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第18章 电功率章末知识汇总
类型一 电功、电功率、电热的综合计算
命题点：(1)电路的连接情况及通过开关和滑动变阻器改变电路中用电路的工作状态；
(2)公式的适用范围，正确选择公式解题；
(3)从铭牌或表格数据中提取有用信息，挖掘出隐含条件。
例1如图所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样，定值电阻R2＝10Ω。
(1)只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值。
(2)把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，求R1两端的电压和10s内电流通过定值电阻R2产生的热量。
解析：(1)只闭合S1，R1与灯L串联，灯L正常发光，串联电路中的电流等于灯L的额定电流；根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后由公式R＝求出滑动变阻器接入电路中的阻值。(2)把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，根据并联电路中的电压特点可求得R1、R2两端的电压，由公式Q＝t可求出电阻R2产生的热量。
解：(1)只闭合S1，R1与灯L串联，灯L正常发光UL＝U额＝6V，电路中的电流I＝I额＝＝＝0.5A，滑动变阻器两端的电压U1＝U－UL＝9V－6V＝3V，滑动变阻器接入电路中的电阻值R1＝＝＝6Ω。
(2)把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联U′1＝U2＝U＝9V，定值电阻R2产生的热量
Q2＝t＝×10s＝81J。
类型二 电功率的测量
命题点：(1)伏安法测小灯泡电功率；(2)转换法测小灯泡电功率；(3)利用电能表和停表测小灯泡电功率。
例2小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
I/A
0.20
0.40
0.47
0.51
灯泡亮度
不亮
很暗
偏暗
正常
很亮
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
(4)小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是_____________________________________________。
(5)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了(其余元件完好)，则此时电压表示数约为________V。
(6)小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是________(选填“甲”“乙”或“丙”)，理由是_________________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析：(1)小灯泡正常发光时的电流约为I＝＝＝0.475A，所以电流表选0～0.6A量程，滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱接入电路，小灯泡与滑动变阻器、电流表串联即可。(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最大阻值处，所以应置于B端。(3)由图乙可知，电流表选0～0.6A量程，分度值是0.02A，所以电流表的示数是0.50A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.50A＝1.9W。(4)将第1次到第5次数据代入公式R＝计算可知，灯丝的电阻越来越大，这说明小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大。小灯泡的亮暗是由小灯泡的实际功率决定的，第1次实验，由于小灯泡两端的实际电压太低，造成小灯泡的实际功率太小，所以小灯泡不亮。(5)当小灯泡灯丝烧断时，电压表串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，约为6V。(6)由于第1次实验时电路中的电流最小，说明滑动变阻器需要接入的电阻最大，此时滑动变阻器需要接入的电阻R＝＝＝25Ω，所以应选丙滑动变阻器。
答案：(1)如图所示 (2)B (3)1.9 (4)增大 小灯泡实际功率太小(或小灯泡实际电压太小，或小灯泡实际电流太小，或滑动变阻器的阻值太大) (5)6 (6)丙 为完成第1次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω或滑动变阻器最大阻值较大时才能完成第1次实验(其他符合此意的表述均可)
类型三 有关保温、加热类电器电路计算
命题点：(1)铭牌意义的理解；(2)电热器高、中、低档的相关计算；(3)求加热效率。
例3图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
(1)当开关S指向1位置时，电吹风吹______风。
(2)该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将________，电热丝的发热功率将________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)该电热丝的最大发热功率是多少？
解析：(1)当开关S指向1位置时，电热丝与电动机并联，电热丝发热加热空气，电动机吹风，所以电吹风吹热风；(2)由图乙可知，当温度由200℃继续升高时，R0的电阻将变大，则通过电热丝R的电流将变小，根据P＝I2R可知，电热丝的发热功率将减小；(3)要使电热丝的发热功率最大，由P＝I2R可知，通过电热丝R的电流必须最大，则R0的电阻必须最小，由图乙可知R0的最小电阻值，则电路中的最大电流可由公式I＝求出，电热丝的最大发热可求出。
解：(1)热 (2)增大 减小 (3)当R0＝10Ω时，电路中电流最大，最大电流I＝＝＝2A，电热丝的最大发热功率P＝I2R＝(2A)2×100Ω＝400W
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