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浙教版初中科学 第23课时《电功、电功率》中考冲刺复习课件
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这是一份浙教版初中科学 第23课时《电功、电功率》中考冲刺复习课件，共60页。PPT课件主要包含了其他形式能，6×106，W＝Pt，电能表，答案A，电功率，答案D，答案B，第6题图，第7题图等内容，欢迎下载使用。
考点1 概述电功的概念 b电功的实质：电流做功的过程就是_______转化为____________的过程。考点2 知道电功的单位 a单位为________(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW•h)。换算：1 kW•h＝_________J。考点3 列举决定电功大小的因素 a影响电功大小的因素有电压、_____和通电______。
考点4 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 a电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_______转化为其他形式的能。考点5 应用电功的公式计算用电器消耗的电能 c电能计算公式为：_______________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式______________________计算。考点6 根据电能表读数的变化估算消耗的电能 b测量电功的仪表是________(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。
W＝(U2/R)t，W＝I2Rt
1．(2014•德阳)下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是() A．电饭煲 B．电热毯 C．电视机 D．电风扇
2.(2015·温州)某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，指示灯规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应于触点__________接通。(填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为U实，消耗的实际功率为额定功率的1/25。求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。②定值电阻R0的阻值。(指示灯的电阻不变)
【答案】（1）3和4；（2）①32.4焦 ②48欧
考点7 概述电功率的概念 b电流在单位时间内所做的功叫_________，是用来表示_____________的物理量。
考点8 知道电功率的单位 a单位：瓦特(简称瓦，符号为W)，千瓦(kW)。1 kW＝1000W。
考点9 应用电功率的公式进行简单的计算 c电功率计算公式为：P＝____、P＝____。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝____、P＝____计算。
考点10 知道额定功率的概念 a(1)额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。(2)用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的______电功率。
考点11 从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率a以灯泡为例：PZ220V 25WPZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，25W表示该灯泡的额定功率为25W。
3.(2015·宁波)如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时()A．通过R2的电流变大B．电路总电阻变大C．R1消耗的功率变小D.要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移
4.(2015·金华)夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器。图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路，其中指示灯的电阻不随温度变化。(1)电热灭蚊器是根据什么原理制成的。(2)某次使用时，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示，则热敏发热体两端电压的变化情况为____________________。
【答案】（1）电流的热效应；（2）先变大后不变
三、测定小灯泡的电功率
考点12 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 b原理为_________。
考点13 绘制实验的电路图 b
考点14 测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论 b调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数等于额定电压时，可测额定功率。
5．在今年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干，在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽，把两表的位置给颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是()A．电流表将被烧坏 B．电压表将被烧坏C．电压表有读数、电流表的读数几乎为0D．电流表有读数、电压表的读数几乎为0
【答案】C【解析】当把电压表和电流表的位置给颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有读数，电流表的读数几乎为零。
6.(2015·丽水)某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路图如图甲所示。(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到_________________________；
【答案】 （1）阻值最大处(或最右端)；（2）不行，因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化。（3）0.5瓦
高频点1 电功的计算
★例1 (2013•镇江)LED灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发光时的亮度相当，与白炽灯相比，LED灯泡可以节能约( )A．14.2% B．85.8%C．16.5% D．83.5%
★1. (2015·湖州)《2013～2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示，我国现有城乡路灯总数约有2亿只，并以每年加20%的速度增长，我国有丰富的风能及太阳能资源。路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，每套路灯的部分部件及参数如下表。
(1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是_______(填“串联”或“并联”)(2)两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为多大？(3)国家发改委提供的数据显示，每燃烧1吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨。假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用此套路灯替换400瓦、每天工作10小时的传统路灯，则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放？
【答案】（1）并联：(2)5A：(3)1.27t；【解析】(1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是并联，因为它们其中一只烧杯时，不会影响另一只；(2)两只LED灯正常发光时，电路消耗的总功率为120W，通过光控开关S的电流为I＝P/U＝120W/24V＝5A；(3)传统路灯1年(365天)消耗的电能是W＝Pt＝0.4kW×10×365h＝1460kW·h，可减少排放二氧化碳的质量为(1460kW·h/3000kW·h)×2.61t＝1.27t。
高频点2 电功率的计算
★例2 (2014•金华、义乌)如表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。
(1)电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能。(2)电路中R2的阻值。(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的__________点处。
【答案】(1)6.6×105J (2)66Ω 【解析】(1)W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J；(2)高温档时，R1＝U2÷P高＝(220V)2÷1100W＝44Ω，低温档时，R总＝U2÷P低＝(220V)2÷440W＝110Ω，R2＝R总－R1＝110Ω－44Ω＝66Ω；(3)如果把“限高温开关”接在零线上，即使把开关断开，电路中的火线还是接通的，也还是有电流存在，会电到人的。装在火线上，“限高温开关”断开，火线也就断开了，就没有电了，能够保证安全。故装在B点。
2.(2015·金华)小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V 0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。(1)关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少欧？此时，电路消耗的总功率为多少瓦？
(2)从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与________间；(3)不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消耗电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合，光照强时自动断开)，你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的_处。
【答案】(1)UR＝U－UD＝220V－2.2V＝217.8V，IR＝ID＝0.01A，R＝UR/IR＝217.8V/0.01A＝21780Ω，P＝UI＝220V×0.01A＝2.2W（2）火线（3）c
高频点3 小灯泡功率的测定
★例3 (2015·内江)育才中学初3.1班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后，某兴趣小组欲进一步探究学习，现将其改变为“探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验，实验中提供了以下实验器材： A．待测小灯泡L(额定电压3.0V，额定功率1.8W) B．电压表V(量程0～3V，量程0～15V)。 C．电流表A(量程0～0.6A，0～3A)D．滑动变阻器R(0～10Ω)E．定值电阻R01＝5Ω，R02＝10Ω，R03＝15Ω F．蓄电池，电压U＝12V G．开关S一个，导线若干。
(1)为了比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选____________。(2)为了保证电路安全，实验中定值电阻R0应选____。(填“R01”、“R02”或“R03”)(3)请用铅笔画线代替导线，将实验器材连接起来，使之成为准备使用的实物电路。(4)测量结束后，应先断开开关，拆除______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。
(5)该小组同学在处理实验数据时，将电功率P作为纵坐标，U2作为横坐标，采用描点法，在坐标纸上作出了P－U2图像，并画出该图像是一条直线(如图所示)。根据图像，请你指出：所作图像的错误之处是____________；作图时，坐标取值不恰当之处是____。(6)假设实验中所给的实验器材电流表已损坏，老师又给了一只电压表，该组同学仍完成了实验。请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图。
【答案】（1）0～0.6A；（2）R03（3）见右图；
（4）电源；（5）图线不应画成直线；横坐标的标度取值不恰当。（6）
【解析】(1)因为灯泡的额定电压为3.0V，额定功率为1.8W，所以灯泡的额定电流为I＝P/U＝1.8W/3.0V＝0.6A；故为了比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选0～0.6A；(2)为了保证电路安全，电流最大值为0.6A，电源电压为12V，所以电路最小电阻R＝U/I＝12V/0.6A＝20Ω，灯泡正常发光电阻为R灯＝U灯/I灯＝3.0V/0.6A＝5Ω，所以定值电阻最大值为20Ω－5Ω＝15Ω，定值电阻R0应选R03；(3)连接电路时注意滑动变阻器一上一下连接，电流表中电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，用小量程；
(4)电学实验测量结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线，防止因拆除而导致电路的短路，然后再拆除其他导线，最后整理好器材；(5)在作P－U2之间关系图像时，因小灯泡的电阻随温度升高而增大，所以图像不应该是一条直线；作图时，坐标取值不恰当之处是横坐标的标度取值不恰当，应当改为自然数的平方数递增；(6)没有电流表可以用电压表与定值电阻并联来替代电流表，因为电压与电阻的比值等于电流。
★例4 (2014•绍兴)把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路，变阻器最大电阻R＝2 R1。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列叙述正确的是( )A．电路总功率逐渐减小B．变阻器的功率逐渐减小C．变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1D．电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
【答案】D【解析】A.P总＝U2/(R1＋R)，当滑片向左滑动时，R变小，总功率变大。B.可设总功率为UI，R1消耗的功率为I2R1，滑动变阻器消耗的功率为P，三者有如下关系：UI＝I2R1＋P。P＝－R1I2＋UI，其中R1、U为常数，P与I为二次函数关系。由此可知，当I＝－b/2a＝U/2R1时，P达到最大值。2R1＝R1＋R，R＝R1。即当滑动变阻器的阻值与定值电阻相等时，滑动变阻器消耗的功率达到了最大值。由此可知滑片向左滑动时，滑动变阻器消耗的功率是先变大，再变小，B错。C.最左端是P＝U2/R1，最右端是P′＝U2/(R1＋R)＝U2/3R1。两者比值为3∶1。D.电阻R1的功率：P1＝I2R1，P总＝I2(R1＋R)，P1∶P总＝R1∶(R1＋R)，当向左滑时，R变小，故比值变大。
★例5 (2015·广东)如图是一种光控电路，它主要由工作电路和控制电路两部分组成。工作电路由工作电源U1、发热电阻R1和R2等组成；控制电路由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U2等组成。当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时，磁控开关的磁性簧片相互吸合(簧片电阻忽略不计)；当L线圈中的电流小于15mA时，簧片断开。已知U1＝24V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，光敏电阻R的阻值随照射在它上面的光强E(表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd)变化的关系如图所示。当开关S闭合时，则：
(1)当L线圈中的电流小于15mA时，工作电路的总电阻R总＝____Ω。(2)当L线圈中的电流等于25mA时，工作电路中通过R1的电流I1＝____A。(3)若控制电路中R0＝94Ω、U2＝1.5V(线圈阻值忽略不计)，当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合，此时光照强度E＝____cd。若10s后开关S断开，且断开时间也为10s，则前后两段时间电阻R1所产生的热量变化了____J。
(3)“当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合”说明控制电路中的电流恰好等于15mA，要求光照强度，要先求出光敏电阻的阻值，再根据图2找出对应的光照强度。控制电路中R0与R串联的总电阻：R总控光敏电阻R的大小：R＝100Ω－94Ω＝6Ω，由图可知，当R＝6Ω时，光照强度是3cd。分析题意可知：前10s，工作电路中只有R1工作，此时R110s产生的热量： 后10s，工作电路中R1与R2串联，此时R110s产生的热量：I1＝U/R总＝24V/30Ω＝0.8A，Q2＝ R1t＝(0.8A)2×10Ω×10s＝64J，前后两次热量的变化量：ΔQ＝Q1－Q2＝576J－64J＝512J。
1.(2015·潍坊)下列图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是 ()
2．(2014·达州)分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是()A．3W B．4W C．4.5W D．6W
★3. (2015·连云港)现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是()A.串联后接到12V电源的两端，两灯均能正常发光B.串联工作时，L1和L2两端的电压之比为1∶2C.并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1D.并联工作时，L1和L2的功率之比为1∶2
【答案】D【解析】由小灯泡额定电压、额定功率可知，灯泡L1的电阻R1＝U2/P＝12Ω，额定电流I1＝0.5A，灯泡L2的电阻R2＝U2/P＝6Ω，额定电流I2＝1A。两灯泡串联工作时，L1和L2两端的电压之比U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，串联后接到12V电源两端时，L1两端的电压U1＝8V，高于其额定电压，不能正常工作，故A、B错误。两灯泡并联工作时，L1和L2两端的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，L1和L2的功率之比P1∶P2＝I1∶I2＝1∶2，故C错误，D正确，答案为D。
★4．(2014·德阳)如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是()A．灯泡L2发生了断路B．灯泡L2发生了短路C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
【答案】D【解析】A.当电路中发生断路时，串联电路中没有电流，灯泡都不亮，不符合题意。B.当灯泡L2发生了短路，L2会不亮，不符合题意。C、D.串联电路中的电流相同，根据公式P＝I2R，L2电阻越小，功率越小，灯泡越暗，C错D对。
5.(2015·山西)如图为一种握力计和它的工作原理图。电源电压保持不变。握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。握力计测量范围为0－300N，电路中电流表变化范围为0.1－0.6A，则下列说法正确的是()A.握力300N时电路中电流为0.6AB.握力计工作电路中的电源电压为3VC.R1连入电路阻值变化的范围是0－30ΩD.R2消耗的最小功率为0.5W
6．(2013•安顺)某电饭锅设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S置于“1”档时，电饭锅处于________ (填“加热”或“保温”)状态；若电饭锅保温和加热时总功率之比为1∶50，则电阻R0和R1的比值为_____。
【答案】保温，1:49
7．(2014•温州)小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R0＝5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。(1)小刚根据图判断，质量表是电流表改装的，其判断的依据是什么。(2)当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少？(3)当托盘A中所放物体质量增加时，质量表的示数也随之增大，请结合图分析其原因
【答案】（1）图中的质量表串联在电路中（2）解：当称量物体质量达到最大时，金属滑片P在R的最下端，U0＝3V，I0＝U0/R0＝3V/5Ω＝0.6A，P0＝U0I0＝3V×0.6A＝1.8W（3）当称量物体质量增加时，托盘对弹簧的压力增大，弹簧缩短，滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻也变小，而总电压不变，总电流变大，电流表(即质量表)的示数变大
8.(2015·济宁)在学习电学时，小夏利用如图所示的电路图，做了不少实验，其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，小夏先把10Ω的电阻连入电路，闭合开关，把电流表的读数填在表格中，然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻，将相应的电流值记录到表格中。 小夏的错误做法是______________________________。
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时，小夏根据电路图连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接，要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断，小夏同学选用的定值电阻的阻值为9.89Ω。
(3)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则电流表的读数是______A，小灯泡的额定功率为_______W。
【答案】（1）没有控制定值电阻两端电压不变 （2）如图 （3）0.24A;0.72W
9．(2013•宁波)如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如表所示：
(1)请将表格填写完整。_______(2)第3次实验时，电流为零，说明BC之间________(填“有”或“没有”)电源。(3)若用导线同时把AB、AC连接起来，电路可能消耗的总功率为多大？
【答案】（1）15,10;(2)没有（3）解：如甲所示电路，用导线同时将AB、AC连接起来，导线将R2短路，如乙图所示，用导线同时将AB、AC连接起来，R1、R2并联
★10.(2015·宁波)如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U－I图像。(1)图中表示小灯泡U－I图像的是____(填序号)。(2)若它们串联、并联时总电阻的值分别为R串和R并，请在对应的图上坐标区域内画出它们的U－I图像(R串、R并的U—I图像分别用③和④表示)。(3)当它们分别以串联和并联两种方式接在同一稳压电源(已知电源电压不高于10V)两端时，从电源流出的电流变化了0.45A。求该稳压电源的电压及并联时电路消耗的总功率。
考点1 概述电功的概念 b电功的实质：电流做功的过程就是_______转化为____________的过程。考点2 知道电功的单位 a单位为________(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW•h)。换算：1 kW•h＝_________J。考点3 列举决定电功大小的因素 a影响电功大小的因素有电压、_____和通电______。
考点4 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 a电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_______转化为其他形式的能。考点5 应用电功的公式计算用电器消耗的电能 c电能计算公式为：_______________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式______________________计算。考点6 根据电能表读数的变化估算消耗的电能 b测量电功的仪表是________(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。
W＝(U2/R)t，W＝I2Rt
1．(2014•德阳)下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是() A．电饭煲 B．电热毯 C．电视机 D．电风扇
2.(2015·温州)某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，指示灯规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应于触点__________接通。(填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为U实，消耗的实际功率为额定功率的1/25。求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。②定值电阻R0的阻值。(指示灯的电阻不变)
【答案】（1）3和4；（2）①32.4焦 ②48欧
考点7 概述电功率的概念 b电流在单位时间内所做的功叫_________，是用来表示_____________的物理量。
考点8 知道电功率的单位 a单位：瓦特(简称瓦，符号为W)，千瓦(kW)。1 kW＝1000W。
考点9 应用电功率的公式进行简单的计算 c电功率计算公式为：P＝____、P＝____。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝____、P＝____计算。
考点10 知道额定功率的概念 a(1)额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。(2)用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的______电功率。
考点11 从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率a以灯泡为例：PZ220V 25WPZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，25W表示该灯泡的额定功率为25W。
3.(2015·宁波)如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时()A．通过R2的电流变大B．电路总电阻变大C．R1消耗的功率变小D.要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移
4.(2015·金华)夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器。图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路，其中指示灯的电阻不随温度变化。(1)电热灭蚊器是根据什么原理制成的。(2)某次使用时，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示，则热敏发热体两端电压的变化情况为____________________。
【答案】（1）电流的热效应；（2）先变大后不变
三、测定小灯泡的电功率
考点12 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 b原理为_________。
考点13 绘制实验的电路图 b
考点14 测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论 b调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数等于额定电压时，可测额定功率。
5．在今年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干，在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽，把两表的位置给颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是()A．电流表将被烧坏 B．电压表将被烧坏C．电压表有读数、电流表的读数几乎为0D．电流表有读数、电压表的读数几乎为0
【答案】C【解析】当把电压表和电流表的位置给颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有读数，电流表的读数几乎为零。
6.(2015·丽水)某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路图如图甲所示。(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到_________________________；
【答案】 （1）阻值最大处(或最右端)；（2）不行，因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化。（3）0.5瓦
高频点1 电功的计算
★例1 (2013•镇江)LED灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED灯泡和“220V 60W”白炽灯泡正常发光时的亮度相当，与白炽灯相比，LED灯泡可以节能约( )A．14.2% B．85.8%C．16.5% D．83.5%
★1. (2015·湖州)《2013～2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示，我国现有城乡路灯总数约有2亿只，并以每年加20%的速度增长，我国有丰富的风能及太阳能资源。路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，每套路灯的部分部件及参数如下表。
(1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是_______(填“串联”或“并联”)(2)两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为多大？(3)国家发改委提供的数据显示，每燃烧1吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨。假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用此套路灯替换400瓦、每天工作10小时的传统路灯，则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放？
【答案】（1）并联：(2)5A：(3)1.27t；【解析】(1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是并联，因为它们其中一只烧杯时，不会影响另一只；(2)两只LED灯正常发光时，电路消耗的总功率为120W，通过光控开关S的电流为I＝P/U＝120W/24V＝5A；(3)传统路灯1年(365天)消耗的电能是W＝Pt＝0.4kW×10×365h＝1460kW·h，可减少排放二氧化碳的质量为(1460kW·h/3000kW·h)×2.61t＝1.27t。
高频点2 电功率的计算
★例2 (2014•金华、义乌)如表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝。
(1)电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能。(2)电路中R2的阻值。(3)若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的__________点处。
【答案】(1)6.6×105J (2)66Ω 【解析】(1)W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J；(2)高温档时，R1＝U2÷P高＝(220V)2÷1100W＝44Ω，低温档时，R总＝U2÷P低＝(220V)2÷440W＝110Ω，R2＝R总－R1＝110Ω－44Ω＝66Ω；(3)如果把“限高温开关”接在零线上，即使把开关断开，电路中的火线还是接通的，也还是有电流存在，会电到人的。装在火线上，“限高温开关”断开，火线也就断开了，就没有电了，能够保证安全。故装在B点。
2.(2015·金华)小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V 0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。(1)关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少欧？此时，电路消耗的总功率为多少瓦？
(2)从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与________间；(3)不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消耗电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合，光照强时自动断开)，你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的_处。
【答案】(1)UR＝U－UD＝220V－2.2V＝217.8V，IR＝ID＝0.01A，R＝UR/IR＝217.8V/0.01A＝21780Ω，P＝UI＝220V×0.01A＝2.2W（2）火线（3）c
高频点3 小灯泡功率的测定
★例3 (2015·内江)育才中学初3.1班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后，某兴趣小组欲进一步探究学习，现将其改变为“探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验，实验中提供了以下实验器材： A．待测小灯泡L(额定电压3.0V，额定功率1.8W) B．电压表V(量程0～3V，量程0～15V)。 C．电流表A(量程0～0.6A，0～3A)D．滑动变阻器R(0～10Ω)E．定值电阻R01＝5Ω，R02＝10Ω，R03＝15Ω F．蓄电池，电压U＝12V G．开关S一个，导线若干。
(1)为了比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选____________。(2)为了保证电路安全，实验中定值电阻R0应选____。(填“R01”、“R02”或“R03”)(3)请用铅笔画线代替导线，将实验器材连接起来，使之成为准备使用的实物电路。(4)测量结束后，应先断开开关，拆除______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。
(5)该小组同学在处理实验数据时，将电功率P作为纵坐标，U2作为横坐标，采用描点法，在坐标纸上作出了P－U2图像，并画出该图像是一条直线(如图所示)。根据图像，请你指出：所作图像的错误之处是____________；作图时，坐标取值不恰当之处是____。(6)假设实验中所给的实验器材电流表已损坏，老师又给了一只电压表，该组同学仍完成了实验。请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图。
【答案】（1）0～0.6A；（2）R03（3）见右图；
（4）电源；（5）图线不应画成直线；横坐标的标度取值不恰当。（6）
【解析】(1)因为灯泡的额定电压为3.0V，额定功率为1.8W，所以灯泡的额定电流为I＝P/U＝1.8W/3.0V＝0.6A；故为了比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选0～0.6A；(2)为了保证电路安全，电流最大值为0.6A，电源电压为12V，所以电路最小电阻R＝U/I＝12V/0.6A＝20Ω，灯泡正常发光电阻为R灯＝U灯/I灯＝3.0V/0.6A＝5Ω，所以定值电阻最大值为20Ω－5Ω＝15Ω，定值电阻R0应选R03；(3)连接电路时注意滑动变阻器一上一下连接，电流表中电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，用小量程；
(4)电学实验测量结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线，防止因拆除而导致电路的短路，然后再拆除其他导线，最后整理好器材；(5)在作P－U2之间关系图像时，因小灯泡的电阻随温度升高而增大，所以图像不应该是一条直线；作图时，坐标取值不恰当之处是横坐标的标度取值不恰当，应当改为自然数的平方数递增；(6)没有电流表可以用电压表与定值电阻并联来替代电流表，因为电压与电阻的比值等于电流。
★例4 (2014•绍兴)把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路，变阻器最大电阻R＝2 R1。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列叙述正确的是( )A．电路总功率逐渐减小B．变阻器的功率逐渐减小C．变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1D．电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
【答案】D【解析】A.P总＝U2/(R1＋R)，当滑片向左滑动时，R变小，总功率变大。B.可设总功率为UI，R1消耗的功率为I2R1，滑动变阻器消耗的功率为P，三者有如下关系：UI＝I2R1＋P。P＝－R1I2＋UI，其中R1、U为常数，P与I为二次函数关系。由此可知，当I＝－b/2a＝U/2R1时，P达到最大值。2R1＝R1＋R，R＝R1。即当滑动变阻器的阻值与定值电阻相等时，滑动变阻器消耗的功率达到了最大值。由此可知滑片向左滑动时，滑动变阻器消耗的功率是先变大，再变小，B错。C.最左端是P＝U2/R1，最右端是P′＝U2/(R1＋R)＝U2/3R1。两者比值为3∶1。D.电阻R1的功率：P1＝I2R1，P总＝I2(R1＋R)，P1∶P总＝R1∶(R1＋R)，当向左滑时，R变小，故比值变大。
★例5 (2015·广东)如图是一种光控电路，它主要由工作电路和控制电路两部分组成。工作电路由工作电源U1、发热电阻R1和R2等组成；控制电路由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U2等组成。当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时，磁控开关的磁性簧片相互吸合(簧片电阻忽略不计)；当L线圈中的电流小于15mA时，簧片断开。已知U1＝24V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，光敏电阻R的阻值随照射在它上面的光强E(表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd)变化的关系如图所示。当开关S闭合时，则：
(1)当L线圈中的电流小于15mA时，工作电路的总电阻R总＝____Ω。(2)当L线圈中的电流等于25mA时，工作电路中通过R1的电流I1＝____A。(3)若控制电路中R0＝94Ω、U2＝1.5V(线圈阻值忽略不计)，当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合，此时光照强度E＝____cd。若10s后开关S断开，且断开时间也为10s，则前后两段时间电阻R1所产生的热量变化了____J。
(3)“当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合”说明控制电路中的电流恰好等于15mA，要求光照强度，要先求出光敏电阻的阻值，再根据图2找出对应的光照强度。控制电路中R0与R串联的总电阻：R总控光敏电阻R的大小：R＝100Ω－94Ω＝6Ω，由图可知，当R＝6Ω时，光照强度是3cd。分析题意可知：前10s，工作电路中只有R1工作，此时R110s产生的热量： 后10s，工作电路中R1与R2串联，此时R110s产生的热量：I1＝U/R总＝24V/30Ω＝0.8A，Q2＝ R1t＝(0.8A)2×10Ω×10s＝64J，前后两次热量的变化量：ΔQ＝Q1－Q2＝576J－64J＝512J。
1.(2015·潍坊)下列图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是 ()
2．(2014·达州)分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是()A．3W B．4W C．4.5W D．6W
★3. (2015·连云港)现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是()A.串联后接到12V电源的两端，两灯均能正常发光B.串联工作时，L1和L2两端的电压之比为1∶2C.并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1D.并联工作时，L1和L2的功率之比为1∶2
【答案】D【解析】由小灯泡额定电压、额定功率可知，灯泡L1的电阻R1＝U2/P＝12Ω，额定电流I1＝0.5A，灯泡L2的电阻R2＝U2/P＝6Ω，额定电流I2＝1A。两灯泡串联工作时，L1和L2两端的电压之比U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，串联后接到12V电源两端时，L1两端的电压U1＝8V，高于其额定电压，不能正常工作，故A、B错误。两灯泡并联工作时，L1和L2两端的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，L1和L2的功率之比P1∶P2＝I1∶I2＝1∶2，故C错误，D正确，答案为D。
★4．(2014·德阳)如图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是()A．灯泡L2发生了断路B．灯泡L2发生了短路C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
【答案】D【解析】A.当电路中发生断路时，串联电路中没有电流，灯泡都不亮，不符合题意。B.当灯泡L2发生了短路，L2会不亮，不符合题意。C、D.串联电路中的电流相同，根据公式P＝I2R，L2电阻越小，功率越小，灯泡越暗，C错D对。
5.(2015·山西)如图为一种握力计和它的工作原理图。电源电压保持不变。握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。握力计测量范围为0－300N，电路中电流表变化范围为0.1－0.6A，则下列说法正确的是()A.握力300N时电路中电流为0.6AB.握力计工作电路中的电源电压为3VC.R1连入电路阻值变化的范围是0－30ΩD.R2消耗的最小功率为0.5W
6．(2013•安顺)某电饭锅设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S置于“1”档时，电饭锅处于________ (填“加热”或“保温”)状态；若电饭锅保温和加热时总功率之比为1∶50，则电阻R0和R1的比值为_____。
【答案】保温，1:49
7．(2014•温州)小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R0＝5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。(1)小刚根据图判断，质量表是电流表改装的，其判断的依据是什么。(2)当称量物体质量达到最大值时，R0消耗的功率是多少？(3)当托盘A中所放物体质量增加时，质量表的示数也随之增大，请结合图分析其原因
【答案】（1）图中的质量表串联在电路中（2）解：当称量物体质量达到最大时，金属滑片P在R的最下端，U0＝3V，I0＝U0/R0＝3V/5Ω＝0.6A，P0＝U0I0＝3V×0.6A＝1.8W（3）当称量物体质量增加时，托盘对弹簧的压力增大，弹簧缩短，滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻也变小，而总电压不变，总电流变大，电流表(即质量表)的示数变大
8.(2015·济宁)在学习电学时，小夏利用如图所示的电路图，做了不少实验，其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，小夏先把10Ω的电阻连入电路，闭合开关，把电流表的读数填在表格中，然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻，将相应的电流值记录到表格中。 小夏的错误做法是______________________________。
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时，小夏根据电路图连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接，要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断，小夏同学选用的定值电阻的阻值为9.89Ω。
(3)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则电流表的读数是______A，小灯泡的额定功率为_______W。
【答案】（1）没有控制定值电阻两端电压不变 （2）如图 （3）0.24A;0.72W
9．(2013•宁波)如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如表所示：
(1)请将表格填写完整。_______(2)第3次实验时，电流为零，说明BC之间________(填“有”或“没有”)电源。(3)若用导线同时把AB、AC连接起来，电路可能消耗的总功率为多大？
【答案】（1）15,10;(2)没有（3）解：如甲所示电路，用导线同时将AB、AC连接起来，导线将R2短路，如乙图所示，用导线同时将AB、AC连接起来，R1、R2并联
★10.(2015·宁波)如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U－I图像。(1)图中表示小灯泡U－I图像的是____(填序号)。(2)若它们串联、并联时总电阻的值分别为R串和R并，请在对应的图上坐标区域内画出它们的U－I图像(R串、R并的U—I图像分别用③和④表示)。(3)当它们分别以串联和并联两种方式接在同一稳压电源(已知电源电压不高于10V)两端时，从电源流出的电流变化了0.45A。求该稳压电源的电压及并联时电路消耗的总功率。
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