（九上）第22课电能（解析版）（导学案1）

skybamboo · 发表于 3 小时前

第22课电能

课程标准

学习目标

理解电能与电能表的使用

电能与电功率的计算

焦耳定律与非纯电阻电路

1.准确判断物质变化是物理变化还是化学变化
2.探究物质发生变化的过程以及现象
3.准确描述物质变化的类型以及表现出的形式

观察下列电器，判断其工作原理

电能表电冰箱空调

微波炉电动汽车

一．电功
1.定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2.实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3.规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4.单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1度=1千瓦时=1kwh=3．6×106J
5.测量电功：

⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
　　①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
二．电功率的计算
1．定义：电流在单位时间内所做的功。
2．物理意义：表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。　
3．电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）
　对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R
　　①串联电路中常用公式：P=I2R P1：P2：P3：…Pn=R1：R2：R3：…：Rn
　 ②并联电路中常用公式：P=U2/R    P1：P2=R2：R1
　　③无论用电器串联或并联。计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
4．单位：国际单位瓦特（W）  常用单位：千瓦（kw）
5．额定功率和实际功率：
⑴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的功率。P额=U额I额=U2额/R
某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0．11A 灯丝阻值Ｒ＝U额2/Ｐ＝2936Ω。
⑵当U实=U额时，P实=P额　用电器正常工作（灯正常发光）
当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器
6.家庭电路电功率的计算
使用公式P=W/t  ，如电能表使用消耗电能多少千瓦时，可根据1千瓦时是功率为一千瓦的用电器工作一小时消耗的电能，可根据比例计算用电器电功率。
二.焦耳定律及电热
1．焦耳定律：　
(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。
焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。

(2)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．
(3)电功率与热功率:对纯电阻电路，电功率等于热功率
即： P=I*U=I2R=U2/R
此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路
对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．
2.电热
（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。
（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。
（3）公式：Q=I2Rt.
（4）适用对象:凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。
3．热功率的意义及计算
（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化为内能的功率，
即：P=Q/t=I2R
（2）热功率计算:当电路不是纯电阻电路时，电功用W=UIt来计算，电热Q只能用Q=I2Rt进行计算，电功率用P=IU计算，热功率只能用P热=I2R
计算。
4.电热的档位问题：
（1）串联电路：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出
高温档：R2单独工作中温档：R1单独工作低温档：R1,R2同时工作
（2）并联电路：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出
高温档：R1,R2同时工作中温档：R2单独工作低温档：R1单独工作

三.纯电阻电路与非纯电阻电路
1.纯电阻电路：电能全部转化为内能
2.非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。
对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>
3.总功率：P总=IU
4.热功率：P热=I2R
四.电池容量的计算

1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以·小时为单位
2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。

一、选择题
1．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．A的电阻值为<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>
B．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
C．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电压之比为5∶4
D．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4
2．小灿学习了焦耳定律的知识后，设计了如图所示装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。其中甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，请你分析下列相关说法错误的是（　　）

A．甲、乙可以研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲、丙可以研究电流产生的热量与电流的关系
C．通电一段时间后，U形管中两侧的液面高度差最大的是丙
D．U形管中液面高度的变化用来反映电流产生的热量的多少
3．小科设计了一个具有加热和保温功能的电热器模型，加热与保温的功率之比为3∶1，其中R1=10Ω、R2=20Ω，若电源电压不变，则符合小科要求的电路图是（　　）
A．

B．

C．

D．

4．小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃管越粗实验现象越明显
B．两烧瓶中分别装等质量的水和煤油
C．需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同此
D．该装置还可研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
5．两个灯泡Ll和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的电阻比L2大       B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大       D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
6．如图所示电路中的a、b、c为三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“6V  6W”的灯泡L1正常发光，标有“12V  6W”的灯泡L2虽能发光但较暗，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）

A．电路总功率为7.5 W B．电表a为电流表，且示数为1A
C．电表b为电压表，且示数为6 V D．电表c为电压表，且示数为12 V
7．标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的两只灯泡串联起来，接在8伏的电源两端，则电路的总功率为（　　）

A．0.8W B．1.6W C．2.4W D．3.2W
8．如图所示是电阻甲和乙的U—I图像，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
9．如图所示电路中，电源电压为12V，在a、b间接入灯L1“6V 2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光；断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，若在a、b间接入灯L2“6V 3W”，闭合开关，则（　　）

A．灯L2正常发光 B．滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω
C．通过L2的电流为0.4A D．滑动变阻器和灯L2每秒做功5J
10．如图为某电子秤的简化电路，<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>是定值电阻，<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>是压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，电源电压不变，闭合开关S，当<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>上方压力增大时，下列描述正确的是（　　）

A．电压表示数变小       B．通过<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>的电流变小
C．电路的总电阻变大       D．电路的总功率变大
二、填空题
11．小齐家最近购买了一辆电动汽车，为了测量电动汽车充电器的功率，晚上11点整，他关闭了家中其他用电器，使用充电器对电动汽车进行充电，同时记下了开始充电时电能表的读数

，小齐于第二日早晨发现正好8点完成充电，此时，电能表如图所示，不考虑能量损失，电动汽车充满一次电获得的能量为 kW·h，该汽车充电器的电功率为W。

三、探究题
12．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。

（1）依据图甲，请在答卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整；
（2）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（3）实验时，变阻器的滑片向右移动过程中，电流表与电压表示数的比值将（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
13．如图所示是测定“小灯泡电功率”实验的装置图，选用2节新干电池、额定电压为2.5伏的小灯泡和滑动变阻器。请回答：

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有正常偏转，但偏转角度较小。则接下来应进行的操作是；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡发光情况
（3）调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的
额定功率为瓦；
（4）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡消耗的功率随电流变化如图丙所示，请判断随电流增大，滑动变阻器的功率大小变化是。
14．小科用如图的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，相同的两个透明容器中密封着等量、等温的空气。

（1）本实验是通过观察的变化来反映电流产生热量的多少；
（2）图甲中的A、B两管，在通电时间相等时，B管液面上升得更高，说明电流通过导体产生热量的多少与有关；
（3）用乙图中的装置探究“电流产生热量的多少与电流大小是否有关”时，右边容器中应选用阻值为的电阻丝。
15．小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。

（1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线，并写出故障名称：；
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-Ⅰ图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为W；
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为；
A．5Ω 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．30Ω 1A
（3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-Ⅰ图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条，并说明你选择的依据。
16．小灯泡L的额定电压为3V，它的I-U图像如图甲所示，把灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为l.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”。下列说法中错误的是（　　）

A．电源电压为4.5V
B．灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
C．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．灯泡的额定功率为1.5W
17．小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为瓦；
（2）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验，图丙是小金作出的小灯泡I-U图像。关于小灯泡功率P与通过其电流平方I2的关系。如图所示的图像中最合理的是。
A．

B．

C．

D．

（3）小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有“220V 40W”灯泡L1和标有“220V 60W”灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡更亮。
四、简答题
18．科技改变生活，随着智能技术的高速发展，智能家电已越来越多地走进千家万户。如图甲为某品牌智能炒菜机，内部电路可简化为图乙。已知额定电压为220伏，电动机的额定功率是40瓦，发热体有两个电阻，R1=24.2欧，R2=96.8欧。

（1）“智能炒菜机”在烹制食物时，主要利用了电流的；
（2）当“智能炒菜机”处于低温挡时，发热体的功率是多少；
（3）当“智能炒菜机”处于高温挡正常工作30分钟，求整个电路消耗的电能。
19．如图为家用电饭锅的简化电路图。该电饭锅有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。额定电压为220V，正常加热时功率为1210W，电饭锅处于“保温”状态下正常工作5分钟耗电2.64×104焦。求：
（1）该电饭锅正常加热时的电流强度；
（2）该电饭锅保温时的功率P保温；
（3）电阻R2的阻值；

20．小滨同学用一个电流表和阻值为20Ω的电阻<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>测某未知电阻<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>的阻值，设计的电路如图所示。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关S、<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>后，电流表的示数为0.5A，电源电压保持不变。求
（1）电源电压；
（2）电阻<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>阻值；
（3）同时闭合S、S1，2分钟，电阻<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>消耗的电能？

参考答案
1．D
【解析】A．由图象可知，当通过A的电流IA=0.4A时，A两端的电压UA=2.0V，A的电阻值
<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>
故A错误；
B．当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>
故B错误；
C．A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流
IA=IB=0.4A
由图象可知，两元件两端的电压UA=2.0V，UB=2.5V，由P=UI可得，AB的电功率之比
<Object: word/embeddings/oleObject15.bin>
故C错误；
D．A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压
<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>
由图象可知,通过两元件的电流 <Object: word/embeddings/oleObject17.bin> <Object: word/embeddings/oleObject18.bin>
则AB的电功率之比          <Object: word/embeddings/oleObject19.bin>
故D正确。
故选D。
2．C
【解析】A．甲、乙中，通过它们的电流和通电时间相等，电阻不同，根据控制变量法，可以研究电流产生的热量与电阻的关系，故A正确，不符合题意；
B．甲、丙中，电阻和通电时间相等，通过甲的电流大于通过丙的电流，根据控制变量法，可以研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确，不符合题意；
C．甲、乙中，通过它们的电流和通电时间相等，由Q=I2Rt知道，乙的电阻大，则乙产生的热量大于甲产生的热量；甲、丙中，电阻和通电时间相等，通过甲的电流大于通过丙的电流，由Q=I2Rt知道，，甲产生的热量多；综上可知，在通电相同时间下，三个容器中产热最多的是乙容器，故C错误，符合题意；
D．探究电流产生的热量与哪些因素有关，利用转换法，本实验中，通过U形管两侧液面高度差反映电流产生的热量多少，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．D
【解析】A．由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的总功率                      <Object: word/embeddings/oleObject20.bin>
当只闭合上面开关时，电路为R1的简单电路，电热器处于保温状态，电路的总功率 <Object: word/embeddings/oleObject21.bin>
所以加热与保温的功率之比    <Object: word/embeddings/oleObject22.bin>
故A不符合题意；
B．由电路图可知，上面开关闭合，下面开关接R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热状态，下面开关接R2时电热器处于保温状态，所以加热与保温的功率之比
<Object: word/embeddings/oleObject23.bin>
故B不符合题意；
C．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，所以加热与保温的功率之比
<Object: word/embeddings/oleObject24.bin>
故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，所以加热与保温的功率之比
<Object: word/embeddings/oleObject25.bin>
故D符合题意。
故选D。
4．D
【解析】AB．电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的同种物质吸收热量，根据<Object: word/embeddings/oleObject26.bin>，由温度变化确定产生的热量多少；故玻璃管越细，变化幅度越大，实验现象越明显，故AB错误；
C．探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故两烧瓶中电阻丝阻值应不同，若控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同，则两电阻丝阻值相同，故C错误；
D．研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，只改变电流大小。上图中，将任一个电阻丝作为研究对象，通过移动变阻器的滑片可改变电路的电流大小，而控制通电时间相同，即可研究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】AB．两灯串联，通过两灯的电流相等，L2要亮一些，L2的实际功率大，根据P=I2R，L2的电阻大，根据U=IR可知，L2的电压大，故AB错误；
C．根据<Object: word/embeddings/oleObject27.bin>，因额定电压相等，L2的电阻大，故L2的额定功率小，故C错误；
D．若两灯并联，两灯的电压相等，L1的电阻小，根据<Object: word/embeddings/oleObject28.bin>，故通过L1的电流比L2大，故D正确。
故选D。
6．A
【解析】C．由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为  <Object: word/embeddings/oleObject29.bin>  <Object: word/embeddings/oleObject30.bin>
因灯泡L1正常发光，灯泡L2虽然发光但较暗，所以，通过L1、L2的电流不相等，L1与L2应并联，则a一定是电流表，b是相当于导线的电流表，c是相当于开路的电压表，故C错误。
D．此时电流表a测干路电流，电流表b测L2支路的电流，电压表c测电源的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L1正常发光，所以，电源的电压 U=U1额=6V
即电压表c的示数为6V，故D错误；
AB．灯泡L2的电阻             <Object: word/embeddings/oleObject31.bin>
此时通过L2的电流          <Object: word/embeddings/oleObject32.bin>
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表a的示数 I=I1+I2′=1A+0.25A=1.25A
则总功率                      P=UI=6V×1.25A=7.5W
故B错误，A正确。
故选A。
7．B
【解析】两灯泡串联时，由于两只灯泡的规格相同，所以两灯泡分得的电压相同，则两只灯泡串联接在U总=8V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为4V，由图像知道，当U=4V时，I=0.2A，由于串联电路处处电流相等，所以电路电流为0.2A，电路的总功率    P总=U总I=8V×0.2A=1.6W
故B符合题意
故选B。
8．C
【解析】AB．由图象可知，甲的图像是一条直线，甲元件的电流与电压成正比，乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线，说明乙元件的电流与电压不成正比，即乙的电阻不是定值，故AB错误；
C．甲、乙并联在2V电源时，甲和乙电压都为2V，由图象可知 I甲=0.1A，I乙=0.2A
故干路电流                   I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A
故C正确；
D．由图像得，甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的电压为4V，甲的功率为
P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W
故D错误。
故选C。
9．C
【解析】由图知，当a、b间接入灯泡时，灯泡与滑动变阻器串联；电压表测灯泡两端的电压；
A．因两灯的额定电压相同，额定功率不同，根据<Object: word/embeddings/oleObject33.bin>可知，两灯的电阻不同，因灯L1，正常发光时，其两端的电压为6V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2时，因两灯的电阻不同，由串联分压原理可知，ab间的电压会发生变化，所以灯L2不会正常发光，故A不符合题意；
B．L1灯正常发光时的电流为    <Object: word/embeddings/oleObject34.bin>
根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压为 <Object: word/embeddings/oleObject35.bin>
滑动变阻器接入电路的电阻       <Object: word/embeddings/oleObject36.bin>
故B不符合题意；
C．灯泡L2的电阻为                <Object: word/embeddings/oleObject37.bin>
接入灯L2时，电路中的电流为             <Object: word/embeddings/oleObject38.bin>
故C符合题意；
D．此时电流对滑动变阻器和灯L2每秒做的功（即整个电路所做的功）  <Object: word/embeddings/oleObject39.bin>
故D不符合题意。
故选C。
10．D
【解析】ABC．分析电路图可知，R0定值电阻与Rx压敏电阻串联，电压表测量R0两端电压，由于压敏电阻阻值随压力增大而减小，则Rx上方压力增大时，Rx的阻值减小，则电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，则通过R0的电流变大，由U=IR可知，R0两端电压变大，故ABC错误；
D．由于电路中总电压不变，电路中电流增大，由P=UI可知，电路的总功率变大，故D正确。
故选D。
11．    18    2000
【解析】[1]由图知，电能表前后示数W1=351.5 kW·h，W2=369.5kW·h，电动汽车充满一次电获得的能量
<Object: word/embeddings/oleObject40.bin>
[2]充电时间                <Object: word/embeddings/oleObject41.bin>
该汽车充电器的电功率       <Object: word/embeddings/oleObject42.bin>
12．

3.8 变小
【解析】（1）[1]电压表与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用0~15V的量程，电流表串联在电路中，由图丙可知，电路中的最大电流小于0.6A，因此电流表选用0~0.6A的量程，如图所示：

（2）[2]因为灯在额定电压下正常发光，所以闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
（3）[3]由图甲可知，当滑片向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，灯的电压变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；由<Object: word/embeddings/oleObject43.bin>可知，电流表与电压表示数的比值为灯丝的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
13．

C 0.75 先增大，后减小为零
【解析】（1）[1]由题意可知电压表接0-3V接线柱，电流表接0-0.6A接线柱，滑动变阻器接右下角、左上角，故电路图如下

（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有正常偏转，但偏转角度较小，可能是灯泡的电功率太小导致的，故应该移动滑动变阻器来观察灯泡的亮度，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）[3]电流表示数如图乙所示，此时电流表的分度值为0.02A，此时电流表示数为0.3A，根据电功率公式可得灯泡的额定功率为             <Object: word/embeddings/oleObject44.bin>
（4）[4]电路消耗的总功率             <Object: word/embeddings/oleObject45.bin>
则滑动变阻器消耗的功率             <Object: word/embeddings/oleObject46.bin>
从图丙中可知，在电流逐渐增大的过程中，P总与PL的差先增大，后减小为零，故滑动变阻器的功率大小变化是先增大，后减小为零。
14．    U形管中液面高度差    电阻    5Ω
【解析】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映。
（2）[2]图甲中容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，右侧容器内电阻较大，B管液面上升得更高，说明右侧容器内电阻产生的热量较多，说明电流通过导体产生热量的多少与电阻有关。
（3）[3]探究电流产生热量跟电流关系时，根据控制变量法，应控制通电时间和电阻不变，因此，乙图中右边容器等于左边容器中的阻值，大小为5Ω。
15．    导线①断路    0.75    D    见解析
【解析】（1）[1]电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，电压表的示数等于电源电压，电源电压是3V，已知仅导线发生故障，则图甲中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了。
（2）①[2]根据U-I图像可知，灯在额定电压下的电流为0.3A。小灯泡的额定功率为  P=ULI=2.5V×0.3A=0.75W
②[3]根据U-I图像可知，灯的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为    <Object: word/embeddings/oleObject47.bin>
故变阻器的规格可能为30Ω 1A，故选D。
（3）[4]因灯泡的电阻随温度的升高而增大，则可知灯泡的U-I图像是一条向上的曲线（图丙中的实线）；电源电压为3V，灯的U﹣I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压的规律，此时灯与变阻电压的电压都为1.5V，如图所示：

故他画出的变阻器的U-I图像应为图丙中的①。
16．B
【解析】A．当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，由图像可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，滑动变阻器两端的电压 U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压 U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V
故A正确，不符合题意；
BCD．由图像知道，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，灯泡的额定功率       PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W
此时滑动变阻器两端的电压       U滑′=U-UL额=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器接入电路中的电阻          <Object: word/embeddings/oleObject48.bin>
滑动变阻器消耗的电功率          P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W
故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。
故选B。
17．    0.6    B    L1
【解析】（1）[1]根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.24A，则灯泡的额定功率                   P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
（2）[2]根据公式P=I2R可知，如果灯泡的电阻不变，那么灯泡的实际功率与电流的平方成正比，即二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线。实际上，电流越大，温度越高，灯丝的电阻越大，实际功率越大，即电流相同时，实际功率大于前者，二者变化的图像向纵轴弯曲靠近，故选B。
（3）[3]根据公式<Object: word/embeddings/oleObject49.bin>可知，灯泡L1的电阻大于L2的电阻；在串联电路中，电功率与电阻成正比；因此灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率，则灯泡L1更亮。
18．    热效应    400W    <Object: word/embeddings/oleObject50.bin>
【解析】（1）[1]电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应，“智能炒菜机”在烹制食物时，主要是利用电流的热效应。
（2）[2]由图乙可知，电路的发热体与电动机并联，两端电压都等于电源电压，要使“智能炒菜机”处于低温挡，即发热体总功率最小，根据<Object: word/embeddings/oleObject51.bin>可知，发热体的总电阻最大，当只有S1闭合时，两电阻串联，发热体的总电阻最大，此时发热体的总电阻为 <Object: word/embeddings/oleObject52.bin>
根据<Object: word/embeddings/oleObject53.bin>可得，当“智能炒菜机”处于低温挡时，发热体的功率是 <Object: word/embeddings/oleObject54.bin>
（3）[3]要使“智能炒菜机”处于高温挡，即发热体总功率最大，根据<Object: word/embeddings/oleObject55.bin>可知，发热体的总电阻最小，当两个开关都闭合时，发热体的电阻R2被短路，发热体的电阻最小，正常工作30分钟，发热体消耗的电能为
<Object: word/embeddings/oleObject56.bin>
电动机消耗的电能为       <Object: word/embeddings/oleObject57.bin>
则整个电路消耗的电能为          <Object: word/embeddings/oleObject58.bin>
19．（1）5.5A；（2）88W；（3）510欧
【解析】解：（1）电饭锅正常加热时的电流为 <Object: word/embeddings/oleObject59.bin>
（2）电饭锅处于“保温”状态下正常工作5分钟耗电2.64×104焦，则电饭锅保温时的功率
<Object: word/embeddings/oleObject60.bin>
（3）根据<Object: word/embeddings/oleObject61.bin>可知，当开关S断开时，R1和R2串联为保存状态，则保温时电阻为
<Object: word/embeddings/oleObject62.bin>
当开关S闭合时，R1单独串联为加热状态，则R1的电阻为 <Object: word/embeddings/oleObject63.bin>
则R2的电阻为          <Object: word/embeddings/oleObject64.bin>
答：（1）该电饭锅正常加热时的电流强度为5.5A；
（2）该电饭锅保温时的功率为88W；
（3）电阻R2的阻值为510欧。
20．（1）6V；（2）30Ω；（3）144J
【解析】解：（1）当只闭合开关S时，电路只有已知电阻有电流通过，电源电压为
<Object: word/embeddings/oleObject65.bin>
（2）两开关都闭合时，两个电阻并联，通过已知电阻的电流不变。通过待测电阻的电流为
<Object: word/embeddings/oleObject66.bin>
待测电阻阻值为             <Object: word/embeddings/oleObject67.bin>
（3）当两个开关均闭合，2min电阻Rx消耗的电能为 <Object: word/embeddings/oleObject68.bin>
答：（1）电源电压为6V；
（2）待测电阻的阻值为30Ω；
（3）电阻Rx消耗了144J电能。

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