安徽省2020年中考物理总复习 模块五 电磁学 专题三 电功率 家庭电路

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1、 专题三　电功率　家庭电路 中考真题再现( ☞学用见P97~98 )探究规律　对接中考 命题点1电能、电功的计算( 必考 ) 1.( 2019·安徽第9题 )图示电路中,U=12 V,R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω。当S2断开、S1闭合时,电阻R1消耗的电功率为　8.64　W;当S1、S2都闭合时,6 s内电流通过R2产生的热量是　32　J。  【解析】当S2断开、S1闭合时,R1和R3串联,此时电路中的电流I=UR1+R3=12V6Ω+4Ω=1.2 A,电阻R1消耗的电功率P1=I2R1=( ( A )2×6 Ω=8.64 W。当

2、S1、S2都闭合时,为R1和R2并联后与R3串联的电路。R1和R2并联的总电阻R12=R1×R2R1+R2=6Ω×3Ω6Ω+3Ω=2 Ω,电路中的总电阻R总=R12+R3=2 Ω+4 Ω=6 Ω,电路中电流I'=UR总=12V6Ω=2 A,R1和R2并联的电压U12=I'×R12=2 A×2 Ω=4 V,所以6 s内电流通过R2产生的热量Q=W=U122R2×t=( 4V )23Ω×6 s=32 J。 2.( 2018·安徽第5题 )图中R1=4 Ω、R2=6 Ω,把它们并联在U=3 V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为　2.4　Ω;通电30 s,电阻R1消耗的电能为　67.5　

3、J。  3.( 2018·安徽第8题 )某导体的电阻为20 Ω,当通过它的电流为2 A时,则其1 min产生的热量为　4800　J。  4.( 2016·安徽第9题 )某电视机电功率为100 W,若每天使用4 h,则每月消耗的电能为　12　kW·h( 按30天计算 )。  5.( 2016·安徽第10题 )图中电源电压保持不变,灯泡标有“6 V　3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8 A,则电阻R=　20　Ω。通电10 s,R产生的热量为　18　J。  【解析】由题图可知,灯泡和电阻并联,电流表测的是总电流。当闭合开关S时,灯泡L正常

4、发光,说明电源电压为灯泡的额定电压,即U=6 V,由P=UI可知,灯泡中的电流IL=P额U额=0.5 A,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知,电阻中的电流IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,所以电阻R的阻值是R=6V0.3A=20 Ω;通电10 s电阻R产生的热量Q=UIRt=6 V×0.3 A×10 s=18 J。 6.( 2015·安徽第7题 )当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104 A,电压约1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放

5、的电能约　1.8×1010　J,合　5×103　kW·h。  命题点2电功率的计算( 常考 ) 7.( 2018·安徽第22题 )一般家用电饭锅工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图,图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源电压( R1和R2的阻值不随温度变化 )。 ( 1 )请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态; ( 2 )要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的19,求R1R2的值。 解:( 1 )S闭合时,有P=U2R2 S断开时,有P'=UR1+R22R2 由PP

6、'=R1+R2R22>1可知,P>P' 所以开关S闭合时,电饭锅处于加热状态。 ( 说明:若写成P'=U2R1+R2,通过相应的比较并得出正确的结论也可 ) ( 2 )由题意可知,P'=19P 则UR1+R22R2=19×U2R2 可得R1R2=2 8.( 2017·安徽第10题 )车床照明灯的额定电压是36 V,它正常工作时灯丝的电阻是24 Ω,则该照明灯正常工作时,消耗的电功率是　54　W,工作30 min,电流通过灯丝产生的热量是　9.72×104　J。  9.( 2016·安徽第17题 )图中电源电压保持6 V不变,灯泡L标有“6 V　6 W”字样,开关S

7、闭合后,在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( A ) A.灯泡两端的电压不断增大 B.通过灯泡的电流不断减小 C.灯泡消耗的电功率不断减小 D.灯泡消耗的电功率恒定不变 【解析】由题图可知,灯泡与bP部分并联后再与aP部分串联,开关S闭合后,滑片P从b端向a端滑动的过程中,由于aP部分的电阻越来越小,bP部分的电阻越来越大,因此灯泡与bP部分并联后的总电阻越来越大,此部分分得的电压越来越大,即灯泡两端电压越来越大,A项正确;因为灯泡两端电压越来越大,所以灯泡中的电流越来越大,B项错误;因为灯泡两端的电压增大、通过灯泡的电流增大,故灯泡消耗的电功率不断增大,C、D

8、项错误。 10.( 2015·安徽第23题 )( 1 )如图甲,n个相同的电阻R并联,其总电阻可以用一个等效电阻R'表示( 如图乙 ),请根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证:R'=1nR; ( 2 )如图丙,A、B之间的电压U=220 V,通过导线为远处的M、N之间的用电器供电,由于距离很远,导线AM和BN的电阻不可忽略,它们的总电阻用图中的r表示,r=4 Ω。若M、N之间并联10个阻值为R=400 Ω的相同电阻,求通过导线AM的电流大小; ( 3 )试分析说明:在图丙的电路中,M、N之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小。 解:( 1

9、)由欧姆定律可得,I=UR',I1=U1R 由并联电路中电流、电压的规律可得,I=nI1,U=U1 由上可得,UR'=nUR,故R'=1nR ( 2 )M、N之间的等效电阻R'=1nR=110×400 Ω=40 Ω 通过导线AM的电流I=UR'+r=22040+4 A=5 A ( 3 )M、N之间并联的用电器越多,其等效电阻R'越小;R'与r串联,根据串联电路电压的规律,U和r一定,R'越小,M、N之间的电压UMN越小;根据P=UMN2R可得,每一个用电器的实际功率越小。 命题点3测量小灯泡的电功率( 常考 ) 11.( 2016·安徽第20题 )要求测量额定

10、电压为2.5 V小灯泡的电功率。 ( 1 )按照电路图a,将图b中的实物连接成实验电路。 【答案】如图所示 ( 2 )在电路连接过程中开关应处于　断开　状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到　最右端　( 根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端” )。  ( 3 )实验时某次电压表的示数为2.20 V,对应电流表示数如图c所示,则小灯泡此时的电功率为　0.528　W;要想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是　移动滑片,直到电压表的示数为2.5 V,记录对应的电流表示数　。  12.( 2015·安徽第20题 )某同学要测量一个额定电压为2.5

11、 V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6 V,滑动变阻器的规格“5 Ω　2 A”。 ( 1 )闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至　b　( 选填“a”或“b” )端。  ( 2 )该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为　2.9　V。为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是　断开开关　。  ( 3 )为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:　减小电源电压( 或更换最大阻值更大的滑动变阻器,合理即可 )　。  名师考点精讲( ☞学用见P99~102 )学思结合　高效

12、突破 考点一电能和电功 电 功 定义 电流所做的电功 实质 电流做功的过程就是把　电　能转化为　其他形式的　能的过程  单位 国际单位:焦耳( J ),常用单位:千瓦时( 俗称度,符号kW·h ) 1 kW·h=　3.6×106　J  公式 基本公式:W=　UIt　( 适用于所有电路 )  变形公式:W=I2Rt,W=U2Rt( 仅适用于纯电阻电路 ) W总=W1+W2+…( 电流做的总电功等于各部分电路电流所做电功之和 ) 电 能 表 作用 用来测量　电功　的仪表或者说是测量　用电器消耗电能　的仪表  参数 意义

13、 “220 V”:表示应在220 V的电压下工作 “20 A”:表示允许通过的　最大电流　是20 A  “kW·h”:表示测量结果记录单位是kW·h “50 Hz”:表示在50 Hz的交流电路中使用 “1600 imp/( kW·h )”:表示　用电器每消耗1 kW·h电能,电能表指示灯闪烁1600次　  读数 方法 计数器两次示数之差表示相应时间内电路消耗的电能的度数,其中最后一位是小数 典例1　( 2019·合肥高新区模拟 )小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分示数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( 　　 ) A.电能表是测

14、量用电器电功率的仪表 B.此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路 C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW·h D.若电能表转盘在10 min内转过250转,则用电器的总功率为1 kW 【解析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,A项错误;频率为50Hz的交变电流,周期T=0.02s,一个周期内电流方向改变2次,所以在1s时间内电流方向改变100次,B项错误;6月初,电能表的示数是1537.7kW·h,5月初,电能表的示数是1432.7kW·h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h,C项正确;电能表的转盘转

15、250转消耗的电能W=2502500kW·h=0.1kW·h,该电能表上用电器的功率P=Wt=0.1kW·h16h=0.6kW,D项错误。 【答案】 C 【类型突破】　电能表的读数及相关计算 针对训练 1.小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则本周小明家应付电费　20　元。1度电可使一盏“220 V　20 W”的灯正常工作　50　h;这盏灯正常工作10 h,电能表的铝盘转　120　转。  考点二电功率 电 功 率 意义 表示电流做功的快慢 定义 电功与时间之比 公式 P=Wt=UI( 定义式,适用于所有电路 )

16、 P=I2R,P=U2R( 变形式,仅适用于纯电阻电路 ) P总=P1+P2+…( 适用于所有电路 ) 串联电路:P1P2=U1U2 串联纯电阻电路:P1P2=R1R2 并联电路:P1P2=I1I2 并联纯电阻电路:P1P2=R2R1 单位 国际单位:瓦( W ),千瓦( kW );1 kW=　103　W  额 定 功 率 与 实 际 功 率 额定 电压 用电器正常工作时的电压( U额 ) 额定 电流 用电器正常工作时的电流( I额 ) 额定 功率 用电器在额定电压下工作时的电功率( P额 ) 实际 功率

17、 用电器在实际电压下工作时的电功率( P实 ) 铭牌 意义 如“220 V　40 W”的灯,表示灯的额定电压为220 V,额定功率为40 W 关系 U实>U额,P实　>　P额( 说明:如果U实过大,用电器可能损坏 )  U实=U额,P实　=　P额  U实

18、。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1.5~3 V　②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6~0.75 W　③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2~1.25 W　④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10~20 Ω A.①③ B.②④ C.③④ D.①② 【解析】由题图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。小灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,因串联电路总电压等于各分电压之和,所以小灯泡正常发光时电压表的示数U滑=

19、U-UL=4V-2.5V=1.5V,因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,所以电压表的最小示数为1.5V,则电压表的示数变化范围为1.5~3V,①正确;此时小灯泡正常发光,即小灯泡的最大实际功率为1.25W,由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路中的最大电流I大=IL=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑小=U滑I大=1.5V0.5A=3Ω,④错误;小灯泡的电阻RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω,当电

20、压表的示数最大为3V时,电路中的电流最小,小灯泡的实际功率最小,则小灯泡两端的最小电压U'L=U-U滑大=4V-3V=1V,电路中的最小电流I小=U' LRL=1V5Ω=0.2A,小灯泡的最小功率PL小=I小2RL=( ( A )2×5Ω=0.2W,所以小灯泡的实际电功率变化范围为0.2~1.25W,③正确;滑动变阻器的电功率PR=( U-IRL )I=( 4V-I×5Ω )I=-5( I2×1Ω-0.8V×I )=-5( I2×1Ω-0.8V×I+0.16W-0.16W )=0.8W-( I-( A )2×5Ω,因电路中的电流范围为0.2~0.5A,当I=0.4A时,

21、滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为PR大=0.8W,当I=0.2A时,滑动变阻器的电功率最小,最小为PR小=0.8W-( 0.2A-( A )2×5Ω=0.6W,所以滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6~0.8W,②错误。综上可知,①③正确。 【答案】 A 【易错警示】　灯的实际功率与额定功率 灯的亮度是由实际功率决定的,只有正常发光时,灯的实际功率才会与额定功率相等,实际功率越大,灯越亮,一般会误认为额定功率大的灯泡亮。 功率与电压:P=U2R⇒P实P额=U实2RU额2R=U实2U额2⇒P实=U实U额2·P额 对于同一只灯而言( 不考虑灯的电阻变化 ),其功率与两端电压的

22、平方成正比。 针对训练 2.( 2019·福建 )如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是　V1　( 选填“A”“V1”或“V2” ),电路的总功率　增大　( 选填“增大”“减小”或“不变” )。  考点三电流的热效应 电流的 热效应 定义 电流通过导体时　电能转化成内能　的现象  实例 电动机工作时,线圈发热;电热毯工作时,电阻丝发热等 焦耳 定律 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 表达式 Q=　I2Rt　,P热=　I2R　( 用电器发热功率表达

23、式 )  Q=W=Pt=UIt=U2Rt( 仅适用于纯电阻电路 ) 电热的 利用与 防止 利用 常见电热器有电炉、电饭锅、电热毯、电烤箱、电熨斗等 防止 常利用增大散热面积、安装散热窗、装风扇等方法加快散热 典例3　( 2019·长沙 )如图,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。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越　　　　;若通过电阻的电流为0.5 A,通电时间10 s,阻值为10 Ω的电

24、阻产生的热量是　　　　J。  【解析】由题图可知,两个电阻丝串联,10Ω电阻对应的U形管中液面高度差较大,说明10Ω电阻产生的热量较多。根据焦耳定律,Q=I2Rt=( ( A )2×10Ω×10s=25J。 【答案】多　25 针对训练 3.( 2019·四川乐山 )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形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R1

25、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 考点四家庭电路 1.家庭电路的组成 组件 说明 备注 进 户 线 火线 火线与大地之间有　220　V电压,零线与大地之间电压为0,火线与零线之间电压为　220　V,可看成家庭电路电源  三孔插座要有接地线,地线与大地相通,与火线之间有　220 V　电压,与零线电压为0  零线 电 能 表 作用 测量用户消耗电能的多少 家庭电路可用总功率:P≤U额I额,如电能表标有“220 V　20 A”,则P≤　4400 W　,若超过则引起电能表的计数不准确,

26、严重时,会烧坏电表  连接 如上图,a、c接进户线,b、d接入家庭电路( ab为火线,cd为零线 ) 闸刀 开关 作用 控制电路通断,以便检修电路、更换元件 安装时,要使静触点在上,动触点在下 连接 电能表后,保险装置前 保 险 丝 作用 当电路中电流过大时,保险丝自动熔断,切断电路,能保护电路但不能保护人 保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制作的,家庭电路中千万不要用铁丝或铜丝代替保险丝;现在使用的保险装置叫自动空气开关,过载或短路时能自动切断电路 连接 安装在闸刀开关后,零、火线各一根;与大功率插座串联的保险丝要接在火线上 灯和 开关 连接

27、 灯与灯( 用电器 )并联,控制灯的开关与灯　串　联,且接在　火　线上  白炽灯有卡口灯泡和螺口灯泡两类,螺口灯泡的尾部接开关,再接火线,螺旋接零线 插座 作用 便于电器使用 三孔插座的中间孔接　地　线,三脚插头的长脚接家用电器　金属外壳　,两者相连,可防触电  连接 各插座间并联 2.试电笔 作用 辨别家庭电路火线与零线 结构 金属笔卡、　电阻　、　氖管　、弹簧等  原理 如果被测导线是火线,那么火线、测电笔、人体、大地构成了一个闭合回路,火线与大地有220 V的电压,所以会有电流通过试电笔和人体,氖管发光。但这个电流比较小,人体是可承受的,只要正确使用试

28、电笔是不会触电的 使用 方法 人的手要握住试电笔的绝缘杆部分,同时手指要接触金属笔卡,笔尖接触待测导线,氖管发光的是火线,不发光的是零线。一定不能接触到笔尖,否则会有触电的危险 典例4　( 2019·山东潍坊 )在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将试电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( 　　 ) A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C.灯丝烧断 D.插座短路 【解析】将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在

29、断路故障;保持开关闭合,拔出插头,将试电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插座的左孔能使氖管发光,说明插座左孔→灯泡→开关→火线是通的( 即插座的左孔通过灯泡、开关与火线相连 );插座的右孔能使氖管发光,说明插座右孔→火线是通的( 即火线是完好的 ),综合分析可知,灯泡与零线相接点左侧的零线断路( 可能是零线上保险丝烧断 )。 【答案】 A 【拓展延伸】　家庭电路故障的判断 故障类型 故障原因 故障表现 电流 过大 短 路 火线与零线直接接触 电路中电流很大但用电器没有电流流过,用电器不工作,部分导线发热,保险丝会熔断,空气开关会跳闸,严重时会引起火灾 过

30、 载 电路中用电器过多或使用大功率电器导致总功率过大 电路电流过大,导线发热,保险丝自动熔断,跳闸,严重时会烧毁线路引起火灾 断路 火线或零线断开 用电器不工作 故障检测:试电笔检测氖管不发光( 火线断路 );试电笔检测两线都发光( 零线断路 ) 漏电 火线电流与零线电流不等,有电流流向大地 漏电会导致用电器实际功率下降,也可能使人体触电 针对训练 4.( 2019·广东 )如图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是( C ) A.插座短路 B.进

31、户的火线断路 C.进户的零线断路 D.电灯的灯丝断路 【解析】电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,氖管发光,说明火线正常;用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光,说明进户的零线断路,后面的零线通过灯丝与火线相连。 考点五安全用电 电路中电流过大的原因 过载 电路接入过多用电器或接入大功率电器,导致用电器的总功率过大,超过额定值 短路 电路中火线与零线未经用电器直接接触,电流特别大 保证电路安全的用电措 施 防止 过载 电路中的大功率电器应尽可能错开使用,大功率电器应设置独立供电电路 安装 保险 装置 熔断器和自动空气开关可在电流过大时切断电路,保护用电设

32、备 触电 形式 四种 类型 安全用电原则 不接触 低压带 电体 不碰触插座的插孔,不在家庭电路的导线上晾晒衣物,移动用电器时要断开电源 不靠近 高压带 电体 远离变压器等高压设备,不在高压电线下钓鱼等 不损坏 绝缘层 让电线远离火源,避免强力挤压、拉伸等 不弄湿 用电器 不用湿手插拔插头、按压开关 典例5　( 2019·湖南衡阳 )关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( 　　 ) A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的金属外壳应该与大地相连 B.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体,以免发生触电事故 C.为了防止触电,必须把

33、用电器的开关接在零线上 D.家庭电路中,空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路 【解析】微波炉的金属外壳与大地相连,如果微波炉漏电,电流会通过金属外壳流入大地,避免触电事故,A项正确;使用试电笔时,手指不能接触笔尖金属体,必须接触笔尾金属体,这样才能使人体、氖管、高阻值电阻、弹簧等构成回路,B项错误;用电器的开关必须接在火线上,确保用电器不工作时与火线断开,避免触电事故,C项错误;家庭电路中,空气开关跳闸的原因可能是短路,也可能是电路中总功率过大,D项错误。 【答案】 A 针对训练 5.“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识。在家庭电路中,为了防止触电,必把用电器的

34、开关装在　火　线上;当发现家用电器或电线失火时,必须先　切断　电源,再救火。  　　　　　　　　　　　　　　　　　　( ☞学用见P103~104 ) 实验一:测量小灯泡的电功率 实验原理 　P=UI　  实验器材 电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、导线若干 实验 电路图 实物图 操作主 要步骤 ( 1 )对照电路图,连接电路 ( 2 )分别在小灯泡的电压低于额定电压、等于额定电压、略高于额定电压下测算出小灯泡的电功率 滑动变阻 器的作用 ( 1 )保护电路;( 2 )改变　小灯泡两端的电压　,测不同发光情况下的电功率 

35、 注意事项 器材 选择 电源 电压要　高于　小灯泡的额定电压  滑动变 阻器 能将小灯泡的电压调到额定电压 电路 连接 开关 连接电路时开关要断开 滑动变 阻器 闭合开关前电阻要调到　最大值　  电流表 串联,电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出 电压表 并联,电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出 数据 处理 不同电压下小灯泡的实际电功率不同,所以　不能　求平均值  用电能表测家用电器的功率 实验原理 P=Wt 实验器材 电能表、手表 直接测量 的物理量 1.用电器工作时间t 2.电能表转数( 表盘指示灯闪烁次数

36、)n 实验操作 仅让待测用电器工作,其他用电器关闭,记下时间t内电能表转盘转过的转数( 电能表指示灯闪烁的次数 )n 表达式 P=nNt×3.6×106 W( 用N表示电能表每kW·h标注转数或指示灯每kW·h闪烁次数 ) 针对训练 1.小科想知道标有“3.8 V”字样的小灯泡正常工作时的电功率,于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6 V恒定不变,滑动变阻器规格为“50 Ω　1 A”。 ( 1 )请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。 【答案】如图所示 ( 2 )正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,小科观察到两电表的示数情况是　电流表无示数,

37、电压表有示数　,由此判断故障是小灯泡断路。  ( 3 )排除故障后,小科进行了正确操作,观察到的现象和测得的数据如下: 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮 电压U/V 1 2 3 3.8 4.5 电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34 由表中数据可得,小灯泡的额定功率是　1.14　W。  ( 4 )小科根据表中数据,计算了各次实验的灯丝电阻,分析后认为,闭合开关前灯丝的阻值小于5 Ω,小科的理由是　灯丝电阻随着温度降低而减小,实验中很暗时灯丝电阻RL=ULIL=1V0.2A=5

38、 Ω,没有通电时,温度更低,所以电阻会更小　。  实验二:探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 探究 问题 电流通过导体产生的热量与电流、电阻、时间的关系 实验 装置 (参考) 器材 选择 电热丝 1.探究电热与电阻关系时,要求选用不同电阻的电热丝 2.探究电热与电流关系时,要求选用相同电阻的电热丝 受热物质 空气:两瓶容积相同,即内部空气体积、质量相同( 煤油:两瓶中煤油质量相同 ) 探究 方法 控制变量法 1.探究电热与电流关系:控制电热丝的　电阻　和通电时间相同,控制两电热丝　电流大小　不同( 电路设计:将阻值相同的电热丝并联,如实验

39、装置图乙 )  2.探究电热与电阻关系:控制通过电热丝的　电流　和通电时间相同,控制两电热丝电阻大小不同( 电路设计:将阻值不同的电热丝串联,如实验装置图甲 )  转换法 通过U形管中　液面高度　的变化( 煤油升高的温度 )比较导体产生热量的多少  结论 ( 1 )在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越　多　;( 2 )在通电时间和电阻相同的情况下,电流越大,产生的热量越　多　;( 3 )在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越　多　  此实验得不出定量结论 针对训练 2.用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生

40、的热量与电流的关系”,相同烧瓶内装满了煤油。 ( 1 )请根据实物电路,在图2虚线框内画出对应的电路图。 【答案】如图所示 ( 2 )为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应　相等　,通过R1的电流　小于　通过R2的电流。  ( 3 )通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明　在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多　。  ( 4 )小红用如图3所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图像,根据焦耳定律可知,图4中能正确反映h-I关系的是　A　。  22