18.2 电功率 同步课堂-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

18.2电功率 讲解目录 【知识点1】电功率的比例计算 1 【知识点2】额定功率 2 【知识点3】小灯泡实际功率的比较 3 【知识点4】电功率的单位 5 【题型1】常见生活电器的电功率 6 【题型2】串并联电路中总功率的计算与比值 6 【题型3】利用U-I图象计算用电器的电功率 9 【题型4】用电器铭牌标志的含义 10 【题型5】含传感器电路的电功率问题 11 【题型6】电能表测量电功率 13 【题型7】电功率的定义、意义和单位 14 【题型8】开关控制的多状态电路的功率计算 15 【题型9】额定电压与实际电压 16 【题型10】电路中的总功率等于各用电器功率之和 17 【题型11】生活中的电功率问题 20 【题型12】动态电路中电功率的变化趋势 21 【题型13】测量小灯泡的电功率 23 【题型14】电功率的定义式P=W/t及应用 25 【题型15】额定功率与实际功率 25 知识讲解 【知识点1】电功率的比例计算 根据P==UI公式（有时需要对公式进行变形），将题干的比值关系代入即可，注意计算不要错误。 考查电功率的比例计算。 例：在图示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V的示数为6.0V。小灯泡L1发光比L2暗，通过小灯泡L1的电流______（填“大于”、“等于”或“小于”）L2的电流，L1、L2消耗的电功率之比为______。 分析：由图可知，两灯串联，电压表V1测L1的电压，电压表V2测L2的电压，电压表V测电源电压。根据串联电路电流规律可知通过两灯的电流关系；根据串联电路的电压规律求得L2的电压，根据P=UI求两灯消耗的电功率之比。 解析：解：由图可知，两灯串联，电压表V1测L1的电压，电压表V2测L2的电压，电压表V测电源电压。 由于串联电路中的电流处处相等，所以通过小灯泡L1的电流等于L2的电流； 已知电压表V1的示数为2.5V，即L1的电压U1=2.5V， 电压表V的示数为6.0V，即电源电压U=6.0V， 根据串联电路的电压规律可得，L2的电压U2=U-U1=6.0V-2.5V=3.5V， 串联电路中的电流处处相等，根据P=UI可得， 两灯消耗的电功率之比P1：P2=U1：U2=2.5V：3.5V=5：7。 故答案为：等于；5：7。 点评：本题考查串联电路的特点和电功率公式P=UI的应用，难度适中。 计算过程要注意各量之间的关系时要仔细，容易上下颠倒。 【知识点2】额定功率 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，是唯一的，一般标注在用电器的铭牌上，常用P额表示 考查额定功率的估测以及用电器正常工作的电功率的计算。 例：小红做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，电源电压3V保持不变，小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，则电路故障可能是______。排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡的亮度，当电流表示数为______A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为______W。 分析：（1）闭合开关，小灯泡不亮，原因有二：短路或断路。具体故障根据电流表示数判断； （2）根据小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，可知电流表示数示数，由P=UI可求得小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率。 解析：解：（1）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路不是断路；移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，只能是小灯泡短路； （2）根据小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，可知改变小灯泡的亮度，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 故答案为：小灯泡短路；0.3；0.75。 点评：此题是做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，考查了电路的故障分析和电功率的计算，难易程度适中。 额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变． 【知识点3】小灯泡实际功率的比较 灯泡的亮度取决于其实际功率，与其他因素无关。比较灯泡的亮度，就是比较灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡亮。 考查小灯泡实际功率的大小比较，以及动态电路中的小灯泡亮度的变化。 例：灯L1、L2的额定电压均为3V，两灯中的电流与其两端电压的关系如图所示。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A.两灯正常发光时，L1较暗 B.两灯正常发光时，L2的电阻较大 C.两灯串联时，电路的最大功率为1W D.两灯并联时，电路的最大功率为2W 分析：（1）已知灯L1、L2的额定电压，由图可知两灯的额定电流，由P=UI可分别得到两灯的额定功率，即可判断两灯正常发光时的明暗程度； （2）两灯泡的额定电压和额定电流已知，用欧姆定律可分别求出两灯泡正常发光时的电阻，即可判断两灯泡电阻的大小； （3）由串联时电流相同，从图中可找到串联电路的最大电流，由此时图中每个灯泡的实际电压根据串联串联电压的规律可得到电路的总电压，再用P=UI即可得到串联时电路的最大功率； （4）两灯并联时，最大电压为它们的额定电压，电路总电流为两灯泡额定电流之和，用P=UI即可得到并联时电路的最大功率。 解析：解：A、灯L1、L2的额定电压均为3V，由图可知灯L1的额定电流I1额=0.25A，灯L2的额定电流I1额=0.5A， 灯L1的额定功率P1额=U1额×I1额=3V×0.25A=0.75W， 灯L2的额定功率P2额=U2额×I2额=3V×0.5A=1.5W， 两灯正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯L1的额定功率小，实际功率小，发光较暗，故A正确； B、正常发光时，L2的电阻R2==6Ω， 正常发光时，L1的电阻R1==12Ω，故B错误； C、两灯串联时，电路的最大电流等于I1额=0.25A，由图知此时U2=1V，U1=3V，总电压U=U1+U2=3V+1V=4V， 电路的最大功率P=UI1额=4V×0.25A=1W，故C正确； D、两灯并联时，电路的最大电压等于两个灯泡的额定电压即U'=3V， 电路的最大功率P'=U'×（I1额+I2额）=3V×（0.25A+0.5A）=2.25W，故D错误。 故选：AC。 点评：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确得出串联时电路的最大电流和并联时电路的最大电压以及从图像中获取有用的信息是关键。 比较小灯泡的实际功率需要考虑其两端的电压和通过的电流，而亮度则直接反映了实际功率的大小。 【知识点4】电功率的单位 电功率的单位：国际单位是瓦特，简称瓦，符号为W；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系：1kW=103W；1W=1003mW 考查单位的识别以及单位的换算。 例：下面四个单位中，哪一个不是电功率的单位（　　） A.千瓦时 B.焦耳/秒 C.伏•安 D.瓦特 分析：电功率的单位是瓦特，但题中给出的单位都是复合单位，我们要拆开单位，根据电功率的计算来分析 解析：解：A、kw是电功率的单位，h是时间的单位，电功率和时间的乘积是电功，所以kw•h是电功的单位。 B、J是电功的单位，s是时间的单位，电功和时间的比值是电功率，所以J/s是电功率的单位； C、V是电压的单位，A是电流的单位，电压和电流的乘积就是电功率，所以V•A就是电功率的单位； D、国际上为了纪念瓦特这位伟大的物理学家，以“瓦特”作为功率的单位。 故选：A。 点评：此题看起来是考查电功率的单位，实际上是考查电功率的计算，我们要了解电功率的各种计算方法。通过计算公式判断物理量的单位是本题的关键。 kW、W、mW之间的单位进制为1000. 题型专练 【题型1】常见生活电器的电功率 【典型例题】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 【举一反三1】空调的额定功率约为（　　） A.10W B.100W C.1000W D.10000W 【举一反三2】下面数据中符合生活实际的是（   ） A.家用冰箱电流约为1A B.人体安全电压是36V C.家用电灯功率约为200W D.人体电阻约为0.1Ω 【举一反三3】在下列常见的家用电器中，其正常工作时的电功率最接近900W的是（　　） A.电风扇 B.家用电视机 C.家用电冰箱 D.家用微波炉 【题型2】串并联电路中总功率的计算与比值 【典型例题】如图所示，电源电压不变，当开关、都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，电流表的示数为0.3A。下列说法不正确的是（　　） A.电源电压为6V B.电阻的阻值为 C.两表位置互换前，通过电阻的电流为0.6A D.两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 【举一反三1】如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（    ） A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2∶3 B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1 C.乙图中灯L1、L2的功率之比是2∶1 D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是2∶9 【举一反三2】如图所示，电源电压不变，当开关、都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，电流表的示数为0.3A。下列说法不正确的是（　　） A.电源电压为6V B.电阻的阻值为 C.两表位置互换前，通过电阻的电流为0.6A D.两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 【举一反三3】如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（　　） A.2∶1∶3 B.3∶6∶2 C.6∶3∶2 D.1∶2∶3 【举一反三4】两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比           ，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比           。 【举一反三5】如图所示的甲、乙中的小灯泡都相同，甲图中电压恒定为12V，乙图中电压恒定为6V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光（功率相同），甲、乙两电路消耗的总电功率之比P1∶P2＝           。 【举一反三6】把甲、乙两灯并联接在电源上，若甲、乙功率之比为2︰1，则甲、乙两灯电阻之比为          ；若将甲、乙两灯串联接在与上述相同的电源上，则甲、乙两灯消耗电功率之比为          。 【题型3】利用U-I图象计算用电器的电功率 【典型例题】电阻甲、乙的电流和电压关系如图，当它们并联接在1.5V的电源两端时，干路中电流为      A；当它们并联接在2V的电源两端，则电路中的总功率为      W。 【举一反三1】某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为        Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为1V时，通过小灯泡的电流为        A，此时小灯泡的电功率为        W。 【举一反三2】某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为        Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为1V时，通过小灯泡的电流为        A，此时小灯泡的电功率为        W。 【举一反三3】如题图甲所示的电路中电源电压恒定不变，图乙是额定电压为4V 的小灯泡L和定值电阻R1的U-I图像，则L的额定功率为         W。 当只闭合开关 S1 、S2 时，电压表示数为2V，当只闭合开关S2 、S3 时，小灯泡正常发光。则电源电压为           V，R2的阻值为          Ω。 【题型4】用电器铭牌标志的含义 【典型例题】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 【举一反三1】三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 40W”灯较亮 C.“110V 40W”灯较亮 D.三盏灯一样亮 【举一反三2】三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 40W”灯较亮 C.“110V 40W”灯较亮 D.三盏灯一样亮 【举一反三3】下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（　　） A.滑动变阻器上标有“100Ω，2A” B.家用电熨斗上标有“220V，2A” C.电能表上标有“220V，2A” D.某汽车用蓄电池标有“2A，10h” 【题型5】含传感器电路的电功率问题 【典型例题】如图所示为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻，为湿敏电阻，随环境湿度的增加而减少，的阻值变化范围为10Ω~20Ω，闭合开关S，当环境的湿度增加时，下列说法正确的是（　　） A.电压表示数变小 B.电压表示数与电流表示数的比值不变 C.经过的最大电流为0.2A D.R电功率变化范围是0.6W~0.9W 【举一反三1】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【举一反三2】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【举一反三3】某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，是定值电阻，电源电压保持3V不变。闭合开关S，当平板受到的压力增大时，下列说法正确的是( ) A.电流表示数减小         B.电压表示数减小 C.电压表示数与电流表示数的比值增大     D.电路消耗的总功率增大 【题型6】电能表测量电功率 【典型例题】在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作5min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了175r，热水器的实际功率为          W；若消耗的电能全部转化为热量被热水器中的水完全吸收，这段时间内热水器中50L的水可升温          ℃。 【举一反三1】小聪家的电能表表盘如图，关闭家中其它的用电器，让电饭锅单独焖煮米饭，6分钟后，电能表的转盘转了360r，则此电饭锅的功率为        W，0.5小时后电能表计数器上的示数为        。 【举一反三2】有两个外形相同的如图所示的灯泡，甲灯泡上标有“220V 40W”的字样，乙灯泡上220V字样清晰可见，但额定功率不清楚了。为节约用电，小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，请你设计一个实验帮他判断乙灯泡的额定功率是否满足要求。 （1）写出简单的操作步骤；（2）写出现象和结论。 【举一反三3】小刚学了电功率之后，决定测定自己家的电视机的实际电功率，所用的测量仪器是：电能表一块（3000r/kW·h）、秒表一只，请你简要叙述实验过程。 【题型7】电功率的定义、意义和单位 【典型例题】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 【举一反三1】下列物理学家中，用其名字命名为功率单位的是（　　） A.焦耳 B.牛顿 C.帕斯卡 D.瓦特 【举一反三2】一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A.电功 电能 B.时间 电功率 C.电功 电量 D.电能 电功率 【举一反三3】下列说法中错误的是（　　） A.电功率是表示电流做功快慢的物理量 B.kW、W都是电功率的单位 C.消耗电能多的用电器功率大 D.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程 【举一反三4】某电热水壶工作时的功率是1200W，请你从能量转化的角度说一说1200W表示的物理意义：                    。 【举一反三5】电功率是表示          的物理量，在不同的电压下，同一个用电器的电功率          （选填“相同”或“不相同”）。 【举一反三6】电流在单位时间内所做的功叫做       ，可用公式       表示，它的国际单位是      ，它是反映电流做功      的物理量。 【题型8】开关控制的多状态电路的功率计算 【典型例题】某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A.环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2 B.环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3 C.开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h D.开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω 【举一反三1】善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后，自制了具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给奶奶。他在网上购买了电压为的电源，两个阻值相同的加热电阻片，若干导线和开关，自制加热坐垫内部电路原理图和主要参数如图和表所示，以下说法正确的是（　　）    A.当只闭合时是高温挡 B.每个加热电阻片的阻值是 C.在低温挡工作发热体产生的热量是 D.实际电压为时，高温挡实际发热功率是 【举一反三2】如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为（　　） A.S1闭合，S2接a B.S1闭合，S2接b C.S1断开，S2接a D.S1断开，S2接b 【举一反三3】某型号家用电饭煲有高温烧煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，S是温控开关，、是两个加热电阻。已知 ，电饭煲高温烧煮时的功率为，保温焖饭时的功率 。则下列说法中正确的是（　　） A.温控开关S断开时是高温烧煮挡 B.高温烧煮时，电路中的电流为0.1 A C. D. 【题型9】额定电压与实际电压 【典型例题】将“3V　3W”和“6V　3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两只灯泡均能正常发光 B.两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C.灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D.两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【举一反三1】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（    ） A.电灯的额定功率变大 B.电灯的额定电压变小 C.电灯的实际电压变大 D.电灯的实际功率变小 【举一反三2】标有“6V  9W”和“12V  6W”字样两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两灯电压之比U1︰U2 = 1︰2 B.两灯电流之比I1︰I2 = 1︰3 C.电源电压为18V时，两只灯泡均能正常发光 D.L1亮度比L2暗 【举一反三3】将“3V　3W”和“6V　3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两只灯泡均能正常发光 B.两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C.灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D.两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【题型10】电路中的总功率等于各用电器功率之和 【典型例题】和两个电阻（），按图所示的四种方式接入同一电路中，则电路的总功率最小的是（　　） A. B. C. D. 【举一反三1】如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A.甲是阻值为10Ω的定值电阻 B.乙的电阻值为20Ω且保持不变 C.甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，则二者消耗的总电功率为1W D.甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，则通电1min电阻乙消耗的电能为24J 【举一反三2】如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为0.6W，下列说法中不正确的是（　　） A.电源电压为3V B.只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为15Ω C.再闭合开关S2时，电路总功率将增加0.9W D.若将电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源两端，电路消耗的总功率是4W 【举一反三3】如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A.甲是阻值为10Ω的定值电阻 B.乙的电阻值为20Ω且保持不变 C.甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，则二者消耗的总电功率为1W D.甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，则通电1min电阻乙消耗的电能为24J 【举一反三4】和两个电阻（），按图所示的四种方式接入同一电路中，则电路的总功率最小的是（　　） A. B. C. D. 【举一反三5】有灯泡L1标着“3V  1.5W”、 L2标着“2V  1W”，如图所示，闭合开关S，L1正常发光，则L2      （选填“正常发光”“较暗”“较亮”或“不亮”），电源的电压U=      V；此时电路消耗的总功率P=      W。 【举一反三6】电阻甲、乙的电流和电压关系如图，当它们并联接在1.5V的电源两端时，干路中电流为      A；当它们并联接在2V的电源两端，则电路中的总功率为      W。 【举一反三7】有灯泡L1标着“3V  1.5W”、 L2标着“2V  1W”，如图所示，闭合开关S，L1正常发光，则L2      （选填“正常发光”“较暗”“较亮”或“不亮”），电源的电压U=      V；此时电路消耗的总功率P=      W。 【题型11】生活中的电功率问题 【典型例题】小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.5 kW·h，则这个用电器可能是（　　） A.节能灯 B.洗衣机 C.电视机 D.空调机 【举一反三1】如图所示是检测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在流水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列分析正确的是（　　） A.电压表示数变大，表示水流速度增大 B.电流表示数变小，表示水流速度增大 C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 D.电路安全工作时消耗总功率的变化范围为 【举一反三2】下列家用电器中，工作1小时消耗电能最接近的是（　　） A.日光灯 B.液晶电视机 C.空调 D.笔记本电脑 【举一反三3】小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.5 kW·h，则这个用电器可能是（　　） A.节能灯 B.洗衣机 C.电视机 D.空调机 【题型12】动态电路中电功率的变化趋势 【典型例题】图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表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，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小 C.体重越大电流表示数越小 D.体重越大电路消耗总功率越小 【举一反三1】为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置。如图所示是烟雾报警的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时（　　） A.电阻R的阻值随电流变化 B.电压表V的示数变大 C.电路的总功率变大 D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小 【举一反三2】如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从左向右移动，下列说法正确的是（　　） A.电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小 B.电压表Vl与电压表V2的示数之和保持不变 C.电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比保持不变 D.R1和R2的电压变化量、电流变化量、电功率变化量都相同 【举一反三3】如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态， 是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（　　） A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变小 C.R0的功率变大 D.电压表与电流表的示数之比变大 【举一反三4】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【题型13】测量小灯泡的电功率 【典型例题】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D.通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗 【举一反三1】小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，连接如图电路，各元件均正常且各处接触良好，闭合开关后，会出现（　　） A.小灯泡能发光 B.电压表指针明显偏转 C.电流表指针明显偏转 D.电源被烧坏 【举一反三2】关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A.两个实验的原理不同 B.两个实验都用了控制变量法 C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流 D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 【举一反三3】关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A.两个实验的原理不同 B.两个实验都用了控制变量法 C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流 D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 【举一反三4】小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，连接如图电路，各元件均正常且各处接触良好，闭合开关后，会出现（　　） A.小灯泡能发光 B.电压表指针明显偏转 C.电流表指针明显偏转 D.电源被烧坏 【题型14】电功率的定义式P=W/t及应用 【典型例题】用电器正常工作时的功率叫做     ，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示     。 【举一反三1】小丽家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，此时电能表的读数是          kW•h，当家里只有电饭煲工作时，电能表在3min 内转60转，则电饭煲在3min内消耗的电能为          kW•h，电饭煲的功率为        W。 【举一反三2】用电器正常工作时的功率叫做     ，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示     。 【举一反三3】功率为1kW的用电器工作0.5h，消耗的电能为       度，合        J。 【题型15】额定功率与实际功率 【典型例题】把标有“　6W”和“　6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A.灯正常发光 B.灯正常发光 C.两灯都能正常发光 D.两灯都不能正常发光 【举一反三1】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 【举一反三2】把标有“　6W”和“　6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A.灯正常发光 B.灯正常发光 C.两灯都能正常发光 D.两灯都不能正常发光 【举一反三3】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 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.2电功率 讲解目录 【知识点1】电功率的比例计算 1 【知识点2】额定功率 2 【知识点3】小灯泡实际功率的比较 3 【知识点4】电功率的单位 5 【题型1】常见生活电器的电功率 6 【题型2】串并联电路中总功率的计算与比值 7 【题型3】利用U-I图象计算用电器的电功率 12 【题型4】用电器铭牌标志的含义 14 【题型5】含传感器电路的电功率问题 16 【题型6】电能表测量电功率 20 【题型7】电功率的定义、意义和单位 22 【题型8】开关控制的多状态电路的功率计算 24 【题型9】额定电压与实际电压 28 【题型10】电路中的总功率等于各用电器功率之和 30 【题型11】生活中的电功率问题 36 【题型12】动态电路中电功率的变化趋势 39 【题型13】测量小灯泡的电功率 43 【题型14】电功率的定义式P=W/t及应用 46 【题型15】额定功率与实际功率 47 知识讲解 【知识点1】电功率的比例计算 根据P==UI公式（有时需要对公式进行变形），将题干的比值关系代入即可，注意计算不要错误。 考查电功率的比例计算。 例：在图示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V的示数为6.0V。小灯泡L1发光比L2暗，通过小灯泡L1的电流______（填“大于”、“等于”或“小于”）L2的电流，L1、L2消耗的电功率之比为______。 分析：由图可知，两灯串联，电压表V1测L1的电压，电压表V2测L2的电压，电压表V测电源电压。根据串联电路电流规律可知通过两灯的电流关系；根据串联电路的电压规律求得L2的电压，根据P=UI求两灯消耗的电功率之比。 解析：解：由图可知，两灯串联，电压表V1测L1的电压，电压表V2测L2的电压，电压表V测电源电压。 由于串联电路中的电流处处相等，所以通过小灯泡L1的电流等于L2的电流； 已知电压表V1的示数为2.5V，即L1的电压U1=2.5V， 电压表V的示数为6.0V，即电源电压U=6.0V， 根据串联电路的电压规律可得，L2的电压U2=U-U1=6.0V-2.5V=3.5V， 串联电路中的电流处处相等，根据P=UI可得， 两灯消耗的电功率之比P1：P2=U1：U2=2.5V：3.5V=5：7。 故答案为：等于；5：7。 点评：本题考查串联电路的特点和电功率公式P=UI的应用，难度适中。 计算过程要注意各量之间的关系时要仔细，容易上下颠倒。 【知识点2】额定功率 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，是唯一的，一般标注在用电器的铭牌上，常用P额表示 考查额定功率的估测以及用电器正常工作的电功率的计算。 例：小红做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，电源电压3V保持不变，小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，则电路故障可能是______。排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡的亮度，当电流表示数为______A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为______W。 分析：（1）闭合开关，小灯泡不亮，原因有二：短路或断路。具体故障根据电流表示数判断； （2）根据小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，可知电流表示数示数，由P=UI可求得小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率。 解析：解：（1）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路不是断路；移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，只能是小灯泡短路； （2）根据小灯泡的规格是“2.5V 0.3A”，可知改变小灯泡的亮度，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 故答案为：小灯泡短路；0.3；0.75。 点评：此题是做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，考查了电路的故障分析和电功率的计算，难易程度适中。 额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变． 【知识点3】小灯泡实际功率的比较 灯泡的亮度取决于其实际功率，与其他因素无关。比较灯泡的亮度，就是比较灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡亮。 考查小灯泡实际功率的大小比较，以及动态电路中的小灯泡亮度的变化。 例：灯L1、L2的额定电压均为3V，两灯中的电流与其两端电压的关系如图所示。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A.两灯正常发光时，L1较暗 B.两灯正常发光时，L2的电阻较大 C.两灯串联时，电路的最大功率为1W D.两灯并联时，电路的最大功率为2W 分析：（1）已知灯L1、L2的额定电压，由图可知两灯的额定电流，由P=UI可分别得到两灯的额定功率，即可判断两灯正常发光时的明暗程度； （2）两灯泡的额定电压和额定电流已知，用欧姆定律可分别求出两灯泡正常发光时的电阻，即可判断两灯泡电阻的大小； （3）由串联时电流相同，从图中可找到串联电路的最大电流，由此时图中每个灯泡的实际电压根据串联串联电压的规律可得到电路的总电压，再用P=UI即可得到串联时电路的最大功率； （4）两灯并联时，最大电压为它们的额定电压，电路总电流为两灯泡额定电流之和，用P=UI即可得到并联时电路的最大功率。 解析：解：A、灯L1、L2的额定电压均为3V，由图可知灯L1的额定电流I1额=0.25A，灯L2的额定电流I1额=0.5A， 灯L1的额定功率P1额=U1额×I1额=3V×0.25A=0.75W， 灯L2的额定功率P2额=U2额×I2额=3V×0.5A=1.5W， 两灯正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯L1的额定功率小，实际功率小，发光较暗，故A正确； B、正常发光时，L2的电阻R2==6Ω， 正常发光时，L1的电阻R1==12Ω，故B错误； C、两灯串联时，电路的最大电流等于I1额=0.25A，由图知此时U2=1V，U1=3V，总电压U=U1+U2=3V+1V=4V， 电路的最大功率P=UI1额=4V×0.25A=1W，故C正确； D、两灯并联时，电路的最大电压等于两个灯泡的额定电压即U'=3V， 电路的最大功率P'=U'×（I1额+I2额）=3V×（0.25A+0.5A）=2.25W，故D错误。 故选：AC。 点评：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确得出串联时电路的最大电流和并联时电路的最大电压以及从图像中获取有用的信息是关键。 比较小灯泡的实际功率需要考虑其两端的电压和通过的电流，而亮度则直接反映了实际功率的大小。 【知识点4】电功率的单位 电功率的单位：国际单位是瓦特，简称瓦，符号为W；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系：1kW=103W；1W=1003mW 考查单位的识别以及单位的换算。 例：下面四个单位中，哪一个不是电功率的单位（　　） A.千瓦时 B.焦耳/秒 C.伏•安 D.瓦特 分析：电功率的单位是瓦特，但题中给出的单位都是复合单位，我们要拆开单位，根据电功率的计算来分析 解析：解：A、kw是电功率的单位，h是时间的单位，电功率和时间的乘积是电功，所以kw•h是电功的单位。 B、J是电功的单位，s是时间的单位，电功和时间的比值是电功率，所以J/s是电功率的单位； C、V是电压的单位，A是电流的单位，电压和电流的乘积就是电功率，所以V•A就是电功率的单位； D、国际上为了纪念瓦特这位伟大的物理学家，以“瓦特”作为功率的单位。 故选：A。 点评：此题看起来是考查电功率的单位，实际上是考查电功率的计算，我们要了解电功率的各种计算方法。通过计算公式判断物理量的单位是本题的关键。 kW、W、mW之间的单位进制为1000. 题型专练 【题型1】常见生活电器的电功率 【典型例题】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 【解析】家用电扇的额定功率约为100W，可知A不符合题意；我国家庭电路的电压为220V，用电高峰期会有所降低，可知B符合题意；家用电热水壶每小时消耗电能约为1kW·h，可知C不符合题意；教室里一盏日光灯的工作电流约为0.2A，可知D不符合题意。 【举一反三1】空调的额定功率约为（　　） A.10W B.100W C.1000W D.10000W 【答案】C 【解析】由生活经验和电功率的知识可知，家用空调属于大功率用电器，额定功率在1000W左右。可知C符合题意，A、B、D不符合题意。 【举一反三2】下面数据中符合生活实际的是（   ） A.家用冰箱电流约为1A B.人体安全电压是36V C.家用电灯功率约为200W D.人体电阻约为0.1Ω 【答案】A 【解析】一般家用冰箱电流约为1A，可知A符合题意；人体安全电压是不高于36V，可知B不符合题意；家用电灯的功率通常较小，一般在几十瓦左右，可知C不符合题意；一般情况下，人体电阻约为几十kΩ，可知D不符合题意。 【举一反三3】在下列常见的家用电器中，其正常工作时的电功率最接近900W的是（　　） A.电风扇 B.家用电视机 C.家用电冰箱 D.家用微波炉 【答案】D 【解析】电扇的功率约为50W，可知A不符合题意；电视机的功率约为150W，可知B不符合题意；家用电冰箱的功率约为200W，可知C不符合题意；家用微波炉的功率约为1kW=1000W，最接近900W。可知D符合题意。 【题型2】串并联电路中总功率的计算与比值 【典型例题】如图所示，电源电压不变，当开关、都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，电流表的示数为0.3A。下列说法不正确的是（　　） A.电源电压为6V B.电阻的阻值为 C.两表位置互换前，通过电阻的电流为0.6A D.两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 【答案】C 【解析】由电路图可知，电源电压不变，当开关、都闭合时，R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，V1测R1两端电压，V2测电源电压。电压表的示数为6V，因R1、R2并联，由并联电路电压特点可知故电源电压为6V；电流表的示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，则R2的阻值为，故A、B正确，不符合题意；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，则，R1、R2串联，V2测电源电压，电流表测电路中电流，电路中总电阻 则 两表位置互换前，通过电阻的电流为 故C错误，符合题意； 两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 故D正确，不符合题意。 【举一反三1】如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（    ） A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2∶3 B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1 C.乙图中灯L1、L2的功率之比是2∶1 D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是2∶9 【答案】ABD 【解析】图甲中，两灯串联连接，乙中，两灯并联连接。据P=I2R得 I1甲2R1∶I1乙2R1=4∶9解得， I甲∶I1乙=2∶3。据欧姆定律有 解得，两灯灯丝电阻之比是R1∶R2=2∶1。据得 解得，甲、乙两图中灯L1两端的电压之比U1甲∶U1乙=2∶3，故A、B正确；据得，乙图中灯L1、L2的功率之比 甲、乙两图电路消耗的总功率之比 故D正确。 【举一反三2】如图所示，电源电压不变，当开关、都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，电流表的示数为0.3A。下列说法不正确的是（　　） A.电源电压为6V B.电阻的阻值为 C.两表位置互换前，通过电阻的电流为0.6A D.两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 【答案】C 【解析】由电路图可知，电源电压不变，当开关、都闭合时，R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，V1测R1两端电压，V2测电源电压。电压表的示数为6V，因R1、R2并联，由并联电路电压特点可知故电源电压为6V；电流表的示数为0.5A，即通过R2的电流为0.5A，则R2的阻值为，故A、B正确，不符合题意；将电压表、电流表的位置互换，当开关断开，闭合，则，R1、R2串联，V2测电源电压，电流表测电路中电流，电路中总电阻 则 两表位置互换前，通过电阻的电流为 故C错误，符合题意； 两表位置互换后，电阻与电阻消耗的功率之比为 故D正确，不符合题意。 【举一反三3】如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（　　） A.2∶1∶3 B.3∶6∶2 C.6∶3∶2 D.1∶2∶3 【答案】B 【解析】设电源电压为U，当只闭合S1时，电路中只有电阻R1，所以 当只闭合S3时，电路中只有电阻R2，所以 当只闭合S2时，电路中电阻R1、R2串联，所以电路的总功率若R1∶R2=2∶1，则 【举一反三4】两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比           ，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比           。 【答案】 1∶2 2∶1 【解析】L1、L2的电阻为 将它们串联时，通过两灯泡的电流相等，则两灯泡L1和L2功率之比 将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比 【举一反三5】如图所示的甲、乙中的小灯泡都相同，甲图中电压恒定为12V，乙图中电压恒定为6V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光（功率相同），甲、乙两电路消耗的总电功率之比P1∶P2＝           。 【答案】1∶1 【解析】图甲中，两灯与R1串联，图乙中，两灯并联后与R2串联。由于各灯泡规格相同且正常发光，根据串、并联电路的电流规律知道，甲电路中通过R1的电流为 乙图中通过R2的电流为 甲、乙两电路消耗的总电功率之比为 【举一反三6】把甲、乙两灯并联接在电源上，若甲、乙功率之比为2︰1，则甲、乙两灯电阻之比为          ；若将甲、乙两灯串联接在与上述相同的电源上，则甲、乙两灯消耗电功率之比为          。 【答案】1︰2 1︰2 【解析】两灯并联时，根据并联电路电压的特点可知 由题意知 由知 若两灯串联，根据串联电路电流的特点可知 由知，甲、乙两灯消耗电功率之比 【题型3】利用U-I图象计算用电器的电功率 【典型例题】电阻甲、乙的电流和电压关系如图，当它们并联接在1.5V的电源两端时，干路中电流为      A；当它们并联接在2V的电源两端，则电路中的总功率为      W。 【答案】 0.4 1.2 【解析】当它们并联接在1.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压 U甲=U乙=U=1.5V 由图象可知，通过两电阻的电流分别为 I甲=0.3A I乙=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=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A 当它们并联接在2V的电源两端时，它们两端的电压 U甲′=U乙′=U′=2V 由图象可知，通过两电阻的电流分别为 I甲′=0.4A I乙′=0.2A 干路电流I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A 则电路中消耗的总功率 P=U′I′=2V×0.6A=1.2W 【举一反三1】某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为        Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为1V时，通过小灯泡的电流为        A，此时小灯泡的电功率为        W。 【答案】 6 0.3 0.3 【解析】由可得，灯泡正常发光的电阻为 由图像可知，当小灯泡两端的电压为1V时，通过的电流为0.3A。 此时小灯泡的电功率为 【举一反三2】某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为        Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为1V时，通过小灯泡的电流为        A，此时小灯泡的电功率为        W。 【答案】 6 0.3 0.3 【解析】由可得，灯泡正常发光的电阻为 由图像可知，当小灯泡两端的电压为1V时，通过的电流为0.3A。 此时小灯泡的电功率为 【举一反三3】如题图甲所示的电路中电源电压恒定不变，图乙是额定电压为4V 的小灯泡L和定值电阻R1的U-I图像，则L的额定功率为         W。 当只闭合开关 S1 、S2 时，电压表示数为2V，当只闭合开关S2 、S3 时，小灯泡正常发光。则电源电压为           V，R2的阻值为          Ω。 【答案】3.2 8 5 【解析】由乙图可知，当灯L两端的电压为4V时通过灯的电流为0.8A，则灯的额定功率为 由乙图可知，当R1两端的电压为4V时通过灯的电流为0.4A，则R1的电阻为 当只闭合开关 S1 、S2 时，R1与L串联，电压表测L的电压，示数为2V，由乙可知此时通过L的电流为0.6A，通过R1的电流也是0.6A。此时R1两端的电压为 电源电压为 当只闭合开关S2 、S3时，R2与L串联，小灯泡正常发光。此时电路中的电流等于L的额定电流为0.8A，灯L的电压为4V，此时R2两端的电压为 R2的电阻为 【题型4】用电器铭牌标志的含义 【典型例题】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】两个灯泡串联，电源电压是220V，电源电压是恒定的，可知A不符合题意；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，可知B符合题意；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，可知C不符合题意； 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 可知D不符合题意。 【举一反三1】三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 40W”灯较亮 C.“110V 40W”灯较亮 D.三盏灯一样亮 【答案】D 【解析】由题可知三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三只电灯的实际功率都是各自的额定功率，所以三只电灯的实际功率相同，则灯泡亮度相同。可知A、B、C不符合题意，D符合题意。 【举一反三2】三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A.“36V 40W”灯较亮 B.“220V 40W”灯较亮 C.“110V 40W”灯较亮 D.三盏灯一样亮 【答案】D 【解析】由题可知三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三只电灯的实际功率都是各自的额定功率，所以三只电灯的实际功率相同，则灯泡亮度相同。可知A、B、C不符合题意，D符合题意。 【举一反三3】下列几种电器铭牌的标示中都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（　　） A.滑动变阻器上标有“100Ω，2A” B.家用电熨斗上标有“220V，2A” C.电能表上标有“220V，2A” D.某汽车用蓄电池标有“2A，10h” 【答案】B 【解析】滑动变阻器上标有“100Ω，2A”，“2A”指的是允许通过的最大电流为2A，可知A不符合题意；家用电熨斗上标有“220V，2A”，“2A”指的是电熨斗正常工作时电流为2A，即额定电流为2A，可知B符合题意；电能表上标有“220V，2A”，“2A”指的是电能表的标定电流为2A，可知C不符合题意；某汽车用蓄电池标有“2A，10h”，“2A”指的是放电电流为2A，可知D不符合题意。 【题型5】含传感器电路的电功率问题 【典型例题】如图所示为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻，为湿敏电阻，随环境湿度的增加而减少，的阻值变化范围为10Ω~20Ω，闭合开关S，当环境的湿度增加时，下列说法正确的是（　　） A.电压表示数变小 B.电压表示数与电流表示数的比值不变 C.经过的最大电流为0.2A D.R电功率变化范围是0.6W~0.9W 【答案】B 【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当环境的湿度增加时，因R0随环境湿度的增加而减小，所以电路中的总电阻减小。 根据欧姆定律，电源电压不变，电路总电阻减小时，通过的电流增大，即电流表的示数变大，由可知，R两端的电压变大，电压表的示数变大，可知A错误；由图乙可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，定值电阻阻值不变，则电压表示数与电流表示数的比值不变，可知B正确；当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路总电阻为 则通过R0的最大电流为 可知C错误； 当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R的电流最大，通过R的最大电流为 根据公式可知，此时R电功率最大，为 当R0=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，即经过R的电流最小，通过R的最小电流为 根据公式可知，此时R电功率最小，为 可知R电功率变化范围是0.4W~0.9W，可知D错误。 【举一反三1】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【答案】B 【解析】根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压。 压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大，压敏电阻的阻值变大，压敏电阻分担电压变大，定值电阻两端电压变小，当电压表示数大于U时，就会触发报警，则R1是压敏电阻，可知A正确，不符合题意；油箱的油量减少，压敏电阻的阻值变大，此时电路的总电阻变大，电路中的电流变小，则通过定值电阻的电流变小，由得，电路的电功率变小，可知B错误，符合题意，C正确，不符合题意；随着油箱的油量减少，R1的阻值变大，由串联电路中电阻越大，电压越大得，R1分到的电压变大，则电压表的示数将变大，可知D正确，不符合题意。 【举一反三2】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【答案】B 【解析】根据电路图可知，电阻R1、R2串接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压。 压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大，压敏电阻的阻值变大，压敏电阻分担电压变大，定值电阻两端电压变小，当电压表示数大于U时，就会触发报警，则R1是压敏电阻，可知A正确，不符合题意；油箱的油量减少，压敏电阻的阻值变大，此时电路的总电阻变大，电路中的电流变小，则通过定值电阻的电流变小，由得，电路的电功率变小，可知B错误，符合题意，C正确，不符合题意；随着油箱的油量减少，R1的阻值变大，由串联电路中电阻越大，电压越大得，R1分到的电压变大，则电压表的示数将变大，可知D正确，不符合题意。 【举一反三3】某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，是定值电阻，电源电压保持3V不变。闭合开关S，当平板受到的压力增大时，下列说法正确的是( ) A.电流表示数减小         B.电压表示数减小 C.电压表示数与电流表示数的比值增大     D.电路消耗的总功率增大 【答案】D 【解析】R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，所以当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，当电源电压一定时，由欧姆定律表达式可知，电路中电流增大，由P=UI可得电路中的总功率增大，可知A错误，D正确； 当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，由串联分压特点可知，R两端电压减小，R0两端电压增大，由于电压表测量R0两端电压，所以电压表示数增大，可知B错误； 由于电压表测量R0两端电压，电流表测量通过R0的电流，所以电压表示数与电流表示数的比值为R0的阻值，由于R0的阻值不变，所以电压表示数与电流表示数的比值不变，可知C错误。 R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，所以当平板受到的压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，当电源电压一定时，由可知，电路中电流增大，由可得电路中的总功率增大，可知选D。 【题型6】电能表测量电功率 【典型例题】在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作5min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了175r，热水器的实际功率为          W；若消耗的电能全部转化为热量被热水器中的水完全吸收，这段时间内热水器中50L的水可升温          ℃。 【答案】 2100 3 【解析】表示的路中每消耗的电能时电能表的转盘1000r。电能表的转盘转175r，电热水器消耗的电能 工作时间 该电热水器的实际功率 水的体积 由可得水的质量 因为不计能量损失，所以水吸收的热量为 由得水升高的温度为 【举一反三1】小聪家的电能表表盘如图，关闭家中其它的用电器，让电饭锅单独焖煮米饭，6分钟后，电能表的转盘转了360r，则此电饭锅的功率为        W，0.5小时后电能表计数器上的示数为        。 【答案】 1200 07608 【解析】 6分钟内，电能表的转盘转了360r，所以6分钟消耗的电能为 电饭锅的功率为 电饭锅工作0.5小时消耗的电能为 共消耗电能为 则此时电能表计数器上的示数为07608。 【举一反三2】有两个外形相同的如图所示的灯泡，甲灯泡上标有“220V 40W”的字样，乙灯泡上220V字样清晰可见，但额定功率不清楚了。为节约用电，小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，请你设计一个实验帮他判断乙灯泡的额定功率是否满足要求。 （1）写出简单的操作步骤；（2）写出现象和结论。 【答案】见解析 【解析】方法一： 观察灯丝：因为灯丝(钨丝)长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，家庭电路中的用电器都是并联使用的，应选灯丝细的灯泡； 方法二：把两个灯泡串联接在家庭电路上，由P=R，电阻大的，实际功率大(较亮)，即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，因小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，家庭电路中的用电器又都是并联使用的，应选串联时亮的那个灯泡； 方法三：把两个灯泡并联接在家庭电路，都在额定电压下，正常发光，亮的额定功率大，因小锦家地下室打算用略暗一些的灯泡照明，家庭电路中的用电器都是并联使用的，应选并联测试时暗的那个灯泡。 【举一反三3】小刚学了电功率之后，决定测定自己家的电视机的实际电功率，所用的测量仪器是：电能表一块（3000r/kW·h）、秒表一只，请你简要叙述实验过程。 【答案】见解析 【解析】关闭家中其他所有用电器，只让电视机工作，测出此时电能表转过n圈所需时间t，则可计算出电视机的实际功率，则 ，根据，便可求出实际电功率。 【题型7】电功率的定义、意义和单位 【典型例题】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 【解析】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，可知A错误；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，可知B错误；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，可知C正确；电流做功是把电能转化为其他形式的能的过程，可知D错误。 【举一反三1】下列物理学家中，用其名字命名为功率单位的是（　　） A.焦耳 B.牛顿 C.帕斯卡 D.瓦特 【答案】D 【解析】焦耳是功、能量的单位，可知A不符合题意；牛顿是力的单位，可知B不符合题意；帕斯卡是压强的单位，可知C不符合题意；瓦特是功率的单位，可知D符合题意。 【举一反三2】一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（　　） A.电功 电能 B.时间 电功率 C.电功 电量 D.电能 电功率 【答案】D 【解析】某工厂上半年共节电5000kW•h，即节省的电能是5000kW•h；500W是指电吹风的电功率。所以该记者混淆了电能和电功率这两个概念。可知A、B、C不符合题意，D符合题意。 【举一反三3】下列说法中错误的是（　　） A.电功率是表示电流做功快慢的物理量 B.kW、W都是电功率的单位 C.消耗电能多的用电器功率大 D.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程 【答案】C 【解析】电功率是描述电流做功的物理量，电功率越大说明电流做功越快，可知A正确，不符合题意；电功率的国际单位为W，常用单位有kW，1kW＝1000W，可知B正确，不符合题意；在时间不确定的情况下，消耗电能多的用电器电功率不一定大，可知C错误，符合题意；电流做功时将电能转化为其它形式的能，如电动机工作时将电能转化为机械能和内能，可知D正确，不符合题意。 【举一反三4】某电热水壶工作时的功率是1200W，请你从能量转化的角度说一说1200W表示的物理意义：                    。 【答案】每一秒有1200J的电能转化为内能 【解析】电热水壶工作时，将电能转化为内能。1200W表示：每一秒有1200J的电能转化为内能。 【举一反三5】电功率是表示          的物理量，在不同的电压下，同一个用电器的电功率          （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】电流做功快慢 不相同 【解析】电功率的物理意义就是表示电流做功快慢；同一个用电器的额定功率有一个，实际功率有多个，且每个实际功率都不相同，在不同的电压下，同一个用电器的电功率不相同。 【举一反三6】电流在单位时间内所做的功叫做       ，可用公式       表示，它的国际单位是      ，它是反映电流做功      的物理量。 【答案】 电功率 P= 瓦特 快慢 【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量，是电流在单位时间内所做的功，电功率的公式，它的国际单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 【题型8】开关控制的多状态电路的功率计算 【典型例题】某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A.环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2 B.环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3 C.开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h D.开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω 【答案】D 【解析】环境温度为25℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为100W，功率较大，根据电功率公式可知，电路的总电阻较小，观察图甲，智能开关S连接接线柱1和2时，只有电阻R1接入电路，智能开关S连接接线柱2和3时，R1和R2并联接入电路，电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的，还要小，则环境温度为25℃时，应该是智能开关S连接接线柱2和3，可知A错误；环境温度为35℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为44W，功率较小，根据电功率公式可知，电路的总电阻较大，由A解析可知，只有仅仅电阻R1接入电路时，电路的总电阻才较大，则智能开关S是连接接线柱1和2，可知B错误；开关S连接接线柱1和2，只有电阻R1接入电路，电路的总电阻较大，加热功率较小，为44W=0.044kW，则工作1h产生的热量为 工作1h产生的热量为，可知C错误；开关S连接接线柱2和3时，加热功率较大，为100W，电源电压为220V，根据电功率公式可知，电路的总电阻为 电路总电阻为484Ω，可知D正确。 【举一反三1】善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后，自制了具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给奶奶。他在网上购买了电压为的电源，两个阻值相同的加热电阻片，若干导线和开关，自制加热坐垫内部电路原理图和主要参数如图和表所示，以下说法正确的是（　　）    A.当只闭合时是高温挡 B.每个加热电阻片的阻值是 C.在低温挡工作发热体产生的热量是 D.实际电压为时，高温挡实际发热功率是 【答案】D 【解析】当只闭合开关时，两个电阻串联，当开关、都闭合时，只有一个电阻R工作，根据串联电路的特点可知，当只闭合开关时，两个电阻串联，电路中的电阻较大，由可知，电路中的电功率较小，加热坐垫处于低温挡，可知A错误； 当开关、都闭合时，只有一个电阻R工作，电路中的电阻较小，由可知，电路中的电功率较大，加热坐垫处于高温挡，加热电阻片的阻值 可知B错误； 在低温挡工作发热体产生的热量 可知C错误； 实际电压为时，高温挡实际发热功率 可知D正确。 【举一反三2】如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为（　　） A.S1闭合，S2接a B.S1闭合，S2接b C.S1断开，S2接a D.S1断开，S2接b 【答案】A 【解析】当S1闭合，S2接a，两电阻并联；当S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路为R1的简单电路；当S1断开，S2接a时，电路为R2的简单电路；当S1断开，S2接b时，两电阻串联。根据并联电路总电阻小于其中任一分电阻，串联电路总电阻大于任一分电阻，可知可知当S1闭合，S2接a，两电阻并联，此时电路的电阻最小，由可知，此时电热器的电功率最大，可知A符合题意，B、C、D不符合题意。 【举一反三3】某型号家用电饭煲有高温烧煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，S是温控开关，、是两个加热电阻。已知 ，电饭煲高温烧煮时的功率为，保温焖饭时的功率 。则下列说法中正确的是（　　） A.温控开关S断开时是高温烧煮挡 B.高温烧煮时，电路中的电流为0.1 A C. D. 【答案】C 【解析】由图得，当开关S断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，由得，电路电功率最小，为保温档；当开关S闭合时，电阻R2短路，只有电阻R1工作，电路中电阻最小，由得，电路电功率最大，为高温档，可知A错误； 由得，保温档中电路的电阻为 由串联电路电阻特点得 可知D错误； 由欧姆定律得，高温烧煮时，电路中的电流为 可知B错误； 高温档电功率为 可知C正确。 【题型9】额定电压与实际电压 【典型例题】将“3V　3W”和“6V　3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两只灯泡均能正常发光 B.两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C.灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D.两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【答案】B 【解析】.L1的电阻 L2的电阻 可知C不符合题意； 串联电路电流处处相等，灯L1的电阻小于灯L2的电阻，由可知，灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率，所以两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些，可知B符合题意；两灯发光时，电路中通过的电流 可知D不符合题意；L1两端的电压为 所以灯L1不是正常发光。L2两端的电压为 所以L2不是正常发光，可知A不符合题意。 【举一反三1】小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（    ） A.电灯的额定功率变大 B.电灯的额定电压变小 C.电灯的实际电压变大 D.电灯的实际功率变小 【答案】D 【解析】用电器的额定电压是指其正常工作时的电压，额定功率是在额定电压下工作时的功率。用电器的额定电压和额定功率只有一个，不会改变，可知A、B不符合题意；根据可知，若电灯实际电压变大，实际功率也会变大，灯会变亮；若电灯实际电压变小，实际功率也会变小，所以电灯将会变暗，可知C不符合题意，D符合题意。 【举一反三2】标有“6V  9W”和“12V  6W”字样两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两灯电压之比U1︰U2 = 1︰2 B.两灯电流之比I1︰I2 = 1︰3 C.电源电压为18V时，两只灯泡均能正常发光 D.L1亮度比L2暗 【答案】D 【解析】根据可知，灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻 R1︰R2 = 4Ω︰24Ω=1︰6 灯泡L1和L2串联后接在电源两端，串联电路中电流处处相等，根据串联电路分压原理可知，两灯电压之比U1︰U2 =R1︰R2 =1︰6 可知A、B不符合题意；电源电压为18V时，即U1+U2 =18V U1 =2.57V<6V,U2 =15.42V>12V电源电压为18V时，两灯的电压都不等于其额定电压，所以两灯都不能正常发光，可知C不符合题意；灯L1的实际功率 灯L2的实际功率 R1︰R2 =1︰6 串联电路中电流处处相等，则 灯泡L1的亮度比灯泡L2的暗，可知D符合题意。 【举一反三3】将“3V　3W”和“6V　3W”的两只灯泡L1和L2串联后接在9V的电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A.两只灯泡均能正常发光 B.两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C.灯L1的电阻大于灯L2的电阻 D.两灯发光时，电路中通过的电流为1.5A 【答案】B 【解析】.L1的电阻 L2的电阻 可知C不符合题意； 串联电路电流处处相等，灯L1的电阻小于灯L2的电阻，由可知，灯L1的实际功率小于灯L2的实际功率，所以两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些，可知B符合题意；两灯发光时，电路中通过的电流 可知D不符合题意；L1两端的电压为 所以灯L1不是正常发光。L2两端的电压为 所以L2不是正常发光，可知A不符合题意。 【题型10】电路中的总功率等于各用电器功率之和 【典型例题】和两个电阻（），按图所示的四种方式接入同一电路中，则电路的总功率最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据可知，当电压一定时，电路中的电阻越大，电路的总功率越小，又因为，所以，和两个电阻串联时，电阻最大，大于任何一个电阻，即B选项的连接方式，可知A、C、D不符合题意，B符合题意。 【举一反三1】如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A.甲是阻值为10Ω的定值电阻 B.乙的电阻值为20Ω且保持不变 C.甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，则二者消耗的总电功率为1W D.甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，则通电1min电阻乙消耗的电能为24J 【答案】D 【解析】由图像可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化；当甲两端电压为2V时，通过的电流为0.1A，由可得，甲的阻值 可知A、B错误；甲、乙串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图像可知 则它们的功率分别为 则二者消耗的总电功率为 可知C错误；甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙电阻两端的电压也为2V，由图像可知 乙电阻消耗的功率 根据得，通电1min乙电阻消耗的电能为 【举一反三2】如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为0.6W，下列说法中不正确的是（　　） A.电源电压为3V B.只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为15Ω C.再闭合开关S2时，电路总功率将增加0.9W D.若将电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源两端，电路消耗的总功率是4W 【答案】D 【解析】只闭合开关时，电路为L的简单电路，由图像可知，当灯泡电压为3V时，灯泡的电流为0.2A，灯泡的实际功率恰好为 则电源电压为3V，则此时小灯泡L的电阻为 可知A、B正确，不符合题意；再闭合开关时，L与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时的电压为3V，由图像可知，通过R的电流为0.3A，的功率为 所以电路总功率将增加0.9W，可知C正确，不符合题意；由图知当电流为0.2A时，小灯泡两端的电压为3V，定值电阻R两端的电压为2V，则电源电压恰好为 所以若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在5V的电源两端，电路中的电流为0.2A，则整个电路消耗的总功率为 可知D错误，符合题意。 【举一反三3】如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A.甲是阻值为10Ω的定值电阻 B.乙的电阻值为20Ω且保持不变 C.甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，则二者消耗的总电功率为1W D.甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，则通电1min电阻乙消耗的电能为24J 【答案】D 【解析】由图像可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化；当甲两端电压为2V时，通过的电流为0.1A，由可得，甲的阻值 可知A、B错误；甲、乙串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图像可知 则它们的功率分别为 则二者消耗的总电功率为 可知C错误；甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙电阻两端的电压也为2V，由图像可知 乙电阻消耗的功率 根据得，通电1min乙电阻消耗的电能为 【举一反三4】和两个电阻（），按图所示的四种方式接入同一电路中，则电路的总功率最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据可知，当电压一定时，电路中的电阻越大，电路的总功率越小，又因为，所以，和两个电阻串联时，电阻最大，大于任何一个电阻，即B选项的连接方式，可知A、C、D不符合题意，B符合题意。 【举一反三5】有灯泡L1标着“3V  1.5W”、 L2标着“2V  1W”，如图所示，闭合开关S，L1正常发光，则L2      （选填“正常发光”“较暗”“较亮”或“不亮”），电源的电压U=      V；此时电路消耗的总功率P=      W。 【答案】 正常发光 5 2.5 【解析】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为 由电路图可知，两灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，L1正常发光时，电路中的电流为0.5A，此时通过L2的电流和额定电流相等，可知L2也能正常发光。 由于两灯都能正常发光，所以两灯泡两端的电压和额定电压相等，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=U1 +U2=3V+2V=5V 两灯都能正常发光，电路消耗的总功率为 P=UI=5V×0.5A=2.5W 【举一反三6】电阻甲、乙的电流和电压关系如图，当它们并联接在1.5V的电源两端时，干路中电流为      A；当它们并联接在2V的电源两端，则电路中的总功率为      W。 【答案】0.4 1.2 【解析】当它们并联接在1.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压 U甲=U乙=U=1.5V 由图像可知，通过两电阻的电流分别为 I甲=0.3A I乙=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=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A 当它们并联接在2V的电源两端时，它们两端的电压 U甲′=U乙′=U′=2V 由图像可知，通过两电阻的电流分别为 I甲′=0.4A I乙′=0.2A 干路电流I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A 则电路中消耗的总功率 P=U′I′=2V×0.6A=1.2W 【举一反三7】有灯泡L1标着“3V  1.5W”、 L2标着“2V  1W”，如图所示，闭合开关S，L1正常发光，则L2      （选填“正常发光”“较暗”“较亮”或“不亮”），电源的电压U=      V；此时电路消耗的总功率P=      W。 【答案】 正常发光 5 2.5 【解析】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为 由电路图可知，两灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，L1正常发光时，电路中的电流为0.5A，此时通过L2的电流和额定电流相等，可知L2也能正常发光。 由于两灯都能正常发光，所以两灯泡两端的电压和额定电压相等，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=U1 +U2=3V+2V=5V 两灯都能正常发光，电路消耗的总功率为 P=UI=5V×0.5A=2.5W 【题型11】生活中的电功率问题 【典型例题】小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.5 kW·h，则这个用电器可能是（　　） A.节能灯 B.洗衣机 C.电视机 D.空调机 【答案】D 【解析】已知该用电器工作时间t=15min=0.25h消耗的电能W=0.5kW·h 则用电器的功率为 洗衣机的功率在400W左右，节能灯的功率是几十瓦左右，电视机的功率约120W左右，而空调机的功率约1000W以上，则该用电器可能是空调机，可知D符合题意，A、B、C不符合题意。 【举一反三1】如图所示是检测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在流水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列分析正确的是（　　） A.电压表示数变大，表示水流速度增大 B.电流表示数变小，表示水流速度增大 C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 D.电路安全工作时消耗总功率的变化范围为 【答案】D 【解析】由图可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器R2的电压，电流表测电路的电流。 流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小；当水流速度增大时，机翼状的探头上下表面受到的压强不同，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，R2的滑片上移，R2接入电路的阻值减小，总电阻减小，由可知，电流表示数变大，根据串联电路的分压特点可知，变阻器R2的电压减小，即电压表示数减小，可知A、B错误； 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，只有R1的简单电路，电路中的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流为I大=0.4A；电路的最大功率为 P大=UI大=4V×0.4A=1.6W 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，最小阻值为0Ω；当电压表的示数最大为U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1的电压 U1=U-U2=4V-3V=1V 电路中最小的电流 滑动变阻器接入电路中的最大阻值 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为0Ω~30Ω，电路的最小功率为 P小=UI小=4V×0.1A=0.4W 所以，电路的总功率的变化范围为0.4W∼1.6W，可知D正确，C错误。 【举一反三2】下列家用电器中，工作1小时消耗电能最接近的是（　　） A.日光灯 B.液晶电视机 C.空调 D.笔记本电脑 【答案】C 【解析】由题可知，该家用电器的功率为 日光灯的额定功率一般只有几十瓦，液晶电视机和笔记本电脑的额定功率一般一百多瓦，空调的额定功率可以达到1.2kW，可知A、B、D不符合题意，C符合题意。 【举一反三3】小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.5 kW·h，则这个用电器可能是（　　） A.节能灯 B.洗衣机 C.电视机 D.空调机 【答案】D 【解析】已知该用电器工作时间t=15min=0.25h消耗的电能W=0.5kW·h 则用电器的功率为 洗衣机的功率在400W左右，节能灯的功率是几十瓦左右，电视机的功率约120W左右，而空调机的功率约1000W以上，则该用电器可能是空调机，可知D符合题意，A、B、C不符合题意。 【题型12】动态电路中电功率的变化趋势 【典型例题】图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表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，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　） A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小 C.体重越大电流表示数越小 D.体重越大电路消耗总功率越小 【答案】A 【解析】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R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，因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以，由可知，通过R0的电流不变；当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，由U=IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，可知A正确，B错误；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻R的阻值随压力增大而减小可知，R的阻值越小，由可知，通过R的电流越大，即电流表的示数越大；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，体重越大时电路的总电流越大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率越大，可知C、D错误。 【举一反三1】为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置。如图所示是烟雾报警的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时（　　） A.电阻R的阻值随电流变化 B.电压表V的示数变大 C.电路的总功率变大 D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小 【答案】B 【解析】由题图可知，电阻R和R0串联，电压表测量R两端的电压，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，与电流无关，可知A错误；当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，根据串联电阻的规律，总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，即电流表示数减小；根据U=IR可知，定值电阻R0的电压变小，根据串联电路电压的规律，光敏电阻R的电压增大，即电压表示数增大；由于电压表的示数变大，电流表的示数变小，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大，可知D错误，B正确； 电源电压不变，电流表的示数变小，由P=UI可知，电路的总功率变小，可知C错误。 【举一反三2】如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从左向右移动，下列说法正确的是（　　） A.电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小 B.电压表Vl与电压表V2的示数之和保持不变 C.电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比保持不变 D.R1和R2的电压变化量、电流变化量、电功率变化量都相同 【答案】C 【解析】由题中电路图可知,R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑片P从左向右移动时，滑动变阻器电阻增大，则总电阻增大，电流减小，可知电流表A示数减小，由串联分压特点可知，滑动变阻器阻值增大，其两端电压增大，可知电压表V2示数增大，可知A错误；滑片P从左向右移动时，电压表V1测电源的电压保持不变，电压表V2增大，可知两电压表示数之和增大，可知B错误；电压表V2测R2两端的电压，由串联电路分压特点可知，R2两端电压变化量等于R1两端电压变化量，因R1为定值电阻，通过的电流与其两端电压成正比，可知R1两端电压变化量与电流表A的示数变化量之比为定值，即电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比保持不变，可知C正确。由串联电路分压特点和电流特点可知，R1和R2的电压变化量、电流变化量都相同，R1电功率变化量 ，R2电功率为 ，R2电功率变化量为 则 可知电功率变化量不相等，可知D错误。 【举一反三3】如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态， 是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（　　） A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变小 C.R0的功率变大 D.电压表与电流表的示数之比变大 【答案】D 【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 因感光电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，当烟雾浓度增大时，光照变弱，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由U=IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端电压变大，即电压表的示数变大，可知A、B错误；由公式可知，电路中电流变小，R0的阻值不变，可知R0的功率变小，可知C错误；因电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，可知D正确。 【举一反三4】如图所示，是小海设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是（　　） A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C.随着油箱的油量减少，电路消耗的功率变小 D.随着油箱的油量减少，电压表的示数将变大 【答案】B 【解析】根据电路图可知，电阻R1、R2串联接入电路中，电压表测量电阻R1两端的电压。 压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大，压敏电阻的阻值变大，压敏电阻分担电压变大，定值电阻两端电压变小，当电压表示数大于U时，就会触发报警，则R1是压敏电阻，可知A正确，不符合题意；油箱的油量减少，压敏电阻的阻值变大，此时电路的总电阻变大，电路中的电流变小，则通过定值电阻的电流变小，由得，电路的电功率变小，可知B错误，符合题意，C正确，不符合题意；随着油箱的油量减少，R1的阻值变大，由串联电路中电阻越大，电压越大得，R1分到的电压变大，则电压表的示数将变大，可知D正确，不符合题意。 【题型13】测量小灯泡的电功率 【典型例题】某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D.通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗 【答案】C 【解析】闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即B端，可知A错误；闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，可知B错误；小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，利用可得出小灯泡的额定功率，可知C正确；小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越小，小灯泡越暗，实际功率越大，小灯泡越亮，可知D错误。 【举一反三1】小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，连接如图电路，各元件均正常且各处接触良好，闭合开关后，会出现（　　） A.小灯泡能发光 B.电压表指针明显偏转 C.电流表指针明显偏转 D.电源被烧坏 【答案】B 【解析】观察电路可知，电压表串联接入电路，电流表与小灯泡并联接入电路；当开关闭合后，小灯泡短路，不发光；可知A不符合题意；电压表串联接入电路，测量电源电压，所以电压表指针明显偏转；可知B符合题意；因电压表串联接入电路，电路中电流非常小，电流表没有示数，电源不会被烧坏；可知C、D不符合题意。 【举一反三2】关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A.两个实验的原理不同 B.两个实验都用了控制变量法 C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流 D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 【答案】C 【解析】两个实验的实验原理都是，实验原理相同，可知A错误；物理学中对于多变量的问题常采用控制变量法，每次只改变其中一个变量，控制其他变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响。这两个测电阻的实验中都没有采用控制变量法，可知B错误；在“伏安法测定值电阻”实验中，为了减小误差，需要多次测量求平均值，通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端电压，从而得到多次测量数据；在“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中，为了得到普遍规律，需要移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，得到多组数据，因此滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流，可知C正确，D错误。 【举一反三3】关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A.两个实验的原理不同 B.两个实验都用了控制变量法 C.滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流 D.两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确 【答案】C 【解析】两个实验的实验原理都是，实验原理相同，可知A错误；物理学中对于多变量的问题常采用控制变量法，每次只改变其中一个变量，控制其他变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响。这两个测电阻的实验中都没有采用控制变量法，可知B错误；在“伏安法测定值电阻”实验中，为了减小误差，需要多次测量求平均值，通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端电压，从而得到多次测量数据；在“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中，为了得到普遍规律，需要移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压，得到多组数据，因此滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流，可知C正确，D错误。 【举一反三4】小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，连接如图电路，各元件均正常且各处接触良好，闭合开关后，会出现（　　） A.小灯泡能发光 B.电压表指针明显偏转 C.电流表指针明显偏转 D.电源被烧坏 【答案】B 【解析】观察电路可知，电压表串联接入电路，电流表与小灯泡并联接入电路；当开关闭合后，小灯泡短路，不发光；可知A不符合题意；电压表串联接入电路，测量电源电压，所以电压表指针明显偏转；可知B符合题意；因电压表串联接入电路，电路中电流非常小，电流表没有示数，电源不会被烧坏；可知C、D不符合题意。 【题型14】电功率的定义式P=W/t及应用 【典型例题】用电器正常工作时的功率叫做     ，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示     。 【答案】 额定电功率 电流1秒内做功900焦 【解析】用电器正常工作时的功率叫做额定电功率，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示通过此电器的电流1秒内做功900焦。 【举一反三1】小丽家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，此时电能表的读数是          kW•h，当家里只有电饭煲工作时，电能表在3min 内转60转，则电饭煲在3min内消耗的电能为          kW•h，电饭煲的功率为        W。 【答案】436.0 0.03 600 【解析】电能表显示数字为4360，由于电能表示数单位是kW•h，最后一位是小数位，所以小强家现在电表的读数为436.0kW•h。 2000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过2000转，转盘转60转时电饭煲消耗的电能 电饭煲的功率 【举一反三2】用电器正常工作时的功率叫做     ，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示     。 【答案】 额定电功率 电流1秒内做功900焦 【解析】用电器正常工作时的功率叫做额定电功率，某种电热器正常工作时的功率是900瓦，它表示通过此电器的电流1秒内做功900焦。 【举一反三3】功率为1kW的用电器工作0.5h，消耗的电能为       度，合        J。 【答案】0.5 【解析】根据题意可知，消耗的电能为 消耗的电能为0.5度，合。 【题型15】额定功率与实际功率 【典型例题】把标有“　6W”和“　6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A.灯正常发光 B.灯正常发光 C.两灯都能正常发光 D.两灯都不能正常发光 【答案】D 【解析】灯泡L1电阻 灯泡L2电阻 电路电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L1不能正常发光； 灯泡L2的实际功率 灯泡L2不能正常发光。 【举一反三1】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 【解析】由于标有“220V　 100W”，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 可知A错误，B正确；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，可知C错误；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，且可能会被烧坏，可知D错误。 【举一反三2】把标有“　6W”和“　6W”字样的两个灯泡串联在的电源上，下列说法正确的是（　　） A.灯正常发光 B.灯正常发光 C.两灯都能正常发光 D.两灯都不能正常发光 【答案】D 【解析】灯泡L1电阻 灯泡L2电阻 电路电流为 灯泡L1的实际功率 灯泡L1不能正常发光； 灯泡L2的实际功率 灯泡L2不能正常发光。 【举一反三3】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 【解析】由于标有“220V　 100W”，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 可知A错误，B正确；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，可知C错误；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，且可能会被烧坏，可知D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $