2020年魯科版九年級物理章節(jié)專題訓(xùn)練-專題四：電功率

PAGEPAGE12020魯科版九年級物理章節(jié)專題訓(xùn)練——專題四：電功率【專題一：電能表】【例1】小松在家中看電視時，把搖控器一摁，電視關(guān)了，可是還有一個指示燈亮著（此時，電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)）．學(xué)習(xí)了電能的知識后，他想：這時電視機(jī)是否還在消耗電能呢?如果消耗電能，具體情況又是怎樣的?于是他設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行探究：全家外出前，讓電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，然后關(guān)掉其他所有用電器，記下時間和家中電能表的信息如圖所示；兩天后回到家中，再記下此時的時間和電能表的信息如圖．（1）從該電能表的表盤參數(shù)可知，當(dāng)通過電能表的電流小于___A時，電能表可以穩(wěn)定精確工作．（2）在小松外出這段時間里，他家的電視機(jī)消耗的電能是__________kW·h．（3）小松家電視機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下電功率是_________W．【針對練習(xí)】1.小明家電能表本月初的示數(shù)為eq\x(0)eq\x(8)eq\x(2)eq\x(1)eq\x(6)Ｋ，本月底的示數(shù)如圖所示，小明家本月消耗的電能為________kW·h；如果按0.5元/(kW·h)的電價(jià)計(jì)費(fèi)，本月應(yīng)付電費(fèi)________元．該電能表的參數(shù)表明，小明家能同時使用的用電器總功率不得超過________W.2.如圖所示用來測量電能的儀表，這只電表此時的讀數(shù)是_____kW·h，當(dāng)電路中只有一只電飯煲接入電路，正常工作0.5h，發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)，則這只電飯煲的額定功率是________W．【專題二：電功電能】【例2】如圖所示的電路，電源電壓6V且保持不變．當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電流表的示數(shù)為I2，且I1∶I2＝1∶3，則R1∶R2＝______；若開關(guān)S1、S2均閉合時，電流表的示數(shù)為0.6A，則通電1min的時間內(nèi)，R1消耗的電能是______J．1．甲用電器標(biāo)著“220V60W”，乙用電器上標(biāo)著“36V60W”，它們都在額定電壓下工作，則下列判斷中正確的是()A．甲用電器做功一定多B．乙用電器做功一定慢C．完成相同的功，甲用電器用時間一定多D．相同時間內(nèi)，甲乙用電器消耗的電能一樣多2．LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈。小明媽媽為他買了一款LED護(hù)眼燈，此款燈額定電壓為24V，額定功率為8W，它正常發(fā)光時與“PZ220﹣60”的白熾燈正常發(fā)光時的亮度相當(dāng)。有關(guān)這款燈下列說法正確的是()A．該燈發(fā)光柔和，可治療用眼疲勞B．該燈工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．該燈正常工作時的電流為3AD．1度電可供該燈正常工作125h【專題三：電功率】【例3】燈L1上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣，燈L2上只能看清12V的字樣，測得兩燈的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，問：(1)L1正常發(fā)光時的電阻是多少？(2)L1、L2串聯(lián)接在電源的兩極時，通過L1的電流為0.3A，電源的電壓是多少？(3)電路中只有L1、L2兩燈串聯(lián)，使L2正常工作時，電路消耗的總功率是多少？【針對練習(xí)】1.一定值電阻兩端的電壓為4V時，電功率是1W；當(dāng)加在這個電阻兩端的電壓為2V時，它的電功率為A.1WB.2WC.05WD.0.25W2.如圖所示，電源電壓為12V，R0=60Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（）A.S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50ΩB.S閉合，S1、S2都斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3WC.S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為2.4WD.S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時，滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω【專題四：測量小燈泡的電功率】【例4】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路測量小燈泡的電功率．實(shí)物中，小燈泡標(biāo)有“3.8V”，滑動變阻器標(biāo)有“12Ω1.5A”，電源電壓6V．（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖甲所示電路，將圖乙的實(shí)物電路連接完整，使滑動變阻器的滑片向左移動時小燈泡變暗．（2）小明同學(xué)負(fù)責(zé)實(shí)物連線，他連接好最后一根導(dǎo)線時，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．小明連線過程中肯定出現(xiàn)的情誤是_____．還可能出現(xiàn)了以下錯誤中的_____（填字母序號）．A．電壓表串聯(lián)在了電路中B．電流表并聯(lián)在了小燈泡兩端C．連接滑動變阻器時，用了C、D兩個接線柱D．連接滑動變限器時，用了A、B兩個接線柱（3）小燈泡熄滅后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，該示數(shù)接近_____V．（4）更換上完全相同的小燈泡，正確連好電路，通過完全正確的操作獲得數(shù)據(jù)如下表．由表中數(shù)據(jù)可知小燈泡正常工作時的功率為_____W．從表中數(shù)據(jù)還可以看出小燈泡的電阻隨溫度升高而_____．（5）小明還想測量小燈泡不亮?xí)r的電阻，但是無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端的電壓也不能低于2V．經(jīng)過分析，至少有兩種方案可行：一是，其它條件均不變時，換用總阻值較_____的滑動變阻器；二是，其它條件均不變時，換用電壓較_____的電源．【針對練習(xí)】1.某同學(xué)按圖所示的電路測定小燈泡的電功率，閉合開關(guān)S后，他觀察到小燈泡不發(fā)光，但電流表、電壓表指針有偏轉(zhuǎn)．以下判斷正確的是A.燈泡被短路B.燈泡的燈絲斷了C.燈泡與燈座接觸不良D.燈泡的實(shí)際功率比額定功率小得多2.為了測定額定電壓為“2.5V”小燈泡的電功率，小明設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)中各元件完好，電源電壓保持不變．（1）電路連接完整后，小明閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來他首先應(yīng)進(jìn)行的操作是（選填下面字母番號）．A．檢查電路是否斷路B．檢查電路是否短路C．移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（2）為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為V時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為A，該燈泡的額定功率為W．【專題五：焦耳定律】【例5】某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)．他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個密閉容器中都有一段電阻絲．(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個容器的電阻絲接到電路中．(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫__________．(3)接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時間后，________(選填“左”或“右”)側(cè)U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，________越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．(4)讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)(如圖乙所示)．移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個實(shí)驗(yàn)．此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是________________________________________________.(5)如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則Q＝________．【針對練習(xí)】1.有一電爐正常工作時的電功率為P，當(dāng)把電爐絲用拉線機(jī)均勻拉長為原來的2倍后，再接入原來的電路中，電爐的功率A.等于P/4B.等于2PC.等于P/2D.等于P2.某導(dǎo)體電阻為10Ω，通電5min產(chǎn)生的熱量是12000J，當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流增大為原來的2倍時，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________J.【達(dá)標(biāo)測練】1.小剛利用電能表測某家用電器的電功率．當(dāng)電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內(nèi)，消耗電能0.3kW?h，這個用電器可能是A.空調(diào)器 B.電冰箱 C.電視機(jī) D.收音機(jī)2.一只標(biāo)有“PZ220—40”的燈泡接在110V的電路上，不考慮燈絲電阻變化，則燈泡的實(shí)際功率為()A.40W B.25W C.20W D.10W3.已知一臺直流電動機(jī)兩端的電壓為6V，通過電動機(jī)的電流為2A，線圈的電阻為0.5Ω．則在1min內(nèi)電動機(jī)消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為（）A.720J，120J B.720J，720J C.720J，600J D.600J，120J4.由電功率的公式P＝I2R可知，導(dǎo)體中的電流一定時，導(dǎo)體的電功率P與導(dǎo)體電阻R的關(guān)系圖象是5.下列對有關(guān)電功率公式的判斷中正確的是()A.根據(jù)P＝I2R可知，電阻越大，電功率也越大B.根據(jù)P＝U2/R可知，電阻越大，電功率反而越小C.根據(jù)P＝U2/R可知，同一導(dǎo)體兩端的電壓越小，電功率也越小D.根據(jù)P＝UI可知，電流做功越多，電功率也越大6.某同學(xué)按如圖所示將兩個燈泡連在電路中，閉合開關(guān)后，兩燈泡均正常發(fā)光，但L1比L2亮．下列說法正確的是()A.兩燈均正常發(fā)光時，L1的功率等于L2的功率B.兩燈均正常發(fā)光時，L1的電阻大于L2的電阻C.若兩燈互換位置，則L2比L1亮D.若把兩燈串聯(lián)后接在該電源上，則L2比L1亮7.如圖所示的是A、B兩個燈泡的U﹣I關(guān)系圖象，現(xiàn)在將A、B兩個燈泡并聯(lián)在電路中，且電路中只有這兩個電路元件．當(dāng)A燈泡兩端的電壓為4V時，B燈泡在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是（假設(shè)小燈泡消耗電能的90%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）A.2.4J B.96J C.129.6J D.144J8.張雨同學(xué)連接電路如圖所示，當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)時，電壓表V1前后兩次示數(shù)之比是3∶4，電壓表V2前后兩次示數(shù)之比是2∶1.如果滑片P在a點(diǎn)時，滑動變阻器在2s的時間內(nèi)消耗的電能是4J，當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時，滑動變阻器消耗的電功率是()A.3W B.2.7W C.2W D.1.3W9.某款迷你電飯煲有加熱和保溫兩擋．其電路如圖所示，已知R1＝88Ω，R2＝2112Ω.開關(guān)S置于________(填“1”或“2”)時是保溫?fù)?，保?0min產(chǎn)生的熱量是________J.10.在“測量小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明要測量一個標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，通過實(shí)驗(yàn)得到這個小燈泡的U－I關(guān)系圖象，如圖所示．由圖可知：小燈泡的額定功率P＝________W；當(dāng)U＝1.5V時，小燈泡的電阻R＝________Ω.11.小明家新買了一個電熱水器，剛接入電路，家里的空氣開關(guān)就斷開了．他猜想造成空氣開關(guān)斷開的原因是:①連入電路中的用電器總功率過大:②電熱水器或插頭處短路．于是他請電工師傅檢修后，將空氣開關(guān)復(fù)位，只讓電熱水器單獨(dú)工作，家里標(biāo)有“2000r/（kW?h）”電能表的轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了l00轉(zhuǎn)，電熱水器的功率為______W．小明猜想_____(選填序號)是正確的．(己知電熱水器接入電路前，小明家正在使用的用電器的總功率約為3200W，空氣開關(guān)允許通過的最大電流為40A)12.小明想探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)室為他提供了如下儀器：電源(電壓恒為6V)，開關(guān)、導(dǎo)線若干，電流表，電壓表，3個裝有植物油的玻璃瓶，每個玻璃瓶中的溫度計(jì)規(guī)格相同，瓶中的電阻絲規(guī)格如下：A玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有10Ω的電阻絲R1B玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有5Ω的電阻絲R2C玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有10Ω的電阻絲R3(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整，要求滑片向左移動電流表示數(shù)變小________．(2)當(dāng)玻璃瓶中的植物油溫度升高時，植物油的內(nèi)能將會________(填“增大”“減小”或“不變”)．(3)閉合開關(guān)，小明觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化，并將數(shù)據(jù)記錄在下面表格中．通過分析表格數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論：①____________________________；②__________________________________________.(4)小明想繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系”，他想拆接電路，但旁邊的小紅說只需把實(shí)驗(yàn)儀器中的C并聯(lián)在________(填“A”或“B”)的兩端即可，你認(rèn)為________(填“A”“B”或“C”)玻璃瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高得更快．【拓展】若在1～2min的時間內(nèi)，A玻璃瓶中的電阻絲R1消耗了788J的電能，不計(jì)熱損失，則玻璃瓶內(nèi)植物油的比熱容為________J/(kg·℃)．13.小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材“測量小燈泡的額定功率”，已知電源電壓恒為6V，小燈泡正常工作時的電壓為3.8V，電阻約為12Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”．(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖實(shí)物電路連接完整____________．(2)正確連接電路后，用開關(guān)試觸，燈泡不亮，電壓表瞬間滿偏，電流表指針幾乎不動，電路的故障是________________．(電路只有一處故障)(3)排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的指針在某電壓值時______(請?jiān)谌鐖D中標(biāo)出相應(yīng)的電壓值)，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖所示，小燈泡的額定功率是________W.(4)測量完燈泡的額定功率后，小明又測量了幾組數(shù)據(jù)，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)燈絲電阻隨其兩端電壓的增大而增大，原因是________________________．【評估】小紅也利用上述器材對該小燈泡的額定功率進(jìn)行了測量，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，兩人對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了交流與評估．(5)小紅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大，理由是___________________________________________.(6)小明的實(shí)驗(yàn)更不容易操作，理由是___________________________________________.14.實(shí)驗(yàn)室里有兩只額定電壓分別為4V和6V的小燈泡L1和L2，將它們連接到如圖所示的電源電壓可調(diào)的電路中，其中通過L2的電流與電壓的關(guān)系如圖所示．閉合開關(guān)S1、S2，斷開S3，滑片P置于最左端時，一只小燈泡正常發(fā)光，電路消耗的功率為5.2W；只閉合S3，滑片P置于最右端時，也有一只小燈泡正常發(fā)光，且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為R2∶R＝1∶4.求：(1)L2正常工作時的電阻．(2)L1正常工作時的電流．(3)在一只小燈泡正常發(fā)光條件下，電源電壓的調(diào)節(jié)范圍．2020魯科版九年級物理章節(jié)專題訓(xùn)練——專題四：電功率參考答案【專題一：電能表】【例1】小松在家中看電視時，把搖控器一摁，電視關(guān)了，可是還有一個指示燈亮著（此時，電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)）．學(xué)習(xí)了電能的知識后，他想：這時電視機(jī)是否還在消耗電能呢?如果消耗電能，具體情況又是怎樣的?于是他設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行探究：全家外出前，讓電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，然后關(guān)掉其他所有用電器，記下時間和家中電能表的信息如圖所示；兩天后回到家中，再記下此時的時間和電能表的信息如圖．（1）從該電能表的表盤參數(shù)可知，當(dāng)通過電能表的電流小于___A時，電能表可以穩(wěn)定精確工作．（2）在小松外出這段時間里，他家的電視機(jī)消耗的電能是__________kW·h．（3）小松家電視機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下電功率是_________W．【答案】(1).12(2).0.2(3).4【解析】（1）由電能表的參數(shù)可知，要使電能表穩(wěn)定精確地計(jì)量，電流不能超過12A；（2）外出這段時間里，他家的電視機(jī)消耗的電能：W=1578.5kW?h-1578.3kW?h=0.2kW?h；（3）由兩圖可知，待機(jī)時間t=24h×2+2h=50h，電視機(jī)的待機(jī)功率：．【針對練習(xí)】1.小明家電能表本月初的示數(shù)為eq\x(0)eq\x(8)eq\x(2)eq\x(1)eq\x(6)Ｋ，本月底的示數(shù)如圖所示，小明家本月消耗的電能為________kW·h；如果按0.5元/(kW·h)的電價(jià)計(jì)費(fèi)，本月應(yīng)付電費(fèi)________元．該電能表的參數(shù)表明，小明家能同時使用的用電器總功率不得超過________W.【答案】1306522002.如圖所示用來測量電能的儀表，這只電表此時的讀數(shù)是_____kW·h，當(dāng)電路中只有一只電飯煲接入電路，正常工作0.5h，發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)，則這只電飯煲的額定功率是________W．【答案】(1).107(2).1000【解析】如圖電能表的讀數(shù)為：107kW?h；電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)消耗的電能為：這只電飯煲的額定功率為：故答案為(1).107(2).1000【專題二：電功電能】【例2】如圖所示的電路，電源電壓6V且保持不變．當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電流表的示數(shù)為I2，且I1∶I2＝1∶3，則R1∶R2＝______；若開關(guān)S1、S2均閉合時，電流表的示數(shù)為0.6A，則通電1min的時間內(nèi)，R1消耗的電能是______J．【答案】(1).1∶2(2).144【解析】由題意可知：只閉合開關(guān)S1時，僅R2接入電路，兩端電壓為U=6V，通過的電流為I1；當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，R1、R2并聯(lián)接入電路，U=U1=U2=6V，通過R2的電流不變，通過干路電流為I2=0.6A，因?yàn)镮1︰I2=1︰3，由并聯(lián)分流知，即R1︰R2=1︰2；通過R1的電流為IR1=2/3I2=2/3×0.6A=0.4A，通電t=1min=60s時間內(nèi)R1消耗的電能為WR1=U1IR1t=6V×0.4A×60s=144J．1．甲用電器標(biāo)著“220V60W”，乙用電器上標(biāo)著“36V60W”，它們都在額定電壓下工作，則下列判斷中正確的是()A．甲用電器做功一定多B．乙用電器做功一定慢C．完成相同的功，甲用電器用時間一定多D．相同時間內(nèi)，甲乙用電器消耗的電能一樣多【答案】D2．LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈。小明媽媽為他買了一款LED護(hù)眼燈，此款燈額定電壓為24V，額定功率為8W，它正常發(fā)光時與“PZ220﹣60”的白熾燈正常發(fā)光時的亮度相當(dāng)。有關(guān)這款燈下列說法正確的是()A．該燈發(fā)光柔和，可治療用眼疲勞B．該燈工作時主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．該燈正常工作時的電流為3AD．1度電可供該燈正常工作125h【答案】AD【專題三：電功率】【例3】燈L1上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣，燈L2上只能看清12V的字樣，測得兩燈的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，問：(1)L1正常發(fā)光時的電阻是多少？(2)L1、L2串聯(lián)接在電源的兩極時，通過L1的電流為0.3A，電源的電壓是多少？(3)電路中只有L1、L2兩燈串聯(lián)，使L2正常工作時，電路消耗的總功率是多少？【答案】(1)由P＝eq\f(U2,R)可知，燈泡L1正常發(fā)光時的電阻：R1＝eq\f(UL2,PL額)＝eq\f(（12V）2,9.6W)＝15Ω.(2)由圖像可知，電流I＝0.3A時，燈泡兩端電壓：U1＝2V，U2＝4V，兩燈泡串聯(lián)，電源電壓：U＝U1＋U2＝2V＋4V＝6V.(3)燈L2正常發(fā)光時的電壓為12V，由圖像可知，此時通過L2的電流為0.5A，燈L1兩端電壓為4V，兩燈泡串聯(lián)，電源總電壓：U＝4V＋12V＝16V，電路消耗的總功率：P＝UI＝16V×0.5A＝8W.【針對練習(xí)】1.一定值電阻兩端的電壓為4V時，電功率是1W；當(dāng)加在這個電阻兩端的電壓為2V時，它的電功率為A.1WB.2WC.05WD.0.25W【答案】D【解析】根據(jù)公式得定值電阻的阻值是：:；當(dāng)定值電阻兩端的電壓為2V時，定值電阻的電功率是：所以D選項(xiàng)是正確的.2.如圖所示，電源電壓為12V，R0=60Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全．則（）A.S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50ΩB.S閉合，S1、S2都斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3WC.S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值為2.4WD.S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時，滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω【答案】D【解析】S閉合，S1、S2都斷開時，燈泡與滑動變阻器是串聯(lián)的，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，接入的電阻應(yīng)是最小值，此時變阻器與燈泡的分壓相等，所以電阻也相等為12Ω，所以A錯；S閉合，S1、S2都斷開，當(dāng)變阻器的阻值最大時，燈泡的功率最小，最小值為0.45W，所以B錯；S、S1、S2都閉合時，燈泡被短路，兩電阻并聯(lián)，總功率最小時應(yīng)是電流最小時，也就是電阻最大時，當(dāng)滑動變阻器的電阻為50Ω，總電阻最大，最大值為27Ω，此時可求出最小功率為5.28W，所以C錯；S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時，就是總電流最大時，最大電流為0.6A，此時定值電阻的電流為0.2A，通過滑動變阻器的電流為0.4A，所以此時滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω，所以D正確；故應(yīng)選D．【專題四：測量小燈泡的電功率】【例4】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路測量小燈泡的電功率．實(shí)物中，小燈泡標(biāo)有“3.8V”，滑動變阻器標(biāo)有“12Ω1.5A”，電源電壓6V．（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照圖甲所示電路，將圖乙的實(shí)物電路連接完整，使滑動變阻器的滑片向左移動時小燈泡變暗．（2）小明同學(xué)負(fù)責(zé)實(shí)物連線，他連接好最后一根導(dǎo)線時，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．小明連線過程中肯定出現(xiàn)的情誤是_____．還可能出現(xiàn)了以下錯誤中的_____（填字母序號）．A．電壓表串聯(lián)在了電路中B．電流表并聯(lián)在了小燈泡兩端C．連接滑動變阻器時，用了C、D兩個接線柱D．連接滑動變限器時，用了A、B兩個接線柱（3）小燈泡熄滅后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，該示數(shù)接近_____V．（4）更換上完全相同的小燈泡，正確連好電路，通過完全正確的操作獲得數(shù)據(jù)如下表．由表中數(shù)據(jù)可知小燈泡正常工作時的功率為_____W．從表中數(shù)據(jù)還可以看出小燈泡的電阻隨溫度升高而_____．（5）小明還想測量小燈泡不亮?xí)r的電阻，但是無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端的電壓也不能低于2V．經(jīng)過分析，至少有兩種方案可行：一是，其它條件均不變時，換用總阻值較_____的滑動變阻器；二是，其它條件均不變時，換用電壓較_____的電源．【答案】連接電路時沒斷開開關(guān)C61.52增大大小【針對練習(xí)】1.某同學(xué)按圖所示的電路測定小燈泡的電功率，閉合開關(guān)S后，他觀察到小燈泡不發(fā)光，但電流表、電壓表指針有偏轉(zhuǎn)．以下判斷正確的是A.燈泡被短路B.燈泡的燈絲斷了C.燈泡與燈座接觸不良D.燈泡的實(shí)際功率比額定功率小得多【答案】D【解析】A、燈泡被短路后，電壓表也被短路，故電壓表無示數(shù)不偏轉(zhuǎn)，電路中有電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故A不符合題意；BC、燈泡的燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良時，電路為斷路，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電壓表指針偏轉(zhuǎn)，故BC不符合題意；D、當(dāng)燈泡實(shí)際功率比額定功率小得多時，燈泡不發(fā)光，此時電路中有電流，但示數(shù)比較小，即電流表、電壓表指針都有偏轉(zhuǎn)，故D符合題意．故選D．2.為了測定額定電壓為“2.5V”小燈泡的電功率，小明設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)中各元件完好，電源電壓保持不變．（1）電路連接完整后，小明閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，接下來他首先應(yīng)進(jìn)行的操作是（選填下面字母番號）．A．檢查電路是否斷路B．檢查電路是否短路C．移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（2）為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為V時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為A，該燈泡的額定功率為W．【答案】（1）C；（2）2.5；0.3；0.75【解析】（1）閉合開關(guān)前，滑片置于阻值最大處，閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電路不存在斷路，滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻很大，電路電流很小，燈泡實(shí)際功率很小，可能不足以引起燈泡發(fā)光，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進(jìn)行C項(xiàng)操作；（2）燈泡正常發(fā)光，則電壓應(yīng)為2.5V；由圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.3A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．【專題五：焦耳定律】【例5】某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)．他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，兩個透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個密閉容器中都有一段電阻絲．(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲兩個容器的電阻絲接到電路中．(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫__________．(3)接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時間后，________(選填“左”或“右”)側(cè)U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時間均相同的情況下，________越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多．(4)讓兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部將一個相同阻值的電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)(如圖乙所示)．移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個實(shí)驗(yàn)．此時通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時間相同的情況下，觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是________________________________________________.(5)如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則Q＝________．【答案】(1)如圖所示(2)轉(zhuǎn)換法(3)右電阻(4)在電阻和通電時間相同的情況下，電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多(5)I2Rt【針對練習(xí)】1.有一電爐正常工作時的電功率為P，當(dāng)把電爐絲用拉線機(jī)均勻拉長為原來的2倍后，再接入原來的電路中，電爐的功率A.等于P/4B.等于2PC.等于P/2D.等于P【答案】A【解析】電阻絲拉長后，材料不變，均勻地拉長為原來的2倍時，這根電阻絲的體積不變，所以其橫截面積變?yōu)樵瓉?，電阻變成原來?倍，電源電壓不變，根據(jù)可知拉長后電阻絲的功率變?yōu)樵瓉淼模矗蔬xA．2.某導(dǎo)體電阻為10Ω，通電5min產(chǎn)生的熱量是12000J，當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流增大為原來的2倍時，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________J.【答案】48000【解析】由Q=I2Rt，當(dāng)通過它的電流增大為原來的2倍時，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q′=（2I）2Rt=4I2Rt=4Q=4×1200J=4800J．【達(dá)標(biāo)測練】1.小剛利用電能表測某家用電器的電功率．當(dāng)電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內(nèi)，消耗電能0.3kW?h，這個用電器可能是A.空調(diào)器 B.電冰箱 C.電視機(jī) D.收音機(jī)【答案】A【解析】由得：以上四種家用電器中功率超1000W的只有空調(diào)機(jī)．故選A2.一只標(biāo)有“PZ220—40”的燈泡接在110V的電路上，不考慮燈絲電阻變化，則燈泡的實(shí)際功率為()A.40W B.25W C.20W D.10W【答案】D【解析】標(biāo)有“PZ220—40”的燈泡含義是該燈泡的額定電壓是220V，額定功率是40W，可求得電阻；不考慮燈絲電阻變化，接在110V的電路上功率；答案選D．3.已知一臺直流電動機(jī)兩端的電壓為6V，通過電動機(jī)的電流為2A，線圈的電阻為0.5Ω．則在1min內(nèi)電動機(jī)消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為（）A.720J，120J B.720J，720J C.720J，600J D.600J，120J【答案】A【解析】電動機(jī)產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=（2A）2×0.5Ω×60s=120J，電動機(jī)消耗的電能為W=UIt=6V×2A×60s=720J，故A正確，BCD錯誤．4.由電功率的公式P＝I2R可知，導(dǎo)體中的電流一定時，導(dǎo)體的電功率P與導(dǎo)體電阻R的關(guān)系圖象是【答案】C【解析】由于當(dāng)導(dǎo)體中的電流一定時，導(dǎo)體的電功率P與導(dǎo)體電阻R成正比，故其圖像是通過原點(diǎn)的直線，故C是正確的．5.下列對有關(guān)電功率公式的判斷中正確的是()A.根據(jù)P＝I2R可知，電阻越大，電功率也越大B.根據(jù)P＝U2/R可知，電阻越大，電功率反而越小C.根據(jù)P＝U2/R可知，同一導(dǎo)體兩端的電壓越小，電功率也越小D.根據(jù)P＝UI可知，電流做功越多，電功率也越大【答案】C【解析】根據(jù)P＝I2R可知，電功率與電流和電阻有關(guān)，只說電阻越大，電功率越大是錯誤的，A說法錯誤；根據(jù)P＝U2/R可知，電功率與電壓和電阻有關(guān)，只說電阻越大，電功率反而越小是錯誤的，B說法錯誤；根據(jù)P＝U2/R可知，電功率與電壓和電阻有關(guān)，同一導(dǎo)電阻相同，其體兩端的電壓越小，電功率也越小，C說法正確；根據(jù)P＝UI可知，電功率與電壓和電流有關(guān)，與電流做功多少沒有關(guān)系，D說法錯誤；答案選C．6.某同學(xué)按如圖所示將兩個燈泡連在電路中，閉合開關(guān)后，兩燈泡均正常發(fā)光，但L1比L2亮．下列說法正確的是()A.兩燈均正常發(fā)光時，L1的功率等于L2的功率B.兩燈均正常發(fā)光時，L1的電阻大于L2的電阻C.若兩燈互換位置，則L2比L1亮D.若把兩燈串聯(lián)后接在該電源上，則L2比L1亮【答案】D【解析】圖中兩個燈泡的連接方式是并聯(lián)，并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，閉合開關(guān)后，兩燈泡均正常發(fā)光，L1比L2亮，說明L1比L2的功率大，A說法錯誤；兩燈泡兩端電壓相等，L1比L2亮，說明通過L1的電流大于L2的電流，得兩燈均正常發(fā)光時，L1的電阻小于L2的電阻，B說法錯誤；因兩燈泡并聯(lián)，故若兩燈互換位置，各自亮度不變，C說法錯誤；若把兩燈串聯(lián)后接在該電源上，因L1的電阻小于L2的電阻，電流相等，根據(jù)公式P=I2R可得：L2的功率大于L1的功率，即L2比L1亮，D說法正確；答案選D．7.如圖所示的是A、B兩個燈泡的U﹣I關(guān)系圖象，現(xiàn)在將A、B兩個燈泡并聯(lián)在電路中，且電路中只有這兩個電路元件．當(dāng)A燈泡兩端的電壓為4V時，B燈泡在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是（假設(shè)小燈泡消耗電能的90%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）A.2.4J B.96J C.129.6J D.144J【答案】C【解析】A、B兩個燈泡并聯(lián)在電路中，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，兩燈泡兩端的電壓相等，當(dāng)A燈泡兩端的電壓為4V時，B燈泡兩端電壓也為4V，從圖中可看出此時對應(yīng)的電流為0.6A，在1min內(nèi)B消耗的電能W=UIt=4V×0.6A×60s=144J，小燈泡消耗電能的90%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故產(chǎn)生的熱量是Q=Wη=144J×90％=129.6J，答案選C．8.張雨同學(xué)連接電路如圖所示，當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)時，電壓表V1前后兩次示數(shù)之比是3∶4，電壓表V2前后兩次示數(shù)之比是2∶1.如果滑片P在a點(diǎn)時，滑動變阻器在2s的時間內(nèi)消耗的電能是4J，當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時，滑動變阻器消耗的電功率是()A.3W B.2.7W C.2W D.1.3W【答案】D【解析】圖中為串聯(lián)電路，將滑動變阻器的滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)時，電壓表V2前后兩次示數(shù)之比是2∶1，即，又滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)時，電壓表V1前后兩次示數(shù)之比是3∶4，得；得，如果滑片P在a點(diǎn)時，滑動變阻器在2s的時間內(nèi)消耗的電能是4J，即功率Pa=2W；即當(dāng)滑片P在b點(diǎn)時，答案選D．9.某款迷你電飯煲有加熱和保溫兩擋．其電路如圖所示，已知R1＝88Ω，R2＝2112Ω.開關(guān)S置于________(填“1”或“2”)時是保溫?fù)?，保?0min產(chǎn)生的熱量是________J.【答案】(1).2(2).1.32×104【解析】由P=U2/R可知：當(dāng)電壓U=220V不變時，電阻越大，電功率越小，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越小，故開關(guān)S置于2時是保溫檔，則t=10min=600s，產(chǎn)生的熱量是．10.在“測量小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明要測量一個標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，通過實(shí)驗(yàn)得到這個小燈泡的U－I關(guān)系圖象，如圖所示．由圖可知：小燈泡的額定功率P＝________W；當(dāng)U＝1.5V時，小燈泡的電阻R＝________Ω.【答案】(1).0.625(2).7.5【解析】額定功率是指小燈泡正常工作時的功率，也就是當(dāng)小燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓時的功率．由圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時，通過小燈泡的電流為0.25A，因此小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．當(dāng)電壓為1.5V時，通過小燈泡的電流為0.2A，所以此時小燈泡的電阻為R=U1/I1=1.5V/0.2A=7.5Ω．11.小明家新買了一個電熱水器，剛接入電路，家里的空氣開關(guān)就斷開了．他猜想造成空氣開關(guān)斷開的原因是:①連入電路中的用電器總功率過大:②電熱水器或插頭處短路．于是他請電工師傅檢修后，將空氣開關(guān)復(fù)位，只讓電熱水器單獨(dú)工作，家里標(biāo)有“2000r/（kW?h）”電能表的轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了l00轉(zhuǎn)，電熱水器的功率為______W．小明猜想_____(選填序號)是正確的．(己知電熱水器接入電路前，小明家正在使用的用電器的總功率約為3200W，空氣開關(guān)允許通過的最大電流為40A)【答案】(1).1000(2).②【解析】電能表的轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，可得轉(zhuǎn)盤1h內(nèi)可轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，正好消耗1kWh的電能，故可知此熱水器的電功率為1000W；原電路接入熱水器后，總功率為4200W，電路中的總電流約為19A，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于允許的最大電流40A，故正確的應(yīng)是②．12.小明想探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)室為他提供了如下儀器：電源(電壓恒為6V)，開關(guān)、導(dǎo)線若干，電流表，電壓表，3個裝有植物油的玻璃瓶，每個玻璃瓶中的溫度計(jì)規(guī)格相同，瓶中的電阻絲規(guī)格如下：A玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有10Ω的電阻絲R1B玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有5Ω的電阻絲R2C玻璃瓶：盛有50g植物油，內(nèi)部裝有10Ω的電阻絲R3(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整，要求滑片向左移動電流表示數(shù)變小________．(2)當(dāng)玻璃瓶中的植物油溫度升高時，植物油的內(nèi)能將會________(填“增大”“減小”或“不變”)．(3)閉合開關(guān)，小明觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化，并將數(shù)據(jù)記錄在下面表格中．通過分析表格數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論：①____________________________；②__________________________________________.(4)小明想繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系”，他想拆接電路，但旁邊的小紅說只需把實(shí)驗(yàn)儀器中的C并聯(lián)在________(填“A”或“B”)的兩端即可，你認(rèn)為________(填“A”“B”或“C”)玻璃瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高得更快．【拓展】若在1～2min的時間內(nèi)，A玻璃瓶中的電阻絲R1消耗了788J的電能，不計(jì)熱損失，則玻璃瓶內(nèi)植物油的比熱容為________J/(kg·℃)．【答案】(1).(2).增大(3).電流和電阻相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間成正比(4).電流和通電時間相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比(5).B(6).A(7).1970【解析】圖中缺少一個導(dǎo)線是連接電源與滑動變阻器的，要求滑片向左移動電流表示數(shù)變小，則滑動變阻器接左下，連接電路如圖：當(dāng)玻璃瓶中的植物油溫度升高時，物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，溫度越高其內(nèi)能越大，故植物油的內(nèi)能將會增大；分析表格中的數(shù)據(jù)只看電阻R1或R2的一行得電流和電阻相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間成正比；R1與R2對比兩行得電流和通電時間相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比；小明想繼續(xù)探究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關(guān)系”，用控制變量法保持電阻和通電時間相同，使流過電阻的電流不同，即將C與B并聯(lián)，比較A與C中的溫度計(jì)升高的快慢，因通過A的電流大于通過C的電流，故A玻璃瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高得更快；由表格可知A玻璃瓶中植物油在1～2min的時間內(nèi)升高8℃，由Q吸=cmΔt；13.小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材“測量小燈泡的額定功率”，已知電源電壓恒為6V，小燈泡正常工作時的電壓為3.8V，電阻約為12Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”．(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖實(shí)物電路連接完整____________．(2)正確連接電路后，用開關(guān)試觸，燈泡不亮，電壓表瞬間滿偏，電流表指針幾乎不動，電路的故障是________________．(電路只有一處故障)(3)排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的指針在某