内容正文:
书
电能 电功
主干知识:
1.电能(电功)常用的单位是“度”,即 ,
符号是 ;国际单位是 ,符号是
.两个单位间的换算关系是 .
2.用电能表测量电能时,电能表上所显示的数字
是到目前为止用去的电能,其最后一位是小数,单位是
.
例1.利用如图1所示的电
路可以验证电功与电流的关系.
(1)图1中两只灯泡的连
接方式是 联,它们工
作时的电阻要 (选填
“相同”或“不同”).
(2)小明正确操作,验证了实验的结论.支持该结
论的实验现象是 .
解析:(1)两只灯泡并联,两只电流表分别测通过
两只灯泡的电流.根据W =UIt可知,要验证电功与电
流的关系,需要控制电压和通电时间相同,通过两只灯
泡的电流不同,由欧姆定律可知两只灯泡工作时的电
阻应不同.
(2)根据W=UIt可知,电压和通电时间相同的情
况下,电功与电流成正比.图1中通过两只灯泡的电流
不相等,电流大的支路中电流做功多,呈现出的实验现
象就是灯泡较亮.
答案:(1)并 不同
(2)电流表示数较大的支路灯泡较亮
【跟踪训练】
1.如图2所示,导体 A、B
是由同种材料制成的,A和 B
等长,但A比B的横截面积大.
当开关S闭合后,在相同的时
间内,电流通过A、B所做的功
的大小关系是 ( )
A.WA <WB B.WA >WB
C.WA =WB D.无法比较
电功率
主干知识:
1.物理学中用 表示电流做功(消耗电能)
的快慢,用电器的电功率越大,说明它工作时做功(消耗
电能)越 .
2.电功率的定义式P= ,其中P、W、t分别
表示 、 和 .电功率的决定式
P= .
例2.在如图3甲所示的电路中,电源电压保持不
变,图3乙是开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片由b端
向a端移动的过程中灯泡的I-U图像(灯泡的额定电压
为12V).将滑动变阻器的滑片由a端向b端移动的过程
中,下列判断正确的是 ( )
①灯泡的平均电阻为4.5Ω
②电压表V示数变小,电路消耗的总功率变小
③滑动变阻器的最大阻值为9Ω
④电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
⑤滑片在a端和在b端时,灯泡的功率变化了9W
A.②③ B.③④ C.②③④ D.①③⑤
解析:灯泡的电阻受温度影响,不同电压时电阻不
同,不能计算平均电阻,故 ① 错误;将滑动变阻器的滑
片由a端向b端移动的过程中,滑动变阻器连入电路的
电阻变大,电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小,即
电压表V的示数变小,根据 P=UI可知电路总功率变
小,故②正确;当滑片在a端时只有灯泡接入电路,电源
电压即灯泡两端电压U=UL大 =12V,当滑片在b端时
灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联,灯泡两端的电压
UL小 =3V,滑动变阻器两端电压U滑 =U-UL小 =12V-
3V=9V,此时电路中电流最小I小 =1.0A,滑动变阻器的
最大阻值R滑 =
U滑
I小
=9V1.0A=9Ω,故③正确;电压表V的
示数与电流表A的示数的比值即灯泡的电阻,滑片在a端
时灯泡电阻RL =
UL大
I大
=12V2.0A=6Ω,滑片在b端时灯泡
电阻R′L=
UL小
I小
=3V1.0A=3Ω,故④错误;滑片在a端时灯
泡的功率P大 =UL大I大 =12V×2.0A=24W,滑片在b端
时灯泡的功率P小 =UL小I小 =3V×1.0A=3W,功率的
变化量ΔP=P大 -P小 =24W-3W =21W,故⑤错误.
答案:A
【跟踪训练】
2.(2023·西安校级模拟)如图4甲所示电路,电源
电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右
端向左移动的过程中,电压表的示数 (选填“变
大”“变小”或“不变”),且电压表与电流表示数的变化
关系如图4乙所示.由图像可知,滑动变阻器R2的最大
电阻为 Ω;电路消耗的最小功率为 W.
测量小灯泡的电功率
主干知识:
1.测量小灯泡电功率的原理是 ,需要的测
量仪表有 和 ,为了测量小灯泡在不同
电压下的电功率,实验中还需要用一个 .
2.实验发现,当实际电压高于额定电压时,小灯泡
的实际功率 额定功率;当实际电压等于额定电
压时,小灯泡的实际功率 额定功率;当实际电
压低于额定电压时,小灯泡的实际功率 额定
功率.
例3.某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯
泡的额定功率,电路图如图5甲所示,使用的电源电压
约为6V,滑动变阻器的规格是“5Ω 2A”.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P应移至
(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5乙所示,此时小灯泡两端的电
压为 V.为了保证小灯泡不被损坏,接下来应
该进行的操作是 .
(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: .
解析:(1)为了保护电路,连接电路时应使滑动