18.总复习：电功率(基础)知识讲解

总复习：电功率（基础）

【考纲要求】

1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；

2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率；

3、焦耳定律；

4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；

5、家庭电路及安全用电；

6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。

【知识网络】

【考点梳理】

考点一、电能及电能表

1、电能：电源将其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。

2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J，常用的单位是度，即千瓦时，符号kW·h，1kW·h =3.6×106J

3、电能表

作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。

读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。

注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。

表盘上的参数：

220V表示电能表应接到220V的电路中使用；

5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A；

2500r/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转2500转；

50HZ 表示这个电能表应接在频率为50HZ 的电路中使用。 4、电功与电能

电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。 电功的单位也是焦耳。 5、计算

普遍适用公式W=UIt=Pt (所有电路) 即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路

中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V ，电流的单位用A ，时间的单位用s ，电功的单位就是J 。 导出公式t R

U R I W 2

2

t =

=（纯电阻电路）

考点二 、电功率

1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物理量。

2、单位：国际主单位 瓦特（W ） 常用单位 千瓦（kW ） 换算关系 1kW=1000W

3、计算 普遍适用公式 UI t

W P ==

推导公式 P=I 2

R=U 2

/R (适用于纯电阻电路) 4、额定功率和实际功率

额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率） 实际功率：用电器在实际电压下的功率。 要点诠释：

1、实际功率随电压的变化而变化：

当U 实=U 额时，P 实=P 额用电器正常工作； 当U 实

当U 实>U 额时，P 实>P 额长期使用会影响用电器的寿命，有时会损坏用电器。

2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。

3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有

2

???

?

?

?=额

实额

实U U P P ，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n 倍，则实际电流也是额定电流的n 倍，实际功率是额定功率的n 2

倍。 考点三、焦耳定律

1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。

2、焦耳定律：

内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

公式：Q=I 2

Rt (普遍适用)

（纯电阻电路）

3、电热和电能的关系：

在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W 。如电炉子。

在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即Q

考点四、家庭电路和安全用电

1、家庭电路的组成：两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。

2、保险丝：

材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。

工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断。

接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。

选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险丝额定电流越大。

更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。

三孔插座：左零右火中接地。

3、安全用电：安全电压不高于36V。

要点诠释：

触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。

低压触电：包括单线触电和双线触电。

高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。

安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。

考点五、测量小灯泡的功率

1、实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。

2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。

3、实验电路图及表格：

4、实验步骤：

（1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；

（2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；

（3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；

（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；

（6）断开开关，计算电功率值填入表格。

5、数据分析，总结结论。

(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；

(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。

6、注意事项：

A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。

B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。

C．电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。

D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。

E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。

F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。

G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。

H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。

【典型例题】

类型一、基础知识

1、如图是新式的电子式单相电能表，电能表上标有6400imp/kW?h，它表示；10A 字样表示；一台标有800W的取暖器，连续工作2小时，则电能表的计数器上的显示数将从图甲变为；电能表的耗电指示灯将闪烁次。电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率。（填“越大”或“越小”）

【思路点拨】6400imp/kW?h，它表示每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次，10A表示标定电流为10A；已知功率和工作的时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能，进一步求出电能表的示数；

电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大。

【答案】每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次；标定电流为10A； 00332；10240；越大。【解析】6400imp/kW?h，它表示每消耗1kW?h的电能，耗电指示灯将闪烁6400次，10A表示标定电流为10A；

消耗电能W=Pt=0.8kW×2h=1.6k W?h；

电能表的计数器上的显示数将从图甲变为31.6kW?h+1.6kW?h=33.2kW?h；即变为00332；

电能表的耗电指示灯将闪烁6400imp/kW?h×1.6kW?h=10240次；

在相等的时间内，电能表的耗电指示灯闪烁越快，表示接入电路中的用电器的总功率越大，消耗的电能越多。

【总结升华】本题考查消耗电能的计算，难点是明白电能表的各个参数所表示的物理意义以及电能表的读数方法。

举一反三

【变式】从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（）

A ．电能表的读数为3672kW?h

B ．电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW

C ．用电器正常工作时的总功率不得超过2200W

D ．用电器正常工作时的总功率不得超过4400W 【答案】C

2、甲、乙两灯分别标有“220V 60W ”和“220V 40W ”字样，若它们串联后接入220V 的电路中，＿＿＿＿＿（选填“甲”或“乙”）灯较亮。

【思路点拨】（1）由铭牌可知两灯泡的额定电压相等，根据R=U 2/P 比较两灯泡的电阻关系；

（2）根据串联电路的电流特点和P=I 2

R 比较两灯泡的实际功率，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗。 【答案】乙

【解析】本题是一道综合题，主要考查实际功率和额定功率的关系。解题的关键是看它们的实际功率的大小，即灯泡的亮度由它们的实际功率决定。解答本题，按下列步骤进行：

（1）先求出两灯的电阻：

R 甲＝

甲

甲U P 2

＝

W

V 60）

220（2

，R 乙＝

乙

乙U P 2

＝

W

V 40）

220（2

所以，R 甲＜R 乙。

（2）当两灯串联在220V 电路中时：

由“220V 60W ”和“220V 40W ”可知，两灯正常发光的条件均是两端电压为220V ，现在的条件是U

甲＋U 乙＝220V ，所以U 甲＜220V ，U 乙＜220V ，两灯均不能正常发光。此时P 甲＝I 甲2R 甲，P 乙＝I 乙2

R 乙，因为I 甲＝I 乙，R 甲＜R 乙，所以P 甲＜P 乙，即乙灯较亮。

【总结升华】本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的灵活运用，关键是灯泡铭牌参数含义的理解与掌握。

举一反三： 【变式】（2016?滑县一模）把标有“36V 15W ”的甲灯和标有“36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V 的电路中，下列说法正确的是（ ）

A ．因为两灯串联，甲灯的电阻较小，所以甲灯两端电压小

B ．因为通过它们的电流相等，所以一样亮

C ．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮

D ．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 【答案】D

3、标有“6V 、3W ”的灯L 1和标有“6V 、1W ”的灯L 2串联后接在12伏的电源上，求灯L 1的实际功率。

【思路点拨】已知灯L 1和灯L 2的额定电压和额定功率，可利用公式R=U 2

/P 求得两灯的电阻，灯L 1和灯L 2串联，利用串联电路电阻的特点，可以求出总电阻，知道电源电压，由欧姆定律R

U I =求得两灯的实

际电流，已求出L 1的电阻，可利用公式P=I 2

R 求得实际功率。 【答案与解析】

Ω==

=

123)6(2

1

21

1W

V P U

R 额额

Ω==

=

361)6(2

2

22

2W

V P U

R 额额

,,,94

3,34

13136

121122

2

12

12

1=∴>==

==∴=

=

=

P L L U U

U U U U R R U U L 无法工作

电路断路

会烧毁伏

伏串联

额

【总结升华】本题考查了串联电路电流和电阻的特点，并可以利用电功率计算。

举一反三：

【变式】今有“6V 、6W ”的电灯L 1和“6V 、1.5W ”的电灯L 2各式各一盏，把它们分别接到电压6伏的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？ 【答案与解析】

解：∵U=U 额1=U 额2=6V

∴若L 1、L 2直接接入6伏电路上均能正常发光，即P 1=6W ，P 2=1.5W 。 今要求两灯具有相同的亮度，即L 1的实际功率与L 2的额定功率相同： P 1=P 2=P 额2=1.5W

L 1的电路中应串联一个电阻R X 起分压作用，如图所示

Ω

==

=

∴=

66)

6(2

1

21

12

W

V P U

R R

U P L 额额

欧

由分压原理可得

伏伏伏串联伏

欧瓦6:336365.1112

111===-===∴=?=

=

L X L R R U U U

R P U

答：应给“6V 、6W ”的电灯串联一个6欧的电阻。

4、如图所示为小明所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。下列说法正确的是( ) A ．拆掉灯丙，两线头连在一起会造成短路 B ．拆掉插座甲，两线头连在一起会造成短路

C．拆掉S1，两线头连在一起会造成短路

D．拆掉S2，两线头连在一起会造成短路

【思路点拨】如图，因为插座甲的位置问题使得插座丁和灯乙不能正常工作，分别分析拆掉灯丙、插座甲、开关S2、开关S3把两条导线连在一起时，电路所处的状态，

看有无短路现象，若有短路现象，会使电路中的电流过大，易引起

火灾。

【答案】A

【解析】选项C、D描述情况正好是把灯丙，插座丁连入电路，不

会造成短路，故C D错误。插座甲串联在火线上，当此处连通时灯

乙正常工作。若同时将甲与丁连通，再闭合S2时才能造成短路，

故选项B错误。

【总结升华】本题考查了学生对插座的连接方法、短路危害的了解和掌握，属于与实际用电相结合题目。类型二、知识运用

5、（2016?德江县模拟）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，

在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（）

A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2：3

B．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2：1

C．甲图中灯L1、L2的功率之比是2：1

D．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是4：9

【思路点拨】甲图中，两灯串联，乙图中两灯并联，根据公式可求甲乙两图中灯L1两端的电压

之比。在甲图中，电流相等，根据欧姆定律可知电压之比就等于电阻之比，已知甲图和乙图中灯L1两端的电压之比，可求出电阻之比。在甲图中，两灯串联，电流相等，已知电阻之比，根据公式P=I2R可求

电功率之比。已知电源电压不变，在甲图中，两灯串联，乙图中，两灯并联，根据公式可求总功

率之比。

【答案】D

【解析】甲图中，灯L1的功率，乙图中，灯L1的功率，所以，

所以，故A正确；在甲图中，灯L2两端的电压为U2，两灯串联，所以，所以，串联电路电流相等，，所以，故B正确；在甲图中，灯L1的功率P1=I2R1，灯L2的功率P2=I2R2，

所以，故C正确；在甲图中消耗的总功率，在乙图中消耗的总功率

，所以，故D错误。故选D。

【总结升华】本题考查电阻之比、电压之比、电功率之比，关键是欧姆定律和电功率公式及其变形的应用，还要知道串、并联电路电流和电压的规律。

举一反三：

【变式】如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S由闭合到断开，电路消耗的总功率之比为4：3。如果R1=12Ω，则R2的电阻是（）

A．36ΩB．16ΩC．9ΩD．4Ω

【答案与解析】

6、科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型，如图是设计的电路图，其中小灯泡L

标有“6V 3W”字样，当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光，当开关S反向触点b时，通过小灯泡的电流减少了0.2A，假定灯丝电阻及电源电压不变，求：①小灯泡L的电阻值；②R的电阻值；③开关S扳向触点b时，电阻R消耗的功率。

【思路点拨】当开关S扳到触点a时，知道额定电压和额定功率可以求灯丝电阻，和正常发光时的电流，也就可以求出当开关S扳到触点b时的电流，再利用P=I2R求解。

【答案】12Ω；8Ω；0.72W

【解析】①

②当S扳到a点时灯L正常发光，知电源电压，电路中电流为

当S扳到b点时，灯L与R串联，电阻变大，电流变小

电路中电流

总电阻，

③

【总结升华】电学计算题可求的物理量较多，综合性较强，类型多类，但百变不离其宗，只要理解计算公式，最终都将化繁为简。

举一反三：

【变式】保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，分别为60℃、50℃和40℃，加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。求：（1）当S拨至位置1时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？

（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？

（3）当S拨至位置2时，R2的阻值是多少？

【答案与解析】

（1）R1、R2、R3都是发热体，可知：

U总一定时，串联电阻越多时，R总越大，P热越小，是低温档。

所以当S拨至位置1时，加热功率为90W，是60℃高温档：

电路中只有R1工作，

（2）当S拨至位置3时，R1、R2、R3是串联，总功率是45W，利用

（3）当S拨至位置2时，根据前面求出的R1=14.4Ω和此时功率72W，

知

7、某同学做“测量一个小灯泡的电功率”实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。

（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。

（2）电路连接完整后，当向右移动滑动变阻器的滑片P时，电压表的示数将_________，电流表的示数将________

（3）实际实验的有关记录与计算如下表

现象和实验数据分析，可得出一些什么结论呢？请你说出两点（这两点的意思应不同）：

①________②________

（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：

这位同学有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？请你对此做出两种可能性的解释：①________②________

【思路点拨】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。

（2）根据确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化。（3）表格中包含电压、电流、功率。观察到灯泡的亮度，可以分析，灯泡亮度与功率、功率与电压、电压与电流的关系等。

（4）根据电表的分度值和量程读出电表的示数，根据欧姆定律求出此时灯丝的电阻；分析灯泡在不同电压下温度发生了变化，故据此可判断电阻不同的原因。

【答案】（1）如图

（2）变大变大

（3）①灯泡两端电压越大，灯越亮， ②功率越大灯越亮。

（4）①可能实验有误差，②可能电阻与温度有关。

【解析】（1）小灯泡额定电压是2.2V ，电压表量程选0—3V ，电压表“3”接在灯泡另一端，滑动变阻器C 或D 接成柱应接在灯炮的另一端与灯泡串联。

（2）当滑片P 右移时，接入电路中的电阻变小，电流变大○A 示数变大，依据U=IR 知电压表的示数也变大。

（3）可以得出如下结论:

①灯泡两端电压越大，灯泡所消耗的电功率也越大;

②灯泡的亮度取决于灯泡所消耗的实际功率，或灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越大。

（4）由表格中的数据不难看出当灯泡两端电压越大，则灯泡灯丝的电阻也越大，而灯泡所消耗的电功率也越大，则灯泡的亮度越强。当灯泡亮度强时，灯丝的温度高，这就使灯丝的电阻大，因此可以得出灯丝电阻可能与温度有关。造成灯泡灯丝电阻变化的另一个原因还有可能是在实验过程中的误差。 【总结升华】本题主要考查①线路连接问题； ②数据分析问题；③电流、电压变化问题。 举一反三：

【变式】在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V 的小灯泡、合适的电源、一个阻值为R 0的电阻、一个滑动变阻器、一只电压表、3个开关、导线若干。

（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。

①将电压表调零，按照电路图连接实物，滑动变阻器阻值位于最大处，此时开关断开，试触确定量程；

② ； ③ 。

（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式 P 额＝____ 【答案】（1）②闭合S 1、S 3，断开S 2，移动滑动变阻器滑片，观察电压表的示数为U 1=1.5V 时为止，将U 1=1.5V 记录在表格中；

③断开S 3，闭合S 2，保持滑片位置不动，读出电压表示数U 2，并记录在表格中。

（2）()

1

2

1

R U

U

U

P -=

额

【巩固练习】 一、填空题

1、家中用电器的额定电压一般是_______V ，通常情况下它们以___________的连接方式接入电路，用电饭煲煮饭是因为电流具有___________效应，如果你家中的用电器突然全部停止工作，经检查发现是空气开关掉闸了，你认为原因可能是___________。

2、（2016?松北区一模）电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW ?h ”字样，将某用电器单独接在该表上工作2min ，电能表指示灯闪烁了30次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 J ，用电器的电功率是 W 。

3、如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动的过程中，电流表的示数将_______，灯泡L消耗的电功率将_______。 (选填“变大”“变小”或“不变”)

4、一台“220V 1000W”的电热水器，正常工作10min消耗的电能是J；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量。

5、如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V，0.6W”字样，R为定值电阻，闭合S，断开S1，小灯泡正常发光，若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为________Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是______。

6、如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时，电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为________W，若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为________W。

二、选择题

7、（2016?铁岭模拟）以下说法最符合事实的是（）

A．对人体安全的电压为36V

B．教室里电脑正常工作时的电功率为100W

C．教室里一只日光灯正常工作时的电流约为1A

D．12月份重庆主城区的平均气温可达20℃

8、可调节台灯的电路是由一只灯泡和一个电位器（滑动变阻器）串联组成的。调节电位器的旋钮使灯由亮变暗的过程中，电路的总功率将（）

A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定9、如图所示电路中，电源电压不变，开关S由断开到闭合，下列说法正确的是（）

A. 电路总电阻变大

B. 电路总功率变小

C. 电压表示数变小

D. 电流表示数变大

10、将一只“2.5V 0.2A”的小灯泡和一只家用“220V 40W”的白炽大灯泡串联后接在220V的电源上，将发生的情况是（）

A．小灯泡和大灯泡都能发光B．小灯泡和大灯泡都烧坏了

C．小灯泡烧坏、大灯泡完好 D．大灯泡烧坏，小灯泡完好

11、如图所示的电路中，标有“6V 3W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持R不变，将L换成另一只标有“6V 2W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率为( )

A.大于2W

B.等于2W

C.小于2W

D.无法确定

12、甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（）

A.甲灯两端的电压比乙灯的大

B.甲灯的电阻比乙灯的小

C.通过甲灯的电流比乙灯的大

D.相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多

三、实验题

13、小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0—0.6A、0—3A）电压表（0—3V，0—15V），滑动变阻器（50Ω，1.5A）额定电压为 2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω），开关各一个，导线若干。

（1）小明在实验中电流表应该选择________的量程，电压表应该选择________的量程。

（2）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图。

（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到________（填写“C ”或“D ”）端。

（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V ，产生此故障的原因可能是下列情况中的________和________。（填写序号）

A ．小电灯短路

B ．小电灯的灯丝断了

C ．小电灯的灯座接触不变

D ．电压表的正、负接线柱接反

E ．变阻器滑片放在了最小阻值处

（5）排出故障后。调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据。则小电灯的额定功率为_______W 。

（6）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相符，你认为造成这种结果的原因是______。

14、如图所示，是电热毯示意图，虚线表示毯内电热丝，它的某处一断开，在外表又无法看出。某同学做了如下检测：（a ）将5枚大头针分别插在图中a 、b 、c 、d 、e 处，使之与电热丝接触；（b ）将插头与3伏电源相接，用电压表分别测得，V U ab 3=，V U ac 3=，V U ad 3=，0=ae U ，V U ed 3=，由此便确定了断点范围，找出断电位置。 请回答：（1）这几枚大头针相当于 ；

（2）用笔将（b ）中确定的断点区域的电热丝描出来（将虚线描成实线）。

四、计算题

15、（2016?贵港一模）有两只灯泡，灯L 1“6V 6W ”、灯L 2“6V 3W ”L 1和L 2中电流随两端电压

变化关系的图象如图甲所示。

（1）将L 1、L 2并联接在6V 电源两端，求1min 内电路消耗的电能；

（2）将L 1、L 2串联接在某电源两端，使L 2灯怡好正常发光，求此时L 1灯电阻；

（3）将L 1与一个滑动变阻器（50Ω 2A ）串联接在6V 电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当

滑动变阻器的功率和灯L1功率相等时，求滑动变阻器的功率。

16、如图所示的电路中，电源电压为9V，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V灯泡的规格为“6V3W”。不计温度对电阻的影响，为了使滑动变阻器的滑片无论滑到什么位置，用电器和电表都不损坏。问：

（1）定值电阻R的阻值不能小于多少？

（2）滑动变阻器连入电路的阻值不能大于多少？

【答案与解析】

一、填空题

1、【答案】220；并联；热；电流过大

【解析】保险丝熔断，空气开关掉闸都是由于家庭电路中的总功率过大，或者电路短路造成的。

2、【答案】3.6×104；300

【解析】因为电路中每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁3000次。所以当指示灯闪烁30次时，消耗了0.01kW?h的电能。0.01kW?h=3.6×104J，2min=120s，根据电功率的公式，得：P= W/t = 3.6×104J/120s =300W。

3、【答案】变小；不变

【解析】当滑动变阻器向右移动时，电阻变大，总电阻变大，电压不变，所以电流表变小；滑动变阻器和灯泡并联，彼此互不影响，所以灯泡的电功率不变。

4、【答案】6×105；多

5、【答案】10；2：3

【解析】由灯泡正常发光可知，电源电压为3V，当电流表示数增加了0.3A时，

说明R的电阻为。电阻消耗的功率为，

灯泡正常发光，实际功率等于额定功率0.6W，所以灯泡与电阻的功率之比为2：3。

6、【答案】2700；90

【解析】电动机消耗的功率可用电动机两端的电压和通过的电流利用电功率的公式P=UI，直接计算求解；加在电动机线圈两端的电压为，内阻发热的功率为6V×15A=90W。

二、选择题

7、【答案】B

【解析】A、对人体的安全电压不高于36V，故A不符合实际；B、教室里电脑正常工作时的电功率为100W，符合实际；C、教室里一只日光灯的功率约40W，正常工作的电流约I=P/U=40W/220V≈0.18A，故1A不符合实际；D、12月份为冬季，重庆主城区的平均气温较低，不可能达到20℃，故D不符合实际。故选B。

8、【答案】A

【解析】灯泡变暗，电位器的电阻变大，总电阻变大，电压不变，所以总功率变小。

9、【答案】D

【解析】电源电压不变，则各支路互不影响。

10、【答案】A

【解析】灯泡的电阻为

L L

L

U 2.5V R

=

=

=12.5Ω

I 0.2A

，L L L

P 40W I =

=

≈0.182A

U 220V

白炽灯的电阻为

2

2

11

U

(220V )R =

=

=1210Ω

P 40W

，则电路中的电流U 220V I =

=

≈0.180A

R

1222.5Ω

，小灯泡和白炽灯的额定电流都大

于电路中电流，所以都能发光。 11、【答案】A

【解析】“6V 3W”的小灯泡L 1的电阻为2

2

11

U

(6V )R =

=

=12Ω

P 3W

，而“6V 2W”的小灯泡L 2的电阻为

2

2

22

U

(6V )R =

=

=18Ω

P 2W

，L 2 比L 1的电阻大，接入电路中，实际电压大于额定电压，所以实际功率大于2W 。

12、【答案】A

三、实验题

13、【答案与解析】

（1）由于小电灯的额定电压为2.5V ，故电压表的量程应选0～3V ，再根据题中小电灯正常发光时电阻约为7Ω，可知此时电流约为0.36A ，故电流表的量程应选在0～0.6A 。

（2）电路图如图所示。

（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到电阻最大的位置，故为C 端。

（4）此时可用排除法来确定；若小电灯短路，则电流表的示数就不可能为零，故A 排除；若电压表的正负接线柱接反，电流表的示数也同样不可能为零，电压表的示数也不会正常发，故D 排除，正确的答案为B 、C ，它们都是因为断路，电压表串联接入电路，电路中几乎没有电流。

（5）当小电灯正常工作时，电压为2.5V ，通过的电流为0.36A ，由此可求出它的额定功率为0.90W 。

（6）这是由于灯丝的电阻与温度有关。 14、【答案】（1）这几枚大头针相当于接线柱（或导线或导体）

（2）断点区如图所示

【解析】用电压表测得V U ab

3=，说明从插头处到ab 两点间的线路完好，断路出在ab 之间；用电

压表测得V U

ac

3=，说明从插头到ac 两点间的线路完好，断路处在ac 两点之间；用电压表测得

V U

ad

3=，说明从插头到ad 两点间线路完好，断路出在ad 之间；用电压表测得0=ae U

，V U

ed

3=，

说明从插头到两点间线路完好，断路出在ed 之间。

四、计算题

15、【答案与解析】（1）L 1、L 2并联接在6V 电源两端，都正常发光，

因为P=W/t ，所以1min 内电路消耗的电能：W 总=P 总t=（6W+3W ）×60s=540J ；

（2）L 1、L 2串联接在某电源两端，使L 2灯恰好正常发光，因为P=UI ，所以：I 1=I 2=P 2/U 2=3W/6V=0.5A ，

由图象此时U 1=2V ，所以R 1= U 1/I 1=2V/0.5A=4Ω；

（3）当L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，根据P=I2R，当R1=R变时功率相等，

根据U=IR可知：U1′=U变= ×6V=3V，由图象此时I1′=0.7A，所以滑动变阻器的功率：P=P1=U1′

I1′=3V×0.7A=2.1W。

答：（1）将L1、L2并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；

（2）将L1、L2串联接在某电源两端，使L2灯恰好正常发光，此时L1灯电阻为4Ω；

（3）滑动变阻器的功率为2.1W。

16、【答案与解析】

（1）灯泡电阻。

当滑片位于最左端时，（灯泡额定电流为）

解不等式得。

（2）设变阻器可连入电路的阻值为，通过以上分析可知当R=6Ω时，无论滑片如何滑动，电流表和灯泡都是安全的，只要电压表不超0—3V量程即可。

依题意列出不等式：

解得