图3-6-15
2．如图3-6-16所示，电源电压为12V且保持不变，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器（a、b为其两端点）。
闭合开关S，当滑片P在某一端点a时，电流表示数为0.1A，R₂消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V，R₁消耗的电功率为3.2W。
下列说法正确的是（）
A．滑片P在a点时，R₁消耗的电功率为2W
B．滑片尸在b点时，R₁消耗的电功率为0.6W
C．滑片P在c点时，R₂消耗的电功率为1.6W
D．滑片P在c点时，电路消耗的总功率为4W
图3-6-16
3．在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，选用电压恒为6V的电源，额定电压3.8V的小灯泡，滑动变阻器“20Ω，1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图3-6-17甲所示的实物电路连接完整。
（要求：
滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，连线不能交叉）
（2）若实验时，上述电路中电压表上标有“15V”的接线柱已损坏，且暂无条件修复，在不更换、不损坏器材的情况下，为了能继续完成实验，你的方法及完整操作是______________________。
（3）爱探究的小强用另一只电流表A，和一个10Ω的定值电阻R，连接了如图丙所示的电路，同样测出了额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
具体操作是：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。
此时电流表A₂的示数如图乙所示，电流表A₁的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为_______________W。
图3-6-17
4．学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图3-6-18所示）测量电水壶的电功率。
他把冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在6分钟内将这壶水烧开，他观察到电能表转盘转了60转。
试求：
（1）这段时间这个电水壶消耗了多少电能？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）若工作电压是220V．则此电水壶的电阻是多少？
图3-6-18
5．把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中，如图3-6-19所示。
电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0～15V”。
要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。
求：
（1）电路允许通过的最大电流。
（2）电路消耗总电功率的最大值。
（3）小灯泡L消耗电功率的最小值。
（4）滑动变阻器R允许调节的范围。
图3-6-19
五年中考全练
1．如图3-6-20为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电。
（1）发电鞋发电时是利用原理工作的。
（2）穿该发电鞋以某速度行走，其平均发电功率为0.4瓦，若以这样的速度行走10分钟，可产生电能焦
图3-6-20
2．如图3-6-21装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝
和
，
长度大于
。
闭合开关，经过一后，甲中玻璃管液面上升高度
_______（选填“大于”或“小于”）乙中玻璃管液面上升高度
。
关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动片，再闭合开关。
则甲中玻璃管液面上升高度
。
所需时间t₂_______（选填“大于”或“小于”）t₁。
图3-6-21
3．F表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压（V）
0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流（A）
0
0.19
0.23
0.27
0.30
0.32
（1）在如图3-6-22的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。
（2）已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦，现有电压为6伏的电源，若要使小灯泡正常工作，请设计电路图（画在虚框内），并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法：
___________。
（现有器材：
“20Ω，1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干）。
4．空气净化器能有效改善室内空气质量。
图3-6-23是某四层塔式空气净化器的原理图。
相关参数如表所示：
图3-6-23
请回答下列问题：
（1）该净化器在2挡正常工作时的电流为多少？
（2）该净化器在4挡正常工作时，净化45m3的空气需要多长时间？
（3）晚上可将净化器调至1挡，以减弱噪音对睡眠质量的影响。
请计算该净化器在1挡连续正常工作8小时共消耗多少电能？
5．小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为i.sQ。
为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图3-6-24所示的电路（符号
表示数值可读的变阻器）。
已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。
计算此时：
（1）通过电动机的电流：
（2）电动机消耗的电功率。
核心素养全练
1.小明在做如图3-6-25所示的电学实验过程中，不慎把电路中的L₂的玻璃泡打碎了，此时他惊奇地发现：
这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L₁反而更亮了。
你认为L₁反而更亮的原因是什么？
请用有关的科学知识加以解释。
图3-6-25
第6节电能
基础闯关全练
1．D电灯通电后主要把电能转化为光能；电流做了多少功，就把多少电能转化为其他形式的能；选项A、B、C正确。
电流做功除与电流大小有关外，还与时间的长短和电压高低有关。
故选D。
2．C要认清能量变化前后的形式。
电褥子把电能转化为内能；发电机把机械能转化为电能；电暖气把电能转化为内能。
3．答案1.8x10⁵
解析电能表上标的2500r/（kW．h）的含义是每消耗1kW．h的电能，该表的转盘转过2500r，那么转125r消耗的电能
。
4.D根据p=W/t，可以求出该电器的电功率
经分析只有选项D中挂壁式空调的功率符合。
5．B灯L₁与灯L₂串联，串联电路中的电流处处相等，决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率的大小，灯L₂亮说明L₂的实际功率较大，L₂两端的电压较高，根据欧姆定律
可知，灯L₂的电阻大。
故选B。
6．D灯泡的实际功率是指在实际电压下的功率，实际功率不一定等于其额定功率，选项A错误；根据
，当电压减半时，乙灯实际功率应该为额定功率的四分之一，即25W，故选项B错误：
正常发光时消耗的电能还与时间有关，选项C错误；正常发光时，根据公式
知，甲灯灯丝电阻大，选项D正确。
7．C元件A和元件B串联，电流相同，当电流表的示数为0.4A时，通过两个元件的电流都是0.4A，根据图像，当电流为0.4A时，元件A两端的电压为2V．元件B两端的电压为2.5V．再根据串联电路的电压规律知，电源电压U=
=2V+2.5V=4.5V，元件B的电功率
=
=2.5Vx0.4A=1.0W．选C。
8．答案702200
解析由题意可知，小明家本月使用的电能为951.6kW·h-811.6kW·h=140kW·h．则应付电费为0.5元／（kW·h）×140kW·h=70元。
根据公式P=UI，可以求出该电能表允许使用的用电器的最大总功率为2200W。
9．答案2:
12:
3
解析S断开时，R₁与R₂串联，故电功率之比
;S断开时，
测R₁两端电压，
，S闭合时，
测电源电压，
，故U₁：
U₂=2：
3。
10.B两灯泡串联，通过它们的电流相等，通过观察灯泡的亮度可比较两灯的功率大小，灯泡越亮，功率越大，同时灯泡两端电压可以用电压表测量，要使两灯泡的亮度不同，两灯泡的灯丝电阻应该不同，选项A、C、D正确；但是不能通过灯泡的亮度得出电功率和电压成正比，选项B不合理。
11．答案
（1）乙乙是串联电路，能控制电流相等
（2）电压表示数大的小灯泡比示数小的小灯泡亮
解析
（1）研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，因串联电路中电流处处相等，故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系；
（2）灯的亮度由灯的实际功率决定，由P=UI可知，在电流相同时，小灯泡的电功率与电压成正比，即电压表示数大的小灯泡更亮一些。
12．A电流热效应的实质是把电能转化为内能，在电暖气工作过程中主要是电能转化为内能。
选A。
13．B电流的热效应是把电能转化为内能，选项A和D是把电能转化为机械能，选项C中的电能主要转化为光能和声能，只有选项B中的电热水壶是把电能转化为内能。
14.B额定电压相同，即两个热水壶在正常工作时的电压相同，选项A错误；电功率是反映电流做功快慢的物理量，甲的额定功率大，即电流通过甲热水壶中做功快，选项B正确；根据公式P=UI，功率不同，电压相同，电流不同，选项C错误；根据公式W=Pf，两个电热水壶因功率不同，在相同时间内，消耗的电能不一样多。
15．C本题直接代入公式求解，注意单位换算。
1min=60s．Q=I²Rt=（0.5A）²x4Ωx60s=60J.
16．A电热器产生的热量之比：
，故选A.
能力提升全练
1．D选项A中的灯泡L₁的功率为60W，选项B中的灯泡L₂的功率为15W，选项C中两灯泡串联，由于串联后的电阻增大，故电路中的电流比灯泡L₂的额定电流还要小，根据P=UI，总功率小于15W;选项D中两灯泡并联，两灯泡的总功率是两灯的额定功率之和。
故选D。
2．D开关都闭合时，电路中只有电阻R₁，电阻R₂被短路，根据U=IR可以求出电源电压U=3Ax4Ω=12V，选项A错误：
当只闭合开关S₂时，两个电阻串联，其总电阻
，所以电阻R₂=
-R₁=6Ω-4Ω=2Ω．选项B错误；开关都闭合时，电阻R₂被短路，其消耗的功率为0，选项C错误；只闭合开关S，时，电路消耗的总功率P=UI₁=12Vx2A=24W，选项D正确。
3．B电阻R₁与滑动变阻器R₂并联，电流表A₁测量通过R₁的电流，电流表A₂测量干路的电流，电压表测量电源两端的电压，闭合开关S，当滑片P从中点向右移时，电压表示数不变，选项C错误；当滑片从中点向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，并联电路的总电阻增大，干路的电流减小，选项B正确；电阻R₁两端的电压和通过电阻R₁的电流不变，电流表A₁的示数不变，选项A错误；当滑片P从中点向右移时，接入电路的电阻增大，通过滑动变阻器的电流减小，见两端的电压不变，故R₂的功率变小，选项D错误。
4．答案2.467.5
解析已知R₁和R₂并联，则并联后的总电阻R满足
，即
，解得R=2.4Ω。
把R₁和R₂并联后接在U=3V的电路中，则R₁两端电压为3V，通电30s，电阻R₁消耗的电能
。
5．答案4.8×10³
解析通电时间f-1min=60s，导体产生的热量Q=I²Rt=（2A）²x20Ωx60s=4.8x10³J
6．答案5.6
解析由图可知，
，
两电阻串联后，总电阻为R=
=10Ω+25Ω=35Ω，电路的总功率为P=I²R=（0.4A）²x35Ω=5.6W。
7．答案4048
解析滑动变阻器接入电路的阻值最大时，也就是电路中的电流最小为0.1A时，这时电路中的总电阻为
，由图乙知电路中的电流为0.1A时，电子元件两端的电压为2V．此时电子元件的电阻为
，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值为60Ω-20Ω=40Ω；电路消耗的功率最大时，也就是电流最大为0.4A时，由图乙知电路中的电流为0.4A时，电子元件两端的电压为4V，此时电子元件的电阻为
。
总电阻为
，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω-10Ω=5Ω，滑动变阻器两端的电压为2V，滑动变阻器每分钟发热
。
8．答案
（1）dc
（2）36
解析
（1）根据电路图，R₀和滑动变阻器R串联，V₂测量滑动变阻器两端的电压，V₁测R₀两端的电压，闭合开关s，当滑动变阻器滑片从b点滑到a点的过程中，接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，电压表v₁的示数变大，V₂的示数变小，即以，表示电压表V₂的示数随电流表示数变化的图像；
（2）由图像知，电源电压为12V，当电路中电流最大为3A时，电路消耗的总功率最大，P=UI=12Vx3A=36W。
9．答案
（1）2h
（2）见解析（3）电流通过导体时会产生热量B
解析
（1）笔记本电脑电池容节为3000mAh，平均电流
I=1.5A=1500mA．则工作时间为
；
（2）W=Ult=15Vx3Ax3600s=162000J=0.045kW·h，因为0.045kW·h<0.16kW·h．所以该笔记本电脑能带上民航飞机；
（3）电流通过导体时，电能转化成内能的现象叫电流的热效应电脑工作时会发热的原因是电流的热效应：
由题意知，风扇与工作系统并联，开关S₁只控制风扇，开关S₂在十路上，B项符合题意。
三年模拟全练
1．B由图知两电阻串联，通过两电阻的电流相等，根据Q=I²Rt可知，在电流和通电时间相等时，电流产生的热量跟电阻的大小成正比，故R₂产生的热量多，对应的液面升高的多，选B。
2．C定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，闭合开关S，当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数U₂=4V，此时R₁两端的电压U₁=12V-4V=8V，可以求出此时的电路中的电流
，电阻
，故滑片在a点时，R₁消耗的电功率
（0.1A）²x20Ω=0.2W．选项A错误：
闭合开关，当滑片P在端点n时，电路中的电流1=0.1A，滑片P在某一位置C时，电路中的电流，I=0.4A，则滑片P在端点a时接入电路中的阻值最大，在端点b时接入电路中的阻值为0。
则滑片P在b点时，R₁消耗的电功率
，选项B错误；滑片P在c点时．R₂消耗的电功率P₂=U₂I₂=U₂I₁=4V×0.4A=1.6W．选项C正确：
滑片在c点时，电路消耗的总功率P=UI₁=12Vx0.4A=4.8W,选项D错误。
3．答案
（1）如图所示
（2）将电压表与滑动变阻器并联，将连接电压表的“15V”接线柱的导线换接到“3V”接线柱上：
移动滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使电压表的示数达到2.2V
（3）1.596
解析
（1）滑动变阻器的滑片向B移动时灯泡变暗，需要滑动变阻器接入电路中的电阻增大，故应接A接线柱；
（2）根据灯泡的额定电压，电压表州0~3V量程时，不能直接并联在灯泡两端，可以将电压表并联在滑动变阻器的两端，只需要将滑动变阻器的两端电压达到6V-3.8V=2.2V即可；（3）当与灯泡并联的支路中的电流为0.38A时，灯泡的两端电压U=IR=0.38Ax10Ω=3.8V，通过灯泡的电流，
0.8A-0.38A=0.42A，小灯泡的额定功率P=
=3.8V×0.42A=1.596W。
4．答案
（1）3.6x10⁵J
（2）1000W（3）48.4Ω
解析
（1）600r/（kW．h）表示的是电路中每消耗lkW．h的电能，电能表的转盘转600r．或者表示电能表转盘每转1r，电路中消耗
kW．
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