第十八章 电功率课时同步作业
第 1 节电能 电功
1.(电能表参数的含义)如图所示的分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是 ( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B. 小英家上个月消耗的电能为1011 kW·h
C.电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2 J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
2.(电功计算公式的应用)现有两个定值电阻R 和 按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为 U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是 ( )
3.(电功与电能的计算)如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后,灯 L 、L 都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是3 ∶ 4，则相同时间内两灯消耗的电能之比是
A. 1 ∶2 B. 2 ∶ 1
C. 1 ∶3 D. 3 ∶2
4.(电能表的读数及相关计算)一天，小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表切断了电路，小明的父亲将存有 300 元的IC 卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为05180，小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电 kW·h。为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为 前为 IC 卡电能表充值。
5.(电功的计算)空气污染指数可反映空气质量状况和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数，设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻，其阻值的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示。已知电源电压U=12 V 且保持不变, 当电压表的示数为4 V时,求:
(1)通过R 的电流。
(2)2 min 内 R 消耗的电能。
(3)此时的空气污染指数。
第2节 电功率
1. (额定功率和实际功率)(2021·广东中考)如图所示,灯泡L 、L 分别标有“6 V 3 W”“6 V 6 W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合 S ,灯泡L 、L发光;②只闭合S ,灯泡L 、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变) ( )
A.电功率较大，亮度较亮
B.电功率较小，亮度较暗
C.电功率相同，亮度相同
D.电功率较大，亮度较暗
2.(电功率的计算)如图甲所示的电路，电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，图乙是小灯泡的I-U图象。闭合开关后，下列判断正确的是 ( )
A.滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，小灯泡变暗
B.电流表的示数为0.4 A时，小灯泡的电阻是25Ω
C.电压表的示数为2.5 V时，小灯泡的功率是1.25 W
D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25 W
3. (实际功率)(2021·德州中考)小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下)，用时5 min，如图所示的电能表刚好转过300 r。水吸收的热量是 J，电水壶的实际电功率为 W。[水的比热容为
4.(电功率的计算)在如图所示的电路中，电源电压为6 V保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电压表的示数 ，电压表示数和电流表示数的比值 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。当电压表的示数为4 V时，电流表的示数为0.2 A，则R 消耗的功率为 W。
5. (电功率和欧姆定律)(2022·陕西中考)如图甲所示的电路，电源电压不变，L是额定电压为2.5 V的小灯泡，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片 P在某两点间移动的过程中，电流表 A 与电压表 V 的示数变化关系如图乙所示。当电流表的示数为0.2 A时，两电压表的示数相等，则电源电压为 V。小灯泡正常工作时的电流为 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω，电路的总功率为 W。
6.(额定功率)如图所示的是晓雯制作的一只模拟调光灯。电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。闭合开关,回形针在铅笔芯最右端时，小灯泡两端的电压为0.6 V，流过小灯泡的电流为0.1 A；向左移动回形针，小灯泡正常发光时，流过小灯泡的电流为0.3 A。
(1)小灯泡的额定功率是多少
(2)回形针在最右端时，铅笔芯接入电路的电阻是多少
第3 节 测量小灯泡的电功率
1. (电表量程的选取)如果测定标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用 ( )
A. 电压表选0~15 V,电流表选0~3 A
B. 电压表选0~15 V,电流表选0~0.6 A
C. 电压表选0~3 V,电流表选0~3 A
D. 电压表选0~3 V,电流表选0~0.6 A
2. (电能和电功率)(2021·镇江中考)小华家中暖风机铭牌如图甲所示，电能表如图乙所示，暖风机的额定电流为 A；若家中仅有暖风机工作，则正常工作1 h，可使家中电能表示数增加 kW·h，脉冲指示灯闪烁 次。
3.(电功率的测量实验)某电学实验小组设计了以下几组实验：
(1)实验一：利用如图甲所示的电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表的示数为 U 不变。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 (选填“左”或“右”)端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表的示数始终为零而电流表的示数有明显变化，经检查是由 被短路而造成的。
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到Ⅰ与 /R的关系如图乙所示，U = V。
(2)实验二：将图甲中的电阻箱换成标有“2.5 V”字样的小灯泡，实验得到如图丙所示的I-U图象，则小灯泡的额定功率为 W；当通过小灯泡的电流为0.4 A时，小灯泡的电阻为 Ω。
(3)实验三：利用如图丁所示的电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为 10 V,定值电阻R =5 Ω。调节滑动变阻器的滑片，使电流表 A 的示数为 A时，读出电流表A 的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选R “10Ω 1.2 A”和R “50Ω0.8 A”中的 (选填“R ”或“R ”)。
4. (电能与电功率的计算)(2022·大庆中考)小明家买了一个额定电压为220 V 的家用电吹风，其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880 W,求:
(1)当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大。(用AB、BC或CD表示)
(2)电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能。
(3)电热丝正常工作时的电阻。
(4)在正常工作的情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线 MN的电流大多少
第4节 焦耳定律
1.(影响电流热效应的因素)(2021·广元中考)用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”,电阻丝 R 和 R 分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且 R
B.闭合开关后，装R 电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C.实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D.将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
2.(焦耳定律和欧姆定律)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡，电路如图所示，当开关S 接1时，是 挡；当开关S分别接1 和2 时，电流表的示数分别为5 A和2 A,则R= Ω。电烤箱处于高温挡工作10 min 产生的热量为 J。
3.(探究电流产生的热量与哪些因素有关)(2021·安顺中考)小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A.与通电时间有关 B.与电阻大小有关
C.与电压大小有关 D.与电流大小有关
实验器材：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
(1)探究猜想 A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头。
②电阻丝产生的热量与通电时间 (选填“有关”或“无关”)。
(2)探究猜想 B时,如图所示,将 10 Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触)。
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多 (选填“能”或“不能”)。
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行 (填选项字母)
A. 20 Ω 30 Ω B. 15Ω 15Ω
C. 5Ω 25 Ω
(3)小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想 B的方案设计 。请你说明理由： 。
4.(焦耳定律和欧姆定律)(2021·重庆中考)如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R 的阻值为 30 Ω。当开关 S 闭合、S 断开时，电流表的示数为0.3 A，求：
(1)电阻R 的阻值。
(2)当开关 S 、S 均闭合时,通电10 s电阻R 产生的热量。
专项点睛1 电功率的动态分析
1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合、S 断开时，电流表的示数为0.2 A；当开关S 、S 都闭合时，电流表的示数为0.6 A。则当开关S 闭合、S 断开时,电阻R 与R 的功率之比为 ( )
A.1 : 1 B.1 ∶2 C.1 : 3 D.1 : 4
2. (2021·济宁中考)如图所示的部分电路中，R 为定值电阻、R 为滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4 A，电压表的示数为3 V。
(1)只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3 A，求R 的最大阻值。
(2)只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率。
(3)将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片由最右端逐渐向左滑动，求R 允许接入电路的最小阻值。
3.如图所示，电源电压保持不变,L是标有“6 V3 W”的小灯泡,定值电阻 R = 10 Ω。当S、S 闭合,S 断开,且P 位于 a 端时，电路消耗的功率为3.6 W，P位于b端时，电路消耗的功率为0.9 W。(设灯泡电阻不随温度变化)求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器R 的最大阻值。
(3)要使电路的总功率最小且电流表的示数不为零，请指出开关S、S 、S 的断开、闭合情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率。(结果保留两位小数)
4.某烧水壶的铭牌如下表所示，简化电路图如图甲所示，R 和R 为发热丝，S 为总开关，S 为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，图乙为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图象，已知 求:
型号 SDS-15 X05 容量 1 L
额定电压 220 V 额定频率 50 Hz
加热功率 1 210 W 保温功率 40 W
(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量。
(2)本次工作过程共消耗的电能。
(3)R 和R 的阻值。
第十八章 培优精练
1.如图所示的是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡 ( )
A.正常发光时的电阻 B.实际电功率
C.消耗的电能 D.产生的热量
2.(2022·泰州中考)小明用如图所示的电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6 V,灯泡L标有“4.8 V 0.3 A”字样,闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当观察到 时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为 W，通电1 min滑动变阻器产生的热量为 J。
3.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为3.8 V，小灯泡的电阻约为10 Ω，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。
(2)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数接近6 V，电流表的示数为零，则故障的原因可能是 。
(3)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图乙所示，为 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动，使电压表的示数为 V。
(4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率为 W，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
4.(2021·枣庄中考)康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表所示，图甲是其内部电路的工作原理简图，R 、R 均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S 、S 的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S 是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。[水的比热容:
额定电压 220 V
高温挡 1 100 W
低温挡 880 W
保温挡 ×××W
(1)电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60 ℃,求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率。
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能。
(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
第 1 节 电能 电功
1.答案：D 解析：由题图可知，电能表允许通过的最大电流为40 A，因此小英家干路中的电流不得超过40 A，A错误;小英家上个月消耗的电能为5 647.8 kW·h-5 546.7 kW·h=101.1 kW·h,B错误;电能表上指示灯闪烁 320 次，家庭电路消耗的电能 W = C错误;“1 600 imp/kW·h”表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁1 600次，则电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路中消耗的电能越多，D正确。
2.答案：D 解析：因为串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且 所以，四个电路中的总电阻关系为R甲 > 又因为电源电压恒为U，且工作时间相等，所以，由 可知，四个电路中电流做功大小关系为
3.答案：C 解析：由电路图可知，开关S闭合后，若乙为电流表，则会造成电源短路；若甲为电流表，则会造成L 短路，L 不能工作。因为灯L 、L 都能正常发光，所以甲、乙都为电压表，此时灯L 、L 串联，电压表甲测L 两端的电压，电压表乙测电源电压。已知甲、乙两个电表的示数之比是3 ∶4，设甲表示数为3U ，则乙表示数为4U ，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，则L 两端的电压 所以灯L 、L 两端的电压之比为 根据W =UIt，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比，结合以上分析可知，相同时间内两灯消耗的电能之比是1∶3，C正确。
4. 答案:500 1 018.0 解析:已知每度电的电费是0.6元,则300 元电费可用电 500 kW·h;此时电能表的示数为回5□⑧回,且这种电能表是倒计数的，故为了防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0 +500 =1 018.0前为IC 卡电能表充值。
5. 答案:(1)0.8 A (2)384 J (3)25
解析：由题图甲可知，开关闭合后，R 与R串联，电压表测 R 两端的电压。
(1)当电压表的示数为4 V时，通过R 的电流
(2)2m in内R 消耗的电能 2×60s=384 J。
(3)因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压 又因为串联电路中电流处处相等，所以此时R的阻值 则 由题图乙可知，此时的空气污染指数为25。
第2节 电功率
1.答案:A 解析:由 可得，两灯泡的电阻分别为 在开关S闭合的前提下，只闭合 S ，灯泡L 、L串联；只闭合S ，灯泡L 、L串联。因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，且 R >R ，所以 由欧姆定律可知， 即在②中的电流大；又因为灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，所以根据 可知，灯泡L在②中比在①中的电功率大，亮度较亮。
2.答案：D 解析：闭合开关S后，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据 P =l R可知，小灯泡的实际功率变大，则小灯泡变亮，A错误；由题图乙可知，当电流表的示数为0.4 A时，小灯泡两端的电压为1 V，由欧姆定律可得，小灯泡的电阻 B错误；电压表的示数为2.5 V时，由串联电路的电压规律可得，小灯泡两端的电压 由题图乙可知，此时电路中的电流为0.3 A，则小灯泡的功率 ,C错误;当小灯泡两端的电压等于额定电压2.5 V时，小灯泡正常发光，由题图乙可知，小灯泡的额定电流为0.5 A，根据串联电路的电压规律，滑动变阻器两端的电压 此时滑动变阻器的功率 D正确。
3. 答案:3.36×10 1 200 解析:1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，则水吸收的热量 = ；电能表的转盘转过300r消耗的电能 所用时间 t = 该电热水壶的实际功率
4.答案：变大 变大 0.8 解析：由电路图可知，闭合开关S后，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，其接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，R 两端的电压变小。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R 两端的电压变大，即电压表的示数变大；电压表示数和电流表示数之比为滑动变阻器的阻值，因为滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以电压表示数和电流表示数之比变大；当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.2 A,R 消耗的功率 U I=4 V×0.2 A=0.8 W。
5. 答案:3 0.25 2 0.75 解析:由题图甲可知,闭合开关S后，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表 V 测小灯泡两端的电压，电压表 V 测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由题图乙可知，当电流表的示数为0.2 A 时，电压表 V 的示数为( 1.5 V，由题意可知，此时两电压表的示数相等，即 由串联电路的电压特点可知，电源电压 小灯泡在额定电压下正常发光，因此小灯泡正常发光时其两端的电压 此时通过小灯泡的电流 0.25 A；由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压 2.5 V=0.5 V，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值 电路的总功率P=UI=3 V×0.25 A=0.75 W。
6. 答案:(1)0.75 W (2)24Ω
解析：(1)小灯泡正常发光时其两端的电压为2.5 V，通过它的电流为0.3 A，则小灯泡的额定功率 P =U I =2.5 V×0.3 A=0.75 W。
(2)因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当回形针在铅笔芯最右端时，铅笔芯两端的电压
由欧姆定律可得，铅笔芯接入电路的电阻
第3节 测量小灯泡的电功率
1. 答案:D 解析:小灯泡标有“2.5 V”字样,即小灯泡的额定电压为2.5 V，电压表量程应选0~3 V；通过小灯泡的电流较小，若电流表量程选0~3 A，则测量误差过大，电流表量程应选0~0.6 A。
2. 答案:10 2.2 6600 解析:由P=UI可知,暖风机的额定电流 已知暖风机的额定功率 P =2 200 W =2.2 kW,暖风机正常工作1 h消耗的电能W=Pt=2.2kW×1h=2.2kW·h;电能表铭牌上“3 000 imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3 000 次，暖风机工作 1 h电能表的脉冲指示灯闪烁次数 n =3 000 imp/(kW·h)×2.2 kW·h=6 600 imp。
3. 答案:(1)①右 电阻箱 ②2 (2)1.25 2.5(3)0.5 R
解析：(1)①为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端；电流表的示数不为零，说明电路故障是短路，电压表的示数为零，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路。②由I与 的关系图象可知，当电流为0.1 A 时， /R为0.05 Ω ,即R=20Ω,则(U =IR =0.1 A×20 Ω=2 V。
(2)小灯泡的额定电压为2.5 V，由题图丙可知，对应的电流I=0.5 A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.5 A=1.25 W;当通过小灯泡的电流为0.4 A时,由题图丙可知，对应的电压 U'=1 V，则小灯泡的电阻
(3)定值电阻( 与小灯泡并联，A 测通过 R 的电流，A 测通过小灯泡的电流，根据并联电路的电压规律，小灯泡正常发光时，定值电阻两端的电压也为2.5 V,此时通过 R 的电流 0.5 A；为了确保实验安全，已知电压电源为10 V，小灯泡和定值电阻两端的电压为2.5 V，此时干路电流I总=I+I =0.5 A+0.5 A=1 A>0.8A,,故应选 R 。
4. 答案:(1)AB (2)2.64×10 J (3)55Ω (4)4 A解析：(1)由题图可知，当开关旋至CD时，电吹风电路是断路，电吹风不工作；当开关旋至 BC时，只有电动机工作，电吹风吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，电吹风吹热风，由“吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880 W”可知，此时其电功率最大。
(2)吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880 W,即△P=880W。由 可知，电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能.ΔW=ΔPt =880 W×5×60s=2.64×10 J。
(3)吹冷风时，只有电动机工作，电路的功率 PM，因为电路的总功率等于各用电器的功率之和，所以吹热风时，电路的总功率 则电热丝的额定功率 ,由P=U 可知，电热丝正常工作时的电阻
(4)由题图可知，导线MN在干路上，由P=UI可知，在正常工作的情况下，电吹风吹热风时和吹冷风时通过导线 MN的电流之差
第4节 焦耳定律
1.答案：C 解析：两电阻丝串联，通过它们的电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，该装置用来探究电流热效应与电阻的关系，A 错误；由 可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，因为 ，所以R 放出的热量多，装 R 电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快，B错误；通电后电流通过电阻丝做功，产生的热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生热量的多少，采用了转换法，C正确；要比较水和煤油的比热容，应让水和煤油的质量相等、吸收的热量(加热时间)相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系，因此用相同质量的水代替煤油，两瓶中电阻丝的阻值还要相同,D错误。
2.答案:高温66 6.6×10 解析：当开关S接1时，R被短路，此时电路为R 的简单电路，电流表测电路中的电流，电路中的总电阻最小，由 可知，此时总功率最大，则此时电烤箱是高温挡。当开关S接1时，电流表的示数I =5 A，则电源电压(U =I R ,即220 V=5 A×R ,解得 ;当开关S接2时,R和R 串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流 ，则电源电压 即 220 V =2 A×(R+44Ω),解得R=66Ω。当开关S接1时,电烤箱处于高温挡，工作 10 min 产生的热量 Q =
3. 答案:(1)①热传递②有关 (2)①能 ② C
(3)不能 两电阻并联时，电压相同，因为电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能
解析：(1)①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的；②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量与通电时间有关。
(2)①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多；②闭合开关较长时间后，两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两电阻丝产生的热量都不够多，可以换用阻值对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，C符合题意。
(3)改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，根据欧姆定律可知，通过两电阻丝的电流不一定相同，这样虽然控制了两电阻丝两端的电压相同，但是不能控制流过两电阻丝的电流相同。
4. 答案:(1)10Ω (2)3 J
解析：(1)当开关S 闭合、S 断开时，电路为R 的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，
(2)当开关S 、S 均闭合时,R 和 R 并联,因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以 由欧姆定律可知，通过 R 的电流 0.1 A,通电 10 s 电阻 R 产生的热量
专项点睛1 电功率的动态分析
1. 答案:B 解析:当开关S 、S 都闭合时,电路为R 的简单电路，电流表测电路中的电流，由 可得，电源电压 ;当开关S 闭合、S 断开时，R 与R 串联，电流表测电路中的电流，此时电路的总电阻 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以， 由 可得，电阻R 与R 的功率之比为
2. 答案:(1)20Ω (2)0.33 W (3)15 Ω
解析：(1)由题意可知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4 A，电压表的示数为3 V，即电源电压为3 V，电阻R 的阻值 只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3 A，则滑动变阻器接入电路的阻值 则 R 的最大阻值
(2)只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻 27.5Ω,电路的总功率
(3)将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R 和R 的并联电路，电压表测电源电压，示数始终为3 V，电流表测干路电流。让滑片由最右端逐渐向左滑动，干路允许通过的最大电流为0.6 A，此时电路的总电阻 根据并联电路的电阻规律 则R 允许接入电路的最小阻值 15 Ω。
3. 答案:(1)6 V (2)30Ω
(3)当S、S 闭合,S 断开,且P位于b端时,电路的总功率最小，最小功率为0.86 W。
解析:(1)当S、S 闭合,S 断开,且P位于a端时,电路为R的简单电路，由 可得，电源电压 U =
(2)当S、S 闭合,S 断开,且 P 位于b端时,R 与 R 串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由 可得，此时电路的总电阻 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值R =R总-R=40Ω-10Ω=30Ω。
(3)由 可得，小灯泡的电阻 12Ω。当S、S 闭合,S 断开,且P位于b端时,小灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路总电阻最大，电路的总功率最小， 0.86 W。
4. 答案:(1)3.15×10 J (2)3.87×10 J
(3)1 170 Ω 40 Ω
解析：(1)满壶水的质量 加热满壶水吸收的热量Q吸 =c
(2)由题图丙可知，加热时间 保温时间 本次工作消耗的电能 1 210 W×300s+40 W×600s=3.87×10 J。
(3)当S 闭合,S 接1时,只有R 接入电路,烧水壶处于加热状态，由 可得， 40 Ω;当S 闭合,S 接2时,R 与R 串联,烧水壶处于保温状态，同理可得 则
第十八章 培优精练
1.答案：B 解析：由题图可知，可以直接测出灯泡的实际电压和实际电流，根据欧姆定律可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，因此灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，A不符合题意；同理，根据公式 P=UI可以计算出灯泡的实际电功率，B符合题意；测量灯泡消耗的电能和灯泡产生的热量时，需要测量时间，在这里没有涉及时间，C、D不符合题意。
2. 答案:电流表的示数为0.3 A 1.44 21.6 解析:由题意可知，当灯泡正常发光时，其两端的电压为4.8 V，通过的电流为0.3 A，因为电路图中只有电流表没有电压表，所以需要观察电流表的示数为0.3 A时，灯泡正常发光，灯泡正常发光时的实际功率 P=UI=4.8 V×0.3 A=1.44 W;根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压 6 V-4.8 V=1.2 V,通电1min滑动变阻器产生的热量 Q=W=UIt=1.2 V×0.3 A×60s=21.6 J。
3.答案:(1)如图所示。 (2)小灯泡断路 (3)2 左3.8 (4)0.5 1.9 7.6
解析：(1)小灯泡的额定电压是3.8 V，电压表选0~15 V量程；小灯泡正常发光时的电流约为 电流表选0~0.6 A量程；开关、滑动变阻器、电流表串联接入电路，电压表与小灯泡并联。
(2)若小灯泡断路，则电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电压，因此电路故障为小灯泡断路。
(3)由题图乙可知，电压表的量程为0~15 V，分度值为0.5 V，示数为2 V，小于小灯泡的额定电压，由串联电路的电压规律和分压原理可知，应向左移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压变大，直到电压表的示数为小灯泡的额定电压3.8 V 为止。
(4)由题图丙可知，电流表的量程是0~0.6 A，分度值为0.02 A,示数为0.5 A;小灯泡的额定功率P=UI'=3.8 V×0.5 A=1.9 W;小灯泡正常发光时的电阻
4. 答案:(1)1.68×10 J 84.8% (2)使用高温挡更节能。(3)176 W
解析：(1)用高温挡把质量为4kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，水吸收的热量 <10 J；由题图乙可知，此过程所用时间： 180s,消耗的电能 电火锅的热效率 84.8%。
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热，由题图丙可知，所用时间 消耗的电能 则使用高温挡更节能。
(3)由 可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大。在题图甲中，当闭合S、S 时，只有R 工作，电火锅处于低温挡，由 可知， 55 Ω;当闭合S、S ,S 接a时,R 和R 并联,电火锅处于高温挡，则电阻R 的电功率 220 Ω;当闭合S、断开 S ,S 接b时,R 和R 串联,电火锅处于保温挡，则电火锅正常工作时保温挡的电功率
