15.2电功率-2024-2025学年九年级物理下册步步为赢·课课练（苏科版）

苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十五章《电功和电热》 15.2电功率 夯实基础 知识点一 电功率 1．定义：电功与时间的比值就是电功率。 2．单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算：1W=1×10-3kW=1×103mW 3．物理意义：电流单位时间内所做的功，是表示电流做功快慢的物理量。 4．常见用电器的功率 序号 不同的用电器 功率大小 序号 不同的用电器 功率大小 1 巨型计算机 4.04×106W 7 台式计算机 约200W 2 家用空调（挂机） 约1000W 8 液晶电视机 约100W 3 家用空调（柜机） 约2000W 9 电风扇 约20W 4 吸尘器 约800W 10 手电筒 约0.5W 5 电吹风机（冷风挡） 约100W 11 计算器 约0.5mW 6 电吹风机（热风挡） 约500W 12 电子表 约0.01mW 5．电功率计算公式：（适用于所有电路） 敲黑板：用电器两端的电压决定着用电器的功率。 （1）对于所有用电器，根据可知，电压越大，电流越大，功率也越大。 （2）对于定值电阻，根据可知，功率与电压的平方成正比。如果电压U减小为原来的，功率减小为原来的；如果电压U增大为原来的n倍，功率增大为原来的倍。 6．对于纯电阻电路，由于，可得 7．对于串联电路： 对于并联电路： 因此，无论用电器串联或并联，计算总功率都有。 8．单位“kW·h”的来历 由可得，当P代入数据的单位为kW，t代入数据的单位为h时，W的单位即为kW·h。 敲黑板：滑动变阻器最大功率的计算方法 （1）串联电路： 如图所示，由于滑动变阻器电阻变化时，其通过的电流与电阻变化、两端电压的变化趋势相反，故仅通过无法直接确定其最大功率。可转换思路，利用总功率和定值电阻功率计算，做法如下： 当时，即时，有P2功率的最大值。也就是说，当变阻器R2阻值等于定值电阻R1时，其功率最大。 （2）并联电路： 如图所示，由于各支路两端的电压均为电源电压，保持不变，故根据可知，当滑动变阻器R2电阻越小，其功率越大。 趁热打铁： 例1．电子式电能表上标有“1600imp/（kW·h）”字样，将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表指示灯闪烁了1600次。该用电器可能是（　　） A．电灯 B．空调器 C．电视机 D．排风扇 例2．下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 例3．小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象 B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W 例4．如图所示电路，电源电压4.5V，灯泡L规格“3V，1.5W”，定值电阻R=9Ω，滑动变阻器R′标有“24Ω，0.5A”字样，电压表接量程，电流表接量程（忽略灯泡电阻随温度变化），保证安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器的取值范围是 B．闭合S、S1，断开S2，电流表的变化范围 C．闭合S、S2，断开S1，电路的最大功率为2.7W D．闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的最大功率为0.5625W 知识点二 额定功率和实际功率 1．额定电压与额定功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，用表示。 （2）额定电流：用电器正常工作时的电流，用表示。 （3）额定功率：用电器在额定电压下的功率，用表示。 （4）灯泡的规格：某灯泡上标有“PZ220V-25”或者“220V 25W”字样表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流，灯丝阻值。 2．实际电压和实际功率 （1）实际电压：用电器工作时实际的电压，用表示。 （2）实际电流：用电器工作时实际的电流，用表示。 （3）实际功率：用电器在实际电压下工作的功率，用表示。 （4）灯泡的亮度：灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关，实际功率越高，单位时间转化的光能越多，灯泡越亮。 3．额定功率与实际功率的关系： 额定功率是用电器性能的参数，体现了它正常工作时消耗电能的快慢，与用电器实际的工作状态无关。实际功率体现了用电器实际工作时消耗电能的快慢，由用电器两端实际的电压决定。 ①当时，，用电器正常工作（灯正常发光） ②当时，，用电器不能正常工作（灯光暗淡） ③当时，，长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈，灯丝容易烧断） 敲黑板：1．已知两灯泡规格，当两灯泡串联或并联工作时亮度的比较方法 第一步：用计算灯泡的电阻 第二步：串联电路：因通过两灯泡的电流相同，选用判断，电阻大的功率大，灯泡更亮 并联电路：因两灯泡两端的电压相同，选用判断，电阻小的功率大，灯泡更亮 例如：灯泡L1“6V 9W”，灯泡L2“6V 6W” ①，，故。 ②串联时，根据可知，电流相同时，电阻大的实际功率大，故，L2比L1亮。 并联时，根据可知，电压相同时，电阻小的实际功率大，故，故L1比L2亮 2．已知两灯泡规格，当两灯泡串联或并联时，哪个灯泡可以正常工作的判断方法。 串联电路：由于串联电路电流相同，而两个灯泡的额定电流不同，因此用分别算出两个灯泡的额定电流，为了保证两个灯泡都不会被烧坏，电路中最大电流只能为较小的额定电流，故额定电流较小的灯泡可正常工作。 并联电路：由于并联电路各支路电压相同，而两个灯泡的额定电压不同，为了保证两个灯泡都不会被烧坏，电源电压最大只能为较小的额定电压，故额定电压较小的灯泡可正常工作。 趁热打铁： 例5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V　25W”字样，乙灯上标有“220V　100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．甲灯额定功率大于乙灯的额定功率 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电功率大 例6．某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯L1标有“4V 2W”字样，灯L2标有“2V 2W”字样。当开关拨至1位置时，灯L1恰好正常发光；当开关拨至2位置时，灯L2也恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．L1正常发光时比L2正常发光时要亮一些 C．R0=5Ω D．S从接1到接2，R0的电功率变化了3W 例7．标有“6V，3W”和“6V，6W”的灯和，假设两灯灯丝电阻不变，若将它们串联在某电源上，在保证电路安全的条件下，使其中一个灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为12V B．灯L1和L2两端的电压之比为1∶2 C．灯L2和L1的发光亮度相同 D．电路消耗的总功率为4.5W 知识点三 电功率的测量 1．利用，测量被测量电路或用电器消耗的电能及时间，计算功率。 2．利用P=UI，测量被测量电路或用电器两端的电压和通过的电流，计算功率。 实验：伏安法测小灯泡的电功率 【实验目的】 测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，额定电压为2.5V的小灯泡一个，导线若干 【实验原理】 【实验设计】 由可知，要测量小灯泡L的功率需要同时获得通过小灯泡L的电流及小灯泡L两端的电压，故电路连接如图所示，电压表测量小灯泡L两端的电压，电流表测量通过小灯泡L的电流。 （1）将小灯泡L接入电路，通过调节滑动变阻器R，使得电压表示数为额定电压U额，电流表示数为I1，观察小灯泡的亮度。 （2）调节滑动变阻器R，使得电压表示数为1.2U额，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R，使得电压表示数为另一值0.8U额，电流表示数为I3。 （4）将数据汇入表格，计算三次实验小灯泡的实际功率 【数据记录】(数据仅供参考) 序号 电压表示数U 电流表示数I 电功率P 灯泡亮度 1 2.5V 0.21A 0.53W 正常 2 3V 0.26 0.78W 更亮 3 2V 0.17A 0.34W 更暗 【实验结论】 1．不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡的实际功率越大。 2．小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变小灯泡两端的电压及通过小灯泡的电流。 4．实验多次的目的：使小灯泡在不同电压下工作。 由于任何用电器在不同电压的实际功率不相同，故在测量小灯泡功率的实验中，不能在不同电压下多次实验取平均值，平均值无意义。 5．在电压高于小灯泡额定电压时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。 趁热打铁： 例8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 (1)请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮）； (2)连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (3)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“”或“”）端移动； (4)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 ； (5)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ② ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　） A．家用电扇的额定功率为500W B．我国家庭电路的电压为220V C．家用电热水壶每小时消耗电能5kW·h D．教室里一盏日光灯的工作电流约为1A 2．灯标有“3V 3W”字样，灯标有“3V 15W”字样。将两灯串联在3.6V的电源上，闭合开关后，灯刚好正常发光，但看不见灯发光，原因可能是（　　） A．灯断路 B．灯短路 C．灯的电阻太大 D．灯的实际功率太小 3．图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ）（　　） A．豆浆机的电动机和加热管是串联的 B．加热管的电阻是40Ω C．豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D．做好一次豆浆，需消耗11110J的电能 4．小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 5．如图所示的电路中，将开关S闭合，完全相同的灯和灯均正常发光。下列说法正确的是（　　） A．灯比灯亮 B．通过A点的电流大于通过B点的电流 C．若灯断路，灯仍能正常工作 D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 6．有两个分别标有“3V　3W”和“6V　6W”的灯泡，若将它们并联在电路中，使其中一个灯泡能正常发光，则并联电路中的干路电流最大是（　　） A．1A B．2A C．0.5A D．1.5A 7．标有“220V、100W”，标有“220V、40W”，把它们串联后接在220V电源上，下面分析正确的是（   ） A．两盏电灯的总功率等于140W． B．两灯的总功率小于40W C．较亮的灯是 D．若电源电压是440V，两灯都能正常发光 二、填空题 8．兴趣小组设计如图所示的电路进行实验探究， 电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样， R为定值电阻。调节电源电压， 电压表和电流表的示数变化图像如图所示。当电压表的示数为6V时，小灯泡L的电阻为 Ω；调节电源电压， 当电路消耗的总功率为0.8W时， 电源电压为 V。 9．如图，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如乙图所示，则电源电压是 V，L2的额定功率是 W。 10．如图甲是小灯泡和电阻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，则此时小灯泡的电阻为 ；再闭合开关，电流表示数变化了 A。若将R与标有“50Ω，0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则电路的最大电功率是 W。 11．把标有“5V10W”的灯泡和“15Ω0.6A”的滑动变阻器并联后接到电源上，要使灯泡不被损坏，则电路的最大电流应为 A；电路的最大功率是 W。 12．某型号电饭煲有加热和保温功能，如图是其内部电路原理图，如表是该电饭煲的铭牌。在当开关S （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于加热挡，电热丝R2的阻值是 Ω。若家庭电路中，仅使用电饭煲加热挡工作3min，标有“2000imp/（kW•h）”字样的电能表闪灯100次，电饭煲的实际功率为 W。 额定电压 220V 保温功率 44W 加热功率 1210W 13．如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。 三、实验题 14．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图（甲）所示。 (1)请用笔画线代替导线将图（甲）中电路连接完整； (2)正确接入电压表后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是 ； (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图（乙）所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图（丙）所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； (5)图（丙）所示图像不是直线的原因是 ，由图中所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 。 15．在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一、 （1）可以根据 比较相同时间内电流做功的多少； （2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；如图实验成功可得结论： （3）小明根据电路图正确操作，验证了实验结论，在实验过程中可能出现的实验现象是 ； A．电压越大的灯越亮     B．电压越大的灯越暗 C．电阻越大的灯越暗     D．滑动变阻器向某一方向滑动，一个灯变亮，一个灯变暗 （4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：① ；② 。 四、计算题 16．图甲是大型机械厂用来称重的电子吊秤。某物理小组设计了“吊秤”的模拟电路（图乙），电路中电源电压恒为6V，R1为拉力敏感电阻，其阻值与所受拉力F的关系如表所示，R0为定值电阻。 拉力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R1/ 300 270 240 210 180 150 120 … (1)当拉力为0时，电流表示数为15mA，求R0的阻值； (2)当拉力敏感电阻R1受到250N的拉力时，整个电路通电5min消耗的电能是多少？ 17．如图所示，滑动变阻器上标有“；2A”字样，当滑片P在中点时，电流表读数为0.3安，电压表读数为3V，求： (1)电阻； (2)电源电压； (3)滑动变阻器移到右端通电100s，整个电路电流所做的功。 ——提能力—— 1．指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。 (1)如图甲所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于手机电路中的 ； (2)如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ，给手机充电过程中，手机电池相当于 （选填“电”或“用电器”）； (3)“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为，充电电流为，其手机的电池容量是，手机电池标有“电压”的字样。最多可以充入电能____；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下，要在内充满该手机电池，至少需要 的充电电压。 2．如图甲是灯L和电阻R的I-U图象。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。 3．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中， 电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。则： (1)电源电压是多少？ (2)求变阻器允许接入的最大阻值？ (3)小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功？ 4．图甲所示会场条幅升降机依靠电动机将条幅提升上去。图乙所示电路是其简化电路，电源电压保持12V不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，直流电动机的线圈电阻为2Ω。匀速提升重为4N的条幅时，闭合开关S后，电压表的示数为8V，电动机正常工作，且有10%的电能用来提升条幅，求条幅20s内上升的高度。    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十五章《电功和电热》 15.2电功率 夯实基础 知识点一 电功率 1．定义：电功与时间的比值就是电功率。 2．单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算：1W=1×10-3kW=1×103mW 3．物理意义：电流单位时间内所做的功，是表示电流做功快慢的物理量。 4．常见用电器的功率 序号 不同的用电器 功率大小 序号 不同的用电器 功率大小 1 巨型计算机 4.04×106W 7 台式计算机 约200W 2 家用空调（挂机） 约1000W 8 液晶电视机 约100W 3 家用空调（柜机） 约2000W 9 电风扇 约20W 4 吸尘器 约800W 10 手电筒 约0.5W 5 电吹风机（冷风挡） 约100W 11 计算器 约0.5mW 6 电吹风机（热风挡） 约500W 12 电子表 约0.01mW 5．电功率计算公式：（适用于所有电路） 敲黑板：用电器两端的电压决定着用电器的功率。 （1）对于所有用电器，根据可知，电压越大，电流越大，功率也越大。 （2）对于定值电阻，根据可知，功率与电压的平方成正比。如果电压U减小为原来的，功率减小为原来的；如果电压U增大为原来的n倍，功率增大为原来的倍。 6．对于纯电阻电路，由于，可得 7．对于串联电路： 对于并联电路： 因此，无论用电器串联或并联，计算总功率都有。 8．单位“kW·h”的来历 由可得，当P代入数据的单位为kW，t代入数据的单位为h时，W的单位即为kW·h。 敲黑板：滑动变阻器最大功率的计算方法 （1）串联电路： 如图所示，由于滑动变阻器电阻变化时，其通过的电流与电阻变化、两端电压的变化趋势相反，故仅通过无法直接确定其最大功率。可转换思路，利用总功率和定值电阻功率计算，做法如下： 当时，即时，有P2功率的最大值。也就是说，当变阻器R2阻值等于定值电阻R1时，其功率最大。 （2）并联电路： 如图所示，由于各支路两端的电压均为电源电压，保持不变，故根据可知，当滑动变阻器R2电阻越小，其功率越大。 趁热打铁： 例1．电子式电能表上标有“1600imp/（kW·h）”字样，将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表指示灯闪烁了1600次。该用电器可能是（　　） A．电灯 B．空调器 C．电视机 D．排风扇 【答案】B 【详解】依题意得，该电器工作30min，消耗的电能 该用电器的电功率为 电灯的电功率为40W左右，空调器的电功率可达2000W，电视机的电功率约为200W左右，排风扇的电功率为60W左右，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 例2．下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程 【答案】C 【详解】A．根据W=Pt可知，用电器消耗的电能越多，时间未知，不能判断电功率越大，故A错误； B．由W=UIt可知，电流做功的多少和电压、电流和通电时间有关，电压和通电时间未知，不能判断通过用电器的电流越大，电流做的功越多，故B错误； C．电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，它消耗电能越快，用电器的电功率越大，故C正确； D．电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程，故D错误。 故选C。 例3．小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象 B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W 【答案】D 【详解】A．定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线，不是曲线，故A错误； BC．由图甲可知，小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流 IL＝0.3A IR＝0.1A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流 I＝IL+IR＝0.3A+0.1A＝0.4A 小灯泡L的实际功率 PL＝UIL＝4V×0.3A＝1.2W 故BC错误； D．如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知，当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压 U＝UL+UR＝2V+8V＝10V 恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，所以电路消耗的总功率是 P＝U′I′＝10V×0.2A＝2W D正确。 答案D。 例4．如图所示电路，电源电压4.5V，灯泡L规格“3V，1.5W”，定值电阻R=9Ω，滑动变阻器R′标有“24Ω，0.5A”字样，电压表接量程，电流表接量程（忽略灯泡电阻随温度变化），保证安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器的取值范围是 B．闭合S、S1，断开S2，电流表的变化范围 C．闭合S、S2，断开S1，电路的最大功率为2.7W D．闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的最大功率为0.5625W 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器与灯泡串联，由可知，灯泡L的电阻为 由可知，灯泡的额定电流为 因电流表量程为，且滑动变阻器允许的最大电流为0.5A，所以电路允许的最大电流为0.5A，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以此时滑动变阻器两端电压为 由可得，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端电压为 忽略灯泡电阻随温度变化，此时电路最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 显然滑动变阻器的取值范围是，电流表的变化范围，故AB错误； C．由电路图可知，闭合S、S2，断开S1，定值电阻与滑动变阻器串联，电源电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大为 小于0.6A，故电路安全，电路的最大功率为 故C错误； D．由 可知，当时，滑动变阻器的功率最大，则滑动变阻器的最大功率为 故D正确。 故选D。 知识点二 额定功率和实际功率 1．额定电压与额定功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，用表示。 （2）额定电流：用电器正常工作时的电流，用表示。 （3）额定功率：用电器在额定电压下的功率，用表示。 （4）灯泡的规格：某灯泡上标有“PZ220V-25”或者“220V 25W”字样表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流，灯丝阻值。 2．实际电压和实际功率 （1）实际电压：用电器工作时实际的电压，用表示。 （2）实际电流：用电器工作时实际的电流，用表示。 （3）实际功率：用电器在实际电压下工作的功率，用表示。 （4）灯泡的亮度：灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关，实际功率越高，单位时间转化的光能越多，灯泡越亮。 3．额定功率与实际功率的关系： 额定功率是用电器性能的参数，体现了它正常工作时消耗电能的快慢，与用电器实际的工作状态无关。实际功率体现了用电器实际工作时消耗电能的快慢，由用电器两端实际的电压决定。 ①当时，，用电器正常工作（灯正常发光） ②当时，，用电器不能正常工作（灯光暗淡） ③当时，，长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈，灯丝容易烧断） 敲黑板：1．已知两灯泡规格，当两灯泡串联或并联工作时亮度的比较方法 第一步：用计算灯泡的电阻 第二步：串联电路：因通过两灯泡的电流相同，选用判断，电阻大的功率大，灯泡更亮 并联电路：因两灯泡两端的电压相同，选用判断，电阻小的功率大，灯泡更亮 例如：灯泡L1“6V 9W”，灯泡L2“6V 6W” ①，，故。 ②串联时，根据可知，电流相同时，电阻大的实际功率大，故，L2比L1亮。 并联时，根据可知，电压相同时，电阻小的实际功率大，故，故L1比L2亮 2．已知两灯泡规格，当两灯泡串联或并联时，哪个灯泡可以正常工作的判断方法。 串联电路：由于串联电路电流相同，而两个灯泡的额定电流不同，因此用分别算出两个灯泡的额定电流，为了保证两个灯泡都不会被烧坏，电路中最大电流只能为较小的额定电流，故额定电流较小的灯泡可正常工作。 并联电路：由于并联电路各支路电压相同，而两个灯泡的额定电压不同，为了保证两个灯泡都不会被烧坏，电源电压最大只能为较小的额定电压，故额定电压较小的灯泡可正常工作。 趁热打铁： 例5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V　25W”字样，乙灯上标有“220V　100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．甲灯额定功率大于乙灯的额定功率 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电功率大 【答案】D 【详解】A．“220V”表示灯泡工作时两端的额定电压为220V，不是实际电压，故A错误； B．由图可知，甲灯的额定功率是25W，乙灯的额定功率是100W，所以甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，故B错误； C．因为，虽然正常工作时甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，但是不知道两灯工作的时间，所以无法确定谁消耗的电能多，故C错误； D．两灯均正常发光时，都在额定功率下工作，甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，即乙灯消耗的电功率大，故D正确。 故选D 。 例6．某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯L1标有“4V 2W”字样，灯L2标有“2V 2W”字样。当开关拨至1位置时，灯L1恰好正常发光；当开关拨至2位置时，灯L2也恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．L1正常发光时比L2正常发光时要亮一些 C．R0=5Ω D．S从接1到接2，R0的电功率变化了3W 【答案】D 【详解】AC．由题意知，当开关拨至1位置时，灯L1恰好正常发光，此时是由灯L1和R0组成的串联电路，由P=UI可得，电路中的电流 根据串联电路的电压规律得，电源电压为 ①当开关拨至2位置时，灯L2也恰好正常发光，此时是由灯L2和R0组成的串联电路，电路中的电流 则电源电压为 ② 联立①②两式解得 R0=4Ω， 故AC错误； B．灯泡的亮度是由其实际功率决定的，当两个灯泡都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，由于两个灯泡的额定功率相等，所以它们的亮度相等，故B错误； D．S从接1到接2，R0的电功率变化了 故D正确。 故选D。 例7．标有“6V，3W”和“6V，6W”的灯和，假设两灯灯丝电阻不变，若将它们串联在某电源上，在保证电路安全的条件下，使其中一个灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为12V B．灯L1和L2两端的电压之比为1∶2 C．灯L2和L1的发光亮度相同 D．电路消耗的总功率为4.5W 【答案】D 【详解】A．两个灯泡的额定电流分别为 两个灯泡的电阻分别为 将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，电源电压为 故A错误； B．根据可知，灯L1和L2两端的电压之比为 故B错误； C．灯L1和L2的电流相等，灯L1和L2两端的电压不相等，根据可知，灯L1和L2的实际功率不相等，故灯L1和L2的发光亮度不同，故C错误； D．根据P=UI可知，电路消耗的总功率为 故D正确。 故选D。 知识点三 电功率的测量 1．利用，测量被测量电路或用电器消耗的电能及时间，计算功率。 2．利用P=UI，测量被测量电路或用电器两端的电压和通过的电流，计算功率。 实验：伏安法测小灯泡的电功率 【实验目的】 测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，额定电压为2.5V的小灯泡一个，导线若干 【实验原理】 【实验设计】 由可知，要测量小灯泡L的功率需要同时获得通过小灯泡L的电流及小灯泡L两端的电压，故电路连接如图所示，电压表测量小灯泡L两端的电压，电流表测量通过小灯泡L的电流。 （1）将小灯泡L接入电路，通过调节滑动变阻器R，使得电压表示数为额定电压U额，电流表示数为I1，观察小灯泡的亮度。 （2）调节滑动变阻器R，使得电压表示数为1.2U额，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R，使得电压表示数为另一值0.8U额，电流表示数为I3。 （4）将数据汇入表格，计算三次实验小灯泡的实际功率 【数据记录】(数据仅供参考) 序号 电压表示数U 电流表示数I 电功率P 灯泡亮度 1 2.5V 0.21A 0.53W 正常 2 3V 0.26 0.78W 更亮 3 2V 0.17A 0.34W 更暗 【实验结论】 1．不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡的实际功率越大。 2．小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变小灯泡两端的电压及通过小灯泡的电流。 4．实验多次的目的：使小灯泡在不同电压下工作。 由于任何用电器在不同电压的实际功率不相同，故在测量小灯泡功率的实验中，不能在不同电压下多次实验取平均值，平均值无意义。 5．在电压高于小灯泡额定电压时，需小心调节滑动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。 趁热打铁： 例8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 (1)请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮） ； (2)连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (3)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“”或“”）端移动； (4)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 ； (5)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ② ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 【答案】(1)(2)短路 (3) 2.2 B (4)0.75 (5) 闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变 【详解】（1）要求滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮，则变阻器应选择右下接线柱串联到电路中，作图答案所示。 （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是灯泡被短路。 （3）[1][2]闭合开关后，由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，小于额定电压2.5V，故应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的特点，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向B端移动。 （4）根据如图丙所示的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，从图像可算出小灯泡的额定功率为 （5）[1][2][3]①闭合开关S和，断开开关，此时灯泡、定值电阻R、变阻器串联，电压表测灯泡电压，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为，则灯泡正常发光； ②闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变，此时连接方式不变，灯泡仍正常发光，电压表测灯泡、定值电阻R总电压，读出此时电压表示数为，则定值电阻R电压为； ③电路中电流为 小灯泡额定功率为 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．下列物理量的估测中，最接近实际的是（　　） A．家用电扇的额定功率为500W B．我国家庭电路的电压为220V C．家用电热水壶每小时消耗电能5kW·h D．教室里一盏日光灯的工作电流约为1A 【答案】B 【详解】A．家用电扇的额定功率约为100W，故A不符合题意； B．我国家庭电路的电压为220V，用电高峰期会有所降低，故B符合题意； C．家用电热水壶每小时消耗电能约为1kW·h，故C不符合题意； D．教室里一盏日光灯的工作电流约为0.2A，故D不符合题意。 故选B。 2．灯标有“3V 3W”字样，灯标有“3V 15W”字样。将两灯串联在3.6V的电源上，闭合开关后，灯刚好正常发光，但看不见灯发光，原因可能是（　　） A．灯断路 B．灯短路 C．灯的电阻太大 D．灯的实际功率太小 【答案】D 【详解】A．将两灯串联在3.6V的电源上，若灯L2断路，则L1不发光，故A错误； B．将两灯串联在的3.6V电源上，若L2短路，则L1两端电压将增大3.6V，大于其额定电压3V，则此时灯L1不会正常发光，故B错误； CD．灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，将两灯串联在3.6V的电源上，两灯泡串联时通过它们的电流相等，闭合开关后，L1刚好正常发光，但看不见L2发光，说明L2的实际功率太小，根据可知，L2的电阻太小，故C错误，D正确。 故选D。 3．图甲是一个在家庭电路中使用的豆浆机实物图，主要构造是一个电动机通过金属机带动其下部的刀片旋转粉碎打浆，刀片外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热。制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像。则下列说法正确的是（ ）（　　） A．豆浆机的电动机和加热管是串联的 B．加热管的电阻是40Ω C．豆浆机中电动机正常工作时的电流是2A D．做好一次豆浆，需消耗11110J的电能 【答案】B 【详解】A．制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行，两者互不影响，豆浆机的电动机和加热管是并联的，故A不符合题意； B．根据图像知，加热时的电功率为1210W，由 可得，豆浆机正常工作时加热管电阻丝的阻值 故B符合题意； C．由 可得，豆浆机正常打豆浆时，通过电动机电流 故C不符合题意； D．由乙图可知，加热时间t1=9min=540s，电动机工作时间t2=2min=120s，由 可得，加热消耗的电能为 电动机工作消耗的电能为 豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能 故D不符合题意。 故选B。 4．小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 【答案】C 【详解】A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故A错误； B．由乙图可知，当灯泡正常发光时电压为3.8V时，电流为0.3A，则小灯泡的电阻约为 故B错误； C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为 故C正确； D．小灯泡两端电压为2.0V时，由乙图可知电路中的电流为0.22A，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器消耗的电功率为 故D错误。 故选C。 5．如图所示的电路中，将开关S闭合，完全相同的灯和灯均正常发光。下列说法正确的是（　　） A．灯比灯亮 B．通过A点的电流大于通过B点的电流 C．若灯断路，灯仍能正常工作 D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 【答案】D 【详解】ABD．由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流；两能正常工作，已知灯L1和灯L2完全相同（其电阻相同），且两灯串联，所以由U=IR可知，两灯的电压相同，即AB两点间的电压等于BC两点间的电压；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两只灯泡两端电压相同，通过的电流相同，由公式P=UI知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故AB错误，D正确； C．若灯L1断路，整个电路断路，灯L2不能工作，故C错误。 故选D。 6．有两个分别标有“3V　3W”和“6V　6W”的灯泡，若将它们并联在电路中，使其中一个灯泡能正常发光，则并联电路中的干路电流最大是（　　） A．1A B．2A C．0.5A D．1.5A 【答案】D 【详解】有两个分别标有“3V　3W”和“6V　6W”的灯泡，由可知，它们的阻值分别为 将它们并联在电路中，使其中一个灯泡能正常发光，为了保证电路安全，加在两端的最大电压U=3V，则流过两灯的电流分别为 并联电路中的干路电流最大 故选D。 7．标有“220V、100W”，标有“220V、40W”，把它们串联后接在220V电源上，下面分析正确的是（   ） A．两盏电灯的总功率等于140W． B．两灯的总功率小于40W C．较亮的灯是 D．若电源电压是440V，两灯都能正常发光 【答案】B 【详解】AB．由于L1标有“220V、100W”， L2标有“220V、40W”，所以两灯的电阻分别为 把它们串联后接在220V电源上，两灯的总功率为 故A错误，B正确； C．根据可知，当电流相等时，实际电功率与电阻成正比，由于，所以，即较亮的是L2，故C错误； D．若电源电压是440V，由串联电阻的分压特点可知，两灯两端的电压不相等，不可能两灯都正常发光，且L2，可能会被烧坏，故D错误。 故选B。 二、填空题 8．兴趣小组设计如图所示的电路进行实验探究， 电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样， R为定值电阻。调节电源电压， 电压表和电流表的示数变化图像如图所示。当电压表的示数为6V时，小灯泡L的电阻为 Ω；调节电源电压， 当电路消耗的总功率为0.8W时， 电源电压为 V。 【答案】 30 2 【详解】[1]据电路图可知，电路为灯泡和定值电阻并联，当电压表的示数为6V时，小灯泡正常工作，则灯泡此时的电阻为 [2]根据U-I图像， 当电路消耗的总功率为0.8W时，由可知，此时电源电压为2V，干路电流为0.4A。 9．如图，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如乙图所示，则电源电压是 V，L2的额定功率是 W。 【答案】 6 0.8 【详解】[1][2]由电路图可知，当S接1时，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，电源电压U=6V，I=0.6A；当S接2时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，由图乙可知，U1=2V，I′=0.2A，由串联电路电压的规律可知L2两端的电压 U2=U-U1=6V-2V=4V 灯泡L2正常发光，L2的额定功率 P2额=U2I′=4V×0.2A=0.8W 10．如图甲是小灯泡和电阻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，则此时小灯泡的电阻为 ；再闭合开关，电流表示数变化了 A。若将R与标有“50Ω，0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则电路的最大电功率是 W。 【答案】 4 0.2 0.4 【详解】[1]当闭合开关S、断开开关S1时，电路为L的简单电路，由甲图象可知，当灯泡两端的电压UL=2V时，通过的电流IL=0.5A，此时灯泡的实际功率 PL=ULIL=2V×0.5A=1W 电源的电压 U=UL=2V 由欧姆定律可得灯泡L的阻值为 [2]当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时R两端的电压为2V，由图象可知IR=0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A。 [3]若将R与标有“50Ω，0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上，串联电路的电流处处相等，当滑动变阻器接入电路阻值为0时，电路电流最大为0.2A，电路消耗的最大功率 P大=UI大=2V×0.2A=0.4W 11．把标有“5V10W”的灯泡和“15Ω0.6A”的滑动变阻器并联后接到电源上，要使灯泡不被损坏，则电路的最大电流应为 A；电路的最大功率是 W。 【答案】 2.6 13 【详解】[1]根据并联电路中电压规律，不损坏灯泡的前提下，电路中的最大电压是5V，则灯泡此时的电流为 滑动变阻器允许通过的电流为0.6A，则电路的最大电流应为 [2]电路的最大功率是 12．某型号电饭煲有加热和保温功能，如图是其内部电路原理图，如表是该电饭煲的铭牌。在当开关S （选填“断开”或“闭合”）时，电饭煲处于加热挡，电热丝R2的阻值是 Ω。若家庭电路中，仅使用电饭煲加热挡工作3min，标有“2000imp/（kW•h）”字样的电能表闪灯100次，电饭煲的实际功率为 W。 额定电压 220V 保温功率 44W 加热功率 1210W 【答案】 闭合 40 1000 【详解】[1]由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，由可知，电路中的电功率最小。当开关S闭合时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，电饭煲处于加热挡。 [2]由可知，R2的阻值 [3]2000imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁2000次，则电能表指示灯恰好闪烁了100次，电饭煲消耗的电能 电饭煲的实际功率 13．如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。 【答案】 10 3 串联 0.2 【详解】[1]已知灯L标有“3V 0.9W”字样，根据可知，灯L的电阻为 [2][3][4]分析电路图可知，当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。此时灯L正常工作，因此灯L两端电压为3V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压，为3V，因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A，则定值电阻R的阻值为 分析电路图可知，当开关S2、S3断开，S1闭合时，电路中只有一条电流路径，因此灯L与电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻为 R总=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω 此时电路的电流为 因此电流表的示数为0.2A。 三、实验题 14．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图（甲）所示。 (1)请用笔画线代替导线将图（甲）中电路连接完整 ； (2)正确接入电压表后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是 ； (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图（乙）所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图（丙）所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； (5)图（丙）所示图像不是直线的原因是 ，由图中所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 。 【答案】(1)(2)小灯泡开路 (3)B (4)0.625 (5) 小灯泡的电阻随温度升高而变大 10 【详解】（1）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表要选择小量程并联在灯泡的两端，滑动变阻器按照“一上一下”的原则选择接线柱，据此连接实物图如答案所示。 （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压，所以故障可能是小灯泡开路。 （3）如图乙所示，电压表使用0~3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，即分度值为0.1V，电压为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，要使灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，根据串联电路分压原理，滑动变阻器的电阻要减小，则滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 （5）[1]随灯泡两端电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大，即小灯泡的电阻随温度升高而变大，所以图丙所示的I-U图像不是直线。 [2]从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为 15．在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，如图是进行该探究的电路之一、 （1）可以根据 比较相同时间内电流做功的多少； （2）由如图所示电路，可探究电流做功多少与 的关系；如图实验成功可得结论： （3）小明根据电路图正确操作，验证了实验结论，在实验过程中可能出现的实验现象是 ； A．电压越大的灯越亮     B．电压越大的灯越暗 C．电阻越大的灯越暗     D．滑动变阻器向某一方向滑动，一个灯变亮，一个灯变暗 （4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：① ；② 。 【答案】 灯泡的亮度 电压 在导体的电流和通电时间相同时，导体两端电压越大，电流做的功越多 A 连接电路开关未断开 滑动变阻器的滑片没有放在阻值最大处 【详解】（1）[1]灯泡将电能转化为光能和热能，故可以根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少。 （2）[2]由电路图知道，两灯泡串联，流过灯泡的电流与通电时间均相等，故可探究电流做功多少与电压的关系。 [3]根据电压大的较亮，可以得出：在导体的电流和通电时间相同时，导体两端电压越大，电流做的功越多。 （3）[4]因灯泡两端的实际电压越大，灯泡的实际功率越大，故可知支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡更亮，滑动变阻器向某一方向滑动，电流同时变大或变小，因而电功率同时变大或变小，不可能一个灯变亮，一个灯变暗，故A正确，BCD错误。 故选A。 （4）[5][6]为了保护电路，在连接导线时，开关应断开，将滑动变阻器的阻值调到阻值最大处，由题意知道，连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，故实验中的两个操作不当之处为：①连接电路时开关未断开；②滑动变阻器未调到阻值最大处。 四、计算题 16．图甲是大型机械厂用来称重的电子吊秤。某物理小组设计了“吊秤”的模拟电路（图乙），电路中电源电压恒为6V，R1为拉力敏感电阻，其阻值与所受拉力F的关系如表所示，R0为定值电阻。 拉力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R1/ 300 270 240 210 180 150 120 … (1)当拉力为0时，电流表示数为15mA，求R0的阻值； (2)当拉力敏感电阻R1受到250N的拉力时，整个电路通电5min消耗的电能是多少？ 【答案】(1)100Ω (2)43.2J 【详解】（1）当拉力为0N时，电流表示数为 I=15mA0.015A 电路的总电阻 由表格数据可知：当拉力为0N时，R1=300Ω，由电路图可知，R1、R0串联，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得 （2）当拉力为250N时，R1是150Ω，此时电路的总电阻 此时电路中的电流 整个电路通电5min消耗的电能 17．如图所示，滑动变阻器上标有“；2A”字样，当滑片P在中点时，电流表读数为0.3安，电压表读数为3V，求： (1)电阻； (2)电源电压； (3)滑动变阻器移到右端通电100s，整个电路电流所做的功。 【答案】(1) (2)9V (3)162J 【详解】（1）分析电路可知，R1、R2串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流。当滑片P在中点时，电流表读数为0.3安，电压表读数为3V，则电阻R1阻值为 （2）此时变阻器的电压为 则电源电压为 （3）滑动变阻器移到右端通电100s，整个电路电流所做的功为 ——提能力—— 1．指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。 (1)如图甲所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则感应区相当于手机电路中的 ； (2)如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是 ，给手机充电过程中，手机电池相当于 （选填“电”或“用电器”）； (3)“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为，充电电流为，其手机的电池容量是，手机电池标有“电压”的字样。最多可以充入电能 ；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下，要在内充满该手机电池，至少需要 的充电电压。 【答案】(1)开关 (2) 并联 用电器 (3) 6000 5.7 【详解】（1）根据题目描述，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，可以看出感应区起到了控制作用，相当于开关。 （2）[1]充电线的三个插头能同时给多台设备充电，互不影响，是并联的关系。 [2]给电池充电时，电池消耗电能，属于用电器。 （3）[1]充电时电池作为用电器，接收到的电能 [2]在30min内充完，电池需要消耗的电能 充电电压至少是 2．如图甲是灯L和电阻R的I-U图象。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。 【答案】 4 1︰3 2 【详解】[1]由电路图乙可知，小灯泡与定值电阻串联，闭合开关S时，由图甲可知，小灯泡L两端的电压为1V，R两端的电压为3V，由串联电路电压的规律知电源电压为 [2]根据，可得一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 [3]由于并联电路中，各支路两端的电压相等，且干路中的电流等于各支路电流之和。由图乙可知，当电压为2V时，通过L的电流为0.5A，通过R的电流为0.2A，所以通过电源的电流为 符合题意，所以电源电压为2V。 3．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中， 电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。则： (1)电源电压是多少？ (2)求变阻器允许接入的最大阻值？ (3)小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功？ 【答案】(1)6V (2)25Ω (3)300J 【详解】（1）由图甲知道，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙知道，当电流表示数为0.4A时，电压表V1示数为3V，此时两电压表的示数相等，根据串联电路电压特点知道，电源电压为 （2）由图乙知道，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端电压为U1=1V，滑动变阻器此时电压为 则滑动变阻器接入电路的最大阻值为 所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是25Ω。 （3）当小灯泡的电流最大时， 小灯泡最亮， 灯丝的温度最高， 小灯泡的阻值最大， 由图乙知道，此时小灯泡两端的电压为5V， 通过小灯泡的电流为0.5A， 电流通过它2min 内做的功为 W=UIt=5V×0.5A×2×60s=300J 4．图甲所示会场条幅升降机依靠电动机将条幅提升上去。图乙所示电路是其简化电路，电源电压保持12V不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，直流电动机的线圈电阻为2Ω。匀速提升重为4N的条幅时，闭合开关S后，电压表的示数为8V，电动机正常工作，且有10%的电能用来提升条幅，求条幅20s内上升的高度。    【答案】1.6m 【详解】解：由电路图可知，定值电阻R0与电动机串联，则定值电阻R0两端的电压 电路中的电流 电动机正常工作20s消耗的电能 提升条幅所做的功 条幅上升的高度 答：条幅20s内上升的高度是1.6m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$