为了能
够顺利完成实验，应选
规格为______________
的滑动变阻器。
P＝UI
“50 Ω 1 A”
（2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图Z15－21乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向____________（填“A”或“B”）端移动。
（3）根据实验测得的数据，绘制小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像，如图Z15－21丙所示，分析图像可知小灯泡的额定功率为____________W。
（4）移动滑动变阻器滑片，电流表的示数为0.1 A时没看见小灯泡亮，原因是______________________。
A
0.625
小灯泡实际功率太小
（5）丙图是小灯泡的I-U图像，可知灯柱丝的电阻随着灯两端电压增大而____________（填“增大”或“减小”）。
（6）若将小灯泡换成相同电功率的发光二极管（冷光源），从能量转化角度来分析，正常工作时发光二极管一定比小灯泡____________（填“亮”或“暗”）。
增大
亮
21.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图Z15-22甲所示的器材，其中电源电压约为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V（灯丝电阻约为10 Ω）。
（1）如图甲所示，已将所用器材连成部分电路，若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮，请在图甲中补画一根导线（与其他导线不交叉），组成符合要求的电路。
物理量实验次数 1 2 3 4
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.1
电流I/A 0.30 0.26 0.22 0.20
电阻R/Ω 7.7 6.8 5.0
如答图Z15－2所示。
（2）连接实物图时，在连接完最后一根导线后，立即看到灯泡发出明亮的光，若各电路元件均正常，请写出在实验操作中存在哪两个不当之处：①____________；②___________________
__________________________________。
（3）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图Z15-22乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向____________（填“A”或“B”）端移动。
开关未断开
滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处
B
（4）将测得的数据及计算结果填在上面的表格中。
①小灯泡的额定功率为____________W；
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受___________变化的影响。
0.75
温度
重点6：非常规方法测量电功率
重点分析：非常规方法测量电功率与非常规方法测量电阻的本质是一样的。根本分析方法是利用串、并联电路规律分析出测量对象的电压U和电流I，利用公式P＝UI计算即可。主要有两种类型：一是没有电流表，二是没有电压表。当没有电流表时，可以借助一个已知电阻和电压表来替代电流表。当没有电压表时，可以借助一个已知电阻和电流表来替代电压表。特别注意：测量灯泡的额定功率时，必须使灯泡两端的电压为额定电压，或通过灯泡的电流为额定电流。
22.小华设计了下列四种测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率的电路。电路中有阻值已知的定值电阻R，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知，在不拆改电路的前提下，能够测出小灯泡额定功率的电路是 （ ）
D
23.小鹏想测一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，发现电流表损坏不能使用。他利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图Z15－23所示的电路，测量额定电压为U1的小灯泡的额定功率。操作如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，
使电压表的示数为U1；②保持滑动变阻器滑片
位置不变，闭合开关____________，断开S1，
读出电压表示数为U2；③小灯泡的额定功率
P额＝____________（用U1、U2和R0表示）。
S、S2
U1×
24.在一次课堂实验中，老师布置了测量小灯泡额定电功率的实验，在操作过程中，晓东所在小组发现电压表被损坏，老师另给该小组两个开关和一个阻值为10 Ω的定值电阻R0，也测出了一个额定电压U额为2.5 V的小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图Z15－24所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题：①连接好电路后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I1＝______A
时，小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑
片P的位置不动，断开S1，闭合S2，读出电流
表的示数为I2;③则小灯泡的额定功率P额＝
____________（用U额、I1、I2表示）。
0.25
U额×（I2-I1）
25.某同学要测量小灯泡L的电功率，所用的实验器材有：
A.电源E（电压恒为4.5 V）；B.电流表A1（量程0～200 mA）；C.电流表A2（量程0～500 mA）；D.定值电阻R0（阻值为20 Ω）；E.滑动变阻器R（阻值为0～20 Ω）；F.待测小灯泡L（额定电压3.6 V）；G.开关S一个，导线若干，则：
（1）如图Z15-25甲所示，是该同学设计的电路图。请根据电路图，用笔画线代替导线将图Z15-25乙的实验电路连接完整。
如答图Z15－3所示。
（2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示：小灯泡两端的电压为____________，通过小灯泡的电流为____________。
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最____________（填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如表所示：
根据实验数据可得，当电流I1＝144 mA时，小灯泡的实际功率为____________W（保留一位小数）。
I1/mA 63 88 124 144 166
I2/mA 229 299 379 424 470
I1R0
I2-I1
右
0.8
（4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于____________Ω。
18
重点7：有关图像分析计算
重点分析：(1)看清图像中横、纵坐标所表示的物理量，弄清坐标上的分度值。(2)明确图像所表达的物理意义，利用图像的交点坐标、倾斜程度等进行分析、推理、判断和计算。（3）根据图像把题目中的问题计算出结果或做出判断性结论。
26.如图Z15－26所示是电路元件甲和乙的I-U图像，下列说法正确的是（ ）
A.乙的电阻大于甲的电阻
B.当甲两端电压为2 V时，R甲＝0.2 Ω
C.甲和乙两个元件串联接入电路中，电路
电流为0.2 A时，电路的总功率为0.6 W
D.甲和乙两个元件并联接入电路中，当电源
电压为2 V时，甲、乙消耗的电功率之比是1∶2
C
27.如图Z15－27甲所示的电路中，电源电压为6 V，灯L上标有“4 V 0.5 A”且灯泡的电压随电流变化的图像如图Z15-27乙所示，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”的字样，闭合开关S，当滑片P移到中点时，下列说法正确的是（ ）
A.此时灯L的电阻为8 Ω
B.此时电路消耗的电功率为3 W
C.此时灯L与滑动变阻器消耗的电功率
之比为1∶2
D.此时电路1min消耗的电能为180 J
C
28.小明测量小灯泡的电功率，电路如图Z15－28甲所示，电源电压恒为6 V，小灯泡上标有“3.8 V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图Z15-28乙所示。则小灯泡的额定功率为____________W；当小灯泡两端电压为2.0 V时，滑动变阻器消耗的电功率为____________W。
1.14
0.88
29.如图Z15－29甲所示是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将小灯泡L与电阻R连入图Z15-29乙所示电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W；再闭合S1，电流表示数为0.9 A。电源电压为____________V，电阻R消耗的电功率为____________W，电阻R的阻值为____________Ω。
6
3.6
10
30.如图Z15－30甲电路所示，电源电压为9 V且保持不变，小灯泡标有“6 V 6 W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图Z15-30乙所示。问：（结果保留一位小数）
（1）小灯泡正常发光时电阻为多少？
（2）当电压表的示数为3 V时，
①整个电路10 s内消耗的电能是多少？
②滑动变阻器的电阻为多少？（结果保
留一位小数）
解：（1）由P＝ 可得，小灯泡正常发光时的电阻RL＝
＝6 Ω。
（2）①根据图像可知，当灯泡两端电压为3 V时，通过灯泡的电流0.7 A，因串联电路处处电流相等，所以整个电路10 s内消耗的电能W＝UIt＝9 V×0.7 A×10 s＝63 J；
②因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压U滑＝U-UL′＝9 V-3 V＝6 V，
由I＝ 可知，滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝ ≈8.6Ω。
答：（略）
重点8：探究焦耳定律
重点分析：该实验主要考查控制变量法的应用与理解，探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，应改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同（包含容器，受热物体等），由此可得出结论。
31.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图Z15－31所示的实验器材，其中R1＞R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系。
（1）电路中电阻丝的连接方式是
为了控制____________；电阻丝放
出热量的多少，是通过
_________________来进行判断的。
电流相等
温度计示数的变化
（2）闭合开关，经过一定的时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1____________（填“＞”“＜”或“＝”）Δt2。
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间保持相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，温度升高量Δt1′____________（填“＞”“＜”或“＝”）2Δt1′，该实验说明电流产生的热量与电流____________（填“成”或“不成”）正比关系。
＞
＞
不成
（4）实验中加热煤油而不用水的主要原因是______________________________________________________。
煤油的比热容小于水的比热容
32.某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6 V电源、5 Ω的发热电阻两只、10 Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图Z15－32甲、
乙所示的两个方案，本实验应该
选用图____________所示方案。
甲
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应____________，两个烧瓶内的液体应为____________质量的____________种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是____________。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100 ℃，酒精的沸点为78 ℃，忽略热量散失。
不同
相同
相同
煤油
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应____________（填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节____________，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里；
相同
平衡螺母
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于____________；
③根据表中数据可得酒精的比热容为___________J/（kg·℃）。
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图____________所示方案。
沸点
2.4×103
液体 加热时间/s 质量/g 初始温度/℃ 末态温度/℃ 比热容/J·（kg·℃）-1
水 420 60 20 32 4.2×103
酒精 420 60 20 41
乙
谢 谢