（1）请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉．
（2）明明同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，且接近电源电压，你认为该电路故障可能是 小灯泡断路 ． （3）该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图线，如图乙所示，当小灯泡两端的电压为2.0V时，小灯泡的功率为 0.8 W．
（4）明明同学从实验中绘制的图象中，小灯泡的实际功率和电阻均很容易得出，且功率越大电阻也越大，你认为原因可能是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 ． 【考点】电功率的测量． 【分析】（1）根据电源电源电压选择电压表量程，根据电路最大电流选择电流表量程，根据电路图连接实物电路图，连接电路图时，注意电表正负接线柱不要接反．
（2）闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡短路、或灯泡断路、或灯泡之外电路存在断路；电流表指针不动，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡断路．
（3）由图读出当小灯泡两端的电压为2.0V时通过灯泡的电流，由P=UI计算出电功率． （4）灯丝的电阻会随温度的升高而增大． 【解答】解：（1）电源为2节干电池，电压是3V，因此电压表选0～3V量程，由图（2）可知电流表选0～0.6A量程，电流表和滑动变阻器串联，电压表和小灯泡并联，实物电路图如图所示：
（2）闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因是灯泡断路． （3）由乙图可知：当小灯泡两端的电压为2.0V时通过灯泡的电流为0.4A，则电功率为：P=UI=2V×0.4A=0.8W；
（4）灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加，而灯泡亮度大时，此时的温度也会升高，其电阻会增大． 故答案为：（1）如图；（2）小灯泡断路；（3）0.8；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
五、综合应用题（每题9分，共18分）
20．一电饭煲铭牌上标有“220V 1100W”的字样． （1）电饭煲正常工作时，它的电阻是 44 Ω；
（2）电饭锅中装入2kg温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，至少消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（3）为加热这些水到80℃，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（4）上述 （3）题中的能量大于 （2）题中的能量，请简述一条理由 加热过程中存在热量散失 ． 【考点】电功率与电压、电流的关系；电功率与电能、时间的关系． 【分析】（1）由P=
计算电饭煲正常工作时的电阻；
（2）由题根据吸热公式，计算水吸收的热量，即至少消耗的电能； （3）由Q=W=Pt计算电饭锅正常工作10min产生的热量； （4）从热损失上分析解答． 【解答】解：
（1）由题知，电饭煲的额定电压和额定功率，由P=R=
=
=44Ω；
可得电饭煲正常工作时的电阻：
（2）由题知水的质量、初温和末温，根据物体的吸热公式可得水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（80℃﹣20℃）=5.04×105J， 所以消耗电能至少为： W=Q吸=5.04×105J；
（3）电饭锅正常工作了10min产生的热量： Q放=W′=P额t=1100W×10×60s=6.6×105J；
（4）因为在加热过程中存在热量散失等，所以加热这些水，电饭锅产生热量大于水吸收的热量． 答：（1）44；
（2）至少消耗5.04×105J的电能；
（3）电饭锅正常工作了10min，它产生了6.6×105J的热量； （4）加热过程中存在热量散失．
21．如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光，若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少？
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？1min内R产生多少热量？
【考点】电功率与电压、电流的关系；电功的计算． 【分析】（1）当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P=UI求小灯泡的额定电流，再利用I=求灯丝电阻；
（2）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，先利用欧姆定律求电路中电流，再利用P=I2R求电阻R的功率，由Q=W=Pt计算1min内R产生热量． 【解答】解：
（1）由题知，电源电压U=12V，
由图知，当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，U额=U=12V，P额=6W， 由P=UI可得小灯泡的额定电流： I额=
=
=0.5A；
由I=得灯丝电阻： RL=
=
=24Ω；
（2）由图知，开关S接“1”时，灯泡和电阻R串联，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流： I′=
=
=0.4A，
所以电阻R的功率：
PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W； 1min内R产生热量：
QR=WR=PRt=0.96W×60s=57.6J．
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A，灯丝的电阻是24Ω；
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是0.96W，1min内R产生热量为57.6J．
2017年1月1日
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