专题18.2 电功率(知识梳理+16个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共57题)-2025-2026学年人教版物理九年级全一册同步培优讲练(2024新教材)
2025-09-24
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2份
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73页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 电功率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.61 MB |
| 发布时间 | 2025-09-24 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54079626.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题18.2 电功率
(知识梳理+16个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共57题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:串并联电路的规律 2
知识点梳理02:电功和电功率 2
优选题型 考点讲练 3
考点1:电功率的概念和单位 3
考点2:常见用电器的电功率 4
考点3:额定电压与额定功率 5
考点4:实际电压与实际功率 6
考点5:电功率P=W/t的简单计算 7
考点6:电功率P=UI及推导式的简单计算 8
考点7:电功率的比值问题 9
考点8:电功率的多挡位问题 11
考点9:动态电路中电功率的变化分析 13
考点10:动态电路中电功率的简单计算 15
考点11:动态电路中电功率的范围问题 16
考点12:伏安法测小灯泡的电功率 18
考点13:伏阻法测小灯泡的电功率 22
考点14:安阻法测小灯泡的电功率 25
考点15:等效替代法测小灯泡的电功率 27
考点16:用电能表测电功率 31
中考真题 实战演练 32
难度分层 拔尖冲刺 36
基础夯实 36
培优拔高 42
知识点梳理01:串并联电路的规律
1. 串并联电路的规律
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越。小,并且总电阻小于任意支路电阻)只有R1和R2并联时,
若
比例关系
;(分压原理)
;(分流原理)
知识点梳理02:电功和电功率
1. 电功和电功率
电功(W)
电功率(P)
焦耳定律(电热)(Q)
物理意义
电流做功的多少
电流做功的快慢
电流产生的热
公式
(纯+非)
(纯+非)
(纯+非)
推导公式
(纯)
(纯)
(纯)
单位
焦耳(J)、kw.h(或度)
瓦特(W)、千瓦(KW)
焦耳(J)
2. 电能表
(1)作用:测量电功的仪器。
(2)参数的理解
3. 额定值
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
=
=
正常工作
>
>
容易损坏
<
<
不能正常工作
考点1:电功率的概念和单位
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·课后作业)关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
【答案】D
【规范解答】A.用电器消耗的电能越多,则说明电流做的功越多,不知道做功的具体时间,所以电功率也不一定越大,故A错误;
B.用电器消耗电能的时间越短,但不知道电流做的总功是多少,电功率不一定大,故B错误;
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,由可知,电功率不一定大,故C错误;
D.由可知,电功率是表示做功快慢的物理量,在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大,故D正确。
故选D。
【变式训练】(24-25九年级下·陕西榆林·开学考试)如图所示的是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒,盒子上的三个数据指的是:LED灯的额定功率为“3.5W”,当它正常工作时和“7W”的节能灯或“32W”的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,下列说法正确的是( )
A.LED灯实际功率最大 B.电流通过LED灯做功最慢
C.白炽灯消耗的电能一定最多 D.相同时间内LED灯消耗的电能最多
【答案】B
【规范解答】AB.由题意可知,LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,,LED灯的实际功率最小,电流通过LED灯做功最慢,故A错误,B正确;
CD.由可得,则相同时间内LED消耗的电能最少,如果时间不确定,则无法确定做功多少,故CD错误。
故选B。
考点2:常见用电器的电功率
【典例精讲】(24-25九年级上·重庆沙坪坝·期末)下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.家用电冰箱正常工作时电流约为100A B.教室中日光灯的正常电压为220V
C.家用台灯的额定功率约0.1W D.人体的安全电压是22V
【答案】B
【规范解答】A.家用电冰箱正常工作时电功率约为200W,正常工作时电流
故A不符合题意;
B.家庭电路的电压是220V,教室中日光灯的正常电压等于家庭电路的电压,为220V,故B符合题意;
C.家用台灯的额定功率通常为20W~40W,远大于0.1W,故C不符合题意;
D.经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故D不符合题意。
故选B。
【变式训练】(24-25九年级下·陕西延安·期中)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
【规范解答】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。
考点3:额定电压与额定功率
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·三模)把标有 “6V 3W” 和 “6V 6W” 的甲、乙两个灯泡串联接在 6V 的电源两端, (选填 “甲” 或 “乙”)灯更亮;若将它们并联接在该电源上,两灯消耗的总功率为 W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
【答案】 甲 9
【规范解答】[1]由可得甲、乙两灯的电阻,
将两个灯泡串联接在6V的电源两端,此时通过两灯泡的电流相等,由可知,甲灯的实际功率更大,所以甲灯更亮。
[2]若将它们并联接在该电源上,此时两灯两端电压均等于额定电压,两灯正常发光,所以两灯消耗的总功率
【变式训练】(2025·宁夏银川·一模)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
【规范解答】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。
考点4:实际电压与实际功率
【典例精讲】(24-25九年级下·河南周口·期中)将标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡 L₁和标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,观察到小灯泡L2比L1亮,说明 L2的实际功率比 L1的实际功率 (选填“大”或“小”),通过L2的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过L1的电流,L2的电阻比L1的电阻 (选填“大”或“小”)。
【答案】 大 等于 大
【规范解答】[1]灯泡发光的亮度由实际功率决定,因为小灯泡L2比L1亮,说明 L2的实际功率比 L1的实际功率大。
[2]两灯泡串联在电路中,根据串联电路电流处处相等可知通过L2的电流等于通过L1的电流。
[3]两灯泡串联在电路中,通过两灯的电流相等。因为小灯泡L₂比L₁亮,所以L₂的实际功率P2大于的实际功率P1,根据公式P=I2R可知,在电流相同的情况下,功率越大,电阻越大,所以L₂的电阻比L₁的电阻大。
【变式训练】(2025·广东河源·一模)用电器的铭牌一般标有电压和电功率的参数,在选购灯泡时, (选填“电压”或“电功率”)更有参考价值。将标有“PZ 220V 15W”的灯泡甲和“PZ 220V 100W”的灯泡乙并联接入家庭电路,均正常发光,灯泡 更亮,通电相同时间,灯泡 消耗电能更多。(以上两空选填“甲”或“乙”)
【答案】 电功率 乙 乙
【规范解答】[1]灯泡的亮度由实际功率决定,需购买不同亮度的节能灯,他应参考铭牌的电功率参数。
[2]若将这两个灯泡分别并联接入家庭电路,均正常发光,则实际功率等于额定功率,由两灯的铭牌可知,乙灯的实际功率较大,所以乙灯泡较亮。
[3]通电相同时间,由可得W=Pt,则灯泡乙消耗电能更多。
考点5:电功率P=W/t的简单计算
【典例精讲】(2025·安徽淮北·三模)小叶关闭了家里的其他用电器,只让电水壶工作并记录了家里的电能表表盘,电能表表盘转动了150r。若该电水壶工作时的实际电压为200V,根据如图所示的小叶家电能表上的信息,计算出该电水壶工作时的电阻为 。
【答案】40
【规范解答】电能表表盘转动了150r,电水壶消耗的电能
实际
由和可知,则电水壶工作时的电阻
【变式训练】(2025·江苏苏州·二模)如图所示是某同学家的单相电子式电能表,则他家同时工作的用电器总功率不超过 W。若单独接入某用电器工作,电能表的指示灯闪烁了320次,则该用电器的电功率为 W。
【答案】 8800 3000
【规范解答】[1]由电能表的参数可以知道,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器最大总功率
[2]指示灯闪烁了320次消耗电能
该用电器的电功率
考点6:电功率P=UI及推导式的简单计算
【典例精讲】(2025·山东聊城·二模)实践小组的同学利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为电热丝,加热时有高温挡和低温挡两个挡位,已知R2的阻值为3300Ω,低温挡功率为11W,电源电压为220V。
(1)S接 (选填“a”或“b”)端点时为低温挡;
(2)求R1的阻值 ;
(3)求加热器高温挡时的电流 ;
(4)求加热器高温挡时的功率 。
【答案】(1)b
(2)1100Ω
(3)0.2A
(4)44W
【规范解答】(1)由图可知,当开关S接b时,、串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,加热器处于低温挡
(2)由可知,、的串联总电阻
根据串联电路的特点可知,的阻值
(3)当开关S接a时,电路中只有,此时处于高温档,因此加热器高温挡时的电流
(4)加热器高温挡时的功率
【变式训练】(24-25九年级上·山东淄博·期末)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)电源电压是多少?
(2)当只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大?
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路总电功率最小值是多少?
【答案】(1)8V
(2)
(3)4.48W
【规范解答】(1)当只闭合S2时,电路为定值电阻R1和灯泡L串联,此时电路中的电流为0.25A,据乙图可知,灯泡两端电压为3V,此时定值电阻R1两端电压为
可求电源电压为
(2)只闭合S3时,电路为灯泡L与滑动变阻器R2串联接在电源上,要使灯泡正常发光,灯泡电压应为3.8V,由乙图知,灯泡正常工作电流,此时变阻器两端电压为
滑动变阻器R2连入电路的电阻是
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路为R1、R2并联,灯泡被短路,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的总电阻最大,根据可知,电路中的总功率最小,已知滑动变阻器的最大阻值为50Ω,此时电路中的等效电阻为
电路总电功率最小值是
考点7:电功率的比值问题
【典例精讲】(24-25九年级·湖南株洲·自主招生)如图电路,电源电压一定,开关S闭合后,电压表V1、V2的示数之比为2:1,电阻消耗的功率为;电阻、交换位置后,两块电压表的示数均不变;现用电流表A1替换电压表V1,用电流表A2替换电压表V2,电路消耗的总功率为。则为( )
A.9:175 B.25:175 C.9:25 D.7:25
【答案】A
【规范解答】当开关S闭合后,电阻R1、R2、R3组成串联电路,电压表V1测量R1和R2两端的电压,电压表V2测量R2和R3的电压,根据串联电路电压与电阻的关系可得,有……①
……②
电阻R2、R3交换位置后,两块电压表的示数均不变,说明R2=R3……③
由①②③解得R1=3R2……④
根据电功率的计算公式可得,有……⑤
当电路接电流表时,三个电阻是并联
电路消耗的功率由……⑥
由⑤⑥得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练】(24-25九年级下·重庆·开学考试)如图甲中为定值电阻,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0~0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。灯泡L的额定功率是 W;开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比 。
【答案】 3 6:11
【规范解答】由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系。
[1]开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当时,,电源电压
由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,则灯泡L的额定功率
[2]开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当时,电路中只有R0连入,由图象中下边的曲线可知,,由可得,R0的阻值
开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,干路最大电流
开关都断开时,R1与R0串联,由图象中下边的曲线可知最大电流,则开关都闭合与都断开时,电路最大功率之比为
考点8:电功率的多挡位问题
【典例精讲】(2025·安徽亳州·三模)某种智能电饭锅有“超快煮”“标准煮”和“保温”三种功率依次递减的工作挡位,如图为其简化电路,和是两个阻值不变的加热电阻,和是两个开关,其中可以分别连接触点或,电源电压保持不变。
(1)请分析论证:当开关闭合、接触点时,电饭锅处于“超快煮”挡;
(2)若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的倍,求“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值。
【答案】(1)
见解析
(2)
【规范解答】(1)当开关S1闭合、S2接触点a时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电饭锅处于“超快煮”挡。
(2)当开关S1断开、S2接触点b时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电饭锅处于“保温”挡;
当开关S1闭合、S2接触点b时,只有R1工作,电饭锅处于“标准煮”挡;
若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的n倍,根据串联电路的特点和可知
解得
则“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值
【变式训练】(2025·四川南充·模拟预测)如图甲是一款电加热眼罩,对缓解眼疲劳有一定的效果。它的额定充电(放电)电压为6V,电池容量为1000mAh,充电电流为400mA.图乙是手动调节高、中、低三挡加热的简化原理图。已知电热丝的阻值为,电热丝的阻值为,开关只接a或b,由此可以得到以下结论正确的( )
A.低温挡功率为
B.充满电,最多能在高温挡正常工作
C.乙图中电路闭合,断开,接a时,加热电路为低温挡
D.当该款眼罩还剩的电量时,在额定电压下,将电池充满至少需2小时
【答案】CD
【规范解答】AC.由图乙可知,当开关、闭合、接b时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电加热眼罩处于高温挡;当开关闭合、断开,接a时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电加热眼罩处于低温挡;当开关、闭合、接a时,只有工作,电加热眼罩处于中温挡。根据串联电路的电阻特点可知,、的串联总电阻
低温挡的功率
故A错误,C正确;
B.电池充满电储存的能量
由前面分析可知,高温挡时、并联,高温挡的电功率
由可知,充满电,最多能在高温挡正常工作的时间
故B错误;
D.当该款眼罩还剩的电量时,充满电需要的电能
由可知,将电池充满电需要的时间
故D正确。
故选CD。
考点9:动态电路中电功率的变化分析
【典例精讲】(2025·陕西渭南·二模)图是某款电子测温仪及它的原理图,电源电压保持不变,为定值电阻,R是热敏电阻,其阻值随温度发生变化。在使用过程中,被测温者体温越高,显示仪的示数越大。下列说法不正确的是( )
A.显示仪是由电压表改装成的
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C.将更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
D.被测温者体温越高,定值电阻的电功率越小
【答案】CD
【规范解答】A.显示仪与并联,所以是由电压表改装成的,故A正确,不符合题意;
B.体温越高,显示仪的示数越大,意味着R0两端的电压U0越大,电路中的电流,R0不变,U0变大,故I变大。而,电源电压不变,U0变大,故UR变小,I变大,所以热敏电阻R的阻值随温度升高而减小,故B正确,不符合题意;
C.根据“串联分压,电阻越大分压越多”,R0分得的电压会更大,显示仪示数应变大,而非变小,故C错误,符合题意;
D.根据,体温越高,R的阻值越小,电路总电阻越小,电流I越大。R0的电功率,而U0和I都变大,所以P0会越大,而非越小,故D错误,符合题意。
故选CD。
【变式训练】(2025·湖南衡阳·二模)如图R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中(小球体积变化忽略不计),反应一段时间后可观察到( )
A.右边烧杯中铁球表面有一层红色金属附着,整个球质量变小
B.金属滑片向左偏转,连入电路的R阻值变大
C.灯泡L比开始时变暗,电路总功率变小
D.左侧烧杯溶液质量分数变大,右侧烧杯溶液质量分数变小
【答案】D
【规范解答】A.右边烧杯中,铁与硫酸铜溶液反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每56份质量的铁反应会生成64份质量的铜,所以铁球表面有红色铜附着,整个球质量变大,故A不符合题意;
B.左边烧杯中,铁与稀硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,铁球质量减小,溶液密度增大(因为生成的FeSO4相对分子质量比H2SO4大),根据阿基米德原理,铁球受到的浮力增大,铁球对杠杆的拉力减小;右边铁球质量增大,对杠杆的拉力增大。所以杠杆左端上升,右端下降,金属滑片向右偏转,连入电路的R阻值变小,故B不符合题意;
C.连入电路的R阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据,电路中电流变大,灯泡L的实际功率P=I2RL变大,灯泡变亮,电路总功率P总=UI变大,故C不符合题意;
D.左侧烧杯中,铁与稀硫酸反应,溶质由H2SO4变为FeSO4,溶液质量增大,溶质质量分数变大;右侧烧杯中,铁与硫酸铜反应,溶质由CuSO4变为FeSO4,溶液质量减小,溶质质量分数变小,故D符合题意。
故选D。
考点10:动态电路中电功率的简单计算
【典例精讲】(2025·山东淄博·三模)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V 6W”,滑动变阻器标有“”,下列说法正确的是( )
①灯泡正常发光时的电阻为
②电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
③当灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为9W
④当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
A.①④正确 B.①②④正确 C.①③正确 D.③④正确
【答案】A
【规范解答】①由
可得灯泡正常发光时的电阻,故①正确;
②灯正常发光时的电流
电路中的电流超过1A时,灯不能正常工作,会损坏,故②错误;
③当灯泡正常发光时,灯两端电压
滑动变阻器两端的电压
此时电路中的电流
滑动变阻器的电功率,故③错误;
④当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大、串联电路总电阻变大,则根据得电路总电流变小,根据得小灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,故④正确。
综上所述,①④正确,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式训练】(24-25九年级上·重庆沙坪坝·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。电源电压为 V,整个电路消耗的最大功率为 。
【答案】 4V 2W
【规范解答】[1]由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡正常发光,此时小灯泡两端的电压为2.5V,电压表V2的示数为1.5V,则电源电压
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,灯泡L两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大。由图乙可知,当电流表示数减小时,电压增大,所以该图像是为滑动变阻器的U~I图像,即图乙是电压表V2的示数与电流表的示数变化图像。在保证电路各元件安全的情况下,由于电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,则当灯泡正常发光时,电路的电流最大,由图乙可知,电路的最大电流为0.5A,则整个电路消耗的最大功率
考点11:动态电路中电功率的范围问题
【典例精讲】(2025·云南玉溪·三模)如图所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全且小灯泡两端电压不超过额定电压,在移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的最小功率为0.75W
B.电流表示数变化范围0.25A~0.3A
C.电压表示数变化范围1.5V~3V
D.滑动变阻器的调节范围是10Ω~12Ω
【答案】ABC
【规范解答】A.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,电压表的量程是“0~3V”,电源电压恒为6V,当滑动变阻器两端的电压最大为3V时,小灯泡两端的电压最小为
由图乙可知,此时流过小灯泡的电流是0.25A,即电流表的最小示数为0.25A,则小灯泡的最小功率为
故A正确;
B.小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,故电路中允许通过的最大电流,即电流表的最大示数为0.3A,电流表的最小示数为0.25A,故电流表示数变化范围为0.25A~0.3A,故B正确;
C.电压表的量程是“0~3V”,故电压表的最大示数是3V,根据串联分压可知,小灯泡分压越大,滑动变阻器分压越小,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,故灯泡两端最大电压为4.5V,电源电压恒为6V,故滑动变阻器两端电压最小值即电压表示数最小为
故电压表示数变化范围为1.5V~3V,故C正确;
D.根据串联分压可知,当电压表示数最小时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,此时电路中电流最大,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时电路中电流最小,则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
滑动变阻器的调节范围是5Ω~12Ω,故D错误。
故选ABC。
【变式训练】(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为 ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
【答案】 10 9∶1
【规范解答】[1][2]由电路图可知,与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流,由可得,电源的电压为………①
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图像可知,此时,电路中的最小电流。则滑动变阻器R的最大阻值为
此时电源的电压为………②
联立①②,解得R0=5Ω,U=3V。电阻R0消耗的最大功率为
电阻消耗的最小功率为
电阻消耗的最大功率和最小功率之比为P大∶P小=1.8W∶0.2W=9∶1
考点12:伏安法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·湖南衡阳·二模)在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小)。
(2)连接完电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,经检查,导线连接完好,电表完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)移动滑片P,记下多组数据,并绘制图丙所示的U-I图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(5)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:
①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;
③计算得出小灯泡的额定功率P额= (用R0、I额、I表示)
【答案】(1)
(2)短路
(3)左
(4)1
(5)
【规范解答】(1)滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路的通路,电压表无示数,说明电压表测量导线两端的电压,所以可能是小灯泡短路。
(3)由题干可知,电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,根据图乙可知,此时电压表的示数为1.8V; 此时小灯泡两端的电压是1.8V,要使小灯泡两端的电压是2.5V,根据串联电路分压特点,要增大小灯泡两端电压,滑动变阻器两端的电压要减小,减小滑动变阻器连入电路的电阻,所以滑动变阻器滑片P向左移动。
(4)由图像知,小灯泡在2.5V下的额定电流是0.4A, 则小灯泡的额定功率
(5)据题意可知,干路中的电流为I,通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额;根据并联电路的电流规律可知,通过定值电阻的电流为
定值电阻两端的电压为
根据并联电路的电压规律可知,灯泡的额定电压为
灯泡的额定功率为
【变式训练】(2025·黑龙江大庆·三模)课后服务活动中,兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为12Ω)。
(1)为了能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用______。(填字母)
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 2A”的滑动变阻器 C.“5Ω 1A”的滑动变阻器
(2)连接电路时,开关应处于 (填“断开”或“闭合”)状态;电路连接正确后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,那么电路中出现的故障可能是小灯泡 。
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端适当移动。
(4)小组同学进行多次测量,并根据实验数据画出小灯泡的电流随其两端电压的变化关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为18V,定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R′的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为8V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最 (填“左”或“右”)端,此时电压表的示数为14V;
④小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】(1)B
(2) 断开 短路
(3)左
(4)0.5
(5) 右 1.8
【规范解答】(1)已知小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为12Ω,
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
由计算可知,应选“20Ω 2A”的滑动变阻器,故选B。
(2)[1]为保护电路,连接电路过程中,开关应处于断开状态。
[2]电流表有示数:说明电路是通路,存在电流。 小灯泡不亮且电压表无示数:电压表测量的是小灯泡两端电压,无示数说明小灯泡两端没有电压差。 综合判断:小灯泡短路时,电流会绕过灯丝直接通过导线,导致灯泡不发光。
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,如图乙,电压表的分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,应增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端电压,即应减小滑动变阻器接入电路的阻值,滑片应向左滑。
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡额定功率为
(5)[1] [2]实验步骤:
①开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联,要使小灯泡正常发光,根据串联电路电压的规律可得
所以,使电压表的示数为12V;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,此时电压表示数为;
③由于滑动变阻器的全部电阻连入电路,为了间接测出定值电阻R两端的电压,故再将滑动变阻器的滑片移至最右端,即;
④在步骤②中,滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联,R的电压为
由分压原理可得
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值
故在步骤①中,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率
考点13:伏阻法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·安徽铜陵·二模)为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率:
(1)某小组按照甲图连接好实物电路后,将滑动变阻器移至最右端,闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,则电路故障可能是 ;
(2)该小组测出多组电流表和电压表的示数,并描绘出图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)实验过程中,小明发现电流表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,其中滑动变阻器最大阻值已知(记为),实验步骤如下:
①闭合开关,将变阻器的滑片调至最左端,再调节滑动变阻器R的滑片,使电压表示数为灯泡的额定电压;
②接下来再调节滑动变阻器 (选填“R”或“”)的滑片至最右端,记下此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时的电功率为 (用、U和表示)。
【答案】(1)小灯泡断路
(2)0.5
(3)
【规范解答】(1)闭合开关后,电流表无示数说明电路中存在断路,电压表有示数说明电压表与电源之间是通路,因此断路位置应为小灯泡处,所以电路故障可能是小灯泡断路。
(2)小灯泡的额定功率是指小灯泡在额定电压下的功率。由图乙的I-U图像可知,当小灯泡的电压为额定电压U额=2.5V时,对应的电流I额=0.2A,则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
(3)[1]这一步的目的是根据滑动变阻器R0求电路中的电流,则应保持R的滑片位置不变,电路中总电阻不变,电路中的电流仍为I额,调节R0的滑片至最右端,此时电压表测灯泡与的R0的总电压U,结合步骤①可求R0两端的电压,从而可以表示出小灯泡的额定电流。
[2]结合步骤①和②可知R0两端的电压U0=U-U额
则小灯泡的额定电流
则小灯泡额定功率
【变式训练】(2025·天津南开·二模)同学们想测一个已知额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,提供的器材有电压恒为6V的电源,一块量程为的电压表,一个滑动变阻器,一个阻值为的定值电阻(小于小灯泡的阻值),三个开关及若干导线。请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验,测出小灯泡的额定功率。要求:
(1)请在虚线框内画出设计的电路图(电路不可重组);
(2)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出小灯泡额定功率的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【规范解答】(1)实验中没有电流表,无法直接测量电流,借助电压表和定值电阻间接测出小灯泡的额定电流,再利用已知量计算功率,设计电路图如下
(2)实验步骤:
①按图连接电路,只闭合开关,电压表测量R0与滑动变阻器总电压,由于电源电压为6V,灯泡额定功率为3.8V,故应调节滑动变阻器,使电压表示数为2.2V;
②只闭合开关,滑片位置不变,电压表测量R0电压,记下电压表示数。
(3)①按图连接电路,只闭合开关,此时灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表测定值电阻和滑动变阻器的总电压,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.2V,根据串联电压规律,此时灯泡电压为
则灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关,滑片位置不变,记下电压表示数,此时连接方式不变,电压表改测定值电阻的电压,则电路中电流为,所以小灯泡额定功率
考点14:安阻法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·新疆·模拟预测)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒定)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器及若干导线。
(1)在未做实验前检查仪器时,发现其他仪器正常,但电流表的指针如图甲所示,则接下来应该做的操作是 ;
(2)问题解决后,移动滑片,小灯泡图像如图丙所示,则小灯泡正常发光的额定功率为 W;
(3)实验中若电压表损坏,同学们利用身边的器材设计了如图丁所示的电路。其中电源电压恒为,的电阻值已知;
①闭合开关和,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A;
②闭合开关和, (选填“调节”或“不调节”)滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数为;
③小灯泡额定功率表达式为∶ (用已知量的数字和符号表示)。
【答案】(1)将电流表指针调零
(2)0.625
(3) 不调节
【规范解答】(1)实验前电流表指针如图甲所示,指针未指零刻度线,说明电流表指针未调零,接下来操作是将电流表指针调零。
(2)小灯泡额定电压为2.5V,如图丙所示,电流为0.25A,额定功率为
(3)[1]闭合S、S1,小灯泡和电阻R0并联,电压相等,电流表测电阻R0的电流。要使小灯泡正常发光,电阻R0与小灯泡两端电压都等于2.5V,此时电阻R0的电流为;
[2]闭合开关 S 和 S2,为了保证小灯泡两端的电压不变,不调节滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数为 I;
[3]根据并联电路电流特点可知,小灯泡电流为
小灯泡的额定功率为
【变式训练】(25-26九年级上·全国·课后作业)测量小灯泡电功率的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查各元件完好。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是 。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V。这时电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)此实验只用电流表也能测出小灯泡的额定功率,其电路如图丙所示,。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
【答案】(1) A 向右移动滑片
(2) B 2.5 0.32 0.8
(3)0.25
【规范解答】【小题1】[1]连接完电路,闭合开关前,为保护电路,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,故应将滑片置于A端。
[2]闭合开关后,滑动变阻器连入电路中的电阻较大,导致电路中的电流太小,小灯泡的实际功率太小,所以小灯泡不亮;要使小灯泡发光,需增大电路中的电流,使小灯泡的实际功率变大,故需使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,即将滑片向右移动。
【小题2】[1][2]小灯泡在额定电压下才能正常发光,小于小灯泡的额定电压,为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,故应将滑片向B端移动,使电压表的示数为。
[3][4]由图乙可知,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为,则小灯泡的额定功率。
【小题3】根据图丙可知,小灯泡与并联,它们两端的电压相等,当小灯泡正常发光时,两端的电压等于小灯泡的额定电压,此时电流表的示数,即当电流表的示数为时,小灯泡会正常发光。
考点15:等效替代法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·四川雅安·一模)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则 (选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向 端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ,额定功率为 W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻 (选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,R1、R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10。实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节 ,使电压表示数为3.8V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1)
(2)小明
(3) 左 10 0.625
(4)变大
(5) R1 1.444
【规范解答】(1)小灯泡、电流表、滑动变阻器串联,电压表与小灯泡并联,把小灯泡右侧接线柱与电压表负接线柱连接起来即可,如图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电路可能断路;电压表示数接近电源电压且保持不变,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路没有断路,应该是与电压表并联部分断路,所以小芳的检查操作是错误的,小明排除电路故障的操作是正确的。
(3)[1][2][3]如图乙所示,电压表示数为2V,即小灯泡两端电压为2V,而小灯泡的额定电压为2.5V,为了让小灯泡正常发光,因增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,需减小滑动变阻器两端电压,再由分压原理可知,需减小滑动变阻器连入电路的电阻,所以滑动变阻器应该向左端移动;由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为
额定功率为
(4)灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻变大,根据公式可知,在电压不变时,灯泡的实际功率变小,导致小灯泡亮度变暗。
(5)①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②[1]只闭合开关S、S2,调节R1,使电压表示数为3.8V,则R1连入电路的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻;
③[2]接着将R2的滑片P调至最左端,R2连入电路电阻为0,记下电压表示数是6V,说明电源电压为6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V,R2两端电压为U2=6V-3V=3V
电路电流为
R1阻值为
则小灯泡正常工作时的电阻为10Ω,小灯泡的额定功率是
【变式训练】(2025·河南许昌·一模)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压4V。
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 (要求:导线不交叉);
(2)连接好电路,闭合开关前,应将滑片放在 (选填“A”或“B”)端,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 (选填“太小”或“太大”);
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,测出几组数据后某同学作出灯泡的P—U2图像如图乙所示,则该灯泡的额定功率为 W,正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)完成上述实验后,小丽认为不用电流表也能测出小灯泡正常发光时的电阻,她又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为 V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丙图中的 (填“a”或“b”)位置。
【答案】(1)
(2) A 太小
(3) 0.75 8.3
(4) 2.5 2.5 a
【规范解答】(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器串联,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处,即A端。
[2]闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压太小了,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
(3)[1][2]已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时U2=(2.5V)2=6.25V2
由图乙可知,灯泡的额定功率为0.75W;根据可知,灯泡正常发光时的电阻为
(4)[1][2][3]由图丙可知,闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,灯泡与b处电阻串联,电压表测灯泡两端电压,因为灯泡的额定电压为2.5V,因此应调整b处电阻,使电压表示数为2.5V,此时灯泡正常发光;根据等效替代的思维,将单刀双掷开关掷于位置2,此时a处电阻与b处电阻串联,电压表测a处电阻两端电压,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为2.5V,此时a处电阻的阻值即为小灯泡正常工作时的电阻,因此为了能直接读出电阻值,电阻箱应接在丙图中的a处。
考点16:用电能表测电功率
【典例精讲】(2025·河北石家庄·模拟预测)小明家使用的电能表如下图所示,小明想用该电表测量家用空调(“220V 2200W”)的实际电功率,于是,小明只让空调工作,发现电能表的指示灯12min闪烁400次,则空调的实际功率为 W;小明发现所测量的电功率与空调的额定功率差异较大,请分析造成这种现象的原因是 。
【答案】 1250 电压不稳定,实际电压低于额定电压
【规范解答】[1]根据电能表参数可知
电能表闪烁400次,可以求出空调这段时间消耗的电能为
空调工作时间为
所以可以求出空调的电功率为
[2]当电压为额定电压220V时,空调在额定功率2200W下正常工作,现在功率不等于额定功率,原因是:电压不稳定,实际电压低于额定电压。
【变式训练】(24-25九年级下·黑龙江绥化·期中)小杰家有一款新型的电热水器,其铭牌上的部分信息如下。
额定电压
220V
额定功率
1210W
容积
7L
(1)求电热水器正常工作时的电阻;
(2)将这个电热水器装满25℃的水,加热使水的温度升高40℃,求水吸收的热量;
(3)若此电热水器在额定电压下使用,用了17min达到(2)问中的要求,求这个电热水器的加热效率;(计算结果精确到0.1%)
(4)小杰家安装的电能表如上图所示。某次小杰断开家中的其它用电器,让电热水器单独工作,在1min内电能表的转盘转过50r,求此时该电热水器两端的实际电压。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)200V
【规范解答】(1)由可知,热水器正常工作时的电阻
(2)水的质量
由题意得,水吸收的热量
(3)电热水器消耗得电能
电热水器的加热效率
(4)电热水器实际消耗得电能
电热水器实际功率
由可得实际电压
1.(2025·福建福州·中考真题)如图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0﹣0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R0的阻值为15Ω
D.开关都闭合时,电路最大功率为6.6W
【答案】D
【规范解答】由甲图可知,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,此时由于R1的阻值不能为零,由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象,则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系;
A.开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器R1与灯泡L并联,由图象中上边的曲线可知,当R1=20Ω时,I1=0.3A
由欧姆定律可得,电源电压U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V,故A错误;
B.由于灯泡发光时恰好正常工作(其额定电压等于电源电压6V),且灯泡L正常工作的电流是0.5A,则灯泡L的额定功率P额=PL=UIL=6V×0.5A=3W,故B错误;
C.开关S1、S2都断开时,R1与R0串联,当R1=0Ω时,电路中只有R0连入,由图象中下边的曲线可知此时I=0.6A,由欧姆定律可得,R0的阻值,故C错误;
D、开关都闭合时,变阻器R1与灯泡L并联,根据并联电路电流的规律知干路最大电流为I=I1最大+IL=0.6A+0.5A=1.1A
则开关都闭合时,电路最大功率为P=UI=6V×1.1A=6.6W,故D正确。
故选D。
2.(2025·四川绵阳·中考真题)甲、乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.4Ω。现输电线在甲、乙两地之间某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压恒为6V的电源、标有“8V 4W”的灯泡L、电压表以及开关等与输电线组成了一个检测电路,如图所示,电压表未画出。闭合开关后,电压表示数为4V(不计温度对灯泡电阻的影响)。求:
(1)灯泡的电阻是多少Ω;
(2)电压表应接在 (选填“AC”、“AB”、“BD”或“CD”)间,短路位置离甲地多少m ;
(3)灯泡的实际功率是多少W。
【答案】(1)16Ω
(2) AB
(3)1W
【规范解答】(1)根据灯泡上标有“8V 4W”,由可得,灯泡的电阻是
(2)[1][2]由图可知,灯泡与输电线串联接入电路;若电压表接在AC间,电压表测电源电压,电压表示数为6V,不符合题意;若电压表接在CD间,电压表测开关电压,电压表示数为0V,不符合题意;若电压表接在BD间,根据串联电路的电压规律可得,此时灯泡两端的电压
根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
输电线短路处距甲地的电阻
由每条输电线每千米的电阻为0.4Ω,两条输电线的长度
所以输电线短路处距甲地的距离
不符合题意;所以,电压表应并联在AB间,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
输电线短路处距甲地的电阻
由每条输电线每千米的电阻为0.4Ω,此时两条输电线的长度
所以此时输电线短路处距甲地的距离
(3)由可得,灯泡的实际功率是
3.(2025·湖南衡阳·中考真题)某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如表所示,饮水机加热电阻不受温 度影响。关闭家中其他用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为 J, 此时家中的实际电压为 V。
【答案】 200
【规范解答】[1]电能表转盘转了50转,根据公式可知,则饮水机消耗的电能为
[2]由可知,饮水机的加热电阻为
由可知,饮水机的实际功率为
由可知,电路中的实际电压为
4.(2025·辽宁辽阳·中考真题)已知图中R0=10Ω,只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表V1的示数为6V;如果只闭合S2,当滑动变阻器滑片向右移动,电压表V2的示数为3V时,小灯泡正常发光,电压表V1的示数为4.5V,则灯泡的额定电压为 V,额定功率为 W。
【答案】 1.5 0.45
【规范解答】【小题1】[1]只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路为R0的简单电路,电压表V1测电源两端的电压,则电源的电压U = 6V
只闭合S2时,R0、R、灯泡L串联,电压表V1测R0和R两端的电压之和,电压表V2测R和L两端的电压之和。 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R0两端的电压U0=U - UV2=6V - 3V = 3V
所以通过R0的电流
串联电路中电流处处相等,此时电路中的电流I=I0=0.3A
R两端的电压:UR=UV1-U0=4.5V - 3V = 1.5V
因为灯泡正常发光,所以此时灯泡两端的电压为额定电压,即UL=UV2-UR=3V - 1.5V = 1.5V
[2]灯泡的额定功率PL=ULI = 1.5V×0.3A = 0.45W
5.(2025·甘肃张掖·中考真题)下列估测符合实际的是( )
A.家用电视机的功率约为1500W B.中学生脉搏跳动一次的时间大约为10s
C.一瓶500mL的矿泉水质量约为5kg D.中学生从一楼到三楼克服重力做功约为3000J
【答案】D
【规范解答】A.普通家用电视机的额定功率约为100W,故A不符合实际,不符合题意;
B.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,故B不符合实际,不符合题意;
C.一瓶500mL的矿泉水体积为500cm3,质量约为
故C不符合实际,不符合题意;
D.中学生重约为500N,从一楼走到三楼克服重力做功约为W=Gh=500N×6m=3000J
故D符合实际,符合题意。
故选D。
基础夯实
1.(2025·四川巴中·中考真题)“地球一小时”活动,号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时,以响应节能减排的环保要求,每节约一度电可以减少0.997kg的排放,在日常生活中1度电可以使( )
A.80W的电视机正常工作50h B.40W的日光灯正常工作60h
C.50W的电风扇正常工作20h D.1000W的电吹风机正常工作5h
【答案】C
【规范解答】A.一度电可以供80W的电视机正常工作的时间,故A不符合题意;
B.一度电可以供40W的日光灯正常工作的时间,故B不符合题意;
C.一度电可以供50W的电风扇正常工作的时间,故C符合题意;
D.一度电可以供1000W的电吹风机正常工作的时间,故D不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)一只标有“220V100W”的灯泡,正常工作时通过它的电流为( )
A.0.45A B.2.2A C.1A D.4.5A
【答案】A
【规范解答】灯泡上标注的“220V”是其额定电压,即正常工作时的电压;“100W”是其额定功率,即正常工作时的功率。根据初中物理中学习的电功率公式,电功率等于电压与电流的乘积,也就是P=UI。当灯泡正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,所以可以利用这个公式来计算正常工作时的电流。将公式变形为,代入数值,即电流等于额定功率除以额定电压,计算可得电流约为
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
【答案】C
【规范解答】由图可知,当开关S在“1”挡时,R2被短路,电路为R1的简单电路,此时电路电阻较小,根据公式可知,电路功率较大,为高温挡;当开关S在“2”挡时,两电阻串联,此时电路电阻较大,功率较小,为保温挡,所以开关S先在“1”挡,后在“2”挡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)小明家的电能表上标着“3000r/(kW·h)”。他将电脑单独接入电路,工作10min,电能表转盘转了100转,电脑这段时间内消耗的电能为 J,电功率为 W。
【答案】 200
【规范解答】[1]电脑这段时间内消耗的电能为
[2]电脑的电功率为
5.(2025·江苏镇江·一模)小灯泡上标有“6V 3W”的字样,该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 A。现将其接入12V的电源上,为使小灯泡正常发光,应该 联一个 Ω的电阻。
【答案】 0.5 串 12
【规范解答】[1]由灯泡铭牌可知,灯泡的额定电压为6V,额定功率为3W,由P=UI可得灯泡正常工作时的电流
[2]根据串联电路电流特点可知灯泡要正常发光,电路电流应为0.5A,灯泡电压为6V,已知电源电压U′=12V>6V
则应串联一个电阻分压。
[3]根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:串联电阻电压
根据欧姆定律可得串联电阻的阻值
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)某导体的电阻为10Ω,导体两端的电压为2V,则导体的电功率为 W,此导体在2min内消耗的电能是 J。
【答案】 0.4 48
【规范解答】[1]某导体的电阻为10Ω,导体两端的电压为,则。
[2]此导体在内消耗的电能是。
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)用电器标有“220V 60W”的字样,其额定电压是 V;“60W”表示 。
【答案】 220 额定功率为60瓦
【规范解答】[1][2]用电器标有“220V 60W”的字样,说明该用电器额定电压为220V,额定功率为60W,在220V电压下能够正常工作,此时额定电功率为60W。
8.(2025·云南玉溪·二模)如图所示的电路中,定值电阻R0为20Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V。求:
(1)流过R0的电流;
(2)RP接入电路的阻值;
(3)R0的电功率。
【答案】(1)0.1A
(2)10Ω
(3)0.2W
【规范解答】(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压。根据欧姆定律可得,通过的电流
(2)根据串联电路中总电压等于各分电压之和,可得两端的电压
因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流。则接入电路的阻值为
(3)根据可得,的电功率为
9.(2025·吉林·一模)某消毒柜有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻R为,紫外灯L规格为“”,闭合开关和,消毒柜正常工作。求:
(1)通过R的电流;
(2)消毒柜正常工作100s消耗的电能。
【答案】(1)2A
(2)
【规范解答】(1)如图所示,闭合开关和,紫外灯和发热电阻并联,消毒柜正常工作,根据并联电路的电压规律可得,此时紫外灯和发热电阻的两端电压均等于电源电压;根据欧姆定律可得,通过R的电流
(2)由题意可知,通过紫外灯的电流为,根据P=UI可得,发热电阻的功率为
紫外灯的功率为
总功率为
消毒柜正常工作100s消耗的电能
10.(2025·甘肃天水·二模)“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器R1(,2A)、R2(,1A)、R3(,0.2A)可供选择。
(1)请用笔画线表示导线将如图甲所示的电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向右端移动时,灯泡变暗;
(2)实验时,应选择 选填字母滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;
(3)开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,下一步应进行的操作是______;
A.更换一相同规格的小灯泡
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
(4)正确连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数 选填“变大”“变小”或“不变”。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,其示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为,则小灯泡的实际功率 选填“大于”“等于”或“小于”额定功率;
(5)小灯泡用久了,钨丝会变细,在电压下,小灯泡实际功率 选填“大于”“小于”或“等于”额定功率。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4) 变大 2.5 0.28 0.7 小于
(5)小于
【规范解答】(1)变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)灯泡正常发光时的电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为,由欧姆定律可得灯泡的额定电流约为
电源电压恒为6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则灯正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻为
因R3允许通过的最大电流是0.2A,故滑动变阻器应选R2。
(3)滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱,所以闭合开关前,应将滑片移至左端的A接线柱,使其阻值最大;电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,是因为灯泡的实际电功率太小造成,所以应减小滑动变阻器的阻值,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[1]闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大。
[2][3][4]当灯泡两端电压为额定电压,即电压表示数为时,小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则小灯泡额定功率为
[5]若小灯泡两端的实际电压为,小于灯泡额定电压,则小灯泡的实际功率小于额定功率。
(5)电阻大小与导体的横截面积有关,小灯泡用久了,钨丝会升华一部分,本身变细,材料和长度一定的情况下,电阻将变大,由可知,在电压下,小灯泡实际功率小于额定功率。
培优拔高
11.(24-25九年级上·吉林·期末)当智能手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压 B.增加总功率
C.减小总功率 D.降低散热能力
【答案】C
【规范解答】A.手机“电量”是指手机电池提供的电能,设置成“省电模式”不会增大电压,故A不符合题意;
BC.根据公式,电池储存的电能W固定时,若增加总功率P,则使用时间t会缩短,无法延长使用时间;减小总功率P,使用时间t会相应延长,这与“省电模式” 延长使用时间的目的一致,故C 符合题意,B不符合题意;
D.降低散热能力会导致手机内部温度升高,可能影响手机正常工作,不能延长待机时间,故D不符合题意。
故选C。
12.(2025·河北沧州·一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为,灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻,为标有“ 1A”的滑动变阻器。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为,下列说法错误的是( )
A.灯泡L正常发光时的电阻为
B.电源电压为18V
C.将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关、,电路消耗的总功率为9W
D.只闭合开关,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为
【答案】D
【规范解答】A.灯泡L的规格为“6V 3W”,灯泡L正常发光时的电阻为
故A正确,不符合题意;
B.只闭合开关,只有接入电路,电流为,则电源电压为
故B正确,不符合题意;
C.将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关、,与并联,电路总功率为
故C正确,不符合题意;
D.只闭合开关,灯泡L与串联,为保证电路安全,电路最大电流为灯泡L的额定电流
此时电路总电阻为
滑动变阻器接入电路的最小阻值为
故D错误,符合题意。
故选D。
13.(2025·云南曲靖·一模)如图是探究串联电路中电流和电压规律的电路图,闭合开关S,观察到小灯泡比亮。下列说法正确的是( )
A.电路中的电流
B.和两端的电压
C.通电一段时间,消耗的电能比消耗的电能少
D.的额定功率比的额定功率大
【答案】B
【规范解答】A.小灯泡和串联在电路中,串联电路中各处的电流都相等,因此电路中的电流,故A错误;
B.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,小灯泡比亮,说明小灯泡比的实际功率大,根据可知,和两端的电压,故B正确;
C.小灯泡比的实际功率大,根据可知,通电一段时间,消耗的电能比消耗的电能多,故C错误;
D.因为不知和两灯泡的额定电压和额定电流的大小,因此无法判断和的额定功率的大小情况,故D错误。
故选B。
14.(2025·河北沧州·一模)某家庭某月初电能表表盘的示数如图所示,月底表盘示数为,若该家庭所在地区每度电的电费是元,则本月该家庭应缴纳电费 元。该家庭中一个电水壶单独工作,电能表转盘转过200r,该电水壶的电功率为 W。
【答案】 45 1200
【规范解答】[1]由图知,月初电能表的示数为,本月消耗的电能为度
若该家庭所在地区每度电的电费是元,则本月该家庭应缴纳电费0.5元/度×90度=45元
[2]电能表上表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的表盘转动,电能表转盘转过200r,电水壶消耗的电能
该家庭中一个电水壶单独工作,该电水壶的电功率为
15.(2025·陕西渭南·二模)如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱上。正常工作时,,,当开关置于3和4时,处于 (选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”),此挡位的功率为 W,1度电可供其高温挡使用 h。
【答案】 高温挡
【规范解答】[1][2][3]由图可知,旋钮开关置于“0和1”时,没有电阻连入电路,电路为断开状态,旋钮开关置于“1和2”时,和串联接入电路,总电阻为两电阻之和,串联电路的总电阻大于任意分电阻,即,旋钮开关置于“2和3”时,被短路,没有连入电路,只有连入电路,总电阻,旋钮开关置于“3和4”时,与并联接入电路,总电阻,并联电路的总电阻小于任意分电阻,即,则,电源电压相同,由可知,总电阻越小,总功率越大,因此当开关置于3和4时,总电阻最小,总功率最大,处于高温挡。此挡位时,与并联接入电路,的功率
的功率
此挡位的功率为
1度电可供其高温挡使用的时间
16.(2025·河南·一模)如图所示,是、两个灯泡的图像,将两灯泡与电流表一起串联在电路中时,电流表的示数为,则电源电压是 V。保持电源电压不变,将两灯泡改为并联,则电路中的总电流为 A,电路总功率为 W。
【答案】 6 0.85 5.1
【规范解答】[1]两灯泡串联在电路中,此时电流表的示数为0.3A。由串联电路的电流规律可知,此时通过它们的电流均为0.3A,由图可知,此时灯泡L1两端的电压为,灯泡L2两端的电压为。串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
[2]已知电源电压保持不变,由并联电路的电压规律可知,两灯泡并联时两灯泡的电压均等于电源电压6V,由图可知,此时通过L1的电流为,通过L2的电流为。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以此时电流表的示数为
[3]根据可知,将两灯泡改为并联时电路总功率为
17.(2025·广东潮州·一模)在如图所示的电路中,和的连接方式为 ;电源电压为3V,电流表A示数为,示数为,则流过的电流为 A。此时电路中的总功率为 W。
【答案】 并联
【规范解答】[1][2]由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测电阻R2所在支路电流, 电流表A1示数为0.3A,则流过R2的电流为I2=0.3A。
[3]电流表A测干路电流,电流表A示数是I=0.5A, 则电路总功率P=UI=3V×0.5A=1.5W
18.(2025·福建莆田·模拟预测)如图甲所示为一款紫砂电饭锅,图乙所示为其工作原理图,它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W,中温挡工作时的电功率为880W。
(1)电饭锅在低温挡工作时,电路中的电流;
(2)的阻值;
(3)电饭锅在高温挡工作时的电功率;
(4)若不计热量损失,电饭锅使用高温挡加热,使水从升高到,需要多长时间?
【答案】(1)0.8A
(2)220Ω
(3)1100W
(4)672s
【规范解答】(1)电饭锅在低温挡工作时,电路中的电流
(2)由图乙可知,当S1开关闭合、S2接时,R2被短路,电路为的简单电路;当S1开关断开、S2接时,电路为两电阻串联;当S1开关闭合、S2接时,电路为两电阻并联,根据串并联电路中电阻关系可知,串联电路总电阻大于两电阻中任意一个电阻,并联电阻小于任意一个电阻,根据可知,电阻越小,电功率越大,电饭锅的挡位越高,因此当S1开关闭合、S2接时,为中温挡;当S1开关断开、S2接时,为低温挡;当S1开关闭合、S2接时,为高温挡。中温挡工作时电阻阻值为
低温挡为两个电阻串联,则低温挡电路总电阻为
所以的阻值为
(3)电饭锅在高温挡工作时的电功率
(4)水吸收的热量为
不计热量损失,则加热所需热量等于水吸收的热量,所以所需加热时间
19.(2025·河北廊坊·一模)如图甲所示,电源电压为18V且恒定不变,电压表的量程均为。电流表的量程为,图乙是小灯泡的图像。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡的额定功率;
(2)求电路的最小功率;
(3)现用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,在电路安全的情况下,改变滑片位置,可使电流表和电压表同时达到满偏,也可使电压表示数的变化量达到最大,求满足条件的的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【规范解答】(1)根据题图乙所示的 I–U 图像,当 U=6 V 时,小灯泡的电流约为,则其额定功率为
(2)电路为串联电路,电压一定,根据公式,电流最小时,电功率最小。电流要最小,滑动变阻器的阻值就要最大,但电压表会超过最大量程,所以当电压表示数最大时,整个电路的电功率最小。即当示数为时,整个电路的电功率最小,则示数为
查灯泡的I–U图像可以知道,此时的电流为,则电路最小功率为
(3)① 用定值电阻 R2替换小灯泡后,若要使电流表(量程 0~0.6 A)与电压表 V2(量程 0~15 V)同时满偏,则有,U2=15 V,则
此时电源电压为,R1两端电压为
故的最小值为
② 若要使电压表V1(量程 0~15 V)的示数变化量达到最大,则取U1=15 V,此时R2两端电压为,电路电流
故的最大值为
综上所述,为既能保证电流表和V2同时满偏,又能使V1的示数变化量达到最大,滑动变阻器R1的取值范围是5Ω≤ R1≤125Ω
20.(24-25九年级上·吉林·期末)小明利用图甲装置来测量小灯泡的额定功率,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉 ;
(2)小明闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将甲中滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)小明继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,则小灯泡的额定功率是 W;
(4)小明在实验过程中,小灯泡突然熄灭,发现电流表无示数,电压表有示数,请你分析电路的故障可能是 ;
(5)小明进一步分析图丙发现,图像呈曲线分布,可知小灯泡的电阻是变化的,你认为出现这种现象的原因是 。
【答案】(1)
(2)B
(3)0.5
(4)小灯泡断路
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大
【规范解答】(1)要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则应选择右下方的接线柱,即将滑动变阻器的B接线柱接入电路,如图所示:
(2)由图乙可知,电压表使用的是0~3V测量范围,分度值为0.1V,示数为2.2V,小灯泡的额定电压为2.5V,为了使小灯泡正常发光,则应该增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器的滑片应该向B端移动。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图丙可知,此时通过小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)在实验过程中,小灯泡突然熄灭,发现电流表无示数,则电路中可能存在断路,电压表有示数,则说明电压表与电源之间是通路,因此故障可能是小灯泡断路。
(5)由图丙可知,小灯泡的U-I图像呈曲线分布,电压增大相同值时,电流增大的量越来越小,是因为灯泡的电阻随温度的升高而增大。
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专题18.2 电功率
(知识梳理+16个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共57题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:串并联电路的规律 2
知识点梳理02:电功和电功率 2
优选题型 考点讲练 3
考点1:电功率的概念和单位 3
考点2:常见用电器的电功率 4
考点3:额定电压与额定功率 4
考点4:实际电压与实际功率 4
考点5:电功率P=W/t的简单计算 5
考点6:电功率P=UI及推导式的简单计算 5
考点7:电功率的比值问题 6
考点8:电功率的多挡位问题 7
考点9:动态电路中电功率的变化分析 8
考点10:动态电路中电功率的简单计算 9
考点11:动态电路中电功率的范围问题 9
考点12:伏安法测小灯泡的电功率 10
考点13:伏阻法测小灯泡的电功率 12
考点14:安阻法测小灯泡的电功率 13
考点15:等效替代法测小灯泡的电功率 14
考点16:用电能表测电功率 16
中考真题 实战演练 17
难度分层 拔尖冲刺 18
基础夯实 18
培优拔高 21
知识点梳理01:串并联电路的规律
1. 串并联电路的规律
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越。小,并且总电阻小于任意支路电阻)只有R1和R2并联时,
若
比例关系
;(分压原理)
;(分流原理)
知识点梳理02:电功和电功率
1. 电功和电功率
电功(W)
电功率(P)
焦耳定律(电热)(Q)
物理意义
电流做功的多少
电流做功的快慢
电流产生的热
公式
(纯+非)
(纯+非)
(纯+非)
推导公式
(纯)
(纯)
(纯)
单位
焦耳(J)、kw.h(或度)
瓦特(W)、千瓦(KW)
焦耳(J)
2. 电能表
(1)作用:测量电功的仪器。
(2)参数的理解
3. 额定值
用电器两端的电压
电功率
用电器工作情况
=
=
正常工作
>
>
容易损坏
<
<
不能正常工作
考点1:电功率的概念和单位
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·课后作业)关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
【变式训练】(24-25九年级下·陕西榆林·开学考试)如图所示的是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒,盒子上的三个数据指的是:LED灯的额定功率为“3.5W”,当它正常工作时和“7W”的节能灯或“32W”的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,下列说法正确的是( )
A.LED灯实际功率最大 B.电流通过LED灯做功最慢
C.白炽灯消耗的电能一定最多 D.相同时间内LED灯消耗的电能最多
考点2:常见用电器的电功率
【典例精讲】(24-25九年级上·重庆沙坪坝·期末)下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.家用电冰箱正常工作时电流约为100A B.教室中日光灯的正常电压为220V
C.家用台灯的额定功率约0.1W D.人体的安全电压是22V
【变式训练】(24-25九年级下·陕西延安·期中)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
考点3:额定电压与额定功率
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·三模)把标有 “6V 3W” 和 “6V 6W” 的甲、乙两个灯泡串联接在 6V 的电源两端, (选填 “甲” 或 “乙”)灯更亮;若将它们并联接在该电源上,两灯消耗的总功率为 W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
【变式训练】(2025·宁夏银川·一模)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
考点4:实际电压与实际功率
【典例精讲】(24-25九年级下·河南周口·期中)将标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡 L₁和标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联在电路中,闭合开关后,观察到小灯泡L2比L1亮,说明 L2的实际功率比 L1的实际功率 (选填“大”或“小”),通过L2的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过L1的电流,L2的电阻比L1的电阻 (选填“大”或“小”)。
【变式训练】(2025·广东河源·一模)用电器的铭牌一般标有电压和电功率的参数,在选购灯泡时, (选填“电压”或“电功率”)更有参考价值。将标有“PZ 220V 15W”的灯泡甲和“PZ 220V 100W”的灯泡乙并联接入家庭电路,均正常发光,灯泡 更亮,通电相同时间,灯泡 消耗电能更多。(以上两空选填“甲”或“乙”)
考点5:电功率P=W/t的简单计算
【典例精讲】(2025·安徽淮北·三模)小叶关闭了家里的其他用电器,只让电水壶工作并记录了家里的电能表表盘,电能表表盘转动了150r。若该电水壶工作时的实际电压为200V,根据如图所示的小叶家电能表上的信息,计算出该电水壶工作时的电阻为 。
【变式训练】(2025·江苏苏州·二模)如图所示是某同学家的单相电子式电能表,则他家同时工作的用电器总功率不超过 W。若单独接入某用电器工作,电能表的指示灯闪烁了320次,则该用电器的电功率为 W。
考点6:电功率P=UI及推导式的简单计算
【典例精讲】(2025·山东聊城·二模)实践小组的同学利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为电热丝,加热时有高温挡和低温挡两个挡位,已知R2的阻值为3300Ω,低温挡功率为11W,电源电压为220V。
(1)S接 (选填“a”或“b”)端点时为低温挡;
(2)求R1的阻值 ;
(3)求加热器高温挡时的电流 ;
(4)求加热器高温挡时的功率 。
【变式训练】(24-25九年级上·山东淄博·期末)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)电源电压是多少?
(2)当只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,滑动变阻器R2连入电路的电阻是多大?
(3)当闭合S1、S2、S3时,电路总电功率最小值是多少?
考点7:电功率的比值问题
【典例精讲】(24-25九年级·湖南株洲·自主招生)如图电路,电源电压一定,开关S闭合后,电压表V1、V2的示数之比为2:1,电阻消耗的功率为;电阻、交换位置后,两块电压表的示数均不变;现用电流表A1替换电压表V1,用电流表A2替换电压表V2,电路消耗的总功率为。则为( )
A.9:175 B.25:175 C.9:25 D.7:25
【变式训练】(24-25九年级下·重庆·开学考试)如图甲中为定值电阻,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0~0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。灯泡L的额定功率是 W;开关都断开与都闭合时,电路最大功率之比 。
考点8:电功率的多挡位问题
【典例精讲】(2025·安徽亳州·三模)某种智能电饭锅有“超快煮”“标准煮”和“保温”三种功率依次递减的工作挡位,如图为其简化电路,和是两个阻值不变的加热电阻,和是两个开关,其中可以分别连接触点或,电源电压保持不变。
(1)请分析论证:当开关闭合、接触点时,电饭锅处于“超快煮”挡;
(2)若电饭锅“标准煮”挡的功率是“保温”挡功率的倍,求“超快煮”挡功率与“保温”挡功率的比值。
【变式训练】(2025·四川南充·模拟预测)如图甲是一款电加热眼罩,对缓解眼疲劳有一定的效果。它的额定充电(放电)电压为6V,电池容量为1000mAh,充电电流为400mA.图乙是手动调节高、中、低三挡加热的简化原理图。已知电热丝的阻值为,电热丝的阻值为,开关只接a或b,由此可以得到以下结论正确的( )
A.低温挡功率为
B.充满电,最多能在高温挡正常工作
C.乙图中电路闭合,断开,接a时,加热电路为低温挡
D.当该款眼罩还剩的电量时,在额定电压下,将电池充满至少需2小时
考点9:动态电路中电功率的变化分析
【典例精讲】(2025·陕西渭南·二模)图是某款电子测温仪及它的原理图,电源电压保持不变,为定值电阻,R是热敏电阻,其阻值随温度发生变化。在使用过程中,被测温者体温越高,显示仪的示数越大。下列说法不正确的是( )
A.显示仪是由电压表改装成的
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C.将更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
D.被测温者体温越高,定值电阻的电功率越小
【变式训练】(2025·湖南衡阳·二模)如图R是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动。杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡。再分别将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中(小球体积变化忽略不计),反应一段时间后可观察到( )
A.右边烧杯中铁球表面有一层红色金属附着,整个球质量变小
B.金属滑片向左偏转,连入电路的R阻值变大
C.灯泡L比开始时变暗,电路总功率变小
D.左侧烧杯溶液质量分数变大,右侧烧杯溶液质量分数变小
考点10:动态电路中电功率的简单计算
【典例精讲】(2025·山东淄博·三模)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L标有“6V 6W”,滑动变阻器标有“”,下列说法正确的是( )
①灯泡正常发光时的电阻为
②电路中的电流不超过2A时,电路一定是安全的
③当灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率为9W
④当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变暗
A.①④正确 B.①②④正确 C.①③正确 D.③④正确
【变式训练】(24-25九年级上·重庆沙坪坝·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。电流表A的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。电源电压为 V,整个电路消耗的最大功率为 。
考点11:动态电路中电功率的范围问题
【典例精讲】(2025·云南玉溪·三模)如图所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全且小灯泡两端电压不超过额定电压,在移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的最小功率为0.75W
B.电流表示数变化范围0.25A~0.3A
C.电压表示数变化范围1.5V~3V
D.滑动变阻器的调节范围是10Ω~12Ω
【变式训练】(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为 ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
考点12:伏安法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·湖南衡阳·二模)在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小)。
(2)连接完电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,经检查,导线连接完好,电表完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,移动滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)移动滑片P,记下多组数据,并绘制图丙所示的U-I图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(5)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:
①把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;
②保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;
③计算得出小灯泡的额定功率P额= (用R0、I额、I表示)
【变式训练】(2025·黑龙江大庆·三模)课后服务活动中,兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为12Ω)。
(1)为了能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动变阻器应选用______。(填字母)
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 2A”的滑动变阻器 C.“5Ω 1A”的滑动变阻器
(2)连接电路时,开关应处于 (填“断开”或“闭合”)状态;电路连接正确后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,那么电路中出现的故障可能是小灯泡 。
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端适当移动。
(4)小组同学进行多次测量,并根据实验数据画出小灯泡的电流随其两端电压的变化关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为18V,定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R′的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为8V;
③再将滑动变阻器的滑片移至最 (填“左”或“右”)端,此时电压表的示数为14V;
④小灯泡的额定功率P额= W。
考点13:伏阻法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·安徽铜陵·二模)为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率:
(1)某小组按照甲图连接好实物电路后,将滑动变阻器移至最右端,闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,则电路故障可能是 ;
(2)该小组测出多组电流表和电压表的示数,并描绘出图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)实验过程中,小明发现电流表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,其中滑动变阻器最大阻值已知(记为),实验步骤如下:
①闭合开关,将变阻器的滑片调至最左端,再调节滑动变阻器R的滑片,使电压表示数为灯泡的额定电压;
②接下来再调节滑动变阻器 (选填“R”或“”)的滑片至最右端,记下此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时的电功率为 (用、U和表示)。
【变式训练】(2025·天津南开·二模)同学们想测一个已知额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,提供的器材有电压恒为6V的电源,一块量程为的电压表,一个滑动变阻器,一个阻值为的定值电阻(小于小灯泡的阻值),三个开关及若干导线。请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验,测出小灯泡的额定功率。要求:
(1)请在虚线框内画出设计的电路图(电路不可重组);
(2)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出小灯泡额定功率的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
考点14:安阻法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·新疆·模拟预测)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒定)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器及若干导线。
(1)在未做实验前检查仪器时,发现其他仪器正常,但电流表的指针如图甲所示,则接下来应该做的操作是 ;
(2)问题解决后,移动滑片,小灯泡图像如图丙所示,则小灯泡正常发光的额定功率为 W;
(3)实验中若电压表损坏,同学们利用身边的器材设计了如图丁所示的电路。其中电源电压恒为,的电阻值已知;
①闭合开关和,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A;
②闭合开关和, (选填“调节”或“不调节”)滑动变阻器的滑片,记录电流表的示数为;
③小灯泡额定功率表达式为∶ (用已知量的数字和符号表示)。
【变式训练】(25-26九年级上·全国·课后作业)测量小灯泡电功率的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查各元件完好。为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是 。
(2)实验中,闭合开关,移动滑片P到某个位置时,电压表的示数为2.2V。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V。这时电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)此实验只用电流表也能测出小灯泡的额定功率,其电路如图丙所示,。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表的示数为 A时,再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
考点15:等效替代法测小灯泡的电功率
【典例精讲】(2025·四川雅安·一模)小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则 (选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向 端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ,额定功率为 W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻 (选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,R1、R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10。实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节 ,使电压表示数为3.8V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是 W。
【变式训练】(2025·河南许昌·一模)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压4V。
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 (要求:导线不交叉);
(2)连接好电路,闭合开关前,应将滑片放在 (选填“A”或“B”)端,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 (选填“太小”或“太大”);
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,测出几组数据后某同学作出灯泡的P—U2图像如图乙所示,则该灯泡的额定功率为 W,正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)完成上述实验后,小丽认为不用电流表也能测出小灯泡正常发光时的电阻,她又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为 V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丙图中的 (填“a”或“b”)位置。
考点16:用电能表测电功率
【典例精讲】(2025·河北石家庄·模拟预测)小明家使用的电能表如下图所示,小明想用该电表测量家用空调(“220V 2200W”)的实际电功率,于是,小明只让空调工作,发现电能表的指示灯12min闪烁400次,则空调的实际功率为 W;小明发现所测量的电功率与空调的额定功率差异较大,请分析造成这种现象的原因是 。
【变式训练】(24-25九年级下·黑龙江绥化·期中)小杰家有一款新型的电热水器,其铭牌上的部分信息如下。
额定电压
220V
额定功率
1210W
容积
7L
(1)求电热水器正常工作时的电阻;
(2)将这个电热水器装满25℃的水,加热使水的温度升高40℃,求水吸收的热量;
(3)若此电热水器在额定电压下使用,用了17min达到(2)问中的要求,求这个电热水器的加热效率;(计算结果精确到0.1%)
(4)小杰家安装的电能表如上图所示。某次小杰断开家中的其它用电器,让电热水器单独工作,在1min内电能表的转盘转过50r,求此时该电热水器两端的实际电压。
1.(2025·福建福州·中考真题)如图甲中R0为定值电阻,电源电压保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程0﹣0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中,移动滑片P(所有元件都安全)得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象(如图乙所示),灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R0的阻值为15Ω
D.开关都闭合时,电路最大功率为6.6W
2.(2025·四川绵阳·中考真题)甲、乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.4Ω。现输电线在甲、乙两地之间某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压恒为6V的电源、标有“8V 4W”的灯泡L、电压表以及开关等与输电线组成了一个检测电路,如图所示,电压表未画出。闭合开关后,电压表示数为4V(不计温度对灯泡电阻的影响)。求:
(1)灯泡的电阻是多少Ω;
(2)电压表应接在 (选填“AC”、“AB”、“BD”或“CD”)间,短路位置离甲地多少m ;
(3)灯泡的实际功率是多少W。
3.(2025·湖南衡阳·中考真题)某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如表所示,饮水机加热电阻不受温 度影响。关闭家中其他用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为 J, 此时家中的实际电压为 V。
4.(2025·辽宁辽阳·中考真题)已知图中R0=10Ω,只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表V1的示数为6V;如果只闭合S2,当滑动变阻器滑片向右移动,电压表V2的示数为3V时,小灯泡正常发光,电压表V1的示数为4.5V,则灯泡的额定电压为 V,额定功率为 W。
5.(2025·甘肃张掖·中考真题)下列估测符合实际的是( )
A.家用电视机的功率约为1500W B.中学生脉搏跳动一次的时间大约为10s
C.一瓶500mL的矿泉水质量约为5kg D.中学生从一楼到三楼克服重力做功约为3000J
基础夯实
1.(2025·四川巴中·中考真题)“地球一小时”活动,号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时,以响应节能减排的环保要求,每节约一度电可以减少0.997kg的排放,在日常生活中1度电可以使( )
A.80W的电视机正常工作50h B.40W的日光灯正常工作60h
C.50W的电风扇正常工作20h D.1000W的电吹风机正常工作5h
2.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)一只标有“220V100W”的灯泡,正常工作时通过它的电流为( )
A.0.45A B.2.2A C.1A D.4.5A
3.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
4.(24-25九年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)小明家的电能表上标着“3000r/(kW·h)”。他将电脑单独接入电路,工作10min,电能表转盘转了100转,电脑这段时间内消耗的电能为 J,电功率为 W。
5.(2025·江苏镇江·一模)小灯泡上标有“6V 3W”的字样,该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为 A。现将其接入12V的电源上,为使小灯泡正常发光,应该 联一个 Ω的电阻。
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)某导体的电阻为10Ω,导体两端的电压为2V,则导体的电功率为 W,此导体在2min内消耗的电能是 J。
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)用电器标有“220V 60W”的字样,其额定电压是 V;“60W”表示 。
8.(2025·云南玉溪·二模)如图所示的电路中,定值电阻R0为20Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V。求:
(1)流过R0的电流;
(2)RP接入电路的阻值;
(3)R0的电功率。
9.(2025·吉林·一模)某消毒柜有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻R为,紫外灯L规格为“”,闭合开关和,消毒柜正常工作。求:
(1)通过R的电流;
(2)消毒柜正常工作100s消耗的电能。
10.(2025·甘肃天水·二模)“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器R1(,2A)、R2(,1A)、R3(,0.2A)可供选择。
(1)请用笔画线表示导线将如图甲所示的电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向右端移动时,灯泡变暗;
(2)实验时,应选择 选填字母滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;
(3)开关闭合后,发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,下一步应进行的操作是______;
A.更换一相同规格的小灯泡
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
(4)正确连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数 选填“变大”“变小”或“不变”。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,其示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为,则小灯泡的实际功率 选填“大于”“等于”或“小于”额定功率;
(5)小灯泡用久了,钨丝会变细,在电压下,小灯泡实际功率 选填“大于”“小于”或“等于”额定功率。
培优拔高
11.(24-25九年级上·吉林·期末)当智能手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压 B.增加总功率
C.减小总功率 D.降低散热能力
12.(2025·河北沧州·一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为,灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻,为标有“ 1A”的滑动变阻器。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为,下列说法错误的是( )
A.灯泡L正常发光时的电阻为
B.电源电压为18V
C.将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关、,电路消耗的总功率为9W
D.只闭合开关,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为
13.(2025·云南曲靖·一模)如图是探究串联电路中电流和电压规律的电路图,闭合开关S,观察到小灯泡比亮。下列说法正确的是( )
A.电路中的电流
B.和两端的电压
C.通电一段时间,消耗的电能比消耗的电能少
D.的额定功率比的额定功率大
14.(2025·河北沧州·一模)某家庭某月初电能表表盘的示数如图所示,月底表盘示数为,若该家庭所在地区每度电的电费是元,则本月该家庭应缴纳电费 元。该家庭中一个电水壶单独工作,电能表转盘转过200r,该电水壶的电功率为 W。
15.(2025·陕西渭南·二模)如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱上。正常工作时,,,当开关置于3和4时,处于 (选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”),此挡位的功率为 W,1度电可供其高温挡使用 h。
16.(2025·河南·一模)如图所示,是、两个灯泡的图像,将两灯泡与电流表一起串联在电路中时,电流表的示数为,则电源电压是 V。保持电源电压不变,将两灯泡改为并联,则电路中的总电流为 A,电路总功率为 W。
17.(2025·广东潮州·一模)在如图所示的电路中,和的连接方式为 ;电源电压为3V,电流表A示数为,示数为,则流过的电流为 A。此时电路中的总功率为 W。
18.(2025·福建莆田·模拟预测)如图甲所示为一款紫砂电饭锅,图乙所示为其工作原理图,它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W,中温挡工作时的电功率为880W。
(1)电饭锅在低温挡工作时,电路中的电流;
(2)的阻值;
(3)电饭锅在高温挡工作时的电功率;
(4)若不计热量损失,电饭锅使用高温挡加热,使水从升高到,需要多长时间?
19.(2025·河北廊坊·一模)如图甲所示,电源电压为18V且恒定不变,电压表的量程均为。电流表的量程为,图乙是小灯泡的图像。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡的额定功率;
(2)求电路的最小功率;
(3)现用定值电阻替换小灯泡,闭合开关,在电路安全的情况下,改变滑片位置,可使电流表和电压表同时达到满偏,也可使电压表示数的变化量达到最大,求满足条件的的取值范围。
20.(24-25九年级上·吉林·期末)小明利用图甲装置来测量小灯泡的额定功率,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉 ;
(2)小明闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将甲中滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)小明继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,则小灯泡的额定功率是 W;
(4)小明在实验过程中,小灯泡突然熄灭,发现电流表无示数,电压表有示数,请你分析电路的故障可能是 ;
(5)小明进一步分析图丙发现,图像呈曲线分布,可知小灯泡的电阻是变化的,你认为出现这种现象的原因是 。
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