15.2 电功率易错题集 ---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

15.2 电功率易错题集（原卷版） 第一部分，电功率基础概念即常见电功率 1．显示屏滚动显示内容时，LED工作的个数会不停地发生变化，整个显示屏工作过程中没发生变化的物理量是（　　） A．插头处的电流 B．电源电压 C．整个显示屏的功率 D．整个显示屏的耗电量 2．下列生活中常见数据符合实际的是（　　） A．对人体安全的电压是36V B．电热水壶的功率约为1000W C．人体电阻约为10Ω D．家中一个正在制冷的空调电流为0.5A 3．如图所示，某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定功率分别为1500W和800W，额定电压均为220V。它们都正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲热水壶工作时消耗电能多 B．甲热水壶的电阻比乙热水壶电阻大 C．加热相同质量的水，甲热水壶烧水比乙热水壶更快 D．加热相同质量的水，乙热水壶烧水比甲热水壶省电 4．下列电器正常工作时，每秒钟电流做功几十焦的是（　　） A．教室里的一盏日光灯 B．微波炉 C．家用手电筒里的灯泡 D．家用空调 5．下列估测数据最接近实际的是（　　） A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm 6．下列对生活中常见的物理量估测，符合实际情况的是（　　） A．家用空调工作电流约为0.5A B．人体的安全电压一般不高于36V C．成年人人体的电阻约为100Ω D．电饭锅煮饭时的电功率约为100W 第二部分，额定功率及实际功率问题 一．选择题（共11小题） 1．下列数据最接近实际的是（　　） A．教室里课桌的高度约为50cm B．中学生正常步行的速度约为1m/s C．手托起一个鸡蛋用的力约1N D．一台电视机的额定功率约1000W 2．有两只灯泡L1和L2，分别标有“PZ110一40”“PZ110一60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．正常发光时，通过L1的电流大 B．并联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 3．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，其原因为（　　） A．灯L1额定功率较大 B．灯L2两端电压较大 C．灯L1的电阻较大 D．通过灯L1的电流较大 4．把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯L1正常发光 B．灯L2正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 5．下面一些物理量估值与实际情况相符的是（　　） A．一瓶矿泉水重约50N B．一名普通中学生行走时，对地面的压强约为100Pa C．中学生上4层楼克服重力做功约4500J D．一台空调的额定功率为100W 6．如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表的示数为U。现有两个标有不同字样小灯泡L1：“2.5V、1.25W”和L2：“2.5V、1.5W”，灯泡的电阻恒定不变。将L1接入ab间，再闭合开关，小灯泡L1正常发光，电压表示数变化了0.5V。下列说法正确的是（　　） A．未接灯泡时，电压表示数U＝0V B．电源电压为4V C．R0的阻值为1Ω D．在ab间换接L2，闭合开关，L2实际功率大于1.5W 7．标有“6V　3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端，则每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（　　） A．10Ω　0.9W B．6Ω　0.9W C．6Ω　1.5W D．10Ω　1.8W 8．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，则下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流为0.24A B．定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍 C．定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2：1 D．通电2min，灯泡消耗的电能是180J 9．标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，则每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（　　） A．10Ω 0.9W B．6Ω 0.9W C．6Ω 1.5W D．10Ω 1.8W 10．用电高峰时期，家庭里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为，在用电高峰时（　　） A．并联用电器增多，电路的总电阻增大 B．并联用电器增多，电路的总电流减小 C．并联用电器增多，家用电器的实际功率减小 D．并联用电器增多，家用电器的额定功率减小 11．关于额定功率和实际功率的说法，正确的是（　　） A．额定功率跟用电器工作时的电压有关 B．额定功率跟用电器的额定电压无关 C．实际功率跟用电器工作时的电压有关 D．实际功率跟用电器工作时的电压无关 二．多选题（共2小题） （多选）12．如图所示电路中的a、b、c为三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电表a为电流表，且示数为1.5A B．电表b为电压表，且示数为3V C．电表c为电压表，且示数为3V D．灯泡L2的实际功率为0.75W （多选）13．王老师把标有“PZ220V 40W”和“PZ220V 60W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（　　） A．两盏灯的总功率等于100W B．乙灯消耗的实际功率小于10W C．两盏灯的总功率小于40W D．甲灯两端的实际电压小于120V 三．填空题（共4小题） 14．小北想测量家中电热水器的实际功率，他将其他家用电器全部关闭并把电热水器打开，发现1min内电能表的转盘转了70r，电能表表盘如图所示，则该电热水器的实际功率为 　 　W；电热水器内的水是通过 　 　的方式增大内能的。 15．实验小组用电能表参数是2000imp/（kW•h）的电子式电能表来测量电水壶的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则该水壶在3min内消耗的电能是　 　kW•h，该水壶的实际功率是　 　W．细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功　 　（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 16．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V，6W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L、L1均能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V，12W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变　 　（选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率　 　12W（选填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串联，它们两端允许加的最大电压为　 　V。 17．如图是某电动玩具车的工作原理示意图。已知电源电压恒为6V，R2的阻值为5Ω，电动机的额定功率为4W，额定电压为5V．开关S1和S2只能同时接“a”或同时接“b”，车前进时能调节电动机的转速，后退时则不能，则当开关S1和S2同时接a时，小车会　 　（选填“前进”或“后退”）；当车后退时，电流表示数为0.4A，此时电动机的实际功率为　 　W；当电动机以额定功率工作时，车在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有75%转化为车前进的机械能，此时车受到的阻力是　 　。 四．计算题（共1小题） 18．如图甲所示是小伟家购买的电烧杯，它的原理图如图乙所示，其中R1和R2均为加热丝，该电烧杯烧水时有快挡和慢挡两种挡位，铭牌如图丙所示。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 电烧杯容量 0.5L 额定电压 220V 慢档额定功率 400W 快档额定功率 600W （1）求电阻R1的阻值； （2）电烧杯中装满的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量。 （3）小伟关闭其他用电器，让电烧杯在快挡下工作，观察到标有“2500r/kW•h”的电能表在5min内转动了100转，求此时电烧杯快挡的实际功率。 第三部分，电功率的简单计算 一．选择题（共7小题） 1．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW•h，那么这一个用电器可能是（　　） A． 家庭电扇 B． 笔记本电脑 C． 台灯 D． 电饭锅 2．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I﹣U图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 3．如图所示电路，电源电压不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V；若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.5A，则下列说法中错误的是（　　） A．电压表示数仍为9V B．R1的阻值为18Ω C．R2的阻值为45Ω D．R2消耗的功率为6.75W 4．一台“220V、1000W”的电炉，想把它改装后接到110伏的电源上，但功率保持不变，以下哪个措施是正确的（　　） A．将电炉丝截掉一半后接入电路 B．将电炉丝截掉四分之三接入电路 C．将电炉丝分成等长的两段，然后串联接入电路 D．将电炉丝截掉四分之一后接入电路 5．实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“6V 6W”字样，乙标有“10V 6W”字样。现把它们串联起来，则该电路两端允许加的最大电压是（不考虑温度对灯泡电阻的影响）（　　） A．16V B．13.6V C．6V D．10V 6．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是（　　） A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比 C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同 7．如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　　） A．6V、1.5W B．6V、0.75W C．3V、1.5W D．3V、0.75W 二．填空题（共2小题） 8．将“3V，1.5W”的灯泡L1和“6V，3.6W”的灯泡L2接入电路，（灯泡电阻的保持不变），如果两灯泡串联，电路允许的电源电压最大为 　 　V；若将两灯泡并联，在保证安全情况下，干路中的最大电流为 　 　A。 9．如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，在ab间接入一个“6V 3W”的小灯泡L1正常发光，此时电流表的示数为 　 　A；如果在ab间改接一个“6V 6W”小灯泡L2，小灯泡L2　 　（选填“能”或“不能”）正常发光，电压表示数 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。（不考虑灯泡电阻受温度变化的影响） 三．解答题（共6小题） 10．图甲为某款家用空气炸锅，其部分参数如表。旋转定时旋钮（相当于开关，设定的时间结束后开关自动断开），空气炸锅开始工作，为使内部受热均匀，风扇一直转动直至结束，温控开关控制发热管使锅内温度在一定范围内波动。当锅内温度高于预设温度T1时，温控开关断开，发热管停止加热；当锅内温度低于预设温度T2时，温控开关闭合，发热管重新开始加热。 （1）空气炸锅工作时将电能转化为 　 　能和 　 　能。 （2）该空气炸锅的简化工作电路图可能是图乙中的 　 　（选填字母）。 发热管额定功率 1000W 风扇额定功率 88W 额定电压 220V （3）小明用空气炸锅烤牛排，用时20min，锅内实际温度随时间变化的图像如图丙所示，则第9分钟时，电路中的工作电流是 　 　A；在本次烤牛排的过程中发热管工作的总时间是 　 　min，空气炸锅消耗的总电能为 　 　J。 11．标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，则灯L1和L2的电流之比为　 　，两端电压之比为　 　，此时灯　 　（选填“L1”或“L2”）更亮些。 12．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。选择你认为合适的电热水壶对体积为1.5L的水进行加热（电水壶刚好装满水）。室内插座的额定电流是5A。（1L＝10﹣3m3，ρ水＝1×103kg/m3） （1）请你计算出1.5L水的质量。 （2）请你从两种不同的角度，作出选择并说明选购理由。 13．家庭照明既可使用白炽灯，也可以使用普通节能灯或LED节能灯。小强同学从相关资料中了解到60W白炽灯、12W普通节能灯与5WLED节能灯的照明效果相当，并收集到这几种照明用灯具的有关数据如表： 有关数据 类别 额定电压/V 额定功率/W 使用寿命/h 每只售价/元 白炽灯 220 60 2000 1 普通节能灯 220 12 8000 20 LED节能灯 220 5 30000 55 通过计算回答： （1）60W的白炽灯正常发光时，其工作电流多大？ （2）60W的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？ （3）在已知白炽灯的使用寿命内，使用5W的LED节能灯比使用60W的白炽灯可以节约多少电能？ （4）按照国家发改委等五部委2011年发布的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》的要求，我国从2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白炽灯。从今年10月1日起禁止销售60W以上普通照明白炽灯。请你通过相关数据的比较，说明我国为什么要逐步淘汰普通照明白炽灯。 14．小明家新买了一台饮水机，小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执：妈妈认为关机可以节省电能，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热。爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能。于是小明查到饮水机铭牌如表所示。他决定用实验来化解父母的争执。 额定电压 220V 热水包中水的最大质量 1kg 制冷功率 98W 冷水包中水的最大质量 0.5kg 制热功率 800W 保鲜柜容积 16L 第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器，只开启饮水机的加热功能，记下此时电能表的示数为576.5kW•h。第二天早晨六点钟，水温达到预定温度95℃，他又读出电能表的示数为576.8kW•h。 第二天晚上十点，他将饮水机关闭，次日早晨启动，饮水机在额定功率下将水加热到预定温度95℃，用时8min。 请解答下列问题： （1）饮水机正常加热时的电阻是多少？ （2）通过计算判断小明的爸爸妈妈谁的说法正确？ （3）若热水包装满时水的初始温度为25℃，当加热到95℃需要吸收多少热量？这些热量与第二天烧水时消耗的电能是否相等？试解释出现这种情况的原因。 15．如图甲是某型号的家用电暖气，图乙是其内部的电路简化图，表格中列出了有关参数。当只闭合开关S1时，电暖气处于“800W”的挡位工作。 型号 XX牌 操作方式 手动 功率选择 1900W/1100W/800W三挡可调 额定电压 220V （1）画出电暖气在“1900W”挡位正常工作时的等效电路图； （2）求出电暖气在“1100W”挡位正常工作时，通过电暖气的电流； （3）某天，电暖气在“1900W”挡位正常工作30min，随后调到“800W”挡位正常工作5h，求总共消耗的电能。 四．计算题（共8小题） 16．如图所示电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，灯L标有“6V、3.6W”字样，灯丝电阻不变。闭合开关S，灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A。求： （1）通过灯L的电流大小； （2）定值电阻R的阻值。 17．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。求： （1）该饮水机加热时的电流； （2）电热丝R2的电阻。 18．某款新型电饭煲，额定电压为220V，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，如图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，闭合时为高温挡，断开时为低温挡。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能； （3）R2的阻值。 19．如图甲是某电热水壶的简化电路，R1与R2为电阻丝，S为手动开关，S1为温控开关，S、S1均闭合时，电热水壶处于加热状态，当温度达到设定温度时，S1自动断开，处于保温状态，电热水壶某次工作时功率随时间变化如乙图所示。求： （1）S、S1均闭合时，干路电流； （2）0～10minR1消耗的电能； （3）R2的阻值。 20．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为80W，R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）。 （1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？ （2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？ （3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？ 21．如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电阻丝。当开关S接高温挡时，电路的功率为1000W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W．求： （1）电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个触点连接？ （2）电热丝R0的阻值多大？ （3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？ 22．如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，求： （1）小灯泡正常发光时的电阻和电流？ （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是多少？ （3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？ 23．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。 完成下列问题： （1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？ （2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？ （3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？ 五．综合能力题（共1小题） 24．如图是2022年北京冬奥会的会徽，名字叫“冬梦”，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。 （1）其中短道速滑是我国的一个优势项目，运动员在起跑时，冰刀用力向后蹬冰面，运动员向前跑出，这是因为力的作用是 　 　的； （2）冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 　 　h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 　 　kg的焦炭； （3）五环拔地而起的过程中，五环的 　 　（选填“动能”或“重力势能”）一定增大； （4）在国旗传递时，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场。小号是空气柱 　 　发声的，小号与其他乐器发出声音的 　 　不同。 第四部分电功率的比例问题及多档位问题 一．选择题（共2小题） 1．如图甲所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最大值向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象，下列说法中正确的是（　　） A．曲线甲是灯泡的I﹣U图象 B．滑动变阻器的最大阻值为15Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为25Ω D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为5：1 2．电饭锅具有高温挡和低温挡两个加热功能，其简化电路如图甲所示，R1＝20R2，高温挡的功率为2100W，单独接在家庭电路中工作一段时间后，电能表示数如乙图所示，则（　　） A．开关S1闭合，S2断开时，处于高温挡 B．高温挡的功率是低温挡功率的20倍 C．电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J D．高温挡工作20min，电能表脉冲指示灯闪烁2240imp 二．多选题（共2小题） （多选）3．如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω，1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值RM：RN＝1：2，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3.6V B．滑片分别位于M、N点时R1的功率之比为9：16 C．在保证电路安全的前提下，移动滑片，电路中电流范围为0.1A～0.6A D．在保证电路安全的前提下，滑动变阻器能够接入电路的阻值范围为0Ω～30Ω （多选）4．电饭锅的煮饭挡工作时与保温挡工作时相比（　　） A．总电阻较大 B．总电压较大 C．总功率较大 D．总电流较大 三．填空题（共3小题） 5．如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为2：5，则L1、L2的额定功率之比为 　 　。 6．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P′2。若P2：P′2＝4：3，则电源电压为 　 　V。 7．教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。 t/℃ 30 40 50 60 70 Rt/Ω 220 165 130 100 83 （1）衔铁被吸合时，饮水机处于 　 　（选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 　 　W； （2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 　 　Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 　 　次。 四．解答题（共2小题） 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电流表A和电压表V1的示数均为0，电压表V2的示数为U0。排除故障后，滑动变阻器取四个不同阻值时，可以得出电流表A和电压表V2的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标系中分别用a、b、c、d四个点表示。由这四个点作出的U﹣I关系图像为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于M点，交横轴（I轴）于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点，对应的电压值为Ua，定值电阻的阻值为R0。请解答如下问题： （1）N点表示的电压值和电流值各为多少？此时电路处于什么状态？ （2）在图乙所示的坐标系中，画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图像，并标出端点的坐标，并直接写出两条直线的夹角的度数； （3）电路消耗的最大总功率与最小总功率之比k的值。 9．如图甲所示是小明爸爸办公桌上使用的插排，上面标有“220V 10A”的字样，这个插排上插有办公电脑、打印机和多功能热水壶各一台。通过查阅资料和电气说明书知道，办公电脑使用时的功率大约300W，打印机工作时功率大约500W，多功能热水壶等效电路如图乙所示。可以通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，让热水壶在快烧、慢烧两个不同挡位工作。R1、R2为发热电阻，且阻值不变。电热水壶部分参数如表所示。则： 额定电压 220V 额定功率 快烧挡 2000W 慢烧挡 500W （1）闭合开关S1、断开开关S2时，电热水壶是处于快烧挡还是慢烧挡？ （2）求R1、R2的比值； （3）请你分析如果电热水壶快烧、电脑和打印机同时工作时使用该插排是否存在安全隐患。 五．计算题（共5小题） 10．在如图所示的电路中，电源电压12V，灯L上标有“12V，12W”字样（灯丝阻值不变），R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，且Rab＝Rbc＝Rcd，电流表量程0～3A，电压表量程0～9V。只闭合开关S2，移动滑片P至b点时，R1两端电压为U①，电流表示数为0.4A；移动滑片P至c点时，R1两端电压为U②，U①：U②＝3：2。 （1）灯泡电阻是多大？ （2）只闭合开关S1，移动滑片P至a点时，1min时间内灯L消耗的电能是多少？ （3）R1的阻值和R2的最大值各是多少？ （4）保证电路安全的条件下，电路可实现的是最大功率和最小功率之比是多少？. 11．如图所示的电路中，电源电压U恒定，R2是定值电阻，电流表和电压表接入电路的量程分别是“0～0.6A”、“0～15V”，小灯泡R1上标有“1.5V0.6W”。只闭合开关S2时，滑片P位于滑动变阻器R上某一位置C时，电流表示数为I，R1两端的电压为1.0V；再将滑片P向上移动，使R的阻值变化5Ω，电流表示数增大了0.1A，此时R1刚好正常发光，R消耗的功率为P1。求： （1）小灯泡R1正常工作时的电流； （2）电源电压U； （3）当开关S1、S2、S3都闭合时，在确保电路安全的情况下，移动滑动变阻器R的滑片P，当电路的电功率最大时，R消耗的功率是P2，已知P1：P2＝8：11，求R2的阻值。 12．中医药是中华文化的瑰宝，在治疗方面具有不可替代的作用。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S′为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2＝180Ω。 （1）判断A灯是红灯还是绿灯； （2）求电中药壶文火挡的额定功率； （3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火挡慢熬30min，共消耗电能0.3kW•h，由此计算电中药壶的实际电压。 13．如图甲所示，是物理老师放在办公室的泡茶机，其加热部分的电路简化结构如图乙所示。R1、R2和R3均为加热电阻；改变双触点开关的接触位置，可以实现快热挡、慢热挡和功率可调的保温挡功能。其铭牌参数如表格所示。加热电阻R1的规格为“605Ω 0.25A”。 快热挡 180W 慢热挡 ？W 保温挡 ？W～？W （1）求泡茶机在快热挡正常工作5min消耗的电能； （2）求加热电阻R2的阻值； （3）老师查看泡茶机的说明书，发现保温挡的最大功率和最小功率的比值为5：2，求电阻R3的阻值。 14．小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲所示。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤挡，额定功率为440W。求： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）若电阻R1的阻值为R2的一半，该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min，电路消耗电能的之比。 第五部分，电功率的范围及动态电路问题 一．选择题（共9小题） 1．如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V，滑动变阻器R规格为“20Ω，0.5A”，定值电阻R0的规格为“10Ω，1A”。为了保证电路安全，闭合开关后，在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数允许变化范围是0.2﹣0.5A B．变阻器R接入电路的阻值变化范围为0﹣10Ω C．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W D．电路消耗的最小电功率为1.2W 2．河源同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A、滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18～0.6A C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 3．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 4．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　） A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 5．“喝酒不开车，开车不喝酒”。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器，这种传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，从而引起电路中电流和电压的变化。如图所示，当酒精气体浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电流中的电流变小 C．定值电阻R消耗的功率变小 D．电路消耗的总功率不变 6．如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，在ab间接入一个“6V 6W”的小灯泡L1能正常发光，电压表和电流表均有示数。如果在ab间改接一个“6V 3W”的小灯泡L2后，下列说法正确的是（灯丝电阻不变）（　　） A．电压表示数不变 B．电流表示数变大 C．小灯泡L2能正常工作 D．电路的总功率变小 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数不变，总功率不变 B．电流表的示数变大，总功率变小 C．电压表的示数增大，灯的亮度变亮 D．电流表的示数变大，灯的亮度变亮 8．如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，将滑动变阻器的滑片P置于中点，只闭合开关S1时，电压表和电流表均有示数，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电压表和电流表示数都变小 B．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电路消耗的电功率减小 C．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表和电流表示数都变大 D．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表和电流表示数的比值变大 9．如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　） A．电路总功率变大 B．电压表的示数变小 C．通过气敏电阻的电流变小 D．气敏电阻R的阻值变大 二．多选题（共7小题） （多选）10．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．电压表V1示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W （多选）11．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“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0～0.6A”，电压表所接量程为“0～3V”，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．小灯泡的最小功率为1.25W D．电路中允许通过的最大电流为1A （多选）12．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“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0﹣0.6A”，电压表所接量程为“0﹣3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列正确的是（　　） A．电路中允许通过的最大电流为1A B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω C．小灯泡的最小功率为0.75W D．电路的最大功率为3W （多选）13．在如图所示的电路中，电源电压恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响。当在a、b间接入“6V 9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关。下列说法错误的是（　　） A．电阻R的功率变小 B．电阻R两端电压变大 C．灯泡L1、L2亮度相同 D．灯泡L2能正常发光 （多选）14．小明设计了一个多用途电路如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，关于此电路的用途，下列说法正确的是（　　） A．电压表测量R2的电压 B．此电路能测出电源电压U C．滑片P向左滑动时，R1的功率变大 D．滑片P向右滑动时，电路消耗的总功率变大 （多选）15．在如图所示电路中，电源电压保持不变，Rl为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　） A．电压表的示数不变，电路消耗的总功率变小 B．电压表的示数变大，电路消耗的总功率变大 C．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变 D．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变小 （多选）16．如图所示，在定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电阻R1消耗的电功率变小 B．电压表V2的示数变大，电路消耗的总电功率变大 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变 D．电压表V1的示数与电压表A的示数的比值变小 三．填空题（共1小题） 17．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表与两电压表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压为 　 　V，小灯泡电功率的变化范围是 　 　W。 四．计算题（共1小题） 18．如图甲所示的电路中，R2为定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在开关S1、S2都闭合或都断开两种情况中，在保证所有元件都安全的前提下，移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。 求：（1）R2的阻值； （2）灯泡L的功率变化范围。 第六部分电功率实验问题 一．选择题（共4小题） 1．在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 2．小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35Ω 1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.7 2.1 2.5 2.8 I/A 0.1 0.15 0.26 0.28 0.3 A．表格中第2组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V C．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值 3．成成同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为3V，实验数据如表格所示，下列说法中错误的是（　　） 数据序号 1 2 3 4 5 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 熄灭 电压表示数U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.5 电流表示数I/A 0.29 0.26 0.24 0.21 0.16 A．本实验的原理是P＝UI B．小灯泡正常发光时的电功率为0.725W C．实验中所选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 1A” D．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 4．用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　） A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 二．多选题（共5小题） （多选）5．“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验中得到的U﹣I图象如图乙。下列说法正确的是（　　） A．调节滑动变阻器滑片的过程中发现灯泡亮度发生变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的 B．小灯泡的额定功率为0.75W，正常发光时的阻值为8.8Ω C．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定值，可能是因为电源电压过低 D．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定值，可能是因为滑动变阻器的最大阻值过小 （多选）6．实验室提供电源（电压不变且未知）、已知阻值的定值电阻R0、滑动变阻器、若干开关和导线，只利用电流表或电压表作为测量工具，设计测量小灯泡额定功率，已知小灯泡的额定电压为（U额）的电路图，如图所示，在不拆改电路的情况下可以测出小灯泡的额定功率的方案是（　　） A． B． C． D． （多选）7．若电源电压未知，小灯泡的额定电压和定值电阻R0的阻值已知。小硕设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率，在电路不能重新拆接的条件下，其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． （多选）8．“测量小灯泡电功率”的实验中，关于遇到的问题和做出的分析，下列说法正确的是（　　） A．连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为连接电路时开关是闭合的 B．连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为它的实际功率太小了 C．小灯泡两端的实际电压最大可以等于额定电压的1.5倍 D．小灯泡在不同电压下亮度不同是因为实际功率不同造成的 （多选）9．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小海同学遇到一些问题，下列说法正确的是（　　） A．连接好电路，闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为电路中的电流太小 B．要判断灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度 C．在不同电压下，测得灯泡的电功率均不相同，主要是由测量误差导致的 D．通过灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，原因是在不同电压下灯泡的电阻不相等 三．填空题（共3小题） 10．（1）如图﹣1所示“探究水沸腾时温度变化的特点”水沸腾时的情境，温度计示数是 　 　℃； （2）如图﹣2所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，是为了探究动能与 　 　的关系。 （3）如图﹣3所示，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，搅拌棒搅拌的作用是让沙石 　 　； （4）如图﹣4所示，“测量小灯泡额定功率”的实验中，连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数，下一步的操作是 　 　。 11．在探究“小灯泡电功率”的实验中，小明设计了如图所示的电路图。正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　 　，观察 　 　。 12．“测量小灯泡电功率”的实验原理是 　 　。按如图所示电路图连接电路，开关S闭合后，移动滑动变阻器R的滑片P，多次改变小灯泡L两端的电压，并记录相应的实验数据，实验中进行多次实验的目的是 　 　。 四．实验探究题（共10小题） 13．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定。 （1）闭合开关前，请指出图1电路中存在的问题 　 　。 （2）闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为 　 　W。 （3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图3所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点 　 　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V； ②再将开关S2拨到触点 　 　（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用已知量和测量量表示）。 14．图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“　 　”（选填“3”或“15”）的接线柱相连； （2）根据实验数据画出I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W； （3）结合图甲的信息思考：能否利用图乙电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由 　 　。 15．小致做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图甲是小致没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小致将实物电路连接完整。 （2）闭合开关，小致发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是 　 　。 A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 （3）小致通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额＝　 　W。 （4）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　 　。 A.“10Ω 2A”的滑动变阻器 B.“20Ω 1A”的滑动变阻器 （5）当小灯泡两端的电压1.25V时，小灯泡的实际功率P实　 　。 16．在实验室测量小灯泡在不同电压下的电功率。 （1）图1是连接的实物电路，电路连接有一处错误，请在错接的导线上画×，然后用笔画线代替导线，画出正确的接线。 （2）电路连接正确后闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表和电流表的示数如图2甲、乙所示，则此时电压表的示数为 　 　V，小灯泡的电功率为 　 　W。 17．如图利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路，滑片右移灯变亮。 （2）连接电路时开关应处于 　 　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过灯L的电流为 　 　A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图丙所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 　 　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图丁所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；可知小灯泡的额定功率P额＝　 　（用U额、U和R表示）。 18．在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。 （1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：导线不能交叉，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。 （2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，则测得小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用含R0、U额、U的式子表示）。 19．小惠在“测定小灯泡的功率”的实验如图甲、恒压电源为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时，开关保持断开，电流表应选择 　 　（选填“0～0.6A”或“0～3A”）量程； （2）此时，电压表示数如图乙所示，小惠需要再将滑片P向 　 　（填“左”或“右”）调节。才能使小灯泡正常发光；继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组数据，并绘制成I﹣U图象（丙）。根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。 （3）进一步分析图丙可知，随着灯泡两端电压的增大、灯丝电阻逐渐 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），灯丝电阻变化的主要原因是 　 　。 （4）小城同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻R0，用图丁所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下： ①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额； ②保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处、电压表示数为U； ③利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P额＝　 　用已知和所测量的物理量符号表示）。 20．利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路。 （2）连接电路时开关应处于 　 　（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 　 　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 （3）某次实验时，移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图乙所示的图象，根据图象的信息，小灯泡的额定电功率为 　 　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P额＝　 　（用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝　 　（用U0、U额、U和R表示）。 21．小李和小王测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源电压恒定不变、电流表（0～0.6 A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 （1）如图甲所示是小李开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示情况，存在的问题是：　 　； （3）电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近3V，若电路中只有一处有故障，则故障可能是 　 　； （4）排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为2V。为测量小灯泡的额定功率，小李向 　 　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5V时，读出电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W； （5）小王同学设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的另一个小灯泡的额定功率，电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0。实验方案如下： ①按电路图连接电路； ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额； ④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2； ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用I额、I1、I2、R0表示）。 22．在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样（电阻约为10Ω），有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器可供选择，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，开关一个，导线若干。 （1）小明已经连接了如图甲所示的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡变亮）； （2）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表和电流表都无示数，小明猜想可能是滑动变阻器断路，如果用电压表判断该故障，当 　 　时，则可判定小明的猜想是正确的； （3）排除故障后进行实验，得到如下表所示的几组数据，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。由表中数据可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 　 　，小灯泡的亮度由 　 　决定（选填“通过灯泡的电流”“灯泡两端的电压”或“灯泡的实际功率”）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 1.0 0.2 0.20 较暗 2 2.0 0.3 0.60 较亮 3 2.5 正常发光 4 2.8 0.34 0.95 很亮 （4）从实验数据可看出，小明选用的滑动变阻器是 　 　（选填“A”或“B”）； （5）小华不用电压表，添加了一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 　 　； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电压表示数为I； ③小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用已知量和测量量表示） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 15.2 电功率易错题集（解析版） 第一部分，电功率基础概念即常见电功率 一．选择题（共6小题） 1．显示屏滚动显示内容时，LED工作的个数会不停地发生变化，整个显示屏工作过程中没发生变化的物理量是（　　） A．插头处的电流 B．电源电压 C．整个显示屏的功率 D．整个显示屏的耗电量 【解答】解：当LED工作的个数也在不停地发生变化时，电路中并联的LED灯个数发生改变； A、并联电路干路电流等于各支路电流之和，当并联电路中支路发生改变时，干路电流（插头处的电流）发生改变，故A不符合题意； B、并联电路各支路两端电压不变，所以LED工作的个数也在不停地发生变化，电源电压不变，故B符合题意； C、根据P＝UI可知，电压不变，电流改变，所以整个显示屏的功率改变，故C不符合题意； D、根据W＝Pt可知，显示屏的功率改变，相同时间内的耗电量改变，故D不符合题意。 故选：B。 2．下列生活中常见数据符合实际的是（　　） A．对人体安全的电压是36V B．电热水壶的功率约为1000W C．人体电阻约为10Ω D．家中一个正在制冷的空调电流为0.5A 【解答】解：A、对人体安全的电压是不高于36V，故A错误； B、电热水壶的功率约为1000W，故B正确； C、人体电阻较大，正常情况下在2000Ω左右，故C错误； D、家用空调的功率约为1000W，正在制冷时的电流约为I＝，故D错误。 故选：B。 3．如图所示，某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定功率分别为1500W和800W，额定电压均为220V。它们都正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲热水壶工作时消耗电能多 B．甲热水壶的电阻比乙热水壶电阻大 C．加热相同质量的水，甲热水壶烧水比乙热水壶更快 D．加热相同质量的水，乙热水壶烧水比甲热水壶省电 【解答】解：AC、甲、乙额定功率分别为1500W和800W，电功率是表示电流做功快慢的物理量，说明甲比乙消耗电能快，故A错误，C正确； B、已知额定电压均为220V，额定功率分别为1500W和800W。由P＝可知，乙比甲的电阻大，故B错误； D、因不知道把同样多的、相同温度的水加热至沸腾的具体时间，所以不能比较甲、乙消耗电能消耗电能关系，故D错误。 故选：C。 4．下列电器正常工作时，每秒钟电流做功几十焦的是（　　） A．教室里的一盏日光灯 B．微波炉 C．家用手电筒里的灯泡 D．家用空调 【解答】解：根据P＝可知，每秒钟电流做功几十焦是指该用电器的电功率约为几十瓦； 微波炉和家用空调的功率大约为1000W，日光灯的功率大约为40W，家用手电筒里的灯泡的功率大约为几瓦， 故选：A。 5．下列估测数据最接近实际的是（　　） A．刚烧开的水温度约为100℃ B．一个鸡蛋的质量约为0.5kg C．电冰箱的电功率约为2000W D．菜刀刀刃的厚度约为0.5cm 【解答】解：A、刚烧开的水温度约为100℃，符合实际，故A正确； B、一个鸡蛋的质量约为0.05kg，故B错误； C、电冰箱的电功率约为200W，故C错误； D、菜刀刀刃的厚度约为0.1mm，故D错误。 故选：A。 6．下列对生活中常见的物理量估测，符合实际情况的是（　　） A．家用空调工作电流约为0.5A B．人体的安全电压一般不高于36V C．成年人人体的电阻约为100Ω D．电饭锅煮饭时的电功率约为100W 【解答】解：A、家用空调器的工作电流约为5A，故A错误。 B、对人体的安全电压是不高于36V，故B正确。 C、人体的电阻约为2000Ω，故C错误。 D、家用电饭锅煮饭时的功率约为1000W，故D错误。 故选：B。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/2 18:43:00；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 第二部分，额定功率及实际功率问题 一．选择题（共11小题） 1．下列数据最接近实际的是（　　） A．教室里课桌的高度约为50cm B．中学生正常步行的速度约为1m/s C．手托起一个鸡蛋用的力约1N D．一台电视机的额定功率约1000W 【解答】解：A．中学生的身高约160cm，课桌高度约为中学生身高的一半，约为80cm，故A不符合题意； B．中学生正常步行的速度约为约为1m/s，即3.6km/h，故B符合题意； C．一个鸡蛋重力约为0.5N，手托起一个鸡蛋用的力约0.5N，故C不符合题意； D．一台电视机的额定功率约100W，故D不符合题意。 规划局监管机构电饭锅电饭锅地方 故选：B。 2．有两只灯泡L1和L2，分别标有“PZ110一40”“PZ110一60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．正常发光时，通过L1的电流大 B．并联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 【解答】解：A、正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据I＝可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A不正确； B、并接在110V电源上时，两灯泡两端的电压均为110V，两灯泡的实际功率和额定功率相等，即P1＝40W，P2＝60W，则L2的实际功率大，故B正确； C、根据R＝可知，两灯泡的额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，则R1＞R2， 串联接在220V的电源上时，因为R1＞R2，所以U1＞U2，不能平分220V的电压，都不能正常发光，故C不正确； D、串联接在110V的电源上，通过的电流I相等，因为P＝I2R，R1＞R2，所以P1＞P2，即L1消耗的功率大，故D不正确。 故选：B。 3．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，其原因为（　　） A．灯L1额定功率较大 B．灯L2两端电压较大 C．灯L1的电阻较大 D．通过灯L1的电流较大 【解答】解：BCD、两灯串联在电路中，根据串联电路中各处的电流都相等，故D选项错误， 灯的亮度取决于灯的实际功率，灯L1较亮，灯L2较暗，所以，L1的实际功率较大，P实1＞P实2， 根据P＝UI，由于通过两灯的电流相等，所以，L1的电压较大，B选项错误； 根据P＝I2R，L1的电阻较大，C选项正确； A、两灯的额定电压相同，因灯L1的电阻较大，根据P＝，灯L1的额定功率较小，A选项错误； 故选：C。 4．把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯L1正常发光 B．灯L2正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 【解答】解：灯泡L1电阻R1＝＝＝12Ω，灯泡L2电阻R2＝＝＝48Ω， 电路电流为I＝＝＝0.25A， 灯泡L1的实际功率P3＝I2R1＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W＜3W， 不能正常发光。 灯泡L2的实际功率P4＝I2R2＝（0.25A）2×48Ω＝3W＝3W， 所以能正常发光。 故选：B。 5．下面一些物理量估值与实际情况相符的是（　　） A．一瓶矿泉水重约50N B．一名普通中学生行走时，对地面的压强约为100Pa C．中学生上4层楼克服重力做功约4500J D．一台空调的额定功率为100W 【解答】解：A、一瓶矿泉水质量约为500g，重约5N，故A错误； B、中学生对地面的压力约为500N，他行走时和地面的接触面积约为0.025m2，故他对地面的压强约为： P＝＝＝2×104Pa，故B错误； C、中学生的重力约为500N，一层楼高度约为3m，中学生上4层楼高度约为9m，故他克服重力做功约为： W＝Gh＝3×3m×500N＝4500J，故C正确。 D、一台空调的额定功率为1000W，故D错误。 故选：C。 6．如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表的示数为U。现有两个标有不同字样小灯泡L1：“2.5V、1.25W”和L2：“2.5V、1.5W”，灯泡的电阻恒定不变。将L1接入ab间，再闭合开关，小灯泡L1正常发光，电压表示数变化了0.5V。下列说法正确的是（　　） A．未接灯泡时，电压表示数U＝0V B．电源电压为4V C．R0的阻值为1Ω D．在ab间换接L2，闭合开关，L2实际功率大于1.5W 【解答】解：AB、闭合开关，电压表通过定值电阻与电源相连测电源电压，电压表的示数为U，即电源电压为U； 将小灯泡L1接入ab间，再闭合开关，小灯泡与定值电阻串联，电压表测小灯泡L1两端的电压，此时小灯泡L1正常发光，根据串联电路电压的规律可知，电压表示数变小，电压表示数变化了0.5V，则电源电压为： U＝UL1+0.5V＝2.5V+0.5V＝3V，故AB错误； C、根据小灯泡L1标有“2.5V 1.25W”的字样，由P＝可知小灯泡正常发光的电阻为： RL1＝＝＝5Ω； 小灯泡L1正常发光时的电流：IL1＝＝＝0.5A， 当小灯泡L1接入ab间，此时小灯泡L1正常发光，根据串联电路电压的规律可知，定值电阻R0两端的电压为：U0＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V， 因为串联电路中各处电流相等，由R＝可知， 定值电阻R0阻值为：R0＝＝＝1Ω，故C正确； D、根据小灯泡L2标有“2.5V 1.5W”的字样，由P＝可知小灯泡L2正常发光的电阻为： RL2＝＝＝Ω； 根据串联电压规律和分压原理可知， ＝，即＝， 解得：U2≈2.42V＜2.5V， 即小灯泡L2此时的电压小于额定电压，所以小灯泡L2此时的实际功率应小于额定功率1.5W，故D错误。 故选：C。 7．标有“6V　3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端，则每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（　　） A．10Ω　0.9W B．6Ω　0.9W C．6Ω　1.5W D．10Ω　1.8W 【解答】解：把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每只灯泡两端的电压都为3V，从图象上可以看出，此时电路电流为0.5A， 所以每只灯泡的实际电阻R＝＝＝6Ω， 每只灯泡的实际功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。 故选：C。 8．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，则下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流为0.24A B．定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍 C．定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2：1 D．通电2min，灯泡消耗的电能是180J 【解答】解：定值电阻R与灯泡L串联接在电压恒为6V的电源两端时， 因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和， 所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.2A，UR＝4V，UL＝2V时符合，故A错误； 由I＝可得，定值电阻的阻值与灯泡阻值的比值： ＝＝＝＝，即定值电阻的阻值是灯泡阻值的2倍，故B错误； 由P＝UI可得，定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比： ＝＝＝，故C正确； 通电2min灯泡消耗的电能： WL＝ULIt＝2V×0.2A×2×60s＝48J，故D错误。 故选：C。 9．标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示，若把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，则每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（　　） A．10Ω 0.9W B．6Ω 0.9W C．6Ω 1.5W D．10Ω 1.8W 【解答】解：把这种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，每只灯泡两端的电压都为3V，从图象上可以看出，此时电路电流为0.5A， 所以每只灯泡的实际电阻R＝＝＝6Ω， 每只灯泡的实际功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。 故选：C。 10．用电高峰时期，家庭里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为，在用电高峰时（　　） A．并联用电器增多，电路的总电阻增大 B．并联用电器增多，电路的总电流减小 C．并联用电器增多，家用电器的实际功率减小 D．并联用电器增多，家用电器的额定功率减小 【解答】解： A、家庭电路是并联的，并联的用电器增多，就相当于增加导体的横截面积，因此总电阻在变小，A不符合题意。 B、在并联电路中I＝I1+I2，因此并联的用电器增多，电路中的总电流变大。 C、在家庭电路中，输电线和家用电器之间是串联，用电高峰期，接入电路的用电器变多，干路中的电流变大，而输电导线有一定的电阻，输电导线损失的电压U损＝IR，输电导线的电阻R一定，当I增大时U损增大，用电器两端的电压减小，由公式P＝可知用电器的实际功率减小，灯泡比正常发光要暗一些。 D、额定功率是用电器在额定电压的功率，用电器正常工作时两端的电压为额定电压，额定电压只有一个，对应的额定功率只有一个，它不随电压的改变而改变。 故选：C。 11．关于额定功率和实际功率的说法，正确的是（　　） A．额定功率跟用电器工作时的电压有关 B．额定功率跟用电器的额定电压无关 C．实际功率跟用电器工作时的电压有关 D．实际功率跟用电器工作时的电压无关 【解答】解：因用电器正常工作时，电压为额定电压，在额定电压下的功率为额定功率， 所以额定功率与实际电压无关，实际功率与工作时的电压有关。 故选：C。 二．多选题（共2小题） （多选）12．如图所示电路中的a、b、c为三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电表a为电流表，且示数为1.5A B．电表b为电压表，且示数为3V C．电表c为电压表，且示数为3V D．灯泡L2的实际功率为0.75W 【解答】解：根据P＝UI可知：灯泡L1正常发光的电流为I1额＝＝＝1A，灯泡L2正常发光的电流为I2额＝＝＝0.5A； 由P＝得：灯泡L2的电阻R2＝＝＝12Ω； 则通过灯泡L1的电流为I1＝1A，标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗，则通过灯泡L2的电流小于I2＝0.5A， 由此可知：通过L1、L2的电流不相等，所以L1、L2并联； 则a一定是电流表；b是相当于导线的电流表，测量通过灯泡L2的电流；故B错误； c是相当于开路的电压表，测量并联电路两端的电压，也是测量电源电压； 由于标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，根据并联电路各支路两端的电压相等，所以c电压表示数为U＝U1额＝3V；故C正确； 则I2＝＝＝0.25A， 则干路电流I＝I1+I2＝1A+0.25A＝1.25A，故A错误； 灯泡L2的实际功率P2＝UI2＝3V×0.25A＝0.75W，故D正确。 故选：CD。 （多选）13．王老师把标有“PZ220V 40W”和“PZ220V 60W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（　　） A．两盏灯的总功率等于100W B．乙灯消耗的实际功率小于10W C．两盏灯的总功率小于40W D．甲灯两端的实际电压小于120V 【解答】解：两灯功率不是额定功率，所以总功率不是两灯额定功率之和，故A错。 甲灯的电阻为：R1＝＝＝1210Ω。 乙灯的电阻为：R2＝＝≈806.7Ω 此时电路中的电流为：I＝＝≈0.11A， 则，甲灯两端的实际电压为：U1实＝IR1＝0.11A×1210Ω＝131.99V＞120V，故D错； 乙灯的实际功率为：P2实＝I2R2＝（0.11A）2×806.7Ω＝9.76W＜10W，故B正确； 甲灯的实际功率为：P1实＝I2R1＝（0.11A）2×1210Ω＝14.641W， 两灯的总功率为：P＝9.76W+14.641W＝24.401W＜40W，故C正确； 故选：BC。 三．填空题（共4小题） 14．小北想测量家中电热水器的实际功率，他将其他家用电器全部关闭并把电热水器打开，发现1min内电能表的转盘转了70r，电能表表盘如图所示，则该电热水器的实际功率为 　2100　W；电热水器内的水是通过 　热传递　的方式增大内能的。 【解答】解：电能表1kW•h转盘转2000r，转盘转70r，电热水器消耗的电能为： ， 则电水器的实际功率为： ； 电热水器内的水吸收热量，温度升高，这是通过热传递的方式增大内能的。 故答案为：2100；热传递。 15．实验小组用电能表参数是2000imp/（kW•h）的电子式电能表来测量电水壶的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则该水壶在3min内消耗的电能是　0.06　kW•h，该水壶的实际功率是　1200　W．细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功　越快　（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 【解答】解：（1）2000imp/（kW•h），是指每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁了2000次， 指示灯闪烁120次，电水壶消耗的电能： W＝kW•h＝0.06kW•h＝2.16×105J； 该水壶的电功率： P＝＝＝1200W， （2）电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功越快； 故答案为：0.06；1200；越快。 16．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V，6W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L、L1均能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V，12W”的灯泡L2后，再闭合开关，L的亮度变　亮　（选填“亮”或“暗”），L2消耗的实际功率　小于　12W（选填“大于”“小于”或“等于”）。若只把L1、L2串联，它们两端允许加的最大电压为　9　V。 【解答】解：（1）根据P＝可得R＝，据此可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小，所以灯泡L2的电阻小于灯泡L1的电阻； 改接后，电路电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，根据公式P＝I2R可知，灯泡L的实际功率变大，亮度变亮； 灯泡L两端的电压变大，灯泡L2两端的电压将小于6V，所以实际功率小于12W。 （2）根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为： I1＝＝＝1A，I2＝＝＝2A， 由I＝可得，两灯泡的电阻： R1＝＝＝6Ω，R2＝＝＝3Ω； 串联电路中各处的电流相等，若将两只灯泡串联时，电路中的最大电流I＝1A， 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，允许加在电路两端的最大电压： U＝I（R1+R2）＝1A×（6Ω+3Ω）＝9V。 故答案为：亮；小于；9。 17．如图是某电动玩具车的工作原理示意图。已知电源电压恒为6V，R2的阻值为5Ω，电动机的额定功率为4W，额定电压为5V．开关S1和S2只能同时接“a”或同时接“b”，车前进时能调节电动机的转速，后退时则不能，则当开关S1和S2同时接a时，小车会　前进　（选填“前进”或“后退”）；当车后退时，电流表示数为0.4A，此时电动机的实际功率为　1.6　W；当电动机以额定功率工作时，车在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有75%转化为车前进的机械能，此时车受到的阻力是　1.5N　。 【解答】解： （1）由题可知，车前进时且能调速； 由电路图可知，开关S1和S2都接a时，滑动变阻器与电动机串联，则调节滑片可改变电路中的电流，从而改变电动机的转速，所以此时小车会前进。 （2）当电动玩具车后退时，开关S1、S2同时接b时，R2与电动机串联， 由欧姆定律可得，电阻R2两端的电压为：U2＝IR2＝0.4A×5Ω＝2V， 由串联电路的电压规律可知，电动机两端的电压为：UM＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V， 则电动机的实际功率为：P实＝UMI＝4V×0.4A＝1.6W； （3）由题意可知，电动机的机械功率： P机＝P额η＝4W×75%＝3W， 由P＝＝＝Fv可得，电动轮椅受到的牵引力： F牵＝＝＝1.5N， 因为匀速运动，所以阻力f＝F牵＝1.5N。 故答案为：前进；1.6；1.5N。 四．计算题（共1小题） 18．如图甲所示是小伟家购买的电烧杯，它的原理图如图乙所示，其中R1和R2均为加热丝，该电烧杯烧水时有快挡和慢挡两种挡位，铭牌如图丙所示。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 电烧杯容量 0.5L 额定电压 220V 慢档额定功率 400W 快档额定功率 600W （1）求电阻R1的阻值； （2）电烧杯中装满的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量。 （3）小伟关闭其他用电器，让电烧杯在快挡下工作，观察到标有“2500r/kW•h”的电能表在5min内转动了100转，求此时电烧杯快挡的实际功率。 【解答】解：（1）分析电路图，且并联电路电阻的特点可知，当S闭合，S1断开时，只有R1工作，此时为慢挡，功率P慢＝400W。根据P＝可知 R1＝＝＝121Ω； （2）由图丙可知，水的体积为： V＝0.5L＝0.5dm3＝5×10﹣4m3 水的质量为： m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J； （3）标有“2500r/kW•h”的电能表在5min内转动了100转，消耗电能为： W＝kW•h＝144000J， 电烧杯快挡的实际功率：P＝＝＝480W。 答：（1）电阻R1的阻值121ῼ； （2）水吸收的热量为144000J； （3）此时电烧杯快挡的实际功率480W。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/2 18:44:13；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 第三部分，电功率的简单计算 一．选择题（共7小题） 1．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW•h，那么这一个用电器可能是（　　） A． 家庭电扇 B． 笔记本电脑 C． 台灯 D． 电饭锅 【解答】解：（1）用电器的功率P＝＝＝0.8kW＝800W； （2）家用电扇的功率约为60W，笔记本电脑的功率约为130W，台灯的功率约为20W，电饭锅的功率约为800W。 故选：D。 2．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I﹣U图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 【解答】解：A、定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线，所以甲表示电阻R的I﹣U关系图像，曲线乙是灯泡L的I﹣U关系图像，故A错误； B、当电压为0时，L与R的阻值均不为0，故B错误； C、将L和R并联在6V的电源两端，由图象知，定值电阻R中流过的电流为0.25A，灯泡L中流过的电流为0.5A，电路中的总电流为0.25A+0.5A＝0.75A，故电路中的总电阻为，故C错误； D、若将L和R串联在6V的电源两端，结合串联电路的电流、电压规律，通过分析图可知，此时小灯泡两端电压为1.2V，定值电阻两端电压为4.8V，电路中电流为0.2A，L的功率为PL＝ULIL＝1.2V×0.2A＝0.24W，故D正确。 故选：D。 3．如图所示电路，电源电压不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V；若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.5A，则下列说法中错误的是（　　） A．电压表示数仍为9V B．R1的阻值为18Ω C．R2的阻值为45Ω D．R2消耗的功率为6.75W 【解答】解：A、当开关S2闭合，断开S1时，R1、R2串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流， 则电源的电压为：U＝9V， 若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联，电压表测电源电压，因为并联电路中各支路两端的电压相等，都等于电源电压，所以电压表示数仍为9V，故A正确； B、若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联，电流表测通过电阻R1的电流， 则R1的阻值为：R1＝＝＝18Ω，故B正确； C、当开关S2闭合，断开S1时，R1、R2串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流， 则电路中的总电阻为：R总＝＝＝30Ω， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 则R2的阻值为：R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣18Ω＝12Ω，故C错误； D、若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，都等于电源电压， R2消耗的电功率为： P2＝＝＝6.75W，故D正确。 故选：C。 4．一台“220V、1000W”的电炉，想把它改装后接到110伏的电源上，但功率保持不变，以下哪个措施是正确的（　　） A．将电炉丝截掉一半后接入电路 B．将电炉丝截掉四分之三接入电路 C．将电炉丝分成等长的两段，然后串联接入电路 D．将电炉丝截掉四分之一后接入电路 【解答】解：A．将电炉丝截去一半后接入电路，电阻阻值变为原来的，不能保持电功率不变，故A错误； B．将电炉丝截去四分三接入电路后，电阻阻值变为原来的，能保持电功率不变，故B正确； C．将电炉丝分成等长的两段，然后串联接入电路，电阻的阻值不变，不能保持电功率不变，故C错误； D．将电炉丝截掉四分之一后接入电路，电阻阻值变为原来的，不能保持电功率不变，故D错误。 故选：B。 5．实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“6V 6W”字样，乙标有“10V 6W”字样。现把它们串联起来，则该电路两端允许加的最大电压是（不考虑温度对灯泡电阻的影响）（　　） A．16V B．13.6V C．6V D．10V 【解答】解：甲灯泡的额定电流I甲＝＝＝1A， 乙灯泡的额定电流I乙＝＝＝0.6A， 把它们串联起来，则该电路允许通过的最大电流为I＝I乙＝0.6A， 甲灯电阻为R甲＝＝＝6Ω， 则甲灯泡两端的电压为U甲′＝IR甲＝0.6A×6Ω＝3.6V， 此时乙灯正常发光，所以乙灯两端的电压为U乙＝10V， 则该电路允许的最大电压是U＝U甲′+U乙＝3.6V+10V＝13.6V，故B正确；ACD错误。 故选：B。 6．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是（　　） A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比 C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同 【解答】解：A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；故A正确； B、两个灯泡亮度不同，间接反映电功率大小，但是由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以不能得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误； C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大。故C正确； D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；故D正确。 故选：B。 7．如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　　） A．6V、1.5W B．6V、0.75W C．3V、1.5W D．3V、0.75W 【解答】解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流， 因为灯泡正常发光， 所以电源电压U＝U变＝UL额＝6V， 由P＝UI得：通过灯泡的电流IL额＝＝＝0.5A， 由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和， 则通过变阻器的电流I变＝I﹣IL额＝1A﹣0.5A＝0.5A， 由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝12Ω。 （2）由欧姆定律得：灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω， 当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联， 根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′＝R滑+RL＝12Ω+12Ω＝24Ω， 电路中的电流I′＝＝＝0.25A， ∴灯泡的实际功率P实＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W。 故选：B。 二．填空题（共2小题） 8．将“3V，1.5W”的灯泡L1和“6V，3.6W”的灯泡L2接入电路，（灯泡电阻的保持不变），如果两灯泡串联，电路允许的电源电压最大为 　8　V；若将两灯泡并联，在保证安全情况下，干路中的最大电流为 　0.8　A。 【解答】解：（1）因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路中的最大电流为： I＝I1＝0.5A 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路两端允许加的最大电压为： U＝I（R1+R2）＝0.5A×（6Ω+10Ω）＝8V （2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡并联时，电路中的最大电压为： U′＝U1＝3V 此时通过L1的电流为0.5A，通过L2的电流为： 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中允许通过的最大电流： I′＝I1+I2′＝0.5A+0.3A＝0.8A 故答案为：8；0.8。 9．如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，在ab间接入一个“6V 3W”的小灯泡L1正常发光，此时电流表的示数为 　0.5　A；如果在ab间改接一个“6V 6W”小灯泡L2，小灯泡L2　不能　（选填“能”或“不能”）正常发光，电压表示数 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。（不考虑灯泡电阻受温度变化的影响） 【解答】解：如图所示的电路中，在ab间接入一个“6V 3W”的小灯泡L1正常发光，此时定值电阻R和小灯泡L1串联在电路中，电压表测量定值电阻R两端的电压，此时电流表的示数为I＝IL＝＝＝0.5A； 小灯泡L1的电阻为R1＝＝＝12Ω；小灯泡L2的电阻为R2＝＝＝6Ω； 改接小灯泡L2后，根据串联电路的分压规律可知，小灯泡L2分担的电压变小，小于6V，小灯泡L2不能正常工作； 根据串联电路的电压规律可知，R两端分担的电压变大，电压表示数变大。 故答案为：0.5；不能；变大。 三．解答题（共6小题） 10．图甲为某款家用空气炸锅，其部分参数如表。旋转定时旋钮（相当于开关，设定的时间结束后开关自动断开），空气炸锅开始工作，为使内部受热均匀，风扇一直转动直至结束，温控开关控制发热管使锅内温度在一定范围内波动。当锅内温度高于预设温度T1时，温控开关断开，发热管停止加热；当锅内温度低于预设温度T2时，温控开关闭合，发热管重新开始加热。 （1）空气炸锅工作时将电能转化为 　内　能和 　机械　能。 （2）该空气炸锅的简化工作电路图可能是图乙中的 　A　（选填字母）。 发热管额定功率 1000W 风扇额定功率 88W 额定电压 220V （3）小明用空气炸锅烤牛排，用时20min，锅内实际温度随时间变化的图像如图丙所示，则第9分钟时，电路中的工作电流是 　0.4　A；在本次烤牛排的过程中发热管工作的总时间是 　14　min，空气炸锅消耗的总电能为 　945600　J。 【解答】解：（1）由题意知，空气炸锅的主要部件是电风扇和发热管，电风扇可将电能转化为机械能，发热管可将电能转化为内能； （2）由题意知，温控开关控制发热管，旋转定时旋钮控制整个电路，且电风扇和发热管可以独立工作，因此，它们是并联，故定时开关在干路、温控开关与发热管在另一条支路，只有选项A符合题意； （3）由图丙可知，第8～10min，温度下降，说明温控开关断开，发热管停止工作，此时只有电风扇工作，则第9min时电路中的电流为：I＝＝＝0.4A； 图丙可知，0～20min内，发热管仅在0～8min、10～13min和15～18min工作，则发热管工作的时间：t发热管＝8min+（13min﹣10min）+（18min﹣15min）＝14min； 本次烤牛排空气炸锅消耗的总电能W＝P发热管t发热管+P风扇t风扇＝1000W×14×60s+88W×20×60s＝945600J。 故答案为：（1）内；机械；（2）A；（3）0.4；14；945600。 11．标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，则灯L1和L2的电流之比为　1：1　，两端电压之比为　1：2　，此时灯　L2　（选填“L1”或“L2”）更亮些。 【解答】解：两灯串联，所以电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1：1； ∵灯L1和L2的额定电压相等， ∴根据R＝可知： L1和L2的电阻之比R1：R2＝P2：P1＝6W：12W＝1：2； ∵它们串联，通过两灯的电流相等， ∴由P＝I2R可知：灯L2比灯L1的实际功率大，故灯L2比灯L1亮。 故答案为：1：1；1：2；L2。 12．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。选择你认为合适的电热水壶对体积为1.5L的水进行加热（电水壶刚好装满水）。室内插座的额定电流是5A。（1L＝10﹣3m3，ρ水＝1×103kg/m3） （1）请你计算出1.5L水的质量。 （2）请你从两种不同的角度，作出选择并说明选购理由。 【解答】解：（1）1.5L水的质量为： m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg； （2）由P＝UI可得： 甲正常工作电流（额定电流）I甲＝＝≈3.6A， 乙正常工作电流（额定电流）I乙＝＝≈6.8A， 因为甲的额定电流小于插座的额定电流（5A），乙的额定电流大于插座的额定电流（5A），所以应该选购甲电热水壶。 答：（1）1.5L水的质量为1.5kg； （2）因为甲的额定电流小于插座的额定电流（5A），乙的额定电流大于插座的额定电流（5A），所以应该选购甲电热水壶。 13．家庭照明既可使用白炽灯，也可以使用普通节能灯或LED节能灯。小强同学从相关资料中了解到60W白炽灯、12W普通节能灯与5WLED节能灯的照明效果相当，并收集到这几种照明用灯具的有关数据如表： 有关数据 类别 额定电压/V 额定功率/W 使用寿命/h 每只售价/元 白炽灯 220 60 2000 1 普通节能灯 220 12 8000 20 LED节能灯 220 5 30000 55 通过计算回答： （1）60W的白炽灯正常发光时，其工作电流多大？ （2）60W的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？ （3）在已知白炽灯的使用寿命内，使用5W的LED节能灯比使用60W的白炽灯可以节约多少电能？ （4）按照国家发改委等五部委2011年发布的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》的要求，我国从2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白炽灯。从今年10月1日起禁止销售60W以上普通照明白炽灯。请你通过相关数据的比较，说明我国为什么要逐步淘汰普通照明白炽灯。 【解答】解： （1）白炽灯正常工作时的功率P＝60W＝0.06kW，电压U＝220V， 由P＝UI可得才，正常工作时的电流：I＝＝≈0.3A； （2）由P＝可得，正常工作的电阻：R＝＝≈806.7Ω； （3）∵白炽灯的使用寿命为t＝2000h， ∴在白炽灯的使用寿命内可节约电能△W＝△Pt＝（0.06kW﹣0.005kW）×2000h＝110kW•h。 （4）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯和白炽灯相比有明显的优点：在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，因而发光效率高；LED灯额定功率小，节约能源。故优点可从发光效率高、节能降耗、环保、使用寿命长等以上任意写出一点即可。 答： （1）它正常工作时的电流为0.3A； （2）它正常工作的电阻为806.7Ω； （3）使用一盏LED灯比一盏白炽灯可节约电能110kW•h； （4）LED灯发光效率高、节能降耗、环保、使用寿命长。 14．小明家新买了一台饮水机，小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执：妈妈认为关机可以节省电能，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热。爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能。于是小明查到饮水机铭牌如表所示。他决定用实验来化解父母的争执。 额定电压 220V 热水包中水的最大质量 1kg 制冷功率 98W 冷水包中水的最大质量 0.5kg 制热功率 800W 保鲜柜容积 16L 第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器，只开启饮水机的加热功能，记下此时电能表的示数为576.5kW•h。第二天早晨六点钟，水温达到预定温度95℃，他又读出电能表的示数为576.8kW•h。 第二天晚上十点，他将饮水机关闭，次日早晨启动，饮水机在额定功率下将水加热到预定温度95℃，用时8min。 请解答下列问题： （1）饮水机正常加热时的电阻是多少？ （2）通过计算判断小明的爸爸妈妈谁的说法正确？ （3）若热水包装满时水的初始温度为25℃，当加热到95℃需要吸收多少热量？这些热量与第二天烧水时消耗的电能是否相等？试解释出现这种情况的原因。 【解答】解：（1）由表可知，P加热＝800W，由P＝UI＝得： R加热＝＝＝60.5Ω； （2）不关机消耗的电能W＝576.8kW•h﹣576.5kW•h＝0.3kW•h＝1.08×106J； 关机后加热水消耗的电能： W'＝P加热t＝800W×8×60s＝3.84×105J，所以关机更省电，即妈妈的说法是正确的； （3）Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣25℃）＝2.94×105J＜3.84×105J，原因是热量没有完全被水吸收，有部分热量被饮水机热水包等装置吸收了。 答：（1）饮水机正常加热时的电阻是60.5Ω； （2）小明的妈妈说法正确； （3）若热水包装满时水的初始温度为25℃，当加热到95℃需要吸收2.94×105J热量；这些热量与第二天烧水时消耗的电能不相等，原因是热量没有完全被水吸收，有部分热量被饮水机热水包等装置吸收了。 15．如图甲是某型号的家用电暖气，图乙是其内部的电路简化图，表格中列出了有关参数。当只闭合开关S1时，电暖气处于“800W”的挡位工作。 型号 XX牌 操作方式 手动 功率选择 1900W/1100W/800W三挡可调 额定电压 220V （1）画出电暖气在“1900W”挡位正常工作时的等效电路图； （2）求出电暖气在“1100W”挡位正常工作时，通过电暖气的电流； （3）某天，电暖气在“1900W”挡位正常工作30min，随后调到“800W”挡位正常工作5h，求总共消耗的电能。 【解答】解：（1）由图表格数据可知，电暖气在“1900W”挡位正常工作时，电路的总功率最大，由P＝可知，电路中的总电阻应最小，根据并联电路电阻关系可知，两电阻应该并联，等效电路图如下图所示： ； （2）电暖气在“1100W”挡位正常工作时，通过电暖气的电流为： I中＝＝＝5A； （3）由题意可知： 电暖气在P高＝1900W＝1.9kW，正常工作的时间t1＝30min＝0.5h； 电暖气在P低＝800W＝0.8kW，正常工作的时间t2＝5h， 根据W＝Pt可得，使用时总共消耗的电能： W＝P高t1+P低t2＝1.9kW×0.5h+0.8kW×5h＝4.95kW•h。 答：（1）见解答图； （2）电暖气在“1100W”挡位正常工作时，通过电暖气的电流为5A； （3）总共消耗的电能为4.95kW•h。 四．计算题（共8小题） 16．如图所示电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，灯L标有“6V、3.6W”字样，灯丝电阻不变。闭合开关S，灯泡正常发光，电流表的示数为0.8A。求： （1）通过灯L的电流大小； （2）定值电阻R的阻值。 【解答】解：（1）因为小灯泡正常工作，故通过灯L的电流大小： I＝＝＝0.6A； （2）由图可知，灯泡与电阻并联，故： IR＝I总﹣I灯＝0.8A﹣0.6A＝0.2A； UR＝U灯＝6V； （2）定值电阻R的阻值： R＝＝＝30Ω。 答：（1）通过灯L的电流大小是0.6A； （2）定值电阻R的阻值是30Ω。 17．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。求： （1）该饮水机加热时的电流； （2）电热丝R2的电阻。 【解答】解：（1）由P＝UI可知，该饮水机加热时的电流：I＝＝＝5A； （2）由图乙可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的电阻最大，由P＝可知，电路中总功率最小，饮水机处于保温挡； 当开关S闭合时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，饮水机处于加热挡； 由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝44Ω。 答：（1）该饮水机加热时的电流为5A； （2）电热丝R2的电阻为44Ω。 18．某款新型电饭煲，额定电压为220V，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，如图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，闭合时为高温挡，断开时为低温挡。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能； （3）R2的阻值。 【解答】解：（1）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，由P＝UI＝知电饭煲的电功率大，为高温挡，由题图丙可知，此时电路的总功率P＝880W，由P＝UI可得，电路中的总电流为： I＝＝＝4A； （2）由图丙可知，0～10min电饭煲高温挡工作，则电饭煲消耗的电能为： W＝P高t＝880W×10×60s＝5.28×105J； （3）只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，为低温挡，由题图丙可知，此时电路的功率P低＝660W，则电阻R2的电功率为： P2＝P高﹣P低＝880W﹣660W＝220W， 电阻R2的阻值为： R2＝＝＝220Ω。 答：（1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流为4A； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能为5.28×105J； （3）R2的阻值为220Ω。 19．如图甲是某电热水壶的简化电路，R1与R2为电阻丝，S为手动开关，S1为温控开关，S、S1均闭合时，电热水壶处于加热状态，当温度达到设定温度时，S1自动断开，处于保温状态，电热水壶某次工作时功率随时间变化如乙图所示。求： （1）S、S1均闭合时，干路电流； （2）0～10minR1消耗的电能； （3）R2的阻值。 【解答】解：（1）S、S1均闭合时，电路处于加热状态，故干路电流： I＝＝＝4A； （2）只有S闭合时，R1单独工作，电路处于保温状态，故： R1＝＝＝605Ω； 加热时R1消耗的电能； W1＝1＝＝19200J； 电路处于保温状态，R1单独工作，保温时R1消耗的电能； W2＝P保t2＝80W×6×60s＝28800J； 0～10minR1消耗的电能： W总＝W1+W2＝19200J+28800J＝48000J； （3）S、S1均闭合时，电路处于加热状态： P2＝P加﹣P保＝880W﹣80W＝800W； R2＝＝＝60.5Ω。 答；（1）S、S1均闭合时，干路电流是4A； （2）0～10minR1消耗的电能是48000J； （3）R2的阻值是60.5Ω。 20．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为80W，R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）。 （1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？ （2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？ （3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？ 【解答】解：（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小， 由P＝可知，电热饮水机的功率最大，处于加热状态， 由P＝UI可得，此时电路的总电流：I＝＝＝4A； （2）饮水机保温时电路为R2的简单电路，饮水机加热时R1与R2并联， 因电路的总功率等于各用电器功率之和， 所以，加热时电阻丝R1的电功率： P1＝P加热﹣P保温＝800W﹣80W＝800W， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由P＝可得，电阻R1的阻值： R1＝＝＝60.5Ω； （3）由P＝可得，饮水机加热时的总电阻： R＝＝＝55Ω， 若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率： P加热′＝＝≈727.3W。 答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态；此时电路的总电流是4A； （2）电阻丝R1的阻值为60.5Ω； （3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727.3W。 21．如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电阻丝。当开关S接高温挡时，电路的功率为1000W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22W．求： （1）电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个触点连接？ （2）电热丝R0的阻值多大？ （3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？ 【解答】解：（1）由P＝可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大， 由电路图可知，S应接2触点时，电路为R0的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温挡； （2）电饭煲在高温挡时，电路为R0的简单电路， 由P＝可得，电热丝R0的阻值： R0＝＝＝48.4Ω； （3）由P＝UI可得，当电饭煲在保温时实际电流： I＝＝＝0.1A， 保温5min，电热丝R0消耗的电能： W0＝I2R0t＝（0.1A）2×48.4Ω×5×60s＝145.2J。 答：（1）电饭煲在高温挡时，开关S应与2触点连接； （2）电热丝R0的阻值为48.4Ω； （3）当电饭煲在保温时，实际电流为0.1A；保温5min，电热丝R0消耗的电能为145.2J。 22．如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，求： （1）小灯泡正常发光时的电阻和电流？ （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是多少？ （3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？ 【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻R＝＝＝12Ω； 灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A； （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能W＝Pt＝3W×10×60s＝1800J； （3）由图知，灯泡和滑动变阻器串联，滑片P在中点时变阻器连入电路的电阻R′＝＝12Ω， 因灯泡恰好正常发光，则电源电压U源＝I（R+R′）＝0.5A×（12Ω+12Ω）＝12V。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；电流是0.5A； （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是1800J； （3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是12V。 23．图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。 完成下列问题： （1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？ （2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？ （3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？ 【解答】解：（1）加热状态下通过毛巾架的电流为I加热＝＝＝2A； （2）由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R0的简单电路，电加热器处于加热状态， 所以由P＝UI＝可得，R0的阻值： R0＝＝＝110Ω， 当开关S闭合、S1断开时，R1与R0串联，电加热器处于保温状态， 此时电路的总电阻： R＝＝＝605Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻R1的阻值： R1＝R﹣R0＝605Ω﹣110Ω＝495Ω。 （3）由P＝可得，该电热水器正常工作30分钟消耗的电能： W＝Pt＝440W×10×60s+80W×（30﹣10）×60s ＝3.6×105J。 答：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2A； （2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为110Ω、495Ω； （3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗3.6×105J电能。 五．综合能力题（共1小题） 24．如图是2022年北京冬奥会的会徽，名字叫“冬梦”，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。 （1）其中短道速滑是我国的一个优势项目，运动员在起跑时，冰刀用力向后蹬冰面，运动员向前跑出，这是因为力的作用是 　相互　的； （2）冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW•h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 　210　h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 　252　kg的焦炭； （3）五环拔地而起的过程中，五环的 　重力势能　（选填“动能”或“重力势能”）一定增大； （4）在国旗传递时，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》响彻全场。小号是空气柱 　振动　发声的，小号与其他乐器发出声音的 　音色　不同。 【解答】解：（1）因为力的作用是相互的，运动员在起跑时，冰刀用力向后蹬冰面，冰面给运动员一个反方向的力，使运动员向前跑出； （2）根据P＝可知，每月可节约用电2100kW•h＝2100×3.6×106J，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明时间t＝＝210h； 若这些能量通过焦炭燃烧获得，根据Q＝mq可得：需要焦炭的质量m＝＝252kg； （3）五环拔地而起的过程中，无法知道速度如何变化，故无法判断动能如何变化，由于重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，其质量不变，但五环的高度一定是越来越高，故重力势能一定增大； （4）声音是由物体的振动产生的，小号是利用空气柱振动而发声的； 我们能区分不同的乐器的声音，是因为它们发出的音色不同。 故答案为：（1）相互；（2）210；252；（3）重力势能；（4）振动；音色。 第四部分电功率的比例问题及多档位问题 一．选择题（共2小题） 1．如图甲所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最大值向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象，下列说法中正确的是（　　） A．曲线甲是灯泡的I﹣U图象 B．滑动变阻器的最大阻值为15Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为25Ω D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为5：1 【解答】解：当滑片从最大值向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知，变阻器R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，则图乙中甲曲线是变阻器R的I﹣U图象，乙曲线是灯泡的I﹣U图象； 电路中的通过电流为0.3A时，滑动变阻器R两端的电压和小灯泡两端的电压均为6V，则电源电压为12V。当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′＝0.4A，变阻器两端的电压UR′＝2V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U'R＝12V﹣2V＝10V由图乙可知，电路中的通过电流为0.3A时，变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最大阻值： ， 根据欧姆定律可知小灯泡的正常发光时的电阻为： ， 滑片在a点时，根据P＝UI可知器与小灯泡的功率之比： ， 故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．电饭锅具有高温挡和低温挡两个加热功能，其简化电路如图甲所示，R1＝20R2，高温挡的功率为2100W，单独接在家庭电路中工作一段时间后，电能表示数如乙图所示，则（　　） A．开关S1闭合，S2断开时，处于高温挡 B．高温挡的功率是低温挡功率的20倍 C．电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J D．高温挡工作20min，电能表脉冲指示灯闪烁2240imp 【解答】解： A．开关S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最大， 由P＝UI＝可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温挡，故A错误； B．开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小， 电路的总功率最大，电饭锅处于高温挡， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，高温挡的功率P高＝+， 则P高：P低＝（+）：＝（+）：＝21：1， 即高温挡的功率是低温挡功率的21倍，故B错误； C．由图乙可知，电能表的示数为12.5kW•h，电能表的读数为累计测量值，且单位是kW•h，所以不能表明电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J，故C错误； D．由P＝可得，高温挡工作20min消耗的电能： W＝P高t＝2.1kW×h＝0.7kW•h， 电能表脉冲指示灯闪烁3200imp/（kW•h）×0.7kW•h＝2240imp，故D正确。 故选：D。 二．多选题（共2小题） （多选）3．如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω，1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值RM：RN＝1：2，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3.6V B．滑片分别位于M、N点时R1的功率之比为9：16 C．在保证电路安全的前提下，移动滑片，电路中电流范围为0.1A～0.6A D．在保证电路安全的前提下，滑动变阻器能够接入电路的阻值范围为0Ω～30Ω 【解答】解：由电路图知，两个电阻串联在电路中，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。 A．滑片置于M点，电流表示数为0.3A，置于N点时，变阻器接入电路的阻值比置于M点时的大，电流表示数变化了0.1A，即此时电流表示数为0.2A，设滑片置于M点时，变阻器接入电路的阻值为R，电源电压为U，据欧姆定律有：0.3A×6Ω+0.3A×R＝U，0.2A×6Ω+0.2A×2R＝U， 解得，U＝3.6V。故A正确； B．滑片分别位于M、N点时，R1的功率之比为：PM：PN＝R1：R1＝（0.3A）2：（0.2A）2＝9：4，故B错误； CD．在保证电路安全的前提下，电路中的电流最大为0.6A，此时定值电阻两端的电压：U＝I大R1＝0.6A×6Ω＝3.6V，等于电源电压，所以变阻器此时接入电路的阻值为0， 变阻器两端的电压最大为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时定值电阻两端的电压U1＝U﹣U2＝3.6V﹣3V＝0.6V 据串联电路的分压特点有：0.6V：3V＝6Ω：R大，解得，变阻器接入电路的阻值R大＝30Ω， 此时，电路中的电流最小为：， 所以电路中电流范围为0.1A～0.6A，变阻器接入电路的阻值范围为0～30Ω，故CD正确。 故选：ACD。 （多选）4．电饭锅的煮饭挡工作时与保温挡工作时相比（　　） A．总电阻较大 B．总电压较大 C．总功率较大 D．总电流较大 【解答】解：家庭电路电压为220V，因电饭锅的煮饭挡工作时功率大于保温挡工作时功率，根据P＝可知，电饭锅的煮饭挡工作时的电阻小于保温挡工作时的电阻；根据P＝UI可知，电饭锅的煮饭挡工作时的电流大于保温挡工作时的电流，故AB错误，CD正确。 故选：CD。 三．填空题（共3小题） 5．如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为2：5，则L1、L2的额定功率之比为 　3：2　。 【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路； 如果甲为电流表，则 L2 被短接不能工作， 所以甲、乙均为电压表，此时灯L1与L2串联，电压表甲测L2两端电压U2＝2U0，电压表乙测电源电压U＝5U0； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压U1＝U﹣U2＝3U0， 所以两灯泡两端的电压之比：， 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2恰好都能正常发光， 所以，由P＝UI可得，两灯泡的额定功率之比：。 故答案为：3：2。 6．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P′2。若P2：P′2＝4：3，则电源电压为 　4　V。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，滑片在变阻器的最右端时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1 移动滑片到某一位置时，电路中的电流 此时，R2两端的电压：U2′＝U﹣U1′ 因为 P2：P′2＝4：3 所以 U＝4V 故答案为：4V 7．教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。 t/℃ 30 40 50 60 70 Rt/Ω 220 165 130 100 83 （1）衔铁被吸合时，饮水机处于 　保温　（选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 　40　W； （2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 　50　Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 　350　次。 【解答】解：（1）衔铁被吸合时，只有电阻R1工作，电路的总电阻最大，功率最小，此时饮水机处于保温状态； 饮水机的保温功率为： P保＝UI＝＝＝40W； （2）由表中数据可知，水温为60℃时，Rt＝100Ω；当电流达到0.02A时衔铁被吸合，此时电路中的总电阻为： R总＝＝＝150Ω， 则滑动变阻器RP阻值为： RP＝R总﹣Rt＝150Ω﹣100Ω＝50Ω； 由P＝可知，饮水机处于加热状态时，经过10min消耗的电能为： W＝P加t＝840W×10×60s＝504000J＝0.14kW•h， 由图乙可知，电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁2500次， 则饮水机处于加热状态时，经过10min电能表指示灯闪烁次数：n＝0.14kW•h×2500imp/（kW•h）＝350次。 故答案为：（1）保温；40；（2）50；350。 四．解答题（共2小题） 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电流表A和电压表V1的示数均为0，电压表V2的示数为U0。排除故障后，滑动变阻器取四个不同阻值时，可以得出电流表A和电压表V2的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标系中分别用a、b、c、d四个点表示。由这四个点作出的U﹣I关系图像为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于M点，交横轴（I轴）于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点，对应的电压值为Ua，定值电阻的阻值为R0。请解答如下问题： （1）N点表示的电压值和电流值各为多少？此时电路处于什么状态？ （2）在图乙所示的坐标系中，画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图像，并标出端点的坐标，并直接写出两条直线的夹角的度数； （3）电路消耗的最大总功率与最小总功率之比k的值。 【解答】解：（1）由图甲知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测定值电阻两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测整个电路的电流，闭合开关S，电流表A和电压表V1的示数均为0，电压表V2的示数为U0，此时电路为断路，电源电压为U0。 由图乙知，N点位于横坐标轴上，即电压表的示数为0，此时电路中的电流不等于零，说明电路是通路，即S闭合。由此可知，滑动变阻器没有接入电路，此时只有R0接入电路，所以电路中的电流为：IN＝； （2）由欧姆定律可知U定＝R0I；滑动变阻器的滑片移动到左端时，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻单独接入电路，定值电阻两端电压最大，为电源电压，分析图乙可知电源电压值是U0，此时电路的电流为I＝；即最左端时坐标为（，U0） 当滑动变阻器在最右端时，电路阻值最大，电流最小，定值电阻两端的电压U'定＝U0﹣Ua，此时电流Ia＝，则坐标为（，U0﹣Ua），连接这两个端点即可得到定值电阻的U﹣I关系图像如下图所示，两直线的夹角为90°： （3）当滑动变阻器在左端时，只有定值电阻R0接入电路，此时电路消耗的最大总功率P最大＝； 当滑动变阻器在右端时，滑动变阻器和定值电阻串联，此时电路消耗的最小总功率P最小＝U0Ia＝ 故电路消耗的最大总功率与最小总功率之比＝＝。 答：（1）N点表示的电压值为0V，电流为；此时电路是通路，电路中开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端； （2）滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图像，两直线的夹角为90°： （3）电路消耗的最大总功率与最小总功率的比值为。 9．如图甲所示是小明爸爸办公桌上使用的插排，上面标有“220V 10A”的字样，这个插排上插有办公电脑、打印机和多功能热水壶各一台。通过查阅资料和电气说明书知道，办公电脑使用时的功率大约300W，打印机工作时功率大约500W，多功能热水壶等效电路如图乙所示。可以通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，让热水壶在快烧、慢烧两个不同挡位工作。R1、R2为发热电阻，且阻值不变。电热水壶部分参数如表所示。则： 额定电压 220V 额定功率 快烧挡 2000W 慢烧挡 500W （1）闭合开关S1、断开开关S2时，电热水壶是处于快烧挡还是慢烧挡？ （2）求R1、R2的比值； （3）请你分析如果电热水壶快烧、电脑和打印机同时工作时使用该插排是否存在安全隐患。 【解答】解：（1）闭合开关S1、断开开关S2时，两电阻串联，电路的电阻最大，根据P＝UI＝可知，电功率最小，故此时电热水壶处于慢烧挡； （2）电热水壶处于快烧挡时，只有电阻R1工作， 由P＝UI＝可得电阻R1的阻值： R1＝＝＝24.2Ω； 电热水壶处于慢烧挡时，R1、R2串联， 此时电路的总电阻为： R串＝＝＝96.8Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，电阻R2的阻值为：R2＝R总﹣R1＝96.8Ω﹣24.2Ω＝72.6Ω， 则R1：R2＝24.2Ω：72.6Ω＝1：3； （3）插排上面标有“220V 10A”的字样，则插排能承受的最大功率为： P排＝UI＝220V×10A＝2200W， 电热水壶快烧、电脑和打印机同时工作时的总功率为： P总＝P快+P电+P打＝2000W+300W+500W＝2800W， 因P排＜P总，故，如果电热水壶快烧、电脑和打印机同时工作时使用该插排存在安全隐患。 答：（1）闭合开关S1、断开开关S2时，电热水壶处于慢烧挡； （2）R1、R2的比值为1：3； （3）如果电热水壶快烧、电脑和打印机同时工作时使用该插排存在安全隐患。 五．计算题（共5小题） 10．在如图所示的电路中，电源电压12V，灯L上标有“12V，12W”字样（灯丝阻值不变），R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，且Rab＝Rbc＝Rcd，电流表量程0～3A，电压表量程0～9V。只闭合开关S2，移动滑片P至b点时，R1两端电压为U①，电流表示数为0.4A；移动滑片P至c点时，R1两端电压为U②，U①：U②＝3：2。 （1）灯泡电阻是多大？ （2）只闭合开关S1，移动滑片P至a点时，1min时间内灯L消耗的电能是多少？ （3）R1的阻值和R2的最大值各是多少？ （4）保证电路安全的条件下，电路可实现的是最大功率和最小功率之比是多少？. 【解答】解：（1）由P＝UI得：； 由欧姆定律可得灯泡的电阻：； （2）只闭合开关S1，移动滑片P至a点时，灯泡正常工作，t＝1min＝60s， 1min内灯L消耗的电能：W＝Pt＝12W×60s＝720J； （3）设滑动变阻器的最大阻值为R，则滑片在b、c两点时，滑动变阻器连入电路的电阻分别是和， 只闭合开关S2，R1与R2串联， 滑片P至b点时，由欧姆定律可得：，即.......................①； 滑片P至b点时，R1两端的电压：， 滑片P滑至c点时，R1两端的电压：， 由已知，和上面两式可得：................................................②； 解①、②两式可得：R1＝15Ω，R＝45Ω； （4）当三个开关同时闭合时，电路中电阻最小，此时功率最大，电路可实现的是最大功率为：； 当只闭合S2，且滑动变阻器的滑片在d点时，电路中电阻最大，总功率最小，此时：， 电压表测滑动变阻器的电压为：U＝IR＝0.2A×45Ω＝9V，未超电压表量程，安全； 所以可得：Pmin＝UI＝12V×0.2A＝2.4W； 电路可实现的是最大功率和最小功率之比： 。 故答案为：（1）灯泡电阻是12Ω； （2）只闭合开关S1，移动滑片P至a点时，1min时间内灯L消耗的电能是720J； （3）R1的阻值和R2的最大值各是15Ω和45Ω； （4）保证电路安全的条件下，电路可实现的是最大功率和最小功率之比是9：1。 11．如图所示的电路中，电源电压U恒定，R2是定值电阻，电流表和电压表接入电路的量程分别是“0～0.6A”、“0～15V”，小灯泡R1上标有“1.5V0.6W”。只闭合开关S2时，滑片P位于滑动变阻器R上某一位置C时，电流表示数为I，R1两端的电压为1.0V；再将滑片P向上移动，使R的阻值变化5Ω，电流表示数增大了0.1A，此时R1刚好正常发光，R消耗的功率为P1。求： （1）小灯泡R1正常工作时的电流； （2）电源电压U； （3）当开关S1、S2、S3都闭合时，在确保电路安全的情况下，移动滑动变阻器R的滑片P，当电路的电功率最大时，R消耗的功率是P2，已知P1：P2＝8：11，求R2的阻值。 【解答】解：（1）小灯泡R1正常工作时的电流为： ； （2）由电路图可知，只闭合开关S2时，R与R1串联，电流表测电路中电流，滑片P位于滑动变阻器R上某一位置C时，电流表示数为I，R1两端的电压为1.0V；再将滑片P向上移动，使R的阻值变化5Ω，电流表示数增大了0.1A，此时R1刚好正常发光，则此时电路中电流为： I′＝IL＝0.4A， 则未将滑片P向上移动时，电路中电流为： I＝0.4A﹣0.1A＝0.3A， 由题意可得，未将滑片P向上移动时，电源电压为： U＝U1+UR＝1.0V+IRC＝1V+0.3A×RC……①， 将滑片P向上移动，使R的阻值变化5Ω，电流表示数增大了0.1A，此时R1刚好正常发光，则R1刚好正常发光的电阻为： ， 电源电压为： U＝U1′+UR′＝0.4A×3.75Ω+0.4A×（RC﹣5Ω）……②， 由①②可得：RC＝15Ω；U＝5.5V。 此时R消耗的功率为： ； （3）当开关S1、S2、S3都闭合时，R与R2并联，电流表测干路电流。因， 则， 则通过R的电流为： ， 因电流表量程为0～0.6A，则电路中最大电流为I大＝0.6A， 由P＝UI可知，当电路中电流最大时，电路中电功率最大，则此时通过R2的电流为： I2＝I大﹣IR＝0.6A﹣0.4A＝0.2A， 则R2＝＝＝27.5Ω。 答：（1）小灯泡R1正常工作时的电流为0.4A； （2）电源电压为5.5V； （3）R2的阻值为27.5Ω。 12．中医药是中华文化的瑰宝，在治疗方面具有不可替代的作用。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S′为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2＝180Ω。 （1）判断A灯是红灯还是绿灯； （2）求电中药壶文火挡的额定功率； （3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火挡慢熬30min，共消耗电能0.3kW•h，由此计算电中药壶的实际电压。 【解答】解：指示灯的阻值忽略，当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联的电路，此时电路中总电阻较大，根据P＝UI＝可知总功率较小，电中药壶处于文火挡； 当开关S闭合，S′打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中总电阻较小，根据P＝UI＝可知总功率较大，电中药壶处于猛火挡。 （1）当开关S闭合，S′打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，电中药壶处于猛火挡，此时红灯亮，故A灯是红灯； （2）猛火挡的额定功率为2420W，根据P＝UI＝可知， R1＝＝＝20Ω； 当开关S闭合，S′打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联的电路，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率： P文火＝＝＝242W； （3）设实际电压为U实，W实＝0.3kW•h＝1.08×106J， 根据W＝UIt＝t可知，W实＝W猛火实+W文火实＝t1+t2＝×6×60s+×30×60s＝1.08×106J， 解得：U实＝200V。 答：（1）A灯是红灯； （2）电中药壶文火挡的额定功率为242W； （3）电中药壶的实际电压为200V。 13．如图甲所示，是物理老师放在办公室的泡茶机，其加热部分的电路简化结构如图乙所示。R1、R2和R3均为加热电阻；改变双触点开关的接触位置，可以实现快热挡、慢热挡和功率可调的保温挡功能。其铭牌参数如表格所示。加热电阻R1的规格为“605Ω 0.25A”。 快热挡 180W 慢热挡 ？W 保温挡 ？W～？W （1）求泡茶机在快热挡正常工作5min消耗的电能； （2）求加热电阻R2的阻值； （3）老师查看泡茶机的说明书，发现保温挡的最大功率和最小功率的比值为5：2，求电阻R3的阻值。 【解答】解：（1）泡茶机在快热挡正常工作5min消耗的电能：W＝P快t＝180W×5×60s＝54000J； （2）双触点开关位于1、2时，R1、R2并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据P＝可知此时为快热挡， 双触点开关位于2、3时，电路为R1的简单电路，根据P＝可知此时为慢热挡， 双触点开关位于3、4时，R1、R3串联接入电路，串联电路总电阻大于任一分电阻，根据P＝可知此时为功率可调的保温挡； 并联电路各支路两端电压相等，加热电阻R1的功率：P1＝＝＝80W， 加热电阻R2的功率：P2＝P快﹣P1＝180W﹣80W＝100W， 加热电阻R2的阻值：R2＝＝＝484Ω； （3）在功率可调的保温挡时，电阻R3与变阻器R1串联，R1允许通过的最大电流为0.25A，则该串联电路的最大电流为0.25A， 所以保温挡的最大功率为：P保温max＝UImax＝220V×0.25A＝55W； 已知保温挡的最大功率和最小功率的比值为5：2，则保温挡的最小功率为：P保温min＝P保温max＝22W， 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和， 则P保温min＝， 代入数据可得：22W＝， 解得电阻R3的阻值：R3＝1595Ω。 答：（1）泡茶机在快热挡正常工作5min消耗的电能为54000J； （2）加热电阻R2的阻值为484Ω； （3）电阻R3的阻值为1595Ω。 14．小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲所示。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤挡，额定功率为440W。求： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）若电阻R1的阻值为R2的一半，该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min，电路消耗电能的之比。 【解答】解： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，根据P＝UI可得电路中的电流：I煲汤＝＝＝2A； （2）“1200imp/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1200r，电饭锅煮饭消耗的电能：W＝＝kW•h， 则电饭锅煮饭挡的实际功率：P煮饭＝＝＝1.1kW＝1100W； （3）若电阻R1的阻值为R2的一半，即：R1＝R2， 当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，为：R串＝R1+R2＝R2+R2＝R2，由P＝可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡； 只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，为：R并＝＝＝R2，由P＝可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡； 则该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min，电路消耗电能的之比为： ＝＝＝＝＝＝。 答：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流是2A； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率是1100W； （3）若电阻R1的阻值为R2的一半，该电饭锅在保温挡和煮饭挡工作1min，电路消耗电能的之比为2：9。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/2 18:47:39；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 第五部分，电功率的范围及动态电路问题 一．选择题（共9小题） 1．如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V，滑动变阻器R规格为“20Ω，0.5A”，定值电阻R0的规格为“10Ω，1A”。为了保证电路安全，闭合开关后，在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数允许变化范围是0.2﹣0.5A B．变阻器R接入电路的阻值变化范围为0﹣10Ω C．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W D．电路消耗的最小电功率为1.2W 【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流； AB、当电压表的最大示数为3V时，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小； 因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R0两端电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V； 此时电路中的最小电流：I小＝I0＝＝0.3A； 由I＝可知，此时电路的总电阻：R总大＝＝＝20Ω； 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大阻值：R2大＝R总大﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω； 因电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R0允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A；则电流表示数允许变化范围是0.3A～0.5A； 此时电路中的总电阻：R总小＝＝12Ω； 此时滑动变阻器接入电路的最小电阻：R2小＝R总小﹣R0＝12Ω﹣10Ω＝2Ω；变阻器R接入电路阻变化范围为2Ω～10Ω；故AB错误； CD、电路中的最小电流为I小＝0.3A，电路消耗的最小电功率为P＝UI小＝6V×0.3A＝1.8W，故D错误； 电阻R0消耗的最小电功率为：P'＝R0＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，故C正确。 故选：C。 2．河源同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A、滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18～0.6A C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 【解答】解：由PL＝ULIL可得灯L的额定电流为：IL＝＝＝0.5A，根据欧姆定律可得，灯丝的电阻：RL＝＝＝5Ω， （1）因串联电路中电流处处相等，且电流表的量程为0∼0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，故电路中的最大电流I大＝IL＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小， 电路中的最小总电阻和灯泡的电阻分别为：R总＝＝＝9Ω， 故滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω， 电路的最大电功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W； （2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大， 灯泡两端的电压：UL小＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝1.5V， 因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流最小为： I小＝＝＝0.3A，变阻器的最大接入电阻：R大＝＝＝10Ω， 由P＝UI可得灯泡的最小电功率：PL小＝UL小I小＝1.5V×0.3A＝0.45W； 综上可知： A、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～10Ω，故A错误； B、电流表示数的变化范围是0.3～0.5A，故B错误； C、灯泡的最小功率是0.45W，故C错误； D、该电路的最大功率是2.25W，故D正确。 故选：D。 3．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP＝1.5V，灯泡两端的电压UL＝UL额＝2.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压U＝UL+UP＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误； B．由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大， 此时电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小， 由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I﹣U图像； 由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大＝3V时，灯泡两端电压最小即UL小＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压， 所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误； C.由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大＝3V时，电路中的电流I小＝0.1A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝30Ω； 当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小＝1.5V，电路中的电流I大＝0.5A， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝3Ω； 所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误； D.当电路中的电流I小＝0.1A，灯泡两端的电压U'L＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 灯泡的最小功率PL小＝U'L×I小＝1V×0.1A＝0.1W， 当电路中的电流I大＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝2.5V， 灯泡的最大功率PL大＝UL×I大＝2.5V×0.5A＝1.25W， 所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。 故选：D。 4．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　） A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 【解答】解：∵UL＝2.5V，PL＝1.25W ∴IL＝＝＝0.5A， 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流的特点， 所以电路中的最大电流I大＝I＝IL＝0.5A， 由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小， R总＝＝＝9Ω， RL＝＝＝5Ω， R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω； ∵当电压表的示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小， ∴UL′＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 再利用公式I小＝＝＝0.3A， 最后利用公式R大＝＝＝10Ω； 所以电路中电流的变化范围是0.3A﹣0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω﹣10Ω； 灯泡的最小功率为P小L＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W； 电路中的最大功率为P总大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W。 故选：D。 5．“喝酒不开车，开车不喝酒”。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器，这种传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，从而引起电路中电流和电压的变化。如图所示，当酒精气体浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电流中的电流变小 C．定值电阻R消耗的功率变小 D．电路消耗的总功率不变 【解答】解：由图可知，R与气敏电阻串联接入电路中，电压表与R并联，此酒精浓度检测仪通过电压表显示酒精浓度高低，当酒精气体浓度增大时： AB.当酒精气体浓度增大时，气敏电阻变小，电路中电流变大，定值电阻大小不变，所以定值电阻两端的电压变大，所以A正确，B错误； C.定值电阻R消耗的功率P＝I2R，定值电阻不变，电流变大，所以定值电阻R消耗的功率变大，所以C错误； D.电路消耗的总功率P＝UI，总电压不变，电流变大，所以电路消耗的总功率变大。 故答案为：A。 6．如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，在ab间接入一个“6V 6W”的小灯泡L1能正常发光，电压表和电流表均有示数。如果在ab间改接一个“6V 3W”的小灯泡L2后，下列说法正确的是（灯丝电阻不变）（　　） A．电压表示数不变 B．电流表示数变大 C．小灯泡L2能正常工作 D．电路的总功率变小 【解答】解：AB．由图得，ab接入灯泡后，灯泡与定值电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。由得，L1的电阻为： L2的电阻为： 则ab由接入L1变为接入L2后，电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电流变小，R的电压变小，则电压表示数变小，故AB错误； C．在ab间接入一个“6V 6W”的小灯泡L1能正常发光，则此时L1的电压为6V；R的电压变小，由串联电压特点得，L2的电压变大，大于6V，故此时小灯泡L2不能正常工作，故C错误； D．电源电压不变，电路电流变小，由P＝UI得，电路的总功率变小，故D正确。 故选：D。 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数不变，总功率不变 B．电流表的示数变大，总功率变小 C．电压表的示数增大，灯的亮度变亮 D．电流表的示数变大，灯的亮度变亮 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。 因电源电压保持不变， 所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误； 当滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大， 由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大， 由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，电路的总功率变大，则灯泡变亮，故AB错误、D正确。 故选：D。 8．如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，将滑动变阻器的滑片P置于中点，只闭合开关S1时，电压表和电流表均有示数，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电压表和电流表示数都变小 B．只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，电路消耗的电功率减小 C．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表和电流表示数都变大 D．滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，电压表和电流表示数的比值变大 【解答】解：AB、根据电路图可知，只闭合 S1，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从中间向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器分担电压变小，电压表示数减小；根据串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻减小，总电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，根据P＝UI可知，电路消耗的电功率增大，故AB错误； CD、滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，R0与R滑并联，电压表测电源电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；在串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，所以此时电压表示数变大，根据欧姆定律可知，电流表的示数变大；两个电阻并联后的总电阻要小于其中任何一个电阻，所以两个电阻并联时的总电阻要小于串联时的总电阻，根据欧姆定律可知，干路中的电流变大；根据R＝可知，电压表和电流表示数的比值为变阻器接入电路的阻值，所以比值不变，故C正确、D错误。 故选：C。 9．如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　） A．电路总功率变大 B．电压表的示数变小 C．通过气敏电阻的电流变小 D．气敏电阻R的阻值变大 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。 因气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小， 所以，厨房天然气浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，电路中的总电阻变小，故D错误； 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I＝可得，电路中的电流变大，即通过气敏电阻的电流变大，故C错误； 由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误； 由P＝UI可知，电路总功率变大，故A正确。 故选：A。 二．多选题（共7小题） （多选）10．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．电压表V1示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP＝1.5V，灯泡两端的电压UL＝UL额＝2.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压U＝UL+UP＝2.5V+1.5V＝4V，故A正确； B、由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大， 此时电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小， 由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I﹣U图像； 由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大＝3V时，灯泡两端电压最小即UL小＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压， 所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误； C、由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大＝3V时，电路中的电流I小＝0.1A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝30Ω； 当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小＝1.5V，电路中的电流I大＝0.5A， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝3Ω； 所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误； D、当电路中的电流I小＝0.1A，灯泡两端的电压U'L＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 灯泡的最小功率PL小＝U'L×I小＝1V×0.1A＝0.1W， 当电路中的电流I大＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝2.5V， 灯泡的最大功率PL大＝UL×I大＝2.5V×0.5A＝1.25W， 所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。 故选：AD。 （多选）11．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“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0～0.6A”，电压表所接量程为“0～3V”，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．小灯泡的最小功率为1.25W D．电路中允许通过的最大电流为1A 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 AD、由P＝UI可得，灯L的额定电流： IL＝＝＝0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流为I大＝0.5A，故D错误； 此时灯泡两端的电压和额定电压相等，也是电源的电压， 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0Ω，电路的最大总功率P大＝PL＝3W，故A正确； BC、由I＝可得，灯泡的电阻： RL＝＝＝12Ω， 当电压表的示数UR＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡两端的电压： UL小＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I小＝＝＝0.25A， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R大＝＝＝12Ω， 所以，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是0～12Ω，故B正确； 小灯泡的最小功率： PL小＝UL小I小＝3V×0.25A＝0.75W，故C错误。 故选：CD。 （多选）12．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“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0﹣0.6A”，电压表所接量程为“0﹣3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列正确的是（　　） A．电路中允许通过的最大电流为1A B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω C．小灯泡的最小功率为0.75W D．电路的最大功率为3W 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由P＝UI可得，灯L的额定电流： IL＝＝＝0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流为I大＝0.5A，故A错误； 此时灯泡两端的电压和额定电压相等，也是电源的电压， 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0Ω，电路的最大总功率P大＝PL＝3W，故D正确； （2）由I＝可得，灯泡的电阻： RL＝＝＝12Ω， 当电压表的示数UR＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡两端的电压： UL小＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I小＝＝＝0.25A， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R大＝＝＝12Ω， 所以，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是0～12Ω，故B正确； 小灯泡的最小功率： PL小＝UL小I小＝3V×0.25A＝0.75W，故C正确。 故选：BCD。 （多选）13．在如图所示的电路中，电源电压恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响。当在a、b间接入“6V 9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关。下列说法错误的是（　　） A．电阻R的功率变小 B．电阻R两端电压变大 C．灯泡L1、L2亮度相同 D．灯泡L2能正常发光 【解答】解：A．灯泡L1的电阻为： 灯泡L2的电阻为： 断开开关，在a、b间换接入一个“8V 16W”的灯泡L2后，再闭合开关，电路中的总电阻不变，由 可知，电路中的电流不变，由P＝I2R 可知，电阻R的功率不变，故A错误，符合题意； B．由U＝IR可知，电阻R两端的电压不变，故B错误，符合题意； C．灯泡L1、L2接入电路后的串联电路，根据P＝I2R可知实际功率相同，亮度相同，故C正确，不符合题意； D．灯泡L2接入电路后的电流I＝＝＝1.5A，实际功率为P＝I2R＝（1.5A）2×4Ω＝9W，达不到额定功率，不能正常发光，故D错误，符合题意。 故选：ABD。 （多选）14．小明设计了一个多用途电路如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，关于此电路的用途，下列说法正确的是（　　） A．电压表测量R2的电压 B．此电路能测出电源电压U C．滑片P向左滑动时，R1的功率变大 D．滑片P向右滑动时，电路消耗的总功率变大 【解答】解：A．由图可知电压表测R1两端电压，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路阻值为0时，电压表示数为电源电压，故B正确； C．滑片P向左滑动时，接入电路阻值变小，电路中电流变大，由P＝I2R可知R1的功率变大，故C正确； D．滑片P向右滑动时，接入电路阻值变大，电路中电流变小，由P＝UI可知电路总功率变小，故D错误。 故选：BC。 （多选）15．在如图所示电路中，电源电压保持不变，Rl为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　） A．电压表的示数不变，电路消耗的总功率变小 B．电压表的示数变大，电路消耗的总功率变大 C．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变 D．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变小 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大， 由U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V的示数变大，故A错误； 由P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故B正确； 由R＝可知，V的示数与A的示数之比等于R1的阻值，则V的示数与A的示数之比不变，故C正确，D错误。 故选：BC。 （多选）16．如图所示，在定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电阻R1消耗的电功率变小 B．电压表V2的示数变大，电路消耗的总电功率变大 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变 D．电压表V1的示数与电压表A的示数的比值变小 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V测电源的电压，电流表测电路中的电流。 当滑动变阻器的滑片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， 由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小， 由P＝UI可知，电阻R1消耗的电功率变小，故A正确； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且R1两端的电压变小， 所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大， 因电路中的电流变小、电源电压不变，则由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故B错误； 由R＝可知，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值等于R1的阻值，R1的阻值不变， 则电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变，故C正确、D错误。 故选：AC。 三．填空题（共1小题） 17．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表与两电压表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压为 　9　V，小灯泡电功率的变化范围是 　0.2～4.2　W。 【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L两端电压，电压表V2测 R两端电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，并且滑动变阻器分得的电压最大，由图乙知，①是滑动变阻器电流表与两电压表示数关系图线，②是灯泡电流表与两电压表示数变化图线，滑片在最右端时电路电流为0.2A，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为8V，电源电压为U＝UL+UR＝1V+8V＝9V， 此时灯泡的功率最小值为P小＝ULI＝0.2A×1V＝0.2W， 当电流表示数最大时灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路电流为0.6A，滑动变阻器两端电压为2V，灯泡的额定电压UL′＝U﹣UR′＝9V﹣2V＝7V， 灯泡的额定功率P大＝UL′I′＝7V×0.6A＝4.2W， 灯泡电功率的变化范围是0.2～4.2W。 故答案为：9；0.2～4.2。 四．计算题（共1小题） 18．如图甲所示的电路中，R2为定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在开关S1、S2都闭合或都断开两种情况中，在保证所有元件都安全的前提下，移动变阻器滑片得到了两次电流表示数与电压表示数变化关系的图像如图乙所示。 求：（1）R2的阻值； （2）灯泡L的功率变化范围。 【解答】解：（1）开关S1、S2都闭合时，灯泡被短路，电阻R1、R2并联，电流表测的是干路电流，电压表测的是电源电压，在保证所有元件都安全的前提下，移动变阻器滑片，变阻器接入的电阻发生变化，电路的总电阻发生了变化，电路电流也发生变化，由于电压表测的是电源电压，因此电压表示数不变，所以图乙中平行于横轴的线段即为开关S1、S2都闭合时，电流表示数与电压表示数变化关系的图像；当开关S1、S2都断开时，灯泡和R1串联，电压表测的是R1的两端电压，电流表测的是电路电流，在保证所有元件都安全的前提下，移动变阻器滑片使得变阻器连入电路的电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，变阻器的两端电压变小，电压表示数变小，所以图乙中曲线是开关S1、S2都断开时，电流表示数与电压表示数变化关系的图像。 当开关S1、S2都闭合时，由图乙可知，电源电压为U＝6V，当变阻器接入电路的电阻最大时，干路电流为0.32A， 即 解得，R2＝30Ω。 （2）由图乙可知，当开关S1、S2都断开时，灯泡和R1串联，当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路电流最小为0.1A，所有元件都安全，灯泡的两端电压最小，灯泡的电功率最小，灯泡的两端电压为UL小＝U﹣U滑大＝6V﹣5V＝1V， 灯泡的电功率最小为PL小＝UL小I小＝1V×0.1A＝0.1W， 由图乙可知，当电压表示数为0时，变阻器接入电路的电阻为0，电路电流最大为0.5A，灯泡的电功率最大为PL大＝UL大I大＝UI大＝6V×0.5A＝3W， 所以灯泡L的功率变化范围是0.1W～3W。 答：（1）R2的阻值为30Ω； （2）灯泡L的功率变化范围为0.1W～3W。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/2 18:48:46；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 第六部分电功率实验问题 一．选择题（共4小题） 1．在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 【解答】解：A、灯泡灯丝断开，电路断路，灯泡不发光，故A错误； B、电压表量程太大，只要指针偏转角度小，也能使电压表达到灯泡的额定电压，故B错误； C、如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太大，当滑动变阻器阻值变小时，灯泡两端电压变大，电压表示数也能达到灯泡的额定电压，故C错误； D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表示数也不会达到灯泡额定电压，故D正确。 故选：D。 2．小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35Ω 1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.7 2.1 2.5 2.8 I/A 0.1 0.15 0.26 0.28 0.3 A．表格中第2组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V C．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值 【解答】解：A、由第2组数据可知，灯泡的电阻为： R2＝＝≈11.3Ω， 第3组灯泡的电阻为： R3＝＝≈8.1Ω＜R2， 因灯丝电阻随温度的升高而增大，第3组灯泡的电阻应该大于第2组灯泡的电阻，而R3＜R2，所以表格中第2组数据是错误的，故A正确； B、检查无误后，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律和第1组数据可知，电源电压为： U＝U1+I1R滑＝0.5V+0.1A×35Ω＝4V，故B正确； C、在探究电流与电阻的关系实验中，需更换不同阻值的定值电阻，而本实验中只用一个定值电阻替换灯泡，所以只能探究电流与电压的关系，不能探究电流与电阻的关系，故C错误； D、因为串联电路处处电流相等，因此小灯泡的电流变化量一定等于变阻器的电流变化量；因为电源电压不变，灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压之和等于电源电压，故小灯泡的电压变化量一定等于变阻器的电压变化量，所以无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值，故D正确。 故选：C。 3．成成同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为3V，实验数据如表格所示，下列说法中错误的是（　　） 数据序号 1 2 3 4 5 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 熄灭 电压表示数U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.5 电流表示数I/A 0.29 0.26 0.24 0.21 0.16 A．本实验的原理是P＝UI B．小灯泡正常发光时的电功率为0.725W C．实验中所选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 1A” D．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 【解答】解：A、在测小灯泡的电功率实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P＝UI求出灯泡的电功率，因此本实验的原理是P＝UI，故A正确； B、由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.29A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.29A＝0.725W，故B正确； C、由表中第5次数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.16A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U5＝3V﹣0.5V＝2.5V， 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑＝＝＝15.625Ω＜20Ω，即实验中所选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 1A”，故C正确； D、因为灯泡在不同电压下的功率不同，多次测量取平均值没有意义，所以本实验多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的电功率，故D错误。 故选：D。 4．用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　） A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 【解答】解：A、小灯泡不亮，电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表的示数几乎等于电源电压，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，即故障原因是小灯泡断路，故A正确； B、无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，说明电路中电阻较大，且滑动变阻器没有变阻的作用，即故障原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱，故B正确； C、当小灯泡的实际电压为3V时，小于灯泡额定电压3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑动变阻器滑片向右移动，故C错误； D、电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，因此电路故障可能是小灯泡短路，故D正确。 故选：C。 二．多选题（共5小题） （多选）5．“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验中得到的U﹣I图象如图乙。下列说法正确的是（　　） A．调节滑动变阻器滑片的过程中发现灯泡亮度发生变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的 B．小灯泡的额定功率为0.75W，正常发光时的阻值为8.8Ω C．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定值，可能是因为电源电压过低 D．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定值，可能是因为滑动变阻器的最大阻值过小 【解答】解：A、调节滑片，滑动变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和通过的电流都会发生变化，由P＝UI知，其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故A正确； B、由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； 小灯泡正常发光时的电阻为：R＝＝≈8.3Ω，故B错误； CD、实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但都无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5V，可能是电源电压低于灯泡的额定电压的原因；也可能是电源电压过大，而滑动变阻器的最大电阻过小，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，灯的电压也高于2.5V，故CD正确。 故选：ACD。 （多选）6．实验室提供电源（电压不变且未知）、已知阻值的定值电阻R0、滑动变阻器、若干开关和导线，只利用电流表或电压表作为测量工具，设计测量小灯泡额定功率，已知小灯泡的额定电压为（U额）的电路图，如图所示，在不拆改电路的情况下可以测出小灯泡的额定功率的方案是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、要测小灯泡的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，灯正常发光； 保持滑片位置不变，闭合S、S1，断开S2，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率，故A正确； B、①闭合S、S1时，电流表测量R0的电流，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为时，根据并联电路电压规律，此时灯泡正常发光； ②闭合S、断开S1，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表示数为I1； ③滑动变阻器滑片移动最左端，此时电路为只有R0的简单电路，电流表测电路中的电流为I0，则电源电压为U＝I0R0； 在步骤②中，根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出滑动变阻器接入电路的阻值； 在步骤①中，根据串联电路电压规律可求出滑动变阻器两端电压，利用欧姆定律可求出干路电流，根据并联电路电流规律可求出灯泡额定电流，利用P＝UI可求出灯泡额定功率，故B正确； C、无论闭合开关S、S1或S、S2，都无法确定灯泡是否正常发光，所以此电路图不符合要求，故C错误； D、闭合S时，电压表V1测量小灯泡两端的电压，电压表V2测量定值电阻两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为U额，小灯泡正常工作，读出此时电压表V2的示数，知道定值电阻的阻值和定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，能求出小灯泡的额定电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，故D正确。 故选：ABD。 （多选）7．若电源电压未知，小灯泡的额定电压和定值电阻R0的阻值已知。小硕设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率，在电路不能重新拆接的条件下，其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解： A、由图知，只闭合S时，灯泡、定值电阻和变阻器串联；再闭合S1，电压表测定值电阻R0的电压；当断开S1、闭合S2时，电压表测灯泡与定值电阻的总电压，无法确定灯泡是否正常发光，所以不能测出小灯泡的额定功率，故A错误； B、只闭合S、S1，电压表测灯的电压，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光；保持滑片位置不动，断开合S1，闭合S2，记下电压表的示数U1，此时电压表测R0与灯串联的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压：U0＝U1﹣U额，通过R0的电流，即灯的额定电流：I＝，根据P＝UI可求灯的额定功率，故B正确； C、该实验方案，无法确定小灯泡两端电源为额定电压，不能测出小灯泡额定功率，故C错误； D、只闭合S、S2，R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为U额，灯正常发光；保持滑片位置不变，只闭合S、S1，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI可得出灯的额定功率的表达式，故D正确。 故选：BD。 （多选）8．“测量小灯泡电功率”的实验中，关于遇到的问题和做出的分析，下列说法正确的是（　　） A．连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为连接电路时开关是闭合的 B．连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为它的实际功率太小了 C．小灯泡两端的实际电压最大可以等于额定电压的1.5倍 D．小灯泡在不同电压下亮度不同是因为实际功率不同造成的 【解答】解：A、连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，说明连接电路时，开关没有断开，故A正确； B、连接完电路闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡短路、或灯泡断路、或滑动变阻器的阻值调到了最大值，电路中电流较小，造成灯泡实际功率太小，故B正确； C、在“测定小灯泡的功率”的实验中，小灯泡两端的实际电压最大可以等于额定电压的1.2倍，故C错误； D、灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同，因此灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，故D正确。 故选：ABD。 （多选）9．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小海同学遇到一些问题，下列说法正确的是（　　） A．连接好电路，闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为电路中的电流太小 B．要判断灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度 C．在不同电压下，测得灯泡的电功率均不相同，主要是由测量误差导致的 D．通过灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，原因是在不同电压下灯泡的电阻不相等 【解答】解：A、连接好电路，闭合开关后小灯泡不亮，小灯泡可能短路，或断路，或电路中的电流太小，即实际功率太小造成的，故A正确； B、当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此要判断灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察电压表示数，故B错误； C、在不同电压下，通过灯泡的电流不同，根据P＝UI可知，灯泡实际功率不同，并非由测量误差导致的，故C错误； D、在不同电压下灯泡的实际功率不同，温度不同，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此通过灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，故D正确。 故选：AD。 三．填空题（共3小题） 10．（1）如图﹣1所示“探究水沸腾时温度变化的特点”水沸腾时的情境，温度计示数是 　95　℃； （2）如图﹣2所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，是为了探究动能与 　质量　的关系。 （3）如图﹣3所示，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，搅拌棒搅拌的作用是让沙石 　受热均匀　； （4）如图﹣4所示，“测量小灯泡额定功率”的实验中，连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数，下一步的操作是 　移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光　。 【解答】解：（1）温度计的示数如图﹣1所示，分度值是1℃，液柱在零上，所以温度计示数是95℃； （2）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，钢球的质量不同，下滑的高度相同，到达水平面的速度相同，根据控制变量法可知，是为了探究动能与质量的关系； （3）实验时使用搅拌棒的作用是使沙子受热均匀； （4）闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明小灯泡实际功率太小，故下一步的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光。 故答案为：（1）95；（2）质量；（3）受热均匀；（4）移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光。 11．在探究“小灯泡电功率”的实验中，小明设计了如图所示的电路图。正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 　移动滑动变阻器滑片　，观察 　两表示数变化　。 【解答】解：闭合开关，发现灯泡不亮，说明电路可能断路，或灯泡短路，或灯泡实际功率太小，故为判断电路是否正常，应首先移动滑动变阻器滑片，观察两表示数变化，然后再判断电路故障。 故答案为：移动滑动变阻器滑片；两表示数变化。 12．“测量小灯泡电功率”的实验原理是 　P＝UI　。按如图所示电路图连接电路，开关S闭合后，移动滑动变阻器R的滑片P，多次改变小灯泡L两端的电压，并记录相应的实验数据，实验中进行多次实验的目的是 　探究小灯泡的亮度与其实际功率的关系　。 【解答】解：在“测量小灯泡电功率”的实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P＝UI求出小灯泡的电功率，故“测量小灯泡电功率”的实验原理是P＝UI； 本实验进行多次测量的目的是探究灯泡的亮度与其实际功率之间的关系。 故答案为：P＝UI；探究小灯泡的亮度与其实际功率的关系。 四．实验探究题（共10小题） 13．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定。 （1）闭合开关前，请指出图1电路中存在的问题 　滑动变阻器没有调到最大阻值　。 （2）闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为 　1.52　W。 （3）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图3所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点 　2　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为3.8V； ②再将开关S2拨到触点 　1　（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝　3.8V×　（用已知量和测量量表示）。 【解答】解：（1）由图可知，闭合开关前，滑动变阻器没有调到最大阻值； （2）闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝3.8V×0.4A＝1.52W； （3）实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V； ②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压3.8V，灯正常发光； 在步骤②中，保持滑片的位置不动，电压表测灯与R0两端的电压，因此时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，此时定值电阻两端的电压： U0＝U﹣3.8V，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝I0＝＝，小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝3.8V×。 故答案为：（1）滑动变阻器没有调到最大阻值；（2）1.52；（3）①2；②1；③3.8V×。 14．图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“　3　”（选填“3”或“15”）的接线柱相连； （2）根据实验数据画出I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.625　W； （3）结合图甲的信息思考：能否利用图乙电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由 　不能，灯丝的随温度升高而增大，不是一定值　。 【解答】解：（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选择0～3V量程，连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连； （2）由图甲可知，小灯泡的额定电压为2.5V，对应的额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W； （3）在“探究电流与电压的关系”实验中，要控制电阻的大小不变，而灯丝的随温度升高而增大，不是一定值，故不能探究电流与电压的关系。 故答案为：（1）3；（2）0.625；（3）不能，灯丝的随温度升高而增大，不是一定值。 15．小致做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图甲是小致没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小致将实物电路连接完整。 （2）闭合开关，小致发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是 　B　。 A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 （3）小致通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额＝　0.5　W。 （4）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　B　。 A.“10Ω 2A”的滑动变阻器 B.“20Ω 1A”的滑动变阻器 （5）当小灯泡两端的电压1.25V时，小灯泡的实际功率P实　＞　。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联与灯泡在电路中，如下图所示： ； （2）闭合开关，小致发现灯泡不亮，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，即故障原因可能是灯泡短路，故选：B； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W； （4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V， 根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑＝＝＝17.5Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选用B； （5）当电阻不变时，由P＝可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额，。 故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.5；（4）B；（5）＞。 16．在实验室测量小灯泡在不同电压下的电功率。 （1）图1是连接的实物电路，电路连接有一处错误，请在错接的导线上画×，然后用笔画线代替导线，画出正确的接线。 （2）电路连接正确后闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表和电流表的示数如图2甲、乙所示，则此时电压表的示数为 　2.5　V，小灯泡的电功率为 　0.75　W。 【解答】解：（1）测小灯泡额定功率实验，电压表应并联在小灯泡两端，故正确的电路图如图： ； （2）电压表所选量程0～3V，分度值为0.1V，其示数为2.5V；电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A；则小灯泡的额定功率为： P额＝U额×I额＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）见解答图；（2）2.5；0.75。 17．如图利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路，滑片右移灯变亮。 （2）连接电路时开关应处于 　断开　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过灯L的电流为 　0.2　A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图丙所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 　0.625　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图丁所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；可知小灯泡的额定功率P额＝　•U额　（用U额、U和R表示）。 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑片右移灯变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A； 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： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大； （5）在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光； 在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时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，此时定值电阻两端的电压： UR＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝IR＝＝，小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝•U额。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）0.2；0.625；（4）变大；（5）•U额。 18．在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。 （1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：导线不能交叉，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。 （2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 　断路　（选填“短路”或“断路”）。 （3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，则测得小灯泡的额定功率为 　1　W。 （4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝　　（用含R0、U额、U的式子表示）。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，额定功率约1.2W，灯泡的额定电流约为I＝＝＝0.48A，故电流表选用小量程；滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选左下接线柱与电流表串联接入电路中，变阻器上端接线柱任选一个与灯泡串联，如下图所示： ； （2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即故障的原因可能是小灯泡断路； （3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，由（1）可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为： P额1＝U额1I额1＝2.5V×0.4A＝1W； （4）实验步骤： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U； ③在①中，灯、定值电阻和变阻器串联，电压表与灯并联，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光； 在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时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： U0＝U﹣U额， 由欧姆定律可灯的额定电流： I额＝＝， 则小灯泡额定功率：P额＝U额I额＝。 故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）1；（4）。 19．小惠在“测定小灯泡的功率”的实验如图甲、恒压电源为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时，开关保持断开，电流表应选择 　0～0.6A　（选填“0～0.6A”或“0～3A”）量程； （2）此时，电压表示数如图乙所示，小惠需要再将滑片P向 　左　（填“左”或“右”）调节。才能使小灯泡正常发光；继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组数据，并绘制成I﹣U图象（丙）。根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是 　0.5　W。 （3）进一步分析图丙可知，随着灯泡两端电压的增大、灯丝电阻逐渐 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），灯丝电阻变化的主要原因是 　灯丝电阻随温度的升高而增大　。 （4）小城同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻R0，用图丁所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下： ①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额； ②保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处、电压表示数为U； ③利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P额＝　　用已知和所测量的物理量符号表示）。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，灯泡的额定电流大约为： I'＝＝0.25A，则电流表的量程选0～0.6A； （2）此时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故小惠需要再将滑片P向左调节，才能使小灯泡正常发光； 由图丙知，小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W； （3）进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，通过灯的电流增大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝电阻随温度的升高而增大，故灯丝电阻逐渐增大； （4）①闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，此时电压表测灯的电压，灯正常发光； ②然后保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，此时电压表测灯与R0两端的总电压， 因此时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：U0＝U﹣U额； 由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流： I额＝I0＝， 则小灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝。 故答案为：（1）0～0.6A；（2）左；0.5；（3）增大；灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）。 20．利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路。 （2）连接电路时开关应处于 　断开　（选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 　A　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 （3）某次实验时，移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图乙所示的图象，根据图象的信息，小灯泡的额定电功率为 　0.625　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P额＝　•U额　（用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝　•R　（用U0、U额、U和R表示）。 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态；要使灯逐渐变亮，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片P由最大电阻处缓慢向A端移动； （3）由图乙可知，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： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大； （5）在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光； 在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时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，此时定值电阻两端的电压： UR＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝IR＝＝，小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝•U额； 根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U0﹣U额， 由串联电路电流特点结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为： Rx＝＝＝•R。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；A；（3）0.625；（4）变大；（5）•U额；•R。 21．小李和小王测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源电压恒定不变、电流表（0～0.6 A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 （1）如图甲所示是小李开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示情况，存在的问题是：　电流表未调零　； （3）电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近3V，若电路中只有一处有故障，则故障可能是 　小灯泡断路　； （4）排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为2V。为测量小灯泡的额定功率，小李向 　左　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5V时，读出电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　W； （5）小王同学设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的另一个小灯泡的额定功率，电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0。实验方案如下： ①按电路图连接电路； ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额； ④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2； ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝　I额2•　（用I额、I1、I2、R0表示）。 【解答】解：（1）原电路中，电流表与变阻器串联后再与小灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡额定功率的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示，即指针没有与零刻度线对齐，说明电流表未调零； （3）电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，若电路中只有一处有故障，则故障可能是小灯泡断路； （4）测量灯的额定功率，需要使灯两端电压达到额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，需要减小滑动变阻器分去的电压，即使滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以需将滑动变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V； 由图甲可知，此时电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，即灯正常发光时的电流为0.3A，则灯的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （5）①按电路图连接电路； ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，小灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额； 则滑动变阻器R2连入电路的电阻等于小灯泡的电阻，即：RL＝R2； ④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，电源电压为：U＝I1R2； 再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；，电源电压为：U＝I2（R0+R2）； ⑤根据电源电压不变可知，U＝I1R2＝I2（R0+R2）， 解得：R2＝，故RL＝R2＝， 则小灯泡额定功率为： P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•。 故答案为：（1）见解答图；（2）电流表未调零；（3）小灯泡断路；（4）左；0.75；（5）I额2•。 22．在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样（电阻约为10Ω），有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器可供选择，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，开关一个，导线若干。 （1）小明已经连接了如图甲所示的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡变亮）； （2）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表和电流表都无示数，小明猜想可能是滑动变阻器断路，如果用电压表判断该故障，当 　将电压表并联在滑动变阻器两端，电压表示数等于（或接近）电源电压　时，则可判定小明的猜想是正确的； （3）排除故障后进行实验，得到如下表所示的几组数据，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.75　W。由表中数据可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 　增大　，小灯泡的亮度由 　灯泡的实际功率　决定（选填“通过灯泡的电流”“灯泡两端的电压”或“灯泡的实际功率”）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 1.0 0.2 0.20 较暗 2 2.0 0.3 0.60 较亮 3 2.5 正常发光 4 2.8 0.34 0.95 很亮 （4）从实验数据可看出，小明选用的滑动变阻器是 　B　（选填“A”或“B”）； （5）小华不用电压表，添加了一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 　　； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电压表示数为I； ③小灯泡的额定功率P额＝　U额×（I﹣）　。（用已知量和测量量表示） 【解答】解：（1）电压表应并联在灯泡两端；变阻器滑片P向A端移动时灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选用A接线柱与电流表负接线柱串联接入电路中，如下图所示： （2）将电压表并联在滑动变阻器两端，若电压表示数等于（或接近）电源电压，则可能是滑动变阻器断路 （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W； 由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过它的电流也越大，由P＝UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大，且实际电压越大，实际功率越大 （4）由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻： R滑＝＝＝25Ω＞10Ω，所以小明选用的滑动变阻器是B； （4）①断开开关S1，闭合开关S2，此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两端电压相同。 移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压U额时，R0两端的电压也为U0，根据欧姆定律可知当电流表的示数为时，小灯泡恰好正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I＝，此时通过灯泡的电流I额＝I﹣； ③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。 故答案为：（1）见解答图；（2）将电压表并联在滑动变阻器两端，电压表示数等于（或接近）电源电压；（3）0.75；增大；灯泡的实际功率；（4）B；（5）U额×（I﹣）。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/2 18:50:05；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 2 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