题目

太阳能晒水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220V，2000W”的电热管，并利用一个“6V，1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯． （1）画出电热管及指示灯的电原理图． （2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的．对于指示灯来说，这样设计有什么好处？ （3）按上述设计，电阻丝需截用多长的一段？ （4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？计算中可以认为电热管．小灯泡及电阻丝的电阻不随温度发生明显变化．

题型：计算题难度：中档来源：专项题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

（1）电热管及指示灯的电原理图如图所示． （2）指示灯两端的电压按5V设计，则实际工作时通过小灯泡的电流略小于小灯泡的额定电流，这样可以延长指示灯的使用寿命． （3）由公式P=得电热管的电阻为：R1===24.2Ω 电热管两端的实际电压为：U1′=220V﹣5V=215V 通过电热管的实际电流为：I1′===8.884Ω 小灯泡的电阻：R2===36Ω 通过小灯泡的实际电流：I2′===0.139A， 通过电阻丝的电流为：I3=I1′﹣I2′=8.884A﹣0.139A=8.745A， 电阻丝的电阻值为：R3===0.572Ω， 则所用电阻丝的长度应为：L=m=0.057m． （4）电热管的实际功率为：P实==≈1910W， 电热管的实际功率是额定功率的百分为：=≈96%

考点梳理

初中三年级物理试题“太阳能晒水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了”旨在考查同学们对 欧姆定律及其应用、 电路图及元件符号、 电功率的计算、 电功率的计算公式的变形、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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• 欧姆定律及其应用
• 电路图及元件符号
• 电功率的计算
• 电功率的计算公式的变形

考点名称：欧姆定律及其应用

欧姆定律

欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容，是贯穿整个电学的主线。在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本公式是I=U/R，U表示导体两端的电压，单位是V;R表示导体的电阻，单位是Ω;I表示通过导体的电流，单位是A。

欧姆定律学习的重难点

1、要理解欧姆定律的内容

(1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻，也就是说在电阻不变的情况下;如果说导体中的电流与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变。

(2)注意顺序，不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系，电压是原因，电流是结果。是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。

2、要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式I=U/R，可变形为U=IR和R=U/I，但这三个式子是有区别的。

(1)I=U/R，是欧姆定律的表达式，它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。

(2)U=IR，当电流一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比，因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定，跟I、R无关，此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义。

(3)R=U/I，此公式也是一个量变式，不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位，即电流的单位为安培，符号A;电压的单位为伏特，符号V;电阻的单位为欧姆，符号Ω。