专题05 电功和电功率(解析版).pdf

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1、专题专题 0505 电功、电功率电功、电功率【基础知识过关】【基础知识过关】考点一、电能表考点一、电能表1.1.概念概念：（1）定义：用来测量电路中消耗电能多少的仪表叫电能表。（2）种类：常用的电能表有电子式和互感式。（3）电能表的参数：KWh:电能表示数的单位，读作度或千瓦时。220V:额定电压是 220V10A:表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值（40）A:是电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值50Hz:用在频率 50Hz 的交流电路中3000r/kwh:用电器每消耗 1 度电，电能表转盘转动3000 转。2.2.测量方法：测量方法：（1）长时间的耗电：电能表前

2、后两次读数之差（最后一位表示小数点后第一位）。W电=W末W初（2）短时间的耗电：用转盘转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算消耗的电能。W电=转数每转消耗的电能考点二、电功考点二、电功1.1.概念：概念：（1）定义：电流所做的功叫做电功；电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能。（2）单位：电功与电能单位相同，都是焦耳（J）。2.2.公式：公式：（1）公式：电功大小与加在用电器两端的电压，通过的电流和通电时间有关，即 W=UIt。（2）推导式：W=;W=2。（适用于纯电阻电路）（3）统一性：公式计算时单位要统一。（4）计算：电路中电能的消耗量等于所有用电器消耗电能之和。考点三、电功率考点三、电

3、功率1.1.概念：概念：21（1）定义：电功率等于电功与时间的比。（2）物理意义：电功率描述的是电流做功快慢的物理量，用字母 P 表示。（3）公式：P=2=；推导式：P=，P=I2R。（4）单位：国际单位瓦(W)、千瓦(kW)1kW=103W：2.2.用电器参数用电器参数：（1）额定电压和额定功率：额定电压：用电器正常工作时的电压，标注在用电器铭牌上，用U额表示。额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的电功率，标注在铭牌上，用P额表示。（2）实际电压和实际功率：实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能不等，用U实表示。实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，用P实表示

4、。灯泡亮度：取决于实际功率的大小。两灯泡如果实际功率相等，则发光亮度相同。考点四、测小灯泡功率考点四、测小灯泡功率（1）实验原理：P=（伏安法）。（2）注意：小灯泡的电阻会随着温度的变化。【重难点题型训练】【重难点题型训练】考点考点 1 1电能表电能表1、小明在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是()A.电能表的转速为 2500 转/度B.电能表的最大电流为5AC.拍照片时，小明家已消耗的电能为9316 kWhD.拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J【答案】A【解析】A.根据电能表表盘上的数据可知，电能表的转速为2500R/(kWh)故 A 正确；

5、B.电能表持续工作时的最大电流为10A，故 B 错误；C.拍照片时电能表的示数为931.6kWh，也就是说小明家已消耗的电能为931.6kWh，故 CD 错误。22、如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kwh”表示每消耗 1kwh 的电能，指示灯闪烁 1600 次，下列选项中正确的是（）A.指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B.小明家上月消耗的电能为911kwhC.小明家干路中的电流不得超过10AD.断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁 32 次，此时电饭锅的功率为600W【答案】D【解析】A.因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快

6、慢,因此指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大,故A 错误;B.小明家上月消耗的电能为:5637.8kwh-5546.7kwh=91.1kwh,故 B 错误;C.因为电能表允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过20A,故 C 错误;D.指示灯闪烁 32 次消耗的电能:w=321600 =0.02;电饭锅的功率为 P=0.02/(2/60h)=0.6kw=600w,故 D 正确。3、如图,对于电能表面板上的一些参数的理解,下列说法错误的是()A.此时电能表的读数为 120.7 度B.“220V”是指这个电能表应该在220 伏的电路中使用C.“10(20)A”是指这个电能表

7、使用时正常工作电流为10 安或 20 安D.“600r/kWh”是指用电器每消耗 1 千瓦时电能，电能表的转盘转过600 转【答案】C3【解析】A.此时电能表的读数为 120.7 度，说法正确，不符合题意。B.“220V”是指这个电能表应该在220 伏的电路中使用。说法正确，不符合题意。C.“10(20)A”是指这个电能表使用时正常工作电流为10 安或 20 安，说法错误，应该是电能表允许通过最大电流是 10A，电能表短时间允许通过最大电流是20A，符合题意。D.“600r/kWh”是指用电器每消耗 1 千瓦时电能，电能表的转盘转过600 转，不符合题意。4、小明家电能表五月份的示数为4167

8、.0 kwh,六月份的示数如图所示.这一个月中小明家用电 _kwh,若每度电 0.55 元,应交电费_元.小明将电热水壶通电后,在 4min 内电能表转盘转过 40r,消耗的电能是_J。【答案】145；79.75；2106。h,月底的示数为为 4312.0 kwh,【解析】小明家电能表五月份的示数为4167.0 kwh4167.0 kwh=145 kwh；他家本月用电 W=4312.0 kw145kwh=79.75 元；小明家本月应交的电费为：0.55 元/度3.6106J=2105J。电能表转盘转动 消耗的电能为:W=407205、李杨同学在家里用电加热器（俗称“热得快”）给暖瓶中 1.5k

9、g 的水加热 10min，水温恰好从 20升高到100问：（1）水吸收的热量是多少？（2）李杨家的电能表标着“3000r/kWh”字样，则在这 10min 内电能表的转盘转了多少圈？假设只有电加热器工作，它放出的热量全部被水吸收，C水4.2103J/（kg）。【答案】（1）水吸收的热量是 5.04105J；（2）在这 10min 内电能表的转盘转 420 转。【解析】（1）水吸收的热量：14Q吸=cm t=4.2103J/（kg）1.5kg（100-20）=5.04105J；（2）加热水消耗的电能：W=Q吸=5.04105J，电能表标着 3000r/kWh，即每消耗 1kWh 的电能，转盘转

10、3000 转；在这 10min 内电能表的转盘转数：n=5.04105J/1kwh3000r=5.04105J/3.61063000r=420r。考点考点 2 2电功电功6、甲、乙两个电阻的U-I 图线如图所示，若把两个电阻串联接在同一电路中，下列说法正确的是（）A.甲的电阻值小于乙的电阻值B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1D.相同时间内，甲、乙两个电阻消耗的电能之比是是1:4【答案】C【解析】A.由图象可知，通过两电阻的电流与两端的电压成正比，即两电阻是定值电阻，且 U甲=U乙=3V 时，I甲=0.3A、I乙=0.6A，根据欧姆定律可得，两电阻的阻

11、值分别为：R甲=U甲/I甲=3V/0.3A=10，R乙=U乙/I乙=3V/0.6A=5，所以甲的电阻值大于乙的电阻值，故A 不正确；B.把两个电阻串联接在同一电路中时，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过甲、乙两个电阻的电流之比是 1：1，故 B 不正确；C.甲、乙两个电阻两端电压：U甲/U乙=IR甲:IR乙=R甲:R乙=10:5=2:1，故 C 正确；D、甲、乙两个电阻的电功率之比：W甲:W乙=I2R甲t：I2R乙t=10：5=2：1，故 D 不正确。7、某国产品牌手机电池板的铭牌上标有“2000mAh”字样,其充电电压为 3.8 伏。可判断 2000mAh 中的“mAh”是_(填物理量名

12、称)的单位。若该手机电池板需4 小时完成充电，则充电的电流为_安，所消5耗的电能为_千瓦时。【答案】电荷量；0.5；0.0076。【解析】(1)由电流定义式 I=Q/t 可得 Q=It，所以 mAh 是电荷量的单位；(2)充电的电流：I=Q/t=2000mAh/4h=500mA=0.5A；(3)消耗的电能：W=UIt=UQ=3.8V2000mAh=3.8V2A3600s=27360J=2736013.6106kWh=0.0076kWh，8、如图所示的电路,电源电压为12V,滑动变阻器RW的最大阻值为20，灯L的电阻为4.在相同的时间内，滑动变阻器的滑片 P 在 a 点时通过灯丝的电荷量是滑片P

13、 在 b 点时通过灯丝电荷量的_倍：当滑片 P从 a 点移到 b 点的过程中，电压表的示数变化范围是_V；P 在 a 点时，10min 内电流通过灯 L 做的功是_J.104。【答案】6；010；2.16【解析】当滑动变阻器的滑片P 在 b 点时，滑动变阻器最大阻值为0，电路中只有灯泡工作，R=4，当滑动变阻器的滑片P 在 a 点时，滑动变阻器最大阻值为20，滑动变阻器与灯泡串联在电路中，那么 R总=20+4=24，根据题意则有：Wa=UIt=I2R总t，Wb=UI1t=I2Rt，那么 Wa：Wb=I2R总t：I2Rt=R总：R=24：4=6当滑动变阻器的滑片P 在 a 点时，电压表读数为 0

14、，当滑动变阻器的滑片P 在 b 点时，根据欧姆定律 I=U/R=12V/24=0.5A,那么电压表的度数为U1=I/R 滑=0.5A20=10V，P 在 a 点时,10min 内电流通过灯 L 做的功是 W=U灯I灯t=2.16104J。9、小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡 L 进行了测试,电源电压恒为 9V,电阻箱 R0 的阻值可在 09999之间调节,根据所测数据作出了灯丝的IU 图象(如图乙所示),根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为_ 如果将电阻箱 R0 的阻值调为 10,通电 10s 电流通过 R0所做的功为_J.6【答案】10；36；【解析】(1)由图象可知：

15、当灯泡正常发光时电流I=0.8A，灯泡两端电压 U=8V，所以灯泡正常发光时的电阻：R=U/I=8V/0.8A=10；(2)由甲图 L 与 R0串联，观察图象,当时通过 L 电流 I为 0.6A 时,L 两端电压 U=3V，此时 R0 两端电压：U0=IR0=0.6A10=6V，满足 U+U0=9V，所以通电 10s 电流通过 R0 所做的功：W=U0It=6V0.6A10s=36J。10、如图 a 所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑动变阻器的滑片P 由 a 端移动到 b 端时，测得电阻 R 两端的电压 U 与通过电阻 R 的电流 I 的变化关系如图 b 所示。求：(1)电源

16、的电压。(2)滑动变阻器的最大阻值。(3)电压表 V1示数的变化范围。(4)通过计算分析变阻器的滑片P 滑至中点时电阻 R 两端的电压 U及通过它的电流 I。并在图 b 直线上用“”标明其大致位置。【答案】(1)电源的电压为 12V；7(2)滑动变阻器的最大阻值为16；(3)电压表 V1 示数的变化范围 08V;(4)电路图如下图【解析】(1)R 与滑动变阻器串联,电压表 V 测 R 两端的电压,电压表 V1 测滑动变阻器两端的电压。当 p 滑至 a 端时,Rp=0，电路中最大电流，I=1.5A，R 两端的电压等于电源电压，U=12V，R=U/I=12V/1.5A=8，(2)当 p 滑至 b

17、端时,变阻器电阻 R1 最大,电路中电流最小：I小=0.5A,即：I小=U/(R+R)1=12V/(8+R1)=0.5A所以：R1=16(3)当 p 滑至 a 时,U1=0V,当 p 滑至 b 时,U1=I1R1=0.5A16=8V所以,电压表 V1示数的变化范围为 08V(4)当 p 滑至中点时,R1=8I=U(R+R1)=12V/(8+8)=0.75A，U=IR=0.75A8=6V.考点考点 3 3电功率与计算电功率与计算11、甲用电器上标有“220 V60 W”,乙用电器上标有“36 V60 W”,它们都在额定电压下工作,则下列判断正确的是()A.电流通过甲用电器做功一定多B.电流通过乙

18、用电器做功一定慢C.完成相同的功,甲用电器用的时间一定长D.相同时间内,甲、乙用电器消耗的电能一样多【答案】D【解析】A.甲、乙用电器在额定电压下工作时的功率均为60 W,由 W=Pt 可知,电流做功的多少与通电时间有关,故选项A 错误;8B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲、乙用电器的功率相同,做功一样快,故选项 B 错误;C.根据 W=Pt 可知,完成相同的功,两用电器用的时间一样多,故选项 C 错误;D.根据 W=Pt 可知,相同时间内,甲、乙用电器消耗的电能一样多,故选项 D 正确。12、LED 灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED 灯泡和“220V 60W”白炽灯泡

19、正常发光时的亮度相当,与白炽灯相比,LED 灯泡可以节能约()A.14.2%B.85.8%C.16.5%D.83.5%【答案】B【解析】P=Wt，设两种灯泡正常发光的时间为t，LED 消耗的电能为 W1=P1t=8.5Wt白炽灯消耗的电能为 W2=P2t=60WtLED 灯可以节约（60Wt8.5Wt）/60Wt85.8%.13、把标有“12V12W”的灯 L1和“12V6W”的灯 L2串联起来接在电源电压为12V 的电路中，下列说法正确的是（）A两灯均不能正常发光，但L1灯较亮B两灯均不能正常发光，但L2灯较亮C两灯均能正常发光D把电源电压提高到 24V，两灯都能正常发光【答案】B【解析】（

20、1）串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻，根据I=U/R 可知，两灯泡串联接到12V 的电源上时，灯的电压小于额定电压，所以两灯泡均不能正常发光，故C 不正确；R=U2/P，且两灯泡的额定电压相等，L1灯泡的额定功率大于 L2的额定功率，L1灯泡的电阻小于 L2的电阻，串联电路各处的电流相等，根据 P=I2R 可知，L2灯泡的实际功率大、灯较亮，故A 不正确、B 正确；（2）I=P/U，9两灯泡正常发光时的电流不相等，串联电路各处的电流相等，把电源电压提高到 24V 时，两灯泡不可能都正常发光，故D 不正确。故选 B。14、如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片 P 置于滑动变阻器

21、 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 8VB.R1的阻值为 20C.电路前后电流之比为 1：3D.电路总功率变化了 1.2W【答案】D【解析】(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/(R1+R2)，则滑动变阻器两端的电压：U2=I1R2=U/(R1+R2)R2=4V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,

22、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=4V1V=3V，同理可得,此时滑动变阻器两端的电压：U2=U/(R1+R2/2)R2/2=3V用式比式可得：(R1+R2/2)/(R1+R2)=2/3，解得：R2=2R1将代入式可得：U/(R1+2R1)2R1=4V，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=6V4V=2V，此时定值电阻 R1的功率为 0.8W,即;P1=U12/R1=(2V)2/R1=0.8W，解得：R1=5，则 R2=2R1=25=10，故 B 错误；(3)电路前后电流之

23、比为 I1:I2=U/(R1+R2):U/(R1+R2/2)=1/(5+10):1/(5+5)=2:3故 C 错误；(4)电路总功率变化了：P2总P1总=U2/(R1+R2/2)U2/(R1+R2)=(6V)2/(5+5)(6V)2/(5+10)=1.2W，10故 D 正确。15、如图所示,电源电压恒为 6V,滑动变阻器 R的最大阻值为 30,当 S 闭合,滑片 P 在最右端时,电压表的示数为 1.5V,则小灯泡 L 的电阻是_,当滑动变阻器的滑片P 移到 a 点时,电压表的实数为 Ua,滑动变阻器的功率为 Pa;再移动滑片 P 到 b 点时,电压表的示数为 Ub,滑动变阻器的功率 Pb,Ua

24、:Ub=2:3,Pa:Pb=8:9,则滑动变阻器的滑片 p 在 a,b 两点时连入电路的电阻变化了_(不计灯丝电阻随温度的变化)【答案】10；10；【解析】(1)当滑动变阻器 R的滑片 P 在最右端时，其接入的阻值最大，为30，由串联分压可知,滑动变阻器两端的电压为：U滑=UUL=6V1.5V=4.5V，串联电路中各处电流相等,则此时电路中的电流：I=U滑/R=4.5V/30=0.15A，小灯泡的电阻：RL=UL/I=1.5V/0.15A=10；(2)因为 Ua:Ub=2:3，所以 Ia/Ib=(Ua/RL)/(Ub/RL)=Ua/Ub=2:3，因为 P=I2R,且 Pa:Pb=8:9所以 P

25、a/Pb=Ia2Ra/Ib2Rb=(Ia/Ib)2Ra/Rb=(2/3)2Ra/Rb=8:9 解得：Ra=2Rb，因为电源的电压不变，所以Ia:Ib=(RL+Rb)/(RL+Ra)=(10+Rb)/(10+2Rb)=2:3解得：Rb=10,Ra=2Rb=210=20，所以滑动变阻器的滑片P 在 a、b 两点时连入电路的电阻变化了RaRb=2010=10。16、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“15 1A”字样，定值电阻 R1 阻值为 10，电流表量程为 03A，电压表量程为 03V，不计温度对灯丝电阻的影响 求：（1）灯泡正常工

26、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；11（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【答案】(1)灯泡正常工作时电阻为6；(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 3 12。【解析】（1）灯泡正常工作时电阻RL=U额2/P额=（3V）2/1.5W=6。（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

27、变阻器 R2阻值最大为 15 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/10=0.45A通过滑动变阻器 R2的电流 I2=U/R2=4.5V/15=0.3A；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 03A，滑动变阻器标有“15 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

28、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=9滑动变阻器 R2最小阻值 R2最小=R最小-RL=9-6=3；因为电压表量程为 03V，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）/6=0.25A滑动变阻器 R2最大阻值 R2最大=U2/I最小=3V/0.25A=12综上所述滑动变阻器的阻值范围为 312。17、如图所示的电路，电流表使用的量程为00.6A，电压表使用的量程为015V，定值电阻 R=10开关 S 闭合，将滑片 P

29、从最右端 B 点移至滑动变阻器中点 M，电压表示数变化了 1.2V滑片 P 在 M 点时，电流表示数为 0.3A求：12（1）滑片 P 在 M 点时，电阻 R 两端的电压（2）滑片 P 在 B 点时，电压表、电流表的示数（3）电源电压（3）为保护电路安全，滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围【答案】（1）滑片 P 在 M 点时，电阻 R 两端的电压为 3；（2）滑片 P 在 B 点时，电压表示数为 1.8V，电流表的示数 0.18A；（3）电源电压为 9V；（4）滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是540；【解析】由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中

30、的电流（1）滑片 P 在 M 点时，电路中的电流 I=0.3A，由 I=可知，电阻两端电压：UR=IR=0.3A10=3V，（2）将滑片 P 从最右端 B 点移至滑动变阻器中点M，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由串联电路的分压特点可知，电阻R 两端的电压变大，则滑片在 B 点时，电压表的示数：UR=UR-UR=3V-1.2V=1.8V，此时电路中电流表的示数：I=UR/R=1.8V/10=0.18A；（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑片在 B 点时，电源的电压：U=UR+IR滑=1.8V+0.18AR滑，滑片 P 在 M 点时，电源的电压：U=UR+I1R12滑=3V+0.3

31、A2R滑，因电源的电压不变，所以，1.8V+0.18AR1滑=3V+0.3A2R滑，解得：R滑=40，则电源的电压 U=UR+I1R12滑=3V+0.3A240=9V；（4）当电流表的示数为0.6A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻：R总=U/R=9V/0.6A=15，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，13所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小=R总-R=15-10=5，则滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是540。考点考点 4 4伏安法测小灯泡功率伏安法测小灯泡功率18、如图甲所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时,两电表的示数如图乙所示

32、,则下列说法不正确的是()A.在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值B.小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为 8C.如果将滑片 P 向 a 端滑动，则电压表的示数将变大D.如果将滑片 P 向 b 端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率【答案】D【解析】A.说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路。将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路.A 不符合题意；B.由图可知，电流表的量程 00.6A，分度值 0.02A，故电流为 0.3A，电压表量程为 03V，分度值为 0.1V，故灯泡电压为 2.4V；根据功率公式可知,

33、P=UI=2.4V0.3A=0.72W；R=U/I=2.4V/0.3A=8.B 正确，B 不符合题意；C.滑动变阻器 aP 连入电路，如果将滑片P 向 a 端滑动，连入电路的电阻变小，灯泡L 的电阻不变，根据U=IR 可知，灯泡两端的电压变大，电压表的示数将变大，C 正确，C 不符合题意；D.如果将滑片 P 向 b 端滑动,连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,根据公式 P=I2R 可知，P 将减小，D错误，D 符合题意。故选 D.19、小红小组要测定额定电压为2.5V 的小灯泡的电阻。现有如下器材：电流表一只(量程 00.6A 和 03A);电压表一只(量程为 03V 和 015V);滑动变

34、阻器两只(“5 1A”、“20 2A”)开关一个；干电池若干节；导线若干。(1)根据你的估算和实验经验，滑动变阻器应选用_只，实验更便于完成。(2)小红小组用 2 节干电池(已使用)正确连接电路后，无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压都达不到2.5V，她们应该_.14(3)小红小组实验记录和计算如下表：电压 U/V电流 I/A功率 P/W1.50.240.362.00.280.562.50.323.00.34灯泡发光情况灯丝暗红微弱发光正常发光发光很亮小灯泡的额定功率是_W；根据她们观察的现象和记录的实验数据,你可以得出的结论是(请说出两点):结论：_，_；请在坐标图中画出小灯泡的电压和电

35、流关系的图象；在正常发光下，小灯泡的电阻是_；根据画出的图象，你得出的结论是：_.(4)当小红小组将小灯泡两端的电压调到3V 正在记录实验数据时，小灯泡突然熄灭，仔细观察小灯泡钨丝被烧断，这时她们进一步观察到的实验现象是：电流表的示数_；电压表的示数_.(5)小红小组在评价交流时，发现有的组的同学将电压表连接成如图所示电路，则这种连接测量出的电阻值比实际电阻值偏_，其原因是_.【答案】(1)“51A”;(2)换新电池；(3)0.8；灯泡电压增大,实际功率增大;灯泡实际功率增大,灯泡亮度增加；(答案不唯一)如上图；7.8；随电压和电流的增大，灯泡灯丝的电阻也在增大；(4)减小至零；增大至等于电源

36、电压；(5)大；由于电流表的分压作用，使电压表测出的电压比灯泡两端的实际电压大，计算出的电阻也偏大。【解析】(1)灯泡额定电压为 2.5V，一般选择 2 节干电池串联，电源电压为3V，灯泡的电阻大约为 10，所以与灯泡串联的滑动变阻器电压为：U1=UUL=3V2.5V=0.5V.15灯泡电流：I=UL/RL=2.5V/10=0.25A，所以滑动变阻器电阻：R1=U1/I=0.5V/0.25A=2，电路电流约为 0.25A，电路需要滑动变阻器电阻为2，选择“5 1A”的滑动变阻器，既能满足实验要求，又能准确测量电压和电流。(2)已经使用的干电池，内阻增大，向外供电电压减小，两节干电池电压小于3V

37、，要使灯泡获得 2.5V 电压，要增大电压，换新电池。(3)灯泡额定功率为：PL=ULIL=2.5V0.32A=0.8W(填入表格)灯泡在 3V 电压时，实际功率为：P=UI=3.0V0.34A=1.02W(填入表格)电压 U/V电流 I/A功率 P/W1.50.240.362.00.280.562.50.320.83.00.341.02灯泡发光情况灯丝暗红微弱发光正常发光发光很亮由表格数据及现象得：灯泡电压增大，电流增大；灯泡电压增大，实际功率增大；灯泡实际功率增大，亮度增加。在图象上描出(0.24,1.5)(0.28,2.0)(0.32,2.5)(0.34,3.0)各点，用光滑的曲线连接各

38、点。如图。小灯泡正常发光时的电阻：RL=UL/IL=2.5V/0.32A=7.8.如图,灯泡电压增大,电流增大,电压增大值更大一些,UI 的值更大，所以，灯泡电压增大，电流增大，灯丝电阻也在增大。(4)灯泡熄灭，灯丝烧断，电路断路，电流表串联在电路中无示数，所以电流表示数减小为0，灯丝烧断后，电压表串联在电路中，电压表测电源电压，所以电压表的示数增大至等于电源电压。(5)图中电流表测灯泡的实际电流,电压表测电流表和灯泡的总电压,测量值大于灯泡的实际电压,根据 R=UI求得电阻偏大。20、在“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡的额定电压为 2.5V，滑动变阻器规

39、格为“201A”，电源是由 2 节新干电池串联组成。16（1）用笔画线代替导线，帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。（要求导线不交叉）（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于_端（填字母）。（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_。（4）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V，电流表示数如图丙所示为_A，则小灯泡的额定功率为_W，此时灯丝的电阻为_。（5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向_端调节（填字母），观察到小灯泡变亮。（6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数

40、据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是_。（7）小丹经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为R2的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关 S，调节滑动变阻器使电流表 A1的示数为 I1时，小灯泡正常发光，此时电流表 A2的示数为 I2则小灯泡额定功率的表达式为Pm_（用 I1、I2、R0表示）实验次数电压 U/V电流 I/A【答案】（1）如下图所示；（2）A；（3）灯泡短路；（4）0.2；0.5；12.5；（5）B；（6）温度；（7）R0I1（I2I1）。【解析】11.00.1221.50.1632.00.1842.552.

41、80.2217（1）根据甲图，变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处的A 端；（3）连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，则电路故障可能是灯泡短路；（4）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，电流为 0.2A，则小灯泡的额定功率为：PUI2.5V0.2A0.5W；由欧姆定律，此时灯丝的电阻为：RU/I2.5V/0.2A12.5；（5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，即增大灯的电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器的电阻，故滑动变阻器的滑片应向B 端调节；（6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是温度。（7）具体操作是：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为 I1时，小灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为 I2，由欧姆定律，R0的电压为 U0R0I1，根据并联电路电流的规律，即灯的额定电压，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：ImI2I1，则小灯泡额定功率的表达式为：PmR0I1（I2I1）。18