第6节 电能（第2课时）（培优考点练）科学浙教版九年级上册

第6节 电能（第2课时） 目录 题型分组练 2 题型01 电功率的概念 2 题型02 电功率的计算 4 题型03 额定电压 额定功率 6 题型04 测定小灯泡的电功率 8 题型05 动态电路的计算及电路故障判断 10 拔高综合练 11 链接中考 12 新题速递 13 题型分组练 题型01 电功率的概念 1、利用所学的电学知识判断下列说法正确的是（　　） A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电功率越大的用电器消耗的电能越多 C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．电能表是测量用电器电功率的仪表 2、对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　） A．家里节能灯正常工作的电流约为2A B．教室内的电脑工作时的功率约为800W C．智能手机正常工作时电压约为37V D．人体的安全电压是不高于36V 3、关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 4、华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 5、如图为家用智能扫地机器人，它具有自动清扫和避让功能。当智能扫地机器人在家庭电路中充电时，它与家里的电视机是 （选填“串联”或“并联”）的；智能扫地机器人的核心部件电脑芯片主要是由 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的；智能扫地机器人正常工作时的电功率与一个普通的台扇相当，约为60 （选填“W”或“kW”）。 题型02 电功率的计算 1、小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是（　　）    ①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大 ②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小 ③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 ④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多 A．②③ B．②④ C．①③ D．①②③ 2、科学科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85℃时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（　　） A．接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作 B．当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态 C．锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作 D．简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率 3、图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V  0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（　　） A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W 4、图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。 5、在跨学科实践活动中，小明设计了一款智能电热坐垫，如图所示，R1和R2均为电热丝，高温挡和低温挡的功率比为5∶1，R1＝220Ω。求： (1)电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流； (2)高挡位的额定功率； (3)R2的电阻。 题型03 额定电压 额定功率 1、两个小灯泡L1“6V，3W”、L2“6V，6W”串联后接,12V的电路中，下列说法正确的是（　　） A．两灯都能正常发光 B．两灯一样亮 C．L1较亮 D．电路消耗的电功率是9W 2、某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　） A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联 B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多 C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮 D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗 3、小灯泡和的额定电压相同，闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（　　） A．的额定功率比的额定功率大 B．两端电压比两端电压小 C．的电阻比的电阻大 D．的电流比通过的电流大 4、甲、乙两个灯泡分别标有 “220 V  40 W”“220 V  60 W” 字样，两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 灯泡；若将它们并联在 220 V 电源上较亮的是 灯泡；若将它们串联在 220 V 的电路中，较亮的是 灯泡。（均选填 “甲” 或 “乙”） 5、如图所示的电路中，电源电压，灯泡L上标有“，”字样，R为定值电阻。闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光。求： (1)灯泡L的额定功率； (2)R的电阻值； (3)内整个电路消耗的电能。 题型04 测定小灯泡的电功率 1、小红在做“测量标有‘2.5V’字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率”的实验，其设计的电路图和连接的实物电路如图所示。 (1)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： 。 (2)闭合开关，电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为L或滑动变阻器中的一个，则故障原因是 。 (3)小红同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：；另一位同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 （选填字母）。 A．检查电路是否断路        B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)改正错误并检查无误后闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，可能是小灯泡 （选填“短路”“开路”或“实际功率太小”），若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，则出现此现象的原因是 （选填“滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱”或“滑动变阻器的最大阻值太小”）。 2、为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 3、老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验。 (1)一实验小组的电流表损坏不能使用，小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出：不用电流表，利用现有器材也能进行测量。测量电路如图1，操作步骤如下： ①闭合开关，滑片P移至A端，电压表示数为U1； ②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2； ③则Rx= （用U1，U2和RP表示）； (2)在缺少电流表时，小龙组选用阻值为R0的定值电阻设计了如图2所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S和S1，电压表的示数为U1； ②再闭合S2，电压表的示数为U2； ③Rx= （用字母（U1，U2和R0表示）； (3)在测量小灯泡电功率（小灯泡的额定电压为U额）拓展实验中，电流表坏了，老师给同学们提供了一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图3所示的实验电路图，下面是某同学的实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P额= （用U额、U和R0表示）。 题型05 动态电路计算及电路故障判断 1、家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 2、如图所示的电路中，电源电压不变。当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，断开，和消耗的功率；当甲、乙两表均为电压表时，开关和S都闭合，两电压表示数，消耗的功率，则（　　） A．， B．， C．， D．， 3、如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A．短路 B．短路 C．开路 D．开路 4、如下图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个发生故障，小浦为研究故障的原因，特地设计了两个方案： 方案一：通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及对应故障 。 方案二：用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，可选用的电阻R0的阻值 。 A．R0>R1        B．R0=R1        C．R0<R1 5、如图甲所示，电源电压为18V，已知小灯泡L上标有“5V,0.5A”字样，且灯丝电阻不随温度变化，，滑动变阻器R的最大阻值为。 (1)求小灯泡的电阻； (2)只闭合S、，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于某点a时，电压表示数。求电路中的电流； (3)已知电压表量程为，电流表量程为。在保证电路安全的情况下，只闭合S、S2时，求电路消耗总功率的变化范围。 拔高综合练 1、将“220V  100W”的灯泡L1和“220V  40W”的灯泡L2，串联在 220V 的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则会出现（　　） A．电源电压会升高 B．灯泡L2更亮一些 C．有灯泡会因为电流过大而被损坏 D．两个灯泡的总功率一定大于40W 2、将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率将变小 B．小灯泡的额定电流将变小 C．小灯泡的额定电压将变小 D．小灯泡的额定功率不变 3、甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中错误的是（　　） A．电流通过电热杯做功时，将电能转化为内能 B．两电热杯均正常工作时，乙消耗电能快 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 4、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C．电路中允许的最大功率为2.25W D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压 5、如图甲所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表与电压表V1示数变化关系的图象如图乙所示，电流表与滑动变阻器R连人电阻关系的图象如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A．该电路的电源电压为8V B．灯泡正常发光时电阻为18Ω C．灯泡的最小功率为3.5W D．电路的功率范围为1.8W~4.5W 6、如图甲所示电路，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。若滑片P从最右端移至最左端的过程中，R2消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，其中a点是滑片置于最右端时的数据，b点是滑片移至某位置时的数据。则定值电阻R1的阻值为 Ω，电源电压为 V。 7、如图甲所示，将定值电阻与规格为“40Ω  2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压 V，的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。 8、在如图甲所示的电路中，灯泡L的额定电压为2.5V，它的电流与电压关系图像如图乙所示，则灯泡L正常发光时的阻值为 Ω；滑动变阻器R的规格为“50Ω 1 A”，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，向上调节滑动变阻器R的滑片，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），当电压表的示数为1.5V时，灯泡L恰好正常发光。为保证电路安全，灯泡L的最小电功率为 W。 9、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，求： (1)的阻值为多少；电源电压为多少； (2)电路的最大功率为多少？ 10、如甲图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω，电流表使用的量程为0～0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V，其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时，电流表的示数为0.25A。求： (1)电源电压； (2)当只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的电阻； (3)当闭合S1、S2、S3时，为保证不损坏电流表，滑动变阻器R2的电阻可调范围和电路消耗的总电功率的变化范围。 新题快递 1、（2024嘉兴模拟）在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 2、（2024台州三模）某同学利用如图所示的电路测小灯泡的电功率。电源电压恒为3伏，小灯泡上标有“2.5伏，0.5瓦”字样，灯丝阻值会随着温度的变化而变化。实验获得系列数据绘制出了电路总功率PB、小灯泡功率P1、电压表V1示数U1、电压表V2 示数U2随电流I变化的图像。其中正确的是（　　） A．B． C．D． 3、（2024镇海区一模）已知图甲中滑动变阻器最大阻值为50Ω，图乙为一个等边三角形电阻，由一根导线和两段相同金属材料制成。当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时，将两触头直接接触，闭合开关，电流表示数为0.6A；将两触头分别接触图乙中的a、c两点，两表示数不发生改变；将两触头分别接触a、b两点，电流表示数变为0.4A。下列说法错误的是（　　） A．三角形电阻中ac是导线 B．两触头直接接触时，电压表示数为12V C．三角形电阻中ab和 bc的电阻都为10Ω D．当两触头分别接触b、c点时，电路消耗的电功率为4.8W 4、（2024杭州模拟）某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中，所用电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。 （1）请将图甲的实验电路连接完整。 （2）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案，最佳方案应选用 （选填字母）。 A.1.0V、2.5V、4.0V B.0.5V、1.0V、1.5V C.2.0V、2.5V、3.0V （3）完成电路连接后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但灯泡不亮，接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻，于是分别选取不同电压时的电流，算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确？并说明理由 。 5、（2024上城区校级二模）按图示的电路图做“测量小灯泡的功率”的实验。所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干。小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表。 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小电灯的功率P/W 3.0 0.25 3.8 0.30 4.5 0.32 （1）通过上表数据，可算得小灯泡的额定功率为 W，还可得出关于灯丝电阻的结论是： 。 （2）小灯泡正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为 Ω。（结果保留2位小数） （3）将两个这样的相同规格的小电灯串联后接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为 W。（不考虑灯丝电阻随温度的改变） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6节 电能（第2课时） 目录 题型分组练 2 题型01 电功率的概念 2 题型02 电功率的计算 4 题型03 额定电压 额定功率 6 题型04 测定小灯泡的电功率 8 题型05 动态电路的计算及电路故障判断 10 拔高综合练 11 链接中考 12 新题速递 13 题型分组练 题型01 电功率的概念 1、利用所学的电学知识判断下列说法正确的是（　　） A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电功率越大的用电器消耗的电能越多 C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．电能表是测量用电器电功率的仪表 【答案】A 【解析】A．电功是描述电流做功多少的物理，电流做功越多，电能转化为其他形式能就越多，消耗的电能就越多，故A正确； B．根据可知，电能的多少与电功率和通电时间有关，没有说明通电时间的情况下，电功率大，用电器消耗的电能不一定越多，故B错误； C．千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故C错误； D．电能表是测量用电器消耗多少电能（或电功）的仪表，故D错误。故选A。 2、对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　） A．家里节能灯正常工作的电流约为2A B．教室内的电脑工作时的功率约为800W C．智能手机正常工作时电压约为37V D．人体的安全电压是不高于36V 【答案】D 【解析】A.家庭电路电压，节能灯功率一般在10～20W左右，根据，若节能灯功率，则，远小于2A，故A 错误； B.教室内的电脑功率一般在200～300W左右，800W对于教室内电脑功率过大，故B 错误； C.智能手机正常工作时电压一般为3.7V～4.2V左右，远小于37V，故C 错误； D.经验证明，不高于 36V的电压对人体是安全的，所以人体的安全电压是不高于 36V，故D 正确。 3、关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 【答案】D 【解析】A．用电器消耗电能越快，实际功率越大，但其额定功率不一定越大，故A错误； B．根据W=Pt可知，实际功率越大的用电器，时间一定，消耗的电能越多，由于题中时间未知，所以消耗的电能不一定越多，故B错误； C．某电路中再接入一个用电器，如果是串联，电路中的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，故C错误； D．电功率表示消耗电能快慢的物理量，实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快，故D正确。故选D。 4、华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 【答案】72000 50 电功率 【解析】该手机电池充满电后可储存的电能为，一度电最多能让该手机充满电的次数为则一度电最多能让该手机充满电的次数为50次。手机“超级快充”技术中的快指充电快，所用时间短，根据可知充电时的电功率大。 5、如图为家用智能扫地机器人，它具有自动清扫和避让功能。当智能扫地机器人在家庭电路中充电时，它与家里的电视机是 （选填“串联”或“并联”）的；智能扫地机器人的核心部件电脑芯片主要是由 （选填“半导体”或“超导体”）材料制成的；智能扫地机器人正常工作时的电功率与一个普通的台扇相当，约为60 （选填“W”或“kW”）。 【答案】并联 半导体 W 【解析】家庭电路中的用电器都是并联的，这是因为并联电路可以保证每个用电器都能独立工作，互不影响。所以，当智能扫地机器人在家庭电路中充电时，它与家里的电视机是并联的。导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，芯片的主要材料是硅，它是半导体材料。智能扫地机器人正常工作时的电功率与一个普通的台扇相当。一个普通台扇的电功率约为60W。因此，智能扫地机器人正常工作时的电功率约为60W。 题型02 电功率的计算 1、小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是（　　）    ①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大 ②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小 ③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 ④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多 A．②③ B．②④ C．①③ D．①②③ 【答案】A 【解析】①．由题意可知，三个用电器的额定电压相同，根据额定电压下用电器正常工作可知，三个用电器正常工作时的电压相等，故①错误； ②．由图可知，工作1小时，电烤箱消耗的电能最多，电视机消耗的电能最少，由可知，电烤箱的电功率最大，电视机的电功率最小，故②正确； ③．由于三个用电器正常工作时的电压相等，电烤箱的电功率最大，电视机的电功率最小，由可知，当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流最大，通过电视机的电流最小，故③正确； ④．由公式可知，消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关，在一个月内，小明家三种用电器的使用时间t的关系不确定，电烤箱消耗的电能不一定比电饭锅消耗的电能多，故④错误。综上，故A正确，BCD错误。故选A。 2、科学科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85℃时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（　　） A．接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作 B．当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态 C．锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作 D．简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率 【答案】C 【解析】A．由题意可知，由题意可知，温控开关S1与按钮开关S2是并联的，如图所示 电热丝要工作，只需闭合开关S1或者开关S2，当锅内温度低于60℃时，温控开关S1自动闭合，电热丝工作，故A错误； B．当手动开关自动断开时，锅内温度达到103℃，锅内温度高于85℃，温控开关S1不会闭合，所以简易电饭锅不能马上进入保温状态，故B错误； C．锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合，而温控开关在锅内温度低于60℃时才会自动闭合，所以锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作，故C正确； D．根据公式可知，简易电饭锅加热时的功率与保温时的功率一样大，故D错误。故选C。 3、图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V  0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（　　） A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W 【答案】D 【解析】A．由得，指示灯的灯丝电阻为故A不符合题意； B．由P=UI得，指示灯的灯丝电流为 电动机的发热功率为P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W，故B不符合题意； C．指示灯正常发光时，电动机两端电压U电=U-UL=4.5V-0.5V=4V 额定功率为P电=U电I=4V×0.4A=1.6W故C不符合题意； D．电路的总功率为P=UI=4.5V×0.4A=1.8W 故D符合题意。故选D。 4、图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。 【答案】2 0.45 0.5 【解析】定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律 电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A，故电源电压为2V。 由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为 此时灯泡L的电功率。 5、在跨学科实践活动中，小明设计了一款智能电热坐垫，如图所示，R1和R2均为电热丝，高温挡和低温挡的功率比为5∶1，R1＝220Ω。求： (1)电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流； (2)高挡位的额定功率； (3)R2的电阻。 【答案】(1)1A (2)1100W (3)55Ω 【解析】（1）S1、S2均闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路，根据并联电阻的规律，只闭合S1时电路的电阻大，由可知，电路的电功率小，为低温挡，S1、S2均闭合时，为高温挡。电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流为 （2）低挡位的额定功率为高温挡和低温挡的功率比为5：1，即，因此高挡位的额定功率为 （3）高温挡时电路总电流为通过R2的电流为 R2的电阻为。 题型03 额定电压 额定功率 1、两个小灯泡L1“6V，3W”、L2“6V，6W”串联后接,12V的电路中，下列说法正确的是（　　） A．两灯都能正常发光 B．两灯一样亮 C．L1较亮 D．电路消耗的电功率是9W 【答案】C 【解析】ABC．灯泡L1的电阻，灯泡L2的电阻，两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，由可知，灯泡L1两端的电压大，由可知，两灯都不能正常发光，灯泡L1较亮，故C正确，AB错误； D．电路消耗的电功率故D错误。故选C。 2、某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　） A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联 B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多 C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮 D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗 【答案】C 【解析】A．打开开关后两灯同时亮，这两盏灯的连接方式可能是串联，也可能是并联且开关接在干路上，故A错误； B．两灯都正常工作时，工作时间未知，乙灯和甲灯消耗的电能多少无法比较，故B错误； C．两灯的额定电压均为220V，乙灯的额定功率较大，两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮，故C正确； D．根据可知，甲灯的电阻较大，两灯的灯丝长度和材料相同，所以，甲灯的灯丝较细，故D错误。 故选C。 3、小灯泡和的额定电压相同，闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（　　） A．的额定功率比的额定功率大 B．两端电压比两端电压小 C．的电阻比的电阻大 D．的电流比通过的电流大 【答案】C 【解析】AC．开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，小灯泡L1、L2的额定电压相同，由可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误，C正确； BD．由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，由U=IR可知L1两端电压比L2两端电压大，故BD错误。故选C。 4、甲、乙两个灯泡分别标有 “220 V  40 W”“220 V  60 W” 字样，两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 灯泡；若将它们并联在 220 V 电源上较亮的是 灯泡；若将它们串联在 220 V 的电路中，较亮的是 灯泡。（均选填 “甲” 或 “乙”） 【答案】乙 乙 甲 【解析】由灯泡的铭牌可知，甲、乙两灯泡的额定电压相等， 由可知，甲灯泡的额定功率较小，电阻较大， 因导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，且材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小， 所以，甲灯泡的钨丝较细，乙灯泡的钨丝较粗。两灯泡并联在220V电源上时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两灯泡两端的电压均为220V，实际功率和额定电压相等， 由P=UI可知，通过乙灯丝的电流较大， 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，乙灯泡较亮。两灯泡串联在220V的电路中时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P=I2R可知，甲灯泡的实际功率较大，灯泡较亮。 5、如图所示的电路中，电源电压，灯泡L上标有“，”字样，R为定值电阻。闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光。求： (1)灯泡L的额定功率； (2)R的电阻值； (3)内整个电路消耗的电能。 【答案】(1)2W (2) (3)900J 【解析】（1）灯泡L的额定功率为 （2）闭合开关S时，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流，灯泡L恰好正常发光，两端的电压为UL=10V电路中的电流为I=IL=0.2A根据串联电路电压规律可知，电阻R两端的电压为UR=U-UL=15V-10V=5V定值电阻R的阻值为 （3）5min内整个电路消耗的电能为。 题型04 测定小灯泡的电功率 1、小红在做“测量标有‘2.5V’字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率”的实验，其设计的电路图和连接的实物电路如图所示。 (1)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： 。 (2)闭合开关，电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为L或滑动变阻器中的一个，则故障原因是 。 (3)小红同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：；另一位同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 （选填字母）。 A．检查电路是否断路        B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)改正错误并检查无误后闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，可能是小灯泡 （选填“短路”“开路”或“实际功率太小”），若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，则出现此现象的原因是 （选填“滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱”或“滑动变阻器的最大阻值太小”）。 【答案】(1)小灯泡断路(2)滑动变阻器断路(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 B (4)实际功率太小 滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 【解析】（1）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路中可能为断路故障，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，所以与电压表并联的电路断路了，即故障可能是小灯泡断路； （2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路中可能为断路故障，电压表无示数，说明电压表与电源断开，所以是滑动变阻器发生断路。 （3）闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在闭合开关后，电路中电流较大，滑动变阻器接入电路的阻值较小，故实验中操作不当之处：闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路为通路，因此应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。 （4）闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，说明电路为通路，可能是由于滑动变阻器的阻值太大，导致灯泡的实际功率太小。若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明电路中的电流没有改变，原因是滑动变阻器的阻值没有改变，能造成这样的原因是：滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱。 2、为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 【答案】(1)断开(2)灯泡与灯座(3)左 0.55(4)大 0.25 读出电流表的示数I 2.5V（I-0.25A） 【解析】（1）为保证电路与实验的安全，在连接电路时开关应处于断开状态。 （2）因为小灯泡不亮，说明电路中存在断路，而电流表示数几乎为0，这说明电压表接入了电路中，断路处在小灯泡处，可能是灯泡与灯座接触不良而产生断路。 （3）由题意可知此时小灯泡的电压小于额定电压，想要使小灯泡两端电压增大至额定电压，需要增大电路中的电流，因此应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小其接入电路中的电阻，使电路中的电流增大。由图丙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，根据图中指针的位置可知此时通过小灯泡的电流为0.22A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.22A=0.55W （4）因为电压表与小灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡与通过电压表的电流之和，所以测得的额定电流比真实值偏大，所以用以上方法测出的额定功率与真实值相比偏大。小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，当闭合开关S1和S2时，小灯泡与定值电阻并联，电压相同，电流表测量通过定值电阻R的电流，而定值电阻的阻值已知，所以需要调节滑动变阻器，使电流处于一个合适的值，使得定值电阻两端电压为2.5V，由欧姆定律可知应使电流表的示数为此时保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S1和S3，此时电流表变为测量通过小灯泡与定值电阻R的总电流，读出示数I，由并联电路的电流规律可得小灯泡的额定电流为I额=I-0.25A则小灯泡的额定功率表达式为P灯=2.5V（I-0.25A）。 3、老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验。 (1)一实验小组的电流表损坏不能使用，小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出：不用电流表，利用现有器材也能进行测量。测量电路如图1，操作步骤如下： ①闭合开关，滑片P移至A端，电压表示数为U1； ②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2； ③则Rx= （用U1，U2和RP表示）； (2)在缺少电流表时，小龙组选用阻值为R0的定值电阻设计了如图2所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S和S1，电压表的示数为U1； ②再闭合S2，电压表的示数为U2； ③Rx= （用字母（U1，U2和R0表示）； (3)在测量小灯泡电功率（小灯泡的额定电压为U额）拓展实验中，电流表坏了，老师给同学们提供了一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图3所示的实验电路图，下面是某同学的实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P额= （用U额、U和R0表示）。 【答案】(1)(2)(3) 【解析】（1）①闭合开关，Rx与滑动变阻器串联，将滑动变阻器滑片移到最右端A端时，电压表示数为U1，为Rx两端的电压；②将滑动变阻器滑片移到最左端B端时，只有Rx接入，此时电压表示数为U2，即为电源电压；③根据串联电路电压规律有解得 （2）①闭合S和S1，Rx、R0串联，电压表测量Rx两端的电压，电压表的示数为U1；②再闭合S2，R0被短路，电路中只有Rx，电压表测量Rx两端的电压，也测量电源电压，电压表的示数为U2，电源电压U=U2；③在步骤①中，R0两端的电压U0=U-Ux=U2-U1Rx两端的电压Ux=U1，因为在串联电路中电流处处相等，结合欧姆定律可得解得 （3）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，此时灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，因此移动滑片，使电压表的示数为U额，U额是灯泡两端的额定电压；②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，此时电压表测灯泡和定值电阻的总电压，读出电压表的示数为U，U是灯泡与R0的总电压；根据P=UI和串联电路电压和电流的特点可得，灯泡的额定功率。 题型05 动态电路计算及电路故障判断 1、家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 【答案】B 【解析】A．由图甲可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压表测量气敏电阻R两端的电压；由图乙可知，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而变大，闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，故A错误； B．根据可知，电路中的电流变小，所以电路的总功率变小，故B正确； C．根据串联电路的分压规律可知，燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，则R两端的电压变大，所以电压表示数变大，故C错误； D．由于不知道工作时间，根据可知，无法判定消耗电能的多少，故D错误。故选B。 2、如图所示的电路中，电源电压不变。当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，断开，和消耗的功率；当甲、乙两表均为电压表时，开关和S都闭合，两电压表示数，消耗的功率，则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，S1断开，R1和R2并联，R1和R2的电压相等；R1和R2消耗的功率由得当甲、乙两表均为电压表时，开关S1和S都闭合，R1和R2串联，则R1和R2电流相等，甲电压表测量电源电压，乙电压表测量R2的电压，由欧姆定律得由得，R1、R2消耗的功率故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3、如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A．短路 B．短路 C．开路 D．开路 【答案】A 【解析】由图可知，两灯串联，电压表测L2两端电压，电流表测串联电路电流； A．如果L1短路，则串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表示数变大。由于L1短路，电路中只有L2，L2两端电压等于电源电压，电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意； B．如果L2短路，电路中电流变大，电流表的示数变大，由于电压表测L2两端电压，则电压表的示数为0，即电压表的示数变小，故B不符合题意； C．如果L1开路，两个电表与电源不通，则两个电表的示数都变为0，即示数都变小。故C不符合题意； D．如果L2开路，电路断路，电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表的示数变大。故D不符合题意。故选A。 4、如下图所示的电路中，在定值电阻R1或滑动变阻器R2中，仅有一个发生故障，小浦为研究故障的原因，特地设计了两个方案： 方案一：通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因，写出开关S闭合后，电流表示数变化情况及对应故障 。 方案二：用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障，可选用的电阻R0的阻值 。 A．R0>R1        B．R0=R1        C．R0<R1 【答案】闭合开关后移动滑片，电流表变化，则故障为R1断路；闭合开关后移动滑片，电流表不变，则故障为R2断路 BC 【解析】闭合开关后移动滑片，电流表变化，则故障为R1断路；闭合开关后移动滑片，电流表不变，则故障为R2断路。用一个完好的电阻R0来替换R1，如果R0>R1，如果R0太大，R1断路时，电流表没有明显变化；所以R0<=R1,如果R1断路时，电流表会有明显变化，如果R2断路，电流表没有明显变化。故A不符合题意，BC符合题意。故选BC。 5、如图甲所示，电源电压为18V，已知小灯泡L上标有“5V,0.5A”字样，且灯丝电阻不随温度变化，，滑动变阻器R的最大阻值为。 (1)求小灯泡的电阻； (2)只闭合S、，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于某点a时，电压表示数。求电路中的电流； (3)已知电压表量程为，电流表量程为。在保证电路安全的情况下，只闭合S、S2时，求电路消耗总功率的变化范围。 【答案】(1) (2) (3)5.4~9W 【解析】（1）由可得，小灯泡的电阻 （2）只闭合S、S1，R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表示数时，定值电阻两端电压此时电路中的电流 （3）只闭合S、S2时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中的电流，电流表量程，电路中最大电流电路消耗的最大功率电压表量程，当变阻器R两端电压最大为15V时，灯泡分得的电压最小，电路中电流最小，灯泡两端的最小电压电路中的最小电流所以电路消耗的最小功率综上所述，电路消耗总功率的变化范围是。 拔高综合练 1、将“220V  100W”的灯泡L1和“220V  40W”的灯泡L2，串联在 220V 的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则会出现（　　） A．电源电压会升高 B．灯泡L2更亮一些 C．有灯泡会因为电流过大而被损坏 D．两个灯泡的总功率一定大于40W 【答案】B 【解析】A．两个灯泡串联，电源电压是220V，电源电压是恒定的，故A不符合题意； B．根据题意可知，灯丝电阻不变，L1和L2的电阻分别为 两灯串联时，电流相等，由P=I2R可知，灯泡L1的功率小于灯泡L2的功率，所以灯泡L2比L1亮，故B符合题意； C．根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，两灯泡串联后，通过电路的电流为根据欧姆定律求出两灯泡的额定电流分别为 所以两个灯泡都不会被烧坏，故C不符合题意； D．两各灯泡的总功率即电路的总功率，由P=UI可得电路总功率大约为P总=UI=220V×0.13A=28.6W<40W故D不符合题意。故选B。 2、将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率将变小 B．小灯泡的额定电流将变小 C．小灯泡的额定电压将变小 D．小灯泡的额定功率不变 【答案】D 【解析】用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下工作的电流为额定电流，标有“2.5V，0.3A”的小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A；用电器的额定电压、额定电流和额定功率是唯一的，不会发生变化，将小灯泡接在2V的电源两端，则小灯泡实际电压为2V，小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率都不变，故D正确，ABC错误。故选D。 3、甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中错误的是（　　） A．电流通过电热杯做功时，将电能转化为内能 B．两电热杯均正常工作时，乙消耗电能快 C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗的电能较多 【答案】C 【解析】A．电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能量的过程，当电流通过电热杯时，电能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．由图可知，甲电热杯的额定电功率是500W，乙电热杯的额定电功率是1000W，所以两电热杯均正常工作时，乙消耗电能更快，故B正确，不符合题意； C．由图可知，乙杯电阻丝的电阻 若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率故C错误，符合题意； D．由可知，甲的电阻丝阻值更大；若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，则通过两电热杯的电流大小相同，通电时间相同，由可知，相同时间内甲消耗的电能较多，故D正确，不符合题意。故选C。 4、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C．电路中允许的最大功率为2.25W D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压 【答案】C 【解析】ABD．由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压。当滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，则灯泡两端电压增大，由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压减小，因此上半部分图像是R的图像，下半部分是L的图像。当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光，则由图乙可知此时，， 由串联电路电压特点可知，电源电压 灯泡L正常发光时的电阻为故ABD错误； C．因灯泡正常发光时的电流为0.5A，因此电路中允许的最大功率为故C正确。故选C。 5、如图甲所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表与电压表V1示数变化关系的图象如图乙所示，电流表与滑动变阻器R连人电阻关系的图象如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A．该电路的电源电压为8V B．灯泡正常发光时电阻为18Ω C．灯泡的最小功率为3.5W D．电路的功率范围为1.8W~4.5W 【答案】D 【解析】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测灯泡L两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当灯泡的电压为1V时，电路中的电流最小，根据丙图知，电路中的电流为0.2A时，变阻器接入电路中的电阻R=40Ω，由欧姆定律可得，滑动变阻器两端的电压为U滑=IR=0.2A×40Ω=8V因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压为 U=UL+U滑=1V+8V=9V故A错误； BC．由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，灯泡两端的电压为额定电压，由图丙可知，变阻器接入电路中的电阻R=1Ω，由欧姆定律可得，滑动变阻器两端的电压为U'滑=I'R'=0.5A×1Ω=0.5V因串联电路中总电压等于各分电压之和，此时灯泡的电压为U'L=U-U滑=9V-0.5V=8.5V灯泡的正常发光的电阻 灯泡的额定功率是P'=U'LI'=8.5V×0.5A=4.25W此过程中灯泡的最小电压为1V，最小电流为0.2A，最小功率为P=ULI=1V×0.2A=0.2W故BC错误； D．当灯泡的电压为1V时，电路中的最小电流为0.2A，最大电流为0.5A，电路的功率 P最小=UI=9V×0.2A=1.8W，P最大=UI=9V×0.5A=4.5W故D正确。故选D。 6、如图甲所示电路，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。若滑片P从最右端移至最左端的过程中，R2消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，其中a点是滑片置于最右端时的数据，b点是滑片移至某位置时的数据。则定值电阻R1的阻值为 Ω，电源电压为 V。 【答案】20 18 【解析】由电路图可知，R1和R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器滑片在右端时，变阻器接入电路的阻值最大，电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，根据P=UI知，此时R2两端的电压为 由串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压 ① 当滑动变阻器滑片移至某位置时，根据图中b点数据可知，滑动变阻器的电压 由串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压 ② 联立①②，并代入数据解得R1=20Ω，U=18V。 7、如图甲所示，将定值电阻与规格为“40Ω  2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压 V，的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。 【答案】24 20 28.8 【解析】由图甲可知，R1、R2串联，由图乙知，当R2=10Ω时，P2=6.4W，由P=I2R得，此时电路中电流同理，当时，，由P=I2R得根据电源电压不变建立等式有即解得R1=20Ω。电源电压由可知，当电路中电流最大时，电路中电功率最大，当R2接入电路的阻值为0时，此时电路中总电阻最小，为则电路中电流最大为电路中最大电功率为。 8、在如图甲所示的电路中，灯泡L的额定电压为2.5V，它的电流与电压关系图像如图乙所示，则灯泡L正常发光时的阻值为 Ω；滑动变阻器R的规格为“50Ω 1 A”，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，向上调节滑动变阻器R的滑片，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），当电压表的示数为1.5V时，灯泡L恰好正常发光。为保证电路安全，灯泡L的最小电功率为 W。 【答案】10 变小 0.15 【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，灯泡L的额定电压为2.5V，由图乙可知，通过的电流 IL=0.25A，由可得，灯泡L正常发光时的阻值为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为 闭合开关S，向上调节滑动变阻器R的滑片，变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压规律，滑动变阻器分得的电压减小，电压表示数变小。当电压表的示数时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡两端的电压为 由图乙可知，通过灯泡的电流，灯泡的最小功率为。 9、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，求： (1)的阻值为多少；电源电压为多少； (2)电路的最大功率为多少？ 【答案】(1)6V(2) 【解析】（1）由左图可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知，根据欧姆定律可得，电源的电压 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由右图可知，，串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压 电源的电压不变，经整理可知解得 电源的电压 （2）电路的最大功率为。 10、如甲图所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为50Ω，电流表使用的量程为0～0.6A。小灯泡L的额定电压为3.8V，其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时，电流表的示数为0.25A。求： (1)电源电压； (2)当只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的电阻； (3)当闭合S1、S2、S3时，为保证不损坏电流表，滑动变阻器R2的电阻可调范围和电路消耗的总电功率的变化范围。 【答案】(1)8V (2)14Ω (3)40~50Ω，4.48~4.8W 【解析】（1）当只闭合S2时，R1与小灯泡串联，电流表的示数为0.25A，根据图乙可知，小灯泡此时六两端的电压为3V，R1两端的电压为则电源电压 （2）当只闭合S3时，R2与小灯泡L串联，要使小灯泡L正常发光，小灯泡两端的电压为3.8V，则R2两端的电压为根据图乙可知，此时电路中的电流为0.3A，则滑动变阻器接入的电阻为 （3）当闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测量干路电流，通过定值电阻R1的电流为 由电流表的量程可知，干路的最大电流为0.6A，则通过滑动变阻器的最大电流为滑动变阻器接入的最小值为此时电路中的总功率最大，最大总功率为当滑动变阻器全部接入时，滑动变阻器接入的阻值为50Ω，通过滑动变阻器的电流最小，总电流最小，总功率最小，通过滑动变阻器的最小电流为电路中的总电流为电路总功率最小为滑动变阻器R2的电阻可调范围为40~50Ω，电路消耗的总电功率的变化范围为4.48~4.8W。 新题快递 1、（2024嘉兴模拟）在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 【答案】B 【解析】A．由图知道，当通过R1与R2的电流为0.6A，R1、R2两端的电压分别为6V和3V，由欧姆定律可以求得，电阻R1的阻值为：； 可以求得电阻R2的阻值为：； 则R1与R2的阻值之比：R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故A错误； B．根据串联电路电流特点，R1与R2串联接时，通过电流相等，由P＝I2R知道，R1消耗的功率比R2大，故B正确； C．根据并联电压特点，R1与R2并联接时，两端电压相等，由知道，R1消耗的功率比R2小，故C错误； D．根据串联电路电流处处相等，所以R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是1：1，故D错误。 故选：B。 2、（2024台州三模）某同学利用如图所示的电路测小灯泡的电功率。电源电压恒为3伏，小灯泡上标有“2.5伏，0.5瓦”字样，灯丝阻值会随着温度的变化而变化。实验获得系列数据绘制出了电路总功率PB、小灯泡功率P1、电压表V1示数U1、电压表V2 示数U2随电流I变化的图像。其中正确的是（　　） A．B． C．D． 【答案】C 【解析】A.电源电压恒为3伏，当电路中的电流为0.2A时，电路的总功率P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W，故A错误。 B.灯泡的功率P＝I2R，灯泡的电阻是变化的，因此功率与电流的图像不是一条直线。故B错误。 C.当电路中电流增大时，灯泡的功率增大，温度升高，灯丝的电阻增大，电压增大。当灯泡电压为2.5V时，正常发光，灯泡电流I0.2A。故C正确。 D.由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中电流增大时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，滑动变阻器两端电压减小。故D错误。故选：C。 3、（2024镇海区一模）已知图甲中滑动变阻器最大阻值为50Ω，图乙为一个等边三角形电阻，由一根导线和两段相同金属材料制成。当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时，将两触头直接接触，闭合开关，电流表示数为0.6A；将两触头分别接触图乙中的a、c两点，两表示数不发生改变；将两触头分别接触a、b两点，电流表示数变为0.4A。下列说法错误的是（　　） A．三角形电阻中ac是导线 B．两触头直接接触时，电压表示数为12V C．三角形电阻中ab和 bc的电阻都为10Ω D．当两触头分别接触b、c点时，电路消耗的电功率为4.8W 【解析】A、三角形电阻中ac电流最大，所以ac是导线，故A正确； B、两触头直接接触时，相当于电路只接入滑动变阻器，电压表测量电源电压，电压表的示数（即电源电压）：U＝IR滑＝0.6A×20Ω＝12V，故B正确； C、将两触头分别接触a、b两点（如下图所示），电流表示数变为0.4A， 此时电路的总电阻：R总30Ω，则并联部分的等效电阻：R并＝R总﹣R滑＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，因三角形电阻中ac的电阻为0，且由题意可知ab和bc的电阻相等，设Rab＝Rbc＝R0，根据电阻并联的规律可得，每个分电阻的阻值：Rab＝Rbc＝R0＝2R并＝20Ω，故C错误； D、当两触头分别接触b、c点时，电路消耗的电功率：P＝UI＝12V×0.4A＝4.8W，故D正确；故选：C。 4、（2024杭州模拟）某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中，所用电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。 （1）请将图甲的实验电路连接完整。 （2）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案，最佳方案应选用 （选填字母）。 A.1.0V、2.5V、4.0V B.0.5V、1.0V、1.5V C.2.0V、2.5V、3.0V （3）完成电路连接后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但灯泡不亮，接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻，于是分别选取不同电压时的电流，算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确？并说明理由 。 【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光；不正确，灯丝的电阻会随温度的变化而变化，求平均值没有意义。 【解析】（1）连接电源正极与开关右边接线柱，使电路形成通路，如下图所示： （2）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，需要调节变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、稍大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额定功率；A方案4V会烧坏灯；B方案没有在额定电压下；C方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，故AB方案不可取，应选用C方案； （3）闭合开关后，电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，灯泡也不可能短路（若灯短路，则电压表无示数），因连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，故此时电路中的电流较小，导致灯的实际功率过小，故灯不亮；所以，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光的操作；灯丝的电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同，求电阻的平均值是没有物理意义的，所以该同学做法不正确。 5、（2024上城区校级二模）按图示的电路图做“测量小灯泡的功率”的实验。所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干。小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表。 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小电灯的功率P/W 3.0 0.25 3.8 0.30 4.5 0.32 （1）通过上表数据，可算得小灯泡的额定功率为 W，还可得出关于灯丝电阻的结论是： 。 （2）小灯泡正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为 Ω。（结果保留2位小数） （3）将两个这样的相同规格的小电灯串联后接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为 W。（不考虑灯丝电阻随温度的改变） 【答案】（1）1.14；灯丝的电阻随温度的升高而增大；（2）7.33；（3）1.5。 【解析】（1）灯泡的额定电压为3.8V，由表中数据可知，当灯泡两端电压为3.8V时，通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：PL＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W；根据表中数据，利用R可求出灯丝电阻分别约为12Ω、12.7Ω、14Ω，即当灯泡的电压增大时，灯丝的电阻变大，这是因为当灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知灯泡的实际功率变大，灯丝温度升高，所以可知灯丝的电阻随温度的升高而增大； （2）小灯泡正常工作时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UL＝6V﹣3.8V＝2.2V，由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，此时变阻器接入电路的阻值为：R滑7.33Ω； （3）将两个这样的相同规格的小电灯串联后接在6V电源的两端，根据分压原理可知，两灯泡的电压均为3V，由表格数据可知此时通过灯泡的电流为0.25A，则两灯消耗的总功率为：P总＝UI实＝6V×0.25A＝1.5W。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$