华东师大版九年级中考复习讲义（机构专用）物理专题5 家庭电路、电能（学生+教师版）

1、Word文档，下载后可任意编辑 华东师大版九年级中考复习讲义（机构专用）物理专题5 家庭电路、电能（学生+教师版）初三科学春季班教师日期学生课程编号课型中考课题家庭电路、电能教学目标了解家庭电路的组成对家庭电路的故障分析电功与电功率的计算理解伏安法测小灯泡功率实验教学重难点家庭电路中的故障分析电功与电功率计算在实际情况的运用(家庭电路、电能)(知识梳理)一、家庭电路(1)家庭电路的组成：进户线(零线和火线)、电能表、闸刀开关、熔断器、插座、电灯(灯座)和开关。测电笔作用：辨别火线和零线。结构：测电笔是由笔尖金属体、氖管、一个阻值很大的电阻高电阻、笔尾金属体等组成的。如图所示：使用方法：用手接触

2、测电笔的笔尾金属体，笔尖金属体接触待测导线，若氖管发光，则所测导线为火线；若氖管不发光，则所测导线为零线。(3)家庭电路的连接方法家庭电路中各个用电器都是并联的，开关与被控制的用电器是串联的。保险丝串联在火线上，电能表接在进户线上。插座与用电器之间也是并联的。安全用电(1)安全电压：一般情况下，36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中，安全电压应在24伏甚至12伏以下。(2)安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。二、电功(1)电流通过用电器所做的功，称为电功。电流做功的实质：电能转化为其他形式的能。电功是电能转化的量度。(2)电功的计算公式为WUItPt(适用于任何用电器的电功计

3、算)。根据欧姆定律可以推导出：WI2Rt或W(适用于将电能完全转化为内能的用电器电功的计算)。电功的国际单位是焦耳，符号为“J”，常用的单位还有千瓦时，1千瓦时3.6106焦耳。(3)测量电功的仪表：电能表(又称电度表、千瓦时计)。三、电功率(1)电功率是电流在单位时间内所做的功。用符号P表示。电功率是描述电流做功快慢的物理量。(2)用电器的额定功率和实际功率。用电器在额定电压下工作时消耗的电功率叫做额定功率。用电器在实际电压下工作时消耗的电功率叫做实际功率。用电器的实际工作电压与其额定电压不一定相等，这时它的实际功率也就与其额定功率不一定相等。(3)电功率的计算公式及单位定义式：P，计算式：

4、PUI。电功率的单位是瓦特(W)，1W1J/s。常用单位还有千瓦(kW)，1kW1000W。(4)电功率的测定电功率测定的原理是PUI，即测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，再根据公式，间接求得用电器的电功率。其电路图如图所示。四、电流的热效应及其计算(1)当导体中有电流通过时，导体发热的现象。电热器：利用电流的热效应制成的加热设备。(2)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，即QI2Rt。它适用于任何用电器电热的计算。(例题解析)【例1】正确使用插线板是安全用电的要求。使用右图所示的插线板时发现：只有开关闭合时，指示灯才能发光，插孔

5、才能提供工作电压；即使指示灯损坏，开关闭合插孔也能提供工作电压。根据上述现象，插线板内线路及电源连接方式是(D)【例2】如图电路中，闭合开关S1、S2，电流表和电压表均有示数，若断开S2，则(A)A电流表示数变小，电压表示数变小B电流表示数变小，电压表示数变大C电流表示数变大，电压表示数变小D电流表示数变大，电压表示数变大【例3】2019宁波如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的PU图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的PU图像。则图像所对应的电阻和图像所在的

6、区域分别是(C)AR1和BR1和CR2和DR2和【例4】2019绍兴在验证焦耳定律(QI2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度h。小组实验报告汇总如表，请把表格空白处填写完整。图124实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关(1)_两实验电阻没接入电路，无现象，无法验证焦耳定律中Q与R定性关系_B液面都上升，且h甲h乙电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就(2)_越多_电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与

7、R的定性关系C液面都上升，且h甲(3)_h乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多(4)_两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系_【例5】2019衢州模拟为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，有同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如甲图所示。图125(1)实验时，接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量_泡沫块被切断所需的时间_来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。(2)为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验该怎么操作？_利用甲图，电阻值和通电时间相同，移

8、动滑动变阻器改变通过电阻丝的电流，分别测量两泡沫块被切断的时间_。【例6】三位同学针对“在家庭电路中，离进户线距离不同的用电器两端的电压是否完全相同”的问题进行探究。(1)小柯设想借用实验室量程为015伏的电压表，直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较。仅从量程考虑，因为015伏的电压表_，所以小柯的设想无法实现。(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究，所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝。如果用电压表测量两灯的电压，结果应该是灯L1和L2两端的电压_。(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验，导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝，电阻较大。小妍发现规格完全相同的灯L1和L2

9、亮度不同，得出了“如果导线的电阻较大，离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论。她的依据是：规格相同的电灯亮度不同，是由于电灯两端的_，导致实际功率不同。小雪和小妍采用不同的方法，都在探究同一问题，小柯感慨“方法总比问题多”！(1)量程太小(2)相等(3)实际电压不同重要提示家庭电路的连接需把握两点：一是开关必须接在火线上，二是观察灯泡现在的状态，如果改变任何一个开关的触点都能改变灯泡的工作状态，电路设计正确，否则设计错误。【例7】如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数

10、变化范围是：2V6V电流表示数变化范围是：0.4A1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（D）A0.4WB0.8WC1.2WD1.6W【例8】4(2019金华、义乌、丽水)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“03V”，滑动变阻器的规格为“50，1A”。依次将阻值5、10、20的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。实验组别123电阻R(欧)51020电流I(安)0.40.20.1请回答：(1)完成第一组实验，断开开关，拆下5的电阻，改接10的电阻。继续操作有以下四步：闭合开关

11、；将滑动变阻器的滑片移到最右端；记录电流表数据；将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是_。(2)上述操作中判断滑动变阻器已处于适当位置的依据是_。(3)依据表中数据作出如下图像，其中正确的是_。(4)要完成本次实验，电源最多只能将_节干电池串联。4.(1)(2)电压表示数为2V(3)AB(4)45.B6.(1)增大(2)A【例9】11(2019温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏

12、转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤。处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。第11题图(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接

13、线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是_。(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是_。(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。_。11(1)电压表(2)电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大(3)B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生较明显变化，且变化范围较大要点2电能、电功率的实际应用重要提示电阻、电功、电功率的计算，关键是公式及其变形的应用和串联电路电压和电流特点的理解。【例10】某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯

14、会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6V，指示灯规格为“6V3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点_接通(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”、“4和5”)。(2)当转向开关与触电“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为U实，消耗的实际功率为额定功率的1/25。求：右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。定值电阻R0的阻值。(指示灯的电阻不变)解析(1)据图可知，若想使得两个指示灯都工作，应该让两个指示灯同时接入电路，故应将开关与触点3和4接通

15、；(2)灯泡发出微弱的光时的功率是：PP/253W/250.12W；故据图乙可知，每1.5s的时间，指示灯以3W功率工作时间是0.5s，以0.12W功率工作时间是1s，故指示灯工作30s，以3W功率工作的时间是t130/1.50.510s，以0.12W功率工作的时间是t230s10s20s；故以3W功率消耗的电能是W1Pt13W10s30J；以0.12W功率消耗的电能是W2Pt20.12W20s2.4J；故总共消耗的电能是：W32.4J；据指示灯规格为“6V3W”且灯泡的电阻不变可知，灯泡的电阻是RU2/P(6V)2/3W12；当指示灯为0.12W时，据PI2R可知，I0.1A；此时灯泡的电压

16、是：UIR0.1A121.2V，所以定值电阻两端的电压是：U6V1.2V4.8V；故定值电阻的阻值是：R0U/I4.8V/0.1A48。【例11】课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式PUI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a。小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b。则下列反映了他们的实验结果的图线是（B）ABCD

17、要点电功与热量的综合计算重要提示电和热综合题，有关质量的计算、吸热公式的运用、效率的求解，属于综合性较强的题目，但难度不大，注意单位处理。【例12】用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻，a、b为接线柱。已知电源电压恒为U，毫安表量程为Ig、内阻为Rg。图109(1)用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，Ig处就可以标为“0”，此时变阻器接入电路中的阻值R1Rg。(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，毫安表的读数I与Rx的关系式为IIg。(3)若U1.5V，Ig10mA，图乙毫安表的表盘上已经标出了0的位置，

18、请标出150、1100的位置。【答案】如答图所示。第12(3)题答图【解析】(1)用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，此时R1与Rg串联，根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的阻值R1Rg。(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，此时R1、Rg、Rx串联，则此时的总电阻RRxR1RgRxRgRgRx。由欧姆定律可得，毫安表的读数I与Rx的关系式为IIg。(3)若U1.5V，Ig10mA0.01A，分别将150、1100代入上式，对应的电流I10.01A0.005A5mA；I20.01A1.2103A

19、1.2mA；图乙中，毫安表的最小刻度为0.2mA，据此在5mA和1.2mA处分别标上“150”“1100”。电能和电功率；密度及其应用重要提示以太阳能飞机为背景，考查了能量的转化、密度的计算、电功的计算、速度的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目。【例13】如图甲，电磁继电器和热敏电阻R等组成了恒温箱控制电路，R处于恒温箱内，其电源电压恒为6V，电磁铁线圈的电阻不计，图乙为热敏电阻的Rt图象，由此已知在50150范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R?t定值；电阻R0是可变电阻。当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合。已知可变电阻R0225时，恒温箱可保持60恒温。工作电路

20、由一个“220V375W”的电加热器和两只“220V25W”的红、绿指示灯组成（指示灯安装在恒温箱外）。（1）若绿色指示灯亮表示恒温箱内温度达到60，红色指示灯表示加热器处于加热状态，请连接电路。（2）工作电路处于加热状态时，连续工作10min会消耗多少电能？（3）60时，热敏电阻R的阻值是多少？（4）如果要使恒温箱内的温度保持90，变电阻R0的阻值应调为多少？(随堂检测)(2018绵阳)如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙。则(D)第9题图A甲、乙都会触电B甲、丙都会触电C乙、丁都会触电D丙

21、、丁都会触电22019温州小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙)，闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1、P2(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是(C)图122AP2P1P1BP2P1P1CP1P2P1DP1P1P23(2013宁波)将如图所示完好的接线板连入家庭电路中，闭合开关S，指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座，台灯与指示灯都能发光。则(C)A该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线B台灯与指示灯串联，并受开关S控制C台灯与指示灯并联，开关S在干路上D该接线板上有5个插孔会使检测的测电笔氖管发

22、光4(2018武汉)为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是(D)第7题图AAB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次B绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等C绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍D绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大

23、小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时(D)A通过R2的电流变大B电路总电阻变大CR1消耗的功率变小D要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移6实验室中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。在图甲中是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig3mA的电流表，其电阻Rg10，现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表，如图乙所示，下列判断正确的是(B)图12A达到满偏时两端电压为0.03V，R0约为100000B达到满偏时两端电压为0.03V，R0约为0.01C达到满偏时两端电压为30V，R0约为100000D达到满偏时两端电压为30V，R0约为0.0

24、1【解析】由I可得，当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为UIgRg0.003A100.03V。两个电阻并联，通过R0的电流为I0I满偏Ig3A0.003A2.997A，R00.01。夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器。图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路，其中指示灯的电阻不随温度变化。(1)电热灭蚊器是根据电流的热效应原理制成的。(2)某次使用时，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示，则热敏发热体两端电压的变化情况为先变大后不变。小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6V。第12题图(1

25、)用导线连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻R为_。(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.2A，则Rx的阻值是_。(3)小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验，在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将阻值为30的电阻R2并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为2021，则R1_。12(1)10(2)20(3)59如图是小华家的部分家庭电路的电路图，小华在家用台灯L2学习时，突然台灯L2的灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光，小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔

26、不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中_(填“甲”或“乙”)是火线，若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测灯L1两端的a、b两点，会发现_(填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的氖管发光，这样连接的电路是_(填“安全”或“危险”)的。15乙都危险10如图的电路中，已知只闭合S时，调节滑动变阻器，电压表示数由0.5V变为1V时，电流表示数变化了0.05A；同时闭合S、S2，断开S1时电流表示数为0.2A；同时闭合3个开关，电压表示数为3V下列说法错误的是（C）AR2的阻值为10B只闭合S，电压表示数由0.5V变为1V时，R2的功率变化了0.075WC若闭合S、S1断开S2，调

27、节滑动变阻器使电压表示数为2V，此时滑动变阻器功率为0.1WD若滑动变阻器的最大阻值为50，通过调节滑动变阻器及开关，电压表的示数变化范围可以为0.5V3V11.2019衢州小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400600)的实验。器材：干电池两节(总电压为23V)，电压表(量程03V、015V)、电流表(量程00.6A、03A)、滑动变阻器(5000.5A)各一个，开关、导线若干。图105(1)要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请分析：小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是被测电阻阻值范围为4006

28、00，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流。实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是a点在最右端，b点在最左端。(2)要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：先闭合开关S

29、、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；再断开开关S1，闭合开关S2，调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。【解析】(2)根据串联电路分压规律，若调节变阻器Y，使得电压表示数不变，此时Y的数值即与Rx的阻值大小相等。12.(2019重庆)图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U12V，R010，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹

30、簧均在弹性限度内)。求：(g取10N/kg)第13题图压力F/N241215电阻R/110701610(1)浮桶的重力是多少牛？(2)未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？(3)当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？13(1)由于浮桶的质量是0.5kg，所以浮桶的重力是：Gmg0.5kg10N/kg5N；(2)由表格数据结合电路图知道，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110，所以，电路的总电阻是：R总R0R10110120，电流表的示数是：I0.1A；(3)当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，此时电路中的总电阻是：R总20，此

31、时力敏电阻的阻值是：RR总R0201010；由表格数据知道，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，故此时浮桶受到的浮力是：F浮GF5N15N20N，所以，浮桶排开水的体积是：V排2103m32000cm3，则浮桶浸入水中的深度为：h120cm0.2m，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，所以，此时容器内水的深度是：hh1h20.2m0.4m0.6m。13.智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电

32、动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作，控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻R012欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）（1）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地。求此时控制电路中R0两端的电压额定工作电压12伏额定功率30瓦电池总容量2.5安时待机指示灯额定功率5瓦（2）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不会过热可通过其白带的

33、智能开关将工作电路设定为扫地20分钟，然后待机5分钟，如此循环工作，则机器人充满电开始连续工作；其中扫地时间最长为多少？（3）小明若想让家里的地面灰尘更少，他应该对扫地机器人的控制电路如何改进并说明其原理，(师生总结)(课后作业)如何从外部检测植物含水量的变化呢？科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上，植物含水量变低，Rx变小，电表示数变小；植物含水量变高，Rx变大，电表示数变大。已知电源电压恒定，R0为定值电阻，下列电路图中符合要求的是(C)2如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“”，“0.6”，“3”)，闭合开关后，调节滑片P，使两

34、电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是(D)A电流表A1与A2的示数之比为14B通过R0与R1的电流之比为41CR0与R1两端的电压之比为14DR0与R1的阻值之比为413(2018遵义)如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为(B)第9题图A530VB52.5VC1020VD1010V4某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是(C)A火线上的保险丝应该改装到零线上B甲处应装用电器，乙处应装开关C当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增

35、大D当保险丝熔断后，可以用铜丝代替解析A为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；B按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装用电器，故B错误；C家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据PUI，电路中的电流越大，故C正确；D电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，当保险丝熔断后，不可以用铜丝代替，故D错误。故选C。5家庭电路用电器漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路，由开关S与电阻R组成，如图，电路正

36、常时用电器两端的电压为_V。当开关S_(填“断开”或“闭合”)时就能模拟用电器漏电，此时通过A、B两处的电流IA_(填“”、“”或“”)IB。第13题图220闭合66(2019贵港)如图所示电路，电源两端电压与灯丝电阻保持不变。先只闭合开关S2，电流表和电压表均有示数。下列说法正确的是(D)A再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数不变，电流表示数变小B再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数与电流表示数的比值变大C再闭合开关S1、S3时，电压表示数不变，电流表示数变大D再闭合开关S1、S3时，电压表示数与电流表示数的比值变小7如图所示，电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断

37、开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表V1测量R2的电压，电路的总功率为P1，再将滑片滑至最左端，有一只电表的示数变为原来的；当开关S1和S3闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，R3的功率变化了0.2W，且滑片在中点时，电压表V1的示数为U1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为P2，两只电流表示数相差0.6A已知P1：P22：9，则R2：R31：2，P221.6W。8(2019杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表量程00.6A，电源电压为12V，请回答：(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处

38、于_(填“A端”或“B端”)。(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为_欧，此时滑动变阻器的阻值为_欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为_安。(3)电流表0.2A刻度处，标定的电阻值为_欧。(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度_(填“均匀”或“不均匀”)，理由是_。(1)B端(2)0200.3(3)40(4)不均匀当待测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比例减小小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发

39、出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。(1)关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少欧？此时，电路消耗的总功率为多少瓦？(2)从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与火线间；(3)不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消耗电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合，光照强时自动断开)，你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的_B_处。解析(1)URUUD220V2.2V217.8VIRID0.01ARUR/IR217.8V/0.01A21780PUI220V0.01A2.2W(2)由图可知：单刀双掷开关S在照明灯

40、L与零线之间，从安全用电考虑，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡，所以应将单刀双掷开关S接在照明灯L与火线间；(3)从安全用电考虑，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡，所以，光控开关应接在火线和灯泡之间的c处。如图所示，在物理课外科技活动中，小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小。电源电压为E6V，定值电阻R010，滑动变阻器R的规格为“10、1A”。金属指针OP固定在安放托盘的轻弹簧M上，并能随轻弹簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计。轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所

41、受的压力大小成正比，当托盘所受压力为F10时P恰好位于R的最上端；当托盘所受压力为F2100N时P恰好位于R的最下端(此时弹簧的形变仍在弹性限度内)。求：(1)电压表示数U与托盘所受压力F的关系式；(2)当压力为F350N时定值电阻R0消耗的功率P。解析(1)由题：当F10时P恰好位于R的最上端，即变阻器连入阻值为0；压力为F2100N时P恰好位于R的最下端；又因为轻弹簧M在弹性限度内被压缩的长度与其所受的压力大小成正比。由此可知：受到100N压力，滑动变阻器阻值变化10，即电压表所测部分滑动变阻器阻值与压力关系为：10/100N0.1/N，则有RAP0.1/NF。由图R0与R串联，所以电压表

42、示数UIRAPRAP0.1/NF0.03F；(2)由图滑动变阻器相当于定值电阻接入电路中，电路中电流IU/(RR0)6V/(1010)0.3A，R0消耗的功率：PI2R0(0.3A)2100.9W。11博物馆不能有直射阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新的天窗形式光导天窗(如图甲)。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图，R0为保护电阻。R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以

43、近似认为，光照较强时电阻几乎为0；光照较弱时电阻接近于无穷大。M为自动卷帘电动机。(1)阳光在光井中经过多次反射后，通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。(2)光敏电阻R相当于控制电路中的开关(选填“开关”或“用电器”)。(3)电磁线圈自身电阻为10欧，允许通过的电流不超过0.12安，当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。则保护电阻R0的阻值范围是90190。(4)图乙中的L代表光井中所安装的10盏“220V15W”的节能灯。若这些节能灯正常工作4小时，共消耗多少电能？解析(1)阳光在光井中经过多次反射后，通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方。(2)由电路图可知，光敏电阻串联接

44、入电路，光照较强时电阻几乎为0，电路是通路，光照较弱时电阻接近于无穷大，电路断路，由此可知，光敏电阻R相当于控制电路中的开关。(3)由欧姆定律IU/R，则R0最大U/I最小R线圈12V/0.06A10190，R0最小U/I最大R线圈12V/0.12A1090，则保护电阻R0的阻值范围为：90190；(4)灯消耗的电能：WnPt100.015kW4h0.6kWh。122019宁波校级二模旋转式变阻器(电位器)如图甲所示，它有三个接线柱a、b、c，它是通过转动旋钮来改变电位器接入电路中电阻的。某小组同学为了弄明白电位器的接线方法，他们将电位器的ab接线柱接入如图乙所示的电路中，先沿逆时针方向将旋钮

45、转到底，接着顺时针转动旋钮，在下表中记下旋钮转过的角度以及经测量和计算得到的对应电阻值Rx。做完上述实验后，他们又分别将电位器的ac和bc接线柱接入电路中，重复上述实验步骤，记录数据如表所示。ab接入电路ac接入电路bc接入电路序号()Rx()序号()Rx()序号()Rx()1007097.713097.726015.786097.7146082.7312037.2912097.71512061.2418058.71018097.71618039.7524080.21124097.71724018.2630097.71230097.7183000图912(1)实验中电阻R的作用是保护电路。(2

46、)分析比较表中数据可得：当电位器ac接线柱接入电路时，不能起到改变电阻的作用。(3)分析实验序号16的相关数据可得：当电位器ab接线柱接入电路时，旋钮顺时针转过的角度越大，电位器接入电路的Rx阻值越大；进一步分析可知：当电位器顺时针转过的角度在范围60240时，Rx的阻值变化量与的变化量成正比。(4)小王同学根据上述Rx与的关系，设计了一个利用电位器测角度的装置，如图丙所示。当安装在旋钮上的指针水平向右时，测出电位器Rx的阻值为82.7，当旋钮顺时针转过角后，Rx的阻值为61.2，则角为60。该装置能够比较精确测量的角度范围为0180。【解析】(2)不能起到改变电阻的作用，说明电阻的大小不变；

47、分析比较表中数据可得：当电位器ac接线柱接入电路时，不能起到改变电阻的作用。(3)分析表中数据可知，当电位器ab接线柱接入电路时，旋钮顺时针转过的角度越大，电位器接入电路的Rx阻值越大；进一步分析可知：角度的变化量是60时，电阻的变化量都是21.5，所以电位器顺时针转过的角度在范围60240时，Rx的阻值变化量与的变化量成正比。(4)图丙连接的是bc接线柱，由表中数据可知，电位器Rx的阻值为82.7，对应的角度为60，当阻值为61.2时，对应的角度为120，所以角为1206060；由表可知，角度在60240之间时，电阻的变化量都为21.5，所以该装置能够比较精确测量的角度范围为60240，即该

48、装置能够比较精确测量的角度范围为0180。132019衢州模拟为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，有同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如甲图所示。图125(1)实验时，接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量_泡沫块被切断所需的时间_来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。(2)为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验该怎么操作？_利用甲图，电阻值和通电时间相同，移动滑动变阻器改变通过电阻丝的电流，分别测量两泡沫块被切断的时间_。(3)为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，请

49、你在乙图中画上连接导线。【答案】如答图所示(串联)。跟踪训练2(3)题答图142019杭州校级模拟小金用如图甲电路进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为10。现有如下器材：电流表、电压表(量程只有03V)、开关、电压恒为6V的直流电源各一个，规格分别为“101A”、“152A”和“500.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。图127实验序号U(V)I(A)P(W)13.00.3222.532.0小金按图甲所示的电路图连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数为3.0V，于是她就记录下电流表的示数(见表格)，之后再移动滑动变阻器的滑片，依次测量电压表示

50、数为2.5V和2.0V时的电流。其中当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示。接着小金继续移动变阻器的滑片至某一位置时，发现小灯泡不亮，但是电压表和电流表均有示数且不损坏。(1)小灯泡的额定功率为_0.75_W。小金所选的滑动变阻器规格是_“50_0.5A”_。(2)小金的实验操作过程是否规范，为什么？_不规范，因为在闭合开关前，滑动变阻器没有调到阻值最大(或没有将滑动变阻器的滑片移动最左端)_。(3)上述过程中出现小灯泡不亮的原因可能是_滑动变阻器的阻值过大，使小灯泡两端电压过小，功率过小_。152019南京有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。(1)图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压

51、恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10。图108甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是A(填字母)。A滑动变阻器断路BR1断路CR1短路故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R14。现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有1、3(填序号)。实验序号U(V)I(A)R1()10.80.221.60.431.90.475(2)图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻(阻值

52、未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值，请在空白处填上适当内容。将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值Ra；将开关接b，调节电阻箱，保持电流表示数I不变，记下电阻箱R的阻值Rb；则R2RaRb。【答案】(1)如答图所示。第11(1)题答图初三科学春季班教师日期学生课程编号课型中考课题家庭电路、电能教学目标了解家庭电路的组成对家庭电路的故障分析电功与电功率的计算理解伏安法测小灯泡功率实验教学重难点家庭电路中的故障分析电功与电功率计算在实际情况的运用(家庭电路、电能)(知识梳理)一、家庭电路(1)家庭电路的组成：进户线(零线和火线)、电能表、闸刀开

53、关、熔断器、插座、电灯(灯座)和开关。测电笔作用：辨别火线和零线。结构：测电笔是由笔尖金属体、氖管、一个阻值很大的电阻高电阻、笔尾金属体等组成的。如图所示：使用方法：用手接触测电笔的笔尾金属体，笔尖金属体接触待测导线，若氖管发光，则所测导线为火线；若氖管不发光，则所测导线为零线。(3)家庭电路的连接方法家庭电路中各个用电器都是并联的，开关与被控制的用电器是串联的。保险丝串联在火线上，电能表接在进户线上。插座与用电器之间也是并联的。安全用电(1)安全电压：一般情况下，36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中，安全电压应在24伏甚至12伏以下。(2)安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电

54、体。二、电功(1)电流通过用电器所做的功，称为电功。电流做功的实质：电能转化为其他形式的能。电功是电能转化的量度。(2)电功的计算公式为WUItPt(适用于任何用电器的电功计算)。根据欧姆定律可以推导出：WI2Rt或W(适用于将电能完全转化为内能的用电器电功的计算)。电功的国际单位是焦耳，符号为“J”，常用的单位还有千瓦时，1千瓦时3.6106焦耳。(3)测量电功的仪表：电能表(又称电度表、千瓦时计)。三、电功率(1)电功率是电流在单位时间内所做的功。用符号P表示。电功率是描述电流做功快慢的物理量。(2)用电器的额定功率和实际功率。用电器在额定电压下工作时消耗的电功率叫做额定功率。用电器在实际

55、电压下工作时消耗的电功率叫做实际功率。用电器的实际工作电压与其额定电压不一定相等，这时它的实际功率也就与其额定功率不一定相等。(3)电功率的计算公式及单位定义式：P，计算式：PUI。电功率的单位是瓦特(W)，1W1J/s。常用单位还有千瓦(kW)，1kW1000W。(4)电功率的测定电功率测定的原理是PUI，即测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，再根据公式，间接求得用电器的电功率。其电路图如图所示。四、电流的热效应及其计算(1)当导体中有电流通过时，导体发热的现象。电热器：利用电流的热效应制成的加热设备。(2)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通

56、电时间成正比，即QI2Rt。它适用于任何用电器电热的计算。(例题解析)【例1】正确使用插线板是安全用电的要求。使用右图所示的插线板时发现：只有开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才能提供工作电压；即使指示灯损坏，开关闭合插孔也能提供工作电压。根据上述现象，插线板内线路及电源连接方式是()【例2】如图电路中，闭合开关S1、S2，电流表和电压表均有示数，若断开S2，则()A电流表示数变小，电压表示数变小B电流表示数变小，电压表示数变大C电流表示数变大，电压表示数变小D电流表示数变大，电压表示数变大【例3】如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表

57、示数画出A、B之间电阻的PU图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的PU图像。则图像所对应的电阻和图像所在的区域分别是()AR1和BR1和CR2和DR2和【例4】在验证焦耳定律(QI2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度h。小组实验报告汇总如表，请把表格空白处填写完整。图124实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关(1)_B液面都上升，且h甲h乙电流通过导

58、体时，电阻越大，产生的热量就(2)_电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系C液面都上升，且h甲(3)_h乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多_【例5】为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，有同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如甲图所示。图125(1)实验时，接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量_来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。(2)为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验该怎么操作？_。【例6】三位同学针对“在家庭电路中，离进户线距离不同的用电器两端的电压是

59、否完全相同”的问题进行探究。(1)小柯设想借用实验室量程为015伏的电压表，直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较。仅从量程考虑，因为015伏的电压表_，所以小柯的设想无法实现。(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究，所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝。如果用电压表测量两灯的电压，结果应该是灯L1和L2两端的电压_。(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验，导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝，电阻较大。小妍发现规格完全相同的灯L1和L2亮度不同，得出了“如果导线的电阻较大，离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论。她的依据是：规格相同的电灯亮度不同，是由于电灯两端的_，导

60、致实际功率不同。小雪和小妍采用不同的方法，都在探究同一问题，小柯感慨“方法总比问题多”！【例7】如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V6V电流表示数变化范围是：0.4A1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（）A0.4WB0.8WC1.2WD1.6W【例8】利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“03V”，滑动变阻器的规格为“50，1A”。依次将阻