专题09 电功和电功率-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（苏科版）

专题09 电功和电功率 考点一 电能表及其参数 1．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列结论，其中正确的是（　　） A．电能表的最小电流为 B．拍照片时，小明家已消耗的电能为 C．电能表转盘的每小时转600转 D．电能表长期正常运行的最大电流为 【答案】D 【解析】 AD．电能表表盘上的10（20）A，其中10A是指电能表的标定电流，20A表示平时工作允许通过的最大电流，故A错误，D正确； B．电能表的示数即拍照片时，它家已消耗的电能，以kW•h为单位，示数为16.6kW•h，故B错误； C．600r/kW•h表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转动600r，故C错误。 故选D。 2．（23-24九上·常州·期末）如图所示为小明家6月初和6月末电能表的示数，则（　　） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能 D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的功率越大 【答案】C 【解析】 A．由题图知，电能表允许通过的最大电流为40A，故A不符合题意； B．小英家6月份消耗的电能为 故B不符合题意 C．指示灯闪烁320次消耗的电能 故C符合题意； D．“”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D不符合题意。 故选C。 3．（23-24九上·扬州广陵·期末）小明家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，8月份家中消耗的电能为__________kWh。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表转盘转了120转，该用电器电功率为__________W，可能是__________（选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。 【答案】 ①．200 ②．2000 ③．空调 【解析】 [1]由电能表可知，8月份消耗电能为 [2]电能表转120r，消耗的电能为 电动率为 [3]2000W的用电器是空调，台灯约为几十W，电视机约为100W。 4．（23-24九上·南京联合体·期末）图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。 【答案】 ①．0.1 ②．200 ③．热 【解析】 [1]由图乙和图丙可知，电热毛巾架30min消耗的电能为 [2]电热毛巾架的功率为 [3]电流通过导体产生热量的现象叫做电流的热效应，电热毛巾架发热是利用电流的热效应。 5．（23-24九上·盐城东台·期末）如图所示是小聪家的电能表表盘，该电能表的示数为___________kW·h，他家同时工作的用电器的总功率不能超过___________W。小聪发现当电路中只有电饭锅工作时，指示灯闪烁了160次用时3min，则电饭锅工作时的电功率为___________W。 【答案】 ①．2017.6 ②．8800 ③．1000 【解析】 [1]电能表上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW·h，因此该电能表的示数为2017.6kW·h。 [2]电能表上所标“220V 10（40）A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，他家同时使用的用电器总功率不能超过 P最大=UI最大=220V×40A=8800W [3]“3200imp/（kW·h）”表示，每消耗1kW·h电能，电能表指示灯闪烁3200次，则电能表闪烁160次消耗电能为 则电饭锅工作时的电功率为 6．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示是小华家电能表4月底的表盘的情形，5月底电能表的数字显示为33836，若当地电价0.5元/，则5月份他家应交电费_______元；小华将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表转盘转了72转，则这个家用电器可能是_______（空调/台灯/电视机）；根据该电能表上的有关参数可知，小华家同时工作的用电器的总电功率不应大于_______W。 【答案】 ①．100 ②．电视机 ③．4400 【解析】[1]小华 家5月份消耗的电能为 3383.6 kW·h-3183.6kW·h= 200kW·h 应付电费 200 kW·h×0.5元/（kW·h）=100元 [2]3000r/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转72转消耗的电能 工作时间为 t=6min=360s 该用电器的电功率 则这个家用电器可能是电视机。 [3] 根据该电能表上的有关参数可知，小华家同时工作的用电器的总电功率不应大于 P=UI=220V×20A=4400W 7．（23-24九上·泰州海陵·期末）某家庭电能表铭牌如图所示，同时工作用电器的总功率不得超过________________。若只有一台电风扇在该家庭电路中工作，内指示灯闪烁32次，此过程中电风扇消耗的电能是___________，实际功率是________________W。 【答案】 ①．8.8 ②．0.01 ③．60 【解析】 [1]由图示电能表可知，电能表正常工作时的电压是220V，平时允许通过的最大电流是40A，则电能表允许的用电器最大总功率为 [2]由图示电能表可知，表示电路中每消耗的电能，指示灯闪烁3200次，当指示灯闪烁32次时消耗的电能为 [3]根据可知，电风扇实际功率是 8．（23-24九上·淮安·期末）小华家的电能表表盘如图所示，则小华家已消耗的电能为___________，某用电器工作1min，电能表指示灯闪烁24次，该用电器的功率为___________W。 【答案】 ①．15372.76 ②．1200 【解析】 [1]电能表单位是，由图可知，电能表的示数为。 [2]某用电器工作1min，电能表指示灯闪烁24次，消耗的电能为 该用电器的功率为 9．（23-24九上·连云港·期末）小明家6月底的电能表液晶屏如图所示，7月底读数为，则他家这个月用电___________。当电饭煲工作时，主要将___________能转化为___________能。 【答案】 ①．210 ②．电 ③．内 【解析】 [1]他家这个月用电 [2][3]当电饭煲工作时，利用了电流的热效应，主要将电能转化为内能。 10．（23-24九上·常州·期末）小明家的电能表如图所示，电能表是测量___________的仪表。小明观察到当他家里只有一台电水壶在220V电压下工作时，这个电能表上的转盘在3min内转过了300转，则该电水壶电热丝的电阻是___________Ω。在220V电压下，用该电热水壶加热质量为2kg、初温为10℃的水，若电热水壶将电能转化为内能且全部被水吸收，将水加热到恰好沸腾需要用时___________s。 【答案】 ①．电功 ②．24.2 ③．378 【解析】 [1]测量电功的仪表是电能表。 [2]小明观察到当他家里只有一台电水壶在220V电压下工作时，这个电能表上的转盘在3min内转过了300转，电水壶消耗的电能为 电水壶消耗的电功率为 由得，该电水壶电热丝的电阻是 [3]依题意得，加水加热到沸腾消耗的电能 由得，将水加热到恰好沸腾需要用时 考点二 电功及其影响因素 11．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法错误的是（　　） A．灯泡消耗的电能转化成了光能和内能 B．灯泡发光时消耗了电能，所以流过灯泡后电流变小了 C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 D．光能最终转化成其他形式的能量 【答案】B 【解析】 A．灯泡消耗的电能转化为光能和内能，故A正确，不符合题意； B．灯泡工作过程中，消耗的是电能，但流过灯泡的电流大小不变，故B错误，符合题意； C．用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其它形式能量的过程。电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，故C正确，不符合题意； D．由能量守恒定律可知，光能最终转化成其他形式的能量，故D正确。不符合题意。 故选 B。 12．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示是小明“比较两个灯泡的亮暗”的实验装置，其中，、两灯的电阻应该______（相同/不同），连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，比较两灯泡亮暗和______。实验发现：两灯串联时，通过灯泡的电流相等，电压越高，相同时间内______越多，灯泡就越亮。 【答案】 ①．不同 ②．电压表示数 ③．电流做功 【解析】 [1][2][3] 分析电路可知，两灯串联，甲乙两个电压表分别测、两灯的电压。比较两个灯泡的亮暗，两个灯泡应该选择阻值不同的白炽灯泡，这样串联后灯泡亮度才会不同；连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器后再比较两灯泡的亮暗程度和电压表示数；通过实验现象总结发现：两灯泡串联时，通过的电流是相等的，电压越高，相同时间内电流做功越多，灯泡也就越亮。 13．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图电路可以验证电流通过灯泡所做的电功与__________的关系，两灯泡的规格应___________（选填“相同”或“不同”），实验时通过观察__________来比较相同时间内电功的大小。 【答案】 ①．电压 ②．不同 ③．灯泡亮度 【解析】 [1][2][3]由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测的是灯A的两端电压，电压表V2测的是灯B的两端电压，故通过两灯的电流相等，通电时间相同，由W＝UIt可知，电压大的灯泡，相同时间做功也多，灯泡也就亮些，所以，通过观察灯泡亮度来比较相同时间内电功的大小，则该电路可以验证电功与电压的关系。由串联分压的规律可知，两灯泡的规格应不同。 考点三 电池容量问题 14．（23-24九上·淮安·期末）某款5G手机的电池容量为5000mA·h，电压为4V，则充满电时电池储存的电能为________J。若此款手机正常使用时电流为0.1A，则充满电的情况下可以供手机正常工作________h。 【答案】 ①． ②．50 【解析】 [1]充满电时电池储存的电能为 [2]当工作电流是0.1A时，由公式可知，工作时间为 15．（23-24九上·扬州广陵·期末）阅读短文，回答下列问题： 手机电池 随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。以华为“Mate60pro”手机为例，采用国产5G芯片，麒麟9000s处理器，预装其自主研发的HamonyOS4.0操作系统，该手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V 4.4A），10分钟就能充满50%。兼容11V 6A或10V 4A或10V 2.25A或4.5V 5A或5V 4.5A超级快充，兼容9V 2A快充。 （1）制作芯片的主要材料是__________（选填“导体”“半导体或“绝缘体”）； （2）文中的锂离子聚合物电池“容量5000mA·h”一次充满电储存电能是__________J； （3）锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是__________，用超级快充给锂离子聚合物电池充电时，该电池在电路中是__________（选填“电源”或“用电器”）； （4）若华为“Mate60pro”手机正常使用时的平均功率为1.5W，则该款手机的理论续航时间为__________小时。（保留一位小数） 【答案】 ①．半导体 ②．66600 ③．化学能转化为电能 ④．用电器 ⑤．12.3 【解析】 （1）[1]由物理常识可知，制作芯片的主要材料是半导体，半导体材料具有单向导电性。 （2）[2]该电池的工作电压为3.7V，容量为5000mA·h， 则该电池一次充满电储存的电能 W=UIt=3.7V×5000×10-3A×1×3600s=66600J （3）[3]锂离子聚合物电池对外供电时，将储存的化学能转化为电能。 [4]用超级快充给锂离子聚合物电池充电时，该电池要消耗电能，此时电池在电路中相当于用电器。 （4）[5]该电池一次充满电储存的电能66600J，手机正常使用时的平均功率为1.5W，电池的理论续航时间 16．（23-24九上·扬州宝应·期末）阅读短文，回答问题 超市电动搬运车 如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg） 型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机额定电压/额定功率 进退电机额定电压/额定功率 电机 效率 PTE20X 0.4t 2t 36V 100Ah 36V/800W 36V/900W 80% （1）搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的________________（选填“电流方向”或“磁场方向”）来改变电动机转动方向的； （2）下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是________； A．蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×106J B．蓄电池组充电时，电能转化为化学能 C．蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器 D．蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的 （3）利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关________（选填“S1”、“S2”），货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能将货物提升了________m。 （4）搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表（0~0.6A），滑动变阻器R2（60Ω；1A），压敏电阻R的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最________边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至________Ω。 （5）搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远________m。 【答案】 ①．电流方向 ②．B ③．s1 ④．0.96 ⑤．右 ⑥．32 ⑦．216 【解析】 （1）[1]搬运车前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便。 （2）[2]A．充足电一次，消耗的电能约 W=UIt=36V×100A×3600s== 1.296 ×107J 故A错误； B．蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，此时蓄电池相当于用电器，故B正确； C．蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，此时蓄电池相当于电源，故Ｃ错误； D．由表格数据知蓄电池电压为36V ，是由多节电池串联而成的，故D错误。 故选B。 （3）[3]根据题意知，当闭合开关s1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。 [4]由表格数据可知，提升电机功率P = 800W ，15s内电动机消耗的电能 W电= P1t= 800W ×15s=1.2×104J 此时电机的效率为80% ，则电能转化为的机械能 W机械= W电×80%= 1.2×104J × 80%= 9.6×103J 由W= Gh=mgh可得，货物被提升的高度 （4）[5]由图丁可知，载重量越大时，托盘受到的压力越大，R1的阻值越小；由丙中电路图可知， R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当托盘受到的压力越大， R1的阻值越小，根据欧姆定律知，电路的电流越大，电流表的示数越大，所以由电流表改装的“质量表"显示盘上的刻度在最右边是最大值。 [6] 由表格数据可知，最大载货量m2 = 2t = 2000kg ，则托盘受到的最大压力 由图丁可知，此时压敏电阻R=80 Ω。 因电流表量程为0~ 0.6A ，变阻器允许通过的最大电流为1A ，且串联电路中电流处处相等，所以当电流表的示数最大为I=0.6A时，载重量最大， R2接入电路中的阻值最小，电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以， R2阻值为 R2=R- R1=40Ω- 8Ω=32Ω 即为了确保此装置能安全运行， R2的阻值应至少调至32Ω。 由前面（4）可知，货物的质量越大，电流表的示数越大；若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流减小，此时电流表（质量表）指针对应的质量比实际值偏小，车的重力为 车受到的阻力为 由题意知，克服摩擦力做的功为 由w= fs得，需要充电时搬运车离充电座的路程 17．（23-24九上·扬州邗江·期末）阅读短文，回答问题。 智能电动汽车 如图是国产智能电动汽车。电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，即单位质量储存的电能。该汽车支持三种充电方式，快充半小时即可将电量由30%充至80%；慢充7小时充满；若选配随车充电宝，普通220V插座25小时即可充满。无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的地线，否则该汽车拒绝接受充电。该汽车的部分参数如下表： 整车质量 1680kg 电池容量 60kW•h 电池能量密度 150（W•h）/kg 最高续航里程 570km 能量回收系统是该汽车的智慧功能，当司机高速行车过程中松开油门，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时驱动电机就能够给汽车的电池充电，实现能量回收的同时还具有辅助刹车制动功能。当车速降到“设定速度”时，能量回收系统将自行关闭。 （1）该电动汽车充电时需要外壳保持良好接地，这是为了防止 ； （2）关于能量回收系统，下列判断不正确的是 ； A．汽车加速，速度超过“设定速度”时，能量回收系统开始启动 B．能量回收系统可有效延长刹车片的寿命     C．能量回收系统可提高汽车的续航里程 （3）该汽车配备的电池质量是 kg，某次匀速行驶时，所载人员和货物的总重为1200N，所受阻力为车总重的0.03倍，则其续航里程为 km（g取10N/kg）； （4）该汽车在快充时（由30%充至80%）的充电功率为 kW； （5）若按每千瓦时 0.5元的居民电价计算，在最经济的情况下，该汽车行驶100km的电费成本为 元（保留一位小数）。 【答案】 触电 A 400 400 60 5.3 【详解】（1）[1]电动车的外壳有大量的金属材料，充电时需要供电系统中提供接地良好的地线，是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故。 （2）[2]A．当司机高速行车过程中松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，故A错误，符合题意； B．能量回收利用的效果，同时具有辅助制动功能，因此减小了刹车片的使用，有效延长刹车片的寿命，故B正确，不符合题意； C．能量回收是电动汽车特有的功能，车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动，此时驱动电机就变成了发电机，能够产生电能为汽车的动力电池充电，达到能量回收利用的效果，可提高汽车的续航里程，故C正确，不符合题意； 故选A。 （3）[3]电池的能量密度达到了150(W·h)/kg，即0.15kW·h/kg，电池容量是60kW·h，因此电池的质量是 [4]整车重力 整车和所载人员、货物总重力 汽车所受阻力 由于汽车匀速行驶，则牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力为 电池容量 则其续航里程 （4）[5]快充半小时即可将电量由30%充至80%，充电电能变化量 充电时间 充电功率 （5）[6]根据最高续航里程更是达到了570km，电池容量60kW•h，按每千瓦时0.5元的居民电价计算，行驶100km需要的费用是 考点四 电功率 18．（23-24九上·连云港·期末）下列几种用电器，正常工作时电功率最小的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．LED台灯 D．烧水壶 【答案】C 【解析】 正常工作时，电风扇的功率约为40W，电熨斗的功率约为1000W，LED台灯的功率约为10W，烧水壶的功率约为1000W，电功率最小的是LED台灯，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．（23-24九上·南通市·期末）如图是某手机的“超级快充”插头，匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”，其铭牌参数如表，“超级快充”的“快”是指（　　） 输入：100V～240V，50/60Hz，1.2A 输出：5V，2A或9V，2A或10V A．电压大 B．电流大 C．电功率大 D．电能大 【答案】C 【解析】 根据电功率定义式的变形式可知，在手机电池储存的电能一定时，充电功率越大，手机的充电时间越短，由此可知，“超级快充”的“快”是指充电的电功率大。 故选C。 20．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，R为定值电阻，闭合开关S，电路连接正确且正常工作。若此时灯泡L被短路，则下列判断正确的是（　　） A．电压表示数变小 B．电路中总功率变小 C．灯泡将会因为电流过大而烧坏 D．电压表和电流表的示数的比值不变 【答案】D 【解析】 由图得，灯泡与定值电阻R串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流。 A．灯泡L被短路，电压表变为测量电源电压，电压表示数变大，故A错误； B．电路中总电压不变，总电阻变小，由得，电路总功率变大，故B错误； C．灯泡被短路，没有电流经过，不会因为电流过大而烧坏，故C错误； D．电压表和电流表的示数的比值为定值电阻的阻值，因此不变，故D正确。 故选D。 21．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，电源电压一定，R1是光敏电阻，当光照射强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻。a、b两点间接一电表，当有人经过通道遮蔽光线时，下列说法错误的是（　　） A．ab间应接电压表 B．通过R2的电流变小 C．电表的示数变小 D．电路消耗的总功率增大 【答案】D 【解析】 A．由图可知，两个电阻串联，监控并联接在R2两端，故ab间应该接电压表，故A正确，不符合题意； B．当有人经过通道遮蔽光线时，R1的光照变弱，电阻变大，则电路中的总阻值变大，由欧姆定律公式可知，在电压不变时，电路中的电流将变小，故B正确，不符合题意； C．电路中的电流变小，由公式U=IR可知，电阻不变时，R2两端的电压将变小，故C正确，不符合题意； D．由功率公式P=UI可知，电压不变时，电流变小，电路的总功率将变小，故D错误，符合题意。 故选D。 22．（23-24九上·常州·期末）将标有“2.5V 0.3A”字样灯泡和标有“3.8V 0.3A”字样的灯泡，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端。灯丝电阻不变，则（　　） A．甲图中的电流大于通过的电流 B．甲图中比更亮 C．乙图中的电压大于的电压 D．乙图中比更亮 【答案】D 【解析】 两灯泡额定电流相等，由可知，额定电压高的电阻大，即灯； AB．甲图两灯串联时，通过两个灯泡的电流相等，由可知，电阻大的分得的电压高，乙灯泡的电阻大，分得的电压大，根据可知，L₂较亮，故 AB不符合题意； CD．乙图两灯并联时，灯泡两端的电压相等都等于2.5V，由，由可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 23．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，已知电阻，，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．与消耗的电功率之比为 B．通过与的电流之比为 C．与两端电压之比为 D．与相同时间内消耗的电能之比为 【答案】A 【解析】 A．由电路图可知，两电阻串联，由于串联电路中各处的电流相等，R1与R2消耗的电功率之比 故A确； B．由电路图可知，两电阻串联，由于串联电路中各处的电流相等，则通过R1与R2电流之比为1∶1 ，故B错误； C．R1与R2两端的电压之比 故C错误； D．R1与R2相同时间内消耗的电能之比 故D错误。 故选A。 24．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲的电路中，电源电压恒定。闭合开关 S 后，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电流变化的图像如图乙所示，根据图像，电源电压为________V．当电压表V1的示数为4V时，R2消耗的电功率为_______W。 【答案】 ①．6 ②．0.4 【解析】 [1]从图乙可以看到，当电流大小是0.3A时，一个电压表的示数是0，另一个电压表的示数是6V，这是一个串联电路，电源电压等于两电压表读数之和，所以电源电压为6V； [2]从图甲可以看到，只有电压表V2的示数才可以是0，所以电压表V2的图像是b，电压表V1的图像是a，当电压表V1的示数为4V时，电路中的电流是0.2A，电压表V2的示数是2V，则R2消耗的电功率为 25．（23-24九上·连云港·期末）如图所示的电路中，电源电压为6V，只闭合开关S1后，标有“3V 0.3A”的两只灯L1和L2都能正常发光，再闭合开关S2时，灯L1___________，灯L2___________（均选填“发光”或“熄灭”），可能损坏的元件是___________（选填“电源”“ L1”或“L2”）。 【答案】 ①．发光 ②．熄灭 ③． 【解析】 [1][2]由图知道，只闭合开关S1，灯泡L1和L2串联，且正常发光，再闭合开关S2时，L2被短路熄灭，形成只有L1发光的简单电路。 [3]由于灯泡的额定电压是3V，而电源电压是6V，所以，再闭合开关S2，损坏的元件是L1。 26．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图所示，电源电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑片P向b端移动时，电流表的示数将___________，电压表的示数与电流表的示数的比值将___________，消耗的功率将___________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①．变小 ②．不变 ③．变小 【解析】 [1]由电路图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向b端移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小。 [2]根据可知，电压表的示数与电流表的示数的比值为R0，是定值电阻，其大小不变，则电压表的示数与电流表的示数的比值将不变。 [3]由可知，R0两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，由可知，电阻R0消耗的功率变小。 27．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）某同学设计了一个身高、体重测量仪，电路如图所示。改装后的电压表、电流表的刻度分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，R0为定值电阻，滑片P随身高增高而上滑。体检者体重越大，电流表的示数______，电路消耗的总电功率______；改装后______（电压表/电流表/两者）的刻度是均匀的。 【答案】 ①．越大 ②．越大 ③．电压表 【解析】 [1][2][3]由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻所在支路的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，通过R0的电流不变，根据U=IR可知，电压表的示数与电压表并联部分的电阻的大小成正比，所以将电压表改装成的身高测量仪的刻度是均匀的；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻的阻值随压力增大而减小可知，R的阻值越小，由I=可知，通过R的电流变大，即电流表的示数变大；根据并联电路电流规律可知，电路总电流变大，由，电源电压不变，总电流变大，总功率变大。 28．（23-24九上·南京联合体·期末）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为_________Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为_________A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为_________W。 【答案】 ①．5 ②．0.7 ③．0.6 【解析】 [1]由图像可知，当电压为3V时，通过A的电流为0.6A，A的电阻为 [2]若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，由图像可知 ， 由并联电路电流特点可知，干路电流 [3]若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，由串联电路电压特点和图像可知，当电路中电流为0.3A时，A两端电压为1.5V，B两端电压为2V，符合题意，B的实际电功率为 29．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了______A，此时电路消耗的总功率为_______W． 【答案】 ①．0.2； ②．1.4 【解析】 由于只闭合开关S时，小灯泡的实际功率为1W，由甲中的图像可知，L对应的曲线即为灯泡的电压随电流的变化图像，发现当电压为2V时，灯泡中的电流为0.5A，此时灯泡的电功率才正好是1W，由此可以判断出，电源电压是2V，当再闭合开关S1时，电阻R的两端电压也是2V，再由图像甲可知，电阻R中通过的电流为0.2A，而灯泡中通过的电流仍不变，故电流表示数变化了0.2A； 此时电阻R的电功率为P1＝2V×0.2A＝0.4W，灯泡的电功率为P2＝2V××0.5A＝1W；电路消耗的总功率为P＝P1+P2＝0.4W+1W＝1.4W． 30．（23-24九上·南京联合体·期末）小灯泡是电学实验中常用的实验器材： （1）如图甲所示，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，该电路可以探究导体的电阻大小是否跟___________有关，根据___________比较接入电路中的金属丝的电阻大小（忽略温度对金属丝电阻的影响）； （2）如图乙所示，利用身边器材自制简易调光灯电路．电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是___________，夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，应该调换更___________（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验； （3）在实验室利用图丙所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验步骤如下：调节滑动变阻器阻值，直到电压表的示数为___________V，此时电流表的示数0.3A，则小灯泡的额定功率为___________W。 【答案】 ①．材料 ②．小灯泡亮度 ③．滑动变阻器 ④．细 ⑤．2.5 ⑥．0.75 【解析】 （1）[1]由题意可知，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，两金属丝长度、横截面积相同，而材料不同，因此该电路可以探究导体的电阻大小是否跟材料有关。 [2]由于导体的电阻大小很难通过肉眼进行判断，因此根据转换法可知，实验中可根据小灯泡亮度来比较接入电路中的金属丝的电阻大小，小灯泡的亮度越亮，金属丝的电阻越小。 （2）[3]由图乙可看出，夹子A移动时，可以改变铅笔芯连入电路的长度，从而改变铅笔芯连入电路的电阻，因此该装置相当于实验室中常用的滑动变阻器。 [4]夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，说明电流变化小，根据欧姆定律可知，电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯。 （3）[5]由图丙可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测的是灯泡的两端电压，电流表测的是电路电流。实验要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验过程中，调节滑动变阻器阻值，直到灯泡的两端电压等于额定电压，即电压表的示数为2.5V。 [6]此时电流表示数为0.3A，即通过灯泡的电流也为0.3A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为 考点五 LED灯替换白炽灯问题 31．（23-24九上·泰州兴化·期末）学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。 （1）为了用电安全，电水壶应该使用__________线插头； （2）小明让家中的电水壶单独工作了6min，标有“1200”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为__________，该电水壶的电功率为__________W。 （3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为__________%。 【答案】 ①．三 ②．0.1 ③．1000 ④．90 【解析】 （1）[1]为了防止漏电现象的发生，电水壶应该使用三线插头。 （2）[2]该电水壶消耗的电能为 [3]该电水壶的电功率为 （3）[4]依题意得，LED灯正常发光效率约为 32．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）标有“2V 0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为________A，电源电压为6V，为使LED灯正常发光，需串联一只________Ω的电阻，与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与________W的小灯泡亮度相当． 【答案】 ①．0.05 ②．80 ③．1 【解析】 由可得，LED灯正常发光时的电流：；电源的电压U＝6V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压：，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，串联电阻的阻值：；设两种灯泡正常发光的时间为t，由可得，LED消耗的电能为，小灯泡消耗的电能为，因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，所以，，解得：PL＝1W． 33．（23-24九上·扬州江都·期末）一只额定电压为220V，额定功率为4.4W的LED灯泡，其正常工作时电流是_________A。若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是_________kW·h；若该LED灯与功率为44W的白炽灯亮度相当，则用该LED灯代替白炽灯可以节约_________%的电能。 【答案】 ①．0.02 ②．0.66 ③．90 【解析】 【详解】[1]由可得，节能灯的额定电流 [2]由可得，节能灯一个月消耗的电能 [3]设两种灯泡正常发光的时间为t，则LED消耗的电能 白炽灯消耗的电能为 在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约的电能 34．（23-24九上·泰州海陵·期末）为保护学生视力，海陵区学校的教室里都安装了LED护眼灯，教室前排两盏LED灯的连接方式是____________联．LED灯的发光效率高，其发光时主要将电能转化为___________能．若“10W”的LED灯与“ 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，则LED灯比白炽灯可节约__________的电能。 【答案】 ①．并 ②．光 ③．90 【解析】 [1]根据题意可知，在教室的电路中，教室前排的两盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外一盏仍能正常发光，由此可知，这两盏灯工作时互不影响，所以是并联的。 [2]LED灯发光效率高，是因为LED灯发光时将绝大部分电能转换为光能，而白炽灯发光时将电能转换为内能，内能转换为光能，转化为光能的效率低。 [3]LED灯功率为10W，白炽灯功率为100W，故相同时间内消耗的电能之比为 则节约的电能与白炽灯消耗的电能比为 故可节约90%电能 35．（23-24九上·盐城东台·期末）LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将___________能转化为光能。如图是额定电压为220V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为___________W，可以节约___________％的电能。 【答案】 ①．电能 ②．24 ③．40 【解析】 [1]为践行“低碳理念”，LED节能灯在生活中使用越来越广泛，它可以把电能绝大部分转化为光能。 [2]由表格数据知道，12W的LED灯的亮度等同20W的荧光灯，18W亮度等同30W，36W亮度等同60W，故额定功率为40W的荧光灯的亮度等同的LED灯功率 [3] LED灯可以节约电能为 在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约电能 考点六 测量小灯泡的电功率实验 36．（23-24九上·连云港·期末）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电池盒里首尾相接装有四节干电池，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。实验电路如下图所示。 （1）闭合开关前，应将滑片移到___________（选填“A”或“B”）端； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，原因是小灯泡___________（选填下列序号）； ①断路；②短路；③额定功率太小；④实际功率太小 （3）出现第（2）问中的情况时，为了使小灯泡发光，最便捷的做法是___________； （4）测得多组数据和现象如下表所示，则小灯泡的额定功率是___________W； 次数 电压表的示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W ① 1.5 0.20 微亮 ② 2.0 0.22 比第1次亮 ③ 2.5 0.24 比第2次亮 ④ 3.0 0.28 比第3次亮 （5）结合之前进行过的活动“比较两个灯泡的亮暗”所知道的事实，你认为影响灯泡亮度的决定性因素是___________； （6）小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，以测算它不发光时的功率，可是当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V。不添加其它器材，你的解决办法是___________。 【答案】 ①．A ②．④ ③．向B端移动滑片 ④．0.6 ⑤．实际功率 ⑥．见解析 【解析】 （1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即A端。 （2）[2]闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，说明电路是通路，不可能小灯泡断路或短路，可能是小灯泡实际功率太小，故④符合题意。 （3）[3]为了使小灯泡发光，需要增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器的阻值，向B端移动滑片。 （4）[4]灯正常发光时的电压为额定电压，由表格数据知电压为2.5V时，电流为0.24A，小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W （5）[5]由表中数据可知，第①次小灯泡的电功率 P1=U1I1=1.5V×0.20A=0.3W 第②次小灯泡的电功率 P2=U2I2=2.0V×0.22A=0.44W 第④次小灯泡的电功率 P3=U3I3=3.0V×0.28A=0.84W 可以得到小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，小灯泡的亮暗是由实际功率决定的。 （6）[6]小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V，电源电压较大的原因，可以将电源改成一节电池，电源电压是1.5V，再调节滑动变阻器。 37．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10）。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； （2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数为_______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________（A/B）端移动； （3）根据实验所测数据，小华绘制出小灯泡的I—U关系图像如图丙，分析图像可知小灯泡额定功率为_______W；同组小明发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是________________________________________________； （4）实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个7.5的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端，此时R0的功率是_______W。 【答案】 ①．或 ②．2.2 ③．A ④．0.625 ⑤．因为灯丝电阻随温度的升高而增大 ⑥．0.3 【解析】 （1）[1]在“测定小灯泡的电功率”的实验中，除电压表其余元件串联，电压表并在小灯泡两端。由于小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表接小量程；由于小灯泡正常发光时的电流约为 所以电流表接小量程；由于滑动变阻器需“一上一下”接入电路，所以滑动变阻器接上面接线柱C或D。如图： 或 （2）[2][3]电压表使用的0~3V量程，分度值0.1V，由图乙可知此时灯泡两端的电压为2.2V，灯泡的额定电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值需变小，所以滑片向A端滑动直到电压表示数为2.5V。在移动滑片的过程中，为了观察电压表示数为2.5V，实验时眼睛先观察电压表的读数，再看电流表。 （3）[4][5]由丙图可知，小灯泡两端的电压为2.5V，通过小灯泡的电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为 P额=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W 探究电流跟电压的关系时，应控制导体的电阻不变，但是小灯泡两端电压增大时，灯丝的温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制灯丝的电阻不变，所以不能利用灯泡探究电流跟电压的关系。 （4）[6]由图丙知，当灯的电流为0.2A时，根据串联电路电流的特点，灯泡两端的电压为1.5V。通过定值电阻的电流大小等于0.2A，此时定值电阻的电压 U=IR0=0.2Ax7.5Ω=1.5V 又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压 U=1．5V+1．5V=3V 刚好为电源电压；则电阻R0的功率为 P=UI=1.5V×0.2A=0.3W 38．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小华在学习了电功率的知识后，找来了一个标有额定电压为“”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，她找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压为且保持不变。 （1）请用笔画线代替导线，帮她连接好图甲实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮_________。 （2）闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来她应该将滑动变阻器的滑片向________移动，同时眼睛注意观察________（电流表/电压表/灯泡），直到灯泡正常发光。 （3）经过多次测量，小华绘制了小灯泡的图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为________。 （4）小华还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻的阻值，于是她设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下： ①闭合开关、，断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为； ②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合、，断开，电压表示数为；则_________。 【答案】 ① ②．右 ③．电压表 ④．3 ⑤．5 【解析】 （1）[1] 滑片向右移，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示∶ （2）[2][3] 闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值0.5V ，其示数为4V，小于灯泡额定电压6V ，为了使灯泡正常发光，即灯泡两端电压为6V，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，故接下来他应该将滑动变阻器的滑片向右移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡正常发光。 （3）[4] 由小灯泡的I - U图像可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡额定功率为 P =UI= 6V× 0.5A= 3W （4）[5] 在步骤①中，滑动变阻器、灯泡和未知电阻Rx串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V ；在步骤②中，电压表测灯泡和未知电阻Rx的总电压，电路的连接方式不变，且各电阻的大小和电压不变，灯泡两端的电压仍为3V ，根据串联电路电压的规律，未知电阻Rx两端的电压为 Ux=U-U1 =4.5V-3V = 1.5V 由图丙可知，当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡的电流为I1 = 0.3A ，根据串联电路电流特点可知，通过未知电阻Rx的电流为 Ix = I1 = 0.3A 则 39．（23-24九上·泰州海陵·期末）为测量小灯泡的额定功率，提供如下器材：电压恒为的电源、标有“”的小灯泡L、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻，开关和导线若干，设计以下两种测量方案。 方案一 （1）连接好图甲电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数且超过量程，则电路故障可能是________________； 序号 小灯泡的亮度 1 1 0.2 0.2 较暗 2 2.5 正常 3 3.0 0.32 0.96 很亮 （2）排除故障后继续进行实验，记录数据如表所示，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，其读数是__________A。分析数据可知：小灯泡的额定功率是________W，小灯泡的亮度随_________电功率的增大而变亮．要完成表格所有数据的收集，滑动变阻器的最大阻值至少是_________； 方案二 （3）在丙图设计的电路中，先断开，闭合S和，调节滑片P，使电压表示数为_________V；再保持滑片位置不变，断开，闭合读出电压表的示数为U； （4）小灯泡额定功率的表达式是________________（用相关符号及数据来表示）。 【答案】 ①．小灯泡L断路 ②．0.3 ③．0.75 ④．实际 ⑤．25 ⑥．3.5 ⑦． 【解析】 （1）[1]小灯泡不发光，电流表无示数，故障可能是断路，电压表有示数且超过量程，说明电压表和电源连通，电压表测量的部分断路，即小灯泡L断路。 （2）[2][3][4][5]由图可知，电流表接0~0.6A的小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A；则小灯泡的额定功率 分析表格数据可知，小灯泡的亮度随实际电功率的增大而变亮； 序号1的实验，小灯泡两端电压最小为1V，根据串联电路电压规律可得，滑动变阻器两端的电压 因为此时电路电流最小为0.2A，此时滑动变阻器阻值 滑动变阻器的最大阻值至少是25Ω。 （3）[6]因测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端电压为2.5V，则先断开，闭合S和时，小灯泡、电阻R0和滑动变阻器R1是串联关系，根据串联电路电压规律可得，电阻R0和滑动变阻器R1两端的电压 即电压表示数为3.5V。 （4）[7]电路的电流 小灯泡额定功率 考点七 电功电功率综合计算 40．（23-24九上·常州·期末）如图所示，电源电压恒定。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由右侧b端移到c点的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，则（　　） A．电源电压为7V B．的阻值为20Ω C．电路的最小功率为1.8W D．滑片P在b端时，10s内产生的热量为4J 【答案】D 【解析】 由图得，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测量变阻器R2电压，电流表测量电路电流。 B．由欧姆定律得，的阻值为 故B不符合题意； A．当电压表示数为4V时，电路电流为0.2A，由欧姆定律与串联电路电压特点得，电源电压为 故A不符合题意； C．当变阻器滑片在b点，变阻器接入电路电阻最大，电路电流最小，为0.2A，电路的最小功率为 故C不符合题意； D．滑片P在b端时，10s内产生的热量为 故D符合题意。 故选D。 41．（23-24九上·扬州广陵·期末）闭合开关S，当滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示；当滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为3V B．该电路总功率变化范围为3W～24W C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω D．小灯泡正常发光1min，消耗的电能为24J 【答案】C 【解析】 由电路图知道，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当滑片P移到a端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，且小灯泡恰好正常发光，由图乙知道，灯泡的额定电压 UL＝12V 通过灯泡的电流IL＝2.0A，此时只有灯泡接入电路，则电源电压 U＝UL＝12V 故A错误； D．因小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率 PL＝ULIL＝12V×2.0A＝24W 所以电路的最大功率 P大＝PL＝24W 小灯泡正常发光1min，消耗的电能 W＝PLt＝24W×60s＝1440J 故D错误； C．当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝3V，通过灯泡的电流 IL′＝1.0A 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压 UR＝U﹣UL′＝12V﹣3V＝9V 因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器的最大阻值 故C正确。 B．电路的最小总功率 P小＝UIL′＝12V×1.0A＝12W 所以电路总功率变化范围为12W～24W，故B错误。 故选C。 42．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图甲所示电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则下列选项错误的是（　　） A．电源电压为 B．开始时灯泡两端电压 C．灯泡的额定额定功率是 D．曲线a是表示的示数与电流的关系 【答案】D 【解析】 闭合开关S，灯与变阻器串联，电压表V1测灯L两端的 电压， V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律，两电压表示数之和为电源电压 U=1V+8V=9V 故A正确，不符合题意； B．变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小，由图乙知，最小电流为0.2A ，此时灯的电压为 1V ，即开始时灯泡两端电压为1V ，故B正确，不符合题意； C．由图乙知调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据U= IR可知，灯的电压变大， 故a图像为小灯泡电流随V1的示数的变化关系，灯正常发光时，电路的电流为0.6A ，V2示数为2V，则灯泡两端电压为7V，额定功率为 P额=U额I额=7×0.6=4.2W 故C正确，不符合题意； D．调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据U= IR可知，灯的电压变大， 故a图像为电流随V1的示数的变化关系，b图象为电流随V2的示数变化关系，故D错误，符合题意。 故选D。 43．（23-24九上·淮安·期末）淮安某校一学习小组到包装盒生产车间参观，包装盒是边长为4cm均匀正方体，如图甲是生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。 其S为激光源，R1是阻值随光照变强而变小的光敏电阻，R2是阻值为400Ω的定值电阻，a、b间接入“示波器”，示波器的接入对电路无影响。 水平传送带匀速前进，每当传送带上的包装盒通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。 示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。 已知计数器电路中电源两极间的电压恒为 6V，下列选项正确的是（　　） A．无光照射时光敏电阻 R1的功率为 0.2W B．水平传送带上包装盒匀速前进的速度为 0.3m/s C．平均每分钟通过S与R1之间的包装盒个数为1000个 D．有光照射时电阻 R2功率为0.04W 【答案】D 【解析】 A．R1是阻值随光照变强而变小的光敏电阻，无光照射时光敏电阻的阻值大，R1两端的电压大，由乙图可知，无光照时R1两端的电压为4V，R2两端的电压为 R1的功率为 故A错误； B．由图乙可知，挡光时间为0.2s，包装盒是边长为4cm，水平传送带上包装盒匀速前进的速度为 故B错误； C．由图乙可知，每通过一个纸盒需0.6s，平均每分钟通过S与R1之间的包装盒个数为 故C错误； D．R1是阻值随光照变强而变小的光敏电阻，有光照射时光敏电阻的阻值小，R1两端的电压小，由乙图可知，有光照时R1两端的电压为2V，R2两端的电压为 有光照射时电阻 R2功率 故D符合题意。 故选D。 44．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图甲，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，调节电阻箱R，分别绘制了电流表示数与电压表示数、R的阻值变化关系图象，如图乙、丙，则L的额定功率为______W，电源电压为______V；当电流表示数为0.25A时，R消耗的电功率为______W；若将电压表量程换为“0~3V”，设R消耗的功率为P1时，L消耗的功率为P2，则的最小值为______，此时，通电1min灯L消耗的电能为______J。 【答案】 ①．3.6 ②．12 ③．2.75 ④．3 ⑤．90 【解析】 [1][2]由甲图可知，电压表测量灯泡两端电压，灯泡和电阻箱串联，电流表测量电路中的电流，由乙图可知，电流为0.6A时，电压表示数为6V，所以灯泡的额定功率为 由图丙可知，当电流为0.6A时，电阻箱电阻为，则电阻箱两端电压为 则电源电压为 [3]当电流表示数为0.25A时，电压表示数为1V，则电阻箱两端电压为 R消耗的电功率为 [4][5]R消耗的功率为，L消耗的功率为，则两功率之比为 根据串联电路电压规律可知，当电阻箱两端电压最小时，灯泡两端电压最大，有最小值，电压表量程为“0~3V”，则灯泡两端电压最大为3V，则电阻箱两端电压为 则的最小值为 由乙图可知，当电压表示数为3V时，电流大小为0.5A，通电1min灯L消耗的电能为 考点八 电学综合计算题 45．（23-24九上·南通市·期末）如图所示，L是标有“6V1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻。只闭合开关S3，灯泡正常发光，再闭合S1，电流表的示数变化了0.4A。 （1）求灯泡的额定电流； （2）求定值电阻R的阻值； （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡仍正常发光，求此时电路10min内消耗的电能。 【答案】（1）0.2A；（2）15Ω；（3）64800J 【解析】 解：（1）断开开关S2，闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流为 （2）因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流为IR=0.4A；定值电阻R的阻值为 （3）灯泡的电阻为 断开开关S1和S3，闭合开关S2，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻 R总=15Ω+30Ω=45Ω 因为灯泡正常发光，所以电路中电流为0.2A，则电路的总功率为 电路10min内消耗的电能为 W=Pt=1.8W×10×3600s=64800J 答：（1）灯泡的额定电流0.2A； （2）定值电阻R的阻值为15Ω。 （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路10min内消耗电能64800J。 46．（23-24九上·南通海门·期末）如图，L是标有“3V，1.2W”字样的小灯泡2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.7A。求： （1）灯泡正常发光时的电流； （2）定值电阻R的阻值； （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，当灯泡仍正常发光时电路的总功率。 【答案】（1）0.4A；（2）10Ω；（3）2.8W 【解析】 解：（1）由题意知，灯泡正常发光时的电流 （2）闭合开关S1和S3，L和R并联，电流表测干路电流且电流表的示数为0.7A，灯泡正常发光。根据并联电路电流特点知，通过定值电阻R的电流 根据并联电路电压特点知，定值电阻R两端的电压 根据知，定值电阻R的阻值 （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，L和R串联，灯泡正常发光，通过定值电阻R和电路的电流 定值电阻R两端的电压 电路两端总电压 电路的总功率 答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.4A； （2）定值电阻R的阻值为10Ω； （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，当灯泡仍正常发光时电路的总功率为2.8W。 47．（23-24九上·常州·期末）在如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，已知电灯L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。当开关S1、S3闭合，断开时，电流表的示数为0.26A；当开关闭合，断开时，电流表的示数为1.25A；当开关闭合，断开时，电流表的示数为0.2A。求： （1）电源电压有多大？ （2）定值电阻R1有多大？ （3）当开关闭合，断开，5min内电路消耗的电能是多少？ （4）当开关闭合，断开，R2的电功率是多大？ 【答案】（1）5V；（2）；（3）390J；（4）0.24W 【解析】 解：（1）当开关闭合，断开时，定值电阻被短路，只有电灯L接入电路电流表的示数为0.26A，由灯泡L的伏安特性曲线可知，L两端的电压，电源电压 （2）当开关闭合，断开时，和灯泡L被短路，只有定值电阻接入电路，R1的电阻 （3）当开关闭合，断开，电路为只有灯泡的简单电路，5min内电路消耗的电能 （4）当开关闭合，断开时，定值电阻和灯L串联接入电路，R1两端的电压 R2两端的电压 R2的电功率 答：（1）电源电压是5V； （2）定值电阻R1为4Ω； （3）当开关闭合，断开，5min内电路消耗的电能是390J； （4）当开关闭合，断开，R2的电功率是0.24W。 48．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明在学习了滑动变阻器相关知识后，利用手边器材制作了一个调光灯，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为。闭合开关后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的关系图像如图所示（电阻丝AB的阻值不随温度变化）。求： （1）滑片移动过程中，小灯泡电功率的变化范围； （2）电阻丝AB的阻值； （3）小灯泡正常发光时，整个电路消耗的电能； （4）当AB连入电路的阻值为时，灯泡消耗的功率为，灯丝的电阻为多少？ 【答案】（1）0.75~6W；（2）9Ω；（3）360J；（4）5Ω 【解析】 解：（1）由图可知，灯泡两端电压为1.5V时，流过灯泡的电流为0.5A，此时灯泡的功率 灯泡两端电压为6V时，流过灯泡的电流为1A，此时灯泡的功率 则小灯泡电功率的变化范围为。 （2）当滑片移至最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，此时灯泡两端的电压就等于电源电压，故电源电压为6V。当滑片在最左端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，则阻值最大值为 （3）灯泡正常发光时，两端电压为6V，此时滑动变阻器阻值为零，故电路电功率等于灯泡电功率，整个电路消耗的电能 （4）当AB连入电路的阻值为时，令此时灯泡的电阻为，电路中电流为 灯泡的功率为 解得 答：（1）滑片移动过程中，小灯泡电功率的变化范围是； （2）电阻丝AB阻值为9Ω； （3）小灯泡正常发光时，整个电路消耗的电能为360J； （4）当AB连入电路的阻值为时，灯泡消耗的功率为，灯丝的电阻为5Ω。 49．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关后，电流表的示数为；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关、均闭合后，电流表的示数为，电压表的示数为。下列说法错误的是（　　） A．电源电压为 B．两表位置互换前后，电阻两端的电压之比 C．两表位置互换前后，电阻消耗的功率之比为 D．电阻的阻值为 【答案】D 【解析】 D．电压表、电流表的位置互换后，根据I=UR可得 两表位置互换前，只闭合开关S1后，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据可得总电阻为 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得R2的阻值为 R2=R−R1=15Ω-6Ω=9Ω 故D错误，符合题意。 A．当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，电压表测量电源电压，则电源电压为6V，故A正确，不符合题意； B．两表位置互换前，根据可得R1两端的电压为 两表位置互换后R1两端的电压为电源电压6V，则两表位置互换前后，电阻R1两端的电压之比为，故B正确，不符合题意； C．两表位置互换前R2的功率为 两表位置互换后R2的功率为 则两表位置互换前后，电阻消耗的功率之比为，故C正确，不符合题意； 故选D。 50．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中错误的是（　　） A．小灯泡的额定功率为3.6W B．电源电压为16V C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18~50Ω 【答案】B 【解析】 由电路图得，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流。 A．由图乙得，灯泡的电压与电流最大分别为6V、0.60A，灯泡的额定功率为 故A正确，不符合题意； B．由图丙得，当电路电流为0.6A时，变阻器接入电路中电阻为10Ω，由串联电路特点与欧姆定律得，电源电压为 故B错误，符合题意； C．由图乙得，当电流表示数为0.25A时，灯泡的电压为1V，变阻器的电压为 滑动变阻器消耗的电功率为 故C正确，不符合题意； D．若将电压表量程换为0~3V，当电压表示数为3V时，电路中电流为0.50A，此时变阻器的电压为 此时变阻器接入电路中电阻最小，由欧姆定律得，变阻器接入电路中最小电阻为 变阻器接入电路中的最大电阻为50Ω，则阻器允许连入电路的阻值范围为18~50Ω，故D正确，不符合题意。 故选B。 51．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图甲，是一种测力装置的部分结构示意图，横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中，如图乙。在A端施加向下的压力F，横梁向下弯曲，从而电阻阻值发生改变，再根据它们两端电压的差值即可测量F的大小。有关分析错误的是（　　） A．通过R1和R2的电流相等 B．R2的电阻减小 C．R1和R2两端电压的差值越大说明A端受到的压力越大 D．R1的功率小于R2的功率 【答案】D 【解析】 A．由乙图可知，R1、R2串联，根据串联电路电流特点，所以通过R1和R2的电流相等，故A正确，不符合题意； B．电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，在材料相同时，导体越长，横截面积越小，电阻越大。由题意知，在A端施加向下的压力F时，R1的长度被拉伸，同时横截面积变小，所以R1电阻变大，R2的长度被压缩，同时横截面积大，所以R2电阻变小，故B正确，不符合题意； C．原来R1和R2相等，在A端施加力后，R1电阻变大，R2电阻变小，故C正确，不符合题意； D．通过R1、R2的电流相等，R1>R2，根据P=I2R可知，R1的功率大于R2的功率，D错误，符合题意。 故选D。 52．（23-24九上·南京联合体·期末）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 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。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．变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω B．电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A C．电路消耗的最小电功率为1.2W D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W 【答案】D 【解析】 A．定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V，当电压表示数3V时，定值电阻R0分担电压 电路中电流为 可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为 故A错误； B．定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”，所以电路中最大电流为0.5A，当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时，电路中电流最小为 故B错误； C．电路中电流最小为0.3A时，电路消耗的电功率最小为 故C错误； D．电路中电流最小为0.3A时，电阻R0消耗的最小电功率 故D正确。 故选D。 53．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图所示，电源电压恒为6V，，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“4V 2W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　） A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W C．当S、S、S1都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是6Ω 【答案】A 【解析】 A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡串联，由可得，小灯泡电阻： 由可得，小灯泡正常发光时的电流 滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，所以电路中电流最大为0.5A，此时电路总电阻最小，滑动变阻器接入电路的最小阻值 滑动变阻器的规格为“30Ω1A”，则最大阻值 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω，故A符合题意； B．由上面分析可知，电路消耗最大功率 故B不符合题意； C．当S、S、S1都闭合时，滑动变阻器与并联，通过的电流 当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 则干路上的电流 电路消耗的总功率最小值 故C不符合题意； D．由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻 滑动变阻器与并联，则 即 解得 故D不符合题意。 故选A。 54．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。则的阻值为________；图乙中阴影部分面积表示某一时刻的________（填一物理量）；在移动滑片过程中，电功率的最大值为________。 【答案】 ①．10 ②．电功率 ③．0.9 【解析】 [1]滑片在最左端时，变阻器在电路中的电阻为0，电路中电流为0.6A，设电源电压为U，根据U=IR有 U=0．6A×R1① 当滑片在最右端时，电路中的电流为0.1A，变阻器两端电压为5V，有 U=U1'+U2'=I'R1+U2' U=0．1A×R1+5V② 将①②联立，解得R1=10Ω，U=6V。 [2]阴影为矩形，面积等于长和宽的乘积。坐标横轴代表电压，纵轴代表电流，电压与电流的乘积等于电功率。所以阴影面积表示变阻器的电功率。 [3]变阻器的功率为 当 滑动变阻器功率最大，为 55．（23-24九上·淮安·期末）为研究照明灯具的发光与发热问题， 某物理课外实验小组设计了图甲所示装置进行探究，该装置是装有灯座、挡板和温度计的密封盒子。 选用两个相同装置，将两只额定功率相同但种类不同的照明灯甲和乙分别安装在灯座上，并让两灯正常工作，用温度计测量通电后两盒子中的温度，每隔 1min记录一次温度值，通电 15min，将测得的数据描绘成如图乙所示的图像。 从图像可知， ___________灯的发光效率较高， 实验中应该选择___________（选填“透明”或“不透明”） 挡板，请你分析实验中挡板的作用___________。 【答案】 ①．乙 ②．不透明 ③．见解析 【解析】 [1]从图乙中可以看出，乙灯使箱内升高的温度较低，转化成的内能较少，转化成的光能较多，因为两灯在相同时间内消耗的电能相同，所以乙灯的发光效率较高。 [2][3]实验中为了用温度计测量盒内的温度，衡量电能转化成内能的多少，不能让光线直接照射温度计，故挡板应选不透明挡板。 56．（23-24九上·南通市·期末）小华做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约10Ω），电源电压为3V。 （1）如图甲所示，小华所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）实验过程中，移动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，则小灯泡的额定功率为________W； （3）小华添加刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图丙所示： ①根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为________Ω； ②小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值（约10Ω）； 序号 长度L/cm 电流I/A 1 30.0 0.20 2 20.0 0.30 3 10.0 0.60 a．按图丙连好电路，闭合开关，移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A； b．保持M位置不变，把Rx接入电路，如图丁所示。闭合开关，电流表的示数为0.20A，Rx＝_________Ω。 c．小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； d．为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是： i．连接图丙电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A； ii．把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为_________A，记下M的位置B； iii．用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则Rx＝_________Ω。 【答案】 ①． ②．0.6 ③．0.5 ④．9 ⑤．偏大 ⑥．0.20 ⑦．0.5L 【解析】 （1）[1]原电路图中，电流表与灯泡并联后与电压表串联是错误的，电流表应与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示： ； （2）[2]实验过程中，移动滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表选用小量程，其示数为0.24A，则电功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W （3）①[3]由题意可知，电源电压恒为3V，电阻丝对应的长度为30.0cm时，电流为0.2A，则此时的电阻为 则1cm该电阻丝的电阻为 即1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω。 ②a[4]按图甲连好电路，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，电阻丝的电阻 由图丁知，保持M位置不变，把Rx接入电路；闭合开关，电路的总电阻为 由串联电路特点和欧姆定律可得Rx的电阻为 Rx=R总-R丝＝15Ω﹣6Ω＝9Ω c[5]电源的实际电压比3V略低，即计算时电压偏大，电流表测得的电流是准确的，根据可知，算出的电阻值偏大。 [6][7]连接图丙电路，移动M使电流表的示数为0.20A，设此时电阻丝连入电路的阻值为RA；接着把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，设此时电阻丝连入电路的阻值为RB；用刻度尺量出AB间距离为Lcm；根据欧姆定律，由步骤i可得 根据串联电路特点和欧姆定律，由步骤ii可得 所以 RB+Rx＝RA 1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω，AB间距离为Lcm，则 Rx＝RA﹣RB＝Lcm×0.5Ω/cm＝0.5LΩ 57．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示，小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率部分器材的规格已标明。 （1）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图甲中导线________（选填“①”、“②”或“③”）发生了________（填写故障名称）； （2）修复故障后，小华进行了六次实验，记录实验数据并在图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示，则根据记录的数据和图像可知：①小灯泡的额定功率为________W。②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为________（填写选项符号）； A．5Ω 2A　　　B．10Ω 2A　　　C．20Ω 1A D．30Ω 1A （3）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的图像应为图丙中的虚线________（选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是________________________________________________； （4）关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方的关系。如图所示的图象中最合理的是________（填写选项符号）。 A．B．C．D． 【答案】 ①．① ②．断路 ③．0.75 ④．D ⑤．① ⑥．灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量 ⑦．B 【解析】 【分析】 （1）[1][2]电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图甲中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了。 （2）[3]根据图像知，灯在额定电压下的电流为，小灯泡的额定功率为 [4]根据图像知，灯的电压为时，电流为，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为 R滑==25Ω 故变阻器的规格可能为30Ω 1A，故选D。 （3）[5][6]因灯泡的电阻随温度的升高而增大，则可知灯泡的图像是一条向上的曲线（图丙中的实线）；灯泡和变阻器串联，由串联电路的电压规律可知，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变，或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量，故他画出的变阻器的图像应为图丙中的①。 （4）[7]根据，若R不变，则P与成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，则电流增大时灯泡消耗的功率增大得更多，所以P与的关系图线应向上弯曲，故B正确，ACD错误。 58．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图是风光互补路灯系统，安装风力发电机和太阳能电池板，分别利用风能和太阳能发电并将电能储存至蓄电池中，供路灯使用。某型号的风光互补路灯参数如下： 风力发电额定输出功率 路灯额定电压 路灯额定功率 太阳能电池板转换效率 200W 24V 48W 20% （1）路灯的额定电流为________A，路灯正常发光时的电阻为________Ω； （2）若仅有风力发电机在额定输出功率下工作10h，同时路灯也正常工作，还可供蓄电池储存的电能为________kW·h； （3）如果太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为，若电池板的面积为，则太阳能电池板平均输出功率为________W。无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能最多能提供照明________h。 【答案】 ①．2 ②．12 ③．1.52 ④．144 ⑤．15 【解析】 （1）[1][2]由可知，路灯的额定电流 由知，路灯正常发光时的电阻 （2）[3]蓄电池储存电能 （3）[4][5]太阳能电池板接收到的总功率 太阳能电池板平均输出功率 光照5h，太阳能电池输出电能 由表格中数据知，路灯额定功率 由可得，能使灯泡正常工作的时间 59．（23-24九上·南通海门·期末）阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。 进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作（如图甲所示）。 （1）地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 ________（选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取________联的连接方式； （2）关于南通轨道交通2号线的特点，下列说法错误的是________； A．车厢内，USB充电接口给手机提供的电压是220V B．闸瓦与车轮踏面摩擦时，机械能转化为内能 C．列车采用轻量化设计是为了减小车身质量达到节能 D．发光二极管主要是由半导体制作而成 （3）手持式安检仪正常工作时的电流为________mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 ________h； （4）“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，电源电压保持不变；RV为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示。若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，RV的阻值________，电压表的示数________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②该电路的电源电压是________V，当电流为0.3A时，行驶的速度是________km/h。 【答案】 ①．开关 ②．并 ③．A ④．40 ⑤．45 ⑥．变小 ⑦．变小 ⑧．12 ⑨．40 【解析】 （1）[1]闸机识别可以控制电路的通断，相当于电路中的开关。 [2]三种识别方式任一种都可以让乘客通过，所以是并联的。 （2）[3]A．车厢内，USB充电接口给手机提供的电压小于220V，故A错误，符合题意； B．闸瓦与车轮踏面摩擦时，克服摩擦力做功，产生热量，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．列车采用轻量化设计可以减小车身质量，从而达到节能目的，故C正确，不符合题意； D．发光二极管的主要材料是半导体材料，故D正确，不符合题意。 故选A。 （3）[4]手持式安检仪正常工作时的电流为 [5]电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 （4）①[6]由图丙Rv的阻值与车速关系图像可知，汽车行驶的速度变大时，Rv的阻值变小。 [7]由图甲可知，闭合开关，定值电阻R与可变电阻Rv串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量可变电阻两端的电压，当可变电阻的阻值变小时，电路中的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大，由U定=IR可知定值电阻两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知可变电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小。 ②[8]由图丙可知，当车速为80km/h时可变电阻的阻值为Rv=10Ω，此时电路中的电流大小为I=0.6A，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为 U=IR总=I(R+Rv)=0.6A×(R+10Ω)···① 由图丁可知通过电路的电流为0.3A时，可变电阻的电功率为2.7W，则 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压 U=I'R+Uv=0.3A×R+9V···② ①②联立可得U=12V，R=10Ω。 [9]根据欧姆定律可得此时可变电阻接入电路的阻值 由图丙可知 RV=50－0.5v 代入数据可得 60．（23-24九上·淮安·期末）某变频空调部分参数如下表所示，空调工作时可以自动调节制冷（热）量。当室温和空调的设定温度相差较大时，空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度。当室温快速达到设定温度后，空调的制冷（热）量随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。 电源电压/V 220 电辅热功率P辅热/kW 1 制冷功率P冷/kW 变化范围0.1~1.4 制冷室外环境温度 不高于43℃ 制热功率P热/kW 变化范围0.18~1.7 制热室外环境温度 不低于-7℃ （1）夏天的某一天，假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度，然后该空调又以某一恒定的功率工作了3h，全过程空调消耗的电能为，则后3h空调工作的功率是多少？ （2）冬天用该空调将室温从2℃调升至22℃，至少需要多少时间？[室内空气质量为300kg，空气的比热容为] （3）空调设计的制热功率大于制冷功率，其原因可能是什么？ 【答案】（1）0.4kW；（2）2222.2s；（3）见解析 【解析】 解：（1）该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，消耗的电能为 然后该空调又以某一恒定的功率工作了3h，全过程空调消耗的电能为，则后3h消耗的电能为 则后3h空调工作的功率是 （2）将室温从2℃调升至22℃，空气需要吸收的热量为 则该空调需要需要消耗的电能为 由表格数据可知，空调的最大制热功率为1.7kW，电辅热功率为1kW，因此制热时的功率最大可达到 该空调需要需要消耗的时间为 （3）空调器制冷时，空调压缩机由于消耗电能而散发出来的热量不但无用，还要消耗掉一部分制冷资源；相反，空调制热时，这部分热量就成为有用功了，这就增加了制热能力，所以空调设计的制热功率大于制冷功率。 答：（1）后3h空调工作的功率是0.4kW； （2）冬天用该空调将室温从2℃调升至22℃，至少需要2222.2s； （3）空调器制冷时，空调压缩机由于消耗电能而散发出来的热量不但无用，还要消耗掉一部分制冷资源；相反，空调制热时，这部分热量就成为有用功了，这就增加了制热能力，所以空调设计的制热功率大于制冷功率。 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09 电功和电功率 考点一 电能表及其参数 1．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列结论，其中正确的是（　　） A．电能表的最小电流为 B．拍照片时，小明家已消耗的电能为 C．电能表转盘的每小时转600转 D．电能表长期正常运行的最大电流为 2．（23-24九上·常州·期末）如图所示为小明家6月初和6月末电能表的示数，则（　　） A．小明家电路中的干路电流不得超过10A B．小明家6月份消耗的电能为101.1J C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能 D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，电路的功率越大 3．（23-24九上·扬州广陵·期末）小明家里的电能表8月1日和9月1日示数分别如图甲、乙所示，8月份家中消耗的电能为__________kWh。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表转盘转了120转，该用电器电功率为__________W，可能是__________（选填“空调”、“台灯”或“电视机”）。 4．（23-24九上·南京联合体·期末）图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。 5．（23-24九上·盐城东台·期末）如图所示是小聪家的电能表表盘，该电能表的示数为___________kW·h，他家同时工作的用电器的总功率不能超过___________W。小聪发现当电路中只有电饭锅工作时，指示灯闪烁了160次用时3min，则电饭锅工作时的电功率为___________W。 6．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示是小华家电能表4月底的表盘的情形，5月底电能表的数字显示为33836，若当地电价0.5元/，则5月份他家应交电费_______元；小华将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表转盘转了72转，则这个家用电器可能是_______（空调/台灯/电视机）；根据该电能表上的有关参数可知，小华家同时工作的用电器的总电功率不应大于_______W。 7．（23-24九上·泰州海陵·期末）某家庭电能表铭牌如图所示，同时工作用电器的总功率不得超过________________。若只有一台电风扇在该家庭电路中工作，内指示灯闪烁32次，此过程中电风扇消耗的电能是___________，实际功率是________________W。 8．（23-24九上·淮安·期末）小华家的电能表表盘如图所示，则小华家已消耗的电能为___________，某用电器工作1min，电能表指示灯闪烁24次，该用电器的功率为___________W。 9．（23-24九上·连云港·期末）小明家6月底的电能表液晶屏如图所示，7月底读数为，则他家这个月用电___________。当电饭煲工作时，主要将___________能转化为___________能。 10．（23-24九上·常州·期末）小明家的电能表如图所示，电能表是测量___________的仪表。小明观察到当他家里只有一台电水壶在220V电压下工作时，这个电能表上的转盘在3min内转过了300转，则该电水壶电热丝的电阻是___________Ω。在220V电压下，用该电热水壶加热质量为2kg、初温为10℃的水，若电热水壶将电能转化为内能且全部被水吸收，将水加热到恰好沸腾需要用时___________s。 考点二 电功及其影响因素 11．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法错误的是（　　） A．灯泡消耗的电能转化成了光能和内能 B．灯泡发光时消耗了电能，所以流过灯泡后电流变小了 C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 D．光能最终转化成其他形式的能量 12．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示是小明“比较两个灯泡的亮暗”的实验装置，其中，、两灯的电阻应该______（相同/不同），连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器，比较两灯泡亮暗和______。实验发现：两灯串联时，通过灯泡的电流相等，电压越高，相同时间内______越多，灯泡就越亮。 13．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图电路可以验证电流通过灯泡所做的电功与__________的关系，两灯泡的规格应___________（选填“相同”或“不同”），实验时通过观察__________来比较相同时间内电功的大小。 考点三 电池容量问题 14．（23-24九上·淮安·期末）某款5G手机的电池容量为5000mA·h，电压为4V，则充满电时电池储存的电能为________J。若此款手机正常使用时电流为0.1A，则充满电的情况下可以供手机正常工作________h。 15．（23-24九上·扬州广陵·期末）阅读短文，回答下列问题： 手机电池 随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。在众多APP帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。以华为“Mate60pro”手机为例，采用国产5G芯片，麒麟9000s处理器，预装其自主研发的HamonyOS4.0操作系统，该手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V 4.4A），10分钟就能充满50%。兼容11V 6A或10V 4A或10V 2.25A或4.5V 5A或5V 4.5A超级快充，兼容9V 2A快充。 （1）制作芯片的主要材料是__________（选填“导体”“半导体或“绝缘体”）； （2）文中的锂离子聚合物电池“容量5000mA·h”一次充满电储存电能是__________J； （3）锂离子聚合物电池对外供电时的能量转化是__________，用超级快充给锂离子聚合物电池充电时，该电池在电路中是__________（选填“电源”或“用电器”）； （4）若华为“Mate60pro”手机正常使用时的平均功率为1.5W，则该款手机的理论续航时间为__________小时。（保留一位小数） 16．（23-24九上·扬州宝应·期末）阅读短文，回答问题 超市电动搬运车 如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg） 型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机额定电压/额定功率 进退电机额定电压/额定功率 电机 效率 PTE20X 0.4t 2t 36V 100Ah 36V/800W 36V/900W 80% （1）搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的________________（选填“电流方向”或“磁场方向”）来改变电动机转动方向的； （2）下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是________； A．蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×106J B．蓄电池组充电时，电能转化为化学能 C．蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器 D．蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的 （3）利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关________（选填“S1”、“S2”），货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能将货物提升了________m。 （4）搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表（0~0.6A），滑动变阻器R2（60Ω；1A），压敏电阻R的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最________边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至________Ω。 （5）搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远________m。 17．（23-24九上·扬州邗江·期末）阅读短文，回答问题。 智能电动汽车 如图是国产智能电动汽车。电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，即单位质量储存的电能。该汽车支持三种充电方式，快充半小时即可将电量由30%充至80%；慢充7小时充满；若选配随车充电宝，普通220V插座25小时即可充满。无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的地线，否则该汽车拒绝接受充电。该汽车的部分参数如下表： 整车质量 1680kg 电池容量 60kW•h 电池能量密度 150（W•h）/kg 最高续航里程 570km 能量回收系统是该汽车的智慧功能，当司机高速行车过程中松开油门，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时驱动电机就能够给汽车的电池充电，实现能量回收的同时还具有辅助刹车制动功能。当车速降到“设定速度”时，能量回收系统将自行关闭。 （1）该电动汽车充电时需要外壳保持良好接地，这是为了防止 ； （2）关于能量回收系统，下列判断不正确的是 ； A．汽车加速，速度超过“设定速度”时，能量回收系统开始启动 B．能量回收系统可有效延长刹车片的寿命     C．能量回收系统可提高汽车的续航里程 （3）该汽车配备的电池质量是 kg，某次匀速行驶时，所载人员和货物的总重为1200N，所受阻力为车总重的0.03倍，则其续航里程为 km（g取10N/kg）； （4）该汽车在快充时（由30%充至80%）的充电功率为 kW； （5）若按每千瓦时 0.5元的居民电价计算，在最经济的情况下，该汽车行驶100km的电费成本为 元（保留一位小数）。 考点四 电功率 18．（23-24九上·连云港·期末）下列几种用电器，正常工作时电功率最小的是（　　） A．电风扇 B．电熨斗 C．LED台灯 D．烧水壶 19．（23-24九上·南通市·期末）如图是某手机的“超级快充”插头，匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”，其铭牌参数如表，“超级快充”的“快”是指（　　） 输入：100V～240V，50/60Hz，1.2A 输出：5V，2A或9V，2A或10V A．电压大 B．电流大 C．电功率大 D．电能大 20．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，R为定值电阻，闭合开关S，电路连接正确且正常工作。若此时灯泡L被短路，则下列判断正确的是（　　） A．电压表示数变小 B．电路中总功率变小 C．灯泡将会因为电流过大而烧坏 D．电压表和电流表的示数的比值不变 21．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，电源电压一定，R1是光敏电阻，当光照射强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻。a、b两点间接一电表，当有人经过通道遮蔽光线时，下列说法错误的是（　　） A．ab间应接电压表 B．通过R2的电流变小 C．电表的示数变小 D．电路消耗的总功率增大 22．（23-24九上·常州·期末）将标有“2.5V 0.3A”字样灯泡和标有“3.8V 0.3A”字样的灯泡，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端。灯丝电阻不变，则（　　） A．甲图中的电流大于通过的电流 B．甲图中比更亮 C．乙图中的电压大于的电压 D．乙图中比更亮 23．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图所示，已知电阻，，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．与消耗的电功率之比为 B．通过与的电流之比为 C．与两端电压之比为 D．与相同时间内消耗的电能之比为 24．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲的电路中，电源电压恒定。闭合开关 S 后，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电流变化的图像如图乙所示，根据图像，电源电压为________V．当电压表V1的示数为4V时，R2消耗的电功率为_______W。 25．（23-24九上·连云港·期末）如图所示的电路中，电源电压为6V，只闭合开关S1后，标有“3V 0.3A”的两只灯L1和L2都能正常发光，再闭合开关S2时，灯L1___________，灯L2___________（均选填“发光”或“熄灭”），可能损坏的元件是___________（选填“电源”“ L1”或“L2”）。 26．（23-24九上·泰州海陵·期末）如图所示，电源电压保持不变，是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关S后，滑片P向b端移动时，电流表的示数将___________，电压表的示数与电流表的示数的比值将___________，消耗的功率将___________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 27．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）某同学设计了一个身高、体重测量仪，电路如图所示。改装后的电压表、电流表的刻度分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，R0为定值电阻，滑片P随身高增高而上滑。体检者体重越大，电流表的示数______，电路消耗的总电功率______；改装后______（电压表/电流表/两者）的刻度是均匀的。 28．（23-24九上·南京联合体·期末）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为_________Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为_________A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为_________W。 29．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了______A，此时电路消耗的总功率为_______W． 30．（23-24九上·南京联合体·期末）小灯泡是电学实验中常用的实验器材： （1）如图甲所示，在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，该电路可以探究导体的电阻大小是否跟___________有关，根据___________比较接入电路中的金属丝的电阻大小（忽略温度对金属丝电阻的影响）； （2）如图乙所示，利用身边器材自制简易调光灯电路．电路中铅笔芯和夹子A共同组成的装置相当于我们实验室中常用的仪器是___________，夹子A从最左端移动到最右端的过程中，灯泡亮度变化不明显，应该调换更___________（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验； （3）在实验室利用图丙所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验步骤如下：调节滑动变阻器阻值，直到电压表的示数为___________V，此时电流表的示数0.3A，则小灯泡的额定功率为___________W。 考点五 LED灯替换白炽灯问题 31．（23-24九上·泰州兴化·期末）学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。 （1）为了用电安全，电水壶应该使用__________线插头； （2）小明让家中的电水壶单独工作了6min，标有“1200”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为__________，该电水壶的电功率为__________W。 （3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为__________%。 32．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）标有“2V 0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为________A，电源电压为6V，为使LED灯正常发光，需串联一只________Ω的电阻，与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与________W的小灯泡亮度相当． 33．（23-24九上·扬州江都·期末）一只额定电压为220V，额定功率为4.4W的LED灯泡，其正常工作时电流是_________A。若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是_________kW·h；若该LED灯与功率为44W的白炽灯亮度相当，则用该LED灯代替白炽灯可以节约_________%的电能。 34．（23-24九上·泰州海陵·期末）为保护学生视力，海陵区学校的教室里都安装了LED护眼灯，教室前排两盏LED灯的连接方式是____________联．LED灯的发光效率高，其发光时主要将电能转化为___________能．若“10W”的LED灯与“ 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，则LED灯比白炽灯可节约__________的电能。 35．（23-24九上·盐城东台·期末）LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将___________能转化为光能。如图是额定电压为220V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为___________W，可以节约___________％的电能。 考点六 测量小灯泡的电功率实验 36．（23-24九上·连云港·期末）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电池盒里首尾相接装有四节干电池，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。实验电路如下图所示。 （1）闭合开关前，应将滑片移到___________（选填“A”或“B”）端； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，原因是小灯泡___________（选填下列序号）； ①断路；②短路；③额定功率太小；④实际功率太小 （3）出现第（2）问中的情况时，为了使小灯泡发光，最便捷的做法是___________； （4）测得多组数据和现象如下表所示，则小灯泡的额定功率是___________W； 次数 电压表的示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W ① 1.5 0.20 微亮 ② 2.0 0.22 比第1次亮 ③ 2.5 0.24 比第2次亮 ④ 3.0 0.28 比第3次亮 （5）结合之前进行过的活动“比较两个灯泡的亮暗”所知道的事实，你认为影响灯泡亮度的决定性因素是___________； （6）小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，以测算它不发光时的功率，可是当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V。不添加其它器材，你的解决办法是___________。 37．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10）。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； （2）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数为_______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向________（A/B）端移动； （3）根据实验所测数据，小华绘制出小灯泡的I—U关系图像如图丙，分析图像可知小灯泡额定功率为_______W；同组小明发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是________________________________________________； （4）实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个7.5的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端，此时R0的功率是_______W。 38．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小华在学习了电功率的知识后，找来了一个标有额定电压为“”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，她找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压为且保持不变。 （1）请用笔画线代替导线，帮她连接好图甲实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮_________。 （2）闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来她应该将滑动变阻器的滑片向________移动，同时眼睛注意观察________（电流表/电压表/灯泡），直到灯泡正常发光。 （3）经过多次测量，小华绘制了小灯泡的图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为________。 （4）小华还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻的阻值，于是她设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下： ①闭合开关、，断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为； ②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合、，断开，电压表示数为；则_________。 39．（23-24九上·泰州海陵·期末）为测量小灯泡的额定功率，提供如下器材：电压恒为的电源、标有“”的小灯泡L、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻，开关和导线若干，设计以下两种测量方案。 方案一 （1）连接好图甲电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数且超过量程，则电路故障可能是________________； 序号 小灯泡的亮度 1 1 0.2 0.2 较暗 2 2.5 正常 3 3.0 0.32 0.96 很亮 （2）排除故障后继续进行实验，记录数据如表所示，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，其读数是__________A。分析数据可知：小灯泡的额定功率是________W，小灯泡的亮度随_________电功率的增大而变亮．要完成表格所有数据的收集，滑动变阻器的最大阻值至少是_________； 方案二 （3）在丙图设计的电路中，先断开，闭合S和，调节滑片P，使电压表示数为_________V；再保持滑片位置不变，断开，闭合读出电压表的示数为U； （4）小灯泡额定功率的表达式是________________（用相关符号及数据来表示）。 考点七 电功电功率综合计算 40．（23-24九上·常州·期末）如图所示，电源电压恒定。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由右侧b端移到c点的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，则（　　） A．电源电压为7V B．的阻值为20Ω C．电路的最小功率为1.8W D．滑片P在b端时，10s内产生的热量为4J 41．（23-24九上·扬州广陵·期末）闭合开关S，当滑片P从b端移动到a端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示；当滑片P移到a端时，小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为3V B．该电路总功率变化范围为3W～24W C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω D．小灯泡正常发光1min，消耗的电能为24J 42．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图甲所示电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则下列选项错误的是（　　） A．电源电压为 B．开始时灯泡两端电压 C．灯泡的额定额定功率是 D．曲线a是表示的示数与电流的关系 43．（23-24九上·淮安·期末）淮安某校一学习小组到包装盒生产车间参观，包装盒是边长为4cm均匀正方体，如图甲是生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。 其S为激光源，R1是阻值随光照变强而变小的光敏电阻，R2是阻值为400Ω的定值电阻，a、b间接入“示波器”，示波器的接入对电路无影响。 水平传送带匀速前进，每当传送带上的包装盒通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。 示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。 已知计数器电路中电源两极间的电压恒为 6V，下列选项正确的是（　　） A．无光照射时光敏电阻 R1的功率为 0.2W B．水平传送带上包装盒匀速前进的速度为 0.3m/s C．平均每分钟通过S与R1之间的包装盒个数为1000个 D．有光照射时电阻 R2功率为0.04W 44．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图甲，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，调节电阻箱R，分别绘制了电流表示数与电压表示数、R的阻值变化关系图象，如图乙、丙，则L的额定功率为______W，电源电压为______V；当电流表示数为0.25A时，R消耗的电功率为______W；若将电压表量程换为“0~3V”，设R消耗的功率为P1时，L消耗的功率为P2，则的最小值为______，此时，通电1min灯L消耗的电能为______J。 考点八 电学综合计算题 45．（23-24九上·南通市·期末）如图所示，L是标有“6V1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻。只闭合开关S3，灯泡正常发光，再闭合S1，电流表的示数变化了0.4A。 （1）求灯泡的额定电流； （2）求定值电阻R的阻值； （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡仍正常发光，求此时电路10min内消耗的电能。 46．（23-24九上·南通海门·期末）如图，L是标有“3V，1.2W”字样的小灯泡2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.7A。求： （1）灯泡正常发光时的电流； （2）定值电阻R的阻值； （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，当灯泡仍正常发光时电路的总功率。 47．（23-24九上·常州·期末）在如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，已知电灯L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。当开关S1、S3闭合，断开时，电流表的示数为0.26A；当开关闭合，断开时，电流表的示数为1.25A；当开关闭合，断开时，电流表的示数为0.2A。求： （1）电源电压有多大？ （2）定值电阻R1有多大？ （3）当开关闭合，断开，5min内电路消耗的电能是多少？ （4）当开关闭合，断开，R2的电功率是多大？ 48．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）小明在学习了滑动变阻器相关知识后，利用手边器材制作了一个调光灯，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为。闭合开关后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的关系图像如图所示（电阻丝AB的阻值不随温度变化）。求： （1）滑片移动过程中，小灯泡电功率的变化范围； （2）电阻丝AB的阻值； （3）小灯泡正常发光时，整个电路消耗的电能； （4）当AB连入电路的阻值为时，灯泡消耗的功率为，灯丝的电阻为多少？ 49．（23-24九上·泰州高港等2地·期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关后，电流表的示数为；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关、均闭合后，电流表的示数为，电压表的示数为。下列说法错误的是（　　） A．电源电压为 B．两表位置互换前后，电阻两端的电压之比 C．两表位置互换前后，电阻消耗的功率之比为 D．电阻的阻值为 50．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中错误的是（　　） A．小灯泡的额定功率为3.6W B．电源电压为16V C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18~50Ω 51．（23-24九上·苏州昆山等4市·期末）如图甲，是一种测力装置的部分结构示意图，横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中，如图乙。在A端施加向下的压力F，横梁向下弯曲，从而电阻阻值发生改变，再根据它们两端电压的差值即可测量F的大小。有关分析错误的是（　　） A．通过R1和R2的电流相等 B．R2的电阻减小 C．R1和R2两端电压的差值越大说明A端受到的压力越大 D．R1的功率小于R2的功率 52．（23-24九上·南京联合体·期末）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 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。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．变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω B．电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A C．电路消耗的最小电功率为1.2W D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W 53．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图所示，电源电压恒为6V，，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“4V 2W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　） A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W C．当S、S、S1都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是6Ω 54．（23-24九上·宿迁沭阳·期末）如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。则的阻值为________；图乙中阴影部分面积表示某一时刻的________（填一物理量）；在移动滑片过程中，电功率的最大值为________。 55．（23-24九上·淮安·期末）为研究照明灯具的发光与发热问题， 某物理课外实验小组设计了图甲所示装置进行探究，该装置是装有灯座、挡板和温度计的密封盒子。 选用两个相同装置，将两只额定功率相同但种类不同的照明灯甲和乙分别安装在灯座上，并让两灯正常工作，用温度计测量通电后两盒子中的温度，每隔 1min记录一次温度值，通电 15min，将测得的数据描绘成如图乙所示的图像。 从图像可知， ___________灯的发光效率较高， 实验中应该选择___________（选填“透明”或“不透明”） 挡板，请你分析实验中挡板的作用___________。 56．（23-24九上·南通市·期末）小华做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约10Ω），电源电压为3V。 （1）如图甲所示，小华所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）实验过程中，移动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，则小灯泡的额定功率为________W； （3）小华添加刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图丙所示： ①根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为________Ω； ②小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值（约10Ω）； 序号 长度L/cm 电流I/A 1 30.0 0.20 2 20.0 0.30 3 10.0 0.60 a．按图丙连好电路，闭合开关，移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A； b．保持M位置不变，把Rx接入电路，如图丁所示。闭合开关，电流表的示数为0.20A，Rx＝_________Ω。 c．小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； d．为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是： i．连接图丙电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A； ii．把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为_________A，记下M的位置B； iii．用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则Rx＝_________Ω。 57．（23-24九上·扬州宝应·期末）如图所示，小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率部分器材的规格已标明。 （1）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图甲中导线________（选填“①”、“②”或“③”）发生了________（填写故障名称）； （2）修复故障后，小华进行了六次实验，记录实验数据并在图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示，则根据记录的数据和图像可知：①小灯泡的额定功率为________W。②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为________（填写选项符号）； A．5Ω 2A　　　B．10Ω 2A　　　C．20Ω 1A D．30Ω 1A （3）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的图像应为图丙中的虚线________（选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是________________________________________________； （4）关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方的关系。如图所示的图象中最合理的是________（填写选项符号）。 A．B．C．D． 58．（23-24九上·南京鼓楼·期末）如图是风光互补路灯系统，安装风力发电机和太阳能电池板，分别利用风能和太阳能发电并将电能储存至蓄电池中，供路灯使用。某型号的风光互补路灯参数如下： 风力发电额定输出功率 路灯额定电压 路灯额定功率 太阳能电池板转换效率 200W 24V 48W 20% （1）路灯的额定电流为________A，路灯正常发光时的电阻为________Ω； （2）若仅有风力发电机在额定输出功率下工作10h，同时路灯也正常工作，还可供蓄电池储存的电能为________kW·h； （3）如果太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为，若电池板的面积为，则太阳能电池板平均输出功率为________W。无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能最多能提供照明________h。 59．（23-24九上·南通海门·期末）阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。 进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作（如图甲所示）。 （1）地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 ________（选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取________联的连接方式； （2）关于南通轨道交通2号线的特点，下列说法错误的是________； A．车厢内，USB充电接口给手机提供的电压是220V B．闸瓦与车轮踏面摩擦时，机械能转化为内能 C．列车采用轻量化设计是为了减小车身质量达到节能 D．发光二极管主要是由半导体制作而成 （3）手持式安检仪正常工作时的电流为________mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 ________h； （4）“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，电源电压保持不变；RV为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示。若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，RV的阻值________，电压表的示数________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②该电路的电源电压是________V，当电流为0.3A时，行驶的速度是________km/h。 60．（23-24九上·淮安·期末）某变频空调部分参数如下表所示，空调工作时可以自动调节制冷（热）量。当室温和空调的设定温度相差较大时，空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度。当室温快速达到设定温度后，空调的制冷（热）量随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。 电源电压/V 220 电辅热功率P辅热/kW 1 制冷功率P冷/kW 变化范围0.1~1.4 制冷室外环境温度 不高于43℃ 制热功率P热/kW 变化范围0.18~1.7 制热室外环境温度 不低于-7℃ （1）夏天的某一天，假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度，然后该空调又以某一恒定的功率工作了3h，全过程空调消耗的电能为，则后3h空调工作的功率是多少？ （2）冬天用该空调将室温从2℃调升至22℃，至少需要多少时间？[室内空气质量为300kg，空气的比热容为] （3）空调设计的制热功率大于制冷功率，其原因可能是什么？ 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 $$