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第十四讲 电功和电功率
中考一轮复习 浙江专版
考点透视
考点 考试要求
1．概述电功的概念 a
2．知道电功的单位 a
3．列举决定电功大小的因素 a
4. 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 a
5．应用电功的公式计算用电器消耗的电能 c
6．根据电能表读数的变化估算消耗的电能 a
7. 描述电功率的概念 b
8. 知道电功率的单位 a
考点透视
考点 考试要求
9.应用电功率的公式进行简单的计算 c
10.知道额定功率的概念 b
11.从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率 a
12.知道电流具有热效应 a
13.概述探究影响电流热效应因素实验原理和设计的科学方法 b
14.说出焦耳定律内容和数学表达式 a
15.应用焦耳定律解决简单的问题 c
思维导图
考点突破
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
例1：如图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则( )
A. R1的电功率一定减小
B. R2的电功率一定增大
C. 电流表的示数增大
D. 电压表的示数减小
考点突破
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
【解析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；由I＝U/R得，电路中的电流变小，所以电流表的示数变小，C错误；由U＝I/R1可知，定值电阻两端的电压变小，因为串联电路总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数增大，D错误；由P＝UI得定值电阻R1消耗的电功率变小，故A正确；滑片P向右滑动时，当滑动变阻器R2的阻值等于定值电阻R1的阻值时，滑动变阻器R2消耗的功率最大，所以滑动阻器R2的电功率是先变大后减小，B错误；故选A。
【答案】A
考点突破
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
变式训练
1. 把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路，变阻器最大电阻R＝2R1。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列叙述正确的是( )
A. 电路总功率逐渐减小
B. 变阻器的功率逐渐减小
C. 变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1
D. 电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
考点突破
知识点1：动态电路分析(涉及电功率)
【解析】由电路图可知，两电阻串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由P＝U2/R可知，电路总功率增大，A错误；当滑动变阻器阻值与定值电阻阻值相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑片向左移动的过程中，变阻器消耗的功率先增大后减小，B错误；滑动变阻器最大电阻R＝2R1，变阻器滑片在左端时，电路总电阻为R1，滑片在右端时电路总电阻为3R1，电源电压U不变，由P＝U2R可知，变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为3∶1，C错误；两电阻串联，通过它们的电流I相等，电阻R1的功率与电路总功率的比值：P1/P总＝I2R1/I2（R1＋R）＝R1/(R1＋R)，滑片向左移动，电阻R1不变，R变小，则电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加，D正确；故选D。
【答案】D
知识点2：电功、电功率的相关计算
例2：智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如表格。该充电宝的输出功率为________瓦。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：________________。
考点突破
【解析】由移动充电宝参数表可知，其输出电压为5 V，输出电流为800 mA＝0.8 A，充电宝输出功率：P＝UI＝5 V×0.8 A＝4 W；题表数据中充电宝质量为145 g，不是重量为 145 g。
【答案】4 将重量改为质量
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
1.目前有的地方出现了共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受人们的喜爱，某品牌电动汽车部分参数如表所示。
电池容量(kW·h) 22
车载充电器输入电压(V) 220
车载充电器输入电流(A) 16
电能转化为机械能的效率 70%
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
(1)如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是__________。
(2)根据表中的数据，将耗完电能的电池充满电，理论上需要多少小时？
(3)上述电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大行驶距离为140千米，行驶时该车受到的阻力为多少牛？
考点突破
知识点1：电功、电功率的相关计算
知识点2：电功、电功率的相关计算
例3：加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为( )
A. P B. U2/r C. P2r/U2 D. P－P2r/U2
考点突破
【解析】由电功率公式P＝UI得I＝PU，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率P′＝I2r＝(P/U)2r＝P2r/U2；故选C。
【答案】C
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
1.如图为某型号玩具电动机的工作电路图。电动机铭牌上标有“6 V 6 W，线圈电阻2 Ω”字样。当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流。为了保护电动机，启动电流不得超过 2 A。求：
(1)启动时，变阻箱R的阻值至少多大？
(2)当电动机启动后，再次调节变阻箱R，
使电动机进入正常工作状态。此时R消耗的电功率为多大？
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
例4：如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为6伏
B. R2的阻值为1欧
C. S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D. 只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
1.如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A. 电源电压为14伏
B. 滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C. 滑片在b端时，电流表示数为0.75 安
D. 电路先后两次消耗的总电功率之比为2∶3
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
例5：伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压为3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数并绘制成I－U的图像如图乙。
(1)根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
(3)从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是__________。
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
1.某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯规格为“6 V 3 W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点________(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)接通。
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的 125。求：
①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值(指示灯的电阻不变)。
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
例6：下表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。
求：(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能；
(2)电路中R2的阻值；
(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的__________点处。
考点突破
××牌电烤箱
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
低温挡 440 W
频率 50 Hz
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
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知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
1.电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关。加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
电压力锅的铭牌 ?
额定电压 220伏
加热功率 1 000瓦
保温功率 100瓦
气压设定值 175千帕
考点突破
知识点2：电功、电功率的相关计算
变式训练
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时，水的温度________100 ℃(选填“＞”、“＝”或 “＜”)。
(2)计算保温电阻R2的阻值。
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________，并列式计算它的大小。
知识点2：电功、电功率的相关计算
考点突破
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知识点3：测定小灯泡的电功率
例7：做“测定小灯泡的功率”实验时，小金设计了如图所示的电路。已知电源电压为3 V，小灯泡上标有 “2.5 V 0.3 A”字样，滑动变阻器规格为“25 Ω 0.5 A”。
(1)实验记录表中①所在的方格内应补写的科学量是________。
(2)连接好电路后，小金将滑动变阻器滑片P移到b端，闭合开关，发现小灯泡不亮，为查找原因，他仔细检查了电路中各元件的工作状态
序号 ① 电流(A) 功率(W) 灯泡亮度变化
1 ? ? ? ?
2 ? ? ? ?
3 ? ? ? ?
考点突破
知识点3：测定小灯泡的电功率
【解析】(1)测定小灯泡的功率大小，需要知道灯泡两端电压值和通过灯泡的电流，因此①所在的方格为电压(V)；(2)判断电路是否短路或断路，要观察电压表和电流表的示数，若电流表无示数，电压表也无示数，即电路肯定断路；若电压表示数接近电源电压，电流表无示数，电路也为断路；若电压表无示数，电流表有示数，说明灯泡处短路；而电压表和电流表都有稳定示数，说明电路既不短路也不断路。
【答案】(1)电压(V) (2)两表均有示数(或电流表和电压表均有示数)
考点突破
知识点3：测定小灯泡的电功率
变式训练
1.测定额定电压是2.5伏小灯泡额定功率的实验，电路如图甲，电源电压恒为4伏。
图丙
考点突破
知识点3：测定小灯泡的电功率
变式训练
(1)闭合开关，电压表指针如图乙所示，此时小灯泡两端电压是________伏。
(2)图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡U－I曲线，由图可知，小灯泡的额定功率是________瓦，小灯泡的电阻随两端电压的增大而________。
(3)在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1____ΔR2(选填“大于”、“等于”或“小于”)，并说明理由。__________
考点突破
知识点3：测定小灯泡的电功率
【解析】(1)电压表使用的是0～3 V量程，每一小格表示0.1 V，所以电压表的读数UL＝5×0.1 V＝0.5 V；(2)由题图丙可知，当灯泡电压为2.5 V时，对应的电流为 0.2 A，此时小灯泡的额定电功率为P＝UI＝2.5 V× 0.2 A＝0.5 W，图像随着电压的增大变得越来越陡，说明灯泡的电阻随电压的增大而增大。
【答案】 (1)0.5 (2)0.5 增大 (3)大于 因为电源电压不变，当滑动变阻器阻值减小ΔR1时，由图像可知，电流I增加，总电阻R减小，变阻器阻值减小值需大于灯泡电阻的增大值，所以ΔR1大于ΔR2
考点突破
知识点4：探究导体产热多少与电阻的关系
例8：某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是( )
【解析】电热的多少与电流的大小、电阻的大小和通电时间有关，所以若想探究电热与电阻的关系，即需要让电流相同、通电时间相同，电阻不同，即将两个不同的电阻串联即可。故选B。
【答案】B
考点突破
知识点4：探究导体产热多少与电阻的关系
变式训练
1.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
考点突破
知识点4：探究导体产热多少与电阻的关系
变式训练
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I。当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________________________________________________________。
(3)小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：__________。
考点突破
知识点4：探究导体产热多少与电阻的关系
【解析】 (1)题图乙中电流表的量程是“0～0.6 A”，对应的分度值为0.02 A，示数为0.24 A；(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小都有关系，实验中把两个电阻串联，故控制电流大小和通电时间相同；(3)要比较电流和电阻对电流产生热量的影响哪个更大，则应控制两个电阻的阻值和电流增大的倍数相同，所以应选择Δh2和Δh3进行比较，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电热跟电阻成正比，跟电流的平方成正比，故电流对电阻丝产生热量的影响较大，因此Δh3＞Δh2。
【答案】(1)0.24 (2)电流和通电时间 (3)Δh3＞Δh2
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第12讲 电路探秘
一、选择题
1.（2019·重庆）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图5是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是 （ ）
A.开关旋至“1”档，开启化霜功能
B.开启防雾功能，电路总电阻为5N
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D.从防雾到除露，电路总电流变化1A
2.（2019·温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1
B．P2'＞P1＞P1'
C．P1＞P2'＞P1'
D．P1＞P1'＞P2'
3.（2019·大庆）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，电流表的量程为0～0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．闭合s和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W“的灯泡L′替换L，则将正常发光
C．闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D．闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W
第3题图 第4题图 第5题图
4.（2019·苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
5. （2019·自贡）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60J B．36J C．30J D．6J
6. （2019·天津）现有一个电压不变的电源，两个定值电R1、R2．先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0．两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（ ）
A．R1两端的电压比为1：2 B．R1两端的电压比为1：3
C．R2消耗的功率比为1：9 D．R2消耗的功率比为2：9
6.（2019·临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I--U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B. 电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C. 电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
7. （2019·乐山）在如图所示的家庭电路中，先闭合开关S1，让电炉正常工作，然后依次闭合灯泡开关，则（ ）
A．接入电路的总电阻变大
B．火线和零线中的电流变大
C．通过各用电器的电流一定相等
D．电炉的功率比灯泡的功率大，所以它两端的电压更高
8. （2019·乐山）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型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
9. （2019·眉山）如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是（ ）
①电压表示数变化范围为1.5V～3V
②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6W～0.75W
③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10Ω～20Ω
A．①③ B．②④ C．③④ D．①②
二、填空题
10.（2019·成都）如图甲是一种家用电器，图乙是其简化的电路图，已知R1＜R2，电暖器的部分参数如表中所示。闭合开关S，要让电器处于第二档工作，则应再将开关 闭合；若电暖器在第二档正常工作10min，则产生的热量是 J．
额定电源 220V
功率选择 一档950W 二档1150W 三档2100W
11.（2019·河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为_______W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温________℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要_________（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
12.（2019·哈尔滨）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 。
13. （2019·南充）如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于_________状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为_________。
三、实验探究题
14.（2019·河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A“，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。
实验次数物理量 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44
电功率/W
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝ Ω的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝ 。（用U额、U0、R0表示）
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
15.（2019·哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 A，灯泡额定功率是 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
16．（2019·荆门）为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻，现提供的器材如下：
A小灯泡一个（额定电压为2.5V，阻值约几欧）；B电流表（0－0.6A－3A）；C电压表（0－3V－15V）；D滑动变阻器（10Ω 1A）；E滑动变阻器（50Ω 0.3A）；F滑动变阻器（500Ω 0.1A）；G电源（3V），H导线若干
甲 乙 丙
（1）滑动变阻器应选 （填器材前的序号）。
（2）选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处连接错误，错误的地方是 。
（3）改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值，记录在列表中，然后在坐标纸上描点作出I-U关系图，如图丙所示。
（4）通过丙图可得小灯泡的额定功率为 W，此时电阻为 Ω。
四、计算题
17.(2019·重庆)如图15所示，电源电压恒定，电阻R为20，R2为10Ω，闭合开关
S，电流表A、A2的示数分别为0.9A和0.6A。求：
（1）通过R的电流；
（2）通电10秒电阻R2产生的电热。
18.（2019·杭州）如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培。（g取10牛/千克）
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然破卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏?
19.（2019·哈尔滨）随着智能化的普及，机器人在人类的生活中扮演着重要的角色。在图书管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书，表中所列数据是某新型图书智能管理机器人工作的部分技术参数。
参数 工作电压/V 工作功率/W 最大负重/N 提升重物最大高度/m
数据 48 40 200 0.6
现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度，用时5s。则此次提升过程中：
（1）机器人提升图书速度是多少？
（2）机器人对书做功是多少？
（3）机器人的电动机工作电流是多少（结果保留两位小数）？电动机做功是多少？
20.（2019·齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，c冰＝2.1×103J/（kg?℃）。求：
（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，此时通过电动机的电流是多少？
（3）吹热风时，R2的电阻是多少？
21.（2019·荆州）如图所示，电源电压恒为 4.5V，灯泡 L 上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器 R2 上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻 R1 阻值为 10Ω，电流表量程为 0—3A，电压表量程为 0—3V，不计温度对灯丝电阻的影响．
求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，电路最小总功率为多大；
（3）当开关 S、S3 闭合，S1、S2 断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R2 的取值范围
22．（2019·泰安）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水的比热容，c水＝4.2×103J/（kg?℃），水箱内最低温度为0℃。
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
23. （2019·乐山）如图所示，L为标有为“2.5V 0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电路接通时的最小功率。
参考答案
1.C；
2.C；
3.C；
4.D；
5.B；
6.D；
7.B；
8.A；
10.答：S1；6.9×105。
11. 答：2100；1.2；粗。
12. 答：电阻和通电时间；1：2。
13. 答：加热；1：6；
14. 答：（1）如上图所示；
（2）1.05；
（3）增大； 10；
（4）①5.5V； ③U额?； 偏小。
15. 答：（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R＝＝＝A，在3V电压下通过灯
16. 答：33．（1）D；（2）电流表量程选择错误，应选用0.6A的量程（4）1.25；5
17. 答：闭合开关时，R1与R2并联。
（1）电源电压：
（2）通过R1的电流：
R1上在1分钟内产生的热量：
18. 答：（1）Q＝W总－W机＝UIt－mgh
＝120伏×5安×1秒－50千克×10牛/千克×0.9米＝150焦
（2）Q＝I2Rt
（3）卡住时通过电动机的电流过大（或回答电能全部转化为内能），使电动机温度过高，所以容易烧坏。
19. 答：0.12m/s；120J；200J。
解：（1）机器人提升图书速度：
v＝＝＝0.12m/s；
（2）机器人对书的作用力F＝G＝200N，
机器人对书做功：
W＝Fs＝200N×0.6m＝120J；
（3）由P＝UI得，机器人的电动机工作电流：
I＝＝≈0.83A；
电动机做功：
W＝Pt＝40W×5s＝200J。
答：（1）机器人提升图书速度是0.12m/s；
（2）机器人对书做功为120J；
（3）机器人的电动机工作电流是0.83A；电动机做功为200J。
20. 答：2.1×104J；0.5A；88Ω。
解：（1）冰吸收的热量为：
Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×[﹣6℃﹣（﹣16℃）]＝2.1×104J；
（2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，
由W＝UIt可得，通过电动机的电流为：
I冷＝＝＝0.5A；
（3）电动机的功率为：
P电动机＝＝＝0.11kW＝110W，
当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，
因并联电路各支路两端的电压相等，
则R1消耗的功率：
P1＝＝＝440W，
已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为：
P2＝P﹣P电动机﹣P1＝1100W﹣110W﹣440W＝550W，
由P＝可得，R2的阻值为：
R2＝＝＝88Ω。
答：（1）吹冷风时，冰从周围吸收的热量是2.1×104J；
（2）吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（3）吹热风时，R2的电阻是88Ω。
21. 解：（1）灯泡正常工作时电阻
（2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器
R2并联当滑动变阻器 R2阻值最大为 15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小
通过 R1的电流 I1=U/R1=4.5V/10Ω=0.45A
通过滑动变阻器R2的电流 I2=U/R2=4.5V/15Ω=0.3A……………………………（1 分））
电路最小总功率 P最小=U×（I1+I2）=4.5V×（0.45A+0.3A）=3.375W………（1 分）
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器 R2串联，电
压表测滑动变阻器 R2两端电压
灯泡额定电流I额=P额/U额=1.5W/3V=0.5A
因为灯泡额定电流 I额=0.5A，电流表量程为 0~3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”
字样．所以在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大=0.5A，此时滑动
变阻器 R2阻值最小
电路最小总电阻R最小=U/I最大=4.5V/0.5A=9Ω
滑动变阻器R2最小阻值 R2最小=R最小-RL=9Ω-6Ω=3Ω………………………（2 分）
因为电压表量程为 0~3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端
电压最大为 U2=3V 时，滑动变阻器阻值最大
此时电路中电流 I最小=（U-U2）/RL=（4.5V-3V）/6Ω=0.25A
滑动变阻器R2最大阻值 R2最大=U2/I 最小=3V/0.25A=12Ω
综上所述滑动变阻器的阻值范围为 3Ω~12Ω………………………………（2 分）
22. 答：（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为450Ω；
若R0为该值，热水器刚开始保温时水的温度为70℃。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为33Ω、66Ω、374Ω；
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要2800s。
解：（1）由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，电源电压U1＝6V，
控制电路中最小值是R总小＝＝＝400Ω，
当水箱内最低温度为0℃时，热敏电阻阻值最小，R最小，R最小＝100Ω。
保护电阻R0的最小值，保护电阻阻值至少为R0＝R总小﹣R最小＝400Ω﹣100Ω＝300Ω，
热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻R总＝＝＝750Ω，
热敏电阻的阻值为：R＝R总﹣R最小＝750Ω﹣300Ω＝450Ω，
由图乙可知，此时水温为70℃；
（2）由题意和电路图知：衔铁被吸下时，R1、R2并联，电热水器处于加热状态，
P加热＝+＝2200W，且R2＝2R1，
所以+＝2200W，
＝2200W，
＝2200W，
解得：R1＝33Ω，R2＝2R1＝2×33Ω＝66Ω；
根据题意可知，电磁继电器上方触点和触点c接通时，电热水器处于保温状态，则由电路图知，此时R2、R3串联，
根据电阻的串联特点和欧姆定律可得保温功率：
P保温＝＝110W，即＝110W，
解得：R3＝374Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×44kg×（50℃﹣20℃）＝5.544×106J：
根据热效率公式η＝可得，
加热电路消耗的能量：W＝＝＝6.16×106J，
加热时间：t＝＝＝2800s。
答：（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为450Ω；
若R0为该值，热水器刚开始保温时水的温度为70℃。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为33Ω、66Ω、374Ω；
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要2800s。
23. 答：（1）U=2.5V；（2）R1=5Ω；（3）P小=0.25W
解：（1）S1、S2闭合，R2=0时，L与R1并联，L正常发光 1分
电源电压U=UL=2.5V 1分
（2）， 1分
1分
（3），RL>R1 1分
当R2=15Ω且与L串联时，电路中电阻最大，电功率最小
1分
（1）当S1、S2都闭合，且R2阻值为0时，灯泡L与R1并联，由于灯泡L刚好正常发光，根据并联电路的电压特点即可得出电源电压；
（2）开关S、S1和S2都闭合，由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率，根据P=求出灯泡的阻值，根据欧姆定律求出流过灯泡的电流，然后由并联电路的特点求出流过电阻R1的电流，由欧姆定律可以求出R1的阻值；
（3）电源电压一定，当电路电阻最大时，电路的总功率最小，由电路图判断电路电阻最大值，即电路总功率最小的条件，然后由串并联电路特点及功率公式求出最小功率。
本题考查了串联电路和并联的电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接后的最大和最小电阻判断。
13
第14讲 电功和电功率
考点 常见题型 考点分值
1．概述电功的概念 选择、填空 2～4分
2．知道电功的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
3．列举决定电功大小的因素 选择(综合型)、填空 2～4分
4.知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 选择、填空 2～4分
5．应用电功的公式计算用电器消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
6．根据电能表读数的变化估算消耗的电能 选择(综合型)、填空 2～4分
7.描述电功率的概念 选择、填空 2～4分
8.知道电功率的单位 选择(综合型)、填空 2～4分
9.应用电功率的公式进行简单的计算 选择(综合型)、填空 2～4分
10.知道额定功率的概念 选择、填空 2～4分
11.从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率 选择(综合型)、填空 2～4分
12.知道电流具有热效应 选择(综合型)、填空 2～4分
13.概述探究影响电流热效应因素实验原理和设计的科学方法 选择、填空 2～4分
14.说出焦耳定律内容和数学表达式 选择(综合型)、填空 2～4分
15.应用焦耳定律解决简单的问题 选择(综合型)、填空 2～4分
一、电功
1．电功
(1)概念：________所做的功。
(2)实质：是________能转化为其他形式的能。
(3)单位：________，符号为J。常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称度。1焦＝1伏·安·秒。
(4)单位换算：1度＝1千瓦时(kW·h)＝________焦耳(J)。
(5)计算公式：W＝________。
(6)推导公式：W＝I2Rt，W＝________。
(7)决定因素：某段电路两端的________、此段电路的电流I以及通电时间t。
2．电能表(电度表)
(1)用电器在一段时间里消耗的________的多少，可以用电能表来测量。
(2)计量方法：某段时间电能表上先后两次读数________，就是这段时间电路消耗的电能。
(3)电能表中各数值的意义：
a．电能表的示数为________kW·h。
b．“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
c．“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为______A，额定最大电流为________A。
d．“600 revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗______kW·h的电能时，电能表上的转盘转动________转。
e．“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
f．若每度电的价格为0.5元，月末的示数为 ，则本月电费应为______元。
二、电功率
1．电功率
(1)概念：电流在________内做的功。电功率用字母P表示。
(2)物理意义：表示电流做功的________。
(3)单位：________，简称瓦，符号为W。
(4)单位换算：1千瓦(kW)＝________瓦(W)。
(5)大小：电功率大小等于电功与时间之比。
(6)公式：P＝
(7)推导式：
a．P＝________，即用电器所消耗的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积。
b．根据欧姆定律I＝ 可推导出：P＝I2R；P＝________。
2．额定电压与额定功率
额定电压 用电器正常工作的电压值
额定电流 用电器正常工作的电流值
额定功率 用电器在________或?________下工作时所对应的功率
实际功率 用电器在________下工作时所对应的功率
U实＝U额 P实____P额，用电器正常工作(如：灯泡正常发光)
U实>U额 P实____P额，用电器不能正常工作(如：灯 泡超常亮)，有时会损坏用电器
U实
三、实验：测定小灯泡的功率
1．器材[电源(两节干电池)、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5 V ；电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(“5 Ω 1 A”、“10 Ω 0.2 A”)]
2．实验原理：____________
3．请根据实验器材和实验原理画出对应的电路图(连接下列实验物图)
4．根据电路图连接实物图(连接下列实物图)
(1)连接电路时，开关应处于________状态；
(2)电流表所选的量程为____________；
(3)电压表所选的量程为____________；
(4)滑动变阻器所选的规格为__________；
(5)电路连接完成后，应将滑动变阻器的滑片移动到________(选填“A”或“B”)端。
5．实验数据处理
(1)如图是第7组实验中，两电表的读数，请将实验数据补充完整：
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微亮 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52
(2)在1、2次实验中，灯泡不发光，但电流表和电压表均有示数，导致这种现象的原因是_____________________________________________；
(3)由表格数据可知，小灯泡的额定功率为________W，此时小灯泡的电阻为______Ω(保留一位小数)。
(4)请根据以上数据绘制小灯泡的U－I图像
(5)根据图像可知，小灯泡的I－U图像是一条曲线，其原因是_______________________________________；
(6)将小灯泡与一个阻值为10 Ω的电阻串联在6.5 V的电路中时，此时小灯泡两端的实际电压为__________V。
6．交流分析
(1)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)
(2)若电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡始终不能正常发光，且电压表示数始终达不到灯泡的额定电压，则可能的原因是____________，改变这种现象可以采取的相应措施是__________。
(3)本次实验中滑动变阻器的作用是
①________________；②________________。
(4)本次实验多次测量的目的是______________________________________________。
(5)实验中________(选填“能”或“不能”)对所测灯泡的电功率求平均值，原因是__________________________________________________________________________________。
四、电流的热效应
1．电流的热效应
(1)概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度_______的现象。
(2)实质：电能转化为________的过程。
2．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟________的二次方成________，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
(2)公式：Q＝________(其中Q表示热量，单位为J；t表示时间，单位为s)。
(3)影响因素：
a．电流、通电时间相同时，电阻________，产生的热量越多；
b．电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量________。
3．电热器
(1)原理：利用电流的________工作。
(2)主要组成部分：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。
(3)应用：电熨斗、电吹风机、电热毯、电热壶、电饭煲等。
五、实验：探究导体产生热量与电流、电阻的关系
1．实验器材(U形管、电阻丝、密闭容器、秒表、煤油等)
2．实验装置
(1)被加热的材料选用煤油或空气，因为其______小，可以使实验现象更明显；
(2)要求被加热物质的种类、质量、初温均相同；
(3)转换法的应用(利用U形管中_______________变化来反映电阻丝产热的多少)。
3．要点探究(控制变量法)
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝；电阻越___，产生的电热越多)；
(2)探究电流产生的热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；电流越______，产生的热量越多)；
(3)探究电流产生的热量与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短；时间越________，产生的电热越多)。
4．交流与分析
(1)在实验中发现U形管两侧液面高度不变，存在的原因可能是电路存在断路故障；
(2)两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻丝的______相等；
(3)多次测量时的注意事项：
①每次测量完成后应断开电源开关(使U形管内液体冷却；避免浪费电能)；
②测量完成后打开U形管盒盖上的通气孔(加快液体冷却的速度)；
③每次开始实验时均保持U形管内液面高度差为0(使每次实验时液体的初温相同，便于比较各次实验时电阻丝产生热量的多少)。
参考答案
一、电功
1．电功
(1)概念：__电流__所做的功。
(2)实质：是___电__能转化为其他形式的能。
(3)单位：__焦耳__，符号为J。常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称度。1焦＝1伏·安·秒。
(4)单位换算：1度＝1千瓦时(kW·h)＝__3.6×106__焦耳(J)。
(5)计算公式：W＝__UIt_。
(6)推导公式：W＝I2Rt，W＝___U2/R·t__。
(7)决定因素：某段电路两端的_电压_、此段电路的电流I以及通电时间t。
2．电能表(电度表)
(1)用电器在一段时间里消耗的__电能_的多少，可以用电能表来测量。
(2)计量方法：某段时间电能表上先后两次读数_之差_，就是这段时间电路消耗的电能。
(3)电能表中各数值的意义：
a．电能表的示数为__2 017.9_kW·h。
b．“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。
c．“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为_10__A，额定最大电流为_20__A。
d．“600 revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗__1__kW·h的电能时，电能表上的转盘转动_600_转。
e．“50 Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。
f．若每度电的价格为0.5元，月末的示数为 2462.5 ，则本月电费应为_222.3_元。
二、电功率
1．电功率
(1)概念：电流在_单位时间_内做的功。电功率用字母P表示。
(2)物理意义：表示电流做功的__快慢__。
(3)单位：__瓦特__，简称瓦，符号为W。
(4)单位换算：1千瓦(kW)＝_1000__瓦(W)。
(5)大小：电功率大小等于电功与时间之比。
(6)公式：P＝ W/t
(7)推导式：a．P＝_UI_，即用电器所消耗的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积。b．根据欧姆定律I＝ U/R 可推导出：P＝I2R；P＝__U2/R__。
2．额定电压与额定功率
额定电压 用电器正常工作的电压值
额定电流 用电器正常工作的电流值
额定功率 用电器在_额定电流_或__额定电压_下工作时所对应的功率
实际功率 用电器在_实际电压_下工作时所对应的功率
U实＝U额 P实_=_P额，用电器正常工作(如：灯泡正常发光)
U实>U额 P实_>__P额，用电器不能正常工作(如：灯 泡超常亮)，有时会损坏用电器
U实三、实验：测定小灯泡的功率
1．器材[电源(两节干电池)、导线、开关、小灯泡(额定电压2.5 V ；电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(“5 Ω 1 A”、“10 Ω 0.2 A”)]
2．实验原理：___P=UI____
3．请根据实验器材和实验原理画出对应的电路图(连接下列实验物图)
5．根据电路图连接实物图(连接下列实物图)
(1)连接电路时，开关应处于_断开_状态；
(2)电流表所选的量程为___0~0.6A___；
(3)电压表所选的量程为__0~3V___；
(4)滑动变阻器所选的规格为___“5 Ω 1 A”__；
(5)电路连接完成后，应将滑动变阻器的滑片移动到___B__(选填“A”或“B”)端。
5．实验数据处理
(1)如图是第7组实验中，两电表的读数，请将实验数据补充完整：
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微亮 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52
(2)在1、2次实验中，灯泡不发光，但电流表和电压表均有示数，导致这种现象的原因是____滑动变阻器接入电路中的阻值过大，总电流较小__________；
(3)由表格数据可知，小灯泡的额定功率为__1.4__W，此时小灯泡的电阻为__4.5__Ω(保留一位小数)。
(4)请根据以上数据绘制小灯泡的U－I图像
(5)根据图像可知，小灯泡的I－U图像是一条曲线，其原因是____小灯泡电阻随温度升高而变大___；
(6)将小灯泡与一个阻值为10 Ω的电阻串联在6.5 V的电路中时，此时小灯泡两端的实际电压为__1.7____V。
6．交流分析
(1)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡__断路__(选填“短路”或“断路”)
(2)若电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡始终不能正常发光，且电压表示数始终达不到灯泡的额定电压，则可能的原因是_电源电压太小___，改变这种现象可以采取的相应措施是__更换电源_。
(3)本次实验中滑动变阻器的作用是
①___保护电路__；②____改变电阻__。
(4)本次实验多次测量的目的是___为了测量不同电压下小灯泡的实际功率____。
(5)实验中_不能__(选填“能”或“不能”)对所测灯泡的电功率求平均值，原因是__________不同电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值没有意义________。
四、电流的热效应
1．电流的热效应
(1)概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度__升高__的现象。
(2)实质：电能转化为__内能__的过程。
2．焦耳定律
(1)内容：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。
(2)公式：Q＝__I2Rt_(其中Q表示热量，单位为J；t表示时间，单位为s)。
(3)影响因素：
a．电流、通电时间相同时，电阻_越大__，产生的热量越多；
b．电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量__越大__。
3．电热器
(1)原理：利用电流的_热效应_工作。
(2)主要组成部分：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。
(3)应用：电熨斗、电吹风机、电热毯、电热壶、电饭煲等。
五、实验：探究导体产生热量与电流、电阻的关系
1．实验器材(U形管、电阻丝、密闭容器、秒表、煤油等)
2．实验装置
(1)被加热的材料选用煤油或空气，因为其_比热容_小，可以使实验现象更明显；
(2)要求被加热物质的种类、质量、初温均相同；
(3)转换法的应用(利用U形管中__液面差__变化来反映电阻丝产热的多少)。
3．要点探究(控制变量法)
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系(控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝；电阻越__大_，产生的电热越多)；
(2)探究电流产生的热量与电流的关系(控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；电流越__大__，产生的热量越多)；
(3)探究电流产生的热量与通电时间的关系(控制电热丝的阻值和通电电热丝的阻值相同，改变通电时间的长短；时间越____长__，产生的电热越多)。
4．交流与分析
(1)在实验中发现U形管两侧液面高度不变，存在的原因可能是电路存在断路故障；
(2)两电阻丝串联的目的是保证通过两电阻丝的__电流和通电时间__相等；
(3)多次测量时的注意事项：
①每次测量完成后应断开电源开关(使U形管内液体冷却；避免浪费电能)；
②测量完成后打开U形管盒盖上的通气孔(加快液体冷却的速度)；
③每次开始实验时均保持U形管内液面高度差为0(使每次实验时液体的初温相同，便于比较各次实验时电阻丝产生热量的多少)。
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