15.1电能表与电功

一、单选题

1．电度表可以直接测定（　　）

A．电流强度 B．电压 C．电功 D．电阻

2．某充电宝标有“电池能量：74W·h”，某手机电池标有“电池容量：3.7V4000mA·h”，则该充电宝的电池能量是手机电池容量的（　　）

A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍

3．中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（　　）

A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能

C．电能转化为化学能 D．化学能转化为电能

4．将灯、串联在某电路中，发现灯比灯亮很多，下列说法正确的是　　

A．通过的电流比大 B．通过的电流比小

C．通过两灯的电流一样大 D．无法比较通过两灯的电流大小

5．甲是标有“16Ω 1A”的定值电阻，乙是标有“20Ω 1.5A ”的滑动变阻器，现把它们并联起来，下列说法正确的是（　　）

A．电路两端允许施加的最大电压是30V       B．干路允许通过的最大电流是2.5A

C．定值电阻工作10s产生的热量是360J       D．滑动变阻器工作10s消耗的最大电能是450J

6．关于电能和电功，下列说法正确的是（　　）

A．家用电器每消耗1度电，产生的热量就是3.6×106 J

B．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功

C．电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程

D．通过导体的电流越大，电流做的功就越多

7．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量消耗电功率的仪表

B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW·h的电能

C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈

D．该电能表的单位为焦耳

8．甲乙两用电器并联后接在某一电源上，在相等的时间里，电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多，由此可以判断(　　)

A．通过甲的电流一定比乙小    B．甲两端的电压一定比乙大

C．乙的电阻一定比甲大    D．甲消耗的电能比乙少

9．图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　）

A．电能表是计量电功率的仪器    B．该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h

C．1 kW·h相当于3.6×105J         D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5 kW·h

10．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（　　）

A． B． C． D．

11．今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（　　）

A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的

B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小

C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大

D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大

12．现有两个定值电阻R1和R2 （R1 >R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（  ）

A．W甲>W乙>W丙>W丁 B．W甲> W丙> W丁> W乙

C．W丙> W丁> W乙> W甲 D．W乙> W丁> W丙> W甲

二、填空题

13．电流所做的功叫______。电功国际单位是______，常用单位有度（千瓦时），1度=1千瓦时=______焦耳。

14．近几年，吉安的街道发生了巨大的变化，道路变宽了、变绿了，繁忙的交通路口安装了很多交通灯，如图，为某一路口的红灯黄灯绿灯设施，三只灯均标有“220V100W”，这三只灯是________联的，这套设备工作24小时耗电________度。

15．随着生活水平的不断提升，越来越多的电器进入千家万户，像电视、电脑、洗衣机等，这些家用电器之间是______的选填“串联”或“并联”，洗衣机工作时滚轮转动，这是将电能转化为______能．

16．一只电熨斗的铭牌上标着“220V100W”的字样，它的电阻是______Ω，它正常工作30min，消耗的电能是______J。

17．定值电阻，，若将它们并联后接在电源电压为3V的电路中，则通过他们的电流之比为______。若将它们串联后接在电源电压为6V的电路中，工作2min消耗的总电能为__J。

18．如图所示是小灯泡L和定值电阻R中的电流随电压变化的图象，若将R和L并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中的总电流是______A，小灯泡L工作1min消耗的电能是______J。

19．图所示的电路中，电源电压保持不变，只闭合开关 S1，电流表的示数为 0.2A；再闭合开关 S2，电流表的示数为 0.5A，由此可知两电阻的大小之比 R1：R2为 ______。闭合 S1、S2后，在相同的时间内，电流通过电阻 R1、R2所做电功之比 W1：W2为 ______。

20．如图所示是某工厂两种照明方式的电路图，灯泡L1和L2的规格均为“220V40W”。闭合开关S1、S2，满足夜间正常照明需要；闭合开关S1、断开S2，满足夜间多区域照明需要。电源电压恒为220V，灯泡电阻变化忽略不计。正常照明与多区域照明L1中的电流之比为_______；正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多_______kW•h。

三、作图题

21．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．

（______）

四、实验题

22．在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，同学们设计了如图所示的电路，L1和L2两灯泡的电阻阻值不等，闭合开关后，两个灯泡的亮度不同．现在，我们用这个电路来探究电流做功与哪些因素有关．

（1）由于通电时小灯泡会发热、发光，因此可以通过比较____ 来大致说明一定时间内电流做功的多少．

（2）如果再添加一只________ 表，就可以探究电流做功的多少与________ 的关系．若在此基础之上再串联一个滑动变阻器，则其作用有：①________ ；②________

23．在“探究影响电流做功的因素”的实验中：有以下器材两个规格不同的灯泡，电流表，电压表，开关，滑动变阻器，电源及导线若干实验过程如表：

问题：

（1）在步骤 1 中的实验结论有不妥之处，请改正：__；

（2）在步骤 2 中的空白处补填适当的内容；

（______）

（3）在实验中根据__来反映电流做功的多少．

24．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙两个电路：

(1)实验中我们通过比较____________来比较相同时间内电流做功的多少；

(2)图中所选用的灯泡L1和L2的规格应_______（选填“相同”或“不同”）；

(3)应该选择图______所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系；

(4)甲电路图中，闭合开关后观察发现，在电压相同的情况下，电流越大，电流做的功越______。

25．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中：

（1）根据______，我们可以比较相同时间内电流做功的多少．

（2）同学们设计了两个电路，图甲电路是为了研究电流做功与______的关系；实验发现，在相同时间的情况下，如果______相等，则______较大的灯泡中电流做的功比较多．

（3）经过讨论，认为图乙电路存在一个缺陷，则该缺陷为______．

26．对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：、

猜想A：电流做功可能与电压有关；

猜想B：电流做功可能与电流有关；

猜想C：电流做功可能与通电时间有关。

为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。

(1)将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的______和通电时间相同， 采用的科学探究方法是______；

(2)接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的______有关。

27．在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。

(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为________________能来显示电流做功的多少；

(2)实验电路中的两个小灯泡和的规格应_______________________。(选填“相同”或“不同”；

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是_______________；

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是_____________________(选填“串联”或“并联”)的，这样连接是为了探究电_______________的关系；

(5)完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

（______）

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？

你的看法是______________ ( 选填“不必”或“必须”)，你的理由是__________________。

五、计算题

28．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值R1为。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求：

（1）电源电压U为多少？

（2）通电1min整个电路消耗的电能为多少？

29．如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60 Ω，只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A。求：

（1）电源的电压；

（2）电阻R1的阻值；

（3）开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能。

一、单选题

1．电度表可以直接测定（　　）

A．电流强度 B．电压 C．电功 D．电阻

【答案】C

【解析】

电度表一般指电能表，它是测量电能大小的仪表，所以电度表可以直接测定电功。

故选C。

2．某充电宝标有“电池能量：74W·h”，某手机电池标有“电池容量：3.7V4000mA·h”，则该充电宝的电池能量是手机电池容量的（　　）

A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍

【答案】D

【解析】

手机电池容量：3.7V，4000mA·h，即电池能量为

3.7V×4A·h=14.8W·h

该充电宝的电池能量是手机电池容量

=5倍

故选D。

3．中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（　　）

A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能

C．电能转化为化学能 D．化学能转化为电能

【答案】C

【解析】

蓄电池充电时，消耗电能，获得化学能，是将电能转化为化学能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

4．将灯、串联在某电路中，发现灯比灯亮很多，下列说法正确的是　　

A．通过的电流比大 B．通过的电流比小

C．通过两灯的电流一样大 D．无法比较通过两灯的电流大小

【答案】C

【解析】

串联电路各处电流相同，所以通过两灯的电流一样大，灯泡亮度强弱与实际功率有关，故C选项正确。

故选C。

5．甲是标有“16Ω 1A”的定值电阻，乙是标有“20Ω 1.5A ”的滑动变阻器，现把它们并联起来，下列说法正确的是（　　）

A．电路两端允许施加的最大电压是30V

B．干路允许通过的最大电流是2.5A

C．定值电阻工作10s产生的热量是360J

D．滑动变阻器工作10s消耗的最大电能是450J

【答案】B

【解析】

A．由可得，甲电阻两端允许所加的最大电压为

乙电阻两端允许所加的最大电压为

因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两电阻并联时，电路两端允许施加的最大电压是

故A错误；

B．电路两端允许施加的电压最大时通过甲的电流，由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为1.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流

故B正确；

C．定值电阻工作10s产生的热量为

故C错误；

D．滑动变阻器工作10s消耗的最大电能为

故D错误。

故选B。

6．关于电能和电功，下列说法正确的是（　　）

A．家用电器每消耗1度电，产生的热量就是3.6×106 J

B．用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功

C．电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程

D．通过导体的电流越大，电流做的功就越多

【答案】B

【解析】

A．用电器消耗1度电即3.6×106 J，若是纯电阻电路，产生的热量等于3.6×106J，若是非纯电阻电路产生的热量小于3.6×106 J，故A错误；

B．电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以，用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故B正确；

C．电流做功的过程实质就是电能转化为其他形式能的过程，故C错误；

D．由W=UIt知道，在电压和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流做的功就越多，故D错误。

故选B。

7．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是测量消耗电功率的仪表

B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW·h的电能

C．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈

D．该电能表的单位为焦耳

【答案】C

【解析】

A．电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表，不是测电功率的仪表，故A错误；

BD．电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW·h，图中电能表示数为20.0kW·h，表示它所测量的电路消耗了20.0kW·h的电能，故BD错误；

C．电灯正常工作的电功率

P=100W=0.1kW

灯正常工作10h消耗的电能

W=Pt=0.1kW×10h=1kW·h

“720r/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过720圈，所以，只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作10h，转盘转720圈，故C正确。

故选C。

8．甲乙两用电器并联后接在某一电源上，在相等的时间里，电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多，由此可以判断(　　)

A．通过甲的电流一定比乙小    B．甲两端的电压一定比乙大

C．乙的电阻一定比甲大    D．甲消耗的电能比乙少

【答案】C

【解析】甲乙两用电器并联，并联时各支路电压相等，故B错误；

电流通过甲用电器所做的功比通过乙用电器所做的功多，即甲消耗的电能多，故D错误；

根据，电压和时间相等时，电流大做功多，所以甲的电流大，即，故A错误；

根据得， ，在电压相同时，电流大，电阻小，因为， ，故C正确。

故选C。

9．图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　）

A．电能表是计量电功率的仪器

B．该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h

C．1 kW·h相当于3.6×105J

D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5 kW·h

【答案】D

【解析】

A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；

B．由图可知，5月初电能表的示数W1=1042.8kW·h，6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h，则该家庭在这段时间内总共用电

W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h

故B错误；

C．电能表的计量单位是kW·h

1kW·h=3.6×106J

故C错误；

D．1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能

W′=kW·h=0.5kW·h

故D正确。

故选D。

10．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（　　）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】

甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即

R乙＞R甲＞R丙

将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知

W乙＞W甲＞W丙

故选A。

11．今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（　　）

A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的

B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小

C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大

D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大

【答案】C

【解析】

A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；

B．当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；

C．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示仪示数会变大，故C正确；

D．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路的电流越小，根据P=UI可知，功率越小，由于时间不知，则根据W=Pt可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。

故选C。

12．现有两个定值电阻R1和R2 （R1 >R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（  ）

A．W甲>W乙>W丙>W丁 B．W甲> W丙> W丁> W乙

C．W丙> W丁> W乙> W甲 D．W乙> W丁> W丙> W甲

【答案】D

【解析】

根据串联和并联电路的电阻特点可知，R乙<R丁<R丙<R甲，再根据电功的计算公式可知，在电压和通电时间一定时，电功与电阻成反比，电阻越大，电功就越小；所以W乙> W丁> W丙> W甲，故选D。

二、填空题

13．电流所做的功叫______。电功国际单位是______，常用单位有度（千瓦时），1度=1千瓦时=______焦耳。

【答案】电功    焦耳    3.6×106   

【解析】

[1]电功的定义是电流所做的功。

[2]电功的国际单位是焦耳（J）。

[3]1度=1千瓦时= 1000W3600s=3.6×106J

14．近几年，吉安的街道发生了巨大的变化，道路变宽了、变绿了，繁忙的交通路口安装了很多交通灯，如图，为某一路口的红灯黄灯绿灯设施，三只灯均标有“220V100W”，这三只灯是________联的，这套设备工作24小时耗电________度。

【答案】并    2.4   

【解析】

[1]由于交通灯一直是只有一个灯在亮，而不能三个灯同时亮，故它们是并联的关系。

[2]由“220V100W”知，每个灯的额定功率是100W，即0.1kW，24小时消耗的电能

15．随着生活水平的不断提升，越来越多的电器进入千家万户，像电视、电脑、洗衣机等，这些家用电器之间是______的选填“串联”或“并联”，洗衣机工作时滚轮转动，这是将电能转化为______能．

【答案】并联    机械   

【解析】

家用电器之间互不影响，都是并联的，电视、电脑、洗衣机等这些家用电器之间是并联的．

洗衣机工作时滚轮转动，这是将电能转化为机械能．

16．一只电熨斗的铭牌上标着“220V100W”的字样，它的电阻是______Ω，它正常工作30min，消耗的电能是______J。

【答案】484       

【解析】

[1]根据电熨斗的铭牌，它的电阻是

[2]它正常工作30min，消耗的电能

W=Pt=100W×30×60s=1.8×105J

17．定值电阻，，若将它们并联后接在电源电压为3V的电路中，则通过他们的电流之比为______。若将它们串联后接在电源电压为6V的电路中，工作2min消耗的总电能为__J。

【答案】1∶2    288   

【解析】

[1]若将它们并联后接在电源电压为3V的电路中，并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得

[2]将它们串联后接在电源电压为的电路中，总电阻

则工作2min消耗的总电能

18．如图所示是小灯泡L和定值电阻R中的电流随电压变化的图象，若将R和L并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中的总电流是______A，小灯泡L工作1min消耗的电能是______J。

【答案】0.8    72   

【解析】

[1]将R和L并联在电路中，当电源电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为2V，由图象可知对应的电流：

IL＝0.6A

IR＝0.2A

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流

I′＝IL+IR＝0.6A+0.2A＝0.8A

[2]小灯泡L工作1min消耗的电能

W＝UILt＝2V×0.6A×60s＝72J

19．图所示的电路中，电源电压保持不变，只闭合开关 S1，电流表的示数为 0.2A；再闭合开关 S2，电流表的示数为 0.5A，由此可知两电阻的大小之比 R1：R2为 ______。闭合 S1、S2后，在相同的时间内，电流通过电阻 R1、R2所做电功之比 W1：W2为 ______。

【答案】3：2    2：3   

【解析】

[1]由电路图可知，当只闭合开关 S1 时，电路为 R1 的简单电路，电流表的示数为通过 R1 的电流，即

当再闭合开关 S2 时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以闭合开关 S2 时，通过 R1 的电流不变， 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所 以 ， 通 过 R2 的 电 流

因为并联电路中各支路两端的电压相等，两电阻的大小之比

故两电阻的大小之比3：2。

[2]由 可得，闭合 S、S1 后，R1 与 R2 的电功之比

闭合 S、S1 后，R1 与 R2 的电功之比2：3。

20．如图所示是某工厂两种照明方式的电路图，灯泡L1和L2的规格均为“220V40W”。闭合开关S1、S2，满足夜间正常照明需要；闭合开关S1、断开S2，满足夜间多区域照明需要。电源电压恒为220V，灯泡电阻变化忽略不计。正常照明与多区域照明L1中的电流之比为_______；正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多_______kW•h。

【答案】2∶1    0.2   

【解析】

[1]由可得，灯泡L1和L2的电阻为

闭合开关S1、S2，满足夜间正常照明需要，此时L2被短路，电路中只有L1，L1两端电压即为电源电压，此时L1正常发光，通过L1的电流为

闭合开关S1、断开S2，满足夜间多区域照明需要，此时L1与L2串联，电路中总电阻为

此时电路中电流为

因闭合开关S1、断开S2，此时L1与L2串联，故此时电路中电流即为通过L1的电流，则正常照明与多区域照明L1中的电流之比为

[2]正常照明10h消耗的电能为

多区域照明10h消耗的总电能为

正常照明10h消耗的电能比多区域照明10h消耗的总电能多

三、作图题

21．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．

（______）

【答案】

【解析】

探究电流做功跟电流的大小之间的关系时，要保持电压相同、通电时间相同，即要将两电阻并联，用两只电流表测出通过两电阻的电流，电流表可选用小量程，开关应接在干路上，如图所示：

四、实验题

22．在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，同学们设计了如图所示的电路，L1和L2两灯泡的电阻阻值不等，闭合开关后，两个灯泡的亮度不同．现在，我们用这个电路来探究电流做功与哪些因素有关．

（1）由于通电时小灯泡会发热、发光，因此可以通过比较____ 来大致说明一定时间内电流做功的多少．

（2）如果再添加一只________ 表，就可以探究电流做功的多少与________ 的关系．若在此基础之上再串联一个滑动变阻器，则其作用有：①________ ；②________

【答案】灯泡亮度电压电压保护电路进行多次实验，寻找普遍规律

【解析】

【解析】

（1）由于通电时小灯泡会发热、发光，因此可以通过比较灯泡亮度，即大致的实际功率，来大致说明一定时间内电流做功的多少。

（2）我们知道电功率与电压和电流有关，如图电路为串联电路，电流是相等的，所以再添加一只电压表，可以分别测量两灯泡两端的电压，就可以探究电流做功的多少与电压的关系；

再串联一个滑动变阻器，则其作用有：①滑动变阻器接入电路可以保护电路；

②通过滑动变阻器调节电路的电流，从而进行多次测量，寻找普遍规律，可以避免一次实验得出结论的偶然性。

23．在“探究影响电流做功的因素”的实验中：有以下器材两个规格不同的灯泡，电流表，电压表，开关，滑动变阻器，电源及导线若干实验过程如表：

问题：

（1）在步骤 1 中的实验结论有不妥之处，请改正：__；

（2）在步骤 2 中的空白处补填适当的内容；

（______）

（3）在实验中根据__来反映电流做功的多少．

【答案】在电流与时间相等时，电压越大，电流做功越多   

    灯泡亮度．    【解析】

【解析】

（1）如图为串联电路，电流相等，探究电流做功与电压的关系，可得出的结论是：在电流与时间相等时，电压越大，电流做功越多．故题中结论缺少了“在电流与时间相等时”这一条件；

（2）探究电流做功与电流的关系，两灯应并联，可以保证电压相等，故设计电路图如下：

通过观察灯泡的亮度和电流表示数，可以得出结论：在电压和时间相等时，电流越大，电流做功越多；

（3）在实验中根据灯泡亮度来判断电流做功的多少，转换法的应用．

24．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙两个电路：

(1)实验中我们通过比较____________来比较相同时间内电流做功的多少；

(2)图中所选用的灯泡L1和L2的规格应_______（选填“相同”或“不同”）；

(3)应该选择图______所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系；

(4)甲电路图中，闭合开关后观察发现，在电压相同的情况下，电流越大，电流做的功越______。

【答案】电灯的亮暗    不同    乙    多   

【解析】

(1)[1]电灯功率越大，电灯越亮。实验中电灯越亮，说明电灯的功率越大。实验中两电灯通电的时间相同，由

得，功率大的电灯电流做功多。所以可以通过电灯的亮暗来比较相同时间内电流做功的多少。

(2)[2]甲乙两图电路的设计是要分别探究电流、电压的关系，应该选用不同规格的灯泡才能使两灯泡的电流或者电压不同。

(3)[3]要探究电流做功多少与电压大小的关系，要控制两灯泡的电流相同，应选择串联电路，所以要选用乙图。

(4)[4]甲电路图中，闭合开关后观察发现，在电压相同的情况下，电流越大，灯泡越亮，电流做的功多。

25．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中：

（1）根据______，我们可以比较相同时间内电流做功的多少．

（2）同学们设计了两个电路，图甲电路是为了研究电流做功与______的关系；实验发现，在相同时间的情况下，如果______相等，则______较大的灯泡中电流做的功比较多．

（3）经过讨论，认为图乙电路存在一个缺陷，则该缺陷为______．

【答案】灯泡的亮度    电压    电流    电压    干路上缺少滑动变阻器，无法进行多次实验   

【解析】

(1)[1]灯泡越亮，在相同时间里消耗的电能越多，电流做功越多，所以根据灯泡的亮度比较相同时间内电流做功的多少；

(2)[2]图甲电路中，两灯串联，电流相同，根据控制变量法的思路可知，图甲电路是为了研究电流做功与电压的关系；

[3][4]在电流和时间相同的情况下，电压越大，灯泡越亮，电流做的功越多；

(3)[5]为了得到具有普遍性的结论，需要多次实验，图乙干路上缺少滑动变阻器，无法进行多次实验．

26．对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：、

猜想A：电流做功可能与电压有关；

猜想B：电流做功可能与电流有关；

猜想C：电流做功可能与通电时间有关。

为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置（除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同）及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。

(1)将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的______和通电时间相同， 采用的科学探究方法是______；

(2)接通电路前他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两只温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的______有关。

【答案】电流    控制变量    电压   

【解析】

(1)[1][2]电流做功与电压、电流以及时间有关，两电阻串联控制了通过电阻丝的电流和通电时间相同，实验采用了控制变量法。

(2)[3]两电阻丝串联接入电路即控制通过电阻丝的电流相等，又控制了通电时间相同；由于两电阻丝的阻值不同，由U=IR可知两个电阻两端的电压不同，但瓶内所装液体的质量相等，而电阻丝将电流所做的功全部转化为液体的内能，因此可以观察温度计的示数比较电流所做的功与电阻丝两端电压的关系，可以验证猜想A。

27．在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。

(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为________________能来显示电流做功的多少；

(2)实验电路中的两个小灯泡和的规格应_______________________。(选填“相同”或“不同”；

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是_______________；

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是_____________________(选填“串联”或“并联”)的，这样连接是为了探究电_______________的关系；

(5)完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

（______）

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？

你的看法是______________ ( 选填“不必”或“必须”)，你的理由是__________________。

【答案】内    不同    改变灯泡的电压，便于多次实验得出普遍规律    串联    电压        不必    见解析   

【解析】

(1)[1]小灯泡工作过程中电能主要转化为内能来显示电流做功的多少。

(2)[2]灯的规格不同时，灯的亮度不同，这样才能比较相同时间内电流做功的多少；故实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应不同。

(3)[3]电流做功的多少与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关，研究电流做功的多少与电压关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电压大小，故小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是改变灯泡的电压，便于多次实验得出普遍规律。

(4)[4][5]在图甲所示的电路中，两个小灯泡是串联的，根据串联电路的规律，通过的电流相等，而两灯的规格不同，分得的电压不同，所以这样连接是为了探究电流做功的多少与电压的关系。

(5)[6]研究电流做的功与电流关系时，要控制电压和通电时间相同，根据并联电路电压的规律，可将两灯泡并联，电流表分别测量两支路的电流，并在干路中串联一个滑动变阻器；如下图所示：

(6)[7][8]对电路中的同一个灯泡，电压和通过的电流相同，根据生活经验可知，通电时间越长，灯消耗的电能越多，即电流做的功越多，故对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，不必通过实验验证。

五、计算题

28．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值R1为。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求：

（1）电源电压U为多少？

（2）通电1min整个电路消耗的电能为多少？

【答案】（1）6V；（2）288J

【解析】

解：（1）闭合开关S，两电阻并联，电流表A1测R1的电流，电流表A测干路的电流，根据并联电路电流的规律，干路电流较大，故可知通过R1的电流为0.3A，根据欧姆定律，电源电压

U=I1R1=0.3A×=6V

（2）电路的总电流为0.8A，通电1min整个电路消耗的电能为

W=UIt=6V×0.8A×60s=288J

答：（1）电源电压U为6V；

（2）通电1min整个电路消耗的电能为288J。

29．如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60 Ω，只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A。求：

（1）电源的电压；

（2）电阻R1的阻值；

（3）开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能。

【答案】（1）12 V；（2）30Ω；（3）72 J

【解析】

解：（1）只闭合开关S0时，电路为R2的简单电路，电源的电压

U=U2=I2R2=0.2 A×60 Ω=12 V

（2）开关S0、S1均闭合时，R1与R2并联，此时由于R2两端的电压不变，则通过R2的电流仍然为0.2 A，则通过R1的电流

I1=I-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A

R1的阻值

（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能

W=UIt=12V×0.6A×10s=72J

答：（1）电源的电压为12V；

（2）电阻R1的阻值为30Ω；

（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能为72J