專題18.2 電功率丨測(cè)練丨作業(yè)一、選擇題1.燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，L1的電阻比L2大，在相等的時(shí)間里，電流做的（ ）。A、L1燈做的功多；B、L2燈做的功多；C、兩燈一樣多；D、無法確定2.日常生活中，下列估測(cè)不符合事實(shí)的是（）。A一只“220V、60W”的白熾燈工作10h消耗電能約0.6kWh；B手機(jī)待機(jī)的電流為0.15A；C家用電飯煲的電功率約為900W；D照明電路的電壓是220V3.王亮同學(xué)是個(gè)愛動(dòng)腦的孩子，他想知道家里電風(fēng)扇的實(shí)際功率多大，于是他將家里其他用電器都關(guān)閉，只讓電風(fēng)扇單獨(dú)工作了72s，如圖的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了5轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）。A此電能表轉(zhuǎn)盤每小時(shí)轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)； B電能表是測(cè)量電路中用電器功率的儀器；C此電能表所在電路的最大電功率為2200KW；D電風(fēng)扇的實(shí)際功率是100W4.如圖所示，電源兩端電壓保持12V不變，小燈泡L上標(biāo)有“6V、3W”字樣，滑動(dòng)變阻器最大電阻值R=60。不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是（）。AS閉合后，使電壓表的示數(shù)減小1V，小燈泡L兩端的電壓就增加1V；BS閉合后，小燈泡L的最小實(shí)際電功率為0.5W；C滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是12時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；D滑片移到最右端時(shí)通電10秒，小燈泡消耗的電能是5J5.如圖所示電路中，R1的阻值為4，當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為3A；當(dāng)只閉合S2時(shí)，電流表示數(shù)為2A，下列說法正確的是（）。A.電源電壓為6V；B.S1和S2都閉合時(shí)，R2消耗的功率為18W；C.R2的阻值為1；D.只閉合S2時(shí)，電路消耗的總功率為24W6.某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如下圖所示。已知他所用電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V，電源電壓為6V保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50，定值電阻R0為10，開關(guān)S閉合后，在實(shí)驗(yàn)操作無誤的情況下，下列說法中正確的說法是（）。A電流表的最大示數(shù)為0.6A；B滑動(dòng)變阻器消耗的最小功率為0W；C電壓表的最小示數(shù)為1V； D電阻R0消耗的最大功率為1.8W二、填空題7.電冰箱是間斷式工作的(即工作一段時(shí)間停止一段時(shí)間，再工作再停止，如此循環(huán))。某電冰箱銘牌有關(guān)參數(shù)如下表所示。 在家庭電路中只有電冰箱在標(biāo)定耗電量下工作時(shí)，一天實(shí)際工作_____h；若電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間都為12min，每消耗1kWh電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，則該電冰箱每天啟動(dòng)_____次，每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)_____轉(zhuǎn)。8.李芳家的電能表上標(biāo)著“600r/（kWh）”字樣，她用這個(gè)電能表來測(cè)量電熱水壺的功率：她斷開了家中其它用電器，僅讓電熱水壺工作，2min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)了18r，則電熱水壺消耗的電能是 kWh，電功率是 W。9.有“3V、0.75W”的L1燈泡和“3V、1.5W”的L2燈泡，如題圖甲所示，閉合開關(guān)，L1燈泡和L2正常發(fā)光，則電路總電阻R= ；如題圖乙所示，閉合開關(guān)，L1燈正常發(fā)光，則電源2的電壓U= V；此時(shí)L2消耗的實(shí)際功率P= W(假設(shè)燈絲電阻不變)。甲 乙10.某家庭電能表如題圖所示。若該家庭單獨(dú)讓空調(diào)器工作，測(cè)得1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則空調(diào)消耗的電能為 kWh，空調(diào)的電功率是 W。11.充電寶是一個(gè)可充放電的鋰聚合物電池。某充電寶部分相關(guān)參數(shù)如下表所示，該充電寶完全充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電能為 J，輸出功率為 W。完全充電100mA/20V/5h輸出電壓5V輸出電流1000mA12.如圖所示，電源電壓恒定，R為定值電阻，燈泡L標(biāo)有“6V、6W”的字樣，滑動(dòng)變阻器最大阻值為36。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為1A；當(dāng)滑片P移到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A。（不考慮燈絲電阻變化）（1）該電路是 聯(lián)電路，燈泡L的電阻是 。（2）電源電壓是多少？定值電阻R的阻值是多少？（3）移動(dòng)滑片P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為W時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是多少？13.如圖所示，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規(guī)格為”6V、3W”，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12，電流表的量程為0-3A。當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí)，小燈泡L恰能正常發(fā)光，R1的阻值為 ，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，要保證電路各元件安全，整個(gè)電路電功率的變化范圍是 W。14.一個(gè)標(biāo)有“220V、1200W”的電熱水壺。要在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將2kg溫度為20的水燒開，水需要吸收的熱量是 J，若不計(jì)熱損失，電熱水壺正常工作時(shí)燒開這壺水需要的時(shí)間是 s。（水的比熱容為4.2103J/（kg）三、實(shí)驗(yàn)探究題15.小明和小華測(cè)量定額電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。（1）圖甲是他們連接的部分電路請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器處在最 （填寫“左”或“右”）端。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡都不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)，小明找來一根完好的導(dǎo)線，一端連在電源負(fù)極，另一端觸碰接線柱A、B、C，當(dāng)發(fā)現(xiàn)只有觸碰接線柱C時(shí)，燈泡才發(fā)光，若電路中只有一處故障，且各器材，導(dǎo)線均完好，則電路故障可能是 。排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W。（2）小明和小華觀察電流表和電壓表均標(biāo)有電阻值，請(qǐng)教老師后得知這是電表的電阻，為了在接好的圖甲中較準(zhǔn)確的測(cè)量出小燈泡的電功率，他們對(duì)電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接在C處還是D處進(jìn)行了探究，他們將開關(guān)閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使燈泡發(fā)光，不添加器材，請(qǐng)你說出接下來的操作及判斷方法。操作 ；如何判斷： 。（3）小明和小華重新設(shè)計(jì)了一種測(cè)量小燈泡額定功率的電路，如圖丙所示，電源電壓保持3.5V不變，R0為阻值為10的定值電阻，連接好電路后進(jìn)行如下操作：1）斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S和、S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V；2）保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為2.6V；小燈泡的額電功率為 W（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。16.在“測(cè)量小燈泡的電功率“的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，燈泡額定電壓為2.5V。（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲，將圖乙所示的實(shí)物電路用筆畫線連接完整；（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng) ，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于 端（選填“A”或“B”）；（3）移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)為 A，小燈泡此時(shí)的電功率為 W。要測(cè)量小燈泡的額定功率，需將滑片P向 端移動(dòng)（選填“A”或“B”）直到電壓表的示數(shù)為2.5V；（4）實(shí)驗(yàn)中，小燈泡突然熄火，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)變大，電路中的故障可能是 。17.小金在進(jìn)行“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓為3V恒定不變，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。（1）小金實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的小燈泡的額定電壓為2.5V。根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，如果實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器如圖乙所示，你認(rèn)為造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動(dòng)變阻器的 （用字母表示）兩接線柱接入到電路所引起的。斷開開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器正確接入電路，再次閉合開關(guān)，又發(fā)現(xiàn)燈不亮，電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 。A燈泡燈絲斷了；B滑動(dòng)變阻器接線短路；C滑動(dòng)變阻器接觸不良；D燈座接線短路。排除故障，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，應(yīng)將滑片P向 端（選填“A”或“B”）移動(dòng)，直至燈泡正常發(fā)光。正確連接后，小金通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)分析數(shù)據(jù)并回答：實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345小燈泡兩端的電壓U/伏1.01.52.02.52.8通過小燈泡的電流I/安0.100.140.180.200.22小燈泡的發(fā)光亮度很暗較暗較亮正常發(fā)光很亮小燈泡的額定功率為 瓦；依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是 歐。四、計(jì)算題18.小璇回到老家時(shí)，天很冷，她發(fā)現(xiàn)洗澡需要用一種“浴霸”如圖1。該“浴霸”具有照明、吹風(fēng)和加熱三個(gè)功能，其中照明燈L1和吹風(fēng)機(jī)（用表示），均可以單獨(dú)控制，加熱燈L2只有在吹風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后才可以工作，如圖所示“浴霸”的簡(jiǎn)化電路圖（如圖2）及銘牌。額定電壓220V照明燈額定功率40W加熱燈額定功率500W吹風(fēng)機(jī)額定功率50W求：（1）照明燈L1正常工作時(shí)電阻為多少？（2）正常工作時(shí)通過加熱燈L2的電流是多少？（3）通常在洗前10min只開啟加熱燈L2取暖給浴室預(yù)熱，問在這10min內(nèi)電路消耗的電能是多少？（4）小璇洗澡時(shí)不小心用水噴淋了浴霸，會(huì)出現(xiàn)什么危害？19.如圖所示是某同學(xué)家庭電路中的電能表。若照明燈泡的規(guī)格為“220V、60W”,兩孔插座接一臺(tái)“220V、100W”的電視機(jī)，三孔插座接一臺(tái)“220V 280W”的電飯鍋,當(dāng)它們?nèi)抗ぷ鲿r(shí),通過電流表的電流是多大?如果某一天電燈和電視機(jī)都使用了5,電飯鍋使用了1,這一天它們消耗了幾度電?如果該同學(xué)家中添置了一臺(tái)銘牌標(biāo)示為“220V 600W”的電熱水器,他想測(cè)試一下標(biāo)示的功率與實(shí)際使用時(shí)的功率是否相符,他讓這臺(tái)電熱水器單獨(dú)工作,用手表計(jì)時(shí),結(jié)果10電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn)。請(qǐng)計(jì)算說明電熱水器的實(shí)際功率是多大？20.電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖甲所示是電吹風(fēng)的電路原理圖，R是電熱絲，M是帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，某電吹風(fēng)的主要技術(shù)參數(shù)如圖乙所示:（1）當(dāng)只閉合S1時(shí)，電吹風(fēng)正常工作1min消耗的電能是多少J？（2）當(dāng)同時(shí)閉合S1、S2時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，通過R的電流為多大？（3）當(dāng)電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，1min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量是多少J？21.某興趣小組探究串聯(lián)電路中電阻消耗的電功率與電流的關(guān)系，電路如圖甲所示。滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端向最左端移動(dòng)的過程中，R1的U-I圖象如圖乙所示。求：（1）R1的阻值；（2）電路消耗的最大功率；（3）當(dāng)R2消耗的電功率為0.5W時(shí)，R2的阻值。22.某校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)智能供暖器，電路如題圖所示，電源兩端的電壓U為220V，R1和R2是兩個(gè)供熱電阻絲，S1、S2是溫控開關(guān)，工作過程如下：當(dāng)氣溫低于25時(shí)，S1、S2都閉合；當(dāng)氣溫等于或高于25時(shí)，S2斷開，此時(shí)電流表的示數(shù)為lA，電阻絲R1的電功率為20W(忽略溫度對(duì)電阻絲的影響)，求：(1)電阻絲R2的阻值是多少?(2)當(dāng)氣溫低于25時(shí)，電路工作1.5h消耗電能是多少千瓦時(shí)?23.某生態(tài)園設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系燒，實(shí)現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能，其原理如圖所示，電源電壓恒為220V，R1和R2是兩個(gè)電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），R2=30，L是標(biāo)有“220V 160W”的照明燈泡，白天有日光的時(shí)候，只開啟該系統(tǒng)的保溫功能并連續(xù)工作10h，此時(shí)R1與R2的電功率之比為1：3，晚上溫度較低的時(shí)候，需開啟加熱和照明功能。燈泡正常發(fā)光此狀態(tài)下系統(tǒng)也需連續(xù)工作10h，q沼氣=1.8107J/m3，請(qǐng)解答下列問題：（1）晚上工作時(shí)電路的總功率是多大？（2）若一天中工作的20h內(nèi)電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產(chǎn)的沼氣提供，其熱效率為50%，則每天需要完全燃燒多少m3的沼氣？專題18.2 電功率丨測(cè)練丨作業(yè)答案一、選擇題1.【答案】A。【解析】串聯(lián)電路中各處電流都相等，又已知L1的電阻比L2大，可根據(jù)P=I2R判斷出功率大小，再根據(jù)W=Pt，判斷電流通過電燈泡做功的多少。因?yàn)闊襞軱1和L2串聯(lián)在電路中，通過兩燈的電流大小相等，又因?yàn)長1的電阻比L2大，根據(jù)P=I2R可知，L1的功率比L2大，根據(jù)W=Pt可知，在相等的時(shí)間里，電流通過電燈泡L1做功多。故選A。2.【答案】B。【解析】根據(jù)自己對(duì)生活中一些常見物理量數(shù)據(jù)的了解和運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行分析，即可解答本題。A：60W電燈10h耗能W=Pt=0.06kW10h=0.6kWh，故A符合事實(shí)。B：手機(jī)待機(jī)時(shí)的工作電流一般是0.01A，故B不符合事實(shí)。C：家用電飯煲功率約為P=1kW，因900W=0.9kW，故C符合事實(shí)。D：家庭照明電路電壓是220V，故D符合事實(shí)。3.【答案】D。【解析】A2500r/kWh表示的是電路中每消耗1kWh的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500圈，故A錯(cuò)誤。B、電能表是測(cè)量電路中用電器消耗電能的儀器，故B錯(cuò)誤。C、此電能表所在電路的最大電功率P=UI=220V20A=4400W，故C錯(cuò)誤。D因2500r/kWh表示每轉(zhuǎn)2500圈消耗1度電的電能，表盤每轉(zhuǎn)1圈，電路中消耗kWh的電能，所以，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了5圈消耗的電能：，電風(fēng)扇的實(shí)際功率：，故D正確。4.【答案】C。【解析】A：開關(guān)閉合后電壓表測(cè)的是燈泡的電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)減少1V，則小燈泡L兩端的電壓就減小1V，故A錯(cuò)誤。B：燈泡的阻值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻最大時(shí)，整個(gè)電路中的電流最小，則小燈泡L的實(shí)際電功率最小，即P=I2R=（0.17A）2120.35W，故B錯(cuò)誤。C：開關(guān)閉合時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的左端串聯(lián)分壓，電壓表測(cè)的是燈泡兩端電壓，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是12時(shí)，燈泡的電阻也是12，兩者的電阻相等，分擔(dān)的電壓也相等，所以燈泡和滑動(dòng)變阻器各分擔(dān)6V電壓，此時(shí)燈泡能夠正常發(fā)光，故C正確。D：滑片移到最右端時(shí)，連入電路的電阻為60，電路中電流，小燈泡消耗的電能W=I2RLt=（A）21210s3.3J，故D錯(cuò)誤。5.【答案】D。【解析】A：當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，示數(shù)為3A；由可得，電源的電壓：U=I1R1=3A4=12V；故A錯(cuò)誤。B：只閉合S2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，示數(shù)為2A；由可得，電路中的總電阻：；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2阻值：R2=RR1=64=2，故B錯(cuò)誤。C：S1和S2都閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，R2消耗的功率為零；故C錯(cuò)誤。D：只閉合S2時(shí)，電流為2A，電路消耗的總功率：P=UI2=12V2A=24W，故D正確。6.【答案】C。【解析】分析滑片P在右端（電阻全連入50）和電壓表示數(shù)最大（滑動(dòng)變阻器的部分電阻連入）時(shí)的電路組成，利用歐姆定律和電功率的公式求解。（1）因?yàn)殡娫措妷簽?V，電壓表的量程為0-3V，所以P不能滑到左端，也就是滑動(dòng)變阻器連入電阻不能為0，滑動(dòng)變阻器的電功率不能為0；當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V，即：UR=3V時(shí)：電流最大（電流表的示數(shù)最大），；R0消耗的電功率最大，P大=I2R0=（0.3A）210=0.9W。（2）當(dāng)滑片P在右端（電阻全連入為50），此時(shí)電路中的電阻最大，電流最小，U小=I小R0=0.1A10=1V。故選C。二、填空題7.【答案】6；30；45。【解析】由圖表知，W=0.9kW?h，P=0.15kW，工作時(shí)間：t=；電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間：t=12min=；電冰箱每天啟動(dòng)次數(shù)：n=30；電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作耗電量為：W=0.03kW?h，電表箱每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)：0.03kW?h=45轉(zhuǎn)。故答案為：6；30；45。8.【答案】0.03、900。【解析】轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)18轉(zhuǎn)消耗電能：；用電器的功率：。故答案為：0.03、900。9.【答案】4、4.5、0.375。【解析】由圖甲可以看出，燈泡L1、L2是并聯(lián)關(guān)系，并聯(lián)總電阻為：，因?yàn)閮蔁襞菡０l(fā)光，所以：，所以總電阻為：。由圖乙可知，L1正常發(fā)光，說明L1兩端電壓是3V，L1與L2串聯(lián)，故L2兩端電壓，所以電源電壓是：。此時(shí)，L2消耗的實(shí)際功率：。10.【答案】0.02、1200。【解析】由電能表表盤可以看出，每產(chǎn)生1kWh的電能，電表需要轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，故1min內(nèi)電表60轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電能為：；空調(diào)器功率為：。11.【答案】3.6104、5。【解析】由充電寶的銘牌可知完全充電參數(shù)，根據(jù)W=UIt求出完全充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電能，又知道輸出電壓和輸出電流，根據(jù)P=UI求出輸出功率。該充電寶完全充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電能：W=UIt=20V100103A53600s=3.6104J，輸出功率：P=UI=5V1000103A=5W。故答案為：3.6104、5。12.【答案】（1）串、6；（2）電源電壓是9V、定值電阻R的阻值是3；（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是27 或3。【解析】（1）由電路圖可知，該電路是串聯(lián)電路，電流表測(cè)量電路中的電流，燈泡L標(biāo)有“6V、6W”表示燈的額定電壓為6V，額定功率為6W，則燈泡L的電阻：（2）當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為0，燈L與電阻R串聯(lián)，電流表的示數(shù)為I1=1A，根據(jù)電阻的串聯(lián)可得總電阻：R總1=RL+R=6+R；當(dāng)滑片P移到最左端時(shí)，變阻器、燈L和電阻R串聯(lián)，此時(shí)電流表的示數(shù)為I2=0.2A，此時(shí)的總電阻：R總2=+RL+R=36+6+R=42+R，因電源電壓不變，所以電路中的電流與總電阻成反比，則有：，解得R=3；則電源電壓：U=I1R總1=1A（6+3）=9V；（3）移動(dòng)滑片P，設(shè)當(dāng)變阻器的電壓為U時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為W，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈與R的電壓ULR=UU，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得，通過燈與R的電流：，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律，通過變阻器的電流：，根據(jù)P=UI可得，變阻器消耗的電功率為：，將代入解得：U=6.75V 或U=2.25V，根據(jù)可得，所以有： 或 ，分別解之R滑=27 或R滑=3。（因當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為1A，不超過燈的額定電流，故兩個(gè)電阻均符合題意）13.【答案】12、24W-36。【解析】（1）當(dāng)S1、S2都斷開時(shí)，R1與L串聯(lián)，燈正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=6V，功率PL=3W，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P=UI可得，電路中的電流：，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R1兩端的電壓：U1=UUL=12V6V=6V，由可得，R1的阻值：；（2）當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，L短路，R1、R2并聯(lián)，電流表測(cè)量的是干路中的電流，因電流表的量程為03A，所以，電路中的最大電流為3A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，整個(gè)電路的最大電功率：P大=UI大=12V3A=36W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的總電阻：，電路消耗的最小總功率：，所以，整個(gè)電路電功率的變化范圍是24W-36W。14.【答案】（1）6.72105J；（2）560。【解析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫的變化值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（2）不計(jì)熱損失，消耗的電能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能被水吸收，利用Q=W=Pt計(jì)算燒開這壺水需要的時(shí)間。（1）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100，水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）2kg=6.72105J。（2）因?yàn)殡姛崴畨卣９ぷ鳎訮=P額=1200W，不計(jì)熱損失，Q吸=W=Pt，所以電熱水壺正常工作時(shí)燒開這壺水需要的時(shí)間：。三、實(shí)驗(yàn)探究題15.【解析】（1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯(lián)；閉合閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器處在阻值最大處；發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡都不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)，說明電路斷路；找來一根完好的導(dǎo)線一端連在電源負(fù)極，另一端觸碰接線柱A、B、C，當(dāng)發(fā)現(xiàn)只有觸碰接線柱C時(shí)，燈泡才發(fā)光，說明ABC處有斷路；根據(jù)圖乙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率。（2）分析分別將電壓表的負(fù)接線柱接在C處和D處時(shí)，電流表和電壓表對(duì)測(cè)量燈的電流和電壓的影響，確定通過比較和大小關(guān)系，確定是電壓表還是電流表對(duì)測(cè)量的影響大；若，說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大，為避免電流表分得的電壓對(duì)電壓表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接D處；若，說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大，為避免電壓表的分流對(duì)電流表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接C。（3）根據(jù)變阻器連入電路中電阻大小不變，由第2次操作，由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可求變阻器連入電路 中的電阻大小，在第1次操作中，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，求出通過變阻器的電流即燈的額定電流，根據(jù)P=UI求燈的額定功率。【答案】（1）因燈的電壓為2.5V，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器處在阻值最大處即最左端；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡都不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)，說明電路斷路；小明找來一根完好的導(dǎo)線，一端連在電源負(fù)極，當(dāng)發(fā)現(xiàn)只有觸碰接線柱C時(shí)，燈泡才發(fā)光，說明電源負(fù)極與C間發(fā)生斷路，若電路中只有一處故障，則電路故障可能是變阻器斷路；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V0.3A=0.75W。（2）在（1）圖中，分別將電壓表的負(fù)接線柱接在C處和D處，分別記下電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)UC、IC，UD、ID滑片，接到C時(shí)，電流表測(cè)量的電流大小等于通過燈的電流，而電壓表測(cè)燈與電流表串聯(lián)的電壓；接到D時(shí)，電壓表測(cè)燈的電壓是準(zhǔn)確的，而電流表測(cè)通過電壓表與燈的總電流；若，說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大，為避免電流表分得的電壓對(duì)電壓表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接D處；若，說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大，為避免電壓表的分流對(duì)電流表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接C；（3）在上面的第2次操作中，保持持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為2.6V；此時(shí)定值電阻與變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，變阻器的電壓U滑=3.5V-2.6V=0.9V，根據(jù)分壓原理：，即，；故在第1次操作中，由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，通過變阻器的電流即燈的額定電流：；故燈的額定功率：PL=ULIL=2.5VA0.72W。故答案為：（1）如上所示；左；變阻器斷路；0.75。（2）分別將電壓表的負(fù)接線柱接在C處和D處，分別記下電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)UC、IC，UD、ID滑片，比較和的大小；若，說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大，為避免電流表分得的電壓對(duì)電壓表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接D處；若，說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大，為避免電壓表的分流對(duì)電流表測(cè)量的影響，要將電壓表的負(fù)接線柱應(yīng)該接C。（3）0.72。16.【答案】（1）如圖；（2）斷開、B；（3）0.24、0.36、A；（4）燈泡斷路。【解析】（1）“測(cè)量小燈泡的電功率“的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，燈泡額定電壓為2.5V。故電壓表的量程選“03V”，并聯(lián)在小燈泡兩端，如圖。（2）電路連接過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑片滑到阻值最大處，阻值最大處在B端。（3）電流表使用00.6A量程，分度值為0.02A，電流為0.24A；此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率：P實(shí)際=U實(shí)際I實(shí)際=1.5V0.24A=0.36W；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從1.5V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小，滑片向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V為止；（4）燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，電壓表與燈泡并聯(lián)；閉合開關(guān)，燈泡不亮，說明電路存在斷路或燈泡發(fā)生短路；電流表示數(shù)為零，說明電路發(fā)生斷路；電壓表示數(shù)變大，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為燈泡斷路。故答案為：（1）如圖；（2）斷開、B；（3）0.24、0.36、A；（4）燈泡斷路。17.【答案】AB；C；A；0.5、20。【解析】根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，說明電路中電流較小，電路的電阻較大，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，即變阻器失去了變阻的作用，造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動(dòng)變阻器的AB兩接線柱接入到電路所引起的。A若燈泡燈絲斷了，則電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表與電源連通，電壓表有示數(shù)，不符合題意；B滑動(dòng)變阻器接線短路，變阻器連入電路中的電阻為0，電源電壓全部加在燈的兩端，電壓表有示數(shù)，不符合題意；C若滑動(dòng)變阻器接觸不良，會(huì)使整個(gè)電路斷路，故兩表均無示數(shù)，燈不亮，符合題意；D若燈座接線短路，燈不亮，電路是連通的，電流表應(yīng)有示數(shù)，不符合題意；故選C。排除故障，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，小于燈的額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大燈的電壓減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，應(yīng)將滑片P向 A移動(dòng)，直至燈泡正常發(fā)光。由表中數(shù)據(jù)，燈的電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.2A，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V02A=0.5W；由表中數(shù)據(jù)，當(dāng)燈的電壓為U1=1V時(shí)，通過的電流I1=0.1A，變阻器分得的電壓：U滑=UU1=3V1V=2V，根據(jù)歐姆定律，可知滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：，即最大阻值至少是20歐。故答案為：AB；C；A；0.5、20。四、計(jì)算題18.【解析】（1）由可得，照明燈L1正常工作時(shí)電阻：；（2）由P=UI可得，正常工作時(shí)通過加熱燈L2的電流：；（3）只開啟加熱燈L2取暖時(shí)，吹風(fēng)機(jī)也會(huì)與加熱燈L2一起工作，由可得，在這10min內(nèi)電路消耗的電能：W=（P2+PM）t=（500W+50W）1060s=3.3105J；（4）浴霸工作時(shí)用水噴淋會(huì)引發(fā)電源短路等危險(xiǎn)。【答案】（1）照明燈L1正常工作時(shí)電阻為1210；（2）正常工作時(shí)通過加熱燈L2的電流是2.27A；（3）在這10min內(nèi)電路消耗的電能是3.3105J；（4）浴霸工作時(shí)用水噴淋會(huì)引發(fā)電源短路等危險(xiǎn)。19.【解析】電能表是電學(xué)中的重要儀表之一,它除用來測(cè)量電功外,還有一個(gè)較為廣泛的用途就是測(cè)量用電器的功率值。 三個(gè)用電器額定電壓為220V,正常工作時(shí)的電流可以根據(jù),求得； 用電器工作時(shí)消耗的電能由解出,注意時(shí)間和功率單位要統(tǒng)一； 要求實(shí)際功率,只要求出10內(nèi)做的功即可,從表上可知,電度表每轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn),此時(shí)轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn),電流做的功為,再由,即可求得。解: , 度 電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)250轉(zhuǎn),電流做功臣, 答案：（1）2A；（2）1.08度；（3）600W。20.【解析】（1）只閉合S1，電路只有電動(dòng)機(jī)工作，即P冷=80W；則消耗電能：W=Pt=80W60s=4800J。（2）同時(shí)閉合S1、S2，電路為電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，吹熱風(fēng)，所以P總=880W，UR=U=220V；電熱絲功率：PR=P總-PM=880W-80W=800W，電熱絲電流：。（3）吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，則PR=800W；電熱絲消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，1min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量：Q=W=Pt=800W60s=4.8104J。答：（1）當(dāng)只閉合S1時(shí)，電吹風(fēng)正常工作lmin消耗的電能是4800J；（2）當(dāng)同時(shí)閉合S1、S2時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，通過R的電流為3.6A；（3）吹熱風(fēng)時(shí)，1min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量是4.8104J。21.【答案】（1）R1的阻值為10；（2）電路消耗的最大功率為3.6W；（3）當(dāng)R2消耗的電功率為0.5W時(shí)，R2的阻值為2。【解析】（1）由R1的U-I圖象可知，通過R1的電流與電壓成正比，R1為定值電阻，找一組對(duì)應(yīng)的U、I值，利用歐姆定律求R1的阻值；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)電阻R1兩端的電壓等于電源電壓，利用P=UI求電路最大功率；（3）知道R2消耗的電功率為0.5W，利用P=I2R、聯(lián)立方程組求R2的阻值。（1）由R1的U-I圖象可知，通過R1的電流與電壓成正比，R1為定值電阻，當(dāng)U1=6V時(shí)，I1=0.6A，由歐姆定律可知：；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)電阻R1兩端的電壓等于電源電壓，電源電壓U=U1=6V，最大電流為I1=0.6A，電路最大功率P=UI1=6V0.6A=3.6W；（3）當(dāng)R2消耗的電功率為0.5W時(shí)，P2=I2R2，而，帶入后解得：R2=2或R2=50；由圖乙可知，當(dāng)R2最大時(shí)，I最小=0.15A，電路總電阻，R2的最大值R最大=RR1=4010=30，所以R2=50舍去，得R2=2。22.【答案】（1）電阻絲R2的阻值是20；（2）電路工作1.5h消耗電能是1.21kWh。【解析】（1）由題意可知，S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為lA，電阻絲R1的電功率為20W，故R1為：。故，電阻R1、R2的總電阻為：，所以電阻R2為：；（2）當(dāng)氣溫低于25時(shí)，電路功率：，電路工作1.5h消耗電能是：23.【答案】（1）晚上工作時(shí)電路的總功率是5000W；（2）每天需要完全燃燒24.2m3的沼氣。【解析】（1）由電路圖分析電路的工作狀態(tài)，白天保溫狀態(tài)時(shí)，R1、R2串聯(lián)，晚上加熱時(shí)L與R1并聯(lián)；由白天工作時(shí)兩電阻功率計(jì)算出R1的阻值，再計(jì)算晚上時(shí)R1電功率，從而得到晚上工作時(shí)電路的總功率；（2）由計(jì)算白天保溫的總功率，由Q=W=Pt計(jì)算一天內(nèi)電熱絲放出的熱量，由沼氣效率和Q=qV計(jì)算需要燃燒沼氣的體積。（1）由題知，白天有日光時(shí)，系統(tǒng)處于保溫狀態(tài)，燈泡不工作，此時(shí)兩開關(guān)應(yīng)斷開，兩電阻R1、R2串聯(lián)，總電阻最大，總功率最小；由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過兩電阻的電流相等，且R1與R2的電功率之比為1：3，由P=I2R可得：，由題知R2=30，所以R1=10；晚上系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)，且燈泡正常工作，由電路圖可知，此時(shí)兩開關(guān)應(yīng)都閉合，燈泡L與R1并聯(lián)；由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)U=U1=220V，且燈泡正常工作，所以R1的功率：，所以晚上工作電路的總功率：P總=P額+P1=160W+4840W=5000W；（2）由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和可得，白天系統(tǒng)在保溫狀態(tài)時(shí)電熱絲的總功率：；由題可知白天和晚上系統(tǒng)的工作時(shí)間相同，則一天內(nèi)電熱絲放出的熱量：Q=W=P1t+P保溫t=（P1+P保溫）t=103600s=2.178108J，由沼氣燃燒的熱效率為50%可得：50%Q放=Q，由Q放=qV可得需要燃燒沼氣的體積：。19