第18章 电功率【速记清单】-人教版九年级《物理》全一册单元速记巧练（解析版）

第第页第18章电功率必背知识清单01电能电功一、电能和电功1、表示符号：W2、国际单位：焦耳（J），常用单位：千瓦时（kw•h），千瓦时也叫度，3、二者关系：（1）电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，也是用电器消耗电能的过程。（2）电功就是电能转化为其他形式能的多少的量度。4、计算公式（1）原始公式：W=UIt（适用于所有电路）（2）推导公式：①；②（适用于纯电阻电路）二、电能表1、概念：测量用电器一段时间内消耗电能多少的仪表。2、读数：电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。注意：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。3、重要参数：（1）“220V”表示电能表应该在220V的电路中使用；（2）“10（20）A”表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，电能表在短时间内最大电流不超过20A；（3）“2500r/kW•h”表示电能表的每消耗1kw•h的电能，转盘转过2500转。必背知识清单02电功率一、电功率1、定义：电流在单位时间内所做的功。2、符号：P3、单位（1）国际单位：瓦特，简称瓦，符号W（2）常用单位：千瓦，符号kW，1kW=1000W；毫瓦，符号mW，1W=1000mW4、物理意义：表示电流做功快慢。5、公式定义式：（适用于所有电路）推导公式：（适用于纯电阻电路，一般用于串联）（适用于纯电阻电路，一般用于并联）（3）两套单位W—电流所做的功—焦(J)—kW·h

t—所用的时间—秒(s)—h

P—用电器的功率—瓦(W)—kW二、额定功率和实际功率1、额定电压：用电器正常工作时的电压，用U额表示；2、额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率，用P额表示；3、实际电压：用电器实际工作时的电压，用U额表示；用U实表示；4、额定功率：用电器在实际电压下的功率，用P实表示；5、功率与电压的关系：用电器两端的电压电功率用电器的工作情况U实=U额P实=P额正常工作U实>U额P实>P额容易损坏用电器U实<U额P实<P额不能正常工作必背知识清单03伏安法测小灯泡电功率伏安法测小灯泡电功率一、实验原理：P=UI二、实验电路图三、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）、导线四、实验步骤1、按照电路图连接实物电路，连接过程中开关断开。2、检查所连接的电路，确定无误后闭合开关。3、移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为1V，读出电流表的示数为0.2A，观察灯泡亮度较暗。4、移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数为0.29A，小灯泡正常发光。5、移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为3V，读出电流表的示数为0.32A，观察小灯泡亮度较亮。五、实验结论1、当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光；2、当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗；3、当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮；注意：小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，亮度越亮。六、滑动变阻器作用1、保护电路；2、改变小灯泡两端电压。七、注意事项1、电源电压应高于小灯泡的额定电压。2、电压表的量程应大于小灯泡的额定电压。3、滑动电阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。4、滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方法。5、电压表和电流表要注意“+”“-”接线柱的接法正确。6、调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意缓慢移动滑动变阻器滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。7、不能把三次的电功率求平均值，因为这三次的电功率是不同电压下的电功率。八、常见的故障及故障原因分析1、闭合开关，电流表、电压表没有示数，小灯泡不发光。故障原因：电路出现断路（或接触不良）。2、闭合开关，电流表没有示数，电压表有示数，但小灯泡不发光。故障原因：灯丝断了或灯泡接触不良。3、移动滑动变阻器，电流表的示数增大，而电压表的示数减小。故障原因：电压表并联接在滑动变阻器两端，而不是灯泡的两端。4、闭合开关，电流表有示数，电压表没有示数，小灯泡不发光。故障原因：灯泡短路。5、闭合开关，电流表示数很小，或几乎为0。灯泡不发光（或发光较暗），调节滑动变阻器小灯泡亮度不变。故障原因：滑动变阻器接线错误，接线时接到滑动变阻器下面两个接线柱，不能改变电路中的电阻。6、闭合开关，电流表，电压表有示数，灯泡较亮，调节滑动变阻器小灯泡亮度不变。故障原因：滑动变阻器接线错误，接线时接到滑动变阻器上面两个接线柱，不能改变电路中的电阻。必背知识清单04焦耳定律一、电流的热效应1、定义：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。2、影响电流热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通过时间有关。3、

探究影响电流通过导体产生的热量的因素如图所示，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。（1）电流产生的热量与电阻的关系两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。

实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越多。（2）电流产生的热量与电流大小的关系两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。

实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电阻产生的热量越多。二、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，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。2、公式：3、只有在纯电阻电路中可以用电功公式计算电热。（1）纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。（2）非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>Q。三、电热的利用和防止1、电热的利用：用电来加热的设备叫电热器，例如家用热水器、电饭煲等。注意：电热器是利用电流做功，将电能转化成内能，使我们获得需要的热量。有些电器通电时也能产生热量，但不是用来加热的，所以不能叫电热器，例如电视机。

2、电热的危害：很多情况下，电流通过导体时产生的热量并不是我们需要的，这时电能浪费掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。1．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B．电能表是测量电功率的仪表 C．若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转 D．这个电能表的额定功率为2200W【分析】（1）利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意电能表最后一位是小数；（2）电能表是测量消耗电能的仪表；（3）知道电热水器的额定功率和通电时间，求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W，进一步求出电能表转的圈数。（4）电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率。解：A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误；B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×16h则电能表的圆盘转过的圈数：N=1D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。答案：C。2．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格“2.5V0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（）A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω D．电路的最大电功率是2.5W【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小；（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；（3）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，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流。解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额=P因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，由I=URL=UL额I电路中的总电阻：Rmin=UImax因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin=U则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。答案：B。3．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2．则下列判断正确的是（）A．ΔP1+ΔP2＝ΔI2（R1+R2） B．|ΔU1|＞|ΔU2| C．|ΔU1ΔI|+|ΔU2ΔI|＝R1+R2【分析】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设出移动前后电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表V2示数的变化量，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表V1示数的变化量，然后结合R1、R2的阻值相同比较|ΔU1|、|ΔU2|的大小关系，进一步得出|ΔU1ΔI|+|ΔU2（2）根据P＝I2R表示出定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量。解：由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，由I=UR可得，电压表VΔU2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝ΔIR2，则|ΔU2|＝|ΔIR2|，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1示数的变化量：ΔU1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣ΔIR1，则|ΔU1|＝|ΔIR1|，因R1、R2的阻值相同，所以，|ΔU1|＝|ΔU2|，故BD错误；由|ΔU1ΔI|＝R1、|ΔU2ΔI|＝R2可知，|ΔU（2）定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2，则ΔP1+ΔP2＝（I12−I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝ΔI（I1+I答案：C。4．小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA•h，则它充满电后存储的电能为39960J该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为200h。【分析】知道电池的容量，根据I=Q解：充电电流所做的功即储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×3000×10﹣3A×3600s＝39960J。该手机最长待机时间为：t′=Q答案：39960；200。5．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V3.6W”，滑动变阻器的最大阻值R′＝20Ω．当开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化范围是0.3A～0.1A，灯L的实际电功率变化范围是0.9W～0.1W。（假定灯丝电阻不受温度影响）。【分析】由题意可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律和P＝I2R可知，当滑片P处于A端时电路中的电阻最小，电路中的电流最大，灯泡的实际功率最大；当滑片P处于B端时电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小。解：灯泡的电阻为RL=UL2当滑片P处于A端时，电路为灯泡L的简单电路，电路中的最大电流为I最大=U灯泡的最大实际功率为P最大＝I最大2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；当滑片P处于B端时，电路为灯泡L和滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的电流最小为I最小=U灯泡的最小实际功率为P最小＝I最小2RL＝（0.1A）2×10Ω＝0.1W；所以在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化范围是0.3A～0.1A，灯L的实际电功率变化范围是0.9W～0.1W。答案：0.3A～0.1A；0.9W～0.1W。6．图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：先增大后减小；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为640W。【分析】（1）由图乙判断出电阻与温度的关系，根据P=U（2）由图乙知，RT与R0串联，根据I=UR0+RT算出电路的电流，然后根据PT＝I解：（1）由图乙知，随着温度的升高，热敏电阻RT的电阻先变小，到100℃电阻达到最小，然后随温度的升高电阻又逐渐增大，根据P=U（2）由图象可知，当RT的温度达到100℃时，RT的阻值为40Ω，由图甲知，RT与R0串联，则温度100℃时，电饭锅的电流：I=U此时RT的功率为：PT＝I2RT＝（4A）2×40Ω＝640W。答案：先增大后减小；640。7．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“20Ω2A”，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1.05W。实验次数/物理量12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44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增大。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝10Ω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5.5V；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＝U额•U0R0。（用U额、U0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偏小（选填“偏大”或“偏小”）。【分析】（1）先根据P＝UI估测灯泡的额定电流，进而确定电流表的量程，然后按电流的路径顺次连接即可；（2）电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，根据指针位置进行读数，然后根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知小灯泡消耗的电功率变化情况；由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，根据I=U（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S1拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P额＝U额I额求出小灯泡的额定功率；将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压和定值电阻R0两端的电压变化，最后根据P额＝U额I额可判断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。解：（1）由P＝UI得，小灯泡的额定电流约为：I=P灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：（2）由（1）可知，电流表选择0﹣0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由I=UR可得，第5次实验时电路总电阻：R总=UI5因R总＝RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故小聪在实验中选用的是R0＝10Ω。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UV＝U﹣U额＝8V﹣2.5V＝5.5V。②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额=U③小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝U额•U0将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压U0变小，根据P额＝U额I额＝U额•U0答案：（1）如上图所示；（2）1.05；（3）增大；10；（4）①5.5V；③U额•U08．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管属于（选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）图甲是探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量与电阻大小是否有关的装置。（3）实验中通过观察U形管液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是BD。A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动（4）由图乙所示，电流表的示数为2A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是200J。（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是透明容器密闭性不好。【分析】（1）上端开口，下端相连通的容器叫连通器；（2）在串联电路中电流处处相等，根据电路连接特点确定探究的问题；（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（4）读取电流表示数时，首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值，视线与指针所对刻线相垂直；已知电流、电阻和通电时间，利用Q＝I2Rt计算产生的热量；（5）可从漏气、橡胶管没有扎住等方面进行分析。解：（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，此时U形管的上端开口、下端相连通，所以属于连通器；（2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。故选BD；（4）由图知，电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J；（5）由Q＝I2Rt可知，电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内的电热丝短路。答案：（1）属于；（2）电流；电阻；（3）U形管液面高度差；BD；（4）2；200；（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。9．如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”字样，灯L标有“3V1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？【分析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0的电功率；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数最大时R0两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻，据此得出电路中的最小电流，根据P＝UI＝I2R求出R0的最小电功率。解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I=P因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，由I=UR=URI（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I′=U则R0的电功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，此时电路中的电流：I″=U此时变阻器接入电路中的电阻：R′=UR′所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。10．如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω1A”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。【分析】（1）根据P=U（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，根据欧姆定律分别算出通过R1的电流和通过滑动变阻器R2的电流，根据P最小＝U×（I1+I2）算出电路最小总功率；（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，根据P＝UI算出灯泡额定电流，根据小灯泡的额定电流、电流表的量程、滑动变阻器的最大电流，判断出最大电流，此时滑动变阻器R2阻值最小，根据欧姆定律算出最小电阻和滑动变阻器的最小电阻；根据电压表量程为0～3V，在确保电路元件安全的情况下，判断出滑动变阻器两端电压最大为U2＝3V时，滑动变阻器阻值最大，根据欧姆定律算出最小电流和滑动变阻器的最大电阻。解：（1）根据P=URL=U额2（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的阻值最大为15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，通过R1的电流：I1=U通过滑动变阻器R2的电流：I2=U电路最小总功率：P最小＝U×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；（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R2两端电压灯泡的额定电流：I额=P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“15Ω1A”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＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器R2阻值最小，则电路最小总电阻：R最小=UI滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；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，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流：I最小=U−滑动变阻器R2最大阻值：R2最大=U2I综上所述滑动变阻器的阻值范围为3Ω～12Ω。答：（1）灯泡正常工作时电阻为6Ω；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为3.375W；（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的取值范围为3Ω～12Ω。11．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（）A．灯泡变暗，电压表示数变大 B．灯泡变亮，电压表示数不变 C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变 D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大【分析】据公式P＝UI以及U＝IR可得P灯＝I2R灯分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D答案；电路消耗的总功率也可以根据P＝UI，I=UR得出P解：由电路图可知，电压表测电源电压，因电源电压不变，因此滑片向上移动时，电压表示数不变，故AD错误；滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻也增大，由欧姆定律可知电路中电流减小；由P＝I2R可知灯泡的实际功率减小，则灯泡变暗；电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路消耗的总功率变小，故C正确，B错误。答案：C。12．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3。小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（）A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高【分析】①电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，在通电时间和电阻相同时，是探究电流产生热量跟电流的关系；②在串联电路中电流处处相等；在并联电路中干路电流等于支路电流之和；③在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比；在并联电路中各支路两端电压相等；④通电时间相同、电阻相同，通过的电流不同，利用焦耳定律Q放＝I2Rt分析判断。解：由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是12R2=12R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。答案：D。13．如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（）A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9【分析】根据电路图可知，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；根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b端时，电压表示数将增大，因此电压表示数增大了2V，然后根据串联电路电压规律以及Q=U2R（1）当滑片在a点时，电路中的电流最大，根据欧姆定律即可求出电路中的最大电流；（2）先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流，然后根据W＝UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能；（3）根据P＝UI即可求出R先后两次消耗的电功率之比；（4）根据P＝UI即可求出R1先后两次消耗的电功率之比解：根据电路图可知，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；滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V＝6V；在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Q=U2RR1=U12Q1A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，则电路中的最大电流：I最大=UB、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I=U10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑＝U滑It＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I最小=U由P＝UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：PRD、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：P1答案：D。14．如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（）A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5【分析】先根据P=U2R表示出电路的总功率P0，将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，再根据P=U2R表示出电路的总功率仍为P0，结合R1：R若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，根据P=U2R表示出电路的总功率为P，将R1、R2解：由图知，两个滑动变阻器并联；由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①开关闭合后，电路的总功率：P0=U2若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：P0=U2由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入②式可得：P0=U若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：P=U由④⑤两式可解得：P：P0＝（U22Ω+答案：A。15．如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（）A．电源电压为8V B．R1的阻值为20Ω C．电路变化前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W【分析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到中点时电压表的示数，则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系，联立可解得R1与R2最大值之间的关系及电源的电压；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，根据定值电阻R1的功率为0.8W算出R1和R2的阻值；（3）根据I=UR1（4）根据ΔP＝P2总﹣P1总=U解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流：I1=U则滑动变阻器两端的电压：U2＝I1×R2=UR1+由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′=UR用①式比②式可得：R1解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得：UR解得：U＝6V，故A错误；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1=U解得：R1＝5Ω，则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；（3）电路前后电流之比为I1：I2=UR1+R（4）电路总功率变化了：ΔP＝P2总﹣P1总=U答案：D。16．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要50.4min。如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为0.021kW•h。【分析】（1）利用I=Q（2）“3000revs/（kW•h）”所表示的物理意义：电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r；求出转盘转63圈消耗的电能。解：（1）已知I＝5A＝5×103mA，由I=Qt可得，t“3000revs/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转动63圈消耗的电能：W=63答案：50.4；0.021。17．如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为0.9J，R3的电功率的最大值为6W。【分析】（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器串联，当变阻器连入阻值最大时，R1上每秒钟发热最少，由电路特点和欧姆定律计算此时R1的电压，从而计算其每秒钟发热的最小值；（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电路中的电流，根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据数据知识判断滑动变阻器消耗功率最大时R2的阻值，进一步求出滑动变阻器消耗的最大功率。解：（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器R3串联，根据串联电路的分压原理知，当变阻器连入阻值最大时，并联部分两电阻分得电压最小，此时R1上每秒钟发热最少，并联部分的总电阻：R=R1R由串联电路特点和欧姆定律有：U并则：U并又因为：U并+U滑＝U＝12V，所以U1＝U并=14U则R1上每秒钟发热的最小值：Q1最小＝W1最小=U12（2）由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I=U滑动变阻器消耗的电功率：P3＝I2R3＝（UR并+R3）2R所以，当R3＝R并＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为：P3最大=U2(R答案：0.9；6。18．在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3V．断开开关，经检查，各元件完好，电路连接正确则实验中操作错误之处是滑动变阻器接入电路中的电阻为零。（3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向B端移动（选填“A”或“B”）。（4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡额定功率是0.625W。（5）根据小灯泡的I﹣U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化。（6）若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P=U2R【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中；（2）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；（3）根据电压表的量程和分度值读出示数，然后与灯泡的额定电压相比较确定灯泡两端电压变化，根据串联电路的分压特点可知变阻器接入电路中电阻的变化，从而得出滑片移动的方向；（4）根据图丙读出额定电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率；（5）灯泡灯丝的电阻与温度有关；（6）比较两个电压下灯泡电阻的关系，根据P=U解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连时，滑片P向右移动时小灯泡变亮，如下图所示：（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3V，且各元件完好，电路连接正确，则实验中操作错误之处是：滑动变阻器接入电路中的电阻为零；（3）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数达到2.5V，由串联电路的分压特点可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片P应向B端移动；（4）由图丙可知，电压表的示数为2.5V时，通过的电流为0.25A，则小灯泡额定功率是P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；（5）根据小灯泡的I﹣U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化；（6）由图丙可知，灯泡两端的电压为2V时，通过的电流为0.225A，由I=UR的变形式R=UI可得，灯泡两端的电压为2V、2.5V时的电阻分别为8.9若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P=U答案：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为零；（3）B；（4）0.625；（5）温度；（6）偏大。19．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路。（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是0.65W。（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。①闭合S、S2，断开S1（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光。②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。③小灯泡额定功率的表达式P额＝U额×U−U额U【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮确定变阻器左下接线柱连入电路中；（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；（4）通过开关的转换，先使灯与变阻器串联，则电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律可知灯正常发光时电压表的示数；根据P＝UI求出这个电路中的电流即可，由欧姆定律，求出变阻器连入电路的电阻即可；为求出变阻器连入电路的电阻，保持滑动变阻器滑片位置不动，使变阻器与定值电阻串联中，用电压表测出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律和分压原理可得出R滑。解：（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；（4）实验步骤：①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：U−U滑U滑=R在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL=U−U额小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额×U−U额答案：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；U﹣U额；②闭合S、S1，断开S2；③U额×U−U额20．如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出额定电流。（2）知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器电压，知道电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器电阻。（3）知道灯泡的电压和电阻，根据P=U解：（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由P＝UI得，灯泡的额定电流：IL=P由欧姆定律得，灯泡的电阻：R=UI=（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I＝IL＝0.5A，滑动变阻器两端的电压：U'＝U总﹣U＝8V﹣6V＝2V，所以滑动变阻器的电阻：R'=U′I=（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率为：P实=(U′答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是4Ω；（3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。21．如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数I。【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式I=P（2）只闭合开关S1和S2，小灯泡与滑动变阻器串联。已知小灯泡正常发光，可以得到小灯泡两端电压；串联电路电流处处相等，已知滑动变阻器阻值及通过的电流，可以得到滑动变阻器两端电压；灯泡与滑动变阻器两端电压之和是电源电压；（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，定值电阻与滑动变阻器串联。已知电源电压和滑动变阻器两端电压，可以得到定值电阻两端电压，已知定值电阻两端电压和通过的电流，可以得到定值电阻的阻值；设滑动变阻器滑片位于另一位置时的电路电流为I，根据电源电压、滑动变阻器消耗的功率及定值电阻阻值列方程求解电流表示数。解：（1）由P＝UI得，小灯泡正常发光时的电流为：IL=P（2）闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL＝6V，此时电路中的电流为IL＝0.5A，由I=UR可得，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝ILR＝0.5A×4所以电源电压：U总＝UL+UR＝6V+2V＝8V；（3）闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当滑片置于a时，即变阻器两端的电压U滑＝6V，电路中的电流为I0＝0.2A，定值电阻两端的电压：U0＝U总﹣U滑＝8V﹣6V＝2V，定值电阻的阻值：R0=U0I当滑片滑到另外某个位置时，设此时电流表的示数为I，电压表的示数为U滑′，由题意知，P滑＝U滑′I＝1.2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，又U总＝U滑′+IR0，即8V＝U滑′+10Ω•I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，所以由①②可得：1.2W＝（8V﹣10Ω•I）I，即10Ω•I2﹣8V•I+1.2W＝0，解方程得I1＝0.2A或I2＝0.6A，故在这个位置时电流表的示数I＝I2＝0.6A。答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；（2）电源电压为8V；（3）电流表的示数是0.6A。22．火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的15，R1为242Ω，R2为60.5Ω（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h）]【分析】（1）当旋钮开关置于不同的接线柱时，分析电路的连接方式，根据P=U（2）当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，电路电阻最小，根据P=U2R可知，电功率最大，火锅处于高温挡，根据P高＝P1+P进而得出低温挡功率，在利用P=U2R可求出低温挡时电路总电阻，根据串联电路电阻特点求出R3（3）根据电能表的参数求出电能表的表盘转了81转电火锅消耗的电能，根据P=W解：（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联，电路电阻最大，根据P=U当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，根据P=U当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，电路电阻最小，根据P=U（2）高温挡时的电功率：P高＝P1+P2=U由题意知，低温挡功率为高温挡功率的15，即：P低=15P由P=UR=U2P因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值：R3＝R﹣R2＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω。电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量：Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J。（3）电能表的表盘转了81转，电火锅消耗的电能：W′=81r3000r/(kW⋅ℎ)=则电火锅的功率：P′=W′因为电火锅的实际功率P′＜P高，所以，此时电火锅不正常工作。答：（1）当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，火锅处于低温挡；（2）R3的阻值是181.5欧姆；电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是1.2×104J焦耳；（3）此时电火锅不正常工作。第十八章电功率第1节

电能电功一、电能1.电能的来源各种电池以及各种发电厂它们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。（1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把化学能→电能；太阳能电池把太阳能（光能）→电能。（2）发电厂获取电能：把其他形式的能→机械能→电能。2.电能的利用（1）人们利用电能时，通过用电器将电能转化为其他形式的能。如：白炽灯将电能转化为内能和光能；电动机将电能主要转化为机械能；电饭锅将电能转化为内能。（2）电源与用电器电源是提供电能的，是将其他形式的能转化为电能的装置；而用电器是消耗电能的，是将电能转化为其他形式的能的装置。3.电能的单位及其换算（1）国际单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。（2）常用单位：千瓦时，用符号kw·h表示，俗称“度”。（3）换算关系：1kw·h=3.6×106J。二、电能的计量1.电能表的用途：用来计量用电器在一段时间内消耗的电能。2.电能表的几个重要参数（如图所示）。

（1）“kW·h”表示电能表示数的单位是千瓦时；（2）“220V”表示该表应该在

220V的交流电路中使用；（3）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电流表工作时的电流不应超过额定最大电流；（4）“50Hz”表示这个电能表在频率为50赫兹的交流电路中使用；（5）机械式电能表（左图）“600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600

转；电子式电能表（右图）“1800imp/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的闪烁灯闪烁1800次。3.电能表的读数（如图）（1）电能表计算器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能：W=W后-W前电能表月初和月底的读数如图所示，则本月消耗的电能为：W=

W后-W前=1469.5-1387.5=82kW·h（2）利用电能表的转数求电能利用电能表转盘的实际转速n和电流表参数Nrevs/kW·h，可以比较精确的计算出某段时间内消耗的电能。即W=

=

×3.6×106

J如图所示，电表上标有“3000r/kW·h”的字样，若一段时间内该电能表盘转了60转，则在这段时间内用电器消耗的电能为W=

=0.02=

7.2×104

J三、电功1.电功（1）定义：电流所做的功叫做电功，用W表示。（2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。

电能是状态量：反映了做功的本领；

电功是过程量：反映了一段时间内电能转化或消耗电能的多少。3.电功的计算（1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与电压U、电流I和通电时间t都有关。（2）公式：W=UIt，此公式适用于一切情形下电功的计算。4.电功的单位（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1V·A·s。（2）常用单位：千瓦时（kW·h）（3）单位换算：1kw·h=3.6×106J5.

电功的推导公式由W＝UIt和欧姆定律可推导出电功的两个公式：

W＝I2Rt（1）W＝UIt

是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于纯电阻电路；（2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。第2节

电功率一、电功率1.物理意义：表示电流做功的快慢。2.定义：等于电功与时间之比（比值定义法）。3.定义式：变形式：电功W=Pt、时间t＝W/P4.单位：（1）国际单位：瓦（W），1瓦＝1焦/秒（2）常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）（3）单位换算：1

kW=

103W

1W=103

mW（4）应用公式P＝W/t及变形式W=Pt、t＝W/P进行计算时，可应用两套单位：①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则电功率P的单位是瓦（W）；②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用小时（h），则电功率P的单位是千瓦（kW）；5.

电功率的推导式（1）推导：将W＝UIt代入P＝W/t可得：P＝UI。说明：电功率的定义式

P＝W/t和P＝UI都具有普遍意义，适用于任何电路。（2）利用普适式P＝UI结合欧姆定律I＝U/R及变形式可推导出两个表达式：①P=UI=I2R

②P=UI

=

说明：这两个公式只适用于纯电阻电路。6.

“千瓦时”的来历千瓦时是功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。说明：千瓦时是电能的单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。二、额定电压

额定功率1.额定电压和额定功率（1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压；（2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。2.实际电压和实际功率（1）实际电压U实：用电器实际工作时的电压；（2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的电功率。3.实际功率和额定功率的关系（1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；（2）当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易损坏；（3）当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。4.

用电器铭牌上所标物理量的意义例如一只灯泡上标着“PZ22025”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明，“220”表示该灯泡的额定电压是220V，“25”表示该灯泡的额定功率是25W。5.灯泡的亮度灯泡的亮度取决于实际功率的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。三、电功率的测量（1）测量出用电器两端的电压U和通过的电流I，运用公式P=UI计算用电器的实际电功率。（2）利用电能表测量出某用电器工作一段时间t内所消耗的电能W，然后由电功率的定义式

P=W/t计算它的实际功率。如图所示，若在时间t（单位用小时）内转盘转动的圈数为n。则用电器消耗的电能为用电器的电功率表达式为：。第3节

测量小灯泡的电功率一、测量小灯泡的电功率（1）实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。（2）实验原理：P

=

UI（4）电路如图所示。（5）实验步骤①按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定