第2节 电功率（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第2节 电功率 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：如何描述电流做功的快慢？ 2 知识点2：用电器正常工作的条件是什么？ 4 知识点3：如何测量用电器的电功率？ 7 【巩固训练】 9 【学习目标】 1．能说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。 2. 能结合实际，说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。 3. 能说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。 重点： 电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算 难点： 额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：如何描述电流做功的快慢？ 1.定义： 电流做的功与通电时间之比。 2.物理意义： 表示电流做功快慢。 3.单位： （1）国际单位：瓦特（W），简称“瓦”。 （2）常用单位：兆瓦（Mw）、千瓦（kw）。 （3）换算： 1Mw=1000Kw 1 Kw=1000w 4.公式： （1）基本公式： ① P=UI ② P=W/t（适用于所有电路） （2）推导公式：（适用于纯电阻电路） ③ P= I2R 常用在串联电路； ④ P= U2/R 常用在并联电路； 5.常见用电器的大约功率： 【典例1】如图所示分别是小红家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A．小红家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小红家上个月消耗的电能为101.1kW·h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越多 【变式1】如图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　） A．电热水器 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗 【变式2】R1和R2两个电阻（R1＞R2），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 【变式3】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。 【变式4】 在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求： （1）通电1min，电流通过R1做的功； （2）电路消耗的电功率。 知识点2：用电器正常工作的条件是什么？ 1.额定电压和额定功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，常用U额表示。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率，常用P额表示。 2.实际电压和实际功率： （1）实际电压：用电器实际工作时的电压，常用U实表示。 （2）实际功率：用电器在实际电压下的功率，常用P实表示。 3.灯泡实际功率和额定功率的关系： （1）当U实 =U额时，P实=P额 正常工作。 （2）当U实＜U额 时，P实＜P额 发光较暗。 （3）当U实> U额 时，P实>P 额 发光很亮（会烧坏）。 4.已知“额定电压和额定功率”可以求出什么？ 例如 一个“PZ22O-100”的灯泡正常发光，则可以求出： （1）灯泡两端实际电压为：220V。 （2）灯泡的实际功率为：100W。 （3）额定电流：I=P/U=0.45A。 （4）灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝484Ω。 【典例2】如图所示是家用电子式电能表表盘，现在的示数为______kW·h，现将若干盏规格均为“220V 20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min，电能表的指示灯闪烁了300次，该过程节能灯消耗的电能_______kW·h，接入的节能灯共______盏。 【变式1】小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡正常发光的电阻是1210Ω C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡的实际功率是40W不变 【变式2】标有“220V 40W”“110V 40W”和“36V 40W”的三盏灯并联在36V的电路中，则它们发光时的亮度（　　） A．“220V　40W”最亮 B．“110V　40W”最亮 C．“36V　40W”最亮 D．一样亮 【变式3】某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： （1）灯泡的额定电流为多少？ （2）灯泡的电阻为多大？ （3）将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 【变式4】电烤箱是现代家庭中被广泛使用的家电之一，它利用电热元件通电时发出的辐射烤制食物。如图是某型号电烤箱，电烤箱有两挡。铭牌标识它的低温挡功率为440W，R1和R2为电热丝，电阻丝R2的阻值为80Ω。求： （1）当开关S、S1都闭合时，电烤箱处于_____（“高”或“低”）温挡状态； （2）低温挡时电路中的电流； （3）电阻丝R1的阻值； （4）高温挡电烤箱的功率为多少瓦？ 知识点3：如何测量用电器的电功率？ 1.家庭电路中： （1）利用电能表测用电器消耗的电能W。 （2）用停表测对应的时间t。 （3）利用公式P=W/t计算。 例如：一天，小亮让电热水器单独工作3 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了100 r，热水器的实际功率为多少？ 用电器消耗的电能： W = 100/1000kW·h =0.1kW·h= 3.6X105J 工作时间:t=0.05h=180s 实际功率： P=W/t=3.6X105J/180s=2000w。 2.实验室：用伏安法测电功率 （1）实验原理：P=UI （2）实验方法：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 （3）实验电路图： （4）测量额定功率的关键： 调节滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压。 【典例3】如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为4400W。将电视机单独接入电路正常工作6min，电能表转盘转6转，电视机的功率为_____W。电视机正常工作1h，消耗的电能为_____J。    【变式1】如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中： （1）在连接电路时，开关S应处于________状态； （2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）； A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率为________W； （4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向________滑动（选填“左”、“右”）； （5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将（ ） A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 【变式2】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。    【变式3】12．小明通过如图1所示电路（部分实验器材的规格已标明）来测量小灯泡的额定功率和不在额定电压下的功率，并寻找小灯泡实际功率跟实际电压的关系。 （1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；_____ （2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则接线柱 _____间（填接线柱的数字编号）出现了 _____（选填“短路”或“断路”）； （3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，并将所有数据通过描点作图，得到小灯泡U﹣I图像如图3所示，则小灯泡的额定功率是 _____W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 _____（选填选项前字母）； A．“5Ω，2A”       B．“15Ω，2A” C．“25Ω，2A”       D．“30Ω，2A”      （4）结合实验目的，分析实验中缺少的证据是 _____。 【巩固训练】 1．（2025·四川自贡）如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　） A．0.6W B．1.8W C．3.2W D．4.8W 2．（2025·四川达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为 D．灯泡L的图像为图线B 3．（2025·重庆）科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为，电压表量程为“”，电流表量程为“”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．灯泡正常发光时电阻值为 B．灯泡随滑片P向端移动而变亮 C．变阻器接入的阻值范围为 D．电路消耗的最大电功率为0.625W 4．（2023·天津）某节能灯标有“220V  22W”字样，当它正常工作时，电功率为______W，通过它的电流为______A。 5．（2023·黑龙江齐齐哈尔·）小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能_______，小夏一家外出_____h。（电路其它元件损耗电能不计）    6．（2023·河北·）通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）。已知家庭电路的电压是220V，在额定电流为10A的插座上，接入一台“220V 200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为_____W的用电器。 7．（2023·黑龙江·）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为______Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是_____Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。    8．（2023·广西·）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 9．（2025·湖南）小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉； (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端； (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 10．（2025·上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω  2A” B“20Ω  2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图； (2)电压表所示示数为 伏； (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 电功率 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：如何描述电流做功的快慢？ 2 知识点2：用电器正常工作的条件是什么？ 6 知识点3：如何测量用电器的电功率？ 10 【巩固训练】 15 【学习目标】 1．能说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。 2. 能结合实际，说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。 3. 能说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。 重点： 电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算 难点： 额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：如何描述电流做功的快慢？ 1.定义： 电流做的功与通电时间之比。 2.物理意义： 表示电流做功快慢。 3.单位： （1）国际单位：瓦特（W），简称“瓦”。 （2）常用单位：兆瓦（Mw）、千瓦（kw）。 （3）换算： 1Mw=1000Kw 1 Kw=1000w 4.公式： （1）基本公式： ① P=UI ② P=W/t（适用于所有电路） （2）推导公式：（适用于纯电阻电路） ③ P= I2R 常用在串联电路； ④ P= U2/R 常用在并联电路； 5.常见用电器的大约功率： 【典例1】如图所示分别是小红家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　） A．小红家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小红家上个月消耗的电能为101.1kW·h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越多 【答案】B。 【解析】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小红家干路中的电流不得超过40A，故A错误； B．小红家上月消耗的电能为5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h；故B正确； C．指示灯闪烁320次消耗的电能320/1600 kW·h=0.2 kW·h；故C错误； D．电能表上指示灯闪烁得越快，表明相同时间内消耗的电能越多，即电路中消耗的总电功率越大，故D错误。故选B。 【变式1】如图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　） A．电热水器 B．电风扇 C．电饭锅 D．电熨斗 【答案】B 【详解】A．电热水器的功率约为1000W~3000W，故A不符合题意； B．电风扇的功率较小，在40W左右，故B符合题意； C．电饭锅的功率较大，一般在800W左右，故C不符合题意； D．电熨斗的功率也比较大，一般在500W左右，故D不符合题意。 故选B。 【变式2】R1和R2两个电阻（R1＞R2），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 【详解】根据P＝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R1＞R2，所以，R1和R2两个电阻串联时，电阻最大，大于任何一个电阻，即B选项的连接方式，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式3】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。 【答案】100，电视机. 【解析】由电能表的参数知，每消耗1kW∙h的电能，转盘转动3200r， 用电器单独工作6min，消耗的电能 kW·h=0.01kW·h 该用电器的功率 P= =0.1kW =100W 电视机的功率约为100W；节能灯的功率较小，几瓦到几十瓦；空调的功率较大，约为2000W。所以该用电器可能是电视机。 【变式4】 在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求： （1）通电1min，电流通过R1做的功； （2）电路消耗的电功率。 【答案】（1）48J；（2）1.2W。 【详解】（1）电路工作1min，电流通过电阻R1做的功 W1=U1I1t= I21R1t =（0.2A）2× 20Ω× 60s=48J （2）电路消耗的电功率P=UI=6V × 0.2A=1.2W 知识点2：用电器正常工作的条件是什么？ 1.额定电压和额定功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，常用U额表示。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率，常用P额表示。 2.实际电压和实际功率： （1）实际电压：用电器实际工作时的电压，常用U实表示。 （2）实际功率：用电器在实际电压下的功率，常用P实表示。 3.灯泡实际功率和额定功率的关系： （1）当U实 =U额时，P实=P额 正常工作。 （2）当U实＜U额 时，P实＜P额 发光较暗。 （3）当U实> U额 时，P实>P 额 发光很亮（会烧坏）。 4.已知“额定电压和额定功率”可以求出什么？ 例如 一个“PZ22O-100”的灯泡正常发光，则可以求出： （1）灯泡两端实际电压为：220V。 （2）灯泡的实际功率为：100W。 （3）额定电流：I=P/U=0.45A。 （4）灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝484Ω。 【典例2】如图所示是家用电子式电能表表盘，现在的示数为______kW·h，现将若干盏规格均为“220V 20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min，电能表的指示灯闪烁了300次，该过程节能灯消耗的电能_______kW·h，接入的节能灯共______盏。 【答案】7624.1，0.1，20。 【详解】图中表盘中示数是7624.1kW·h。 3000imp/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁300次，节能灯消耗电能 W= kW·h=0.1 kW·h 节能灯工作时间 t=15 min=0.25h 节能灯的总电功率 P总＝==0.4kW=400W 每盏节能灯正常工作的电功率P＝P额＝20W 接入的节能灯数量 n＝==20盏 【变式1】小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡正常发光的电阻是1210Ω C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡的实际功率是40W不变 【答案】B 【详解】A．“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，故A错误； B．由P＝可知，灯泡正常发光时的电阻为 R＝＝=1210Ω 故B正确； C．该灯泡的额定功率为40W，若灯正常工作，则每秒消耗的电能为40J，故C错误； D．灯在220V电压下正常工作，则此时实际功率为40W，若实际电压低于额定电压，实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故D错误。 故选B。 【变式2】标有“220V 40W”“110V 40W”和“36V 40W”的三盏灯并联在36V的电路中，则它们发光时的亮度（　　） A．“220V　40W”最亮 B．“110V　40W”最亮 C．“36V　40W”最亮 D．一样亮 【答案】C 【详解】由题意可知，三盏灯的额定电压不相等，额定功率相等，当三盏灯并联在36V的电路中时，它们两端的电压均为36V，所以，只有“36V 40W”的灯泡正常发光，其功率为40W，而“220V 40W”“110V 40W”两灯泡不能正常发光其功率均小于40W，所以，“36V 40W”的实际功率最大，灯泡最亮，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式3】某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： （1）灯泡的额定电流为多少？ （2）灯泡的电阻为多大？ （3）将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 【答案】（1）0.5A；（2）24Ω；（3）1.5W 【详解】（1）由P=UI可知，灯泡的额定电流 I额＝＝=0.5A （2）灯泡的电阻 R＝＝=24Ω （3）灯泡的实际功率 P实＝＝=1.5W 【变式4】电烤箱是现代家庭中被广泛使用的家电之一，它利用电热元件通电时发出的辐射烤制食物。如图是某型号电烤箱，电烤箱有两挡。铭牌标识它的低温挡功率为440W，R1和R2为电热丝，电阻丝R2的阻值为80Ω。求： （1）当开关S、S1都闭合时，电烤箱处于_____（“高”或“低”）温挡状态； （2）低温挡时电路中的电流； （3）电阻丝R1的阻值； （4）高温挡电烤箱的功率为多少瓦？ 【答案】（1）高；（2）2A；（3） 30Ω；（4）605，1.815×105J 【详解】（1）当开关S和S1均闭合时，R1被短路，只有R2接入电路中，此时电路的电阻最小，由P＝可知，功率最大，为高温挡。 （2）由P＝UI可知，低温挡时电路中的电流 I低＝＝=2A （3）当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联接入电路中，此时电路的电阻最大，由P＝可知，功率最小，为低温挡，低温挡时的总电阻为 R＝＝=110Ω 由串联电路的电阻特点可知，R1的电阻为 R1＝R-R2＝110Ω-80Ω=30Ω （4）高温挡电烤箱的功率 P高＝＝=605W 知识点3：如何测量用电器的电功率？ 1.家庭电路中： （1）利用电能表测用电器消耗的电能W。 （2）用停表测对应的时间t。 （3）利用公式P=W/t计算。 例如：一天，小亮让电热水器单独工作3 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了100 r，热水器的实际功率为多少？ 用电器消耗的电能： W = 100/1000kW·h =0.1kW·h= 3.6X105J 工作时间:t=0.05h=180s 实际功率： P=W/t=3.6X105J/180s=2000w。 2.实验室：用伏安法测电功率 （1）实验原理：P=UI （2）实验方法：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。 （3）实验电路图： （4）测量额定功率的关键： 调节滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压。 【典例3】如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为4400W。将电视机单独接入电路正常工作6min，电能表转盘转6转，电视机的功率为_____W。电视机正常工作1h，消耗的电能为_____J。    【答案】100，3.6 ×105 【详解】600r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘装600转，则电能表转盘转6转，电视机消耗的电能 W==0.01kW·h 电视机工作时间t=6min=0.1h 电视机的电功率P＝==0.1 kW=100W 电视机正常工作1h，消耗的电能 W＇=Pt=100 W×3.6 ×103s=3.6 ×105J 【变式1】如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中： （1）在连接电路时，开关S应处于________状态； （2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）； A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率为________W； （4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向________滑动（选填“左”、“右”）； （5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将（ ） A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 【答案】①断开；②B；③0.24；④0.6；⑤左；⑥A。 【解析】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态。 （2）[2]电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V，说明电路出现断路。电压表与小灯泡并联，小灯泡断路，故ABD不符合题意，故C符合题意。 故选C。 （3）[3]排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A，分度值为0.02A，则此时电流表的读数为0.24A，即流过灯泡的电流是0.24A。 [4]小灯泡的额定功率为 （4）[5]由图知，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，根据串联分压原理，应该把滑动变阻器的滑片向左滑动，使滑动变阻器接入电路阻值变大，分得电压变大，从而使灯泡两端电压由2.5V调到2V。 （5）[6]根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。随灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流也增大，但电流增加的越来越慢，根据欧姆定律得，当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将变大，故BCD不符合题意；故A符合题意。故选A。 【变式2】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。    【答案】小灯泡短路；0.3；0.75。 【详解】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。 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 【变式3】12．小明通过如图1所示电路（部分实验器材的规格已标明）来测量小灯泡的额定功率和不在额定电压下的功率，并寻找小灯泡实际功率跟实际电压的关系。 （1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；_____ （2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则接线柱 _____间（填接线柱的数字编号）出现了 _____（选填“短路”或“断路”）； （3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，并将所有数据通过描点作图，得到小灯泡U﹣I图像如图3所示，则小灯泡的额定功率是 _____W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 _____（选填选项前字母）； A．“5Ω，2A”       B．“15Ω，2A” C．“25Ω，2A”       D．“30Ω，2A”      （4）结合实验目的，分析实验中缺少的证据是 _____。 【答案】（1）见下图；（2）⑥⑦，断路；（3）0.75，C；（4）见解析. 【详解】（1）由图知，要使滑动变阻器连入电路阻值最大，应将左下接线柱连入电路中，如下图：      （2）由图2可知，电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源连通，则与电压表两接线柱到电源间的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了，即接线柱⑥⑦间出现了断路。 （3）由图3可知，灯两端电压等于额定电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W 小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，此时电路中电流最小，由图3知，此时灯的电压为0.5V，通过的电流I=0.1A，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大 故选用“25Ω 2A”的滑动变阻器，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 （4）由图3可知，实验中测出了灯泡两端的电压等于额定电压和小于额定电压的数据，但实验没有测出当灯泡两端的电压大于额定电压时的数据，所以实验得出的结论是不可靠的。 【巩固训练】 1．（2025·四川自贡）如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　） A．0.6W B．1.8W C．3.2W D．4.8W 【答案】D 【解析】由图可知，某用电器额定电压为12V，对应的额定电流是0.4A，额定功率P=UI=12V×0.4A=4.8W 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．（2025·四川达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为 D．灯泡L的图像为图线B 【答案】B 【解析】AD．由题意可知，两用电器串联时灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变，故图线为直线段，故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化，图线为曲线，故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过（1.5V，0.3A）点，可计算其阻值 串联电路中电流相等，当电流为0.3A时，定值电阻两端电压为1.5V，因此电源电压应为U总=2.5V+1.5V=4V 故AD错误； B．灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W 故B正确； C．定值电阻的功率P定=I²R=(0.3A)²×5Ω=0.45W 灯泡功率为0.75W，两者功率之比为 故C错误； 故选B。 3．（2025·重庆）科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5V”字样，电源电压恒为，电压表量程为“”，电流表量程为“”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡的L亮暗，绘出灯泡L的图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．灯泡正常发光时电阻值为 B．灯泡随滑片P向端移动而变亮 C．变阻器接入的阻值范围为 D．电路消耗的最大电功率为0.625W 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则灯泡正常发光时电阻值为 故A错误； B．分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压，电流表测电路电流。滑片P向端移动时，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据，电路中电流变小，由图乙可知，灯泡电压变小，根据，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误； C．由图乙可知，灯泡电压为2.5V时，电流最大为0.25A，此时变阻器阻值最小为 灯泡电压为0.5V时，电流最小为0.1A，此时变阻器阻值最大为 所以变阻器接入的阻值范围为，故C正确； D．电流最大为0.25A，则电路消耗的最大电功率为 故D错误。 故选C。 4．（2023·天津）某节能灯标有“220V  22W”字样，当它正常工作时，电功率为______W，通过它的电流为______A。 【答案】22，0.1。 【详解】由某节能灯标有“220V  22W”字样，可得节能灯正常工作时，额定电压为220V，额定电功率为22W。 通过它的电流为 I＝＝=0.1A 5．（2023·黑龙江齐齐哈尔·）小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能_______，小夏一家外出_____h。（电路其它元件损耗电能不计）    【答案】4.8，240。 【详解】由题意可知，电路中消耗的电能为 W=2023.6 kW·h-2018.8 kW·h=4.8 kW·h 两用电器的总电功率为P=5W+15W=20W=0.02kW 根据P＝可得，两用电器所用的时间为 t＝==240h 即为小夏一家外出的时间。 6．（2023·河北·）通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）。已知家庭电路的电压是220V，在额定电流为10A的插座上，接入一台“220V 200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为_____W的用电器。 【答案】并联，2000。 【详解】家庭电路中各个用电器互不影响，采用并联。 插座的最大电功率为 P=UI=220V×10A=2200W 接入一台“220V，200W”的电冰箱后，最多还可以接入用电器的总功率为 P用电器=P-P冰箱=2200W-200W=2000W 7．（2023·黑龙江·）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为______Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是_____Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。    【答案】60，40。 【详解】由图可知，当滑动变阻器滑动到最左端时，滑动变阻器被短路，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端电压等于电源电压，即 U额=U总=24V 正常发光时的电流为0.4A，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 RL＝==60Ω 由图乙知，当小灯泡的实际功率为3.6W，根据P=UI可得，此时小灯泡两端的电压为12V，电流为0.3A。由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路分压特点，可知滑动变阻器两端电压为U滑=U总-UL=24V-12V=12V 滑动变阻器R连入电路的阻值为 R＝==40Ω 8．（2023·广西·）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 【答案】B 【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式P=UI=U2/R可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．（2025·湖南）小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉； (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端； (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 【答案】(1) (2)左 (3)0.75 (4)电压 【解析】（1）测量小灯泡的额定功率实验中，小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联在电路中，电压表与灯泡并联，图中把电流表负接线柱与电源负极连接起来即可 （2）正确连接好电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器阻值调至最大，即滑片P移到最左端。 （3）由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，示数为0.3A，灯泡额定功率为 （4）灯座上没有安装灯泡，因此电路处于断路状态，电流表指针不会偏转，电压表此时相当于直接接在电源两端，因此电压表指针会有明显偏转。 10．（2025·上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω  2A” B“20Ω  2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图； (2)电压表所示示数为 伏； (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【答案】(1) (2)6.5 (3)见解析 【解析】（1）“测定小灯泡的电功率”实验中，将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联，由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V；由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.54A；滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，最大阻值为10Ω，则滑动变阻器两端电压 则电压表示数为6.5V测量的是灯泡两端电压 （2）由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V。 （3）电压表示数为6.5V，电流表示数为0.54A时，灯泡电压超过小灯泡的额定电压；由表中数据可知，电流表示数为0.54A时，电压表示数为4V，由于通过灯泡的电流为0.54A时，灯泡两端电压为6.5V，则电压表测量滑动变阻器两端电压，则电源电压 由表中数据可知，电压表示数为4.5V时，灯泡两端电压为6V，电流表示数为0.52A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率 / 学科网（北京）股份有限公司 $