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第十八章 电功率
一、选择题
1.如图所示的用电器中，利用电流的热效应工作的是（ ）
A. 电风扇 B. 电水壶
C. 平板电视 D. 笔记本电脑
2.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5r，下列说法正确的是（ ）
A. 电风扇的工作原理是利用电流的热效应 B. 电能表是测量电路中用电器功率的仪器 C. 电风扇消耗的电能为0.04kW•h D. 电风扇的实际功率是100W
3.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V 60 W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量多的是（ ）
A. 电风扇 B. 电烙铁 C. 电动机 D. 一样多 4.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B.两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C.两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯暗 D.将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为25W 5.下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A. 普通家用照明灯的工作电流约为2A B. 家用手电筒灯丝的电阻约为200Ω C. 对人体安全的电压是36V D. 电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W
6.某家庭进行线路旧线改造后，将保险丝的规格由5A换成了8A，则该线路允许同时接入用电器的功率比原来增加了（ ）
A. 2860 W B. 1760 W C. 660 W D. 1100 W 7.“测定小灯泡的功率”实验中，手和眼睛最合理的分工是（ ） A. 手移动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数 B. 手移动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数 C. 手移动变阻器的滑片，眼睛观察灯泡是否发光 D. 手移动变阻器的滑片，眼睛观察变阻器滑片的位置
8.有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是（ ）
A. 把电阻丝剪去一小段 B. 更换一根较粗的电阻丝 C. 与电阻丝串联一个电阻 D. 与电阻丝并联一个电阻
9.两只小灯泡并联后接到电源上，闭合开关，发现灯泡L1比L2亮，则下列说法正确的是（） A. 通过L1的电流大 B. L1的额定功率大 C. L1两端的电压大 D. L1的电阻大
10.某家用电能表的表盘上标有“600r/kW·h”的字样，在电路中只接入一个用电器且正常工作时，电能表转盘在1min内转了10转，则该用电器的额定功率是（）
A. 3600W B. 1000W C. 500W D. 100W 11.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法中正确的是（ ）
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻 B.当乙两端电压为2V时，R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，源电压为2V D.甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W
12.课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=
计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=
，
求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是( )
A. B.
C. D.
13.有甲、乙两灯，甲灯上标有“2.5V 0.75W”，乙灯上标有“2.5V 1.25W”的字样。若只将这两个灯泡接入同一电路中，两灯均未烧毁。则下列说法中正确的是 ( )
A. 乙灯一定比甲灯亮 B. 两灯串联时，通过两灯的电流最大为0.5A C. 两灯消耗的总功率一定为2W D. 若两灯都能正常发光，则两灯一定是并联
二、填空题
14.小明用伏安法测量小灯泡额定功率的实验中，当小灯泡正常发光时，并联在小灯泡两端的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为________ V，电流表的示数为________ A，小灯泡的额定功率为________ W。
15.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1和A2的示数之比为3：2，则R1和R2的阻值之比为________，R1和R2消耗的电功率之比为________．
16.小明家的电能表如图所示，那么小明家电路上的用电器总功率不能超过________W；当小明家只有一盏电灯工作时，2min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是________J，灯泡的功率为
________W．
17.如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是________．
18.一家用白炽灯泡上标有“PZ220﹣60”的字样，该灯泡应接在电压为________V的电路中才能 正常发光，若把它接在110V的电源上使用，灯泡的实际功率是________W，额定功率是________W．（不考虑温度对电阻的影响）
19.在电路改造前，某同学家离变电站较远，当他将一个标有“220V 100W”的灯泡的开关闭合后，发现灯泡亮度不够，他用电压表测量了电路中的电压，发现为200V，通过灯泡的电流是________A，灯泡的实际电功率是________W．
20.如图是探究通电导体产生的热量与什么因素有关的实验装置．已知两个相同的烧瓶甲、乙内装有相同质量的煤油，甲、乙瓶中分别有阻值10Ω和6Ω的电阻丝，两电阻丝串联接到电路中． 当闭合开关一段时间后，观察到甲瓶中玻璃管内煤油液面上升较高，说明在________相同时，________越大，导体产生的热量越多．在这段时间内，甲、乙两电阻丝产生的热量之比是
________．
21.两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示.能说明电流与电压成正比关系的是________(填“甲”或“乙”)图象.现将元件甲、乙串联后接在电路中,电路中的电流为0.2 A,此时电路两端的总电压等于________V,则整个电路消耗的总功率是________W.
三、实验探究题
22.某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”．图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．
（1）试验采用的是________ 的研究方法，试验的设计依据是电流的________ 效应． （2）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是的________ ．（选填“相等”或“不相等”）
（3）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数________ 乙瓶中温度计的示数；（选填“大于”.“等于”或“小于”）判断依据是________ ．
23.在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω。
请用笔画线代替导线，将图（甲）所示的实物电路连接完整（要求导线不交叉）。
（1）连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器的滑片移至________ 端（填“A”或“B”），才能闭合开关；闭合开关时，发现电流表指针偏向没有刻度的那一边，造成这一故障的原因是________ 。 （2）排除故障，闭合开关，电压表的示数为1.5V，为了让小灯泡正常发光，应将滑片向________ 端移动（选填“A”或“B”）。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，通过小灯泡的电流是________ A。小灯泡的额定功率是________ W。
（4）将图17（甲）中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是（ ） A. 探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B. 探究电流与电压关系 C. 探究电流产生的热量与电阻的关系 D. 探究电流与电阻关系
24.在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）图甲中有一处导线连接错误无法正常完成实验，错误的导线是________（选填“①”或“②”）。 （2）正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数。为了检查故障，小华将电压表拆下，在开关闭合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，则肯定出现故障的元件是 。
A. 电源 B. 开关 C. 灯泡 D. 滑动变阻器
（3）排除故障后，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流为________A，小灯泡的额定功率为________W
（4）你认为利用本实验电路能探究电流与电压的关系吗？答：________，理由是________。
四、综合题
25.在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能
3
表的有关数据，如表所示．（水的比热容为c=4.2×10J/（kg•℃））．
观察对象 电磁炉 铭牌 电能表 铭牌 有关记录 U额=220V P额=1kW 220V 10（40）A 50Hz 2000r/kW•h 研究活动 ①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t0=30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度t=50℃ 请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）小华同学把这壶水从地面端到80cm高的桌子上，需对水做多少功； （2）水所吸收的热量； （3）电磁炉的实际功率； （4）电磁炉烧水的效率．
26.如图所示，L是“12V 6W”的小灯泡，R1是定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。
（1）求小灯泡的阻值；
（2）闭合开关S、S1 ， 滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R1的阻值； （3）闭合开关S，断开开关S1 ， 求在滑片P在滑动变阻器b端时，求灯泡的实际功率。
答案解析
一、选择题 1.【答案】B
【解析】【解答】A、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，A不符合题意；
B、电热水壶工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，B符合题意；
C、电视机工作时，将电能转化为了光能、声能等能量，是利用了电流的磁效应工作的，C不符合题意； D、笔记本电脑工作时，主要把电能转化为光能与声能，部分部件应用了电流的磁效应，不是利用电流的热效应工作的，D不符合题意． 故答案为：B．
【分析】当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应． 2.【答案】D
【解析】【解答】解：A．电风扇的工作原理是利用电流的磁效应，故A不正确；
B．电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B不正确； CD．因2500r/kW•h表示转盘转1圈，电路中消耗 所以，电能表转盘转了5r消耗的电能： W=
kW•h=0.002kW•h，故C不正确；
kW•h的电能，
电风扇的实际功率： P=
=
=0.1kW=100W，故D正确．
故选D．
【分析】（1）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应；（2）用电器消耗电能的多少用电能表测量；（3）2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转2500圈，或者表示转盘转1圈，电路中消耗 出电风扇的实际功率． 3.【答案】B
【解析】【解答】电风扇和电动机工作时消耗电能，大部分转化为机械能，少部分转化为内能；电烙铁工作时把电能全转化为内能； ∵它们都在额定电压下工作 ∴P=P额 ， 实际功率P相同， ∵W=Pt，
∴工作时间相同时，三个用电器消耗的电能相同， 又∵只有电烙铁把电能全转化内能，
kW•h的电能，据此求出电能表转盘转了5r消耗的电能，再根据P=
求
∴电烙铁产生的热量最多． 故选B．
【分析】根据电风扇、电烙铁和电动机这三种用电器工作时的能量转化情况分析判断．注意生活中常用电
器的能量转化情况：一消耗电能全转化为内能的：电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；二消耗电能转化为内能和机械能的：电风扇、电吹风、电动机． 4.【答案】D
【解析】【解答】A．由
可知，灯泡正常发光时消耗的电能，除了与灯泡的功率P有关外，还与
灯泡的发光时间t有关，因不知灯泡发光的时间，所以无法判断灯消耗的电能多少，A不符合题意； B．两灯均正常发光时的功率和额定功率相等，由 B不符合题意
C, 两灯若串联到家庭电路工作时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 意； D．由
可得，乙灯泡的电阻
，将乙灯接入110V电路中时的实际
可知，甲灯泡的电
阻大，甲灯的实际功率较大， 由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，甲灯比乙灯亮，C不符合题
的变形式
可知，乙灯泡的电阻较小，
功率
故答案为：D。
，D符合题意；
【分析】根据灯泡的电功率计算电阻，利用实际电压和电阻计算实际功率的大小. 5.【答案】D
【解析】【解答】A. 普通家用照明灯的工作电流约为0.1-0.2A，A不符合题意； B. 家用手电筒灯丝的电阻约为10Ω，B不符合题意； C. 对人体安全的电压是不高于36V，C不符合题意；
D. 电饭锅加热煮饭时需要较大的功率，其功率约为1000W，D符合题意； 故答案为：D.
【分析】掌握常见用电器的电流、电压、额定功率，根据实际进行分析即可. 6.【答案】C
【解析】【解答】解：由于△I=8A﹣5A=3A，则增加的功率△P=U△I=220V×3A=660W． 故选C．
【分析】由家庭电路的电压和增加的电流，利用P=UI计算增加的功率． 7.【答案】A
【解析】【解答】解：“测定小灯泡功率”实验中，正确的操作步骤应该是用手移动滑片时，同时眼睛要观察电压表的示数，然后记下此时电流表的示数，然后根据P=UI计算出小灯泡的功率。 故选A。
【分析】本题考查“测定小灯泡功率”的实验，重点对操作步骤的考查，关键在于理解功率的概念。 8.【答案】C
【解析】【解答】解：家庭电路电压为220V保持不变；
A、把电阻丝剪去一小段，电阻丝电阻变小，由P=热量增加，故A错误；
B、更换一根较粗的电阻丝，电阻丝阻值变小，由P=的热量增加，故B错误；
C、与电阻丝串联一个电阻，电路总电阻变大，通过电阻丝的电流变小，由焦耳定律可知，在相等时间内产生的热量减少，故C正确；
D、与电阻丝并联一个电阻，电阻丝阻值不变，它两端电压不变，由P=等时间内产生的热量不变，故D错误； 故选C．
【分析】导体电阻由导体材料、长度与横截面积有关，在材料与横截面积一定时，导体越短，电阻越小，在材料与长度一定时，横截面积越大，导体电阻越小；
由串并联电路特点可知，电阻越串越大，越并越小；家庭电路电压一定，应用电功率公式分析答题． 9.【答案】A
【解析】【分析】两只小灯泡并联后接到电源上，闭合开关，发现灯泡L1比L2亮，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率。两个灯泡是并联的，灯泡两端的电压是相等的，灯泡L1比L2亮，通过灯泡灯泡L1的电流比L2的电流大，灯泡L1的电阻比L2的电阻小。
A．通过L1的电流大 符合题意； B．L1的额定功率大 不合题意； C．L1两端的电压大 不合题意； D．L1的电阻大 不合题意； 故选A。
【点评】对于此类试题，学生应把握并联电路中的两个灯泡，发现灯泡L1比L2亮，灯泡两端的电压是相等的，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率。灯泡L1的电阻比L2的电阻小，通过灯泡灯泡L1的电流比L2的电流大。
10.【答案】B 【解析】
【解答】转10转消耗的电能W=
kW•h×10=
kw•h，
可知，电阻丝功率不变，在相
可知，电阻丝实际功率变大，在相等时间内产生可知，电阻丝实际功率变大，在相同时间内产生的
该电器的额定功率P=故选B．
==1kw=1000W．
【分析】已知消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动600转，可求转10转消耗的电能，根据公式P=
求该电器的额定功率． 11.【答案】D
可
【解析】【解答】A、因为甲图象为正比例函数，因此图象中对应电压和电流值的比值不变，故甲为定值电阻；而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化，故电阻乙不是定值电阻；
B、从图象中可以看出，当乙电阻两端电压为2V时，对应的电流为0.2A，因此此时乙的阻值：R=
=10Ω；
=
C、当通过甲、乙中的电流为0.2A时，从图形中可以看出，此时甲、乙两端的电压值分别为1V、2V，由于甲、乙为串联，因此电源电压为3V；
D、当甲、乙两端的电压为2V时，从图象中可以看出，此时通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A，由于甲、乙并联，因此电路总功率：P=UI=2V×（0.4A+0.2A）=1.2W． 故答案为：D．
【分析】（1）根据图中信息读出对应的电压和电流，结合欧姆定律R=化；
（2）从图象中读出当电阻乙两端的电压为2V时对应的电流值，然后根据R=
即可求出此时的电阻； 即可判断出电阻甲和电阻乙的变
（3）从图象中读出当甲、乙电阻中的电流为0.2A时对应的电压值，再根据串联电路两端电压等于各部分电压之和求出电源电压；
（4）从图象中读出当甲、乙电阻两端的电压为2V时对应的电流，然后根据P=UI即可求出电路中的总功率.
12.【答案】B
∵P=U2/R ， ∴灯泡正常发光时的电阻R=U2额/P额=(2.5V)2/0.75W≈8.3Ω；由题意知：【解析】【解答】（1）
2
P甲 =U2/R和P乙 =U2/8.3Ω，由此可见，电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax+bx+c，且a＞0，b=0，
c=0时相符合）∵P甲 =U2/R和P乙 =U2/8.3Ω，，故图象是经过原点开口向上的抛物线，CD不符合题意；（2）灯泡电阻R随温度升高而变大，∴①当小灯泡两端电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲 ＞P乙 ，此时抛物线a在抛物线b的上方． ②当小灯泡两端电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲 =P乙 =0.75W，且此时两抛物线相交； ③当小灯泡两端电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲 ＜P乙 ，此时抛物线a在抛物线b的下方。综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果，A不符合题意，B符合题意. 故答案为：B.
【分析】根据电功率的计算公式求电功率和电阻，当温度升高时，电阻变大，电功率变化明显. 13.【答案】D 【解析】
【分析】灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率．只有实际电压等于额定电压，实际功率才等于额定功率，灯
泡亮度才相同；串联电路中各处电流都相等，为保证灯泡不被烧坏，应以额定电流小的数值为电路电流；电路消耗的总功率，等于各用电器实际功率之和；灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，只有在串联电路中，各用电器两端电压才相等． 【解答】
A、甲灯泡的电阻为R甲=乙灯泡的电阻为R乙=
=
=
=8.3Ω =5Ω
2
当两灯串联时，由公式P=IR知
P甲＞P乙 所以甲灯亮． B、两灯正常发光时 通过甲灯的电流是I甲=通过乙灯的电流是I乙=
==
=0.3A =0.5A
两灯串联时，为保证灯泡不被烧坏 串联电路电流I=I甲=0.3A
C、灯泡必须在额定电压下实际功率才等于额定功率
若实际电压低于额定电压，实际功率也低于额定功率，两灯总功率低于2W； 若实际电压高于额定电压，实际功率也高于额定功率，两灯总功率高于2W．
D、两灯正常发光，说明每个灯泡两端实际电压等于额定电压，由上面的计算知，两灯泡电阻值不相等，假设串联在同一电路中，分得的电压一定不等，所以两灯连接在同一电路且正常发光时，一定是并联． 故选 D．
【点评】此题虽是一道选择题，但考查的知识点较全．要解决此题，必须对串并联电路的电流电压特点以
及电功率的计算公式及其变形熟练掌握，并选择应用 二、填空题
14.【答案】2.5；0.3；0.75
【解析】【解答】由图中电压表看出，接的是3V量程的档位，所以读数要看下面那些刻度，指针指向的是2.5V，电流表接的是0.6A的档位同样要看下面那些刻度，指针指向0.3A.所以小灯泡的额定功率就是P=UI=0.75。
【分析】此题学生要掌握电流表和电压表的使用，注意档位的接线和读数时应该用的刻度，还有额定功率的计算公式P=UI。 15.【答案】2:1；1:2
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比：I1：I2＝（IA1−IA2）：IA2＝（3−2）：2＝1：2，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以,由I 故答案为：2:1；1:2.
【分析】，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，根据并联电路的电流特点I=I1+I2求出两支路的电流之比，根据并联电路的电压特点U=U1=U2和欧姆定律求出两电阻的阻值之比，根据P=UI求出两电阻消耗的电功率之比. 16.【答案】2200；6000；50
【解析】【解答】解：（1）额定电压是220V，额定电压是10A， P=UI=220V×10A=2200W．（2）2min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是：
可得,R1和R2的阻值之比：
W= P=
（3）t=2min=120s
故答案为：2200；6000；50．
3000R/kW•h的含义：每消耗1kW•h【分析】（1）根据电能表的额定电压和额定电流计算额定电功率．（2）的电能电能表的表盘转动3000转．（3）根据 功率计算． 17.【答案】3：1 【解析】【解答】解： 本题的等效电路图如图所示：
计算转5圈消耗的电能，根据P=
进行电
由图两电阻并联，且干路电流：I=0.8A，R2电流：I2=0.2A， 由并联电路的电流特点可知：I1=I﹣I2=0.8A﹣0.2A=0.6A； 因为并联电路各支路两端的电压相等，且P=UI， 所以P1：P2=I1：I2=0.6A：0.2A=3：1． 故答案为：3：1．
【分析】由电路图可知，闭合开关S时，两电阻并联，电流表A1测量通过电阻R2的电流，电流表A2测量通过电路的总电流；根据并联电路电流的特点可求通过电阻R1的电流，根据并联电路的电压特点和P=UI可求电阻R1和R2消耗的功率之比． 18.【答案】220；15；60
【解析】【解答】解：（1）根据铭牌的含义，“220”表示该灯泡的额定电压；60表示额定功率；（2）已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是60W， 灯泡的电阻值： R=
=
=
Ω；
灯泡的实际功率： P实=
=
=15W．
故答案为：220；15；60．
【分析】（1）“PZ220﹣60”，“PZ”是普通照明灯泡中“普”和“照”的拼音的第一个字母，表示普通照明，“220﹣60”表示灯泡的额定电压是220V，额定功率是60W，（2）首先由R= 和灯泡两端的实际电压，由P= 19.【答案】0.413；82.64
可求得电阻；已知灯泡的电阻
可求得实际功率．
【解析】【解答】解：因为UL=220V PL=100W，所以R= 所以实际电流I= 82.64．
【分析】根据额定电压和额定电功率利用R= 用P=
求实际功率．
=
≈0.413A；实际功率为P实=
= =
=484Ω，又实际电压为U=200V，≈82.64W． 故答案为：0.413；
可求电阻；在电阻不变时．再利用I= 求实际电流；利
20.【答案】通电时间和电流；电阻；5：3
【解析】【解答】解：两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多；因为烧瓶甲、乙中的电阻R甲和R乙
2
串联，所以I甲=I乙 ， 又因为Q=IRt，通电时间t相等，
22
所以电流通过R甲、R乙产生的热量之比：Q甲：Q乙=IR甲t：IR乙t=R甲：R乙=10Ω：6Ω=5：3．
故答案为：通电时间和电流；电阻； 5：3．
【分析】由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关． 实验时因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，利用控制变量法写出结论；
由图知，两电阻串联，通过的电流相等，又知道两电阻的阻值大小，根据焦耳定律求在相同时间内通过两个电阻产生的热量之比． 21.【答案】甲；3；0.6
【解析】【解答】由I-U图象知道，甲电路元件的I-U图象是一条直线，所以说明电流与电压成正比关系；将元件甲、乙串联后接在电路中，因为串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流为0.2A时，通过它们的电流均为0.2A，由图象知道，两元件两端的电压分别为U甲 =1V，U乙 =2V，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路两端的总电压：U=UP=UI=3V×0.2A=0.6W。 故答案为：甲；3；0.6．
【分析】当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；根据图象读出两元件两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电路两端的总电压，根据P=UI求出整个电路消耗的总功率． 三、实验探究题
22.【答案】（1）控制变量；热 （2）相等
2
（3）大于；根据焦耳定律Q=IRt，在电流相同，通电时间相等的情况下，电阻值大的产生的热量多．
甲
+U
乙
=1V+2V=3V，故整个电路消耗的总功率是：
【解析】【解答】电流产生的热量与电流大小.电阻大小和通电时间三个因素有关，对于多因素问题的探究我们都采用控制变量法；
要研究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系，必须保证前提是电流和通电时间都相同． 图中两电阻丝串联，所以通过它们的电流和通电时间相同．电流通过导体时会将电能转化成热，热量被煤油吸收后，温度就会上升，然后通过温度计的示数反映产生热量的多少．
观察温度计的示数，发现甲瓶中的示数小于乙瓶中的示数，说明甲瓶中铜丝产生的热量比乙瓶中镍镉合
金丝产生的热量少，从而得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多．
【分析】这是控制变量法在探究问题中的典型应用．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，要控制电流和通电时间相等，由温度计示数反映产生热量的多少． 23.【答案】（1）B；电流表没有调零 （2）A （3）0.3；0.75 （4）B
【解析】【解答】：（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表并联在灯泡两端． 滑动变阻器已经选定了上面接线柱，任意选择下面一个接线柱，把滑动变阻器串联在电路中．如图．
（2）滑动变阻器接入右半段，滑片处于A端，滑动变阻器连入电路的电阻最大，对电路起到保护作用． 电流表的指针反偏，电流表的正负接线柱接反了．
（3）电压表测量灯泡的电压，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为1.5V，
要使灯泡两端电压由1.5V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片向B端移动．
（4）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A． P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）A、电流磁场的强弱无法直接观察，通过观察电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱．本实验器材不能完成．
B、探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，来探究流与电压的关系．本实验器材能完成．
C、Q=I2Rt，探究电流产生的热量与电阻的关系时，控制电流和通电时间不变，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验．本实验器材能完成．
D、探究电流与电阻的关系时，保证电压一定，改变电阻大小，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验．本实验器材能完成．
故答案为：（1）如图；（2）A；电流表正负接线柱接反了；（3）B；（4）0.3；0.75；（5）B． 【分析】
（1）电压表的量程由灯泡的额定电压来确定，电压表与灯泡并联． 滑动变阻器选择一上一下串联在电路中．
（2）连接好电路后，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，起到保护电路的作用． 电流表的指针反偏，电流表的正负接线柱接反了．
（3）电压表测灯泡电压，使灯泡的电压增大，电路电流增大，总电阻减小，滑动变阻器连入电路的部分
减小．
（4）电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率．
（5）完成每个实验各需要什么器材，各需要控制什么，需要改变什么，分析本实验器材是否能满足实验要求
24.【答案】（1）② （2）B （3）0.26；0.65
（4）不能；灯的电阻随温度的变化而变化
【解析】【解答】（1）原电路中，将变阻下面两个接线柱连入了电路中是错误的，应一上一下接入电路中，错误的导线是②。（2）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路可能有断路； 在开关闭合状态下，将电压表接在电源两端时，电压表有示数，说明电源、电压表是完好的；电压表接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，说明滑动变阻器以外的电路断路；
电压表接在开关两端时有示数，说明开关以外的电路是通路，所以故障是开关断路，可能是开关接线处或开关的刀柄处接触不良造成的；选B；（3）排除故障后，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；（4）探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，因灯的电阻随温度的变化而变化，故不能。故答案为：（1）②；（2）B；（3）0.26；0.65；（3）不能；灯的电阻随温度的变化而变化。
【分析】测量小灯泡的电功率，涉及到滑动变阻器的正确连接（正确使用：A．应串联在电路中使用；B．接线要“一上一下”；C．通电前应把阻值调至最大的地方）和作用（a。保护电路；b.控制定值电阻两端的电压或电流大小）、实验操作的注意事项、电流表的使用（①电流表要串联在电路中；②接线柱的接法要正确，使电流从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上）、额定功率的计算（灯在额定电压下正常发光，根据P=UI求额定功率）和故障分析（若断路，则电路中无电流，用电器不工作，断路处电压为电源电压；若短路，则被短路的不工作，两端无电压，其它电路完好，电路中有电流）. 四、综合题
25.【答案】（1）解：小华同学把这壶水从地面端到80cm高的桌子上，对水做的功（即克服水的重力做的功）：
W=Gh=m水gh=2kg×10N/kg×80×10﹣2m=16J
（2）解：水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣30℃）=1.68×105J
（3）解：电磁炉工作5min，电能表转150r，消耗的电能为： W=
×3.6×106J=2.7×105J；
电磁炉的功率为：
P=
= =900W
（4）解：电磁炉烧水的效率： η=
=
≈62.2%
【解析】【分析】（1）克服物体重力做功的多少，由W=Gh解题；（2）知道水壶内水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的热量；（3）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，利用电能表的参数“2000r/kW•h”求电磁炉工作5min消耗的电能；利用P=
求电磁炉的功率；（4）电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值．
26.【答案】（1）解：由 可得，小灯泡的电阻：
（2）解：由图知，当闭合开关S、S1 ， 滑片P在a端时，R1与灯泡并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光， 所以电源的电压：U=UL额=12V， 由P=UI可得，通过灯泡的电流：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流： I1=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A， 则R1的阻值：
（3）解：闭合开关S，断开开关S1时，滑动变阻器与灯泡串联，滑片P在滑动变阻器b端时，变阻器连入电路的阻值最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流：
22
灯泡的实际功率：PL=I′RL=（0.25A）×24Ω=1.5W。
，
【解析】【分析】根据灯泡的规格计算电阻，结合并联电路和串联电路中电流和电压规律进行计算.
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