18.1电功率（讲义）（12考点+16题型）——2024-2025学年（人教版）九年级物理期中期末题型复习讲义

18.1电功率 考点一、电能 2 考点二、电能的计量 3 考点三、电功 4 考点四、电功率 5 考点五、额定电压、额定功率 7 考点六、测量电功率的三种方法 8 考点七、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 8 考点八、电流的热效应 10 考点九、焦耳定律 11 考点十、电热的利用与防止 12 题型1电能表的读数 13 题型2电能表的计算 14 题型3额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 14 题型4电功率P＝UI的简单计算 15 题型5W＝Pt求电能的大小 16 题型6动态电路中电功率的变化 17 题型7电功率的综合计算 18 题型8伏安法测量小灯泡的电功率 24 题型9焦耳定律的简单计算 28 题型10电热的多挡问题 29 考点一、电能 电能广泛应用于工业、农业、交通、国防建设、学科研究及日常生活中，在现代社会中起着至关重要的作用，是其他能量无法比拟的。 1.电能的来源：其他形式的能转化为电能 干电池：化学能→电能 蓄电池：化学能→电能 光伏发电：太阳能→电能 火力发电：化学能→电能 水力发电：机械能→电能 风力发电：机械能→电能 地热发电：地热能→电能 核能发电：核能→电能 可见，我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。发电机和电池就是实现这种转化的装置。 2.电能的利用 电熨斗：电能→内能 电烤箱：电能→内能 白炽灯：电能→内能→光能 节能灯：电能→光能 电视机：电能→光能和声能 电风扇：电能→机械能和内能 用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 3.电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J； （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能。 考点二、电能的计量 1.电能的计量工具—电能表（也称为电度表） （1）作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 （2）读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 （3）电能表上所标参数的物理意义 参数 物理意义 220V 表示该电能表应该在220V的电路中使用 10（20）A 表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A kW·h 表示该电能表上示数的单位为千瓦时，kW·h=1度=3.6×106J 50Hz 表示电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用 1500r/（kW·h） 表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转 2.其他电能表 （1）IC卡电能表：也称为IC卡预付费电能表、智能电表。IC卡电能表先买后用，不需要麻烦的人工抄表，解决了收费难的问题。 IC卡电能表 电子式电能表 （2）电子式电能表：如图所示电子式电能表，没有转动的铝盘，相较于带铝盘的机械式电能表，具有相应快、精度高、功耗低、重量轻、可远程抄表和网上缴费等优点，现正逐步代替机械式电能表。 3.用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 4.节约用电 电能是人们生活中的主要资源，随着社会需求越来越大，能源供应日益紧张，所以每个人都用具有节约电能的意识，即有利于减少其他能源的消耗，减少污染，又可减轻电网的负荷压力，保障电网安全，提高电力资源的利用效率。 （1）1kW·h电的作用 使家用节能灯照明约100h 让手机充电约100次 使电动自行车行驶约60km 看电视约10h 可使壁挂式空调器运行约1h 烧开约8kg的水 （2）节约用电的措施：1）随手关灯；2）用电器关机后应拔下电源插头；3）尽量使用耗电少的节能灯具；4）夏季将空调的设定温度适当调高，冬季将空调的设定温度适当调低等。 考点三、电功 1.电功 （1）当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示。 （2）电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的。 2.影响电功多少的因素 大量的实验表面，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 3.电功的计算 （1）计算式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 （2）两个重要的推导公式 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：。以上两公式只适用于纯电阻电路。 电路中电功关系的三个推论 1.串并联电路的电功的特点 串联电路 并联电路 分析 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It； 由于U=U1+U2，故W总=UIt=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t； 由于I=I1+I2， 故W总=UIt=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2 推论一 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和，即W总=W1+W2+… 2.串、并联电路电功的分配关系（仅适用于纯电阻电路） 推论二 串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比 推导分析： 推论三 并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比 推导分析： 考点四、电功率 1.电功率 （1）定义：电功与时间之比叫做电功率，用字母P表示。 （2）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。电功率越大，电流做功越快，电功率越小，电流做功越慢。 （3）单位：在国际单位中，电功率单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。换算关系：1kW=103W，1W=103mW。 2.常用用电器的电功率 家用空调 吸尘器 电吹风 台式计算机 约1000W 约800W 约500W 约300W 32英寸液晶电视机 电饭煲 手电筒 计算器 约100W 约1000W 约0.5W 约0.5mW 3.电功率的计算 （1）定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 公式中各符号所代表的物理意义： P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 （2）计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）。 （3）导出式：、。 对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。 4.对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系 由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化。 可反映电功的效果 例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大。 比值定义法 电功率是电功和时间的比来定义的，而用比值定义法来定义一个物理量在物理学中是比较常见的，还有速度、密度、压强等。 考点五、额定电压、额定功率 1.额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示。 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示。 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示。 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示。 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示。决定灯泡亮度的是实际功率。 2.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏。 3.额定功率与实际功率的计算 （1）由欧姆定律可推导出，用电器的额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 4.串联电路和并联电路中电功和电功率的关系 串联电路 并联电路 电功 电功率 总电功率 ， ， 电功率的比例关系 考点六、测量电功率的三种方法 1.功率表测功率 如图所示，是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。 2.“伏安法”测功率 在中学阶段，我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知，只要测出用电器两端电压和通过的电流，就可以计算出该用电器的实际电功率。 3.电能表测电功率 在精确度要求不高时，也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。 考点七、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 1.伏安法测量小灯泡的电功率 实验目的 用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率 实验原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。 实验器材 两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个（额定电压2.5V）、灯座、开关、导线 实验电路图和实物图 甲 乙 实验步骤 （1）根据实验要求，设计电路，画出电路图（如图甲所示）。 （2）按照图甲所示电路图连接实物电路，如图乙所示。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。 （3）检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （6）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 （7）根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。 实验数据记录表 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2.0 0.20 0.4 较暗 3 3.0 0.28 0.84 较亮 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡电功率越大，小灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光，测得P额=0.6W。 当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗。 当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 2.实验注意事项 选择器材 电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，额定电压为2.5V的小灯泡，至少选两节干电池作为电源。 （1）电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。 ①若小灯泡的额定电压时2.5V，则选择0—3V量程； ②若小灯泡的额定电压时3.8V，则选择0—15V量程。 （2）电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。 ①若知道小灯泡的额定电压和额定功率，则可以计算出小灯泡的额定电流的大小，电流表的路程略大于额定电流即可； ②若不能求出额定电流大小，可用试触法确定电流表的量程。 ③因为常见的小灯泡（额定电压1.5V—3.8V）额定电流均小于0.6A，故无特殊说明，电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。 连接电路 （1）连接电路前，要把开关断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电路元件。 （2）连接电流表和电压表时，注意电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出。 （3）连接滑动变阻器时，要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，防止电路中电流过大，损坏电路元件。 操作细节 （1）移动滑动变阻器的滑片时，要紧盯电压表的示数。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不易过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）实验完毕，一定要先断开开关，然后再拆卸电路，整理器材。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功率，求平均值无任何意义。 考点八、电流的热效应 1.电流的热效应 由于导体有电阻，所以当有电流通过导体时，导体总会发热，将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 提出问题 电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关？ 猜想与假设 根据生活经验可以猜想电流通过导体时产生的热量多少可能跟导体的电阻大小、通过导体的电流大小以及通电时间有关。 设计并进行实验 （1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（转换法：产生的热量多少，通过U型管液面高度的变化反映出来）。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边密闭容器中电阻丝较大。将两容器的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，发现右边U型管中的液面高度变化大于左边的。 （2）如图乙所示，两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻丝和容器内的电阻丝并联，然后与左边容器内的电阻丝串联接入电路，在通电时间相同的情况下，我们发现左边的U型管中的液面高度变化大于右边的。 分析论证 （1）如图甲，两容器中电阻丝阻值不同，通过它们的电流相同，通电时间相同（控制不变的量：电流、通电时间；变化量：电阻），右边的U型管中的液面高度变化大于左边的，说明右边容器中电阻丝的热量多。 这表明：。 （2）如图乙，两容器中的电阻丝阻值相同，根据串并联电路电流的规律可知，通过左边容器的电阻丝大于通过右边容器中电阻丝的电流，通电时间相同（控制不变的量：阻值、通电时间；变化量：电流），左边U型管中的液面高度变化大于右边的，说明左侧容器中的电阻丝产生的热量多。 （3）由常识可知，在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验结论 。 考点九、焦耳定律 1.焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到了焦耳定律。 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟它的时间成正比。 计算公式 Q=I2Rt（普遍适用） 单位 公式中，Q—表示热量，单位是J；I—表示电流，单位是A；R—表示电阻，单位Ω；t—表示它的时间，单位s。 2.焦耳定律公式的理论推导 焦耳定律可通过理论推导得出。假设当电流通过导体时，电能全部转化为内能，则有电流产生的热量（Q）=电流做的功（W），结合欧姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt。 可见，当消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出来的电流发热规律与焦耳定律实验得出的焦耳定律是一致的。 3.理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题 （1）焦耳定律Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，就可以用它来计算导体所产生的热量。 （2）公式中各物理量都是对同一导体或同一段电路而言的。 （3）运用公式时，各物理量要转换成国际单位中的单位后再代入公式进行计算。 考点十、电热的利用与防止 1.电热的利用 电热器是利用电流的热效应来工作的设备。电热器的主要工作部分是发热体，发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。如图所示的电热器，都是将电能转化为内能来工作的。 电热毯 电饭锅 电烙铁 电熨斗 2.电热的防止 在很多情况下，我们并不希望用电器的温度过高。像电视机、计算机、电动机等用电器在工作时，将电能转化其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能，过多的电热如果不能及时散发，会产生安全隐患。因此，许多用电器采用散热孔、散热片或在发热体安装风扇等方式进行散热，如图所示。 散热风扇 散热孔 散热片 题型1电能表的读数 [题型专练1]. （2023秋•运城期末）观察力是物理学科素养的第一要素。如图所示，是生活中常见的两种型号电能表，关于电能表的认识，下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器 B．图甲中的电能表显示的示数为18246kW•h C．两种电能表工作的额定最大电流均为20A，工作时电流可以超过额定最大电流 D．图乙中参数“3200imp/kW•h”表示接该电能表的用电器，每消耗1kW•h的电能，电表脉冲灯闪烁3200次 [题型专练2]. （2023秋•孟村县期末）将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表 B．该电能表的示数为35312kW•h C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转 D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元 题型2电能表的计算 [题型专练3]. （2023秋•长安区期末）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．该家庭在这一个月的时间内总共用电2000kW•h C．该电能表工作时所通过的最大电流可以达到70A D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW•h 题型3额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 [题型专练4]. （2022秋•平顶山期末）如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为 V。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为 V。 [题型专练5]. （2023秋•市中区期末）在“比较两个灯泡亮暗”活动中，将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联后接到电路中，观察到乙灯比甲灯亮，则下列说法正确的是（　　） A．通过乙灯的电流比通过甲灯的电流大 B．甲灯的电阻比乙灯的电阻大 C．相同时间内，电流通过乙灯做的功多 D．甲灯的实际电压比乙灯的实际电压大 [题型专练6]. （2023秋•舞阳县期末）额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中，发现L1比L2亮；下列分析正确的是（　　） A．L1的额定功率比L2的额定功率大 B．L1的实际功率比L2的实际功率小 C．L1的电阻比L2的电阻小 D．L1两端电压比L2两端电压大 [题型专练7]. （2023秋•鄂伦春自治旗期末）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（　　） A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮 B．两只小灯泡都能正常发光 C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮 D．两只小灯泡的总功率小于2W 题型4电功率P＝UI的简单计算 [题型专练8]. （2023秋•海淀区期末）如表为某白炽灯与某节能灯的参数对比，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列分析正确的是（　　） 白炽灯 节能灯 额定电压 220V 220V 额定功率 40W 10W A．白炽灯的额定电流为5.5A B．正常工作时，电流通过节能灯做功更快 C．当白炽灯两端电压为55V时，其实际功率与节能灯的额定功率相同 D．两灯均正常工作40h，节能灯比白炽灯少消耗1.2kW•h的电能 [题型专练9]. （2023秋•防城港期末）小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？ （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？ （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？ 题型5W＝Pt求电能的大小 [题型专练10]. （2023秋•佳木斯期末）甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A．甲的电阻小于乙的电阻 B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 [题型专练11]. （2023秋•江州区期末）将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　） A．两灯都能正常发光，且灯L2比灯L1亮 B．只有灯L1正常发光，此时灯L2消耗的功率为1.5W C．只有灯L2正常发光，此时灯L1消耗的功率为1.5W D．电路的总功率为7.5W 题型6动态电路中电功率的变化 [题型专练12]. （2023秋•渝北区期末）某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，闭合开关，当有害尾气浓度β减小时，下面说法正确的是（　　） A．电压表示数变小，电路消耗的总功率变小 B．电压表示数变小，电路消耗的总功率变大 C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小 D．电压表示数变大，电路消耗的总功率变大 [题型专练13]. （2023秋•乐山期末）如图，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数不变，电压表V2的示数变小 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 C．电流表A的示数变小，电阻R1的电功率变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变 [题型专练14]. （2021秋•中江县期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数不变，灯泡亮度变亮 B．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 题型7电功率的综合计算 [题型专练15]. （2023秋•启东市校级期末）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“6V 2W”字样（设灯丝电阻不变），当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合，S2断开时，两盏灯消耗的总功率（　　） A．2W B．6W C．4W D．1W [题型专练16]. （2023秋•杜尔伯特县期末）两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（　　） A．将它们串联时，电路两端允许最大电压是12V B．将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比2：1 C．将它们并联时，干路允许通过最大电流是1.5A D．将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比1：2 [题型专练17]. （2023秋•凉州区校级期末）“寻梦”小组的同学们设计了一台智能体重秤，其电路结构图如图甲所示，电源电压为6V保持不变，定值电阻R0＝200Ω，秤盘（质量不计）下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．压敏电阻R所受压力越大，压敏电阻R的阻值越大 B．站在秤盘中的人的体重越大，电压表的示数越小 C．当站在秤盘中的人的体重为600N时，电压表的示数为2.4V D．当被测者站在秤盘上，体重秤消耗的电功率为0.09W，则被测者的体重为400N [题型专练18]. （2023秋•民权县期末）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图像如图所示。若将L与R串联在9V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．电路中的电流是1.5A B．灯泡的电阻是20Ω C．电路消耗的总功率是4.5W D．灯泡两端的电压是8V [题型专练19]. （2022秋•西峡县期末）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω C．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A D．电路的最大电功率是2.5W [题型专练20]. （2023秋•金安区校级期末）小明家上次查看电能表示数为8543.2，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B．电能表是测量电功率的仪表 C．这个电能表的额定功率为4400W D．若只让一个标有“220V、1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转 [题型专练21]. （2023秋•蒸湘区校级期末）烟台苹果素以香甜饱满、酥脆多汁享誉海内外，深受大家欢迎。为提高果农筛选苹果的效率，小明设计了如图甲所示自动筛选装置。电源电压不变，定值电阻R0阻值为20Ω，电压表的量程为0∼3V，R为压敏电阻，阻值随压力大小的变化关系如图乙所示。当压力检测区上没有水果时，电压表的示数为1.0V。一次筛选中，小明设计了当经过压力检测区上苹果质量小于等于100g时，机械装置通过传感器操作启动，将质量不达标的小苹果推出传送带，实现自动筛选功能。（g取10N/kg）求： （1）电路中电源电压为 V。 （2）机械推动装置将质量为100g以下苹果筛选出去时电路中消耗的总功率为 W。 （3）在保证电路安全的情况下，这套装置可设置筛选最大质量 g以下的苹果。 [题型专练22]. （2023秋•潮南区期末）两只灯泡L1和L2分别标有“6Vㅤ3W”和“10Vㅤ10W”的字样，保证两灯泡都能安全使用（设灯丝电阻不变）。若把它们串联在电路中， 灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2＝ ，允许电源的最大电压是 V。 [题型专练23]. （2023秋•乐亭县期末）如图甲所示的电路中，电源电压为3V，灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示，定值电阻R的电阻为 Ω，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比P1：P2＝ 。 [题型专练24]. （2023秋•益阳期末）如图，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V”，灯丝电阻为10Ω且不变，变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，则小灯泡的额定功率为 W。当三个开关都闭合，变阻器滑片滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为1A，则定值电阻R1的电阻为 Ω；当S2断开、S和S1闭合时，在保证各元件安全的前提下，整个电路电功率的最大值为 W。 [题型专练25]. （2023秋•深圳期末）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 P高 （1）电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？ （2）高温挡的功率P高是多少？ （3）为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2kW•h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15min把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间？ [题型专练26]. （2023秋•吴忠期末）在如图所示的电路中，R1的阻值是30Ω，闭合开关S，电流表A1的示数是0.2A，电流表A的示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）电阻R1消耗的电功率。 [题型专练27]. （2023秋•细河区期末）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U＝220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1＝44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2＝1A。试求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流是多少？ （2）使用烘干功能时，电流通过R做功的功率是多少？ （3）使用烘干功能5min，消耗的电能是多少？ [题型专练28]. （2023秋•肇源县期末）小萌家新购买了一个电烤火炉，它的原理图如图所示，其中R1和R2均为加热丝，该电烤火炉有高温挡和低温挡两种挡位，铭牌如表所示。求： 电烤火炉铭牌 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能； （2）电阻R2的阻值（保留一位小数）； （3）王老师关闭其他用电器，让电烤火炉高温挡工作，观察到标有“2500r/（kW•h）”的电能表在6min内转动了250转，计算该电烤火炉高温挡的实际功率。 [题型专练29]. （2023秋•花山区校级期末）电饭锅是家中常用的用电器，如表所示是小强家中一台电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，S0闭合时为加热挡，S0断开时为保温挡，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。求： 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1044W 保温挡 44W （1）电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能是多少？ （2）电饭锅正常工作处于加热状态时，电热丝R1、R2的阻值是多少？ （3）小明断开家中其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作6min，家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r，则电饭锅此时的实际加热功率是多少？ [题型专练30]. 如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。 求：（1）小灯泡的额定功率； （2）电源电压及定值电阻R2的阻值； （3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 题型8伏安法测量小灯泡的电功率 [题型专练31]. （2023秋•鲤城区校级期末）同学们利用以下器材探究“电流与电压和电阻的关系”：电源（6V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。 （2）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）；为了避免出现上述故障时损坏电流表，实验中选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。 （3）再将另外两个定值电阻分别接入电路中，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可得出结论 。 （4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 （填序号）。 A.20Ω，0.6A B.60Ω，0.5A C.80Ω，0.2A （5）完成该实验后，小惠把定值电阻换成额定电压是2.5V小灯泡，利用该实验器材测小灯泡的额定功率，当小灯泡正常工作时，电流表示数如图丁所示。这个小灯泡的额定功率为 W。 （6）小明测量完小灯泡的额定功率后，又闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出小灯泡电功率P与小灯泡两端电压的平方U2的关系图象，如图的四个图象中可能正确的是 。 [题型专练32]. （2023秋•湛江期末）景萱在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”，连接电路如图甲所示。 （1）电路连接时，景萱需要 开关； （2）为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮景萱用笔画代替导线连接好图甲中的电路； （3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，同时发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 ； （4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数如图乙所示，想使小灯泡正常发光，则应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动一些； （5）完成了上述的实验后，景萱还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。景萱利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，并操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 ，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U1、U2和R0表示） [题型专练33]. （2023秋•莲池区期末）小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向左移动时灯泡变亮； （2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，电流表有示数，接下来应进行的操作是 ； （3）为测量小灯泡的额定功率，应缓慢调节滑片使电压表示数为 V，此时小灯泡 （选填“正常”或“不正常”）发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率 W； （4）小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示，结合图象可知，当小灯泡两端电压为2V时，实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 [题型专练34]. （2023秋•封丘县期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有两节新干电池、待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）连接的实验电路如图甲所示，检查电路时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线。 （2）连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到最 （选填“左”或“右”）端。 （3）正确连线后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 （填选项）。 A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （4）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A。 （5）根据记录的多组I﹣U数据，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图丙所示，分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω； ③小灯泡的电阻随灯泡两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 题型9焦耳定律的简单计算 [题型专练35]. （2023秋•凤翔区期末）小市同学在科学课上表演了一个小魔术，用如图所示形状的金属片点燃火柴，他将此金属片接在学生电源上（如图所示），则将火柴放在哪个位置最容易被点燃（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样 [题型专练36]. （2023秋•绿园区期末）如图是超市常用的塑料袋封口夹原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，4s内产生的热量为 J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 [题型专练37]. （2020秋•铁西区期末）如图甲所示，两个定值电阻R1和R2并联在电路中，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，R1和R2的阻值之比为 ，相同时间内R1和R2产生的热量之比为 。 [题型专练38]. （2023秋•新津区校级期末）用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知ρ甲：ρ乙＝3：2，加热的效率都是70%。下列判断正确的是（　　） A．0～10min，两加热器释放热量之比Q甲：Q乙＝2：3 B．0～10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝3：2 C．两种液体体积相同时，比热容之比c甲：c乙＝4：9 D．两种液体质量相同时，比热容之比c甲：c乙＝3：2 题型10电热的多挡问题 [题型专练39]. （2023秋•于洪区期末）气温骤降，小明为爷爷购买了一款具有“加热”和“保温”两挡功能的养生壶，其内部简化电路如图所示，两段加热电阻丝的阻值分别为R1＝55Ω、R2＝121Ω。求： （1）该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流； （2）该养生壶的加热功率； （3）某次使用时，小明在养生壶内装入1kg的水，并将其调至加热挡。观察温度显示窗，发现在5min内壶内水的温度从25℃升高到69℃。则此过程中，养生壶的加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] [题型专练40]. （2023秋•陇西县期末）如图是家用电吹风的工作原理简图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风挡额定功率为1100W，通过电动机的电流为1A。某段时间电吹风在热风挡正常工作，求： （1）电路的总电流。 （2）电热丝的电阻。 （3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 18.1电功率 考点一、电能 2 考点二、电能的计量 3 考点三、电功 4 考点四、电功率 5 考点五、额定电压、额定功率 7 考点六、测量电功率的三种方法 8 考点七、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 8 考点八、电流的热效应 10 考点九、焦耳定律 11 考点十、电热的利用与防止 12 题型1电能表的读数 13 题型2电能表的计算 14 题型3额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 15 题型4电功率P＝UI的简单计算 18 题型5W＝Pt求电能的大小 19 题型6动态电路中电功率的变化 21 题型7电功率的综合计算 23 题型8伏安法测量小灯泡的电功率 38 题型9焦耳定律的简单计算 44 题型10电热的多挡问题 47 考点一、电能 电能广泛应用于工业、农业、交通、国防建设、学科研究及日常生活中，在现代社会中起着至关重要的作用，是其他能量无法比拟的。 1.电能的来源：其他形式的能转化为电能 干电池：化学能→电能 蓄电池：化学能→电能 光伏发电：太阳能→电能 火力发电：化学能→电能 水力发电：机械能→电能 风力发电：机械能→电能 地热发电：地热能→电能 核能发电：核能→电能 可见，我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。发电机和电池就是实现这种转化的装置。 2.电能的利用 电熨斗：电能→内能 电烤箱：电能→内能 白炽灯：电能→内能→光能 节能灯：电能→光能 电视机：电能→光能和声能 电风扇：电能→机械能和内能 用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 3.电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J； （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能。 考点二、电能的计量 1.电能的计量工具—电能表（也称为电度表） （1）作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 （2）读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 （3）电能表上所标参数的物理意义 参数 物理意义 220V 表示该电能表应该在220V的电路中使用 10（20）A 表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A kW·h 表示该电能表上示数的单位为千瓦时，kW·h=1度=3.6×106J 50Hz 表示电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用 1500r/（kW·h） 表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转 2.其他电能表 （1）IC卡电能表：也称为IC卡预付费电能表、智能电表。IC卡电能表先买后用，不需要麻烦的人工抄表，解决了收费难的问题。 IC卡电能表 电子式电能表 （2）电子式电能表：如图所示电子式电能表，没有转动的铝盘，相较于带铝盘的机械式电能表，具有相应快、精度高、功耗低、重量轻、可远程抄表和网上缴费等优点，现正逐步代替机械式电能表。 3.用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 4.节约用电 电能是人们生活中的主要资源，随着社会需求越来越大，能源供应日益紧张，所以每个人都用具有节约电能的意识，即有利于减少其他能源的消耗，减少污染，又可减轻电网的负荷压力，保障电网安全，提高电力资源的利用效率。 （1）1kW·h电的作用 使家用节能灯照明约100h 让手机充电约100次 使电动自行车行驶约60km 看电视约10h 可使壁挂式空调器运行约1h 烧开约8kg的水 （2）节约用电的措施：1）随手关灯；2）用电器关机后应拔下电源插头；3）尽量使用耗电少的节能灯具；4）夏季将空调的设定温度适当调高，冬季将空调的设定温度适当调低等。 考点三、电功 1.电功 （1）当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示。 （2）电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的。 2.影响电功多少的因素 大量的实验表面，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 3.电功的计算 （1）计算式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 （2）两个重要的推导公式 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； 结合欧姆定律可导出电功的计算公式：。以上两公式只适用于纯电阻电路。 电路中电功关系的三个推论 1.串并联电路的电功的特点 串联电路 并联电路 分析 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It； 由于U=U1+U2，故W总=UIt=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t； 由于I=I1+I2， 故W总=UIt=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2 推论一 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和，即W总=W1+W2+… 2.串、并联电路电功的分配关系（仅适用于纯电阻电路） 推论二 串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比 推导分析： 推论三 并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比 推导分析： 考点四、电功率 1.电功率 （1）定义：电功与时间之比叫做电功率，用字母P表示。 （2）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。电功率越大，电流做功越快，电功率越小，电流做功越慢。 （3）单位：在国际单位中，电功率单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。换算关系：1kW=103W，1W=103mW。 2.常用用电器的电功率 家用空调 吸尘器 电吹风 台式计算机 约1000W 约800W 约500W 约300W 32英寸液晶电视机 电饭煲 手电筒 计算器 约100W 约1000W 约0.5W 约0.5mW 3.电功率的计算 （1）定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 公式中各符号所代表的物理意义： P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 （2）计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）。 （3）导出式：、。 对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。 4.对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系 由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化。 可反映电功的效果 例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大。 比值定义法 电功率是电功和时间的比来定义的，而用比值定义法来定义一个物理量在物理学中是比较常见的，还有速度、密度、压强等。 考点五、额定电压、额定功率 1.额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示。 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示。 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示。 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示。 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示。决定灯泡亮度的是实际功率。 2.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏。 3.额定功率与实际功率的计算 （1）由欧姆定律可推导出，用电器的额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 4.串联电路和并联电路中电功和电功率的关系 串联电路 并联电路 电功 电功率 总电功率 ， ， 电功率的比例关系 考点六、测量电功率的三种方法 1.功率表测功率 如图所示，是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。 2.“伏安法”测功率 在中学阶段，我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知，只要测出用电器两端电压和通过的电流，就可以计算出该用电器的实际电功率。 3.电能表测电功率 在精确度要求不高时，也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。 考点七、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 1.伏安法测量小灯泡的电功率 实验目的 用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率 实验原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。 实验器材 两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个（额定电压2.5V）、灯座、开关、导线 实验电路图和实物图 甲 乙 实验步骤 （1）根据实验要求，设计电路，画出电路图（如图甲所示）。 （2）按照图甲所示电路图连接实物电路，如图乙所示。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。 （3）检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （6）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 （7）根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。 实验数据记录表 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2.0 0.20 0.4 较暗 3 3.0 0.28 0.84 较亮 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡电功率越大，小灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光，测得P额=0.6W。 当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗。 当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 2.实验注意事项 选择器材 电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，额定电压为2.5V的小灯泡，至少选两节干电池作为电源。 （1）电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。 ①若小灯泡的额定电压时2.5V，则选择0—3V量程； ②若小灯泡的额定电压时3.8V，则选择0—15V量程。 （2）电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。 ①若知道小灯泡的额定电压和额定功率，则可以计算出小灯泡的额定电流的大小，电流表的路程略大于额定电流即可； ②若不能求出额定电流大小，可用试触法确定电流表的量程。 ③因为常见的小灯泡（额定电压1.5V—3.8V）额定电流均小于0.6A，故无特殊说明，电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。 连接电路 （1）连接电路前，要把开关断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电路元件。 （2）连接电流表和电压表时，注意电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出。 （3）连接滑动变阻器时，要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，防止电路中电流过大，损坏电路元件。 操作细节 （1）移动滑动变阻器的滑片时，要紧盯电压表的示数。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不易过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）实验完毕，一定要先断开开关，然后再拆卸电路，整理器材。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功率，求平均值无任何意义。 考点八、电流的热效应 1.电流的热效应 由于导体有电阻，所以当有电流通过导体时，导体总会发热，将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 提出问题 电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关？ 猜想与假设 根据生活经验可以猜想电流通过导体时产生的热量多少可能跟导体的电阻大小、通过导体的电流大小以及通电时间有关。 设计并进行实验 （1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（转换法：产生的热量多少，通过U型管液面高度的变化反映出来）。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边密闭容器中电阻丝较大。将两容器的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，发现右边U型管中的液面高度变化大于左边的。 （2）如图乙所示，两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻丝和容器内的电阻丝并联，然后与左边容器内的电阻丝串联接入电路，在通电时间相同的情况下，我们发现左边的U型管中的液面高度变化大于右边的。 分析论证 （1）如图甲，两容器中电阻丝阻值不同，通过它们的电流相同，通电时间相同（控制不变的量：电流、通电时间；变化量：电阻），右边的U型管中的液面高度变化大于左边的，说明右边容器中电阻丝的热量多。 这表明：。 （2）如图乙，两容器中的电阻丝阻值相同，根据串并联电路电流的规律可知，通过左边容器的电阻丝大于通过右边容器中电阻丝的电流，通电时间相同（控制不变的量：阻值、通电时间；变化量：电流），左边U型管中的液面高度变化大于右边的，说明左侧容器中的电阻丝产生的热量多。 （3）由常识可知，在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验结论 。 考点九、焦耳定律 1.焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到了焦耳定律。 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟它的时间成正比。 计算公式 Q=I2Rt（普遍适用） 单位 公式中，Q—表示热量，单位是J；I—表示电流，单位是A；R—表示电阻，单位Ω；t—表示它的时间，单位s。 2.焦耳定律公式的理论推导 焦耳定律可通过理论推导得出。假设当电流通过导体时，电能全部转化为内能，则有电流产生的热量（Q）=电流做的功（W），结合欧姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt。 可见，当消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出来的电流发热规律与焦耳定律实验得出的焦耳定律是一致的。 3.理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题 （1）焦耳定律Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，就可以用它来计算导体所产生的热量。 （2）公式中各物理量都是对同一导体或同一段电路而言的。 （3）运用公式时，各物理量要转换成国际单位中的单位后再代入公式进行计算。 考点十、电热的利用与防止 1.电热的利用 电热器是利用电流的热效应来工作的设备。电热器的主要工作部分是发热体，发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。如图所示的电热器，都是将电能转化为内能来工作的。 电热毯 电饭锅 电烙铁 电熨斗 2.电热的防止 在很多情况下，我们并不希望用电器的温度过高。像电视机、计算机、电动机等用电器在工作时，将电能转化其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能，过多的电热如果不能及时散发，会产生安全隐患。因此，许多用电器采用散热孔、散热片或在发热体安装风扇等方式进行散热，如图所示。 散热风扇 散热孔 散热片 题型1电能表的读数 [题型专练1]. （2023秋•运城期末）观察力是物理学科素养的第一要素。如图所示，是生活中常见的两种型号电能表，关于电能表的认识，下列说法正确的是（　　） A．电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器 B．图甲中的电能表显示的示数为18246kW•h C．两种电能表工作的额定最大电流均为20A，工作时电流可以超过额定最大电流 D．图乙中参数“3200imp/kW•h”表示接该电能表的用电器，每消耗1kW•h的电能，电表脉冲灯闪烁3200次 【解答】解：A、电能表是测量电流做功多少的仪器，故A错误； B、图甲中的电能表显示的示数为1824.6kW•h，故B错误； C、由图可知，两种电能表工作的额定最大电流均为20A，即工作时电流不能超过额定最大电流，故C错误； D、3200imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，故D正确。 故选：D。 [题型专练2]. （2023秋•孟村县期末）将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表 B．该电能表的示数为35312kW•h C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转 D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元 【解答】解：A、电能表是测量消耗电功的仪表，故A错误； B、电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h，该电能表的示数为3531.2kW•h，故B正确； C、电视机正常工作时的电功率P＝P额＝200W＝0.2kW， 电视机正常工作2h消耗的电能： W＝Pt＝0.2kW×2h＝0.4kW•h＝0.4度， 3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转动3000r， 这段时间电能表转盘的转数n＝3000r/（kW•h）×0.4kW•h＝1200r，故C正确； D、这段时间电视机使用的电费：0.6元/度×0.4度＝0.24元，故D正确。 故选：C。 题型2电能表的计算 [题型专练3]. （2023秋•长安区期末）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．该家庭在这一个月的时间内总共用电2000kW•h C．该电能表工作时所通过的最大电流可以达到70A D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW•h 【解答】解：A．电能表是测量电功的仪表，故A错误； B．由图可知，5月初电能表的示数W1＝1042.8kW•h，6月初电能表的示数W2＝1242.8kW•h，则该家庭在这段时间内总共用电W＝W2﹣W1＝1242.8kW•h﹣1042.8kW•h＝200kW•h，故B错误； C．该电能表所接的电路允许通过的最大电流为40A，故C错误； D．1200r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能W′kW•h＝0.5kW•h，故D正确。 故选：D。 题型3额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 [题型专练4]. （2022秋•平顶山期末）如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为 V。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为 V。 【解答】解： （1）灯泡接在 AB 之间，电路为并联电路，此时小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为6V，则电源电压为6V； （3）小灯泡接在CD间，AB间接电压表，电压表测量R两端的电压； 小灯泡的电阻 RL12Ω， 在串联电路中，电压之比等于电阻之比，即：UR：UL＝R0：RL＝6Ω：12Ω＝1：2，且 UR+UL＝6V，由此可得UR＝2V。 故答案为：6；2。 [题型专练5]. （2023秋•市中区期末）在“比较两个灯泡亮暗”活动中，将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联后接到电路中，观察到乙灯比甲灯亮，则下列说法正确的是（　　） A．通过乙灯的电流比通过甲灯的电流大 B．甲灯的电阻比乙灯的电阻大 C．相同时间内，电流通过乙灯做的功多 D．甲灯的实际电压比乙灯的实际电压大 【解答】解：A．由串联电路的电流特点可知，通过甲灯和乙灯的电流相等，故A不符合题意； B．乙灯比甲灯亮，说明乙灯比甲灯功率大，由P＝I2R可知，在电流相同时，乙灯的电阻比甲灯的电阻大，故B不符合题意； C．由W＝Pt可知，相同时间内，乙灯比甲灯功率大，所以电流通过乙灯做的功多，故C符合题意； D．由P＝UI可知，在电流相同时，乙灯比甲灯功率大，所以乙灯的实际电压比甲灯的实际电压大，故D不符合题意。 故选C。 [题型专练6]. （2023秋•舞阳县期末）额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中，发现L1比L2亮；下列分析正确的是（　　） A．L1的额定功率比L2的额定功率大 B．L1的实际功率比L2的实际功率小 C．L1的电阻比L2的电阻小 D．L1两端电压比L2两端电压大 【解答】解：B、开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，故B错误； C、由于两灯串联在电路中，则通过L1、L2的电流相等，由P＝I2R知，电流相同时，阻值越小，功率越小，因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值，故C错误； A、根据题意可知，L1、L2的额定电压相等，而灯L1的阻值要大于灯L2的阻值，由P可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误； D、由于通过L1、L2的电流相等，由P＝UI可知，L1两端的电压比L2两端的电压大，故D正确。 故选：D。 [题型专练7]. （2023秋•鄂伦春自治旗期末）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（　　） A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮 B．两只小灯泡都能正常发光 C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮 D．两只小灯泡的总功率小于2W 【解答】解：（1）由P＝UI可得，两灯泡的额定电流： I甲0.5A，I乙A， 由I可得，两灯泡的电阻： R甲12Ω，R乙18Ω； （2）甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，通过两灯泡的电流相等，故C不正确； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I0.2A， 因I＜I乙＜I甲， 所以，两灯泡均不能正常发光，故B不正确； 由P＝I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故A不正确； 电路的总功率： P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W＜2W，故D正确。 故选：D。 题型4电功率P＝UI的简单计算 [题型专练8]. （2023秋•海淀区期末）如表为某白炽灯与某节能灯的参数对比，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列分析正确的是（　　） 白炽灯 节能灯 额定电压 220V 220V 额定功率 40W 10W A．白炽灯的额定电流为5.5A B．正常工作时，电流通过节能灯做功更快 C．当白炽灯两端电压为55V时，其实际功率与节能灯的额定功率相同 D．两灯均正常工作40h，节能灯比白炽灯少消耗1.2kW•h的电能 【解答】解：A、白炽灯的额定电流为：I0.18A，故A错误； B、正常工作时，白炽灯、节能灯的实际功率等于各自的额定功率，P额白炽灯＞P额节能灯，所以电流通过白炽灯做功更快，故B错误； C、当白炽灯两端电压为55V时，实际电压为额定电压的，根据P知在电阻不变时，实际功率为额定功率的，即P实P额白炽灯40W＝2.5W＜P额节能灯，故C错误； D、两灯均正常工作40h，节能灯比白炽灯少消耗的电能为： ΔW＝ΔPt＝（40×10﹣3kW﹣10×10﹣3kW）×40h＝1.2kW•h，故D正确。 故选：D。 [题型专练9]. （2023秋•防城港期末）小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？ （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？ （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？ 【解答】解： （1）由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流： I额0.2A。 （2）由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，当小灯泡正常发光时，根据串联电路的特点，通过滑动变阻的电流等于小灯泡的额定电流，即I滑＝I额， 根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端电压： U滑＝U﹣U灯＝4.5V﹣2.5V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻： R滑10Ω。 （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能： W＝UIt＝4.5V×0.2A×1×60s＝54J。 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.2A。 （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是10Ω。 （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能为54J。 题型5W＝Pt求电能的大小 [题型专练10]. （2023秋•佳木斯期末）甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（　　） A．甲的电阻小于乙的电阻 B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 【解答】解：A．由题图可知，两电热杯的额定电压相同，根据P＝UI可得，甲的电阻为：R甲， 乙的电阻为：R乙， 由此可知，R甲＞R乙，故A错误； B．根据W＝Pt可知，两电热杯均正常工作时，相同时间内，由于甲的额定功率小于乙的额定功率，因此甲消耗的电能小于乙消耗的电能，故B错误； C．根据P＝UI可得，将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为：，故C错误； D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，根据串联电路的电流规律可知，通过两电热杯的电流相等，根据Q＝W＝Pt＝I2Rt可得，相同时间内，甲的电阻较大，则甲消耗的电能较多，故D正确。 故选：D。 [题型专练11]. （2023秋•江州区期末）将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　） A．两灯都能正常发光，且灯L2比灯L1亮 B．只有灯L1正常发光，此时灯L2消耗的功率为1.5W C．只有灯L2正常发光，此时灯L1消耗的功率为1.5W D．电路的总功率为7.5W 【解答】解：根据P＝UI可得灯泡的额定电流分别为： I1额0.5A，I2额1A， 由I可得两灯泡的电阻分别为： R112Ω，R26Ω， 两个灯泡串联接入9V电源上时，电路中的电流为：I0.5A， AC、因I＝I1额＝0.5A，则I＝0.5A＜I2额＝1A，则只有灯L1正常发光，由于R1＞R2，根据P＝I2R可知：P1实＞P2实，所以灯L1比灯L2亮，故AC错误； B、灯L2的实际电功率为：P2实＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W，故B正确； D、电路的总功率：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D错误。 故选：B。 题型6动态电路中电功率的变化 [题型专练12]. （2023秋•渝北区期末）某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，闭合开关，当有害尾气浓度β减小时，下面说法正确的是（　　） A．电压表示数变小，电路消耗的总功率变小 B．电压表示数变小，电路消耗的总功率变大 C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小 D．电压表示数变大，电路消耗的总功率变大 【解答】解：由甲图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。 由乙图可知，当有害尾气浓度 β 减小时，气敏电阻阻值增大，由于串联电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，当电源电压不变时，电路中的电流变小，即电流表示数变小； 由于电路中的电流变小，定值电阻R0阻值不变，气敏电阻R阻值变大，根据U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变小，气敏电阻R两端的电压变大，即电压表示数变大，根据电功率计算公式P＝UI可知，电路中的电流变小时，电路消耗的电功率变小；故C正确，ABD不正确。 故选：C。 [题型专练13]. （2023秋•乐山期末）如图，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数不变，电压表V2的示数变小 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 C．电流表A的示数变小，电阻R1的电功率变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变 【解答】解：ABC、由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测电源电压，电流表测电路的电流，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律可知，电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电流表示数变小，根据U＝IR可知，R1的电压变小，即V1的示数变小； V2测电源电压，故其示数不变； 因电路的电流变小，根据P＝I2R可知，电阻R1的电功率变小，故B正确，AC错误； D、根据欧姆定律可知，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值即串联电路的总电阻，所以该比值变大，故D错误。 故选：B。 [题型专练14]. （2021秋•中江县期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数不变，灯泡亮度变亮 B．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。 将滑动变阻器R的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小； 电压表V1测电源两端的电压，所以滑片移动时电压表V1的示数不变，故B错误； 由欧姆定律可知，电压表V1示数与电流表示数之比等于电路的总电阻，总电阻变大，则电压表V1示数与电流表示数之比变大，故C正确； 由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器R两端的电压变大，即电压表V2的示数变大； 因灯泡的亮暗取决于灯泡实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误； 由于电压表V2的示数变大，电流表示数变小，所以电压表V2与电流表A的示数的比值变大，故D错误。 故选：C。 题型7电功率的综合计算 [题型专练15]. （2023秋•启东市校级期末）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“6V 2W”字样（设灯丝电阻不变），当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合，S2断开时，两盏灯消耗的总功率（　　） A．2W B．6W C．4W D．1W 【解答】解：当S1、S2闭合时，电路为L1的基本电路， L1正常发光，则此时灯泡两端电压等于其额定电压：U＝U1＝6V， 灯泡电阻：R18Ω； 当S1闭合，S2断开时，两灯泡串联； 电阻相等，两盏灯的总功率：P总1W。 故选：D。 [题型专练16]. （2023秋•杜尔伯特县期末）两个灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（　　） A．将它们串联时，电路两端允许最大电压是12V B．将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比2：1 C．将它们并联时，干路允许通过最大电流是1.5A D．将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比1：2 【解答】解：A．根据灯泡的铭牌可得，两个灯泡的额定电流为： ，， 如果将它们串联，则为了不烧坏任何一个，电流中的最大电流为0.5A。L1、L2的电阻为： R16Ω，R212Ω， 则电路中的总电压：U＝Imax（R1+R2）＝0.5A×（6Ω+12Ω）＝9V，因此将它们串联时，电路两端允许最大电压是9V，故A错误； B．将它们串联时，通过两灯泡的电流相等，则两灯泡L1和L2功率之比：，故B错误； C．将它们并联时，由于它们的额定电压相同，所有都能正常发光，则干路允许通过最大电流是：I＝I1+I2＝1A+0.5A＝1.5A，故C正确； D．将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比：，故D错误。 故选：C。 [题型专练17]. （2023秋•凉州区校级期末）“寻梦”小组的同学们设计了一台智能体重秤，其电路结构图如图甲所示，电源电压为6V保持不变，定值电阻R0＝200Ω，秤盘（质量不计）下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．压敏电阻R所受压力越大，压敏电阻R的阻值越大 B．站在秤盘中的人的体重越大，电压表的示数越小 C．当站在秤盘中的人的体重为600N时，电压表的示数为2.4V D．当被测者站在秤盘上，体重秤消耗的电功率为0.09W，则被测者的体重为400N 【解答】解：由图甲可知，电路为压敏电阻R与定值电阻R0的串联电路，电压表测定值电阻R0两端的电压。 A．由图乙可知，随着压敏电阻R所受压力的增大，压敏电阻R的阻值越小，故A错误； B．站在秤盘中的人的体重越大，压敏电阻R所受压力越大，则对应的压敏电阻R越小，根据串联电路的电阻特点，串联电路的总电阻也变小，电源电压恒定，则串联电路的总电流会变大，那么定值电阻R0两端的电压变大，所以电压表的示数变大，故B错误； C．当站在秤盘中的人的体重为600N时，压敏电阻R所受压力为600N，由图乙可知，压敏电阻R的阻值是300Ω，此时的总电阻为： R总＝R+R0＝300Ω+200Ω＝500Ω， 此时电路的电流为： 0.012A， 定值电阻R0两端的电压，即电压表的示数是： U0＝IR0＝0.012A×200Ω＝2.4V， 故C正确； D．若被测者的体重为400N，压敏电阻R所受压力为400N，由图乙可知，压敏电阻R的阻值是400Ω，此时的总电阻为： R'总＝R'+R0＝400Ω+200Ω＝600Ω， 此时电路的电流为： 0.01A， 体重秤消耗的电功率为： P＝I'2R'总＝（0.01A）2×600Ω＝0.06W， 故D错误。 故选：C。 [题型专练18]. （2023秋•民权县期末）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图像如图所示。若将L与R串联在9V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．电路中的电流是1.5A B．灯泡的电阻是20Ω C．电路消耗的总功率是4.5W D．灯泡两端的电压是8V 【解答】解：AD．灯泡L与定值电阻R串联在9V的电源上，由图象可知，此时电路中的电流是0.5A，灯泡L与定值电阻R两端的电压分别是4V、5V，故AD错误； B．灯泡L的电阻，故B错误； C．根据P＝UI可知，电路消耗的总功率P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故C正确。 故选：C。 [题型专练19]. （2022秋•西峡县期末）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω C．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A D．电路的最大电功率是2.5W 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误； （2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额0.25A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A， 由I可得，灯泡的电阻：RL10Ω， 电路中的总电阻：Rmin24Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω，因此滑动变阻器接入电路的阻值为14～50Ω；故B错误； 该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误； （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故C正确； 故选：C。 [题型专练20]. （2023秋•金安区校级期末）小明家上次查看电能表示数为8543.2，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h B．电能表是测量电功率的仪表 C．这个电能表的额定功率为4400W D．若只让一个标有“220V、1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转 【解答】解：A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h−8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误； B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误； C、电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故C错误； D、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r， 只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkWhkW•h； 则电能表的圆盘转过的圈数：NkW•h×3600r/（kW•h）＝600r，故D正确。 故选：D。 [题型专练21]. （2023秋•蒸湘区校级期末）烟台苹果素以香甜饱满、酥脆多汁享誉海内外，深受大家欢迎。为提高果农筛选苹果的效率，小明设计了如图甲所示自动筛选装置。电源电压不变，定值电阻R0阻值为20Ω，电压表的量程为0∼3V，R为压敏电阻，阻值随压力大小的变化关系如图乙所示。当压力检测区上没有水果时，电压表的示数为1.0V。一次筛选中，小明设计了当经过压力检测区上苹果质量小于等于100g时，机械装置通过传感器操作启动，将质量不达标的小苹果推出传送带，实现自动筛选功能。（g取10N/kg）求： （1）电路中电源电压为 V。 （2）机械推动装置将质量为100g以下苹果筛选出去时电路中消耗的总功率为 W。 （3）在保证电路安全的情况下，这套装置可设置筛选最大质量 g以下的苹果。 【解答】解： （1）当检测区没有物品时，压力为0，由图可知，R＝100Ω，电压表的示数为1.0V，根据欧姆定律可知电路中的电流为， 电源电压为U＝I（R+R0）＝0.05A×（20Ω+100Ω）＝6V。 （2）物体质量为100g时，其受到的重力为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N， 其对推动装置的压力等于其受到的重力，即F＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N， 由图乙可知，R1＝60Ω，根据可得， 根据欧姆定律可知此时电路中的电流为， 电路中消耗的总功率为P＝UI1＝0.075A×6V＝0.45W。 （3）为保证电路安全，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律可知电路中的电流最大为， 压敏电阻的阻值最小为， 由图乙知，此时压力为5N，则筛选的苹果最大质量为。 故答案为：（1）6；（2）0.45；（3）500。 [题型专练22]. （2023秋•潮南区期末）两只灯泡L1和L2分别标有“6Vㅤ3W”和“10Vㅤ10W”的字样，保证两灯泡都能安全使用（设灯丝电阻不变）。若把它们串联在电路中， 灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2＝ ，允许电源的最大电压是 V。 【解答】解：L1的电阻为R112Ω； L2的电阻为R210Ω； 串联时，电流相等，由P＝I2R知，P1＞P2，故L1灯较亮。 由P＝I2R知，实际功率之比为 ； L1的额定电流为 ， L2的额定电流为 ， 故电路中的最大电流为Imax＝0.5A， 电源电压最大为U＝Imax（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+10Ω）＝11V。 故答案为：L1；6：5；11。 [题型专练23]. （2023秋•乐亭县期末）如图甲所示的电路中，电源电压为3V，灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示，定值电阻R的电阻为 Ω，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比P1：P2＝ 。 【解答】解：由图乙可知，当定值电阻两端的电压UR＝3V时，通过R的电流为IR＝0.2A，根据可得，定值电阻R的阻值为 由图甲可知，灯泡L与定值电阻R并联，根据并联电路特点可知，UR＝UL＝U＝3V 由图乙可知，当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.4A，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比为 故答案为：15；2：1。 [题型专练24]. （2023秋•益阳期末）如图，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V”，灯丝电阻为10Ω且不变，变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，则小灯泡的额定功率为 W。当三个开关都闭合，变阻器滑片滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为1A，则定值电阻R1的电阻为 Ω；当S2断开、S和S1闭合时，在保证各元件安全的前提下，整个电路电功率的最大值为 W。 【解答】解：（1）小灯泡正常发光需要电压6V，灯丝电阻为10Ω且不变， 根据P＝UI可得，小灯泡的额定功率：PL3.6W； （2）当三个开关都闭合、变阻器滑片滑至最左端时，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流， 由于小灯泡恰好正常发光，则根据并联电路各支路两端电压相等可知电源电压为6V； 小灯泡中通过的电流：IL0.6A， 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知通过定值电阻的电流：I1＝I﹣IL＝1A﹣0.6A＝0.4A， 由欧姆定律可得定值电阻R1的电阻：R115Ω； （3）S2断开、S和S1闭合时，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 由于串联电路各处电流相等，变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样，电流表量程为0～3A，灯泡正常发光时的电流为0.6A，所以通过电路的电流最大为I大＝0.5A， 根据P＝UI可得，整个电路电功率的最大值：P大＝UI大＝6V×0.5A＝3W。 故答案为：3.6；15；3。 [题型专练25]. （2023秋•深圳期末）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 P高 （1）电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？ （2）高温挡的功率P高是多少？ （3）为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2kW•h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15min把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间？ 【解答】解：由P可知当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；当开关S1闭合，S2接A时，此时R2被短路，电路中只有R1一个电阻，此时为中温挡；当开关S1闭合，S2接B时，此时电路为并联电路，根据并联电路电阻规律可知，此时电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。 （1）由P＝UI可得，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小：I中5A； （2）由题可得R1的阻值：R144Ω， 当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡； 此时电路的总电阻：R总88Ω， 根据串联电路电阻规律可知：R2＝R总﹣R1＝88Ω﹣44Ω＝44Ω， 由R2＝R1＝44Ω可知，高温挡的功率：P高＝P1+P2＝1100W+1100W＝2200W； （3）电煮锅在中温挡工作15min消耗的电能：W1＝P高t＝1100W×15×60s＝0.99×106J， 剩余的电能：W2＝W﹣W1＝2.2×3.6×106J﹣0.99×106J＝6.93×106J， 由W＝Pt可得，在低温挡工作的时间：t12600s。 答：（1）电煮锅处于中温挡工作时电路中的电流为5A； （2）高温挡的功率为2200W； （3）这个充满电的户外电源能够使电煮锅在中温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作12600s。 [题型专练26]. （2023秋•吴忠期末）在如图所示的电路中，R1的阻值是30Ω，闭合开关S，电流表A1的示数是0.2A，电流表A的示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）电阻R1消耗的电功率。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V； （2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2的电流： I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A， 则电阻R2的阻值： R220Ω。 （3）电阻R1消耗的电功率P1＝UI1＝6V×0.2A＝1.2W。 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R2的阻值为20Ω； （3）电阻R1消耗的电功率为1.2W。 [题型专练27]. （2023秋•细河区期末）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U＝220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1＝44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2＝1A。试求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流是多少？ （2）使用烘干功能时，电流通过R做功的功率是多少？ （3）使用烘干功能5min，消耗的电能是多少？ 【解答】解：（1）风干时，开关S1闭合、S2断开，电路中只有电动机工作， 通过电动机的电流：； （2）当开关S1、S2均闭合时，R和M并联，晾衣机开启烘干功能，根据并联电路电压规律知R两端的电压U2＝U＝220V，电流通过R做功的功率：P2＝U2I2＝220V×1A＝220W； （3）使用烘干功能，电路消耗的总功率：P＝P1+P2＝44W+220W＝264W， 使用烘干功能5min，消耗的电能：W＝Pt＝264W×5×60s＝7.92×10⁴J。 答：（1）使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A； （2）使用烘干功能时，电流通过R做功的功率是220W； （3）使用烘干功能5min，消耗的电能是7.92×10⁴J。 [题型专练28]. （2023秋•肇源县期末）小萌家新购买了一个电烤火炉，它的原理图如图所示，其中R1和R2均为加热丝，该电烤火炉有高温挡和低温挡两种挡位，铭牌如表所示。求： 电烤火炉铭牌 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能； （2）电阻R2的阻值（保留一位小数）； （3）王老师关闭其他用电器，让电烤火炉高温挡工作，观察到标有“2500r/（kW•h）”的电能表在6min内转动了250转，计算该电烤火炉高温挡的实际功率。 【解答】解：（1）由P可得，电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能： W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J； （2）当开关S闭合，开关S1断开时，电路中只有R1工作，此时电阻大于两电热丝并联的总电阻， 由P可知，电路消耗的功率较小，处于低温挡； 当开关S、S1闭合时，电路中两电阻并联，电阻较小， 由P可知，电路消耗的功率较大，处于高温挡； 由表格数据可知，低挡功率P低＝440W，高温挡功率P高＝1100W， 故高温挡时，R2的功率：P2＝P高﹣P低＝1100W﹣440W＝660W， 由P可知，电阻R2的阻值： R273.3Ω； （3）电能表在6min内转动了250转消耗的电能W′0.1kW•h， 高温挡的实际功率：P实际1kW＝1000W。 答：（1）电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J； （2）电阻R2的阻值为73.3Ω； （3）该电烤火炉高温挡的实际功率为1000W。 [题型专练29]. （2023秋•花山区校级期末）电饭锅是家中常用的用电器，如表所示是小强家中一台电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，S0闭合时为加热挡，S0断开时为保温挡，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。求： 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1044W 保温挡 44W （1）电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能是多少？ （2）电饭锅正常工作处于加热状态时，电热丝R1、R2的阻值是多少？ （3）小明断开家中其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作6min，家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r，则电饭锅此时的实际加热功率是多少？ 【解答】解：（1）由电饭锅的铭牌可知，保温状态时的额定功率为44W， 由P可知，电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能：W＝P保温t＝44W×10×60s＝2.64×104J； （2）当S、S0闭合时，R1、R2并联；当S闭合，S0断开时，电路为R2的简单电路； 因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭锅为加热挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电饭锅为保温挡； 由并联电路的特点可知，加热状态时电热丝R2的电功率：P2＝P保温＝44W， 则电热丝R2的阻值：R21100Ω； 由电饭锅的铭牌可知，加热状态时的额定功率为1044W， 则加热状态时电热丝R1的电功率：P1＝P加热﹣P2＝1044W﹣44W＝1000W， 由P＝UI可知，电热丝R1的阻值：R148.4Ω； （3）3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r， 则转盘转了300r消耗的电能：W0.1kW•h， 电火锅的实际功率：P实1kW＝1000W。 答：（1）电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能是2.64×104J； （2）电热丝R1的阻值是48.4Ω，电热丝R2的阻值是1100Ω； （3）电饭锅此时的实际加热功率是1000W。 [题型专练30]. 如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。 求：（1）小灯泡的额定功率； （2）电源电压及定值电阻R2的阻值； （3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 【解答】解：（1）小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝4V×0.5A＝2W； （2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。 串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+IR2， 在图（b）中取两组数据代入公式，可得： U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣① U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω； （3）只闭合开关S和S2，灯泡L和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流， 灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），所以通过电路的最大电流为0.5A， 灯泡L正常工作时的电压为4V，此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL＝5V﹣4V＝1V， 则R1接入电路的最小电阻：R1小2Ω； 由于电压表量程0～3V，根据串联电路的分压规律可知，R1接入电路的电阻最大时，电压表示数最大为3V， 此时灯泡两端的电压电压：UL小＝U﹣U1大＝5V﹣3V， 由图（c）可知电路中的最小电流：I最小＝0.4A， 则R1接入电路的最大电阻：R1大7.5Ω， 故滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。 答：（1）小灯泡的额定功率为2W； （2）电源电压及定值电阻R2的阻值分别为5V、10Ω； （3）滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。 题型8伏安法测量小灯泡的电功率 [题型专练31]. （2023秋•鲤城区校级期末）同学们利用以下器材探究“电流与电压和电阻的关系”：电源（6V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。 （2）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）；为了避免出现上述故障时损坏电流表，实验中选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。 （3）再将另外两个定值电阻分别接入电路中，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可得出结论 。 （4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 （填序号）。 A.20Ω，0.6A B.60Ω，0.5A C.80Ω，0.2A （5）完成该实验后，小惠把定值电阻换成额定电压是2.5V小灯泡，利用该实验器材测小灯泡的额定功率，当小灯泡正常工作时，电流表示数如图丁所示。这个小灯泡的额定功率为 W。 （6）小明测量完小灯泡的额定功率后，又闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出小灯泡电功率P与小灯泡两端电压的平方U2的关系图象，如图的四个图象中可能正确的是 。 【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端； （2）开关闭合后，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是定值电阻R短路； 电阻短路，只有滑动变阻器接入电路中，电源电压为6V，电流表的最大值为0.6A，则滑动变阻器的最小阻值为： R'10Ω； （3）由图丙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （4）实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω；由图丙可知，电路中最大电流为0.4A，故选：B； （5）当小灯泡正常工作时，电流表示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W； （6）根据P＝UI，设灯的电阻不变，P与U2成正比，P随U2的变化关系为一过原点的直线，但灯的电阻随温度的增大而变大，故P随U2的变化关系不是一条直线，故AB错误；在U2相同的情况下，实际的电功率比B选项中直线对应的功率相应的变小，故C错误，D正确； 故选：D。 故答案为：（1）右；（2）短路；10；（3）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）B；（5）1；（6）D。 [题型专练32]. （2023秋•湛江期末）景萱在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω，1A”，连接电路如图甲所示。 （1）电路连接时，景萱需要 开关； （2）为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮景萱用笔画代替导线连接好图甲中的电路； （3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，同时发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 ； （4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数如图乙所示，想使小灯泡正常发光，则应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动一些； （5）完成了上述的实验后，景萱还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。景萱利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，并操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 ，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U1、U2和R0表示） 【解答】解：（1）电路连接时，为保护电路，需要断开开关； （2）滑片右移时灯的亮度变亮，说明滑片右移时滑动变阻器的电阻减小，所以需将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如下图所示：； （3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的灯泡短路； （4）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，想使小灯泡正常发光，需将小灯泡两端的电压增大为额定电压2.5V，根据串联分压原理可知，需减小滑动变阻器的电阻，所以应将滑片向右移动一些； （5）实验步骤： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U2； ③在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光； 在步骤②中，灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作， 根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为：U0＝U2﹣U1， 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯的额定电流：IL＝I0， 灯的额定功率：P额＝ULIL＝U1。 故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）灯泡短路；（4）右；（5）②S、S2；③U1。 [题型专练33]. （2023秋•莲池区期末）小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向左移动时灯泡变亮； （2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，电流表有示数，接下来应进行的操作是 ； （3）为测量小灯泡的额定功率，应缓慢调节滑片使电压表示数为 V，此时小灯泡 （选填“正常”或“不正常”）发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率 W； （4）小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示，结合图象可知，当小灯泡两端电压为2V时，实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 【解答】解：（1）滑片向左移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光； （3）灯泡额定电压为2.5V，灯正常发光；由图甲可知，电流表选用小量程；灯正常发光时电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）由（3）可知，当灯泡正常发光时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为： RL；若灯丝电阻不变，当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率为： P实0.48W＜0.75W。 故答案为：（1）见解答图；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）0.75；（4）小于。 [题型专练34]. （2023秋•封丘县期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有两节新干电池、待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）连接的实验电路如图甲所示，检查电路时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线。 （2）连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到最 （选填“左”或“右”）端。 （3）正确连线后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 （填选项）。 A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （4）排除电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A。 （5）根据记录的多组I﹣U数据，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图丙所示，分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω； ③小灯泡的电阻随灯泡两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【解答】解：（1）电流表应与小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联，如图所示： （2）连接电路时，开关处于断开状态；开关闭合前，滑动变阻器滑片应该移动到阻值最大处，即最左端； （3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路的故障可能是灯泡断路，故选：B； （4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.14A； （5）①由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； ②小灯泡正常发光时灯丝的电阻为：R10Ω； ③由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。 故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）B；（4）0.14；（4）右；（5）0.625；10；增大。 题型9焦耳定律的简单计算 [题型专练35]. （2023秋•凤翔区期末）小市同学在科学课上表演了一个小魔术，用如图所示形状的金属片点燃火柴，他将此金属片接在学生电源上（如图所示），则将火柴放在哪个位置最容易被点燃（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．都一样 【解答】解：影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度，当材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大， 由图可知，c点横截面积最小，故c点的电阻最大， a、b、c是串联的，根据串联电路的电流特点可知，通过a、b、c的电流相同，根据Q＝I2Rt可知，在相同时间内c点产生的热量多，故将火柴放在c点最容易被点燃。 故选：C。 [题型专练36]. （2023秋•绿园区期末）如图是超市常用的塑料袋封口夹原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，4s内产生的热量为 J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 【解答】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口； 电阻产生的热量为： Q＝I2Rtt4s＝100J； 由公式Q＝I2Rtt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。 故答案为：热；100；增大。 [题型专练37]. （2020秋•铁西区期末）如图甲所示，两个定值电阻R1和R2并联在电路中，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，R1和R2的阻值之比为 ，相同时间内R1和R2产生的热量之比为 。 【解答】解：由题知，两电阻并联，由并联电路特点知，两电阻两端电压相等， 由图乙可知，电压相同时，通过R1、R2的电流之比为2：1； 由R可知，电阻与电流成反比，所以R1、R2的电阻之比为1：2； 通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式Q＝W＝UIt可知，产生的热量与电流成正比，所以产生热量之比为2：1。 故答案为：1：2；2：1。 [题型专练38]. （2023秋•新津区校级期末）用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，如图为两种液体的温度随时间变化的图线。已知ρ甲：ρ乙＝3：2，加热的效率都是70%。下列判断正确的是（　　） A．0～10min，两加热器释放热量之比Q甲：Q乙＝2：3 B．0～10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝3：2 C．两种液体体积相同时，比热容之比c甲：c乙＝4：9 D．两种液体质量相同时，比热容之比c甲：c乙＝3：2 【解答】解；A、0～10min，用两只相同的电加热器，分别给两种液体加热，相同时间放出热量相等，故A错误。 B、根据A中解释，已知0～10min，电加热器放出热量相等，又因加热的效率都是70%，故液体吸收热量也相等，故B错误。 C、两种液体体积相同时，由m＝ρV，则两种液体的质量之比： m甲：m乙＝ρ甲V：ρ乙V＝ρ甲：ρ乙＝3：2， 两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝1：1， 由图知，升高的温度之比Δt甲：Δt乙＝（40℃﹣10℃）：（30℃﹣10℃）＝3：2， 由c可得比热容之比：：：4：9，故C正确； D、两种液体质量相同时，即m甲：m乙＝1：1， 0～10min，两种液体吸收热量之比Q甲：Q乙＝1：1， 由图知，升高的温度之比Δt甲：Δt乙＝（40℃﹣10℃）：（30℃﹣10℃）＝3：2， 由c可得比热容之比：：：2：3，D错误。 故选：C。 题型10电热的多挡问题 [题型专练39]. （2023秋•于洪区期末）气温骤降，小明为爷爷购买了一款具有“加热”和“保温”两挡功能的养生壶，其内部简化电路如图所示，两段加热电阻丝的阻值分别为R1＝55Ω、R2＝121Ω。求： （1）该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流； （2）该养生壶的加热功率； （3）某次使用时，小明在养生壶内装入1kg的水，并将其调至加热挡。观察温度显示窗，发现在5min内壶内水的温度从25℃升高到69℃。则此过程中，养生壶的加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【解答】解：（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，养生壶处于保温挡； 当开关S1闭合、S2接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡； 保温时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝55Ω+121Ω＝176Ω， 根据串联电路的电流特点可知，保温挡时流过R1的电流：I1＝I1.25A； （2）该养生壶的加热功率：P加热880W； （3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（69℃﹣25℃）＝1.848×105J， 养生壶消耗的电能：W＝P加热t′＝880W×5×60s＝2.64×105J， 养生壶的加热效率：η100%100%＝70%。 答：（1）该养生壶处于保温挡时，流过R1的电流为1.25A； （2）该养生壶的加热功率为880W； （3）养生壶的加热效率为70%。 [题型专练40]. （2023秋•陇西县期末）如图是家用电吹风的工作原理简图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风挡额定功率为1100W，通过电动机的电流为1A。某段时间电吹风在热风挡正常工作，求： （1）电路的总电流。 （2）电热丝的电阻。 （3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量。 【解答】解：（1）由图可知电吹风在热风挡正常工作时，电动机和电热丝并联， 由P＝UI可知，电路中的总电流：I5A； （2）根据并联电路的电流特点可知，通过电热丝的电流：IR＝I﹣IM＝5A﹣1A＝4A， 由I可知，电热丝的电阻：R55Ω； （3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量：Q＝IM2RMt＝（1A）2×2Ω×100s＝200J。 答：（1）电路的总电流为5A； （2）电热丝的电阻为55Ω； （3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量为200J。 学科网（北京）股份有限公司 $$