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/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科
【学习目标】
1. 知道电功率的定义
2. 掌握电功率的计算公式
3. 掌握电功、电功率结合欧姆定律的公式变形
4. 能利用串联电路电压规律与欧姆定律分析滑动功率变阻器的最值问题
5. 能求实际功率与实际电压，并掌握其含义
6. 能根据实验数据画出定值电阻的P—R图、小灯泡的P—U图（P—U2图）和P—I图（P—I2图），并分析其特点
7. 能掌握力电综合的相关题型
【自主学习】
一、电功率
我们知道功率表示做功的快慢。类似地，在物理学中用电功率表示电流做功的快慢。
电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。电功率的单位和功率一样，也是瓦特。如果电功用W表示，完成这些电功所用的时间用t表示，电功率用P表示，则。将上节学过的电功W=UIt代入上式得：P=UI，欧姆定律之后还能变成：。
不同用电器的电功率有所不同。家用电器的电功率一般不会很大。工农业中使用的用电器的电功率往往很大，这时就要用更大的单位——千瓦来表示。千瓦的符号是 ，它跟瓦的关系是： ，有时也需要用比瓦小的单位——毫瓦来表示电功率。毫瓦的符号是mW，它跟瓦的关系是： 。
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦，神威·太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦。家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30 W、33 W、38 W，电冰箱、液晶电视的电功率一般是100 ~200 W，空调、电热水器的电功率通常是1 000 ~3 000 W。发光二极管的电功率约为50 mW。
二、额定电压 额定功率
用电器正常工作时的电压叫作 ，用电器在额定电压下工作时的电功率叫作 。通常用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率。用电器实际在工作时两端的电压我们称为实际电压，此时的功率我们称为实际功率（这个问题主要是结合电能表的读数，根据“消单位”进行求解：，其中电能表参数指的是“转/千瓦时即r/kw h”；也可能是“次/千瓦时，即imp/kW h”）。小灯接在电路中的亮度是根据它的实际功率所决定。电熨斗上标注的“220 V 500 W”，表示额定电压是220 V，额定功率是500 W。我们使用各种用电器时，一定要注意它们的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。
三、电功率的测量
电功率可以使用电力监测仪直接测量，还可以通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流（这种情况实际上会结合测量电阻的几种电路原理图），由电功率公式 计算得出。
我们可以用伏安法测出一下小灯泡的和定值电阻的功率，同时可以画出几种图像，如P—R图、小灯泡的P—U图（P—U2图）和P—I图（P—I2图），以下数据均为虚拟实验室测出的数据：
小灯泡的额定电压为6V，额定功率为0.75W，电源电压6V。
实验次数 物理量 1 2 3 4 5
U/V 1.6 2 2.5 3.01 3.8
I/A 6×10－2 7×10－2 8×10－2 9×10－2 10×10－2
P/W 0.096 0.14 0.20 0.27 0.38
U2/V2 2.56 4 6.25 9 14.4
I2/A2 3.6×10－3 4.9×10－3 6.4×10－3 8.1×10－3 10×10－3
P—U图、P—U2图、P—I图、P—I2图：
根据P=UI，可知：，随着电压的增大电流是在增大的，说明图像的斜率也是增大的，那么P—U图中的曲线就应该更靠近P(功率)轴。同理P—I图、P—I2图中的曲线也应该更靠近P(功率)轴。
若探究的是电流与电阻的关系（控制定值电阻电压不变）
控制为3V
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
P/W 1.8 0.9 0.6 0.45
右图是定值电阻的功率随着更换定值电阻的变化而变化
根据，可知，电压是一个定值，那这个P—R图像就是一个反比例函数的图像。
四、结合串联电路电压规律与欧姆定律分析滑动变阻器功率的最值问题
公式推理：P总=P定+P滑，则：P滑=P总－P定，带入欧姆定律可以变形：
，其中U总和R定为已知数据，这就可以当作一个二次函数来进行分析，考虑到电路中的特殊性，该函数应为二次函数的一部分。当电流取对称轴I对时，P滑取得最大值，值得注意的时I对应该和电流表的取值范围IAmax、滑动变阻器上面的允许通过的电流最大值I滑max进行比较，如图1所示，取I对时，P滑取得最大值；如图2所示，就应该是取靠近I对的IAmax时，P滑取得最大值。
还可以这样：
分子分母同时除一下R滑，即可得出结论：，当R滑=R定时，。
以上两种方法都需要注意各个用电器安全问题，如电压表（定值电阻两端电压是否超过其量程）和电流表以及滑动变阻器的安全（电路中的电流是否超过它们俩的最大电流）问题。
五、力电综合问题
此类问题实际上还是和前面欧姆定律的力电综合解题方式还是一样，该找什么对应关系就找什么对应关系就好了，只是多了一个电功率的公式。
【例1】对下列生活中物理量的估测，最符合生活实际的是（ ）
A．现在我们教室的气温约为60℃ B．人正常步行的速度为 1m/s
C．家用空调正常工作时的电功率为 100W D．对人体安全的电压为36V
【例2】将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光 C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光
【例3】如图所示的电路中，电阻R1＝6Ω与规格为“15Ω 0.5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中；其中电流表的量程为“0﹣0.6A”，电压表的量程为“0﹣3V”，为了确保电路中各元件的安全使用，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的变化范围为0.25A ~ 0.6A
B．电压表的示数变化范围为0 ~ 1.5V
C．滑动变阻器的取值范围为5Ω ~ 12Ω
D．滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为8：9
【例4】如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，灯泡L恰好正常发光；只闭合开关S和S2，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3.75V
B．灯泡L的额定功率为1.5W
C．定值电阻R的阻值为15Ω
D．闭合开关S和S1，电路允许的最大功率为6W
【例5】如图甲所示，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．电源电压为20V B．定值电阻的最大功率是16W
C．定值电阻的阻值为 D．滑动变阻器的最大功率是3.6W
【例6】如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A，电压表V的量程为0~15V。当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4W。根据以上信息，可以推算出电源电压为 V。S拨到2位置时，在滑动变阻器R0调节过程中，滑动变阻器R0的最大功率为 W。
【例7】如图所示，在“伏安法”测量小灯泡电阻的实验中，所使用的电源电压约为6V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，请你完成下列问题：
(1)图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画×，并用笔画线代替导线正确连接好实物电路。
(2)正确连接好实物电路后，闭合开关S，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若想测量小灯泡在额定电压下的电阻，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
(3)按照纠正后的图甲进行多次实验，并将记录的实验数据采用描点法画出小灯泡的图像，如图丙所示。其中图丙中矩形OABC的面积表示的物理量是小灯泡的 （选填“电阻”或“额定功率”）。
验序号 ① ② ③ ④ ⑤
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
【例8】小明利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，可供选择的器材有：电源（两节新干电池），电流表、电压表、开关，阻值分别为5Ω、10Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω 1A”、“20Ω 1.5A”、“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器，导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。
(2)连接电路时应将变阻器滑片P移到 （选“A”或“B”）端。
(3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 。
(4)故障排除后，小明首先“探究电流与电阻关系”，他把5Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关；将5Ω电阻替换为10Ω的电阻继续进行实验；本次实验中所选滑动变阻器的规格为 。
(5)完成上述实验后，小明把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。通过正确操作得到数据如下表所示，分析表中数据得到的结论是 。
(6)小华在原有器材的基础上，增加了定值电阻R0、电阻箱（）和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中符合要求的有______。
A． B． C． D．
【例9】探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（总电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）， 开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障原因是电阻R 。
(3)排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω后，使电压表示数保持3V不变，相对于5Ω电阻接入电路时，滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）调节了。
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的Ⅰ-R图像，由此可得，当导体两端电压一定时， 。
(5)小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是___________。
A．适当调小电源电压
B．再串联一个10Ω的电阻
C．适当减小控制电压
(6)下列图像中能大致反映本实验各物理量之间关系的是___________。
A．电流表示数I与R阻值的关系 B．电压表示数U与R阻值的关系
C．变阻器接入电路阻值Rp与R阻值的关系 D．电阻R的功率PR与R阻值的关系
【例10】图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA∶AB=1∶3，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时（即压力F大小为0），闭合开关S，电流表的示数为0.3A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求：(1)当平板空载时，压敏R的阻值和电源电压；
(2)在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗的总功率达到最大时，电流通过压力传感器R在1min时间内所做的功；(3)当平板上物体重为200N，此时电路是否安全？请通过计算说明。
【课后巩固】
1．通过物理知识的学习，能够对生活中相关数据进行估测是一种基本技能。下列数据符合实际的是（ ）
A．一支铅笔的质量约为4g B．新国标电动自行车的最高限速为25km/ h
C．物理课本上一张纸的厚度约为0.8 mm D．家用电冰箱每天消耗的电能约为1kW·h
2．两个小灯泡L1“6V，3W”、L2“6V，6W”串联后接,12V的电路中，下列说法正确的是（　　）
A．两灯都能正常发光 B．两灯一样亮 C．L1较亮 D．电路消耗的电功率是9W
3．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，滑动变阻器R上标有“50Ω，0.5A”的字样，电压表V的量程为0~15V。当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表的示数为8V；当开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片在中点时，滑动变阻器R的功率为P=4W。以下描述正确的是（　　）
A．电源电压U为12V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．当开关S、S2闭合，S1断开，在电路安全的前提下，电路总功率最大时，R的阻值为16Ω
D．当开关S、S1闭合，S2断开时，在电路安全的前提下，电压表V的示数范围为10~15V
4．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡规格为“4V W”、滑动变阻器规格为“0.5A Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下，第一次只闭合S、S ，滑片P从a端向左移动；第二次只闭合S、S ，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　）
A．R0的阻值为20Ω
B．小灯泡的参数为"4V 1W"
C．只闭合S、S ，定值电阻功率最大时，其功率与滑动变阻器的功率之比为25:1
D．若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S ，小灯泡的功率一定大于0.9W
5．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图象；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是在安全的前提下通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图象。则下列说法正确的是（　　）
A．定值电阻R0的阻值为20Ω
B．电源电压为10V
C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.9W
D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为10~50Ω
6．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为
B．定值电阻的阻值为
C．滑动变阻器R消耗的最大功率为
D．滑片P在b端时，内电源提供的电能是180J
7．如图是小吴家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。小吴将额定电压为的热水器单独接入电路正常工作，电能表转盘转了240转，该热水器的额定功率为 W。
8．小明家的电能表如图所示，当电路中只接入一个标有“220V 1500W”字样的电热水壶时，测得电能表的转盘在4min内转过了54转。则电热水壶在4min内消耗的电能是 J，电热水壶的实际功率是 W。
7题图 8题图
9．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选用器材连接了如图所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整；
(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表电流表示数均较小，接下来的操作是 ，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表示数。当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 Ω（结果保留一位小数）。根据数据绘制I-U图像，如图丙所示。实验中滑动变阻器的规格可能是 ；
A．“10Ω　2A”　　B．“20Ω　2A”　　C．“50Ω　1.5A”
(3)小灯泡逐渐变亮的过程中，电路中电流依次为I1、I2、I3时，小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3，若I2-I1＝I3-I2，则P2﹣P1 （选填“＞”、“＝”或“＜”）P3﹣P2；
(4)将上述实验中的小灯泡与一个10的定值电阻串联在电源电压为4V的电路中，则定值电阻两端的电压为 V；
(5)如图是小科利用实验室常用仪器，知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路是（　　）
A．只有① B．只有②
C．只有②③ D．只有②③④
10．如图甲，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。
实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W
1 0.5 0.20 不亮 0.10
2 1.0 0.24 暗 0.24
3 2.0 0.32 较暗 0.64
4 2.5 正常亮
5 3.0 0.38 很亮 1.14
(1)小灯泡L正常工作时，电流表的指针如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W。
(2)第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。
(3)某同学认为上面表格中应增设求灯泡电功率的平均值，该同学的说法 （选填“正确”或“错误”），请对此说说你的看法并说明理由： 。
11．小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻，电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
(2)电路连好后，闭合开关S，发现灯泡L不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来首先应进行的操作是___________；
A．检查电路是否断路 B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片 D．观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，正确完成上述操作后，移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻约为 Ω；
(4)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V；
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为
W。
12．如图所示，小华用图甲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，小华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，已知仅导线发生故障，则图甲中导线 （选填“①”、“②”或“③”）发生了 （填写故障名称）
(2)修复故障后，小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图象中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图乙所示，则根据记录的数据和图象可知：实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______（填写选项符号）。
A．5Ω 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．30Ω 1A
(3)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图象应为图丙中的虚线 （选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是： 。
(4)关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。下图中最合理的是符号______。
A． B． C． D．
13．如图所示，小欣做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
(1)请你根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连接好； （要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡变暗，导线不能交叉）
(2)连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数为3V，小欣接下来的操作是 ；
(3)电路故障排除后，闭合开关，逐步移动滑片，电压表示数如图丙，为使灯泡正常发光，应向 端移动滑片P；图丁为灯泡的I-U图像，小欣发现：图像并不是一条直线，其原因是 ；
(4)测完小灯泡的电功率后，小欣绘制了灯泡的P-I2和P-U2图像如图所示，下列正确的是_________；
A． B． C． D．
(5)小欣调节滑动变阻器使灯泡正常发光的过程中，发现灯泡的电阻变化了2.5Ω，则滑动变阻器的电阻变化量
2.5Ω（选填“”、“”或“”）。
14．小林在 “测量小灯泡电阻” 的实验中，选用额定电压为 2.5V 的小灯泡、学生电源（电压恒为 6V）、电流表、电压表、滑动变阻器R1（10Ω，1A）和R2（20Ω，1A）、开关、导线等实验器材进行实验。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认电路连接无误，两个电表均无故障。则发生故障的元件应是______（填字母）。
A．滑动变阻器 B．小灯泡 C．开关
(3)排除故障后，继续进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，同时眼睛注意观察 ，直至灯泡正常发光。
(4)移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。实验中选择的滑动变阻器应为 （选填 “R1” 或 “R2”）。
(5)同学们交流后，发现该实验还可以测量小灯泡的电功率，并分析出小灯泡的实际电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （选填 “大于”“等于” 或 “小于”）额定功率的四分之一；________（选填 “大于”“等于” 或 “小于”）额定功率的二分之一，其原因是 。
15．图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验，选用的实验器材有电源（3V），电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），滑动变阻器（20Ω 2A），阻值分别为、、的三个定值电阻，开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整 （导线不得交叉）；
(2)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表和电压表的示数都为0，用一根导线在图甲中先后连接接线柱与、与时，电压表和电流表的示数仍为0，而连接接线柱A与时，电压表和电流表的指针却明显偏转，则电路的故障可能是 ；
(3)排除故障后，接入电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数为；仅将电阻由换成，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数仍为。当电阻换成时，发现无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到，为了完成实验，的取值不能小于 ；
(4)多次实验，可得出结论： ；
(5)实验中发现，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数小于电源电压。小明对产生此现象的原因，提出了多种猜想。他提出的下列猜想中，最不合理的一项是（　　）（填序号）。
A．电流表本身有电阻
B．导线本身有电阻
C．电压表本身的电阻不够大
D．电压表使用前未调零
(6)实验后，小明将定值电阻替换为小灯泡（额定电压为2.5V），想测量小灯泡的额定功率。根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像（如图乙），由图像可得小灯泡的额定功率为 W。测出小灯泡的额定功率后，小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率 （选填“大于”或“小于”）；
(7)实验结束后，老师又给小组一个阻值范围为的电阻箱，还有一个左右的定值电阻，下列四个设计方案中，能测出阻值的最合理的方案是（　　）
A．B．C． D．
16．小杰家有一款新型的电热水器，其铭牌上的部分信息如下。(1)求电热水器正常工作时的电阻；
(2)将这个电热水器装满25℃的水，加热使水的温度升高40℃，求水吸收的热量；
(3)若此电热水器在额定电压下使用，用了17min达到（2）问中的要求，求这个电热水器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）
额定电压 220V
额定功率 1210W
容积 7L
(4)小杰家安装的电能表如上图所示。某次小杰断开家中的其它用电器，让电热水器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该电热水器两端的实际电压。
17．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器后铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。求：
(1)电源电压及R1的阻值；
(2)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围及电路总功率的最大变化量。
1．如图，电路中电源电压不变，电阻的阻值为，滑动变阻器铭牌上标有“”字样，开关S闭合，断开时，电流表的示数为；再闭合，当滑片自某处点分别向左、右移动时，发现电流表示数可发生变化的最大值均为，则（　　）
A．滑动变阻器最大阻值是
B．自点左移的距离小于自点右移的距离
C．在移动过程中电阻的功率变化量为
D．在移动过程中滑动变阻器最大功率为
2．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“？V，6W”的字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，先只闭合S1，将的滑片P从某一端移到某一位置a；再只闭合S2，将滑片P从某一端移到某一位置b。两次操作中保证滑片的移动范围达到最大，且根据电流表、电压表绘制的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合S1时，滑片P在最左端时，小灯泡正常发光
B．只闭合S1时，小灯泡的功率变化范围是1.35W~6W
C．只闭合S2时，R1的功率变化范围是0.9W~3.6W
D．任意调节开关状态及滑片位置，电路的总功率最小为5.4W
3．如图甲所示的电路中，电源电压不变，灯泡RL的阻值小于变阻器R2的最大阻值，且R1的阻值是灯泡电阻RL的两倍，灯泡电阻不随温度发生变化。现只闭合S2，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中，变阻器R2的电功率与它两端电压的关系图线如图乙所示，滑动变阻器滑片到达b端时，R2的功率为此时电路总功率的70%，则此时RL∶R2= ；若同时闭合S1、S2、S3，电路消耗的最小总功率为 W。

4．如图甲所示，是某实验小组设计的电子秤装置示意图，其中电源电压恒定，为定值电阻，是力敏电阻，其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，轻质托盘里没放物品时，电流表示数为，电压表的示数为；在托盘内放入一足够高的轻质薄壁柱形容器，向容器内注入的水时，电流表示数为；再将一个正方体物体轻轻放入水中，物体漂浮在水面上，用竖直向下的力将物体缓慢压入水中，与物体下表面浸入水中深度h的关系如图丙所示，已知电流表的量程为“”，。求：（，g取）(1)水的质量；(2)电源电压；
(3)物体在下压的过程中的最大功率。
5．如图甲所示，电源电压恒为21V，灯泡L上标有“10V 5W”的字样（灯丝电阻不随温度变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R的最大阻值为150Ω。当只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了4.9W。求：（1）灯泡正常发光的电流；（2）只闭合S和S2，且滑片P移到离最左端处时，灯泡的实际功率；（3）R0的阻值。

【课后评价】
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【参考答案】
一、电功率：kW 1 kW =103 W 1 W = 103 mW
二、额定电压 额定功率：额定电压 额定功率
三、电功率的测量：P=UI
【例1】B 【例2】B 【例3】D 【例4】B 【例5】D 【例6】18 4.05
【例7】(1)；(2)A；(3)额定功率
【例8】(1)；(2)A；(3)R断路；(4)“30Ω 2A”；(5)电阻一定时，电流与电压成正比；(6)AD
【例9】(1)；(2)断路；(3)右；(4)通过导体的电流与导体的电阻成反比；(5)B；(6)B
【例10】(1)50Ω；18V；(2)432J；(3)不安全
课后巩固
基础练习
1. B 2. C 3. C 4. D 5. C 6. C 7. 4400 2400 8. 3.24×105 1350
9. (1) ；(2) 调节滑动变阻器滑片 8.3 C；(3) ＜；(4) 2.6；(5) D
10. (1) 0.9；(2) 小灯泡L实际功率太小；(3) 不正确 灯泡的功率在不同电压下变化太大，求平均数减小误差没有意义。
11. (1)；(2) C；(3) 10；(4) 左；(5) 0.6
12. (1) ① 断路；(2) D；(3) ① 滑动变阻器两端电压的变化量与电流的变化量的比值等于小灯泡的电阻，而小灯泡的电阻随着电流的增大而增大，故选择①；(4) B
13. (1)；(2) 取下灯泡重新安装，若不亮，则更换新灯泡；
(3) 右 灯丝电阻随温度的升高而增大；(4) B；(5) >
14. (1)；(2) B；(3) 左 电压表；(4) 8.3 R2
(5) 大于 小于 灯丝的温度随着电压的降低而变小，根据公式：可知，电压变为原来的二分之一，实际功率应该大于原来功率的四分之一，且电流此时比原来的电流小。即实际功率小于原来的二分之一。（从图上数据说明理由也可得分）
15. (1)；(2)滑动变阻器断路；(3) 右 1.5
(4) 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(5) C；(6) 0.625 大于；(7) C
16. (1) 40Ω；(2) ；(3) 95.3%；(4) 200V
17. (1) 18V，20Ω； (2) 10Ω~100Ω，
能力提升
1. B 2. C 3. 3∶7 26
4. (1) 1kg； (2) 18V； (3) 1.8W
5. (1) 0.5A；(2) 1.8W；(3) 30Ω
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