13.3学生实验：探究--小灯泡的电功率 同步个性化分层作业2024-2025学年下学期初中物理北师大版九年级（中等生篇）

（中等生篇）2024-2025学年下学期初中物理北师大版九年级同步个性化分层作业13.3学生实验：探究--小灯泡的电功率 一．选择题（共5小题） 1．（2024•汉源县校级模拟）一只电能表盘面上标有“3000r/（kW•h）”字样，如果这只表的转盘在3min内转过15r，则接在该表上的用电器的功率是（　　） A．10W B．60W C．100W D．6000W 2．（2023秋•巧家县校级月考）为了测量小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（已知额定电压）（　　） A．手移动滑动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动滑动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动滑动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 3．（2023秋•常德期末）小刚利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在0.1h内电能表盘转了300r，已知电能表上标有3000r/kW•h的字样，这个用电器可能是（　　） A．节能台灯 B．电风扇 C．电视机 D．微波炉 4．（2024•根河市校级模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 5．（2023秋•新华区校级期末）很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW•h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．这段时间小军家消耗电能6kW•h B．测得该电视机待机功率为100W C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW•h，合3.6×105J D．小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W 二．填空题（共4小题） 6．（2024秋•新洲区月考）如图是小明家中电能表照片，其中“10A”表示 　 　；小明发现当他家电路中只有一个电冰箱工作时，电能表的表盘3min转了15r，则电冰箱在这段时间内消耗的电功率为 　 　W。小明家中一周前、后电能表示数如图甲所示，当地的电价为0.7元/kW•h，则他家一个月应交纳的电费为 　 　元。（一月按30天计算） 7．（2024秋•和平区校级月考）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 　 　。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 　 　。 8．（2024秋•雁塔区校级月考）物理知识可以解决生活中的问题，某同学记下4月初电能表读数为1951.8kW•h，4月底电能表读数如图，若当地电价为每度电0.5元，则他家本月应交电费 　 　元；他让某个家用电器单独工作20min，电能表转盘转了200转，则这个家用电器的实际电功率为 　 　W。 9．（2024秋•蒙城县月考）小泽同学学完电学知识后，于是利用家中电能表和停表想要尝试测量电饭锅的电功率，他只将电饭锅接入电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘3min内转了120转，则该电饭锅的功率为 　 　W。 三．实验探究题（共1小题） 10．（2024•长安区模拟）小林想测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的功率和电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20Ω，2A”。 （1）在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障是 　 　。 （3）正确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 　 　Ω，为使灯泡正常发光，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视 　 　（选填“电流表”或“电压表”）。 （4）根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U关系图像如图丙所示。根据图像提供的信息，可计算出灯泡的额定功率是 　 　W。小林分析发现小灯泡的电阻随两端的电压发生改变，这是因为小灯泡两端电压的变化引起 　 　发生变化，从而导致电阻发生改变。 （5）小林发现实验室还有一待测小灯泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W～0.7W之间），接着他采用了一个学生电源（电压为2V的整数倍）重新连接线路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为 　 　W。 （中等生篇）2024-2025学年下学期初中物理北师大版九年级同步个性化分层作业13.3学生实验：探究--小灯泡的电功率 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 答案 C B D D C 一．选择题（共5小题） 1．（2024•汉源县校级模拟）一只电能表盘面上标有“3000r/（kW•h）”字样，如果这只表的转盘在3min内转过15r，则接在该表上的用电器的功率是（　　） A．10W B．60W C．100W D．6000W 【考点】用电能表测用电器的电功率．版权所有 【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力． 【答案】C 【分析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，3000r/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转（r）； 用电器工作3min后，电能表转盘转过15r，据此求用电器消耗的电能，即电流所做的功； 知道电流做功时间，利用公式P求用电器消耗的功率。 【解答】解：消耗的电能为： ， 则接在该表上的用电器的功率为： ，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查学生对电能表铭牌上数据“3000r/（kW•h）”和电功率公式的掌握和运用，要求灵活运用电功率的公式P。 2．（2023秋•巧家县校级月考）为了测量小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（已知额定电压）（　　） A．手移动滑动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动滑动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动滑动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有 【专题】实验题；电能和电功率；实验基本能力． 【答案】B 【分析】当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，据此分析实验操作。 【解答】解：为了测量小灯泡的额定功率，应使灯泡正常发光，当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此在具体实验操作中，手移动滑动变阻器的滑片，眼观电压表，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【点评】本题测小灯泡的额定功率实验，考查了实验操作，属于实验基本能力考查。 3．（2023秋•常德期末）小刚利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在0.1h内电能表盘转了300r，已知电能表上标有3000r/kW•h的字样，这个用电器可能是（　　） A．节能台灯 B．电风扇 C．电视机 D．微波炉 【考点】用电能表测用电器的电功率；常见电功率的大小．版权所有 【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力． 【答案】D 【分析】由电能表参数“3000r/kW•h”可知，每消耗1kW•h电能电能表转盘转3000转，据此可求转过300r消耗的电能，再利用P求用电器的功率，进一步确认是哪种用电器。 【解答】解：转过300r消耗的电能： W0.1kW•h， 该用电器的电功率： P1kW＝1000W。 而节能台灯的功率为10W、电风扇的功率约为100W、电视机的功率约为200W、微波炉的功率约为1000W，所以这个用电器可能是微波炉。 故选：D。 【点评】本题考查消耗电能和功率的计算，掌握电能表各参数的含义，利用一个用电器单独工作，转盘转动的圈数和转动的时间可以求出用电器的功率，这两种是常用的方法，一定要掌握。 4．（2024•根河市校级模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有 【专题】实验题；电能和电功率；实验基本能力． 【答案】D 【分析】（1）灯泡灯丝断开，电路断路，灯泡不发光，据此分析； （2）电压表的量程大小与灯泡的额定电压没有关系； （3）当滑动变阻器阻值变小时，灯泡两端电压变大； （4）如果电源电压低于灯泡的额定电压，电压表的示数达不到灯泡的额定电压值。 【解答】解：A、灯泡灯丝断开，电路断路，灯泡不发光，故A错误； B、电压表量程太大，只要指针偏转角度小，也能使电压表达到灯泡的额定电压，故B错误； C、如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太大，当滑动变阻器阻值变小时，灯泡两端电压变大，电压表示数也能达到灯泡的额定电压，故C错误； D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表示数也不会达到灯泡额定电压，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了电路故障分析，属于实验基本能力考查。 5．（2023秋•新华区校级期末）很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW•h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．这段时间小军家消耗电能6kW•h B．测得该电视机待机功率为100W C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW•h，合3.6×105J D．小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W 【考点】用电能表测用电器的电功率；电能表的参数；电能表的读数；电能表的计算．版权所有 【专题】应用题；电能和电功率；应用能力． 【答案】C 【分析】（1）根据电能表的表盘参数可以得到的信息： ①220V表示：电能表的工作电压为220V； ②5A表示：电能表的标定电流为5A，10A表示平时工作允许通过的最大电流； ③50Hz表示：电能表的工作频率为50Hz； ④2500转/kW•h表示：每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转2500转； （2）知道电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位kW•h。 （3）利用P求待机功率。 【解答】解：A．根据电能表上的数据可知，60h消耗的电能为：W＝853.1kW•h﹣852.5kW•h＝0.6kW•h，故A错误； B．电视机待机功率为：，故B错误； C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能为：，故C正确； D．根据电能表上的数据可知，小军家电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，用电器正常工作时的总功率最大值：P'＝UI＝220V×10A＝2200W，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算，关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用。 二．填空题（共4小题） 6．（2024秋•新洲区月考）如图是小明家中电能表照片，其中“10A”表示 　电能表允许通过的最大电流为10A　；小明发现当他家电路中只有一个电冰箱工作时，电能表的表盘3min转了15r，则电冰箱在这段时间内消耗的电功率为 　100　W。小明家中一周前、后电能表示数如图甲所示，当地的电价为0.7元/kW•h，则他家一个月应交纳的电费为 　125.4　元。（一月按30天计算） 【考点】用电能表测用电器的电功率；电能表的参数；电能表的读数．版权所有 【专题】应用题；电能和电功率；应用能力． 【答案】电能表允许通过的最大电流为10A；100；125.4 【分析】电能表参数的意义：220V是指该电能表要接在220V的电路中使用，10A是表示允许通过的最大电流为10A； 3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出表盘转15r电路消耗的电能，然后根据P求出电冰箱的功率电能表的读数方法：前、后两次示数之差即为某段时间内电路消耗的电能，读数时最后一位是小数，单位为kW•h；求出电能的大小，然后根据每度电的费用求出总费用。 【解答】解：10A是表示电能表允许通过的最大电流为10A； 表盘转15r电路消耗的电能：WkW•h＝0.005kW•h， 电冰箱的功率：P0.1kW＝100W； 他家这段时间内消耗的电能：W＝823.3kW•h﹣781.5kW•h＝41.8kW•h；他家一个月应交纳的电费为：41.8×0.7元29.26元。 故答案为：电能表允许通过的最大电流为10A；100；125.4。 【点评】本题考查电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是理解电能表参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算。 7．（2024秋•和平区校级月考）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 　4400W　。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 　2000W　。 【考点】用电能表测用电器的电功率；电能表的参数；电功率P＝UI的简单计算．版权所有 【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力． 【答案】4400W；2000W。 【分析】（1）220V表示电能表的工作电压，10（20）A表示电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A，根据P＝UI求出电路中允许接入用电器的最大总功率； （2）1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗kW•h电能，电能表的转盘转过1500r，据此求出电能表的转盘转150r，电热水器消耗的电能，利用P求出电热水器的电功率。 【解答】解：（1）他家同时工作用电器的最大总功率P大＝UI大＝220V×20A＝4400W； （2）1500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗kW•h电能，电能表的转盘转过1500r， 则电能表的转盘转150r，电热水器消耗的电能W0.1kW•h， 电热水器的电功率P2kW＝2000W。 故答案为：4400W；2000W。 【点评】本题考查对电能表参数的理解以及电功率的计算，正确理解电能表的相关参数的含义是解题的关键。 8．（2024秋•雁塔区校级月考）物理知识可以解决生活中的问题，某同学记下4月初电能表读数为1951.8kW•h，4月底电能表读数如图，若当地电价为每度电0.5元，则他家本月应交电费 　60　元；他让某个家用电器单独工作20min，电能表转盘转了200转，则这个家用电器的实际电功率为 　300　W。 【考点】用电能表测用电器的电功率；电能表的计算．版权所有 【专题】应用题；电能和电功率；应用能力． 【答案】60；300 【分析】（1）电能表读数时注意：最后一位是小数，单位是kW•h；本月消耗的电能等于月初、月底电能表的示数之差；知道电价，可求应交电费； （2）“2000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000r，据此可求电能表的转盘转过200转时，家用电器消耗的电能，再利用P求用电器的电功率。 【解答】解：（1）本月消耗的总电能为：2071.8kW•h﹣1951.8kW•h＝120kW•h，应交电费：120kW•h×0.5元/kW•h＝60元； （2）“2000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000r， 电能表的转盘转过200转时，家用电器消耗的电能：WkW•h＝0.1kW•h； 家用电器的电功率：P0.3kW＝300W。 故答案为：60；300。 【点评】本题考查了电能表的读数、消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的意义是关键。 9．（2024秋•蒙城县月考）小泽同学学完电学知识后，于是利用家中电能表和停表想要尝试测量电饭锅的电功率，他只将电饭锅接入电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘3min内转了120转，则该电饭锅的功率为 　800　W。 【考点】用电能表测用电器的电功率．版权所有 【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力． 【答案】800。 【分析】从表盘中可得，3000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表的转盘转120转时，电饭锅消耗的电能，又知道工作时间，根据P求出该电饭锅的电功率。 【解答】解：因为3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r， 电能表的铝盘转120转消耗的电能为： ； 所用时间： ； 该电饭锅的电功率： 。 故答案为：800。 【点评】本题考查了学生对电能表参数的理解和掌握以及电功率公式的应用，利用电能表测用电器的电功率是比较常见的类型题，要注意掌握。 三．实验探究题（共1小题） 10．（2024•长安区模拟）小林想测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的功率和电阻，将学生电源调到电压为3V，使用滑动变阻器规格为“20Ω，2A”。 （1）在图甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整。 （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障是 　小灯泡断路　。 （3）正确连接电路后，实验中当电压表的示数达到1.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 　5　Ω，为使灯泡正常发光，应将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视 　电压表　（选填“电流表”或“电压表”）。 （4）根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U关系图像如图丙所示。根据图像提供的信息，可计算出灯泡的额定功率是 　1　W。小林分析发现小灯泡的电阻随两端的电压发生改变，这是因为小灯泡两端电压的变化引起 　温度　发生变化，从而导致电阻发生改变。 （5）小林发现实验室还有一待测小灯泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W～0.7W之间），接着他采用了一个学生电源（电压为2V的整数倍）重新连接线路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为 　0.55　W。 【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有 【专题】实验题；电能和电功率；应用能力． 【答案】（1） ； （2）小灯泡断路； （3）5；右；电压表； （4）1；温度； （5）0.55。 【分析】（1）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表应并联在灯泡两端； （2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路；电压表有示数，说明与电压表并联部分断路； （3）由图乙知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，当电压表的示数达到1.5V时，可以求得灯泡的电阻； 由于电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值； 移动过程中，眼睛注视电压表，直到电压表示数等于2.5V； （4）图丙可知，当小灯泡的额定电压为2.5V时，流过小灯泡的额定电流为0.4A，可以求得则灯泡的额定功率； 灯泡的电阻与温度有关，当灯泡的电压改变，电流改变，电功率就改变，引起灯泡的温度就改变，从而灯泡的电阻发生会改变； （5）测定灯泡的功率的实验滑动变阻器和灯泡是串联的，灯泡亮度增大，是因为滑动变阻器的电阻减小造成的，串联电路中，电阻起分担电压的作用，电阻越小，分担的电压越小，电压表的示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两端。由题意可知，滑动变阻器功率；所以可得此时电路电流； 此时灯泡正常工作，灯泡的额定功率；因为电源电压为2V的整数倍，则U总＝10V，从而可得灯泡额定功率。 【解答】解：（1）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表应并联在灯泡两端，电路连接如下图所示 ； （2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路；电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，故电路故障为小灯泡断路； （3）由图乙知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，当电压表的示数达到1.5V时，灯泡的电阻为： ； 由于电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向右移动； 移动过程中，眼睛注视电压表，直到电压表示数等于2.5V。 （4）右图丙可知，当小灯泡的额定电压为2.5V时，流过小灯泡的额定电流为0.4A，则灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×0.4A＝1W； 灯泡的电阻与温度有关，当灯泡的电压改变，电流改变，电功率就改变，引起灯泡的温度就改变，从而灯泡的电阻发生会改变； （5）测定灯泡的功率的实验滑动变阻器和灯泡是串联的，灯泡亮度增大，是因为滑动变阻器的电阻减小造成的，串联电路中，电阻起分担电压的作用，电阻越小，分担的电压越小，电压表的示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两端。由题意可知，滑动变阻器功率： P＝URI＝1.65W； 所以电路电流： ； 此时灯泡正常工作，灯泡的额定功率： ； 所以 。 解不等式得： 8.39V≤U总≤10.75V； 因为电源电压为2V的整数倍，则U总＝10V，灯泡额定功率为： 。 故答案为： （1） ； （2）小灯泡断路； （3）5；右；电压表； （4）1；温度； （5）0.55。 【点评】本题考查电路的连接，电路故障的分析，滑动变阻器的应用，灯丝电阻随温度的变化，电功率的计算。 考点卡片 1．电能表的参数 【知识点的认识】 参数的理解： 220V：表示电能表应该在220V的电路中使用； 10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A； 50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用； 600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈． 【命题方向】 根据电能表的图示，读出对应的参数情况。 例：如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　） A.电能表的读数为56378kW•h B.这个电能表正常工作的电压为380V C.通过这个电能表的电流为20A时，它才能正常工作 D.小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次 分析：（1）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h； （2）“220V 20A”中，220V是指电能表的工作电压，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流； （3）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。 解析：解：A、电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h；图示电能表的读数为5637.8kW•h，故A错误； BC、“220V 20A”中，说明这个电能表正常工作的电压为220V，电能表平时工作时允许通过的最大电流为20A，故BC错误； D、小王家用电器每消耗1度电＝1kW•h，电能表指示灯闪烁1600次，故D正确。 故选：D。 点评：本题考查了对电能表相关参数的理解，属于基础题目。 【解题方法点拨】 要熟记电能表上各参数的详细含义． 2．电能表的读数 【知识点的认识】 电能的求法： ①测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）； ②测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能． 【命题方向】 考查电能的求法，包括电能表的读数，以及通过转盘数测量电能的大小。 例：如图为家用电能表，此仪表可用在最大功率为　2200　W的家庭电路上，甲为上月抄表时的读数，乙为本月抄表的读数，这期间该用户用电　82.5　度。 分析：根据电能表的铭牌，利用P＝UI可得出最大功率；用电能表本月的示数减去上月的示数，可得出用电度数。 解析：解：从电能表的铭牌“220V 10A”可知，允许通过的最大电流为10A，则电能表的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W。 电能表本月与上月的读数差即为该月所消耗的电能，电能表的末尾是小数位。这期间该用户用电为：1356.8kW•h﹣1274.3kW•h＝82.5kW•h＝82.5度。 故答案为：2200；82.5。 点评：本题考查了对电能表铭牌的认识，对功率公式的应用，以及正确读取电能表的示数，属基础题，难度不大。 【解题方法点拨】 电能表测耗电能，用电等于示数差。 600r/（kW•h），转盘转n圈，耗电。 3．电能表的计算 【知识点的认识】 （1）表盘上标有Nr/（kW•h）字样，转盘转n圈，耗电。 （2）最大功率＝电能表使用的电压×最大电流 （3）电能W＝Pt 【命题方向】 有关电能表的计算涉及到转盘的圈数，电费的计算，最大功率的计算，消耗电能的计算等。 例：高老师新家的电能表1月初读数为111.6kW•h，2月初读数如图所示，则1月份高老师家用电　120　kW•h。某天，高老师关闭家里其它用电器，只接入额定功率为1800W的空气炸锅，正常工作5min，则这段时间内电能表的转盘转过　450　圈。 分析：（1）上月用电量的计算：本月初示数与上月初示数之差，注意：最后一位是小数，计量是单位kW•h； （2）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，根据W＝Pt求出消耗的电能，再求出这段时间内电能表的转盘转过的圈数。解析：解：1月份高老师家用电231.6kW•h﹣111.6kW•h＝120kW•h； 额定功率为1800W的空气炸锅，正常工作5min，消耗的电能为： W＝Pt＝1800W×5min＝1.8kWh＝0.15kW•h； 这段时间内电能表的转盘转过的圈数为： 3000r/（kW•h）×0.15kW•h＝450r。 故答案为：120；450。 点评：本题考查了电能表的读数和有关电能表的计算、电能公式的应用，属于基础题。 【解题方法点拨】 理解电能表的参数，熟练运用公式即可。 4．常见电功率的大小 【知识点的认识】 常见电功率的大小： （1）空调：约1000W。 （2）微波炉：约1000W。 （3）电炉：约1000W。 （4）电热水器：约1000W。 （5）吸尘器：约800W。 （6）电吹风机：约500W。 （7）电熨斗：约500W。 （8）洗衣：约500W。 （9）电视机：约40 w～200w。 （10）电子计算机：约200W。 （11）抽油烟机：约140W。 （12）电冰箱：约100W。 （13）电风扇：约100W。 （14）手电筒：约0.5W。 （15）计算器：约0.5mW。 【命题方向】 考查电功率的估测。 例：估测是我们学好物理的一项基本能力，下列是几个同学估测的几个物理量的数值，其中最接近实际的是（　　） A.家用空调的电功率约为1000W B.一名初中生所受重力约为50N C.人体感觉舒适的环境温度约为37℃ D.人正常步行的速度约为1.1km/h 分析：估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。 解析：解：A、家用空调的工作电流在5A左右，其功率为P＝UI＝220V×5A＝1100W，接近1000W，故A符合实际； B、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故B不符合实际； C、人体感觉舒适的环境温度约为25℃，故C不符合实际； D、人正常步行的速度在4km/h＝4×m/s≈1.1m/s左右，故D不符合实际。 故选：A。 点评：此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项。 【解题方法点拨】 解答估测与估算题的常用方法 （1）直接判断法：熟记生活中常见的物理量，直接确定答案.如：人正常步行的速度约 1.1 m/s、人体正常体温约为 37℃；中学生大拇指的长度可在考试时直接测量。 （2）单位换算法：把不熟悉的单位换算成熟悉的单位，如：人正常步行的速度约为 3.6 km/h＝1m/s，一袋方便面的质量约为 0.1 kg＝100g。 （3）比较法：将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比，从而得出结论，如：中学生的正常身高约为 1.6m，这一高度小于门的高度，可以判断门的高度约为 2 m。 （4）估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测.如：判断中学生爬到三楼时所做的功，我们已知中学生的质量约为 50 kg，爬到三楼的竖直距离约为 6 m（两层楼的高度），根据W＝Fs＝mgh可计算出中学生爬到三楼所做的功。 5．电功率P＝UI的简单计算 【知识点的认识】 计算式：P＝UI。 推导：将W＝UIt代入公式P＝W/t中，可得P＝UI。 I：表示电流，单位是A U：表示电压，单位是V P：表示电功率，单位是W 【命题方向】 考查公式P＝UI的运用，也常考此公式的变形，求电压或电流。 例：如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L上标“3V 1.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），小灯泡L正常发光时的电流为　0.5　A。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，使小灯泡L正常发光，此时滑动变阻器的阻值为　6　Ω，滑动变阻器R的电功率为　1.5　W。 分析：（1）由P＝UI计算小灯泡L正常发光时的电流； （2）闭合开关S，灯泡L与变阻器R串联，根据串联电路规律和欧姆定律计算小灯泡L正常发光时变阻器的接入电阻；由P＝UI计算滑动变阻器R的电功率。 解析：解：小灯泡L上标“3V 1.5W”字样，灯泡的额定电压为UL＝3V，额定功率为PL＝1.5W， 由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL0.5A； 由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：RL6Ω， 闭合开关S，灯泡正常发光时，变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V， 柑橘串联电路电流规律可得，变阻器中通过的电流：I滑＝IL＝0.5A， 由欧姆定律可得，变阻器的接入电阻：R6Ω； 滑动变阻器R的电功率：P滑＝I滑U滑＝0.5A×3V＝1.5W。 故答案为：0.5；6；1.5。 点评：本题考查串联电路规律和欧姆定律＝电功率公式的应用，是基础题。 【解题方法点拨】 了解电功率基本公式及其变形公式的应用以及电流单位的换算，熟练利用公式是解题的关键． 6．伏安法测量小灯泡的电功率 【知识点的认识】 实验设计： 1．实验原理P＝UI 根据P＝UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率．为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压． 2．实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器． 3．实验电路：若所用小灯泡的额定电压是2.5V，要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电池（3V）作电源，电路图如图所示． 4．实验步骤： （1）按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端； （2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中． （3）调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2．SV、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中． （4）将实验中记录的数据分别代入P＝UI，算出小灯泡的实际功率，并填入表格中． 5．实验分析：（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮． （2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大． （3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率． 【命题方向】 考查伏安法测量小灯泡的电功率的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图甲所示为测量小灯泡L电功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中： （1）在连接电路时，开关S应处于　断开　状态； （2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V，产生这一现象的原因可能是灯泡发生了　断路　（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.6　W； （4）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。分析：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关要断开。 （2）电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V，说明电路出现断路。 （3）当电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数，利用P＝UI计算小灯泡的功率（额定功率）； （4）灯丝电阻随温度的升高而变大。 解析：解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态。 （2）电流表示数始终为零，电源电压为3V，但电压表示数始终为3V，说明电路出现断路，且电压表能连通电源两极，直接串联在电源上。因为电压表与小灯泡并联，所以可能是与电压表并联的小灯泡断路。 （3）当电压表示数为2.5V时，由图乙可知，电流表选用0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的读数为0.24A，即流过灯泡的电流是0.24A，小灯泡的额定功率： P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W； （4）由图丙图像可知，随灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流也增大，但电流增加的越来越慢，根据欧姆定律变形公式得，电阻是变大的，即当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，且灯丝电阻将变大。 故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）0.6；（4）变大。 点评：本题为测量小灯泡额定功率的实验题目，考查了实验注意事项、实验故障分析、电功率的计算等，属于基础题目。 【解题方法点拨】 实验过程中的注意事项： ①连接电路时开关一定要断开，并且滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，以保护电路． ②电压表和电流表的量程，应大于小灯泡的额定电压和额定电流，以免烧坏电表． ③滑动变阻器的选择：通过它的最大电流应大于灯泡的额定电流，它的最大阻值应使连入它后电路的电流不超过灯泡的额定电流太大，最好和灯泡的电阻大致差不多，这样调节效果更明显． ④在移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则易烧坏灯泡． 7．用电能表测用电器的电功率 【知识点的认识】 测量原理：用电能表测出用电器在某段时间内消耗的电能，用停表测出消耗这些电能所用的时间，然后利用公式P进行计算。 测量方法：当消耗点呢个较多时，从电能表上直接读出消耗的电能；当消耗的电能较少时，按以下方法进行测量。 ①记下每消耗1kW•h电能时，电能表转盘转过的转数N ②关闭其他用电器，只让待测用电器工作 ③用手表或停表测量待测用电器工作时电能表转盘转过n转所用的时间t ④计算待测用电器的实际功率P。 【命题方向】 考查用电能表测用电器的电功率的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V，10W”LED灯的额定功率。他关闭其他所有用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（　　） A.测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用时间t B.测量出通电1小时前后表盘显示的数值之差 C.测量出1min时间内电能表指示灯闪烁的次数 D.测量出电能表指示灯相邻十次闪烁间隔时间t 分析：（1）已知节能灯的额定功率，根据P＝ 求出消耗1kW•h电能所用时间进行判断； （2）根据W＝Pt求出消耗的电能进行判断； （3）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此求节能灯工作1min，电能表指示灯闪烁次数； （4）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此求出电能表指示灯相邻两次闪烁消耗的电能，再利用P求该节能灯工作时间进行判断。 解析：解：A．节能灯的额定功率为P＝10W＝0.01kW，消耗1kW•h电能所用时间为： t100h，因消耗1kW•h电能所用的时间t较长，不易操作，故A不符合题意； B．由W＝Pt可知，测量出通电1小时前后表盘显示的数值之差为：W＝0.01kW×1h＝0.01kW•h，因数值较小，很难在电能表中读出，故B不符合题意； C．节能灯的功率为P＝0.01kW，工作1minh消耗的电能为：W＝Pt＝0.01kWhkW•h， 1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次， 1min电能表指示灯闪烁的次数：n＝1600imp/（kW•h）kW•h1，指示灯闪烁次数太少，无法观察，故C不符合题意； D．节能灯的功率：P＝10W＝0.01kW， 电能表指示灯相邻两次闪烁，节能灯的消耗的电能为：WkW•h， 节能灯需要工作的时间： th＝225s， 比较容易测量，故D符合题意。 故选：D。 点评：本题考查了利用电能表计算电能、电功率，关键是对电能表参数的含义理解。 【解题方法点拨】 （1）电能表的示数是以kW•h为单位的，只能精确到0.1kW•h，误差较大；根据电能表转盘转过的转数读取用电器消耗的电能精确度较高，误差较小 （2）连接电路时，电能表和待测用电器串联，且开关处于断开状态，电路检查无误后在闭合开关。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$