专题分类训练六 简单机械
考点 1 理解滑轮和滑轮组的作用
如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是( D )21·cn·jy·com
A B C D
工厂为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案(机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面)，其中最省力的方案是( C )
A B C D
如图所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( D )【来源：21·世纪·教育·网】
A．20 N；0.4 m/s B．20 N；0.1 m/s
C．5 N；0.4 m/s D．5 N；0.1 m/s
变式训练2图 典型例题图
如图所示，滑轮组拉着一重为100 N的物体A沿水平桌面做匀速运动，所用拉力F的大小为40 N。不计滑轮和绳的重力以及摩擦，求物体A所受的摩擦力。
【解】 绕在动滑轮上有3段绳子，所以，摩擦力是拉力的3倍，即f＝3F＝3×40 N＝120 N。
变式训练3图
沈阳中考如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1＝F2，则G1__<__G2；若G1和G2相等，则它们的机械效率η1__＝__η2。(两空均选填“>”“＝”或“<”)www.21-cn-jy.com
同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( B )2·1·c·n·j·y
变式训练4图
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＞F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＞F丙
考点 2 理解杠杆平衡条件
如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。21cnjy.com
典型例题图
(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向__左__(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是： 消除重力对杠杆平衡的影响，便于直接读出力臂 。21·世纪*教育网
(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为__F1l1＝F2l2__。他得出这样的结论是否合理？为什么？2-1-c-n-j-y
不合理。实验次数太少，结论存在偶然性，不具普遍性 。
(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是__杠杆自重影响实验结果__。21*cnjy*com
用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图甲所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段。A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想：【来源：21cnj*y.co*m】
甲：A较重；乙：B较重；丙：A、B一样重。
(1)请设计一个简易实验，判断A、B的轻重。
甲 乙 丙
变式训练5图
所用器材：__天平__。
操作方法：__把A、B两段胡萝卜分别放入调好的天平的左右两盘__。
现象及结论： 天平指针向哪边偏转，哪段胡萝卜就重 。
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等距离刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验，杠杆静止于水平状态的三次实验情景如图乙所示。
①根据图中的实验，可以判断__甲__(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想正确。
②根据图中所示的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离＝动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡。这个结论是否正确？__不正确__。
③用丙所示的装置，怎样通过实验说明该结论是否正确，写出具体实验步骤： a．将测力计斜拉，保持杠杆水平平衡；b.读出动力即弹簧测力计示数F1；量出动力作用点到支点的距离l1；c.用测力计测出三个钩码的重力即阻力F2，量出阻力作用点到支点的距离l2；d.根据F1×l1＝F2×l2，计算可知结论不正确 。www-2-1-cnjy-com
变式训练6图
如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1 500 N，且AB＝1.5 m，BC＝0.3 m，CD＝0.2 m，则要撬动该石块所用的力应不小于( D )【出处：21教育名师】
A．500 N B．300 N
C．200 N D．150 N
考点 3 掌握功和功率及机械效率的分析与计算)
典型例题图
学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一端固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示。将40 N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5 N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦。求：
(1)此时该装置的机械效率。
(2)求将60N的衣物挂在晾衣架上，使其匀速上升1米，人所做的总功。
【解】 (1)拉力F所做的有用功为：W有＝Gh＝40 N×h m，
W总＝Fs＝12.5 N×n h＝50 N×h m，
η＝×100%＝×100%＝80%。
(2)受力分析可得F＝(G动＋G架)，G架＝10 N，
F′＝(G动＋G′架)，F′＝17.5 N，
W＝F′s＝17.5 N×4 m＝70 J。
变式训练7图
如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的( B )21世纪教育网版权所有
A B C D
如图甲所示，重为8 N的物体A在拉力F的作用下，5 s内匀速运动了0.5 m。拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示。已知动滑轮重0.5 N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍。求：21教育网
(1)拉力F的功率。
(2)拉力F的大小。
(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。
甲 乙
变式训练8图
【解】 (1)由图可知，5 s内拉力F做的功为2.5 J，
拉力的功率为：P＝＝＝0.5 W。
(2)由图可知，绳子末端移动的距离为物体移动距离的2倍，
绳子末端的速度为：v绳＝2v物＝2×＝2×m＝0.2 m/s，
由于物体匀速运动，则P＝Fv，
所以拉力F＝＝＝2.5 N。
(3)克服绳重及摩擦所做的额外功为：
W额外＝W总－W有用－W动，
则克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为：
＝＝
＝＝。
课件15张PPT。第3章 能量的转化与守恒专题分类训练七 电能考点 1 电能和电功
电功就是电流通过导体时所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，因此，可以认为电功就是电能转化为其他形式能的多少的量度。
典型例题 物理课代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理课代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15 h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康。次日早晨，他俩先观察到饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表。然后启动饮水机，将热水箱中的30 ℃的冷水加热到90 ℃，用时10 min。他俩继续观察，发现保温28 min后加热器会重新加热，2 min后又回到保温状态。(饮水机始终在额定电压下工作)
(1)热水箱中30 ℃的冷水加热到90 ℃所吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg?℃)]
(2)将热水箱中30 ℃的冷水加热到90 ℃消耗的电能是多少？
(3)通过计算比较谁的做法更节能。(假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇性加热的规律不变)
【解】 (1)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg?℃)×1 kg×(90 ℃－30 ℃)＝2.52×105 J。
(2)饮水机加热时消耗的电能：
W＝Pt＝500 W×10×60 s＝3×105 J。
(3)关闭，第二天消耗的电能：W＝3×105 J；
不关，间歇性加热15 h期间：
保温消耗电能：
W1＝P保温t保温＝50 W×28×30×60 s＝2.52×106 J；
加热消耗电能：
W2＝P加热t加热＝500 W×2×30×60 s＝1.8×106 J；
W总＝W1＋W2＝2.52×106 J＋1.8×106 J＝4.32×106 J；
W总＞W，故物理课代表的做法更节能。变式训练 1 ［遂宁中考］小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000 r/kW·h”字样的电能表转盘在3 min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)
考点 2 利用电能表测家庭电路中消耗的电能
典型例题 学习了电能的知识后，小华观察到家里电能表的规格及5月底的示数如图所示。
(1)他家同时使用的用电器的总功率不能超过多少？
(2)小华查到记录:4月底该电能表的示数为2 563.8 kW·h,他家5月份消耗了多少电能？
(3)通过查阅资料，小华发现电视机在待机
状态下(只用遥控器关机而不断开电源)也要
消耗电能；家里电视机的待机功率为10 W，平均每天待机时间有20 h。他想：若每天都及时断开电视机的电源，就能节约不少电能。请你帮他计算一个月(按30天计)能节约多少电能。
【解】 (1)家庭电路的最大功率P大＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W。
(2)5月份消耗电能2 700.8 kW·h－2 563.8 kW·h＝137 kW·h。
(3)一个月节约电能W＝Pt＝0.01 kW×20 h×30＝6 kW·h。变型训练2 如图(a)所示的电路中，当开关S闭合后，电路中通过的电流是0.1 A，电压表V1和V2的示数如图(b)所示，则灯L1、L2的电功率可能是( )
A．0.08 W，0.32 W B．0 W，0.32 W
C．0.32 W，0.08 W D．0.32 W，0 W
A考点 3 电能的计算
典型例题 ［台州中考］如图所示是一种
绿色家居设计图。
风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。
(1)风帽能利用各种方向的风推动，将室内的空气排出。下表是某型号屋顶风帽有关数据：
由表可知，在室内外温差相同的情况下，风速________，风帽排气效果越好。
(2)该绿色家居采用的环保能源主要有风能和________能。
(3)安装在房顶上的光电池，平均每天发电5.5 kW·h，使用时输出电压为220 V。冬季室内采用电热地板取暖，电热地板的规格是“220 V 88 Ω”。那么5.5 kW·h电能可供该电热地板正常工作多少小时？
越大太阳变式训练 3 电子式电能表的表盘上标有“3 200 imp/(kW?h)” 字样(imp表示闪烁的次数)。将某用电器单独接在该电能表上正常工作30 min，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW?h，该用电器的额定功率为_______W。只将一个“220 V 500 W”的电熨斗接入示数为 的电能表所在的电路中正常工作10 h，此时电能表示数变为________。
变式训练 4 如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供)，小明将装有质量为2.4 kg、初温0.120005876为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为___________J，实际功率为_________W，电水壶烧水的效率为_______。[电费单价：0.5元/(kW·h)；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
1.08×1081 50084％专题分类训练七 电能
考点 1 电能和电功)
电功就是电流通过导体时所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，因此，可以认为电功就是电能转化为其他形式能的多少的量度。
物理课代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理课代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15 h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康。21cnjy.com
次日早晨，他俩先观察到饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表。然后启动饮水机，将热水箱中的30 ℃的冷水加热到90 ℃，用时10 min。他俩继续观察，发现保温28 min后加热器会重新加热，2 min后又回到保温状态。(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量
20 L
热水箱水量
1 kg
额定电压
220 V
加热功率
500 W
保温功率
50 W
(1)热水箱中30 ℃的冷水加热到90 ℃所吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg?℃)]
(2)将热水箱中30 ℃的冷水加热到90 ℃消耗的电能是多少？
(3)通过计算比较谁的做法更节能。(假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇性加热的规律不变)21·cn·jy·com
【解】 (1)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg?℃)×1 kg×(90 ℃－30 ℃)＝2.52×105 J。
(2)饮水机加热时消耗的电能：
W＝Pt＝500 W×10×60 s＝3×105 J。
(3)关闭，第二天消耗的电能：W＝3×105 J；
不关，间歇性加热15 h期间：
保温消耗电能：
W1＝P保温t保温＝50 W×28×30×60 s＝2.52×106 J；
加热消耗电能：
W2＝P加热t加热＝500 W×2×30×60 s＝1.8×106 J；
W总＝W1＋W2＝2.52×106 J＋1.8×106 J＝4.32×106 J；
W总＞W，故物理课代表的做法更节能。
遂宁中考小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：
变式训练1图
工作时间(min)
0～1
1～5
5～6
6～10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000 r/kW·h”字样的电能表转盘在3 min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)21世纪教育网版权所有
【解】 (1)电热丝电阻R＝＝＝80 Ω。
(2)由图象可知，豆浆机正常工作一次电动机工作时间t1＝2 min，电热管工作时间t2＝8 min，豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功：W＝P1t1＋P2t2＝100 W×2×60 s＋605 W×8×60 s＝3.024×105 J。21教育网
(3)豆浆机3 min内消耗的电能：W实＝kW·h×50＝kW·h＝9×104 J，豆浆机实际功率：P实＝＝＝500 W，电路实际电压：U实＝＝＝200 V。www.21-cn-jy.com
考点 2 利用电能表测家庭电路中消耗的电能)
学习了电能的知识后，小华观察到家里电能表的规格及5月底的示数如图所示。
(1)他家同时使用的用电器的总功率不能超过多少？
(2)小华查到记录：4月底该电能表的示数为2 563.8 kW·h，他家5月份消耗了多少电能？
典型例题图
(3)通过查阅资料，小华发现电视机在待机状态下(只用遥控器关机而不断开电源)也要消耗电能；家里电视机的待机功率为10 W，平均每天待机时间有20 h。他想：若每天都及时断开电视机的电源，就能节约不少电能。请你帮他计算一个月(按30天计)能节约多少电能。
【解】 (1)家庭电路的最大功率P大＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W。
(2)5月份消耗电能2 700.8 kW·h－2 563.8 kW·h＝137 kW·h。
(3)一个月节约电能W＝Pt＝0.01 kW×20 h×30＝6 kW·h。
如图(a)所示的电路中，当开关S闭合后，电路中通过的电流是0.1 A，电压表V1和V2的示数如图(b)所示，则灯L1、L2的电功率可能是( A )
变式训练2图
A．0.08 W，0.32 W B．0 W，0.32 W
C．0.32 W，0.08 W D．0.32 W，0 W
考点 3 电能的计算
台州中考如图所示是一种绿色家居设计图。
典型例题图
风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。
(1)风帽能利用各种方向的风推动，将室内的空气排出。下表是某型号屋顶风帽有关数据：
风速/
(km/h)
8
10
12
室内外温
差/℃
5
10
15
5
10
15
5
10
15
每小时排
气量/m3
1 080
1 189
1 263
1 242
1 354
1 438
1 617
1 728
1 801
由表可知，在室内外温差相同的情况下，风速__越大__，风帽排气效果越好。
(2)该绿色家居采用的环保能源主要有风能和__太阳__能。
(3)安装在房顶上的光电池，平均每天发电5.5 kW·h，使用时输出电压为220 V。冬季室内采用电热地板取暖，电热地板的规格是“220 V 88 Ω”。那么5.5 kW·h电能可供该电热地板正常工作多少小时？
【解】 (3)电热地板的功率：P＝＝＝550 W，
正常工作时间：t＝＝＝10 h。
电子式电能表的表盘上标有“3 200 imp/(kW?h)”字样(imp表示闪烁的次数)。将某用电器单独接在该电能表上正常工作30 min，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器在上述时间内消耗的电能为__0.1__kW?h，该用电器的额定功率为__200__W。只将一个“220 V 500 W”的电熨斗接入示数为的电能表所在的电路中正常工作10 h，此时电能表示数变为__05876__。
如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供)，小明将装有质量为2.4 kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为__1.08×108__ J，实际功率为__1_500__ W，电水壶烧水的效率为__84%__。[电费单价：0.5元/(kW·h)；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
甲
时钟 14∶3223
电压 218.2V
电费 00.15元
乙 丙
变式训练4图
专题分类训练九 实验专题：电功率测量
考点 1 普通方法测量电功率)
一个额定电压是2.5 V的小灯泡，其正常工作时电阻约10 Ω。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：21·cn·jy·com
甲 乙 丙
典型例题图(1)
电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5 Ω 1 A”，B：“20 Ω 0.5 A”，C：“1 kΩ 1 A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为6 V)。www.21-cn-jy.com
(1)小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为 __B__(选填“A”“B”或“C”)的滑动变阻器。21世纪教育网版权所有
(2)图乙已连接了部分电路。请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(3)小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于2.5 V。具体原因是__滑动变阻器选用了A、B两个接线柱__。21教育网
(4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是__0.75__W。2-1-c-n-j-y
典型例题图(2)
(5)小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压__不成__(选填“成”或“不成”)正比，这是因为__灯丝电阻随温度变化而变化__。2·1·c·n·j·y
(2)如图所示
典型例题答图
【解析】 小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于2.5 V。具体原因是滑动变阻器选用了A、B两个接线柱。小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为2.5 V时。电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是0.75 W。小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比，这是因为灯丝电阻随温度变化而变化。
如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U－I图象。
(1)图中表示小灯泡U－I图象的是__②__(填序号)；
(2)若它们串联、并联时总电阻的值分别为R串和R并，请在对应的图上坐标区域内画出它们的U－I图象(R串、R并的U－I图象分别用③和④表示)；21cnjy.com
(3)当它们分别以串联和并联两种方式接在同一稳压电源(已知电源电压不高于10 V)两端时，从电源流出的电流变化了0.45 A，求该稳压电源的电压及并联电路消耗的总功率。
变式训练1图
【解】 (2)如答图
变式训练1答图
(3)该稳压电源的电压为5 V；并联电路消耗的总功率为3 W。
考点 2 特殊方法测功率)
如图所示电路中R阻值已知，无电压表也能测出该灯泡额定功率的是( C )
A B
C D
【解析】 A、B、D无论S1、S2、S3如何组合，都无法确定灯泡是否正常发光，故A、B、D不能测量灯泡的额定功率。C项，当开关S1、S3闭合时，灯泡和R并联，电流表测量通过R的电流，移动滑片使得电流表的示数IR＝；当开关S1、S2闭合时，灯泡和R并联，电流表测量干路电流I，则通过灯泡的电流IL＝I－IR，则RL＝，根据P＝I2RL即可求出灯泡的额定功率，故C项符合题意。【来源：21·世纪·教育·网】
变式训练2图
如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6 V 2 W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6 V 3 W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡( A )21·世纪*教育网
A．比正常发光时暗些
B．比正常发光时亮些
C．恰能正常发光
D．灯丝将会被烧坏
在用电流表与电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡上标有“3.8 V”字样。
(1)请用笔画线将图甲中的电路连接完整。
(2)实验中小新同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，小新重新设计了如图乙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：①按照电路图正确连接电路；②断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得__电压表的示数为U1＝3.8_V(或电压表示数为灯泡的额定电压)__；③保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的示数为U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为P＝ 或(若表达式中包含字母U1，则在前面一空中必须交代U1为额定电压或为3.8 V) (电源电压未知)。www-2-1-cnjy-com
甲 乙
变式训练3图
(3)小新经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2；利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1__大于__P2。21*cnjy*com
(4)若用阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为3 V，为能完成探究，则滑动变阻器最大阻值至少为__30__Ω(设此时电源电压为6 V且恒定不变)。
(1)图略
在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师提供了下列器材：额定电流为I0的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电流表或电压表、一个单刀双掷开关和若干导线。请你设计实验的电路图，并写出实验的主要步骤和额定功率的表达式。【来源：21cnj*y.co*m】
方法一：电路图如图(1)所示
变式训练4答图(1) 变式训练4答图(2)
【解】 步骤：第一步：S掷向2，移动滑片P，使电压表的示数为I0R。
第二步：S掷向1，保持滑片不动，记下电压表的示数U。
表达式：P＝(U－I0R)I0。
方法二：电路图如图(2)所示。
步骤：第一步：S掷向1，移动滑片P，使电流表的示数为I0。
第二步：S掷向2，保持滑片不动，记下电流表的示数I。
表达式：P＝I0(I－I0)R。
课件15张PPT。第3章 能量的转化与守恒专题分类训练九 实验专题：电功率测量考点 1 普通方法测量电功率
典型例题 一个额定电压是2.5 V的小灯泡，其正常工作时电阻约10 Ω。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5 Ω 1 A”，B：“20 Ω 0.5 A”，C：“1 kΩ 1 A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为6 V)。
(1)小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为____(选填“A”“B”或“C”)的滑动变阻器。
(2)图乙已连接了部分电路。请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(3)小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于2.5 V。具B体原因是__________________________________。
(4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的
示数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示，
小灯泡的额定功率是_______W。
(5)小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数
据，作出了I—U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压________(选填“成”或“不成”)正比，这是因为_____________________________。
滑动变阻器选用了A、B两个接线柱0.75不成灯丝电阻随温度变化而变化(2)如图所示
【解析】 小明正确选择了滑动变阻器，
按图甲的电路图连接好电路，闭合开
关，发现灯泡发光较暗，电流表有示
数。任意移动滑动变阻器的滑片,电压
表示数不变(示数不为零)且小于2.5 V。
具体原因是滑动变阻器选用了A、B两个接线柱。小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为2.5 V时。电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是0.75 W。小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比，这是因为灯丝电阻随温度变化而变化。
变式训练 1 如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U－I图象。
(1)图中表示小灯泡U－I图象的是_____(填序号)；
(2)若它们串联、并联时总电阻的值分别为R串和R并，请在对应的图上坐标区域内画出它们的U－I图象(R串、R并的U－I图象分别用③和④表示)；
(3)当它们分别以串联和并联两
种方式接在同一稳压电源(已知
电源电压不高于10 V)两端时，
从电源流出的电流变化了0.45
A，求该稳压电源的电压及并
联电路消耗的总功率。
②【解】 (2)如答图
(3)该稳压电源的电压为5 V；并联电路消耗的总功率为3 W。考点 2 特殊方法测功率
典型例题 如图所示电路中R阻值已知，无电压表也能测出该灯泡额定功率的是( )
C
变式训练 2 如图所示电路，电源电压
不变，R是定值电阻。将一个“6 V 2 W”
的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正
常发光；若换一个“6 V 3 W”的小灯泡接
在a、b两点间，则这个小灯泡( )AA．比正常发光时暗些 B．比正常发光时亮些
C．恰能正常发光 D．灯丝将会被烧坏
变式训练 3 在用电流表与电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡上标有“3.8 V”字样。
(1)请用笔画线将图甲中的电路连接完整。
(2)实验中小新同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,小新重新设计了如图乙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：
①按照电路图正确连接电路；②断开开关S2,闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得_________________________
_______________________________；③保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的示数为U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为P＝
____________________________________________________________________________________________________
(电源电压未知)。
电压表的示数为U1＝3.8 V (或电压表示数为灯泡的额定电压)
(3)小新经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2；利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1________P2。大于(4)若用阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为3 V，为能完成探究，则滑动变阻器最大阻值至少为_____Ω(设此时电源电压为6 V且恒定不变)。
变式训练 4 在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师提供了下列器材：额定电流为I0的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电流表或电压表、一个单刀双掷开关和若干导线。请30(1)图略你设计实验的电路图，并写出实验的主要步骤和额定功率的表达式。
方法一：电路图如图(1)所示【解】 步骤：第一步：S掷向2，移动滑片P，使电压表的示数为I0R。
第二步：S掷向1，保持滑片不动，记下电压表的示数U。表达式：P＝(U－I0R)I0。
方法二：电路图如图(2)所示。
步骤：第一步：S掷向1，移动滑片P，使电流表的示数为I0。
第二步：S掷向2，保持滑片不动，记下电流表的示数I。
表达式：P＝I0(I－I0)R。专题分类训练八 功和功率的综合运用
考点 1 简单机械 功和功率)
典型例题图
如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( B )21cnjy.com
A．45 N、50% B．45 N、75%
C．60 N、50% D．60 N、75%
【解析】 物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，知道物体和地面之间摩擦力的大小，从而可以计算出A处的拉力大小为45 N。本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s＝2s物，η＝＝×100%＝75%。21·世纪*教育网
揭阳中考在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如表：
次数
钩码重
/N
钩码上升
高度/cm
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计
移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
(1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为__62.5%__，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机械效率。21教育网
(2)根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：__不能__；请简要说出其中一条理由：__滑轮组的机械效率还与滑轮的重有关__。www.21-cn-jy.com
【解析】 (1)第一次实验滑轮组的机械效率η1＝＝＝×100%＝62.5%，
第二次实验滑轮组的机械效率η2＝＝＝×100%≈83.3%，所以η1＜η2。
(2)通过实验的对比，虽然可以得出机械效率高低与滑轮重力有关，但必须至少三次实验才可证明结论，只有一次对比实验是不太准确合理的，偶然性太大，并且滑轮组的影响滑轮组的机械效率还有滑轮的重等。21世纪教育网版权所有
考点 2 机械能和内能)
双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。(已知汽油的热值为3.2×107 J/L、天然气的热值为7.2×107 J/m3)2·1·c·n·j·y
(1)内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为__机械能__的装置。
(2)完全燃烧9 L汽油放出的热量与完全燃烧__4__m3的天然气放出的热量相等。
【解析】 (1)内燃机是燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功的热机。它工作时把内能转化为机械能。(2)完全燃烧9 L汽油放出的热量Q＝q汽油V汽油＝3.2×107 J/L×9 L＝2.88×108 J；需完全燃烧天然气的体积为V天然气＝＝＝4 m3。
变式训练2图
如图所示是汽油机的__做功__冲程；常常用水冷却发动机是利用了水的比热容__较大__的特性；完全燃烧0.1 kg的高能汽油，放出的热量为__4.62×106__J。如果这些热量被质量为100 kg、初温为20 ℃的水完全吸收，可以使水的温度升高__11__℃。(高能汽油的热值为4.62×107J/kg)www-2-1-cnjy-com
考点 3 电功和电功率)
某同学家中有一个电磁炉，上面标有“220 V 2000 W”的字样，下面关于这个电磁炉的说法中正确的是( A )2-1-c-n-j-y
A．使用这个电磁炉时应连接额定电流为10 A的保险丝
B．这个电磁炉在正常工作时的电阻为484 Ω
C．这个电磁炉工作时的电功率是2 000 W
D．这个电磁炉正常工作0.5 h消耗电能为1.8×106 J
【解析】 A．由P＝UI可得，电磁炉的额定电流I＝＝≈9.1 A，保险丝的额定电流10 A略大于电磁炉的额定电流，故A正确；21*cnjy*com
B．由P＝可得，电炉正常工作时的电阻R＝＝＝24.2 Ω，故B错误；
C．电炉只有两端电压为额定电压时，即正常工作时，其消耗的电功率才为额定功率2 000 W，故C错误；【来源：21cnj*y.co*m】
D．由P＝可得，电炉正常工作0.5 h消耗的电能W＝Pt＝2000 W×0.5×3600 s＝3.6×106 J，故D错误。【版权所有：21教育】
某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6 V 1.2 W”字样，R为20 Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I－U关系图。当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为__0.3__A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为__0.9__W。21*cnjy*com
变式训练3图
考点 4 电功率的测量)
一个额定电压是2.5 V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8 Ω，小明想测量它的额定功率。实验室有如下器材：电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“10 Ω 1 A”和“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器2个，导线若干。
甲 乙 丙
典型例题图
(1)小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为__“50_Ω__0.5_A”__的滑动变阻器。
(2)图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)小明正确连线后，继续实验。当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示为__0.32__A，小灯泡的额定功率是__0.8__W。【出处：21教育名师】
(4)实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的AP部分比PD部分热，这是因为 滑动变阻器使用AP部分，AP部分有电流通过，AP部分电阻丝要发热 。
(2)如图所示
典型例题答图
【解析】 (1)灯泡正常发光时，通过的电流约是I＝＝≈0.3 A，滑动变阻器两端的电压U滑＝U－U灯泡＝6 V－2.5 V＝3.5 V，滑动变阻器接入电路的电阻R＝＝≈11.7 Ω＞10 Ω，所以应选择“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器。21·cn·jy·com
(2)在该电路中，滑动变阻器应与灯泡串联。
(3)该电流表选的是小量程，其分度值是0.02 A，故其示数是0.32 A，故其额定功率是：P＝UI＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W。21教育名师原创作品
(4)由电路图可知，滑动变阻器的AP段接入电路，实验时电流通过AP部分，电阻丝发热，PD部分没有电流通过，不发热。
某班同学分组运用如图甲所示的实验器材做测小灯泡功率的实验，其中小灯泡标有“3.8 V”的字样，灯丝电阻约为10 Ω左右。请完成或回答以下两组问题。
Ｋ
甲 乙 丙
变式训练4图
(1)补画导线，把图甲中的器材连接成实验电路，要求导线不交叉，且滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮。
(2)在连接电路前，应先将开关__断开__，电路连好后闭合开关，发现小灯泡两端电压为2.5 V，这时小灯泡的亮度__较暗__(选填“较亮”或“较暗”)，为使小灯泡正常发光，应将滑片P向__右__端移动。
(3)小灯泡正常发光时，电流表的指示如图乙，读出电流表示数为__0.32__A，则小灯泡额定功率为__1.216__W。
(4)由实验数据可知，小灯泡正常发光时的灯丝电阻为__12.7__Ω。
(5)某同学的实验记录和有关计算如表所示：
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
额定功率/W
1
3.0
0.25
0.75
2
3.8
0.3
1.14
3
4.1
0.32
1.31
1.07
从表格设计和有关数据看，该同学所犯的错误是：__额定功率值错误__。
针对他的错误，你认为正确的结果是：__1.14_W__。
(6)若实验器材中电压表0～15 V的量程不灵，而0～3 V的量程正常，电源电压为6 V，请在图丙方框中画出能测定小灯泡额定功率的实验电路图。
(1)如答图(1)所示 (6)如答图(2)所示
变式训练4答图(1) 变式训练4答图(2)
课件18张PPT。第3章 能量的转化与守恒专题分类训练八 功和功率的综合运用考点 1 简单机械 功和功率
典型例题 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
A．45 N、50%
B．45 N、75%
C．60 N、50%
D．60 N、75%B变式训练 1 ［揭阳中考］在 “测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如表：
(1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率________(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机械效率。62.5％大于(2)根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：________；请简要说出其中一条理由：______________
________________________。
不能 滑轮组的机械效率还与滑轮的重有关
考点 2 机械能和内能)
典型例题 双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。(已知汽油的热值为3.2×107 J/L、天然气的热值为7.2×107 J/m3)
(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把内能转化为__________的装置。(2)通过实验的对比，虽然可以得出机械效率高低与滑轮重力有关，但必须至少三次实验才可证明结论，只有一次对比实验是不太准确合理的，偶然性太大，并且滑轮组的影响滑轮组的机械效率还有滑轮的重等。机械能(2)完全燃烧9 L汽油放出的热量与完全燃烧_____m3的天然气放出的热量相等。
4变式训练 2 如图所示是汽油机的________冲
程；常常用水冷却发动机是利用了水的比热容
_______的特性；完全燃烧0.1 kg的高能汽油，
放出的热量为_____________J。如果这些热量
被质量为100 kg、初温为20 ℃的水完全吸收，
可以使水的温度升高______℃。(高能汽油的热值为4.62×107J/kg)
考点 3 电功和电功率)
典型例题 某同学家中有一个电磁炉，上面标有“220 V 做功较大4.62×106112000 W”的字样，下面关于这个电磁炉的说法中正确的是( )
A．使用这个电磁炉时应连接额定电流为10 A的保险丝
B．这个电磁炉在正常工作时的电阻为484 Ω
C．这个电磁炉工作时的电功率是2 000 W
D．这个电磁炉正常工作0.5 h消耗电能为1.8×106 J
A
变式训练 3 某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6 V 1.2 W”字样，R为20 Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I－U关系图。当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为____A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W 时，小灯泡的实际功率为______W。
0.30.9考点 4 电功率的测量
典型例题 一个额定电压是2.5 V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8 Ω，小明想测量它的额定功率。实验室有如下器材：电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“10 Ω 1 A”和“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器2个，导线若干。
(1)小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为________________的滑动变阻器。
(2)图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(3)小明正确连线后，继续实验。当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示为________A，小灯泡的额定功率是______W。
(4)实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器“50 Ω 0.5 A”0.320.8的AP部分比PD部分热，这是因为___________________
______________________________________________。
滑动变阻器使用AP部分，AP部分有电流通过，AP部分电阻丝要发热(2)如图所示
变式训练 4 某班同学分组运用如图甲所示的实验器材做测小灯泡功率的实验，其中小灯泡标有“3.8 V”的字样，灯丝电阻约为10 Ω左右。请完成或回答以下两组问题。
(2)在该电路中，滑动变阻器应与灯泡串联。
(3)该电流表选的是小量程，其分度值是0.02 A，故其示数是0.32 A，故其额定功率是：P＝UI＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W。
(4)由电路图可知，滑动变阻器的AP段接入电路，实验时电流通过AP部分，电阻丝发热，PD部分没有电流通过，不发热。
(1)补画导线，把图甲中的器材连接成实验电路，要求导线不交叉,且滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮。
(2)在连接电路前，应先将开关________，电路连好后闭合开关，发现小灯泡两端电压为2.5 V，这时小灯泡的亮度_________(选填“较亮”或“较暗”)，为使小灯泡正常发光，应将滑片P向______端移动。断开较暗右(3)小灯泡正常发光时，电流表的指示如图乙，读出电流表示数为________A，则小灯泡额定功率为________W。
(4)由实验数据可知，小灯泡正常发光时的灯丝电阻为________Ω。
(5)某同学的实验记录和有关计算如表所示：
0.321.21612.7从表格设计和有关数据看，该同学所犯的错误是：____________________。
针对他的错误，你认为正确的结果是：________。
(6)若实验器材中电压表0～15 V的量程不灵，而0～3 V的量程正常，电源电压为6 V，请在图丙方框中画出能测定小灯泡额定功率的实验电路图。
额定功率值错误1.14 W(1)如答图(1)所示 (6)如答图(2)所示课件17张PPT。第3章 能量的转化与守恒专题分类训练六 简单机械考点 1 理解滑轮和滑轮组的作用
典型例题 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
变式训练 1 工厂为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案(机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面)，其中最省力的方案是( )
DC
变式训练 2 如图所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳
与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑
轮上升的速度分别为( )
A．20 N；0.4 m/s B．20 N；0.1 m/s
C．5 N；0.4 m/s D．5 N；0.1 m/s
D典型例题 如图所示，滑轮组拉着一重为100 N的物体A沿水平桌面做匀速运动，所用拉力F的大小为40 N。不计滑轮和绳的重力以及摩擦，求物体A所受的摩擦力。
【解】 绕在动滑轮上有3段绳子，所以，摩擦力是拉力的3倍，即f＝3F＝3×40 N＝120 N。变式训练 3 ［沈阳中考］如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。
若F1＝F2，则G1____G2；若G1
和G2相等，则它们的机械效率
η1____η2。(两空均选填“>”“＝”
或“<”)<=变式训练 4 同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＞F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＞F丙
考点 2 理解杠杆平衡条件
典型例题 如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”B实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是： 左_______________________________________________。
(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为_____________。他得出这样的结论是否合理？为什么？
_______________________________________________。
(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状消除重力对杠杆平衡的影响，便于直接读出力臂F1l1＝F2l2不合理。实验次数太少,结论存在偶然性,不具普遍性态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是________________________。
变式训练 5 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图甲所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段。A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想：
甲：A较重；乙：B较重；丙：A、B一样重。
(1)请设计一个简易实验，判断A、B的轻重。
杠杆自重影响实验结果
所用器材：________。
操作方法：_______________________________________
__________。
现象及结论:____________________________________。
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有天平 把A、B两段胡萝卜分别放入调好的天平的左右两盘天平指针向哪边偏转，哪段胡萝卜就重等距离刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验，杠杆静止于水平状态的三次实验情景如图乙所示。
①根据图中的实验，可以判断______(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想正确。
②根据图中所示的实验,该同学得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离＝动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。这个结论是否正确？_______。
③用丙所示的装置，怎样通过实验说明该结论是否正确,写出具体实验步骤：甲不正确
变式训练 6 如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的
压力是1 500 N，且AB＝1.5 m，BC＝
0.3 m，CD＝0.2 m，则要撬动该石块
所用的力应不小于( )
A．500 N B．300 N C．200 N D．150 Na．将测力计斜拉，保持杠杆水平平衡；b.读出动力即弹簧测力计示数F1；量出动力作用点到支点的距离l1；c.用测力计测出三个钩码的重力即阻力F2，量出阻力作用点到支点的距离l2；d.根据F1×l1＝F2×l2，计算可知结论不正确。D考点 3 掌握功和功率及机械效率的分析与计算
典型例题 学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一端固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示。将40 N的衣物挂在晾衣架上,人拉绳的力为12.5 N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦。求：
(1)此时该装置的机械效率。
(2)求将60N的衣物挂在晾衣架上，
使其匀速上升1米，人所做的总功。变式训练 7 如图所示，用手沿竖直方向匀
速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体
缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现改变
物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体
重力G的关系可能符合下列图中的( )
BB变式训练 8 如图甲所示，重为8 N的物体A在拉力F的作用下，5 s内匀速运动了0.5 m。拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示。已知动滑轮重0.5 N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍。求：
(1)拉力F的功率。
(2)拉力F的大小。
(3)克服绳重及摩
擦所做的额外功
占总功的比例。
?专题分类训练十 实验专题：电功率的测量
小明同学是班级的实验“小老师”，他利用额定电压为2.5 V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4 V。21世纪教育网版权所有
(1)他在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，他应将电流表的指针调到__零刻度线__位置。
典型例题图
(2)图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图所示，则此时通过小灯泡的电流是__0.22__ A，灯泡两端的电压是__1.8__ V；记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察__电压__表，直至其示数为__2.5_V__。www-2-1-cnjy-com
典型例题图
(4)他完成实验后，在帮助其他实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障。请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因：
故障现象
检测结果
发生故障的原因
灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数
取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变
_灯泡断路__
(5)他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：
实验
序号
小灯泡两
端的电压
U/V
通过小灯
泡的电流
I/A
小灯泡的电功率
P/W
额定功
率P/W
1
2.0
0.24
0.48
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.32
0.96
你认为该小组的数据处理过程是否正确？
答：__不正确__；
理由是：__不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为灯泡的额定功率__。
(2)如图所示
典型例题答图
甲
变式训练1图
在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6 V，小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。www.21-cn-jy.com
(1)用笔画线代替导线，将实物电路图甲连接完整。
(2)连接电路时开关应__断开__。闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应置于__A__(选填“A”或“B”)端。2·1·c·n·j·y
变式训练1图
(3)闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为__2.2__V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__B__端移动，使电压表示数为2.5 V。
(4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I－U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率是__0.5__W。21·世纪*教育网
(5)在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为零，故障原因是__灯泡断路或接触不良等__。
(1)如图所示
变式训练1答图
【解析】 (1)灯泡的电流约：I＝＝＝0.25 A，因此电流表选择0～0.6 A的量程，并且电流表与灯泡串联，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图所示。
(2)连接电路时，开关要处于断开状态；滑动变阻器滑片处于A端时，连入电路的电阻最大，起保护电路的作用。21cnjy.com
(3)电压表选择0～3 V量程，每一个大格代表1 V，每一个小格代表0.1 V，电压为2.2 V；灯泡实际电压小于额定电压，为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，因此滑片需向B端移动。21·cn·jy·com
(4)由图象知：灯泡在额定电压2.5 V时，通过灯泡的电流为0.2 A，
则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W。
(5)电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，小灯泡始终不亮、电流表无示数，说明电路断路，所以电路的可能故障原因是：灯泡断路或接触不良等。
图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1 W；再闭合开关S1后，电流表示数变化__0.2__A，此时电路消耗的总功率为__1.4__W。21教育网
典型例题图
小陈在进行“测量小灯泡功率”的实验时，实验台上提供的器材有6 V蓄电池、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1.5 A”，“10 Ω 2 A”)，额定电压为2.5 V的小灯泡(正常发光时的电阻约为7 Ω)、开关各一个，导线若干。2-1-c-n-j-y
(1)小陈在实验中电流表应该选择__0～0.6_A__量程，滑动变阻器应该选择__“50_Ω__1.5_A”__。21*cnjy*com
(2)请你将虚线框内的实物连接起来。
变式训练2图
(3)小陈在实验中有下列操作：①读出电流表的示数；②移动变阻器的滑片至阻值最大处，再闭合开关；③断开开关，连接电路；④测量并记录数据，计算小灯泡的额定功率；⑤移动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5 V。其合理的顺序为__③②⑤①④__。
(4)若闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，产生此故障的原因可能是__DE__。(填字母)【来源：21cnj*y.co*m】
A．电压表的正、负接线柱接反了
B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良
D．小灯泡短路
E．电压表短路了
(5)排除故障后调节滑动变阻器，测得表中的三组数据，则小灯泡的额定功率为__0.9_W__。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.30
0.36
0.38
(2)如图所示
变式训练2答图
如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图甲、乙所示，则电阻R1和R2的功率之比为( A )
甲 乙
变式训练3图
A．4∶1 B．5∶1 C．1∶4 D．1∶5
课件15张PPT。第3章 能量的转化与守恒专题分类训练十 实验专题：电功率的测量典型例题 小明同学是班级的实验“小老师”，他利用额定电压为2.5 V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4 V。
(1)他在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，他应将电流表的指针调到____________位置。零刻度线(2)图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整。
(3)经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图所示，则此时通过小灯泡的电流是______A，灯泡两端的电压是_____ V；记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察________表，直至其示数为__________。
0.221.8电压2.5 V(4)他完成实验后，在帮助其他实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障。请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因：
(5)他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：
灯泡断路
你认为该小组的数据处理过程是否正确？
答：__________；
理由是：________________________________________
________________________。
不正确 不能把灯泡在不同电压下的实际功率的平均值作为灯泡的额定功率
变式训练1 在“测定小灯泡电功率”的
实验中，电源电压为6 V，小灯泡额定
电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(2)如图所示(1)用笔画线代替导线，将实物电路图甲连接完整。
(2)连接电路时开关应________。闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应置于_____(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为______V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端移动，使电压表示数为2.5 V。
(4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数,断开A2.2B并绘制成如图丙所示的I－U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率是______W。
(5)在实验中连接好电路,闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮,电压表有示数，电流表示数为零，故障原因是_________________________。
0.5灯泡断路或接触不良等(1)如图所示典型例题 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1 W；再闭合开关S1后，电流表示数变化______A，此时电路消耗的总功率为______W。
0.21.4变式训练 2 小陈在进行“测量小灯泡功率”的实验时，实验台上提供的器材有6 V蓄电池、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1.5 A”，“10 Ω 2 A”)，额定电压为2.5 V的小灯泡(正常发光时的电阻约为7 Ω)、开关各一个，导线若干。
(1)小陈在实验中电流表应该选择____________量程，滑动变阻器应该选择_________________。
(2)请你将虚线框内的实物
连接起来。
0～0.6 A“50 Ω 1.5 A”(3)小陈在实验中有下列操作：①读出电流表的示数；②移动变阻器的滑片至阻值最大处，再闭合开关；③断开开关，连接电路；④测量并记录数据，计算小灯泡的额定功率；⑤移动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5 V。其合理的顺序为_______________。
(4)若闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，产生此故障的原因可能是______。(填字母)
A．电压表的正、负接线柱接反了
B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良③②⑤①④DED．小灯泡短路
E．电压表短路了
(5)排除故障后调节滑动变阻器，测得表中的三组数据，则小灯泡的额定功率为_________。
0.9 W
变式训练 3 如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图甲、乙所示，则电阻R1和R2的功率之比为( )
(2)如图所示A
A．4∶1 B．5∶1
C．1∶4 D．1∶5
