15.3 用电器的正确使用（讲义）物理新教材沪粤版九年级上册

第十五章 电能与电功率 第3节 用电器的正确使用 课标要点 理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别与联系；知道用电器的铭牌含义。 能运用 及其变形公式分析用电器在不同电压下的工作状态；理解灯泡亮度取决于实际功率。 掌握“伏安法”测量小灯泡电功率的实验原理、步骤及注意事项；能分析实验数据，发现灯丝电阻随温度变化的规律。 培养规范操作实验仪器的习惯，增强安全用电意识，关注物理知识在生活中的应用。 学习重难点 重点：区分额定电压/功率与实际电压/功率。“伏安法”测量小灯泡电功率的实验原理、步骤及数据处理。 难点：理解实际功率决定灯泡亮度，而非额定功率。分析小灯泡电阻随温度变化的原因。实验电路的连接与故障排查。 知识点 额定电压与额定功率（重点） 1. 概念定义 额定电压 ( )：用电器 正常 工作时的电压。 额定功率 ( )：用电器在 额定 电压下工作时的电功率。 实际电压 ( )：用电器在 实际 工作时两端的电压。 实际功率 ( )：用电器在 实际 电压下工作时的电功率。 2. 铭牌解读 观察家用电器或灯泡上的铭牌，例如“PZ220-40”或“220V 40W”： “220V”表示该用电器的额定电压为 220V 。 “40W”表示该用电器在220V电压下工作时的额定功率为 40W 。 特别提醒： 额定值是厂家规定的固定值，只有 一 个。 实际值随电路状态改变而变化，有 无数 个。 3. 三种工作状态分析 根据实际电压与额定电压的关系，用电器的工作状态如下表所示： 电压关系 功率关系 工作状态 现象/后果 正常工作 用电器性能最佳，寿命正常 工作不足 灯泡发光暗淡，电机转速慢等 过载工作 灯泡过亮易烧断灯丝，电器可能损坏 4. 核心结论：灯泡的亮度 决定因素：灯泡的亮度由 实际功率 决定。 规律：实际功率越大，灯泡越 亮 ；实际功率越小，灯泡越 暗 。 易错点：额定功率大的灯泡不一定比额定功率小的灯泡亮（例如：一个“220V 100W”的灯泡接在10V电路中，可能不如一个“6V 3W”的手电筒灯泡亮）。 随学随练 1．额定电压为220 V、额定功率为6.6W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是__________A。若它每天正常发光10h，100天消耗的电能是_________kW•h。 【答案】 0.03 6.6 【详解】由可知，额定电流 灯泡额定功率 总工作时间 消耗的电能 2．某家用电器标牌如表所示，请根据表中信息回答： 产品名称：XXX电器 额定电压：220伏 额定功率：44瓦 (1)该用电器的额定电流为_________安； (2)正常工作10小时，消耗电能_________度。 【答案】(1) 0.2 (2) 0.44 【详解】（1）由可得，额定电流 （2）用电器正常工作时功率等于额定功率，消耗电能 知识点 测量小灯泡的电功率（重点） 1. 实验原理 公式： 方法：伏安法。即通过电压表测出小灯泡两端的电压 ，通过电流表测出通过小灯泡的电流 ，从而计算出电功率。 2. 实验器材 电源、开关、导线、小灯泡（已知额定电压，如2.5V）、滑动变阻器、电压表、电流表。 3. 实验电路图 4. 实验步骤 连接电路：断开开关，将滑动变阻器的滑片移至 阻值最大 处（保护电路）。 检查电路：确认电表量程选择合适，正负接线柱正确。 测量额定功率：闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数 等于 小灯泡的额定电压（如2.5V），记录此时电流表示数，观察灯泡亮度。 测量低于额定电压的功率：调节滑片，使电压表示数 略低于 额定电压（如2.0V），记录数据，观察亮度。 测量高于额定电压的功率：调节滑片，使电压表示数 略高于 额定电压（如3.0V，注意不要超过额定电压太多，以免烧坏灯泡），记录数据，观察亮度。 5. 数据记录与分析 6. 实验结论 小灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变。 当 时， ，灯泡正常发光。 灯泡的亮度由 实际功率 决定，实际功率越大，灯泡越 亮 。 7. 深度探究：灯丝电阻的变化 计算电阻：利用 计算三次实验中的电阻值。 发现：随着电压升高，灯丝电阻变 大 。 原因：灯丝（钨丝）是金属导体，其电阻随温度的升高而 增大 。电压越高 电流越大 功率越大 温度越高 电阻越大。 注意：因此，不能求小灯泡电阻的平均值作为其电阻，因为不同电压下电阻不同。这与“伏安法测定值电阻”不同。 易错提醒： 滑动变阻器的作用：①保护电路； ②改变小灯泡两端的电压和通过的电流，从而测量不同电压下的实际功率。 本实验不需要求电功率的平均值，因为我们要研究的是不同电压下的功率情况。 随学随练 3．在“测量小灯泡的电功率”实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10）。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，两个滑动变阻器：（10　2A）、（20　1A）。 (1)如图所示连接电路时，开关应______；闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表无示数，则电路中发生的故障可能是滑动变阻器______（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，闭合开关，电压表示数为2V，要使小灯泡正常发光，滑片应向______（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 (3)根据上述描述可知，在实验时选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）。若还利用现有实验器材想探究“电流与电阻的关系”，还需要添加的器材是__________________。 【答案】(1) 断开 断路 (2) B 0.65 (3) 多个阻值不同的定值电阻 【详解】（1）为了安全，连接电路时，开关应断开。 闭合开关后，电流表无示数，可能是断路，电压表无示数，说明是与电压表并联以外的部分发生了断路，所以故障可能是滑动变阻器断路。 （2）闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，小于额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，减小滑动变阻器连入电路电阻值，将滑片P向B端移动，使电压表示数为2.5V。 由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率是 （3）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 此时滑动变阻器接入电阻 大于的最大阻值，因此滑动变阻器选。 在探究“电流与电阻的关系”实验中，需要控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的电阻多次实验，因此还需要添加多个阻值不同的定值电阻。 4．小明测量额定电压为4.5 V的灯泡的额定功率（正常发光时其电阻约为8 Ω），电源电压恒为6 V。 (1)请以笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。（电流表、电压表应选择合适的量程） (2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于___________（选填“A”或“B”）端。 (3)闭合开关S，发现灯泡L不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是___________。 (4)排除故障后继续实验，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表示数为___________V时，灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，灯泡的额定电流为___________A，额定功率是___________W。 (5)要将该灯泡与6 V电源连接成发光电路，为使灯泡正常发光，需将该灯泡与阻值为___________Ω的定值电阻___________联。 【答案】(1) (2)B (3)灯泡L断路 (4) 4.5 0.5 2.25 (5) 3 串 【详解】（1）量程选择：灯泡额定电压为4.5V，因此电压表选量程并联在灯泡两端；灯泡正常发光电阻约8Ω，额定电流约为 因此电流表选量程串联在电路中；同时滑动变阻器的接线柱要“一上一下”接入电路。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，本题中滑动变阻器下接线柱接的是A端，因此滑片移到B端时接入电路的电阻丝最长，阻值最大，能起到保护电路的作用。 （3）灯泡不亮、电流表无示数说明电路发生断路，而电压表有示数，说明电压表两端能连通电源两极，因此故障是和电压表并联的灯泡发生了断路。 （4）灯泡的额定电压为4.5V，因此调节滑片使电压表示数为4.5V时灯泡正常发光；电流表使用量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A；灯泡的额定功率 （5）电源电压为6V高于灯泡的额定电压4.5V，需要串联一个定值电阻分担多余的1.5V电压；串联电路电流处处相等，电路电流为灯泡的额定电流0.5A，因此定值电阻阻值 题型 特殊方法测电功率 1.伏阻法 当电流表损坏或缺失时，利用已知阻值的定值电阻 和电压表进行测量。 原理：利用串联电路电流处处相等， ，则 。 常见电路设计： 将灯泡 与定值电阻 串联。 电压表先测 灯泡两端电压 。 电压表再测灯泡 和定值电阻 两端电压U。 计算 。 2.安阻法 当电压表损坏或缺失时，利用已知阻值的定值电阻 和电流表进行测量。 原理：利用并联电路电压相等， ，则 。 常见电路设计： 将灯泡 与定值电阻 并联。 电流表先测通过灯泡L的电流 。 电流表再测通过灯泡 和定值电阻 的总电流I。 计算 。 3.等效替代法 利用电阻箱或滑动变阻器替代灯泡，使电路状态相同，从而间接测量。 原理：若两个元件在相同电压下通过的电流相同（或在相同电流下两端电压相同），则它们的电功率相同。 操作步骤（以测额定功率为例）： 连接电路，闭合开关S2，将灯泡接入，调节滑动变阻器，使电压表示数为 ，记录此时滑动变阻器滑片位置（或保持变阻器不动）。 断开开关S2，闭合开关S1，用电阻箱替换灯泡。 调节电阻箱阻值，使电压表示数再次为 。 读取电阻箱阻值R。 计算功率： 。 活学活用 5．如图所示，在测量小灯泡的电功率的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻大约10Ω）、滑动变阻器“”和“”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（连线不得交叉）； (2)本实验中小明对滑动变阻器的选择是_______（选填“”或“”）。 (3)小明将电路连接好后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表指针偏转超过最大刻度，则出现的故障可能是_______； (4)排除故障，闭合开关，移动滑片发现电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向_______（选填“左”或“右”）移动；当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W； (5)若此实验的电流表损坏，小明在原有器材基础上，增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关，设计了图丙所示的电路，顺利完成测小灯泡额定功率的实验（设小灯泡的额定电压为），实验步骤如下： ①如图连接电路； ②闭合，断开，移动滑动变阻器滑片P，记下_______； ③闭合，断开，记下电压表示数U； ④断开开关，整理器材。小灯泡额定功率的表达式_______。 【答案】(1) (2) (3)小灯泡断路 (4) 左 0.75 (5) 电压表示数，保持滑动变阻器滑片不动 【详解】（1）在测量小灯泡的电功率的实验中，连接电路时，把小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联，滑动变阻器要按照“一上一下”接入电路，电压表要并联在灯泡两端，且保证电流“正入负出”，故可将灯泡左侧接线柱与滑动变阻器右上接线柱连接，据此作图。 （2）电源电压6V，灯泡正常发光时两端电压，此时滑动变阻器两端电压 灯泡电阻约为，根据串联电路电流规律 滑动变阻器需要连入的阻值约为 所以滑动变阻器应该选择R2。 （3）电路连接好后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路中没有电流，应为断路故障；电压表指针偏转超过最大刻度，说明电压表两个接线柱到电源之间是连通的，则出现的故障可能是小灯泡断路。 （4）闭合开关，移动滑片发现电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，需要把灯泡两端电压调为2.5V，由串联电路分压原理可知，应将滑片向左移动，使变阻器连入的阻值变小，变阻器分得的电压变小，灯泡两端电压才能变大。 当灯泡正常发光时，如图乙所示，电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，则小灯泡的额定功率是 （5）闭合，断开，此时电压表测量灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为灯泡额定电压，此时灯泡正常发光； 保持滑动变阻器滑片不动，闭合，断开，滑动变阻器、定值电阻R0和灯泡的连接方式不变，此时电压表测量灯泡和定值电阻R0两端电压之和，记下电压表示数U，则R0两端电压为 此时通过定值电阻的电流为 串联电路电流相等，则此灯泡的额定功率 6．在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω  1A）、开关和导线，如图甲所示是小段连接完整的电路。 (1)该实验的原理是________； (2)如图甲所示，在连接电路之前开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态，此时滑动变阻器的滑片应该滑到________（选填“最左”或“最右”）端，从而起到保护电路的作用； (3)小段闭合开关后，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是________（选填“灯泡断路”或“滑动变阻器短路”）； (4)小段根据数据作出如图乙所示的图像，由图可知，灯泡的额定功率为________W；灯泡电阻随电压的增加而________（选填“增大”或“减小”）； (5)对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但小段发现：标有“220V  8.5W”的LED灯与标有“220V  60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是________； A．两灯的实际功率相同 B．两灯将电能转化为光能的效率不同 (6)同组的小陈同学也设计了一个电路图（如图丙所示），测出了该小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值用R表示，正确操作过程如下： ①只闭合开关S和，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，读出电流表的示数为； ②只闭合开关S和，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率的表达式P=________（用R、、表示）。 【答案】(1) (2) 断开 最左 (3)灯泡断路 (4) 0.5 增大 (5)B (6) 【详解】（1）使用电压表与小灯泡并联，测量小灯泡两端的电压；使用电流表与小灯泡串联，测量通过小灯泡的电流；根据电功率的计算公式计算出小灯泡的电功率，从而实现间接测量小灯泡的电功率。 （2）为了保护电路，在连接电路之前，开关应该处于断开的状态，待电路连接完成，检查无误后方可闭合开关。 为了保护电路，防止电流过大损坏元件；在连接电路时，滑动变阻器的滑片应在最大阻值处，即在最左端。 （3）若灯泡断路，电路相当于在灯泡位置断开，电流几乎无法流通，因此电流表示数几乎为零、灯泡不发光；此时电压表相当于直接串联在电路中，测量电源电压，因此电压表有示数；如果是滑动变阻器短路，电路是通路，电流表会有示数、灯泡会发光，不符合故障现象；所以，电路故障为灯泡断路。 （4）小灯泡额定电压为2.5V，从图像中可知，电压为2.5V时对应的额定电流为0.2A，因此额定功率为 由可知，取图像中不同电压点计算可知，电压升高时，电压与电流的比值（即灯泡电阻）变大，本质是灯泡灯丝温度随电压升高、实际功率变大而上升，灯丝电阻随温度升高而增大。 （5）两灯正常发光时，LED灯实际功率为8.5W，白炽灯实际功率为60W，实际功率并不相同；二者亮度相当是因为LED灯将电能转化为光能的效率远高于白炽灯，白炽灯大部分电能都转化为了内能散失，只有少部分转化为光能，因此虽然LED总功率小，但输出的光能和白炽灯相近，亮度相当。 （6）只闭合和时，定值电阻R与电流表串联后再与灯泡并联，调节滑片使灯泡正常发光，此时灯泡两端电压等于额定电压，且R与灯泡并联，因此R两端电压也等于灯泡额定电压，此时电流表测通过R的电流，说明灯泡的额定电压为 保持滑片不动，只闭合和，此时电流表测R和灯泡的总电流，根据并联电路电流规律可知，通过灯泡的额定电流为，因此灯泡额定功率为 基础通关 1．0.2度电可以供“PZ220—20”的电灯正常工作（     ） A．110h B．5h C．30h D．10h 【答案】D 【详解】电灯正常工作时功率等于额定功率 消耗的电能 由得工作时间 故选D。 2．将“”的灯泡和“”的灯泡一起接入电路，两灯泡均可发光。若不计灯丝电阻随温度的变化，关于两灯泡亮度的比较，下列说法正确的是（    ） A．若两灯泡串联，则灯泡更亮 B．若两灯泡串联，则灯泡更亮 C．若两灯泡并联，则灯泡更亮 D．若两灯泡并联，则两灯泡一样亮 【答案】D 【详解】由题意知，两灯电阻， 可知。 AB．两灯串联时电流相等，实际功率，因，故，两灯亮度相同，故AB错误； CD．两灯并联时电压相等，实际功率，因，故，两灯亮度相同，故C错误，D正确。 故选D。 3．一个标有“220V   40W”的灯泡，接在电压为110V的电源两端，实际功率是（不考虑灯丝电阻的变化）（     ） A．40W B．20W C．10W D．5W 【答案】C 【详解】由，得灯丝电阻 接在电压为110V的电源两端，实际功率 故选C。 4．充电宝自身充电时输入功率、对外供电时输出功率一般不同。某品牌充电宝的铭牌如图所示，该充电宝（     ） 型号：超快充充电宝 电池种类：可充电锂离子电池 额定能量： 额定输入： 额定输出：（type-c）（lightning） A．充满电后，一定能连续使用 B．该充电宝的额定输出功率是 C．电量剩余时，需要才能充满电 D．type-c的供电功率大于lightning 【答案】C 【详解】ABD. type-c口的额定输出功率为 lightning口的额定输出功率为 两次功率均不为50W，且type-c口的供电功率小于lightning口的供电功率，由得，充满电后使用时间不一定是50h，故ABD不符合题意； C. 不计充电能量损耗，充电过程保持额定输入功率恒定，需充电能 输入功率 充电时间，故C符合题意。 故选C。 5．灯泡L1（“6V  6W”）和L2（“6V  3W”）的电流和两端电压的关系曲线如图甲所示，现将其按图乙电路连接，闭合开关，其中一只灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（     ） A．灯泡L1的电流为1A B．灯泡L2的电阻为6Ω C．电压表示数为6V D．灯泡L1的功率为1W 【答案】D 【详解】A．由可得，的额定电流 的额定电流 图乙中两灯串联，电压表测两端电压。串联电路电流处处相等，一只灯泡正常发光，为了电路安全，电路中最大电流为0.5A，即灯泡L2正常发光，则灯泡L1的电流，故A错误； B．此时正常发光，其电阻，故B错误； C．由图甲可知，当时，两端电压，即电压表示数为2V，故C错误； D．灯泡的功率，故D正确。 故选D。 6．为了电路安全，将“3V 6W”和“6V 6W”的两只灯泡串联时，其两端允许加的最大电压为_____V；若改为并联，则干路中允许通过的最大电流为_____A。（不计温度对灯丝电阻的影响） 【答案】 7.5 2.5 【详解】标有“3V 6W”的灯泡的额定电流 灯丝电阻 标有“6V 6W”的灯泡的额定电流 灯丝电阻 串联电路中各处电流相等，为保证两灯都安全，电路最大电流不能超过两个灯泡额定电流的较小值，即 串联总电阻 因此允许加的最大总电压 并联电路中各支路两端电压相等，为保证两灯都安全，电路电源电压不能超过两个灯泡额定电压的较小值，即 此时正常工作，通过的电流为额定电流2A；的电阻不变，通过它的电流 并联干路电流等于各支路电流之和，因此干路最大电流 7．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V  3W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光，即电源电压为___________V；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为___________Ω，此时电路消耗的总功率是___________W。 【答案】 6 20 4.8 【详解】闭合S1、断开S2时，电路为小灯泡L的简单电路，小灯泡正常发光，故电源电压等于小灯泡的额定电压，即。 再闭合S2后，R与L并联，电流表测干路电流。因并联电路各支路独立工作，通过L的电流不变，故电流表示数的变化量等于通过R的电流，即 由并联电路电压规律可知，R两端电压等于电源电压，因此定值电阻的阻值 小灯泡两端电压仍等于额定电压，故小灯泡正常发光，功率。定值电阻R的功率为 电路消耗的总功率为 8．如图所示，标有“3V 0.3A”的灯泡和标有“4V 0.2A”的灯泡连接成___________联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先正常发光的灯泡是___________，此时通过另一灯泡的电流是___________A。 【答案】 串 0.2 【详解】由电路中电流只有一条路径可知，两灯泡连接成串联电路。 因串联电路电流处处相等，的额定电流小于的额定电流，电源电压逐渐升高时电路电流逐渐增大，先达到的额定电流，故先正常发光。 由串联电路电流处处相等可知，此时通过另一灯泡的电流等于的额定电流，为。 9．寒假小明在家休息，用电能表（如图）和电水壶等完成一些电学的测量实验。他只让某电水壶工作，发现在10min内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶10min内消耗的电能是________kW·h。这些电能可供标有“220V  25W”字样的灯泡正常工作________h。 【答案】 0.2 8 【详解】结合电能表表盘参数含义可知，电水壶10min内消耗的电能为 由可得，灯泡正常工作时间 10．如图-1，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 (1)连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行___________；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为___________V，则故障可能为小灯泡断路。 (2)排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压 电流 电阻 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图-2所示，为___________V； ②小灯泡正常发光时的电阻为___________； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是___________。 (3)小亮发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是____和____。 (4)如图甲是小亮同学连接的实物电路图，图中只有一处导线连接错误，请在错误的导线处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (5)小亮想利用原有器材测量未知电阻Rx的阻值，但电压表突然损坏，他又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图乙所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下： ①只闭合开关S1时，电流表读数为I1； ②开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2； ③待测电阻Rx=______________________（用已知和测出的物理量符号表示）。 【答案】(1) 调零 3 (2) 1.5 10 小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值，不能求平均值 (3) 小灯泡的功率P/W 小灯泡亮度 (4) (5) 【详解】（1）连接电路前，没有电流通过电流表，电流表指针不在零刻度线，需要先进行调零操作。 电源为两节新干电池，一节新干电池的电压是1.5V，电源电压是3V，连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，可能电路中出现断路，若小灯泡断路，电压表会串联在电路中，相当于直接测量电源电压，因此电压表示数为3V。 （2）①由图-2可知，电压表选择小量程，分度值是0.1V，电压表的示数是1.5V。 ②小灯泡正常发光时的电压是2.5V，由表中数据可知对应的电流是0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为 ③因为小灯泡的电阻受温度影响，不是一个定值，不能求平均值，所以小组的同学的想法不可行。 （3）探究小灯泡亮度与实际功率的关系，需要记录计算出的实际功率，同时对应记录每一组数据下小灯泡的实际发光亮度，才能总结二者的规律，因此需要添加“小灯泡的功率P/W”和“小灯泡亮度”表头。 （4）图甲中电流表和灯泡并联，电压表串联在电路中，所以灯泡右端接线柱与电流表“0.6”接线柱之间的导线是错误的；电流表应串联在电路中，电压表测灯泡两端的电压，将灯泡右端接线柱与电压表负接线柱相接起来。 （5）只闭合开关S1时，两电阻串联，电流表读数为I1；电源电压为① 开关S1、S2都闭合时，Rx短路，电路为R0的简单电路，电流表读数为I2，电源电压为② 电源电压不变，由①②得到 待测电阻 素养提升 11．如图甲所示是智能家居系统监测室内空气湿度的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。闭合开关后，当室内空气湿度增大时，下列说法正确的是（     ） A．电路中的电流变小 B．电压表示数变小 C．两端的电压与通过的电流之比不变 D．定值电阻的功率变大 【答案】D 【详解】由图甲可知，湿敏电阻R与定值电阻串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端的电压。 A．当空气湿度增大时，由图乙可知湿敏电阻R的阻值减小，电路总电阻随之减小。电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流会变大，故A错误； B．定值电阻的阻值不变，电路电流变大，由可知，两端电压变大，即电压表示数变大，故B错误； C．根据欧姆定律，R两端的电压与通过它的电流之比等于R的阻值，湿度增大时R的阻值减小，因此这个比值变小，故C错误； D．定值电阻的阻值不变，电路电流变大，根据功率公式，可得的功率变大，故D正确。 故选D。 12．如图甲所示，电源电压保持不变，，灯泡的额定电压为，是滑动变阻器，灯泡的图像如图乙。当同时闭合、、，的滑片P在端时，电路的电功率为_______；当闭合开关、，断开，的滑片P在端时，电压表示数为3 V，1 min内滑动变阻器消耗的电能为_______。 【答案】 6.6 108 【详解】同时闭合、、且滑片在端，故与灯泡并联，接入电阻为0。 由并联电路电压特点可知， 的电功率为 由图乙可知，灯泡两端电压为时通过的电流为，灯泡的电功率为 电路的总电功率为 因闭合、、断开且滑片在端，故灯泡与最大阻值串联。电压表测量两端电压，即 根据串联电路电压规律可知，灯泡两端的电压为 由图乙可知，电路电流为 滑动变阻器1min消耗的电能为 13．小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请帮小明将实验步骤补充完整； (1)_____________，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为________； (2)保持滑动变阻器的滑片位置不变，____________，读出电压表的示数为U； (3)小灯泡的额定电功率表达式为P额=________________（用测量量和已知量的字母表示）。 【答案】(1) 断开S2，闭合S和S1 U额 (2)断开S1，闭合S和S2 (3) 【详解】（1）闭合S、，断开S2时，小灯泡和定值电阻串联，电压表此时测量小灯泡两端的电压。 移动滑片让电压表示数等于小灯泡的额定电压，此时小灯泡处于额定工作状态。 （2）保持滑动变阻器滑片不动，电路总电阻不变，小灯泡和仍串联，电路电流和步骤1完全相同，闭合S、S2，断开S1，此时电压表测量小灯泡和的总电压。 （3）两端的电压为 根据欧姆定律，此时电路的电流，也就是小灯泡的额定电流为 小灯泡的额定功率 14．如图所示，图1为某品牌腿部按摩仪，能根据不同人对冷热程度的需求调节温度，有效缓解腿部疲劳。其工作电路简化图如图2所示，内置充电电池，容量4000mA·h，工作电压为5V，充满电后，若仅按摩可连续正常工作5h。电热丝的阻值为5Ω不变，加热按摩时电热丝的最小功率为1.25W。下列说法正确的是（     ） A．选择开关与触点2、3接触时，按摩仪处于加热按摩状态 B．电动机正常工作时的功率为5W C．温度调节器的阻值范围为0~15Ω D．加热按摩时该按摩仪的最大功率为9W 【答案】D 【详解】A．选择开关与触点2、3接触时，电路中只有电动机工作，按摩仪处于仅按摩状态，故A错误； B．电池容量 电池储存总电能 只按摩时，电动机工作时间 电动机正常工作时的功率 故B错误； C．加热按摩时，电热丝与温度调节器串联，电热丝的最小功率，电热丝两端的最小电压 此时电路中的电流 电路总电阻 温度调节器的最大阻值 温度调节器的阻值范围为 故C错误； D．加热按摩时，当温度调节器阻值为0时，电热丝的功率最大，即 按摩仪的最大功率 故D正确。 故选D。 15．汽车大灯通常有“远光照明”和“近光照明”两种照明方式。如图甲是某汽车大灯的简化图，电源电压恒为和B是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关，S与触点接触时，开关断开。当“近光照明”时只有一条灯丝工作，当“远光照明”时两条灯丝同时工作。当大灯处在“远光照明”时，开关S与触点______接触；若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在此内该大灯消耗的电能是______J；由图乙还可知，当大灯在“近光照明”时，发光灯丝的电阻为______（结果保留一位小数）。 【答案】 2.6 【详解】[1]远光照明要求两条灯丝同时工作。观察甲图电路：开关S接2、3时只有一条灯丝接入电路，是近光状态；接3、4时，灯丝A、B并联同时接入12V电源，两条灯丝都工作，符合远光照明的要求。 [2]远光照明，两条灯丝并联工作，总电阻较小，电源电压不变，由可知，此时电路消耗的电功率最大；近光照明，只有一条灯丝工作，电路总电阻较大，电路消耗的电功率较小，由乙图，远光照明时电路消耗的功率为，近光照明时为 则远光照明消耗的电能为 近光照明消耗的电能为 10min内大灯消耗的总电能为 [3]近光照明时发光灯丝的电阻为 迁移创新 16．（多选）如图所示为某光控路灯电路，图中、为相同灯泡，电源电压与灯泡电阻均不变，为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。当外界光照强度增加时，下列说法正确的是（     ） A．灯泡变暗 B．灯泡变亮 C．通过的电流减小 D．电路消耗的总功率增大 【答案】AD 【分析】首先分析电路结构，明确各元件的串并联关系，确定总电阻的组成部分；光照强度增加时光敏电阻阻值减小，所以先判断电路总电阻的变化趋势，再根据闭合电路欧姆定律判断干路总电流的变化；结合干路电流变化，先分析定值电阻的电压变化，再推导并联部分的总电压变化，进而判断的电流和亮度变化；用干路电流减去的电流得到所在支路的电流，再分析该支路中的电压和亮度变化；根据总功率公式，结合电源电压不变、总电流的变化，判断电路总功率的变化。 【详解】由电路图可知，光敏电阻与灯泡L2并联，再与左侧定值电阻R1串联，该支路与灯泡L1并联，最后整体与R2、电流表串联。 A．当外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，其与L2并联部分电阻减小，则R1所在支路的总电阻减小，R1、L1并联电路的总电阻减小，整个电路的总电阻R总减小，由可知干路电流增大，由可知R2的两端电压增大，R1、L1并联部分电压减小，根据并联电路的电压关系可知，灯泡L1的两端电压减小，由可知，L1的实际功率减小，L1变暗，故 A 正确； BC．干路电流I增大，灯泡L1的两端电压减小，通过L1的电流I1减小，根据并联电路的电流关系，通过R1的电流增大，定值电阻R1两端的电压增大；根据串并联电路的电压关系，L2两端的电压，因减小且增大，故减小，L2变暗，故BC错误； D．干路电流增大，电源电压不变，由可知，电路消耗的总功率增大，故D正确。 故选 AD。 17．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中，两电压表示数与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则的电阻是_____，滑片从滑到点的过程中，该电路的总功率变化量为_____。 【答案】 2 30 【详解】图甲、、滑动变阻器串联，电流表测电路电流，测两端电压，测两端电压。滑片从b向a滑动时，接入电阻减小，电路电流增大；由定值电阻电压随电流增大而增大，可知图乙中上升的ec图线为的示数随电流表变化图线，下降的dc图线为的示数随电流表变化图线。 图乙中，当时，电压表的示数，根据欧姆定律得的阻值为 由串联电路电压规律得，电源电压，因电源电压不变，故定值电阻R的电压变化量与、示数和的变化量大小相等，即 由欧姆定律，得 取滑片在b点的状态，由串联电路电压规律得，电源电压为 由总功率公式，该电路的总功率变化量为 18．利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路___________； (2)连接电路时开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向___________端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； (3)某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为___________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为___________W； (4)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，电压表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)在没有电流表的情况下，用如图4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； ③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、U和R表示）。 【答案】(1) (2) 断开 A (3) 0.2 0.625 (4)变大 (5) 【详解】（1）小灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选择0~3V量程并联在灯泡两端，只需将灯泡的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连。据此作图。 （2）连接电路时开关必须断开，防止接线短路损坏元件；当前滑片在最大电阻处，要让灯泡变亮需减小滑动变阻器接入电阻，因此向A端移动滑片，电路电流增大，灯泡功率变大。 （3）电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；从I-U图像可知，灯泡电压为额定电压2.5V时，对应电流为0.25A，因此额定功率 （4）亮着的小灯泡取出后，原来灯泡的位置相当于开路，电压表直接串联在电源两端，原本电压表测灯泡两端的电压，小于电源电压，现在示数接近电源电压，因此示数变大。 （5）步骤②，保持滑片不动，闭合S、S2，此时电压表测灯泡和定值电阻R的总电压U；由于滑片未动，电路电流不变，灯泡正常发光，因此R两端电压为，电路电流，灯泡额定功率 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电能与电功率 第3节 用电器的正确使用 课标要点 理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别与联系；知道用电器的铭牌含义。 能运用 及其变形公式分析用电器在不同电压下的工作状态；理解灯泡亮度取决于实际功率。 掌握“伏安法”测量小灯泡电功率的实验原理、步骤及注意事项；能分析实验数据，发现灯丝电阻随温度变化的规律。 培养规范操作实验仪器的习惯，增强安全用电意识，关注物理知识在生活中的应用。 学习重难点 重点：区分额定电压/功率与实际电压/功率。“伏安法”测量小灯泡电功率的实验原理、步骤及数据处理。 难点：理解实际功率决定灯泡亮度，而非额定功率。分析小灯泡电阻随温度变化的原因。实验电路的连接与故障排查。 知识点 额定电压与额定功率（重点） 1. 概念定义 额定电压 ( )：用电器 工作时的电压。 额定功率 ( )：用电器在 电压下工作时的电功率。 实际电压 ( )：用电器在 工作时两端的电压。 实际功率 ( )：用电器在 电压下工作时的电功率。 2. 铭牌解读 观察家用电器或灯泡上的铭牌，例如“PZ220-40”或“220V 40W”： “220V”表示该用电器的额定电压为 。 “40W”表示该用电器在220V电压下工作时的额定功率为 。 特别提醒： 额定值是厂家规定的固定值，只有 个。 实际值随电路状态改变而变化，有 个。 3. 三种工作状态分析 根据实际电压与额定电压的关系，用电器的工作状态如下表所示： 电压关系 功率关系 工作状态 现象/后果 正常工作 用电器性能最佳，寿命正常 工作不足 灯泡发光暗淡，电机转速慢等 过载工作 灯泡过亮易烧断灯丝，电器可能损坏 4. 核心结论：灯泡的亮度 决定因素：灯泡的亮度由 决定。 规律：实际功率越大，灯泡越 ；实际功率越小，灯泡越 。 易错点：额定功率大的灯泡不一定比额定功率小的灯泡亮（例如：一个“220V 100W”的灯泡接在10V电路中，可能不如一个“6V 3W”的手电筒灯泡亮）。 随学随练 1．额定电压为220 V、额定功率为6.6W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是__________A。若它每天正常发光10h，100天消耗的电能是_________kW•h。 2．某家用电器标牌如表所示，请根据表中信息回答： 产品名称：XXX电器 额定电压：220伏 额定功率：44瓦 (1)该用电器的额定电流为_________安； (2)正常工作10小时，消耗电能_________度。 知识点 测量小灯泡的电功率（重点） 1. 实验原理 公式： 方法：伏安法。即通过电压表测出小灯泡两端的电压 ，通过电流表测出通过小灯泡的电流 ，从而计算出电功率。 2. 实验器材 电源、开关、导线、小灯泡（已知额定电压，如2.5V）、滑动变阻器、电压表、电流表。 3. 实验电路图 4. 实验步骤 连接电路：断开开关，将滑动变阻器的滑片移至 处（保护电路）。 检查电路：确认电表量程选择合适，正负接线柱正确。 测量额定功率：闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数 小灯泡的额定电压（如2.5V），记录此时电流表示数，观察灯泡亮度。 测量低于额定电压的功率：调节滑片，使电压表示数 额定电压（如2.0V），记录数据，观察亮度。 测量高于额定电压的功率：调节滑片，使电压表示数 额定电压（如3.0V，注意不要超过额定电压太多，以免烧坏灯泡），记录数据，观察亮度。 5. 数据记录与分析 6. 实验结论 小灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变。 当 时， ，灯泡正常发光。 灯泡的亮度由 决定，实际功率越大，灯泡越 。 7. 深度探究：灯丝电阻的变化 计算电阻：利用 计算三次实验中的电阻值。 发现：随着电压升高，灯丝电阻变 。 原因：灯丝（钨丝）是金属导体，其电阻随温度的升高而 。电压越高 电流越大 功率越大 温度越高 电阻越大。 注意：因此，不能求小灯泡电阻的平均值作为其电阻，因为不同电压下电阻不同。这与“伏安法测定值电阻”不同。 易错提醒： 滑动变阻器的作用：①保护电路； ②改变小灯泡两端的电压和通过的电流，从而测量不同电压下的实际功率。 本实验不需要求电功率的平均值，因为我们要研究的是不同电压下的功率情况。 随学随练 3．在“测量小灯泡的电功率”实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10）。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，两个滑动变阻器：（10　2A）、（20　1A）。 (1)如图所示连接电路时，开关应______；闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表无示数，则电路中发生的故障可能是滑动变阻器______（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，闭合开关，电压表示数为2V，要使小灯泡正常发光，滑片应向______（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 (3)根据上述描述可知，在实验时选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）。若还利用现有实验器材想探究“电流与电阻的关系”，还需要添加的器材是__________________。 4．小明测量额定电压为4.5 V的灯泡的额定功率（正常发光时其电阻约为8 Ω），电源电压恒为6 V。 (1)请以笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。（电流表、电压表应选择合适的量程） (2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于___________（选填“A”或“B”）端。 (3)闭合开关S，发现灯泡L不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是___________。 (4)排除故障后继续实验，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表示数为___________V时，灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，灯泡的额定电流为___________A，额定功率是___________W。 (5)要将该灯泡与6 V电源连接成发光电路，为使灯泡正常发光，需将该灯泡与阻值为___________Ω的定值电阻___________联。 题型 特殊方法测电功率 1.伏阻法 当电流表损坏或缺失时，利用已知阻值的定值电阻 和电压表进行测量。 原理：利用串联电路电流处处相等， ，则 。 常见电路设计： 将灯泡 与定值电阻 串联。 电压表先测 灯泡两端电压 。 电压表再测灯泡 和定值电阻 两端电压U。 计算 。 2.安阻法 当电压表损坏或缺失时，利用已知阻值的定值电阻 和电流表进行测量。 原理：利用并联电路电压相等， ，则 。 常见电路设计： 将灯泡 与定值电阻 并联。 电流表先测通过灯泡L的电流 。 电流表再测通过灯泡 和定值电阻 的总电流I。 计算 。 3.等效替代法 利用电阻箱或滑动变阻器替代灯泡，使电路状态相同，从而间接测量。 原理：若两个元件在相同电压下通过的电流相同（或在相同电流下两端电压相同），则它们的电功率相同。 操作步骤（以测额定功率为例）： 连接电路，闭合开关S2，将灯泡接入，调节滑动变阻器，使电压表示数为 ，记录此时滑动变阻器滑片位置（或保持变阻器不动）。 断开开关S2，闭合开关S1，用电阻箱替换灯泡。 调节电阻箱阻值，使电压表示数再次为 。 读取电阻箱阻值R。 计算功率： 。 活学活用 5．如图所示，在测量小灯泡的电功率的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻大约10Ω）、滑动变阻器“”和“”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（连线不得交叉）； (2)本实验中小明对滑动变阻器的选择是_______（选填“”或“”）。 (3)小明将电路连接好后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表指针偏转超过最大刻度，则出现的故障可能是_______； (4)排除故障，闭合开关，移动滑片发现电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向_______（选填“左”或“右”）移动；当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W； (5)若此实验的电流表损坏，小明在原有器材基础上，增加了一个阻值为的定值电阻和两个开关，设计了图丙所示的电路，顺利完成测小灯泡额定功率的实验（设小灯泡的额定电压为），实验步骤如下： ①如图连接电路； ②闭合，断开，移动滑动变阻器滑片P，记下_______； ③闭合，断开，记下电压表示数U； ④断开开关，整理器材。小灯泡额定功率的表达式_______。 6．在“测定小灯泡的电功率”实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω  1A）、开关和导线，如图甲所示是小段连接完整的电路。 (1)该实验的原理是________； (2)如图甲所示，在连接电路之前开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态，此时滑动变阻器的滑片应该滑到________（选填“最左”或“最右”）端，从而起到保护电路的作用； (3)小段闭合开关后，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是________（选填“灯泡断路”或“滑动变阻器短路”）； (4)小段根据数据作出如图乙所示的图像，由图可知，灯泡的额定功率为________W；灯泡电阻随电压的增加而________（选填“增大”或“减小”）； (5)对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但小段发现：标有“220V  8.5W”的LED灯与标有“220V  60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是________； A．两灯的实际功率相同 B．两灯将电能转化为光能的效率不同 (6)同组的小陈同学也设计了一个电路图（如图丙所示），测出了该小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值用R表示，正确操作过程如下： ①只闭合开关S和，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，读出电流表的示数为； ②只闭合开关S和，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率的表达式P=________（用R、、表示）。 基础通关 1．0.2度电可以供“PZ220—20”的电灯正常工作（     ） A．110h B．5h C．30h D．10h 2．将“”的灯泡和“”的灯泡一起接入电路，两灯泡均可发光。若不计灯丝电阻随温度的变化，关于两灯泡亮度的比较，下列说法正确的是（    ） A．若两灯泡串联，则灯泡更亮 B．若两灯泡串联，则灯泡更亮 C．若两灯泡并联，则灯泡更亮 D．若两灯泡并联，则两灯泡一样亮 3．一个标有“220V   40W”的灯泡，接在电压为110V的电源两端，实际功率是（不考虑灯丝电阻的变化）（     ） A．40W B．20W C．10W D．5W 4．充电宝自身充电时输入功率、对外供电时输出功率一般不同。某品牌充电宝的铭牌如图所示，该充电宝（     ） 型号：超快充充电宝 电池种类：可充电锂离子电池 额定能量： 额定输入： 额定输出：（type-c）（lightning） A．充满电后，一定能连续使用 B．该充电宝的额定输出功率是 C．电量剩余时，需要才能充满电 D．type-c的供电功率大于lightning 5．灯泡L1（“6V  6W”）和L2（“6V  3W”）的电流和两端电压的关系曲线如图甲所示，现将其按图乙电路连接，闭合开关，其中一只灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（     ） A．灯泡L1的电流为1A B．灯泡L2的电阻为6Ω C．电压表示数为6V D．灯泡L1的功率为1W 6．为了电路安全，将“3V 6W”和“6V 6W”的两只灯泡串联时，其两端允许加的最大电压为_____V；若改为并联，则干路中允许通过的最大电流为_____A。（不计温度对灯丝电阻的影响） 7．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V  3W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光，即电源电压为___________V；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为___________Ω，此时电路消耗的总功率是___________W。 8．如图所示，标有“3V 0.3A”的灯泡和标有“4V 0.2A”的灯泡连接成___________联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先正常发光的灯泡是___________，此时通过另一灯泡的电流是___________A。 9．寒假小明在家休息，用电能表（如图）和电水壶等完成一些电学的测量实验。他只让某电水壶工作，发现在10min内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶10min内消耗的电能是________kW·h。这些电能可供标有“220V  25W”字样的灯泡正常工作________h。 10．如图-1，是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池且电压保持不变。 (1)连接电路前，发现电流表的指针没有指在零刻度线处，接下来应该对电流表进行___________；连接好电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数为___________V，则故障可能为小灯泡断路。 (2)排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，得到数据如下表： 实验序号 电压 电流 电阻 1 1.0 0.16 2 0.20 3 2.0 0.22 4 2.5 0.25 ①第2次实验时，电压表的示数如图-2所示，为___________V； ②小灯泡正常发光时的电阻为___________； ③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，这种想法不可行的原因是___________。 (3)小亮发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡的亮度也会发生变化，查阅资料得知，小灯泡的亮度与实际功率有关，若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系，除了表中记录的数据外，实验表格中还需添加的两列表头是____和____。 (4)如图甲是小亮同学连接的实物电路图，图中只有一处导线连接错误，请在错误的导线处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (5)小亮想利用原有器材测量未知电阻Rx的阻值，但电压表突然损坏，他又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图乙所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下： ①只闭合开关S1时，电流表读数为I1； ②开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2； ③待测电阻Rx=______________________（用已知和测出的物理量符号表示）。 素养提升 11．如图甲所示是智能家居系统监测室内空气湿度的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。闭合开关后，当室内空气湿度增大时，下列说法正确的是（     ） A．电路中的电流变小 B．电压表示数变小 C．两端的电压与通过的电流之比不变 D．定值电阻的功率变大 12．如图甲所示，电源电压保持不变，，灯泡的额定电压为，是滑动变阻器，灯泡的图像如图乙。当同时闭合、、，的滑片P在端时，电路的电功率为_______；当闭合开关、，断开，的滑片P在端时，电压表示数为3 V，1 min内滑动变阻器消耗的电能为_______。 13．小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请帮小明将实验步骤补充完整； (1)_____________，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为________； (2)保持滑动变阻器的滑片位置不变，____________，读出电压表的示数为U； (3)小灯泡的额定电功率表达式为P额=________________（用测量量和已知量的字母表示）。 14．如图所示，图1为某品牌腿部按摩仪，能根据不同人对冷热程度的需求调节温度，有效缓解腿部疲劳。其工作电路简化图如图2所示，内置充电电池，容量4000mA·h，工作电压为5V，充满电后，若仅按摩可连续正常工作5h。电热丝的阻值为5Ω不变，加热按摩时电热丝的最小功率为1.25W。下列说法正确的是（     ） A．选择开关与触点2、3接触时，按摩仪处于加热按摩状态 B．电动机正常工作时的功率为5W C．温度调节器的阻值范围为0~15Ω D．加热按摩时该按摩仪的最大功率为9W 15．汽车大灯通常有“远光照明”和“近光照明”两种照明方式。如图甲是某汽车大灯的简化图，电源电压恒为和B是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关，S与触点接触时，开关断开。当“近光照明”时只有一条灯丝工作，当“远光照明”时两条灯丝同时工作。当大灯处在“远光照明”时，开关S与触点______接触；若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在此内该大灯消耗的电能是______J；由图乙还可知，当大灯在“近光照明”时，发光灯丝的电阻为______（结果保留一位小数）。 迁移创新 16．（多选）如图所示为某光控路灯电路，图中、为相同灯泡，电源电压与灯泡电阻均不变，为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。当外界光照强度增加时，下列说法正确的是（     ） A．灯泡变暗 B．灯泡变亮 C．通过的电流减小 D．电路消耗的总功率增大 17．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中，两电压表示数与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则的电阻是_____，滑片从滑到点的过程中，该电路的总功率变化量为_____。 18．利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路___________； (2)连接电路时开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向___________端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； (3)某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为___________A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为___________W； (4)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，电压表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)在没有电流表的情况下，用如图4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； ③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、U和R表示）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $