第十八單元 電功率【綜合復(fù)習(xí)講義】（解析版）-2023年中考物理 （人教版）

第十八單元電功率【綜合復(fù)習(xí)講義】（解析版）一、【單元內(nèi)容】《電功率》是初中物理的重點(diǎn)內(nèi)容。本章主要講述了電能、電功、電功率、焦耳定律等知識。這些知識不僅奠定了電學(xué)的基礎(chǔ)，而且在生產(chǎn)和生活中也有廣泛的應(yīng)用，是中考的重要內(nèi)容之一，本章學(xué)習(xí)過程中需掌握六個主要概念、兩個公式、一個探究實(shí)驗(yàn)、一個定律。六個主要概念：電能、電功、電功率、額定功率、實(shí)際功率、電流的熱效應(yīng)。兩個公式：P=W/t，P＝UI。一個探究實(shí)驗(yàn)：測量小燈泡的電功率。一個定律：焦耳定律。本章的重點(diǎn)：電功率的物理意義及概念，用伏安法測燈泡的額定功率，電流產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流大小之間的關(guān)系。本章的難點(diǎn)：能的轉(zhuǎn)化，電功率與電流、電壓之間的關(guān)系，對額定功率的理解，對焦耳定律的理解。節(jié)次內(nèi)容解析第一節(jié)：電能電功電能、電能的計量、電功第二節(jié)：電功率電功率、“千瓦時”的來歷、額定電壓和額定功率、電功率的測量第三節(jié)：測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)：測量小燈泡的電功率第四節(jié)：焦耳定律電流的熱效應(yīng)、焦耳定律、電熱的利用與防止二、【單元課標(biāo)要求】1.從能的轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識電能，了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位和符號；會讀家用電能表，知道電能表上參數(shù)表示的意義；會通過電能表計算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識；通過實(shí)驗(yàn)探究電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)的計算。2.能說出電功率的物理意義、定義和單位；能利用電功率的公式進(jìn)行相關(guān)計算；能利用電功率的定義式及推導(dǎo)式進(jìn)行有關(guān)電功率的簡單計算；能結(jié)合實(shí)際，說出用電器多銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，能區(qū)別額定電壓與實(shí)際電壓，額定功率與實(shí)際功率。3．會測算小燈泡的實(shí)際功率和額電功率，練習(xí)使用電流表、電壓表和滑動變阻器；通過實(shí)驗(yàn)，知道小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化規(guī)律。4.通過生活實(shí)例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)；能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會用焦耳定律進(jìn)行簡單的計算；了解電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與危害防控。三、【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.認(rèn)識：電能及電能的單位；電能與生活的關(guān)系，建立節(jié)電意識；電流的熱效應(yīng)；2.了解：電能的轉(zhuǎn)化過程；我們身邊常見電器的電功率值；了解小燈泡電功率的測量方法、過程；電熱的危害和防止方法；3.理解：電流做功的概念；焦耳定律，并會用焦耳定律進(jìn)行計算；4.會：利用電能表進(jìn)行相關(guān)計算；用公式P=UI進(jìn)行簡單的計算；用伏安法測量小燈泡的電功率；利用焦耳定律解釋一些生活中簡單現(xiàn)象；5.知道：電能表的作用與讀數(shù)；電功率的概念、定義式和單位；千瓦時的由來和意義；額定電壓和額定功率；測量小燈泡功率的原理，會測小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。四、【單元導(dǎo)圖】一、電能電功二、電功率三、測量小燈泡電功率四、焦耳定律五、【單元學(xué)習(xí)任務(wù)】★知識點(diǎn)一：電能電功一、電能電能廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防建設(shè)、學(xué)科研究及日常生活中，在現(xiàn)代社會中起著至關(guān)重要的作用，是其他能量無法比擬的。1.電能的來源：其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能干電池：化學(xué)能→電能蓄電池：化學(xué)能→電能光伏發(fā)電：太陽能→電能火力發(fā)電：化學(xué)能→電能水力發(fā)電：機(jī)械能→電能風(fēng)力發(fā)電：機(jī)械能→電能地?zé)岚l(fā)電：地?zé)崮堋娔芎四馨l(fā)電：核能→電能可見，我們使用的電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的。發(fā)電機(jī)和電池就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置。2.電能的利用電熨斗：電能→內(nèi)能電烤箱：電能→內(nèi)能白熾燈：電能→內(nèi)能→光能節(jié)能燈：電能→光能電視機(jī)：電能→光能和聲能電風(fēng)扇：電能→機(jī)械能和內(nèi)能用電器消耗電能的過程，就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程，消耗了多少電能就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。注意：（1）電壓表、電流表知識測量儀器，不屬于用電器；（2）蓄電池、充電寶充電時是用電器，放電時是電源?？偨Y(jié)歸納：電能的產(chǎn)生與利用中主要的能量轉(zhuǎn)化3.電能的單位（1）國際單位制單位：焦耳，簡稱焦，符號J；（2）常用單位：在日常生活中，人們常用“千瓦時”來計量電能的多少。千瓦時的符號是kW·h，俗稱“度”，我們常稱用了多少“度”電，就是用了多少“千瓦時”的電能。二、電能的計量1.電能的計量工具—電能表（也稱為電度表）（1）作用：計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能。（2）讀數(shù)方法：電能表在一段時間內(nèi)前后兩次示數(shù)的差值，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)，即這段時間內(nèi)消耗的電能。（3）電能表上所標(biāo)參數(shù)的物理意義參數(shù)物理意義220V表示該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用10（20）A表示電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A，該電能表工作時的電流不應(yīng)超過20AkW·h表示該電能表上示數(shù)的單位為千瓦時，kW·h=1度=3.6×106J50Hz表示電能表在頻率為50Hz的交流電電路中使用1500r/（kW·h）表示接在該電能表上的用電器，每消耗1kW·h的電能，該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1500轉(zhuǎn)特別提醒：1.電能表的表盤上最后一個框內(nèi)的數(shù)字為小數(shù)位數(shù)字。如，應(yīng)讀作3209.2kW·h。2.標(biāo)定電流和額定最大電流的區(qū)別。如“10（20）A”，括號外的10A是標(biāo)定電流，它越小，電能表就越靈敏，精確度越高；括號內(nèi)的20A是額定最大電流，是電能表長期穩(wěn)定工作允許通過的最大電流。2.其他電能表（1）IC卡電能表：也稱為IC卡預(yù)付費(fèi)電能表、智能電表。IC卡電能表先買后用，不需要麻煩的人工抄表，解決了收費(fèi)難的問題。IC卡電能表電子式電能表（2）電子式電能表：如圖所示電子式電能表，沒有轉(zhuǎn)動的鋁盤，相較于帶鋁盤的機(jī)械式電能表，具有相應(yīng)快、精度高、功耗低、重量輕、可遠(yuǎn)程抄表和網(wǎng)上繳費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)正逐步代替機(jī)械式電能表。教材深挖：電子式電能表的參數(shù)電子式電能表盤上的參數(shù)，如“220V”、“10（40）A”、“50Hz”等，物理意義和機(jī)械式電能表上的相關(guān)參數(shù)的物理意義相同。電子式電能表獨(dú)有的“1600imp/（kW·h）”表示接在這個電表上的用電器，每消耗1kW·h的電能，電能表的指示燈閃爍1600次。3.用電能表測量電路消耗電能的方法（1）方法一：電能表在一段時間內(nèi)前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)電路消耗的電能總量。（2）方法二：可通過轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)（或指示燈閃爍的次數(shù)）間接計算出電路消耗的電能。如參數(shù)為“1600r/（kW·h）”的電能表，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過80轉(zhuǎn)消耗的電能為：。4.節(jié)約用電電能是人們生活中的主要資源，隨著社會需求越來越大，能源供應(yīng)日益緊張，所以每個人都用具有節(jié)約電能的意識，即有利于減少其他能源的消耗，減少污染，又可減輕電網(wǎng)的負(fù)荷壓力，保障電網(wǎng)安全，提高電力資源的利用效率。（1）1kW·h電的作用使家用節(jié)能燈照明約100h讓手機(jī)充電約100次使電動自行車行駛約60km看電視約10h可使壁掛式空調(diào)器運(yùn)行約1h燒開約8kg的水（2）節(jié)約用電的措施：1）隨手關(guān)燈；2）用電器關(guān)機(jī)后應(yīng)拔下電源插頭；3）盡量使用耗電少的節(jié)能燈具；4）夏季將空調(diào)的設(shè)定溫度適當(dāng)調(diào)高，冬季將空調(diào)的設(shè)定溫度適當(dāng)調(diào)低等。三、電功1.電功（1）當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時，我們就說電流做了功，電功用“W”表示。（2）電流做功過程就是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。消耗了多少電能就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，電流也就做了多少功。所以，用電器消耗了多少電能和通過用電器的電流做了多少功，這兩種說法的含義是一樣的。2.影響電功多少的因素大量的實(shí)驗(yàn)表面，電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低和通電時間有關(guān)。加在用電器上的電壓越高、通過用電器的電流越大、用電器通電時間越長，電流做的功就越多。3.電功的計算（1）計算式：W=UIt，即電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端電壓、電路中的電流和通電時間的乘積。特別提醒：應(yīng)用W=UIt計算電功時，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）W、U、I、t應(yīng)該是同一用電器或同一段電路在t時間內(nèi)對應(yīng)的四個物理量。例如，電流通過某個用電器所做的功，等于該用電器兩端電壓、通過該用電器的電流和相應(yīng)通電時間的乘積。（2）W、U、I、t四個物理量的單位分別是焦（J）、伏（V）、安（A）和秒（s），若將其他單位不經(jīng)變換就代入公式則會出現(xiàn)錯誤。如某燈兩端電壓為6V，通過該等的電流為0.2A，通電時間1h電流做的功：W=UIt=6V×0.2A×3600s=4320J；若時間單位不經(jīng)變換就代入公式進(jìn)行計算，則得W=6V×0.2A×1h=1.2J，結(jié)果時錯誤的。辨析比較電功與機(jī)械功的異同比較項(xiàng)目電功機(jī)械功不同點(diǎn)影響因素電路兩端電壓U，電路中電流I，通電時間t作用在物體上的力F，物體在力F方向上的距離s計算公式W=UItW=Fs相同點(diǎn)（1）做功的過程都是不同形式能的相互轉(zhuǎn)化過程；（2）單位相同。（2）兩個重要的推導(dǎo)公式結(jié)合歐姆定律可導(dǎo)出電功的計算公式：；結(jié)合歐姆定律可導(dǎo)出電功的計算公式：。以上兩公式只適用于純電阻電路。拓展培優(yōu)：什么是純電阻電路純電阻電路是指消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路，如僅含有白熾燈、電阻的電路；但含有電動機(jī)、電鈴的電路中，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，因此含有電動機(jī)、電鈴的電路不是純電阻電路。拓展培優(yōu)：電路中電功關(guān)系的三個推論1.串并聯(lián)電路的電功的特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路分析如圖所示，在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt，W1=U1It，W2=U2It；由于U=U1+U2，故W總=UIt=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2如圖所示，在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；由于I=I1+I2，故W總=UIt=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2推論一無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電流所做的總功都等于電流通過各用電器做功之和，即W總=W1+W2+…2.串、并聯(lián)電路電功的分配關(guān)系（僅適用于純電阻電路）推論二串聯(lián)電路中，電流通過各電阻所做的功與其阻值成正比推導(dǎo)分析：推論三并聯(lián)電路中，電流通過各電阻所做的功與其阻值成反比推導(dǎo)分析：★知識點(diǎn)二：電功率一、電功率1.實(shí)驗(yàn)探究：電流做功的快慢觀察電能表面板上鋁盤的轉(zhuǎn)動，會發(fā)現(xiàn)有時慢悠悠，有時急匆匆，再觀察家中的用電器可知，鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢跟接入電路中的用電器有關(guān)。具體有什么關(guān)系呢？通過下面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)過程分別把一只24W的節(jié)能燈和一只500W的電吹風(fēng)接在同樣的電路中，比較電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)把500W的電吹風(fēng)接入電路中正常工作時，電能表鋁盤轉(zhuǎn)動得較快，即在相同時間內(nèi)，鋁盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)多分析論證電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快，說明用電器消耗的電能快，即電流做功快；電能表鋁盤轉(zhuǎn)動慢，說明用電器消耗電能慢，即電流做功慢探究歸納電流做功除了有多少之分，還有快慢之分2.比較電流做功的快慢的三種方法（1）相同時間內(nèi)，比較電流做功的多少，電流做功越多，表示電流做功越快；（2）做相同的電功，比較所用時間的長短，所用時間越短，表示電流做功越快；（3）在物理學(xué)中，用電功與時間的比值表示電流做功的快慢，比值越大，表示電流做功越快?？梢?，我們使用的電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的。發(fā)電機(jī)和電池就是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的裝置。3.電功率（1）定義：電功與時間之比叫做電功率，用字母P表示。（2）物理意義：在物理學(xué)中，用電功率表示電流做功的快慢。電功率越大，電流做功越快，電功率越小，電流做功越慢。（3）單位：在國際單位中，電功率單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。常用單位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。換算關(guān)系：1kW=103W，1W=103mW。4.常用用電器的電功率家用空調(diào)吸塵器電吹風(fēng)臺式計算機(jī)約1000W約800W約500W約300W32英寸液晶電視機(jī)電飯煲手電筒計算器約100W約1000W約0.5W約0.5mW5.電功率的計算（1）定義式：。已知某用電器的工作時間t和在這段時間內(nèi)消耗的電能W，就可以用該公式計算用電器的電功率。公式中各符號所代表的物理意義：P—電功率，單位：瓦特（W）；W—電功，單位：焦耳（J）；t—時間，單位秒（s）。（2）計算式：將W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用電器兩端電壓U和通過用電器的電流I，就可以用該公式計算出該用電器的電功率。公式P=UI中各符號的物理意義：P—電功率，單位：瓦特（W）；U—電壓，單位：伏特（V）；I—電流，單位安培（A）。（3）導(dǎo)出式：、。對于純電阻電路，由P=UI及可推導(dǎo)出上述導(dǎo)出式。培優(yōu)拓展：電路中電功率關(guān)系的三個推論1.兩個比例關(guān)系推論一：對于純電阻串聯(lián)電路來說，由可知各電阻消耗的電功率與其阻值成正比，即P1：P2：…=R1：R2：…推論二：對于純電阻比例電路來說，由可知各電阻消耗的電功率與其阻值成反比，即2.電路的總電功率推論三：無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，整個電路消耗的總電功率都等于各個用電器消耗的電功率之和，即：6.對電功率的理解P與U、I不是簡單的正比關(guān)系由公式P=UI可知，電功率的大小與電路兩端電壓U、通過電路的電流I兩個因素有關(guān)。不能簡單地認(rèn)為電功率僅與電壓成正比或僅與電流成正比，因?yàn)榧釉陔娐穬啥说碾妷鹤兓瘯r，通過電路的電流也會隨之變化?？煞从畴姽Φ男Ч?，同一個燈泡其電功率越大，說明單位時間內(nèi)電流通過燈泡做的功越多，則燈泡的亮度就越大。比值定義法電功率是電功和時間的比來定義的，而用比值定義法來定義一個物理量在物理學(xué)中是比較常見的，還有速度、密度、壓強(qiáng)等。7.電功和電功率的區(qū)別與聯(lián)系電功電功率區(qū)別定義電流通過導(dǎo)體或用電器所做的功電功與時間之比物理意義表示電流做功多少的物理量表示電流做功快慢的物理量實(shí)質(zhì)電流做功過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流通過導(dǎo)體或用電器時，單位時間內(nèi)消耗的電能計算公式W=Pt，W=UItP=UI，決定因素由電壓、電流和通電時間三個因素的乘積決定由電壓、電流的乘積決定單位kW·h、JkW、W、mW聯(lián)系利用公式的變形公式W=Pt可知，電功由電功率和電流做功的時間決定。注意電功率大，電流做功不一定多；電功率小，電流做功不一定少。二、“千瓦時”的來歷1.由得W=Pt，所以1千瓦時可以看作電功率為1kW的用電器正常工作1h所消耗的電能，其大小為W=Pt=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J。2.利用公式進(jìn)行計算時，通?？刹捎脙商讍挝唬海?）當(dāng)電功的單位用焦耳（J），時間單位用秒（s），電功率的單位用瓦特（W）；（2）當(dāng)電功單位用千瓦時（kW·h）時，時間單位用小時（h），電功率單位用千瓦（kW）。這兩套單位必須配套使用，才能保證計算正確。三、額定電壓、額定功率1.現(xiàn)象探究—用電器的電功率實(shí)驗(yàn)過程取一個標(biāo)有“36V、25W”的小燈泡，把它接在36V的電源上，觀察它的發(fā)光情況；再把它接在24V、40V的電源上，觀察它的發(fā)光情況實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象該燈泡接在36V的電路中，正常發(fā)光；接在24V的電路中，發(fā)光較暗；接在40V電路中，發(fā)光強(qiáng)烈現(xiàn)象分析該燈在36V電壓下處于正常工作狀態(tài)，所觀察到的亮度是功率為25W時的發(fā)光情況，而在24V和40V電壓下它都不能正常發(fā)光，其功率分別低于和高于25W。實(shí)驗(yàn)結(jié)論在不同電壓下，同一用電器的電功率不一樣大；用電器實(shí)際電功率隨著它兩端電壓的變化而變化。2.額定電壓和額定電功率的相關(guān)物理量額定電壓用電器正常工作時的電壓。用電器的銘牌和使用說明書上標(biāo)明的電壓值就是額定電壓，常用U額表示。額定功率用電器在額定電壓下工作時的電功率。用電器銘牌和使用說明書上標(biāo)明的功率就是額定功率，常用P額表示。額定電流用電器在額定電壓下工作時的電流，常用I額表示。實(shí)際電壓用電器實(shí)際工作時兩端的電壓。用電器的實(shí)際電壓，與額定電壓可能相同，也可能不相同。當(dāng)用電器的實(shí)際電壓明顯低于或高于額定電壓時，用電器就不能正常工作。實(shí)際電壓常用U實(shí)表示。實(shí)際功率用電器在實(shí)際電壓下工作時的電功率。它與額定功率可能相同，也可能不相同。實(shí)際功率用P實(shí)表示。決定燈泡亮度的是實(shí)際功率。3.額定功率P額與實(shí)際功率P實(shí)的區(qū)別與聯(lián)系額定功率實(shí)際功率區(qū)別概念用電器在額定電壓下工作時的電功率用電器在實(shí)際電壓下工作時的電功率是否變化是唯一的，不隨實(shí)際電壓的變化而變化不是唯一的，不同的電壓值，對應(yīng)的實(shí)際功率不同聯(lián)系當(dāng)U實(shí)=U額時，I實(shí)=I額，則P實(shí)=P額，用電器正常工作；當(dāng)U實(shí)>U額時，I實(shí)>I額，則P實(shí)>P額，用電器不能正常工作，且可能被損壞；當(dāng)U實(shí)<U額時，I實(shí)<I額，則P實(shí)<P額，用電器不能正常工作，且可能被損壞。培優(yōu)拓展：1.凡是用電器銘牌或說明書上標(biāo)注的電壓、電流、電功率等值，都是額定值。2.在使用用電器時，應(yīng)盡量保證用電器兩端電壓等于或接近其額定電壓，這樣才能使用電器更好地發(fā)揮作用，延長其使用壽命。4.額定功率與實(shí)際功率的計算（1）由歐姆定律可推導(dǎo)出，用電器的額定功率，用電器的實(shí)際功率。（2）當(dāng)用電器阻值不變時，由可推出。（3）當(dāng)用電器在額定電壓U額下工作時，其功率為額定功率P額，故根據(jù)可求出用電器在額定電壓下工作時的電阻。5.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電功和電功率的關(guān)系串聯(lián)電路并聯(lián)電路電功電功率總電功率，，電功率的比例關(guān)系四、測量電功率的三種方法1.功率表測功率如圖所示，是專用的功率表，也叫瓦特表，常用于專業(yè)的測量中，在日常生活中應(yīng)用較少。2.“伏安法”測功率在中學(xué)階段，我們最常見的是通過電流和電壓的測量來間接測量用電器的電功率。由P=UI可知，只要測出用電器兩端電壓和通過的電流，就可以計算出該用電器的實(shí)際電功率。3.電能表測電功率在精確度要求不高時，也可以用家庭電能表和鐘表測量用電器的電功率?！镏R點(diǎn)三：測量小燈泡電功率一、用電流表、電壓表測量小燈泡電功率（伏安法）1.伏安法測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠秒娏鞅砗碗妷罕頊y量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率實(shí)驗(yàn)原理和方法（1）原理：P=UI。（2）根據(jù)電功率的計算公式P=UI，用電壓表測量小燈泡兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流，就可以求出小燈泡的電功率。實(shí)驗(yàn)器材兩節(jié)電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡一個（額定電壓2.5V）、燈座、開關(guān)、導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物圖甲乙實(shí)驗(yàn)步驟（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計電路，畫出電路圖（如圖甲所示）。（2）按照圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路，如圖乙所示。在開關(guān)閉合之前，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處（保護(hù)電路）。（3）檢查連接無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片（改變小燈泡兩端電壓，實(shí)現(xiàn)多次測量），使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。（5）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，斷開開關(guān)，將連接電路的導(dǎo)線拆開，并整理好實(shí)驗(yàn)器材。（7）根據(jù)測出的三組數(shù)據(jù)（不是為了求平均值，而是為了得到不同電壓下的實(shí)際功率），計算出小燈泡在不同發(fā)光情況下的電功率，并填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W小燈泡的亮度12.50.240.6正常22.00.200.4較暗33.00.280.84較亮分析論證（1）分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，小燈泡電功率越大，小燈泡越亮。（2）小燈泡的亮度時由它的實(shí)際功率決定的。（3）小燈泡的實(shí)際電功率有多個，額定功率只有一個。實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)U實(shí)=U額時，P實(shí)=P額，小燈泡正常發(fā)光，測得P額=0.6W。當(dāng)U實(shí)<U額時，P實(shí)<P額，小燈泡發(fā)光較暗。當(dāng)U實(shí)>U額時，P實(shí)>P額，小燈泡發(fā)光較亮。2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)選擇器材電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如，額定電壓為2.5V的小燈泡，至少選兩節(jié)干電池作為電源。（1）電壓表量程的選擇應(yīng)參照小燈泡的額定電壓。①若小燈泡的額定電壓時2.5V，則選擇0—3V量程；②若小燈泡的額定電壓時3.8V，則選擇0—15V量程。（2）電流表量程的選擇要參照小燈泡的額定電流的大小。①若知道小燈泡的額定電壓和額定功率，則可以計算出小燈泡的額定電流的大小，電流表的路程略大于額定電流即可；②若不能求出額定電流大小，可用試觸法確定電流表的量程。③因?yàn)槌Ｒ姷男襞荩~定電壓1.5V—3.8V）額定電流均小于0.6A，故無特殊說明，電流表的量程可以直接選擇0—0.6A量程?；瑒幼冏杵髟试S通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動變阻器的最大電阻應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，以使滑動變阻器的調(diào)壓效果明顯。連接電路（1）連接電路前，要把開關(guān)斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電路元件。（2）連接電流表和電壓表時，注意電流從“+”接線柱流入，從“—”接線柱流出。（3）連接滑動變阻器時，要“一上一下”選用接線柱。閉合開關(guān)前需把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，防止電路中電流過大，損壞電路元件。操作細(xì)節(jié)（1）移動滑動變阻器的滑片時，要緊盯電壓表的示數(shù)。（2）調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，實(shí)際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不易過長，否則容易燒壞小燈泡。（3）實(shí)驗(yàn)完畢，一定要先斷開開關(guān)，然后再拆卸電路，整理器材。（4）分析數(shù)據(jù)時，不能把三次的電功率取平均值，因?yàn)檫@三次的電功率是三個不同電壓下的電功率，求平均值無任何意義。辨析比較：三個伏安法測量實(shí)驗(yàn)的辨析伏安法測小燈泡電功率伏安法測小燈泡電阻伏安法測未知電阻不同點(diǎn)原理P=UI多次測量的目的獲得不同電壓下小燈泡的電功率得到不同電壓下燈絲的電阻，研究燈絲電阻與溫度的關(guān)系取平均值，減小誤差相同點(diǎn)電路圖所測物理量都需要測出電壓U和電流I3.伏安法測小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中常見故障及原因分析常見故障現(xiàn)象原因分析燈泡不亮閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數(shù)電源、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)或滑動變阻器損壞，或接線柱接觸不良閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù)（1）滑動變阻器接成定值電阻；（2）滑動變阻器滑片在阻值最大處還為調(diào)節(jié)；（3）電源電壓過低閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻很大，接近電源電壓（1）電流表、電壓表位置互換了；（2）燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良；閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)燈泡短路電表問題閉合開關(guān)，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很?。?）電流表或電壓表的量程過大；（2）電源電壓太低；（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過電表的量程（1）電流表或電壓表量程選擇過??；（2）電路中出現(xiàn)短路；（3）滑動變阻器接入電路中的阻值太小開關(guān)問題連接電路時，接完最后一根導(dǎo)線燈泡立即發(fā)光連接電路時，開關(guān)一直處于閉合滑動變阻器問題閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片時，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無變化滑動變阻器同時接入了上面（或下面）兩個接線柱閉合開關(guān)，無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓電源電壓過低無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓（1）電源電壓過高；（2）選用滑動變阻器最大阻值過小閉合開關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強(qiáng)光后熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù)滑動變阻器同時接入了上面兩個接線柱或滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置，導(dǎo)致燈泡兩端電壓過高，燈泡燈絲熔斷拓展延伸：用單一電表測小燈泡額定功率的典型電路方法電路原理圖直接測量的物理量小燈泡的電功率表達(dá)式安阻法變化開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I額（U額=I1R0）只閉合開關(guān)S1、S3，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)為I額；保持滑片位置不變，斷開開關(guān)S3，閉合S1、S2，電流表示數(shù)為I1U額=（I1-I額）R0伏阻法閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U額閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與1端閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為U額；保持滑片位置不變，把開關(guān)S2與2閉合，記錄此時電壓表示數(shù)為U1保持電源電壓U不變，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱至恰當(dāng)?shù)臄?shù)值，使電壓表示數(shù)為U額，記錄此時電阻箱的阻值R0二、用電能表測量用電器的電功率實(shí)驗(yàn)原理用電能表測出待測用電器在某段時間內(nèi)消耗的電能，利用停表（秒表）測出所用時間，然后用公式進(jìn)行計算實(shí)驗(yàn)器材待測用電器、電能表、停表（秒表）實(shí)驗(yàn)步驟（1）從電能表表盤上記下用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)數(shù)N（或指示燈閃爍次數(shù)N）；（2）斷開家里其他用電器的開關(guān)，只讓待測用電器在正常負(fù)荷下穩(wěn)定工作；（3）用停表測量待測用電器工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)n（或指示燈閃爍次數(shù)n）所用時間；（4）斷開待測用電器開關(guān)，計算其電功率。電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)n（或指示燈閃爍次數(shù)n）時所消耗的電能為，用電器的實(shí)際電功率。★知識點(diǎn)四：焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)由于導(dǎo)體有電阻，所以當(dāng)有電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體總會發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)提出問題電爐絲接入電路時，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？換句話說，電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)？猜想與假設(shè)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可以猜想電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量多少可能跟導(dǎo)體的電阻大小、通過導(dǎo)體的電流大小以及通電時間有關(guān)。設(shè)計并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）如圖甲所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化（轉(zhuǎn)換法：產(chǎn)生的熱量多少，通過U型管液面高度的變化反映出來）。兩個密閉容器中都有一段電阻絲，右邊密閉容器中電阻絲較大。將兩容器的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)右邊U型管中的液面高度變化大于左邊的。（2）如圖乙所示，兩個密閉容器中電阻絲的電阻一樣大，在右邊容器的外部，將另一個相同的電阻絲和容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián)，然后與左邊容器內(nèi)的電阻絲串聯(lián)接入電路，在通電時間相同的情況下，我們發(fā)現(xiàn)左邊的U型管中的液面高度變化大于右邊的。分析論證（1）如圖甲，兩容器中電阻絲阻值不同，通過它們的電流相同，通電時間相同（控制不變的量：電流、通電時間；變化量：電阻），右邊的U型管中的液面高度變化大于左邊的，說明右邊容器中電阻絲的熱量多。這表明：在電流相同、通電時間相同情況下，電阻越大，電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）如圖乙，兩容器中的電阻絲阻值相同，根據(jù)串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，通過左邊容器的電阻絲大于通過右邊容器中電阻絲的電流，通電時間相同（控制不變的量：阻值、通電時間；變化量：電流），左邊U型管中的液面高度變化大于右邊的，說明左側(cè)容器中的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。（3）由常識可知，在電阻、電流相同的情況下，通電時間越長，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時間有關(guān)，導(dǎo)體電阻越大、通過導(dǎo)體的電流越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量就越多。二、焦耳定律1.焦耳定律英國物理學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，從而得到了焦耳定律。內(nèi)容電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟它的時間成正比。計算公式Q=I2Rt（普遍適用）單位公式中，Q—表示熱量，單位是J；I—表示電流，單位是A；R—表示電阻，單位Ω；t—表示它的時間，單位s。2.焦耳定律公式的理論推導(dǎo)焦耳定律可通過理論推導(dǎo)得出。假設(shè)當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則有電流產(chǎn)生的熱量（Q）=電流做的功（W），結(jié)合歐姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt?？梢?，當(dāng)消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時，根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)出來的電流發(fā)熱規(guī)律與焦耳定律實(shí)驗(yàn)得出的焦耳定律是一致的。3.理解和應(yīng)用焦耳定律時應(yīng)注意的幾個問題（1）焦耳定律Q=I2Rt是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，只要有電流通過導(dǎo)體，就可以用它來計算導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量。（2）公式中各物理量都是對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的。（3）運(yùn)用公式時，各物理量要轉(zhuǎn)換成國際單位中的單位后再代入公式進(jìn)行計算。培優(yōu)拓展：純電阻串、并聯(lián)電路中電熱與電阻的關(guān)系（1）在串聯(lián)電路中，根據(jù)Q=I2Rt可知，電熱與電阻成正比，即。（2）在并聯(lián)電路中，根據(jù)可知，電熱與電阻成反比，即。三、電熱的利用與防止1.電熱的利用電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來工作的設(shè)備。電熱器的主要工作部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體制作的。如圖所示的電熱器，都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來工作的。電熱毯電飯鍋電烙鐵電熨斗培優(yōu)拓展：為什么白熾燈是純電阻器件而節(jié)能燈不是白熾燈需要先將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)后再發(fā)光，即電能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為光能；節(jié)能燈是將電能直接轉(zhuǎn)化為光能，在轉(zhuǎn)化過程中有少量電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此節(jié)能燈屬于非純電阻器件。這也是在相同照明亮度下白熾燈遠(yuǎn)比節(jié)能燈耗電的原因。2.電熱的防止在很多情況下，我們并不希望用電器的溫度過高。像電視機(jī)、計算機(jī)、電動機(jī)等用電器在工作時，將電能轉(zhuǎn)化其他形式能的過程中，總有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，過多的電熱如果不能及時散發(fā)，會產(chǎn)生安全隱患。因此，許多用電器采用散熱孔、散熱片或在發(fā)熱體安裝風(fēng)扇等方式進(jìn)行散熱，如圖所示。散熱風(fēng)扇散熱孔散熱片六、【單元備考】考點(diǎn)一：電能表的相關(guān)計算▲方法點(diǎn)撥：電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表。根據(jù)電能表上的有關(guān)參數(shù)，進(jìn)行電功和電功率的計算是中考中常見的題目，題型有填空題、選擇題，常考的類型有：（1）由電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n和每消耗1kW·h電能的轉(zhuǎn)數(shù)N，計算消耗的電能W，即；（2）根據(jù)消耗的電能W和時間t，計算用電器的功率P，即；（3）根據(jù)電能表的工作電壓U和允許通過的最大電流I，計算這個電能表允許接入的用電器的最大功率P=UI?！镜淅弧咳鐖D甲所示是一則公益廣告，濃濃的孝心滲透著社會主義核心價值觀。小明給爺爺網(wǎng)購了一臺電熱足浴盆，其銘牌部分參數(shù)如圖乙所示。(1)他為爺爺往足浴盆里加入初溫為22℃的水，使之達(dá)到最大允許注水量，開始正常加熱．控制面板如圖丙所示，當(dāng)溫度達(dá)到顯示溫度時，完成加熱。求此過程中水所吸收的熱量______；[c水

=4.2×103J/(kg·℃)](2)此次加熱過程耗時10min，求此過程足浴盆的電熱效率______；(3)求此次加熱時足浴盆的工作電流______和加熱電阻阻值______；(保留1位小數(shù))(4)加熱后，爺爺換成300W檔位，泡腳20min，問此次加熱和泡腳總共消耗多少電能______?！敬鸢浮?.2×105J；87.5%；3.6A；60.5Ω；8.4×105J?！窘馕觥?1)[1]水吸收的熱量(2)[2]由圖丙指示燈可知，加熱時足浴盆的功率P=800W，則足浴盆加熱10min消耗的電能足浴盆的電熱效率(3)[3][4]此次加熱時足浴器的功率P=800W，由P=UI得，此時足浴器的工作電流由可得，加熱電阻的阻值(4)[5]加熱后，爺爺換成300W檔位，泡腳20min，則泡腳時足浴盆消耗的電能：加熱和泡腳總共消耗總電能答：(1)此過程中水所吸收的熱量是4.2×105J；(2)此次加熱過程耗時10min，此過程足浴盆的電熱效率是87.5%；(3)此次加熱時足浴盆的工作電流是3.6A，加熱電阻阻值是60.5Ω；(4)加熱后，爺爺換成300W檔位，泡腳20min，此次加熱和泡腳總共消耗電能為8.4×105J?？键c(diǎn)二：動態(tài)電路中電功率的計算▲方法點(diǎn)撥：動態(tài)電路分析是電學(xué)考查的重要內(nèi)容之一。它主要是由于開關(guān)的閉合（或斷開）、滑動變阻器滑片移動而引起的電路中各物理量的變化。中考中，常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn)，?？嫉念愋陀校弘娐分须娏鞅?、電壓表示數(shù)的變化、電阻電功率的變化、小燈泡亮度的變化。試題難度一般較大?！镜淅咳鐖D所示，電源電壓為9V，R1的阻值為20，滑動變阻器R2標(biāo)有“100，1A”字樣，電流表接0~0.6A的量程，在探究過程中至少有一個開關(guān)閉合，調(diào)整開關(guān)S1、S2的狀態(tài)及R2的大小，在保證電路安全的前提下，下列說法中正確的是（）。A．干路電流的最大值為1.6A；B．R2消耗的最大功率為9W；C．電路消耗的最小功率和最大功率之比為3:20；D．若開關(guān)S1、S2都閉合，R2的取值范圍為9~100【答案】C?！窘馕觥緼．由電路圖知，電阻R1與滑動變阻器并聯(lián)在電路中，電流表測干路電流，其量程為0~0.6A。那么干路電流的最大值為0.6A。故A錯誤；B．閉合S1，通過電阻R1的電流則通過R2的最大電流Imax=I-I1=0.6A-0.45A=0.15AR2消耗的最大功率Pmax=UImax=9V×0.15A=1.35W故B錯誤；C．電路消耗的最大功率P總=UI=9V×0.6A=5.4W當(dāng)電路中閉合S2時，且變阻器接入電路的阻值最大時，通過電路路的電流最小為則最小功率P總′=UI1=9V×0.09A=0.81W那么P總:P總′=5.4W:0.81W=20:3，故C正確；D．開關(guān)S1、S2都閉合，通過變阻器的電流最大時，接入電路的阻值最小為那么變阻器的阻值范圍為60Ω~100Ω。故D錯誤。故選C?？键c(diǎn)三：額定功率和實(shí)際功率▲方法點(diǎn)撥：（1）實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下消耗的功率，額定功率是指用電器在額定電壓下消耗的電功率。（2）實(shí)際功率不一定等于額定功率，只有當(dāng)用電器在額定電壓下工作時，其實(shí)際功率才會等于額定功率。（3）額定電壓是唯一的，所以額定功率也是唯一的，但實(shí)際功率不是唯一的。（4）當(dāng)U實(shí)>U額時，P實(shí)>P額；當(dāng)U實(shí)>U額時，P實(shí)<P額；當(dāng)U實(shí)=U額時，P實(shí)=P額。（4）進(jìn)行額定功率和實(shí)際功率計算時，一般可認(rèn)為用電器的電阻不隨溫度的變化而變化。此類題目常常結(jié)合用電器的銘牌或說明書，給出了額定電壓、額定功率等條件，要注意運(yùn)用和來計算額定電流和用電器的電阻；若給出了實(shí)際，則實(shí)際功率為?！镜淅咳鐖D是小華設(shè)計的測量小燈泡額定功率的電路圖，電源電壓為3V，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L的額定電流為0.3A。連接好電路，斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，移動滑動變阻器滑片P，使電流表的示數(shù)為0.3A；保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，此時電流表示數(shù)為0.25A。則小燈泡的額定功率為（）。A．0.625WB．0.72WC．0.75WD．0.9W【答案】B。【解析】閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2時，移動滑動變阻器滑片P，使電流表的示數(shù)為0.3A，此時滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)，且小燈泡正常發(fā)光；保持滑動變阻器滑片P的位置不變，閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1時，此時滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，此時電路電流為0.25A，由可得定值電阻R0分得到電壓則此時滑動變阻器分得的電壓由可得則此時滑動變阻器接入的阻值因?yàn)榛瑒幼冏杵骰琍的位置不變，所以滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)時，滑動變阻器接入阻值也為2Ω，而這時電路電流為0.3A，由可得滑動變阻器分得的電壓則此時小燈泡正常發(fā)光分得的電壓則小燈泡的額定功率故ACD不符合題意，B符合題意。故選B?？键c(diǎn)四：測量小燈泡電功率▲方法點(diǎn)撥：在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中主要考查的內(nèi)容有：實(shí)驗(yàn)原理（P=UI）、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物電路圖的連接、各儀器的用法、電路故障的分析與排除、數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題有：要按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則，將它們正確地接入電路；在利用滑動變阻器改變小燈泡兩端電壓時，要看著電壓表的示數(shù)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，以免燒壞小燈泡。特別注意的是：在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，多次測量的目的是測量在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率，而不是取平均值來減小誤差?！镜淅摹吭凇皽y小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：電壓恒為4.5V的電源，額定電壓為2.5V的待測小燈泡，電阻約為8Ω，電流表（0~0.6A，0~3A），電壓表（0~3V，0~15V），開關(guān)和導(dǎo)線若干，另有標(biāo)有“30Ω，2A”的滑動變阻器R1和標(biāo)有“5Ω，1A”的滑動變阻器R2。（1）小明檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作：______；（2）若小明設(shè)計的電路如圖乙所示，請選擇合適的量程，并用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)物圖連接完整（______）；（3）本實(shí)驗(yàn)選擇的滑動變阻器是______（選填“R1”或“R2”）；（4）小明把滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓。為了排除故障，小明接下來的操作合理的是______（選填字母符號）；A．?dāng)Q緊小燈泡和它兩端的接線柱B．?dāng)Q緊開關(guān)兩端的接線柱C．檢查滑動變阻器是否短路（5）小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I-U圖像，如圖丙所示，圖中陰影部分面積的物理含義是______；（6）老師說：雖然電壓表的內(nèi)阻很大，但電路接通后仍有微小電流流過電壓表；雖然電流表的內(nèi)阻很小，但是電路接通后電流表的兩端仍有微小的電壓，請你根據(jù)這一事實(shí)并結(jié)合電路圖分析判斷，該電路引起測量的小燈泡電功率偏______（選填“大”或“小”）；（7）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時，燈泡的實(shí)際功率P實(shí)______P額（選填“>”“<”或“=”）；（8）小明增加一個阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過簡單操作（開關(guān)S接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率，如圖A、B是他設(shè)計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是______（填序號）。A．兩種方案都能B．兩種方案都不能C．A方案能，B方案不能D．A方案不能，B方案能【答案】電流表進(jìn)行調(diào)零；如圖；R1；A；電壓為1V，電流為0.1A時小燈泡的電功率；大；>；B?！窘馕觥浚?）[1]小明檢查儀器時，即連接電路前，電流表指針位置如圖甲所示，指針在零刻度左邊，說明電流表未進(jìn)行調(diào)零，接下來應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是電流表進(jìn)行調(diào)零。（2）[2]額定電壓為2.5V的待測小燈泡，電阻約為8Ω，所以小燈泡處于額定電壓時的電流為流過小燈泡的電流是0.3125A，即電路的電流是0.3125A，故電流表選擇的量程為0~0.6A即可，電壓表的電壓不會超過2.5V，電壓表選擇的量程為0~3V即可，電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，均采用“正進(jìn)負(fù)出”的連接方式，連接電路如圖所示。（3）[3]電源電壓恒為4.5V，額定電壓為2.5V的待測小燈泡，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得滑動變阻器兩端的電壓為2V，再根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得、、，代入上式可得解得，即此時滑動變阻器接入電路的電阻，所以滑動變阻器的最大電阻必須大于6.4Ω，滑動變阻器R1的最大電阻是30Ω，滑動變阻器R2的最大電阻是5Ω，故選擇最大電阻是30Ω的R1滑動變阻器。（4）[4]把滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，電路故障為小燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，此時應(yīng)擰緊小燈泡和它兩端的接線柱，確保小燈泡與燈座接觸良好，它兩端的接線柱與導(dǎo)線接觸良好，那么電路有故障，就是小燈泡斷路了，不是小燈泡之外的其他問題了。故選A。（5）[5]如圖丙所示，圖中陰影部分是橫軸示數(shù)為1V，縱軸示數(shù)為0.1A的長方形面積，其大小是1V乘以0.1A的積，即，而，所以該面積的物理含義是電壓為1V，電流為0.1A時小燈泡的電功率。（6）[6]測量功率時，應(yīng)該測量電阻兩端的實(shí)際電壓和通過電阻的實(shí)際電流，而電流表實(shí)際測量的是通過待測電阻和電壓表的總電流，即電流偏大，而電壓表是與電阻并聯(lián)連接，測量的電壓是準(zhǔn)確的，根據(jù)電功率公式可知燈泡額定功率的測量值大于真實(shí)值，故燈泡額定功率的測量值偏大。（7）[7]當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時，根據(jù)公式可知，若燈泡電阻不變，則燈泡的實(shí)際功率，但是隨著功率減小，燈泡電阻隨溫度的降低而減小，故燈泡的實(shí)際功率。（8）[8]圖A中，無論開關(guān)接“a”還是接“b”都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，此方案不能測定小燈泡的額定電功率；圖B中，R0、小燈泡和滑動變阻器三者串聯(lián)，開關(guān)S接“a”時，電壓表測量定值電阻的電壓，當(dāng)開關(guān)接“b”時測量燈泡和定值電阻的總電壓，由于開關(guān)S接“a”、“b”各一次，只能一次，假設(shè)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片在某一位置，開關(guān)S接“a”、“b”各一次，然后得到的電壓表示數(shù)，相減，不是2.5V，那么次數(shù)用完了，不能繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，則不能測出小燈泡的額定功率，所以此方案不能測出小燈泡的額定功率；綜上所述，兩種方案都不能。故選B。考點(diǎn)五：實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)▲方法點(diǎn)撥：在做“探究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)注意：（1）在探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻大小關(guān)系時，必須控制電路中的電流相等和通電時間相等；（2）該實(shí)驗(yàn)的探究方法使控制變量法和轉(zhuǎn)換法。【典例五】為了探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與哪些因素有關(guān)，設(shè)計如圖甲的裝置，將兩段阻值不同的電阻絲（R1=5Ω，R2=10Ω）分別密封在兩個完全相同的容器內(nèi)，密閉容器內(nèi)封閉等量的空氣。（1）從實(shí)驗(yàn)裝置的原理可知，U形管兩管中的液柱高度差是由于U形管中______（選填“氣體”或“液體”）熱脹冷縮導(dǎo)致的。U形管中液柱高度差的大小，反映出電流通過電阻絲時產(chǎn)生______的多少；（2）圖甲所示是用來探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系；（3）圖乙所示是用來探究電流產(chǎn)生的熱量跟______的關(guān)系；（4）讓實(shí)驗(yàn)裝置乙冷卻到初始狀態(tài)，把右瓶并聯(lián)的電阻絲都放入瓶內(nèi)，接通電源，此電路工作一段時間后，______（選填“左瓶”或“右瓶”）內(nèi)電阻絲產(chǎn)生的熱量多。【答案】氣體；熱量；電阻；電流；左瓶?！窘馕觥浚?）[1][2]高度差的形成是由于U形管與密封的容器相連，電流通過電阻時產(chǎn)生熱量，使得容器及U形管中氣體受熱體積膨脹，差生壓強(qiáng)差，從而產(chǎn)生壓力差，氣體推動U形管兩管中的液柱產(chǎn)生高度差，再通過觀察U形管中高度差的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，采用了轉(zhuǎn)換法。（2）[3]由甲圖可知，左、右兩個容器中的電阻絲串聯(lián)，通過的電流相同，通電時間相同，而電阻絲的阻值不同，因此是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。（3）[4]由圖乙可知，右邊的容器中的電阻與容器外的電阻并聯(lián)，再與左邊容器中的電阻串聯(lián)，因此通過左邊容器電阻的電流與通過右邊容器電阻的電流不同，而電阻和通電時間相同，因此是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。（4）[5]把圖乙右邊的兩根電阻絲并聯(lián)后，根據(jù)并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)，其總阻值為則相當(dāng)于把2.5Ω的阻值放進(jìn)右側(cè)瓶中，即左、右兩瓶中的電阻串聯(lián)，通過的電流相同，通電時間相同，而電阻不同，因此是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系；左側(cè)瓶中的電阻阻值更大，根據(jù)可知，一段時間后左瓶中電阻絲產(chǎn)生的熱量多。考點(diǎn)六：電功、電功率和電熱的綜合計算▲方法點(diǎn)撥：電學(xué)綜合計算題涉及的物理量、公式繁多，電路結(jié)構(gòu)變化多樣，所以解題時最關(guān)鍵的是依據(jù)電路特點(diǎn)，從歐姆定律、電功、電功率計算式、焦耳定律等中選出合適的解題問題的公式。同一公式中的單位要統(tǒng)一，書寫時主要添加必要的文字說明。純電阻電路非純電阻電路電功電功率電熱發(fā)熱功率【典例六】如圖所示，圖甲、圖乙分別為某燒水壺的銘牌和簡化電路圖，R1和R2為發(fā)熱絲，S1為總開關(guān)，S2為溫控開關(guān)，1、2分別為開關(guān)的兩個接觸點(diǎn)，丙圖為某次將滿壺水加熱、保溫過程的總功率與時間的關(guān)系圖像，已知，。求：型號容量額定電壓額定頻率加熱功率保溫功率（1）這滿壺水從25℃加熱至100℃所吸收的熱量；（2）本次工作過程共消耗的電能；（3）和的阻值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），.【解析】（1）滿壺水的質(zhì)量為此過程加熱滿壺水吸收的熱量為（2）由圖可知，加熱時間為保溫時間為本次工作消耗電能（3）當(dāng)S1閉合，S2接1時電路只有R2接入電路，電路處于加熱狀態(tài)由，得當(dāng)S1閉合，S2接2時電路中R1與R2串聯(lián)接入電路，電路處于保溫狀態(tài)，同理可得。答：（1）這滿壺水從25℃加熱至100℃所吸收的熱量為；（2）本次工作過程共消耗的電能；（3）R1的阻值，R2的阻值。七、【單元訓(xùn)練】一、選擇題1.家用電能表標(biāo)有“5（60）A220V”，此家用電路允許同時接入用電器的總功率為（）。A．220瓦 B．330瓦 C．9900瓦 D．13200瓦【答案】D?！窘馕觥?20V說明該電能表要在220V的電路中使用，60A表示電能表允許通過的最大電流是60A，則該家用電路允許同時接入用電器的最大總功率：P＝UI＝220V×60A＝13200W。故選：D。2.為測量某用電器的電功率，小明同學(xué)把家中其余用電器均從電源上斷開，只將該用電器接入電路。觀察電能表，發(fā)現(xiàn)在1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動15圈。電能表的部分參數(shù)如下表所示，用該電器可能是（）。A．家用微波爐 B．電熱杯 C．臺燈 D．電風(fēng)扇【答案】B。【解析】3000Revs/kW?h表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000R，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)15R用電器消耗的電能：W=15該用電器的電功率：P=W家用微波爐的電功率在1000W左右，電熱杯的電功率在300W左右，臺燈的電功率在40W以內(nèi)，電風(fēng)扇的電功率在60W左右，所以該電器可能是電熱杯。故選：B。3.如圖所示，電源電壓和燈L的電阻不變，燈L上標(biāo)有“6V3W”字樣。當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時，電流表的示數(shù)為1.0A，燈L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P移至b端時，電源電壓U和燈L消耗的電功率P為（）。A．3V1.5W B．3V0.75W C．6V1.5W D．6V0.75W【答案】D?！窘馕觥浚?）當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，如下圖所示：因?yàn)闊襞菡０l(fā)光，所以電源電壓U＝UL額＝6V，由P＝UI可得通過燈泡的電流：IL額=P由于并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和，則通過變阻器的電流I變＝I﹣IL額＝1A﹣0.5A＝0.5A；由歐姆定律可得滑動變阻器的最大阻值：R滑=U（2）由歐姆定律可得燈泡的電阻：RL=U當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P移至b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，如下圖所示：根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知此時的總電阻為：R′＝R滑+RL＝12Ω+12Ω＝24Ω，此時電路中的電流：I′=U則燈泡的實(shí)際功率：P實(shí)＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W。故選：D。4.小龍家上月初電能表示數(shù)為，電能表的部分參數(shù)及上月末的示數(shù)如圖所示，表盤上“3200imp/（kW?h）”表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3200次，下列選項(xiàng)正確的是（）。A．小龍家上月消耗的電能為320kW?h；B．小龍家同時使用的用電器總功率不可超過2200W；C．指示燈閃爍的次數(shù)越多，電能表所在電路接入的用電器總功率越大；D．?dāng)嚅_其它用電器，只讓阻值是100Ω的電熱棒單獨(dú)工作3min，指示燈閃爍64次，此時小龍家的實(shí)際電壓是200V【答案】D。【解析】A、電能表的讀數(shù)時，最后一位是小數(shù)，單位kW?h，小龍家上月消耗的電能為772.3kW?h﹣704.3kW?h＝68kW?h，故A錯；B、小龍家同時使用的用電器最大總功率P＝UI＝220V×20A＝4400W，故B錯；C、電能表指示燈閃爍的快慢反映了做功的快慢，而指示燈閃爍的次數(shù)表示電能表所在電路消耗的電能多，總功率不一定大，故C錯；D、電能表上的指示燈閃爍了64次消耗的電能：W=64mip電熱棒的電功率：P=W由P=U2R5.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10Ω．當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，電壓表的示數(shù)為U1，R2消耗的功率為P2；當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電壓表的示數(shù)為U1′，R2消耗的功率為P2′，且電流表A1的示數(shù)為0.9A．已知U1：U1′＝1：6，P2：P2′＝1：9，下列結(jié)論錯誤的是（）。A．R3＝30Ω B．開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，電路消耗的總功率為0.6W C．P2′＝3.6W D．開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率為6.6W【答案】C。【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，三只定值電阻串聯(lián)，電壓表測量R1兩端電壓。因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則此時電路中的電流為I串=U電阻R2消耗的功率為P2＝I串2R2＝（U110Ω）2R當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，三只電阻并聯(lián)，電流表A1測量通過R1、R2的總電流，電流表A2測量整個電路的電流，此時電壓表測R1兩端電壓，也是測電源電壓，即U1′＝U。此時通過R1的電流為I1=U通過R2的電流為I2＝IA1﹣I1＝0.9A?U電阻R2消耗的功率為P2′＝I22R2＝（0.9A?U1'10Ω）已知P2即(U解得U1＝1V，U1′＝6V（電源電壓U為6V）；當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，電流表A2示數(shù)為I=U當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，電路消耗的總功率為P＝UI＝6V×0.1A＝0.6W，故B正確；由題意和歐姆定律可得：U1化簡可得R2+R3＝5R1＝5×10Ω＝50Ω；已知P2P2解得：R2＝20Ω；則R3＝50Ω﹣20Ω＝30Ω，故A正確；開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，三只電阻并聯(lián)，R1消耗的功率為：P1=UR2消耗的功率為：P2′=UR3消耗的功率為：P3=U所以電路消耗的總功率為：P＝P1+P2′+P3＝3.6W+1.8W+1.2W＝6.6W，故D正確。故選：C。6.如圖是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，下列正確的是（）。A．甲實(shí)驗(yàn)中兩個電阻串聯(lián)只是為了保證流過兩個電阻電流相等；B．甲實(shí)驗(yàn)通電一段時間后，左右兩側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量之比為1：2；C．乙實(shí)驗(yàn)是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系；D．乙實(shí)驗(yàn)通電一段時間后，左右兩側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量之比為1：4【答案】B?！窘馕觥緼、甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲阻值不同，兩電阻串聯(lián)后，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，故A錯誤；B、甲實(shí)驗(yàn)兩電阻絲串聯(lián)，則通過電阻絲的電流和通電時間相同，右側(cè)電阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右側(cè)電阻是左側(cè)電阻的2倍，產(chǎn)生的熱量也是左側(cè)的2倍，故左右兩側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量之比為1：2，故B正確；C、乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時間相同，但通過電阻的電流不同，所以研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，故C錯誤；D、乙實(shí)驗(yàn)，右側(cè)電阻絲與另一電阻絲并聯(lián)，故左右空氣盒中電阻絲的電阻和通電時間相同，左側(cè)的電流是右側(cè)電流的2倍，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左側(cè)電阻產(chǎn)生熱量是右側(cè)電阻產(chǎn)生熱量的4倍，即左右兩側(cè)容器內(nèi)空氣吸收的熱量之比為4：1，故D錯誤；故選：B。二、填空題7.如圖所示為iPad的充電器，參數(shù)標(biāo)有5V2.1A，表示充電電壓是5V，最大輸出電流2.1A，電板充滿電所儲存的電能是113400J．充電時的能量轉(zhuǎn)換是電能轉(zhuǎn)化為能。若“iPad”充電時以最大輸出電流充電，要將空電板充滿電需要h，小明覺得充電時間太長了，他想為什么蘋果公司在設(shè)計時不把最大輸出電流提高呢？請你解釋其中的原因。【答案】化學(xué)；3；由于電流的熱效應(yīng)，充電電流越大，單位時間內(nèi)電池產(chǎn)生的熱量越多，容易損壞電板?！窘馕觥浚?）充電時，消耗電能使電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)變化，則電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；（2）根據(jù)W＝UIt可得，將空電板充滿電需要的時間：t=W（3）由于電流的熱效應(yīng)，充電電流越大，單位時間內(nèi)電池產(chǎn)生的熱量越多，容易損壞電板，所以充電時不能提高最大輸出電流。故答案為：化學(xué)；3；由于電流的熱效應(yīng)，充電電流越大，單位時間內(nèi)電池產(chǎn)生的熱量越多，容易損壞電板。8.如圖甲的電路中，R1、R2的電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)，R1消耗的功率為P1，電路消耗的總功率為P2，則R1：R2＝；P1：P2＝?！敬鸢浮?：1；1：4。【解析】由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，當(dāng)電源的電壓U＝U1＝U2＝6V時，通過兩電阻的電流I1＝0.1A、I2＝0.3A，由I=UR可得，兩電阻的阻值之比：因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：I＝I1+I2＝0.1A+0.3A＝0.4A，則R1消耗的功率和電路消耗的總功率之比：P1故答案為：3：1；1：4。9.小麗家中的電能表表盤如圖所示，則小麗家已消耗的電能為16.6kW?h，可以同時使用的用電器總功率不能超過W，若電冰箱單獨(dú)正常工作一天（24小時），（電冰箱的主要技術(shù)參數(shù)見表），電能表鋁盤轉(zhuǎn)圈。在使用電冰箱的過程中，小麗發(fā)現(xiàn)電冰箱門打開時，冰箱內(nèi)照明燈亮，壓縮機(jī)有時在工作，由此判斷，冰箱的壓縮機(jī)和照明燈是聯(lián)的。海爾BC﹣110B電冰箱額定電壓220V工作頻率50Hz額定功率100W耗電量0.8kW?h/24h【答案】4400；2400；并?！窘馕觥浚?）電能表的工作電壓U＝220V，由圖知允許通過電能表的最大電流I最大＝20A；所以允許使用的用電器的最大總功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電冰箱一天消耗0.8kW?h的電能，3000r/kW?h表示電路每消耗1kW?h電能時，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000圈，所以消耗0.8kW?h電能時，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)：n＝3000r/kW?h×0.8kW?h＝2400圈。（3）因?yàn)楸涞膲嚎s機(jī)和照明燈工作時互不影響，所以它們是并聯(lián)的。故答案為：4400；2400；并。10.如圖是小軍家的電能表，讓“220V1200W”的用電器單獨(dú)正常工作5min，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過200r，此用電器消耗的電能為______J，電能表的示數(shù)變?yōu)開_____kW·h。每消耗1kW·h的電能，該電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)______r?！敬鸢浮?；2021.7；2000?！窘馕觥縖1]此用電器的功率為1200W，正常工作5min消耗的電能為W=Pt=1200W×5×60s=3.6×105J=0.1kW·h[2]電能表原來示數(shù)為2021.6kW·h，此用電器單獨(dú)工作5min消耗了0.1kW·h，則電能表的示數(shù)變?yōu)閃'=2021.6kW·h+0.1kW·h=2021.7kW·h[3]此用電器單獨(dú)工作5min消耗了0.1kW·h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過200r，則電能表轉(zhuǎn)速為即每消耗1kW·h的電能，該電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2000r。三、實(shí)驗(yàn)題11.在“測量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標(biāo)有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中甲所示的實(shí)物電路連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于（選填“左”或“右”）端。閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)。電壓表無示數(shù)，則電路故障是。（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.3A，此時電壓表示數(shù)如圖乙所示，其值為V，小燈泡的額定功率為W。（4）測出小燈泡的額定功率后，同學(xué)們又把燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實(shí)際功率不等于其額定功率的四分之一，請你幫助分析出這種現(xiàn)象的原因是。（5）下列描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖象中，正確的是了。（6）在實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表發(fā)生故障，現(xiàn)增加定值電阻R（阻值已知）和開關(guān)，設(shè)計了如圖3，4種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是。（7）小明這一組實(shí)驗(yàn)中，觀察到所用小燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮。于是做出了這樣的結(jié)論：不同燈泡的亮度由實(shí)際功率決定，實(shí)際功率大的燈泡亮度大。請你對此結(jié)論作出評價：。【答案】（1）如圖；（2）左；燈短路；（3）2.5；0.75；（4）燈絲的電阻隨溫度的降低而減??；（5）D；（6）D；（7）燈泡亮度還與燈泡的發(fā)光效率等因素有關(guān)?！窘馕觥浚?）燈上標(biāo)有“0.3A”字樣，表示燈的額定電流為0.3A，測量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：；（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置阻值最大處，即左端；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表在干路上有示數(shù)，說明電路故障為短路；如果電壓無示數(shù)，則說明與電壓表串聯(lián)的燈泡是短路的，電阻為0；（3）排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為0.3A，此時電壓表示數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其值為2.5V，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（4）當(dāng)燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半時，通過燈的電流也減小了，根據(jù)P＝UI燈的功率減小，燈絲的溫度降低，因燈的電阻隨溫度的降低而減小，根據(jù)P=U2R（5）小燈泡與滑