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初中物理总复习――第八讲：电功率
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初中物理总复习――第八讲：电功率
中学理科（初中）
作者：余锋 罗小…
―― &…&&&& &&&&&&&&&&&
二、复习要点 1．今天的人类，已经离不开电能了。电灯泡把电能转变为&&&&& ，
给我们照明；电动机把电能转变为&&&&&
，使得电力机车飞驰；电热器把电能转变为&&&&& ，
给人们作直接加热。 2．在国际单位制中，电能的单位是&&&&& ， 简称为&&&&&
，符号是&&&&&
，它还有一个常用单位是&&&&& ，符号是&&&&&
，1 kW ?h＝&&&&& &J。 3．&&&&&
是测量所消耗电能的仪表。 4．电能表上几个重要参数的解读： &(1)“220
V”表示该电能表应该接在电压为&&&&& 的电路中。 (2)“10(20)A”表示电能表的&&&&&
A，在短时间内允许通过较大的电流，但不能超过&&&&& A。 (3)“50Hz”表示电能表只能在频率为&&&&&
的交流电路中使用。 (4)“600 revs／kW ?h”表示&&&&&&&&&&&
。 5．电能转化为其他形式能的过程是&&&&&
的过程。在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，也可以说成电流做了&&&&&
。电功的计算公式为W＝&&&&&
，它的单位为 &&&&&&
。 6．在物理学中，用电功率表示消耗电能的&&&&& ，用字母&&&&&
表示电功率。在国际单位制中，电功率的单位是&&&&& ，符号是&&&&&
。电功率公式P＝IU。 7．用电器在额定电压下工作时的电功率叫做 &&&&&；用电器在实际工作时所消耗的电功率叫做&&&&&
。当用电器两端的电压发生变化时，用电器消耗的电功率将&&&&& 。 8．分别用&&&&& 表和&&&&&
表测量通过用电器的电流和两端的电压．然后通过公式P＝&&&&&
进行计算，这样间接测量用电器电功率。 9．电流通过导体时，电能要转化为&&&&&
能，这个现象叫做电流的热效应。电热器就是利用这一原理制成的。 1O．电流通过导体产生的热量跟&&&&& 成正比，跟导体的&&&&&
成正比，跟通电时间成&&&&& 。这个规律叫做&&&&&
定律。可用公式Q＝&&&&&
&表示。 l1．家庭电路中，造成电路中电流过大的原因是&&&&& 和&&&&&
。 12．当电路中的保险丝熔断时，不能用&&&&& 或&&&&&
代替保险丝。 三、考点分析 考查重点、难点：(1)电能表的使用；(2)电功率的理解与运用，对常用家用电器的铭牌、规格、电路的认识和额定功率、实际功率的理解；(3)测量灯泡的功率；(4)联系实际，综合运用电学知识解决问题。 四、经典题解 【例1】小明家的电冰箱铭牌如下表。小明在家用电器只有冰箱工作的情况下，观察冰箱从启动到停止工作用了6 min，电能表转盘转了18圈。则冰箱以标定耗电量工作时，一天实际工作&&&&& h，启动&&&&& 次，每消耗1度电电能表转盘转&&&&&
圈。 解析：冰箱一天实际工作时间 &&&&&
一天启动的次数
6 min消耗的电能 W′=0.12kW×0.1h=0.012kW?h 电能表每转一圈消耗的电能为
每消耗1度电电能表转盘转过的圈数为
启迪：本题考查对用电器的规格、铭牌的认识和相关的计算.在理解电能表一些参数的物理意义的基础上，利用简单的代数运算即可求出答案。 【例2】(泉州市)甲、乙两个电阻R1＝6OΩ，R2=75Ω，它们允许消耗的最大功率分别是15W 和3 W
。若把它们接入某一并联电路，则电路中允许通过的最大电流是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
【例3】有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U 的电源上，通电1 min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法。 解析：根据Q=I2Rt及导出公式Q＝U2t/R可采取的方法有： 方法一：由Q=I2Rt可知，把一根电阻丝仍接到U 两端，通电时间延长为3
min，则电阻丝产生的热量为3
Q。 方法二：由Q＝U2t/R可知，把三根电阻丝并联接在U两端，通电仍为1min，则电阻丝产生的热量为3Q。 方法三：由Q＝U2t/R可知，把一根电阻丝接到电压为 U 的电源两端，通电1 min，则电阻丝产生的热量为3Q。 启迪：灵活运用公式用不同方法解决问题，体现解电学问题的变通性。 【例4】
李明同学从商店里买来一个电热毯。使用中有时感到温度太高，他想用一个开关和一个电阻把它改装为两档，使电热毯在单位时间内的发热量为原来的一半。厂家说明书上只写着额定电压为220 V，没有其他额定指标。请你设计一个方案完成这项改装。要求：(1)画出电路图；(2)推导出所用电阻大小的计算公式；(3)指出安装时必须注意的问题。 解析：(1)依题意要使电热毯在单位时间内产生的热量变为原来的一半，那么电热毯两端的电压应变小，需要串联一个分压电阻。设计电路如图8－1所示。
(3)在安装串联电阻时应注意：① 必须绝缘，防止漏电而出现触电事故。② 串联电阻的散热条件要好，以防火灾。③
考虑串联电阻的额定功率的大小。以防电阻自身烧毁。 启迪：本题是一道解决实际问题的设计性试题，应从设计的目的要求、依据、方法去解决实际问题。 五、能力训练 【基础训练】 1．(福州市)一天强强安装好一只3 W
的节能灯，告诉爷爷：“这盏节能灯让它通宵亮着，这样您夜间起床就方便安全了。”爷爷听了直摆头说：“这样太浪费了。”强强说：“不会的，1kW ?h的电能只是0．24元，如果每晚灯亮10
h，一个月(30天计)只要多用电费&&&&&
元。” 2．(四川省)把标有“6 V 3 W”和“6 V 6
W”的两盏灯串联后接人电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，则该电路两端的电压应为&&&&&
V，两灯消耗的实际总功率为 &&&&&&W。 3．(宜昌市)一个标有“12 V 6 W”的灯泡接入某电路中，测得通过它的电流大小是0.4A，则它的实际功率(&&& )。 A．等于6 W&&&
B．小于6 W&&&
C．大于6 W&&&
D．无法判断 4．1 kW ?h的电能可以供“220V 25W ”的灯泡正常工作&&&&& h。 5．(大连市)小王家电能表上标有“220 V 10 A”字样，他家原有电器的总功率是1500 W。最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如表1所示。(计算结果保留小数点后两位小数)试求：
(1)电热水器的额定电流是多少? (2)电热水器正常工作时的电阻是多少? (3)将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用? 【提高训练】 6．(济南市)在如图8―2所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡L止常发光；若再断开开关S，要使小灯泡L仍正常发光．应将滑动变阻器的滑片(&&& )。
A．向c 端移动&& B．向b端移动 C．保持不动&&&&
D．无法判断 7．(长春市)小红陪妈妈去买电热取暖器，售货员介绍说：“这一款电热取暖器很省电，连续工作一昼夜耗电不到5度”。细心的小红仔细观察了电热取暖器的铭牌( 下表)，对售货员的省电说法产生怀疑。请你通过计算帮助小红判断售货员的说法是否可信?
计算过程： 售货员的说法可信吗？ 答：&&&&&&&&&&&
。 8．(辽宁省)如8－3所示，是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3．8
V，其灯丝电阻约是1O Ω，滑动变阻器标有“1O Ω1A”字样，电流表(0～0．6 A、O～O．3 A)，电压表(O～3
V、O～15 V)。
(1)用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。 (2)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想： A．可能是灯丝断了&&&&
&&&B.可能是变阻器开路 C．可能是小灯泡短路&&&&&
D．可能是电流表开路 根据小刚的猜想，请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电流表、电压表的示数填入下表。
(3)假如电压表0～15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率。请你将小刚设计的电路图画在右面的方框内。 （4）按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电表示数达到&&&&&
&V。小灯泡正常发光。此时电流表的示数如 8－4所示。则小灯泡的额定功率是&&&&& &W。
【适应性训练】 9．(济南市) 在如图
8－5所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑动变阻器R 接入电路的电阻增大时，通过它的电流减小而它两端的电压却增大，它消耗的电功率是增大还是减小呢?
小华为了探究这一问题，找到了图8－6中所示的各种器材。经过认真仔细的实验，他记录了在滑动变阻器R 的电阻不断增大时的各组实验数据，并计算出了相应的电功率。如下表所示。
(1)请你用笔画线代替导线将图8―6中的各种器材连成小华进行实验时的电路。 (2)分析上表数据，写出小华能得到的结论：&&&&&&&&&&&
。 (3)就这一问题的研究，你认为小华收集的数据是否充分?请说明理由。 10．(扬州市)小丽同学在学完电学后，设计了一个保温箱电路，如图8―7所示，图中的A
为温度传感器(达到设定温度时，它自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路，它的作用相当于开关)，S为温度档位设定开关，她设定了三个档：4O℃ 、5O℃
、6O℃ ，加热功率分别为45 W、72 W
、9OW 。电源电压是36 V，且保持不变，R1、R2、R3都是发热体。
(1)当S拨至位置1时，加热功率是多少?R1的阻值是多少? (2)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，请你列出与此时电路有关的两个未知物理量并解答。 六、课本拓展题 1．(南宁市)去冬今春，南宁市电力极度紧张，严重影响了生产和生活，现市上有一种“220 V 11 W ”的节能灯，它的发光效果与“220 V 6O W”的普通白炽灯相当，表中所列为这两种灯的有关参数。
(1)结合生活实际，请你提出一条节约用电的措施。 (2)节能灯正常工作时通过的电流是多少? (3)根据表中有关参数，通过计算说明：在正常使用的情况下哪一种灯在经济上更有优势。 说明：课本介绍节能型日光灯很省电。本题通过具体计算和分析，说明节能灯的优势。 2．(苏州市)据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的，教训十分深刻。线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将&&&&&
(选填“减小”、“增大”或“不变”)，在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而&&&&&
(选填“减小”、“增大”或“不变”)，……从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。 说明：课本强调家用电器的总功率过大，容易发生火灾。本题以另类电路引起火灾为素材命题，引起大家的关注这一安全问题。 & 参考答案及提示
课本拓展题 1．(1)随手关灯等；(2)I=0．05
A；(3)说明在相同时间内节能灯的总费用(含售价和电费)小于白炽灯的总费用，所以节能灯在经济上更有优势2．增大，增大。 & &
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电功率和家庭电路复习
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& &电功率和家庭电路 知识点的把握 1.知道电功的概念，常识性了解电能表。 2.理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。 3.能区分用电器的额定功率和实际功率。 4.通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的功率与导体的电阻成正比。 5.了解家庭电路和安全用电常识，有安全用电的意识。 6.了解电能在人类社会的作用，认识节约用电的重要性。 7.通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。 命题方向 &&& 根据《物理课程标准》的要求，中考对本专题知识考查的重点和热点一般是：电能的单位、电能表的读数方法，电功率的概念和单位、计算公式和应用，测量小灯泡的电功率的探究实验，电和热及其应用，家庭电路的基本组成，电功率和安全用电。本专题综合性强，重点内容密集，知识应用面广，既是考查概念和规律的热点，又是考查能力的热点。在近年的中考中，考查这一专题各知识点的形式多样，既有填空、选择和作图题，也有实验题和计算题，并且计算题作为试卷压轴题的频率极高。在各地市中考试题中，本专题知识点约占试卷总分值的10％&20％。 考试重点 一、电功及其测量 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容是：电能的产生过程，使用电能过程中，能量的转化,电能的单位、电能的测量和电能表的使用，电功的概念和单位等。同时还要了解电能在现代社会中的作用，增强节约用电的意识。其中利用电能表提供的信息解答实际问题是中考的重点内容。 &&& 电能表在生活中应用广泛，它的作用就是测量消耗电能多少的仪表。电能表上的重要参数，都是电能表正常工作和避免电能表损坏时应注意的。在中考命题时，重点考查电能表的读数、电能表参数的运用，也常会利用电能表读数及电费的计算对学生有无节能意识进行考查。问题考查的形式有填空题或实验题。 【例1】 (2006山东济宁课改实验区) 物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图8-1所示。然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6 kw&h。若按0.5元／ kw&h计费，李明家本月应缴电费_________元。李明家同时使用的用电器总功率不得超过_________w。
图8-1 解析：由图中可以读出，电能表读数为931.6& kw&h，结合上月的数值，本月共消耗电能w=931.6& kw&h－811.6 kw&h＝120& kw&h，应缴电费为120& kw&h&0.5元／ kw&h＝60元；由图还可以看出，电能表允许通过的最大电流为5 a，李明家同时使用的用电器总功率最大为p=iu=5 a&220 v=1 100 w。 答案：60& 1 100 【例2】(2005四川)如图8-2所示，这是个家庭电路中的电能表示意图，根据图中的数据，你能得到哪些信息？请写出两条：
图8-2 (1)________________________________________________________________________。 (2) ________________________________________________________________________。 解析：电能表俗称电度表，是家庭电路中常用测量用电器一段时间内消耗电功多少的仪表，对于电能表，我们应掌握它的作用和重要参数。根据它的铭牌，我们可以获得很多信息：&&&v&表示它的使用电压，&&(&&)a&表示这个电能表长时间和短时间允许通过的最大电流，&50 hz&表明它能在50 hz的交流电路中使用。表盘上的最右边示数为小数点后读数。有的电能表还有&3 000 r/ kw&h&字样，表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kw&h电能，电能表的转盘转过3 000转。此题是对新课程目标&能简单描述所观察物理现象的主要特征&的落实。另外，此类信息题为开放性试题，答案不唯一，只要表达的信息准确即可，同时也要注意表达时语言的简练。 答案：(1)电能表使用的电压是220 v& (2)电能表此时的读数是123.4度(或123.4 kw&h)等 二、电功率及其计算 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容是：电功率的物理意义、概念、单位及单位换算关系，电功率的计算公式p=、p=ui及其变形式p=i2r和p=的应用。其中电功率计算公式的应用是本考点乃至整个电学部分的考查重点。 &&& 电功率考点在应用时，往往要与欧姆定律整合在一起出现。当电能全部转化为热能时，根据欧姆定律可推导出电功率的下列计算公式：p=iu=i2r=。对于两个推导公式及用来求解电阻、电流或电压时的变形式，要注意上面的应用条件。电功率这部分内容永远是中考的考查热点，它具有以下特点：一是考查题型多样化，选择题、填空题、实验讨论、作图题和计算题都会涉及到；二是考查比重大，一般都会占中考分数的20%&40%，三是考查内容难、中、易都有。 【例3】 (2006河北石家庄) 如图8-3所示，电源有两节新的干电池串联组成，电阻r=20 &，灯l标有&6 v 3.6w&字样，闭合开关s后，串联电路中的电流为_______a，r两端电压为 ________v，灯l消耗的功率为________w。
图8-3 解析：由题意知，电源为3 v不变，灯泡的额定功率为3.6 w，可求灯丝电阻为rl=。开关闭合后，电路总电阻r总=r+rl=20 &+10 &=30 &,据欧姆定律，串联电路中电流i==0.1 a,电阻r两端电压 u&=ir=0.1 a&20 &=2 v。求解灯l消耗的功率有三种方法： (1)pl=iul=i&(u-u&)=0.1 a&(3 v-2 v)=0.1& w (2)pl=i2rl=(0.1 a)2&10 &=0.1 w (3)pl==0.1 w 答案：0.1& 2& 0.1 【例4】 (2006山东) 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8-4所示是设计的电路图。其中小灯泡l标有&6 v 3 w&字样。当开关s扳到触点a时，小灯泡正常发光；当开关s扳向触点b时，通过小灯泡的电流减少了0.2& a。假定灯丝电阻及电源电压不变，求：(1) 小灯泡l的电阻值；(2)r的电阻值；(3) 开关s扳向触点b时，电阻r消耗的功率。
图8-4 解析：本题解答思路如下：由小灯泡的额定电压和额定功率可求小灯泡的额定电流和电阻；电源电压等于小灯泡的额定电压；s扳向触点b时，小灯泡l与电阻r串联，由&通过小灯泡的电流减少了0.2 a&，可求串联电路的电流，进一步可求串联电路的总电阻和r的阻值；利用电功率的计算式及变形式，可有多种方法求解r消耗的功率. 答案：(1)由 p=iu，得l的额定电流i额==0.5 a,小灯泡l的电阻rl= =12 &； (2)当s扳到触点a时，由小灯泡正常发光，得电源电压u=6 v， 当s扳到触点b时，电路中的电流i=i额-0.2 a=0.5 a-0.2 a=0.3 a， 电路总电阻r总==20 &,r=r总-rl=20 &-12 &=8 &； (3)方法1：ur=ir=0.3 a&8 &=2.4 v,r消耗的功率pr=iur=0.3 a&2.4 v=0.72 w； 方法2：r消耗的功率 pr=i2r=(0.3 a)2&8 &=0.72 w； 方法3：ur=ir=0.3 a&8 &=2.4 v，r消耗的功率pr==0.72 w。 三、额定功率和实际功率 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容是：额定功率和实际功率的概念及二者的区别，常用家用电器的额定功率，常用测量用电器实际功率的方法有电能表法、伏安法等。其中，用电器实际功率的测量和计算是中考的重要内容。 &&& 当用电器两端电压是额定电压时，其功率是额定功率，当电压改变时，其实际功率、电流都会改变。复习本专题知识时，应结合额定功率和实际功率的概念，切实弄清影响用电器实际功率的因素，会利用电功率计算公式计算。同时还要熟识一些常用家电的额定电压、额定功率。在中考命题时，一般会以填空、选择题的形式比较实际功率和额定功率的大小，或者比较在串(并)联电路中不同用电器的实际功率大小，分值约在2&5分。 【例5】 (2006四川攀枝花课改实验区) 将&6 v 3 w&的灯泡l1和&6 v 2 w&的灯泡l2串联后接入6 v电路中，l1的实际电功率为________w，并联后接人6 v电路中，电路的总功率为________w。 解析：根据l1和l2的额定电压及额定功率可求它们的电阻分别为：r1=，r2==18 &.当两灯串联在6 v的电路中时，通过两灯的电流为=0.2 a, l1的实际电功率为(0.2 a)2&12 &=0.48 w；当两灯并联后接在6 v的电路中，加在两灯两端的电压等于它们的额定电压，它们这时的功率均为额定功率，分别为3 w和2 w，电路总功率为5 w. 答案： 0.48& 5 【例6】 (2005江苏泰州) 星期天，小明根据课本中有关&综合实践活动&的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究。他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表： &
有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌
额定电压：220 v 额定功率：1 kw
观察电能表铭牌
有关参数：220 v& 10(40) a& 50 hz& 300 r/kw&h
在电热水壶烧水时观察电能表
关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水。观察电能表，表盘在2 min内转过了9 r
请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。 (1)若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值。 (2)在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2 min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。 (3)将问题(2)的求解结果，与小明在活动中记录的有关数据进行比较，提出一个有待进一步研究的新问题。(注：只提出问题，不要求作说明或解答) 解析：本题可利用电功率的计算公式结合欧姆定律来进行解答，在纯电阻电路中，电阻丝的阻值r=；电能表测量电能方法有两种，本题中未给出电能表的读数，故不能采用读数直接相减法，可利用所提供的参数&300 r/kw&h&和电能表在2 min转过了&9 r&计算电热水壶消耗的电能；再利用p=计算烧水壶的功率。计算出的电能和电功率&与小明在活动中记录的有关数据进行比较&，提出的新问题应与计算结果有关，只能是烧水壶的实际功率与额定功率的不同。解答过程中，应注意单位的统一和计算技巧，如在计算电功率时用j和s为单位，得到的结果就没有用kw&h和h直接计算出来更容易比较。本题是对新课程&能在物理学习过程中发现一些问题&目标的落实。 答案：(1)r= (2)w=&1 kw&h=0.03 kw&h& p= (3)为什么计算的电功率小于(或&不等于&)电热水壶的额定功率？或计算的功率变小(或&计算的功率不等于热水壶额定功率&)的原因是什么？或计算的电功率变小(或&不等于热水壶的额定功率&)是由于热水壶不正常工作吗? (围绕计算的功率与额定功率所提出的问题，只要基本合理就可,其他毫不相干的问题错误) 四、电流的热效应与电流的关系 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容和方法是：什么是电流的热效应，电热和电功的关系，电流的热效应跟电阻大小的关系，探究&电流的热效应跟电阻大小的关系&时用到的控制变量法，电热的利用和防止。 &&& 电流通过导体时电能要转化为内能，这是电流的热效应。在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比，有p=i2r。电热要科学利用，也应防止电热带来的危害。这部分内容在中考中以填空、选择、探究题为主，有时也会与热学知识结合，组成热学、电学综合题，分值在2&10分不等。 【例7】 (2006吉林长春课改实验区) 小明家的插座由于使用次数过多，造成与插头接触不良，使接触处电阻变大。在使用这个插座时，小明发现插头处很热，而与插头相连的导线却不怎么热。他的猜想是：在这种情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。为了验证自己的猜想，他从实验室找来一段阻值较大的电阻丝r1、一段阻值较小的电阻丝r2、相同的烧瓶和温度计各两个、足够多的煤油、新干电池和导线若干，进行了实验。 (1)他在两个烧瓶中装入质量和初温都相同的煤油，按图8-5甲和乙组成两个电路，保证通电时间相同，通过观察_________来比较电流产生热量的大小。
图8-5 (2)他发现电流通过r2产生的热量多，这与他的猜想不一致，原因是什么？ (3)利用以上器材，改进实验电路，可以验证小明的猜想。请你在上面右侧方框中画出改进后的电路图。 解析：小明能在观察物理现象中发现一些问题，并拟定了简单的科学探究计划和实验方案，具有初步的发现问题和收集信息的能力。他所设计的实验采用了控制变量法和转化法：在加在电阻丝两端电压不变的情况下，比较在相同时间内导体产生的热量；导体产生的热量无法直接比较，用便于观察和测量的煤油升高的温度来表示.但是在他设计实验时，忽略了这样一个重要条件：插头与导线串联在电路中，电流相等。在探究实验中，应该使通过r1和r2的电流相等，而不是加在它们两端的电压相等。因此，他也得出了与猜想不相符的结论.本题是考查了学生是否具有初步的信息收集能力和信息处理能力。
图8-6 答案：(1)温度计(或温度计的示数)& (2)他设计的实验没有保持通过r1和r2的电流相等& (3)如图8-6所示 【例8】 (2005江苏泰州) 在图8-7所示的实验电路中，r1、r2是两个电阻圈，r1的阻值大于r2的阻值，电阻圈上各夹一根火柴。接通电路，一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃，这说明电流通过电阻时会产生热，将_______能转化为_______能。若继续进行以下实验：
图8-7 (1)断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路，经历时间t1，r1上的火柴先被点燃。这说明，在电流和通电时间相同的情况下，________越大，产生的________越多。 (2)断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路，经历时间t2，r1上的火柴先被点燃，比较发现t2小于t1。由此推理，在电阻和通电时间相同的情况下，________越大，产生的________越多。 解析：本题要探究的是&影响电流的热效应的因素&。从图中看出，r1、r2两个电阻圈串联在同一电路中，通电一段时间后，电阻圈上的火柴被点燃说明电阻发热，是电能转化为内能。r1的阻值大于r2，在通电时间和电流相同的情况下，r1上的火柴先被点燃，说明r1上产生的热量多。在改变变阻器连入电路阻值变小，电流变大，t2小于t1，说明电流越大，产生的热量越多。从结论看，影响电流的热效应的因素有电阻、电流和通电时间；从方法上看，本实验用到了转换法和控制变量法等研究问题的科学方法。本题是对新课程&有初步的信息处理能力&的落实。 答案：电内(或&热&) (1)电阻热量 (2)电流热量 五、伏安法测功率 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容是：测量小灯泡电功率的实验原理，实验器材的选择依据，实验过程中应注意的问题，实验电路的常见故障及其排除办法，用电器实际功率随两端电压变化的规律等。&测量小灯泡电功率&的实验是电学中极为重要的实验，上述知识点均会单独或综合命题。 &&& 伏安法测定小灯泡的电功率是初中电学中最重要的实验之一，中考命题经常考查：完成实物图的连接、设计并画出电路图、电压表和电流表的使用、滑动变阻器在电路中的使用、用电器的开路、短路等电路故障对电流表和电压表示数的影响、根据测量计算电功率等多个知识点。解答此类问题，一定要亲身经历过探究过程，熟知实验过程中可能出现的问题，还要具备利用欧姆定律和电功率的知识和技能解决实际问题的能力。 【例9】 (2006江苏南通课改实验区) 在&测量小灯泡电功率&的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2.5 v，电阻约为10 &，滑动变阻器上标有&20 && 1 a&字样，某同学已连接的部分电路如图8-8甲。
图8-8 (1)该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划&&&标明。 (2)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图88甲中把电路连接完整。 (3)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5 v，电流表示数如图8-8乙所示，则此时小灯泡中的电流是________a，小灯泡的额定功率是________w。 (4)另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是____________________________________________________________________。 解析：由图甲可知，该同学连接电路时的错误是闭合了开关；由图乙可知，电流表使用&0&0.6 a&量程，在电压表示数等于灯泡额定电压2.5 v时，电流表示数为0.20 a，此时小灯泡消耗的功率等于灯泡的额定功率，p额=iu=0.20 a&2.5 v=0.5 w。当灯泡出现很亮后熄灭的现象时，说明闭合开关后通过小灯泡的电流过大，小灯泡的实际功率超过额定功率过多，原因可能是滑动变阻器连接错误，导线都接在上方接线柱，或者虽然连接方法正确，滑片却调到了阻值为零处，没有起到保护作用。 答案：(1)(2)如图8-9所示& (3)0.20(或0.2)&& 0.5& (4)滑动变阻器同时连接上方两个接线柱
图8-9 【例10】 (2004辽宁) 如图8-10所示，是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡额定电压是3.8 v，其电阻约是10 &，滑动变阻器标有&10 & 1 a&字样，电流表(0&0.6 a，0&3 a)，电压表(0&3 v，0&15 v)
图8-10 (1)用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。 (2)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想 a.可能灯丝断了&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.可能是变阻器开路 c.可能是小灯泡短路&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&d.可能是电流表开路 根据小刚的猜想，请你借助电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数填入下表。 &
电流表示数(a)
电压表示数(v)
(3)假如电压表0&15 v量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，请你将小刚设计的电路图画在下面的方框内。
(4)按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电压表示数达到_______v，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图8-11所示，则小灯泡的额定功率是_______w。 &&&& &&&& 图8-11&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图8-12&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图8-13 解析：本题全面考查了实验的设计、操作等能力。(1)连接实物图时，电压表并联在灯泡两端，注意变阻器连接应&一上一下&。(2)若灯丝断了，电路不通，电流表示数为0，电压表接在电源上，示数为电源电压4.5 v；若灯泡短路，则电压表被短路，示数为0.而开始连接电路时，滑动变阻器接入阻值最大，为10 &，所以电路中电流为＝0.45 a，电流表示数为0.45 a。(3)当出现电压表0&15 v量程损坏，不可能再测出小灯泡正常工作时两端的电压3.8 v。可以考虑小灯泡正常工作时，其两端电压为额定电压3.8 v，滑动变阻器两端电压为4.5 v-3.8 v＝0.7 v，在电压表0&3 v的使用范围内。所以得到如图8-13的实验电路图。(4)电路中，总电阻大于10 &，根据欧姆定律，电流最大为=0.45 a.由此可判断图8-11中电流表示数不可能为2 a，应为0.4 a，故小灯泡的额定功率是p=iu=0.4 a&3.8 v=1.52 w。 答案：(1)如图8-12所示& (2)a成立：0& 4.5& c成立：0.45& 0& (3)如图8-13& (4)0.7& 1.52 六、家庭电路和安全用电 &&& 学习本考点，我们要明确的重要内容是：家庭电路的基本组成和连接方式，试电笔的使用，触电和触电急救，欧姆定律与安全用电，电路中的电流随用电器功率的增大而增大，总电流增大的原因，保险丝的原理、作用和选用原则。 &&& 本考点的知识点较多，分散到多个章节中。家庭电路中，用电器、插座并联，保险丝要串联在火线上，测电笔是区别火线、零线的工具，触电有低压触电和高压触电，发生触电事故时，要先切断电源，短路和用电器总功率过大是家庭电路中干路电流过大的两个主要原因，今后生产和生活中会逐渐用空气开关代替保险丝。在中考试题中，本考点多以填空题、选择题、作图题为主，有时也会出现计算题。复习时，应先熟悉家庭电路的基本组成，再结合欧姆定律和电功率的知识系统掌握好安全用电常识。 【例11】 (2006重庆课改实验区) 随着人们生活水平的逐步提高，家用电器的不断增多，在家庭电路中，下列说法正确的是(&&& ) a.灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的 b.使用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体 c.电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大 d.增加大功率用电器时，只需换上足够粗的保险丝即可 解析：本题考查了一些基本的用电常识。在家庭电路中，灯与控制它的开关是串联关系，与插座是并联关系，故a错；使用测电笔的要点之一就是要用手接触笔尾的金属体，否则即使笔尖接触到火线，氖管也不会发光，根本就起不到辨别作用，故b错。家庭电路中电流过大的原因有两个，一是使用的用电器总功率过大，二是短路，故c对。当增大大功率用电器时，要同时更换电能表、导线及保险丝，故d错.选择c。本题是对新课程标准&了解电学知识在生活、生产中的应用&目标的落实。 答案：c 【例12】 (2005福建) 现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。 &
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
手与脚之间电阻
手与塑料鞋底之间电阻
如图8-14所示，用电器r接在电压为220 v的电源上时，消耗电功率是1 100 w，电路中还有额定电流为10 a的熔断丝(俗称保险丝)。则：
图8-14 器r接入电路时，通过熔断丝的电流为多少? (2)一个潮湿的人，赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多少(上表电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。 解析：这是一道考查欧姆定律与安全用电的题目。当只有用电器r接入电路时，根据电功率计算公式有i==5 a。由表中可知，潮湿的人赤脚站在地上时，手与脚之间电阻为8.8 k&，据欧姆定律，人体通过电流为i&==0.025 a，此电流远小于10 a保险丝的额定电流，所以保险丝不会熔断，可见保险丝不能救人命。 答案：(1) 5 a& (2)0.025 a& 小于10 a保险丝的额定电流，保险丝不会熔断。 历年真题 一、选择题 1.(2006江苏泰州课改实验区) 电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，将标有&220 v 3 a&的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5 min后，电能表的转盘正好转了110 r，则该电能表每千瓦时的实际转数应是(&&& ) a.2 400 r&& &&&&&&&&&&&b.2 000 r&&&&&&&&&&&& c.1 500 r&&&&&&&&&&&&& d.1 200 r 答案：b 解析：本题考查了学生综合应用电功率的定义式p=和决定式p=iu解答实际问题的能力。&220 v 3 a&标称的是用电器的额定电压和额定电流，可知用电器的额定功率为p=iu=3 a&200 v=660 w，它在电路中正常工作时的实际功率等于额定功率，工作5 min后消耗的电能为w=pt=660 w&300 s=0.198&106& j。得该电能表每千瓦时(3.6&106 j)的实际转数是&110 r=2 000 r。 2.(2006四川乐山课改实验区) 一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于(&&& ) a.1 000 w&&&&&&&&&&&& b.200 w&&&&&&&&&&&& c.10 w&&&&&&&&&&&&&&& d.1 w 答案：b 解析：本题以最常见的彩色电视机命题，考查了学生对常见电器的额定功率范围的掌握。 3.(2006四川遂宁课改实验区) 如图8-15所示的电路，闭合开关s，滑动变阻器r的滑片向b端移动时，电流表的示数以及灯l的亮度变化情况应是(&&& )
图8-15 a.电流表示数变大，灯l变暗&&&&&&&&&&&&&&& b.电流表示数变小，灯l变暗 c.电流表示数变大，灯l变亮&&&&&&&&&&&&&&& d.电流表示数变小，灯l变亮 答案：b 解析：在电路中，滑动变阻器与灯泡串联。当滑片向b端移动时，电路中总电阻增大，据欧姆定律，电流表示数减小。通过灯泡的电流减小，灯泡实际功率变小，灯泡变暗。 4.(2006河北) 如图8-16所示，电源电压u=18 v，小灯泡l的额定电压为9 v。当滑动变阻器的滑片p移至中点时，小灯泡l正常发光；当滑片p移至最右端时，小灯泡l的实际功率为6 w。则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为(&&& )
图8-16 a.13.5 w 6 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.6 w 13.5 & c.6 w 12 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.13.5 w& 12 & 答案：d 解析：方法一：滑片在中点时，灯泡正常发光，实际功率等于额定功率p额；当p移到最右端时，由于电路中总电阻变大，电流减小，灯泡的实际功率(6 w)小于p额。即灯泡的额定功率大于6 w，排除选项b、c，应为13.5 w。结合灯泡额定电压为9 v，可求灯丝电阻为 rl==6 &。当p在中点时，加在灯泡和滑动变阻器两端的电压分别为9 v和18 v－9 v＝9 v，说明滑动变阻器的最大阻值为灯泡电阻的2倍，即12 &。 方法二：当滑片p在中点时，灯泡正常发光，加在灯泡两端电压为9 v，加在滑动变阻器两端电压为18 v－9 v＝9 v，说明滑动变阻器最大阻值r=2rl。当滑片移动最右端时，电路中总电阻为3rl，灯泡两端分担电压为=6 v,实际功率为6 w，可求rl==6 &，p额==13.5 w,滑动变阻器的最大阻值为12 &。 5.(2006湖北宜昌课改实验区) 电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是(&&& ) a.通过电炉丝的电流大&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.通过导线的电流大 c.电炉丝的电阻小，发热功率小&&&&&&&&&&&& d.导线的电阻小，发热功率小 答案：d 解析：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。电炉丝与导线串联，通过二者的电流相等，炉丝电阻远大于导线电阻，故导线发热功率小，不会太热。 6.(2006湖北武汉课改实验区) 小明想通过如图8-17所示的电路图进行下列实验，你认为不可行的是(&&& )
图8-17 a.验证欧姆定律 b.验证焦耳定律 c.测定电阻r1消耗的功率 d.验证电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和 答案：b 解析：电路中定值电阻和滑动变阻器串联，三个电压表分别测量加在定值电阻、滑动变阻器两端电压和电源电压，电流表测串联电路的电流，涵盖了电路中的所有电压和电流，所以能完成选项a、c、d中的实验；因为没有显示电流产生电热多少的装置，故无法验证焦耳定律。选b。 7.(2006广西桂林) 如图8-18所示的电路中，标有&6 v 3 w&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&6 v 2 w&的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率为(&&& )
图8-18 a.大于2 w&&&&&&&&&&&& b.等于2 w&&&&&&&&&&& c.小于2 w&&&&&&&&&&& d.无法确定 答案：a 解析：根据公式r=计算&6 v 3 w&小灯泡的电阻为r1=12 &，&6 v 2 w&小灯泡的电阻为r2=18 &。由于把&6 v 3 w&小灯泡接入电路正常发光，故灯两端的电压为6 v。将l换成&6 v 2 w&的小灯泡，电路中的电流i=减小，灯泡两端的电压u=u电源-ir增大，大于6 v，故它消耗的实际功率会大于2 w。 8.(2006山东菏泽) 如图8-19所示，教室的讲台旁边装有一盏白炽灯和白炽灯的控制开关，老师需要在讲台上安装一个插座，下面是几位同学的安装方案，其中正确的是(&&& )
图8-19 a.从白炽灯控制开关的两个接线柱上分别引出两根线将插座接入 b.从白炽灯灯头接线盒内的两个接线柱上分别引出两根线将插座接入 c.如图：剥开a、b分别引出两根线将插座接入 d.剥开a、c分别引出两根线将插座接入 答案：c 解析：若按a项中的方案，则开关闭合时把插座短路，接入插座中的用电器不能工作；开关断开时，灯泡与插座串联接在火线、零线之间，灯泡与接入插座中的用电器都不能正常工作。若按b或d项中的方案，则灯泡与插座并联，但接入插座中的用电器受开关的控制，不合理。故选c。 9.(2005河北) 家庭电路中使用的电能表是专门用来测量(&&& ) a.电压的大小&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.电流的大小 c.电功率的大小&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.电功的多少 答案:d 解析：在家庭电路中，电能表是专门用来测量用电器一定时间内消耗电能多少的仪表。测量电压大小的是电压表，测量电流大小的是电流表，利用电能表和钟表可以间接测量用电器的电功率，所以，a、b、c错误，选择d。本题考查了学生是否具有&会使用简单的仪器和测量工具&的技能。 10.(2004四川成都郫县) 关于家庭电路中的电能表，下列说法正确的是(&&& ) a.电能表的作用是测量用电器电功率的大小 b.电能表的作用是测量用电器消耗电能的多少 c.电能表转盘转速越快，用电器消耗电能越多 d.电能表的测量值以kw为单位 答案：b 解析：电能表转盘转动的越快，反映的是用电器的电功率越大；电能表测量的是电功的大小(电能的多少)，是以kw&h(或度)为单位，kw是电功率的单位。 11.(2005山东济南) 如图8-20所示电路中，电源电压恒定。闭合开关s，调节滑动变阻器使小灯泡l正常发光；若再断开开关s，要使小灯泡l仍正常发光，应将滑动变阻器的滑片(&&& )
图8-20 a.向a端移动&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.向b端移动 c.保持不动&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.无法判断 答案：b 解析：在初始电路中，l与r并联，灯泡正常发光。当开关断开后，电路的总电阻变大，电流变小，加在滑动变阻器两端的电压减小，加在灯泡两端的电压高于其额定电压，实际功率大于额定功率，不能正常发光，需要把滑动变阻器连入电路的阻值增大，使加在它两端的电压升高，加在灯泡两端的电压为额定电压。所以，应将滑动变阻器的滑片向b端移动。 12.(2005湖北武汉) 如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有&220 v，60 w&的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是(&&& ) a.电烙铁最多&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.电视机最多 c.电风扇最多&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.一样多 答案：a 解析：三个用电器在额定电压下工作时，电流所做的功虽然一样多，但是它们转化得到的能量形式不相同：电流通过电视机主要转化为光能，通过电风扇主要转化为机械能，二者对产生的电热要予以防止；只有通过电烙铁时转化得到较多内能，并且利用这些热量工作。所以，选择a。这道试题是对新课程标准&初步认识能量的转化与转移&的考查。 13.(2005山东青岛) 将两电炉丝r1、r2串联起来，接在电路中，如图8-21所示，若r1＞r2，则先被点燃的火柴是(&&& )
图8-21 a.电炉丝r1上的火柴&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &b.电炉丝r2上的火柴 c.两电炉丝上的火柴同时被点燃&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.无法确定 答案：a 解析：本题主要考查了电流的热效应跟电阻的关系：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。r1、r2 串联在电路中，通过二者电流大小相同，r1＞r2,所以r1的电功率大于r2的电功率，所以选择a。 14.(2005江苏徐州) 家庭电路中的熔丝烧断了，原因可能是(&&& ) a.使用了功率过大的用电器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.用电器没接地 c.灯泡的灯丝断了&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.零线出现断路 答案：a 解析：家庭电路中常用熔丝(保险丝)来进行电路保护，防止电路中电流过大而带来的不安全因素。当熔丝断了的时候，说明电路中的电流过大，发生这种现象的原因有两种：电路出现短路或者电路中使用了功率过大的用电器。所以选a。 15.(2005湖北武汉) 下列关于安全用电方面的说法中正确的是(&&& ) a.只要电灯不发光，就可以用湿布把它擦干净 b.只要将保险丝换上粗的，电路中就可以接入大功率的用电器 c.把家用电器的金属外壳接上地线，可以防止触电 d.看到有人触电应立即用手把他拉开 答案：c 解析：如果用湿布去擦电灯，极易使水流入灯座内，与火线相连，造成触电事故，故a错；保险丝换上粗的，虽然接入大功率用电器保险丝不会熔断，但是电源线、电能表等可能会由于电流过大而被烧毁，故b错；当有人触电时，应先切断电源或者用干燥的木棒等绝缘材料将触电者与电源线脱离开，如果直接去拉，救人者也会触电，故d错；当家电的金属外壳接地后，漏电时电流会随着地线流入大地，可以防止触电，所以选c。 16.(2005辽宁沈阳) 如图8-22所示，符合安全用电的做法是(&&& )
图8-22 答案：c 解析：三角插头的接地线起到把用电器的外壳与大地连接的作用，能防止触电，不能去掉不用；当触电事故发生时，应立即用绝缘棒使触电者与电线分离；雷雨时，大树下可能也会有强电流通过，在树下避雨是危险的。所以a、b、d均是错误的。 二、填空题 17.(2006重庆课改实验区) bcd&195k型电冰箱铭牌上有&输入电压220 v、耗电量0.7 kw&h／24 h、输入总功率120 w&等数据。其中&耗电量0.7& kw&h／24 h&这个数据的含义是：该冰箱正常使用24 h消耗的电能为_______。如果按照输入总功率120 w和工作24 h计算，则消耗的电能是_______ kw&h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大，这是由于冰箱具有_______工作的特点而造成的。 答案：0.7 kw&h& 2.88& 间歇性 解析：电冰箱是家庭中常见的用电器之一，它与其他用电器不同的特点是，在供电的情况下压缩机间歇性工作；输入总功率指的是压缩机工作时的功率，所以一般它的铭牌上都标有24 h消耗的电能总和。 18.(2006广东深圳课改实验区) 如图8-23，灯l上标有&6 v 3 w&字样，开关s闭合，滑片p移至a端时，电流表的示数为0.6 a，灯l正常发光.则每分钟电流通过l所做的功为_______j。滑动变阻器的最大阻值为_______&。
图8-23 答案：180& 60 解析：当滑片移到a端时，滑动变阻器连入电路的最大，变阻器与l并联。灯泡正常发光，通过灯泡的电流每分钟做功 w=p额t=3 w&60 s=180 j，通过灯泡的电流等于额定电流，为=0.5 a,通过滑动变阻器的电流为0.1 a。滑动变阻器的阻值为=60 &。 19.(2006黑龙江哈尔滨) 如图8-24所示电路，电源电压为4.5 v，滑动变阻器标有&20 & 0.6 a&，r0的阻值为5 &。闭合开关后，滑动变阻器接入10 &时，r0两端的电压为_______v。在该电路中r0消耗的最大功率为______w。
图8-24 答案：1.5& 1.8 解析：当滑动变阻器接入10 &时，串联电路总电阻为10 &+5 &=15 &，电流为=0.3 a,加在r0两端的电压为 0.3 a&5 &=1.5 v。本电路中允许通过的最大电流为0.6 a，r0消耗的最大功率(0.6 a)2&5 &=1.8 w。 20.(2006湖北荆州课改实验区) 有关资料表明，人体出汗时电阻为200&800 &，若此时人接触220 v照明电路触电时，通过人体的电流是________ma&________ma，这么大的电流将会对人造成生命危险.安全电压是指________________。 答案：275& 1 100& 不高于36 v的电压 解析：本题考查了学生对于欧姆定律和安全电压的掌握。 21.(2006辽宁锦州课改实验区) 小明是一个善于观察、勤于思考的学生。他发现他家的白炽灯泡长期使用以后不如以前亮了，如图8-25所示。请你就这一现象和小明一起进行猜想，并简单说明猜想的依据。
图8-25 猜想一：____________________________________________________________， 猜想依据：__________________________________________________________； 猜想二：____________________________________________________________， 猜想依据：__________________________________________________________。 答案：猜想一：灯泡壁变黑了，透光性能变弱了(答出其中一点即可) 猜想依据：灯泡钨丝升华后，钨蒸气又凝华成固态钨附着在灯泡壁上 猜想二：灯泡的实际功率变小了 猜想依据：灯泡钨丝升华，灯丝变细，电阻变大，灯泡两端电压不变，所以灯泡的实际功率变小了 解析：用久的灯泡变暗是常见的物理现象，本题通过应用升华和凝华、影响电阻的因素及决定电功率大小的因素等知识点解答，考查了学生是否具有&应用已知的科学规律去解释某些具体问题&的能力。 22.(2006湖北黄冈) 一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 v，额定功率模糊不清，热效率为90%。正常工作情况下烧开满壶水需要5 min，水吸收的热量为118 800 j，此时热水壶消耗的电能为________j，其额定功率为________w，电阻是________&。若实际电压为198 v，通过电热水壶的电流是________a，1 min内电热水壶产生的热量是________j。(假设电阻不随温度改变) 答案：1.32&105& 440& 110& 1.8& 21 384 解析：热水壶消耗的电能为w==1.32&105 j，其额定功率为 p==440 w，电阻是r==110 &。若实际电压为198 v，通过电热水壶的电流是i==1.8 a，1 min内电热水壶产生的热量是q&=i2rt=(1.8 a)2&110 &&60 s=21 384 j。 23.(2005北京海淀区) 采用分时电费制度，既能减轻用电高峰时段电网压力，又能节省用户的电费支出。若某用户使用标有&220 v& 800 w&字样的电热水壶烧水，将烧水时间从高峰时段移至低谷时段，按每天电热水壶正常工作0.5 h计算，用户一个月(30天)此项可以节省________元电费支出。(高峰段电费：0.60元／kw&h，低谷段电费：0.30元/kw&h) 答案：3.6 解析：每月可节省用电w=pt=0.8 kw&0.5 h&30＝12 kw&h，每月可节省电费为(0.60元／kw&h－0.30元/kw&h)&12 kw&h＝3.6元。本题主要考查了电功率、电功和电费多少的计算。 24.(2005湖北黄冈) 一个白炽灯泡铭牌上标有&220 v 100 w&字样，则这盏灯的灯丝电阻为________&。如果灯丝断了之后,重新将灯丝搭上,设灯丝电阻变为440 &,通电后,则灯丝中实际电流为________a;实际功率为________w;通电1 min后,灯丝实际消耗的电能为________j(假设灯丝电阻不随温度改变)。 答案：484& 0.5& 110& 6 600 解析:根据灯泡铭牌上的额定电压和额定功率可计算灯丝的电阻为r==484 &，当灯丝电阻为440 &时，灯泡的实际电流为i&==0.5 a，实际功率为p&=i&u=0.5 a&220 v=110 w，灯丝消耗的电能w=p&t=110 w&60 s=6 600 j。 25.(2005江苏苏州) 据报道：近几年有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的，教训十分深刻。线路连接处接触不良引起火灾的原因是：当线路连接处接触不良时，该处的电阻将_______(选填&减小&&增大&或&不变&)，在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又将随着温度的升高而_________(选填&减小&&增大&或&不变&)，&&从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾。 答案：增大& 增大 解析：本题考查了考生对电流的热效应和影响导体电阻因素的掌握。当导体(这里是接线处)电阻增大时，根据p=iu=i2r，接触处产生电热的功率增大，温度升高，电阻会再增大。 26.(2005北京海淀区) 在远距离输电中，为了减小电流通过输电线造成的发热损失，在输电功率一定的情况下，一种有效的措施是减小输电电流。若某段输电导线的电阻为10 &，将通过它的电流由20 a减小到10 a，则这段输电导线1 min内因发热损失的电能将比原来减少_______j。 答案：1.89&105 解析：本题考查学生对于焦耳定律的掌握，看是否会对电流通过导体时产生的热量进行计算。可运用w=q=i2rt分别计算出两次不同电流产生的热量，再进行比较即可得到结果。 27.(2005广西柳州) 如图8-26所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔(也称测电笔)接触d点时氖管发光，接触e点时不发光，说明d、e间_________。若试电笔接触a至f各点都发光，说明________。
图8-26 答案：断路& 零线断路 解析：本题为常见的家庭电路故障判断题。试电笔是用来区分火线和零线的工具，当试电笔笔尖金属体接触火线或跟火线连通的导体接触时，试电笔的氖管发光。接触d点，氖管发光，说明d、b、c、a各点与火线都是连通的，接触e点氖管不发光，说明d、e间断路；若e、f两点也发光，说明a到f各点都与火线连通，但是灯不发光，没有电流通过，问题只能是零线断路。 28.(2005广东佛山) 图8-27告诉我们，如果发生触电事故，应该立即_______或_______。
图8-27 答案：断开总开关& 用干燥的竹竿把电线挑开 解析：本题的考查重点是触电事故的处理。当发生触电事故时，先切断电源是一个基本原则，在情况紧急或找不到电源开关时，可以用干木棒或者竹竿把电源线从触电者身上挑开。 三、作图与实验讨论 29.(2006江苏镇江课改实验区) 由一个电源、一只开关和两个阻值相等的电阻组成的电路，电源电压恒为6 v，当开关由闭合变成断开时，电路的总功率减少了6 w。请设计符合题意的两种不同电路，并填写对应的电阻的阻值。 &
r=________&
r=________&
& 答案：如下图所示
解析：由题目中所给元件可知，两个电阻在电路中可能会并联或者串联。当开关断开时电功率减小，是由于电路中电阻增大(如电路一、二)或者电路断开造成(如电路三、四)。 30.(2006辽宁大连) 小红同学要测量额定电压为3.8 v小灯泡的功率.
图8-28 (1)连接的不完整的实物电路如图8-28甲所示。请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。 (2)连好电路后，闭合开关，电压表的示数为4 v，电流表的示数为0.35 a，小灯泡的实际功率为________w。调节变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8 v时，电流表的指针位置如图8-28乙所示，此时电流表的示数为________a，小灯泡的额定功率为________w。 (3)开关闭合前，滑动变阻器连入电路中的阻值不是最大.你除了从实物电路中直观地看到了滑片所在的位置以外，还能用在上述实验过程中发生的哪个实验现象来证实这一点？(只陈述实验现象即可，不用分析或解释) 答案：(1)如下图所示& (2)1.4& 0.34& 1.292& (3)连好电路后，闭合开关，电压表的示数为4 v。
解析：(1)因为灯泡额定电压为3.8 v，大于3 v，所以在连接实物电路时要注意电压表接0&15 v量程； (2)p1=i1u1=0.35 a&4 v=1.4 w,p额=i额u额=0.34 a&3.8 v=1.4 w, (3)本题中的步骤2中&连好电路后，闭合开关，电压表的示数为4 v&&调节变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8 v&，说明了滑动变阻器是向阻值最大处移动，起到调节作用，连接电路时没有按规则把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。 31.(2006河北课改实验区) 一个额定电压是 6 v的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为 0.3 a。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为&10 && 1 a&&50 && 0.5 a&和&100 && 0.1 a&的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为12 v)。 (1)小明设计了如图8-29所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为________的滑动变阻器。 (2)图8-30已连接了部分电路。请你根据图8-29所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整。 &&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&& 图8-29&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图8-30 (3)小明正确选择了滑动变阻器，将图8-30的电路补充完整，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于6 v。具体原因是________________________________________________________________________。 (4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6 v 时，电流表的示数如图8-31所示，该灯泡的额定功率是__________w。
图8-31 (5)不改变上面连好的电路，还可以完成的实验有：___________________________________。(写出一个即可) 答案：(1)&50 & 0.5 a&& (2)电路连线如下图所示& (3)电流表的&-&接线柱与滑动变阻器的&d&接线柱连接& (4)1.92& (5)测小灯泡的电阻
解析：在测量灯泡的额定功率时，滑动变阻器通过的电流约为0.3 a，分担电压约为6 v，连入电路的阻值约为20 &。&10 & 1 a&最大阻值太小，&100 & 0.1 a&允许通过的最大电流小于0.3 a，只有&50 & 0.5 a&的变阻器能满足实验需要。在实验时，出现&任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变&的现象是因为滑动变阻器连接了最大阻值且失去了调节作用。 32.(2006上海浦东) 甲、乙两同学分别做&测定小灯泡的功率&实验，除了小灯泡外他们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是&2.2 v&&2.5 v&或&3.8 v&，小灯泡功率相差不大。甲同学正确连接好电路，闭合电键时记录了第1组数据，当小灯泡正常发光时记录了第2组数据，把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下，后熄灭，并记录了第3组数据，如下表所示。则他们所用电源的电压为________v，甲同学所用小灯泡的额定功率为________w。当乙同学所选用的小灯泡正常发光时，电压表的示数如图8-32所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为______&，乙同学所选用小灯泡正常发光时的电流为________a。
&&&&&&&&&&& 物理量
电压表示数
电流表示数
小灯泡亮暗程度
答案：4.5& 0.65& 10& 0.23
解析：根据右图所示的测电功率的电路图知，甲测第3组数据时，滑片移到端点a，灯丝由于加在两端的电压过大而烧断，此时电压表串联在电路中，其示数等于电源电压，故电源电压等于4.5 v。按正确的操作方法，甲测第1组数据时，滑片应在端点b处，滑动变阻器两端的电压为u=4.5 v-1.3 v=3.2 v，其电阻值为r==20 &。根据第2组数据计算甲同学所用灯泡的额定功率为p=u&i&=2.5 v&0.26 a=0.65 a。乙同学做实验时，滑动变阻器连入的电阻为 r&=r=&20 &=10 &，灯泡两端的电压为2.2 v，故滑动变阻器两端的电压为u&=4.5 v-2.2 v=2.3 v，电路中的电流为i==0.23 a。 33.(2005江苏扬州) 将图8-33中的开关和电灯正确的连接到电路中。
图8-33 答案：见右图
解析：家庭电路中，开关和灯座连接的原则是：开关必须接在火线上，螺丝口灯座的螺旋套接零线，灯座的弹簧片接火线。 34.(2005广东广州) 小芳家庭电路的一部分如图8-34所示，未画出的部分还接有正在工作的其他用电器。她要利用电路中的电能表和手表测出图中电灯的电功率。
图8-34 (1)电能表面的示意图如图8-35所示，表面上标的&3 000 r／kw&h&表示什么？
图8-35 (2)请你为小芳设计一合理的实验方案，要求： ①写出主要的实验步骤; ②写出电灯的电功率表达式(用实验测量的物理量表示)。 答案：(1)每消耗(用)1 kw&h电能，转盘转过3 000转。 (2)实验步骤：①将其他用电器的开关断开； ②闭合电灯支路的开关，让电灯发光； ③用手表记录观察电能表在时间t内转过的转数n； ④电灯在时间t内所消耗的电能1.2&103n j,电功率表达式p＝。 解析：本题考查了利用电能表和手表测定用电器的电功率。本题涉及电能表的参数，电能、电功率的概念和计算，是一道典型的&sts&试题。其解答基本思路是：
问题：时间较短，不能直接利用电能表的读数读出灯泡消耗的电能 解决办法：利用3 000 r/kw&h和t内转过的转数n，消耗的电能w=&3.6&106 j 35.(2005山东济南) 在图8-36所示电路中，电源电压恒定不变。当滑动变阻器r接入电路的电阻增大时，通过它的电流减小而它两端的电压却增大，它消耗的电功率是增大还是减小呢？ &&&&&&&&&&&
图8-36&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图8-37 小华为了探究这一问题，找到了图8-37中所示的各种器材。经过认真仔细的实验，他记录下在滑动变阻器r的电阻不断增大时的各组实验数据，并计算出了相应的电功率，如下表。 &
(1)请你用笔画线代替导线将图8-37中的各种器材连成小华进行实验的电路。 (2)分析上表数据，写出小华能得出的结论：_________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)就这一问题的研究，你认为小华收集的数据是否充分？请说明理由：__________________ _______________________________________________________________________________。 答案：(1)如右图
(2)当滑动变阻器连入电路的电阻增大时，它消耗的电功率也随之增大 (3)不充分。应当增大电阻的变化范围(或应当继续增大电阻)以采集更多的数据 解析：这是一道典型的科学探究题，本题考查了实验连线能力和是科学探究中的&分析与论证&要素，注重了对考生的实验操作能力信息处理能力的考查。从实验得到的数据可以看出，在1&5次实验中，电阻越来越大，电功率随着增大，基本可以得出电阻越大，功率越大的结论。电源电压为3 v，在第一次实验中，加在r0两端电压为3 v－0.5 v＝2.5 v，通过它的电流为0.5 a，r0＝=5 &。在第一次实验时，滑动变阻器连入电路的阻值为=1 &,到第5次实验时也只有=5 &，均比r0阻值小，并未涉及大于r0阻值的情况，所以收集的证据并不充分。 36.(2005辽宁沈阳) 在测量额定电压是3.8 v小灯泡功率的实验中： (1)如图8-38所示是一个尚未连完的电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
图8-38 (2)连完电路经检查无误后，闭合开关开始实验，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，原因可能是(&&& ) a.小灯泡接触不良&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b.小灯泡被短路 c.小灯泡的灯丝断了&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.电流表被短路 (3)排除故障后，若在实验过程中发现电压表示数为2 v，则应将滑片向________方向移动才能使小灯泡正常发光(选填&a&或&b&)。当小灯泡正常发光时电流表示数如图8-39所示，则小灯泡的额定功率是________w。
图8-39 答案：(1)如下图所示，电压表与灯并联且正负接线柱接法正确，选择15 v量程。 (2)ac& (3)b& 1.52
解析：这是一道实验综合题，考查连线、故障判断及读数获取实验数据的能力。电压表要并联在灯两端，小灯泡额定电压为3.8 v，故应用0&15 v量程。灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路通路，有极小电流，原因应是电路中阻值过大，是电压表、电流表串联，小灯泡所在支路断路，故选a、c。电压表示数为2 v，小于3.8 v，说明滑动变阻器连入电路阻值较大，向b端滑动，使阻值变小。读得灯泡正常发光时电流为0.4 a，额定功率是p=iu=0.4 a&3.8 v=1.52 w。 四、计算题 37.(2006江苏南京) 在图8-40所示电路中，电源电压6 v恒定，电流表的量程为0&0.6 a，电压表的量程为0&3 v，灯l1和l2的规格分别为&6 v& 1.8 w&和&6 v 1.2 w&，滑动变阻器r的规格为&50 & 1.5 a&，不计温度对灯丝电阻的影响。求：
图8-40 (1)滑动变阻器的滑片p放在a端时，闭合开关s1、s2、s3后，电压表和电流表的读数是多少? (2)若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率? 答案：(1)电压表的读数为0，电流表的读数为0.5 a (2)在滑片移动过程中，整个电路至少消耗电功率0.6 w。 解析：(1)由题意知l1、l2的阻值r1、r2分别为： r1==20 &,r2==30 & &&& 当p放在最左端时，闭合开关s1、s2、s3后，滑动变阻器连入电路的阻值为0，电压表被短路，示数为0；l1、l2并联，电流表测量干路电流。读数i=i1+i2= 。 (2)只有一盏灯接入电路时，有两种情况，应是r与l1或l2串联。 &&& 闭合开关s1、s2，r与l1串联。当滑片在a端时，电路中电流最大为0.3 a，变阻器、电流表都安全；因为电压表使用&0&3 v&量程，电源电压为6 v，加在l1两端电压最小值为3 v，电路中最小电流为=0.10 a,电路消耗的最小功率p1=0.15 a&6 v=0.9 w。 &&& 闭合开关s1、s3，r与l2串联。当滑片在a端时，电路中电流最大为0.2 a，变阻器、电流表都安全；因为电压表使用&0&3 v&量程，电源电压为6 v，加在l2两端电压最小值为3 v，电路中最小电流为=0.10 a,电路消耗的最小功率 p2=0.10 a& v=0.6w。 &&& 所以，在闭合开关s1、s3时，整个电路消耗的电功率有可能最小为0.6 w。 38.(2006河南) 随着我国经济的飞速发展，电力需求日益紧张，不少地区暑期要拉闸限电.小明从电视上看到这些消息后，认识到自己家中存在浪费电的现象，于是就进行了调查和研究，收集了如下表所示的相关数据。 &
相关的数据
电视机不关电源，常处于待机状态
待机功率0.8 w，每天待机15 h
客厅里灯长明，卧室人走灯不灭
总功率120 w，每天多亮4 h
夏天空调房间温度设置太低
(1)在家庭用电中，还有哪些浪费现象，仿照1、2两项填写在表中的第4栏内(不要求精确数据)。 (2)仅上表中的1、2两项，小明家每个月(30天)就浪费多少度电？ (3)夏天，温度在28 ℃时就已经不感到热了。空调房间温度太低时，不但费电也不利于健康。小明利用家中的电能表和钟表，估算出了空调房间的温度设置从20 ℃升高到28 ℃后，每天(按照6 h计算)节约的电能。请简述他的做法。(不需计算) 答案：(1) &
相关的数据
饮水机不关电源，频繁开机加热
500 w，每天多工作2 h
冰箱冷藏温度设置太低，频繁开门
100 w，每天多工作2 h
(2)每天浪费的电能：w=p1t1+p2t2=0.8&10-3 kw&15 h+120&10-3 kw&4 h=0.492 kw&h 每月浪费的电能：w总=0.492 kw&h&30=14.76 kw&h (3)在外部气温相同的情况下，关掉其他用电器，把房间的温度分别设置为20 ℃和28 ℃。观察6 h家中电能表的示数差，即可得出两种情况下一天内消耗电能的差别。 解析：节约电能，维持可持续发展是当今社会的一大主题，本题以节能立意，从家庭中的琐碎小事说起，在考查电能计算和测量方法的同时，向同学阐述了节能的重要意义。 39.(2006浙江舟山) 妈妈新买一台电磁炉(如图8-41)，好奇的小明立即翻开说明书 &
电磁炉使用说明书
额定电压：220 v&& &额定功率：2 200 w
适用容器：底部平坦且底部直径12&28厘米的生铁锅、不锈铁锅、搪瓷锅&
安全须知：请单独使用10 a以上的插座
图8-41 (1)为什么要单独使用10 a以上的插座？请通过计算说明。 (2)小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用效果，家里现有四种锅具，如图8-42所示。
图8-42 小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是_________(填字母) (3)在1标准大气压下，小明用该电磁炉将一壶2.2 kg的水从20 ℃烧至沸腾，需要多长时间？〔假定电磁炉消耗的电能全部转化为热能被水吸收。水的比热c=4.2&103 j/(kg&℃)〕 答案：(1)略& (2)ad& (3)5.6 min 解析：(1)电磁炉正常工作时的电流为i==10 a,插座的额定电流应大于这个正常电流值，所以要单独使用额定电流为10 a以上的插座。 (2)因为比较不同材料锅具的使用效果，所以选择的锅具应由不同的材料做成；为排除其他因素的影响，锅具的形状应保持相同，故选a、d。 (3)q=cm&t=4.2&103 j/(kg&℃)&2.2 kg&(100 ℃-20 ℃)=7.392&105 j t==336 s=5.6 min。 40.(2005浙江) 如图8-43所示是小明同学用伏安法测小灯泡电功率的实验电路图，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片p，当电压表的示数为6 v时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.5 a，求：
图8-43 (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)小灯泡正常发光时消耗的电功率。 答案：(1)12 && (2)3 w 解析：(1)根据欧姆定律，r==12 & 所以，小灯泡正常发光时的电阻为12 &。 (2)根据电功率计算公式p=iu=0.5 a&6 v=3 w 所以，小灯泡正常发光时消耗的电功率3 w。 41.(2005广东梅州) 如图8-44所示电路中，小灯泡l标有&6 v 6 w&字样，r2＝3 &，当s1、s2都闭合时，电流表示数为1.2 a，这时小灯泡l正常发光，求：
图8-44 (1)电源电压u； (2)电阻r1的阻值； (3)当s1、s2都断开时，小灯泡l消耗的功率。 答案：(1)电源电压u等于6 v& (2)电阻r1的阻值为30 && (3)小灯泡l消耗的功率为2.67 w 解析：(1)当s1、s2都闭合时，r2短路，r1与l并联接入电源两端，因为l正常发光 所以电源电压u＝ul＝6 v (2) 因为pl＝ilul& 所以il＝ r1＝＝30 & (3)当s1、s2都断开时，r2与l串联在此电路中rl= il＝i＝ pl＝rl=(a)2&6 &=2.67 w 42.(2005广西柳州) 在物理实验课上，小强用一根阻值为20 &的电炉丝做成电热器，接上10 v电源能正常工作；小强用这个电热器与一个小灯泡串联接入该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 答案：(1)0.5 a5 w& (2)5 & 解析：(1)电热器正常工作电流：i额==0.5 a 电热器额定功率:p=i额u=0.5 a&10 v=5 w (2)电热器与小灯泡串联后p实＝0.64p额& r=0.64r& i实=0.4& a u电热器=i实r=0.4 a&20 &=8 v& u灯=10 v-8 v=2 v 所以rl==5 & & &
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