【正文】 向 左 （填 “左 ”或 “右 ”）移動滑片，使燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察燈泡亮 度并記錄數(shù)據(jù)． ④ 使燈泡兩端的電壓約為額定電壓的 倍，觀察并記錄數(shù)據(jù)． （ 3）實驗結(jié)論： ① 由實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡亮度取決于它的 實際電功率 ． ② 由圖丁可知，通過小燈泡的電流跟它兩端的電壓不成正比，造成這一結(jié)果的直接原因是燈絲的 電阻 發(fā)生了變化． 【考點】 電功率的測量． 【分析】 （ 1）測量電功率的實驗原理為： P=UI；體現(xiàn)的科學方法是組合法； （ 2）根據(jù)電表的選擇的量程和分度值讀出電壓和電流，根據(jù) P=UI 求出小燈泡的額定功率； （ 3）小燈泡的亮度是由實際功率決定的，實際功率越大，燈泡越亮；小燈泡的電 阻隨溫度的升高而增大． 【解答】 解：（ 1）由計算電功率的公式 P=UI 可知，測出電流和電壓就可以求出第 25 頁（共 30 頁） 功率；這種用電流表和電壓表求出功率的方法叫作組合法； （ 2）由圖可知，電流表選擇的量程為 0～ ，分度值為 ，示數(shù)為 ，當 I= 時， U=，此時小燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定功率為 P=UI= =； （ 3）要使燈泡兩端的電壓低于額定電壓，應減小電路中的電流，即增大電阻值，滑片應向左滑動； 由實驗數(shù)據(jù)可知，燈泡兩端的電壓越大，電流越大，根據(jù) P=UI 可知，燈 泡的實際功率越大，燈泡越亮，故小燈泡的亮度決定于它的實際功率； 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，小燈泡的電流跟它兩端的電壓不成正比，造成這一結(jié)果的主要原因是燈絲的電阻發(fā)生了變化． 故答案為：（ 1） P=UI；（ 2） ② ； ； ； ③ 左；（ 3） ① 實際電功率； ② 電阻． 21．甲、乙同學分別做 “測得小燈泡的電功率 ”實驗，他們使用的實驗器材中，電源電壓不同（但均為 2 伏的整數(shù)倍），滑動變阻器分別標有 “10Ω2A”和 “20Ω 2A”字樣，待測小燈都標有 “”字樣，且額定功率均在 ～ 瓦之間 ．甲、乙兩同學各自選取一個變阻器、小燈、電源及其它器材按要求正確連接電路并進行實驗．他們閉合電鍵后，移動變阻器滑片的位置，發(fā)現(xiàn)當小燈正常發(fā)光時，滑片的位置都恰好在中點處（即接入電路的電阻為最大值的一半），但觀察到甲同學的燈泡比較暗． （ 1）他們判斷小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)是 通過燈泡的電流為 ． （ 2）甲同學所用的電源電壓為 6 伏，變阻器的最大阻值為 10 歐；乙同學所用的電源電壓為 8 伏，被測小燈泡的額定電功率為 瓦． 【考點】 電功率的測量． 【分析】 （ 1）已知小燈泡額定電流為 ，由 此可以判斷小燈泡是否正常發(fā)光； （ 2）根據(jù)額定電功率的范圍確定額定電壓的范圍； 由滑動變阻器的兩個值判斷出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關系結(jié)合電源電壓為 2V 的整數(shù)倍確定電源電壓及變阻器的規(guī)格； 計算出變阻器兩端的電壓，根據(jù)電源電壓，得出燈泡的額定電壓，由 P=UI 計算第 26 頁（共 30 頁） 出其額定電功率． 【解答】 解： （ 1）由題可知，小燈泡額定電流為 ，所以當電路中電流表示數(shù)達到 時燈泡正常發(fā)光； （ 2）燈泡的額定電流為 ，電功率的范圍為 ～ 瓦之間，根據(jù) P=UI， 若額定功率為 ，則燈泡 的額定電壓為 U= = =4V，若額定電壓為 ，則燈泡的額定電壓 U′= = =6V， 所以兩盞燈泡的額定電壓的范圍為： 4V～ 6V； 若變阻器的最大阻值為 10Ω，則燈泡正常發(fā)光時，變阻器兩端的電壓 U 滑 =IR 滑 = 10Ω=， 電源電壓等于變阻器兩端的電壓與燈泡兩端的電壓之和，電源電壓范圍為：～ ，又電源電壓為 2V 的整數(shù)倍，則電源電壓應為 6V，此燈泡的額定電壓為 U 額 =6V﹣ =； 若變阻器的阻值為 20Ω，則燈泡正常發(fā)光時，變阻器兩端的電壓 U 滑 ′=IR 滑 ′= 20Ω=3V， 電源電壓等于變阻器兩端的電壓與燈泡兩端的電壓之和，電源電壓范圍為： 7V～9V，又電源電壓為 2V 的整數(shù)倍，所以電源電壓為 8V，燈泡的額定電壓 U 額 =8V﹣ 3V=5V； 兩燈泡的額定電流相同，甲同學實驗中燈泡發(fā)光比較暗，即額定功率較小，由U= 可知，甲的額定電壓較小，所以甲同學所用燈泡的額定電壓為 ，電源電壓為 6V，串聯(lián)的變阻器最大阻值為 10Ω； 乙同學所用燈泡的額定電壓為 5V，電源電壓為 8V，變阻器的最大阻值為 20Ω，額定功率為 P 額 =U 額 I=5V =． 故答案為：（ 1）通過燈泡的電流為 ；（ 2） 6； 10； 8； ． 五、計算題 22．如圖甲電路所示，電源電壓為 9V 且保持不變，小燈泡 L 標有 “6V 6W”的字樣，閉合開關 S 后，將滑動變阻器滑片 P 從某點 A 移到另一點 B 的過程中（圖中未標第 27 頁（共 30 頁） 出），電流表與電壓表表示數(shù)的變化曲線如圖乙所示．求： （ 1）小燈泡正常發(fā)光 60s 消耗的電能； （ 2）小燈泡電功率為 的電阻；（保留一位小數(shù)） （ 3）滑片 P 在 A、 B 位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差． 【考點】 電功的計算；電功率與電壓、電流的關系． 【分析】 （ 1）已知額定功率 與時間，由 W=Pt 可以求出燈泡消耗的電能． （ 2）由圖示圖象求出電壓對應的電流，然后應用歐姆定律求出燈泡電阻． （ 3）由圖示圖象求出燈泡電壓對應的電流，由 P=UI 求出燈泡功率，然后求出功率之差． 【解答】 解： （ 1）由題知，燈泡的額定功率 6W，燈泡正常發(fā)光 t=60s 消耗的電能： W=P 額 t=6W 60s=360J； （ 2）由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓 U=3V 時，通過燈泡的電流 I=， 此時燈泡實際功率 P=UI=3V =， 由 I= 可知此時燈泡電阻： R= = ≈ ； （ 3）由電路圖 知， L 與 R 串聯(lián)，電壓表測 L 兩端電壓， 根據(jù)串聯(lián)電路特點，由圖象可知，滑片在 A、 B 兩點時，滑動變阻器兩端電壓與電流為： UA=9V﹣ 2V=7V， IA=， UB=9V﹣ 6V=3V， IB=1A， 所以滑動變阻器消耗功率之差： △ P=PA﹣ PB=UAIA﹣ UBIB=7V ﹣ 3V 1A=． 答：（ 1）小燈泡正常發(fā)光 60s 消耗的電能為 360J； （ 2）小燈泡電功率為 的電阻為 ； （ 3）滑片 P 在 A、 B 位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差為 ． 第 28 頁（共 30 頁） 23．如圖甲是小英買的某品牌的電熱 毯，圖乙是該電熱毯的電路原理圖，其中R0和 R1為電熱絲，高溫擋功率為 110W．電熱毯上的銘牌如圖丙所示（不考慮溫度對電阻的影響）． （ 1） R0的阻值多大？ （ 2）已知 R0=R1，則當電熱毯處于保溫檔時，電熱絲 R0 的實際功率多大？在保溫檔工作 20min， R0產(chǎn)生的熱量是多少？ 【考點】 電功率與電壓、電流的關系；焦耳定律的計算公式及其應用． 【分析】 （ 1）當閉合 S 和 S1時，電阻 R1被短路，電路中只有 R0，此時電功率較大，為高溫檔，根據(jù) P= 可計算出 R0的值； （ 2）當 S 閉合， S1 斷開時，電熱毯處于保溫檔，計 算出電路中的電流值，根據(jù)公式 P=I2R 計算出 R0的實際功率； 由 Q=I2Rt=Pt 可計算出 R0產(chǎn)生的熱量． 【解答】 解：（ 1）當閉合 S 和 S1時，電阻 R1被短路，電路中只有 R0，此時電功率較大，為高溫檔， 由 P= 得： R0= = =440Ω； （ 2）當 S 閉合， S1 斷開時，兩個電阻串聯(lián)，此時電路中的總功率較小，電熱毯處于保溫檔，此時電路中的電流為： I′= = = 所以 R0 的實際功率為： P0′=（ ） 2 440Ω=； Q=W=P0′t= 20 60s= 104J． 答：（ 1） R0的阻值為 440Ω； 第 29 頁（共 30 頁） （ 2）電熱絲 R0的實際功率為 ； R0產(chǎn)生的熱量是 104J． 第 30 頁（共 30 頁） 2022 年 1 月 17 日