2.3 能的转换与能的守恒 电能（1）电能、电功率概念与计算、伏安法实验-讲义-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

九年级上册 第二章 能的转换与能的守恒 电路中的电能（一） 电能、电功率概念与计算、伏安法实验 知识点一：电能、电功 (1) 电功、电能 (1)定义： 电流所做的功叫做电功。 (2)实质： 电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。能量转化辨析：纯电阻（电热锅）：电能→内能；非纯电阻（电机/充电）：电能→内能、机械能/化学能 (3) 单位： 电能、电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h) 俗称“度”。【易错点：kW・h是电能，不是功率】 焦耳与千瓦时之间的换算关系： 1千瓦时=3.6x 106焦耳。 【拓展】电能表的使用和计算 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。 (2)电能表的参数含义 220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。 kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。 3000 r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过3000转。 3000 imp/（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3000次。 5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。 (3)电能表测量电能的方法： ①读数法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。例如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。 ②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时 = n/N x 3.6x 106焦耳 知识点二：电功率 (1) 电功率 (1)物理意义：描述电流做功的快慢。 (2)定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。 (3)单位：瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。 (4)公式：P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P 【拓展】 (1)电功率大消耗的电能不一定多，因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。 (2)电功率是描述电流做功快慢的物理量，即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如：灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。 (二) 额定电压和额定功率 (1)额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。 (2)额定功率：用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。 常见电器的额定功率 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 手电筒 / 小台灯 1～10 W 小功率 电饭锅 700～900 W 中大功率 LED 节能灯 5～20 W 小功率 电吹风（冷风） 300 W 左右 中功率 日光灯 20～40 W 小功率 电热水壶 1000～1500 W 大功率 电风扇 40～80 W 小功率 电吹风（热风） 1200～1800 W 大功率 液晶电视机 80～150 W 中功率 微波炉 1000 W 左右 大功率 电冰箱 100～200 W 中功率 空调（1 匹） 约 1000 W 大功率 洗衣机 300～500 W 中功率 电磁炉 1800～2200 W 大功率 台式电脑 200～400 W 中功率 电热水器 / 取暖器 1500～3000 W 大功率 (2) 实际电压和实际功率 (1) 实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。 (2) 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。 (3) 灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。因为灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。 (4)实际功率和额定功率之间的关系： 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 经典题型1 电功（电能）和电功率的概念 1. 2025年我国新增可再生能源发电量5193亿千瓦时。其中“5193亿千瓦时”描述的是（　　） A．电流 B．电压 C．电阻 D．电能 2. 电饭煲煮饭，该过程中主要的能量转化是（　　） A．电能转化为内能 B．电能转化为化学能 C．内能转化为电能 D．化学能转化为电能 3. 对于1kW•h的理解，下列说法正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡 C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作1h 4. 白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　） A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压 C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率 5. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变 C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W 6. 灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　 　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　 。 7. 电热桌垫在冬天很受欢迎。插上电源打开开关，1分钟后桌垫就很暖和了。在此过程中电能转换为 　 　 。较长时间后，电热桌垫的温度维持恒定，原因是 　 　 。 经典题型2 电能表的使用和计算 8. 图中仪表可以用来计量（　　） A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能 9. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW•h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 10. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．该电能表每小时指示灯闪烁了3000次 B．该电能表显示共消耗了电能12345度 C．该电能表是测量电路中电功率的仪器 D．该电能表指示灯闪烁300次，可使100W灯泡正常工作1h 11. 我市鼓励家庭使用峰谷电，具体收费方案如表所示。小科家使用的电子式电能表的铭牌上标有1200imp/kW•h，即每消耗1kW•h电能，指示灯闪烁1200次。 时段 时间范围 电价（元/kW•h） 峰电 8：00﹣22：00 0.568 谷电 22：00﹣次日8：00 0.288 （1）小科使用电热水器将50千克的水温度升高20℃，此过程中水至少吸收的热量为　 焦。 （2）小科家调整用电时段，每天将原本峰电时段的2kW•h用电调整到谷电时段，每月（以30天计）可省　 　 元。 （3）小科观察电能表在5分钟内闪烁200次，这段时间内小科家消耗的电能是　 焦。 。经典题型3 常见电器的电功率 12. 下列关于家用空调额定电功率的估测中，最符合实际的是（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 13. 下列用电器接在家庭电路中正常工作时，用电器电功率最大的是（　　） A．电脑 B．电热水壶 C．液晶电视机 D．洗衣机 14. 如图为部分家用电器的功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是（　　） A．电风扇 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电视机 知识点三：电功和电功率的计算与比较 （一）电功率的实验探究 1.影响电功率大小的因素 (1)研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 (2)研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 （二）电功率的计算公式 (1) 实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。 (2) 电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏·安，即1W=1V·A。 (3) 电功率的推导公式： 将公式I=U/R代入上述公式，可推导出：P=I2R或P= U2/R (只适用于纯电阻电路的计算) 。 (4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为P=P1+P2+..+Pn。 (3) 电功的计算 (1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式，即W=Pt=UIt。这就是说，电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。 (2)根据公式W=UIt，电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏·安·秒。【注意：时间单位—秒】 (3)将公式I=U/R代入电功公式，可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的，这两个公式只能运用于纯电阻电路中。 (四) 电功率的测量 (1)伏安法测量电功率：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。 (2 )实验器材：常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。 (3)过程和步骤： ①按正确的电路图连接电路。 ②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。 ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化 1 2 3 【拓展】 (1)研究电功率与电流、电压的关系，应用控制变量法。 在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系，实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。 在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系，实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。 (2)对于同一用电器而言，用电器的阻值常认为是不变的，电功率之比等于它相应的电压的平方之比，故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡，若接在电路中的实际电压是110伏，则灯泡的实际功率是10瓦。 (3)根据公式P=I2R得，串联电路中各用电器电功率与电阻成正比，即P1/P2=R1/R2 (4)根据公式P=U2/R得，并联电路中各用电器电功率与电阻成反比，即P1/P2=R2/R1 经典题型4 电功和电功率的计算 15. 如图为某电动机的铭牌，据此可知该电动机正常工作时的（　　） 电动机 型号：Y200L﹣4 额定电压：220V 额定电流：3A A．线圈电阻 B．产生的电热 C．消耗的电能 D．消耗的电功率 16. 小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。下列说法正确的是（　　） A．通过L1的电流大于L2的电流 B．如果把L1和L2的位置对调，L1会变暗 C．L1两端的电压大于L2两端的电压 D．L1的电阻小于L2的电阻 17. A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 18. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大 D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多 19. 有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．它们都正常工作时，通过L1的电流大 B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大 20．（2025秋•天台县期末）如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（　　） A．B． C． D． 20. 如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。 指标 参数 质量 1100克 每个电动机 额定电压 10伏 额定电流 5安 最大上升速度 运动模式 5米/秒 普通模式 4米/秒 （1）无人机落地断电后，旋翼还会继续转动一会儿，这是因为旋翼具有 　 　 。 （2）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为 　 　 。 （3）无人机在运动模式和普通模式下，都在竖直方向上匀速下降，其受到的升力分别为F1和F2，则F1　 　 F2。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 经典题型5 电池容量问题 21. 我国航空公司规定：额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是（　　） A．额定电压3.7V，电池容量2000mAh的电话手表 B．额定电压3.7V，电池容量6600mAh的手机 C．额定电压3.7V，电池容量30000mA﹣h的充电宝 D．额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑 22. 如图所示是某型号手机电池的铭牌（××信息未标明），该手机正常通话时平均电流为100mA，待机时平均电流为10mA，下列说法错误的是（　　） A．该手机电池的容量也可以标记为1700mAh B．该手机电池理论上只能维持连续正常通话15h C．该手机电池理论上可让手机待机一周左右 D．电池的电极设计为向里凹陷，可以防止电池与硬币等金属物体接触引起短路 23. 一款具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如表，对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为　 　 kW•h，图中甲手机正对乙手机充电，此时甲手机相当于　　 （填“电源”或“用电器”），按最大输出功率最多能对乙手机充电　 　 h。 充电功率 210W 标称电压 4V 电池容量 5000mA•h 24. 我国新能源汽车年产销售全球占比已超过60%。国产某品牌新能源汽车的部分信息如下： 制造年月：2022年02月 驱动电机型号：××7005BEV1 电池容量：36kW•h 车身尺寸：长宽高：4840/1950/1560（mm） 续航版本：300公里四驱性能版 交流充电桩功率：7千瓦 车身质量：2400kg 轴距：2930（mm） （1）若该汽车停在水平地面时，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，则汽车对地面的压强为多少？ （2）该车某次行驶时平均车速为36km/h，用时10分钟，则汽车行驶了多少距离？ （3）若该汽车的电量显示为30%，假设交流充电桩充电功率为7千瓦不变，则该车充满电需要多少时间？ 知识点四：伏安法实验—测量小灯泡额定功率实验探究 实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5。③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 经典题型4 伏安法测量小灯泡额定功率实验探究 25. 一只灯泡的额定电压为220V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是（　　） A．接入220V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断 B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P进行计算 C．接入220V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P＝UI进行计算 D．直接与其它标有220V的灯泡从外观上比较确定 26. 在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 27. 如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 28. 小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 29. 小科根据图甲所示的电路图连接实物图，测“小灯泡的电功率”，乙图为小灯泡电流、电压的变化曲线图。已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源电压恒为4.5伏。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片P应位于最右端 B．由乙图可知，该小灯泡的额定电功率为0.5瓦 C．为减小实验误差，应将每次计算得到的电功率求出平均值 D．乙图为曲线而不是直线是因为小灯泡电阻会随温度升高而减小 30. 如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A．电压表测的是小灯泡两端的电压 B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧 C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦 D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦 31. 在用“伏安法测小灯泡的电功率”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．在图甲中，电压表应该并联在灯泡两端 B．闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放在最左端 C．若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则灯泡的电阻RL＝24Ω D．可测得该电路小灯泡的功率P＝0.44W 32. 如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电路的最大电功率是1.8W C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14～50Ω D．电流表的示数变化范围是0.1～0.3A 33. 小科同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图1所示，电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）用笔画线代替导线，连接完整如图1所示的实物电路。 （2）将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，闭合开关，随后移动滑片P到某处时，电压表示数如图2所示，若小科想测量小灯泡的额定功率，应　　 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。 （3）多次测量，根据记录的数据，得到通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图3，根据图像提供的信息，小灯泡的额定功率为　　 W。 （4）由于电压表的实际内阻并非无穷大，工作时有微弱的电流通过。实验中灯泡两端电压达到额定电压时，小灯泡额定功率的测量值　　 真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 34. 图甲是小科测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。 （1）请补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。 （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小科发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是　　 。（填字母，可多选） A.最大阻值更小的滑动变阻器 B.最大阻值更大的滑动变阻器 C.电压更小的电源 D.电压更大的电源 （3）更换合适仪器后，小科调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　 W。 （4）记录数据后，小科未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　 。 35. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时，滑动变阻器应该滑到 　　 端（填“A”或“B”）。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 　 　 （填“电流表”或“电压表”），移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0　 W。 （3）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 36. 小安在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡L的额定电流为0.5A，电源电压可调，滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。 （2）将电源电压调为4V，开关S闭合后，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是 　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时，电压表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （4）小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡，用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V，为了顺利完成实验，则电源电压的调节范围为 　 　 。 37. 小格设计了如图甲所示的电路“测量小灯泡额定功率”，被测小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时灯丝的阻约为10Ω），电源电压恒为6V。 （1）请你按图甲所示的电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。 （2）连好电路后，应将滑动变阻器的滑片P移至B端，然后再闭合开关，此时小格观察到小灯泡不发光，电有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是　　 （选填序号）。 A.小灯泡短路 B.电流表断路 C.小灯泡断路 D.电压表的正、负接线柱接反 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　　 N。 （4）完成实验后，爱动脑筋的小格又设计了一种用已知阻值为R0的定值电阻代替电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计了如图丁所示的电路，将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后闭合开关S和S1断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额。 ②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表示数U1。 ③小灯泡额定功率的表达式：P额＝　 　 。（用U额、U1、R0表示） 强 化 训 练 电能、电功、电功率 1. 关于电流做功，下列说法中正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做功是电能转化为其他形式的能的过程 D．电流做功是电能转化为内能的过程 2. 额定电压均为220V、额定功率均为800W的电热水壶和洗衣机，正常工作时（　　） A．电热水壶消耗的电能少 B．相同时间内，两者消耗的电能一样多 C．洗衣机产生的热量多 D．相同时间内，两者产生的热量一样多 3. 两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 4. 一辆娱乐电瓶车，工作电压为24V，工作电流为10A，效率为80%．电瓶车及人总重为2000N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为（　　） A．83s B．833s C．104s D．以上都不对 5. 根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断，下列说法正确的是（　　） A．电风扇消耗的电能全部转化成内能 B．电风扇消耗的电能一定比电冰箱多 C．两用电器正常运转时，冰箱耗电更快 D．两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电少 6. 生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，某兴趣小组为了找到原因，将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间（t＝0）利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。 （1）根据图乙信息，闭合开关后，从0～0.04s灯丝的电阻　　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）根据题中信息，计算小灯泡开关闭合瞬间的实际功率是　 　 W。 （3）结合题中信息，分析小灯泡在开关闭合的瞬间容易烧坏的原因：　 　 。 7. 如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 　 　 W；′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 　 　 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 　 　 。 8. 如图所示，小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后，发现：灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，这现象说明（　　） A．通过两只灯泡的电流不相同 B．两只灯泡的电阻可能相等 C．两只灯泡两端的电压一定不相同 D．两只灯泡的额定功率一定不相同 9. 如表是小科家里某天部分用电器的使用情况，其中这天耗电量最大的用电器是（　　） 电视机 鱼缸增氧泵 电饭煲 电热水壶 额定功率（瓦） 200 10 1000 1500 一天累计工作时间（小时） 2 24 2 1 A．电视机 B．鱼缸增氧泵 C．电饭煲 D．电热水壶 42．（2024•嘉兴模拟）实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只，为使两灯能在家庭电路中正常发光，小科设计了如图所示的四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 。 10. 如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为　 　 表，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　 。 11. 最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 20 电能转化为机械能的效率 70% （1）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （2）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？ 伏安法实验———测量小灯泡额定功率实验探究 12. 小金用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）： 实验次数 1 2 3 4 5 电压表示数N 1.0 1.25 2.0 2.5 3.0 电流表示数/A 0.17 0.20 0.30 ▲ 0.37 （1）请将实物图连接完整。 （2）该小灯泡的额定功率为 　0.85　 W。 （3）正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 　A　 。 A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路 （4）在整理实验数据时，小金发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，小灯泡的额定功率为P0，若某次实验小灯泡两端电压U1＝1.25V，则实际功率P1与额定功率P0的数值关系为P0　＜　 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”），请简述原因 　灯丝电阻随温度的降低而减小　 。 13. 小欧在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压可调。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将乙所示的实物连接成完整电路（连线不得交叉）。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （3）实验后，小欧利用该电路探究了“电流与电阻的关系”。 ①他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丁所示。由图象可知，当电压一定时，导体中的电流与导体电阻成 　 　 。 ②若电源电压为4.5V，要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为 　 　 （填选项前字母）。 A.20Ω 0.6A B.50Ω 0.5A C.60Ω 0.3A 14. 小金做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为3V）、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 （1）用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。 （2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是 　 　 。 （3）排除故障后，小金闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，接下来的具体操作是 　 　 。 （4）小灯泡L两端电压随电流I变化的关系图如图丙所示。小金进一步绘制出小灯泡的电功率P随电流的平方I2变化的关系图，则如图中正确的是 　 　 。 A.B.C. 15. 小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 　　 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。 （2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 　　 W。 （3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）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）。 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 $九年级上册 第二章 能的转换与能的守恒 电路中的电能（一） 电能、电功率概念与计算、伏安法实验 知识点一：电能、电功 (1) 电功、电能 (1)定义： 电流所做的功叫做电功。 (2)实质： 电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。能量转化辨析：纯电阻（电热锅）：电能→内能；非纯电阻（电机/充电）：电能→内能、机械能/化学能 (3) 单位： 电能、电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h) 俗称“度”。【易错点：kW・h是电能，不是功率】 焦耳与千瓦时之间的换算关系： 1千瓦时=3.6x 106焦耳。 【拓展】电能表的使用和计算 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。 (2)电能表的参数含义 220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。 kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。 3000 r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过3000转。 3000 imp/（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3000次。 5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。 (3)电能表测量电能的方法： ①读数法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。例如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。 ②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时 = n/N x 3.6x 106焦耳 知识点二：电功率 (1) 电功率 (1)物理意义：描述电流做功的快慢。 (2)定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。 (3)单位：瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。 (4)公式：P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P 【拓展】 (1)电功率大消耗的电能不一定多，因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。 (2)电功率是描述电流做功快慢的物理量，即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如：灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。 (二) 额定电压和额定功率 (1)额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。 (2)额定功率：用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。 常见电器的额定功率 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 手电筒 / 小台灯 1～10 W 小功率 电饭锅 700～900 W 中大功率 LED 节能灯 5～20 W 小功率 电吹风（冷风） 300 W 左右 中功率 日光灯 20～40 W 小功率 电热水壶 1000～1500 W 大功率 电风扇 40～80 W 小功率 电吹风（热风） 1200～1800 W 大功率 液晶电视机 80～150 W 中功率 微波炉 1000 W 左右 大功率 电冰箱 100～200 W 中功率 空调（1 匹） 约 1000 W 大功率 洗衣机 300～500 W 中功率 电磁炉 1800～2200 W 大功率 台式电脑 200～400 W 中功率 电热水器 / 取暖器 1500～3000 W 大功率 (2) 实际电压和实际功率 (1) 实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。 (2) 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。 (3) 灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。因为灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。 (4)实际功率和额定功率之间的关系： 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 经典题型1 电功（电能）和电功率的概念 1. 2025年我国新增可再生能源发电量5193亿千瓦时。其中“5193亿千瓦时”描述的是（　　） A．电流 B．电压 C．电阻 D．电能 【答案】D 2. 电饭煲煮饭，该过程中主要的能量转化是（　　） A．电能转化为内能 B．电能转化为化学能 C．内能转化为电能 D．化学能转化为电能 【答案】A 3. 对于1kW•h的理解，下列说法正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡 C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作1h 【答案】D 【分析】千瓦时（kW•h）是电功的单位，1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能。 【解答】解：A、千瓦时（kW•h）是电功的单位，不是电功率的单位，故A错误；B、1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能，与同时工作用电器的多少无关，故B错误；C、lkW•h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J，故C错误；D、1kW•h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能，故D正确。故选：D。 【点评】物理学中各个物理量都有自己的符号和国际单位，不要将各符号和各单位相互混淆。 4. 白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　） A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压 C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率 【答案】D 【解答】解：灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定，故D正确，ABC错误。故选：D。 【点评】这道题目看学生对电功率这部分内容掌握的熟练程度，明确家用电器的使用都是由实际功率决定的。 5. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变 C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W 【答案】D 【分析】（1）用电器上标注的为额定电压和额定功率；（2）灯的实际功率随实际电压的变化而变化； （3）依据W＝Pt分析解答；（4）用电器正常工作时的电功率为额定功率。 【解答】解：A、“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，可以小于等于220V，故A错误；B、灯的实际功率随实际电压的变化而变化，故B错误；C、若灯正常工作，则由W＝Pt可得每秒钟消耗的电能为：W＝40W×1s＝40J，故C错误；D、灯在220V电压下正常工作，则此时发光功率为40W，故D正确。故选：D。 【点评】此题主要考查学生对于用电器铭牌的信息的理解，只有正常工作时才是额定状态。 6. 灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　 　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　 。 【答案】额定电压；L2。 【分析】铭牌标出的是额定电压和额定功率，灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 【解答】解：灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的额定电压。将它们并联在220V的电路中，实际电压都等于额定电压，都正常发光，因而实际功率等于额定功率，而L2的额定功率大，则实际功率大，较亮的灯泡是L2。故答案为：额定电压；L2。 【点评】本题考查额定电压与额定功率，以及灯泡的亮度比较，属于中档题。 7. 电热桌垫在冬天很受欢迎。插上电源打开开关，1分钟后桌垫就很暖和了。在此过程中电能转换为 　 　 。较长时间后，电热桌垫的温度维持恒定，原因是 　 　 。 【答案】内能；电热桌垫产生的热量和散热达到动态平衡。 经典题型2 电能表的使用和计算 8. 图中仪表可以用来计量（　　） A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能 【答案】D 【分析】电能表是测量电路中一段时间消耗电能多少的工具。 9. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW•h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】B 【分析】（1）电能表是测量消耗电能（电功）的仪表；（2）在家庭电路中，用电元件的安装顺序：进户线、电能表、总开关、保险装置、插座和用电器等；（3）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h；（4）“220V 10（20）A”中，220V是指电能表的工作电压，10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P＝UI求小科家同时工作的用电器的最大总功率。 【解答】解：A、电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故A错误；B、在家庭电路中，电能表安装在家庭电路的总开关之前，故B正确；C、电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h，图示电能表的示数为2024.4kW•h，故C错误；D、“220V 10（20）A”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，小科家同时使用的用电器最大总功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W，故D错误。故选：B。 【点评】本题考查电能表的作用和读数、电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。 10. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．该电能表每小时指示灯闪烁了3000次 B．该电能表显示共消耗了电能12345度 C．该电能表是测量电路中电功率的仪器 D．该电能表指示灯闪烁300次，可使100W灯泡正常工作1h 【答案】D 【分析】（1）3000imp/（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3000次；据此可求指示灯闪烁300次，灯泡消耗的电能，再利用t计算灯泡工作时间。 （2）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h； （3）电能表是测量消耗电能（电功）的仪表。 【解答】解：AD、3000 imp/（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3000次，不是每小时指示灯闪烁3000次；指示灯闪烁300次，灯泡消耗的电能：WkW•h＝0.1kW•h， 供灯泡工作时间：t1h，故A错误、D正确；B、电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h，该电能表显示共消耗了电能1234.5kW•h＝1234.5度，故B错误；C、电能表是测量电路消耗电能（电功）的仪表，测量的不是电功率，故C错误。故选：D。 【点评】本题考查电能表的读数、消耗电能的计算、电功率公式的应用，明确电能表相关参数的含义是关键。 11. 我市鼓励家庭使用峰谷电，具体收费方案如表所示。小科家使用的电子式电能表的铭牌上标有1200imp/kW•h，即每消耗1kW•h电能，指示灯闪烁1200次。 时段 时间范围 电价（元/kW•h） 峰电 8：00﹣22：00 0.568 谷电 22：00﹣次日8：00 0.288 （1）小科使用电热水器将50千克的水温度升高20℃，此过程中水至少吸收的热量为　 焦。 （2）小科家调整用电时段，每天将原本峰电时段的2kW•h用电调整到谷电时段，每月（以30天计）可省　 　 元。 （3）小科观察电能表在5分钟内闪烁200次，这段时间内小科家消耗的电能是　 焦。 【答案】（1）4.2×106；（2）16.8；（3）6×105。 【分析】（1）由Q＝cmΔt可求得此过程中水至少吸收的热量； （2）分别求得峰电时段和谷电时段所交电费，二者相减即可； （3）1200 imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，据此可求出指示灯闪烁200次，电热水壶消耗的电能。 【解答】解：（1）此过程中水至少吸收的热量：由Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃＝4.2×106J；（2）峰电时段应交电费为：2kW•h×30×0.568元/kW•h＝34.08元，谷电时段应交电费为：2kW•h×30×0.288元/kW•h＝17.28元，则每月（以30天计）可省：34.08元﹣17.28元＝16.8元； （3）电能表指示灯在5分钟内闪烁了200次，则这段时间内电水壶消耗的电能：WkW•h3.6×106J＝6×105J。 【点评】本题考查对电能表参数的理解、消耗电能的计算、吸热公式的应用，解题的关键是知道1200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次。 经典题型3 常见电器的电功率 12. 下列关于家用空调额定电功率的估测中，最符合实际的是（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】D 【分析】根据对常见用电器的电功率的了解，选择合适选项。 【解答】解：在家庭电路中，空调属于大功率用电器，额定电功率在1000W左右，故D符合实际、ABC不符合实际。故选：D。 【点评】本题考查了用电器功率的估算问题，这类题主要考查学生对生活中用电器额定功率的掌握情况，目的是要求学生观察生活中的物理现象，因此平时需要积累生活知识。 13. 下列用电器接在家庭电路中正常工作时，用电器电功率最大的是（　　） A．电脑 B．电热水壶 C．液晶电视机 D．洗衣机 【答案】B 【分析】电功率表示电流做功快慢的物理量，电功率大的用电器在相同的时间内消耗电能多，我们要能了解并掌握生活中常见的用电器的额定功率。 【解答】解：A、电脑的额定功率一般在100W左右，故A错误；B、电热水壶的额定功率一般在1000W左右，故B正确；C、电视机的额定功率约为100W～200W之间，故C错误；D、洗衣机的功率大约在300W～500W之间，故D错误。故选：B。 【点评】本题主要考查学生对常见家用电器的额定功率的理解和掌握。 14. 如图为部分家用电器的功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是（　　） A．电风扇 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电视机 【答案】A 【分析】根据P的变形式t可知分析哪个用电器工作时间最长。 【解答】解：由图可知，电风扇的电功率最小，洗衣机的电功率最大，在消耗电能相同时，根据P的变形式t可知，电功率越小，用电器工作的时间越长，所以一度电可供电风扇持续正常工作时间最长。 故选A。 【点评】本题考查了电功率计算公式的应用，属于基础题。 知识点三：电功和电功率的计算与比较 （一）电功率的实验探究 1.影响电功率大小的因素 (1)研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 (2)研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 （二）电功率的计算公式 (1) 实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。 (2) 电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏·安，即1W=1V·A。 (3) 电功率的推导公式： 将公式I=U/R代入上述公式，可推导出：P=I2R或P= U2/R (只适用于纯电阻电路的计算) 。 (4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为P=P1+P2+..+Pn。 (3) 电功的计算 (1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式，即W=Pt=UIt。这就是说，电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。 (2)根据公式W=UIt，电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏·安·秒。【注意：时间单位—秒】 (3)将公式I=U/R代入电功公式，可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的，这两个公式只能运用于纯电阻电路中。 (四) 电功率的测量 (1)伏安法测量电功率：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。 (2 )实验器材：常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。 (3)过程和步骤： ①按正确的电路图连接电路。 ②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。 ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化 1 2 3 【拓展】 (1)研究电功率与电流、电压的关系，应用控制变量法。 在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系，实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。 在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系，实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。 (2)对于同一用电器而言，用电器的阻值常认为是不变的，电功率之比等于它相应的电压的平方之比，故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡，若接在电路中的实际电压是110伏，则灯泡的实际功率是10瓦。 (3)根据公式P=I2R得，串联电路中各用电器电功率与电阻成正比，即P1/P2=R1/R2 (4)根据公式P=U2/R得，并联电路中各用电器电功率与电阻成反比，即P1/P2=R2/R1 经典题型4 电功和电功率的计算 15. 如图为某电动机的铭牌，据此可知该电动机正常工作时的（　　） 电动机 型号：Y200L﹣4 额定电压：220V 额定电流：3A A．线圈电阻 B．产生的电热 C．消耗的电能 D．消耗的电功率 【答案】D 【分析】结合电动机的铭牌，利用已知量判断可计算的物理量。 【解答】解：已知电动机的额定电压、额定电流，利用P＝UI可知可以计算消耗的电功率；铭牌上只给出了额定电压、额定电流，没有提供电动机的发热功率或效率等信息，根据现有参数无法计算出线圈电阻。 16. 小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。下列说法正确的是（　　） A．通过L1的电流大于L2的电流 B．如果把L1和L2的位置对调，L1会变暗 C．L1两端的电压大于L2两端的电压 D．L1的电阻小于L2的电阻 【答案】C 【分析】（1）串联电路电流处处相等；（2）灯泡的实际功率越大灯泡越亮； （3）利用P＝UI判断两者的电压关系；（4）利用P＝I2R判断两灯泡电阻的关系。 【解答】解：灯泡的亮暗由实际功率来决定，灯泡的实际功率越大灯泡越亮，L1比L2亮，L1实际功率大； A、串联电路电流处处相等，通过L1的电流大于L2的电流相同，故选项A不正确； B、如果把L1和L2的位置对调，通过灯泡的电流和它们两端的电压都不变，由P＝UI可知灯泡亮度不变，故选项B不正确；C、通过L1的电流大于L2的电流相同，L1实际功率大，根据P＝UI可知L1两端的电压大于L2两端的电压，故选项C正确；D、通过L1的电流大于L2的电流相同，L1实际功率大，根据P＝I2R可知L1的电阻大于L2的电阻，故选项D不正确；故选：C。 【点评】灯泡的亮暗由实际功率来决定，分别利用串、并联电路特点和电功率的公式来分析两个灯泡的各种关系。 17. A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 【答案】C 【解答】解：由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联；根据P知，两灯泡的电阻分别为：RA12Ω，RB4Ω； A、甲电路中A灯与B灯串联，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P＝I2R知，灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B亮，故A错误； B、乙电路中A灯与B灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P知，灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B暗，故B错误； C、由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压，由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压，即图甲中A灯的电压小于图乙中A的电压，所以由P＝UI可知，图甲中A灯比图乙中A灯暗，故C正确； D、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知，图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻，而电源电压相同，由P＝UI可知，图甲中的总功率比图乙中的总功率要小，故D错误。故选：C。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用，知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小是关键。 18. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大 D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多 【答案】D 【解答】解：A、“220V”为灯泡的额定电压，并不一定就是工作电压，故A错误； B、由电流所在的功W＝Pt可知，所在功的大小还有时间有关，故B错误； C、由P＝UI可得，甲灯丝电阻：R甲1936Ω，乙灯丝电阻：R乙484Ω， 当两灯并联，两灯两端的电压相等，由欧姆定律可知，电阻大的甲灯的电流小，故C错误； D、串联电路中电流相等，由W＝I2Rt可知，电阻越大，相同的时间内用电器消耗的电能越大，因为R甲＞R乙，所以甲灯单位时间内消耗的电能更多，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了电功和电能公式、电功率公式的灵活运用、串、并联电路的特点。 19. 有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．它们都正常工作时，通过L1的电流大 B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大 【答案】D 【分析】（1）两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI比较两灯泡电流的大小关系； （2）根据W＝Pt分析比较电能多少；（3）根据P＝UI比较两灯泡的电阻关系，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系，然后判断两灯泡是否正常发光；（4）两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知它们的实际功率关系。 【解答】解：A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据I可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；B．根据W＝Pt知，电能不仅与功率有关，还与时间有关，由于时间未知，无法比较电能多少，故B错误；C、灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由P＝UI的变形式R可知，R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故C错误；D．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，P1实＞P2实，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了电功率公式和串联特点的灵活应用，关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。 20．（2025秋•天台县期末）如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（　　） A．B． C． D． 【答案】D 【分析】根据ΔPRR＝U2I2﹣U1I1，表示出变化的电功率，进而判断出符合题意的图像。 【解答】解：变化的电功率为： ΔPRR＝U2I2﹣U1I1，故D符合题意。故选：D。 【点评】本题考查了电功率公式及图像分析能力，是一道较难的题目。 20. 如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。 指标 参数 质量 1100克 每个电动机 额定电压 10伏 额定电流 5安 最大上升速度 运动模式 5米/秒 普通模式 4米/秒 （1）无人机落地断电后，旋翼还会继续转动一会儿，这是因为旋翼具有 　 　 。 （2）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为 　 　 。 （3）无人机在运动模式和普通模式下，都在竖直方向上匀速下降，其受到的升力分别为F1和F2，则F1　 　 F2。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】（1）惯性；（2）200W；（3）等于。 【分析】（1）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即惯性；（2）由表中数据可知，电动机的额定电压和额定电流，根据P＝UI计算每个电动机正常工作时的电功率，进一步得出4个电动机正常工作时的总电功率；（3）空气阻力忽略不计，无人机在竖直方向上匀速下降时，受到的升力与重力平衡，大小相等，由此判断无人机在运动模式和普通模式下，其受到的升力大小关系。 【解答】解：（1）无人机落地断电后，旋翼由于具有惯性，还会继续转动一会儿； （2）每个电动机正常工作时的电功率：P＝UI＝10V×5A＝50W， 4个电动机正常工作时的总电功率：P总＝4P＝4×50W＝200W； （3）空气阻力忽略不计，无人机在竖直方向上匀速下降时，受到的升力与重力平衡，大小相等。 则无人机在运动模式和普通模式下，其受到的升力均等于重力，重力不变，所以有：F1等于F2。 故答案为：（1）惯性；（2）200W；（3）等于。 【点评】本题考查惯性知识、二力平衡条件和电功率的计算，综合性强，难度适中。 经典题型5 电池容量问题 21. 我国航空公司规定：额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是（　　） A．额定电压3.7V，电池容量2000mAh的电话手表 B．额定电压3.7V，电池容量6600mAh的手机 C．额定电压3.7V，电池容量30000mA﹣h的充电宝 D．额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑 【答案】C 【分析】根据W＝UIt计算电子设备存储的电能，根据允许携带的电子设备储的电能确定答案。 【解答】解：0.1kW•h＝100Wh，A、额定电压是3.7V、电池容量是2000mAh的电话手表储存的电能：W＝UIt＝3.7V×2000×10﹣3Ah＝7.4Wh＜100Wh，故A符合；B、额定电压是3.7V、电池容量是6600mAh的手机储存的电能：W＝UIt＝3.7V×6600×10﹣3Ah＝24.42Wh＜100Wh，故B符合；C、额定电压是3.7V、电池容量是30000mAh的充电宝储存的电能：W＝UIt＝3.7V×30000×10﹣3Ah＝171Wh＞100Wh，故C不符合；D、额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑储存的电能：W＝UIt＝14.4V×6000×10﹣3Ah＝86.4Wh＜100Wh，故D符合。故选：C。 22. 如图所示是某型号手机电池的铭牌（××信息未标明），该手机正常通话时平均电流为100mA，待机时平均电流为10mA，下列说法错误的是（　　） A．该手机电池的容量也可以标记为1700mAh B．该手机电池理论上只能维持连续正常通话15h C．该手机电池理论上可让手机待机一周左右 D．电池的电极设计为向里凹陷，可以防止电池与硬币等金属物体接触引起短路 【答案】B 【分析】（1）知道该电池的电压和它充足电后所储存的电能，根据Q＝It求出电荷量即手机电池的容量；（2）已知电荷量和手机正常通话时的平均电流，根据I即可求出它正常通话的时间；（3）已知电荷量和手机待机时的平均电流，根据I即可求出它正常待机的时间；（4）像硬币、钥匙等金属物体都属于导体，与电源接触都有可能引起短路。 【解答】解：A、由铭牌数据可知，该手机电池充足电后所储存的能量W＝6.29Wh，由W＝UIt＝UQ得，该手机电池的容量：Q＝It1.7Ah＝1700mAh，故A正确；B、手机正常通话时平均电流I＝100mA，由I得，该手机电池理论上只能维持连续正常通话时间：t17h，故B错误；C、手机待机时平均电流I′＝10mA，由I得，该手机电池理论上可让手机待机时间：t′170h≈7.08天≈1周，故C正确；D、电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起短路，而损坏电池，故D正确。故选：B。 【点评】本题考查电能的计算、电流定义公式的灵活运用和短路问题，要学会认识手机铭牌，关键是从题目所给信息中找到有用的数据，解题过程中还要注意单位的统一。 23. 一款具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如表，对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为　 　 kW•h，图中甲手机正对乙手机充电，此时甲手机相当于　　 （填“电源”或“用电器”），按最大输出功率最多能对乙手机充电　 　 h。 充电功率 210W 标称电压 4V 电池容量 5000mA•h 【答案】0.02；电源；0.25。 【分析】（1）由表格数据可知标称电压和电池容量，根据W＝UIt求出甲手机电池充满电储存的电能，手机对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%，根据P求出甲手机按最大输出功率对乙手机充电时的最多充电时间；（2）电路中，消耗电能的装置是用电器，提供电能的装置是电源。 【解答】解：（1）甲手机电池充满电储存的电能：W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×1h＝20W•h＝0.02kW•h， 因手机对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%， 所以，据P可得，甲手机按最大输出功率对乙手机充电时，最多充电时间： ； （2）甲手机对乙手机充电时，甲手机提供电能，相当于电源。 故答案为：0.02；电源；0.25。 【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用和电路的组成，从表格中获取有用的信息是关键。 24. 我国新能源汽车年产销售全球占比已超过60%。国产某品牌新能源汽车的部分信息如下： 制造年月：2022年02月 驱动电机型号：××7005BEV1 电池容量：36kW•h 车身尺寸：长宽高：4840/1950/1560（mm） 续航版本：300公里四驱性能版 交流充电桩功率：7千瓦 车身质量：2400kg 轴距：2930（mm） （1）若该汽车停在水平地面时，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，则汽车对地面的压强为多少？ （2）该车某次行驶时平均车速为36km/h，用时10分钟，则汽车行驶了多少距离？ （3）若该汽车的电量显示为30%，假设交流充电桩充电功率为7千瓦不变，则该车充满电需要多少时间？ 【答案】（1）汽车对地面的压强为120000Pa； （2）汽车行驶的距离为6km； （3）该车充满电需要的时间为3.6h。 【分析】（1）由F＝G＝mg得到汽车对水平地面的压力，由压强公式得到汽车对地面的压强； （2）由速度公式得到汽车行驶的距离： （3）由P得到该车充满电需要的时间。 【解答】解：（1）汽车对水平地面的压力F＝G＝mg＝2400kg×10N/kg＝24000N， 汽车轮胎与地面的总接触面积S＝4×0.05m2＝0.2m2， 汽车对地面的压强P120000Pa； （2）汽车行驶的距离s＝vt＝36km/hh＝6km； （3）该车充满电需要的时间t3.6h。 【点评】本题考查重力公式、压强公式、速度公式和电功率公式的应用，考查公式较多，难度中等。 知识点四：伏安法实验—测量小灯泡额定功率实验探究 实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5。③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 经典题型4 伏安法测量小灯泡额定功率实验探究 25. 一只灯泡的额定电压为220V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是（　　） A．接入220V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断 B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P进行计算 C．接入220V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P＝UI进行计算 D．直接与其它标有220V的灯泡从外观上比较确定 【答案】C 【分析】A、用肉眼判断亮度的强弱，误差较大。故不是最佳方案。B、灯丝的电阻与温度有关，电阻随温度的升高而增大。C、在额定电压下测出额定电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率。故本选项为最佳方案。D、从外观上比较误差也较大。故不是最佳方案。 【解答】解：A、D用肉眼观察比较，误差较大。都不是最佳方案。B、因为灯丝的电阻与温度有关，所以在实验室用伏安法测出灯丝的电阻与灯泡正常发光时的电阻不同，算出的功率也不是灯泡正常发光时的额定功率。本方案不是最佳方案。C、灯泡的额定电压是220V，将灯泡接入220V的电路中，测出灯泡的电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率。故选：C。 【点评】本题考查的是灯泡额定功率的测量方法，要注意灯丝的电阻与温度有关、灯泡额定电压下的功率才是它的额定功率。 26. 在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 【答案】C 【解答】解：A、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意。B、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；D、如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意。故选：C。 【点评】对于出现的电路故障问题，首先从电压表、电流表、滑动变阻器的连接上考虑，如果不是连接问题，可能是元件规格问题。要考虑电压表量程、电流表量程、滑动变阻器规格、电源电压等。 27. 如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P＝UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。 【解答】解：A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I； B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U．根据欧姆定律和并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I1＝I，则小灯泡电功率的表达式是P＝UI1＝U（I）； C、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率； D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1＝U﹣U2，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I。故选：C。 【点评】测量功率实际上就是电压和电流的测量，要求理解串并联电路中电压和电流的规律，并会在实际电路中应用。 28. 小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。 【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故不符合题意； B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意； C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0IU0，故符合题意； D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该不符合题意。故选：C。 【点评】本题考查了测灯泡额定功率问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错。 29. 小科根据图甲所示的电路图连接实物图，测“小灯泡的电功率”，乙图为小灯泡电流、电压的变化曲线图。已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源电压恒为4.5伏。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片P应位于最右端 B．由乙图可知，该小灯泡的额定电功率为0.5瓦 C．为减小实验误差，应将每次计算得到的电功率求出平均值 D．乙图为曲线而不是直线是因为小灯泡电阻会随温度升高而减小 【答案】B 【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处； （2）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率； （3）灯泡在不同电压下的电功率不同； （4）灯丝电阻随温度升高而增大。 【解答】解：A、为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，即最左端，故A错误； B、由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W，故B正确； C、灯泡在不同电压下的电功率不同，求电功率的平均值没有意义，故C错误； D、由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大，故D错误。故选：B。 【点评】本题测“小灯泡的电功率”实验，考查了注意事项、功率的计算和影响电阻大小因素等知识，属于实验基本能力考查。 30. 如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A．电压表测的是小灯泡两端的电压 B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧 C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦 D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦 【答案】D 【分析】A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；B、由图象知，当电流为0.4A时，对应的电压为1V，由欧姆定律得出灯的电阻； C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律得出灯的电压，由图知此时通过灯泡的电流，根据P＝UI得出小灯泡的功率；D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流，根据串联电路电压的规律求出变阻器的电压，根据P＝UI求出变阻器的功率。 【解答】解：A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误；B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得，灯的电阻：RL2.5Ω，故B错误；C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律可得灯两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从图中获取有效的信息。 31. 在用“伏安法测小灯泡的电功率”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．在图甲中，电压表应该并联在灯泡两端 B．闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放在最左端 C．若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则灯泡的电阻RL＝24Ω D．可测得该电路小灯泡的功率P＝0.44W 【答案】C 【分析】（1）伏安法测小灯泡的电功率时，电压表应与灯并联，电流表串联在电路中；（2）为了保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放阻值最大处；（3）根据两表选用量程确定分度值读数，利用R求出灯泡的阻值；（4）根据P＝UI求出灯泡的功率。 【解答】解：A、伏安法测小灯泡的电功率时，电压表应与灯并联，电流表串联在电路中，故A正确； B、为了保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应放阻值最大处，即最左端，故B正确； C、由图乙可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，则灯泡的电阻RL11Ω，故C错误； D、由C可知，灯泡两端电压和通过灯泡的电流，小灯泡的功率为P＝UI＝2.2V×0.2A＝0.44W，故D正确。 故选：C。 【点评】本题为伏安法测小灯泡的电功率实验，考查电路的连接、注意事项、电表读数、电阻的计算和功率的计算等，难度中等。 32. 如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电路的最大电功率是1.8W C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14～50Ω D．电流表的示数变化范围是0.1～0.3A 【答案】C 【分析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流和灯泡两端的电压变化情况；（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流。 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误； （2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额0.25A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A， 由I可得灯泡的电阻：RL10Ω， 电路中的总电阻：Rmin24Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω； 由于没有限制电路的最小电流，所以滑动变阻器的电阻可以调到最大，因此滑动变阻器接入电路的阻值为14～50Ω；故C正确；该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故B错误； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的最小电流：Imin0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故D错误； 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流。 33. 小科同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图1所示，电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）用笔画线代替导线，连接完整如图1所示的实物电路。 （2）将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，闭合开关，随后移动滑片P到某处时，电压表示数如图2所示，若小科想测量小灯泡的额定功率，应　　 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。 （3）多次测量，根据记录的数据，得到通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图3，根据图像提供的信息，小灯泡的额定功率为　　 W。 （4）由于电压表的实际内阻并非无穷大，工作时有微弱的电流通过。实验中灯泡两端电压达到额定电压时，小灯泡额定功率的测量值　　 真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）；（2）减小；（3）0.5；（4）大于。 【分析】1.电路连接：在做“测定小灯泡电功率”的实验中电流表串联在电路中测量流过灯泡的电流，电压表并联在灯泡两端测量灯泡两端的电压，结合电源为2节干电池可知电压表选用0～3V量程即可，据此完成电路连接。 2.电表读数：能够准确读取电压表的示数。电路动态分析：理解串联电路的分压原理，并能根据实验要求（使灯泡电压达到额定电压）判断如何调节滑动变阻器。 3.数据处理与计算：能从I﹣U图像中读取特定电压下的电流值，并运用电功率公式P＝UI进行计算。 4.误差分析：理解伏安法测功率中，由于电表内阻非理想（电压表分流或电流表分压）所导致的系统误差，并能判断测量值与真实值的大小关系。 【解答】解：（1）在做“测定小灯泡电功率”的实验中电流表串联在电路中测量流过灯泡的电流，电压表并联在灯泡两端测量灯泡两端的电压，结合电源为2节干电池可知电压表选用0～3V量程即可，据此完成电路连接。 （2）读取图2中电压表的示数。电压表选择的量程是0∼3V，分度值为0.1V，所以示数为1.8V。小灯泡的额定电压为2.5V。当前电压1.8V小于额定电压2.5V。要使小灯泡两端的电压增大到2.5V，根据串联电路的分压原理，需要减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻。 （3）额定功率是在额定电压下工作时的功率。小灯泡的额定电压U额定＝2.5V。在图3的I﹣U图像中，找到横坐标为2.5V的点，该点对应的纵坐标（电流）为 I额定＝0.2A。根据电功率公式P＝UI，计算小灯泡的额定功率：P额定＝U额定×I额定＝2.5V×0.2A＝0.5W。 （4）该实验采用的是电流表外接法。电压表测量的是小灯泡两端的电压U测，这个值是准确的。电流表测量的是干路电流，即通过小灯泡的电流IL和通过电压表的电流IV之和。所以电流表的示数I测＝IL+IV。由于电压表内阻不是无穷大，所以会有电流IV流过，即IV＞0。因此，电流表的测量值I测大于通过小灯泡的真实电流IL。功率的测量值P测＝U测×I测，功率的真实值P真＝U测×IL。因为I测＞IL，所以P测＞P真。测量值大于真实值。 【点评】本题是电学实验中的经典题型，全面考察了学生对伏安法测功率实验的理解。 34. 图甲是小科测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。 （1）请补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。 （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小科发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是　　 。（填字母，可多选） A.最大阻值更小的滑动变阻器 B.最大阻值更大的滑动变阻器 C.电压更小的电源 D.电压更大的电源 （3）更换合适仪器后，小科调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　 W。 （4）记录数据后，小科未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　 。 【解答】解：（1）要求滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗，则电路电流变小，电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示： （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小科发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，可知变阻器分得的电压过小，是因为变阻器的最大电阻过小，故可换用最大阻值更大的滑动变阻器，或换用电压更小的电源，故选：BC。 （3）更换合适仪器后，小科调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此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，电流为0.3A，则此灯泡的额定功率为 P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。 （4） 记录数据后，小科未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大，由欧姆定律可知，灯的电阻变大，产生该现象的原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大。 35. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时，滑动变阻器应该滑到 　　 端（填“A”或“B”）。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 　 　 （填“电流表”或“电压表”），移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0　 W。 （3）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 【答案】（1）B；（2）电压表；0.56；（3）B。 【分析】（1）考查实验安全操作。为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。 （2）考查实验调节过程和功率计算。测量额定功率的核心是使灯泡两端电压达到额定电压，因此调节时应观察电压表。然后根据额定电压和对应的额定电流，利用公式P＝UI计算额定功率。 （3）考查滑动变阻器的选择。选择依据有两个：一是允许通过的最大电流必须大于电路中的最大工作电流；二是最大阻值必须足够大，以保证能将灯泡两端的电压调节到额定电压。 【解答】解：（1）在连接电路时，为防止闭合开关瞬间电流过大损坏电路元件，滑动变阻器的滑片应置于其最大阻值处。根据图甲的接法，滑片应滑到 B 端。 （2）闭合开关后，小灯泡发光很暗，说明其两端电压低于额定电压。为了使小灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器，使其两端电压达到额定电压2V。因此，在移动滑片的过程中，眼睛应该看着 电压表，直到其示数为2V为止。当小灯泡正常发光时，电压为 U额＝2V。此时，由图乙可知，电流表选用0～0.6A量程，其示数为I额＝0.28A。 所以，小灯泡的额定功率为：P额＝U额×I额＝2V×0.28A＝0.56W。 （3）选择滑动变阻器需要满足两个条件： ①允许通过的最大电流应大于电路中的工作电流。小灯泡的额定电流为0.28A，而C选项“50Ω 0.2A”允许的最大电流为0.2A，小于0.28A，故排除C。 ②最大阻值应能使灯泡两端电压调节至额定电压。当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U电源−U额＝6V−2V＝4V。此时滑动变阻器接入电路的电阻为R滑14.3Ω。 这意味着所选滑动变阻器的最大阻值必须大于14.3Ω。 A选项“10Ω 2A”的最大阻值为10Ω，小于14.3Ω，不满足要求。 B选项“20Ω 1A”的最大阻值为20Ω，大于14.3Ω，且允许的最大电流1A也满足要求。因此，应选择 B 【点评】本题是典型的“伏安法测小灯泡电功率”的实验探究题，综合考查了电路连接规范、实验操作、电表读数、电功率计算以及实验器材的选择。 36. 小安在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡L的额定电流为0.5A，电源电压可调，滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。 （2）将电源电压调为4V，开关S闭合后，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是 　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时，电压表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （4）小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡，用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V，为了顺利完成实验，则电源电压的调节范围为 　 　 。 【答案】（1）如上图所示；（2）灯短路；（3）1.25；（4）2V～5V。 【分析】（1）根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定下面接入的接线柱； （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关S后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的支路可能短路； （3）要使灯泡正常发光，通过灯泡的电流应等于其额定电流，若电流过小，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左调节；根据电压表选用量程确定分度值读数；根据P＝UI算出小灯泡的额定功率； （4）根据串联电路的规律和分压原理分析。 【解答】解：（1）根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定将下面的左边的接线柱与灯泡串联接入电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关S后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的支路可能短路，即灯短路； （3）排除故障后，将电源电压调为4.5V，闭合开关S，移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.3A，为使小灯泡正常发光，达到额定电流0.5A，应减小滑动变阻器的阻值，该将滑片向左调节。 当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图丙所示，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W； （4）用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代灯泡，用该装置探究了电流与电阻的关系，设定不变的电压值为2V，根据串联电路的分压规律可知，电阻越大，分担的电压越大，当接入20Ω的电阻，滑动变阻器阻值调到最大值时，电源电压是最大的，根据串联电路的分压规律可知，R：R'＝2V：U'，则滑动变阻器两端的最大电压为：U'2V2V＝3V， 根据串联电路的电压特点可知，电源的最大电压为：2V+3V＝5V； 滑动变阻器阻值调到零时，电源电压是最小的，电源电压等于定值电阻两端电压，为2V，故电源电压可设定的范围可以为2～5V。 【点评】本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了连接实物图、电路故障的判断、电表读数、电功率的计算，综合性较强，有一定的难度。 37. 小格设计了如图甲所示的电路“测量小灯泡额定功率”，被测小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时灯丝的阻约为10Ω），电源电压恒为6V。 （1）请你按图甲所示的电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。 （2）连好电路后，应将滑动变阻器的滑片P移至B端，然后再闭合开关，此时小格观察到小灯泡不发光，电有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，电压表无变化，则电路故障的原因可能是　　 （选填序号）。 A.小灯泡短路 B.电流表断路 C.小灯泡断路 D.电压表的正、负接线柱接反 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　　 N。 （4）完成实验后，爱动脑筋的小格又设计了一种用已知阻值为R0的定值电阻代替电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计了如图丁所示的电路，将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后闭合开关S和S1断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额。 ②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表示数U1。 ③小灯泡额定功率的表达式：P额＝　 　 。（用U额、U1、R0表示） 【答案】（1）；（2）A；（3）0.85；（4）U额•。 【分析】（1）根据欧姆定律算出小灯泡的电流，从而确定出电流表的量程，电流表与灯泡串联，根据小灯泡的规格确定电压表的量程，电压表与灯泡并联；（2）电流表有示数，说明电路为通路；移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，说明变阻器没有问题；发现灯泡不发光，电压表示数为0，说明可能小灯泡短路了；（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；（4）测灯泡功率需要测出灯泡额定电压对应的额定电流，首先使灯的电压为额定电压，灯正常发光，再根据串联电路电流的规律和欧姆定律，通过开关的转换计算出R的电流，从而得到灯泡电流，根据P＝UI写出额定功率的表达式。 【解答】解：（1）根据欧姆定律知：I0.25A＜0.6A，所以电流表选用小量程与灯泡串联； 因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程与灯泡并联，如答案所示。（2）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路；移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，说明变阻器没有问题；发现灯泡不发光，电压表示数为0，说明可能小灯泡短路了，导致电压表并联在一根导线两端，故选：A； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.34A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.34A＝0.85W； （4）①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额；此时L、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，灯泡正常发光；②闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U1，电路的连接方式没有发生变化，电压表测L与R的总电压，所以I额＝IR，则小灯泡额定功率的表达式为：P额＝U额I额＝U额•。 【点评】本题串联小灯泡的电功率，考查电路连接、故障分析、电功率的计算及设计实验方案测功率的能力。 强 化 训 练 电能、电功、电功率 1. 关于电流做功，下列说法中正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做功是电能转化为其他形式的能的过程 D．电流做功是电能转化为内能的过程 【答案】C 【分析】解答本题应掌握：电流做功的公式W＝UIt，则分析公式可知决定电功的因素；同时掌握电流做功中能量转化的方向。 【解答】解：电流做功W＝UIt，即电流做功与电压、电流及通电时间有关，仅知道其中的两个量，在另一个量不确定的情况下，不能判断做功的多少，故A、B错误；电流做功中消耗了电能，转化为了其他形式的能，而并不只是内能；故C正确，D错误；故选：C。 【点评】本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向，应注意分析能量关系。 2. 额定电压均为220V、额定功率均为800W的电热水壶和洗衣机，正常工作时（　　） A．电热水壶消耗的电能少 B．相同时间内，两者消耗的电能一样多 C．洗衣机产生的热量多 D．相同时间内，两者产生的热量一样多 【答案】B 【分析】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，根据W＝Pt比较电热水壶和洗衣机消耗电能的多少；电热水壶是纯电阻用电器，电能全部转化为内能，而洗衣机消耗的电能主要转化为机械能，根据能量转化情况，分析电热水壶和洗衣机产生热量的多少。 【解答】解：AB、已知电热水壶和洗衣机的额定电压相同，额定功率也相同，所以，电热水壶和洗衣机正常工作时的实际功率相同，根据W＝Pt可知相同时间内，两者消耗的电能一样多，故A错误，B正确；CD、由B项可知相同时间内，两者消耗的电能一样多，但电热水壶工作时将电能全部转化为内能，而洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，所以在相同时间内电热水壶产生的热量多，故CD错误。故选：B。 【点评】本题考查了消耗电能和产生热量的比较，知道洗衣机主要是把电能转化为机械能是解题的关键。 3. 两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 【答案】B 【分析】已知两电水壶的额定电压和额定功率，由W＝Pt分析解答即可。 【解答】解：由题知，甲、乙两电水壶的额定功率分别为800W和1000W，则正常工作功率P甲＜P乙， 两水壶正常工作10 分钟，即通电时间相等，由W＝Pt可知电流通过乙做功多，即W甲＜W乙；故选：B。 【点评】本题考查电功率公式的应用，属于一道基础题。 4. 一辆娱乐电瓶车，工作电压为24V，工作电流为10A，效率为80%．电瓶车及人总重为2000N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为（　　） A．83s B．833s C．104s D．以上都不对 【答案】D 【分析】已知阻力的大小和车匀速行驶的距离，根据公式W＝FS可求该车做的有用功；还知道效率的大小，从而求出该车所做的总功，再利用公式W＝UIt求出该车行驶的时间。 【解答】解：行驶时受到的阻力f＝0.1G＝0.1×2000N＝200N；克服阻力做的有用功W有用＝fS＝200N×100m＝20000J；该车做的总功W总25000J；∵W总＝UIt，∴该车行驶的时间t104s； 【点评】本题考查时间，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道时间与总功、有用功之间的关系。 5. 根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断，下列说法正确的是（　　） A．电风扇消耗的电能全部转化成内能 B．电风扇消耗的电能一定比电冰箱多 C．两用电器正常运转时，冰箱耗电更快 D．两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电少 【答案】C 【分析】（1）根据电风扇的能量转化分析； （2）根据W＝Pt可知，消耗电能的多少与电功率和时间大小有关； （3）电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量； （4）根据W＝Pt进行比较分析。 【解答】解：A.电风扇将电能转化为内能和机械能，故A错误； B.根据铭牌可知，电风扇的电功率小于电冰箱的电功率，如果二者时间相同，那么电风扇消耗的电能小于冰箱，故B错误； 因为冰箱的额定功率大于电风扇的额定功率，所以两个用电器正常运转时，冰箱耗电更快，故C正确； 24小时电风扇消耗的电能为W＝Pt＝0.06kW×24h＝1.44kW•h＞0.6kW•h，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电冰箱和电风扇消耗电能的计算方法，知道电冰箱不连续工作是关键。 6. 生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，某兴趣小组为了找到原因，将一个标有“36V 25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间（t＝0）利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。 （1）根据图乙信息，闭合开关后，从0～0.04s灯丝的电阻　　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）根据题中信息，计算小灯泡开关闭合瞬间的实际功率是　 　 W。 （3）结合题中信息，分析小灯泡在开关闭合的瞬间容易烧坏的原因：　 　 。 【答案】（1）变大；（2）32.4；（3）开关闭合瞬间，灯丝电阻小，根据，电压U一定时，电阻R越小，实际功率越大，产生热量快，所以灯泡容易烧坏。 【分析】（1）根据图像分析电流的变化，导体的电阻与温度有关。（2）根据P＝UI进行计算。 （3）根据分析灯泡实际功率的变化。 【解答】解：（1）根据图乙信息，闭合开关后，从0～0.04s灯丝的电阻随温度的升高而变大。 （2）小灯泡开关闭合瞬间的实际功率为：P实＝U实I实＝12V×2.7A＝32.4W。 （3）开关闭合瞬间，灯丝电阻小，根据，电压U一定时，电阻R越小，实际功率越大，产生热量快，所以灯泡容易烧坏。故答案为：（1）变大；（2）32.4； （3）开关闭合瞬间，灯丝电阻小，根据，电压U一定时，电阻R越小，实际功率越大，产生热量快，所以灯泡容易烧坏。 【点评】本题考查的是灯泡实际功率的计算；知道灯丝的电阻与温度有关。 7. 如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 　 　 W；′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 　 　 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 　 　 。 【答案】0.4；0.2；2：1 【分析】根据图像，确定元件乙两端电压为2V时的电流，由公式P＝UI计算出实际功率； 根据图像确定甲、乙总电压为3V时甲的电流值和电压值，根据公式P＝UI计算出实际功率； 根据P＝UI计算出电路的总功率，求出前后两次的电功率之比。 【解答】解： 若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，甲、乙两端的电压均为2V，此时通过乙的电流为0.2A，根据P＝UI可知乙的实际功率是P乙＝U乙I乙＝2V×0.2A＝0.4W； 若甲、乙串联，则通过的电流相等，当电路的电流为0.2A时，甲两端的电压为1V，乙两端的电压为2V；根据串联电路电压的规律，电源电压为U电源＝1V+2V＝3V，符合题意，即当电源电压为3V时，电路中的电流为0.2A，根据P＝UI可知此时甲的实际功率为P甲′＝U甲′I甲′＝1V×0.2A＝0.2W， 根据P＝UI可知串联时电路消耗的总功率为P串′＝ U电源I甲′＝3V×0.2A＝0.6W， 把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，通过甲的电流为0.4A，根据P＝UI可知并联时甲的功率为P甲＝U甲I甲＝2V×0.24＝0.8W， 故甲和乙并联时的电路总功率为P并′＝ P甲+P乙＝0.8A+0.4W＝1.2W， 前后两次电路消耗的电功率之比为P并′：P串′＝1.2W：0.6W＝2：1。故答案为：0.4；0.2；2：1。 【点评】本题考查了实际功率的计算，关键能够通过图像确定实际电压和电流值。 8. 如图所示，小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后，发现：灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，这现象说明（　　） A．通过两只灯泡的电流不相同 B．两只灯泡的电阻可能相等 C．两只灯泡两端的电压一定不相同 D．两只灯泡的额定功率一定不相同 【答案】C 【分析】（1）串联电路中电流处处相等； （3）通过两灯的电流相等，根据P＝I2R分析两灯的电阻大小关系； （4）通过两灯的电流相等，已分析得出电阻的大小关系，根据U＝IR分析两灯的电压大小关系。 （4）已知两灯的电阻大小关系，可根据P＝I2R分析额定功率的大小关系。 【解答】解：A、串联电路中电流处处相等，图中的两盏灯串联接入电路，故通过两灯的电流相等，故A错误；B、通过两灯的电流相等，根据P＝I2R可知，较亮的灯的电阻较大，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，灯泡L1电阻大，灯泡L2电阻小，故B错误；C、通过两灯的电流相等，灯L1电阻较大，根据U＝IR可知，灯L1两端电压较大，故C正确；D、灯泡L1电阻大，灯泡L2电阻小，根据P＝I2R可知，若灯泡L1的额定电流比L2的小，有可能两灯的额定功率相同，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用及电功率的分析等问题，有一定难度。 9. 如表是小科家里某天部分用电器的使用情况，其中这天耗电量最大的用电器是（　　） 电视机 鱼缸增氧泵 电饭煲 电热水壶 额定功率（瓦） 200 10 1000 1500 一天累计工作时间（小时） 2 24 2 1 A．电视机 B．鱼缸增氧泵 C．电饭煲 D．电热水壶 【答案】C 【分析】对用电器来说，电功率是指每单位时间用电器所消耗的电能。同样的时间内，电功率越大，用电量越大。 【解答】解：电功率指的是电器工作时单位时间内耗电量的多少。“度”是人们平常所说的电量单位，一个功率为1000瓦的电器，工作1小时消耗的能量是1度。根据表中各种家用电器的电功率和一天的使用情况可以计算出它们一天的用电量：电视机：耗电量＝200×10﹣3W×2h＝0.4kW•h；鱼缸增氧泵：耗电量＝10×10﹣3W×24h＝0.24kW•h；电饭煲：耗电量＝1000×10﹣3W×2h＝2kW•h；电热水壶：耗电量＝1500×10﹣3W×1h＝1.5kW•h，比较这些计算结果，我们可以看到电饭煲的耗电量最大，为2kW•h。故选：C。 【点评】正确理解掌握用电器用电量的计算方法，是解答该题的关键。 42．（2024•嘉兴模拟）实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只，为使两灯能在家庭电路中正常发光，小科设计了如图所示的四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】（1）根据串联电路电阻的分压特点可知，电压相等时，电阻也要相等。（2）已知电源电压相等，根据公式P可知，电路中电阻越大，消耗的功率就越小，先根据公式R分别求出两只灯泡的电阻，再求出A、B、C、D图总电阻进行比较，即可得出结论 【解答】解：设“110V，25W”和“110V，60W”的灯分别为A、B。 根据P可知，“110V，25W”的灯泡的电阻：RA484Ω， “110V，60W”灯泡的电阻：RB201.7Ω。 AB、图中两灯泡和电阻串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压都小于110V，所以不能正常工作，故AB错误； C、图中60W灯和电阻R并联后又和25W灯泡串联，要让灯泡正常工作，必须满足60W灯泡与电阻R并联后和25W灯泡的电阻相等，但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中25W灯泡和60W灯泡也不能正常工作，故C错误； D、图中25W灯泡和电阻R并联后又和60W灯泡串联，要让灯泡正常工作，必须满足25W灯泡与电阻R并联后和60W灯泡的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；可以使25W灯泡和60W灯泡正常工作，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算，关键是电功率公式及其变形的灵活运用，重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻，并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻。 10. 如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为　 　 表，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　 。 【答案】电压；3：16。 【分析】（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析；（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，根据串联分压特点可知R1与R2的电阻关系； （3）当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P可计算出电路的总功率P1，同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，两电阻并联，根据P计算出此时电路的总功率P2，进而得出P1：P2。 【解答】解：①甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，若甲表为电流表，则甲表会将电源短路，故甲、乙两表均为电压表；②当闭合S1，S2时，两电阻R1、R2串联，电压表甲测量电源电压U，电压表乙测量R2两端的电压U2，甲、乙两表示数之比为4：3，则根据串联分压原理可得：；即R1：R2＝1：3；设R1＝R，则R2＝3R，此时电路总功率为：P1；同时把两表更换为电流表，若要使两表均有正常示数，则应闭合S1、断开S2，此时R1与R2并联；此时电路总功率为：P2＝P′1+P′2；则P1：P23：16。 【点评】本题考查电表的使用规则、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算等知识点，有一定难度。 11. 最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 20 电能转化为机械能的效率 70% （1）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （2）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？ 【答案】（1）此时电动汽车的输出功率为339瓦；（2）行驶时该车受到的阻力为308牛。 【分析】（1）由图2可知，电动汽车的输出电流和输出电压，根据P＝UI求电动汽车的输出功率； （2）已知电池容量为22kW•h，1kW•h＝3.6×106J，由此可知电池充满消耗的电能，再根据求将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间；电能转化为机械能的效率为70%，求出机械能大小，该车在水平地面上匀速行驶时，收到的阻力等于牵引力，根据求该车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力。 【解答】解：（1）由图乙可知，电动汽车的输出电流为I＝1A，输出电压为U＝339V，则此时电动汽车的输出功率为P＝UI＝339V×1A＝339W； （2）已知电池容量为22kW•h，1kW•h＝3.6×106J，则将已经耗完电能的电池充满，消耗的电能为W＝22kW•h＝22×3.6×106J＝7.92×107J， 已知车载充电器输入电压为U′＝220V，车载充电器输入电流为I′＝20A，则将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间为； 电能转化为机械能的效率为70%，所以，电池放电得到的机械能为W′＝7.92×107J×70%＝5.544×107J； 该车在水平地面上匀速行驶时，收到的阻力等于牵引力，则该车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为。 【点评】本题考查了电功率的计算、电能公式的应用、效率公式的应用、功的公式的应用，涉及的知识点较多，有一定的综合性，难度适中。 伏安法实验———测量小灯泡额定功率实验探究 12. 小金用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）： 实验次数 1 2 3 4 5 电压表示数N 1.0 1.25 2.0 2.5 3.0 电流表示数/A 0.17 0.20 0.30 ▲ 0.37 （1）请将实物图连接完整。 （2）该小灯泡的额定功率为 　0.85　 W。 （3）正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 　A　 。 A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路 （4）在整理实验数据时，小金发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，小灯泡的额定功率为P0，若某次实验小灯泡两端电压U1＝1.25V，则实际功率P1与额定功率P0的数值关系为P0　＜　 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”），请简述原因 　灯丝电阻随温度的降低而减小　 。 【答案】（1）见解答图；（2）0.85：（3）A：（4）＜；灯丝电阻随温度的降低而减小。 【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端； （2）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率； （3）正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路； （4）根据P结合灯丝电阻随温度的升高而增大分析回答。 【解答】解：（1）小灯泡上标有“2.5V”字样，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）第4次实验时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.34A，由表中数据可知，此时灯泡两端电压为2.5V，则小灯泡额定功率为： PL＝ULUL＝2.5V×0.34A＝0.85W； （3）正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即故障可能是灯泡短路，故选：A； （4）若小灯泡的电阻不变，且小灯泡额定电压等于实际电压的2倍时，根据P可知，小灯泡的额定功率P0等于实际功率P1的4倍； 当小灯泡的实际电压等于额定电压的0.5倍时，小灯泡的电阻随温度降低而减小，由P可知，小灯泡的额定功率P0小于实际功率P1的4倍。 【点评】本题测小灯泡额定功率实验，考查了电路连接、功率的计算、电路故障和影响电阻大小因素等知识。 13. 小欧在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压可调。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将乙所示的实物连接成完整电路（连线不得交叉）。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （3）实验后，小欧利用该电路探究了“电流与电阻的关系”。 ①他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丁所示。由图象可知，当电压一定时，导体中的电流与导体电阻成 　 　 。 ②若电源电压为4.5V，要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为 　 　 （填选项前字母）。 A.20Ω 0.6A B.50Ω 0.5A C.60Ω 0.3A 【答案】（1）；（2）0.8；（3）①反比；②B。 【分析】（1）滑动变阻器采用一上一下接线原则； （2）电流表读数时先确定量程和分度值，再根据指针位置读取示数；由P＝UI得到小灯泡的额定功率； （3）当电压一定，IR乘积为定值时，可推导出导体中的电流与导体电阻成反比。 ②探究电流与电阻关系时要控制电阻两端电压，根据串联电路电压特点，得到滑动变阻器两端电压，当接入20Ω电阻时，由欧姆定律得到电路中的电流，由欧姆定律和串联电路电流规律得到此时滑动变阻器接入的电阻，当接入5Ω定值电阻时，由欧姆定律得到电路电流，进而可得到滑动变阻器的规格选50Ω 0.5A，即选B。 【解答】解：（1）由图甲可知，滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右端接线柱相连，据此作图，完整图如答案所示。（2）电流表使用0～0.6A量程，分度值是0.02A，由图丙可知，示数I＝0.32A；小灯泡额定电压U额＝2.5V，根据P＝UI，其额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.32A＝0.8W。 （3）①由图丁可知，U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V，可知当电压一定时，IR乘积为定值，所以导体中的电流与导体电阻成反比。 ②电源电压U总＝4.5V，探究电流与电阻关系时要控制电阻两端电压UR＝2V不变。 根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压U滑＝U总﹣UR＝4.5V﹣2V＝2.5V。 当接入20Ω电阻时，电路中电流I0.1A。此时滑动变阻器接入电阻R滑25Ω，当接入5Ω定值电阻时，电路电流I'0.4A，所以滑动变阻器规格选50Ω 0.5A，即选B。 【点评】本题是测量小灯泡功率的实验和探究电流与电阻关系的实验的综合题，考查了电路的连接、电表的读数、电功率公式、欧姆定律公式和串联电路规律的应用，难度中等。 14. 小金做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为3V）、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 （1）用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。 （2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是 　 　 。 （3）排除故障后，小金闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，接下来的具体操作是 　 　 。 （4）小灯泡L两端电压随电流I变化的关系图如图丙所示。小金进一步绘制出小灯泡的电功率P随电流的平方I2变化的关系图，则如图中正确的是 　 　 。 A.B.C. 【答案】（1）见解答图；（2）电压表（或灯泡）短路；（3）向左移动滑动变阻器的滑片；（4）C。 【分析】（1）根据灯的额定电压为2.5V，确定电压表选用小量程与灯并联； （2）电流表有示数，则电路为通路，根据灯泡不发光，电压表示数为0分析电路的故障原因原因； （3）根据小灯泡的电流随电压变化的图象，找出灯的额定电压下电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率； （3）由P＝I2R结合电阻变化规律分析。 【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示： （2）电流表有示数，则电路为通路，发现灯泡不发光，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：电压表（或灯泡）短路； （3）由图乙可知电压表示数小于额定电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，具体操作需向左移动滑动变阻器的滑片； （4）在测灯泡电功率的实验中，通过灯泡的电流随灯泡两端的电压变大而变大，由P＝I2R知，若R不变，则P与I2成正比，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，所以P﹣I2的图像会向上弯，故C正确。 故答案为：（1）见解答图；（2）电压表（或灯泡）短路；（3）向左移动滑动变阻器的滑片；（4）C。 【点评】本题“测量小灯泡电功率”实验考查电路连接、故障分析、具体操作等。 15. 小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 　　 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。 （2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 　　 W。 （3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）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）B；（2）1；（3）变大；（4）。 【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，排除故障后，要使灯变亮，可以减小滑动变阻器接入电路中的电阻； （2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，根据指针的偏转读出电流，根据P＝U可求得小灯泡的额定功率； （3）电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，利用串联电压的规律得到定值电阻两端电压，利用欧姆定律得到电路电流；利用P＝UI得到小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，则排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向B，使灯逐渐变亮； （2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯L的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W； （3）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U﹣U额，电路电流为I额； 故可知小灯泡的额定功率P额＝U额I额。 故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。 【点评】本题考查了电路故障分析、电表读数、求灯泡额定功率等问题，综合性较强，这些知识点都是中考实验常考的内容，也是需要我们注意的知识。 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 $