课件29张PPT。第十五章 电能与电功率15.1 电能与电功电能与电功 、 电功的测量课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点电能与电功上述用电器，电流通过时，会怎样？说明了什么？（1）电流通过电灯时,灯丝灼热发光，说明电流做了功；
（2）电流通过电吹风时,电吹风转动，电热丝发热，吹出热风，
说明电流做了功；
（3）电流通过洗衣机时，洗衣机转动，说明电流做了功；
（4）电热水瓶电流通过时，会发热将水烧开，说明电流做了功。1.用电器工作的过程就是利用电流做功，电流做功的过
程实际上就是电能转化为其他形式能的过程，电流做
了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是
消耗了多少电能就获得了多少其他形式的能。
2.我们用电功量度电能转化为其他形式的能的多少，符
号是W.
3.电功的单位：焦耳（焦）Ｊ，千瓦时（kW·h）
1 kW·h=3.6×106J【例1】〈福建泉州〉如图所示的用电器中，工作时
主要将电能转化为机械能的是( )B电熨斗、电水壶、电烙铁工作过程中，将电
能转化为内能；洗衣机工作过程中，主要将
电能转化为机械能。【解析】电能转化为机械能是指用电器消耗了电能，
用电器转动或运动，即转化为了机械能。1. 如图所示的四种家用电器中利用电能转化为热能进行工作的是( )
知1－练 来源《典中点》拓展：
电功的公式电功（焦）电压（伏）电流（安）通电时间（秒）W =UIt
【例2】在如图所示的电路中，电阻R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，
电源电压保持不变。试求：
(1)当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.5 A。
电流通过R1在10 min内所做的功是多少？
(2)当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流通过该电路在10
min内做的功是多少？【解析】(1)当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，利用
公式W＝I2Rt即可以求出电流通过R1所做的功；
(2) 当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，利用
欧姆定律及并联电路的电流特点求出电路中的总电
流，然后利用公式W＝UIt即可以求出电流在10 min
内做的功。(1)当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，
电路中的电流即电流表的示数
I串＝0.5 A，
则电路中的总电阻为
R串＝R1＋R2＝8 Ω＋4 Ω＝12 Ω；
电路两端的总电压即电源电压
U＝I串R串＝0.5 A×12 Ω＝6 V；
电流通过电阻R1在10 min内做的功为
W1＝I串2R1t＝(0.5 A)2×8 Ω×60 s×10＝1 200 J。 【解】(2) 当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，
电流表测量干路中的电流。
则R1中的电流为：
R2中的电流为：
电路中的总电流即电流表的示数
I并＝I1＋I2＝0.75 A＋1.5 A＝2.25 A；
电流通过该电路在10 min内做的功为：
W并＝UI并t＝6 V×2.25 A×60 s×10＝8 100 J。知1－练2.(2015·黔东南州)如图所示电路中，R1＝18 Ω，R2＝12 Ω。
当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6 A；当
开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为2 A，且灯泡正
常发光。设电源电压不变。求：
(1)电源电压；
(2)灯泡正常发光60 s时，通过灯泡的电流做的功。
知2－导2知识点电功的测量思考：电功有大小，怎样直接测量电功的大小呢?答案：电能表是测量电功的仪表。
又叫电度表。问 题（一）思考：下面电能表的表头数据是什么意思？300r/kW·h220V10A（40A）kW·h1. 220V ——电能表工作电压为220V。
2. 10（40）A ——电能表通过10A左右电流时，测量
最准确；在保证电能表测量准确的情况下，电能表
允许通过的最大电流为40A。
3. 50Hz——电能表在50 Hz的电路中使用。
4. 3000r／kW·h——每消耗1 kW·h的电能，电能表转
盘转过3000转。
5. 电能表上的单位：千瓦时（kW·h），俗称：度
1度 = 1 kW·h= 3.6×106 J6. 电能表读数：月末的数字减去月初的数字：
561.6kW·h-478.2kW·h=83.4kW·h【解析】【例3】〈福建南平〉如图所示的电能表，你认为下列读
数正确的是( ) A．电能表示数为 2 012.6 焦耳
B．电能表示数为 20 126 kW·h
C．电能表示数为 20 126 焦耳
D．电能表示数为 2 012.6 kW·h从电能表上可以看出，电能表的示数为2 012.6，最后
一位是小数，单位是kW·h，故电能表的读数为
2 012.6 kW·h。D电能表的读数方法：
(1)月末的示数减去月初的示数；
(2)最后一位是小数；
(3)单位是 kW·h。 1.某家庭8月底和9月底电能表计数器显示的数
字如图所示，这家9月份用了多少电能？ 来源《教材》知2－练2. 小明家的照明电路中安装了一只新电能表，使用
一段时间后，电能表的示数如图所示，小明家这
段时间消耗的电能是( )
A．2 W
B．2 J
C．20 kW·h
D．2 kW·h知2－练 来源《典中点》1.电能与电功
电流做功的过程，就是电能向其他形式
能转化的过程。
电功的单位J,常用单位kW·h。
2.用电能表测量电功1.试说明火力发电厂、水力发电站、核电站分 别是将
什么能转化为电能的。来源《教材》2.从某周一早晨7:00开始，抄录你家的电能表的示数；
到下周一的早晨 7:00，再抄录该电能表的示数。看
看你家一周用去了多少电能。估算一个月你 家大约
要消耗多少电能？要付多少电费？来源《教材》3．(2014·莆田)电功的国际单位是( )
A．伏特(V) B．安培(A)
C．瓦特(W) D．焦耳(J)
4．如图所示的用电器中，工作时将电能转化为机械能的是( )来源《典中点》来源《典中点》5．关于电功，下列说法中正确的是( )
A．电功是表示电流做功快慢的物理量
B．电流越大，电流做功越多
C．电功是表示电流做功多少的物理量
D．消耗电能多的用电器通过它的电流一定大
6．电能转化为其他形式的能都是通过____________来
实现的，电功是指________转化为____________的
多少。
来源《典中点》 来源《典中点》7．电风扇转动，无轨电车行驶是电能转化为
_____能；电热水器烧水，电磁炉炒菜是电
能转化为_____能。8．(2015·龙岩)直接测量消耗电能多少可以用
( )
A．电能表 B．电压表
C．电流表 D．电阻箱 来源《典中点》 来源《典中点》9．(2014·十堰改编)小明观察家中的电能表(如图所示)，下
列说法正确的是( )
A．此电能表应该接在220 V的电路中使用
B．电能表的额定电压是110 V
C．小明家已经消耗的电能为1 070 J
D．此电能表转盘每小时转过3 000转
10. 小红家的电能表3月底的示数为 ，2月
底的示数为 ，则她家3月份消耗的电
能为________kW·h。
来源《典中点》 来源《典中点》课件28张PPT。第十五章 电能与电功率15.2 认识电功率认识电器铭牌及电功率 、 探究
灯泡的电功率跟哪些因素有关课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点认识电器铭牌及电功率活动一：观察用电器铭牌知1－导 观察图中的用电器铭牌，你知道节能灯铭牌上的7W、电熨斗铭牌上的1200W各表示什么吗？用电器铭牌上7W、1200W等数字表示的就是
用电器的电功率。问 题（一）思考：那么，什么是电功率呢？提出问题：甲做功50焦、乙做功30焦 ，谁做功比较快？为什么？ 做功的快慢与做功的多少、时间都有关系，因此，
我们无法比较他们做功的快慢。我们用电功率来表示电流做功的快慢。
1.电功率：电流做的功与所用时间的比值。
2. 公式：
P 表示电功率,单位：瓦特，简称瓦（W）。
W 表示电功，单位：焦耳，符号：J。
t 表示时间，单位：秒，符号：s。
3. 电功率的另一个单位是千瓦 符号：kW。
kW和W的关系是:1 kW=103W。【例1】有几位同学对电功率的概念有以下几种
理解，你认为正确的是( )
A．电功率是表示电流通过用电器时做
功多少的物理量
B．电功率是表示电流通过用电器时做功
快慢的物理量
C．电功率大的用电器工作时消耗的电能
一定多
D．电功率大的用电器工作时所用的时间
一定少 B电功率是表示电流做功快慢的物理量，根据W＝Pt可知，
电功率大的用电器做功不一定多，所用的时间不一定少。
如果时间相同，电功率大的用电器消耗的电能多；如果
做同样多的功，电功率大的用电器所用的时间少。【解析】方法规律:
电功率的概念运用了比值定义法，即电
功与时间的比即电功率，电功率的大小取决
于二者的比值。1．关于电功率，下列说法中正确的是( )
A．电功率是描述消耗电能快慢的物理量
B．电功率是描述用电器消耗电能多少的物理量
C．用电器消耗电能越多，电功率越大
D．电功率小的用电器消耗的电能少知1－练 来源《典中点》知2－导2知识点探究灯泡的电功率跟哪些因素有关1、猜想与假设有人说：电功率可能跟电压有关，电压越高，
电功率越大
有人说：电功率可能跟电流有关，电流越大，
电功率越大
你同意他们的看法吗？你的猜想又是什么？2、设计实验与制订计划(1).研究电功率跟电流的关系时，
应设法控制电压不变。
(2).研究电功率跟电压的关系时，
应设法控制电流不变。3、实验器材电源、开关、多个不同规格的灯泡、
两个电压表、两个电流表4.进行实验与收集数据实验一：探究灯泡的电功率与电压的关系将两个灯泡串联，使通过它们的电流相同，如图所示。闭合开关，读出两电压表的示数，计入下边的表格中2.2亮暗1.3实验二：探究灯泡的电功率与电流的关系将两个灯泡并联，使他们两端电压相同闭合开关，读出两电流表的示数，计入下边的表格中0.280.12亮暗1. 电功率大小跟通过用电器的电压、电流有关，电压
相等时，电流越大电功率就越大；电流相等时，电
压越高，电功率就越大。
2. 精确的实验表明: 电功率P等于电压U跟电流I的乘积。
即：P=UI 。
U的单位为V，I 的单位为A， P的单位为W。
1W =1V·A。【解析】 【例2】 〈福州〉如图所示，手电筒中的电流为0.5 A，
电源为三节干电池，则该手电筒小灯泡的功率
最接近( )A．0.25 W B．0.75 W
C．2.25 W D．9.00 WC三节干电池串联的电压U＝4.5 V，电流I＝0.5 A，则
功率P＝UI＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W。1.公式 、P＝UI、 、P＝I2R的适用条件：
(1)公式 和P＝UI适用于任何电路电功率的计算。
(2)公式 和P＝I2R
只适用于纯电阻电路(如电阻器、电灯、电炉等)。
它们可以由P＝UI和欧姆定律推出：
P＝UI＝(IR)·I＝I2R。2．电功率与电阻的关系：
(1)根据公式 ，当电压一定时，电功率与电阻成
反比；当电阻并联时，各电阻两端电压相同，此时各
电阻消耗的电功率与电阻成反比。
(2)根据公式P＝I2R，当电流一定时，电功率与电阻成正
比。电阻串联时，通过各电阻的电流相同，此时各电
阻消耗的电功率与电阻成正比。
3．串、并联电路中电功、电功率的关系。1．家用的手电筒，用干电池作为电源。正常发光
时电流为0.32A。小灯泡的电功率接近( )
A．1 W B．10 W
C．0.1 kW D．1 kW 来源《教材》知2－练1.电功率：电流在某段时间内所做的电功跟这
段时间的比。
公式：P=W/t，
单位：瓦特, 简称瓦，符号 W。
2.小灯泡的电功率与哪些因素有关： 在电压相
同时，电流越大，电功率越大；在电流相同
时，电压越大，电功率越大。
公式：P=UI。来源《教材》1.下表所列的是一台电风扇内电动机的主要电气技
术数据。该电动机正 常工作时的电流是多少？2.一个家用普通照明灯泡正常工作时，通过的电
流约为（ ）
A. 2×l0-2 A
B. 2×10-1A
C. 20 A
D. 2×l02 A 3.某教室里安装有8盏40W的日光灯，这8盏日光
灯在2h内消耗的电能是 多少焦？合多少千瓦时？来源《教材》来源《教材》4.下表所示的是某种家用电冰箱的铭牌，你能看懂其中的哪
些指标？从 节能考虑你最关注的是哪几项指标？为什么？来源《教材》6．通过探究实验我们知道：电功率的大小跟通过用
电器的电流有关，在电压相等时，电流越大，电
功率就________；电功率跟用电器两端的电压有
关，在电流相等时，电压越高，电功率就______。
实验表明：电功率等于电压U跟电流I的________，
即P＝________。5．一台家用电视机待机状态下的电功率大约是10 W，
这表示1秒钟电流做的功是________。如果这台电
视机平均每天的待机时间以18 h计，那么在待机状
态下100天消耗的电能是________kW·h。来源《典中点》来源《典中点》课件19张PPT。第十五章 电能与电功率第1课时 研究额定电压
与额定功率15.3 怎样使用电器正常工作认识额定电压与额定功率 、
区分额定电压与实际电压及额定功率与实际功率课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点认识额定电压与额定功率思考：灯泡上标有PZ“220-40”表示什么意思？答案：PZ表示普通照明灯，
220表示额定电压是220V，
40表示额定功率是40W。1.额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定
电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率叫做额
定功率。知2－导2知识点区分额定电压与实际电压及额定功率与实际功率1、活动：观察灯泡的亮度变化?如图所示，将标有2.5V的小灯泡接入电路中， 闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为
2.5V时，观察灯泡的亮度；继续调节滑动变阻器，当电
压表的示数为3V时，观察灯泡的亮度；再调节滑动变阻
器，当电压表的示数为1.5V时，观察灯泡的亮度；将三
次结果计入下表中。1.在实际使用电器时，加在用电器上的电压，有时略高于
或略低于额定电压，用电器也能工作。这时的电压叫做
实际电压。用电器在实际电压下工作时的功率，叫做实
际功率。
2.功率与电压的关系：
U实＞U额，则P实＞P额；
U实＝U额，则P实＝P额；
U实＜U额，则P实＜P额。
3. 小灯泡的亮度取决于——实际功率（P实）。4. 常见用电器的电功率【解析】【例1】某一灯泡上标有“PZ 220 -60”字样，以下说法
中正确的是( )
A．灯泡的额定电流为5.5 A
B．灯泡的额定电压为60 V
C．灯泡的额定功率为220 W
D．灯泡正常发光时的电阻为806.7 Ω。由题中信息可知，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为60 W。
由P＝UI可得：
由 得：D方法规律：
本题应用了公式法，利用灯泡的标注信
息可以求出额定电流和电阻，如图所示：1．标有“220 V 100 W”字样的家用电器正
常工作时的电功率( )
A．大于100 W B．小于100 W
C．等于100 W D．无法确定 来源《典中点》知2－练【解析】【例2】某灯泡上标着“PZ 220- 40”，若灯泡的电阻恒
定不变，把它连接在110 V的电路中时，灯泡
消耗的电功率是 _____W。 解法一：公式法
思路一：因为灯泡的电阻不变，先求灯泡的电阻，再求它的实际电流，
最后求出它的实际功率。
P实＝U实I实＝110 V× A＝10 W。10思路二：求出灯泡的电阻后，再用公式 求解。
解法二：用比例关系求解。
因为
所以方法规律：
解答这类问题既可以采用公式法，也可以采用比例法。2.某次雷电的平均电流约2×104A，电压约
1×109V，历时1×10-3s，那 么这次雷电
释放的电能是多少？平均放电功率是多少？ 来源《教材》知2－练1.额定电压
额定功率
2.实际电压
实际功率1．(2014·厦门)如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常
发光，则两灯泡一定具有相同的( )
? A．额定电流 B．额定电压
C．额定功率 D．电阻2．小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只
有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.2
kW·h，这个用电器可能是( )
A．电饭煲 B．电冰箱 C．电视机 D．收音机来源《典中点》来源《典中点》3．某白炽灯泡的铭牌如图所示，表明该灯泡的( )
A．额定电压为25 V B．实际电压为25 V
C．额定功率为25 W D．实际功率为220 W
4．将标有“6 V 3 W”的小灯泡连接在电路中时，通
过其中的电流为0.4 A，这时小灯泡的实际功率P实
与额定功率P额之间关系正确的是( )
A．P实＞P额 B．P实＜P额
C．P实＝P额 D．无法确定来源《典中点》来源《典中点》课件23张PPT。第十五章 电能与电功率第2课时 测量小灯泡的
电功率15.3 怎样使用电器正常工作了解测量小灯泡电功率的原理、 伏安法测小灯泡的电功率课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点了解测量小灯泡电功率的原理温故知新：
同学们,我们在前面学习了电功率的概念和它的计算
方法,你能说出什么是电功率吗?电功率有哪些计算的方
法呢?1.电功率是表示电流做功快慢的物理量
2.电功率的计算公式 ： ，P=UI知1－导问 题（一） 如果我给大家一个小灯泡,但铭牌上只有额定电压2.5V，没
有电功率，你们能测出小灯泡的电功率吗?怎样测量?根据公式:P=UI测出小灯泡两端的电压测出流过小灯泡的电流提出问题:知2－导2知识点伏安法测小灯泡的电功率实验原理：P=UI设计实验
1.电路图：滑动变阻器的作用：保护电路；可以调节小灯泡两端的电压2.实物电路：进行实验与收集证据:(1)按设计的电路图连接实物，并设计实验记录表格；
(2)检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，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；
(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压大于额定电压，观
察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数；
(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；
(5)整理实验器材。电功率的测量鼠标点击各元件操作实验实验数据：【例1】〈江苏扬州， 实验探究题〉在“测定小灯泡额
定功率”的实验中，电源电压为6 V，小灯泡
的额定电压为3.8 V。
(1)小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲
所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接
好(导线不得交叉)。
(2)实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器
的滑片,使电压表的示数为______V，此时电流表的
示数如图乙所示，其示数为________A，那么小灯
泡的额定功率为________W。3.80.72.66(1)因为灯泡的额定电压为3.8 V，所以电压表选择
0～15 V量程，与灯泡并联；
(2)要使灯泡正常发光，必须调节滑动变阻器，使电压表的示数
为3.8 V，此时电流表的示数为 0.7 A，
灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝3.8 V×0.7 A＝2.66 W。【解析】 测灯泡的电功率的实验是电学部分的重
点实验，也是中考命题的高频考点。对该实
验应该掌握其原理、电路图、所需器材、实
验操作步骤、电功率的计算等知识。特别是
连接电路、电表量程的选择、数据处理等。 小华用电压表和电流表测量小灯泡的电功率，她用电源
电压恒为3 V的电池组，额定电压为2.5 V的小灯泡等元件
连成如图所示的电路。实验中，小华调节滑动变阻器，
发现当电压表的示数为2.5 V时，小灯泡却不能正常发光。
请分析：在不改变电路连接情况下，当电压表示数为
________V时，小灯泡正常发光，若此时电流表示数为
0.3 A，则该小灯泡的额定功率为________W。知2－练 来源《典中点》知2－导3知识点利用电能表和计时器测量用电器的电功率实验原理： 实验器材：
实验步骤：电能表、秒表将家里的用电器都关闭，只让一只灯泡发
光，用秒表计时，测出一定时间内电能表
转盘转过的转数，并记入下面的表格中。测家用电器功率鼠标点击各元件操作实验实验数据计算：测灯泡的电功率
1.原理
2.器材
3.设计实验
4.进行实验和收集数据
5.分析归纳
6.得出结论 来源《典中点》1.对于上面的例题，你还能用其他方法求出灯泡的实
际功率吗？试一试。来源《教材》2.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．电压表的示数 D．电流表的示数来源《典中点》3．如图所示是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器
材的实物图，图中错误的是( )
?
?
A．电流表没有串联接入电路中
B．电压表没有与灯泡并联
C．滑动变阻器的接线柱的连接
D．开关没有串联接入电路中 来源《典中点》4．测定小灯泡功率的实验中，根据电功率的公式_______，
测出小灯泡两端的________和小灯泡中的________，
就可以计算出小灯泡的电功率，在____________下测
出的电功率就是额定功率。
5．在测定小灯泡功率的实验中，滑动变阻器的作用是
____________、___________或___________________，
在开关闭合前应把它调到________________。 来源《典中点》 来源《典中点》6．在测量小灯泡的电功率时，下列描述与实验现
象不相符的是( )
A．把小灯泡两端的电压调到稍高于它的额定
电压时，小灯泡并没有被烧坏
B．小灯泡两端的电压减小时，其亮度减弱
C．小灯泡两端的电压增大时，其亮度增强
D．小灯泡在额定电压下，比任何一种情况下
的发光都亮 来源《典中点》7．如下是小强同学设计的几个电路，其中能够用
于测量小灯泡电功率的是( ) 来源《典中点》8. (2014·遵义)某兴趣小组用如图甲所示的实验仪器，测量一只额
定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。
(1)图甲中的电路未连接完整，
请用笔画线代替导线，
将电路连接完整。
(2)电路连接好后，闭合开关，发现灯泡发光，电压表的指针有明
显偏转，但电流表的指针却没有偏转，请问发生这种现象的原
因是：______________________________________________。
(3)排除故障后，他们根据测量出的实验数据画出了如图乙所示的
I-U图像，由此可知小灯泡的额定功率为________W。 来源《典中点》课件30张PPT。第十五章 电能与电功率第1课时 电流的热效应15.4 探究焦耳定律电流的热效应 、 理解焦耳定律并学会相应的计算课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点电流的热效应电饭煲电热水壶电熨斗电烤箱提出问题：这些常见家用电器的共同特点：都是利用电流通过导体要发热（电能转化为热能）的
原理制成的。电取暖器电热水器1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电
流的热效应。
2.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。
3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由
电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制
成的。点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不是很热？说明什么？提出问题：通电导体放出的热量与哪些因素有关？可能与导体的电阻有关
可能与电流的大小有关猜想:进行实验与收集数据：1. 保持R、I一定，探究Q与t的关系?连接好如图所示的电路，
闭合开关，发现时间越长，
玻璃管内液柱上升越多。
说明：电流产生的热量与通电时间有关。
注意：实验中，电流产生的热量不能直接测出，我
们用玻璃管内液柱上升的高度来表示电流产生热量
的大小。这种方法叫转换法。2. 保持I、t一定，探究Q与R的关系连接好如图所示的电路，
使甲乙两瓶中电阻丝串联，
保持电流相等。闭合开关，
发现相等时间内，乙瓶玻璃管内液柱上升越多。保持I、t一定，探究Q与R的关系说明：电阻越大，电流产生的热量越多。鼠标点图片播放视频3. 保持R、t一定，探究Q与I的关系连接好如图所示的电路，闭合开关，
调节滑动变阻器，使电流等
于I时记下1分钟玻璃管内
液柱上升的高度。断开开
关，使液柱回到原来的位置。
重新闭合开关，调节滑动变阻器，使电流等于2I时
记下1分钟玻璃管内液柱上升的高度。发现电流越
大，玻璃管内液柱上升越多。保持R、t一定，探究Q与I的关系鼠标点图片播放视频说明：电流产生的热量与电流大小有关。结论：电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关【例1】〈内蒙古包头， 实验探究题〉用如图所示的实
验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的
关系”。
(1)实验中通过观察________________________来比较
电流产生的热量的多少。
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多
少，甲、乙两瓶中要装入_________、________的同
种液体。两支温度计示数的变化质量相同初温相同(3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 _____。
(4)实验结论是 _________________________
__________________________________。
(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热
量与________________的关系。
相同在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多电流大小 实验中，烧瓶内液体的质量和初温必须相同，在
探究电流产生的热量和电阻的关系时，应保证电流和
通电时间相同，使电阻丝的电阻不同，这里利用了控
制变量法；通过观察温度计示数变化的情况来比较电
流产生热量多少，这是转换法。改变滑动变阻器的阻
值，从而改变了电路中的电流，可以探究通电时间一
定时，导体产生的热量与电流大小的关系。1．(2015·兰州)在做“电流通过导体时产生的热
量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所
示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量
的空气。U形管中液面变化反映了密闭空气温
度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与________的关
系；将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在______
容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接
入原电路，还可以探究电流产生的热量与________的关系。该
实验中用到的物理研究方法是控制变量法和________。知1－练 来源《典中点》知2－导2知识点理解焦耳定律并学会相应的计算大量实验证明：
1.电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比，
与电流的平方成正比，与通电时间成正比。这就是焦
耳定律。
数学表达式： Q=I2Rt
其中：电流的单位是A,电阻的单位是Ω，时间的单位
是s，这样电热的单位是J。2. （1）在纯电阻电路(电热器电路)中：W = Q
Q= W=I2Rt=U2t/R=UIt
（2）在非纯电阻电路中，W=UIt 求得的是总消耗的
电能； Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转
化为内能的能量。即：W > Q问 题（一） 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?灯泡的电阻比电线的大得多，产生的热量更多。 假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将明显发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？问 题（二）大功率用电器的电流过大，引起
导线发热过多。【例2】如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10 Ω，电
源电压不变。当开关S接1时，电压表的示数为
6 V，电流表的示数为1 A。求：(1) R2的阻值是多少？
(2) 当开关S接2时，电压表的示数为
多大？若通电1 min，电阻R2产生
的热量是多少？ (1)当开关S接1时，R1和R2并联，电流表测干路电流。
I2＝I－I1＝1 A－0.6 A＝0.4 A，
(2)当开关S接2时，电阻R1被短路，电压表的示数为0，
Q＝I22R2t＝(0.4 A)2×15 Ω×60 s＝144 J。【解】利用焦耳定律计算导体产生的热量时，各
物理量必须是对同一段电路(或同一导体)
而言的，且各物理量的单位需用国际单位
制中的单位。知2－练1．把一根阻值是48 Ω的电炉丝接到220 V照明
电路上，通电时间240 s，则它放出______J
的热量。若将此电炉丝截去一半长度，将
剩余部分再接入同一照明电路中，要它放
出同样多的热量，通电时间为________s。来源《典中点》1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。
2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。
3.焦耳定律：
电流通过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。
公式：Q=I2Rt。 来源《典中点》1.某一家用电饭煲的铭牌上标有“220V 500W”
字样，计算一下它的电 阻丝的电阻是多少？
假如每次煮饭要用20 min,消耗了多少电能？来源《教材》2.在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关” 的
实验中，为了比较两根不同的电阻丝放出的热量
跟电阻的关系，实验时应该同时保持两根电阻丝
的( )
A．两端的电压和通过的电流相同
B．电阻和通电时间相同
C．通电时间和通过的电流相同
D．两端的电压、通过的电流和通电时间相同来源《典中点》3．(中考·郴州)标有“220 V 4 W”字样的电风
扇、电视机、电烙铁、节能灯，正常工作相
同时间，产生热量最多是( )
A．电风扇 B．电视机
C．电烙铁 D．节能灯 来源《典中点》4.如图所示电路，电阻R1＝2R2，当开关S闭合后，
在相同时间内R1和R2上产生的热量之比是( )
A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 来源《典中点》5．如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有
质量和温度都相同的水，通电后，已知右端容
器中的水先沸腾，由此可知( )
A．R1>R2 B．R1 C．R1＝R2 D．条件不足，无法确定 来源《典中点》课件14张PPT。第十五章 电能与电功率第2课时 电流热效应的
应用与控制15.4 探究焦耳定律电流热效应的应用 、电流热效应的控制课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1－导1知识点电流热效应的应用电热的利用用来加热利用电热孵化器孵小鸡电热器的优点:
清洁卫生，没有环境污染，热效率高，
还可以方便地控制和调节温度。知2－导2知识点电流热效应的控制很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑
运行时要用微型风扇及时散热等等。【例1】〈黑龙江牡丹江〉电热毯是冬季北方常用的
取暖设备，它是利用______________来工作
的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把
热空气驱走，这是为了__________________
_________________________。 散热(或防止电热带
来的危害、给计算机降温)电流的热效应方法规律：
增大散热面积、设置散热窗、加装风扇
都可加快散热，防止电热造成危害。知2－练1．(2015·曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效
应的是( )
①电视机后盖有许多小孔 ②电动机外壳上装散
热片 ③长期不用的电视机隔段时间通电一次
④白炽灯 ⑤电脑机箱里装有小风扇 ⑥电暖手宝。
A．①②⑥ B．①②⑤
C．③④⑥ D．②③⑥来源《典中点》1.电流热效应的应用
2. 电流热效应的控制 来源《典中点》1．(2015·潍坊)图中所示的家用电器，利用电流的热
效应工作的是( )来源《典中点》2．下列事例中不属于利用电流的热效应的是
( )
A．用电烙铁焊接电器元件
B．用电熨斗熨烫衣物
C．用电烤箱烘烤食品
D．用电风扇吹风来源《典中点》3．下列常见电器中不是利用电流热效应工作的
是( ) 来源《典中点》4．(中考·衡阳)某导体的电阻是5 Ω，通过它的电流为0.2 A，
10 s内通过该导体产生的热量是________J，电热器中
的电饭煲是利用电流的________效应制成的加热设备。
5．(中考·成都)电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220 V
1 000 W”、 “220 V 1 800 W”和“220 V 500 W”的字
样，它们各自正常工作相同时间，________(填“电饭
煲”“电水壶”或“电熨斗 ”)产生的热量最多。标有“220
V 1 000 W”的电饭煲正常工作0.2 h，电流所做的功
为________kW·h。 来源《典中点》 来源《典中点》6．(2014·安徽)如图所示的电路中，电源电压保持6 V
不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，闭合开关S，则
R1消耗的电功率为________W；若通电30 s，电
阻R2产生的热量为________J。 来源《典中点》专项训练一：电能与电功
电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程，在分析电流做功的具体事例时，要结合题意具体分析。注意电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，可以用电功量度消耗电能的多少。
白炽灯中的能量转化
1．普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90%因发热而损失，而新型的LED灯(发光二极管)发光时几乎不发热，从而减少了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下面有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较说法不正确的是( )
A．普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和热能
B．LED灯的发光原理是电能直接转化为光能
C．普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能
D．LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源
由电能表信息求节约的电能
2．(2014·连云港)某会议室里安装了100只相同的LED节能灯，这些灯全部正常发光2 h，且无其他用电器工作，电能表的示数由变为。已知每只灯的额定电压为220 V，则通过每只灯的电流为________A；实验表明，一只40 W的节能灯与一只60 W的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用60 W的白炽灯相比，100只40 W的节能灯正常发光2 h可节能________kW·h。
电功的计算
3．(2015·扬州)如图，电源电压为6 V，电阻R0＝10 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器R上标有“20 Ω 0.5 A”字样。求：
(1)当电路中电流最小时，1 min内电流通过电阻R0做的功。
(第3题)
(2)为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值。
根据节能灯消耗的电能计算电能表转盘转过的圈数
4．(2014·曲靖)节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电80%等优点，有资料显示，全国推广使用12亿只节能灯，一年的节电量相当于三峡电站的年发电量，小明的卧室里装有“220 V，11 W”的节能灯一盏。
(1)节能灯正常工作时的电流是多少？
(2)此节能灯每天工作4 h，一个月(30天)耗电多少千瓦时？
(3)小明家的电能表标有“600 r/(kW·h)”的字样，一个月(30天)节能灯消耗的电能可以使电能表的转盘转过多少转？
专项训练二：电功率
我们在计算用电器电功率时要注意，无论是串联电路还是并联电路，总功率都等于各用电器的功率之和：即P总＝P1＋P2。对于纯电阻电路，电功率分别与串联电路、并联电路中电阻的关系：串联电路：＝＝；并联电路：＝＝，利用这个关系，对我们解题有很大的帮助。
串并联电路中电功率的分配关系
1．(中考·福州)如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是( )
A．2∶3 B．3∶2 C．5∶2 D．1∶2
(第1题) (第2题)
根据开关的断开和闭合求电功率之比
2．如图所示，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合、甲乙两表为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙＝7∶5；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比I甲∶I乙＝________，此时R1、R2消耗的功率之比P1∶P2＝________。
根据电能表读数求电水壶的功率
3．(2014·鄂州)如图，小华家电能表的示数是________度，他只让某电水壶工作，发现在10分钟内电能表盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为______W。不计能量损失，如果该电水壶正在给2 L水加热，水温升高40 ℃时，加热时间为________s。
(第3题) (第4题)
影响电功率因素的实验设计
4．在探究电功率跟电流、电压的关系实验中，小丽同学设计了如图所示的电路。
(1)此电路是用来探究电功率跟________的关系；小丽是通过观察________________来判断灯泡的功率大小，并通过比较两块电压表的示数，得出实验结论。
(2)请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系：
应该添加的器材：________；简述你所设计的电路的连接情况：________________________________________________________________________。
电功率的计算
5．(2015·青岛)如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20 Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1 A，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。请画出每个小题的等效电路图。
(1)只闭合开关S2时，电压表的示数为2 V，则R2消耗的电功率是多少？
(2)在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1，若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少？
(第5题)
专项训练三：伏安法测小灯泡的电功率
用伏安法测小灯泡的电功率是各地每年中考的重要题型之一，在测量小灯泡的电功率的实验中，考查热点多为滑动变阻器的使用方法、电流表和电压表的读数、电流表和电压表的连线规则以及额定功率的计算等，因此复习时一定要高度重视。
根据题目所给信息改装电路图测电功率
1．(2014·重庆)某校两个实验小组在测定小灯泡功率的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5 V。实验桌上提供有如下器材：电源(电压6 V且恒定不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50 Ω 1 A)各一只，导线若干。
(第1题)
(1)晓松同学所在实验小组利用如图甲所示的电路进行实验；
①用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整。
②连接电路时，开关应该________。
③闭合开关，移动变阻器的滑片P的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是________________________。
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为__________V。要使小灯泡正常发光，滑片P应向(填“A”或“B”)端移动。
⑤多次改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并绘制出如图丙所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是________W。
(2)晓松同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏(其他器材和规格不变)，老师提供了另一只滑动变阻器(10 Ω 1 A)。小组同学讨论后发现，若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定功率，至少还要在原电路中________(填“串”或“并”)联一个________Ω的电阻。
设计缺电流表测电功率的电路图
2．(2014·苏州)在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。
(第2题)
(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整；
(2)正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是________________________；
(3)故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0 V，接着应将滑片向________滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图乙所示。则灯泡的额定功率为________W；
(4)实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为)，借助原有的实验器材，顺利完成了实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。
①在虚线框丙内画出实验电路图；
②简述实验步骤。a.________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________
(用相应的字母表示测出的物理量)。
③写出灯泡额定功率的表达式P额＝____________(用已知量和测量量表示)。
设计缺电压表测电功率的实验
3．某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件R1，其上标有“6 W”字样，其中额定电压值不清楚，估计在10～19 V，若要正确使用这个元件，需测出它的额定电压值。现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池(电压约6 V)，一只电流表(量程：0～0.6 A，0～3 A)，一个定值电阻R0，两个开关，导线若干。请你利用上述器材，通过实验测量，测出此元件的额定电压。
(1)猜想与假设：根据学过的欧姆定律I＝、电功率公式P＝UI，又因为元件的阻值恒定不变，所以只要测出该元件的电阻，即可计算出它的额定电压；
(2)设计实验：①因该元件的额定电流不超过______A，
为较准确地测量，电流表的量程应选：________。
②请在虚线框中画出你设计的实验电路图。
(3)进行实验：按照你设计的电路图，补全下列实验步骤，并写出实验中需要测量的物理量(用字母表示)。
a．连接电路。
b．________________________________________________________________________。
c．________________________________________________________________________。
d．断开电路，整理器材。
(4)分析与论证：用测得的物理量和已知物理量计算元件额定电压的表达式为：U额＝________(该元件的额定功率用P表示)。
专项训练四：焦耳定律及应用
焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。比如要计算电流通过某一电路时放出的热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。需要说明的是Q＝U2t/R和Q＝UIt不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推导出来的，只能在电能全部转化为内能的条件下才成立。
搞清电功与电热的区别
1．一台电动机正常工作时，两端的电压为220 V，通过线圈的电流为10 A，若此线圈的电阻为2 Ω，那么它的电功率是________W，这台电动机1 min内产生的热量是________J，这台电动机的效率是________。
根据电路的连接分析电热的功率关系
2．(中考·南昌)(多选)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( )
(第2题)
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
探究电热与哪些因素有关
3．为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝(R1 (第3题)
(1)甲装置可探究电流产生的热量与________是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过____________________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例_______________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________。
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是________。
(5)教材上的该实验装置如图丙所示(烧瓶与图甲乙中的相同)。比较图甲乙和图丙所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
______。
电功与热量的计算
4．(2015·锦州)如图是某学校食堂电水壶的铭牌和电路图，R为加热器。温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态。气压为1标准大气压，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态。气压为1标准大气压，加热器电阻值不变。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]则：
额定电压
220 V
额定功率
4 400 W
水壶装水质量
10 kg
频率
50 Hz
(第4题)
(1)电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23 ℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？
(3)当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1 A，电阻R0的电功率是多少？
电功率与电压、电流的关系，电功与热量的综合计算
5．(2014·衡阳)如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其表面，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：
(第5题)
面积大小
110 dm2
镜子质量
1.1 kg
额定电压
220 V
额定功率
1 W/dm2
(1)求防雾镜正常工作时的电流；
(2)经测试，在－10 ℃环境下，正常工作400 s使平面镜的平均温度升高了40 ℃，求电热膜给平面镜的加热效率[玻璃的比热容为0.75×103 J/(kg·℃)]；
(3)如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热膜的功率在原功率的25%至100%之间变化，以满足不同季节使用的需要，请求出R的最大阻值。
答案
专项训练一
1．C 点拨：普通白炽灯工作时，电能转化为内能和光能，使灯丝先发热后发光；普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为内能，而LED灯是直接将电能转化为光能，这样提高了转化为光能的效率。
2．0.05；4 点拨：消耗的电能W＝5 863.5 kW·h－5 861.3 kW·h＝2.2 kW·h，一只节能灯消耗的电能W′＝＝＝0.022 kW·h＝79 200 J；通过每只节能灯的电流I＝＝＝0.05 A；一只LED节能灯比白炽灯节约的功率P＝60 W－40 W＝20 W＝0.02 kW，节约的电能W″＝Pt＝0.02 kW×2 h×100＝4 kW·h。
3．解：(1)由图知，R与R0串联，当滑片在左端最大处时电路总电阻最大，电流最小，
此时电路中电流：I＝＝＝0.2 A，
W＝UIt＝I2Rt，
1 min内电流通过电阻R0做的功：
W0＝I2R0t＝(0.2 A)2×10 Ω×60 s＝24 J；
(2)电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器R规格为“20 Ω 0.5 A”，
为保证电路安全，电路中最大电流为0.5 A，
所以：≤0.5 A，
即：≤0.5 A，解得R≥2 Ω，
为保证电路安全，电压表示数(R0两端电压)不超过3 V，
所以：×R0≤3 V，
即：×10 Ω≤3 V，解得R≥10 Ω，
由上可知：为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10 Ω。
4．解：(1)因为节能灯正常发光，所以正常发光时的电流为I＝＝＝0.05 A；
(2)此节能灯每天工作4 h，一个月(30天)的总时间为t＝4 h×30＝120 h，则消耗的电能为W＝Pt＝0.011 kW×120 h＝1.32 kW·h；
(3)n＝W·n0＝1.32 kW·h×600 r/(kW·h)＝792 r。
专项训练二
1．A 点拨：只闭合开关S时，电流表的示数为0.2 A，也就是通过R1的电流为0.2 A，再闭合开关S1，此时对R1的电流是没有影响的，而电流表A的示数变化了0.3 A，实际就是增加了通过R2的0.3 A的电流，则两开关闭合后，R1与R2的电功率之比＝＝。
2．2∶7；5∶2 点拨：闭合S0、S，甲、乙两表均为电压表时，此电路中R1、R2串联，甲表测的是电源电压，乙表测的是R2的电压，即＝＝；闭合S0，断开S，当甲、乙均为电流表时，此时R1、R2并联，甲表测的是通过R2的电流，乙表测的是总电流，＝＝，＝＝，此时R1、R2消耗的功率之比＝＝。
3．1 362.5；1.2×103；280 点拨：电能表示数W2＝1 362.5 kW·h；电能表转盘转动600 r，电路消耗的电能为：W′＝600×kW·h＝0.2 kW·h＝7.2×105 J，电水壶消耗的实际功率：P＝＝＝1.2 kW＝1 200 W；水的质量：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg；因为W＝Q，所以由W＝Pt′和Q＝cmΔt可得，Pt′＝cmΔt，即1 200 W×t′＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×40 ℃，解得：t′＝280 s。
4．(1)电压；灯泡的亮度 (2)电流表；两灯泡并联，每一个支路上各连接一块电流表
5．解：(1)只闭合开关S2时，灯泡R1与R2串联，电压表测量灯泡R1两端电压，如图所示：
(第5题)
由P＝可得，灯泡R1的电阻R1＝＝＝10 Ω，
串联电路中电流处处相等I2＝I1＝＝＝0.2 A，
R2消耗的电功率P2＝I22R2＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W。
(2)由(1)得，U＝IR＝I(R1＋R2)＝0.2 A×(10 Ω＋20 Ω)＝6 V，
①闭合所有开关，等效电路图如图所示：
(第5题)
因为0.6 A＜1 A，
所以I3大＝0.6 A，
因为＝＝＝，
则I3小＝0.2 A，
由I＝可得，R3＝＝＝30 Ω。
②只闭合开关S3时，等效电路如图所示：
(第5题)
因为3 V＜4 V，
所以U1大＝3 V，
I1大＝＝＝0.3 A＜0.6 A＜1 A，
P1大＝U1大I1大＝3 V×0.3 A＝0.9 W，
P1小＝I小2R1＝R1＝×R1＝×10 Ω＝0.225 W，
所以R1消耗的电功率的变化范围是0.225 W～0.9 W。
专项训练三
1．解：(1)①如图所示；
(第1题)
②断开 ③小灯泡短路 ④1.1；A ⑤0.5 (2)串；7.5
点拨：(1)①电压表应测小灯泡两端的电压，故与小灯泡并联。②为保护电路，在连接电路时开关应断开。③由于电流表有示数，则说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的那部分电路发生了短路，故原因可能是小灯泡短路。④由题图乙可知，电压表所选量程为0～3 V，分度值为0.1 V，故其示数为1.1 V。要想小灯泡正常发光应使滑动变阻器两端的电压减小，滑片应向A端移动。⑤已知小灯泡的额定电压为2.5 V，由题图丙可知，当小灯泡两端的电压U＝2.5 V时，通过小灯泡的电流I＝0.2 A；故小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W。(2)由第(1)题第⑤小问可知，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定电流为0.2 A；要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻为RP＝＝＝17.5 Ω；由于所提供的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，故应在原电路中串联一个电阻，其阻值至少为17.5 Ω－10 Ω＝7.5 Ω。
2．解：(1)如图甲所示；
(第2题甲) (第2题乙)
(2)灯泡断路 (3)右； 1.52 (4)①电路图如图乙所示
②根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8 V；保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U′ ③
点拨：(1)测灯泡功率实验时，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过灯泡的电流；(2)灯泡不亮，可能是灯泡发生短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，与电压表并联电路之外的电路不存在断路，因此与电压表并联的灯泡断路；(3)电压表示数为3 V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，由所连接的实物图可知，应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8 V；由题图甲可知，电流表量程为0～0.6 A，由题图乙可知，其分度值为0.02 A，示数为0.4 A，灯泡额定功率P＝UI＝3.8 V×0.4 A＝1.52 W；(4)①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P＝UI求出灯泡额定功率；②实验步骤：a.根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8 V；b.保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U′；③通过灯泡的电流：I′＝IR0＝＝，灯泡额定功率：P额＝UI′＝。
3．解：方法一：(2)①0.6；0～0.6 A ②如图甲所示。
(3)闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；闭合S1和S2，记下电流表示数I2
(4)
(第3题甲) (第3题乙)
方法二：(2)①0.6；0～0.6 A ②如图乙所示。
(3)闭合S1，断开S2，测得通过R0的电流为I1；闭合S2，断开S1，测得通过R1的电流为I2
(4)
专项训练四
1．2 200；1.2×104；90.9% 点拨：本题主要考查电流做功与电热的不同，电动机电路Q＜W。电动机的功率P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W。电动机产生的热量Q＝I2Rt＝(10 A)2×2 Ω×60 s＝1.2×104 J；总功为W总＝Pt＝2 200 W×60 s＝1.32×105 J，有用功W有用＝W总－Q＝1.2×105 J，效率为×100%≈90.9%。
2．B、C、D 点拨：各电阻阻值相同，可设为R。甲图连接1，2，电路不能接通，无发热功率；乙图连接2，3，R1和R2串联接入电路，电功率P乙＝＝；丙图连接1，3，R1单独接入电路，此时电功率P丙＝＝；丁图中1，3相连，2，4相连，则R1和R2并联接入电路，电路中的总电阻为，则此时电路总功率P丁＝＝，故选项B、C、D正确。
3．(1)电阻
(2)气球膨胀程度的大小(或气球的形变大小)；研究声音是由振动产生时，用乒乓球的振动显示音叉的振动(或研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动)
(3)电流大小
(4)C、D、B、A
(5)甲乙；气体热胀冷缩效果比固液态更明显，使实验现象更直观，时间更短(或丙；用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究)
4．解：(1)由P＝得加热电阻R的阻值：
R＝＝＝11 Ω。
(2)标准大气压下水的沸点是100 ℃，水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100 ℃－23 ℃)＝3.234×106 J，
因电水壶产生的热量全部被水吸收，
所以，消耗的电能W＝Q吸＝3.234×106 J，
由P＝得加热时间：
t＝＝＝735 s。
(3)保温时两电阻串联，由欧姆定律I＝得电路中的总电阻：
R总＝＝＝220 Ω，
电阻R0的阻值R0＝R总－R＝220 Ω－11 Ω＝209 Ω，
电阻R0的电功率P0＝I2R0＝(1 A)2×209 Ω＝209 W。
5．解：(1)防雾镜正常工作的功率为：P＝1 W/dm2×110 dm2＝110 W，正常工作时的电流：I＝＝＝0.5 A；
(2)正常工作400 s，平面镜吸收的热量：Q吸＝cmΔt升＝0.75×103 J/(kg·℃)×1.1 kg×40 ℃＝3.3×104 J，正常工作400 s，电热膜产生的热量：Q＝W＝Pt＝110 W×400 s＝4.4×104 J，加热效率：η＝×100%＝×100%＝75%；
(3)电热膜的电阻为R0＝＝＝440 Ω，当R的阻值最大时，通过电热膜的电流最小，此时电热膜的功率最小，应为110 W×25%＝27.5 W；此时通过它的电流：I小＝＝＝0.25 A，电路中的总电阻为R总＝＝＝880 Ω，变阻器的最大阻值为R＝R总－R0＝880 Ω－440 Ω＝440 Ω。
