【正文】 大＝5V25 Ω＝ 0. 2A ， 所以電流表示數(shù)的變化范圍是 0. 2 ～ 0. 6A ， 故 B 錯誤 ；燈泡兩端的最小電壓 U L最小＝ I最小R L ＝ 0. 2A 5 Ω ＝ 1V ；所以電壓表示數(shù)的變化范圍是 1V ～3V ，故 C 正確；此時燈泡的功率最小為： P L最?。?I2最小R L ＝ ( 0. 2A )2 5 Ω ＝ 0. 2W ，故 D 錯誤．類型 2 電能表 的計算 1． 或變形應(yīng)用． 2． 電熱器的高低擋指的是 “ 功率 ” 不同 ， 電源電壓不變 ， 高擋時功率大 ， 電阻小 ， 為單電阻或兩電阻并聯(lián)；而低擋時功率小 ， 電阻大 ， 為兩電阻串聯(lián)或單電阻 ， 具體電路結(jié)構(gòu)有以下四種： η ＝ Q 吸W【例 2】 [2022裕華區(qū)一模 ]小明在家中做了如下實驗 ， 他關(guān)閉了家中所有用電器 ， 讓一只標有 “ 220V 1210W”的用電器單獨工作 ， 他觀察到標有 “ 3600r/kWh”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤 3分鐘轉(zhuǎn)過 180圈．若用電器的電阻不變 ， 則該用電器的電阻為 40Ω ， 該用電器工作時的實際功率為 1000W . 【思路點撥 】 已知用電器的額定電壓和額定功率 ． 由公式 R ＝ U2P即可求出用電器電阻 ； 已知用電器工作的時間 t， 電流表過的周數(shù) n ， 則用電器消耗的電能為 W ＝ nN， 實際功率為 P ＝ Wt.變式運用 2.[2022石家莊裕華區(qū)模擬 ]小明家的電能表如圖所示，根據(jù)電能表盤上的顯示，他家允許消耗的最大電功率為 W；他發(fā)現(xiàn)當其他用電器都關(guān)閉，單獨讓一只標有“ 220V 1100W”、裝有 2kg初溫為 20℃ 水的電水壺工作，電能表轉(zhuǎn)盤 3分鐘轉(zhuǎn)過 150轉(zhuǎn)，壺中水溫升高到38℃ ，電水壺工作時的實際電功率為 W，電水壺的加熱效率為 .[c水 ＝ 103J/(kg℃ )] 4400 1000 84%電能表的額定電壓是 220V ，允許通過的最大電流是 20A ，所以電路最大功率 P ＝ UI ＝220V 20A ＝ 44 00 W .電能表轉(zhuǎn)盤 3 分鐘轉(zhuǎn)過 150 轉(zhuǎn)，消耗的電能 W ＝nn 0＝150r30 00 r / ? kW h ?＝0. 05 kW h ， 電水壺工作時的實際電功率 P ＝Wt＝0. 05 3. 6 106J3 60s＝ 10 00 W .水吸收的熱量 Q ＝ c水 m Δ t ＝ 4. 2 103 J / ( kg ℃ ) 2kg ( 38 ℃ － 20 ℃ ) ＝ 1. 51 2 10 5 J ，電水壺的加熱效率 η ＝QW 100% ＝1. 51 2 105J0. 05 3. 6 106J 100% ＝ 84 % .類型 3 電功率的綜合計算 1．電能、電功率、電熱在計算時的公式比較如下表 (1)分清電路在每個狀態(tài)下的結(jié)構(gòu) ， 即電路的連接方式 ，滑動變阻器使用的阻值范圍 ， 電壓表 、 電流表所測定的物理量 ， 針對每種狀態(tài)畫出相應(yīng)的等效電路圖 ， 在圖中標出這種狀態(tài)下所對應(yīng)的已知量 、 不變量和待求量． (2)以 “ 不變量 ” 為中心列出電路方程．當電路狀態(tài)發(fā)生改變時 ， 電路的電源電壓和定值電阻阻值一般不隨電路狀態(tài)的改變而改變．抓住以上 “ 不變量 ” ， 利用歐姆定律 、 串并聯(lián)電路特點 、 電功及電功率的計算公式 ， 可列出電路方程．以電路中的等量關(guān)系 、 比值關(guān)系引出方程或以此作為聯(lián)系方程中的物理量間的紐帶 ， 代換求解 . 【例 3】 [2022石家莊橋西區(qū)模擬 ]如圖所示，燈 L上標有“ 12V ”，定值電阻 R1的阻值為 10歐，滑動變阻器 R2上標有“ 50Ω 1A”．閉合 S S2，燈 L正常發(fā)光．電流表、電壓表的量程分別為 0～ 3A,0～15V，求： (1)燈正常發(fā)光時的電阻； (2)滑動變阻器允許連入的阻值范圍； (3)斷開 S S2， 用一個新的電源去替代原來的電源 ， 電流表 、電壓表的量程分別為 0～ ,0～ 中 ， 要求兩個電表先后均能達到滿刻度且電路正常工作．求允許替換電源的范圍 . 解： ( 1) 由 P ＝U2R可得燈泡電阻 R L ＝U2LP L＝? 12V ?23. 6W＝ 40 Ω( 2) 閉合 S 1 、 S 2 ， 燈 L 與滑動變阻器 R 2 并聯(lián) ， 電流表測量干路中的電流由于燈 L 正常發(fā)光 ， 則電源電壓 U ＝ U L額＝ 12V燈正常發(fā)光時的電流 I L ＝U LR L＝12V40 Ω＝ 0. 3A所以 ， 當滑動變阻器達到允許通過的最大電流 1A 時 ， 干路電流為 1A ＋ 0. 3A ＝ 1. 3A ＜3A ， 電流表是安全的．所以滑動變阻器允許連入最小值 R 2最?。経I2 最大＝12V1A＝ 12 Ω則滑動變阻器的變阻范圍為 12 Ω ≤ R滑≤ 50 Ω .( 3) 斷開 S 1 、 S 2 ， R 1 、 R 2 串聯(lián)．當電流表示數(shù)最大時 ， I最大＝ 0. 6A ， U最小＝ I最大R總最?。?0. 6A 10 Ω ＝ 6V當電壓表示數(shù)最大時 ， U 2 ＝ 3V ， U ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 10 Ω 3V50 Ω＋ 3V ＝ 3. 6V此時電流表不可能達到最大 ， 所以 3. 6V 舍去．當 I最大＝ 0. 6A 且 U 2最大＝ 3V 時 ， U最大′ ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 0. 6A 10 Ω ＋ 3V ＝ 9V ；因題中要求兩個電表先后均能達到滿刻度 ， 所以最大電壓應(yīng)為 9V ，所以 6V ≤ U ≤ 9V .變式運用 3.[2022蘇州 中考 ]如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān) S，滑動變阻器的滑片 P從 b點滑到 a點的過程中，兩電壓表示數(shù)變化的圖線如圖乙所示，下列敘述正確的是 ( ) 14V dc是表示電壓表 V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線 b點滑到 a點的過程中，電路消耗的總功率最大值為 45W a點時， 10s內(nèi)電阻 R消耗的電能為 10J C 由電路圖可知，三個電阻串聯(lián)接入電路，電流表測量電路電流，電壓表 V1測量 R1兩端的電壓， V2測量 R2兩端的電壓，滑片 P從 b點滑到 a點的過程中， R1接入電路的阻值變小，整個串聯(lián)電路的總電阻變小，電路中電流將變大，根據(jù)歐姆定律可知， R2兩端的電壓將變大， R兩端的電壓也將變大，電源電壓保持不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知， V1的示數(shù)將變小，故圖乙中 dc是表示電壓表 V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，故 B錯誤；結(jié)合圖乙可知， U1＝ 12V， U2＝ 2V，此時 I＝ 1A，則 U＝ U1＋ U2＋ IR，即 U＝ 12V＋ 2V＋ 1A R； U1′ ＝ 6V，U2′ ＝ 6V，此時 I′ ＝ 3A，則 U＝ U1′ ＋ U2′ ＋ I′ R，即 U＝6V＋ 6V＋ 3A R；由以上兩式可解得， R＝ 1Ω， U＝ 15V，故A錯誤；滑片從 b點滑到 a的過程中，電源電壓保持不變，電路中最大電流為 3A，故電路消耗的總功率最大值 Pmax＝ UImax＝15V 3A＝ 45W，故 C正確；滑片在 a點時， UR＝ 15V－ 6V－6V＝ 3V，此時 I′ ＝ 3A，故 10s內(nèi)電阻 R消耗的電能 W＝ URI′ t＝ 3V 3A 10s＝ 90J，故 D錯誤． 重點實驗 聚焦 實驗 23：測量小燈泡的電功率 1．測量小燈泡電功率的原理 2． 畫電路圖或連接實物圖 3． 電流表和電壓表的量程選擇和讀數(shù) 、 滑動變阻器或電源的選擇 4． 電路設(shè)計與故障分析 5． 數(shù)據(jù)處理 6． 小燈泡的額定功率的計算或推導(dǎo)計算式等 【例 1】 [2022邵陽中考 ]某實驗小組做 “ 測量小燈泡電功率” 的實驗中，所用電源電壓為 3V，待測小燈泡的額定電壓為，電阻約為 10Ω . (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線 ， 完成如圖甲實物電路的連接． (要求：連線不得交叉，電流表量程要正確 ) (2)檢查電路連接無誤后 ， 閉合開關(guān) S， 發(fā)現(xiàn)燈泡不亮 ， 電壓表有示數(shù) ， 電流表幾乎無示數(shù)．產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是 ( ) B．電壓表短路 C．電壓表斷路 D．小燈泡斷路 D 【思路點撥】 本題考查電功率的測量． (1)小燈泡的額定電壓為，電阻約 10Ω，則電路中的電流不超過 ，電流表選用小量程，將電流表的“ ”接線柱接小燈泡的左接線柱或電壓表的“－”接線柱即可； (2)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表幾乎無示數(shù)，說明電路是通路，電阻很大，則原因可能是小燈泡斷路； (3)由圖乙可知，此時示數(shù)為 ，應(yīng)將滑片向 B端移動，減小滑動變阻器接入電路中的電阻； (4)由圖丙可知，當電壓為額定電壓 ，通過小燈泡的電流為 ，則其額定功率 P＝ UI＝ ＝ . (3)故障排除后 ， 閉合開關(guān) ， 當滑動變阻器滑片 P移到某一位置時 ， 電壓表示數(shù)如圖乙所示．要測量小燈泡的額定功率 ， 應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向 (選填 “ A”或 “ B”)移 . (4)通過移動滑動變阻器的滑片 P， 記錄了多組數(shù)據(jù) ， 并作出如圖丙所示的 I－ U 圖象．根據(jù)圖象可知小燈泡的額定功率為 W． B 命題挖掘 小華設(shè)計了如圖丁所示的電路也完成了該實驗 ，請完成下列填空 (電源電壓不變， R1和 R2