18.2 电功率（专题训练）【十一大题型】-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练（人教版）

18.2 电功率（专题训练）【十一大题型】 一．电功率的概念和单位（共5小题） 二．常见用电器的电功率（共5小题） 三．电功率P=W/t的简单计算（共13小题） 四．电功率P=UI及推导式的简单计算（共16小题） 五．动态电路中电功率的简单计算（共10小题） 六．用电器铭牌的含义（共4小题） 七．实际电压与实际功率（共5小题） 八 ．电功率的比值问题（共5小题） 九．电功率的多挡位问题（共7小题） 十．动态电路中电功率的变化分析（共5小题） 十一．动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 一．电功率的概念和单位（共5小题） 1．关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．电功率的大小取决于用电器消耗电能的多少 2．以下说法中正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 3．一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A．电功 电能 B．时间 电功率 C．电功 电量 D．电能 电功率 4．甲、乙两盏灯，它们的I﹣U关系图像如图所示。现将两灯串联在电路中，当电路中的电流为0.3A时，甲刚好正常发光，则甲的额定功率为 W，若将两灯并联在4V的电路中（两灯均不会烧坏），则 灯会更亮。 5．如图所示，将两个小灯泡串联起来接在电源两端，闭合开关，两灯发光。若不慎将小灯泡L1的外壳打碎，将导致小灯泡L1灯丝温度降低，阻值 （选填“增大”“减小”或“不变”）。小灯泡L2的亮度 （选填“不变”“变亮”或“变暗”），原因是 。 二．常见用电器的电功率（共5小题） 6．如图所示，下列用电器正常工作时功率约为8W的是（　　） A．节能灯 B．电视机 C．电饭锅 D．电热水器 7．以下估算符合实际的是（　　） A．家用电饭锅的额定功率约为10W B．家用空调的额定电流约为5A C．我国家庭用电电压为380V D．1度电可供“220V 40W”的灯正常工作2.5h 8．下列有关物理量的估测，符合生活实际的是（    ） A．从地上拿起一个鸡蛋，并缓慢举过头顶的过程中，人对鸡蛋做功约为10J B．初中生以正常的速度从一楼走到三楼，他上楼的功率约为3000W C．定滑轮的机械效率一定是100% D．家用电冰箱正常工作时通过的电流约为1A 9．根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（　　） A．人体安全电压是36V B．手机正常通话时的电流约为5A C．家用卧室照明LED灯的功率大约10W D．人体感觉舒适的环境温度约为38℃ 10．请填写下列物理量的单位符号： (1)家庭用的节能灯泡工作时的电功率约为12 ； (2)手电筒中的电流约为200 。 三．电功率P=W/t的简单计算（共13小题） 11．图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ）（　　） A．豆浆机的电动机和加热管是串联的 B．加热管的电阻是40Ω C．豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D．做好一次豆浆，需消耗11110J的电能 12．如表是某款智能音箱的部分参数，该智能音箱的电池充满电且不再外接电源的情况下，下列说法正确的是（　　） 工作功率 ≥5W 标准电压 3.7V 电池容量 10000mA∙h A．电池储存的电能为37kW∙h B．电池储存的电能为1.332×108J C．该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h D．该智能音箱工作时间理论上最长可达10h 13．如图所示，是小明家电能表4月底的示数，下列说法正确的是（　　） A．小明家4月份消耗的电能为2508.6kW•h B．电能表的转盘转的越快，说明电路中消耗的电能越多 C．若该电能表转盘转360r，表示家庭电路消耗了的电能 D．该电能表正常工作时的电流不能超过10A 14．如图甲所示为一款养生壶的简化电路图，S是温控开关，R1、R2是两个阻值不变的加热电阻。养生壶的高档位额定功率为P1=550W、低档位额定功率为P2=220W。养生壶正常工作时，分别用高档位和低档位给质量为2kg的水加热，水温随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容为，则（　　） A．S断开时，养生壶处于高档位工作 B．加热电阻R2的阻值为220Ω C．用高档位将水加热6min，水吸收的热量为1.98×105J D．用低档位给水加热时的加热效率约为63.6% 15．电视机的待机功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台50寸彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年（365天）中因这台电视机待机浪费的电能约为（ ） A．14.6kW·h B．146kW·h C．7.3kW·h D．73kW·h 16．小明发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能。相关数据见表。空调送风10min所消耗的电能为 kW·h，30min内空调消耗的电能为 kW·h，空调制冷时的电功率为 kW。 17．北京冬奥会上亮相的可爱创可贴体温计，是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，该创可贴体温计充满电的时间是1h，充电电压和电流分别是5V、1A，它充满电后大约储存了 J的电能，有一款“220V 7W”的一体式LED灯连续正常工作10h消耗的电能 kW•h。 18．小明家的电能表的表盘标有“5000r/kW·h”的字样，把家中的其它用电器都断开，只接入某用电器，电热器工作半小时，电能表的转盘恰好转过300圈，若电路中没有发生漏电现象，则该用电器这半小时内消耗的电能是 J，用电器功率为 W。 19．小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过 W。当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉消耗的电能为 J，功率是 W。 20．如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h，当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求： (1)吹冷风时，空调扇电动机的电功率是多少？ (2)吹温风时，空调扇的总电功率是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？ 21．某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L (1)水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 (2)若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 22．在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg初温为20℃。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃。【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)】    求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)电磁灶的实际功率是多少？ (3)电磁灶烧水的效率是多少？ 23．如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求： (1)加热时的电功率； (2)在加热档工作时电路的总电流； (3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。 四．电功率P=UI及推导式的简单计算（共16小题） 24．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1和R2为滑动变阻器，它们的滑片可移动的最大距离相等，已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4W。若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为0.3W；若将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为0.5W，则滑动变阻器R1、R2的总电阻之比为（　　） A．2∶1 B．4∶1 C．6∶1 D．8∶1 25．如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 　1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15　1A”字样，定值电阻R1阻值为10，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡正常工作时电流为0.5A B．当开关S1、S2、S3断开，S闭合时，R2接入电路的最小阻值为3 C．当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率最小值为3.375W D．当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R2接入电路的最大阻值为15 26．额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，闭合开关后看见灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光。下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（       ） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＞P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＜P2 27．在如图所示的电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丁、丙、乙 C．乙、丙、丁、甲 D．丁、甲、乙、丙 28．将和两个灯泡分别采用如图甲、乙所示的方式与同一电源连接，其中的电阻小于的电阻，闭合开关S后，和都发光，并且甲图中更亮，乙图中更亮，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（   ） A．甲图中两端的电压大于两端的电压 B．乙图中灯泡更亮，是因为通过的电流大于的电流 C．甲图中通过的电流小于通过的电流 D．乙图中通过的电流小于甲图中通过的电流 29．有A、B两个小灯泡，分别标有“6V、6W”和“6V、3W”，经实验测得它们的特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） ①把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 ②把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 ③把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电源电压为8V ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率为3W A．①② B．①③ C．③④ D．②③ 30．如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。 31．道路两侧的树上和商店门前五光十色的彩灯，扮靓了我们的城市。若取走其中一盏灯，整串灯却会熄灭，但当其中一只彩灯灯丝断裂后，其他的灯依然明亮，其亮度将 （变大/不变/变小），这是因为在这类彩灯灯丝支架下方还有一根与灯丝并联的特殊金属丝，如图所示，灯丝断裂后，金属丝中 （有/没有）电流，如果每只彩灯正常工作的电压为12V，至少可以将 盏这样的灯泡接在电路中，若其中一盏灯丝断裂的瞬间，该灯泡两端的电压为 V。 32．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。 33．如图所示，电源电压不变，将定值电阻和串联后接在电源上，消耗的功率为3W，消耗的功率为6W，则和之比为 。若将它们并联后仍接在该电源上，则和消耗的功率之比为 。 34．材料和长度都相同的导体A、B，它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中，则电阻RA RB，导体A、B两端的电压UA UB，导体A、B的电功率PA PB。（均选填“>”“<”或“=”） 35．如图，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω。 (1)小灯泡正常工作时的电阻； (2)小灯泡正常工作10min将消耗多少电能？ (3)当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为多少伏？ 36．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0~0.6A）、开关、定值电阻（10Ω）、导线若干。 (1)定值电阻的作用是什么？ (2)当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压。 (3)当环境温度为40℃时，求此时电流表的示数。 (4)为保证电路安全，该电路能测得的最高温度为多少？ (5)如果环境温度为100℃，整个电路工作了10s，半导体电阻的电功率是多少？ 37．如图所示电路中，电源电压为3V，灯泡L上标有“2.5V”字样，定值电阻R的阻值为1.25Ω。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光。通过计算回答： (1)通过灯泡L的实际电流是多少？ (2)灯的实际功率是多少？ (3)通电10s，整个电路消耗的电能是多少？ 38．如图所示的电路中，定值电阻R=5Ω，小灯泡L的额定电压为6V。闭合开关S后，小灯泡L正常发光，电路中的电流为0.6A。求： (1)电源电压为多少？ (2)通电1min定值电阻R消耗的电能为多少？ 39．如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω  lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，求： (1)电阻R1的阻值； (2)此时滑动变阻器消耗的功率； (3)为保证电路安全，求滑动变阻器接入阻值的范围。 五．动态电路中电功率的简单计算（共10小题） 40．如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 41．如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 42．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是 A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 43．如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（　　） ①灯泡L的电阻为16Ω        ②电源电压为12V        ③P2=0.75W        ④PL=1W A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 44．如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W，则此时小灯泡的电阻为 Ω；再闭合开关，电流表示数变化了 A，此时电路中的总电功率是 W。 45．如图所示是烟雾浓度检测仪的电路原理图，电源电压为6V保持不变，为定值电阻，为气敏电阻，阻值随烟雾浓度的增大而增大，闭合开关S，某时刻电压表的示数为3V，此时的功率为；当烟雾浓度增大时，电压表的示数为2V，此时的功率为，则 。 46．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器的最大阻值为80Ω。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片P，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V，定值电阻的阻值为 Ω，电路消耗总功率的最小值为 W。 47．如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A。求： (1)灯泡L正常发光10min消耗的电能； (2)电源电压； (3)定值电阻R的阻值； (4)电路中有电流通过时，电路的最小功率。 48．如图所示电路，电源电压12V保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开，移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，再闭合S1、S2，电流表示数变化了1.5A。（不考虑灯泡电阻的变化）求： (1)灯泡正常工作时的电流； (2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)在保证电路安全的前提下，当S闭合S1、S2都断开时，调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1；当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。 49．如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V  0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω  1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V； (1)求灯泡L正常发光时的电阻； (2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值． (3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围； 思路点拨 当电源电压保持不变时，由P=UI可得，电路中的电流越大（或小），电路的总功率越大（或小）；由欧姆定律可得，电路中总电阻越小，电流越大，电路中总电阻越大，电流越小。当电路中存在多个用电器时，通过改变开关通断方式，使多个用电器并联，此时电路中总电阻最小，电流最大，电路的总功率最大；使多个用电器串联时，此时电路中总电阻最大，电流最小，电路的总功率最小。 六．用电器铭牌的含义（共4小题） 50．下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（　　） A．滑动变阻器上标有“100Ω，2A” B．家用电熨斗上标有“220V，2A” C．电能表上标有“220V，2A” D．某汽车用蓄电池标有“2A，10h” 51．如表是某洗衣机的铭牌数据，下列说法不正确的是（　　） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定洗涤功率 450W 额定脱水功率 250W A．正常工作时的电压是220V B．洗衣机是用电器 C．“洗涤”和“脱水”各自正常工作 1min，消耗的电能一样多 D．当实际电压高于额定电压时，“脱水功率”会变大 52．某节能灯标有“220V  9W”的字样，该灯的额定电压为 伏；吸尘器是利用大气压强工作的，使用时它与其它家用电器之间是 连接（选填“串联”或“并联”）；最早测出大气压强值的科学家是 。 53．有一只标有“3.8V；0.3A”的小灯牌，其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中，小灯泡实际的电功率是 W（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）。小灯泡的亮暗由它的 （选填“额定功率”或“实际功率”）决定。 七．实际电压与实际功率（共5小题） 54．把标有“；6W”和“；6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯正常发光 B．灯正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 55．将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（　　） A．灯L1的电阻较大 B．通过灯L1的电流较大 C．灯L1额定功率较大 D．灯L2的电阻较大 56．将两个不同规格的灯泡L1、L2并联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　） A．L2与L1的额定电功率相同 B．L1两端的电压要大一些 C．L1的实际电功率要大一些 D．通过L2的电流要大一些 57．两个灯泡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，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比 ，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比 。 58．小明做“组成串联电路”的实验时把额定电压相同的甲、乙两只灯泡串联后通过开关接在电源上，如图所示。闭合开关后，甲灯发光，乙灯不发光的原因是：（从两个不同角度分析） (1) ； (2) 。 八 ．电功率的比值问题（共5小题） 59．如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．电源电压为6V B．定值电阻的阻值为5Ω C．的最小电功率为1.6W D．当滑片P位于中点时，与的电功率之比为2∶3 60．如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 61．如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（　　） A．2∶1∶3 B．3∶6∶2 C．6∶3∶2 D．1∶2∶3 62．如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比 ，此时R1、R2消耗的功率之比 。 63．如图所示的甲、乙中的小灯泡都相同，甲图中电压恒定为12V，乙图中电压恒定为6V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光（功率相同），甲、乙两电路消耗的总电功率之比P1∶P2＝ 。 九．电功率的多挡位问题（共7小题） 64．如图是家用电吹风简化电路，主要技术参数如下表。下列说法正确的是（    ） 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V A．选择开关接BC时吹热风 B．选择开关接AB时功率为1000W C．吹热风时通过电路的总电流为0.22A D．吹冷风时每分钟消耗的电能为120J 65．如图是一台电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有加热和保温两种功能，对应的功率分别是400 W和40 W，下列说法正确的是（　　） A．S1、S2均闭合时，饮水机处于保温状态 B．R1阻值为121Ω C．R2阻值为1210Ω D．高温挡加热1h，耗电，此时饮水机处于正常工作状态 66．图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为 ，高温挡的电功率为 W。 67．小明家的电热水壶有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，将开关S置于“1”或“2”位置时，电热水壶处于不同挡位。电热丝R1=44Ω，R2=440Ω，当开关S置于2位置时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）挡。该电热水壶处于加热挡正常工作5min，会产生 J的热量。 68．如图是某电火锅分挡加热器的简化电路图，已知电源电压是220V，R1、R2均是发热电阻，R1的阻值为40Ω，R2的阻值为400Ω，开关接“1”时为低温挡，开关接“2”时为高温挡，试求： (1)低温挡工作时，电路中的电流是多少？ (2)低温挡工作10min，消耗的电能是多少？ (3)高温挡的功率是多少？ 69．如图甲为一款电养生壶有高温和保温二挡功能，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。正常工作高温挡电功率为1100W。求： (1)养生壶处于高温挡5min消耗的电能； (2)养生壶的保温挡的电功率； (3)若电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率。 70．某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图表所示：（其中R1＝R2） 额定电压 220V 额定功率 高温挡 中温挡 低温挡 880W 440W 220W (1)当电火锅使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？ (2)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做了多少功？若电热丝产生热量的85%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为30℃的水温升高多少？ (3)在物理综合实践活动中，小芳和小丽利用所学的物理知识，合作测量电火锅高温挡的实际功率。电表上标着“1200r/kW·h”。他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电火锅接入电路中烧水。2.5min电能表的转盘转了40r，求电火锅的实际功率？ 十．动态电路中电功率的变化分析（共5小题） 71．在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是( ) A．电压表V的示数减小 B．电流表A1的示数减小 C．电流表A的示数变大 D．电源消耗的电功率变小 72．如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电流表示数不变 D．电路的总功率变小 73．如图甲所示是某甲醛监测设备的原理图，电源电压恒为6V，为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化关系如图乙。污染指数在50以下为轻度污染，50～100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（    ） A．电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B．甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C．当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D．当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.5A 74．如图甲所示电路，电源两端电压不变，是定值电阻，为滑动变阻器。当开关S闭合后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则的阻值为 Ω，电源电压为 V；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路的总功率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 75．某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，是定值电阻，电源电压保持3V不变。闭合开关S，当平板受到的压力增大时，下列说法正确的是( ) A．电流表示数减小         B．电压表示数减小 C．电压表示数与电流表示数的比值增大     D．电路消耗的总功率增大 选择理由： 十一．动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 76．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I﹣U图象如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项不正确的是（　　） A．电流表的最大示数是0.3A B．电流表的最小示数是0.2A C．电路的最大功率是1.8W D．小灯泡的最小功率是0.75W 77．如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“18Ω 1A”，电压表所接量程为“0～3V”，电流表所接量程为“0～0.6A”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列不正确的是（　　） A．电路的最大功率为3W B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω C．电路中通过的最小电流为0.2A D．小灯泡的最小功率为0.75W 78．如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样（灯泡电阻不变）1标有字样“15Ω，1A”，定值电阻R2＝50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下（　　） ①只闭合开关S和S2，灯泡L的最大功率为1.6W ②只闭合开关S和S2，电压表V1的示数范围为2V～3V ③只闭合开关S、S1和S3，滑动变阻器的取值范围为5Ω～15Ω ④任意闭合开关，整个电路的最大功率与最小功率的比为3∶1 A．③④正确 B．①②正确 C．②④正确 D．①③正确 79．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑片从最右端向左滑动的过程中，电压表示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”），整个电路电功率变化了 W。 80．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数，则电源电压是 ；当滑动变阻器的滑片P移至 （选填“最左端”、“中点”、“最右端”），滑动变阻器的电功率最大。 81．如图所示，电源电压为9V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡上标有“6V，3W”字样，电流表的量程为。求： (1)灯泡正常工作时的电阻； (2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值； (3)保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S₁、S₂，此时电流表示数为2A，求R0的阻值； (4)在保证电路各元件安全的情况下，三个开关的开合状态怎样时，电路的电功率最大。请简要分析说明。 82．在如图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关，求： (1)调节滑动变阻器的滑片P，电路中电流的最小值和此时电压表的示数； (2)为了保证电路能正常工作且不损坏各电表，滑动变阻器的取值范围； (3)电路中的总功率最大值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 18.2 电功率（专题训练）【十一大题型】 一．电功率的概念和单位（共5小题） 二．常见用电器的电功率（共5小题） 三．电功率P=W/t的简单计算（共13小题） 四．电功率P=UI及推导式的简单计算（共16小题） 五．动态电路中电功率的简单计算（共10小题） 六．用电器铭牌的含义（共4小题） 七．实际电压与实际功率（共5小题） 八 ．电功率的比值问题（共5小题） 九．电功率的多挡位问题（共7小题） 十．动态电路中电功率的变化分析（共5小题） 十一．动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 一．电功率的概念和单位（共5小题） 1．关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．电功率的大小取决于用电器消耗电能的多少 【答案】C 【详解】A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示做功快，电功率小表示做功慢，故B错误； C．根据可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确； D．根据可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，则电功率的大小不取决于用电器消耗电能的多少，故D错误。 故选C。 2．以下说法中正确的是（　　） A．kW•h是电功率的单位，kW是电功的单位 B．电能表是测量用电器电功率的仪表 C．功率大的用电器，消耗的电能一定多 D．单位时间内，做功多，做功就快 【答案】D 【详解】A．kW•h是电功的单位，kW是电功率的单位，故A错误； B．电能表是测量消耗电能多少的仪表，故B错误； C．电功率是表示做功快慢的物理量，在不确定时间的情况下，功率大的用电器，消耗的电能不一定多，故C错误； D．功率的大小等于功与时间的比值，单位时间内，做功越多，做功越快，故D正确。 故选D。 3．一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A．电功 电能 B．时间 电功率 C．电功 电量 D．电能 电功率 【答案】D 【详解】某工厂上半年共节电5000kW•h，即节省的电能是5000kW•h；500W是指电吹风的电功率。所以该记者混淆了电能和电功率这两个概念。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．甲、乙两盏灯，它们的I﹣U关系图像如图所示。现将两灯串联在电路中，当电路中的电流为0.3A时，甲刚好正常发光，则甲的额定功率为 W，若将两灯并联在4V的电路中（两灯均不会烧坏），则 灯会更亮。 【答案】 0.6 甲 【详解】[1]两灯泡串联时电路中各处的电流相等，由图像可知，当电路中的电流为0.3A时，甲两端的电压为2V，则甲的额定功率为 [2]若将两灯并联在4V的电路中（两灯均不会烧坏），则两灯两端的电压均为4V，由图可知，甲、乙两灯的电流分别为0.5A、0.3A，根据P=UI可知甲灯的实际功率较大。 5．如图所示，将两个小灯泡串联起来接在电源两端，闭合开关，两灯发光。若不慎将小灯泡L1的外壳打碎，将导致小灯泡L1灯丝温度降低，阻值 （选填“增大”“减小”或“不变”）。小灯泡L2的亮度 （选填“不变”“变亮”或“变暗”），原因是 。 【答案】 减小 变亮 小灯泡L1灯丝电阻减小，电路中电流增大，灯泡L2电功率增大 【详解】[1]若不慎将小灯泡L1的外壳打碎，将导致小灯泡L1灯丝温度降低，阻值变小。小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小。 [2][3]小灯泡L1灯丝电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，灯泡L2电功率增大。 二．常见用电器的电功率（共5小题） 6．如图所示，下列用电器正常工作时功率约为8W的是（　　） A．节能灯 B．电视机 C．电饭锅 D．电热水器 【答案】A 【详解】A．节能灯的功率较小，约为8W，故A符合题意； B．电视机的功率约为100W，故B不符合题意； C．电饭锅的功率约为1000W，故C不符合题意； D．电热水器的功率约为2000W，故D不符合题意。 故选A。 7．以下估算符合实际的是（　　） A．家用电饭锅的额定功率约为10W B．家用空调的额定电流约为5A C．我国家庭用电电压为380V D．1度电可供“220V 40W”的灯正常工作2.5h 【答案】B 【详解】A．家用电饭锅的额定功率约为1000W，故A不符合题意； B．家用空调功率较大，则额定电流约为5A，故B符合题意； C．我国家庭用电电压为220V，故C不符合题意； D．已知消耗的电能 由可得，灯泡工作的时间为 故D不符合题意。 故选B。 8．下列有关物理量的估测，符合生活实际的是（    ） A．从地上拿起一个鸡蛋，并缓慢举过头顶的过程中，人对鸡蛋做功约为10J B．初中生以正常的速度从一楼走到三楼，他上楼的功率约为3000W C．定滑轮的机械效率一定是100% D．家用电冰箱正常工作时通过的电流约为1A 【答案】D 【详解】A．一个鸡蛋的重量约50g，鸡蛋的重力约 从地上拿起一个鸡蛋，并 缓慢举过头顶的过程中，鸡蛋的移动距离约为2m ，因此此时人对鸡蛋做功大约为 故A不符合题意； B．一个中学生的重量约为50kg，重力约为 从一楼走到三楼的高度 约为h=6m，时间约为t=20s，所以，该同学登楼做的功 功率为 故B不符合题意； C．使用定滑轮时，由于存在摩擦力，拉力做功还需 要克服摩擦做额外功，有用功小于总功，机械效率小于100%，故C不符合题意； D．用电冰箱正常工作时的功率为200W，电流 故D符合题意。 故选D。 9．根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（　　） A．人体安全电压是36V B．手机正常通话时的电流约为5A C．家用卧室照明LED灯的功率大约10W D．人体感觉舒适的环境温度约为38℃ 【答案】C 【详解】A．人体安全电压不高于36V，故A不符合题意； B．手机正常通话时的电流约为，故B不符合题意； C．家用卧室照明LED灯的功率较小，大约10W，故C符合题意； D．人体感觉舒适的环境温度约为23℃，故D不符合题意。 故选C。 10．请填写下列物理量的单位符号： (1)家庭用的节能灯泡工作时的电功率约为12 ； (2)手电筒中的电流约为200 。 【答案】(1)W (2)mA 【详解】（1）家庭用的节能灯泡工作时的电功率约为12W，故单位符号是W。 （2）手电筒的电流较小，大约是200mA，故单位符号是mA。 三．电功率P=W/t的简单计算（共13小题） 11．图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ）（　　） A．豆浆机的电动机和加热管是串联的 B．加热管的电阻是40Ω C．豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D．做好一次豆浆，需消耗11110J的电能 【答案】B 【详解】A．制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行，两者互不影响，豆浆机的电动机和加热管是并联的，故A不符合题意； B．根据图像知，加热时的电功率为1210W，由 可得，豆浆机正常工作时加热管电阻丝的阻值 故B符合题意； C．由 可得，豆浆机正常打豆浆时，通过电动机电流 故C不符合题意； D．由乙图可知，加热时间t1=9min=540s，电动机工作时间t2=2min=120s，由 可得，加热消耗的电能为 电动机工作消耗的电能为 豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能 故D不符合题意。 故选B。 12．如表是某款智能音箱的部分参数，该智能音箱的电池充满电且不再外接电源的情况下，下列说法正确的是（　　） 工作功率 ≥5W 标准电压 3.7V 电池容量 10000mA∙h A．电池储存的电能为37kW∙h B．电池储存的电能为1.332×108J C．该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h D．该智能音箱工作时间理论上最长可达10h 【答案】C 【详解】AB．电池储存的电能 W=UIt=3.7V×10000×10-3A×1×3600s=1.332×105J=0.037kW·h 故AB错误； CD．该智能音箱工作时间理论上最长可达的时间 故C正确，D错误。 故选C。 13．如图所示，是小明家电能表4月底的示数，下列说法正确的是（　　） A．小明家4月份消耗的电能为2508.6kW•h B．电能表的转盘转的越快，说明电路中消耗的电能越多 C．若该电能表转盘转360r，表示家庭电路消耗了的电能 D．该电能表正常工作时的电流不能超过10A 【答案】C 【详解】A．小明家电能表4月底的示数为，由于不知道4月初电能表的示数，所以无法计算他家4月份消耗的电能，故A错误； B．电能表转盘转得越快，表示家庭电路的电流做功越快、电功率越大，故B错误； C．表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转过3600r，若该电能表转盘转360r，家庭电路消耗的电能为 故C正确； D．由图可知，该电能表正常工作时的电流不能超过20A，故D错误。 故选C。 14．如图甲所示为一款养生壶的简化电路图，S是温控开关，R1、R2是两个阻值不变的加热电阻。养生壶的高档位额定功率为P1=550W、低档位额定功率为P2=220W。养生壶正常工作时，分别用高档位和低档位给质量为2kg的水加热，水温随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容为，则（　　） A．S断开时，养生壶处于高档位工作 B．加热电阻R2的阻值为220Ω C．用高档位将水加热6min，水吸收的热量为1.98×105J D．用低档位给水加热时的加热效率约为63.6% 【答案】D 【详解】A．S断开时，两个电阻串联，S闭合时，电路为R1的简单电路，由可知，S断开时，电路电阻较大，养生壶处于低温档，故A不符合题意； B．低档位额定功率为P2=220W，低档位的总电阻 养生壶的高档位额定功率为P1=550W，电阻R1的阻值 加热电阻R2的阻值为 故B不符合题意； C．用高档位将水加热6min，水温从50℃升高到70℃，水吸收的热量为 故C不符合题意； D．用低档位给水加热时的加热10min吸收的热量 用低档位给水加热时消耗的电能 用低档位给水加热时的加热效率约为 故D符合题意。 15．电视机的待机功能给人们带来了方便，但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如小明家的一台50寸彩色电视机的待机功率大约是10W，假如他家电视机平均每天开机4h，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试估算小明家一年（365天）中因这台电视机待机浪费的电能约为（ ） A．14.6kW·h B．146kW·h C．7.3kW·h D．73kW·h 【答案】D 【详解】他家电视机平均每天待机时间为 待机功率大约为 一年中因这台电视机待机浪费的电能约为 故选D。 16．小明发现家中空调每制冷工作10min后，就转变成送风状态工作5min，再转变为制冷状态，如此反复。为了测量空调制冷时电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能。相关数据见表。空调送风10min所消耗的电能为 kW·h，30min内空调消耗的电能为 kW·h，空调制冷时的电功率为 kW。 【答案】 0.03 0.4 1.11 【详解】[1]由表中数据可知，送风状态时消耗的电功率为0.18kW，则送风10min所消耗的电能为 [2]电能表最后一位是小数位，30min内空调消耗的电能为 [3]空调制冷时的电功率 17．北京冬奥会上亮相的可爱创可贴体温计，是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，该创可贴体温计充满电的时间是1h，充电电压和电流分别是5V、1A，它充满电后大约储存了 J的电能，有一款“220V 7W”的一体式LED灯连续正常工作10h消耗的电能 kW•h。 【答案】 18000 0.07 【详解】[1]电池充满电储存的电能 W=UIt=5V×1A×1×3600s=18000J [2]LED灯连续正常工作10h消耗的电能 W′=Pt′=7×10-3kW×10h=0.07kW•h 18．小明家的电能表的表盘标有“5000r/kW·h”的字样，把家中的其它用电器都断开，只接入某用电器，电热器工作半小时，电能表的转盘恰好转过300圈，若电路中没有发生漏电现象，则该用电器这半小时内消耗的电能是 J，用电器功率为 W。 【答案】 2.16×105J 120 【详解】[1]该用电器这半小时内消耗的电能为 [2] 用电器功率为 19．小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过 W。当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉消耗的电能为 J，功率是 W。 【答案】 2200 6×104 1000 【详解】[1]电能表允许接的用电器的最大电功率为 P最大=UI最大=220V×10A=2200W [2]电能表的转盘转60转消耗的电能为 功率是 20．如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h，当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求： (1)吹冷风时，空调扇电动机的电功率是多少？ (2)吹温风时，空调扇的总电功率是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？ 【答案】(1)110W； (2)550W； (3)88 【详解】（1）解：吹冷风时，空调扇只有电动机工作，此时电动机的电功率是 （2）吹温风时，R1和电动机并联，此时R1电功率是 此时，空调扇的总功率是 （3）吹热风时，R1、R2和电动机并联，R2的功率是 R2的电阻是 21．某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L (1)水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 (2)若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 【答案】(1)5.04×l06J (2)6.3×l06J，2100s 【解析】【小题1】水吸收的热量是 【小题2】消耗的电能是 加热时间是 22．在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg初温为20℃。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃。【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)】    求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)电磁灶的实际功率是多少？ (3)电磁灶烧水的效率是多少？ 【答案】(1)4.2×105J (2)6×105J (3)70% 【详解】（1）水所吸收的热量 Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J （2）转盘转了200r时，电磁灶消耗的电能 电磁炉的实际功率 （3）电磁灶烧水的效率 23．如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求： (1)加热时的电功率； (2)在加热档工作时电路的总电流； (3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。 【答案】(1)1100W (2)5.5A (3) 【详解】（1）加热时，和并联，的电功率为 （2）由于根据可知，当只闭合开关S时，为保温档，电阻R2的阻值为 在加热档工作时电路的总电流为 （3）加热5min电热水壶消耗的电能为 保温5min电热水壶消耗的电能为 在这10min内电热水壶消耗的电能为 四．电功率P=UI及推导式的简单计算（共16小题） 24．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1和R2为滑动变阻器，它们的滑片可移动的最大距离相等，已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4W。若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为0.3W；若将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为0.5W，则滑动变阻器R1、R2的总电阻之比为（　　） A．2∶1 B．4∶1 C．6∶1 D．8∶1 【答案】D 【详解】设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设它们的长度为Lcm，则两个变阻器1cm长的电阻分别为、，当R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时，电路的总功率为P1=0.4W，由公式可知 若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为P2=0.3W，则 则 解得；将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为P3=0.5W，则 则 将代入，解得R1∶R2=8∶1，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 25．如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 　1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15　1A”字样，定值电阻R1阻值为10，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡正常工作时电流为0.5A B．当开关S1、S2、S3断开，S闭合时，R2接入电路的最小阻值为3 C．当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率最小值为3.375W D．当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R2接入电路的最大阻值为15 【答案】D 【详解】A．小灯泡正常工作时电流 故A正确，不符合题意； B．当开关断开，闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，则电路中允许通过的最大电流 I大=I额=0.5A 此时两端电压 接入电路的最小阻值 故B正确，不符合题意； C．当开关闭合，断开时，滑动变阻器与定值电阻并联，通过的电流 通过的最小电流 干路中的最小电流 电路总功率最小值 故C正确，不符合题意； D．当开关闭合，断开时，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测两端电压，根据串联分压原理，当电压表示数为量程最大值时，接入电路的阻值为允许的最大值，此时灯泡L两端电压 不计温度对灯丝电阻的影响，灯泡的阻值 此时电路中的电流 则接入电路的最大阻值 故D错误，符合题意。 故选D。 26．额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，闭合开关后看见灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光。下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（       ） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＞P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＜P2 【答案】C 【详解】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光，所以L1的实际功率比L2的实际功率大；两灯串联，通过两灯的电流相同；根据可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以 已知两灯的额定电压相同，根据可知，在电压相同的情况下，电功率与电阻成反比，所以两灯的额定功率 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 27．在如图所示的电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丁、丙、乙 C．乙、丙、丁、甲 D．丁、甲、乙、丙 【答案】C 【详解】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；所以电阻关系为 R甲>R丁>R丙>R乙 因为甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，根据可知，四个电路的总功率关系为 P甲<P丁<P丙<P乙 故选C。 28．将和两个灯泡分别采用如图甲、乙所示的方式与同一电源连接，其中的电阻小于的电阻，闭合开关S后，和都发光，并且甲图中更亮，乙图中更亮，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（   ） A．甲图中两端的电压大于两端的电压 B．乙图中灯泡更亮，是因为通过的电流大于的电流 C．甲图中通过的电流小于通过的电流 D．乙图中通过的电流小于甲图中通过的电流 【答案】D 【详解】A．甲图中两个灯泡并联，两端的电压等于于两端的电压，故A错误； B．乙图中两灯泡串联，通过灯泡的电流相等，的电阻大，由可知，灯泡两端的电压大；由可知，灯泡L2的实际功率大，因此灯泡L2更亮，故B错误； C．甲图中两个灯泡并联，灯泡两端的电压相等，的电阻大，由可知，通过的电流大于通过的电流，故C错误； D．乙图中通过的电流，甲图中通过的电流，对比可知，乙图中通过的电流小于甲图中通过的电流，故D正确。 故选D。 29．有A、B两个小灯泡，分别标有“6V、6W”和“6V、3W”，经实验测得它们的特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） ①把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 ②把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 ③把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电源电压为8V ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率为3W A．①② B．①③ C．③④ D．②③ 【答案】B 【详解】①．将A、B两灯并联在3V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以 由图像知道，通过两灯泡的电流分别为IA=0.7A、IB=0.3A，由P=UI知道，A灯的实际功率大，故A灯比B灯亮，故①正确； ②．由图像知道，两灯泡串联时通过的电流相等，但两灯泡两端的电压不同，由P=UI知道，两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，故②错误； ③．由图知道，A灯泡的额定电流为1.0A，B灯泡的额定电流为0.5A，因为两灯串联，所以电路的电流为I=0.5A，由图像知道，此时灯泡A、B两端的电压分别为UA=2V、UB=6V，电源电压为 故③正确； ④．由题意知道，两灯泡串联，则电流相等，且两个灯泡两端的总电压等于8V，由图像知道，当B灯泡两端等于6V，另一个灯泡A两端的电压为2V，通过的电流均为0.5A时符合，则A灯泡消耗的总功率为 故④错误。 综上所述，故B正确，ACD错误。 故选B。 30．如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。 【答案】 10 3 串联 0.2 【详解】[1]已知灯L标有“3V 0.9W”字样，根据可知，灯L的电阻为 [2][3][4]分析电路图可知，当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。此时灯L正常工作，因此灯L两端电压为3V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压，为3V，因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A，则定值电阻R的阻值为 分析电路图可知，当开关S2、S3断开，S1闭合时，电路中只有一条电流路径，因此灯L与电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻为 R总=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω 此时电路的电流为 因此电流表的示数为0.2A。 31．道路两侧的树上和商店门前五光十色的彩灯，扮靓了我们的城市。若取走其中一盏灯，整串灯却会熄灭，但当其中一只彩灯灯丝断裂后，其他的灯依然明亮，其亮度将 （变大/不变/变小），这是因为在这类彩灯灯丝支架下方还有一根与灯丝并联的特殊金属丝，如图所示，灯丝断裂后，金属丝中 （有/没有）电流，如果每只彩灯正常工作的电压为12V，至少可以将 盏这样的灯泡接在电路中，若其中一盏灯丝断裂的瞬间，该灯泡两端的电压为 V。 【答案】 变大 有 19 220 【详解】[1]用电器串联时，任何一个用电器开路，则其它用电器都不能工作，所以取走其中一盏灯，整串彩灯同时熄灭，说明这串彩灯是串联的；一只彩灯的灯丝和特殊金属丝是并联的，小彩灯正常发光时，电流从灯丝通过，灯丝断时，电流从金属丝中通过，当其中一只彩灯灯丝断裂后，电流会通过金属丝将电路接通，使电路的总电阻减小，电流变大，所以其他的灯依然明亮，由公式可知，灯泡实际功率变大，灯泡亮度将变大。 [2]小彩灯正常发光时，电流从灯丝通过，灯丝断时，电流从金属丝中通过，故灯丝断裂后，金属丝中有电流。 [3]如果每只彩灯正常工作的电压为12V，由串联分压可知，若将19盏这样的灯泡接在电路中，灯泡两端电压为 若将18盏这样的灯泡接在电路中，灯泡两端电压为 故为了保证电路安全，彩灯两端电压不能超过12V，故至少可以将19盏这样的灯泡接在电路中。 [4]若其中一盏灯丝断裂的瞬间，相当于该灯丝的电阻无限大，可分得所有电压，则该灯泡两端的电压为220V，这样才能击穿金属丝的绝缘层，使电路重新接通。 32．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。 【答案】 0.5 3.5 【详解】[1][2]由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像知电路中最大电流I=0.5A，电压表示数 U滑=6V，由题意知，此时滑片在a点，即灯泡的额定电流是0.5A，由串联电路特点和P=UI可得，此时灯泡的功率 当变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电压表示数，，此时灯泡的实际功率 由题知，滑片在阻值最大端和a点时，即 解得U=13V，所以灯泡的额定功率 33．如图所示，电源电压不变，将定值电阻和串联后接在电源上，消耗的功率为3W，消耗的功率为6W，则和之比为 。若将它们并联后仍接在该电源上，则和消耗的功率之比为 。 【答案】 1∶2 2∶1 【详解】[1]R1和R2串联后接在电源上，串联电路中电流处处相等，由公式 可知，R1和R2之比为 [2]若将它们并联后仍接在该电源上，此时，R1和R2两端的电压相等，由公式 可知，此时R1和R2消耗的功率之比为 34．材料和长度都相同的导体A、B，它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中，则电阻RA RB，导体A、B两端的电压UA UB，导体A、B的电功率PA PB。（均选填“>”“<”或“=”） 【答案】 > = < 【详解】[1]因为A、B两导体由同种材料制成，长度相同，但A导体比B导体细，所以A导体的电阻大于B导体的电阻，即RA>RB。 [2]根据图示可知：导体A和B并联在电路中，根据并联电路中，各支路两端的电压相等可知，导体A和B两端的电压相等，即UA=UB。 [3]根据欧姆定律可知，U一定，I和R成反比，即IA<IB，根据P=UI知PA<PB。 35．如图，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω。 (1)小灯泡正常工作时的电阻； (2)小灯泡正常工作10min将消耗多少电能？ (3)当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为多少伏？ 【答案】(1)12 (2)1800J (3)12V 【详解】（1）小灯泡正常工作时的电阻 （2）小灯泡正常工作10min将消耗的电能 （3）当滑片P在中点时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为最大阻值的一半，即为12欧姆，此时滑动变阻器连入电路的阻值等于灯正常发光时的阻值，串联电路电流相等，由可知，滑动变阻器两端的电压等于灯两端的电压，为6V，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，故电源电压为 36．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0~0.6A）、开关、定值电阻（10Ω）、导线若干。 (1)定值电阻的作用是什么？ (2)当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压。 (3)当环境温度为40℃时，求此时电流表的示数。 (4)为保证电路安全，该电路能测得的最高温度为多少？ (5)如果环境温度为100℃，整个电路工作了10s，半导体电阻的电功率是多少？ 【答案】(1)保护电路 (2)12V (3)0.4A (4)100°C (5)3.6W 【详解】（1）由电路图R和R0串联，由图甲知，R电阻随温度升高而减小，所以定值电阻R0的作用可以防止由于电路中电阻过小，电流过大而烧坏电流表的作用，即起到保护电路作用。 （2）由图甲知道，当t=20℃时，半导体电阻R=50Ω，由串联电路特点和欧姆定律知道，电源电压 （3）由图甲知道，当t=40℃时，半导体电阻R=20Ω，由串联电路特点和欧姆定律知道，此时电流表的示数 （4）根据题意知道，电路允许通过的最大电流是0.6A，此时电路的总电阻 此时半导体电阻 由图甲知道，当半导体电阻R=20Ω时， t=100℃。 （5）根据题意知道，当环境温度为100℃时，半导体电阻R=20Ω，电路允许通过电流是0.6A，则由知道，半导体电阻的电功率 37．如图所示电路中，电源电压为3V，灯泡L上标有“2.5V”字样，定值电阻R的阻值为1.25Ω。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光。通过计算回答： (1)通过灯泡L的实际电流是多少？ (2)灯的实际功率是多少？ (3)通电10s，整个电路消耗的电能是多少？ 【答案】(1)0.4A (2)1W (3)12J 【详解】（1）由电路图可知，闭合开关，灯泡L与电阻R串联，灯泡L恰好正常发光，则灯泡两端的电压为2.5V，根据串联电路的电压特点可知，定值电阻R两端的电压为 UR=3V﹣2.5V=0.5V 由于串联电路电流处处相等，故通过灯泡L的实际电流为 （2）灯的实际功率为 PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W （3）通电10s，整个电路消耗的电能为 W=UIt=3V×0.4A×10s=12J 38．如图所示的电路中，定值电阻R=5Ω，小灯泡L的额定电压为6V。闭合开关S后，小灯泡L正常发光，电路中的电流为0.6A。求： (1)电源电压为多少？ (2)通电1min定值电阻R消耗的电能为多少？ 【答案】(1)9V (2)108J 【详解】（1）有题意可知，小灯泡L与定值电阻R串联接入电路中，由串联电路的电压规律可知电源电压等于小灯泡L两端电压与定值电阻R两端电压之和，因为闭合开关S后，小灯泡L正常发光，所以可知小灯泡L两端电压为6V，由欧姆定律可得定值电阻R两端电压为 UR=IR=0.6A×5Ω=3V 电源电压为 U=UL+UR=6V+3V=9V （2）定值电阻R消耗的功率为 PR=IUR=0.6A×3V=1.8W 所以通电1min消耗的电能为 W=PRt=1.8W×60s=108J 39．如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω  lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，求： (1)电阻R1的阻值； (2)此时滑动变阻器消耗的功率； (3)为保证电路安全，求滑动变阻器接入阻值的范围。 【答案】(1)10Ω (2)0.8W (3)10Ω~50Ω 【详解】（1）如图，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电阻R1的阻值为 （2）由串联电路中电压的规律知，此时滑动变阻器两端的电压为 U2＝U－U1＝6V－2V＝4V 所以此时滑动变阻器消耗的功率为 P2＝U2I＝4V×0.2A＝0.8W （3）当滑动变阻器阻值越大，电流表和电压表示数均越小，故滑动变阻器阻值可以取最大值50Ω；当电压表示数为3V时，电路中的电流为 滑动变阻器的阻值越小，电压表和电流表示数均越大，所以，当电压表示数为3V时，滑动变阻器的阻值最小，此时滑动变阻器两端的电压为 U2'＝U－U1'＝6V－3V＝3V 滑动变阻器的最小阻值为 故为保证电路安全，滑动变阻器接入阻值的范围为10Ω~50Ω。 五．动态电路中电功率的简单计算（共10小题） 40．如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 【答案】B 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；图甲中，滑动变阻器滑片移动到最左端时，滑动变阻器阻值为零，仅定值电阻接入电路，此时电路电流最大，定值电阻两端电压最大且等于电源电压，由图乙可知：电压表示数最大为3V，即电源电压为3V；当电压表示数为3V时，电路电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 故A错误； B．由图乙可知：电路最小电流I小=0.2A，因电源电压为3V不变，由 可知，电路消耗的最小功率为 故B正确； C．由图乙可知：当电流为0.4A时，定值电阻两端电压U2=2V，则滑动变阻器两端电压 滑动变阻器与定值电阻电压之比为1∶2，根据串联分压特点可知：RP与R1阻值之比为1∶2，故C错误； D．由题意可知：当滑动变阻器滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路电流最小；由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1V，电路电流为0.2A，由欧姆定律可知：此时滑动变阻器的阻值 当RP总阻值的接入电路时，滑动变阻器阻值为 因滑动变阻器与定值电阻串联，通过两者的电流相等，由 可知，它与定值电阻消耗的功率之比为 故D错误。 故选B。 41．如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 【答案】B 【详解】A．闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得电源电压 U电=U1+U2=IR1+U2=0.1A×R1+12V……① 当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压 U电=U1′+U2′=I′R1+U2′=0.5A×R1+4V……② 解①②可得：U电=14V，R1=20Ω，故A错误； B．电源电压不变，根据P=UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率 P小=U电I小=14V×0.1A=1.4W 故B正确； C．由欧姆定律的变形式可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比值变小，故C错误； D．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为 均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A。故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。 故选B。 42．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（ ） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 【答案】C 【详解】B．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，再将滑片P移到最上端时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，三电阻并联，电流表测干路电流；由可知 则三电阻串联时R1两端的电压与电源电压之比 由串联电路的电阻特点和分压原理可知 -------① 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知 -------② 由，解得 由②可得 故B错误； A．由可知，电源电压 故A错误； D．由串联电路的电阻特点和分压原理可知，当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比 故D错误； C．由可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器消耗的电功率最小，当开关S1、S2和S3都闭合时R1消耗的电功率为 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，R2消耗的最小电功率 则电路消耗的最小功率 故C正确。 故选C。 43．如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（　　） ①灯泡L的电阻为16Ω        ②电源电压为12V        ③P2=0.75W        ④PL=1W A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 【答案】A 【详解】①因为灯泡标有“8V 4W”字样，由知道，灯泡正常发光时的电阻为 故①正确； ②由图乙知道，当R2两端电压是8V时，通过的电流是0.5A，由欧姆定律知道， R2的电阻为 由图知道，当闭合开关S、S1、S2时，是R2的简单电路，由于通电30s，电路中电流所做的功为120J，故此时R2的功率为 电源电压为 故②错误； ③由图知道，当闭合开关S1、S2，断开开关S时，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，所以电压表最大值为3V，此时电路中允许的电流最小，最小电流为 此时滑动变阻器R1接入阻值 为 符合题意，此时定值电阻R2消耗的功率最小，为 故③错误； ④当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡与R2串联，则灯泡的实际功率为 故④正确。 综上所述，只有①④正确，故A符合题意，BCD不符合题意。 44．如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W，则此时小灯泡的电阻为 Ω；再闭合开关，电流表示数变化了 A，此时电路中的总电功率是 W。 【答案】 4 0.2 1.4 【详解】[1]由图甲可知，当灯泡两端电压为2V时，经过灯泡的电流为0.5A，此时灯泡的功率为 此时灯泡的阻值为 [2]由图乙可知，电路为并联电路，电流表测量干路电流，并联电路各支路互不影响，所以灯泡所在支路的电流不变，电流表增大的原因是多了一个支路。并联电路支路电压等于电源电压，所以电源电压为2V，由图甲可知，此时经过定值电阻所在支路的电流为0.2A，所以电流表示数变化了0.2A。 [3]此时电路中的总电功率 45．如图所示是烟雾浓度检测仪的电路原理图，电源电压为6V保持不变，为定值电阻，为气敏电阻，阻值随烟雾浓度的增大而增大，闭合开关S，某时刻电压表的示数为3V，此时的功率为；当烟雾浓度增大时，电压表的示数为2V，此时的功率为，则 。 【答案】9:8 【详解】闭合开关S，R0与R1串联，电压表测R0两端电压。某时刻电压表的示数为3V，根据串联电路电压规律，则R1两端电压为 再根据串联电路分压规律，电压与电阻成正比可知，此时 R1=R0当烟雾浓度增大时，电压表的示数为2V，R1两端电压为 此时 即 根据得 46．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器的最大阻值为80Ω。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片P，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V，定值电阻的阻值为 Ω，电路消耗总功率的最小值为 W。 【答案】 18 10 5.4 【详解】[1][2]由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，由P=UI可知，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+13V  ① 当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U1＇+U2＇=I＇R1+U2＇=0.3A×R1+15V  ② 由①②解得 R1=10Ω，U=18V [3]由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压U2大=15V，由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压 U1小=18V-15V=3V 此时电路中的最小电流 则电路消耗总功率的最小值 P最小=UI最小=18V×0.3A=5.4W 47．如图所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电流表示数为1.5A，并且灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A。求： (1)灯泡L正常发光10min消耗的电能； (2)电源电压； (3)定值电阻R的阻值； (4)电路中有电流通过时，电路的最小功率。 【答案】(1)1800J (2)6V (3) (4)1.5W 【详解】（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能为 W=Pt=3W×10×60s=1800J （2）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，灯泡L和电阻R并联，此时灯泡正常发光，根据并联电路电压的规律知，电源电压为 （3）灯泡L和电阻R并联，此时灯泡正常发光，通过灯泡的电流为 因为电流表测干路电流，所以通过R的电流为 定值电阻R的阻值为 （4）根据可知，电源电压不变，电阻最大时，电流最小，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯泡和滑动变阻器的最大阻值连入电路，电路中的电阻最大，电流最小，由题知此时的电流为0.25A，根据P=UI可知，此时电路的功率最小，为 48．如图所示电路，电源电压12V保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开，移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，再闭合S1、S2，电流表示数变化了1.5A。（不考虑灯泡电阻的变化）求： (1)灯泡正常工作时的电流； (2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)在保证电路安全的前提下，当S闭合S1、S2都断开时，调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1；当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。 【答案】(1)0.5A； (2)12Ω； (3)3∶20 【详解】（1）题意可得，灯泡正常工作时的电流为 （2）当S闭合S1、S2都断开，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器接入电路的阻值 （3）当S闭合S1、S2都断开时，电路中最大电流为0.5A，此时调节滑动变阻器使电路的最大功率为 当S、S1、S2都闭合时，灯泡短路，R和R0并联在电路中，此时电路中的电流为 通过滑动变阻器的电流为 则通过R0的电流为 调节滑动变阻器，使得通过它的最小电流为 则电路中的最小电流为 电路最小功率为 P1与P2的比值 49．如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V  0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω  1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V； (1)求灯泡L正常发光时的电阻； (2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值． (3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围； 思路点拨 当电源电压保持不变时，由P=UI可得，电路中的电流越大（或小），电路的总功率越大（或小）；由欧姆定律可得，电路中总电阻越小，电流越大，电路中总电阻越大，电流越小。当电路中存在多个用电器时，通过改变开关通断方式，使多个用电器并联，此时电路中总电阻最小，电流最大，电路的总功率最大；使多个用电器串联时，此时电路中总电阻最大，电流最小，电路的总功率最小。 【答案】(1)10Ω (2)20Ω (3)0.6~3.6W 【详解】（1）由得，灯泡L正常发光时的电阻 （2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联，由题知R2=60Ω，I=0.4A，由欧姆定律可得，通过滑动变阻器R2的电流 由并联电路电流的特点可得，通过电阻R1的电流 则电阻R1的阻值 （3）当S1断开，S2闭合，S3接a时，灯泡L、R1与R2串联，电压表示数为3V时，此时电路中电流最小，电路总功率最小。灯泡L与R1的电压之和 此时电路中的最小电流 电路最小电功率 当S1、S2均闭合，S3接b，灯泡被短路，R1与R2并联，移动滑片，使电流表示数为0.6A时，此时电路中电流最大，电路总功率最大，此时电路最大电功率 所以整个电路电功率的变化范围。 六．用电器铭牌的含义（共4小题） 50．下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（　　） A．滑动变阻器上标有“100Ω，2A” B．家用电熨斗上标有“220V，2A” C．电能表上标有“220V，2A” D．某汽车用蓄电池标有“2A，10h” 【答案】B 【详解】A．滑动变阻器上标有“100Ω，2A”，“2A”指的是允许通过的最大电流为2A，故A不符合题意； B．家用电熨斗上标有“220V，2A”，“2A”指的是电熨斗正常工作时电流为2A，即额定电流为2A，故B符合题意； C．电能表上标有“220V，2A”，“2A”指的是电能表的标定电流为2A，故C不符合题意； D．某汽车用蓄电池标有“2A，10h”，“2A”指的是放电电流为2A，故D不符合题意。 故选B。 51．如表是某洗衣机的铭牌数据，下列说法不正确的是（　　） 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定洗涤功率 450W 额定脱水功率 250W A．正常工作时的电压是220V B．洗衣机是用电器 C．“洗涤”和“脱水”各自正常工作 1min，消耗的电能一样多 D．当实际电压高于额定电压时，“脱水功率”会变大 【答案】C 【详解】A．由铭牌参数可知，洗衣机正常工作时的电压为220V，故A正确，不符合题意； B．洗衣机工作过程中消耗电能，把电能转化为机械能，所以洗衣机的用电器，故B正确，不符合题意； C．由铭牌参数可知，洗衣机的额定洗涤功率和额定脱水功率不相等，根据W=Pt可知，“洗涤”和“脱水”各自正常工作1min，消耗的电能不一样，故C错误，符合题意； D．当用电器的实际电压大于额定电压时，其实际功率会大于额定功率，所以当实际电压高于额定电压时，“脱水功率”会变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 52．某节能灯标有“220V  9W”的字样，该灯的额定电压为 伏；吸尘器是利用大气压强工作的，使用时它与其它家用电器之间是 连接（选填“串联”或“并联”）；最早测出大气压强值的科学家是 。 【答案】 220 并联 托里拆利 【详解】[1]由“220V 9W”可知，该节能灯的额定电压为220V。 [2]为使吸尘器与其它家用电器同时独立工作，应采用并联的连接方式。 [3]托里拆利第一次通过实验测量出了大气压强的值。 53．有一只标有“3.8V；0.3A”的小灯牌，其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中，小灯泡实际的电功率是 W（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）。小灯泡的亮暗由它的 （选填“额定功率”或“实际功率”）决定。 【答案】 额定电压 0.71 实际功率 【详解】[1]小灯泡的规格“3.8V；0.3A”中“3.8V”是指小灯泡的额定电压。 [2]小灯泡的规格灯牌上标出的是其额定电压与额定电流，则由欧姆定律可得，小灯泡的灯丝电阻为 将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中时，小灯泡实际的电功率为 [3]小灯泡的亮度与实际功率有关，与额定功率无关。 七．实际电压与实际功率（共5小题） 54．把标有“；6W”和“；6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯正常发光 B．灯正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 【答案】D 【详解】灯泡L1电阻 灯泡L2电阻 电路电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L1不能正常发光； 灯泡L2的实际功率 灯泡L2不能正常发光。 故选D。 55．将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（　　） A．灯L1的电阻较大 B．通过灯L1的电流较大 C．灯L1额定功率较大 D．灯L2的电阻较大 【答案】A 【详解】ABD．灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，L1、L2串联，闭合开关后，灯L1较亮，L2较暗，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，由于串联电路电流处处相等，通过两灯泡的电流相等，由P=I2R知，R1>R2，即灯L1电阻较大，故A符合题意，BD不符合题意； C．两灯额定电压相等，由可知，R越大，额定功率越小，由于灯L1电阻较大，所以，灯L1额定功率较小，故C不符合题意。 故选A。 56．将两个不同规格的灯泡L1、L2并联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（　　） A．L2与L1的额定电功率相同 B．L1两端的电压要大一些 C．L1的实际电功率要大一些 D．通过L2的电流要大一些 【答案】C 【详解】A．由于灯泡的额定电压、额定功率未知，故无法比较额定功率的大小，故A错误； B．两个灯泡并联，故两个灯泡的两端的电压相同，故B错误； C．接通电路后发现L1要亮一些，灯泡的亮暗程度由实际功率决定的，实际功率越大，灯泡越亮，故L1的实际电功率要大一些，故C正确； D．两个灯泡的两端的电压相同，L1的实际电功率要大一些，故通过L1的电流要大一些，故D错误。 故选C。 57．两个灯泡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，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比 ，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比 。 【答案】 1∶2 2∶1 【详解】[1]L1、L2的电阻为 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 [2]将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比 58．小明做“组成串联电路”的实验时把额定电压相同的甲、乙两只灯泡串联后通过开关接在电源上，如图所示。闭合开关后，甲灯发光，乙灯不发光的原因是：（从两个不同角度分析） (1) ； (2) 。 【答案】(1)乙灯被短路 (2)乙灯的电阻很小，电功率很小，小于发光功率 【详解】（1）把额定电压相同的甲、乙两只灯泡串联后通过开关接在电源上。闭合开关后，乙灯不发光，根据串联电路中只有一条电流路径，不发光的灯泡没有电流流过，故乙灯可能被短路。 （2）根据串联电流相等，如果没有故障，乙灯的电阻很小，电功率很小，小于发光功率，也可能不发光。 八 ．电功率的比值问题（共5小题） 59．如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．电源电压为6V B．定值电阻的阻值为5Ω C．的最小电功率为1.6W D．当滑片P位于中点时，与的电功率之比为2∶3 【答案】D 【详解】AB．设滑片P在a端和b端的电流分别为Ia、Ib，由图乙可知，当变阻器的滑片在b端时，电路为R1与滑动变阻器最大电阻串联的电路，此时电路中的电流最小，为0.2A，即Ib=0.2A，由串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压 ① 当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，电流表示数Ia=0.8A，由串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压 ② 由①②解得 R1=10Ω，U=8V 故AB错误； C．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，电阻R1和R2串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值最大为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率为 故C错误； D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为 故D正确。 故选D。 60．如图的电路中，电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和，电压表、的示数分别为、，电流表示数为，电路的功率为；只闭合开关、和，电流表示数为，电路的功率为。已知，，。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】只闭合开关和，三个电阻串联，电压表测的电压，电压表测和的总电压，因为，电源电压为6V，则可解得 又因为串联电路电压之比等于电阻之比，则有 则 则此时电路中的电流为 只闭合开关、和时，电路和并联，此时电路中的电流 且 则有 可解得 则 可解得 因为 所以 且串联和并联时电源两端电压U恒为6V，根据 可得，电压一定时，电流之比等于电功率之比，即 故ABD错误，C正确。 故选C。 61．如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（　　） A．2∶1∶3 B．3∶6∶2 C．6∶3∶2 D．1∶2∶3 【答案】B 【详解】设电源电压为U，当只闭合S1时，电路中只有电阻R1，所以 当只闭合S3时，电路中只有电阻R2，所以 当只闭合S2时，电路中电阻R1、R2串联，所以电路的总功率 若R1∶R2=2∶1，则 故选B。 62．如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比 ，此时R1、R2消耗的功率之比 。 【答案】 4∶7 3∶4 【详解】[1][2]当闭合S0，S闭合，甲、乙两表为电压表时，电阻R1、R2串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端电压，两表示数之比 则电阻R1、R2两端电压之比为 根据串联分压原理可得 当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量R2的电流，电流表乙测量干路电流，根据并联分流原理可得 则两表示数之比 此时R1、R2消耗的功率之比 63．如图所示的甲、乙中的小灯泡都相同，甲图中电压恒定为12V，乙图中电压恒定为6V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光（功率相同），甲、乙两电路消耗的总电功率之比P1∶P2＝ 。 【答案】1∶1 【详解】图甲中，两灯与R1串联，图乙中，两灯并联后与R2串联。由于各灯泡规格相同且正常发光，根据串、并联电路的电流规律知道，甲电路中通过R1的电流为 乙图中通过R2的电流为 甲、乙两电路消耗的总电功率之比为 九．电功率的多挡位问题（共7小题） 64．如图是家用电吹风简化电路，主要技术参数如下表。下列说法正确的是（    ） 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V A．选择开关接BC时吹热风 B．选择开关接AB时功率为1000W C．吹热风时通过电路的总电流为0.22A D．吹冷风时每分钟消耗的电能为120J 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，选择开关接BC时，电路中只有电动机工作，此时吹冷风，故A错误； B．由电路图可知，选择开关接AB时，此时电路中电动机与电热丝并联，都工作，因此为热风，由表中数据可知，此时功率为1000W，故B正确； C．由表中数据可知，吹热风时功率为1000W，根据P=UI可知，通过电路的总电流为 故C错误； D．由表中数据可知，吹冷风时功率为120W，根据W=Pt可知，每分钟消耗的电能为 W=P冷t=120W×60s=7200J 故D错误。 故选B。 65．如图是一台电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有加热和保温两种功能，对应的功率分别是400 W和40 W，下列说法正确的是（　　） A．S1、S2均闭合时，饮水机处于保温状态 B．R1阻值为121Ω C．R2阻值为1210Ω D．高温挡加热1h，耗电，此时饮水机处于正常工作状态 【答案】B 【详解】AB．S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，总功率最大，处于加热档，则R1的电阻为 故A错误，B正确； CD．S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，饮水机处于保温状态，此时电路的电流 此时电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 高温挡加热1h，耗电0.35kW⋅h，此时的加热功率为 此时饮水机不处于正常工作状态，故CD错误。 故选B。 66．图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为 ，高温挡的电功率为 W。 【答案】 低温 22 2750 【详解】[1]当开关S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，根据可知，总功率最小，蒸箱处于低温挡；当开关闭合，接时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，蒸箱处于高温档；当开关S1闭合、接时，只有工作，蒸箱处于中温挡。 [2]当开关S1断开、S2接时，通过温控开关的电流即串联电路中的电流为，此时电路的总电阻 则的阻值 [3]当开关闭合，接时，R1、R2并联，干路电流 则高温挡的电功率 67．小明家的电热水壶有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，将开关S置于“1”或“2”位置时，电热水壶处于不同挡位。电热丝R1=44Ω，R2=440Ω，当开关S置于2位置时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）挡。该电热水壶处于加热挡正常工作5min，会产生 J的热量。 【答案】 保温 3.63×105 【详解】[1]当开关S置于1位置时，R1、R2并联，当开关S置于2位置时，电路中R1被短路，只有R2工作。根据并联电路的电阻特点可知，当开关S置于1位置时，电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热水壶处于加热挡；当开关S置于2时，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，电热水壶处于保温挡。 [2]电热水壶加热挡的功率为 电热水壶加热挡正常工作5min消耗的电能为 68．如图是某电火锅分挡加热器的简化电路图，已知电源电压是220V，R1、R2均是发热电阻，R1的阻值为40Ω，R2的阻值为400Ω，开关接“1”时为低温挡，开关接“2”时为高温挡，试求： (1)低温挡工作时，电路中的电流是多少？ (2)低温挡工作10min，消耗的电能是多少？ (3)高温挡的功率是多少？ 【答案】(1)0.5A (2)6.6×104J (3)1210W 【详解】（1）开关接“1”时，R1与R2串联，电火锅处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，电路中的电流为 （2）低温挡工作10min，消耗的电能为 （3）开关接“2”时，电路为R1的简单电路，电火锅处于高温挡，根据，则高温挡的功率为 69．如图甲为一款电养生壶有高温和保温二挡功能，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。正常工作高温挡电功率为1100W。求： (1)养生壶处于高温挡5min消耗的电能； (2)养生壶的保温挡的电功率； (3)若电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率。 【答案】(1)3.3×105J (2)88W (3)891W 【详解】（1）根据可知，养生壶处于高温档5min消耗的电能 （2）当开关与“1”接通，只有电阻R1接在电路，总电阻较小，为高温档，根据可知，R1电阻为 当开关与“2”接通过，R1、R2电阻串联，总电阻较大，养生壶处于保温档，电路中的总电阻为 养生壶的保温挡的电功率为 （3）电路电压降为198V，养生壶处于高温挡时的实际电功率为 70．某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图表所示：（其中R1＝R2） 额定电压 220V 额定功率 高温挡 中温挡 低温挡 880W 440W 220W (1)当电火锅使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？ (2)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做了多少功？若电热丝产生热量的85%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为30℃的水温升高多少？ (3)在物理综合实践活动中，小芳和小丽利用所学的物理知识，合作测量电火锅高温挡的实际功率。电表上标着“1200r/kW·h”。他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电火锅接入电路中烧水。2.5min电能表的转盘转了40r，求电火锅的实际功率？ 【答案】(1)2A，110Ω (2)，70℃ (3)800W 【详解】（1）根据串并联电路的电阻特点可知，当S1断开，S2接a时，两电热丝串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，电火锅处于低温挡；当S1断开，S2接b时，电路为R2的简单电路，根据可知，电功率较大，电火锅处于中温挡；挡S1闭合，S2接b时，两电热丝并联，此时电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，电火锅处于高温挡。电火锅使用中温挡正常工作时，根据P=UI可得，电路中电流是 接入电路的电热丝的阻值是 （2）用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做的功为 水吸收的热量为 根据可得，可使1kg初温为30℃的水的温度升高 因为 且因为在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，且水的初温为30℃，所以只能使水升高 （3）转盘转动40转消耗电能为 根据可得，电火锅的实际功率为 十．动态电路中电功率的变化分析（共5小题） 71．在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是( ) A．电压表V的示数减小 B．电流表A1的示数减小 C．电流表A的示数变大 D．电源消耗的电功率变小 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，开关S闭合后，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，电压表V测电源两端的电压，因电源的电压保持不变，所以滑片移动时电压表V的示数不变，故A错误； B．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过R1支路的电流不变，即电流表A1的示数不变，故B错误； CD．将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由 可知，通过R2的电流变小，而变阻器两端的电压不变等于电源电压，则由 可知，滑动变阻器R2消耗的电功率变小；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表A的示数变小，故C错误，D正确； 故选D。 72．如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电流表示数不变 D．电路的总功率变小 【答案】C 【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压。因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以推动挡板的过程中，电路中的总电阻不变，电源电压不变，由，电路中的电流不变，故A错误，C正确； B．推动由B端向A端运动的过程中，滑片右侧电阻丝的阻值变大，由可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变大，故B错误； D、由可知，电源电压不变，电路中的电流不变，则电功率不变，故D错误。 故选C。 73．如图甲所示是某甲醛监测设备的原理图，电源电压恒为6V，为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数的变化关系如图乙。污染指数在50以下为轻度污染，50～100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（    ） A．电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B．甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C．当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D．当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.5A 【答案】C 【详解】由电路图可知，定值电阻R0与可变电阻R两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压； A．由图乙可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大。根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大。由于电源电压不变，根据串联电路电压的规律可知，定值电阻分担的电压减小，所以电压表示数减小，故A错误； B．由图象可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，由串联电路的电阻关系可知，此时电路总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电路消耗的总功率变大，故B错误； C．由题意知，电压表示数为3V时，电路中的电流为 由串联电路电压的规律可知，可变电阻两端电压为 根据欧姆定律可得，此时可变电阻的阻值为 由图乙可知，此时污染指数为150，属于重度污染，故C正确； D．由图乙知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，此时电路中电流为 故D错误。 故选C。 74．如图甲所示电路，电源两端电压不变，是定值电阻，为滑动变阻器。当开关S闭合后，滑片P从b端移动到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则的阻值为 Ω，电源电压为 V；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路的总功率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 10 7 变小 【详解】[1][2]由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测滑动变阻器R2与定值电阻R1串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙及欧姆定律知 ， 解得，电源电压。 [3]滑动变阻器的阻值变大时，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路中的电流变小，根据，电路的总功率变小。 75．某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，是定值电阻，电源电压保持3V不变。闭合开关S，当平板受到的压力增大时，下列说法正确的是( ) A．电流表示数减小         B．电压表示数减小 C．电压表示数与电流表示数的比值增大     D．电路消耗的总功率增大 选择理由： 【答案】 D 见解析 【详解】[1]AD．R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，所以当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，当电源电压一定时，由欧姆定律表达式可知，电路中电流增大，由P=UI可得电路中的总功率增大，故A错误，D正确； B．当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，由串联分压特点可知，R两端电压减小，R0两端电压增大，由于电压表测量R0两端电压，所以电压表示数增大，故B错误； C．由于电压表测量R0两端电压，电流表测量通过R0的电流，所以电压表示数与电流表示数的比值为R0的阻值，由于R0的阻值不变，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，故C错误。 故选D。 [2]R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，所以当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，当电源电压一定时，由可知，电路中电流增大，由可得电路中的总功率增大，故选D。 十一．动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 76．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I﹣U图象如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项不正确的是（　　） A．电流表的最大示数是0.3A B．电流表的最小示数是0.2A C．电路的最大功率是1.8W D．小灯泡的最小功率是0.75W 【答案】B 【详解】AC．由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；串联电路各处电流相等，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是I″＝0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，由可得电路的最大功率是 故AC正确，AC不符合题意； BD．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小，即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为 由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是IL小＝0.25A，小灯泡的最小功率是 故B错误，B符合题意，D正确，D不符合题意。 故选B。 77．如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“18Ω 1A”，电压表所接量程为“0～3V”，电流表所接量程为“0～0.6A”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列不正确的是（　　） A．电路的最大功率为3W B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω C．电路中通过的最小电流为0.2A D．小灯泡的最小功率为0.75W 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，小灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，电压表被短路，此时电路总电阻最小，电路的总功率最大，又因为小灯泡的额定电压为6V，等于电源电压，所以可知电路的最大功率等于小灯泡的额定功率，为3W，故A正确，不符合题意； BCD．因为电压表测量滑动变阻器两端电压，其量程为“0～3V”，则可知滑动变阻器两端的最大电压为3V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，因为小灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W，所以可得小灯泡的电阻为 当滑动变阻器两端的电压为最大值3V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，根据串联电路的电压规律可得小灯泡两端的电压为3V，则电路中的电流为 这个电流也是电路的最小电流值，此时滑动变阻器的阻值为 即滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω，因为此时电路中的电流最小，所以此时小灯泡的功率也最小，为 Pmin=IminUL=0.25A×3V=0.75W 故B、D正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 78．如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样（灯泡电阻不变）1标有字样“15Ω，1A”，定值电阻R2＝50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下（　　） ①只闭合开关S和S2，灯泡L的最大功率为1.6W ②只闭合开关S和S2，电压表V1的示数范围为2V～3V ③只闭合开关S、S1和S3，滑动变阻器的取值范围为5Ω～15Ω ④任意闭合开关，整个电路的最大功率与最小功率的比为3∶1 A．③④正确 B．①②正确 C．②④正确 D．①③正确 【答案】C 【详解】由可得小灯泡的电阻 ①只闭合开关S和S2，灯泡L和变阻器R1串联，V1测变阻器两端的电压，V2测灯泡两端的电压，因两个电压表均选用小量程，则电压表V2示数最大为3V时，灯泡L的功率最大，则灯泡L的最大功率 故①错误； ②只闭合开关S和S2，灯泡L和R1串联，电压表V4测量R1两端电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电压表V2的量程为0～3V，当电压表的示数最大：U2大＝3V时，根据串联电路电压规律可知，V1的示数最小为 U1小＝U﹣U2大＝5V﹣3V＝2V 当变阻器接入阻值最大为15Ω时，电路中的电流最小为 U1示数最大为 U1大＝I小R1大＝0.2A×15Ω＝3V 所以电压表V8的示数范围为2V～3V，故②正确； ③只闭合开关S、S1和S3，灯泡L被短路，R1、R2并联，电流表测干路电流，在保证各元件安全工作的情况下，电路中电流最大为0.6A时，滑动变阻器R1接入电路中的电阻最小，此时通过R2的电流为 通过R1的电流为 I1大＝I大﹣I2＝0.6A﹣0.1A＝0.5AR1接入电路中电阻最小为 又因为R1的最大电阻为14Ω，所以滑动变阻器的取值范围为10Ω～15Ω；故③错误； ④任意闭合开关，根据P＝UI可知，在电源电压一定时，当电路中电流最大时，电功率最大，当电路中电流最小时，电功率最小，当R1、R2并联，调节滑动变阻器R1接入电路中电阻最小，使得电路中最大的电流为0.6A，此时电路中的最大电功率为 P大＝UI大＝5V×0.6A＝3W 当灯泡L、R1串联且R1接入电路中电阻最大为15Ω时，电路中电阻最大，电流最小，此时电路中的最小电功率为 整个电路的最大功率与最小功率的比为 P大∶P小＝3W∶1W＝3∶1 故④正确，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 79．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。滑片从最右端向左滑动的过程中，电压表示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”），整个电路电功率变化了 W。 【答案】 变大 2.4 【详解】[1]由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P从最右端向左滑动过程中，接入电路中的电阻变大，由串联电路电压分配关系可得电压表的示数变大。 [2]由图乙可知，当R1=10Ω时，P1=0.9W，当R1′=20Ω时，P1′=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流分别为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，电源的电压 解得 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，则 整个电路的最大功率为 当R1=20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大即20Ω时，电流为0.2A；此时整个电路的总功率最小 整个电路功率变化了 80．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数，则电源电压是 ；当滑动变阻器的滑片P移至 （选填“最左端”、“中点”、“最右端”），滑动变阻器的电功率最大。 【答案】 4.5V 中点 【详解】[1]由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时，电路电流最大为 根据欧姆定律可知，电源电压为 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：定值电阻 电源电压 [2]根据串联电路的特点和欧姆定律知，滑动变阻器的电功率 则当 时，变阻器的功率最大。 当电压表示数最大为3V时，通过电路中的电流为0.2A，由欧姆定律得，滑动变阻器连入电路的最大阻值为 即当滑动变阻器的滑片P移至中点滑动变阻器的电功率最大。 81．如图所示，电源电压为9V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡上标有“6V，3W”字样，电流表的量程为。求： (1)灯泡正常工作时的电阻； (2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值； (3)保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S₁、S₂，此时电流表示数为2A，求R0的阻值； (4)在保证电路各元件安全的情况下，三个开关的开合状态怎样时，电路的电功率最大。请简要分析说明。 【答案】(1)12Ω (2)6Ω (3)18Ω (4)见解析 【详解】（1）灯泡的电阻 （2）当S闭合， S₁、S₂都断开时， 灯 L 和滑动变阻器串联，灯正常发光时滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 滑动变阻器连入电路的阻值为 （3）闭合S、S₁、S₂时， 灯L 不工作， R₀与滑动变阻器并联， 电流表测量干路电流，为I=2A，则此时滑动变阻器所在支路的电流为 并联电路干路电流等于支路电流之和，则R0的阻值 （4）由可知，电路中电流越大，电路的电功率越大，灯泡允许通过的最大电流为0.5A，电流表的最大测量值为3A，所以在保证电路各元件安全的情况下，应闭合S、S₁、S₂，R₀与滑动变阻器并联，滑动变阻器的滑片调到某个位置时，使电路中电流为I=3A时，整个电路消耗的功率最大。 82．在如图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关，求： (1)调节滑动变阻器的滑片P，电路中电流的最小值和此时电压表的示数； (2)为了保证电路能正常工作且不损坏各电表，滑动变阻器的取值范围； (3)电路中的总功率最大值。 【答案】(1)0.2A，2V (2)2~50Ω (3)12W 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压。当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电路中的电流最小，总电阻为 此时电路中的最小电流为 电压表的示数为 （2）电源电压为12V<15V，没有超过电压表的量程。当滑片P滑到b端时，电路中的电流最大 没有超过电流表的量程。 当电路中的电流为1A时，R1两端的电压为 R2两端的电压为 U2=12V-10V=2VR2连入的最小电阻为 因此，滑动变阻器的取值范围为2~50Ω。 （3）电路中允许通过的最大电流是1A，总功率最大值为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$