第二节 电流做功的快慢 第2课时（导学案）物理沪科版2024九年级全一册

第二节 电流做功的快慢（第二课时） （导学案） 【学习目标】 能结合实例认识电功率：明确其是表示电流做功快慢的物理量，理解相同时间内用电器消耗电能越多、电功率越大；掌握定义式及推导式，准确区分电功与电功率概念。 能区分额定功率与实际功率：知道用电器额定电压、功率是正常工作时的数值，实际功率是实际电压下的功率；理解实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，用电器正常工作；实际电压偏离时，实际功率偏离，可能影响寿命。 会测量电功率：掌握“伏安法”测小灯泡电功率的实验原理、电路连接、操作步骤及数据处理方法，能探究不同电压下实际功率与发光情况的关系。 【学习重点】 理解与应用电功率的概念、定义式及推导式 ；区分额定功率与实际功率，计算实际功率；掌握“伏安法测量小灯泡电功率”的实验原理、操作与数据处理。 【学习难点】 电功率与电功的概念辨析，实际功率与额定功率的动态关系。 结合欧姆定律推导电功率的间接公式，并灵活应用于实际功率计算。 “伏安法测电功率” 实验中，滑动变阻器的调节、数据记录与分析，归纳 “电压 - 功率 - 亮度” 的关系。 【自主预习】 1、电流做功的快慢 （1）电功率：电流做功有快慢之分。物理学中把电流所做的功与所用时间 叫做电功率，用字母 表示。 （2）定义式： （3）国际单位： ，简称瓦，用符号 表示。常用的单位还有千瓦（kW）和兆瓦（MW），它们之间的换算关系是： 1kW= W 1MW= kW= W （4）电功率的计算式： 由 得 1、额定电压与额度功率 （1）在用电器的铭牌和使用说明上，均标有该用电器 的电压值，这就是用电器的额定电压（U额），与额定电压对应的功率叫做 。如灯泡上标有“220V 40W”， 表明该灯泡的 为220V， 为40W。 （2）实际加在用电器两端电压称为 ，用电器在实际电压下工作时对应的功率叫用电器的 。 3. 实验表明，同一个用电器的实际功率随它两端电压的改变而变化，当电压增大时，通过用电器的 就随之增大，用电器的电功率也跟着 。 【课堂探究】 一、测量小灯泡的电功率 1.测量小灯泡的电功率 【设计实验】 （1）需要测定的物理量 根据公式 ，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。 用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做 。 实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。 （2）实验电路图 在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。 （3）选择实验器材 根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。 （4）设计记录表格 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 2. 进行实验与收集证据 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （5）数据处理 根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2.5 2 2.0 3 2.9 3. 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 额定功率为 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W 4. 实验结论 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于 ，小灯泡 。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于 ，小灯泡发光 。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于 ，小灯泡发光 。 5. 交流讨论 （1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 【分析】 。 【例1】小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)实验的原理是 ； (2)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。 (3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号） A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；由图像可知，用改正后的甲图 （选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系。 【例2】用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整 。（要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉） (2)实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是（　　）（填字母） A．换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数 B．将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 (3)小明根据实验数据画出图象，如图乙所示。分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成 。 (4)小明同学还想测量小灯泡的电功率，于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因是 。 (5)排除故障后，小明调节滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流大小为 A，小灯泡正常发光时的电功率为 W。 【例3】如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为6V； (1)连接好电路，检查无误后，闭合开关前需将滑动变阻器的滑片调节到B端； (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W 1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90 (3)将如表数据填完整后进行分析。发现小灯泡亮度是变化的，其亮度是由 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的； (4)观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是 ； (5)在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P额= （用U额、U和R表示）。 二、特殊方法测小灯泡的电功率 1.单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ） 【设计实验】 当缺少电流表时，我们可以借助定值电阻R0，利用电压表与其并联，即可计算出灯泡的额定电流。实际上就是将电压表与定值电阻组合在一起替代电流表。最后用P=UI算出小灯泡的额定功率。 【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 （1）已知小灯泡的额定电压U额 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③计算： 灯泡的额定电流： 计算灯泡的额定功率： （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光； ②闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③计算： 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 2. 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表） 【设计实验】 当缺少电压表时，我们可以借助定值电阻R0，利用电流表与其串联，即可计算出灯泡的额定电压。实际上就是将电流表与定值电阻组合在一起替代电压表。最后用P=UI算出小灯泡的额定功率。 【实验器材】电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 （1）已知小灯泡的额定电压U额 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光； ②闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的总电流I总。 ③灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 【例1】在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： (1)电路图如图甲所示，在连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，该电路故障可能是 ； (2)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W； (3)小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为U3的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式； ①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I； ③计算出小灯泡的额定功率为P= 。 【例2】小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。 (1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数为，如图乙所示，= A。 (3)将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为，此时R=5Ω，则步骤（2）中小灯泡的电阻= Ω。 (4)步骤（2）中小灯泡的实际功率= W。 【例3】小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个，小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端； (3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________（填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡开路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器开路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接并正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (7)小丽根据图丙中小灯泡的I-U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），你认为原因是 ； 【拓展设问】 (8)小红设计了如图丁所示的电路，也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②闭合开关S、，保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，记下电流表的示数；再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，记下电流表的示数； ④小灯泡额定功率的表达式：= （用、、、表示）。 【例4】【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线若干。 【设计实验与进行实验】 (1)请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路中 ； (2)正确连好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最 （选“左”或“右”）端；当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数） (3)用图甲所示的电路 （选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系，理由是 ； (4)【拓展】用图丙所示的电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率： ①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为4V； ②在保持R2滑片不动的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω； ③该小灯泡的额定功率为 W。 【归纳整理】 第一节 电流做功 【课堂练习】 一、单选题 1．如图所示，电源电压和小灯泡L的灯丝电阻都保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断中正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变大 C．电压表与电流表的示数的比值不变 D．小灯泡L的亮度变暗 2．如图所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中（　　） A．电流表A的示数变小，电压表的示数与电流表A的示数之比变小 B．电流表A的示数变大，电压表的示数与电流表A的示数之比变大 C．电压表的示数不变，电路消耗的总功率变大 D．电压表的示数变小，电路消耗的总功率变大 3．下列物理数据最接近实际的是（　　） A．教室每盏护眼灯电流约0.2A B．普通计算器电流约为1A C．笔记本电脑充电时电流约为30A D．家用电冰箱电流约为10mA 4．小宇同学将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，发光、不发光。下列说法中正确的是（   ） A．两灯串联，灯处可能断路 B．两灯并联，灯处可能短路 C．用导线连接的两个接线柱，一定会发光 D．排除故障后，两灯均发光，发光可能比发光更亮些 5．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 6．如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 7．如图，将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中的功率为4W，在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是（ ） A．甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3 B．、的电阻之比为2∶1 C．甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3 D．甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9 8．如图电路，电源电压一定，开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比为2：1，电阻消耗的功率为；电阻、交换位置后，两块电压表的示数均不变；现用电流表A1替换电压表V1，用电流表A2替换电压表V2，电路消耗的总功率为。则为（　　） A．9：175 B．25：175 C．9：25 D．7：25 9．如图是烟雾报警器的简化原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，当闭合开关，逐渐增大烟雾时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R0的功率变小 C．光敏电阻是由超导体材料制成 D．电压表和电流表的比值不变 二、填空题 10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片从最左端向右端滑动过程中，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A。则定值电阻R0消耗的最大功率是 W。 11．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻大于，滑动变阻器的规格为“，1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S，接1，在电路安全的情况下，变阻器允许接入电路的最大阻值为，则电源电压为 V，灯泡的最小功率为 W；若闭合开关S，接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的倍，则电阻的阻值为 。 三、实验题 12．某实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验，待测小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为6V，图甲为他们连接的部分电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 ； (2)实验室提供有“50Ω，2A”的滑动变阻器A和“10Ω，1A”的滑动变阻器B各一个，他们选用的是 （选填“A”或“B”）； (3)当闭合开关时，发现电流表指针偏转情况如图乙所示，造成这种现象的原因是 ； (4)当电压表的示数如图丙所示时，电路中的电流为0.3A，此时小灯泡的实际功率为 W； (5)根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图像如图丁所示，分析图像可知，当小灯泡两端电压增大时，小灯泡的实际功率 ，小灯泡的电阻 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。 13．如图是某同学连接的“探究电流与电阻关系”的电路，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 (1)图中一根导线的连接有误，请在这根导线上打“×”，并补画出正确的导线； (2)正确连接电路后，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最 端（选填“左”或“右”）： (3)更换阻值不同的电阻R，进行多次实验，根据实验数据画出电流表示数与电阻R的关系如乙图，分析乙图可知： ①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 V； ②滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω，才能完成上述实验； (4)实验时，用20Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，则被20Ω电阻替换的定值电阻为 Ω。 (5)若将甲图中的电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，用此电路也可以测量灯泡的功率。图丙是小灯泡的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 14．在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流为0.25A，可求得额定功率 ； （4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为 W； （5）完成上述实验后，某小组设计了图3的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下： ①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数； ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，定值电阻R0应选 Ω的。 15．利用伏安法测量小灯泡电功率（小灯泡标有“2.5V”字样），聪明而粗心的小马连接了如图甲所示的电路。同组小方发现其中有一根导线接错了。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯光亮度 1 1 0.2 几乎不发光 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.28 过亮 6 0 不亮 (1)请你在错误导线上画“”，并画出正确的连接； (2)改正电路，将滑片移至最左端，闭合开关。移动滑片，直到电压表示数为2.5V，此时电流表如图乙所示，则测出灯的额定功率为 W； (3)小方认为不读取灯的额定电流，也能测出灯泡的额定功率。她利用表格中第一次实验数据计算出灯泡电阻，再计算灯泡两端电压为时的功率，则灯的额定功率 1.25W（选填“＞”“＜”或“=”）； (4)学习小组还设计了另一种方案测量灯的额定功率（R阻值已知） ①按电路图连好电路； ②开关拨到位置1，移动滑片至任一位置，读出电流表示数； ③开关S拨到位置2， ，读出电流表示数，算出灯泡电阻 （用、、表示），再由，算出灯额定功率。他们认为上述方案存在不足之处，仔细分析后，要准确测出灯泡的额定功率，需将上述步骤2改为 。 四、计算题 16．一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图，电火锅的部分参数如下表所示。已知均为加热电阻且阻值不变，的阻值为。某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将水从加热到沸腾，用时，不计热量损失，，求： 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W (1)R3的阻值； (2)电火锅在低温挡工作时的功率； (3)电火锅中温挡工作时的效率（保留至小数点后1位）。 17．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内的绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝。只闭合开关时低温挡工作，、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率之比为4：3，，忽略电阻丝阻值随温度的变化。求： (1)通过电阻丝的电流； (2)低温挡的功率； (3)电阻丝的阻值。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 电流做功的快慢（第二课时） （导学案） 【学习目标】 能结合实例认识电功率：明确其是表示电流做功快慢的物理量，理解相同时间内用电器消耗电能越多、电功率越大；掌握定义式及推导式，准确区分电功与电功率概念。 能区分额定功率与实际功率：知道用电器额定电压、功率是正常工作时的数值，实际功率是实际电压下的功率；理解实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，用电器正常工作；实际电压偏离时，实际功率偏离，可能影响寿命。 会测量电功率：掌握“伏安法”测小灯泡电功率的实验原理、电路连接、操作步骤及数据处理方法，能探究不同电压下实际功率与发光情况的关系。 【学习重点】 理解与应用电功率的概念、定义式及推导式 ；区分额定功率与实际功率，计算实际功率；掌握“伏安法测量小灯泡电功率”的实验原理、操作与数据处理。 【学习难点】 电功率与电功的概念辨析，实际功率与额定功率的动态关系。 结合欧姆定律推导电功率的间接公式，并灵活应用于实际功率计算。 “伏安法测电功率” 实验中，滑动变阻器的调节、数据记录与分析，归纳 “电压 - 功率 - 亮度” 的关系。 【自主预习】 1、电流做功的快慢 （1）电功率：电流做功有快慢之分。物理学中把电流所做的功与所用时间 之比 叫做电功率，用字母 P 表示。 （2）定义式： P = W/t （3）国际单位： 瓦特，简称瓦，用符号 W表示。常用的单位还有千瓦（kW）和兆瓦（MW），它们之间的换算关系是： 1kW= 103 W 1MW= 103 kW= 106 W （4）电功率的计算式： 由 P=W/t W=UIt I=U/R 得 P=UI P= U2/R P=I2R 1、额定电压与额度功率 （1）在用电器的铭牌和使用说明上，均标有该用电器 正常工作 的电压值，这就是用电器的额定电压（U额），与额定电压对应的功率叫做 额定功率 。如灯泡上标有“220V 40W”， 表明该灯泡的 额定电压 为220V， 额定功率 为40W。 （2）实际加在用电器两端电压称为 实际电压 ，用电器在实际电压下工作时对应的功率叫用电器的 实际功率 。 3. 实验表明，同一个用电器的实际功率随它两端电压的改变而变化，当电压增大时，通过用电器的 就随之增大，用电器的电功率也跟着 增大 。 【课堂探究】 一、测量小灯泡的电功率 1.测量小灯泡的电功率 【设计实验】 （1）需要测定的物理量 根据公式P=UI ，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。 用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法 。 实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。 （2）实验电路图 在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。 （3）选择实验器材 根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。 （4）设计记录表格 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 2. 进行实验与收集证据 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。 （5）数据处理 根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2.5 0.26 0.65 正常 2 2.0 0.22 0.44 较暗 3 2.9 0.28 0.81 较亮 3. 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 额定功率为 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W 4. 实验结论 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于 额定功率，小灯泡 正常发光。 P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率 ，小灯泡发光 较暗。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率 ，小灯泡发光 较亮。 5. 交流讨论 （1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值? 【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的 。 【例1】小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)实验的原理是 ； (2)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。 (3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号） A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；由图像可知，用改正后的甲图 （选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系。 【答案】(1)P＝UI (2) (3)A (4)0.14 (5)右 (6) 0.625 不能 【详解】（1）测量小灯泡的功率需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，利用公式计算得出电功率大小，故原理是功率公式P=UI。 （2）原电路图中，灯泡和电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端。如图所示： （3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通、电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路的故障可能是小灯泡断路，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A。 （5）小灯泡额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2V，小于小灯泡的额定电压，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，由串联分压原理可知，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。 （6）[1]由图丙可知，小灯泡的额定电压为2.5V时，小灯泡的额定电流为0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为 [2]由图像可知，灯泡的电流随电压的增大而增大，但电压与电流的比值（即电阻）也在增大，探究电流与电压的关系，需要控制电阻的阻值不变，使用小灯泡探究无法做到控制电阻阻值不变，故改正后的甲图不能用来探究电流与电压的关系。 【例2】用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整 。（要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉） (2)实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是（　　）（填字母） A．换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数 B．将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 (3)小明根据实验数据画出图象，如图乙所示。分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成 。 (4)小明同学还想测量小灯泡的电功率，于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因是 。 (5)排除故障后，小明调节滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流大小为 A，小灯泡正常发光时的电功率为 W。 【答案】(1) (2)B (3)正比 (4)小灯泡断路 (5) 0.28 0.7 【详解】（1）滑动变阻器采用“一上一下”接法，要使滑片向左滑动时电阻变大，需将右下接线柱接入电路并与电流表串联，连接电路，如图所示： （2）探究电流与电压关系时要控制电阻不变，为得到普遍结论需多次测量。当前操作后应将滑片移到另外几个位置记录电表示数，从而保证实验结论具有普遍性，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）由图乙知，图象是过原点直线，即通过导体的电流与其两端电压的图象是正比例图象，由此可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。 （4）电路连接正确，小灯泡不亮且电流表无示数，表明可能断路。电压表并联在小灯泡两端且示数接近电源电压，说明电压表经电流表、滑动变阻器、开关与电源连通，即小灯泡断路。 （5）[1]由图丙可知，电流表选小量程（0～0.6A），分度值0.02A，所以电流大小为0.28A。 [2]已知小灯泡额定电压为2.5V，可得小灯泡正常发光时的电功率为 【例3】如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为6V； (1)连接好电路，检查无误后，闭合开关前需将滑动变阻器的滑片调节到B端； (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W 1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90 (3)将如表数据填完整后进行分析。发现小灯泡亮度是变化的，其亮度是由 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的； (4)观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是 ； (5)在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P额= （用U额、U和R表示）。 【答案】(1) (2) 0.75 左 (3)实际功率 (4)小灯泡的电阻随温度升高而增大 (5) 【详解】（1）根据题意可知，闭合开关前需将滑动变阻器的滑片调节到阻值最大处，即调节到B端，故滑动变阻器应接左下接线柱，即A端，如图所示： （2）[1]由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 [2]若要使小灯泡变得更亮一些，则需要减小电路的总电阻，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器的滑片应向左移动。 （3）由表中数据可知，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，故小灯泡亮度是由实际功率决定的。 （4）因小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比。 （5）在步骤①中，只闭合开关S、S1，灯、定值电阻和滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，灯正常发光；在步骤②中，保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U，电压表测量灯和定值电阻两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律可得，定值电阻两端的电压U0=U﹣U额 由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流 则小灯泡的额定功率 二、特殊方法测小灯泡的电功率 1.单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ） 【设计实验】 当缺少电流表时，我们可以借助定值电阻R0，利用电压表与其并联，即可计算出灯泡的额定电流。实际上就是将电压表与定值电阻组合在一起替代电流表。最后用P=UI算出小灯泡的额定功率。 【实验器材】电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 （1）已知小灯泡的额定电压U额 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③计算： 灯泡的额定电流： I额= （U合−U额）/R0 计算灯泡的额定功率： P额=U额I额 = U额（（U合−U额）/R0） （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光； ②闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。 ③计算： 灯泡的额定电压：U额=U合−I额R0 灯泡的额定功率： P额=U额I额=（U合−I额R0）I额 2. 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表） 【设计实验】 当缺少电压表时，我们可以借助定值电阻R0，利用电流表与其串联，即可计算出灯泡的额定电压。实际上就是将电流表与定值电阻组合在一起替代电压表。最后用P=UI算出小灯泡的额定功率。 【实验器材】电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。 （1）已知小灯泡的额定电压U额 ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光； ②闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的总电流I总。 ③灯泡的额定电流： I额=（I总−U额/）R0 灯泡的额定功率：P额=U额I额=U额（I总−U额/R0） （2）已知小灯泡的额定电流I额 ①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电压： U额= UR0=（I总−I额）R0 灯泡的额定功率： P额=U额I额 = （I总−I额）I额R0 【例1】在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： (1)电路图如图甲所示，在连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压，该电路故障可能是 ； (2)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W； (3)小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为U3的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式； ①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为 ； ②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I； ③计算出小灯泡的额定功率为P= 。 【答案】(1)小灯泡断路 (2) 左 0.6 (3) 【详解】（1）电流表无示数，说明电路无电流，发生断路，电压表有示数，说明电源两极与电压表两端为通路，即开关、电流表、滑动变阻器均未出现断路情况，则判定出现的故障可能为小灯泡断路。 （2）[1]电压表示数如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端电压，则滑动变阻器滑片应向左移动，使它接入电路的电阻变小，分到的电压变小，使电压表示数增大为2.5V。 [2]小灯泡L的额定功率为 （3）[1][2]如图丙所示的电路，电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，电流表A2测通过R0的电流，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，由于R0与小灯泡并联，它们两端的电压相等，所以应使电流表A2的示数为；保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I；通过灯泡的电流为，小灯泡的额定功率为 【例2】小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。 (1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数为，如图乙所示，= A。 (3)将开关扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为，此时R=5Ω，则步骤（2）中小灯泡的电阻= Ω。 (4)步骤（2）中小灯泡的实际功率= W。 【答案】(1)B (2)0.2 (3)5 (4)0.2 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关 前，应将滑片P移到滑动变阻器的B端，此时滑动变阻器的阻值最大，能保护电路。 （2）由图乙可知，电流表选用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A。 （3）闭合开关，将单刀双掷开关扳向“1”，滑动变阻器与小灯泡串联；将开关扳向 “ 2 ”，滑动变阻器与电阻箱串联，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，根据等效替代法，此时小灯泡的电阻为5Ω。 （4）根据公式计算小灯泡的实际功率 【例3】小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个，小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端； (3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是___________（填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡开路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器开路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是 A； (5)电路连接并正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； (6)小丽根据记录画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (7)小丽根据图丙中小灯泡的I-U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），你认为原因是 ； 【拓展设问】 (8)小红设计了如图丁所示的电路，也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为，小灯泡的额定电流，请将以下实验步骤补充完整： ①闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为； ②闭合开关S、，保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③保持 （选填“”或“”）的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，记下电流表的示数；再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，记下电流表的示数； ④小灯泡额定功率的表达式：= （用、、、表示）。 【答案】(1) (2) 断开 最左 (3)B (4)0.14 (5)右 (6)0.625 (7) 增大 灯丝电阻随温度的升高而增大 (8) 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，并联在灯泡两端，电流表测电路中的电流，串联在电路中，而甲图中电流表与灯泡并联，因此改接的电路如下图所示： （2）[1][2]连接电路过程中，为了保护电路，开关应断开，且滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端。 （3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表有示数，则可能是灯泡发生断路，电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数，故选B。 （4）乙图中电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，读数为0.14A。 （5）已知灯泡额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，应使灯泡两端电压变大，则滑动变阻器两端电压变小，由串联分压原理可知，滑动变阻器的阻值变小，即滑片向右移动滑片。 （6）丙图中，当灯泡电压是2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 （7）[1][2]由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大， 出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 （8）[1]闭合开关S、，电路为灯泡和滑动变阻器串联，使电流表示数为，此时灯泡正常发光；接下来闭合开关S、，保持的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电路中的电流仍为；此时灯泡阻值与变阻器阻值大小相等，即。 [2]保持的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电路为R2单独串联，记下电流表的示数，此时电源电压可表示为① 再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电路为R2和最大阻值串联，记下电流表的示数，此时电源电压可表示为② 联立①②解得，由于，则小灯泡额定功率的表达式 【例4】【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线若干。 【设计实验与进行实验】 (1)请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路中 ； (2)正确连好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最 （选“左”或“右”）端；当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数） (3)用图甲所示的电路 （选填“能”或“不能”）用来探究电流与电压的关系，理由是 ； (4)【拓展】用图丙所示的电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率： ①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为4V； ②在保持R2滑片不动的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω； ③该小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2) 右 8.3 (3) 不能 见详解 (4) 4 0.8 【详解】（1）在测量小灯泡正常发光时的电阻实验中，电压表应并联在小灯泡的两端，如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。 [2]当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （3）[1][2]在探究电流与电压的关系实验中，需控制电阻阻值不变，而小灯泡的电阻受温度影响发生变化，不是定值；故用图甲所示的电路不能用来探究电流与电压的关系。 （4）[1][2]由图丙可知，仅闭合S1，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测小灯泡两端电压，灯泡的额定电压为4V，因此调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为4V；在保持R2滑片不动的情况下，仅闭合S2，使电阻箱R1和滑动变阻器R2串联，电压表测电阻箱R1两端的电压，调节电阻箱R1，使电压表示数为4V，此时R1接入电路的阻值为20Ω；根据等效替代法，此时电阻箱R1的阻值与小灯泡正常发光时的阻值相等，即RL=R1=20Ω 该小灯泡的额定功率为 【归纳整理】 第一节 电流做功 【课堂练习】 一、单选题 1．如图所示，电源电压和小灯泡L的灯丝电阻都保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断中正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变大 C．电压表与电流表的示数的比值不变 D．小灯泡L的亮度变暗 【答案】A 【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。 A．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻R总变小，根据欧姆定律，电源电压U不变，总电阻变小，则电路中的电流I变大，即电流表的示数变大，故A正确； B．小灯泡的灯丝电阻保持不变，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误； C．电压表与电流表的示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻，比值变小，故C错误； D．由A选项可知，电路中的电流I变大，小灯泡的灯丝电阻保持不变，根据P=I2R，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，故D错误。 故选A。 2．如图所示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中（　　） A．电流表A的示数变小，电压表的示数与电流表A的示数之比变小 B．电流表A的示数变大，电压表的示数与电流表A的示数之比变大 C．电压表的示数不变，电路消耗的总功率变大 D．电压表的示数变小，电路消耗的总功率变大 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测量定值电阻两端电压，电压表测量滑动变阻器两端电压。滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中电流变大，即电流表A的示数变大；电压表的示数与电流表A的示数之比相当于定值电阻，即之比不变；电压表的示数与电流表A的示数之比相当于滑动变阻器，又因为滑片向a移，即之比变小，故AB不符合题意； CD．由可知，定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大；串联电路，滑动变阻器阻值变小分压变小，所以电压表示数变小，又因为，电路电源电压不变，电流变大，所以电路消耗的总功率变大，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 3．下列物理数据最接近实际的是（　　） A．教室每盏护眼灯电流约0.2A B．普通计算器电流约为1A C．笔记本电脑充电时电流约为30A D．家用电冰箱电流约为10mA 【答案】A 【详解】A．一般教室中护眼灯的功率大约为40W，家庭电路的电压U=220V，根据P=UI可得，通过护眼灯的电流，将P=40W，U=220V代入可得，故A符合题意； B．普通计算器的功率非常小，大约为，同样根据，U=1.5V（计算器一般用干电池供电，干电池电压为1.5V），可得 与1A相差很大，故B不符合题意； C．笔记本电脑的功率一般在60W左右，家庭电路电压U=220V，根据可得 远小于30A，故C不符合题意； D．家用电冰箱电流约为10mA 家用电冰箱的功率大约为200W，家庭电路电压U=220V，根据可得 与10mA相差较大，故D不符合题意。 故选A。 4．小宇同学将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，发光、不发光。下列说法中正确的是（   ） A．两灯串联，灯处可能断路 B．两灯并联，灯处可能短路 C．用导线连接的两个接线柱，一定会发光 D．排除故障后，两灯均发光，发光可能比发光更亮些 【答案】D 【详解】AB．由图可知，电流分别经两灯后回到电源负极，两灯相互不影响，两灯泡为并联，若L2断路，L1不受影响，可以发光，若L2短路，会导致电源短路，两灯均不亮，故AB错误； C．用导线连接的两个接线柱，短路L2后，引发电源短路损坏，两灯都不能发光，故C错误； D．灯泡亮度由实际功率决定，两只灯泡的规格不同，并联时电压又相同，根据公式可知，会存在L2发光可能比L1发光更亮些，故D正确。 故选D。 5．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，灯泡和变阻器R串联，电压表测灯泡的电压，测滑动变阻器的电压；当滑片由a端向b端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值减小，则由欧姆定律和串联电路的特点可知电路中电流增大，电压表的示数增大，的示数减小，所以Ⅰ是灯泡的关系图像，Ⅱ是变阻器的关系图像，故A不符合题意。 B．当滑片滑到a点时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路中电流最小，由可知，灯泡的功率最小； 由图乙可知，此时灯泡电压1V，电流，灯泡的最小功率 故B不符合题意。 C．当滑片在a点时，由图乙可知，滑动变阻器全部接入电路，变阻器R的电压、电流为5V、，则变阻器R的最大阻值： 故C不符合题意； D．当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，由可知，此时电路中的功率最大，由图乙可知，此时电路电压、电流为6V、，电路的最大功率为： 故D符合题意。 故选D。 6．如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 【答案】D 【详解】A．由图可知，乙电阻的U-I图像是一条过原点的曲线，说明乙电阻是变化的，不是一个定值电阻，故A错误； B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，则U甲=U乙=2.5V，由图可知通过甲、乙的电流分别为I甲=0.5A，I乙=0.4A，根据P=UI，甲、乙的电功率之比P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.5A︰0.4A=5︰4，故B错误； C．只将甲、乙串联在电路中，通过的电流相等，两者电阻相同时，根据U=IR可知，它们两端的电压相等。由图可知，电路中的电流为0.6A时，甲、乙两端的电压均为3V。根据串联电路的电压规律，则电源电压U=3V+3V=6V，故C错误； D．只将甲、乙串联在电路中，由图可知，当I=0.4A，U甲'=2.0V，U乙'=2.5V时，此时电源电压U'=2.0V+2.5V=4.5V，由P=UI可知，电路总功率P=4.5V×0.4A=1.8W，故D正确。 故选D。 7．如图，将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中的功率为4W，在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是（ ） A．甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3 B．、的电阻之比为2∶1 C．甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3 D．甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9 【答案】D 【详解】AC．图甲串联电路中电阻的功率 图乙并联电路中电阻的功率 所以 解得 故AC正确，不符合题意； B．甲图中因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，所以， 故B正确，不符合题意； D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，甲图中电路消耗的总功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙图电路消耗的总功率 所以， 故D错误，符合题意。 故选D。 8．如图电路，电源电压一定，开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比为2：1，电阻消耗的功率为；电阻、交换位置后，两块电压表的示数均不变；现用电流表A1替换电压表V1，用电流表A2替换电压表V2，电路消耗的总功率为。则为（　　） A．9：175 B．25：175 C．9：25 D．7：25 【答案】A 【详解】当开关S闭合后，电阻R1、R2、R3组成串联电路，电压表V1测量R1和R2两端的电压，电压表V2测量R2和R3的电压，根据串联电路电压与电阻的关系可得，有……① ……② 电阻R2、R3交换位置后，两块电压表的示数均不变，说明R2=R3……③ 由①②③解得R1=3R2……④ 根据电功率的计算公式可得，有……⑤ 当电路接电流表时，三个电阻是并联 电路消耗的功率由……⑥ 由⑤⑥得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．如图是烟雾报警器的简化原理图，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，当闭合开关，逐渐增大烟雾时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．定值电阻R0的功率变小 C．光敏电阻是由超导体材料制成 D．电压表和电流表的比值不变 【答案】B 【详解】由图可知，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻两端的电压。 AB．由于光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，当有烟雾时，光敏电阻的阻值会增大，总电阻会增大，由串联电路分压原理可知，光敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；因为电路中的电流变小，由P=I2R可知，定值电阻R0的阻值一定，其消耗的电功率变小，故A错误，B正确； C．超导体材料的电阻为0，阻值不会变化，所以光敏电阻不是超导材料制成的，通常是由半导体材料制成，故C错误； D．由于电压表测量光敏电阻两端的电压，所以电压表和电流表的比值等于光敏电阻的阻值，而光敏电阻R的阻值随光照强度的变化而变化，故D错误。 故选B。 二、填空题 10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片从最左端向右端滑动过程中，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A。则定值电阻R0消耗的最大功率是 W。 【答案】 变大 3.6 【详解】[1]分析电路可知，R0与R串联，电压表测量R两端的电压。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从最左端向右端滑动过程中，R连入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大。在电源电压一定时，根据可知，电路中的电流变小。由可知，则定值电阻R0两端的电压变小，根据串联电路电压规律可知，在电源电压一定时，滑动变阻器R两端电压变大，即电压表示数变大。 [2] R0与R串联，滑片P位于最左端时，R接入电路中的电阻为0，电流表的示数为0.6A，此时电源电压可表达为  ① 滑片P位于最右端时，R接入电路中的电阻为20Ω，电流表的示数为0.2A，根据串联电路的电压规律，电源电压可表达为  ② 解①②两式得电源电压， 当滑片P位于最左端时，R接入电路中的电阻为0，此时通过R0的电流最大，R0消耗的功率最大，最大功率为 11．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻大于，滑动变阻器的规格为“，1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S，接1，在电路安全的情况下，变阻器允许接入电路的最大阻值为，则电源电压为 V，灯泡的最小功率为 W；若闭合开关S，接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的倍，则电阻的阻值为 。 【答案】 40 【详解】[1]由图甲可知：闭合开关S、接1时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；由于电压表量程为，所以，在电路安全的情况下，变阻器允许接入电路的最大阻值时电压表的示数最大为3V，则根据串联电路的电流处处相等的特点可知，通过灯泡的电流为，由图乙可知，此时灯泡两端的电压为，根据串联电路电压的规律可知，电源电压 [2]由串联电路的电压特点可知，当变阻器两端的电压最大为3V时，灯泡两端的电压最小为，此时灯泡的电功率最小，则灯泡的最小功率为 [3]若闭合开关S、接2，与滑动变阻器串联，电流表接“”量程，根据串联电路电流特点结合滑动变阻器的规格可知通过电路的最大电流为，或最大电流为，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大电阻时，通过电路的电流最小，通过电路的最小电流为，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的倍，分以下几种情况讨论： ①若最大电流为，则最小电流为，由欧姆定律，此时两端的电压最小，滑动变阻器两端的电压最大，由电压表的量程，此时电压表示数最大为3V，滑动变阻器的阻值 由串联分压的规律可知，则分得的电压 电阻的阻值 已知定值电阻大于，则这种情况不符合题意。 ②若最大电流为（变阻器接入电路的阻值为），最小电流为，则有，解得： 三、实验题 12．某实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验，待测小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为6V，图甲为他们连接的部分电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 ； (2)实验室提供有“50Ω，2A”的滑动变阻器A和“10Ω，1A”的滑动变阻器B各一个，他们选用的是 （选填“A”或“B”）； (3)当闭合开关时，发现电流表指针偏转情况如图乙所示，造成这种现象的原因是 ； (4)当电压表的示数如图丙所示时，电路中的电流为0.3A，此时小灯泡的实际功率为 W； (5)根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图像如图丁所示，分析图像可知，当小灯泡两端电压增大时，小灯泡的实际功率 ，小灯泡的电阻 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)A (3)电流表正负接线柱接反了 (4)0.72 (5) 增大 增大 【详解】（1）由图丁可知，实验中电流最大为0.3A，故电流表应选小量程与灯泡串联，变阻器应上下各选一个接线柱与灯泡串联接入电路中，将电流表“0.6”接线柱与电源正极用导线连接，将小灯泡左接线柱与滑动变阻器左下接线柱用导线连接。如图所示： （2）由图丁可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，其电流为0.3A；由串联电路电流规律及欧姆定律，则小灯泡正常发光时变阻器连入的电阻 故选滑动变阻器A。 （3）当闭合开关时，由图乙可知，电流表指针向左偏转，说明电流表正负接线柱接反了。 （4）当电压表的示数如图丙所示时，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V，电路中的电流为0.3A，小灯泡的实际功率为P=UI=2.4V×0.3A=0.72W （5）由小灯泡的电流I与电压U的关系图像如图丁可知，当小灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大，由P=UI可知，小灯泡的实际功率增大；小灯泡两端电压增大的快而通过灯泡的电流增大的慢，由可知，小灯泡的电阻增大。 13．如图是某同学连接的“探究电流与电阻关系”的电路，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 (1)图中一根导线的连接有误，请在这根导线上打“×”，并补画出正确的导线； (2)正确连接电路后，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最 端（选填“左”或“右”）： (3)更换阻值不同的电阻R，进行多次实验，根据实验数据画出电流表示数与电阻R的关系如乙图，分析乙图可知： ①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 V； ②滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω，才能完成上述实验； (4)实验时，用20Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，则被20Ω电阻替换的定值电阻为 Ω。 (5)若将甲图中的电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，用此电路也可以测量灯泡的功率。图丙是小灯泡的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2)右 (3) 3 12.5 (4)10 (5)0.625 【详解】（1）“探究电流与电阻关系”时，定值电阻要与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电流，且电流表与电压表接线柱需正进负出，滑动变阻器要一上一下接入，如图所示： （2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路阻值应调到最大，如图，滑动变阻器的滑片应位于最右端。 （3）[1]如乙图所示，实验时，保持定值电阻R两端的电压为 [2]“探究电流与电阻关系”时，需使定值电阻两端电压为定值，根据串联分压，用25Ω实验时，滑动变阻器需接入的阻值更大，滑动变阻器两端电压为 电流为 滑动变阻器最大阻值至少为 （4）用20Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，20Ω的电阻两端电压为 滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器阻值为 换电阻前，定值电阻R两端的电压为3V，滑动变阻器两端电压为1.5V，电流应为 因此换前定值电阻为 （5）如甲图，将电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，根据图丙，可知小灯泡正常发光时的电流为0.25A，小灯泡额定功率为 14．在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流为0.25A，可求得额定功率 ； （4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为 W； （5）完成上述实验后，某小组设计了图3的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下： ①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数； ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，定值电阻R0应选 Ω的。 【答案】 左 0.625 2.2 0.44 5 【详解】（1）[1]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一下一上连入电路中与灯串联，如图所示： （2）[2]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的左端； （3）[3]灯在额定电压下正常发光，闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为 （4）[4][5]继续移动滑片，电压表示数如图2所示，是小量程，读数为2.2V，此时电流表示数为0.2A，小灯泡的实际功率为 （5）[6]电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为I＝0.25A，由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压 由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻 因此定值电阻R0应选5Ω，故R0＝5Ω能满足测量要求。 15．利用伏安法测量小灯泡电功率（小灯泡标有“2.5V”字样），聪明而粗心的小马连接了如图甲所示的电路。同组小方发现其中有一根导线接错了。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯光亮度 1 1 0.2 几乎不发光 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.28 过亮 6 0 不亮 (1)请你在错误导线上画“”，并画出正确的连接； (2)改正电路，将滑片移至最左端，闭合开关。移动滑片，直到电压表示数为2.5V，此时电流表如图乙所示，则测出灯的额定功率为 W； (3)小方认为不读取灯的额定电流，也能测出灯泡的额定功率。她利用表格中第一次实验数据计算出灯泡电阻，再计算灯泡两端电压为时的功率，则灯的额定功率 1.25W（选填“＞”“＜”或“=”）； (4)学习小组还设计了另一种方案测量灯的额定功率（R阻值已知） ①按电路图连好电路； ②开关拨到位置1，移动滑片至任一位置，读出电流表示数； ③开关S拨到位置2， ，读出电流表示数，算出灯泡电阻 （用、、表示），再由，算出灯额定功率。他们认为上述方案存在不足之处，仔细分析后，要准确测出灯泡的额定功率，需将上述步骤2改为 。 【答案】(1) (2)0.65 (3)< (4) 保持滑片的位置不变 见解析 【详解】（1）由图甲可知，电压表串联在了电路中；伏安法测量小灯泡电功率实验中，电压表应和灯并联，滑动变阻器和灯串联，电流表串联在电路中，修改如下图所示： （2）由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，测出灯的额定功率为 （3）第一次电流小，灯泡几乎不发光，温度很低，电阻较小，而灯泡正常发光时温度较高，电阻较大，根据可知，此时算出的功率偏大，真实额定功率比1.25W小。 （4）[1][2]开关拨到位置1，移动滑片至任一位置，读出电流表示数，此时电流表测量通过定值电阻的电流；开关S拨到位置2，保持滑片的位置不变，读出电流表示数，此时电路连接情况没有改变，电流表测灯泡和电阻的总电流；开关在位置1时，灯泡与电阻并联，灯泡两端的电压为 开关在位置2时，根据并联电路电流规律可得通过灯泡的电流为 则灯泡的电阻为 [3]步骤2中，因为滑动变阻器的滑片处于任一位置，则灯泡两端电压不等于小灯泡的额定电压，所以实验结果与真实值相差较大；要准确测出灯泡的额定功率，步骤2应改为：开关拨到位置1，移动滑片使电流表的读数为 读出电流表示数。 四、计算题 16．一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能，图乙是它的简化电路图，电火锅的部分参数如下表所示。已知均为加热电阻且阻值不变，的阻值为。某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将水从加热到沸腾，用时，不计热量损失，，求： 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W (1)R3的阻值； (2)电火锅在低温挡工作时的功率； (3)电火锅中温挡工作时的效率（保留至小数点后1位）。 【答案】(1) (2)220W (3) 【详解】（1）由图得，高温挡是R3的简单电路，由得，R3的阻值为 （2）低温挡时R1与R3串联，其总电阻为 电火锅在低温挡工作时的功率 （3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将水从加热到沸腾，用时，水吸收的热量 由得，中温挡消耗的电能为 W = P中 t = 440 W × 15 min = 440 W × 900 s = 3.96×105 J 电火锅中温挡工作时的效率 17．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内的绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝。只闭合开关时低温挡工作，、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率之比为4：3，，忽略电阻丝阻值随温度的变化。求： (1)通过电阻丝的电流； (2)低温挡的功率； (3)电阻丝的阻值。 【答案】(1)1.5A (2)9W (3)12Ω 【详解】（1）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知电功率最大，为高温挡，根据并联电路电压特点U=U1=U2=6V ，通过R1的电流为 （2）只闭合开关S1时，只有R1接入电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知电功率最小，为低温挡，低温挡的功率 （3）高温挡和低温挡的功率之比为4：3，则，即 解得。电阻丝的阻值 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $