1、电电 功功 率率 电电 能能 1单位单位 (1)国际制单位是国际制单位是 ，符号是，符号是 。生活中常用的电能单。生活中常用的电能单位是位是“度度” ，它的，它的 学名是学名是 ，符号是，符号是 。 (2)单位换算：单位换算：1 度度 kW h3.6106 J。 焦耳焦耳 J 千瓦时千瓦时 kW h 1 (2)铭牌上各参数的意义铭牌上各参数的意义(如图如图)： “220 V”表示这个电能表应该在表示这个电能表应该在 V 的电路中使用；的电路中使用； “10(20) A” 表示这个电能表的标定电流为表示这个电能表的标定电流为 A，额定最大电流为，额定最大电流为 A； “ “600 revs/(k
2、W h)” 表示每消耗表示每消耗1 kW h的电能， 电能表上的转盘转过的电能， 电能表上的转盘转过 转。转。 (3)读数方法：电能表表盘上前后两次示数之差就是这段时间内所消耗的电能，若月读数方法：电能表表盘上前后两次示数之差就是这段时间内所消耗的电能，若月 初示数为初示数为 1631.5 kW h，则本月用电，则本月用电 kW h。 220 10 600 52 2计量工具：电能表计量工具：电能表 (1)作用：用来测量用电器在一段时间内消耗作用：用来测量用电器在一段时间内消耗 多少的仪表。多少的仪表。 电能电能 20 电功与电功率电功与电功率 1电功与电功率电功与电功率 电功电功 电功率电功率
3、 定义定义 电能转化为其他形式的能的电能转化为其他形式的能的 过程，用符号过程，用符号 W 表示表示 电功率等于电功与时间之电功率等于电功与时间之 比，用符号比，用符号 P 表示表示 物理意义物理意义 电流做功的多少电流做功的多少 电流做功的快慢电流做功的快慢 国际单位国际单位 焦耳焦耳(J) 瓦特瓦特(W) 常用单位常用单位 度、千瓦时度、千瓦时(kW h) 毫瓦毫瓦(mW)、千瓦、千瓦(kW) 单位换算单位换算 1 度度1 kW h3.6106 J 1 kW103 W 电功电功 电功率电功率 计算公式计算公式 WUIt PW t WPt(适用所有电路适用所有电路) PUI(适用所有电路适用
4、所有电路) 推导公式推导公式 WI2Rt(适用纯电阻串联电路适用纯电阻串联电路) WU 2 R t(适用纯电阻并联电路适用纯电阻并联电路) PI2R(适用纯电阻串联电路适用纯电阻串联电路) PU 2 R (适用纯电阻并联电路适用纯电阻并联电路) 2额定电压和额定功率额定电压和额定功率 定义定义 铭牌铭牌 额定电压额定电压 用电器正常工作时的电压用电器正常工作时的电压 实际电压实际电压 用电器实际工作时的电压用电器实际工作时的电压 额定功率额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率用电器在额定电压下工作时的电功率 实际功率实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率用电器在实际电压下工作时的电功率
5、 灯泡上标着灯泡上标着 “220 V 40 W” 指灯泡的指灯泡的 为为 220 V， 为为 40 W。 电压低于或高于。 电压低于或高于 220 V， 灯泡均不能正常发光灯泡均不能正常发光 额定电压额定电压 额定功率额定功率 3常见用电器的电功率常见用电器的电功率 家用空调家用空调 约约 1 000 W 洗衣机洗衣机 约约 500 W 微波炉微波炉 约约 1 000 W 台式计算机台式计算机 约约 200 W 吸尘器吸尘器 约约 800 W 液晶电视机液晶电视机 约约 100 W 电吹风机电吹风机 约约 500 W 电冰箱电冰箱 约约 100 W 焦耳定律焦耳定律 1电流的热效应电流的热效应
6、 (1)定义：电流通过导体时电能转化成定义：电流通过导体时电能转化成 ，这种现象叫做电流的热效应。，这种现象叫做电流的热效应。 (2)影响因素：影响因素： 在电流相同、通电时间相同的情况下，在电流相同、通电时间相同的情况下， 越大， 这个电阻产生的热量越多；越大， 这个电阻产生的热量越多； 在电阻相同、通在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电时间相同的情况下，通过一个电阻的 越大，这个电阻越大，这个电阻 产生的热量越多。产生的热量越多。 内能内能 电阻电阻 电流电流 2焦耳定律焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的成正比，跟导
7、体的 成成 正比，跟正比，跟 成正比。成正比。 (2)计算公式：计算公式： QI2Rt Q 表示电热，单位是焦耳（表示电热，单位是焦耳（J） I 表示电流，单位是安培（表示电流，单位是安培（A） R 表示电阻，单位是欧姆（表示电阻，单位是欧姆（） t 表示时间，单位是秒（表示时间，单位是秒（s） 对于纯电阻电路，电流通过导体时，电能全部转化为内能，那么电流产生的热量对于纯电阻电路，电流通过导体时，电能全部转化为内能，那么电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能 W，即，即 。 电流的二次方电流的二次方 电阻电阻 通电时间通电时间 QWUItPtI2RtU 2 R t 3电热的利用和
8、防止电热的利用和防止 (1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。 (2)防止：带有孔的电视机后盖、电脑内的微型风扇等。防止：带有孔的电视机后盖、电脑内的微型风扇等。 重难点重难点 电功率的相关计算电功率的相关计算 类型一类型一 简单串、并联电路的相关计算简单串、并联电路的相关计算 【例【例 1】 把标有把标有“2 V 0.4 W”字样的小灯泡和标有字样的小灯泡和标有“20 1 A”字样的滑动字样的滑动 变阻器连接在电路中如图所示。已知电源电压为变阻器连接在电路中如图所示。已知电源电压为 3 V，电流表的量程为，电流表的量程
9、为“00.6 A” 。(灯灯 丝电阻不变丝电阻不变)求：求： (1)小灯泡的电阻。小灯泡的电阻。 (2)闭合开关，滑片调至闭合开关，滑片调至 B 端，小灯泡的功率。端，小灯泡的功率。 (3)滑动变阻器接入电路的最小阻值。滑动变阻器接入电路的最小阻值。 【例【例 2】 如图所示的电路中，如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，其中为定值电阻，其中 R110 ，当只闭合开关，当只闭合开关 S1时，电流表的示数为时，电流表的示数为 0.4 A，则电源电压为，则电源电压为 V；当同时闭合开关；当同时闭合开关 S1、S2时，电流时，电流 表的示数增大为表的示数增大为 1.2 A。则。则 R2消耗的电功率
10、为消耗的电功率为 W。 4 3.2 类型二类型二 动态电路的相关计算动态电路的相关计算 【例【例 3】 如图所示，电源电压恒定不变，如图所示，电源电压恒定不变，R 为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻 器滑片器滑片 P 置于置于 1 位置时，电压表的示数为位置时，电压表的示数为 4 V，电流表示数为，电流表示数为 0.2 A；当滑片由；当滑片由 1 移至移至 2 位置位置(如图虚线位置如图虚线位置)时，电压表示数为时，电压表示数为 3 V，电流表示数为，电流表示数为 0.3 A。则滑片置于。则滑片置于 1 位置时位置时 滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器接入电路的
11、阻值为 ，滑片由，滑片由 1 移至移至 2 位置的过程中，定值电阻位置的过程中，定值电阻 R 的电功率变化量为的电功率变化量为 W。 20 0.5 【例【例 4】 如图所示的电路，灯泡如图所示的电路，灯泡 L 上标有上标有“6 V 2.4 W”的字样，电流表的量程的字样，电流表的量程 为为 00.6 A，电压表的量程为，电压表的量程为 015 V，滑动变阻器的最大电阻为，滑动变阻器的最大电阻为 160 。只闭合。只闭合 S1， 滑片置于某点滑片置于某点 a 时，滑动变阻器接入电路的电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻 Ra40 ，电压表的示数，电压表的示数 Ua12 V， 电流表的示数为电流表的示
12、数为 Ia；只闭合；只闭合 S2，滑片置于某点，滑片置于某点 b 时，滑动变阻器接入电路的电阻为时，滑动变阻器接入电路的电阻为 Rb， 电流表示数为电流表示数为 Ib。已知。已知 I aIb34，RbR032(灯丝电阻不随温度变化灯丝电阻不随温度变化)，滑片在，滑片在 移动过程中，电路始终处于安全状态，求：移动过程中，电路始终处于安全状态，求： (1)小灯泡电阻。小灯泡电阻。 (2)定值电阻定值电阻 R0和电源电压和电源电压 U。 (3)只闭合只闭合 S1时，电路消耗的电功率范围。时，电路消耗的电功率范围。 类型三类型三 坐标图象类的相关计算坐标图象类的相关计算 【例【例 5】 如图甲所示电源
13、电压保持不变，小灯泡如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡 L 标有标有“6 V 3 W”字样，图乙字样，图乙 是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻器是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻器 R1的最大值为的最大值为 40 ，定，定 值电阻值电阻 R210 ，当闭合，当闭合 S、S1，断开，断开 S2，P 在中点时，在中点时，R2的功率为的功率为 0.9 W，电源电压，电源电压 为为 V；当闭合；当闭合 S、S2，断开，断开 S1，小灯泡功率为，小灯泡功率为 1.6 W 时，滑动变阻器连入电路中时，滑动变阻器连入电路中 的阻值为的阻值为 。 9 12.5 【例【例 6
14、】 某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻 R1的电的电 流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路，其中流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路，其中 R2为多种半导体材料混合为多种半导体材料混合 制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将 R2置于可调温装置中置于可调温装置中(不影响不影响 电路的连接电路的连接)，当，当 R2的温度从最低的温度从最低 25 调至最高调至最高 75 的过程中，由电路中电流表与电的过程中，由电路中电流表与电 压表对应的示
15、数变化关系，得到此过程中压表对应的示数变化关系，得到此过程中 R1的完整的完整 I- U 图象，如图丙所示。求：图象，如图丙所示。求： (1)由图乙可知，由图乙可知，R2的阻值随温度的升高而的阻值随温度的升高而 ；当；当 R2的温度由最低的温度由最低 25 升升 高的过程中，电路中的电流变化是高的过程中，电路中的电流变化是 。(以上选填以上选填“变大变大” “” “不变不变”或或“变小变小”) (2)定值电阻定值电阻 R1的阻值为多少。的阻值为多少。 (3)当当 R2的温度为的温度为 28 时，电阻时，电阻 R2的电功率为多少。的电功率为多少。 解：解：(2)由图丙可知，当由图丙可知，当 R1
16、两端的电压为两端的电压为 U11.0 V 时，电路中的电流：时，电路中的电流：I10.2 A， 根据欧姆定律，定值电阻根据欧姆定律，定值电阻 R1的阻值：的阻值： R1U1 I1 1.0 V 0.2 A 5 变小变小 变大变大 类型四类型四 多挡位的相关计算多挡位的相关计算 【例【例 7】 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。 图乙是某品牌养生壶简化电路图。图乙是某品牌养生壶简化电路图。水 水1103 kg/m3，c水水4.2103 J/(kg )，g10 N/kg 项项 目目 参参 数数 电源电压电源电压
17、(V) 220 低温挡功率低温挡功率(W) 275 中温挡功率中温挡功率(W) 550 高温挡功率高温挡功率(W) 1 100 容积容积(L) 1 (1)开关开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据。处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据。 (2)养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小。养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小。 (3)求求R1的阻值。的阻值。 (4)在标准大气压下，使用高温挡将初温是在标准大气压下，使用高温挡将初温是12 的一壶水烧开，若养生壶高温挡加的一壶水烧开，若养生壶高温挡加 热效率为热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。，求水
18、吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。 实验实验 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 1. 实验原理：实验原理： 2电路图电路图 PUI 3电流表和电压表量程的选择电流表和电压表量程的选择 (1)根据电源电压或电压表所测对象的最大电压确定电压表的量程。根据电源电压或电压表所测对象的最大电压确定电压表的量程。 (2)根据电流表在电路根据电流表在电路中的位置和所在电路中最大电流确定电流表的量程。中的位置和所在电路中最大电流确定电流表的量程。 4连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器滑片移到连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器滑片移到 处。处。 5 测量小灯泡的额定功率时， 调节滑动变阻器， 使
19、电压表的示数 测量小灯泡的额定功率时， 调节滑动变阻器， 使电压表的示数 (选填选填 “大大 于于” “” “小于小于”或或“等于等于”)小灯泡的额定电压。小灯泡的额定电压。 6计算小灯泡的实际电功率并分析实验数据计算小灯泡的实际电功率并分析实验数据 阻值最大阻值最大 等于等于 7交流与反思交流与反思 (1)滑动变阻器的作用：保护电路，改变灯泡滑动变阻器的作用：保护电路，改变灯泡 。 (2)实际电压、 实际功率与灯泡亮暗的关系： 实际功率越大， 灯泡越实际电压、 实际功率与灯泡亮暗的关系： 实际功率越大， 灯泡越 (选填选填 “亮亮” 或或“暗暗”)。 (3)温度对灯泡灯丝温度对灯泡灯丝电阻的
20、影响： 温度越高， 灯丝电阻越电阻的影响： 温度越高， 灯丝电阻越 (选填选填 “大大” 或或 “小小” )。 (4)实验中多次测量的目的：寻找实际电功率或灯泡亮度与实际电压的关系。小灯泡实验中多次测量的目的：寻找实际电功率或灯泡亮度与实际电压的关系。小灯泡 的功率随电压的改变而改变，测小灯泡的额定功率时的功率随电压的改变而改变，测小灯泡的额定功率时 (选填选填“能能”或或“不能不能”) 求平均值。求平均值。 两端的电压两端的电压 亮亮 大大 不能不能 【例【例 1】 小明用图甲所示的实验装置测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为小明用图甲所示的实验装置测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为
21、3.8 V。 (1)连接电路时开关应连接电路时开关应 。 (2)图甲的电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确图甲的电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确 的连接。的连接。 断开断开 (3)电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑片发现电流表始终无示数，电压电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑片发现电流表始终无示数，电压 表有示数，其原因可能是小灯泡表有示数，其原因可能是小灯泡 (选填选填“短路短路”或或“断路断路”)。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使
22、小灯泡正常发光，电流表 示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流大小为示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流大小为 A，它的阻值为，它的阻值为 ，其额定，其额定 功率为功率为 W。 断路断路 0.38 10 1.444 (5)小明还设计了如图丙所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知定值电阻小明还设计了如图丙所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知定值电阻 的阻值为的阻值为 R0，小灯泡的额定电流为，小灯泡的额定电流为 I额 额，请将以下实验步骤补充完整。，请将以下实验步骤补充完整。 只闭合开关只闭合开关 S、S1，移动，移动 R1的滑片，使电流表示数为的滑片，使电流表示数为 I额 额；
23、 接着接着 ，记下电流表的示数为，记下电流表的示数为 I1；再将；再将 R1的滑片移至最左端，记下电流表的示数为的滑片移至最左端，记下电流表的示数为 I2； 写出小灯泡额定功率的表达式：写出小灯泡额定功率的表达式： P额 额 (用用 R0、I额额、I1、I2表示表示)。 只闭合开关只闭合开关S、S2，保持滑片的位置不变，保持滑片的位置不变 I2R0 I额 额I2R0 I1 I额 额R0 I额 额 实验实验 探究影响探究影响电流热效应的因素电流热效应的因素 1猜想猜想 电流的热效应可能与导体电阻、电流大小、通电时间等有关。电流的热效应可能与导体电阻、电流大小、通电时间等有关。 2实验装置实验装置
24、 3实验方法：转换法、控制变量法实验方法：转换法、控制变量法 (1)转换法的应用：通过转换法的应用：通过 U 形管液面形管液面 变化变化(或温度计的示数变化或温度计的示数变化)的多少反映的多少反映 产生电热的多少。产生电热的多少。 (2)控制变量法的应用控制变量法的应用 探究电热与电阻的关系：控制通过电阻丝的探究电热与电阻的关系：控制通过电阻丝的 和通电时间相同，选择两个和通电时间相同，选择两个 电阻不同的电阻丝电阻不同的电阻丝(如图甲如图甲)； 探究电热与电流的关系：控制电阻丝阻值和通电时间相同，改变通过两电阻丝的探究电热与电流的关系：控制电阻丝阻值和通电时间相同，改变通过两电阻丝的 电流大
25、小电流大小(如图乙如图乙)； 探究电热与通电时间的关系：控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同，改变探究电热与通电时间的关系：控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同，改变 通电时间的长短。通电时间的长短。 高度高度 电流电流 4实验结论实验结论 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关： 在电流和通电时间相同的情况下，电阻在电流和通电时间相同的情况下，电阻 ，产生的热量越多；，产生的热量越多； 在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流 ，产生的热量越多；，产生的热量越多； 在电阻和通过电阻的电流相同的情况
26、下，通电时间越长，产生的热量越多。在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 越大越大 越大越大 5交流与反思交流与反思 (1)被加热的材料选用煤油被加热的材料选用煤油和空气的原因：煤油比热容和空气的原因：煤油比热容 且绝缘；空气热胀冷缩且绝缘；空气热胀冷缩 明显。明显。 (2)对被加热物质的要求：初温和质量相同的同种物质。对被加热物质的要求：初温和质量相同的同种物质。 (3)多次实验的目的：避免偶然因素对实验结论的影响，得出普遍规律。多次实验的目的：避免偶然因素对实验结论的影响，得出普遍规律。 小小 【例【例 2】 为了探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，小伟设
27、计了如图为了探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，小伟设计了如图 1 所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲 甲R乙乙。 (1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，装入烧瓶中的液体选用煤油而不用为了在较短的时间内达到明显的实验效果，装入烧瓶中的液体选用煤油而不用 水，主要是由于水，主要是由于 。 (2)通电一段时间后，通过比较两烧瓶中温度计通电一段时间后，通过比较两烧瓶中温度计 ，可以比较出，可以比较出 的多少，这种方法叫的多少，这种方法叫 法。以上装置法。以上装置(图图1)是为了探究电流通过导体是为了探究电流通过导体 产生的热量与产
28、生的热量与 的关系。的关系。 (3)另一位同学要利用图另一位同学要利用图1装置来探究电热与电流的关系，他还需要的主要操作是：装置来探究电热与电流的关系，他还需要的主要操作是： 。 煤油的比热容小煤油的比热容小 示数的变化示数的变化 电流通电流通 过导体产生热量过导体产生热量 转换转换 电阻电阻 移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲(或乙或乙)烧杯中温度计示数的变化烧杯中温度计示数的变化 (4)将此装置将此装置(图图 1)改装后可测量煤油的比热容，如图改装后可测量煤油的比热容，如图 2 所示。测量时，分别向两个所示。测量时，分别向两个 相同的烧瓶加
29、入初温均为相同的烧瓶加入初温均为 t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计 的示数为的示数为 t水 水、t煤油煤油，请写出煤油比热容的表达式：，请写出煤油比热容的表达式：c煤油煤油 。(已知水的比热已知水的比热 容为容为 c水 水)(不计热量损失不计热量损失) t水 水t0 t煤油 煤油t0 c水 水 电电 能能 1小明家上次查看电能表示数为小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数如图所示，本次查看时电能表读数如图所示， 则下列说法正确的是则下列说法正确的是( ) A他家在这段时间内消耗的电能为他家在这段时间内消耗的
30、电能为 903 kW h B电能表是测量电功率的仪表电能表是测量电功率的仪表 C若只让一个标有若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常的电热水器正常 工作工作 10 min，则电能表的圆盘转了，则电能表的圆盘转了 600 转转 D这个电能表的额定功率为这个电能表的额定功率为 2 200 W C 2小明发现家中图示电能表的转盘在小明发现家中图示电能表的转盘在 40 min 内转动了内转动了 3 600 圈，则他家中用电器圈，则他家中用电器 实际消耗的电能为实际消耗的电能为 kW h，实际功率为，实际功率为 kW；若该电能表能正常工；若该电能表能正常工 作的最大电流为作的最大电流
31、为 10 A，则小明家中还能接入额定功率为，则小明家中还能接入额定功率为 W 的用电器。的用电器。 1.2 1.8 400 3. 某校为师生饮水方便，安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能，关闭其他用某校为师生饮水方便，安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能，关闭其他用 电器，只用电热水器给水加热，一段时间后，电能表的示数，由图甲示数变为图乙示数，电器，只用电热水器给水加热，一段时间后，电能表的示数，由图甲示数变为图乙示数， 则该电热水器在这段时间内消耗的电能为则该电热水器在这段时间内消耗的电能为 kW h，等于，等于 J。若消耗电。若消耗电 能的能的 87%被水吸收，则可把被水吸收，则可把
32、kg 初温为初温为 13 的水加热至的水加热至 100 水的比热容水的比热容 c 4.2103 J/(kg )。 2.1 7.56106 18 4小小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。 额定电压额定电压 220 V 额定功率额定功率 1 210 W 容积容积 7 L (1)求电热足浴器正常工作时的电阻。求电热足浴器正常工作时的电阻。 (2)用这个足浴器将用这个足浴器将 5 kg 的水从的水从 20 加热到加热到 40 ，求水吸收的热量。，求水吸收的热量。 (3)若此足浴器在额定电压下使用，需若此足浴器在额定电压下使用，需 500
33、 s 才能将才能将(2)问中的水从问中的水从 20 加热到加热到 40 ，求这个电热足浴器的加热效率。求这个电热足浴器的加热效率。(计算结果精确到计算结果精确到 0.1%) (4)小泽家安装的电能表如上图所示。某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴小泽家安装的电能表如上图所示。某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴 器单独工作，在器单独工作，在 1 min 内电能表的转盘转过内电能表的转盘转过 50 r，求此时该足浴器两端的实际电压，求此时该足浴器两端的实际电压(电热电热 足浴器阻值不随温度变化而变化足浴器阻值不随温度变化而变化)。 焦耳定律焦耳定律 5一台电风扇通电后电流一台电风扇通电后
34、电流 I 随时间随时间 t 变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作，变化的图象如图所示，电流稳定后正常工作， 设它正常工作一段时间线圈产生的热量为设它正常工作一段时间线圈产生的热量为 Q1。 后因机械故障叶片停止了转动， 仍通电相。 后因机械故障叶片停止了转动， 仍通电相 同时间，线圈产生的热量为同时间，线圈产生的热量为 Q2。忽略温度对电阻的影响，则。忽略温度对电阻的影响，则( ) AQ1Q2 BQ1Q2 CQ1|U2| C. U1 I U2 I R1R2 D|U1|R2。 实验中，烧瓶中装比热容比较小的煤油的原因是实验中，烧瓶中装比热容比较小的煤油的原因是 。 闭合开关后，发现闭合开关后，
35、发现B中温度计的示数上升较快。由此得出结论：中温度计的示数上升较快。由此得出结论： 。 用煤油比用水更容易看出温度用煤油比用水更容易看出温度 的变化的变化 当导体两端的当导体两端的 电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多电压和通电时间相同时，导体电阻越小，导体产生的热量越多 请应用上述结论解决以下问题。如图请应用上述结论解决以下问题。如图2是某款电热烤箱的电路原理图。是某款电热烤箱的电路原理图。R1、R2为为 电热丝，电热丝，R1R2，该电路可通过改变开关的闭合、断开的情况，实现高温、中温、低温，该电路可通过改变开关的闭合、断开的情况，实现高温、中温、低温 挡之间的切换。想要实
36、现高温挡，开关挡之间的切换。想要实现高温挡，开关S1 (选填选填“闭合闭合”或或“断开断开”)，S2接接 (选选 填填“a”或或“b”)；想要实现低温挡，开关；想要实现低温挡，开关S1 (选填选填“闭合闭合”或或“断开断开”)，S2接接 (选填选填 “a”或或“b”)。 闭合闭合 a 断开断开 b (2)小燕和小雨又用如图小燕和小雨又用如图 3 所示的装置探究所示的装置探究“电流产生的热量和电阻的关系电流产生的热量和电阻的关系” 。装置。装置 中除了中除了 R甲 甲R乙乙外，其余条件均相同。外，其余条件均相同。 将两电阻丝串联接入电路是为了控制将两电阻丝串联接入电路是为了控制 及通电时间相等。
37、实及通电时间相等。实 验发现，甲瓶温度计示数升高得快，表明验发现，甲瓶温度计示数升高得快，表明 。 通过电阻丝的电流通过电阻丝的电流 在电流相同、时间相同时，电阻越大，这个在电流相同、时间相同时，电阻越大，这个 电阻产生的热量越多电阻产生的热量越多 小燕提议利用该装置改装成小燕提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。保持甲的实验。保持甲 的器材不变，只把乙的煤油换成等质量的食用油。通电一段时间后，温度计示数变化的器材不变，只把乙的煤油换成等质量的食用油。通电一段时间后，温度计示数变化 小的液体吸热能力强。她们得出的结论对吗？为什么？小的液体吸热能力强
38、。她们得出的结论对吗？为什么？ 。 不对，没有控制电阻丝的阻值不对，没有控制电阻丝的阻值 相等相等 (3)小新看到实验室里有这样的一套新实验器材，如图小新看到实验室里有这样的一套新实验器材，如图 4，也能探究电流通过导体时，也能探究电流通过导体时 产生热量的多少跟什么因素有关。说明书上写了：两个透明容器中密封着等量的空气，产生热量的多少跟什么因素有关。说明书上写了：两个透明容器中密封着等量的空气， U 形管中液面的高度的变化反映出该密闭空气温度的变化。他连接了如图所示的电路，形管中液面的高度的变化反映出该密闭空气温度的变化。他连接了如图所示的电路， 根据该电路，以下说法正确的是根据该电路，以下
39、说法正确的是： 。 A该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B将左边容器中的电阻丝换成将左边容器中的电阻丝换成 10 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电 阻的关系阻的关系 C通电一段时间后，左侧通电一段时间后，左侧 U 形管液面的高度差比右侧的大形管液面的高度差比右侧的大 D该实验装置是利用该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的 C 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 31小明用两节新的干电池、规小明用两节新的干
40、电池、规格为格为“10 1 A”的滑动变阻器、开关等如图甲的滑动变阻器、开关等如图甲 所示的器材进行所示的器材进行“探究电流与电阻的关系探究电流与电阻的关系”实验：实验： 甲甲 乙乙 丙丙 (1)请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。 (2)闭合开关后， 小明发现， 无论怎样调节滑动变阻器的滑片， 电压表始终没有示数，闭合开关后， 小明发现， 无论怎样调节滑动变阻器的滑片， 电压表始终没有示数， 电流表有示数，原因可能是定值电阻电流表有示数，原因可能是定值电阻 (选填选填“断路断路”或或“短路短路”)。 (3)排除故障后
41、，先将排除故障后，先将 5 定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，滑片， 使电流表的示数如图乙所示，为使电流表的示数如图乙所示，为 A。接着他又取下。接着他又取下 5 的定值电阻，换成的定值电阻，换成 10 的定值电阻，闭合开关，应向的定值电阻，闭合开关，应向 (选填选填“A”或或“B”)端移动滑片。接着他又将定值电端移动滑片。接着他又将定值电 阻换成阻换成 20 、25 的进行实验，实验数据记录在表格中。老师指出其中一组数据是拼的进行实验，实验数据记录在表格中。老师指出其中一组数据是拼 凑的，你认为是第凑的，你认为是第 组组(选填实验序
42、号选填实验序号)。 实验次数实验次数 1 2 3 4 电阻电阻/ 5 10 20 25 电流电流/A 0.20 0.10 0.08 短路短路 0.4 B 4 (4)完成实验后，小明又拿来一个已知额定电压为完成实验后，小明又拿来一个已知额定电压为 U 额额的小灯泡，设计了如图丙所示的小灯泡，设计了如图丙所示 的电路图，已知电源电压恒为的电路图，已知电源电压恒为 U，定值电阻的阻值为，定值电阻的阻值为 R0。请你帮他将实验步骤补充完整：。请你帮他将实验步骤补充完整： 闭合闭合 S、S2，断开，断开 S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 UU额 额，小灯泡正，
43、小灯泡正 常发光；常发光； ，保持滑动变阻器滑片位置不动，记录电压表示数为，保持滑动变阻器滑片位置不动，记录电压表示数为 U滑 滑； 小灯泡额定功率的表达式：小灯泡额定功率的表达式： P额 额 (用已知量和所测物理量符号表示用已知量和所测物理量符号表示)。 闭合闭合S、S1，断开，断开S2 U额 额（UU额额）（）（UU滑滑） U滑 滑R0 32小红利用图甲测量小红利用图甲测量“小灯泡正常发光时的电功率小灯泡正常发光时的电功率” ，选用的电源电压为，选用的电源电压为 3.0 V， 小灯泡的额定电压为小灯泡的额定电压为 2.5 V。 (1)在连接电路的过程中，开关要在连接电路的过程中，开关要 ，
44、并将滑动变阻器的滑片调到，并将滑动变阻器的滑片调到 处。处。 (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障 的原因可能是小灯泡的原因可能是小灯泡 。 断开断开 最大阻值最大阻值 断路断路 (3)排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片 P，当电压表的示数如图乙所示时，其，当电压表的示数如图乙所示时，其 读数为读数为 V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片 P 应向应向 (选填选填“A” 或或“B”)端移动。 通过移动滑动变阻器
45、， 多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，端移动。 通过移动滑动变阻器， 多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流， 画出了通过小灯画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，由丙图可知，小灯泡泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，由丙图可知，小灯泡 正常发光时的电功率为正常发光时的电功率为 W。 (4)观察丙图，在该图象中发现电流与电压不成正比，这是因为观察丙图，在该图象中发现电流与电压不成正比，这是因为 。 1.8 A 0.5 灯丝的电阻随温度灯丝的电阻随温度 的升高而增大的升高而增大 (5)完成实验后，小红想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路完成实验后
46、，小红想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路(如图丁如图丁)， 这个小灯泡正常工作的电流为这个小灯泡正常工作的电流为 I 额额，请完成实验步骤，请完成实验步骤(已知电源电压为已知电源电压为 U、R2的最大阻值的最大阻值 为为 R2)： 闭合开关闭合开关 S1，S2接接 1，移动滑动变阻器，移动滑动变阻器 R2的滑片，使电流表示数为的滑片，使电流表示数为 I额 额； 闭合开关闭合开关 S1，S2接接 2，保持滑动变阻器，保持滑动变阻器 R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器 R1的滑片，使电流表示数为的滑片，使电流表示数为 ；再将滑动变阻器；再将滑动变阻器 R2的滑片调到最右端，读出电流表的滑片调到最右端，读出电流表 的示数为的示数为 I； 小灯泡的额定功率表达式为小灯泡的额定功率表达式为 P额 额 。(用用 U、R2、I额额、I 表示表示) I额 额 I2 额额 U I R2
