专题04 电流做功（专项训练）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

专题04电流做功（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一：各种用电器的能量转化 2 题型二：电能表的使用 2 题型三：电功的简单计算 2 题型四：电功率的概念和单位 2 题型五：常见用电器的电功率 2 题型六：额定电压与额定功率 2 题型七：用电器铭牌的含义 2 题型八：电功率的简单计算 2 题型九：电功率的比值问题 2 题型十：电功率的多档位问题 2 题型十一：动态电路中电功率的变化分析 2 题型十二：动态电路中电功率的简单计算 3 题型十三：动态电路中电功率的范围问题 3 题型十四：电流热效应 3 题型十五：焦耳定律的应用 3 B综合攻坚・能力跃升 题型一：各种用电器的能量转化 1．《秧BOT》是2025年央视春晚创意融合舞蹈节目。如图所示，人形机器人正在为观众表演舞蹈，下列有关其涉及物理知识的分析中正确的是（　　） A．机器人向前运动是由于受到惯性作用 B．机器人在舞蹈过程中将机械能转化为电能 C．机器人“扬手绢”说明力可以改变物体的运动状态 D．机器人站立时受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力 2．在对机器人进行性能测试时，模拟了多种地形运动场景（如图）。在它加速上坡的过程中，下列关于能量转化的分析正确的是（　　） A．机器人的动能增大，机械能增大 B．机器人的重力势能增大，机械能不变 C．机器人的动能转化为重力势能 D．机器人将电能全部转化为动能 3．如图所示是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（　　） A．手机的芯片是利用半导体材料制成的 B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大 C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能 D．各个手机之间的连接方式是串联 题型二：电能表的使用 4．小茗同学学习电能表知识后，回家仔细观察了她家的电能表如图所示，下列她针对此电能表的说法中正确的是（　　） A．“10（20）A”是说这电能表的标定电流是20安 B．“10（20）A”是说这电能表的额定最大电流是10安 C．此电能表应该接在220V的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过1转，消耗的电能是600kW·h 5．物理学是一门以实验为基础的学科。如图的电学仪器中，实验室用来测量电流的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是（　　） A．该电能表的示数为 B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率 C．该电能表允许通过的最大额定电流为10A D．家中用电器消耗1J电能，该电能表指示灯闪烁3000次 题型三：电功的简单计算 7．如图甲所示是一款体重秤的简易电路，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） ①当检测板所受压力F增大时，电压表的示数减小 ②该装置所能测量的最大质量为100kg ③若将R0换成5Ω的电阻，则该装置所能测量的最大压力将变小 ④一位同学站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J，则该同学的体重为400N A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 8．甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（    ） A．1︰3 B．3︰1 C．2︰3 D．3︰2 9．现有两个定值电阻R1和R2（R1＞R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W甲＞W丁 C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲 题型四：电功率的概念和单位 10．空调的制冷“效能比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小强家买了一台制冷量为3200W，“效能比”为3.2的空调，则该空调制冷时消耗的电功率为___________W；若购买“效能比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能___________kW•h。以上两空的答案分别为（　　） A．1000W 0.8kW•h B．1000W 0.2kW•h C．10240W 0.8kW•h D．10240W 0.2kW•h 11．售货员推介某家用电吹风：“老款功率仅800W、新款功率升级为2000W”。则新款电吹风使用时（　　） A．更省电 B．更费电 C．更节约时间 D．电压更高 12．如图是我国研发并量产的核辐射剂量探测芯片，它可植入手机实时监测，其大小与人手指指甲盖大小相仿，厚度略大于一元硬币，能在-20℃至50℃的环境里正常工作，功耗只有1毫瓦。关于该芯片，下列判断正确的是（    ） A．长度约为1cm B．厚度约为1mm C．在山西高温天气下无法正常工作 D．使用该芯片探测核辐射剂量时，手机耗电快 题型五：常见用电器的电功率 13．下列用电器正常工作时，功率约为的是（　　） A．电子手表 B．台灯 C．电水壶 D．空调 14．下列物理量最接近实际的是（　　） A．物理书的长度约为 B．电吹风吹热风时的电功率约为 C．重庆主城区冬季的平均温度约为 D．一张邮票的质量约为 15．下列估测符合实际的是（　　） A．四月份淮安的平均气温约35℃ B．校园内机动车限速约5km/h C．教室内一盏日光灯额定功率约220W D．一瓶矿泉水的质量约为55g 题型六：额定电压与额定功率 16．灯泡标有“”的字样，标有“”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，会比亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为 C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为 D．两灯并联时，干路电流最高为 17．如图所示电路，电源两端电压保持不变，定值电阻R1的阻值为60Ω。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时（滑动变阻器最大阻值为R2），灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2，已知PL∶ PL'=4∶9。当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=4∶3，Rc的电功率为1.2W（灯丝电阻不随温度改变，各电表和灯泡均在安全范围内）下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数I1与I2的比值2∶1 B．电源电压为36V C．的阻值是120Ω D．灯的额定功率18W 18．如图所示，闭合开关后，灯L1比灯L2亮，下列说法正确的是（　　） A．灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快 B．通过灯L1的电流一定大于通过灯L2的电流 C．灯L1的额定功率一定大于灯L2的额定功率 D．若将两灯并联接入电路中，灯L1一定比灯L2亮 题型七：用电器铭牌的含义 19．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是40W B．将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 D．若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮 20．甲、乙两个LED灯泡的参数如题图所示，假设使用过程中电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．当乙灯两端的电压为12V时，其实际功率为12W D．将两灯串联在电压为24V的电路中，乙灯比甲灯亮 21．将额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中，甲灯比乙灯暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则下列判断正确的是（　　） A．甲灯实际功率比乙灯大 B．通过甲灯的实际电流比乙灯大 C．甲灯电阻比乙灯电阻大 D．甲灯额定功率比乙灯大 题型八：电功率的简单计算 22．某智能手机的锂电池上标有“，”字样，用20W的充电器给手机充电，假设充电器的输入功率保持不变，充电效率为，则关于手机充电，以下说法正确的是（    ） A．给电池充电的过程中电池相当于电源 B．它充满电后大约储存的电能为14800J C．手机电池从零到充满电需要 D．给手机充电的过程中，化学能转化为电能 23．某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。表中是浴霸电路的部分参数。下列有关说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 60W 暖风功率 1100W 热风功率 1980W A．吹风时，电动机的功率为220W B．每根电阻丝的阻值是44Ω C．某次洗澡时，小明只闭合开关S1和S2，则10min电路消耗的电能为6.6×105J D．该暖风机工作时，电路最大总电流为9A 24．将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（    ） A．图乙中曲线B是灯泡L的I-U关系图像 B．当R两端的电压为4V时，电流表示数为0.4A C．当电源电压为8V时，L与R消耗的电功率之比为1∶2 D．若将L和R串联在10V的电源两端，电路消耗的总功率为4W 题型九：电功率的比值问题 25．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡规格为“4V ?W”、滑动变阻器规格为“0.5A ?Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下，第一次只闭合S、S₁，滑片P从a端向左移动；第二次只闭合S、S₂，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．R0的阻值为20Ω B．小灯泡的参数为"4V  1W" C．只闭合S、S₁，定值电阻功率最大时，其功率与滑动变阻器的功率之比为25:1 D．若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S₂，小灯泡的功率一定大于0.9W 26．如图所示，电源电压保持不变，R1=15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.1A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（    ） A．P1∶P2=1∶4     R1∶R2=1∶5 B．P1∶P2=1∶4     R1∶R2=4∶1 C．P1∶P2=3∶1     R1∶R2=1∶5 D．P1∶P2=3∶1     R1∶R2=4∶1 27．如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，是定值电阻，是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（   ） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．吹气时，与两端电压的比值变大 C．吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 D．吹气时，消耗的功率变小 题型十：电功率的多档位问题 28．图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯。图乙是其储水加热器的等效简化电路图， 电热丝R1、R2都置于储水加热器内水罐下端。电路接通后电热毯正常工作，电热丝产生的热会将储水加热器水罐中1.6L水加热到设定温度，当水温达到设定温度时，电路跳转到“保温档”继续供热，同时标有“220V  40W” 的水泵启动，将水罐中的热水推送到毯体中的软管内，热水在软管内流动向毯体供热，最后又回到储水加热器内水罐中，如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。已知电路处于“加热档”时的总功率为400W， R2=363Ω。关于下列结论： ①接通电路时，开关、、、均处于闭合状态； ②水泵正常工作时的阻值为1210Ω； ③ 一次睡前水罐中水温10℃，设定温度为40℃，电路接通至少560s水泵才会启动； ④“保温档”时电路的总功率为140W； 其中正确的是（    ） A．①②③④ B．②③ C．③④ D．④ 29．如图所示是某电炖锅的简化电路图，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘边缘有8个金属触点，绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片，转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能，、和均为加热电阻，且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是（    ） 热效率 84％ 保温功率 40W 快炖功率 800W 容量 5L A．电阻的阻值为968Ω B．电阻的阻值为60.5Ω C．电炖锅的慢炖功率为400W D．旋转开关在如图所示位置时，通过电阻的电流约为1.82A 30．某电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中，高温挡的功率为；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（　　） A．的电阻为 B．低温挡的功率为 C．低温挡时的电流为 D．高温挡工作电能表表盘转400转 题型十一：动态电路中电功率的变化分析 31．小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关时，消耗的电功率小于消耗的电功率 B．先只闭合开关，再断开开关，只闭合开关，消耗的电功率变大 C．只闭合开关和时，电路消耗的总电功率最小 D．开关、和都闭合时，电路消耗的总电功率最大 32．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在保证电路安全的前提下，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，下列说法正确的是（    ） A．电流表A1的示数变小 B．电流表A2的示数变小 C．电压表V 的示数变小 D．定值电阻R1的功率不变 33．如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻。闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（　　） A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流随R1的改变而改变 D．电路总功率随R1的增大而增大 题型十二：动态电路中电功率的简单计算 34．利用图示电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒定，电流表示数为I，电阻箱R1的电功率为P1，滑动变阻器R2的电功率为P2.能正确反映各物理量关系的图线是（　　） A． B． C． D． 35．如图甲电源电压恒定，定值电阻R0标有“15Ω、0.6A”，灯L标有“8V、4W”。闭合开关S，在保证电路安全前提下，将滑片P从某一位置移到某一端点的过程中，灯泡L的电功率分别为P1和P2，且P1︰P2=2︰1，电流表A的示数随电压表V1、V2（V2未画出）示数的变化情况如图乙，下列说法正确的（　　） A．电压表V2与R并联 B．滑动变阻器接入电路阻值范围是7Ω~20Ω C．图中a点应标的电压值是14.5V D．上述操作过程中电路总功率的变化量为1.3W 36．如图甲所示为某电子秤，图乙是其工作原理图，电子秤的示数表由电流表改装而成，R1是一根长6cm，阻值15Ω的均匀电阻丝，滑片P在a端时，电流表示数为0.15A；滑片P在b端时，电流表示数为0.6A，弹簧c受到压力F与压缩量ΔL的关系如图丙所示。挂钩的重不计，不称重物时滑片P在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端，电路中电源电压不变。下列说法正确的是（    ） A．定值电阻R2为45Ω B．电源电压为9V C．所称物重增大时，定值电阻R2的电功率减小 D．当电子秤示数为3kg时，电路中的电流为0.24A 题型十三：动态电路中电功率的范围问题 37．如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（    ） ①电压表的示数变化范围是 1.5～3V ②电流表的示数变化范围是 0.2～0.6A ③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2～1.25W ④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10～20Ω A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 38．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡铭牌上参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全、灯泡两端的电压不超过额定电压的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（　　） ①R0的阻值为20Ω ②小灯泡的参数为“4.5V，2.25W” ③只闭合S、S2，为保证电路安全滑动变阻器的阻值范围为3Ω∼20Ω ④若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，小灯泡的功率一定大于0.9W A．②③④ B．②④ C．②③ D．①③ 39．小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图甲所示。电源电压恒为4V，电压表量程选择“0~3V”，电流表量程选择“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“2V 0.8W”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（    ） A．该电路的最大功率是2.4W B．电路中电流变化的范围是0.3~0.4A C．灯泡的最小功率是0.2W D．滑动变阻器阻值变化的范围是0~10Ω 题型十四：电流热效应 40．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 41．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机 42．下列电器中，利用电流热效应工作的是（    ） A．电风扇 B．电暖气 C．电视机 D．电动汽车 题型十五：焦耳定律的应用 43．图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 44．额定电压相同的甲、乙两只电加热器（俗称“热得快”）的铭牌如图所示，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．相同时间内，甲比乙消耗的电能多 B．正常工作时，通过甲的电流比乙小 C．正常工作时，甲比乙产生的热量多 D．正常工作时，电流通过甲做功较快 45．如图甲所示为某同学设计的一电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V，电压表量程为，是定值电阻，是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V。下列选项正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度为 C．在不改变电表的条件下，通过增大电源电压可以增大电子温度计的测温范围 D．将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，通电5分钟，产生的热量为20J 一、单选题 1．电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是（　　） A．通过电炉丝的电流大 B．通过导线的电流大 C．导线的电阻小，发热功率小 D．电炉丝的电阻小，发热功率大 2．如图所示的电路中，将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡越亮说明其实际功率越大 B．灯泡越亮说明其额定功率越大 C．更亮的灯泡通过的电流更大 D．若其中一个灯泡不亮了，另一个灯泡一定会熄灭 3．小峰同学购买了一个电热水壶，烧水时发现电源线很热，甚至能闻到橡胶的焦味，他决定向消费者协会投诉，投诉的理由应该是（　　） A．电源线太短 B．电源线太粗 C．电源线太细 D．电压太高 4．标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率（  ） A．大于100瓦    B．小于100瓦     C．等于100瓦      D．等于220瓦 5．对下列家用电器正常工作时的物理量估测最符合实际的是（　　） A．我国家用电器的工作电压是380V B．客厅吊灯的工作电流10A C．台灯正常工作时的电功率30W D．家用电冰箱10min消耗电能1kW·h 6．如图所示是甲、乙两导体的I-U图像，下列有关说法正确的是（　　） A．甲的电阻大于乙的电阻 B．分析图像可知：导体两端的电压与导体中的电流成正比 C．将甲、乙并联接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A D．将甲、乙串联接到电压为3V的电源上时，通电1min，电路消耗的电能为36J 7．甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（    ） A．1︰3 B．3︰1 C．2︰3 D．3︰2 8．如图甲所示电路，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，电流表量程为，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图象如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，分析正确的是（　　） ①滑片向左移动，L的实际功率减小 ②电路消耗的最大功率为5.4W ③R接入的最小阻值为5Ω ④L的实际功率为0.75W时，通电电阻R的产生的热量为90J A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 9．肺活量检测是中学生体质检测中的一项重要内容，肺活量是指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。如图所示是某创新小组自制的肺活量测试装置，他们将电压表改装成肺活量数值表，电源电压保持不变。当吹气时推杆向下运动，下列说法正确的是（　　） A．肺活量越大，电流表示数越大 B．肺活量越大，电压表示数越小 C．肺活量越大，电路的总功率变小 D．肺活量越大，电压表与电流表示数的乘积越大 10．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的不同液体（液体未画出），通电相同时间。电阻丝 R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度分别为 t甲、t乙，两种液体的比热容分别为 c甲、c乙。下列说法正确的是（    ） A．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 B．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 C．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 D．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 二、多选题 11．如图是一种太阳能背包，背包面上有一太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（   ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能转化为机械能 三、实验题 12．小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 (1)小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； (3)问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W； (4)小明想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V。依据上述现象，可推断出P1 P2（填“”“”或“”），他继续完成了P2的测量后，验证了小灯泡的亮度与电功率有关。 13．同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行 ； (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 （选填“有”或“无”）示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表，表中a处的数据为 ； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 1 a 0.30 正常发光 2 2.0 0.26 较暗 3 3.0 0.32 较亮 (4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的。 14．在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，小灯泡标有“”字样，实验电路图如图甲所示： (1)图甲电路中AB和CD间分别接入（　　）（选填“A”或“B”）； A．电流表和电压表 B．电压表和电流表 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数。接下来应进行的操作是（　　） A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (3)实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时，电压表示数如图乙所示。此时若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“a”或“b”）端移动。 (4)下表为某同学的实验数据记录表： 实验次数 电压表示数U（V） 电流表示数I（A） 功率P（W） 额定功率（W） 1 2 3 你认为该同学处理数据过程合理吗？ （填“合理”或“不合理”），并说明理由 。 15．在测量“小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样。 (1)闭合开关前，老师发现电路中有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，只添加一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确 。 (2)闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表示数为1.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）移动使小灯泡正常发光；小灯泡正常发光时的电流表示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W。 (3)利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）探究电流和电阻的关系： ①将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表示数接近为零，电压表指针偏转至右侧无刻度的位置，则出现的故障可能是 ； ②排除故障后，将剩余4个定值电阻分别接入电路，为了完成实验，控制电压表的示数可能是 ； A．1.8V　　B．2.2V　　C．2.7V ③将4次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是 。分析图像可以得出结论： 。 16．在做“比较两个灯泡的亮暗”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少，如图是进行该实验的电路之一。 (1)利用如图所示电路，可控制变量 相等，验证 对电流做功多少的影响； (2)对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验去验证？ （选填“不必”或者“必须”）简要说明你的观点 。 四、计算题 17．如图所示电路，灯泡L标有“6V  3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），和是定值电阻且。当开关、、全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A。求： (1)的阻值； (2)仅当开关闭合时，电路在10min内消耗的电能。 18．在图中的电路中，电源电压恒为，定值电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，小灯泡上标有“5V、”字样，不考虑灯丝电阻变化。当开关闭合，、都断开，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值； (3)若开关、、都闭合，当滑片在端时，电路消耗的电功率。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04电流做功（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一：各种用电器的能量转化 1 题型二：电能表的使用 3 题型三：电功的简单计算 5 题型四：电功率的概念和单位 8 题型五：常见用电器的电功率 9 题型六：额定电压与额定功率 11 题型七：用电器铭牌的含义 14 题型八：电功率的简单计算 16 题型九：电功率的比值问题 19 题型十：电功率的多档位问题 22 题型十一：动态电路中电功率的变化分析 27 题型十二：动态电路中电功率的简单计算 29 题型十三：动态电路中电功率的范围问题 33 题型十四：电流热效应 37 题型十五：焦耳定律的应用 38 B综合攻坚・能力跃升 题型一：各种用电器的能量转化 1．《秧BOT》是2025年央视春晚创意融合舞蹈节目。如图所示，人形机器人正在为观众表演舞蹈，下列有关其涉及物理知识的分析中正确的是（　　） A．机器人向前运动是由于受到惯性作用 B．机器人在舞蹈过程中将机械能转化为电能 C．机器人“扬手绢”说明力可以改变物体的运动状态 D．机器人站立时受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．机器人向前运动是由于受到驱动力，同时具有惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故A错误； B．机器人在舞蹈过程中将电能转化为机械能，故B错误； C．力可以改变物体的形状和运动状态。机器人“扬手绢”说明力可以改变物体的运动状态，故C正确； D．机器人站立时受到的重力和它对地面的压力作用在不同的物体上，且方向相同，不是一对平衡力，故D错误。 故选C。 2．在对机器人进行性能测试时，模拟了多种地形运动场景（如图）。在它加速上坡的过程中，下列关于能量转化的分析正确的是（　　） A．机器人的动能增大，机械能增大 B．机器人的重力势能增大，机械能不变 C．机器人的动能转化为重力势能 D．机器人将电能全部转化为动能 【答案】A 【详解】AB．机器人加速上坡的过程中，速度变大，高度变高，质量不变，所以动能、重力势能都增大，故机械能增大，故A正确，B错误； C．机器人加速上坡的过程中，动能和重力势能都增大，是由电能转化而来的，故C错误； D．机器人将电能一部分转化为动能，还有一部分转化为重力势能，故D错误。 故选A。 3．如图所示是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（　　） A．手机的芯片是利用半导体材料制成的 B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大 C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能 D．各个手机之间的连接方式是串联 【答案】A 【详解】A．手机的芯片是利用半导体材料制成的，具有单向导电性，故A正确； BD．三合一充电器给三部手机同时充电时，手机与手机之间互不影响，为并联，由并联电路中各用电器互不影响得，若拔掉其中一部手机，其余两部手机的电流不变，由并联电路电流特点得，通过充电器的总电流等于剩余两部手机的电流，则通过充电器的总电流变小，故BD错误； C．手机充电时，消耗电能，手机电池将电能转化为化学能储存起来，故C错误。 故选A。 题型二：电能表的使用 4．小茗同学学习电能表知识后，回家仔细观察了她家的电能表如图所示，下列她针对此电能表的说法中正确的是（　　） A．“10（20）A”是说这电能表的标定电流是20安 B．“10（20）A”是说这电能表的额定最大电流是10安 C．此电能表应该接在220V的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过1转，消耗的电能是600kW·h 【答案】C 【详解】AB．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A，故AB错误； C．家庭电路的电压是220V，220V表示电能表应该在220V的电路中使用，故C正确； D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过600转，消耗的电能是1kW·h，故D错误。 故选C。 5．物理学是一门以实验为基础的学科。如图的电学仪器中，实验室用来测量电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中是验电器，可用来检测物体是否带电，故A不符合题意； B．图中是电流表，是用来测量电路中电流大小的仪器，串联在电路中使用，故B符合题意； C．图中是滑动变阻器，移动滑片，可以改变接入电路中电阻的大小，故C不符合题意； D．图中是电能表，用来测量电路中消耗电能的多少，故D不符合题意。 故选B。 6．如图所示，是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是（　　） A．该电能表的示数为 B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率 C．该电能表允许通过的最大额定电流为10A D．家中用电器消耗1J电能，该电能表指示灯闪烁3000次 【答案】B 【详解】A．电能表虚线框内的数字为小数位，所以该电能表的示数为2168.2kW⋅h，故A错误； B．电能表测量一定时间内家用电器消耗的电能，秒表测量时间，利用功率公式就可估测家中用电器的实际功率，故B正确； C．该电能表的标定电流为10A，但该电能表允许通过的最大电流为40A，故C错误； D．家用电器消耗1kW⋅h的电能，即3.6×106J的电能，该电能表指示灯闪烁3000次，故D错误。 故选B 。 题型三：电功的简单计算 7．如图甲所示是一款体重秤的简易电路，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） ①当检测板所受压力F增大时，电压表的示数减小 ②该装置所能测量的最大质量为100kg ③若将R0换成5Ω的电阻，则该装置所能测量的最大压力将变小 ④一位同学站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J，则该同学的体重为400N A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 【答案】C 【详解】由图甲可知，R和R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测串联电路中的电流。 ①由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据U=IR可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故①错误； ②由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，此时电路中的电流为 电路中的最大电流为I大=I=0.3A 电路中的最小总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值为R小=R总小-R0=20Ω-10Ω=10Ω 由图乙可知，当R小=10Ω时，该装置所能测量的最大压力为1000N，则所能测量物体的重力为G=F=1000N 则该装置所能测量的最大质量为 故②正确； ③若将R0换成5Ω的电阻，R0的阻值变小，由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为UR=U-U0=6V-3V=3V 由串联分压可知，压敏电阻接入电路的阻值变小，由图乙可知可该装置所能测量的最大压力将变大，故③错误； ④该同学站在体重秤上时，电路中的电流为 电路的总电阻为 R的阻值为R'=R总-R0=50Ω-10Ω=40Ω 由图乙可知F的大小为400N，即该同学的体重为400N，故④正确。 综上所述，②④正确，故ABD错误，C正确。 故选C。 8．甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（    ） A．1︰3 B．3︰1 C．2︰3 D．3︰2 【答案】B 【详解】相同时间内消耗电能之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．现有两个定值电阻R1和R2（R1＞R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W甲＞W丁 C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲 【答案】C 【详解】根据串联电路的电阻特点可知，乙图中的总电阻最大，根据并联电路的电阻特点可知，甲图中的总电阻最小，又由于R1＞R2 则四个电路中的总电阻关系为R乙＞R丁＞R丙＞R甲 因电源的电压恒为U，且工作时间相等，由可知W甲＞W丙＞W丁＞W乙 故C正确，ABD错误。 故选C。 题型四：电功率的概念和单位 10．空调的制冷“效能比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小强家买了一台制冷量为3200W，“效能比”为3.2的空调，则该空调制冷时消耗的电功率为___________W；若购买“效能比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能___________kW•h。以上两空的答案分别为（　　） A．1000W 0.8kW•h B．1000W 0.2kW•h C．10240W 0.8kW•h D．10240W 0.2kW•h 【答案】B 【详解】“效能比”为3.2，则3200W∶P1=3.2：1，则该空调制冷时消耗的电功率 “效能比”为4.0，则3200W∶P2=4∶1，P2，则该空调制冷时消耗的电功率 工作1h比原空调节约的电能为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．售货员推介某家用电吹风：“老款功率仅800W、新款功率升级为2000W”。则新款电吹风使用时（　　） A．更省电 B．更费电 C．更节约时间 D．电压更高 【答案】C 【详解】AB．用电吹风吹干同一物体，物体需要吸收的热量一定，则消耗的电能相同，故AB不符合题意； C．使用电吹风时，根据W=Pt，消耗的电能一定，吹风机的电功率越大，越节省时间，故C符合题意； D．家庭电路的电压为220V，不同的家用电吹风的额定电压相同，故D不符合题意。 故选C。 12．如图是我国研发并量产的核辐射剂量探测芯片，它可植入手机实时监测，其大小与人手指指甲盖大小相仿，厚度略大于一元硬币，能在-20℃至50℃的环境里正常工作，功耗只有1毫瓦。关于该芯片，下列判断正确的是（    ） A．长度约为1cm B．厚度约为1mm C．在山西高温天气下无法正常工作 D．使用该芯片探测核辐射剂量时，手机耗电快 【答案】A 【详解】A．测量得，指甲盖的长度为1cm左右，核辐射剂量探测芯片大小与人手指指甲盖大小相仿，则其长度约为1cm，故A正确； B．一元硬币厚度约2mm，核辐射剂量探测芯片厚度略大于一元硬币，则其厚度大于2mm，故B错误； C．芯片能在-20℃至50℃的环境里正常工作，山西高温天气为40℃左右，则其可以在山西高温天气下正常工作，故C错误； D．使用该芯片探测核辐射剂量时，功耗只有1毫瓦，功率小，功率表示做功的快慢，说明手机耗电慢，故D错误。 故选A。 题型五：常见用电器的电功率 13．下列用电器正常工作时，功率约为的是（　　） A．电子手表 B．台灯 C．电水壶 D．空调 【答案】B 【详解】A．电子手表工作时，电流约为3mA，功率约为P1=1.5V×3×10-3A=0.0045W 故A不符合题意； B．台灯正常工作时，电流约为0.1A，功率约为P2=220V×0.1A=22W 接近20W，故B符合题意； C．电水壶正常工作时，电流约为5A，功率约为P3=220V×5A=1100W 故C不符合题意； D．空调是大功率用电器，正常工作时，电流最接近5A，功率约为P4=220V×5A=1100W 故D不符合题意。 故选B。 14．下列物理量最接近实际的是（　　） A．物理书的长度约为 B．电吹风吹热风时的电功率约为 C．重庆主城区冬季的平均温度约为 D．一张邮票的质量约为 【答案】B 【详解】A．物理书的长度约为25cm=2.5dm，故A不符合题意； B．电吹风的热风功率通常在1000W左右，故电吹风吹热风时的电功率约为800W在合理范围内，故B符合题意； C．重庆属于亚热带季风性湿润气候，冬季较为温和，平均气温一般在5∘C−10∘C左右，故C不符合题意； D．一张邮票的质量非常小，大约在50mg左右，故D不符合题意。 故选B。 15．下列估测符合实际的是（　　） A．四月份淮安的平均气温约35℃ B．校园内机动车限速约5km/h C．教室内一盏日光灯额定功率约220W D．一瓶矿泉水的质量约为55g 【答案】B 【详解】A．四月份淮安的平均气温约20℃，故A不符合题意； B．为确保师生安全，校园内机动车限速约5km/h，故B符合题意； C．教室内一盏日光灯额定功率约20W，故C不符合题意； D．一瓶矿泉水的质量约为500g，故D不符合题意。 故选B。 题型六：额定电压与额定功率 16．灯泡标有“”的字样，标有“”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，会比亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为 C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为 D．两灯并联时，干路电流最高为 【答案】C 【详解】A．依题意得，两灯正常工作时电功率相同，亮度也一样，故A错误； B．由得，两灯泡正常工作时电流分别为， 两灯串联时，为保护电路电路中最大的电流为，此时的电压为 总电压为 故B错误； C．两灯串联时，电路最大电功率为 故C正确； D．L1、L2的额定电压分别为6V、12V，并联电路中各支路的电压相等，为保护电路安全，两灯并联时的最大电压为，此时灯泡L1的电流为1A；由得，灯泡L2的电阻为 此时灯泡L2的电流为 故干路的最大电流为 故D错误。 故选C。 17．如图所示电路，电源两端电压保持不变，定值电阻R1的阻值为60Ω。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时（滑动变阻器最大阻值为R2），灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2，已知PL∶ PL'=4∶9。当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=4∶3，Rc的电功率为1.2W（灯丝电阻不随温度改变，各电表和灯泡均在安全范围内）下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数I1与I2的比值2∶1 B．电源电压为36V C．的阻值是120Ω D．灯的额定功率18W 【答案】C 【详解】A．当开关闭合、断开，滑片P在B点时，灯L与串联，电流为，灯的功率。当开关断开、闭合，灯L与串联，电流为，灯的功率。已知，即 解得，故A错误； BC．当开关闭合、断开，滑片P在B点时，灯L与串联，电源电压 ；当开关断开、闭合，灯L与串联，电源电压 因为，，代入得……① 当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），此时，灯L与和串联，电压表测灯L与的总电压，设此时电流中电流为，则 电压表测灯与的总电压，则，由题知， 即 化简得……② 联立①②可得，。 根据题意 解得，所以电源电压 故B错误，C正确； D．当开关S1、S2都闭合时，和被短路，此时电路中只有灯L工作，且正常工作，所以灯的额定功率 故D错误。 故选 C。 18．如图所示，闭合开关后，灯L1比灯L2亮，下列说法正确的是（　　） A．灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快 B．通过灯L1的电流一定大于通过灯L2的电流 C．灯L1的额定功率一定大于灯L2的额定功率 D．若将两灯并联接入电路中，灯L1一定比灯L2亮 【答案】A 【详解】由实物电路可知，两灯泡串联。 A．灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，灯L1较亮，则L1的实际功率较大，即L1的实际功率一定大于L2的实际功率，灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快，故A正确； B．因串联电路中各处的电流相等，所以通过灯L2的电流一定等于通过灯L1的电流，故B错误； C．因两灯泡的额定电压关系不确定，则无法得出两灯泡额定功率的关系，故C错误； D．串联电路中的电流相同， L1的实际功率大于L2的实际功率，根据公式可知，灯泡L1的电阻大，根据可知，若将两灯并联接入电路中，两灯的电压相同，电阻越大的，功率越小，所以灯L1一定比灯L2暗，故D错误。 故选A。 题型七：用电器铭牌的含义 19．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是40W B．将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 D．若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮 【答案】D 【详解】A．由图可知，甲灯的额定功率是40W，在不同电压下实际功率不同，甲灯的实际功率不一定是40W，故A错误； B．由灯泡的铭牌可知，乙灯泡的额定电压为220V，额定功率为60W，将乙灯接入110V电路，实际电压是额定电压的一半，根据可知，电阻不变，电功率变为原来的，为15W，故B错误； C．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，由于不知通电时间，所以无法比较两灯消耗电能的大小关系，故C错误； D．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，若两灯并联在220V的电路中，则均能正常发光，所以两灯乙灯较亮，故D正确。 故选D。 20．甲、乙两个LED灯泡的参数如题图所示，假设使用过程中电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．当乙灯两端的电压为12V时，其实际功率为12W D．将两灯串联在电压为24V的电路中，乙灯比甲灯亮 【答案】C 【详解】由铭牌可知：甲灯的额定电压为24V，额定功率为24W；乙灯的额定电压为24V，额定功率为48W。 A．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．额定功率是指用电器正常工作时的功率，当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率不变，故B错误； C．根据得，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将乙灯接入12伏电路中，实际功率为额定功率的，即实际功率为12W，故C正确； D．由题意可知，甲的额定功率小于乙的额定功率，由可知，R甲>R乙。两灯串联在24伏的电路中，因为两灯串联，电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D错误。 故选C。 21．将额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中，甲灯比乙灯暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则下列判断正确的是（　　） A．甲灯实际功率比乙灯大 B．通过甲灯的实际电流比乙灯大 C．甲灯电阻比乙灯电阻大 D．甲灯额定功率比乙灯大 【答案】C 【详解】A．灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由题知，甲灯比乙灯暗，则甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，故A错误； BC．并联电路中各支路两端的电压相等，所以两灯泡两端的电压相等，不考虑温度对灯丝电阻的影响，两灯电压相等，由可知，甲灯的电阻比乙灯的电阻大，根据可知，甲灯中的电流比乙灯中的电流小，故 C正确，B错误； D．已知甲、乙额定电压相同，由可知，甲灯额定功率比乙灯小，故D错误。 故选C。 题型八：电功率的简单计算 22．某智能手机的锂电池上标有“，”字样，用20W的充电器给手机充电，假设充电器的输入功率保持不变，充电效率为，则关于手机充电，以下说法正确的是（    ） A．给电池充电的过程中电池相当于电源 B．它充满电后大约储存的电能为14800J C．手机电池从零到充满电需要 D．给手机充电的过程中，化学能转化为电能 【答案】C 【详解】AD．给电池充电的过程中，电池消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，所以电池此时相当于用电器，故AD错误； B．电池充满电可以储存的电能，故B错误； C．由可知，电池充电过程中消耗的电能 由可知，充电需要的时间，故C正确。 故选C。 23．某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。表中是浴霸电路的部分参数。下列有关说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 60W 暖风功率 1100W 热风功率 1980W A．吹风时，电动机的功率为220W B．每根电阻丝的阻值是44Ω C．某次洗澡时，小明只闭合开关S1和S2，则10min电路消耗的电能为6.6×105J D．该暖风机工作时，电路最大总电流为9A 【答案】A 【详解】A．分析电路可知，只闭合时，灯泡单独工作，处于照明状态；当只闭合时，和电动机M并联，此时加热总电阻较大，根据，加热功率较小，为暖风挡；当、均闭合时，、和电动机M并联，此时加热总电阻较小，根据，加热功率较大，为热风挡。则功率为 、阻值相同，工作时电压相同，根据，两电阻的功率相同，则功率为 则吹风时，电动机的功率为 故A正确； B．、阻值均为 故B错误； C．只闭合开关S1和S2，灯泡、和电动机M并联，则电路总功率为 则10min电路消耗的电能为 故C错误； D．所有开关均闭合时，灯泡、、和电动机M并联，电路总功率最大为 则电路最大总电流为 故D错误。 故选A。 24．将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（    ） A．图乙中曲线B是灯泡L的I-U关系图像 B．当R两端的电压为4V时，电流表示数为0.4A C．当电源电压为8V时，L与R消耗的电功率之比为1∶2 D．若将L和R串联在10V的电源两端，电路消耗的总功率为4W 【答案】B 【详解】由图甲可知，小灯泡L和定值电阻R并联，电流表测干路中的电流。 A．定值电阻中的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I-U关系图像是一条直线，所以图乙中图线B表示电阻R的I-U关系图像，曲线A是灯泡L的I-U关系图像，故A错误； B．小灯泡L和定值电阻R并联，当R两端的电压为4V时，则R与L两端的电压均为4V，由乙图可知，通过定值电阻的电流为0.1A，通过小灯泡的电流为0.3A，电流表示数为I=IR+IL=0.1A+0.3A=0.4A 故B正确； C．当电源电压为8V时，此时R与L两端的电压均为8V，由乙图可知，通过定值电阻的电流为0.2A，通过小灯泡的电流为0.4A，由P=UI可知L与R消耗的电功率之比为 故C错误； D．若将L和R串联在10V的电源两端，结合串联电路的电流和电压规律，通过分析图乙可知，此时小灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为8V，电路中电流为0.2A，电路消耗的总功率P′=U′I′=10V×0.2A=2W 故D错误。 故选B。 题型九：电功率的比值问题 25．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡规格为“4V ?W”、滑动变阻器规格为“0.5A ?Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下，第一次只闭合S、S₁，滑片P从a端向左移动；第二次只闭合S、S₂，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．R0的阻值为20Ω B．小灯泡的参数为"4V  1W" C．只闭合S、S₁，定值电阻功率最大时，其功率与滑动变阻器的功率之比为25:1 D．若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S₂，小灯泡的功率一定大于0.9W 【答案】D 【详解】第一次只闭合开关S、S1，变阻器与电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电压表的示数，因U、R0不变，则电压表的示数UV与电流表示数I成一次函数关系，其U-I图象是一条斜向下的直线；第二次只闭合开关S、S2，变阻器与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，同理可得此时可得电压表的示数，因RL要随温度的变化而变化，则此时U-I图象是一条曲线。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象，即滑动变阻器的U-I图象，则根据上述分析可知，图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图象，曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象。 A．只闭合开关S、S1时，变阻器与电阻R0串联，由图乙可知，电路中的电流最大为，此时变阻器两端的电压为，电路中的电流最小为，此时变阻器两端的电压为，因为电源电压不变，所以由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压，即 解得，电源电压，故A错误； B．图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象，由图象可知，当电压表示数最小为2V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压 此时电路中的电流I额＝0.5A，则小灯泡的额定功率，所以小灯泡的参数为“4V 2W”，故B错误； C．只闭合S、S1，电流最大为0.5A时，定值电阻的功率最大，定值电阻的最大功率为 此时滑动变阻器的功率为 所以此时定值电阻的功率与滑动变阻器的功率之比为2.5W：0.5W＝5：1，故C错误； D．若将电压表量程换为0～3V，最大范围内移动滑片P，由串联分压的规律可知，当电压表示数最大为3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，此时电路中电流最小，灯泡的实际功率最小，由图乙可知，当电压表示数最大为3V时，此时的电流约为0.35A，此时灯泡的电压为 则灯泡的最小电功率约为 所以这种情况下小灯泡的功率一定大于0.9W，故D正确。 故选D。 26．如图所示，电源电压保持不变，R1=15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.1A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（    ） A．P1∶P2=1∶4     R1∶R2=1∶5 B．P1∶P2=1∶4     R1∶R2=4∶1 C．P1∶P2=3∶1     R1∶R2=1∶5 D．P1∶P2=3∶1     R1∶R2=4∶1 【答案】B 【详解】由电路图可知，闭合开关S1，断开开关S2，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，由可得电源的电压U=I1R1=0.1A×15Ω=1.5V 同时闭合开关S1、S2，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作，互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过R2的电流I2=I−I1=0.5A−0.1A=0.4A 由得 则 因并联电路中各支路两端的电压相等，由可得R1、R2的电功率之比 故B正确，ACD错误。 故选B。 27．如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，是定值电阻，是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（   ） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．吹气时，与两端电压的比值变大 C．吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 D．吹气时，消耗的功率变小 【答案】C 【详解】ABD．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，变阻器R2接入电路中的电阻变小，根据串联电路的电阻规律可知总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变大，根据P=I2R，可知吹气时，R1电路消耗的功率变大；根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知变阻器R2两端的电压变小，则R2与R1两端电压的比值变小；检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大，所以肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的。故ABD错误； C．根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值表示滑动变阻器接入电路的阻值，变阻器R2接入电路中的电阻变小，即电压表与电流表的示数比值变小，故C正确。 故选C。 题型十：电功率的多档位问题 28．图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯。图乙是其储水加热器的等效简化电路图， 电热丝R1、R2都置于储水加热器内水罐下端。电路接通后电热毯正常工作，电热丝产生的热会将储水加热器水罐中1.6L水加热到设定温度，当水温达到设定温度时，电路跳转到“保温档”继续供热，同时标有“220V  40W” 的水泵启动，将水罐中的热水推送到毯体中的软管内，热水在软管内流动向毯体供热，最后又回到储水加热器内水罐中，如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。已知电路处于“加热档”时的总功率为400W， R2=363Ω。关于下列结论： ①接通电路时，开关、、、均处于闭合状态； ②水泵正常工作时的阻值为1210Ω； ③ 一次睡前水罐中水温10℃，设定温度为40℃，电路接通至少560s水泵才会启动； ④“保温档”时电路的总功率为140W； 其中正确的是（    ） A．①②③④ B．②③ C．③④ D．④ 【答案】D 【详解】①由题意可知，接通电路时，电路处于“加热档”，水泵的电动机M不工作，由可知，电源电压不变，总电阻较小，只有R1工作，R2被短路，开关、、均处于闭合状态，处于断开状态，故①错误； ②若水泵中的电动机为纯电阻，则有 但水泵电动机为非纯电阻，电能转化为机械能和内能，正常工作时的阻值小于1210Ω，故②错误； ③ 1.6L水的质量为 10℃到40℃吸收的热量为 电路接通到水泵启动的时间至少为 故③错误； ④“加热档”时的总功率为400W，电阻 开关、、均处于闭合状态，处于断开状态，R1与R2串联，整体与电动机M并联，电阻较大，由可知，电阻较大，功率较小，为“保温档”电路，R1与R2串联的总电阻为 R1与R2串联的总功率为 “保温档”时电路的总功率为 故④正确。 故①②③错误，④正确，故ABC错误，D正确。 故选D。 29．如图所示是某电炖锅的简化电路图，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘边缘有8个金属触点，绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片，转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能，、和均为加热电阻，且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是（    ） 热效率 84％ 保温功率 40W 快炖功率 800W 容量 5L A．电阻的阻值为968Ω B．电阻的阻值为60.5Ω C．电炖锅的慢炖功率为400W D．旋转开关在如图所示位置时，通过电阻的电流约为1.82A 【答案】A 【详解】AB．由图可知，当开关上端接到⑤⑥，下端接①②，R1、R2和R3串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，为保温挡，电路的总电阻 当开关上端接到③④，下端接⑦⑧，R1和R3并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，为快炖挡，电路的总电阻 因为R1=R3，所以 即R1=R3=121Ω R2的阻值R2=R-R1-R3=1210Ω-121Ω-121Ω=968Ω 故A正确，B错误； C．当开关上端接到②③，下端接⑥⑦，R1和R3串联，电路的总电阻较小，由可知电路的总功率较大，为慢炖挡，慢炖的功率 故C错误； D．旋转开关在如图所示位置时，电路中出现断路，通过电阻的电流为零，故D错误。 故选A。 30．某电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中，高温挡的功率为；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（　　） A．的电阻为 B．低温挡的功率为 C．低温挡时的电流为 D．高温挡工作电能表表盘转400转 【答案】C 【详解】A．根据电功率公式分析可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，所以高温挡位的电阻较小，此时电路中只有R1，根据电功率公式计算可知 所以R2=44Ω×24=1056Ω 故A不符合题意。 B．根据电功率公式分析可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，所以低温挡位的电阻较大，总电阻R=R1+R2=44Ω+1056Ω=1100Ω 低温挡的功率 故B不符合题意。 C．由B分析可知，低温挡的总电阻为1100Ω，电压为220V，根据欧姆定律计算低温挡的电流 故C符合题意。 D．高温挡的功率为，工作0.5h消耗的电能 由电能表规格可知，消耗0.5kW·h，电能表转400转，故D不符合题意。 故选 C。 题型十一：动态电路中电功率的变化分析 31．小红制作了一个多挡位电热器模型，并将电流表和电压表接入该模型的电路中，如图所示。已知，电源两端电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关时，消耗的电功率小于消耗的电功率 B．先只闭合开关，再断开开关，只闭合开关，消耗的电功率变大 C．只闭合开关和时，电路消耗的总电功率最小 D．开关、和都闭合时，电路消耗的总电功率最大 【答案】D 【详解】．只闭合开关时，和串联，电流相等，，根据可知，消耗的电功率大于消耗的电功率，故A错误； B．先只闭合开关，和串联，再断开开关，只闭合开关，和串联，由于，则和的串联总电阻大于和的串联总电阻，电源电压不变，根据欧姆定律可知可知电路中电流变小，根据可知，消耗的电功率变小，故B错误； C．只闭合开关，和串联，电路中总电阻最大，根据可得，此时电路消耗的总电功率最小，故C错误； D．开关、和都闭合时，被短接，和并联，电路中的总电阻最小，根据可得电路消耗的总电功率最大，故D正确。 故选。 32．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在保证电路安全的前提下，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，下列说法正确的是（    ） A．电流表A1的示数变小 B．电流表A2的示数变小 C．电压表V 的示数变小 D．定值电阻R1的功率不变 【答案】D 【详解】闭合开关S，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流，电压表V测电源电压。 AB．当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，接入电路的电阻R2变小，根据 可知，通过该支路的电流变大，即电流表A2的示数变大；根据并联电路电流特点可知，干路中的电流变大，即电流表A1的示数变大，故AB错误； C．因为电源电压保持不变，所以电压表V的示数不变，故C错误； D．根据并联电路中各支路互不影响可知，定值电阻R1两端的电压不变，经过它的电流不变，则由P=UI可知，定值电阻R1的功率不变，故D正确。 故选D。 33．如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻。闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（　　） A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流随R1的改变而改变 D．电路总功率随R1的增大而增大 【答案】D 【详解】A．V1测电阻箱电压，V2测电阻箱和定值电阻总电压，①不从原点开始，应该包含定值电阻电压，所以①表示V2示数和电阻箱和定值电阻总电压的关系图线，②表示V1示数和R1的关系图线，故A不符合题意； B．V2测总电压，由图可知，供电设备电压变大，故B不符合题意； CD．两电压表示数之差等于定值电阻的电压，图线①和②相互平行，说明定值电阻两端电压不变，根据，通过定值电阻的电流大小不变，则电路中电流不变。供电设备电压变大，根据P=UI，电路总功率随的增大而增大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 题型十二：动态电路中电功率的简单计算 34．利用图示电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒定，电流表示数为I，电阻箱R1的电功率为P1，滑动变阻器R2的电功率为P2.能正确反映各物理量关系的图线是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由电路可知当R1越大时，电流I将越小，故A不符合题意； B．R1和R2是两个不同的用电器，电阻只跟自身的长度、材料及横截面积等有关，不会互相影响，故B不符合题意； C．电阻箱的电功率，在探究电流与电阻关系的实验中，U1保持不变，故P1和R1成反比，故C不符合题意； D．电路中电流I相同，，，又因为，，且U1、U2不变，（P=UI ，I相同 ），即P1与P2成正比，故D符合题意。 故选D。 35．如图甲电源电压恒定，定值电阻R0标有“15Ω、0.6A”，灯L标有“8V、4W”。闭合开关S，在保证电路安全前提下，将滑片P从某一位置移到某一端点的过程中，灯泡L的电功率分别为P1和P2，且P1︰P2=2︰1，电流表A的示数随电压表V1、V2（V2未画出）示数的变化情况如图乙，下列说法正确的（　　） A．电压表V2与R并联 B．滑动变阻器接入电路阻值范围是7Ω~20Ω C．图中a点应标的电压值是14.5V D．上述操作过程中电路总功率的变化量为1.3W 【答案】B 【详解】A．如图为串联电路，电压表V1测量灯泡电压。因为灯泡的电阻受温度影响，灯泡的U与I为非线性关系，故V1对应乙图中左边的曲线； 右边的直线则对应电压表V2的示数变化。 电压表V2的示数随电流的变小而变大，故电压表V2有3种可能的接法: ①电压表V2接在R两端，此时有，灯L的电阻随温度变化， U与I为非线性关系，这种情况不合题意； ②电压表V2接在 R0、R两端，此时有 ，灯L的电阻随温度变化， U与I为非线性关系，这种情况不合题意； ③电压表V2接在 R 、 L两端，此时有， 为定值电阻， U与I为线性关系，满足题意。 故A错误； B．在保证电路安全前提下，b点电流应为灯L达到的额定电流 即，，因为P1︰P2=2︰1，则。而 解得。 从图乙看出，当电路电流为0.5A时，电压表V2示数为11.5V，此时灯L两端电压8V，R0两端电压为 电压表V2接在 R 、 L两端，R两端电压为 R接入电阻为 电源电压 当滑片移到最左端时，电路电流为0.4A，此时灯L两端电压5V，R0两端电压为 R两端电压为 R接接入电阻为 滑动变阻器接入电路阻值范围是7Ω~20Ω，故B正确； C．图中a点为电流为0.4A时， R 、 L两端的电压之和，所以a点应标的电压值为 故C错误； D．电路总功率的变化量为 故D错误。 故选B。 36．如图甲所示为某电子秤，图乙是其工作原理图，电子秤的示数表由电流表改装而成，R1是一根长6cm，阻值15Ω的均匀电阻丝，滑片P在a端时，电流表示数为0.15A；滑片P在b端时，电流表示数为0.6A，弹簧c受到压力F与压缩量ΔL的关系如图丙所示。挂钩的重不计，不称重物时滑片P在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端，电路中电源电压不变。下列说法正确的是（    ） A．定值电阻R2为45Ω B．电源电压为9V C．所称物重增大时，定值电阻R2的电功率减小 D．当电子秤示数为3kg时，电路中的电流为0.24A 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知，滑片P在a端时，R2与滑动变阻器最大阻值串联，电流表示数为0.15A，则电源电压表示为① 滑片P在b端时，滑动变阻器接入电阻为零，电路为只有R2的简单电路，电流表示数为0.6A，则电源电压表示为 ② 联立①②解得，，故AB错误； C．由乙图可知，所称物重增大时，滑片P向下移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，总电阻变小，总电压不变，根据可知，电路中电流变大，定值电阻阻值不变，根据可知，其两端电压变大，根据可知，定值电阻的电功率变大，故C错误； D．当电子秤示数为3kg时，由 可知，压力F=G=30N 由丙图可知弹簧被压缩了3cm，因R1是一根长6cm，阻值15Ω的均匀电阻丝，所以连入电路的电阻为 此时电路中电流为 故D正确。 故选D。 题型十三：动态电路中电功率的范围问题 37．如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（    ） ①电压表的示数变化范围是 1.5～3V ②电流表的示数变化范围是 0.2～0.6A ③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2～1.25W ④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10～20Ω A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】C 【详解】①由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，此时小灯泡两端得电压最大，滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知，小灯泡正常发光时电压表的示数为 因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，电压表的量程是0~3V，最大示数是3V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V；故①正确 ②③④灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为1.25W，由可得灯泡正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为 小灯泡的电阻为 根据串联分压原理可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，则灯泡两端的最小电压为 则电路中的最小电流为 灯泡的最小功率为 滑动变阻器接入电路的最大阻值 则小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω～15Ω，故②④错误，①③正确。 综上所述，故C正确，ABD错误。 故选C。 38．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡铭牌上参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全、灯泡两端的电压不超过额定电压的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（　　） ①R0的阻值为20Ω ②小灯泡的参数为“4.5V，2.25W” ③只闭合S、S2，为保证电路安全滑动变阻器的阻值范围为3Ω∼20Ω ④若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，小灯泡的功率一定大于0.9W A．②③④ B．②④ C．②③ D．①③ 【答案】A 【详解】①只闭合开关S、S1，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压U，滑片P从a端移到b端，电流表示数变大，电压表示数变小，电源电压记为U总，则有，此式子中，U与I为线性关系，故对应乙图中的直线。 当电流为0.2A时，U为4V，此时滑片P在a端，则 当电流为0.6A时，U为0V，此时滑片P在b端，则 联立以上两式，解得，，故①错误； ②闭合开关S、S2，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压U，灯泡电阻记为RL，则，灯泡电阻RL会随温度变化而变化，故U与I为非线性关系，对应乙图中上方的曲线，当电流为0.5A时，U为1.5V，此时电路中电流最大，达到灯泡的额定电流，灯泡的额定电压为 根据公式可知，灯泡的额定功率为 故②正确； ③只闭合S、S2为了保证电路安全，当电流为0.5A，U为1.5V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器电阻为 当电流为0.25A，U为5V，滑动变阻器电阻为为 滑动变阻器的阻值范围3Ω～20Ω，故③正确； ④若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，此时若U为3V，灯泡两端电压达到最小值为 图乙中3V对应的直线中的电流I满足关系为，解得I＝0.3A 根据公式可知，此时对应直线的电功率为 从图乙中可知，3V对应的曲线中的电流大于0.3A，那么此时灯泡的最小功率PL大于0.9W，故④正确； 故A正确，BCD错误。 故选A。 39．小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图甲所示。电源电压恒为4V，电压表量程选择“0~3V”，电流表量程选择“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“2V 0.8W”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（    ） A．该电路的最大功率是2.4W B．电路中电流变化的范围是0.3~0.4A C．灯泡的最小功率是0.2W D．滑动变阻器阻值变化的范围是0~10Ω 【答案】B 【详解】由图甲可知，变阻器与灯泡串联，电压表测的是变阻器的两端电压，电流表测的是电路电流。 A．要求该电路的最大功率，根据公式可知，因电源电压恒为4V，则求出电路的最大电流即可，题中灯泡L标有“2V 0.8W”字样，即灯泡的额定电压为2V，电压值是最大的，对比图乙可知，此时流过灯泡的电流为0.4A，这也是最大电流值，图甲是串联电路，串联电路处处相等，流过滑动变阻器的电流为0.4A，没有超过变阻器的最大电流值1A，流过电流表的电流为0.4A，没有超过电流表的量程0.6A，灯泡的电压为2V，电源电压恒为4V，根据串联电路的电压规律，变阻器的电压为，电压表的示数为2V，没有超过电压表的量程3V，则电路的电流为0.4A，没有损坏电路元件，为最大电流值，根据公式可知，该电路的最大功率为 该电路的最大功率为1.6W，故A错误； B．由选项A可知，电路的最大电流为0.4A，而要求电路的最小电流值，根据欧姆定律可知，电路的总电阻要最大，则变阻器接入电路的阻值最大，这是一个串联电路，根据串联电路的分压特点，变阻器的电压也最大，而电压表的量程为0~3V，最大电压值为3V，假设电压表的示数为3V，则灯泡的电压为为，对照图乙可知，流过小灯泡的电流为0.3A，串联电路的电流处处相等，流过变阻器的电流也为0.3A，则这时接入电路的变阻器阻值为 电压表的示数为3V，没有超过电压表的量程3V，电流表的示数为0.3A，没有超过电流表的量程0.6A，变阻器接入电路的阻值为10Ω，没有超过变阻器的最大阻值20Ω，流过变阻器的电流为0.3A，没有超过变阻器的最大电流1A，灯泡的两端电压为1V，没有超过灯泡的额定电压，这四个电路元件是安全的，则电路的最小电流为0.3A，所以电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，故B正确； C．由选项B可知，电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，因为是串联电路，所以小灯泡的电流变化范围也是0.3~0.4A，观察图乙可知，对应的电压分别为1V和2V，根据公式可知，灯泡的最小功率为 则灯泡的最小功率为0.3W，故C错误； D．由选项B可知，电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，当电路的电流最小为0.3A，根据欧姆定律可知，电路的总电阻最大，变阻器接入电路的阻值最大，为10Ω，当电路的电流最大为0.4A时，根据欧姆定律可知，电路的总电阻最小，变阻器接入电路的阻值最小，观察图乙可知，灯泡的电压为2V，变阻器的电压为，变阻器的阻值为 滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω，故D错误。 故选B。 题型十四：电流热效应 40．下列用电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　） A．电烙铁 B．电热杯 C．电褥子 D．电风扇 【答案】D 【详解】ABC．电烙铁、电热杯、电褥子工作时主要把电能转化为内能，都是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意； D．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 41．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电热水壶 B．吸尘器 C．电冰箱 D．电视机 【答案】A 【详解】A．电热水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A符合题意； B．吸尘器工作时电动机转动，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能，不是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。 故选A。 42．下列电器中，利用电流热效应工作的是（    ） A．电风扇 B．电暖气 C．电视机 D．电动汽车 【答案】B 【详解】A．利用电流热效应工作的用电器将电能转化为内能，电风扇主要是将电能转化为机械能的用电器，故A不符合题意； B．电暖气是将电能转化为内能的用电器，故B符合题意； C．电视机主要是将电能转化为光能的用电器，故C不符合题意； D．电动汽车主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。故选B。 题型十五：焦耳定律的应用 43．图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 【答案】B 【详解】A．根据图乙，当温度到达80℃之后吸收热量，温度不变，所以该液体沸点应该是80℃，故A错误； B．此实验装置，是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小，根据乙图且不计热量损失，说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中，电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路，即 由得 故B正确； C．根据乙图，加热120s以后已经达到沸点，达到沸点后吸收热量但是温度不变，故C错误； D．根据丙图，温度计得分度值为1℃，读出温度为37℃，故D错误。 故选B。 44．额定电压相同的甲、乙两只电加热器（俗称“热得快”）的铭牌如图所示，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．相同时间内，甲比乙消耗的电能多 B．正常工作时，通过甲的电流比乙小 C．正常工作时，甲比乙产生的热量多 D．正常工作时，电流通过甲做功较快 【答案】D 【详解】A．由图示知，甲的额定电压为220V，额定功率为1100W，乙的额定电压为220V，额定功率为800W，据知，正常工作时，在相同时间内，甲比乙消耗的电能多，但没有说明是否正常工作，条件不足，无法比较甲和乙消耗电能的多少，故A错误； B．正常工作时，两电加热器的电压相同，甲的功率比乙的大，据知，甲通过的电流比乙的大，故B错误； C．正常工作时，据知，时间不知，则无法比较甲、乙产生的热量多少，故C错误； D．正常工作时，甲的功率比乙的大，则电流通过甲做功比乙的快，故D正确。 故选D。 45．如图甲所示为某同学设计的一电子温度计的电路原理图。电源电压恒为6V，电压表量程为，是定值电阻，是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V。下列选项正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度为 C．在不改变电表的条件下，通过增大电源电压可以增大电子温度计的测温范围 D．将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，通电5分钟，产生的热量为20J 【答案】B 【详解】AD．将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中，冰水混合物的温度为，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值为，根据串联电路的电压规律可知，此时热敏电阻两端的电压为 此时电路中的电流为 则的阻值为 通电5分钟，产生的热量为 故AD错误； B．当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，则电路中的最大电流为 根据串联电路的分压规律可知，此时热敏电阻分得的电压最小，则热敏电阻分得的电压为 则热敏电阻的最小值为 由图乙可知，此电子温度计能测量的最高温度为，故B正确； C．在不改变电表的条件下，即电压表的最大测量为3V不变，根据欧姆定律可知电路中的最大电流不变，增大电源电压，则热敏电阻分得的最小电压变大，根据欧姆定律可知热敏电阻变大，电子温度计的测温范围变小，故C错误。 故选B。 一、单选题 1．电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是（　　） A．通过电炉丝的电流大 B．通过导线的电流大 C．导线的电阻小，发热功率小 D．电炉丝的电阻小，发热功率大 【答案】C 【详解】由焦耳定律可知，电流通过导体时产生的热量的多少跟通过导体的电流、导体的电阻大小和通电时间有关。因导线和电炉丝串联，所以通过它们的电流相等，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；因导线的电阻小，发热功率小，所以产生的热量少，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．如图所示的电路中，将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡越亮说明其实际功率越大 B．灯泡越亮说明其额定功率越大 C．更亮的灯泡通过的电流更大 D．若其中一个灯泡不亮了，另一个灯泡一定会熄灭 【答案】A 【详解】AB．灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，额定功率与灯泡的发光情况无关，故A正确、B错误。 C．两灯串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯的电流相等，故C错误。 D．两灯串联，若其中一个灯泡不亮了，可能是该灯断路了，也可能是短路时，串联电路只有一条电流的路径，若该灯断路了，则另一个灯泡会熄灭；若该灯短路了，则另一个灯泡仍会发光，故D错误。 故选A 。 3．小峰同学购买了一个电热水壶，烧水时发现电源线很热，甚至能闻到橡胶的焦味，他决定向消费者协会投诉，投诉的理由应该是（　　） A．电源线太短 B．电源线太粗 C．电源线太细 D．电压太高 【答案】C 【详解】A．电源线太短，电阻小，根据焦耳定律可知，产生的热量少，不会造成烧水时电源线很热，故A不符合题意； B．电源线太粗，横截面积大，电阻小，根据焦耳定律可知，产生的热量少，不会造成烧水时电源线很热，故B不符合题意； C．电源线太细，横截面积小，电阻大，根据焦耳定律可知，产生的热量多，会造成烧水时电源线很热，故C符合题意； D．家庭电路的电压是固定的，为220V，故D错误。 故选C。 4．标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率（  ） A．大于100瓦    B．小于100瓦     C．等于100瓦      D．等于220瓦 【答案】C 【详解】已知灯泡的额定电压和额定功率，正常工作时的电功率等于额定功率，灯泡正常工作时的功率就是灯泡的额定功率，所以灯泡的额定功率为100W。 故选C。 5．对下列家用电器正常工作时的物理量估测最符合实际的是（　　） A．我国家用电器的工作电压是380V B．客厅吊灯的工作电流10A C．台灯正常工作时的电功率30W D．家用电冰箱10min消耗电能1kW·h 【答案】C 【详解】A．我国家用电器的工作电压是220V，故A错误，不符合题意； B．客厅吊灯的工作电流约0.5A，故B错误，不符合题意； C．台灯功率较小，正常工作时的电功率约30W，故C正确，符合题意； D．家用电冰箱功率约300W，10min消耗电能，故D错误，不符合题意 故选C。 6．如图所示是甲、乙两导体的I-U图像，下列有关说法正确的是（　　） A．甲的电阻大于乙的电阻 B．分析图像可知：导体两端的电压与导体中的电流成正比 C．将甲、乙并联接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.6A D．将甲、乙串联接到电压为3V的电源上时，通电1min，电路消耗的电能为36J 【答案】D 【详解】A．由图可知，当甲、乙两端的电压相同时，通过甲导体的电流较大，根据可知，甲的电阻较小，故A错误； B．由图可知，图线是一条过原点的倾斜直线，说明导体中的电流与导体两端的电压成正比，故B错误； C．根据并联电路的电压规律可知，将甲、乙并联接到电压为3V的电源上时，两导体两端的电压都为3V，由图像可知，此时通过甲的电流为0.6A，通过乙的电流为0.3A，故干路总电流为，故C错误； D．若将甲、乙串联接到电压为3V的电源上，根据串联电路电压规律可知，甲、乙两端总电压为3V，由图可知，当电路中电流为0.2A时，甲、乙两端总电压为3V，通电1min，电路消耗的电能为，故D正确。 故选D。 7．甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（    ） A．1︰3 B．3︰1 C．2︰3 D．3︰2 【答案】B 【详解】相同时间内消耗电能之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．如图甲所示电路，电源电压恒为9V，灯泡L的额定电压为6V，电流表量程为，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图象如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，分析正确的是（　　） ①滑片向左移动，L的实际功率减小 ②电路消耗的最大功率为5.4W ③R接入的最小阻值为5Ω ④L的实际功率为0.75W时，通电电阻R的产生的热量为90J A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 【答案】A 【详解】①由图甲可知电路为串联电路，滑片向左移动，接入电路阻值变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，由图乙可知灯泡两端的电压也变小，由可知灯L的实际功率减小，①正确； ②灯泡L的额定电压为6V，由图乙可知灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A，则电路最大电流为0.3A，电路消耗的最大功率为 ②错误； ③电路最大电流为0.3A，此时灯泡正常发光，灯泡两端电压为6V，则滑动变阻器两端电压为 R接入的最小阻值为 ③错误； ④L的实际功率为0.75W时，由图乙可知此时灯泡两端电压为3V，通过的电流为0.25A，则滑动变阻器两端电压为 通电电阻R的产生的热量为 ④正确；综上可知①④正确，②③错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．肺活量检测是中学生体质检测中的一项重要内容，肺活量是指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。如图所示是某创新小组自制的肺活量测试装置，他们将电压表改装成肺活量数值表，电源电压保持不变。当吹气时推杆向下运动，下列说法正确的是（　　） A．肺活量越大，电流表示数越大 B．肺活量越大，电压表示数越小 C．肺活量越大，电路的总功率变小 D．肺活量越大，电压表与电流表示数的乘积越大 【答案】D 【详解】由图分析可知，电路中R与R1串联，并且R始终以最大阻值接入电路，所以电路中总电阻不变，电源电压不变，由可知电路中电流不会变，即电流表的示数不变；电压表测量电阻R上半部分两端的电压，当肺活量越大时，推杆越向下运动，电压表测量部分的电阻越大，电压表示数越大；因为电流表示数不变，所以电压表示数与电流表示数的乘积越大；由P=UI可知电路的总功率不变，故ABC错误，D正确。 故选D。 10．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的不同液体（液体未画出），通电相同时间。电阻丝 R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中，温度计显示液体的温度分别为 t甲、t乙，两种液体的比热容分别为 c甲、c乙。下列说法正确的是（    ） A．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 B．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＞c乙 C．若 R甲＞R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 D．若 R甲＜R乙，t甲＞t乙则 c甲＜c乙 【答案】D 【详解】如图所示，两液体质量相同，两电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻产生热量为 物体比热容为 AC．若 则 若 则 根据 无法比较比热容大小，故AC错误； BD．若 则 若 则 根据 可得， 且 即 故B错误，D正确。 故选D。 二、多选题 11．如图是一种太阳能背包，背包面上有一太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（   ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能转化为机械能 【答案】ACD 【详解】A．太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的光子能量直接转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存，并非将内能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电时通过电化学反应将储存的化学能转化为电能输出，故C正确； D．小风扇工作时，电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能，故D正确。 故选ACD。 三、实验题 12．小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡L的功率。 (1)小明选择两节干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 （填“左”或“右”）端； (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，记人数据；继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是 ； (3)问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，此时电流表示数如乙图所示，则小灯泡L1的额定功率P1为 W； (4)小明想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V。依据上述现象，可推断出P1 P2（填“”“”或“”），他继续完成了P2的测量后，验证了小灯泡的亮度与电功率有关。 【答案】(1)左 (2)加一节电池 (3)0.75 (4)< 【详解】（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑片移动到阻值最大的位置，即最左端。 （2）实验中选择两节干电池，即使将滑片移动到阻值最小的位置（滑动变阻器分得电压为零），小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电流表和导线（有一定的电阻）分得的电压较大，则为了完成该实验，需要增大电源电压，所以解决的办法是加一节干电池。 （3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，其示数为0.3A，则小灯泡的额定功率 （4）保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为1.9V，由串联分压可知，R1＞R2，再由可知P1＜P2。 13．同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行 ； (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端； (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 （选填“有”或“无”）示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表，表中a处的数据为 ； 实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 1 a 0.30 正常发光 2 2.0 0.26 较暗 3 3.0 0.32 较亮 (4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的实际功率越 ，小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的。 【答案】(1)调零 (2) B、E 右 (3) 有 2.5 (4) 0.75 大 错误 【详解】（1）由图甲可知，实验前电流表的指针未指在零刻度线处，故应对电流表进行调零。 （2）[1]由图乙可知，A、E两点间的导线将小灯泡短路，故应将导线改接到B、E两点间。 [2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即应将滑片移至最右端。 （3）[1]若小灯泡灯丝断了，则电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，故电压表有示数。 [2]小灯泡正常发光时的电压为其额定电压，故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。 （4）[1]在额定电压下的消耗的功率为额定功率，由表格中数据可知，小灯泡的额定功率为 [2]由表格中数据可知，灯泡两端电压越大，电流越大，小灯泡的实际功率越大，小灯泡就越亮。 [3]用电器在不同电压下对应的实际功率不同，故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是错误的。 14．在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，小灯泡标有“”字样，实验电路图如图甲所示： (1)图甲电路中AB和CD间分别接入（　　）（选填“A”或“B”）； A．电流表和电压表 B．电压表和电流表 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数。接下来应进行的操作是（　　） A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (3)实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时，电压表示数如图乙所示。此时若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“a”或“b”）端移动。 (4)下表为某同学的实验数据记录表： 实验次数 电压表示数U（V） 电流表示数I（A） 功率P（W） 额定功率（W） 1 2 3 你认为该同学处理数据过程合理吗？ （填“合理”或“不合理”），并说明理由 。 【答案】(1)B (2)C (3)a (4) 不合理 灯泡在不同电压下的实际功率不同，求平均值没有物理意义 【详解】（1）电压表测灯泡两端电压，故电压表并联在灯泡两端；电流表测通过灯泡的电流，故电流表串联在电路中，因此图（a）电路中AB和CD间分别接入电压表和电流表，综上分析知，故B符合题意，A不符合题意。 故选B （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，不存在断路故障，可能是通过灯泡的电流太小，这个时候应该动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）此时电压表的示数为，低于灯泡的额定电压，应该将滑动变阻器的滑片向a端移动，减小电路中的总电阻，增大电流。 （4）该同学处理数据过程不合理；因为灯泡在不同电压下的实际功率不同，求平均值没有物理意义。 15．在测量“小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样。 (1)闭合开关前，老师发现电路中有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，只添加一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确 。 (2)闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表示数为1.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）移动使小灯泡正常发光；小灯泡正常发光时的电流表示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W。 (3)利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）探究电流和电阻的关系： ①将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表示数接近为零，电压表指针偏转至右侧无刻度的位置，则出现的故障可能是 ； ②排除故障后，将剩余4个定值电阻分别接入电路，为了完成实验，控制电压表的示数可能是 ； A．1.8V　　B．2.2V　　C．2.7V ③将4次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是 。分析图像可以得出结论： 。 【答案】(1) (2) A 0.3 0.75 (3) 5Ω的定值电阻断路 C 定值电阻两端的电压 当电压一定时，电流与电阻成反比 【详解】（1）本实验中，灯泡、滑动变阻器、电流表应串联，电压表测灯泡两端的电压，并联在灯泡两端，改正后的电路图如图所示： （2）[1]由题意知，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表示数为1.5V，小于灯泡的额定电压，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器的阻值，所以将滑动变阻器的滑片向A动使小灯泡正常发光。 [2][3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W （3）[1]将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表示数为零，电路可能断路，电压表指针偏转至右侧无刻度的位置，所以原因是5Ω的定值电阻断路。 [2]研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-UV 根据分压原理有 即 因电压表示数UV为定值，由上式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由上式得 解得电压表的示数UV=2.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为2.5V。 故选C。 [3][4]由图可知，图中阴影部分“面积”等于电流与电阻的乘积，根据U=IR可知，其表示的物理量是定值电阻两端的电压；因电流与电阻之积为一定值，故实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 16．在做“比较两个灯泡的亮暗”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少，如图是进行该实验的电路之一。 (1)利用如图所示电路，可控制变量 相等，验证 对电流做功多少的影响； (2)对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验去验证？ （选填“不必”或者“必须”）简要说明你的观点 。 【答案】(1) 电流和通电时间 电压 (2) 不必 同种规格的灯泡，通电时间越长，消耗的电能越多，电流做功越多 【详解】（1）[1]利用如图所示电路，两个灯泡串联在同一个电路中，同时通电，且电流相等，所以可控制变量电流和通电时间相等。 [2]通过调节滑动变阻器滑片位置，两个灯泡的电流和通电时间相等，改变两个灯泡两端的电压表示数，即灯泡的电压改变，观察灯泡亮度，所以能验证电压对电流做功多少的影响。 （2）[1][2]对于“电流做功多少与通电时间的关系”， 不必通过实验去验证；由于同种规格的灯泡，正常工作，电功率相同，通电时间越长，由可知，消耗的电能越多，电流做功越多。 四、计算题 17．如图所示电路，灯泡L标有“6V  3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），和是定值电阻且。当开关、、全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A。求： (1)的阻值； (2)仅当开关闭合时，电路在10min内消耗的电能。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当开关全部闭合时，短路，灯泡L与并联，电流表测量干路电流，因为灯泡L正常发光，则 通过灯泡L的电流 通过的电流 故定值电阻的阻值 （2）仅当开关闭合时，灯泡L与定值电阻串联。 由题可知灯泡L的电阻 10min内电路消耗的电能 18．在图中的电路中，电源电压恒为，定值电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，小灯泡上标有“5V、”字样，不考虑灯丝电阻变化。当开关闭合，、都断开，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值； (3)若开关、、都闭合，当滑片在端时，电路消耗的电功率。 【答案】(1) (2) (3)7W 【详解】（1）小灯泡上标有“5V、”字样，小灯泡正常发光时的电阻 （2）当开关闭合，、都断开，、串联，小灯泡正常发光，此时电路电流为 电源电压恒为，电路总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值 （3）若开关、、都闭合，当滑片在端时，，并联。的功率为 滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的功率为 电路消耗的电功率 学科网（北京）股份有限公司 $$