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一、电功
1、电功的实质：电流做功的过程就是______转化为__________的过程。
2、单位为_____(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW·h)。
3、换算：1kW·h＝__________J。
4、影响电功大小的因素有电压、_____和通电_____。
关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
C．用电能表可以测量电流做功的多少
D．电流越大，电流做功就一定越多
如右图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30 Ω，R2＝10 Ω.当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电流表的示数为 0.4A.2-1-c-n-j-y
(1)求电源电压；
(2)当闭合开关 S2、S，断开 S1 时， 求电流表的示数；
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时，通电100 s，求整个电路消耗的电能。
1、电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_____转化为其他形式的能。21*cnjy*com
2、电能计算公式为：______________________________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式________________________________________计算。21世纪教育网版权所有
3、测量电功的仪表是__________(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。
如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为________kW·h。他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表的转盘在8 min内转动了72转。则他家的电饭锅加热时的电功率为_______W。
（2022 鼓楼区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，小灯泡L的阻值为20Ω（忽略温度对灯丝电阻的影响），电阻R1不等于零，闭合开关S，当滑片位于b端时，小灯泡的实际功率为1.8W，当滑片位于a端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．1W B．3W C．5W D．7W
电功率
1、电流在单位时间内所做的功叫__________，是用来表示_______________的物理量。
2、单位：瓦特(简称瓦，符号为W)，千瓦(kW)。1kW＝1000W。
3、电功率计算公式为：P＝_____、P＝_____。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝_____、P＝_____计算。
4．额定功率：用电器在__________下工作时所消耗的电功率。
5．用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的_____电功率。
6、以灯泡为例：PZ220V 40W
PZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，40W表示该灯泡的额定功率为40W。
如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”(电阻不随温度而变化)，电流表的量程为0～3 A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是( )
A．1∶4 B．1∶8 C．2∶7 D．3∶20
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＝48.4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。
测定小灯泡的电功率
1、原理为_______________。
2、调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数_____额定电压时，可测额定功率。21·cn·jy·com
某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，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．小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
小翁同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图所示的器材和电路，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω)。
(1)为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________(选填“A”或“B”)。21教育网
A. “10 Ω 5 A”的滑动变阻器 B. “50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是______。
(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图甲所示)，分析图象可知：小灯泡的额定功率为_______W。【出处：21教育名师】
(4)完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图乙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①________(填写S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_______；
②________(填写S、S1、S2的通断情况)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝________。
四、电流的热效应
1．电流热效应
电流通过导体时，_____能转化为_____能，这种现象叫做电流的热效应。
2．用控制变量法进行研究
在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟__________的平方、导体的_____和通电时间成正比。
表达式：Q＝_____
如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
同学们准备了学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线，还有完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计，连接成如图所示的电路，进行实验探究。
(1)小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值________(选填“相同”或“不同”)。实验中保持液体质量相同，闭合开关，通电一段时间后，小明发现甲瓶中温度计示数升高5 ℃，乙瓶中温度计示数升高10 ℃，则______(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
(2)小丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R甲、R乙阻值_______(选填“相同”或“不同”)；除控制电流大小和通电时间相同外，还应控制液体的种类和________相同。21*cnjy*com
【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因。___________________________________。
1．（2022 淮安）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω
D．电路总功率最大值1.2W
2．（2022 淮安）如图所示，有轨电车是城市交通现代化的标志，直流电动机是有轨电车的动力心脏，其工作原理是（ ）
A．B．C．D．
3．（2022 鄂尔多斯）在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（ ）
A．R2的阻值为5Ω
B．电源电压为6V
C．滑动变阻器的最大功率为9W
D．电流表示数的变化范围为0.75～1.5A
4．（2022 威海）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 Ω。
5．（2022 盐城）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。
（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为 V，造成此现象的原因是 。
（3）调整后继续实验，数据如下：
1 2 3 4 5 6 7
电压/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小灯泡的额定功率为 W。
（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像，由图像可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为 A。
（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
1．（2022 张店区二模）根据对应图示，判断以下说法正确的是（ ）
A．压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计是连通器
B．往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的液面有所上升
C．通过大量实验精确得出电流产生的热量跟哪些因素有关的是德国物理学家欧姆
D．通过实验研究发现，固体熔化时都要吸收热量，温度不断上升
2．（2022 鼓楼区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，小灯泡L的阻值为20Ω（忽略温度对灯丝电阻的影响），电阻R1不等于零，闭合开关S，当滑片位于b端时，小灯泡的实际功率为1.8W，当滑片位于a端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．1W B．3W C．5W D．7W
3．（2022 章丘区二模）如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW h
B．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作
C．每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3600圈
D．这种电能表，读数数字的单位是kW h
4．（2022 达州模拟）如图所示，电源电压不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电阻R2与R3的总电功率P2＝2.25W，电压表示数为U3；当断开S1，闭合S2、S3时，电阻R3的功率P3＝2.16W，电压表示数为U3'；当闭合S1，断开S2、S3时，电流表示数为1A。已知U3：U3'＝5：4。则电源电压为 V；电阻R1阻值为 Ω。
（2022 张店区二模）如图所示电路，电源电压不变，R1为发热电阻，阻值为10Ω。R2为定值电阻，阻值为20Ω。R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P移动到A端时，电流表的示数为0.3A，电源电压U＝ V；当滑片P移到B端时，发热电阻R1在1分钟内产生的热量为 J，此时若R1突然发生断路，电流表的示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
6．（2022 延平区模拟）如图，将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动，这说明通电导体在 中受力，由此原理可以制成 。（选填“电动机”、“发电机”）www.21-cn-jy.com
7．（2022 张店区二模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）在连接电路前，小美发现电压表的三个接线柱中，箭头所指的接线柱标识模糊不清。她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电压表和电流表均正常偏转。由此说明这个接线柱是 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（2）实验前，为了保护电路，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表，当其示数为 V时，停止移动滑片，再结合此时电流表示数，如图丙所示，计算得到小灯泡的额定功率为 W。
（4）实验过程中，若小灯泡突然熄灭，且电压表的示数接近于6V，电流表的示数几乎为0，则故障可能是 。
序号 1 2 3
电压U/V 1.5 2.5 3.5
电流I/A 0.15 0.25 0.35
（5）小丽想用上述器材继续探究“电流与电压的关系”，她需添加的器材是 ，表格中是她实验记录的数据，老师看了表格说第一组数据是编造的，原因之一是电路中的最小电流应为 A。
8．（2022 崂山区校级二模）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
实验装置如图所示，A、B两个相同的烧瓶中装有等质量、等温度煤油。烧瓶内装有同材质、同长度的电热丝，RA＞RB。
（1）A瓶中电热丝比B瓶中电热丝的横截面积 。
（2）闭合开关，通过RA的电流 通过RB的电流，通电一段时间后， 瓶的温度更高，电热丝产生热量更多。
（3）与上述实验过程采用的两种物理研究方法不同的是 。
A.探究物体受到几个力作用，引入了合力的概念
B.探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度
C.探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定
9．（2022 延平区模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。求：
（1）R2的阻值；
（2）电源两端的电压；
（3）通电10s电阻丝R1产生的热量。
10．（2022 金昌模拟）如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1＝30Ω，电阻R2＝20Ω，当只闭合开关S1时，电流表A的示数0.2A。当开关S1、S2都闭合时，求：
（1）电流表A的示数；
（2）电流做功的总功率。
专题25 电功 电功率
课题1思维导图 自主学习区
课题2考点管理 明确考点分布
归类探究1、概述电功的概念 电功的单位 决定电功大小的因素 悟透各类题型
例题选讲1
变式演练1
归类探究2、电功的量度 公式计算电能 读电能表数估算消耗的电能
悟透各类题型
例题选讲2
变式演练2
归类探究3、电功率的概念 单位 公式进行简单的计算 额定功率 悟透各类题型
例题选讲3
变式演练3
归类探究4、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 绘制实验的电路图及实验
悟透各类题型
例题选讲4
变式演练4
归类探究5、电路有热效应 焦耳定律的内容和数学表达式及简单计算 悟透各类题型
例题选讲5
变式演练5
课题3.走进重高 命题规律分析
课题4.课堂练习 提升解题能力
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一、电功
1、电功的实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
2、单位为焦耳(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW·h)。
3、换算：1kW·h＝3.6×106J。
4、影响电功大小的因素有电压、电流和通电时间。
关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
C．用电能表可以测量电流做功的多少
D．电流越大，电流做功就一定越多
【答案】D
【解答】解：A、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；
B、电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确；
C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确；
D、由W＝UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，电流做功不一定越多，故D错误。21cnjy.com
故选：D。
如右图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30 Ω，R2＝10 Ω.当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电流表的示数为 0.4A.2-1-c-n-j-y
(1)求电源电压；
(2)当闭合开关 S2、S，断开 S1 时， 求电流表的示数；
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时，通电100 s，求整个电路消耗的电能。
【答案】(1) 12 V (2) 1.2 A (3) 1 920 J
【解析】(1)当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，
由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4 A×30 Ω＝12 V；
(2)当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
则电流表的示数：I2＝＝＝1.2 A；
(3)当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I＝I1＋I2＝0.4 A＋1.2 A＝1.6 A，通电100s整个电路消耗的电能：W＝UIt＝12 V×1.6 A×100 s＝1 920 J。21教育名师原创作品
1、电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。21*cnjy*com
2、电能计算公式为：W＝UIt、W＝Pt，对纯电阻性用电器，电功还可用公式W＝(U2/R)t、W＝I2Rt计算。21世纪教育网版权所有
3、测量电功的仪表是电能表(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。
如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为________kW·h。他关掉其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表的转盘在8 min内转动了72转。则他家的电饭锅加热时的电功率为_______W。
【答案】1919.8；900
【解析】电能表的读数，最后一位是小数，单位是kW h，读图可知，电能表的读数1919.8kW h。“600r/（kW h）”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转600圈，电能表的转盘在8min转了72转，消耗的电能为：W==0.12kW h，电饭煲的实际功率为：P实==0.9kW=900W。
（2022 鼓楼区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，小灯泡L的阻值为20Ω（忽略温度对灯丝电阻的影响），电阻R1不等于零，闭合开关S，当滑片位于b端时，小灯泡的实际功率为1.8W，当滑片位于a端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．1W B．3W C．5W D．7W
【答案】B
【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R1、滑动变阻器R2的最大阻值串联，根据欧姆定律和电功率的公式P＝I2R可得：；
（2）当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R1串联，根据欧姆定律和电功率的公式P＝I2R可得：；
则；
由上式知，当R1为无穷大时，灯泡有最小值PL'＝PL＝1.8W；
当R1为零时，灯泡有最大值PL'＝PL＝×1.8W＝4.05W。
综上可得：1.8W＜PL＜4.05W。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
电功率
1、电流在单位时间内所做的功叫电功率，是用来表示电流做功快慢的物理量。
2、单位：瓦特(简称瓦，符号为W)，千瓦(kW)。1kW＝1000W。
3、电功率计算公式为：P＝W/t、P＝UI。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝U2/R、P＝I2R计算。
4．额定功率：用电器在额定电压下工作时所消耗的电功率。
5．用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的实际电功率。
6、以灯泡为例：PZ220V 40W
PZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，40W表示该灯泡的额定功率为40W。
如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”(电阻不随温度而变化)，电流表的量程为0～3 A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是( )
A．1∶4 B．1∶8 C．2∶7 D．3∶20
【答案】D
【解析】当S闭合，S1、S2断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时的电流I==3.6W/6V=0.6A；小灯泡的电阻为RL=U/I=6V/0.6A=10Ω；滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的有效电阻R′=15Ω；则滑动变阻器两端的电压U′=IR′=0.6A×15Ω=9V；根据串联电路电压的特点，电压电源U总=UL+U′=6V+9V=15V；要保证电路安全，分析电路可得当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；则此时通过R0的电流为I0=U/R0=15V/10Ω=1.5A；干路电流即为最大电流Imax=1A+1.5A=2.5A；最大功率Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W；最小电流即为滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小，即根据I=U总/R总=15V/(10Ω+30Ω)=0.375A；最小功率Pmin=UImin=15V×0.375A=5.625W；故Pmin：Pmax=5.625W：37.5W=3：20。
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＝48.4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。
【答案】(1)串联 (2)加热；1000
【解析】(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。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)根据公式P=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。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P=可知，因为R串>R2 ， 所以总功率P串测定小灯泡的电功率
1、原理为P＝UI。
2、调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数等于额定电压时，可测额定功率。21·cn·jy·com
某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，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．小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
【解析】A、滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大，A正确不符合题意；B、闭合开关后，小灯泡不发光，还可能是灯泡短路或实际功率太小造成的，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，可通过P＝UI算出小灯泡的额定功率，C正确不符合题意；D、实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，D正确不符合题意。
小翁同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图所示的器材和电路，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω)。
(1)为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________(选填“A”或“B”)。21教育网
A. “10 Ω 5 A”的滑动变阻器 B. “50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是______。
(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图甲所示)，分析图象可知：小灯泡的额定功率为_______W。【出处：21教育名师】
(4)完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图乙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①________(填写S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_______；
②________(填写S、S1、S2的通断情况)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝________。
【答案】（1）B （2）小灯泡断路 （3）0.625_ （4）①闭合开关S、S1 U－U额②闭合开关S、S2，断开开关S1 ③
【解析】 (1)电源电压大于小灯泡额定电压的2倍，所以需要一个阻值比小灯泡电阻大很多的滑动变阻器分担电压，所以选用B。(2)小灯泡始终不发光，并联在小灯泡两端的电压表有示数，说明小灯泡断路。(3)由图象可知，小灯泡两端电压为2.5 V时，通过它的电流为0.25 A，所以小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。(4)首先要使小灯泡两端电压达到额定电压U额，而整个电路是串联，所以定值电阻和滑动变阻器两端电压为U－U额，所以第一步要闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表示数为U－U额；然后需要测得电路中此时的电流，所以此时滑动变阻器滑片不能动，断开S1，闭合S、S2，使电压表测量R0两端电压，可以求得电路中的电流为I＝，所以小灯泡的额定功率为P额＝U额I＝U额
四、电流的热效应
1．电流热效应
电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2．用控制变量法进行研究
在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
表达式：Q＝I2Rt
如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【答案】C
【解析】A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；C、根据Q=I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。
同学们准备了学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线，还有完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计，连接成如图所示的电路，进行实验探究。
(1)小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值________(选填“相同”或“不同”)。实验中保持液体质量相同，闭合开关，通电一段时间后，小明发现甲瓶中温度计示数升高5 ℃，乙瓶中温度计示数升高10 ℃，则______(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。
(2)小丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R甲、R乙阻值_______(选填“相同”或“不同”)；除控制电流大小和通电时间相同外，还应控制液体的种类和________相同。21*cnjy*com
【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因。___________________________________。
【答案】（1）相同；乙；（2）不同；质量；【拓展】不能。含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W=UIt＞Q。
【解析】（1）由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，必须要求它们的阻值相同；由c＝Q/mΔt可知，甲、乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高较小，比热容较大，故乙瓶中液体的比热容小；
（2）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同；利用控制变量法，在电流和通电时间相同时，通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，还要控制液体的种类和质量相同；【版权所有：21教育】
【拓展】用Q=I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W=UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q=W的条件是：纯电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W=UIt＞Q。W=UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
1．（2022 淮安）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω
D．电路总功率最大值1.2W
【解答】解：由图1可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的电流I1＝0.6A，
由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.6A×R1，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I2＝0.2A，R2两端的电压U2＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故C正确；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I2（R1+R2）＝0.2A×（R1+20Ω），
因电源的电压不变，
所以有：0.6A×R1＝0.2A×（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，故B错误；
电源的电压：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，故A错误；
（2）由（1）可知，电路中的最大电流为0.6A，因此电路总功率最大值：P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：C。
2．（2022 淮安）如图所示，有轨电车是城市交通现代化的标志，直流电动机是有轨电车的动力心脏，其工作原理是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A．由图可知电路中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的工作原理，故A符合题意；
B．由图可知电路中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，是电磁感应现象，属于发电机的工作原理，故B不符合题意；
B．图示的是电磁继电器的装置图，电磁继电器的核心部件是电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图示的是通电导体周围有磁场，是奥斯特实验，故D不符合题意。
故选：A。
3．（2022 鄂尔多斯）在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（ ）
A．R2的阻值为5Ω
B．电源电压为6V
C．滑动变阻器的最大功率为9W
D．电流表示数的变化范围为0.75～1.5A
【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由图乙可知，当R1接入电路的阻值为2Ω时，变阻器的电功率为2W，
由P＝UI＝I2R可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝1A，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1（R1+R2）＝1A×（2Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣①
当R1接入电路的阻值为8Ω时，变阻器的电功率为2W，
此时电路中的电流：I2＝＝＝0.5A，
电源电压：U＝I2（R1′+R2）＝0.5A×（8Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：R2＝4Ω，U＝6V，故A错误、B正确；
（2）由图乙可知，变阻器的最大阻值为8Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：P＝I2R1＝（）2R1＝＝＝，
所以，当R1＝R2＝4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
则滑动变阻器消耗电功率的最大值：P最大＝＝＝2.25W，故C错误；
（3）当变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，
由欧姆定律可知，电路中的最大电流：I最大＝＝＝1.5A，
当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时，电路中的电流最小，由（1）可知，最小电流：I最小＝I2＝0.5A，
因此电流表示数的变化范围为0.5A～1.5A，故D错误。
故选：B。
4．（2022 威海）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 Ω。
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串联电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；
电流表的量程为“0～0.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，
通过R0的电流为：I0＝＝＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：IR＝I总大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案为：180；30。
5．（2022 盐城）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。
（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为 V，造成此现象的原因是 。
（3）调整后继续实验，数据如下：
1 2 3 4 5 6 7
电压/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小灯泡的额定功率为 W。
（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像，由图像可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为 A。
（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
【解答】解：（1）当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.7V；电流表和电压表示数偏大，造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.32A，小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；【来源：21cnj*y.co*m】
（4）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
由图分析可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为0.31A；
（5）无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，可能是电源电压太小，使得小灯泡两端电压始终小于2.5V，或者滑动变阻器最大阻值太小，使得小灯泡两端电压始终大于2.5V。
故答案为：（1）见解答图；（2）2.7；滑动变阻器接入阻值较小；（3）0.8；（4）见解答图；0.31；（5）电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小。
1．（2022 张店区二模）根据对应图示，判断以下说法正确的是（ ）
A．压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计是连通器
B．往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的液面有所上升
C．通过大量实验精确得出电流产生的热量跟哪些因素有关的是德国物理学家欧姆
D．通过实验研究发现，固体熔化时都要吸收热量，温度不断上升
【解答】解：A、压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计一端开口，一端封闭，不是连通器，故A错误；【来源：21·世纪·教育·网】
B、往B管中吹气，A管上端附近的空气流速变大，压强变小，烧杯中水面上气体的压强不变，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，在大气压的作用下A管中的液面会有所上升，故B正确；21·世纪*教育网
C、英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，故C错误；
D、固体熔化时都要吸收热量，非晶体熔化时温度不断上升，晶体熔化过程中温度不变，故D错误。
故选：B。
2．（2022 鼓楼区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，小灯泡L的阻值为20Ω（忽略温度对灯丝电阻的影响），电阻R1不等于零，闭合开关S，当滑片位于b端时，小灯泡的实际功率为1.8W，当滑片位于a端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．1W B．3W C．5W D．7W
【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R1、滑动变阻器R2的最大阻值串联，根据欧姆定律和电功率的公式P＝I2R可得：；
（2）当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R1串联，根据欧姆定律和电功率的公式P＝I2R可得：；
则；
由上式知，当R1为无穷大时，灯泡有最小值PL'＝PL＝1.8W；
当R1为零时，灯泡有最大值PL'＝PL＝×1.8W＝4.05W。
综上可得：1.8W＜PL＜4.05W。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．（2022 章丘区二模）如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．如图中时刻所示，电能表的读数为8633.5kW h
B．家中干路中的总电流为20A时，该电能表可以工作
C．每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3600圈
D．这种电能表，读数数字的单位是kW h
【解答】解：AD、由图可知，该表是电能表；电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW h，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW h，故A正确，D错误；
B、电能表上的“10A”表示电能表允许通过的最大电流为10A，家中干路中的总电流为20A时，超过了最大电流，该电能表不能工作，故B错误；
C、3600r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3600圈，故C正确。
故选：B。
4．（2022 达州模拟）如图所示，电源电压不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电阻R2与R3的总电功率P2＝2.25W，电压表示数为U3；当断开S1，闭合S2、S3时，电阻R3的功率P3＝2.16W，电压表示数为U3'；当闭合S1，断开S2、S3时，电流表示数为1A。已知U3：U3'＝5：4。则电源电压为 V；电阻R1阻值为 Ω。
【解答】解：（1）当开关S2闭合，S1、S3断开时，三个电阻串联，电压表测量R2、R3两端的总电压，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U3，
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I＝I1＝＝，
则电阻R2与R3的总电功率：P2＝U3I＝U3×＝2.25W……①
由P＝和串联电路的电阻特点可知，电阻R2与R3的总电功率：P2＝＝2.25W……②
当开关S2、S3闭合，S1断开时，电阻R1与R3串联，电压表测量R3两端电压，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1'＝U﹣U3'，
此时电路中的电流：I'＝I1'＝＝，
则电阻R3的总电功率：P3＝U3'I'＝U3'×＝2.16W……③
当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R2与R3串联，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，电路中的电流：I''＝＝1A……④
因为U3：U3'＝5：4，所以U3'＝U3，
由可得：＝＝＝＝＝，
整理可得：U＝2U3，
由可得：＝＝＝2.25V，
解得：U3＝4.5V，
因此电源电压：U＝2U3＝2×4.5V＝9V；
（2）由P＝UI可知，开关S、S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
R1两端的电压：U1＝U﹣U3＝9V﹣4.5V＝4.5V，
由欧姆定律可知，电阻R1的阻值：R1＝＝＝9Ω。
故答案为：9；9。
（2022 张店区二模）如图所示电路，电源电压不变，R1为发热电阻，阻值为10Ω。R2为定值电阻，阻值为20Ω。R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P移动到A端时，电流表的示数为0.3A，电源电压U＝ V；当滑片P移到B端时，发热电阻R1在1分钟内产生的热量为 J，此时若R1突然发生断路，电流表的示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关S，当滑片P移动到A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时R1和R2并联，电流表测通过R2的电流，
根据可得，R2的两端电压：U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V，
根据并联电路的电压规律可知，电源电压：U＝U1＝U2＝6V；
（2）由并联电路特点可知，各支路的用电器互不影响，
所以当滑片P移到B端时，R1的两端电压不变，阻值不变，
则通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A，
则电阻R1在1分钟内产生的热量：Q＝I12R1t＝（0.6A）2×10Ω×1×60s＝216J；
（3）当滑片P移到B端时，电流表测R2和R所在支路的电流，根据并联电路的特点可知，若R1突然发生断路，R2和R的两端电压不变，等于电源电压，电阻不变，根据欧姆定律可知R2和R所在支路的电流不变，故电流表示数不变。
故答案为：6；216；不变。
6．（2022 延平区模拟）如图，将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动，这说明通电导体在 中受力，由此原理可以制成 。（选填“电动机”、“发电机”）www.21-cn-jy.com
【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，所以将磁体靠近发光的灯泡时，灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以会受到磁场力的作用，并且方向在时刻改变，所以灯丝会晃动；电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
故答案为：磁场；电动机。
7．（2022 张店区二模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）在连接电路前，小美发现电压表的三个接线柱中，箭头所指的接线柱标识模糊不清。她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电压表和电流表均正常偏转。由此说明这个接线柱是 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（2）实验前，为了保护电路，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表，当其示数为 V时，停止移动滑片，再结合此时电流表示数，如图丙所示，计算得到小灯泡的额定功率为 W。
（4）实验过程中，若小灯泡突然熄灭，且电压表的示数接近于6V，电流表的示数几乎为0，则故障可能是 。
序号 1 2 3
电压U/V 1.5 2.5 3.5
电流I/A 0.15 0.25 0.35
（5）小丽想用上述器材继续探究“电流与电压的关系”，她需添加的器材是 ，表格中是她实验记录的数据，老师看了表格说第一组数据是编造的，原因之一是电路中的最小电流应为 A。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现电表均正常偏转，说明电压表的接线正确，由图知，电流从标识模糊的接线柱流入，即这个接线柱是+接线柱；
（2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱，所以闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的B端；
（3）由图知，电压表选择0～15V量程，分度值0.5V，示数为2.5V，小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，由串联电路的分压原理知，应减小变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压3.8V时，读出电流表示数0.4A；计算可得灯泡额定功率P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；www-2-1-cnjy-com
（4）电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（5）要探究电流和电压的关系，电阻不变，而灯泡的电阻随温度的升高而升高，由表格中的数据可知定值电阻阻值为10欧，故滑动变阻器阻值最大时，电路的最小电流为I＝＝＝0.2A；
故答案：（1）+；B；（2）B；（3）A；3.8；1.52；（4）灯泡断路；（5）定值电阻；0.2。
8．（2022 崂山区校级二模）探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
实验装置如图所示，A、B两个相同的烧瓶中装有等质量、等温度煤油。烧瓶内装有同材质、同长度的电热丝，RA＞RB。
（1）A瓶中电热丝比B瓶中电热丝的横截面积 。
（2）闭合开关，通过RA的电流 通过RB的电流，通电一段时间后， 瓶的温度更高，电热丝产生热量更多。
（3）与上述实验过程采用的两种物理研究方法不同的是 。
A.探究物体受到几个力作用，引入了合力的概念
B.探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度
C.探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定
【解答】解：（1）电热丝的材质、长度相同，RA＞RB，知A瓶中电热丝比B瓶中电热丝横截面积小；
（2）探究“电热和电阻的关系”，应控制电流和通电时间相等，使用阻值不等的电阻进行实验，即阻值越大产生热量越多。
（3）在该实验中用到的物理研究方法有控制变量法和转换法；
A、探究物体受到几个力作用，引入了合力的概念，用到了等效替代法；
B.探究压力的作用效果，可通过观察海绵的凹陷程度，用到了转换法；
C.探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，用到了控制变量法。
故答案为：（1）小；（2）等于；A；（3）A。
9．（2022 延平区模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。求：
（1）R2的阻值；
（2）电源两端的电压；
（3）通电10s电阻丝R1产生的热量。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据I＝知R2的阻值为：
R2＝＝＝5Ω；
（2）由I＝知可得R1两端的电压为：
U1＝IR1＝0.4A×10Ω＝4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源电压为：
U＝U1+U2＝4V+2V＝6V；
（3）通电10s电阻丝R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。
答：（1）R2的阻值为5Ω；
（2）电源两端的电压为6V；
（3）通电10s电阻丝R1产生的热量为16J。
10．（2022 金昌模拟）如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1＝30Ω，电阻R2＝20Ω，当只闭合开关S1时，电流表A的示数0.2A。当开关S1、S2都闭合时，求：
（1）电流表A的示数；
（2）电流做功的总功率。
【解答】解：（1）当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流。电流表A的示数0.2A，根据欧姆定律可知电源电压U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
当开关S1、S2都闭合时，两定值电阻并联，电流表测量干路电流。
根据欧姆定律可知通过R2的电流I2＝＝＝0.3A，
根据并联电路的特点可知通过R1的电流不变，
根据并联电路的电流特点可知电流表A的示数I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A，
（2）电流做功的总功率P＝UI＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）电流表A的示数为0.5A；
（2）电流做功的总功率为3W。
专题25 电功 电功率
课题1思维导图 自主学习区
课题2考点管理 明确考点分布
归类探究1、概述电功的概念 电功的单位 决定电功大小的因素 悟透各类题型
例题选讲1
变式演练1
归类探究2、电功的量度 公式计算电能 读电能表数估算消耗的电能
悟透各类题型
例题选讲2
变式演练2
归类探究3、电功率的概念 单位 公式进行简单的计算 额定功率 悟透各类题型
例题选讲3
变式演练3
归类探究4、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 绘制实验的电路图及实验
悟透各类题型
例题选讲4
变式演练4
归类探究5、电路有热效应 焦耳定律的内容和数学表达式及简单计算 悟透各类题型
例题选讲5
变式演练5
课题3.走进重高 命题规律分析
课题4.课堂练习 提升解题能力
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