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一、知识梳理
1.电能表与电功
（1）电能表：测量消耗了多少电能（即电功）的仪器.
（2）电能表的接线方法.
（3）电能表的参数：3000r/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，转盘转3000转.
（电子式电能表，其参数为imp/（kW·h），表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁的次数）
220V表示额定电压（正常工作时的电压）为220V.
10A（40A）表示长时间工作最大电流为10A（短时间内最大电流为40A）.
（4）电能表的读数：两次示数之差.
（5）电功（W）：电流做功的大小.
公式：W=Pt=UIt
单位：焦耳（J）
因为电流通过用电器会把电能转化为其他形式的能量，所以该过程也就是电流做功的过程，而消耗多少电能，电流就做多少功.
2.电功率
（1）电功率（P）：表示电流做功的快慢的物理量.
公式：P=W/t=UI（在纯电阻电路中由W=UIt=I2Rt=U2t/R，可以得到P=I2R=U2/R，变形得到：I=P/U，R=U2/P，要求会利用这两个变形公式，根据用电器的额定电压和额定功率，算出正常工作时的电流以及用电器的电阻）
单位：瓦特（W），1W=1J/s
（2）测家庭用电器的电功率的方法.
（3）额定电压：用电器正常工作时两端的电压.
额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率.
（4）测量小灯泡的功率
①原理：P=UI
②测量工具：电压表、电流表
③滑动变阻器的作用：改变灯泡两端电压
④电路图：
⑤结论：A.若U实>U额，则P实>P额；
若U实=U额，则P实=P额；
若U实 B.小灯泡的亮度取决于它的实际功率.
3.电热器 电流的热效应
（1）电热器：将电能全部转化为内能的装置
举例：电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等（即所谓的纯电阻电路）
（2）电流的热效应：电流通过导体会产生热量
（3）电热（Q）：电流产生的热量
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比.
公式：Q=I2Rt
（4）纯电阻电路（电热器）：Q=W=UIt=I2Rt
=U2t/R（初中阶段主要涉及纯电阻电路）
非纯电阻电路（如电动机）：Q 4.家庭电路与安全用电
（1）家庭电路的基本组成：进户线（电源线）、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座、用电器等.
进户线：火线和零线之间的电压为220V；火线和地线之间的电压为220V；零线和地线的电压为零.
电能表：在干路上来测量用电器消耗的电能.
闸刀开关：干路上总开关（当发生触电事故或用电器着火时，首先用它来切断电源）
熔断器：熔丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成.熔丝的作用是：当电路中的电流过大时，达到熔丝的熔点，熔丝熔断，电路自动切断.
开关：开关应和它所控制的用电器串联，且接在火线和用电器之间.
插座：插座用来连接用电器，所以各插座之间应该是并联的.
用电器：家庭电路中的各用电器都是并联的.
（2）两孔插座、三线插头和三孔插座
①两孔插座：“左零右火”
②三孔插座：“左零右火中接地”
三线插头：有金属外壳的用电器基本上都是三线插头，对应于三孔插座.（作用：当用电器内部绝缘皮破损或失去绝缘性能时，导致火线与外壳接触使外壳带电而发生触电事故.故有此接地的保护，电流就会通过地线流入大地，不会从人体走，避免触电事故的发生.）
（3）测电笔：
①构造：金属电极、氖管、弹簧和高电阻
②作用：辨别火线和零线
③使用方法：手接触笔尾的金属电极，笔尖接触电线，若氖管发光，则接触的是火线；若氖管不发光，则接触的是零线.
（4）电路中引起火灾的原因
①电路中电流过大；短路；电路中总功率过大.
②电线连接处接触不良.
二、考点扫描
考点1.电能表
例1 小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图1，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（ ）.
A.电能表的额定功率为2500W
B.电能表的基本电流为5A
C.拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW·h
D.拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
解析 本题考查的是电能表的技术参数，要理解电能表上参数的物理意义，会读电能表读数.
答案 B
考点2.电功和电功率
例2 关于电功和电功率，下列说法中正确的是（ ）.
A.电流通过导体时做功越多，则电功率越大
B.电功率大的用电器一定比功率小的用电器做功多
C.在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大
D.电功的大小说明做功的快慢
解析 电功率是表示电流做功快慢的物理量，与电流做功的多少和通电时间有关，故A、B、D选项说法错误；根据P
=W/t可知，在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大，故C选项正确.
答案 C
考点3.电流的热效应
例3 如图所示的四种用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）.
解析 当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应.一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素.任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应. 答案 D
考点4.家庭电路与安全用电
例4 某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是（ ）.
A.图中的插座可以是并联的，也可以是串联的
B.控制灯泡的开关可以接在零线上
C.彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路
D.有金属外壳的家用电器必须用三孔插座，以确保安全
解析 根据家庭电路的正确连接进行分析，各元件的连接都应该从安全方面考虑.
本题主要考查：（1）掌握家庭电路中用电器之间、插座之间、用电器和插座之间、开关和用电器之间的连接方式；（2）掌握保险丝的材料、作用、工作原理.
答案 D
三、实验探究
例1 在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少.如图2是进行该探究的电路之一.
①提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 ；
②由图2所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；
③对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必须通过实验探究来发现？简要说明你的观点 .
解析 ①电流做功多少与电压、电流和通电时间有关，要探究与电压的关系，要控制电流、通电时间相同，所以采取串联，需要两灯的电阻不同（分得的电压不同），所以需要选择不同规格的灯泡，即2.5V和3.8V的灯泡各一只；
②由图可知是串联，电流相同，研究的是电流做功与电压的关系；
③不需要设计实验研究与通电时间的关系，因为由生活经验告诉我们，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多.
答案 ①2.5V和3.8V的灯泡各一只；②电压；③不需要.根据我们的生活经验可知，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多.
例2 如图3所示的实验电路是小阳同学为探究“焦耳定律”所设计的，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油（煤油质量相等）加热，然后观察插入密封烧瓶里的玻璃管中煤油柱上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少.请你仔细观察小阳设计的实验电路，并应用所学的知识分析回答下列问题：
（1）探究电流产生热的多少与电阻的关系时，应断开开关 ，闭合开关 ，通过对比甲、乙两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻值应该是 的（选填“相等”或“不相等”）.
（2）探究电流产生热的多少与电流的关系，可断开开关 、闭合开关 ，通过调节滑动变阻器来改变通过电阻丙的电流，并在相同的 里，观察烧瓶中煤油柱上升的高度.
解析 根据焦耳定律Q=I2Rt：
（1）想要探究电流产生热量的多少与电阻的关系，必须控制通过电阻的电流和通电时间相等，所以必须让两个电阻串联，即断开开关S2、闭合开关S1，而改变电阻大小，从而探究电流产生热量的多少与电阻的关系，所以这两个烧瓶中电阻值应该是不相等的.
（2）想要探究电流产生热量的多少与电流的关系，必须控制加在电阻两端的电压和通电时间相等，改变通过电阻的电流，所以断开开关S1、闭合开关S2，通过调节滑动变阻器来改变通过电阻丙的电流，并在相同的时间里，观察烧瓶中煤油柱上升的高度.
答案 （1）S2 S1 不相等 （2）S1 S2 时间
例3 小青和小明一起做“测量小灯泡电功率”的实验.
（1）小青同学按电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，然后又立即熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
A. ；
B. .
（2）小明完成电路连接并闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源的电压，出现此故障的原因可能是（ ）.
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.电压表短路
D.电流表断路
（3）排除电路故障后，灯泡正常发光时，电压表的示数是2.5V，电流表的示数如图4所示，小灯泡的额定电功率是 W.
（4）在实验中小明认为要多次测量求平均值才能使额定功率更准确，你认为对吗？请说明理由.
解析 （1）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作.灯泡发出耀眼的光，说明电流很大，这是滑动变阻器没有调到最大阻值，这也是不允许的.
（2）根据灯泡不亮，电流表无示数，可判断电路没有电流通过，是断路；根据电压表的示数接近电源的电压，可判断和电压表并联的用电器断路，电压表测量的是电源电压，选项B正确.
（3）根据电流表所接量程和指针位置可知I=0.32A，则电功率P=UI=2.5V×0.32A
=0.8W.
（4）不对，小灯泡的额定功率必须是额定电压下的功率，与其他电压下的功率无关.
答案 （1）A.连接电路时没有断开开关；B.滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值端. （2）B （3）0.8 （4）不对，小灯泡的额定功率必须是额定电压下的功率，与其他电压下的功率无关
四、典型解析
例1 小明家的电能表如图5所，家中同时工作的用电器的总功率不能超过
W，当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该电灯消耗的电能是 J，它的电功率为 W.
解析 从电能表上可以看出电能表的额定电压和额定电流，根据公式P=UI可求家中的最大功率；也就是家中同时工作的用电器不能超过的总功率；已知每消耗1kW·h转盘转动2500r，可求转动5r消耗的电能；根据公式P=W/t求出灯泡的电功率.
答案 2.2×103 7.2×103 40
例2 某电子体重计的电路如图6所示，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0是保护电阻，当称量的体重增加时，变阻器的电阻值 ；电压表示数 ；电路消耗的总功率 .（选填“变大”“不变”或“变小”） 解析 从电路图上可以看出，保护电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当称量的体重增加时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流的变化，从而判断出电压表示数的变化，根据公式P=UI可知电路消耗的总功率的变化.当称量的体重增加时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，保护电阻两端的电压变小，电源电压不变，所以电压表示数变大，根据公式P=UI可知电路消耗的总功率变小.
答案 变大 变大 变小
例3 在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见.小杰利用公式P=UI计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率.（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I）
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由.
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量.
（3）求电动机在时间t内所做的机械功.
解析 （1）计算电动机所消耗的电功率应该利用公式P=UI来计算，U为电动机两端的电压，I为通过电动机的电流，利用公式P=I2R只能计算线圈电阻消耗的功率.
（2）已知通过的电流和工作时间以及线圈的电阻，根据焦耳定律计算就可.
（3）电动机在时间t内所做的机械功等于电流做的总功减去线圈产生的热量.
答案 （1）小杰正确，小施不正确，因为P=I 2R只是线圈的发热功率，而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为电能，有一部分转化成了内能，所以利用P=I 2R来计算电动机所消耗的电功率是错误的.
（2）这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量Q=I 2Rt.
（3）电动机在时间t内所做的机械功W=W电-Q=UIt-I 2Rt.
五、仿真测试
1.下列家用电器中，正常工作1h耗电接近1.2kW·h的是（ ）.
A.空调 B.电冰箱
C.电视机 D.台灯
2.随着人们生活水平的逐步提高，家用电器不断增多，下列几个家用电器中主要用电流的热效应来工作的是（ ）.
A.电冰箱 B.电视机
C.洗衣机 D.电饭煲
3.如图是三线插头的照片.留心观察发现，与地线连接的那个插头比另外两个插头要稍长一些.插头在长度设计上的这种差异，主要是考虑下列哪一因素（ ）.
A.使插头的造型更美观
B.有利于识别火线和零线插头
C.插入插座中更稳固
D.操作时，可确保接地插头先接地
4.将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流产生的热量是1.5×103J，若将阻值为10Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电10min，电流产生的热量是（ ）.
A.1.5×103J B.3.75×103J
C.7.5×103J D.6.0×103J
5.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（ ）.
A.甲一定比乙亮
B.乙一定比甲亮
C.都正常工作时，甲比乙亮
D.都正常工作时，乙比甲亮
6.以下做法中，符合安全用电原则的是（ ）.
A.熔丝熔断后，用铜丝来代替
B.将家用电器的金属外壳接地
C.用湿布擦抹电器
D.小区停电，不切断总开关就进行电路维修
7.小悦将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联接在电源上，如图所示，闭合开关后发现L1发出明亮的光，却看不到L2发光，造成此现象的原因可能是（ ）.
A.L2开路
B.L1的电阻相对太小
C.L2的额定功率相对太大
D.L1的实际功率相对太小
8.如图是测定小灯泡电功率的电路图.电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动.产生这一现象的原因可能是（ ）.
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器连入电阻值过大
C.灯泡断路
D.灯丝电阻值过大
9.如图，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2.5V时，灯泡L正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则下列判断正确的是（ ）.
A.电源电压是2.5V
B.灯泡L的额定功率是0.75W
C.滑片P向右滑动时，灯泡L有可能被烧毁
D.滑片P向右滑动时，电流表示数减小，电压表示数增大
10.电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用 来工作的.而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了 .
11.某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有
J的电能转化成了内能和 能.
12.在家庭电路中，用测电笔辨别输电线时，能使氖管发光的是 线；为了防止触电，必须把用电器的开关装在
线上.（选填“火”“零”或“地”）
13.小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成了 ，
则他家在这段时间用电 kW·h，用电器消耗的实际功率是 W.如果电能表上标有“220V 2.5（10）A”字样，则电路中 （选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为800W的电饭煲.
14.甲、乙两盏小灯泡上分别标有“3V 3W”和“6V 3W”的字样，将它们串联接入电路，使其中一盏灯正常发光，另一盏灯较暗，则电源电压应等于 V.
15.两根电热丝，其电阻R1=2R2.若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则R1、R2两端的电压之比是 ；在相同时间内，电流通过R1、R2产生的热量之比是 . 16.有一台太阳能热水器，贮水量为100kg，在太阳下照射数小时后，所贮水的温度从15℃升高到45℃，水吸收的热量是
J.如采用电能来加热这些水，若电能的利用率为70%，电价为0.53元/（kW·h），则需电费 元.
17.在“测定小灯泡额定功率”的实验中：已知小灯泡上标有“0.3A”的字样.
（1）请在图a电路的“○”中填上电压表和电流表的符号；
（2）正确连接电路后，进行实验.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图b为 V，则小灯泡的额定功率为 W.
18.如图所示，在探究电流做功与哪些因素有关的实验中，小电动机通过细线将砝码吊起.
（1）请将滑动变阻器接入电路中（要求连线不得交叉）；
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对
做的功相等；
（3）电流表和电压表的读数如图（甲）（乙）所示，则小电动机两端的电压是 V，功率P电= W；
（4）若砝码的重力是10N，小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m，则它的机械功率P= W；
（5）P电与P的大小关系是P电 P（选填“>”“=”或“<”）；造成这种情况的原因可能是 .（写出一条理由即可）
19.为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”，小焦设计了图所示的实验电路.他用电阻丝（其中R甲=R丙 （1）若要研究电热的多少与电阻大小的关系，应比较烧瓶甲和烧瓶 中温度计示数变化的情况；
（2）若要研究电热的多少与电流大小的关系，应比较烧瓶甲和烧瓶 中温度计示数变化的情况.
20.饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态.
（1）试确定温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态.
（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻R2的阻值.（不考虑温度对阻值的影响）
1.电能表与电功
（1）电能表：测量消耗了多少电能（即电功）的仪器.
（2）电能表的接线方法.
（3）电能表的参数：3000r/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，转盘转3000转.
（电子式电能表，其参数为imp/（kW·h），表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁的次数）
220V表示额定电压（正常工作时的电压）为220V.
10A（40A）表示长时间工作最大电流为10A（短时间内最大电流为40A）.
（4）电能表的读数：两次示数之差.
（5）电功（W）：电流做功的大小.
公式：W=Pt=UIt
单位：焦耳（J）
因为电流通过用电器会把电能转化为其他形式的能量，所以该过程也就是电流做功的过程，而消耗多少电能，电流就做多少功.
2.电功率
（1）电功率（P）：表示电流做功的快慢的物理量.
公式：P=W/t=UI（在纯电阻电路中由W=UIt=I2Rt=U2t/R，可以得到P=I2R=U2/R，变形得到：I=P/U，R=U2/P，要求会利用这两个变形公式，根据用电器的额定电压和额定功率，算出正常工作时的电流以及用电器的电阻）
单位：瓦特（W），1W=1J/s
（2）测家庭用电器的电功率的方法.
（3）额定电压：用电器正常工作时两端的电压.
额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率.
（4）测量小灯泡的功率
①原理：P=UI
②测量工具：电压表、电流表
③滑动变阻器的作用：改变灯泡两端电压
④电路图：
⑤结论：A.若U实>U额，则P实>P额；
若U实=U额，则P实=P额；
若U实
3.电热器 电流的热效应
（1）电热器：将电能全部转化为内能的装置
举例：电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等（即所谓的纯电阻电路）
（2）电流的热效应：电流通过导体会产生热量
（3）电热（Q）：电流产生的热量
焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比.
公式：Q=I2Rt
（4）纯电阻电路（电热器）：Q=W=UIt=I2Rt
=U2t/R（初中阶段主要涉及纯电阻电路）
非纯电阻电路（如电动机）：Q
（1）家庭电路的基本组成：进户线（电源线）、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座、用电器等.
进户线：火线和零线之间的电压为220V；火线和地线之间的电压为220V；零线和地线的电压为零.
电能表：在干路上来测量用电器消耗的电能.
闸刀开关：干路上总开关（当发生触电事故或用电器着火时，首先用它来切断电源）
熔断器：熔丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成.熔丝的作用是：当电路中的电流过大时，达到熔丝的熔点，熔丝熔断，电路自动切断.
开关：开关应和它所控制的用电器串联，且接在火线和用电器之间.
插座：插座用来连接用电器，所以各插座之间应该是并联的.
用电器：家庭电路中的各用电器都是并联的.
（2）两孔插座、三线插头和三孔插座
①两孔插座：“左零右火”
②三孔插座：“左零右火中接地”
三线插头：有金属外壳的用电器基本上都是三线插头，对应于三孔插座.（作用：当用电器内部绝缘皮破损或失去绝缘性能时，导致火线与外壳接触使外壳带电而发生触电事故.故有此接地的保护，电流就会通过地线流入大地，不会从人体走，避免触电事故的发生.）
（3）测电笔：
①构造：金属电极、氖管、弹簧和高电阻
②作用：辨别火线和零线
③使用方法：手接触笔尾的金属电极，笔尖接触电线，若氖管发光，则接触的是火线；若氖管不发光，则接触的是零线.
（4）电路中引起火灾的原因
①电路中电流过大；短路；电路中总功率过大.
②电线连接处接触不良.
二、考点扫描
考点1.电能表
例1 小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图1，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（ ）.
A.电能表的额定功率为2500W
B.电能表的基本电流为5A
C.拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW·h
D.拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
解析 本题考查的是电能表的技术参数，要理解电能表上参数的物理意义，会读电能表读数.
答案 B
考点2.电功和电功率
例2 关于电功和电功率，下列说法中正确的是（ ）.
A.电流通过导体时做功越多，则电功率越大
B.电功率大的用电器一定比功率小的用电器做功多
C.在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大
D.电功的大小说明做功的快慢
解析 电功率是表示电流做功快慢的物理量，与电流做功的多少和通电时间有关，故A、B、D选项说法错误；根据P
=W/t可知，在相同时间里，电流通过导体时做功越多，则电功率越大，故C选项正确.
答案 C
考点3.电流的热效应
例3 如图所示的四种用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）.
解析 当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应.一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素.任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应. 答案 D
考点4.家庭电路与安全用电
例4 某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是（ ）.
A.图中的插座可以是并联的，也可以是串联的
B.控制灯泡的开关可以接在零线上
C.彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路
D.有金属外壳的家用电器必须用三孔插座，以确保安全
解析 根据家庭电路的正确连接进行分析，各元件的连接都应该从安全方面考虑.
本题主要考查：（1）掌握家庭电路中用电器之间、插座之间、用电器和插座之间、开关和用电器之间的连接方式；（2）掌握保险丝的材料、作用、工作原理.
答案 D
三、实验探究
例1 在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少.如图2是进行该探究的电路之一.
①提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 ；
②由图2所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；
③对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必须通过实验探究来发现？简要说明你的观点 .
解析 ①电流做功多少与电压、电流和通电时间有关，要探究与电压的关系，要控制电流、通电时间相同，所以采取串联，需要两灯的电阻不同（分得的电压不同），所以需要选择不同规格的灯泡，即2.5V和3.8V的灯泡各一只；
②由图可知是串联，电流相同，研究的是电流做功与电压的关系；
③不需要设计实验研究与通电时间的关系，因为由生活经验告诉我们，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多.
答案 ①2.5V和3.8V的灯泡各一只；②电压；③不需要.根据我们的生活经验可知，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多.
例2 如图3所示的实验电路是小阳同学为探究“焦耳定律”所设计的，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油（煤油质量相等）加热，然后观察插入密封烧瓶里的玻璃管中煤油柱上升的高度，就可以对比电阻丝放热的多少.请你仔细观察小阳设计的实验电路，并应用所学的知识分析回答下列问题：
（1）探究电流产生热的多少与电阻的关系时，应断开开关 ，闭合开关 ，通过对比甲、乙两个烧瓶中煤油柱上升的高度，而这两个烧瓶中电阻值应该是 的（选填“相等”或“不相等”）.
（2）探究电流产生热的多少与电流的关系，可断开开关 、闭合开关 ，通过调节滑动变阻器来改变通过电阻丙的电流，并在相同的 里，观察烧瓶中煤油柱上升的高度.
解析 根据焦耳定律Q=I2Rt：
（1）想要探究电流产生热量的多少与电阻的关系，必须控制通过电阻的电流和通电时间相等，所以必须让两个电阻串联，即断开开关S2、闭合开关S1，而改变电阻大小，从而探究电流产生热量的多少与电阻的关系，所以这两个烧瓶中电阻值应该是不相等的.
（2）想要探究电流产生热量的多少与电流的关系，必须控制加在电阻两端的电压和通电时间相等，改变通过电阻的电流，所以断开开关S1、闭合开关S2，通过调节滑动变阻器来改变通过电阻丙的电流，并在相同的时间里，观察烧瓶中煤油柱上升的高度.
答案 （1）S2 S1 不相等 （2）S1 S2 时间
例3 小青和小明一起做“测量小灯泡电功率”的实验.
（1）小青同学按电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，然后又立即熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
A. ；
B. .
（2）小明完成电路连接并闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源的电压，出现此故障的原因可能是（ ）.
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.电压表短路
D.电流表断路
（3）排除电路故障后，灯泡正常发光时，电压表的示数是2.5V，电流表的示数如图4所示，小灯泡的额定电功率是 W.
（4）在实验中小明认为要多次测量求平均值才能使额定功率更准确，你认为对吗？请说明理由.
解析 （1）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作.灯泡发出耀眼的光，说明电流很大，这是滑动变阻器没有调到最大阻值，这也是不允许的.
（2）根据灯泡不亮，电流表无示数，可判断电路没有电流通过，是断路；根据电压表的示数接近电源的电压，可判断和电压表并联的用电器断路，电压表测量的是电源电压，选项B正确.
（3）根据电流表所接量程和指针位置可知I=0.32A，则电功率P=UI=2.5V×0.32A
=0.8W.
（4）不对，小灯泡的额定功率必须是额定电压下的功率，与其他电压下的功率无关.
答案 （1）A.连接电路时没有断开开关；B.滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值端. （2）B （3）0.8 （4）不对，小灯泡的额定功率必须是额定电压下的功率，与其他电压下的功率无关
四、典型解析
例1 小明家的电能表如图5所，家中同时工作的用电器的总功率不能超过
W，当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该电灯消耗的电能是 J，它的电功率为 W.
解析 从电能表上可以看出电能表的额定电压和额定电流，根据公式P=UI可求家中的最大功率；也就是家中同时工作的用电器不能超过的总功率；已知每消耗1kW·h转盘转动2500r，可求转动5r消耗的电能；根据公式P=W/t求出灯泡的电功率.
答案 2.2×103 7.2×103 40
例2 某电子体重计的电路如图6所示，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0是保护电阻，当称量的体重增加时，变阻器的电阻值 ；电压表示数 ；电路消耗的总功率 .（选填“变大”“不变”或“变小”） 解析 从电路图上可以看出，保护电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当称量的体重增加时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流的变化，从而判断出电压表示数的变化，根据公式P=UI可知电路消耗的总功率的变化.当称量的体重增加时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，保护电阻两端的电压变小，电源电压不变，所以电压表示数变大，根据公式P=UI可知电路消耗的总功率变小.
答案 变大 变大 变小
例3 在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见.小杰利用公式P=UI计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率.（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I）
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由.
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量.
（3）求电动机在时间t内所做的机械功.
解析 （1）计算电动机所消耗的电功率应该利用公式P=UI来计算，U为电动机两端的电压，I为通过电动机的电流，利用公式P=I2R只能计算线圈电阻消耗的功率.
（2）已知通过的电流和工作时间以及线圈的电阻，根据焦耳定律计算就可.
（3）电动机在时间t内所做的机械功等于电流做的总功减去线圈产生的热量.
答案 （1）小杰正确，小施不正确，因为P=I 2R只是线圈的发热功率，而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为电能，有一部分转化成了内能，所以利用P=I 2R来计算电动机所消耗的电功率是错误的.
（2）这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量Q=I 2Rt.
（3）电动机在时间t内所做的机械功W=W电-Q=UIt-I 2Rt.
五、仿真测试
1.下列家用电器中，正常工作1h耗电接近1.2kW·h的是（ ）.
A.空调 B.电冰箱
C.电视机 D.台灯
2.随着人们生活水平的逐步提高，家用电器不断增多，下列几个家用电器中主要用电流的热效应来工作的是（ ）.
A.电冰箱 B.电视机
C.洗衣机 D.电饭煲
3.如图是三线插头的照片.留心观察发现，与地线连接的那个插头比另外两个插头要稍长一些.插头在长度设计上的这种差异，主要是考虑下列哪一因素（ ）.
A.使插头的造型更美观
B.有利于识别火线和零线插头
C.插入插座中更稳固
D.操作时，可确保接地插头先接地
4.将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流产生的热量是1.5×103J，若将阻值为10Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电10min，电流产生的热量是（ ）.
A.1.5×103J B.3.75×103J
C.7.5×103J D.6.0×103J
5.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（ ）.
A.甲一定比乙亮
B.乙一定比甲亮
C.都正常工作时，甲比乙亮
D.都正常工作时，乙比甲亮
6.以下做法中，符合安全用电原则的是（ ）.
A.熔丝熔断后，用铜丝来代替
B.将家用电器的金属外壳接地
C.用湿布擦抹电器
D.小区停电，不切断总开关就进行电路维修
7.小悦将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联接在电源上，如图所示，闭合开关后发现L1发出明亮的光，却看不到L2发光，造成此现象的原因可能是（ ）.
A.L2开路
B.L1的电阻相对太小
C.L2的额定功率相对太大
D.L1的实际功率相对太小
8.如图是测定小灯泡电功率的电路图.电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动.产生这一现象的原因可能是（ ）.
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器连入电阻值过大
C.灯泡断路
D.灯丝电阻值过大
9.如图，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2.5V时，灯泡L正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则下列判断正确的是（ ）.
A.电源电压是2.5V
B.灯泡L的额定功率是0.75W
C.滑片P向右滑动时，灯泡L有可能被烧毁
D.滑片P向右滑动时，电流表示数减小，电压表示数增大
10.电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用 来工作的.而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了 .
11.某日光灯接在照明电路中正常工作时，其电流是0.13A，若通电10min，有
J的电能转化成了内能和 能.
12.在家庭电路中，用测电笔辨别输电线时，能使氖管发光的是 线；为了防止触电，必须把用电器的开关装在
线上.（选填“火”“零”或“地”）
13.小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成了 ，
则他家在这段时间用电 kW·h，用电器消耗的实际功率是 W.如果电能表上标有“220V 2.5（10）A”字样，则电路中 （选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为800W的电饭煲.
14.甲、乙两盏小灯泡上分别标有“3V 3W”和“6V 3W”的字样，将它们串联接入电路，使其中一盏灯正常发光，另一盏灯较暗，则电源电压应等于 V.
15.两根电热丝，其电阻R1=2R2.若将它们串联在电路中，保持电源电压不变，则R1、R2两端的电压之比是 ；在相同时间内，电流通过R1、R2产生的热量之比是 . 16.有一台太阳能热水器，贮水量为100kg，在太阳下照射数小时后，所贮水的温度从15℃升高到45℃，水吸收的热量是
J.如采用电能来加热这些水，若电能的利用率为70%，电价为0.53元/（kW·h），则需电费 元.
17.在“测定小灯泡额定功率”的实验中：已知小灯泡上标有“0.3A”的字样.
（1）请在图a电路的“○”中填上电压表和电流表的符号；
（2）正确连接电路后，进行实验.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图b为 V，则小灯泡的额定功率为 W.
18.如图所示，在探究电流做功与哪些因素有关的实验中，小电动机通过细线将砝码吊起.
（1）请将滑动变阻器接入电路中（要求连线不得交叉）；
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对
做的功相等；
（3）电流表和电压表的读数如图（甲）（乙）所示，则小电动机两端的电压是 V，功率P电= W；
（4）若砝码的重力是10N，小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m，则它的机械功率P= W；
（5）P电与P的大小关系是P电 P（选填“>”“=”或“<”）；造成这种情况的原因可能是 .（写出一条理由即可）
19.为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”，小焦设计了图所示的实验电路.他用电阻丝（其中R甲=R丙
（2）若要研究电热的多少与电流大小的关系，应比较烧瓶甲和烧瓶 中温度计示数变化的情况.
20.饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态.
（1）试确定温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态.
（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻R2的阻值.（不考虑温度对阻值的影响）