专题十五　电功和电功率（课件）2025年安徽省中考物理一轮复习

第一部分　教材知识梳理 专题十五　电功和电功率 电能　电功 1 3.6×106 示数之差 220 V 10 A 20 A 600 电压 电流 通电时间 UIt × √ × 电功率 快慢 103 103 电功 UI 正常工作 220 额定电压 25 实际电压 UI ＞ ＜ ＝ √ √ × 焦耳定律 内能 二次方 电阻 通电时间 I2Rt 电热水器 电饭锅 √ × × 73 2.628×108 测量家用电 器所消耗的电能 该表接在 220 V电路中使用，标定电流为10 A，额定最大电 流为20 A 该表接在50 Hz 的交流电路中工作 用电器每消 耗1 kW·h的电能，电能表上的转盘转过1 250圈 800 100 4.8×105 3×104 220 24 不能 小于 电功及其计算 1 625 30 电功率的计算 6 9 1.5 4 2.25 360 L2 L1 1 10 D B 2 0.45 0.5 220 8.4×106 93 电热及焦耳定律的应用 A C 80% 1 620 测量小灯泡的电功率 P＝UI 保护电路 改变小灯泡两端的电压 大于 0～3 试触 大量程 滑片 电压表的示数 额定 不小于 额定 电功率的平均值 平均值 减小实验误差 平均值 额定 12.5 B 15 ①③ 0.38 0.76 右 A 暗 左 探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关 种类 质量 初温 温度计的示数大小 示数越大 高度差 高度差 气密性 安装 体积变化大 电阻 通电时间 越多 电流 通电时间 越多 电流 越多 煤油 温度计示数 电阻越大，导体通过电阻产生的热量越多 控制变量法和转换法 等质量 U形管液面高度差 使通过容器中的两个电阻的电 流不同 电灯丝的电阻大，产生的热量多 谢谢观看！ 1．电能 (1)国际单位：J。 (2)换算关系：1度＝_____kW·h＝_________J。 2．电能的计量 (1)读数方法：电能表上前后两次________，就是用户在这一段时间内用电的度数。 (2)铭牌上通常所标参数的含义：如图所示 ①“220 V”：表示这个电能表应该在_________的电路中使用。 ②“10(20)A”：表示这个电能表的标定电流为________，额定最大电流为________。 ③“600 revs/(kW·h)”：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能时，电能表的转盘转过_______转。 3．电功 (1)实质：电能转化为其他形式能的过程。 (2)大小：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系，______越高、______越大、________越长，电流做功就越多。 (3)公式：W＝_______。 (1)电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程(　 　) (2)电流做功少的用电器消耗的电能少(　 　) (3)用电器两端的电压越大，电流消耗的电能就越多(　 　) 1．物理意义：表示电流做功的______。 2．单位及换算：1 kW＝______W，1 W＝______mW。 3．定义：______与时间之比。 4．计算公式：P＝_____＝______。 5．额定电压　额定功率(如图所示) (1)额定电压：用电器________时的电压。此灯泡的额定电压是_______V。 (2)额定功率：用电器在________下工作时的电功率。此灯泡的额定功率是______W。 (3)实际功率：用电器在________下的电功率。 6．电功率的测量 (1)实验原理：P＝______。 (2)实际电压、实际功率、灯泡亮度的关系 电压 功率 灯泡亮度 U实>U额 P实_____P额 灯泡偏亮 U实<U额 P实_____P额 灯泡偏暗 U实＝U额 P实_____P额 灯泡正常发光 (1)在相同时间内，电流通过用电器做功越多，电功率就越大(　 　) (2)电功率是表示电流做功快慢的物理量(　 　) (3)用电器的实际功率一定大于额定功率(　 　) 1．电流的热效应：电流通过导体时电能转化为______的现象。 2．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比，跟导体的______成正比，跟________成正比。 (2)公式：Q＝_______。 3．电热的利用和防止 (1)利用：________、_______、电熨斗、电热孵化器等。 (2)防止：用电器装有风扇、散热窗等，将产生的热散去。 (1)电流做的功不一定等于电热(　 　) (2)某段电阻丝两端的电压减小为一半，则它的发热功率减小为一半(　 　) (3)电阻越大，产生热量越多(　 　) 教材图片 知识点解读 沪科九全P135图16－19 1.如图所示是电能表计数器上前后两次的记录，则这段时间内消耗的电能是______kW·h，合___________J。 沪粤九上P89图15－2 2.如图所示是家用电能表，它的作用是___________ ___________________，图甲参数的含义是_________ _______________________________________________________，图乙参数的含义是_________________ _________________，图丙参数的含义是___________ ____________________________________________。 北师九全P109图13—7 3.如图所示是豆浆机的铭牌，由图可知，豆浆机正常工作时加热的功率为_______W，电机粉碎功率为_______W，若豆浆机加热工作了10 min，则消耗的电能为_________J，电机工作5 min消耗的电能为_______J。 人教九全P91图18.2—1 4.如图所示，在日常使用的节能灯上可以看到“220 V　24 W”字样，这说明该节能灯的额定电压是_______V，额定功率是______W，若工作电路的电压为200 V，则该节能灯______(选填“能”或“不能”)正常工作，此时它的实际功率______(选填“大于”“等于”或“小于”)24 W。 1．电能表的相关计算方法 2．(1)纯电阻电路是指电流做功时，电能全部转化为内能的电路，如白炽灯、电熨斗、电饭锅等；非纯电阻电路是指只有一部分电能转化为内能的电路，如含有电动机的电路、给蓄电池充电的电路。 (2)公式W＝UIt＝Pt适用于所有用电器或电路的电功计算，W＝I2Rt、W＝只适用于纯电阻用电器或电路的电功计算。 1．(2024·安徽芜湖镜湖区一模)小明从小养成了节约能源的良好习惯，经常观察家里面的电能表(如图)，提醒父母家里用电情况。某次小明让他家一台标有 “220 V　1 000 W”字样的电饭锅单独正常工作15 min，则电能表转盘转动_________r。 解析：电饭锅单独正常工作15 min消耗的电能： W＝Pt＝1 000 W×15 min＝1 kW×0.25 h＝0.25 kW·h； 电能表转盘转动的转数： 2 500 r/(kW·h)×0.25 kW·h＝625 r。 2．(2024·安徽滁州定远县二模)如图所示的电路中，电源电压恒为2 V，R1的阻值为10 Ω，R2的阻值为20 Ω，闭合开关S。则通电50 s，整个电路消耗的电能为_______J。 3．(2024·安徽合肥二模)用储能电站可以在用电低谷时将多余的电能储存起来，并在用电高峰时放电使用，有助于解决能源供需不平衡的问题。某市规划建设一批充电功率为2兆瓦(兆瓦是电功率单位，符号为MW，1 MW＝103 kW)的储能电站，相当于一个“超级充电宝”，以满足白天用电高峰期部分电动汽车的充电需求。 (1)每个电站满负荷储存电量为6×103 kW·h，则每次需要多少小时可将一个电站充满电？ (2)经测算每辆电动汽车充电平均耗电量约40 kW·h，充电时的能量损耗为10%，求一个电站充满电后可提供的最大充电次数。 (3)某款电动汽车上标有“15 kW·h/100 km”字样，表示该汽车在测试时行驶100 km的耗电量为15 kW·h，此车在测试过程中匀速行驶受到的阻力约为480 N，请估算该款电动汽车电动机工作时电能转化为机械能的效率η。(结果百分号前保留一位小数) 解： (1)充电功率为2兆瓦＝2×103 kW，充电时间t＝＝3 h； ＝ (2)储存电量为6×103 kW·h，可用电能W′＝6×103kW·h×(1－10%)＝5.4×103 kW·h；每辆电动汽车充电平均耗电量约40 kW·h，可供充电n＝＝135次； (3)因为电动汽车匀速行驶，汽车所受的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以电动汽车所受的牵引力： F＝f＝480 N，电动汽车在行驶过程中牵引力做的功： W＝Fs＝480 N×100×1 000 m＝4.8×107 J；消耗的电能W电＝15 kW·h＝5.4×107 J；则电动机的效率η＝×100%≈88.9%。＝ 4．(2024·安徽芜湖鸠江区一模)如图甲所示，闭合开关S，在将滑动变阻器R的滑片P由A端移动到B端的过程中，定值电阻R0的电功率P和电流I的关系图象如图乙所示。假设电源电压保持不变。 　 求：(1)电源电压和R0的阻值。 (2)当滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器在1 min内消耗的电能。 解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于B端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5 A，R0的最大电功率P0大＝4.5 W，由P＝UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压： U＝U0大＝＝18 Ω。＝可得定值电阻R0的阻值：R0＝＝9 V，由I＝＝ (2)滑片位于A端时，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1 A，电路的总电阻：R总＝＝90 Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R大＝R总－R0＝90 Ω－18 Ω＝72 Ω；滑动变阻器在1 min内消耗的电能：W＝UIt＝I2Rt＝(0.1 A )2×72 Ω×60 s＝43.2 J。＝ (1)在计算电功率时，P＝UI是普遍适用的公式，结合欧姆定律I＝进行计算时，单位要统一，要对应好：W→J、t→s、P→W或W→kW·h、t→h、P→kW。(2)计算额定功率与实际功率时，要明确用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的P实、＝I2R，这些公式只适用于纯电阻电路。在运用P＝可得P＝ U实可以有多个，但具有同体性和同时性，在具体计算时一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的。根据用电器铭牌或者说明书上的额定电压、额定功率计算用电器实际功率的思路是：P额＝。＝,R)或,P额)→P实际＝,R)→R＝ 5．【母题】 有两只灯泡，灯泡L1标有“6 V　9 W”字样，灯泡L2标有“6 V　6 W”字样(灯丝电阻不随温度影响)，则： (1)灯泡L1的额定电压为_____V，额定功率为_____W。 (2)灯泡L1的额定电流为_______A，正常发光时的电阻为_____Ω。 (3)将灯泡L1接到电压为3 V的电源上，该灯泡的实际功率为________W。 (4)灯泡L2正常发光 1 min消耗的电能为_______J。 (5)将灯泡L1与灯泡 L2串联接在6 V的电源上，_____灯泡更亮一些。 (6)将灯泡L1与灯泡L2，并联接在4 V的电源上，_____灯泡更亮一些。 (7)若将灯泡L1与灯泡 L2串联接在某电源两端，在保证电路安全且其中一只灯泡正常工作的条件下，电路中的电流为_____A，电源电压为______V。 5－1.【图象结合】(2024·安徽合肥模拟)如图是定值电阻R与灯L的U－I关系的图象，由图象可知(　 　) A．灯L的电阻是5 Ω，保持不变 B．当电阻R两端电压为0 V时，其阻值是0 Ω C．当灯L两端电压为2 V时，其电功率为0.6 W D．当R与L串联，通过电流恒为0.2 A时，它们的总功率为0.6 W 解析：A.根据定值电阻的I－U图象是过原点的直线，灯泡的电阻随温度改变，则I－U是曲线，因而灯泡的电阻是变化的，故A错误；B.电阻是导体阻碍电流的性质，与电压电流无关，当电阻R两端电压为0 V时，其阻值不是0 Ω，故B错误；C.根据图象知，当灯泡两端电压为2 V时通过的电流不等于0.3 A，根据P＝UI知，电功率不等于0.6 W，故C错误；D.将R和L串联后接到电源两端，通过R中的电流是0.2 A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过L的电流IL′＝IR＝0.2 A，由图象可知，R两端的电压UR＝2 V，灯泡两端的电压UL′＝1 V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U′＝UR＋UL′＝2 V ＋1 V＝3 V，电路的总功率P′＝U′I′＝3 V×0.2 A＝0.6 W，故D正确。故选D。 5－2.【灯泡亮度】(2023·山东临沂)将一只“6 V　3 W”的小灯泡(忽略温度影响)与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率(　 　) A．大于3 W 　 　 B．等于3 W C．小于3 W 　 　 D．无法确定 5－3.【图象结合】 (2024·河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图象。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压为_____V，干路电流为________A，此时灯泡L的电功率为_______ W。 　 5－4.【实际应用】 (2024·河北)如表所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为_______V。若该热水器正常工作3 000 s，可将一箱装有额定容量的水从25 ℃加热到50 ℃，则这个过程中水吸收的热量为_________J，热水器的效率为______%(结果保留整数)。[水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。] 型号 额定电压 220 V 额定容量 80 L 额定频率 50 Hz 额定最高温度 75 ℃ 额定功率 3 000 W 防水等级 IPX4 额定内压 0.8 MPa 出厂编号 解析：由表格参数可知，热水器的额定电压U＝220 V；由ρ＝可知，热水器中水的质量：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×80×10-3 m3＝80 kg， 水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×80 kg×(50 ℃－25 ℃)＝8.4×106 J；热水器消耗的电能：W＝Pt＝3 000 W×3 000 s＝9×106 J，热水器的效率：η＝×100%≈93%。×100%＝ 5－5.【实际应用】(2024·江西模拟)小红家有一款电加热煮茶壶，其额定电压为220 V。如图所示为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热丝，通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”“保温”两挡的调节。已知保温挡的额定功率为242 W，R2＝40 Ω。在某次用电高峰期使用加热挡将0.5 kg的茶水从40 ℃刚好加热到100 ℃，用时150 s，该煮茶壶加热时的效率为80%。求：[茶水的比热容c茶水＝4.0×103 J/(kg·℃)] (1)煮茶壶在保温挡正常工作时电路中的电流； (2)茶水吸收的热量； (3)煮茶壶此次工作的实际电功率； (4)煮茶壶加热挡正常工作时的电功率。 解：(1)由P＝UI可知，煮茶壶在保温挡正常工作时电路中的电流：I＝＝1.1 A； ＝ (2)茶水吸收的热量：Q吸＝c茶水mΔt＝4.0×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－40 ℃)＝1.2×105J； (3)由η＝＝1 000 W＝＝1.5×105 J，煮茶壶此次工作的实际电功率：P＝＝可知，煮茶器消耗的电能：W＝ (4)由图可知，当开关S接触1、2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝＝1 210 W。＝可知，电路中的总功率最小，煮茶器处于保温挡；当开关S接触2、3时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，总功率最大，煮茶器处于加热挡；煮茶壶加热挡正常工作时的电功率：P加＝ 在纯电阻电路中，电功和电热的关系是W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t；在非纯电阻电路中，电热Q只占电功W的一部分，即W>Q，Q＝I2Rt。 6．(2024·安徽合肥庐江县月考)将锡箔纸剪成了如图所示的形状(其中a、b、c三段的长度相同)，然后将M、N分别接在相同的干电池正负两极上构成一个闭合回路。则在通电时间相同的条件下，该锡箔纸上产生热量最少的部位是(　 　) A．a 　 　 B．b C．c 　 　 D．无法确定 7．(2024·安徽六安裕安区校级开学)将一根10 Ω的电阻丝R1接入电源两端，通电20 s，电流产生的热量是50 J。若将另外一根相同规格的电阻丝与R1并联接入同一电源的两端，通电相同时间，电流产生的热量是(　 　) A．25 J 　 　B．50 J C．100 J 　 　 D．150 J 解析：R1接入电源两端，通电20 s，电流产生的热量为50 J，由并联电路的电压规律知，将另外一根相同规格的电阻丝与R1并联接入同一电源的两端时，两电阻两端电压相等，仍等于电源电压，通电时间相等，由Q＝W＝t可知，两电阻产生热量相等，都等于50 J，所以此时电流产生热量Q＝2×50 J＝100 J。故选C。 8．(2023·安徽池州怀远县二模)直流电动机两端的电压为5 V，通过它的电流为1 A，电动机线圈的电阻为1 Ω，当电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率η＝_______。 9．(2024·安徽宿州萧县二模)图甲是一种新型的电热器件——电热膜，其内部结构如图乙所示。该电热膜由12根发热导电墨线组成，导电墨线两端与金属导线相连，每根导电墨线的电阻为4 Ω。则该电热膜与3 V电源接通工作1 min，产生的总热量为_________J。 　 解析：每根导电墨线功率：P＝ W，由12条导电墨线并列压在绝缘薄膜制成，故总功率为27 W，电热膜正常工作1 min产生的热量：Q＝W＝Pt＝27 W×1×60 s＝1 620 J。＝＝ 10．(2023·安徽安庆潜山市期末)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R＝10 Ω，灯L标有“3 V　0.6 W”字样，设灯L的阻值不随温度变化而变化。 (1)只闭合S3时，灯L正常发光，则灯L正常发光时的电阻是多大？ (2)只闭合S1时，定值电阻R在10 min内产生的热量是多少？ (3)整个电路消耗的最大电功率是多少？ 解：(1)灯正常发光时的电阻：RL＝＝15 Ω ,PL)＝ (2)只闭合S3时，只有灯泡L工作，由于灯L正常发光，所以电源电压等于小灯泡两端的电压，即U＝UL＝3 V；只闭合开关S1时，小灯泡L和定值电阻R串联，电路中的电流：I＝＝0.12 A， ＝ 定值电阻R在10 min内产生的热量： Q＝I2Rt＝(0.12 A)2×10 Ω×10×60 s＝86.4 J； (3)只闭合S2、S3时，灯和R并联，定值电阻R消耗的电功率为： PR＝＝0.9 W，整个电路消耗的最大电功率：P大＝PL＋PR＝0.6 W＋0.9 W＝1.5 W。＝ 【考查角度】 1．实验原理：________。 2．实验中滑动变阻器的作用：(1)________；(2)_______________________。 3．选择电压表、电流表的量程：电压表量程参照小灯泡的额定电压，选择______额定电压的量程，如额定电压为2.5 V的小灯泡，电压表可选_______V量程。电流表量程选择采用______法，保证指针偏转角度在一半左右，能用小量程的不用_______。 4．在测小灯泡额定功率的实验中，手和眼各自的分工：手移动______的位置，同时眼睛观察_____________，当示数达到小灯泡的______电压时，停止移动滑片。 5．滑动变阻器规格的选取 (1)考虑电流：滑动变阻器最大电流_______小灯泡正常发光时的电流； (2)考虑阻值：滑动变阻器最大阻值应足以使小灯泡两端的分压达到______电压。 6．不能用多次测量求出的________________作为小灯泡的额定功率。 7．伏安法测电阻和伏安法测电功率在处理数据上不同：测电阻最后要求测出三个电阻值的_______，目的是_______________；而测电功率时，在小于、等于、大于额定电压的情况下，求出三个电功率值的含义是不同的，不能用来求_______。只有在额定电压下求得的功率才为______功率。 【对点训练】 小明用图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻，其中电源由四节新的干电池串联组成。 甲 　　 (1)闭合开关后，小明发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确。 答案：如图所示 (2)小明选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的电阻为________Ω，根据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是_____(填字母)。 A．10 Ω　0.5 A B．30 Ω　0.5 A C．40 Ω　0.1 A (3)小明用将甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”，他找来了阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻代替小灯泡进行实验： ①小明将10 Ω电阻接入电路中，调节滑片使电压表示数为2 V，读出电流表示数； ②选用另一电阻实验时，如果滑动变阻器的滑片保持不动，电压表示数大于2 V，那么他选择的电阻的阻值应该是______(选填“5”或“15”)Ω； (4)小明又想测量3.8 V小灯泡的额定功率，他重新找来器材设计了图丙所示的实验电路，已知R2阻值为10 Ω。他用同一个电流表分别在图中的①、②、③三个位置测量出电流，请你将下面的步骤补充完整； ①将电流表先接在图中____(选填“①”或“③”)的位置上，闭合开关后，调节滑片使电流表的示数为________A，小灯泡正常发光； ②将电流表接在图中②的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为0.58 A； ③将电流表接在图中最后一个的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为0.4 A； ④小灯泡的额定功率P额＝________W。 【拓展提升】 (5)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最_____(选填“左”或“右”)端。 (6)闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为零，电流表有示数，产生这一现象的原因是_____(填字母)。 A．小灯泡短路　　　　 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 　 　 D．滑动变阻器断路 (7)闭合开关，电压表示数为1 V，小灯泡实际亮度偏_____(选填“亮”或“暗”)；为了使小灯泡正常发光，则滑动变阻器滑片应向_____(选填“左”或“右”)端移动。 解析：(1)电流表、灯泡和滑动变阻器应串联接入电路，电压表应该并联在灯泡两端； (2)当小灯泡两端的实际电压达到额定电压2.5 V时灯泡正常发光，故调节滑动变阻器时要观察电压表的示数，使电压表的示数为2.5 V，此时小灯泡正常发光； 由图乙可知，电流表的示数为0.2 A，则小灯泡的电阻：RL＝＝＝ 12.5 Ω；电源由四节新的干电池串联组成，电源电压：U＝1.5 V×4＝6 V，灯泡两端电压为2.5 V，则滑动变阻器分得电压：U滑＝6 V－2.5 V＝3.5 V，由图乙知， 此时电路中的电流为0.2 A，则滑动变阻器接入电路中的电阻为：R滑＝＝17.5 Ω， ＝ 所选滑动变阻器的最大电阻应大于17.5 Ω，由于电路中的电流大于0.1 A，故选B； (3)小明将10 Ω电阻接入电路中，调节滑片使电压表示数为2 V，选用另一电阻实验时，如果滑动变阻器的滑片保持不动，电压表示数大于2 V，根据串联分压原理知，分得电压变大，则另一电阻的阻值应该大于10 Ω，故他选择的电阻的阻值应该是15 Ω； (4)由题意和图丙可知，小灯泡、电阻R1、电阻R2是并联接入电路，三者两端电压相等，R2阻值为10 Ω，则让R2两端电压为3.8 V，小灯泡即正常发光，此时，通过R2的电流：I2＝＝0.38 A，故实验步骤为： ＝ ①将电流表先接在图中③的位置上，闭合开关后，调节滑片使电流表的示数为0.38 A，小灯泡正常发光； ②将电流表接在图中②的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为0.58 A； 此时电流表测量的是通过R1和R2的总电流，所以通过R1的电流：I1＝0.58 A－0.38 A＝0.2 A， ③将电流表接在图中最后一个的位置上，保持滑片位置不动，闭合开关，读出电流表的示数为0.4 A；此时电流表测量的是通过灯泡和R1的总电流，所以通过灯泡的电流：I灯＝0.4 A－0.2 A＝0.2 A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I灯＝3.8 V×0.2 A＝0.76 W。 (5)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处，即最右端； (6)正确连接电路，闭合开关，小灯泡始终不发光且电压表的示数为零，电流表有示数，说明电路为通路，电压表的示数为零，说明电压表与导线并联接入电路，则电路故障可能是小灯泡短路，故选A； (7)小灯泡在额定电压下正常发光，因1 V小于额定电压，所以实际功率小于额定功率，灯偏暗；为了使小灯泡正常发光，应增大小灯泡的电压，即减小变阻器的电压，根据分压原理，则滑动变阻器滑片应向左移。 【考查角度】 　　 1．被加热物质的要求：物质的______、______和______都要相同。 2．比较电流产生热量的多少 (1)比较___________________，温度计________，产生的热量越多。 (2)比较U形管内液面的_______，U形管内液面_______越大，产生的热量越多。 4．使用中，无论条件如何，U形管内液面高度都不同，可能原因是装置_______不好，重新______，检查气密性是否良好。 5．实验中加热空气与加热液体相比：(1)空气膨胀____________，实验效果明显；(2)加热空气，耗电量少。 6．实验结论：(1)在______和________相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量______；(2)在______和________相同的情况下，电阻越大，产生的热量______；(3)在电阻和通过电阻的______相同的情况下，通电时间越长，产生的热量______。 【对点训练】 小华利用如图甲所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。A、B两瓶中装有质量与初温都相同的液体，A瓶中铜丝的电阻比B瓶中镍铬合金丝的电阻小。 (1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小华应该选用的液体是______(选填“煤油”或“水”)。 (2)实验中液体吸热的多少是通过_____________ (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。 (3)通电一定时间后，B瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是在通电时间和电流大小相同时，_________________________________________。(写出一种) (4)该实验中用到的实验方法是____________________。 【拓展提升】 有些同学在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”时，采用了如图所示的实验装置。 乙 (5)两个透明的容器中密闭了_______的空气，实验前要使两个U形管中的液面相平。由于电流产生的热量不易直接测量，通过观察___________________来比较通电后电热丝产生热量的多少。 (6)图乙中容器外接一个5 Ω的电阻，是为了___________________________ _____________________。 (7)根据实验的结论分析：白炽灯工作时灯丝热得发红，而与灯泡串联的导线却不怎么发热，原因是_______________________________________。 解析：(1)由于煤油的比热容小于水的比热容，质量相同且吸收热量相同时，煤油的温度变化比较明显，即在较短的时间内达到明显的实验效果，所以应选用煤油进行实验； (2)实验中通过观测温度计示数的变化来比较煤油吸收热量多少，这种研究方法叫转换法； (3)如图甲所示，两根金属丝串联，则电流和通电时间相等，A瓶中铜丝的电阻比B瓶中镍铬合金丝的电阻小，通电一定时间后，B瓶中的温度计示数升高得快，说明B瓶中镍铬合金丝产生的热量多，由此得出的结论是当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，产生的热量越多； (4)该实验中用到的实验方法是控制变量法和转换法； (5)根据控制变量法可知，两个透明的容器中应密闭等质量的空气；由于电流产生的热量不好比较，所以电流产生热量的多少是通过U形管内液面的高度差体现出来的； (6)图乙装置中，在右侧容器外接一个5 Ω电阻，则与右侧容器内的电阻并联，再与左侧容器内的电阻串联，则通过左侧容器中的电阻的电流是右侧容器中电阻的电流的2倍，因此是为了使通过容器中的两个电阻的电流不同； (7)电灯在使用时，灯丝和导线串联，I丝＝I导线，通电时间t相同，由于Q＝I2Rt，R丝>R导线，所以电流产生的热量：Q丝>Q导线，从而出现灯丝热得发红，但跟灯丝连接的导线都不怎么热的现象。 $$