专题16.2 电流做功的快慢【八大题型】（举一反三）-2024-2025学年九年级物理举一反三系列（沪科版）

专题16.2 电流做功的快慢【六大题型】 【沪科版】 【题型1 电功率的概念及单位】 3 【题型2 电功率与电功的区别与联系】 6 【题型3 额定电压与额定功率】 8 【题型4 电功率的简单计算】 12 【题型5 电功率的比值问题】 15 【题型6 电功率的动态变化问题】 20 【题型7 电功率的档位计算】 28 【题型8 电功率的综合计算】 31 知识点1：电功率 1．电功率：电流所做的功与所用时间之比。 2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 3．电功率公式：（适用于所有电路） 4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1KW=103W。 【拓展】 推导公式：（适用于纯电阻电路）。 解析：电功率公式：。该式为电功率的定义式，主要适用于已知电能W和时间t求功率的情况。 电功率公式：P=UI，主要适用于已知电压U和电流I求功率的情况。 电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在串联电路中已知电流I和电阻R求功率的情况； 电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在并联电路中已知电压U和电阻R求功率的情况。 知识点2：额定功率与实际功率 1．额定功率 （1）某灯泡上标有“PZ220V-60”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）60W的灯泡。 （2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯正常工作时的电阻。 （3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。 （4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。 （5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。 2．额定功率与实际功率的比较 知识点 内容 额定功率 用电器正常工作时的电压，即用电器上标明的电压值就是额定电压；用电器在额定电压下正常工作时的功率，即用电器上标明的功率就是额定功率。 实际功率 用电器实际工作时的电压叫实际电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小；用电器在实际电压下的功率叫做实际功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或者小。 灯泡亮暗的比较 若灯泡都能正常发光，则额定功率大的比较亮，因为灯泡在各自的额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡，实际功率就大，灯泡就亮。 若灯泡串联，电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮，它的实际功率就越大，在串联电路中，由于各处电流相等，根据P=I2R 知灯泡的电阻越大，灯泡的实际功率越大 若灯泡是并联，电阻小的灯泡较亮。在并联电路中，由于各支路两端的电压相等，根据，灯泡的电阻越小，灯泡的 实际功率就越大，灯泡就越亮 【拓展】 1．电功率计算公式中，适用于所有电路电功率的计算，而推导公式只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路）。 2．用电功率公式求电功率：，主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间，n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数，N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。 知识点3：串并联电路电功率 1．由于串联电路电流相等，所以由P=UI得；由得。 总功率等于各功率之和，即。 额定功率与实际功率的比值等于额定电压与实际电压比值的平方，即（在不考虑电阻随温度变化的情况下）。 在串联电路中各物理量的比例关系是：（I一定） 2．由于并联电路电压相等，所以由P=UI得；由，得。 总功率等于各功率之和，即。 在并联电路中各物理量的比例关系是：（U一定） 【题型1 电功率的概念及单位】 【例1】下列对数据的估测中最接近实际的是（　　） A．家用空调的电功率约为100W B．家用节能灯的额定电流约为2.2A C．为保护人体安全，家用电冰箱的电压不超过36V D．一节新干电池的电压约为1.5V 【变式1-1】下列估测值最接近生活实际的是（　　） A．空调的功率约为1.5W B．教室门的高度约为10m C．舒适的环境温度约为100℃ D．中学生的质量约为50kg 【变式1-2】下列家用电器中，正常工作时电功率最小的是（   ） A．空调 B．电饭锅 C．电磁炉 D．节能台灯 【变式1-3】下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（　　） A．电视逼控器的工作电流为1A B．洗衣机的工作电压为220V C．电冰箱的工作电压为380V D．空调的待机功率为0.01W 【变式1-4】以下是瑞瑞对一些物理量进行的估测，其中最符合实际的是（　　） A．日光灯正常工作时的电流约为 B．充电宝的输出电压约为 C．电冰箱正常工作约耗电 D．电饭煲正常工作时的功率约为100W 【变式1-5】下列单位不是电功率单位的是（　　） A．瓦特（W） B．伏·安·秒（） C．伏·安（） D．焦每秒（J/s） 【变式1-6】在国际单位制中，电功率的单位是（    ） A．焦耳 B．瓦特 C．安培 D．伏特 【题型2 电功率与电功的区别与联系】 【例2】关于电功、电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大 C．用电器消耗电能越多，电功率越大 D．用电器消耗电能越多，电功越大 【变式2-1】下列关于电功和电功率的说法中，正确的是（　　） A．做功快的用电器，消耗的电能多 B．电流做功越多，消耗的电能越大 C．电能表是直接测量电功率的仪表 D．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量 【变式2-2】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，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 【变式2-3】如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ） A．通过甲的电流小于通过乙的电流 B．甲消耗的电能比乙多 C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 【题型3 额定电压与额定功率】 【例3】一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（　　） A．176W B．704W C．880W D．1100W 【变式3-1】灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（　　） A．、并联时，比亮 B．、并联时，亮度相同 C．、串联时，比亮 D．、串联时，亮度相同 【变式3-2】闭合电路中甲、乙两盏灯泡的功率分别为40W和100W，则电流通过两灯时（　　） A．甲做功快 B．乙做功快 C．甲做功少 D．乙做功少 【变式3-3】（多选）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率 D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 【变式3-4】如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确的是（　　） A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能 B．该用电器的实际功率为1200W C．该电路的实际电压为200V D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW 【变式3-4】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（    ） A．电灯的额定功率变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际电压变大 D．电灯的实际功率变小 【题型4 电功率的简单计算】 【例4】在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示的电饭锅煮饭5min，测得电能表指示灯闪烁120次，若只让图乙所示的家用台扇工作，测得电能表指示灯闪烁的20次，则台扇工作时间最可能是（    ） A．4min B．16min C．32min D．48min 【变式4-1】如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压是4V B．R2的阻值是10Ω C．灯泡L的电阻值是R2的2倍 D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W 【变式4-2】有一位工作人员在讲到本单位上月共节约400kW·h电能的时候，手举一只LED灯说：“这是一只20W的LED灯，我们单位上月节约的电能可让20000只这样的电灯发光。”你认为该工作人员的说法是 （选填“正确”或“错误”），支持你的观点的科学依据是 。 【变式4-3】如图所示是安老师家电子式电能表的表盘，由图可知同时使用的用电器的总电功率不能超过 W。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表指示灯闪烁了96次，则该用电器的电功率为 W，这个家用电器可能是 （选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。 【变式4-4】一个标有“220V，110W”的电热毯，它正常工作10min消耗的电能 J，当其两端电压变为110V时，它的实际功率是 W。 【题型5 电功率的比值问题】 【例5】如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 【变式5-1】如图，灯泡L1“3V 3W”，灯泡L2“3V 1.5W”，电源电压4.5V，不计灯丝电阻变化，闭合开关，以下分析不正确的是（　　） A．灯L2比灯L1亮 B．通过灯L1、L2的电流之比为2∶1 C．L2的实际功率为1.5W D．电路消耗的总功率2.25W 【变式5-2】图所示的电路中，定值电阻阻值R1<R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2，电流通过电阻R1、R2做功的功率分别为P1、P2；在相等的时间内，电流通过电阻R1、R2做的功分别为W1、W2。下列判断中正确的是（　　） A．I1=I2 B．U1=U2 C．P1=P2 D．W1=W2 【变式5-3】如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（    ） A． B． C． D． 【变式5-5】两个电阻甲和乙，规格分别是：甲为“6V 0.3A”，乙为“4V 0.4A”，将它们串联接入6V的电路中，则甲、乙两电阻消耗的电能之比为 ；将它们并联接入同样的电路中，甲、乙两电阻的电功率之比为 。 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 。 【题型6 电功率的动态变化问题】 【例6】如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，当电流表的示数变化为1~1.3安时，电压表的示数变化了3伏，则该定值电阻R1所消耗功率的变化范围是（　　） A．3~3.9瓦 B．3~5.07瓦 C．3.9~10瓦 D．10~16.9瓦 【变式6-1】如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R₁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R₂的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，R₂消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为15V B．滑动变阻器的最大电功率0.36W C．电路消耗总功率的最小值为10.8W D．滑动变阻器R₂的调节范围为20Ω~50Ω 【变式6-2】在如图所示的电路中，电源电压恒为，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的规格为“ ”，滑动变阻器的规格为“ ”，灯泡L上标有“”的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（　　） A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375-4.5W B．电压表示数的变化范围是3-6V C．滑动变阻器允许的调节范围是5-20Ω D．电流表示数的变化范围是0-0.15A 【变式6-3】如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小10Ω，电流表的示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（　　）    A．定值电阻的电功率增加了0.5W B．电流表示数减小了0.1A C．电压表示数减小了0.5V D．变阻器的电功率减小了0.9W 【变式6-4】如图所示，电源电压30V保持不变，定值电阻标有“10Ω 2A”字样，滑动变阻器标有“50Ω 2.5A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V，闭合开关S，为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围是6~24V B．电流表的示数变化范围是0.5~2A C．滑动变阻器的功率变化范围是14.4~20W D．电路总功率的变化范围是18~60W 【题型7 电功率的档位计算】 【典例7】如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。 水桶容量 20L 热水箱容量 0.8L 额定电压 220V 加热功率 800W 保温功率 44W 饮水机处于加热状态时，将热水箱中的水从25℃加热到100℃，水吸收的热量是 J［水的比热容为J/（kg·℃）］，如果热量全部被水吸收，则加热时间为 s。 【变式7-1】如图甲所示是一款座圈加热马桶盖。它有高、低两个挡，其额定电压为220V，低温挡和高温档的功率分别是22W和44W，其内部电路如图乙所示，请你根据所学知识计算下列问题。 (1)开关如何连接时是低温挡，正常电压下低温挡加热的电流多大？ (2)R2的阻值是多少？ (3)如果在额定电压下，高温挡加热5分钟，则在此过程中电路共消耗多少电能？ 【变式7-2】某品牌电火锅有“低温档”、“中温档”或“高温档”三个档位调节功能，它的电路原理如图所示，其部分参数如下，求： 额定电压 220V 中温挡功率 中温挡功率 880W 高温挡功率 1320W (1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流； (2)分析电路，当三个开关分别处于什么状态时，电火锅处于“低温挡”； (3)“低温挡”状态下电火锅正常工作时消耗的电功率。（保留一位小数） 【题型8 电功率的综合计算】 【典例8】如图所示的电路，电源电压为6V保持不变， R2＝50Ω，小灯泡L上标有“6V 3.6W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。求： (1)当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A，R1的阻值； (2)当开关S1断开，S、S2闭合时，通电10s小灯泡L消耗的电能； (3)当开关S、S1、S2均闭合时，整个电路消耗的功率。 【变式8-1】如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R0是定值电阻，小灯泡L上标有“?V　3W”字样（不考虑灯泡电阻变化），滑动变阻器的规格为“18Ω　2A”。当S、S1、S2均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A，求： (1)小灯泡正常工作1min产生的热量； (2)电阻R0的阻值； (3)闭合S、断开和，移动滑动变阻器的滑片P，当R0的电功率为1.5W时，滑动变阻器接入电路的阻值。 【变式8-2】5月29日，国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》，其中提到加快淘汰老旧机动车，提高汽车能耗限制准入标准。我省出台了报废老旧汽车，购买新能源汽车享受万元补贴的政策。同时，单独安装家用充电桩电能表的用户，低谷时段23时至次日7时电费再优惠0.13元/kW·h，某品牌2024年WE款电动汽车（如图甲所示）部分参数如表： 型号 2024年WE款 电池容量 100kW·h 电芯类型 三元锂电 电池能量密度 160W·h/kg 家用交流充电桩功率 7kW 直流充电电压 800V 直流充电电流 300A 平均100公里耗电量 16kW·h （1）该车电芯的质量为多少kg？ （2）某次电动车仪表显示电能还剩30%（满电显示100%），充电前电能表示数076248（如图乙所示），该车低谷时段都在充电，次日电能表示数为多少？ （3）使用直流充电桩，充电5分钟行驶里程为多少千米？ 【变式8-3】加湿器可以增加空气湿度，给人们提供一个舒适的居家、办公环境。如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻的阻值为，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为（图中未画出）。则在电路安全工作的前提下，请解答下列问题： (1)当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为多少？ (2)当电压表示数为9V时，消耗的电功率为多少？ (3)装置能监测湿度的最大值是多少？ (4)用加湿器加湿比直接往地板上洒等量的水加湿效果好很多，其中的原因是什么？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16.2 电流做功的快慢【六大题型】 【沪科版】 【题型1 电功率的概念及单位】 3 【题型2 电功率与电功的区别与联系】 6 【题型3 额定电压与额定功率】 8 【题型4 电功率的简单计算】 12 【题型5 电功率的比值问题】 15 【题型6 电功率的动态变化问题】 20 【题型7 电功率的档位计算】 28 【题型8 电功率的综合计算】 31 知识点1：电功率 1．电功率：电流所做的功与所用时间之比。 2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 3．电功率公式：（适用于所有电路） 4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1KW=103W。 【拓展】 推导公式：（适用于纯电阻电路）。 解析：电功率公式：。该式为电功率的定义式，主要适用于已知电能W和时间t求功率的情况。 电功率公式：P=UI，主要适用于已知电压U和电流I求功率的情况。 电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在串联电路中已知电流I和电阻R求功率的情况； 电功率公式：，主要适用于纯电阻电路，多用于在并联电路中已知电压U和电阻R求功率的情况。 知识点2：额定功率与实际功率 1．额定功率 （1）某灯泡上标有“PZ220V-60”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）60W的灯泡。 （2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯正常工作时的电阻。 （3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。 （4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。 （5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。 2．额定功率与实际功率的比较 知识点 内容 额定功率 用电器正常工作时的电压，即用电器上标明的电压值就是额定电压；用电器在额定电压下正常工作时的功率，即用电器上标明的功率就是额定功率。 实际功率 用电器实际工作时的电压叫实际电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小；用电器在实际电压下的功率叫做实际功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或者小。 灯泡亮暗的比较 若灯泡都能正常发光，则额定功率大的比较亮，因为灯泡在各自的额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡，实际功率就大，灯泡就亮。 若灯泡串联，电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮，它的实际功率就越大，在串联电路中，由于各处电流相等，根据P=I2R 知灯泡的电阻越大，灯泡的实际功率越大 若灯泡是并联，电阻小的灯泡较亮。在并联电路中，由于各支路两端的电压相等，根据，灯泡的电阻越小，灯泡的 实际功率就越大，灯泡就越亮 【拓展】 1．电功率计算公式中，适用于所有电路电功率的计算，而推导公式只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路）。 2．用电功率公式求电功率：，主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间，n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数，N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。 知识点3：串并联电路电功率 1．由于串联电路电流相等，所以由P=UI得；由得。 总功率等于各功率之和，即。 额定功率与实际功率的比值等于额定电压与实际电压比值的平方，即（在不考虑电阻随温度变化的情况下）。 在串联电路中各物理量的比例关系是：（I一定） 2．由于并联电路电压相等，所以由P=UI得；由，得。 总功率等于各功率之和，即。 在并联电路中各物理量的比例关系是：（U一定） 【题型1 电功率的概念及单位】 【例1】下列对数据的估测中最接近实际的是（　　） A．家用空调的电功率约为100W B．家用节能灯的额定电流约为2.2A C．为保护人体安全，家用电冰箱的电压不超过36V D．一节新干电池的电压约为1.5V 【答案】D 【解析】A．家用空调的电功率约为1000W，故A不符合实际； B．家用节能灯的额定功率约为40W，由得，工作电流约为 故B不符合实际； C．为保护人体安全，对人体的安全电压为不超过36V，但家用电冰箱的电压为220V，故C不符合实际； D．一节新干电池的电压约为1.5V，故D符合实际。 故选D。 【变式1-1】下列估测值最接近生活实际的是（　　） A．空调的功率约为1.5W B．教室门的高度约为10m C．舒适的环境温度约为100℃ D．中学生的质量约为50kg 【答案】D 【解析】A．空调的功率比较大，一般在 1500W＝1.5kW 左右，故A不符合题意； B．教室的高度约3m，门的高度在2m左右，故B不符合题意； C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的环境气温在23℃左右，故C不符合题意； D．成年人质量在65kg左右，中学生质量略小于此数值，在50kg左右，故D符合题意。 故选D。 【变式1-2】下列家用电器中，正常工作时电功率最小的是（   ） A．空调 B．电饭锅 C．电磁炉 D．节能台灯 【答案】D 【解析】A．空调的功率一般在1000W以上，属于大功率用电器，故A不符合题意； B．电饭锅的功率在800W左右，功率较大，故B不符合题意； C．电磁炉正常工作时的功率约为900W~1800W，功率较大，故C不符合题意； D．节能台灯的功率在40W以下，功率相对较小，在所给用电器中，正常工作时电功率最小的是节能台灯，故D符合题意。 故选D。 【变式1-3】下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（　　） A．电视逼控器的工作电流为1A B．洗衣机的工作电压为220V C．电冰箱的工作电压为380V D．空调的待机功率为0.01W 【答案】B 【解析】A．普通灯泡正常发光时的电流为0.2~0.3A，电视遥控器的工作电流比灯泡正常发光时的电流小，约为50mA左右，故A不符合题意； BC．家庭电路的电压为220V，所以洗衣机、电冰箱正常工作的电压都是220V，故B符合题意，C不符合题意； D．空调的待机功率大约为5W左右，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-4】以下是瑞瑞对一些物理量进行的估测，其中最符合实际的是（　　） A．日光灯正常工作时的电流约为 B．充电宝的输出电压约为 C．电冰箱正常工作约耗电 D．电饭煲正常工作时的功率约为100W 【答案】A 【解析】A．教室里日光灯的功率约为40W，正常工作时的电流约为 与0.15A比较接近，故A符合题意； B．家用电的电压为220V，充电宝的输出电压约为5V，故B不符合题意； C．电冰箱属于间歇性工作的电器，平均正常工作1h约耗电0.1kW·h，故C不符合题意； D．电饭煲正常工作时功率较大，约为1000W，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-5】下列单位不是电功率单位的是（　　） A．瓦特（W） B．伏·安·秒（） C．伏·安（） D．焦每秒（J/s） 【答案】B 【解析】A．瓦特（W）是电功率的主单位，故A不符合题意； B．由W=UIt可知，V⋅A⋅s是电功的单位，不是电功率的单位，故B符合题意； C．由P=UI可知，V⋅A是电功率的单位，故C不符合题意； D．由可知，J/s是电功率的单位，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-6】在国际单位制中，电功率的单位是（    ） A．焦耳 B．瓦特 C．安培 D．伏特 【答案】B 【解析】A．焦耳是功和能的单位，故A不符合题意； B．瓦特是功率和电功率的单位，故B符合题意； C．安培是电流的单位，故C不符合题意； D．伏特是电压的单位，故D不符合题意。 故选B。 【题型2 电功率与电功的区别与联系】 【例2】关于电功、电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大 C．用电器消耗电能越多，电功率越大 D．用电器消耗电能越多，电功越大 【答案】D 【解析】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，其大小与做功多少和做功时间都有关系，故A错误； B．电流做功越快，电功率越大，在不确定做功时间的情况下，做功快的用电器，电流做功不一定多，故B错误； C．用电器消耗电能越多，则电流做功越多，在做功时间不确定的情况下，电功率不一定大，故C错误； D．用电器消耗电能越多，则电流做功越多，也就是说电功越大，故D正确。 故选D。 【变式2-1】下列关于电功和电功率的说法中，正确的是（　　） A．做功快的用电器，消耗的电能多 B．电流做功越多，消耗的电能越大 C．电能表是直接测量电功率的仪表 D．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量 【答案】B 【解析】A．做功快的用电器，其电功率大；因做功时间不确定，所以由W＝Pt可知，做功快的用电器，消耗的电能不一定多，故A错误； B．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，则电流做功越多，消耗的电能越大，故B正确； C．电能表是直接测量消耗电能多少的仪表，故C错误； D．电功率是表示电流做功快慢（或消耗电能快慢）的物理量，故D错误。 故选B。 【变式2-2】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，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 【答案】C 【解析】A．甲、乙电热水壶额定功率分别为1500W和800W，说明甲比乙消耗电能快，但工作时间不知道，不能说甲热水壶工作时消耗电能多，故A错误； B．额定电压均为220V，由可知，乙比甲的电阻大，故B错误； C．加热相同质量的水，甲乙消耗的电能相等，甲的额定功率更大，由可知，甲热水壶烧水比乙热水壶更快，故C正确； D．加热相同质量的水，甲乙消耗的电能相等，故D错误。 故选C。 【变式2-3】如图所示是甲、乙两种电热水壶的铭牌，当它们分别单独接入电路正常工作时（    ） A．通过甲的电流小于通过乙的电流 B．甲消耗的电能比乙多 C．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的快 D．甲接入电路时电能表指示灯闪烁的次数多 【答案】C 【解析】A．当它们分别单独接入电路正常工作时，P甲>P乙，根据P=UI可知，当电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故A错误； B．根据W=Pt，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶消耗的电能的多少，故B错误； C．指示灯闪烁的快，说明做功快，即功率大，当它们分别单独接入电路正常工作时，由于P甲>P乙，故C正确； D．指示灯闪烁的次数多说明做功多，虽然P甲>P乙，但通电时间未知，所以不能确定甲、乙电热水壶做功的多少，故D错误。 故选C。 【题型3 额定电压与额定功率】 【例3】一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（　　） A．176W B．704W C．880W D．1100W 【答案】B 【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器，则该电热器的电阻为 当通过它的电流为4A时，它的实际功率为 故B符合题意。 故选B。 【变式3-1】灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（　　） A．、并联时，比亮 B．、并联时，亮度相同 C．、串联时，比亮 D．、串联时，亮度相同 【答案】A 【解析】AB．根据可知，两灯泡正常发光时电压相等，因为的额定功率更大，可知的电阻更小，当两灯并联时，两灯都正常发光，正常发光时的功率等于额定功率，则有，比亮，故A符合题意，B不符合题意； CD．由上可知的电阻小，的电阻大，当两灯泡串联接入的电路中时，通过的电流相等，根据可知，，比暗，故CD不符合题意。 故选A。 【变式3-2】闭合电路中甲、乙两盏灯泡的功率分别为40W和100W，则电流通过两灯时（　　） A．甲做功快 B．乙做功快 C．甲做功少 D．乙做功少 【答案】B 【解析】AB．功率是表示做功快慢的物理量，甲、乙两盏灯泡的功率分别为40W和100W，甲的功率小于乙的功率，说明乙做功比甲快，故B符合题意； CD．不知道做功时间，无法比较做功的大小，故CD不符合题意。 故选B。 【变式3-3】（多选）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率 D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 【答案】BD 【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W； A．两灯均正常发光时，由W=Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．由可知，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B正确； C．若两灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知，甲灯泡的电阻大，实际功率就大，甲灯泡消耗的功率大于乙灯消耗的功率，故C错误； D．两灯串联在220伏的电路中，通过它们的电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由P实=I2R可知甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。 故选BD。 【变式3-4】如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确的是（　　） A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能 B．该用电器的实际功率为1200W C．该电路的实际电压为200V D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW 【答案】C 【解析】A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kWh的电能，故A错误； B．该用电器消耗的电能 W实=r/kWh 500r=0.2kWh 则用电器的实际功率为 P实===1kW=1000W 故B错误； C．用电器的电阻为 R== =40 该电路的实际电压 U实===200V 故C正确； D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过 P总=UI=220V20A=4400W=4.4kW 故D错误。 故选C。 【变式3-4】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（    ） A．电灯的额定功率变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际电压变大 D．电灯的实际功率变小 【答案】D 【解析】AB．用电器的额定电压是指其正常工作时的电压，额定功率是在额定电压下工作时的功率。用电器的额定电压和额定功率只有一个，不会改变，故AB不符合题意； CD．根据可知，若电灯实际电压变大，实际功率也会变大，灯会变亮；若电灯实际电压变小，实际功率也会变小，所以电灯将会变暗，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 【题型4 电功率的简单计算】 【例4】在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示的电饭锅煮饭5min，测得电能表指示灯闪烁120次，若只让图乙所示的家用台扇工作，测得电能表指示灯闪烁的20次，则台扇工作时间最可能是（    ） A．4min B．16min C．32min D．48min 【答案】B 【解析】电饭锅的功率约为800W，正常工作5min消耗的电能约为 台扇消耗的电能为 台扇的功率约为40W，工作的时间约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式4-1】如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压是4V B．R2的阻值是10Ω C．灯泡L的电阻值是R2的2倍 D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W 【答案】D 【解析】A．当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A，电源电压 故A错误； B．当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0.3A，R2的阻值 故B错误； C．灯泡电阻 不等于R2的2倍，故C错误； D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率 故D正确。 故选D。 【变式4-2】有一位工作人员在讲到本单位上月共节约400kW·h电能的时候，手举一只LED灯说：“这是一只20W的LED灯，我们单位上月节约的电能可让20000只这样的电灯发光。”你认为该工作人员的说法是 （选填“正确”或“错误”），支持你的观点的科学依据是 。 【答案】 错误 没有指出LED灯的发光时间 【解析】[1][2]20000只这样的灯正常工作的总功率为400000W=400kW，400kW·h电能可以使这些灯正常工作的时间为 该工作人员没有说明电灯发光时间，也没有说明电灯是不是正常发光，所以说法是错误的。 【变式4-3】如图所示是安老师家电子式电能表的表盘，由图可知同时使用的用电器的总电功率不能超过 W。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表指示灯闪烁了96次，则该用电器的电功率为 W，这个家用电器可能是 （选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。 【答案】 4400 1200 空调 【解析】[1]电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，则电路中允许接入用电器的最大总功率为 [2]表示每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁96次，则该用电器消耗的电能为 该用电器的实际电功率为 [3]空调功率在1000W左右，台灯的功率一般小于40W，电视机的功率在200W左右，所以这个家用电器可能是空调。 【变式4-4】一个标有“220V，110W”的电热毯，它正常工作10min消耗的电能 J，当其两端电压变为110V时，它的实际功率是 W。 【答案】 6.6×104 27.5 【解析】[1]正常工作10min消耗的电能 [2]由可得，电热毯的电阻为 当电热毯两端电压为U实=110V时，它的实际功率 【题型5 电功率的比值问题】 【例5】如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 【答案】D 【解析】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性 故A错误； B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为 根据串联电路的分压性可得 两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则 所以 故B错误； C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为 由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为 所以 故C错误； D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为 由及欧姆定律可得 则图甲电路消耗的总功率为 图乙电路消耗的总功率为 所以 故D正确。 故选D。 【变式5-1】如图，灯泡L1“3V 3W”，灯泡L2“3V 1.5W”，电源电压4.5V，不计灯丝电阻变化，闭合开关，以下分析不正确的是（　　） A．灯L2比灯L1亮 B．通过灯L1、L2的电流之比为2∶1 C．L2的实际功率为1.5W D．电路消耗的总功率2.25W 【答案】B 【解析】A．由可得，L1的电阻为 L2的电阻为 L1与L2串联，由 P=UI=I2R 可得实际功率P2>P1，故灯L2比灯L1亮，故A正确，不符合题意； B．由图可知两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，通过灯L1、L2的电流之比为1：1，故B错误，符合题意； C．电路中的电流 L2的实际功率为 P2'=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W 故C正确，不符合题意； D．电路消耗的总功率 P=UI=4.5V×0.5A=2.25W 故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式5-2】图所示的电路中，定值电阻阻值R1<R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2，电流通过电阻R1、R2做功的功率分别为P1、P2；在相等的时间内，电流通过电阻R1、R2做的功分别为W1、W2。下列判断中正确的是（　　） A．I1=I2 B．U1=U2 C．P1=P2 D．W1=W2 【答案】B 【解析】AB．由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，则 U1=U2 由题知R1<R2且电压相等，由可知 I1＞I2 故A错误，故B正确； C．因为U1=U2，I1＞I2，所以由P=UI可知，它们的电功率关系为 P1＞P2 故C错误； D．由W=Pt可知，相同时间t内它们消耗的电能关系为 W1＞W2 故D错误。 故选B。 【变式5-3】如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比： ， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比 ． A．符合题意； B．不符合题意； C．不符合题意； D．不符合题意． 故选A。 【变式5-5】两个电阻甲和乙，规格分别是：甲为“6V 0.3A”，乙为“4V 0.4A”，将它们串联接入6V的电路中，则甲、乙两电阻消耗的电能之比为 ；将它们并联接入同样的电路中，甲、乙两电阻的电功率之比为 。 【答案】 2:1 1:2 【解析】由欧姆定律可得，甲电阻的阻值为 乙电阻的阻值为 [1]将它们串联接入6V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，甲、乙两电阻消耗的电能之比 [2]将它们并联接入同样的电路中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以甲、乙两电阻的电功率之比为 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 【解析】[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 【题型6 电功率的动态变化问题】 【例6】如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，当电流表的示数变化为1~1.3安时，电压表的示数变化了3伏，则该定值电阻R1所消耗功率的变化范围是（　　） A．3~3.9瓦 B．3~5.07瓦 C．3.9~10瓦 D．10~16.9瓦 【答案】D 【解析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是R1的两端电压。移动滑动变阻器R2的滑片P，当电流表示数为1A时，R1的两端电压为 当电流表示数为1.3A时，R1的两端电压为 当通过R1的电流增大时，R1的两端电压应增大，所以有 即 解得，所以当电流表示数为1A时，此时定值电阻R1所消耗功率为 当电流表示数为1.3A时，此时定值电阻R1所消耗功率为 所以，该定值电阻R1所消耗功率的变化范围是10~16.9瓦。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式6-1】如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R₁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R₂的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，R₂消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为15V B．滑动变阻器的最大电功率0.36W C．电路消耗总功率的最小值为10.8W D．滑动变阻器R₂的调节范围为20Ω~50Ω 【答案】D 【解析】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； A．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，电源电压为 ……① 当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，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，电源电压为 ……② 由①②解得R1=10Ω，U=18V，故A错误； D．由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小， 由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流I大=0.6A， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 由串联电路的分压原理可知，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＇=15V， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值 滑动变阻器R2的调节范围为20~50Ω，故D正确； B．滑动变阻器的最大电功率 所以，当 R滑＝R1＝10Ω 时，滑动变阻器的电功率最大，但滑动变阻器允许接入电路中的最小电阻 R2小=20Ω>10Ω 所以滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时电路中的电流最大为0.6A，则滑动变阻器消耗的最大电功率为 故B错误； C．当电压表为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大。电路中的最小电流I最小=0.3A，则电路消耗总功率的最小值 故C错误。 故选D。 【变式6-2】在如图所示的电路中，电源电压恒为，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的规格为“ ”，滑动变阻器的规格为“ ”，灯泡L上标有“”的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（　　） A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375-4.5W B．电压表示数的变化范围是3-6V C．滑动变阻器允许的调节范围是5-20Ω D．电流表示数的变化范围是0-0.15A 【答案】A 【解析】由图知，电阻R1与变阻器R2并联，后与灯泡串联，灯泡的额定电流 灯泡的电阻 当灯泡两端的电压为6V时，电阻与变阻器两端的电压为 通过R1的电流 则滑动变阻器的电流为 变阻器的阻值 A．当灯泡正常发光时的总电流最大为0.5A，电路中的总功率为 当滑动变阻器的阻值最大为20Ω时，电路中的总电阻最大，由可知此时电路的总功率最小，定值电阻与变阻器的总电阻 电路消耗的最小总功率为 整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375~4.5W，故A正确； B．当滑动变阻器的阻值为20Ω时，电路中的总电阻最大，电流最小，电压表的示数最小，为 当灯泡正常发光时，此时电压表的示数最大，U最大=6V；所以电压表的变化范围是4.5V~6V，故B错误； C．由上分析变阻器的变化范围是7.5Ω~20Ω，故C错误； D．由上分析知，当变阻器的阻值为20Ω时，R1两端的电压最大，电流表的最大示数为 当灯泡正常发光时，R1两端的电压最小，电流表的最小示数为：I最小=0.1A，则电流表的变化范围为0.1A~0.15A，故D错误。 故选A。 【变式6-3】如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小10Ω，电流表的示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（　　）    A．定值电阻的电功率增加了0.5W B．电流表示数减小了0.1A C．电压表示数减小了0.5V D．变阻器的电功率减小了0.9W 【答案】A 【解析】由图得，定值电阻与变阻器串联，电压表测量电阻器的电压，电流表测量电路电流。设闭合电路时，变阻器接入电路中电阻为RP，则滑片移动后，变阻器接入电路中电阻变为； B．此时电路中总电阻减小10Ω， 欧姆定律得，电路中电流增大，则电路中电流增大0.1A，即电流表的示数增大了0.1A，故B错误； C．由串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压减小量与定值电阻两端电压增加量相等，则电压表的示数减小了 故C错误； AD．由电路电阻特点与欧姆定律得 即 解得 ，（舍去） 则滑片未移动前，电路中电流为 变阻器的阻值减小10Ω后，电路中电流变为 定值电阻的电功率增加了 变阻器的电功率减小了 故A正确，D错误。 故选A。 【变式6-4】如图所示，电源电压30V保持不变，定值电阻标有“10Ω 2A”字样，滑动变阻器标有“50Ω 2.5A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V，闭合开关S，为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围是6~24V B．电流表的示数变化范围是0.5~2A C．滑动变阻器的功率变化范围是14.4~20W D．电路总功率的变化范围是18~60W 【答案】D 【解析】由图得，R1与R2串联，电压表测量R2电压，电流表测量电路电流。 A．由欧姆定律得，当电路中电流最大时，电路中电阻最小为 此时变阻器接入电路中电阻最小，为 此时电压表示数最小为 电压表的量程为0~24V，则电压表的最大示数为24V，故电压表的示数变化范围是10~24V，故A错误； B．依题意得，电路中最大电流为2A；当变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电阻最大，电路中电流最小，此时变阻器的电压为24V，此时定值电阻R1的电压为 电路中的最小电流为 则电流表的示数变化范围是0.6~2A，故B错误； D．电路最小功率为 电路最大功率为 电路总功率的变化范围是18~60W，故D正确； C．滑动变阻器的功率 则当 时，变阻器的电功率最大，此时电路中电流为 由欧姆定律得，变阻器的电压为 变阻器的最大电功率为 当变阻器接入电路中电阻最大时，变阻器的功率最小，为 故滑动变阻器的功率变化范围是14.4~22.5W，故C错误。 故选D。 【题型7 电功率的档位计算】 【典例7】如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。 水桶容量 20L 热水箱容量 0.8L 额定电压 220V 加热功率 800W 保温功率 44W 饮水机处于加热状态时，将热水箱中的水从25℃加热到100℃，水吸收的热量是 J［水的比热容为J/（kg·℃）］，如果热量全部被水吸收，则加热时间为 s。 【答案】 315 【解析】[1]水的质量 水吸收的热量 [2]加热时间 【变式7-1】如图甲所示是一款座圈加热马桶盖。它有高、低两个挡，其额定电压为220V，低温挡和高温档的功率分别是22W和44W，其内部电路如图乙所示，请你根据所学知识计算下列问题。 (1)开关如何连接时是低温挡，正常电压下低温挡加热的电流多大？ (2)R2的阻值是多少？ (3)如果在额定电压下，高温挡加热5分钟，则在此过程中电路共消耗多少电能？ 【答案】(1)0.1A (2)1100Ω (3)1.32×104J 【解析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路中总电阻最大，由可知，此时总功率最小，则马桶盖处于低温档，由P＝UI可得，低温档加热的电流为 （2）当开关S1、S2闭合，R2短路，电路为R1的简单电路，马桶盖处于高温档，由可得，R1的阻值为 当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，马桶盖处于低温档，则电路中的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值为 R2＝R－R1＝2200Ω－1100Ω＝1100Ω （3）由可得，高温档加热5min消耗的电能为 W＝P高t＝44W×5×60s＝1.32×104J 【变式7-2】某品牌电火锅有“低温档”、“中温档”或“高温档”三个档位调节功能，它的电路原理如图所示，其部分参数如下，求： 额定电压 220V 中温挡功率 中温挡功率 880W 高温挡功率 1320W (1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流； (2)分析电路，当三个开关分别处于什么状态时，电火锅处于“低温挡”； (3)“低温挡”状态下电火锅正常工作时消耗的电功率。（保留一位小数） 【答案】(1)6A (2)闭合S、断开，接b (3) 【解析】（1）电火锅使用高温挡正常工作时电路中的电流为 （2）分析电路可知，当闭合S、，接a时，、并联，此时总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡；当闭合S、断开，接b时，、串联，此时总电阻最大，根据可知总功率最小，为低温挡；当闭合S、，接b时，单独工作，为中温档。 （3）中温档时，单独工作，则阻值为 高温挡时，、并联，则此时功率为 则阻值为 低温挡时，、串联，正常工作时消耗的电功率为 【题型8 电功率的综合计算】 【典例8】如图所示的电路，电源电压为6V保持不变， R2＝50Ω，小灯泡L上标有“6V 3.6W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。求： (1)当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A，R1的阻值； (2)当开关S1断开，S、S2闭合时，通电10s小灯泡L消耗的电能； (3)当开关S、S1、S2均闭合时，整个电路消耗的功率。 【答案】(1)20Ω (2)36J (3)4.32W 【解析】（1）根据可知，小灯泡L的电阻为 当开关S闭合、S1、S2断开时，L与R1串联，电流表测量电路电流，且电流表示数为0.2A，电路中的总电阻为 R1的阻值为 （2）当开关S1断开，S、S2闭合时，R1被短路,电路为只有小灯泡L的简单电路。通电10s小灯泡L消耗的电能为 （3）当开关S、S1、S2均闭合时，L与R2并联，电路消耗的总功率为 【变式8-1】如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R0是定值电阻，小灯泡L上标有“?V　3W”字样（不考虑灯泡电阻变化），滑动变阻器的规格为“18Ω　2A”。当S、S1、S2均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A，求： (1)小灯泡正常工作1min产生的热量； (2)电阻R0的阻值； (3)闭合S、断开和，移动滑动变阻器的滑片P，当R0的电功率为1.5W时，滑动变阻器接入电路的阻值。 【答案】(1)180J (2) (3) 【解析】（1）由 知道，小灯泡产生的热量为 （2）由图可知，当S、S1、S2均闭合时，R0与L并联，R1被短路，电流表测量干路的总电流，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点知道，R0和灯泡L两端的电压 则通过小灯泡的电流 根据并联电路的电流特点知道 ，通过定值电阻的电流 由知道，R0的阻值 （3）闭合S、断开S1和S2，R0、R1串联，由知道，电路中的电流 由知道,电路中的总电阻 滑根据串联电路的电阻特点知道，滑动变阻器R1接入电路的阻值 【变式8-2】5月29日，国务院印发《2024-2025年节能降碳行动方案》，其中提到加快淘汰老旧机动车，提高汽车能耗限制准入标准。我省出台了报废老旧汽车，购买新能源汽车享受万元补贴的政策。同时，单独安装家用充电桩电能表的用户，低谷时段23时至次日7时电费再优惠0.13元/kW·h，某品牌2024年WE款电动汽车（如图甲所示）部分参数如表： 型号 2024年WE款 电池容量 100kW·h 电芯类型 三元锂电 电池能量密度 160W·h/kg 家用交流充电桩功率 7kW 直流充电电压 800V 直流充电电流 300A 平均100公里耗电量 16kW·h （1）该车电芯的质量为多少kg？ （2）某次电动车仪表显示电能还剩30%（满电显示100%），充电前电能表示数076248（如图乙所示），该车低谷时段都在充电，次日电能表示数为多少？ （3）使用直流充电桩，充电5分钟行驶里程为多少千米？ 【答案】（1）625kg；（2）076808；（3）125km 【解析】解：（1）由题意可得，电芯密度 则车电芯的质量为 （2）交流充电桩充电8小时，电池充入电能 电池亏电70kW·h，低谷时段无法将电充满。电能表示数 即电能表示数076808。 （3）由题意可得，充电5分钟，储存电能 行驶100公里消耗电能16kW·h，相当于每公里消耗电能0.16kW·h。能行驶的里程为 答：（1）该车电芯的质量为625kg； （2）次日电能表示数为076808； （3）充电5分钟行驶里程为125km。 【变式8-3】加湿器可以增加空气湿度，给人们提供一个舒适的居家、办公环境。如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻的阻值为，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为（图中未画出）。则在电路安全工作的前提下，请解答下列问题： (1)当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为多少？ (2)当电压表示数为9V时，消耗的电功率为多少？ (3)装置能监测湿度的最大值是多少？ (4)用加湿器加湿比直接往地板上洒等量的水加湿效果好很多，其中的原因是什么？ 【答案】(1) (2) (3)80% (4)见解析 【解析】（1）当电流表的示数为0.2A时，电路总电阻为 因串联电路总电阻等于各电阻之和，则此时R接入电路中的阻值为 （2）当电压表示数为9V时，由串联电路的电压特点可得，R0两端的电压为 此时通过R0的电流为 消耗的电功率为 （3）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，由串联分压规律可知，湿敏电阻两端的电压也越大（即电压表示数越大），由于电压表量程为0～9V，所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，此时监测的湿度最大。根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可知R0两端的最小电压为 电路中的最小电流为 根据欧姆定律可知，R的最大电阻为 由图乙可知，装置能监测湿度的最大值为80%。 （4）直接往地板上洒等量的水，只能靠自然蒸发，蒸发较慢，室内加湿慢，而加湿器能把水打散成为细小的颗粒，并吹到空气中，增大了与空气的接触面积，同时加快了周围空气流通速度，提高了水的蒸发速度，室内加湿快。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$