歐忠祥

一、知識點(diǎn)例析

（一）電能的計量

圖181【例1】（2014·赤峰）如圖181所示，是小琪同學(xué)家電能表，表盤示數(shù)是上月末電能表讀數(shù)，若本月使用電費(fèi)55元（0.4元/kW·h），則本月抄表時示數(shù)為

kW·h。從電能表上看出，小琪家接入用電器的電功率最多允許達(dá)到

W。

解析：電能表是用來計量電路中消耗電能多少的儀表，前后兩次示數(shù)之差即為這段時間內(nèi)消耗的電能的度數(shù)。從圖中可知，上月電能表的示數(shù)為31.6kW·h，由電費(fèi)可知本月用電數(shù)為55/0.4=137.5（kW·h），則抄表時示數(shù)為31.6kW·h+137.5kW·h=169.1kW·h。從表頭可知，該電能表在220V電壓下工作，額定最大電流為20A，則接入電器的最大功率為

P=UI=220V×20A=4400W。

答案：169.1 4400

點(diǎn)評：要正確解答這類問題，關(guān)鍵在于弄清電能表表頭中各物理量的含義，并且要知道計數(shù)器的最后一個方框?yàn)樾?shù)位。

（二）電功的大小

【例2】（2015·安徽）當(dāng)天空中空氣的濕度很大、兩塊云之間的電壓很高時，原先不導(dǎo)電的空氣就會變成導(dǎo)體，強(qiáng)大的電流可在瞬間通過天空，形成閃電。某次閃電的放電電流約1×104A，電壓約為1.8×108V，放電時間約0.01s，則這次閃電釋放的電能約

J，合

kW·h。

解析：W=UIt=1.8×108V×1×104A×0.01s=1.8×1010J。

因1kW·h=3.6×106J，則1.8×1010J=0.5×104kW·h。

答案：1.8×1010 0.5×104

（三）電功率

【例3】（2015·遂寧）將電阻R1、R2按如圖182甲、乙兩種方式連接在電源電壓均為U的電路中，圖甲中R1消耗的功率為9W，圖乙中R1消耗的功率為16W，則甲、乙兩圖中R1兩端的電壓之比是

，R1、R2的電阻之比是

。

圖182解析：（1）根據(jù)公式P=U2/R可求出甲、乙兩圖中R1兩端的電壓分別為：U1=P1R1，U=P1′R1，則甲、乙兩圖中R1兩端電壓之比為：U1U=P1R1P1′R1=P1P1′=9W16W=34；

（2）甲圖中，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且電路中各處的電流相等，所以，由I=UR可得：R1R2=U1IU2I=U1U2=UU-U1=U1U1-U1U=341-34=31。

答案：3∶4 3∶1

點(diǎn)評：本題屬于計算型填空，難度較大，需要解題者熟悉電功率的公式及變形公式，并能根據(jù)電路的連接情況列出方程求解。

（四）額定電壓 額定功率

【例4】（2014·臨沂）標(biāo)有“6V 1.5W”的小燈泡，通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖183所示，若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來，接在12V的電源兩端，燈泡的電阻及實(shí)際功率約為（ ）

圖183A.24Ω 0.67W

B.20Ω 0.8W

C.24Ω 0.96W

D.20Ω 0.67W

解析：因三只燈泡串聯(lián)且規(guī)格相同，它們的電流和電阻都相同，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，這三只燈泡兩端分得的電壓都相同，即當(dāng)三只燈泡串聯(lián)接在12V的電源兩端時，每只燈泡兩端的電壓都為U=4V；由圖象可知，當(dāng)U=4V時，I=0.2A，則小燈泡的電阻：R=U/I=4V/0.2A=20Ω，小燈泡的實(shí)際電功率：P=UI=4V×0.2A=0.8W。

答案：B

點(diǎn)評：燈泡上的“6V 1.5W”分別指的是燈泡的額定電壓和額定功率值，而燈泡在工作時，其電阻會隨著電壓的變化而發(fā)生變化，如果利用燈泡的額定值求電阻，將會導(dǎo)致錯誤。在解答時一定要注意題中所給的圖象，圍繞這個圖象去進(jìn)行解答。

（五）測定小燈泡的電功率

【例5】（2015·重慶B卷）如圖184是某興趣小組測量小燈泡電功率的部分實(shí)驗(yàn)電路。電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓是2.5V，其燈絲電阻為10Ω左右，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）各有兩個量程。

圖184（1）在圖184中用筆畫線代替導(dǎo)線，使其成為完整的實(shí)驗(yàn)電路，要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變亮；

（2）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)

，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到

（填“A”或“B”）端；檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，分析故障的原因是

。

（3）排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)如下表所示：

分析表中數(shù)據(jù)可知：小燈泡的額定功率為

W；在第1、2次實(shí)驗(yàn)中，燈泡不亮的原因是

。（答出一個原因即可）

（4）興趣小組的同學(xué)想接著探究電流與電壓的關(guān)系，于是將圖中的小燈泡換成了定值電阻，移動滑動變阻器的滑片P，多次改變定值電阻兩端的電壓，并記錄通過定值電阻對應(yīng)的電流，多次測量的目的是為了

；本實(shí)驗(yàn)用到的探究方法與下列哪個實(shí)驗(yàn)的探究方法相同

。

A.通過燈泡發(fā)光認(rèn)識電流的存在

B.探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)

解析：（1）在測定小燈泡的功率時，滑動變阻器要與小燈泡串聯(lián)，因滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變亮；即小燈泡兩端的電壓增大，故變阻器瓷筒上的接線柱應(yīng)接在A上，實(shí)驗(yàn)電路如圖185所示。

圖185（2）為了不損壞電路元件，在連接實(shí)物電路時，開關(guān)必須要斷開，滑動變阻器應(yīng)全部連入電路，因此，滑片P應(yīng)該滑在B端；閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，這說明電壓表兩接線柱之間（小燈泡）出現(xiàn)了斷路，使得電壓表串聯(lián)在電路中了。

（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，從表格數(shù)據(jù)中查到正常工作時的電流為0.26A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。燈泡的亮度取決它消耗的實(shí)際功率大小，在第1、2次實(shí)驗(yàn)中，燈泡不亮的原因是小燈泡的實(shí)際功率過小。

（4）用定值電阻取代燈泡探究電流與電壓的關(guān)系時，進(jìn)行多次測量，其目的在于尋找電流與電壓的普遍規(guī)律；本實(shí)驗(yàn)是在電阻一定時，探究電路跟電壓的關(guān)系，采取的是控制變量法，這與探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法相同。

答案：（1）如圖185所示

（2）斷開 B 小燈泡斷路

（3）0.65 小燈泡的實(shí)際功率過小

（4）尋找普遍規(guī)律 B

（六）焦耳定律

【例6】（2015·北京朝陽）某電路中有一個阻值為2200Ω的電阻絲，它工作時，通過的電流為0.1A，則100s產(chǎn)生的熱量是

J。

解析：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量

Q=I2Rt=（0.1A）2×2200Ω×100s=2200J。

答案：2200

點(diǎn)評：在運(yùn)用焦耳定律計算時，一定要統(tǒng)一公式中各物理量的單位，否則，會導(dǎo)致錯解。

（七）電熱的利用和防止

【例7】（2014·北京）圖186所示的家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）

A.電飯鍋 B.筆記本電腦

C.電風(fēng)扇D.電視機(jī)

圖186

解析：電飯鍋工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而煮熟飯菜，它是利用電流熱效應(yīng)工作的；電腦主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的；電風(fēng)扇里有一個電動機(jī)，工作時將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電視機(jī)工作時主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的。

答案：A。

二、習(xí)題演練

（一）課后鞏固

1.（2014·南充）一根阻值為50Ω的電阻絲，兩端加上100V的電壓時，通電1min所產(chǎn)生的熱量為

J，電阻絲消耗的電功率為

W。

2.（2015·上海）家庭中測量所用電能多少的儀表是

表。當(dāng)標(biāo)有“220V 11W”字樣的節(jié)能燈正常工作時，兩端的電壓為

V，通過的電流為

A。

3.（2014·涼山）一個標(biāo)有“6V 3W”的燈泡接在9V的電源上，要使它正常發(fā)光，還應(yīng)串聯(lián)一個阻值為

Ω的電阻，此電路工作2分鐘一共消耗

J的電能。

4.（2015·福州）小華用一電磁爐將質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到30℃，水吸收的熱量是

J，若不計熱損失，加熱時間為35s，則該電磁爐的實(shí)際功率是

W。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

5.（2014·連云港）某會議室里安裝了100只相同的LED節(jié)能燈，這些燈全部正常發(fā)光2h，且無其他用電器工作，電能表的示數(shù)由變?yōu)?。已知每只燈的額定電壓為220V，則通過每只燈泡的電流為

A；實(shí)驗(yàn)表明，一只這樣的節(jié)能燈與一只60W的白熾燈正常發(fā)光時亮度相等。與使用60W的白熾燈相比，100只這樣的節(jié)能燈正常發(fā)光2h可節(jié)能

kW·h。

圖1876.（2015·成都）如圖187所示為家用電飯鍋，與它有關(guān)的下列數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是（ ）

A.正常工作時的電流是0.01A

B.正常工作時的電壓為12V

C.正常工作時的功率為700W

D.正常工作1小時消耗的電能約為360J

圖1887.（2014·云南）冬天來臨，小王給奶奶買了一個“暖手寶”。該“暖手寶”加熱過程中所產(chǎn)生的電熱與時間的關(guān)系如圖188所示，由此可知該“暖手寶”加熱時的功率約為（ ）

A.2400W B.400W

C.40WD.24W

圖1898.（2015·德陽）如圖189所示，電源電壓為6V，定值電阻R=20Ω，在開關(guān)S閉合的情況下，下列說法正確的是（ ）

A.在a、b兩點(diǎn)間接入一個合適的電壓表時，電壓表有明顯示數(shù)

B.不能在ab兩點(diǎn)間接入一個電流表

C.在a、b兩點(diǎn)間接入一個“3V 0.5A”的小燈泡，小燈泡能正常發(fā)光

D.在a、b兩點(diǎn)間接入一個10Ω的電阻，電路消耗的電功率為2W

9.（2015·上海）小華做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材齊全且完好，電源電壓有2、4、6、8、10和12V六擋，滑動變阻器有A、B兩個（A標(biāo)有“10Ω 1A”字樣、B標(biāo)有“20Ω 2A”字樣），待測小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣。小華選用電源電壓為6V擋，并選取一個變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他正確連接電路且實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光較亮，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖1810（a）、（b）所示。

圖1810（1）測定小燈的額定功率需要測量和記錄的物理量是

，判定小燈正常發(fā)光的方法是

。

（2）小華在實(shí)驗(yàn)中，選用的變阻器是

（填“A”或“B”）。

（3）若要測出該小燈的額定功率，小華可采用的方法有：

方法一：

，

方法二：

。

圖181110.（2015·濟(jì)南）把一個標(biāo)有“10V 3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接入12V的電源上（如圖1811所示），小燈泡恰能正常工作。通過計算回答：

（1）通過小燈泡的電流是多少？

（2）串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值多大？

（3）該電路工作10s，定值電阻產(chǎn)生的熱量是多少？

圖181211.（2015·濱州）在如圖1812所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L2標(biāo)有“24V 12W”。開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電流表的示數(shù)是1A，電壓表的示數(shù)為12V，燈泡L1正常發(fā)光，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，求：

（1）燈泡L1的額定功率。

（2）在10s內(nèi)，燈泡L1正常發(fā)光時消耗的電能。

（3）燈泡L2的電阻。

（4）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，求電流表的示數(shù)和燈泡L2的實(shí)際功率。

圖1813（二）能力提升

1.（2014·丹東）小明家電能表如圖1813所示，他家同時使用的用電器總功率不能超過

W。將某用電器單獨(dú)接在該表上工作10min，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過300轉(zhuǎn)。該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為

J，它的電功率是

W。

圖18142.（2015·南充）把標(biāo)有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2兩個燈泡并聯(lián)接入電路中，如圖1814所示，讓其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡的實(shí)際功率不超過其額定功率，則該電路中干路電流是

A，兩燈消耗的實(shí)際總功率為

W。

圖18153.（2015·成都）如圖1815所示，是晨晨同學(xué)探究焦耳定律的部分實(shí)驗(yàn)裝置。已知R甲=5Ω，R乙=10Ω。在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)將兩電阻

聯(lián)在電路中。若電路中的電流為0.3A，則甲電阻絲在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

J。

圖18164.（2015·南充）如圖1816所示，電源電壓恒定不變，R1=20Ω，閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.3A；若再閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化了0.2A，則電源電壓為

V，電流通過電阻R2消耗的電功率與整個電路消耗的電功率之比P2∶P總=

。

圖18175.（2015·福州）如圖1817所示，電源電壓12V，滑動變阻器標(biāo)有“10Ω 1A”字樣，燈Ll、L2分別標(biāo)有“6V 6W”和“3V 3W”字樣。只閉合Sl、S3時，滑動變阻器滑片P位于某位置，燈L1、L2均正常發(fā)光，則通過燈L1的電流為

A，滑動變阻器消耗的電功率為Pl；此時只閉合Sl、S2，為保證燈L1正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向

（填“左”或“右”）移動，滑動變阻器消耗的電功率為P2，則P1∶P2=

。

6.（2015·德陽）有兩個電路元件A、B，把它們串聯(lián)在電路中，如圖1818（乙）所示，流過元件的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖（甲）所示。閉合開關(guān)S，這時電流表的示數(shù)為0.4A，則A、B兩元件的電功率之比為（ ）

圖1818A.4∶5 B.5∶4

C.2∶3D.1∶3

7.（2015·重慶B卷）電源電壓3V保持不變，把標(biāo)有“3V 3W”的燈L1和標(biāo)有“3V 1.5W”的燈L2按如圖1819所示的方式連接，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則下列說法中正確的是（ ）

圖1819A.燈L1消耗的實(shí)際功率是3W

B.燈L2消耗的實(shí)際功率是1.5W

C.兩燈泡消耗的總功率是1W

D.電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1∶2

8.（2015·南充）一只電阻兩端的電壓由3V增大到4V時，通過該電阻的電流增大了0.25A，則該電阻消耗的電功率增加了（ ）

A.0.25WB.1.75W

C.0.75WD.1W

9.（2015·廣州）測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)（小燈泡額定電壓為2.5V）。

（1）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，連接圖1820的電路。

圖1820電路圖正確連接后，電壓表、電流表的示數(shù)及燈泡亮度如下表：

數(shù)據(jù)序號 1 2 3 4 5

電壓U/V 3.0 2.5 1.4 0.4

電流I/A 0.30 0.28 0.22 0.12

燈泡高度 很亮 較亮 亮 暗 看不到發(fā)光

（2）第3次實(shí)驗(yàn)的電壓表、電流表示數(shù)如圖1821所示，請把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在表中。

圖1821（3）哪次實(shí)驗(yàn)燈泡正常發(fā)光？

（填寫數(shù)據(jù)序號）

（4）第5次實(shí)驗(yàn)看不到燈泡發(fā)光，電路是否斷路？

。判斷依據(jù)是什么？

。

小明實(shí)驗(yàn)時，連接了如圖1822所示的實(shí)物圖，接線有錯誤。

（5）在方框內(nèi)畫出與圖1822連接情況對應(yīng)的電路圖。

圖1822（6）如圖1822所示的電路，只是接線有錯誤，閉合開關(guān)，燈亮嗎？

。電壓表指針是否有偏轉(zhuǎn)？

。

圖182310.（2015·成都）現(xiàn)有一個小燈泡和兩個相同的定值電阻，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.35A，小燈泡和定值電阻的IU圖象如圖1823所示。求：

（1）將小燈泡接入電路，電路電流為0.2A，小燈泡的實(shí)際功率為多少？

（2）將兩個定值電阻并聯(lián)后接入電壓為2.5V的電源兩端，工作0.5小時，共消耗多少電能？

圖182411.（2015·菏澤）自動飲水機(jī)已經(jīng)普遍用于車站、學(xué)校等公共場所，它的簡化電路圖如圖1824所示，電熱絲電阻分別為R1、R2，請根據(jù)說明書提供的信息計算（水的密度ρ水=1×103kg/m3，水的比熱容c水=4.2×103J/kg℃）

飲水機(jī)參數(shù)

熱水溫度：≥90℃

熱膽容積：2L

額定功率：1000W

保溫功率：40W

額定電壓：220V

頻率：50Hz

（1）如果飲水機(jī)處在“加熱”狀態(tài)正常工作時，電熱絲所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，飲水機(jī)的熱膽裝滿水，水溫由20℃加熱到90℃，需用多長時間？

（2）開關(guān)斷開時，飲水機(jī)處于

（填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。

（3）電阻絲R1的阻值。

習(xí)題演練參考答案

（一）課后鞏固

1.1.2×104 200

2.電能 220 0.05

3.6 540

4.4.2×104 1200

解析：Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（30-20）℃=4.2×l04J；

因W=Q，則P=W/t=4.2×104J/35=1200W。

5.0.05 9.8

解析：從計數(shù)器中可知，這些節(jié)能燈消耗的電能為2.2kW·h=7.92×106J。

因W=UIt，則電路中的總電流I=W/Ut=7.92×106J/220V×2×3600s=5A，

因各燈泡并聯(lián)，則通過每只燈泡的電流為0.05A。

一只節(jié)能燈消耗的功率P=220V×0.05A=11W，則節(jié)約的電能為（60-11）×10-3kW×2h×100=9.8kW·h。

6.C

7.B

解析：由圖象可知：t=2min=120s時，Q=48×103J，因?yàn)椤芭謱殹笔羌冸娮桦娐?，W=Q=48×103J，所以該“暖手寶”加熱時的功率約為P=W/t=48×103J/120s=400W。

8.A

解析：電壓表的電阻很大，在a、b兩點(diǎn)間接入電壓表時，它與定值電阻串聯(lián)，故電源電壓幾乎全部加在電壓表兩端；在ab兩點(diǎn)間接入一個電流表，能測量電路中的電流，對電路結(jié)構(gòu)沒有影響；“3V 0.5A”小燈泡的電阻為6Ω，接入后，電路中的電流I=U/R=6V/（6Ω+20Ω）=0.23A，故燈泡不能正常發(fā)光；在a、b兩點(diǎn)間接入一個10Ω的電阻后，電路消耗的電功率P=U2/R=（6V）2/30Ω=1.2W。

9.①額定電壓與額定電流 電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V

②A ③更換B滑動變阻器 更換4V擋電源

解析：②小華在實(shí)驗(yàn)中測得的電流為0.32A，故應(yīng)該選擇允許通過的電流較小的滑動變阻器。

10.（1）I=P/U=3W/10V=0.3A；

（2）電阻兩端分得的電壓UR=12V-10V=2V，則定值電阻的阻值R=2V/0.3A=6.7Ω。

（3）Q=I2Rt=（0.3A）2×203Ω×10s=6J。

11.（1）開關(guān)S1閉合、S2斷開時，只有燈泡L1連入電路，燈泡兩端的電壓等于電源電壓，即為12V，則燈泡L1的額定功率P1=UI=12V×1A=12W。

（2）燈泡L1正常發(fā)光時消耗的電能為

W1=P1t=12W×10s=120J。

（3）R2=U2/P=（24V）2/12W=48Ω。

（4）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，兩燈泡并聯(lián)，且R1=U1/I1=12V/1A=12Ω。則并聯(lián)電路中的總電流為

I=U/R=12V/12Ω+12V/48Ω=1A+0.25A=1.25A，即為電流表的示數(shù)。燈泡L2消耗的實(shí)際功率P2=U2額/R2=（12V）2/48Ω=3W。

（二）能力提升

1.2200 3.6×105 600

2.2.5 7.5

解析：P=UI，則U=P/I，燈泡L1允許加的最大電壓為U1=6W/1A=6V，燈泡L2允許加的最大電壓為U1=6W/2A=3V，據(jù)此可知，電路兩端的最大電壓只能為3V時符合題給條件。

R1=U/I=6V/1A=6Ω，此時電路中干路上的電流為I=2A+3V/6Ω=2A+0.5A=2.5A。

R1消耗的功率為P1=UI=3V×0.5A=1.5W，電路中消耗的總功率為P=P1+P2=1.5W+6W=7.5W。（注：也可以直接根據(jù)P=UI直接求解）

3.串 27

解析：在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系時，應(yīng)保持電流相等，故應(yīng)將兩電阻串聯(lián)在電路中；Q=I2Rt=（0.3A）2×5Ω×60s=27J。

4.6 2/5

解析：閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1時，只有電阻R1連入電路，電源電壓U=IR=0.3A×20Ω=6V；再閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化了0.2A，說明通過R2的電流為0.2A，P2=U2I2=6V×0.2A=1.2W，電路消耗的總功率P=UI=6V×（0.3A+0.2A）=3W，P2∶P總=1.2W/3W=2/5。

5.1 右 1∶2

解析：只閉合開關(guān)Sl、S3時，燈Ll、L2和滑動變阻器串聯(lián)，因燈L1、L2均正常發(fā)光，則I=P/U=6W/6V=1A（也可以用燈L2的相關(guān)量計算）；滑動變阻器分得的電壓為U變=12V-6V-3V=3V，消耗的功率Pl=UI=3V×1A=3W；只閉合Sl、S2時，燈泡Ll與變阻器串聯(lián)。由前面的有關(guān)信息可以計算出變阻器原來連入的電阻為3Ω，未連入的為7Ω，為保證燈L1正常發(fā)光，變阻器分得的電壓應(yīng)該為6V，連入電路中的電阻應(yīng)該為R=6V/1A=6Ω，故滑片應(yīng)向右移動；此時滑動變阻器消耗的電功率P2=UI=6V×1A=6W，P1∶P2=3W∶6W=1∶2。

6.A

解析：從圖象中可知，當(dāng)電流為0.4A時，A元件兩端的電壓為2.0V，則消耗的功率PA=UI=2.0V×0.4A=0.8W，同樣可計算出B元件消耗的功率為PB=1.0W，故兩元件的電功率之比為4∶5。

7.C

解析：兩燈泡串聯(lián)在電源電壓為3V的電路中，而它們的額定電壓都為3V，顯然，燈泡都不能正常發(fā)光，消耗的實(shí)際功率均小于其額定功率；由P=UI=U2/R得R1=（3V）2/3W=3Ω，R2=（3V）2/1.5W=6Ω，則電路中消耗的總功率P=U2/R=（3V）2/（3Ω+6Ω）=1W；因R2的電阻是R1的2倍，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，R2兩端的電壓是的R1的2倍，即U2=2V，U1=1V，圖中電壓表測的是燈泡L1兩端的電壓，則電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1∶3。

8.B

解析：當(dāng)定值電阻兩端的電壓為3V時，電流為I1=3V/R，消耗的功率為P1=（3V）2/R。

當(dāng)定值電阻兩端的電壓為4V時，電流為I2=4V/R，消耗的功率為P2=（4V）2/R。

電流的變化量ΔI=I2-I1=4V/R-3V/R=0.25A。

則R=4Ω。

將電阻代入功率的表達(dá)式中可得：

ΔP=P2-P1=1.75W。

9.（1）測燈泡功率時，小燈泡與變阻器應(yīng)該串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測燈泡中的電流，實(shí)物電路圖略：

（2）結(jié)合圖中電表所用量程和指針?biāo)肝恢每芍?，電壓表和電流表示?shù)應(yīng)分別為1.7V、0.24A。

（3）因燈泡的額定電壓為2.5V，此電壓下燈泡正常發(fā)光，所以第2次實(shí)驗(yàn)是燈泡正常發(fā)光時的情況。

（4）第5次實(shí)驗(yàn)中，電流表有讀數(shù)，說明電路是處于通路狀態(tài)，燈泡不發(fā)光，只能說明燈泡消耗的實(shí)際功率太小。

（5）對應(yīng)的電路圖如圖所示：

（6）閉合開關(guān)后，電流表與燈泡并聯(lián)，使得燈泡被短接，電壓表串聯(lián)在電路中了，此種情況下，幾乎沒有電流通過燈泡，故燈泡不發(fā)光，電壓表指針有偏轉(zhuǎn)。

10.（1）圖象中直線表示的定值電阻，而曲線表示的是燈泡（因燈絲電阻隨溫度發(fā)生變化）。由圖象可知，當(dāng)IL=0.2A時，UL=1V，

PL=UL×IL=1V×0.2A=0.2W。

（2）由圖象可知，UR=2.5V時，IR=0.4A，

則W1=UIt=2.5V×0.4A×0.5×3600s=1800J，故兩個電阻并聯(lián)消耗的電能W總=2W1=2×1800J=3600J。

11.（1）設(shè)所需時間為t

熱膽內(nèi)水的質(zhì)量m=ρV=2kg

由ηPt=cmΔt得

t=cmΔt/ηP=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（90-20）℃/0.8×1000W=735s。

（2）當(dāng)開關(guān)S1斷開時，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。

（3）在保溫狀態(tài)時，因消耗的總功率為40W，則有

R總=U2/P′=（220V）2/40W=1210Ω，

同理可求得R2=48.4Ω，

則R1=R總-R1=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω。