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专 题 十 三 电 功 和 电 功 率
１４４
　　　
?????? 通 过 观 察 乙 图 中 的 实 验 现 象 可 知 选
（２） ， 　 　 　 　 （
??????填 ｃ 或 ｄ 容 器 中 电 阻 丝 的 阻 值 大
“ ” “ ”） 。
考 点 一 　 电 功 、电 能 和 电 热 ??????
一 、电 功 、电 能 和 电 热 ??????
项 目 说 明 单 位 ??????
??????
电 功 就 是 电 流 所 做 的 功 电 流 做 功 的 过
， ??????
定 程 就 是 电 能 转 化 成 其 他 形 式 的 能 的 过 ??????
义 程 因 此 电 功 就 是 电 能 转 化 成 其 他 形 功 和 能 的 单
， ， ① 答 案 （ ）电 流 （大 小 ） ａ （ ）ｄ
式 的 能 的 多 少 的 量 度 位 相 同 ??????　 　 　 １ 　 　 ２
电 功 说 明 ：（ ）小 题 每 空 分 ，（ ）小 题 分 ，本 题 共 计
国 际 单 位 制?????? １ １ ２ ２ ４
基 本 公 式 Ｗ ＵＩｔ Ｐｔ ②
： ＝ ＝ 单 位 ??????分 。 其 他 答 案 只 要 合 理 ，即 可 给 分 。
公 Ｕ２ ：Ｊ
推 导 公 式 Ｗ Ｉ２Ｒｔ ｔ 适 用 于 纯 电 常 用 单 位 ?????? 解 析 （ ）由 甲 图 可 知 ，电 阻 均 为 ，ｂ容 器 上 方 的
式 ： ＝ ＝ Ｒ （ ：ｋＷ·ｈ 　 １ ５ Ω
??????电 阻 丝 与 容 器 中 的 电 阻 丝 并 联 后 又 与 ａ 容 器 中 的 电 阻 丝
阻 电 路 １ｋＷ·ｈ＝３．６×
） ６ ??????串 联 所 以 通 过 容 器 中 电 阻 丝 的 电 流 等 于 通 过 容
１０ Ｊ ， ， ａ Ｉａ ｂ
公 式 运 用 时
③ ??????器 电 阻 丝 的 电 流 Ｉｂ的 两 倍 ，所 以 该 装 置 是 探 究 在 电 阻 一 定
要 统 一 单 位 ??????
应 时 ，电 流 通 过 电 阻 丝 产 生 的 热 量 与 电 流 的 关 系 。 根 据 焦
电 能 根 据 公 式 可??????
用 ④ 耳 定 律 可 知 通 电 时 间 与 电 阻 一 定 时 ，ａ容 器 中 电 流 产 生 的
得 功 的 单 位 ??????，
例 如 热 量 较 多 。 （ ）由 乙 图 可 知 ，右 侧 的 形 管 液 面 高 度 差
： ?????? ２ Ｕ
由 Ｗ ＵＩｔ 可 大 ，说 明 ｄ容 器 产 生 的 热 量 多 ，因 为 ｃ、ｄ 两 容 器 中 的 电 阻
ａ． ＝ ， ??????
电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 跟 电 流 知 为 丝 串 联 ，根 据 焦 耳 定 律 可 知 ，在 电 流 与 通 电 时 间 相 同 时 ，
Ｖ·Ａ·ｓ ??????
焦 耳 的 二 次 方 成 正 比 跟 导 体 的 电 阻 成
， 功 的 单 位 产 生 的 热 量 跟 电 阻 成 正 比 ，所 以 ｄ 容 器 中 的 电 阻 丝 阻
??????
定 律 正 比 跟 通 电 时 间 成 正 比 即 ２
， ， Ｕ
由 Ｗ ｔ 可??????值 大 。
Ｑ ２ ｂ． ＝ Ｒ ，
＝Ｉ Ｒｔ ?????? 电 流 产 生 的 热 量 跟 电 流 大 小 电 阻 大
２ 、
　
电 能 全 部 转 化 为 内 能 知 Ｖ 为 功
纯 电 阻 ·ｓ ??????小 、通 电 时 间 有 关 。 探 究 电 流 产 生 热 量 跟 电 流 的 关 系 时 ，
Ｗ Ｑ 电 热 Ω
电 路 ＝ （ ） 的 单 位 ??????控 制 电 阻 和 通 电 时 间 不 变 ；探 究 电 流 产 生 热 量 跟 电 阻 关
２
电 热 ２ Ｕ
由 Ｗ Ｉ２Ｒｔ可??????
电 热 故 Ｑ Ｗ ＵＩｔ Ｉ Ｒｔ ｔ Ｐｔ
（ ＝ ＝ ＝ ＝ Ｒ ＝ ｃ． ＝ 系 时 ，控 制 通 电 时 间 和 电 流 不 变 ；探 究 电 流 产 生 热 量 跟 通
器 知 ２ 为??????
） 电 炉 电 饭 煲 电 烙 铁 等 为 电 热 器 Ａ ·Ω·ｓ 电 时 间 关 系 时 ，控 制 电 流 和 电 阻 不 变 。
、 、
功 的 单 位 ??????
消 耗 电 能 主 要 为 了 获 得 机 械 能 光 考 点 二 电 功 率
、 　
１ Ｊ＝１ Ｖ·Ａ·??????
能 化 学 能 等 伴 随 此 过 程 也 会 产
、 ， ２ ??????一 、串 、并 联 电 路 中 电 功 率 的 规 律
非 纯 电 生 部 分 电 热 Ｖ
ｓ＝ １ ·ｓ ＝
Ω ?????? 功 率 分 配 总 功 率 与 各 用 电 器 功 率
阻 电 路 Ｗ Ｑ ２
≠ １Ａ ·Ω·ｓ ??????
Ｕ２ Ｐ１ ＩＵ１ Ｐ２ ＩＵ２
故 Ｑ ２ ??????串 联 ＝ ， ＝ Ｐ ＩＵ Ｐ ＩＵ
＝Ｉ Ｒｔ Ｑ ｔ Ｑ ＵＩｔ １ １ ２ ２
， ≠Ｒ ； ≠ Ｐ ＝ ， ＝
??????电 路 １ ＩＵ１ Ｕ１ Ｒ１ Ｐ总 ＩＵ Ｉ Ｕ Ｕ Ｐ Ｐ
Ｐ ＝ＩＵ ＝Ｕ ＝Ｒ ＝ ＝ （ １＋ ２）＝ １＋ ２
二 、利 用 电 能 表 测 家 庭 电 路 中 消 耗 的 电 能 ２ ２ ２ ２
??????
Ｐ Ｉ Ｕ Ｐ Ｉ Ｕ
方 法 一 本 月 消 耗 电 能 月 底 电 能 表 示 数 月 初 电 能 表 示 数 ??????并 联 １＝ １ ， ２＝ ２ Ｐ Ｉ Ｕ Ｐ Ｉ Ｕ
＝ － Ｐ１ Ｉ１Ｕ Ｉ １＝ １ ， ２＝ ２
１ Ｒ２
ｎ ??????电 路 Ｐ总 ＩＵ Ｉ１ Ｉ２ Ｕ Ｐ１ Ｐ２
Ｗ ｎ是 转 盘 转 的 圈 数 指 示 灯 闪 烁 次 数 Ｎ是 Ｐ ＝ ＝ ＋ ＝ ＋
２ ＝Ｉ２Ｕ＝ Ｉ２ ＝Ｒ１ （ ）
方 法 二 ＝ Ｎ ｋＷ·ｈ； （ ）， ??????
消 耗 电 能 转 盘 转 的 圈 数 指 示 灯 闪 烁 次 数 ??????二 、电 功 和 电 功 率 单 位 的 比 较
１ｋＷ·ｈ （ ） ??????
例 １ （ 山 东 潍 坊 电 功 电 功 率
， ， 分 ）如 图 是 探 究 电 流 通
　 　 ２０１９ ２０ ４ “ ??????
过 导 体 时 产 生 的 热 量 与 哪 些 因 素 有 关 的 实 验 装 置 两 主 单 位 焦 耳 瓦 特
（Ｊ） （Ｗ）
” 。 ??????
个 相 同 的 透 明 容 器 中 密 封 着 等 量 的 空 气 将 和 导 常 用 单 位 千 瓦 兆 瓦 毫 瓦
， １、２ ３、４?????? ｋＷ·ｈ ｋＷ（ ） ＭＷ（ ） ｍＷ（ ）
线 分 别 接 到 电 源 两 端 Ｐ ＵＩ
。 ?????? Ｗ＝ＵＩｔ ＝ →Ｖ·Ａ
→Ｖ·Ａ·ｓ
?????? Ｕ２ ２
Ｕ２ ２ Ｐ Ｖ
Ｗ ｔ Ｖ ＝ Ｒ →
??????导 出 单 位 ＝ Ｒ ·→ ·ｓ Ω
Ω Ｐ Ｉ２Ｒ ２
?????? Ｗ ２
＝Ｉ Ｒｔ ２ ＝ →Ａ ·Ω
→Ａ ·Ω·ｓ Ｗ
?????? Ｗ＝Ｐｔ Ｐ
→Ｗ·ｓ ＝ ｔ →Ｊ／ｓ
??????
?????? 例 ２ （ 天 津 ， ， 分 ）如 图 甲 所 示 的 电 路 电 源
　 　 ２０１９ １９ ４ ，
甲 图 所 示 的 装 置 用 来 探 究 电 流 通 过 电 阻 丝 产 ??????生 电 压 保 持 不 变 闭 合 开 关 滑 动 变 阻 器 滑 片 Ｐ从 ａ端 移 动
（１） ， Ｓ，
的 热 量 与 的 关 系 通 电 一 段 时 间 ??????选 到 ｂ端 的 整 个 过 程 中 电 流 表 示 数 Ｉ与 电 压 表 示 数 Ｕ的 关
　 　 　 　 ， ，　 　 　 　 （ ，
填 ａ 或 ｂ 容 器 中 电 流 产 生 的 热 量 较 多 ??????系 图 像 如 图 乙 所 示 则 电 阻 Ｒ 的 阻 值 为 当 变
“ ” “ ”） ； 。 １ 　 　 　 　 Ω；
　
阻 器 滑 片 Ｐ 处 于 ａ 端 时 电 阻 Ｒ 消 耗 的 电 功 率 为 考 点 三 　 测 量 小 灯 泡 的 电 功 率
， １ ??????
??????一 、额 定 功 率 与 实 际 功 率
　 　 　 　 Ｗ。
?????? 电 压 电 功 率
??????
用 电 器 正 常 工 作 时 用 电 器 正 常 工 作 的 电 功 率 对 应 电 压
??????额 定 ，
的 电 压 为 额 定 电 压
??????
?????? 用 电 器 实 际 工 作 时 用 电 器 实 际 消 耗 的 电 功 率 对 应 电 压
实 际 ，
?????? 的 电 压 为 实 际 电 压
　 　
甲 乙 ??????
对 应 若 Ｕ实 ＝Ｕ额 则 Ｐ Ｐ 若 Ｕ Ｕ 则 Ｐ Ｐ 若 Ｕ Ｕ 则
?????? ， 实 ＝ 额 ； 实 ＞ 额 ， 实 ＞ 额 ； 实 ＜ 额 ，
关 系
?????? Ｐ实 Ｐ
＜ 额
??????二 、伏 安 法 测 电 阻 与 测 电 功 率
??????
答 案 ． 测 小 灯 泡 的 电 功 率 测 小 灯 泡 的 电 阻
　 　 　 １０　 ０ １ ??????
解 析 当 滑 片 Ｐ在 ｂ端 时 ，Ｒ 两 端 电 压 为 Ｕ ??????， 所 测 物 理 量 灯 泡 两 端 的 电 压 Ｕ 和 通 过 灯 泡 的 电 流 Ｉ
　 １ １＝３ Ｖ （ ） （ ）
Ｕ ??????
通 过 Ｒ 的 电 流 则 １
１ Ｉ１ ． ， Ｒ ３ Ｖ ；
＝０ ３ Ａ １＝ Ｉ ＝ ＝ ??????相
１ ． １０ Ω
０ ３ Ａ 同
当 滑 片 Ｐ在 ａ端 时 ，Ｒ 两 端 电 压 为 通 过 ??????点 电 路 图
１ Ｕ１′ ， Ｒ
＝１ Ｖ １
的 电 流 Ｉ 则
１′ ． ， Ｐ Ｕ ′Ｉ ′ ． ． 。 ??????
＝０ １ Ａ １＝ １ １ ＝１ Ｖ×０ １ Ａ＝０ １ Ｗ ??????
滑 动 变 阻 器 的 滑 片 在 ｂ端 时 ，滑 动 变 阻
　 ??????
器 连 入 电 路 的 电 阻 为 ，电 压 表 的 示 数 等 于 电 源 电 压 ，滑 Ｕ
０ ?????? 原 理 Ｐ＝ＵＩ Ｒ＝
动 变 阻 器 的 滑 片 在 ａ端 时 ，两 电 阻 串 联 ，再 根 据 图 像 中 ??????的 Ｉ
不
信 息 即 可 求 解 。 ??????同
点 保 护 电 路 控 制 灯 泡
滑 动 变 阻 ， 保 护 电 路 改 变 电 路 中 的
?????? 在 高 于 等 于 低 于 额 ，
器 的 作 用 、 、 电 流
?????? 定 电 压 下 工 作
１４６
方 法 一 　 家 庭 电 路 中 测 用 电 器 功 率 的 方 法 ??????
步 骤 一 断 开 家 庭 电 路 中 其 他 用 电 器 只 让 待 测 用 电 器 工 作 ??????
，
用 电 器 工 作 时 间 ｔ 数 出 电 能 表 指 示 灯 闪 烁 次 数 ｎ 转 盘 转 的??????
步 骤 二 ， （
圈 数 ｎ ?????? ４
） 答 案 ．
??????　 　 　 ３ ６×１０ 　 １ ０００
ｎ
用 电 器 消 耗 电 能 Ｗ Ｎ为 电 能 表 消 耗 ｎ
步 骤 三 ＝ Ｎ ｋＷ·ｈ， １ ｋＷ·??????ｈ 解 析 内 消 耗 的 电 能 Ｗ ·
　 ３６ ｓ ＝ Ｎ ｋＷ ｈ ＝
电 能 指 示 灯 闪 烁 的 次 数 转 盘 转 的 圈 数 ??????
（ ） ??????２５ ｒ · ． · ． ４ ；空 调 的 实 际
步 骤 四 Ｗ
用 电 器 功 率 Ｐ 注 意 单 位 统 一 ｋＷ ｈ＝０ ０１ ｋＷ ｈ＝３ ６×１０ Ｊ
＝ ｔ （ ） ??????２ ５００ ｒ
?????? Ｗ ． ４
例 １ （ 黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 功 率 ×
， ， 分 ）如 图 为 电 能 表 Ｐ ３ ６ １０ Ｊ 。
＝ ＝ ＝
　 　 ２０１８ ２２ ２ ?????? ｔ １ ０００ Ｗ
３６ ｓ
的 实 物 图 小 文 只 让 家 里 的 空 调 单 独 工 作 测 出 内 电 变 式 训 练 黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 分 周 末
， ， ３６ ｓ ?????? １ （ ， ， ）
　 　 　 ２０１９ ２２ ２ ，
能 表 转 盘 转 过 则 空 调 这 段 时 间 内 消 耗 的 电 能 是 ??????妈 妈 在 家 用 挂 烫 机 熨 衣 物 善 于 观 察 的 小 华 发 现 当 家
２５ ｒ， 　 　 。 ，
空 调 的 实 际 功 率 为 ??????里 只 有 挂 烫 机 单 独 使 用 时 后 电 能 表 示 数 由
　 　 Ｊ， 　 　 　 　 Ｗ。
?????? ，３０ ｍｉｎ
变 成 了 则 这 段 时 间 挂 烫 机 消 耗 的 电 能
??????０１２３ ５ ０１２４ １ ，
??????为 挂 烫 机 的 实 际 功 率 为
?????? 　 　 　 　 ｋＷ·ｈ， 　 　 　 　 Ｗ。
答 案 ．
?????? 　 ０ ６　 １ ２００
解 析 消 耗 的 电 能 为 Ｗ ． · ． ·
?????? 　 ＝１２４１ ｋＷ ｈ－１２３５ ｋＷ ｈ＝
． · ，所 对 应 的 时 间 为 ｔ ． ，实 际 功 率 Ｐ
??????０ ６ ｋＷ ｈ ＝３０ ｍｉｎ＝０５ ｈ ＝
Ｗ ． ·
?????? ０６ ｋＷ ｈ ． 。
ｔ ＝ ． ＝１２ ｋＷ＝１２００ Ｗ
?????? ０５ ｈ
??????
方 法 二 　 电 热 器 高 、低 温 挡 位 区 分 方 法
　　　
实 验 挡 位 变 化 改 变 的 物 理 量 选 择 公 式 并 分 析 ?????? Ｕ２ Ｕ２ Ｕ２
故 Ｐ３ ，Ｐ２ ，Ｐ１ 。
Ｕ２ ?????? ＝Ｒ并 ＝Ｒ ＝
１ Ｒ２
Ｕ不 变 由 Ｐ 得 Ｒ增
电 路 中 的 电 阻 电 ， ＝ Ｒ ， ?????? 变 式 训 练 ２ （ 黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 ， ， 分 ）如 图
开 关 闭 合 或 断 开 ， 　 　 　 ２０２０ ３０ ９
源 电 压 保 持 不 变 大 Ｐ减 小 为 低 温 挡 Ｒ减
， ， ； ??????甲 所 示 是 某 品 牌 电 饭 煲 图 乙 是 该 电 饭 煲 的 原 理 图 它
小 Ｐ增 大 为 高 温 挡 ， 。
， ， ??????有 高 温 和 保 温 两 挡 通 过 开 关 进 行 调 节 Ｒ 与 Ｒ为 阻 值
， Ｓ ， ０
例 ２ （ 四 川 成 都 ， ， 分 ）如 图 甲 是 一 种 家 ??????用 不 同 的 电 热 丝 现 在 将 该 电 饭 煲 接 在 的 电 源 上 用
　 　 ２０１９ Ａ２２ ４ 。 ２２０ Ｖ ，
电 暖 器 图 乙 是 其 简 化 的 电 路 图 已 知 Ｒ Ｒ 电 暖 器 的 ??????部 高 温 挡 工 作 时 电 路 的 总 功 率 为 用 保 温 挡 工 作
， ， １＜ ２， ?????? ， １ ０００ Ｗ；
分 参 数 如 表 中 所 示 闭 合 开 关 要 让 电 暖 器 处 于 第 二 挡 时 电 路 的 总 功 率 为 已 知 ｃ
水 ．
。 Ｓ， ?????? ， ４４０ Ｗ。 ＝ ４ ２ ×
工 作 则 应 再 将 开 关 闭 合 若 电 暖 器 在 第 二 挡 正 ３ 求
， 　 　 　 　 ； ??????１０ Ｊ／（ｋｇ·℃）。 ：
常 工 作 则 产 生 的 热 量 是 电 饭 煲 在 高 温 挡 时 开 关 应
１０ ｍｉｎ， 　 　 　 　 Ｊ。 ?????? （１） ， Ｓ 　 　 　 　 　 　 　
??????选 填 闭 合 或 断 开
（ “ ” “ ”）。
?????? 电 热 丝 Ｒ 的 阻 值 是 多 少
（２） ０ ？
?????? 当 电 饭 煲 处 于 保 温 挡 时 电 路 中 的 电 流 是 多 少
（３） ， ？
?????? 用 电 饭 煲 将 质 量 为 的 水 加 热 使 其 温 度 升 高
（４） ２ ｋｇ ，
?????? 则 水 吸 收 的 热 量 是 多 少
３０ ℃， ？
??????
额 定 电 压 ２２０Ｖ ??????
一 挡 ??????
９５０Ｗ　
功 率 选 择 二 挡 ??????
１１５０Ｗ
三 挡 ??????
２１００Ｗ
??????
?????? 答 案 （ ）闭 合 （ ） ． （ ） （ ） ．
?????? 　 １ 　 ２ ４８ ４ Ω　 ３ ２ Ａ　 ４ ２ ５２×
５
??????１０ Ｊ
Ｕ２
?????? 解 析 （ ）根 据 公 式 Ｐ 可 知 ，当 电 源 电 压 一 定 时 ，
?????? 　 １ ＝ Ｒ
??????电 路 中 电 阻 越 小 ，消 耗 的 功 率 越 大 ，故 电 饭 煲 在 高 温 挡
答 案 ． ５ 时 ，开 关 应 处 于 闭 合 状 态 ，此 时 只 有 Ｒ 接 入 电 路 ，电 路 中
　 　 　 Ｓ１　 ６ ９×１０ ?????? ０
解 析 电 暖 器 换 用 不 同 挡 位 时 ，电 源 电 压 Ｕ ??????的 电 阻 最 小 ，消 耗 的 功 率 最 大 （ 分 ）
　 ＝２２０ Ｖ １
Ｕ２ ?????? （ ）当 电 饭 煲 处 于 高 温 挡 工 作 时 ，只 有 Ｒ 接 入 电 路
不 变 ；根 据 Ｐ 可 知 ，Ｒ 越 大 ，Ｐ 越 小 ，故 可 知 闭 合 、 ２ ０
＝ Ｒ Ｓ ??????Ｓ２ 电 热 丝 Ｒ 的 阻 值 为
０
时 ，Ｒ 接 入 电 路 为 一 挡 闭 合 时 接 入 电 路 为 二
２ ， ； 、 ，Ｒ ， ??????
Ｓ Ｓ１ １ Ｕ２ （ ）２
分
挡 Ｒ ２２０ Ｖ ． （ ）
； 、 均 闭 合 时 ，Ｒ 与 Ｒ 并 联 接 入 电 路 ，为 三 挡 。 ??????第 ０＝Ｐ ＝ ＝４８ ４ Ω ２
Ｓ１ Ｓ２ １ ２ 高 １ ０００ Ｗ
二 挡 工 作 时 ，Ｐ 则 ??????
２ ， Ｑ Ｗ Ｐ ｔ
＝１ １５０ Ｗ ＝ ＝ ２ ＝ （ ）当 电 饭 煲 处 于 保 温 挡 时 ，电 路 中 的 电 流 为
１ １５０ Ｗ×１０× ３
． ５ ??????
。 Ｐ保
６０ ｓ＝６ ９×１０ Ｊ ?????? Ｉ保 ４４０ Ｗ （ 分 ）
．电 暖 器 是 纯 电 阻 电 路 ，故 热 量 Ｑ ＝ Ｕ ＝ ＝２ Ａ ３
　 １ ??????＝ ２２０ Ｖ
Ｗ Ｐｔ； （ ）水 吸 收 的 热 量
＝ ?????? ４
．电 暖 器 通 过 开 关 闭 合 与 断 开 改 变 接 入 电 路 的 电 阻 Ｑ吸 ｃ水 ｍ ｔ ． ３ （ · ）
２ ?????? ＝ Δ ＝４ ２×１０ Ｊ／ ｋｇ ℃ ×２ ｋｇ×３０ ℃＝
Ｕ２ ． ５ （ 分 ）
大 小 ，因 其 工 作 电 压 不 变 ，故 可 以 用 Ｐ 分 析 其 挡 位 ??????
； ２ ５２×１０ Ｊ ３
＝ Ｒ ?????? 评 分 说 明 ：（ ）其 他 做 法 只 要 正 确 也 得 满 分
１
．两 电 阻 并 联 时 其 总 电 阻 Ｒ并 Ｒ Ｒ ， ?????? （ ）计 算 性 错 误 不 累 积 扣 分
３ ＜ １＜ ２ ２
　　
１４７
实 验 　 测 量 小 灯 泡 的 电 功 率 ?????? 续 表
闭 合 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片
实 验 ?????? （１） Ｓ、Ｓ２， ，
Ｐ ＵＩ
原 理 ＝ ?????? Ｕ额
使 电 流 表 的 示 数 为 Ｉ０ 断 开
＝Ｒ０；（２） Ｓ２，
??????
闭 合 保 持 滑 片 Ｐ位 置 不 变 读 出 电 流
??????实 验 Ｓ１， ，
表 的 示 数 为 Ｉ
实 验 ??????拓 展 １
电 路 ?????? 表 达 式 Ｐ Ｉ Ｉ Ｕ
： 额 ＝（ １－ ０） 额
?????? 说 明 根 据 Ｕ ＩＲ分 析 可 知 电 流 表 和 定
： ＝ ，
?????? 值 电 阻 共 同 在 电 路 中 替 代 了 电 压 表 的 作
　
用 间 接 控 制 了 灯 泡 两 端 电 压
根 据 灯 泡 的 额 定 电 流 确 定 量 程 一 般 为 ． ?????? ，
① （ ０～０６ Ａ），
电 流 表 连 接 方 法 串 联 正 进 负 出 读 数 一 看 量 程 二 例 （ 内 蒙 古 包 头 ， ， 分 ）在 测 量 小 灯 泡 的 电
② （ 、 ），③ （ 、 ??????　 　 ２０１９ １１ ７
器 材 看 分 度 值 ??????功 率 时 电 源 电 压 为 小 灯 泡 上 标 有 ． 字 样
） ， ３ Ｖ， “２ ５ Ｖ” 。
根 据 灯 泡 的 额 定 电 压 确 定 量 程 连 接 方 法 并 联 ??????
电 压 表 ① ，② （ 、
正 进 负 出 读 数 与 电 流 表 方 法 相 同 ??????
），③ （ ） ??????
连 接 方 法 串 联 一 上 一 下 根 据 要 求 正 确 选 择 下 接
① （ 、 、 ??????
线 柱 实 验 中 的 作 用 保 护 电 路 调 节 灯 泡 两 端 电
滑 动 变 ），② （ 、 ??????
压 规 格 的 选 取 最 大 阻 值 要 足 够 大 能 控 制 灯 泡
阻 器 ），③ （ ，
两 端 所 需 电 压 允 许 通 过 的 最 大 电 流 要 大 于 灯 泡 的 额??????
，
定 电 流 ??????
） ??????
按 图 连 接 电 路
（１） ??????
将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 移 至 阻 值 最 大 处 闭 合 开 关
操 作 （２） ， ??????
移 动 滑 片 观 察 电 压 表 使 电 压 表 示 数 分 别 小 于
过 程 （３） ， ， ??????、
等 于 稍 大 于 额 定 电 压 并 记 录 两 表 示 数 和 灯 泡 亮 度
、 ， ??????
根 据 Ｐ ＵＩ计 算 出 小 灯 泡 的 功 率
（４） ＝ ??????
连 接 电 路 时 开 关 要 断 开
（１） ??????
为 了 保 护 电 路 在 闭 合 开 关 前 滑 动 变 阻 器 连 入 电
注 意 （２） ， ??????
路 的 阻 值 要 调 节 到 最 大
事 项 ??????
闭 合 开 关 两 表 均 有 示 数 但 灯 泡 不 亮 原 因 是 灯
（３） ， ， ， ?????? 在 如 图 甲 所 示 的 电 路 中 闭 合 开 关 移 动 滑 片 发
泡 实 际 功 率 太 小 （１） ， ，
实 验 ??????现 小 灯 泡 不 亮 电 流 表 无 示 数 电 压 表 有 示 数 原 因
过 程 灯 泡 不 亮 电 流 表 无 示 数 电 压 表 有 示 数 且 接 近 电 ， ， ，
（１） ， ， ??????是 经 分 析 有 一 根 导 线 连 接 错 误 请
故 障 源 电 压 灯 泡 断 路 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ， ，
——— ??????在 连 接 错 误 的 导 线 上 打 并 补 画 出 一 根 导 线 连 接 成
分 析 灯 泡 不 亮 电 流 表 有 示 数 电 压 表 无 示 数 灯 泡 “?”，
（２） ， ， ——— ??????正 确 的 电 路
短 路 。
?????? 电 路 连 接 正 确 后 从 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 最 大
小 灯 泡 的 Ｕ Ｉ图 像 不 是 直 线 原 因 是 灯 丝 电 阻 随 （２） ，
（１） － ， ??????
实 验 阻 值 开 始 记 录 数 据 得 到 小 灯 泡 的 图 像 如 图 乙 所 示
温 度 的 升 高 而 增 大 Ｉ Ｕ
?????? ， － ，
评 估 多 次 测 量 的 电 功 率 不 能 求 平 均 值 因 为 灯 泡 在 不 则 小 灯 泡 的 额 定 功 率 是 由 图 可 知 小 灯 泡 的
（２） ， ?????? 　 　 　 　 Ｗ。 ：
同 电 压 下 的 实 际 功 率 不 同 求 平 均 值 无 意 义 实 际 功 率 随 实 际 电 压 的 增 大 而 滑 动 变 阻 器 的
， ?????? 　 　 　 　 ，
实 验 小 灯 泡 两 端 的 实 际 电 压 越 大 实 际 功 率 越 大 灯 泡 规 格 应 选 择
， ， ?????? 　 　 　 　 。
结 论 越 亮 ?????? Ａ．１０ Ω　 １ Ａ Ｂ．１５ Ω　 １ Ａ
闭 合 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片
（１） Ｓ、Ｓ１ ??????
， ， Ｃ．２５ Ω　 １ Ａ Ｄ．３０ Ω　 １ Ａ
使 电 压 表 的 示 数 为 Ｕ额 断 开 闭?????? 有 同 学 认 为 利 用 该 电 路 还 可 以 探 究 出 导 体 中 电
；（２） Ｓ１， （３）
合 Ｓ２ 保 持 滑 片 位 置 不 变 读 出 电 压 表 的??????流 和 导 体 两 端 电 压 成 正 比 你 认 为 这 种 说 法 选
， ， ， 　 　 　 　 （
示 数 为 Ｕ ??????填 合 理 或 不 合 理 理 由 是
１ “ ” “ ”）， 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
实 验 Ｕ１ Ｕ额 ??????
拓 展 表 达 式 Ｐ － Ｕ 　 　 　 　 　 　 。
： 额 ＝ 额
Ｒ ??????
０ ·
Ｕ ??????
说 明 根 据 Ｉ 分 析 可 知 电 压 表 和 定
： ＝ Ｒ ， ??????
值 电 阻 共 同 在 电 路 中 替 代 了 电 流 表 的 作??????
用 间 接 得 出 了 灯 泡 的 额 定 电 流
， ??????
??????
　　　
答 案 （ ）电 压 表 串 联 在 电 路 中 电 路 如 图
　 　 　 １ 　 ??????
??????
??????
??????
?????? 丙
?????? 图 １
??????
正 确 连 接 电 路 后 进 行 实 验 记 录 的 数 据 如 表 所
?????? （２） ， ，
??????示 当 电 压 表 示 数 为 ． 时 电 流 表 示 数 如 图 丙 所 示
（ ） ． 增 大 （或 ） 。 ２ ５ Ｖ ， ，
２ ０ ６２５　 　 Ｃ ２５ Ω　 １ Ａ ??????小 灯 泡 的 额 定 功 率 为
（ ）不 合 理 灯 丝 电 阻 是 变 化 的 ，无 法 得 到 电 流 与 电 　 　 　 　 Ｗ。
３ 　 ?????? 实 验 次 数
　 　 　
压 成 正 比 ?????? 物 理 量 １ ２ ３ ４ ５
　 　 　
解 析 （ ）由 题 图 可 知 ，电 压 表 串 联 在 了 电 路 中 ，测 电 压 ／ ． ． ． ． ．
　 １ ?????? Ｖ １０ １５ ２０ ２５ ３０
电 源 电 压 ，电 路 相 当 于 断 路 ，故 出 现 电 压 表 有 示 数 ，电 ??????流 电 流 ／ ． ． ． ．
Ａ ０２４ ０３２ ０３８ ０４４
表 无 示 数 ；利 用 “先 串 后 并 ”的 方 法 修 改 电 路 。 （ ）由 图 ??????像 电 功 率 ／
２ Ｗ
可 知 ，灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 流 为 ． ，故 灯 泡 的 额 定 ??????功
０ ２５ Ａ 分 析 表 中 数 据 可 得 出 结 论 小 灯 泡 工 作 时 消 耗
率 Ｐ额 Ｕ额 Ｉ额 ． ． ． ；灯 泡 两 端 电 压 ??????增 　 　 （３） ： ，
＝ ＝２ ５ Ｖ×０ ２５ Ａ＝０ ６２５ Ｗ 的 电 功 率 随 电 压 的 增 大 而 根 据 数 据 还 可 判 断
大 时 ，通 过 的 电 流 也 增 大 ，故 实 际 功 率 随 实 际 电 压 的 增 ??????大 　 　 　 　 。
出 小 聪 在 实 验 中 选 用 的 是 Ｒ 的 定 值 电 阻
而 增 大 ；当 滑 动 变 阻 器 连 入 电 路 的 阻 值 最 大 时 ，电 路 中 ??????的 ， ０＝　 　 　 　 Ω 。
?????? 完 成 实 验 后 爱 动 脑 筋 的 小 聪 又 想 出 一 种 测 量 小
电 流 为 ． ，灯 泡 两 端 电 压 为 ． ，滑 动 变 阻 器 的 最 大 （４） ，
０ １ Ａ ０ ５ Ｖ ??????灯 泡 额 定 功 率 的 方 法 设 计 了 如 图 所 示 的 电 路 所 用 电
ＵＲ ， ２ ，
．
电 阻 为 Ｒ ３ Ｖ－０ ５ Ｖ ，故 滑 动 变 阻 器 的 规 格 ??????应 压 表 量 程 为 请 将 以 下 实 验 步 骤 补 充 完 整
＝ Ｉ ＝ ． ＝２５ Ω “０～１５ Ｖ”， 。
０ １ Ａ ??????
选 “ ”。 （ ）探 究 电 流 与 电 压 的 关 系 ，需 要 控 制
２５ Ω　 １ Ａ ３ ??????
电 阻 不 变 ，而 灯 丝 电 阻 随 温 度 的 升 高 而 增 大 ，故 不 合 理 。??????
变 式 训 练 （ 河 南 ， ， 分 ）在 探 究 小 灯 泡 在 ??????不
　 　 　 ２０１９ １９ ８ “
同 电 压 下 工 作 时 的 电 功 率 是 否 相 同 的 实 验 中 实 验 室 提 ??????供
” ， 图
了 如 下 器 材 电 源 电 压 Ｕ 恒 为 滑 动 变 阻 器 规 格 ??????为 ２
： ８ Ｖ， 检 查 电 路 无 误 后 闭 合 开 关 将 开 关 拨 至
１
小 灯 泡 的 额 定 电 压 Ｕ
额 ． 额 定 功 率 小 ??????于 ① ， Ｓ， Ｓ “１”，
“２０ Ω　 ２ Ａ”， ＝２５ Ｖ， 调 节 滑 动 变 阻 器 滑 片 直 至 电 压 表 示 数 为
． 两 个 阻 值 分 别 为 的 定 值 电 阻 Ｒ 可 ??????供 　 　 　 　 ；
１２ Ｗ， １０ Ω、２０ Ω ０ 滑 片 不 动 再 将 开 关 拨 至 读 出 电 压 表 示 数
?????? １
选 择 ② ， Ｓ “２”，
。 ??????为 Ｕ０
为 使 小 灯 泡 两 端 电 压 有 一 较 大 的 调 节 范 围 小 聪 ；
（１） ， ?????? 小 灯 泡 的 额 定 功 率 Ｐ
额 用 Ｕ
额 Ｕ
＝ ０
设 计 了 如 图 甲 所 示 的 电 路 请 用 笔 画 线 代 替 导 线 完 成 ③ ： 　 　 　 　 。 （ 、 、
１ ， ， ??????Ｒ 表 示
０
图 乙 中 实 物 电 路 的 连 接 ）
。 ?????? 若 步 骤 中 在 将 开 关 拨 至 时 不 小 心 将 滑 片
② ， Ｓ１ “２” ，
??????向 右 移 动 了 少 许 其 他 操 作 正 确 则 测 出 的 小 灯 泡 额 定 功
， ，
??????率 比 真 实 值 选 填 偏 大 或 偏 小
　 　 　 　 （ “ ” “ ”）。
?????? 答 案 （ ）（ 分 ）如 图 所 示
?????? 　 １ ２
??????
甲 ??????
??????
??????
??????
??????
?????? （ ）（ 分 ） ．
?????? ２ １ １ ０５
（ ）（ 分 ）增 大
?????? ３ ２ 　 １０
?????? Ｕ额 Ｕ
乙 （ ）（ 分 ） ． 或 Ｕ Ｕ额 ０ 偏 小
?????? ４ ３ ①５ ５ Ｖ － 　 ③ Ｒ０ 　
?????? 解 析 （ ）根 据 电 路 图 连 接 实 物 图 即 可 ，连 接 时 需 要
　 １
??????注 意 电 流 从 电 表 的 “ ”接 线 柱 流 入 ，“ ”接 线 柱 流 出 ；由
＋ －
?????? ．
于 小 灯 泡 的 额 定 电 流 Ｉ额 １ ２ Ｗ ． ，故 电 流 表 选 择
?????? ＜ ＝０ ４８ Ａ
２．５ Ｖ
　　
． 量 程 即 可 。 （ ）由 于 电 流 表 所 接 量 程 为 ． ??????， 至 “ ”，电 压 表 测 量 定 值 电 阻 和 滑 动 变 阻 器 两 端 的 总 电
０～０ ６ Ａ ２ ０～０ ６ Ａ １
则 图 丙 中 电 流 表 的 示 数 是 Ｉ额 ． ，额 定 功 率 Ｐ额 ??????压 ，灯 泡 额 定 电 压 Ｕ额 ． ，所 以 应 调 节 变 阻 器 滑 片 直
＝０ ４２ Ａ ＝ ＝２ ５ Ｖ
Ｕ额 Ｉ额 ． ． ． 。 （ ）分 析 表 中 数 据 可 ??????知 至 电 压 表 示 数 为 Ｕ Ｕ Ｕ额 ． ． ； 滑 片 不
＝２ ５ Ｖ×０ ４２ Ａ＝１ ０５ Ｗ ３ １＝ － ＝８ Ｖ－２ ５ Ｖ＝５ ５ Ｖ ②
小 灯 泡 两 端 电 压 变 大 时 ，电 流 也 随 着 变 大 ，根 据 电 功 率 ??????公 动 ，再 将 开 关 拨 至 “ ”，此 时 电 压 表 测 量 定 值 电 阻 两 端
Ｓ１ ２
式 Ｐ ＵＩ可 知 小 灯 泡 消 耗 的 电 功 率 随 电 压 增 大 而 增 大 ??????。 的 电 压 Ｕ ；这 样 可 由 定 值 电 阻 阻 值 已 知 来 间 接 计 算 电 路
＝ ０
电 路 中 小 灯 泡 、定 值 电 阻 和 滑 动 变 阻 器 串 联 在 电 源 电 压 ??????Ｕ Ｕ
??????中 的 电 流 Ｉ额 ０； 小 灯 泡 的 额 定 功 率 Ｐ额 Ｕ额 Ｉ额
恒 为 的 电 路 中 ，根 据 串 联 电 路 中 电 压 和 电 流 的 规 律 ， ＝Ｒ ③ ＝ ＝
８ Ｖ ?????? ０
从 表 中 第 列 数 据 可 看 出 ：当 小 灯 泡 两 端 电 压 为 ． Ｕ额 Ｕ
５ ３ ０??????Ｖ ０。 若 步 骤 中 ，在 将 开 关 拨 至 “ ”时 ，不 小 心 将
时 ，电 流 为 ． 。 定 值 电 阻 和 滑 动 变 阻 器 连 入 电 路 电 阻 Ｒ ② Ｓ１ ２
０ ４４ Ａ ?????? ０
Ｕ′ ??????滑 片 向 右 移 动 了 少 许 ，滑 动 变 阻 器 连 入 电 路 的 阻 值 变 大 ，
的 总 电 阻 Ｒ０ Ｒ变 ８ Ｖ－３ Ｖ ． ，故 选 择 的 不 可
＋ ＝ Ｉ ＝ ． ＝１１ ４ Ω 则 此 时 电 压 表 示 数 会 变 小 根 据 表 达 式 可 知 测 出 的 小 灯
０ ４４ Ａ ?????? ，
能 为 的 定 值 电 阻 。 （ ） 闭 合 开 关 ，将 开 关 ??????拨 泡 额 定 功 率 比 真 实 值 偏 小
２０ Ω ４ ① Ｓ Ｓ１ 。

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