（整理版）第八章电功率

1、第八章 电功率授之以渔复杂开关电路类计算题的分析思路为了表达习题的综合性，把串联和并联同时进行考查，命题者常通过开关的组合或滑动变阻器的介入而使电路变换不同的连接方式，或是串联，或是并联，但一般不出现混联。这类题有一定的难度，分析时需要我们先将其解开，分清电路的串、并联情况，然后再进行计算。例1、如图1所示，小灯泡l标有“字样，r2为阻值未知的定值电阻器，电源电压为12v保持不变。ar1r2s1s2p图1l1假设开关s1闭合，s2断开，滑动变阻器r1的滑片在它的中点时，小灯泡恰能正常发光。求：滑动变阻器r1的最大阻值。2假设开关s1闭合，s2断开，滑动变阻器r1的滑片p移到最左端时，求：小灯泡

2、这时的实际功率。小灯泡灯丝的电阻视为不变3假设保持滑动变阻器r1的滑片p在左端不动，将开关s1、s2均闭合，此时电流表的示数为，求：r2的阻值。分析：该题分为三种情况，我们需要分别加以对待。r1s1p图2l1当s1闭合、s2断开，p在r1中点时，灯l与r1串联接在电源上，变阻器有一半电阻接入电路，灯泡正常发光。其等效电路为图2所示。因小灯泡正常发光，其两端电压为ul=6v，故变阻器上分得的电压为u1=uul=12v6v=6v；根据p=ui可得，变阻器上通过的电流；故变阻器接入电路的电阻为，r1s1图3l滑动变阻器r1的最大阻值为r1=2r=48。2当s1闭合、s2断开，p在r1最左端时，r1与

3、l串联接在电源上，变阻器的最大阻值接入电路，等效电路为图3所示。由公式可得，灯泡的电阻为，ar1r2s1图4那么电路总电阻r总=r1+rl=48+24=72，电路中的电流。故灯泡的实际功率为pl= i2rl = 2×24=0.67w。3当p在r1最左端，s1、s2均闭合时，l被短路，只有r1、r2并联接在电源上，电流表的示数为干路上的电流，其等效电路为图4所示。通过电阻r1的电流为，故电阻r2上通过的电流为i2=ii1=1a。故电阻r2的阻值为。可见，解决开关电路问题的关键是通过开关的闭合和断开及变阻器的滑片滑动情况分别画出它的等效电路图，有时电路中还可能有电流表和电压表，要根据这些

4、电表所起的作用明确它测量的物理量，然后再由简化的等效电路图去分析、寻找问题的解决方法。电路被简化的好处是分步呈现、互相照顾，由于各种情况分得十分清晰，不容易产生混淆，会解题带来了很大的方便。为了使思维有依托，我们有时还需要把相应的、未知量标上去，这样在分析问题时就有了指向性。采用这种化整为零，各个击破的方式会使你很快找到解大题的思路。授之以渔测电功率的两种方法计算电功率的公式有两个，一是由电功率的概念得出的公式，二是根据它与电流、电压的关系而得出的公式p=ui。依照这两个公式，我们就能得出测量电功率的两种方法。alvs2图1方法一、用伏安法测电功率由公式p=ui可知，只要能测出用电器的两端电压

5、u和通过的电流i，就可以计算用电器的电功率。所以我们要在用电器两端并联一个电压表用来测电压，串联一个电流表用来测电流，为测量不同电压下的电功率，需要改变电路中的电压，所以在电路中再串联一个滑动变阻器，当然还有电源、导线和开关等，组成的测量电路如图1所示。例1、()在测定“小灯泡电功率的实验中，电源电压为6v，小灯泡的额定电压为3.8v，图2甲是小王同学没有连接完的实物电路。图2(1)请用笔画出导线，将实物电路连接完整，要求滑片p向右移动，小灯泡变亮。(2)电路连接正确后，小王闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为6v，电流表示数为零，那么产生这个故障的原因可能是_(答对一种即可)。(3)故

6、障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为，那么小灯泡的额定功率是_w。(4)小王用上述实验装置测定一个“220v 100w的灯泡的电阻，移动滑片后，电压表和电流表示数如图乙所示，灯丝的电阻为_。根据测得的灯泡电阻值和灯泡上标出的数据进行分析，应得到的结论是_。分析：(1)电路只剩下了滑动变阻器，根据要求：滑片p向右移动，小灯泡变亮，说明变阻器的电阻应该变小，故应该把变阻器的a接线柱与开关的右端相连接，电路图略；(2)因电流表示数为零，所以电路某处是断开的，因电压表示数接近电源电压，故电压表中有电流通过，所以灯泡处是断开的，填“灯泡接触不良或“灯丝断开都可以；(3)

7、 小灯泡正常发光，说明其两端电压是额定电压3.8v，故灯泡的额定功率p=ui=v×=0.76w；(4)通过对电表的读数可知，灯泡的电压为7v，电流为，故其电阻为=35；由灯泡上标出的额定电压和额定功率计算得出的电阻比35要大得多，因为灯泡发光时灯丝的温度比拟高，电阻随温度有升高而增大。伏安法测电功率实际上己经成为电学实验的综合之所，它可以将实物连线、故障类电路、电表的读数、电功率的计算等结合在一起，但它们彼此间联系甚少，我们可以各个击破。单相电度表220v 5a 50hz3000r/kw·h05625图4方法二、用电能表和秒表测电功率由公式可知，只要用电能表测出用电器消耗的

8、电功w，再用秒表测出时间t，就可以计算出用电器的电功率。例2、()某同学想借助如图4所示的电能表测出家中一盏电灯的电功率。(1)测量时除用电能表外，还需要使用的测量工具是_。(2)关掉家中其他的所有用电器，只让这盏灯工作，测得电能表转盘转10转所用的时间是2min，那么这盏灯的电功率是_w。分析：(1)还需要的是测量时间的工具是：秒表。(2)由电能表的标号“3000r/kw·h可知，每消耗1 kw·h的电能转盘要转3000转；现在转盘转了10转，那么消耗的电能是kw·h=×3.6×106j=1.2×104j；由于时间是2min=2&#

9、215;60s=120s，故电灯的功率=100w。一定要认清铭牌的含义，它是推理的根底。授之以渔电功率计算公式的选择技巧电功率这局部知识涉及的公式较多，有时选择起来总感到无从下手，到底该如何选择恰当的公式对问题进行判断或计算呢？首先，我们对这局部的公式做个总结：1、电功的计算公式：w=uit；w=pt；w=uq；w=i2rt。前三个都是普遍适用的，后两个只适用于纯电阻电路。2、电功率的计算公式：；p=ui；p=i2r。前两个都是普遍适用的，后两个只适用于纯电阻电路。3、电热的计算公式：q= i2rt；q=；q=uit；q=w=pt。只有第一个是普遍适用的，后三个只适用于纯电阻电路。注意：纯电阻

10、电路是指只含有发热电阻元件的电路，其中电能完全会转化为热能，遵循w=q；而非纯电阻电路那么是电能并不完全转化为热能，它还要转化为其他形式的能。如机械能等，此时wq，而是w>q，电功仍用w=uit计算，而电热要用q= i2rt来计算，其差值就是电能转化成的其他形式的能。一、根据题目的和未知量选择例1、()当20c的电荷量定向通过一只为20的电阻时，电流通过电阻所做的功为2×103j，那么( )a通电时间为4min b该电阻两端的电压为200vc通过电阻的电流为10a d该电阻消耗的电功率为500w分析：题中提供的三个量是电量q、电阻r和电功 w，所求的量有时间t、电压u、电流i和

11、电功率p，含有电量q与电功w 的公式只有w=uq，那么我们可以先求出电压u来，然后再求出其他量。由w =uq得，电阻两端电压u=100v；所以电流i=5a；时间t=4s；电功率p=500w。故d是正确的。二、根据实际含义进行选择例1，当输电电压为220v时，输电线上损失的功率为多少？用户输电线220vp=100kw图1分析：计算输电线上损失功率的公式很多，我们到底选择哪个进行计算呢？这时我们要对输电的具体含义进行认识。如图1所示为输电示意图，输电线上损失的功率应该用p=i2r计算，因为电流i可以通过输电的总功率和输电电压求出，而输电线两端的电压不易直接求出，所以不用p=ui和来计算。解：由公式

12、p=ui可得，输电线上的电流455a；所以输电线上损失的功率为p损=i2r=(455a)2×=20703w。三、根据电路连接情况选择例3、定值电阻r1：r2=3：2，当把它们串联接入电路时，其功率之比为_；当它们并联接入电路时，其功率之比为_。分析：由于在串联电路中，电流相等，所以我们选择公式p=i2r进行比拟，其功率之比就等于电阻之比，所以p1：p2=3：2；在并联电路中，由于电压相等，所以我们选择进行比拟，其功率之比就是电阻之比的倒数，故p1：p2=2：3。授之以渔如何“吃下综合这盘大餐有人说，考查电学实验最热莫过于测电功率了，因为它能把电学所有的器材都用上，把电学许多的规律能揉

13、进去。是的，它可以把电路的连接、器材的选择、仪表的读数、故障电路的分析、电功率或电阻的计算以及电阻大小与温度有关的知识等都能综合在一起，这样的习题真可谓是一道电学综合大餐。那么我们如何“吃下这盘大餐呢？例1、省在测定“小灯泡的电功率的实验中，电源电压为6v，小灯泡的额定电压为2.5v，小灯泡的电阻约为10，滑动变阻器上标有“20 1a字样。图15是小向同学没有连接完的实物电路。1请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；2实验中，小向同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，那么故障的原因可能是_；3故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一

14、点，电压表的示数如图16甲所示，为_v，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片p向_端滑动选填“左或“右；4当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图16乙所示，那么小灯泡的额定功率是_ w。图1图2分析：在(1)中，要连接电路，我们需要沿着电流的方向寻找所缺的元件。下面就从电源正极出发，接电流表，如何选择电流表的量程呢？这就要看通过它的电流约是多少，因为小灯泡额定电压为2.5v，其电阻约为10，所以通过灯泡的电流约为，应选量程即可；通过电流表后，就是小灯泡、滑动变阻器，变阻器的接线应采用一上一下的方式，现在滑片p大约在中间位置，所以接下面的a点或b点都可以，然后回开关处，电流流回电源负极，如图3所示。图

15、3可见，连接电路时要沿一定的方向，因为电压表是并联在灯泡两端的，故它可以最后考虑，是表量程的选取要由条件得出，不能超范围使用。在(2)中，因小灯泡不亮，电流表无示数，故可以判断电路的某处是断开的，又因为电压表有示数，那么可知电压表与电源构成了通路，所以小灯泡处于断路状态。可见，故障的排除离不开对电路的正确分析，如看不透电路，可以先画出它的等效电路图，然后再判断。在(3)中，因为电压表所接量程为3v，故甲图中电压表的示数为2.2v，小于小灯泡的额定电压2.5v，故需要增大其两端电压，即减小变阻器的电阻，所以变阻器如果接的是a接线柱，滑片就应该向左移动，如果接的是b接线柱，滑片就应该向右移动。可见

16、，仪表在读数时一定要看清其量程的大小，变阻器的滑动一定要与其连接的情况相对应。在(4)中，因为电流表的示数为，此时灯泡两端的电压是额定电压2.5v，故其额定功率为p=ui×=0.55w。计算时，灯泡的电压容易认为是2.2v，所以一定要认清条件，绝不能张冠李戴。总之，综合大餐通常是由假设干方面的问题组合而成的，我们解题时可以化整为零，各个击破，一个小问题的困难并不影响对其他问题的解决。授之以渔实验器材规格的选择技巧在测功率的实验中，实验器材规格的选择很是重要，下面我们看两个例题：例1、为了测定小灯泡的额定功率，提供了以下器材：待测小灯泡额定电流为0.5a，额定功率不超过1.5w，电压表

17、03v和015v两个量程挡，电流表00.6a和03a两个量程挡，滑动变阻器、电源、开关、导线。正常情况下实验中电流表应选用_a量程挡，电压表应选用_ v量程挡。avsr图1分析：因为小灯泡的额定电流为，故电流表的量程用0即可；由灯泡的额定功率可计算出灯泡的额定电压为，故电压表的量程应选03v。所以器材的选取不是盲目的，一定要有根。例2、()为测量一只标有"6.3v "的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了图1所示的电路图。现有实验器材为：电压表量程03v，015v一块。电流表量程0，03a一块，“10 2a"和"50 1a"的滑动变阻器各一只，电

18、源电压恒为12v一个，开关一只，导线假设干。实验时，甲同学认为电压表和电流表都应选用小量程，滑动变阻器应选用"501a"的；乙同学认为电压表应选用大量程，电流表应选用小量程，滑动变阻器应选用“10 2a"的。请你对两位同学器材选择的合理性做出评价并填在下页的表中(如合理，不需说明理由；如不合理，请指出不合理之处和产生的后果)。是否合理不合理之处不合理产生的后果甲乙分析：由于小灯泡的标号为“6.3v 0.3a，所以电压表的量程应选15v，如果选3v，由于量程太小而无法指示其额定电压，且可能损坏电压表；电流表的量程选0.6a即可，因为通过灯泡的电流为0.3a，小量程可

19、使测量结果更准确些。对滑动变阻器的选择，要看其规格，电流都在允许范围内，是没问题的，而阻值的选择要看是否能到达分压的作用，如果选择“10 2a的滑动变阻器，电路中的最大电阻为10+=31，最小电流为=，超过灯泡的额定电流，所以不可；而“50 1a的滑动变阻器时，电路中的最小电流为=，经过调节使电流变化的范围较大，能到达要求。所以表中的评价如下：是否合理不合理之处不合理产生的后果：，：甲否不合理电压表量程太小电压表无法指示小灯泡的额定电压可能损坏电压表乙否不合理滑动变阻器阻值过小小灯泡实际电压总是超过额定电压可能损坏小灯泡可见，对电表量程的选择时，一不要超范围，二是尽量选用小量程；对滑动变阻器的

20、选择时，一要看实际电流是不是在其所标电流的范围内，二要看其电阻值是否能起到调节的作用；对电源的选择要看其是否超过用电器的额定电压。授之以渔练就火眼金睛，看透电路本质电功率是电学所引入的最后一个物理量，它极易与前面所学的知识相结合而出现综合题，而电压表、电流表、滑动变阻器共同出现在一个电路中，也极大地增加了电路的复杂程度，这些变化都使我们在解题时要擦亮眼睛，看透电路的本质。pavr2r1s图1例1、()在如图1所示的电路中，电源电压不变，r1、r2为定值电阻，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片p向右移动，那么以下判断正确的选项是( )a电流表的示数减小，电压表的示数变小b电流表的示数增大，电压表的示

21、数变小c电阻r1消耗的功率增大d整个电路消耗的总功率减小分析：该电路比拟复杂，为了看清电路的连接方式，我们可以先将一些干扰因素去掉，电表就是一类非常显著的干扰因素。将电表去掉的方法是：由于电流表的内阻很小，去掉它可认为电路是直接连通的；电压表的内阻非常大，去掉它可认为电路是断开的。去掉电表后的电路如图2所示，从中可以看出电路是由滑动变阻器与r1并联，然后再与电阻r2串联的电路。电压表测量的是r2两端的电压；电流表测量的是通过滑动变阻器的电流。vr2r1sp图2当滑片p向右移动时，变阻器的电阻变大，所以变阻器与r1并联后的总电阻也变大，那么并联电路分得的电压也变大，那么电阻r2两端的电压就会变小

22、，所以电压表的示数会变小；又由于电路的总电阻变大，使得整个电路电流减小，在并联电路中，由于并联的总电阻变大，两端的电压也增大，使得通过r1的电流增大，这样就决定了通过变阻器的电流一定减小，即电流表的示数减小。故a是正确的。由刚刚的分析可知：通过r1的电流变大，所以它消耗的功率将变大，所以c也正确；又由于整个电路的电阻变大，电源电压不变，所以整个电路消耗的功率将减小，选项d也正确。应选a、c、d。例2、市图3所示电路中，电源电压恒定，rl为定值电阻，r2为滑动变阻器。闭合开关s后，滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中( )r1par2s图4bv2v1av1v2r1pabr2s图3a电流表a的示数变

23、大，电压表v2的示数与电流表a的示数之比变小b电流表a的示数变大，电压表v2的示数与电流表a的示数之比变大c电压表v1的示数不变，电路消耗的总功率变大d电压表v2的示数变小，电路消耗的总功率变小分析：去掉电表后你会发现这是一个r1与r2串联的电路，电压表v1测的是电阻r1的两端电压，v2测的是r2两端电压，电流表a测的是电路中的电流，如图4所示。当滑片p自b向a移动时，其连入电路的电阻变小，故电路的总电阻变小，电流变大，电流表示数应变大；这样r1上分得的电压也要变大，故电压表v1的示数变大；由于总电压不变，故r2上分得的电压会变小，电压表v2 的示数应变小。而电压表v2与电流表a的示数之比却正

24、好是电阻r2的阻值，它是变小的；对于整个电路来说，总电阻变小，电源电压不变，故电路消耗的总功率是变大的，综合以上情况，你会发现a是正确的。可见，解这类题的过程一般是：通过简化电路，看清电路的连接方式；通过滑片的移动，判断出变阻器阻值的变化大小；通过变阻器阻值的变化，根据欧姆定律、电功率的公式等推出电路中各量的变化规律；最后再结合题中的选项做出正确判断。这一系列的环节中，简化电路，看清电路的连接方式是最为关键的。利用这种方法，大家不妨练习两个习题1、( )如图5所示，开关s闭合，当滑动变阻器的滑片p向左时，以下说法正确的选项是( )vaps图5a灯的亮度变暗 b电流表的示数减小c电压表的示数减小

25、 d电路中的总功率变大2、()如图6所示的电路，闭合开关后，将滑动变阻器滑片p由a端向b端滑动过程中，电压表和电流表的示数变化正确的选项是( )a电压表示数不变，电流表示数变大r1r2pabav图6b电压表示数变小，电流表示数变大c电压表示数不变，电流表示数变小d电压表示数变大，电流表示数变小参考答案：1、c；2、c。中考聚焦焦耳定律在中考的位置焦耳定律在初中物理中占有很重要的位置，在历年的中考试题中都有它的一席之地，它的出现，不外乎有以下几个方面。一、简单的变式计算1、一根1210的电阻丝接在220v的电源上，在10min内产生的热量为_j。分析：由焦耳定律q=i2rt可知，计算热量q需知道

26、i、r和t，但题中只给了u、r和t，所以我们必须要先通过欧姆定律的变换求出电流值，从而再计算热量q。即二、电热结合的典范2、一个标有“220v 500w字样的电加热器(俗称“热得快)，正常工作20 min产生的热量为_j。假设电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下_(选填“能或“不能)将质量为2kg 20的水加热至沸腾。c水×103j/(kg·)分析：电流所放出的热量被水所吸收，使水的温度会升高。那么电流所产生的热量该如果计算呢？是用焦耳定律q=i2rt吗？由于题中i、r都是未知的，如果用焦耳定律q=i2rt，反而更麻烦；我们会发现“热得快是将电能完全转化为热能

27、的装置，存在q=w的关系，而w=pt，故热量可以用q= pt来计算。计算水的质量就应该用热量公式q=cmt了，将数值代入，把质量m求出比拟即可；当然也可以通过比拟热量、温度变化量求得结果。所以第一空应填：6×105；第二空应填：不能。在压轴题中，也常常有电热结合的习题出现，有的是计算消耗的电能，有的是计算加热的效率，也有的扫过来是计算实际电压和电流等。饮水桶容量热水箱容量额定电压220v加热时功率500w保温时功率40w频率50hz三、信息类习题的首选3、一台单热饮水机的铭牌上标着如右表所示的数据。当热水箱储满15的水后，加热到90，需要吸收_j的热量。假设消耗的电能80被水吸收，饮

28、水机至少需正常工作_s。c=×103j/(kg·)。分析：计算热量应该知道质量、比热和温度变化量，比热和温度变化量都是的，质量虽没直接告诉我们，但热水箱中水的体积却可以在表中查到，应该是0.8l，由密度公式先算出质量，再得出热量，故热量q=cmt=c水vt×103××103××103××105j。欲求饮水机的工作时间，它应该与饮水机加热的功率、效率有关。因电流放出的热被水所吸收，故q吸=80q放×105j=80×500w×t，解之得t=630s。在这道题中，学生要具有一定的分

29、辨能力，要知道表中的哪些量是有用的，哪些是无用的，排除干扰因素的本身就是能力突出的标志。授之以渔220vabpl应对复杂“计算的方法电学大题的复杂计算曾是制约我们解题信心的主要障碍之一，有什么方法能克服这些障碍呢？下面我们通过例题看一下如何才能让“复杂的计算变“简单。1、目前有一些农村简易剧场用变阻器作为舞台调光器，电路如下图，造成了电能的浪费。l是“220v 900w的灯泡，移动滑片p，使舞台灯光变暗，当灯泡实际功率为400w时，变阻器消耗的电功率为_w。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)分析：欲求变阻器消耗的电功率，我们首先要选择好计算电功率的公式，选择什么公式要依据题中给你的条件。题中没告诉

30、变阻器的电阻，所以不易用来计算，而只能用p=ui来考虑了。变阻器两端的电压可以通过计算灯泡的电压来求得；变阻器中通过的电流也可以通过计算灯泡中通过的电流来得到；所以该题的关键就在于求灯泡上的电压和电流了。对于灯泡来说已经知道了它的标号和实际功率，知道了标号就相当于知道了它的电阻，那么灯泡的电阻r和它的功率p，根据公式就可以求出灯泡的两端电压和通过它的电流，这样该题就可解了。求灯泡两端的电压：由于灯泡的电阻；所以灯泡两端的实际电压u1=20×=×220v；求灯泡中通过的电流：i=a。所以变阻器的功率p=(220vu1)×i=(220v×220v)×

31、;a=200w。反思：该题涉及的计算较多，且多以开方的形式出现，相对来说较复杂，计算中出现小数的时机也多。为了避开这些不利的因素，计算过程的中间量一直没有用相除、相乘而出结果。外表看，式子可能复杂些，但在最后的数据处理时却显出了它的优越性，许多量都能互相约去，给最后的计算带来不少方便，数值也精确了许多。r200v“220v 100w220vr“220v 200w220v2、某工地的电源电压为220v，且保持不变。因工作需要，用较长的导线安装了一只“220v 100w的白炽电灯。通电后发现灯泡亮度比正常工作时暗一些，用电压表测得两端的电压为200v。现用一只“220v 200w的灯泡替换“220

32、v 100w的灯泡接在电路中，到达了工地照明要求。求：电路中导线的电阻值。“220v 200w的灯泡在电路中消耗的实际功率。(温度变化对电阻的影响不计)分析：由于该题没给出电路图，在分析问题时，我们首先应该依题意将电路图画出来。如上图所示就是该题在第一种情况时对应的电路图，我们将导线的电阻等效为r。由图可知，欲求第一问中导线的电阻r，应知道它的两端电压和通过它的电流；它的两端电压u=220v200v=20v；通过它的电流应等于通过灯泡的电流，灯泡的电流可以由它的两端电压除以它的电阻来计算；其电压为200v，电阻可由它的标号得出，灯泡的电阻，所以通过它的电流。所以导线的电阻。欲求第二问中200w

33、的灯泡所消耗的实际功率，应知道灯泡联入电路后所分得的实际电压，这就要先求出它的电阻，由标号可得出其阻值；故电路中的总电流；所以“220v 200w的灯泡所消耗的功率为。 反思：该题中的计算量也比拟大，减小计算量的方法是在计算电流时，并没有将电流的大小直接算出来，而是用分式将它代入到下一步的运算过程中，使后者的计算大大简化；在第二问的计算过程中有些量也没有直接计算出来，而是将它放在了最后的统一计算中，这样既减小了中间的计算环节，又可以使结果更准确。将省去你不少的时间，加上最后的量还能约分，将给你带来意想不到的惊喜，所以应对“复杂计算的方法是：中间的计算结果不用非要计算出来，把它留在最后的统一计算

34、中进行约分也许会让你的计算速度加快。同学们以后不妨一试。授之以渔多途径寻找开放题的相关信息一、细，关注一定条件下的开放例1、()如右图所示，这是一个家庭电路中电能表的示意图，根据图中的数据，你能得到哪些信息？请写出两条：(1)_；(2)_。分析：电能表上表达的信息很多，我们可以按照一定的顺序寻找，比方从上往下看，(1)电能表此时的读数是123.4kw·h；(2)该电能表应该接在220v电压上；(3)电能表稳定工作时，电流不超过10a；(4)电能表短时间内通过的电流不能超过20a；(5)该电能表应该在频率为50hz的交流电路中使用等。点评：该题的开放，是要求根据图中的数据进行的，不是让

35、你漫天去找信息，如这是一块单相电能表、电能表的单位是kw·h等就不是根据数据得出的，不能在我们所要的信息之列，所以仔细很重要。二、深思考，挖掘题中相关因素的开放例2、下面是小丽同学家本月的电费单据。根据此单据，你可以得到哪些数据信息？(说出两点)××市供电局户名：××× 地址：×××本月抄表数分类·倍数用电(kw·h)金额(元)30264011·1183总金额付费期限：2007年9月25日 电表号：29368903(1)_；(2)_。分析：题中要求根据此单据可以得到哪些信息，

36、故信息要从单据上得出。等。点评：此题的开放性在于，我们不但可以从表中直接得出一些信息，而且还可以推算出其他的结论。物理与社会新旧电池为什么不能混用？生活中都有这样的常识，两节都装有新电池的手电筒，使用时间不但长，发光也亮；而用两节旧电池时，发光就暗得多；但如果换成一节是新的，虽然暂时会亮许多，但很快又会暗下来，这是为什么呢？新旧电池混用时，为什么效果会大大降低呢？左右，而旧电池的电阻有时可达10左右，两者相差100倍。由于电池电阻的增大，使得通过电路的电流大大减小，电池对外输出的电流也减少，而电源本身消耗的功率在增加。当新旧电池混用后，由于一个旧电池的电阻较大，使得电池输出的电压减小，电能都被

37、消耗在电源内部了(旧电池上消耗的能量多)，这样新电池的内阻也会很快增加。下面我们通过具体的数值了解一下这种变化。ab10 图1一、两节都是新电池时，当电池组外接一个阻值为10的小灯泡时，小灯泡消耗的功率是多大？电源消耗的功率是多大？电池的利用率是多大？分析：将题意画成如图1所示的电路图，电路的总电阻为r+10，那么电路中的电流为。故小灯泡消耗的功率为p1=i2×10=(0.294a)2×10=0.86w；电源消耗的功率为p2= i2×=(0.294a)2×=0.017w。电池的利用率为二、一节新电池、一节旧电池时ab10 图2，旧电池的内阻是10，当电池

38、组外接一个阻值为10的小灯泡时，小灯泡消耗的功率是多大？电源消耗的功率是多大？电池的利用率是多大？分析：将题意画成如图2所示的电路图，电路中的总电阻为r+10+10，那么电路中的电流为。故小灯泡消耗的功率为p1=i2×10=(0.149a)2×10=0.222w；电源消耗的功率为p2= i2×=(0.149a)2×=0.224w。电池的利用率为可见，新旧电池混用时，不但使小灯泡的发光功率大大减小，反而使消耗在旧电池内部的功率大大增加，电池利用率大大降低，所以新旧电池不能混用。物 理 大 观 园物理与生活【资料1】电风扇涉及到的物理知识电风扇是人们避暑的常

39、用家电，它在工作时涉及到很多物理知识，同时也是物理经常考察的知识点。现在从力、热、电三方面分析如下：1当电风扇静止时，竖杆对其拉力等于电风扇本身的重力，那么当电风扇工作起来以后有没有必要担忧竖杆因受力增大而掉下来呢？答案是否认的。为什么呢？因为当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方。即扇叶对其下方的空气有向下的力，根据“物体间力的作用是相互的可知：空气对扇叶同时也有向上的力，明确这一点以后，再对电风扇进行受力分析，电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即：竖直向下的重力；竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力。因此可以知道：此时竖杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候减小。因此，我们

40、完全没有必要担忧电风扇转动起来以后会因为承受的力增大而掉下来。2当我们在炎热的夏天使用电风扇的时候，会感觉到凉爽。那么凉爽的原因是不是电风扇工作起来以后使室内的温度降低了。情况恰恰不是这样的。假设房间与外界没有热传递室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可防止的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量，故人们会感觉到凉爽。请大家思考：使用空调能够制

41、冷的工作原理。并与电风扇的工作原理作比拟。提示：空调制冷循环路线与电冰箱相似，也有压缩机、冷凝器、蒸发器。空气的调节过程是这样的：一方面，室内经过过滤的空气与室外进入的新鲜空气一起进入蒸发器周围受冷却，由离心风机把冷气吹入室内；另一方面，用小风扇加速冷凝器的冷却，并将其周围的热空气吹出室外。这样，就使居室到达降温换气的目的。 3电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可防止的有一局部电能要转化为内能。鉴于其能量转化形式和欧姆定律的使用范围，所以电风扇的电流、电压和电阻不能直接套用欧姆定律。在计算

42、电风扇工作消耗电功的时候，只能用公式：w=uit，而不能用公式：q=i2rt，因为电功的公式：w=uit适用于电流做功的一切情况，当然包括电流转化为内能的情况。但是焦耳定律：q=i2rt的适用范围是：纯电阻电路即电能全部转化为内能的电路。如果利用焦耳定律计算出来的是电风扇工作时，线圈由于有电阻而放出的热量。下面提供一个这方面的例题供大家理解：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380v，线圈的电阻为2欧，线圈中的电流为10a，这台电动机正常工作1s消耗的电能为w，产生的热量为q，那么这台电动机一秒内消耗的电能和产生的热量分别是多少？转化为的机械能是多少？答案：w=3800j，q=200j，转化

43、为机械能是：3600j4电风扇用久以后，扇叶的下面很容易沾上很多灰尘，什么原因呢？因为电风扇在工作时，由于扇叶和空气相互摩擦而使扇叶带上了静电，结合带电的物体能够吸引轻小物体的性质，从而能够吸收室内飘浮的细小灰尘造成的，所以扇叶的下面很容易沾上很多灰尘。【资料2】为何白炽电灯不宜频繁开闭？大家知道，白炽电灯是利用电流热效应制成的。开关闭合时，灯丝中有电流通过，灯丝热到白炽状态就发出明亮的光。一般来说，国产白炽灯的平均使用寿命约1000小时。因为灯丝在白炽状态下，全属钨要升华，有固体微粒不断从灯丝上跑出来。温度越高，升华越厉害。升华的结果使灯丝逐渐变细，使用时间长了，灯丝细到一定程度，就容易烧断

44、。显然，减少灯丝升华，就等于延长了灯泡的寿命。一个“220v，100w的白炽电灯，正常发光时，通过灯丝的电流ip/u100w/220v0.455a。这时，灯丝的电阻ru/i220v0.455a484。可是，把灯泡从灯头上取下来，在室温下测量灯丝的电阻，只有40左右。就是说，白炽电灯不发光时电阻小、发光时电阻大。可以想到，开灯瞬间，通过灯丝的电流是由大变小的。不难计算，开关刚闭合时，通过灯丝的电流为：220v405.5a；这时的电功率为220v×5.5a1210w，比灯泡正常发光时的额定功率100w大得多。这说明，开关闭合的瞬间，灯丝是在强电流、大功率下工作的，灯丝温度便急剧升高。这时

45、，灯丝的升华比正常工作时要快些。看来，减少白炽电灯的开闭次数，对于延长它的使用寿命是很有好处的。同样，电视机的显像管、日光灯管里也都装有灯丝，在开关刚闭合的瞬间，通过灯丝的电流也都大于正常工作时的电流。所以频繁地开关，对它们的使用寿命均有一定程度的影响。有人说，开闭一次，电视机或日光灯的寿命使减少几小时，这话虽有些夸张，却是颇有道理的。当然，白炽灯泡价格廉价，做到人走灯灭，节约用电是必要的。但对价格昂贵的电视机来说，在正常使用中，尽量减少开闭次数，确实是延长其使用寿命的重要措施。【资料3】搭丝灯泡的寿命为何不长？白炽灯泡的灯丝断了，常常有人再搭上使用，但寿命却不长，这是为什么？白炽灯泡的钨丝断

46、了之后再搭接上，这时钨丝的总长度会缩短一些，钨丝短了，它的电阻就会减小。如果外加电压仍保持220伏不变。通过钨丝的电流就比原来的大，实际消耗的电功率也就会增加，所以搭丝灯泡通电后会比以前明亮。但是，这时的灯泡是在大于原额定功率的情况下工作的，钨丝的温度就大大超过了设计的标准温度，钨丝升华加快。所以，它不能持久，很容易再次烧断。另外，搭接处的断丝不能牢固地熔接在一起，稍有振动，搭接处容易再次脱落。【资料4】怎样选购电度表？现在，许多家庭都装上了电度表。当你翻开电灯或其他用电器时，电度表里的圆间盘使转起来，数字窗里的读数也慢慢增加。月底的时候查看电度表里的数字，就能知道你家这月用了多少电。这种能够

47、测量用电多少的仪表叫电能表，又称火表和电度表。 选购电度表要首先注意型号和各项技术数据。在电度表的铭牌上都标有一些字母和数字，如“dd28，220v，50hz，26a，1950rkwh其中pdd28是电度表的型号，dd表示单相电度表，数字28为设计序号；一般家庭使用就需选用dd系列的电度表，设计序号可以不同。220v、50hz是电度表的额定电压和工作频率，它必须与电源的规格相符合。就是说，如果电源电压是220伏，就必须选用这种220伏电压的电度表，不能采用110伏电压的电度表。26a，是电度表的标定电流值和最大电流值，括号外的2表示标定电流为2安，括号内的6表示允许使用的最大电流为6安。这样，

48、我们可以知道这只电度表允许室内用电器的最大总功率为pui220v×6a1320w。现在，需要把你家中所有用电器的功率加起来，比方，电视机65w电冰箱93w洗衣机150w白炽灯4只共160w电熨斗300w768w。你选购电度表时，要使电度表允许的最大总功率大于你家中所有用电器的总功率768w，而且还应留有适当的余量。看来选购这种26a的电度表是适宜的，即使家中所有用电器同时工作，电流的最大值ip/v768w/220v3.5a，没有超过电度表的最大电流值6a，同时还有一定余量，因此是平安可靠的。学了上面的知识，你就能帮助家长选购一个适宜的电度表了。【资料5】你家的电度表走得准吗？使用电度

49、表与使用手表一样，总希望它能计量准确。精确地校对电度表准不准，需由专业计量部门进行。不过，如果自己想大致估量一下家中的电度表走得准不准，用以下的方法做一个简单的实验还是很有意思的。首先还是要注意铭牌上的那些数字。其中1950rkw·h，叫做电度表常数，表示用电器消耗1度电，表中铝盘旋转1950圈。照此推算，100w的灯泡点亮1小时，消耗1/10度电，铅盘旋转的留数为1950×1/10195圈。100w的灯泡点亮1分钟，铝盘旋转的留数应为195÷603.3圈现在可以开始实验了。关闭家中所有用电器，只点亮一个100w灯泡，使电度表铝盘旋转起来。等到铝盘边缘上醒目的红漆

50、段出现时，开始计时，并注意记录下在1分钟内铝盘转过的圈数红漆段重复出现的次数就是转过的圈数。如果测得的圈数大于3.3圈，说明电度表偏快；如果测得的圈数等于3.3圈，说阴电度表走得准；如果测得的圈数小于3.3圈，说明电度表偏慢。当然，实验结果并不是精确的，因为没有测量电压是否是220v，也没有验证灯泡是否实际消耗为100w。不过，作为一种极其简便的校表方法，仍是很有实用价值的。【资料6】节电小常识1、电视机节电随着人民生活水平的提高，各种家用电器不断进入每个家庭。科学地使用这些电器，不仅能充分发挥家电的作用，延长使用寿命，而且可以节约用电，对个人和国家都有好处。 电视机的最亮状态比最暗状态多耗电

51、5060；音量开得越大，耗电量也越大。因此，看电视时，亮度和音量应调在人感觉最正确的状态，不要过亮，音量也不要太大。这样做不仅能够节电，而且有助于延长电视机的使用寿命。有些电视机只要插入电源插头。显像管就预热；耗电量为68w。因此，电视机用过后，应把插头从电源插座上拔下来。2、电冰箱节电随着人民生活水平的提高，各种家用电器不断进入每个家庭。科学地使用这些电器，不仅能充分发挥家电的作用，延长使用寿命，而且可以节约用电，对个人和国家都有好处。 电冰箱应放置在阴凉通风处。决不能靠近热源，以保证散热片很好地散热。使用时，尽量减少开门次数和时间。电冰箱内的食物不要放得太满，食物之间要留有空隙，以便冷气对

52、流。准备食用的冷冻食物，要提前在冷藏室里慢慢融化，这样可以降低冷藏室温度，节省电能消耗。电冰箱内的温度控制器上标有1、2、3、4、不停、冷等字林，通常数字越大，表示箱内温度越低。在夏天，一般要调在3处，在冬天，要调在1处，春、秋天调在2处。如果使用不当，往往引起压缩机频繁起动或连续工作，不仅浪费电力，而且影响电冰箱的使用寿命。3、电风扇节电随着人民生活水平的提高，各种家用电器不断进入每个家庭。科学地使用这些电器，不仅能充分发挥家电的作用，延长使用寿命，而且可以节约用电，对个人和国家都有好处。 选购电风扇最好根据当地的气候特点。一船扇叶大的电风扇，电功率就大、消耗的电能也多。在以30厘米左右的电

53、风扇为好，天气热，可选用约40厘米的。同一台电风扇的最快档与最慢档的耗电量相差约40。就是说，在快档上使用1小时的耗电量，在慢档上可使用将近2小时。所以，常用慢速度，可节省电风扇的耗电量。4、洗衣机节电随着人民生活水平的提高，各种家用电器不断进入每个家庭。科学地使用这些电器，不仅能充分发挥家电的作用，延长使用寿命，而且可以节约用电，对个人和国家都有好处。 洗衣机的耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短。电动机的功率是固定的，因此，恰当地减少洗涤时间，就能节约用电。洗涤时间的长短，首先要根据织物的种类和衣物脏污程度来决定。一般洗涤丝绸、羊毛等精细衣物的时间可短些，洗涤棉、麻等粗厚织物的时间

54、可稍长些。如果用洗衣机漂洗，可以先把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫拧干，再进行漂清，既可节约用水，也减少了漂清次数，到达节电的目的。【资料7】生活中常见的发光装置1、白炽灯自从1879年白炽灯问世以来，人们便与电灯结下了不解之缘。一百多年来，随着科学技术的不断开展，电光源家族中新灯辈出，大放光荣。 白炽灯是电流把灯丝加热到白炽状态而发光的，它只有78的电能变成可见光，90以上的电能转化成了热，白白浪费掉。可见白炽灯的发光效率很低，然而，它却是电灯世界的开路先锋。2、日光灯后来，人们制成了荧光灯。这是在一根玻璃管中，抽出空气，装入少量的氩和水银蒸气。当电流通过水银蒸气时，发出看不见的紫外线，涂在灯管

55、内壁的荧光物质在紫外线照射下，就发出与自然光相近的光。所以荧光灯又叫日光灯。荧光灯的发光效率大约是白炽灯的4倍，无线柔和、使用寿命长，因此倍受欢送。1986年，复旦大学研制出双型节能荧光灯图43，这种灯造型美观、工艺独特、采用新的荧光材料，比普通荧光灯的发光效率更高，也更省电。在法国巴黎举办的国际能源博览会上深得好评，被誉为20世纪最有前途的节能电光源。3、高压汞灯高压汞灯也是一种效率高、寿命长的电光源。它由荧光泡壳和放电管两局部组成图44。放电管又细又短、只有人的手指大小、内装高压水银蒸气，放电管外面有一棉球形的荧光泡壳。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，发出大量可见光。高压汞灯发出的光中不含红色，它照射下的物体发青，因此只适于广场、街道的照明。4、金属卤化物灯人们发现在高压汞灯中参加一点金属卤化物后，不仅亮度增强，而目光色也大为改善，这就是电光源中的后起之秀金属卤化物灯。现在我国已生产出钠铊钠灯、铊灯、高压铟灯、氯化锡灯等各种系列的金属卤化物灯。这种灯正逐步取代高压汞灯，在照明领域大显身手。5、碘钨灯人们在研制荧光