資源簡介

/ 讓教學(xué)更有效 精品試卷 | 科學(xué)
3.6.2電能
化學(xué)觀念：學(xué)習(xí)使用電流表和電壓表測用電器功率的方法;了解用電器的功率跟用電器兩端的電壓有關(guān)，加深對額定電壓和額定功率的理解。知道電熱器的制作原理是電流的熱效應(yīng)，會描述焦耳定律的內(nèi)容;了解電熱器的主要組成部分。
科學(xué)思維:學(xué)會運用實驗探究的方法解決電學(xué)問題；能應(yīng)用其解釋相關(guān)現(xiàn)象;應(yīng)用焦耳定律公式計算用電器產(chǎn)生的熱量。
科學(xué)探究與實踐:運用電學(xué)實驗測量小燈泡的功率；用控制變量法研究影響電熱因素。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會電能在生活和生產(chǎn)中的重要作用和意義。體會電能在人類生活、生產(chǎn)中的重要作用和意義。通過電熱器的廣泛使用，體會電能在生活和生產(chǎn)中的重要價值。
1.用電器的電功率等于用電器兩端電壓與通過用電器電流的乘積。用P表示電功率，U表示電壓，I表示電流，則電功率的公式可表示為:P=U，使用公式時，若U的單位為伏，I單位為安，則P的單位為瓦。因此，電功率的單位瓦特也可表示為:1瓦=1伏·安。
2.測定小燈泡的功率
實驗原理:P=UI。利用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流就可以求出小
燈泡的電功率。在額定電壓下測出來的電功率就是額定功率。
3.用電能表測量電功率實驗原理:
4.利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置叫做電熱器。利用電流的熱效應(yīng)工作。主要元件:發(fā)熱體它由電阻大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體上制成。
5.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。公式:Q=I2Rt
6.對于純電阻用電器，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，W=Q，對于非純電阻用電器，電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W>Q如電動機(jī)，電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故W=Q+W機(jī)械
任務(wù)一:探究電功率跟電功的計算
【思考與討論】公式P＝W/t與P＝UI有什么不同？
【答案】P＝W/t是功率的定義式,適用于一切功率的計算。而P＝UI適用于計算電功率。
【例題】將圖3-79所示的節(jié)能燈接在220伏的電路中，通過燈泡的電流有多大？這只節(jié)能燈正常工作2小時消耗多少電能？
解：燈泡的額定電壓為220伏，額定功率為11瓦。
當(dāng)燈泡接在220伏的電路中時，電流：I＝P/U＝11瓦/220伏=0.05安
消耗電能：W＝Pt=11瓦×2×3600秒=79200焦
答：當(dāng)節(jié)能燈接在220伏的電路中時，通過燈泡的電流為0.05安，節(jié)能燈消耗的電能為79200焦。
【實驗】測定小燈泡的功率
(1)伏安法測量電功率:用電壓表測量用電器兩端的電壓,用電流表測量通過用電器的電流,再根據(jù)公式P=UI間接求出用電器的電功率,這種方法叫做伏安法。
(2)實驗器材:常用的小燈泡1只(標(biāo)明額定電壓.未標(biāo)明額定功率),電流表、電壓表各1只,滑動變阻器1只,開關(guān)1只,電池組(總電壓高于小燈泡的額定電壓)1只,導(dǎo)線若干。
(3)實驗電路圖:如圖所示
(4)過程和步驟
①按正確的電路圖連接電路，
②調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓。讀出此時兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度),讀出兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
④調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的0.8。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度),讀出兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
⑤計算出三種情況下小燈泡的電功率;分析小燈泡的亮度和實際功率的關(guān)系。
序號 電壓（伏） 電流（安） 功率（瓦） 燈泡亮度變化
1
2
3
【答案】
序號 電壓（伏） 電流（安） 功率（瓦） 燈泡亮度變化
1 2.5 0.5 1.25 正常發(fā)光
2 3 0.6 1.8 偏亮
3 2 0.4 0.8 偏暗
小燈泡的額定電壓是2.5v，額定電流是0.5A，額定功率是1.25w
實驗結(jié)論：①當(dāng)U實=U額時，P實=P額；②當(dāng)U實>U額時，P實P額。
小燈泡的明亮程度是由實際功率決定的，實際功率越大燈泡越亮。
【思考與討論】1．小燈泡在哪種情況下屬于正常發(fā)光？
2．如果一再降低或一再提高小燈泡兩端的電壓，將會出現(xiàn)什么情形？
【答案】1.電路中小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓時正常發(fā)光。
2.如果一再降低電路中小燈泡兩端的電壓，小燈泡將變得很暗甚至不再發(fā)光;如果一再提高電路中小燈泡兩端的電壓，小燈泡將會逐漸變亮最后被燒壞
任務(wù)二:探究電熱器
【思考與討論】1．還有哪些用電器是利用電流的熱效應(yīng)工作的？
2．電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？
【答案】1.電烙鐵、電爐子、電暖器等都是利用電流的熱效應(yīng)工作的。
2.利：利用率高,無污染；弊：容易引起火災(zāi)，存在安全隱患。
【活動】探究影響電熱的因素
提出問題:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)呢
猜想與假設(shè):結(jié)合生活經(jīng)驗,可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān),也可能與電流的大小有關(guān),還可能與通電時間有關(guān)。設(shè)計實驗:如下圖所示(注意控制變量法的運用)。
控制t、I相同,研究熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。
控制t、R相同,研究熱效應(yīng)與電流的關(guān)系。
控制t、R相同,研究熱效應(yīng)與時間的關(guān)系。
進(jìn)行實驗：
①將兩根電阻絲串聯(lián),通電加熱一段時間后,觀察兩玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
②當(dāng)兩玻璃管中的液面降到原來的高度后,減小滑動變阻器接入電路的阻值使電流增大,在與①相同的時間內(nèi),觀察同一玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
③保持②電流大小不變,延長通電加熱時間,觀察同一玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
④比較玻璃管中煤油上升高度的變化,得出結(jié)論。
【答案】
獲得結(jié)論:
①當(dāng)通電時間、電流相等時,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
②當(dāng)通電時間、電阻相等時,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
③當(dāng)電流、電阻相等時,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。
【思考與討論】電吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種用電器可以認(rèn)為是將電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？
【答案】電熨斗可以認(rèn)為是將電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。電吹風(fēng)機(jī)工作時將電能一部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，另一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
【例題】如圖3-85是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動開關(guān) S 接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動開關(guān) S 斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中 R2 是加熱用的電熱絲，阻值為 55 歐；R1 是電阻，阻值為 145 歐。試求 :
（1）在加熱狀態(tài)下，電飯鍋正常工作 30分鐘產(chǎn)生多少熱量？
（2）在保溫狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率多大？
解：（1）在加熱狀態(tài)下，開關(guān)S接通，電路中只接入電熱絲R2，因此通過R2的電流：
根據(jù)焦耳定律，R2上產(chǎn)生的熱量：Q=I2R2t=（4安）2×55歐×30×60秒=1.584×106焦
（2）在保溫狀態(tài)下，開關(guān) S 斷開，電阻 R1 與電熱絲 R2 相串聯(lián)，假設(shè)此時電路中的電流為I′，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點：U=U1+U2=I′R1+I′R2
電飯鍋消耗的功率：P′=UI′=220伏×1.1安 =242瓦
答：（1）電飯鍋正常工作 30 分鐘產(chǎn)生的熱量為 1.584×106 焦。
（2）在保溫狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率為 242 瓦。
【思考與討論】上面這個問題還可以用什么方法來求解？
解:(1)在加熱狀態(tài)下，開關(guān)S接通,電路中只接入電熱絲R2因此電流通過電飯鍋時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以利用公式可計算出電飯鍋產(chǎn)生的熱量。
(2)在保溫狀態(tài)下,開關(guān)S斷開電阻R1與電熱絲R2串聯(lián)，電路中的總電阻R=R1+R2=145歐+55歐=200歐,電飯鍋消耗的功率
總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。
1.小潯同學(xué)用如圖所示電路探究“電功率與電壓的關(guān)系”，燈的規(guī)格分別為L1“2.5V0.3A”、L2“3.8V0.3A”。下列觀點正確的是（　　）
A．實驗中將兩燈串聯(lián)的目的是使兩燈通電時間相同
B．改變電源電壓可以使兩燈同時正常發(fā)光
C．該實驗?zāi)芴骄砍鲭姽β矢妷旱亩筷P(guān)系
D．燈L1和L2的亮暗是由額定電壓和額定功率共同決定
【答案】B
【解析】【分析】 A.根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點判斷；
B.兩燈泡的額定電流相同，當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時，改變電源電壓是可以使兩燈同時正常發(fā)光的；
C.燈泡的亮度可以推斷出功率的大小，但不能確定功率的數(shù)值，因此實驗可以探究電功率跟電壓的定性關(guān)系，不能探 究電功率跟電壓的定量關(guān)系；
D.燈泡的亮度由實際功率決定。
【解答】A.電功率的大小與電流、電壓有關(guān)，實驗中將兩燈串聯(lián)的目的是使通過兩燈的電流相同，故A錯誤；
B.兩燈泡的額定電流相同，當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時，改變電源電壓，當(dāng)電路電流等于額定電流時，是可以使兩燈同時正常發(fā)光 的，故B正確；
C.兩燈串聯(lián)保證了通過兩燈的電流不變，由電壓表V1和V2可以讀出兩個燈泡兩端的電壓，由燈泡的亮度可以推斷出功率的大小關(guān)系，但不能確定功率的具體數(shù)值，因此實驗可以探究電功率跟電壓的定性關(guān)系，不能探究兩者的定量關(guān)系，故C錯誤；
D.燈L1和L2的亮暗是由實際功率決定的，與額定電壓和額定功率無關(guān)，故D錯誤。
故選B。
2.如圖是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實驗裝置，將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內(nèi)，且R1＞R2，瓶內(nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，下列說法錯誤的是（　　）
A．燒瓶內(nèi)選用比熱容較小的液體，可以使實驗現(xiàn)象更明顯
B．若在該裝置中串聯(lián)一個滑動變阻器，就可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
C．實驗中通過溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少
D．若要比較水和煤油的比熱容大小，不僅需要將其中一個燒瓶內(nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水，還需使燒瓶內(nèi)兩個電阻的阻值不相同
【解答】解：
A、在液體質(zhì)量相同、吸收熱量相同的情況下，比熱容小的物質(zhì)溫度升高的多，所以用比熱容小的液體可以使實驗現(xiàn)象更明顯，故A正確；
B、由圖可知，兩瓶中電阻絲串聯(lián)，實驗中，移動滑動變阻器，可以改變電路中電流的大小，分析同一個燒瓶內(nèi)溫度計示數(shù)的變化，可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，故B正確；
C、通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量越多，煤油的溫度升的越高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，故C正確；
D、比較水和煤油的比熱容大小時，燒瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相同的水和煤油，要使它們在相同的時間內(nèi)吸收相同的熱量，所以要使兩瓶中電阻絲的阻值相同，故D錯誤。
故選：D。
3.小寧想購買一個電熱水壺，已知他家中電路電壓是220V、室內(nèi)插座額定電流是5A，則下列規(guī)格的電熱水壺適合他家的是（　　）
A．額定電壓220V；額定功率1500W B．額定電壓220V；額定功率800W
C．額定電壓120V；額定功率1500W D．額定電壓120V；額定功率800W
【答案】B
【解析】【分析】根據(jù)P=UI計算插座允許接入的最大功率，再結(jié)合家庭電路電壓的知識分析判斷。
【解答】家庭電路的電壓為220V，這個插座允許接入的最大功率P=UI=220V×5A=1100W，那么電熱水壺的電功率應(yīng)該小于1100W，故B正確，而A、C、D錯誤。
故選B。
4.為了測定小燈泡的額定功率，在具體實驗操作中，手和眼的分工應(yīng)該是（　　）
A．手移動變阻器的滑片，眼觀電流表
B．手移動變阻器的滑片，眼觀電壓表
C．手移動變阻器的滑片，眼看小燈泡是否發(fā)光
D．手按開關(guān)，眼觀電流表
【答案】B
【解析】【解答】解：由于滑動變阻器的作用是調(diào)節(jié)燈兩端的電壓，故在用手調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，眼應(yīng)觀察電壓表的示數(shù)的變化，當(dāng)電壓表達(dá)到額定電壓時，再去觀察電流表的示數(shù)及燈泡的亮度．
故選B．
【分析】用手調(diào)節(jié)滑片時，眼要觀察電壓表的示數(shù)．
5.在測定小燈泡額定功率的實驗中，某同學(xué)正確連接電路，閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，但在實驗中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓，其原因可能是（　　）。
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程太大
C．電源電壓太低 D．燈泡燈絲斷開
【答案】C
【解析】【分析】根據(jù)測定小燈泡額定功率的實驗過程分析判斷。
【解答】閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，但在實驗中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓，即當(dāng)變阻器的阻值為零時，電壓表的示數(shù)都小于額定電壓。由于此時燈泡的電壓為電源電壓，因此肯定是電源電壓過低造成的，故C正確，而A、B、D錯誤。
故選C。
6.如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實驗裝置，煤油的質(zhì)量、初溫均相同，5分鐘后觀察到甲瓶中溫度計示數(shù)比乙瓶高，若電阻絲的電阻分別為R甲和R乙，通過的電流分別為Ⅰ甲和Ⅰ乙，則（　　）
A．I甲>l乙，R甲>R乙 B．I甲=I乙，R甲>R乙
C．I甲=I乙，R甲I乙，R甲【答案】B
【解析】根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點及焦耳定律進(jìn)行解答。
【解答】由圖中可知R甲與R乙串聯(lián)在電路中，在串聯(lián)電路中電流處處相等，所以I甲＝I乙；
由于5分鐘后觀察到甲瓶中溫度計的求數(shù)比乙瓶高，由此可知Q甲＞Ｑ乙，
由于Q＝I2Rt，I甲＝I乙，所以R甲>R乙；故B正確。答案為：B。
7.下列電器工作時，主要利用電流熱效應(yīng)的是（　　）
A．電視機(jī) B．洗衣機(jī)
C．電風(fēng)扇 D．電熱壺
【答案】D
【解析】【分析】電流通過導(dǎo)體時都會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。
【解答】A.電視機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故A不合題意；
B.洗衣機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B不合題意；
C.電風(fēng)扇將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C不合題意；
D.電熱壺將電能轉(zhuǎn)化為熱能，故D符合題意。
故選D。
8.將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一只電飯煲正常工作相同時間，下列說法正確的是（　　）
A．三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多
B．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多
C．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多
D．三者消耗的電能相等
【解答】解：由于三個用電器都正常工作，則三個用電器的實際功率：P＝P額＝100W；根據(jù)W＝Pt可知，三個用電器消耗的電能相同；因為電視機(jī)將一部分電能轉(zhuǎn)化為光能，電風(fēng)扇中的電動機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能，電飯煲將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以產(chǎn)生熱量最多的是電飯煲，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
9.把一個標(biāo)有“10V 3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上（如圖所示），小燈泡恰能正常工作。該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量是（　　）
A．6J B．30J C．36J D．60J
【解答】解：燈泡正常發(fā)光時的電壓UL＝10V，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，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：IL0.3A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V，
該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。
故選：A。
10.小寧同學(xué)在學(xué)習(xí)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)時，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，2只平底燒瓶內(nèi)裝有某種液體，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶內(nèi)各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙，下列有關(guān)該實驗的說法正確的是（　　）
①平底燒瓶內(nèi)裝有某種液體，該液體可以選擇食鹽溶液
②為了使實驗現(xiàn)象更加明顯，玻璃管內(nèi)徑可以再小一些
③本實驗運用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法
④通過此實驗研究可以得出導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比
⑤在研究電阻大小因素時，實驗裝置的電路設(shè)計成串聯(lián)電路只是為了控制電流大小相等
A．②③ B．①⑤ C．②④ D．①④⑤
【解答】解：（1）借助某些物體的特性來研究看不到或不易觀察到物質(zhì)，形象直觀，稱為轉(zhuǎn)換法，電流此時的熱量無法直接觀察，通過觀察玻璃管內(nèi)液體高度的變化來反映，為了使實驗現(xiàn)象更加明顯，玻璃管內(nèi)徑可以再小一些，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟電阻、電流、通電時間有關(guān)，實驗采用控制變量法，故②③正確；
（2）平底燒瓶內(nèi)裝的液體應(yīng)該是絕緣體，食鹽溶液是導(dǎo)體，煤油是絕緣體，實驗平底燒瓶內(nèi)裝的液體應(yīng)該是煤油，故①錯誤；
由圖可知，兩電阻絲串聯(lián)，則兩燒瓶中電流相同，通電時間相同，乙瓶中電阻較大，產(chǎn)生熱量越多，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快；
（3）實驗裝置的電路設(shè)計成串聯(lián)電路是為了控制電流大小和通電時間相等，故⑤錯誤；
（4）利用玻璃管內(nèi)液柱的高度無法準(zhǔn)確計算液體吸收的熱量，所以此實驗不能得出導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比，故④錯誤。
故選：A。
11.小科想要利用風(fēng)扇、發(fā)熱電阻等元件，制作一個有低溫?fù)鹾透邷負(fù)醯呐L(fēng)機(jī)。他設(shè)計了發(fā)熱部分的兩種電路，分別如圖甲、乙所示。下列說法錯誤的是（　　）
A．圖甲中，當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，此時處于低溫?fù)豕ぷ鳡顟B(tài)
B．圖甲中，當(dāng)開關(guān)S閉合、S1閉合時，此時處于高溫?fù)豕ぷ鳡顟B(tài)
C．圖乙中，若電源電壓為24伏，要實現(xiàn)電阻R3的發(fā)熱電功率為120瓦，則R3阻值為5歐
D．圖乙中，暖風(fēng)機(jī)高溫?fù)蹩偣β蕿?00瓦，在高溫?fù)豕ぷ?分鐘，暖風(fēng)機(jī)消耗電能1.2×104焦
【解答】解：AB\甲方案中，開關(guān)S、S1均閉合時，電路為R1的簡單電路，電路的總功率P甲1；
開關(guān)S閉合、S1斷開時，R1與R2串聯(lián)，由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，電路的總功率P甲2，
因P甲1＞P甲2，
所以，開關(guān)S、S1均閉合時，電熱器處于高溫?fù)酰婚_關(guān)S閉合、S1斷開時，電熱器處于低溫?fù)酰还蔄B正確；
C、乙圖中兩電阻R3和R4并聯(lián)，電阻兩端的電壓都等于電源電壓，
由P可得：
R3的阻值應(yīng)為：R34.8Ω；故C錯誤；
（3）暖風(fēng)機(jī)所消耗的電能：W＝Pt＝200W×60s＝1.2×104J。故D正確。
故選：C。
12.小科在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡(額定電壓為2.5V)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。
（1）如圖甲所示是小科連接的實物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補畫出正確的連線。
（2）待連接正確后，發(fā)現(xiàn)接通開關(guān)，調(diào)節(jié)電路后電壓表示數(shù)為2V；接下去小科應(yīng)該如何操作 答：　 　。
（3）小科根據(jù)記錄的多組1-U數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像(如圖乙所示)，則小燈泡的額定功率為　 　W。
（4）小科根據(jù)小燈泡的I-U圖像(如圖乙所示)，分析出小燈泡的電阻在增大，你認(rèn)為原因是　 　。
【答案】（1）
（2）向右調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V，讀出電流表的示數(shù)
（3）0.625
（4）燈絲的電阻隨溫度升高而增大
【解析】“測量小燈泡的電功率” 用電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表測量燈泡通過的電流，電流乘以電壓即為電功率。
【解答】（1）電流表應(yīng)該與用電器串聯(lián)。
（2）電壓表示數(shù)小于額定電壓，所以向右調(diào)節(jié)滑動變阻器，減小滑動變阻器的分壓，增大燈泡電壓，達(dá)到額定電壓。
（3）電壓等于額定電壓的時候，電流為0.25A，P=UI=2.5X0.25W=0.625W
（4）燈泡的燈絲是金屬做的，金屬的電阻隨溫度升高增大。
13.用伏安法測定額定電壓為3.8伏小燈泡的額定功率。
（1）請在下面的方框中畫出實驗電路圖。
（2）將圖1中的滑動變阻器接入電路。要求：滑片P右移時燈變亮。
圖1
（3）小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2所示，通過小燈泡的電流為　 　安。
圖2
（4）小燈泡的額定功率為　 　瓦。
【答案】（1）解：如圖所示：
（2）解：
（3）0.5
（4）1.9
【解析】【分析】（1）首先思考一下這個實驗要用到的電器元件，然后確定它們的串并聯(lián)關(guān)系，最后畫出電路圖即可；
（2）首先根據(jù)燈泡亮度的變化推測變阻器阻值的變化，然后根據(jù)滑片的移動方向確定變阻器所接的接線柱，最后將實物圖補充完整；
（3）首先根據(jù)電流表的接線柱判斷使用的量程，然后確定電流表的分度值，最后根據(jù)指針位置讀數(shù)；
（4）已知額定電壓和額定電流根據(jù)公式計算額定功率。
【解答】（1）在測定小燈泡的額定功率的實驗中，電流表、小燈泡、變阻器和開關(guān)串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)測它的電壓，電路圖如下：
（2）燈泡變亮，說明電流變大，電阻變小；那么滑片P右移時燈變亮，其實就是右移時電阻變小，因此滑動變阻器下面接的是右邊的接線柱，如下圖：
（3）電流表選擇的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，那么通過小燈泡的電流是：0.4A+0.02A×5=0.5A；
（4）小燈泡的額定功率為：。
故答案為：（1）同解析；（2）同解析；（3）0.5；（4）1.9
14.如圖-1，是某型號電暖器。它有高溫、低溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖-2所示。R1和R2均為發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如圖表所示。請完成下列問題：
額定電壓 220V
額定功率 高溫?fù)?2200W
低溫?fù)?1100W
（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電暖器處于　 　擋；
（2）求該電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r，電路中的電流大小；
（3）在某次用電高峰期，小金用如圖-3所示的電力監(jiān)測儀，測出該電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r的實際電壓為210V，實際功率為900W。小金由此認(rèn)為實際功率小于額定功率，只是因為實際電壓小于額定電壓造成的。小蘭和小江卻一致認(rèn)為小金的觀點不全面。請你根據(jù)題中信息和所學(xué)知識，解釋實際功率小于額定功率的原因。
【答案】（1）高溫?fù)?br/>（2）電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r的功率為1100W，電路中的電流大小為
（3）由題意知，用電高峰期電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r，實際電壓為210V，實際功率為900W，根據(jù)P=U2/R可得，此時R1的阻值為49Ω。由此可知，原電阻發(fā)生了變化。所以造成實際功率小于額定功率的原因，不只是因為實際電壓小于額定電壓造成的，用電器電阻變大也是其中一個原因。
【解析】電路中的總電阻越小，電壓一定，總功率越大。結(jié)合電功率公式進(jìn)行分析。
【解答】（1）由圖2可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，電路中的總電阻最小，由可知，電路中的總功率最大，電加熱器處于高溫?fù)酢?br/>（3）根據(jù)進(jìn)行分析， 實際功率小于額定功率，是由于實際電壓小于額定電壓造成的，用電器電阻變大也是其中一個原因。
15.為探究小燈泡亮度與電功率的關(guān)系，興趣小組利用電壓恒為3伏的電源、滑動變阻器、標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲進(jìn)行實驗，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)如表。圖乙是實驗過程中電路總功率、小燈泡功率隨電流變化的曲線。
次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.1 0.9 1.7 2.1 2.5
電流I/A 0.05 0.19 0.24 0.26 0.28
功率P/W 0.005 0.171 0.425 0.546 0.725
小燈泡亮度 越來越亮
（1）從第2次到第3次實驗，滑片P應(yīng)向　 　移動。
（2）乙圖中線段CD表示的物理量是　 　。
（3）整理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端電壓變大時，燈泡電阻也變大，請分析原因。　 　
【答案】（1）左
（2）電流為I0時，滑動變阻器的電功率
（3）小燈泡兩端的電壓變大時，電流也變大，根據(jù)Q=I2Rt，相同時間產(chǎn)生的內(nèi)能增多，溫度升高，阻值增大
【解析】
（1）由表格數(shù)據(jù)可知，實驗3中燈泡兩端的電壓值大于實驗2中燈泡兩端的電壓值，而電源電壓變，且U=U滑+UL，故實驗3中應(yīng)減小滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知滑動變阻器的滑片P的移動方向。
（2）根據(jù)電路的總功率等于各用電器功率之和，同時結(jié)合圖乙分析回答。
（3）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【解答】
（1）由表格數(shù)據(jù)可知，實驗3中燈泡兩端的電壓值大于實驗2中燈泡兩端的電壓值，而電源電壓不變，且U=U滑+UL，故完成實驗2后，要想獲得實驗3的數(shù)據(jù)（即增大燈泡兩端的電壓），應(yīng)減小滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，則由圖甲可知滑片P應(yīng)向左移動。
（2）由圖乙可知，電流為I0時，C點是此時電路的總功率，D點是此時燈泡的功率，根據(jù)電路的總功率等于各用電器功率之和可知，線段CD表示電流為I0時，滑動變阻器的電功率。
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流也增大，根據(jù)P= UI可知，燈泡功率變大，溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
16.為了驗證通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻之間的關(guān)系，某興趣小組選擇5歐，10歐，15歐三個定值電阻，將電阻封閉在塑料盒中，通過溫度傳感器記錄塑料盒中空氣溫度值（塑料盒中空
氣升高的溫度與電阻產(chǎn)生的熱量成正比）。興趣小組設(shè)計如下兩種方案：
電阻 塑料盒中溫度值(℃)
0 1分鐘 2分鐘 3分鐘 4分鐘
5歐 26 26.5 27.1 27.7 28.4
10歐 26 27.1 28.2 29.6 30.8
15歐 26 27.5 29.3 31.5 33.2
方案一：如圖甲，先接入R1，閉合開關(guān)，記錄4分鐘內(nèi)溫度值，換用R2和R3，記錄溫度值。
方案二：如圖乙，直接將三個電阻同時接入電路，閉合開關(guān)，記錄4分鐘內(nèi)溫度值。
（1）請從兩個方案中選出你認(rèn)為合理的方案并說明理由　 　。
（2）選擇正確的方案后，興趣小組得到的實驗結(jié)果如上表。得出結(jié)論：當(dāng)其他條件相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比。結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明其證據(jù)是　 　。
（3）為了讓實驗結(jié)果更具有普遍性，你的做法有　 　。（寫出一點）
【答案】（1）方案乙，方案甲每一次換電阻后，較難達(dá)到電流與通電時間相同。
（2）在通電3分鐘時，三個電阻對應(yīng)升高的溫度呈等比例增加，為1.8：3.6：5.4，與電阻比值相同。
（3）換用不同的電阻重復(fù)上述實驗；換用不同的電源電壓重復(fù)上述實驗；增加滑動變阻器改變電路電流重復(fù)上述實驗等。（合理即可）
【解析】【分析】（1）根據(jù)Q=I2Rt可知，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、時間和電阻大小有關(guān)。要通過電阻大小反應(yīng)產(chǎn)生熱量的多少，就必須控制電流和時間相同，而甲中很難做到。在乙中，三個電阻串聯(lián)，則通過它們的電流和時間相同，據(jù)此分析解答。
（2）根據(jù)表格可知，當(dāng)加熱3分鐘時，三個電阻溫度的升高量依次為：（27.7℃-26℃）：（29.6℃-26℃）：（31.5℃-26℃）=1.7：3.6：5.5≈1：2：3，則它們?nèi)弋a(chǎn)生的熱量之比也是1：2：3，這和三個電阻的比值相同，因此當(dāng)其他條件相同時，熱量與電阻呈正比。
（3）在科學(xué)研究中，往往需要換用不同的實驗器材，多次進(jìn)行實驗，收集多組數(shù)據(jù)，這樣得到的結(jié)論會更客觀準(zhǔn)確，據(jù)此解答。
【解答】（1）我認(rèn)為合理的方案是乙，理由：方案甲每一次換電阻后，較難達(dá)到電流與通電時間相同。
（2）得出結(jié)論：當(dāng)其他條件相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比。結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明其證據(jù)是：在通電3分鐘時，三個電阻對應(yīng)升高的溫度呈等比例增加，為1.8：3.6：5.4，與電阻比值相同。（例舉4分鐘的情況亦可）
（3）為了讓實驗結(jié)果更具有普遍性，我的做法有：換用不同的電阻重復(fù)上述實驗；換用不同的電源電壓重復(fù)上述實驗；增加滑動變阻器改變電路電流重復(fù)上述實驗等。
17.一種新型石墨烯電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。西溪中學(xué)綜合實踐活動小組的同學(xué)探究了它的原理。小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識，討論認(rèn)為：兩個電阻如需得到高、低兩擋調(diào)溫，則可能有圖乙、丙兩種電路。該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。
（1）按如圖乙電路，當(dāng)S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于 擋（填“低溫”或“高溫”）。
（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？
（3）圖乙中當(dāng)電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）
【解答】解：（1）由圖乙知，當(dāng)S1閉合、S2斷開時兩電阻串聯(lián)，此時電路中電阻較大，電源電壓一定，由P可知，此時電熱墊電功率較小，為低溫狀態(tài)；
兩開關(guān)都閉合時，只有R2連入電路中，此時電路中電阻較小，電源電壓一定，由P可知，此時電熱墊電功率較大，為高溫狀態(tài)；
（2）兩開關(guān)都閉合時，電熱桌墊消耗的最大功率：
P最大32W；
（3）由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，低溫?fù)鯐r電路中電流：
I1A，
10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q＝W＝UIt＝8V×1A×10×60s＝4800J。
故答案為：（1）低溫；
（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是32W
（3）圖乙中當(dāng)電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r，10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是4800J。
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3.6.2電能
化學(xué)觀念：學(xué)習(xí)使用電流表和電壓表測用電器功率的方法;了解用電器的功率跟用電器兩端的電壓有關(guān)，加深對額定電壓和額定功率的理解。知道電熱器的制作原理是電流的熱效應(yīng)，會描述焦耳定律的內(nèi)容;了解電熱器的主要組成部分。
科學(xué)思維:學(xué)會運用實驗探究的方法解決電學(xué)問題；能應(yīng)用其解釋相關(guān)現(xiàn)象;應(yīng)用焦耳定律公式計算用電器產(chǎn)生的熱量。
科學(xué)探究與實踐:運用電學(xué)實驗測量小燈泡的功率；用控制變量法研究影響電熱因素。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會電能在生活和生產(chǎn)中的重要作用和意義。體會電能在人類生活、生產(chǎn)中的重要作用和意義。通過電熱器的廣泛使用，體會電能在生活和生產(chǎn)中的重要價值。
1.用電器的電功率等于 。用P表示電功率，U表示電壓，I表示電流，則電功率的公式可表示為:P=U，使用公式時，若U的單位為伏，I單位為安，則P的單位為瓦。因此，電功率的單位瓦特也可表示為:1瓦=1 。
2.測定小燈泡的功率
實驗原理: 。利用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流就可以求出小燈泡的電功率。在額定電壓下測出來的電功率就是 。
3.用電能表測量電功率實驗原理:
4.利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為 能的裝置叫做電熱器。利用 工作。主要元件: 它由 的電阻絲繞在 上制成。
5.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。公式:Q=I2Rt
6.對于純電阻用電器，電能 轉(zhuǎn)化為熱能， ，對于非純電阻用電器，電能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W Q如電動機(jī)，電能一部分轉(zhuǎn)化為 能，一部分轉(zhuǎn)化為 能，故W=
任務(wù)一:探究電功率跟電功的計算
【思考與討論】公式P＝W/t與P＝UI有什么不同？
【例題】將圖3-79所示的節(jié)能燈接在220伏的電路中，通過燈泡的電流有多大？這只節(jié)能燈正常工作2小時消耗多少電能？
【實驗】測定小燈泡的功率
(1)伏安法測量電功率:用電壓表測量用電器兩端的電壓,用電流表測量通過用電器的電流,再根據(jù)公式P=UI間接求出用電器的電功率,這種方法叫做伏安法。
(2)實驗器材:常用的小燈泡1只(標(biāo)明額定電壓.未標(biāo)明額定功率),電流表、電壓表各1只,滑動變阻器1只,開關(guān)1只,電池組(總電壓高于小燈泡的額定電壓)1只,導(dǎo)線若干。
(3)實驗電路圖:如圖所示
(4)過程和步驟
①按正確的電路圖連接電路，
②調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓。讀出此時兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度),讀出兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
④調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的0.8。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度),讀出兩只電表的示數(shù),并記錄在下表中。
⑤計算出三種情況下小燈泡的電功率;分析小燈泡的亮度和實際功率的關(guān)系。
序號 電壓（伏） 電流（安） 功率（瓦） 燈泡亮度變化
1
2
3
【思考與討論】1．小燈泡在哪種情況下屬于正常發(fā)光？
2．如果一再降低或一再提高小燈泡兩端的電壓，將會出現(xiàn)什么情形？
任務(wù)二:探究電熱器
【思考與討論】1．還有哪些用電器是利用電流的熱效應(yīng)工作的？
2．電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？
【活動】探究影響電熱的因素
提出問題:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)呢
猜想與假設(shè):結(jié)合生活經(jīng)驗,可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān),也可能與電流的大小有關(guān),還可能與通電時間有關(guān)。設(shè)計實驗:如下圖所示(注意控制變量法的運用)。
控制t、I相同,研究熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。
控制t、R相同,研究熱效應(yīng)與電流的關(guān)系。
控制t、R相同,研究熱效應(yīng)與時間的關(guān)系。
進(jìn)行實驗：
①將兩根電阻絲串聯(lián),通電加熱一段時間后,觀察兩玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
②當(dāng)兩玻璃管中的液面降到原來的高度后,減小滑動變阻器接入電路的阻值使電流增大,在與①相同的時間內(nèi),觀察同一玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
③保持②電流大小不變,延長通電加熱時間,觀察同一玻璃管中煤油上升的高度,并作出標(biāo)記。
④比較玻璃管中煤油上升高度的變化,得出結(jié)論。
【思考與討論】電吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種用電器可以認(rèn)為是將電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？
【例題】如圖3-85是電飯鍋的電路圖。電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：當(dāng)自動開關(guān) S 接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，將鍋內(nèi)的水加熱直到燒開；當(dāng)自動開關(guān) S 斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。圖中 R2 是加熱用的電熱絲，阻值為 55 歐；R1 是電阻，阻值為 145 歐。試求 :
（1）在加熱狀態(tài)下，電飯鍋正常工作 30分鐘產(chǎn)生多少熱量？
（2）在保溫狀態(tài)下，電飯鍋消耗的功率多大？
【思考與討論】上面這個問題還可以用什么方法來求解？
總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。
1.小潯同學(xué)用如圖所示電路探究“電功率與電壓的關(guān)系”，燈的規(guī)格分別為L1“2.5V0.3A”、L2“3.8V0.3A”。下列觀點正確的是（　　）
A．實驗中將兩燈串聯(lián)的目的是使兩燈通電時間相同
B．改變電源電壓可以使兩燈同時正常發(fā)光
C．該實驗?zāi)芴骄砍鲭姽β矢妷旱亩筷P(guān)系
D．燈L1和L2的亮暗是由額定電壓和額定功率共同決定
2.如圖是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實驗裝置，將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內(nèi)，且R1＞R2，瓶內(nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，下列說法錯誤的是（　　）
A．燒瓶內(nèi)選用比熱容較小的液體，可以使實驗現(xiàn)象更明顯
B．若在該裝置中串聯(lián)一個滑動變阻器，就可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
C．實驗中通過溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少
D．若要比較水和煤油的比熱容大小，不僅需要將其中一個燒瓶內(nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水，還需使燒瓶內(nèi)兩個電阻的阻值不相同
3.小寧想購買一個電熱水壺，已知他家中電路電壓是220V、室內(nèi)插座額定電流是5A，則下列規(guī)格的電熱水壺適合他家的是（　　）
A．額定電壓220V；額定功率1500W B．額定電壓220V；額定功率800W
C．額定電壓120V；額定功率1500W D．額定電壓120V；額定功率800W
4.為了測定小燈泡的額定功率，在具體實驗操作中，手和眼的分工應(yīng)該是（　　）
A．手移動變阻器的滑片，眼觀電流表
B．手移動變阻器的滑片，眼觀電壓表
C．手移動變阻器的滑片，眼看小燈泡是否發(fā)光
D．手按開關(guān)，眼觀電流表
5.在測定小燈泡額定功率的實驗中，某同學(xué)正確連接電路，閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，但在實驗中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓，其原因可能是（　　）。
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程太大
C．電源電壓太低 D．燈泡燈絲斷開
6.如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實驗裝置，煤油的質(zhì)量、初溫均相同，5分鐘后觀察到甲瓶中溫度計示數(shù)比乙瓶高，若電阻絲的電阻分別為R甲和R乙，通過的電流分別為Ⅰ甲和Ⅰ乙，則（　　）
A．I甲>l乙，R甲>R乙 B．I甲=I乙，R甲>R乙
C．I甲=I乙，R甲I乙，R甲7.下列電器工作時，主要利用電流熱效應(yīng)的是（　　）
A．電視機(jī) B．洗衣機(jī)
C．電風(fēng)扇 D．電熱壺
8.將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一只電飯煲正常工作相同時間，下列說法正確的是（　　）
A．三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多
B．電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多
C．電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多
D．三者消耗的電能相等
9.把一個標(biāo)有“10V 3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上（如圖所示），小燈泡恰能正常工作。該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量是（　　）
A．6J B．30J C．36J D．60J
10.小寧同學(xué)在學(xué)習(xí)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱的多少跟哪些因素有關(guān)時，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，2只平底燒瓶內(nèi)裝有某種液體，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶內(nèi)各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙，下列有關(guān)該實驗的說法正確的是（　　）
①平底燒瓶內(nèi)裝有某種液體，該液體可以選擇食鹽溶液
②為了使實驗現(xiàn)象更加明顯，玻璃管內(nèi)徑可以再小一些
③本實驗運用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法
④通過此實驗研究可以得出導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比
⑤在研究電阻大小因素時，實驗裝置的電路設(shè)計成串聯(lián)電路只是為了控制電流大小相等
A．②③ B．①⑤ C．②④ D．①④⑤
11.小科想要利用風(fēng)扇、發(fā)熱電阻等元件，制作一個有低溫?fù)鹾透邷負(fù)醯呐L(fēng)機(jī)。他設(shè)計了發(fā)熱部分的兩種電路，分別如圖甲、乙所示。下列說法錯誤的是（　　）
A．圖甲中，當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，此時處于低溫?fù)豕ぷ鳡顟B(tài)
B．圖甲中，當(dāng)開關(guān)S閉合、S1閉合時，此時處于高溫?fù)豕ぷ鳡顟B(tài)
C．圖乙中，若電源電壓為24伏，要實現(xiàn)電阻R3的發(fā)熱電功率為120瓦，則R3阻值為5歐
D．圖乙中，暖風(fēng)機(jī)高溫?fù)蹩偣β蕿?00瓦，在高溫?fù)豕ぷ?分鐘，暖風(fēng)機(jī)消耗電能1.2×104焦
12.小科在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡(額定電壓為2.5V)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。
（1）如圖甲所示是小科連接的實物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補畫出正確的連線。
（2）待連接正確后，發(fā)現(xiàn)接通開關(guān)，調(diào)節(jié)電路后電壓表示數(shù)為2V；接下去小科應(yīng)該如何操作 答：　 　。
（3）小科根據(jù)記錄的多組1-U數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像(如圖乙所示)，則小燈泡的額定功率為　 　W。
（4）小科根據(jù)小燈泡的I-U圖像(如圖乙所示)，分析出小燈泡的電阻在增大，你認(rèn)為原因是　 　。
13.用伏安法測定額定電壓為3.8伏小燈泡的額定功率。
（1）請在下面的方框中畫出實驗電路圖。
（2）將圖1中的滑動變阻器接入電路。要求：滑片P右移時燈變亮。
圖1
（3）小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖2所示，通過小燈泡的電流為　 　安。
圖2
（4）小燈泡的額定功率為　 　瓦。
14.如圖-1，是某型號電暖器。它有高溫、低溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖-2所示。R1和R2均為發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如圖表所示。請完成下列問題：
額定電壓 220V
額定功率 高溫?fù)?2200W
低溫?fù)?1100W
（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電暖器處于　 　擋；
（2）求該電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r，電路中的電流大小；
（3）在某次用電高峰期，小金用如圖-3所示的電力監(jiān)測儀，測出該電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r的實際電壓為210V，實際功率為900W。小金由此認(rèn)為實際功率小于額定功率，只是因為實際電壓小于額定電壓造成的。小蘭和小江卻一致認(rèn)為小金的觀點不全面。請你根據(jù)題中信息和所學(xué)知識，解釋實際功率小于額定功率的原因。
15.為探究小燈泡亮度與電功率的關(guān)系，興趣小組利用電壓恒為3伏的電源、滑動變阻器、標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲進(jìn)行實驗，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)如表。圖乙是實驗過程中電路總功率、小燈泡功率隨電流變化的曲線。
次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.1 0.9 1.7 2.1 2.5
電流I/A 0.05 0.19 0.24 0.26 0.28
功率P/W 0.005 0.171 0.425 0.546 0.725
小燈泡亮度 越來越亮
（1）從第2次到第3次實驗，滑片P應(yīng)向　 　移動。
（2）乙圖中線段CD表示的物理量是　 　。
（3）整理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小燈泡兩端電壓變大時，燈泡電阻也變大，請分析原因。　 　
16.為了驗證通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻之間的關(guān)系，某興趣小組選擇5歐，10歐，15歐三個定值電阻，將電阻封閉在塑料盒中，通過溫度傳感器記錄塑料盒中空氣溫度值（塑料盒中空
氣升高的溫度與電阻產(chǎn)生的熱量成正比）。興趣小組設(shè)計如下兩種方案：
電阻 塑料盒中溫度值(℃)
0 1分鐘 2分鐘 3分鐘 4分鐘
5歐 26 26.5 27.1 27.7 28.4
10歐 26 27.1 28.2 29.6 30.8
15歐 26 27.5 29.3 31.5 33.2
方案一：如圖甲，先接入R1，閉合開關(guān)，記錄4分鐘內(nèi)溫度值，換用R2和R3，記錄溫度值。
方案二：如圖乙，直接將三個電阻同時接入電路，閉合開關(guān)，記錄4分鐘內(nèi)溫度值。
（1）請從兩個方案中選出你認(rèn)為合理的方案并說明理由　 　。
（2）選擇正確的方案后，興趣小組得到的實驗結(jié)果如上表。得出結(jié)論：當(dāng)其他條件相同時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比。結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明其證據(jù)是　 　。
（3）為了讓實驗結(jié)果更具有普遍性，你的做法有　 　。（寫出一點）
17.一種新型石墨烯電熱桌墊在冬天很受歡迎（如圖甲）。西溪中學(xué)綜合實踐活動小組的同學(xué)探究了它的原理。小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識，討論認(rèn)為：兩個電阻如需得到高、低兩擋調(diào)溫，則可能有圖乙、丙兩種電路。該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由R1和R2組成，已知兩圖中R1均為6歐，R2均為2歐。
（1）按如圖乙電路，當(dāng)S1閉合、S2斷開時電熱桌墊處于 擋（填“低溫”或“高溫”）。
（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？
（3）圖乙中當(dāng)電熱桌墊處于低溫?fù)鯐r，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對電阻的影響）
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