第2节 电功率（高效培优讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第2节 电功率 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电流做功快慢的描述——电功率 1 题型2 电功率的计算 4 题型3 用电器正常工作的条件 9 【能力培优练】 13 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 电流做功快慢的描述——电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）；换算关系：1kW=103W；1W=1003mW。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、电功电功率的比较 物理量 电功（W） 电功率（P） 定义 电流通过导体或用电器所做的功 1s内所消耗的电能 物理意义 描述电流做功的多少 描述消耗电能的快慢 实质 电能转化为其他形式能的过程中，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 电流通过导体或用电器时，每秒消耗电能的多少 计算公式 W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积决定的 P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积 决定 测里方法 用电能表直接测量 用伏安法间接测量，即测出用电器两端的电压及通过用电器的电流，然后利用公式P=UI求出电 功率 联系 利用公式 P=W/t 可得出 W=Pt 3、常见电功率的大小 （1）空调：约1000W。 （2）微波炉：约1000W。 （3）电炉：约1000W。 （4）电热水器：约1000W。 （5）吸尘器：约800W。 （6）电吹风机：约500W。 （7）电熨斗：约500W。 （8）洗衣：约500W。 （9）电视机：约40 w～200w。 （10）电子计算机：约200W。 （11）抽油烟机：约140W。 （12）电冰箱：约100W。 （13）电风扇：约100W。 （14）手电筒：约0.5W。 （15）计算器：约0.5mW。 ★特别提醒 （1）直接判断法：熟记生活中常见的物理量，直接确定答案。 （2）单位换算法：把不熟悉的单位换算成熟悉的单位。 （3）比较法：将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比，从而得出结论。 （4）估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。‌ 【探究归纳】电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位为瓦特（W），定义为单位时间内电流所做的功，公式为 P=W/t，也可由 P=UI 推导（电压与电流的乘积），反映用电器消耗电能的效率，如“220V 100W” 表示该用电器在额定电压下每秒做功100焦耳。 【典例1-1】寒冷的冬天，小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏，给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位，下列关于3挡位说法正确的是（　　） A．消耗电能更多 B．消耗电能更快 C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢 【典例1-2】科技引领生活，5G时代已经来临。给5G手机电池充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”），5G手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 跟踪训练1下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） A．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 C．电能表是用来测量电功率的仪器 D．电功率越大，电流做的功也越多 跟踪训练2央视春晚，相声《妙言趣语》中说，“瓩，这个字念‘千瓦’”。千瓦是物理量 的单位，该物理量可以表示电流做功的 （选填“快慢”或“多少”）。 题型2 电功率的计算 1、电功率的计算 电功率的计算 定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s） 计算式：P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率； 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A） 导出式：、。适用于纯电阻电路 ★特别提醒 （1）计算电功率首先考虑公式P=UI分析，如果不好使，可以考虑 ①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为利便。 串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。 ②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。 （2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。‌ 2、对电功率的理解与推论 对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系：由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化 可反映电功的效果：例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大 电功率的三个推论 对于纯电阻串联电路来说，P1：P2：…=R1：R2：… 对于纯电阻比例电路来说， 无论是串联电路还是并联电路，整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和， 即： ★特别提醒 （1）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （2）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。‌ 【探究归纳】电功率的计算以定义式 P=W/t（电功与时间比值）为基础，结合欧姆定律可推导为 P=UI（电压与电流乘积）、P=I²R 或 P=U²/R（纯电阻电路适用），计算时需注意单位统一（功率 W、电压 V、电流 A、电阻Ω），并区分额定功率与实际功率，根据电路实际工作状态选择公式。 【典例2-1】如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 【典例2-2】如图所示是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω。闭合开关S，电路的总电流为1A，则：通过的电流为 A；电阻的阻值为 Ω；电路消耗的总电功率为 W。 【典例2-3】如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻为，灯泡L标有“6V  6W”字样，灯丝电阻不变，求： (1)灯泡正常发光时的电流和电阻。 (2)当开关、断开。闭合，灯泡L通电1分钟消耗的电能。 (3)当开关断开、闭合时，电路的电功率。 跟踪训练1如图，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V　2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，灯L1恰能正常发光；若换一个“6V　3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，则（　　） A．小灯泡L2也正常工作 B．灯泡L2消耗的电功率大于3W C．电路消耗的总电功率将变小 D．电阻R消耗的电功率将变大 跟踪训练2如图所示，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，定值电阻R1的阻值为 Ω，R1消耗的电功率是 W；闭合开关S，断开S1，滑动变阻器滑片在b端时，小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。 跟踪训练3在如图所示的电路中，电源电压U=6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求： (1)小灯泡L的电阻RL； (2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V，R1工作5分钟消耗的电能。 题型3 用电器正常工作的条件 1、额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示，决定灯泡亮度的是实际功率 2、额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏 3、额定功率与实际功率的计算 （1）纯电阻用电器，额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 ★特别提醒 （1）用电器只有在额定电压下才能正常工作。 （2）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。 （3）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。‌ 【典例3-1】小明观察到用、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和甲“PZ220V-25W”字样，（不计温度对灯丝电阻的影响）下列分析正确的是（　　） A．若灯丝的材料、粗细相同，甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长 B．若将两灯串联接入电压为220V的电路，甲灯比乙灯亮 C．若将两灯分别接入电压为220V的电路，甲灯消耗的电能多 D．若将两灯串联，甲、乙两灯不可能都正常发光 【典例3-2】把标有“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联后接入电路中，其中一盏灯正常发光，则正常发光的是灯 ，此时电路两端的电压为 V。（忽略温度对灯泡电阻的影响） 跟踪训练1甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，关于两灯泡的工作情况，下列说法正确的是（    ） A．甲灯发光时的功率不一定是 B．两灯均正常发光时，乙灯消耗电能较慢 C．两灯串联时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D．两灯并联时，乙灯较亮，其实际功率一定为 跟踪训练2额定电压与额定功率 (1)额定电压：用电器 时的电压，标注在用电器的铭牌上，常用表示； (2)额定功率：用电器在 下的功率，标注在用电器的铭牌上，常用表示。 【能力培优练】 1．如图所示，电路中的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V    0.2A”和“3.8V    0.3A”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L1和L2串联 B．灯泡L2发光更亮 C．灯泡L1的电阻小 D．电流表A2的示数一定为0.5A 2．小宇同学将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，发光、不发光。下列说法中正确的是（   ） A．两灯串联，灯处可能断路 B．两灯并联，灯处可能短路 C．用导线连接的两个接线柱，一定会发光 D．排除故障后，两灯均发光，发光可能比发光更亮些 3．关于下列电学常用器材说法错误的是（    ） A．如图验电器工作原理是利用同种电荷相互排斥 B．如图电流表读数为0.8A C．如图是电流表，在使用前要观察指针是否指在零刻线 D．如图2A不是额定电流，是允许通过滑动变阻器的最大电流 4．如图所示，闭合开关S1和S2，灯泡L1和L2正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A．灯泡L1和L2是串联的 B．电流表测灯泡L1的电流 C．若断开开关S2电流表示数不变 D．若灯L1比L2亮，原因是灯L1两端电压大于L2两端电压 5．如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 6．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V　3W”和“4V　2W”的字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（　　） A．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光 B．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮 C．若把它们并联在6V电路中，两灯都可以正常发光 D．若把它们并联在6V电路中，甲灯正常发光 7．如图所示的电路中，电源电压不变，灯泡L的电阻不变。下列说法不正确的是（　　） A．只闭合，将P向左移动，消耗的功率增加 B．只闭合，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小 D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，消耗的功率变小 8．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 9．将规格为“3V3W”的灯L1和“6V3W”的灯L2组成并联电路，并使其中一个灯正常发光。则小灯泡 （填 L1或L2）可正常发光，电路的总功率为 W。（小灯泡电阻不变） 10．现有两个灯泡L1、L2，分别标有“10V，10W”和“9V，5.4W”的字样。当将它们串联使用时，能正常发光的是灯泡 ，此时电路两端允许加的最大电压是 V；若将两灯并联，在保证电路安全的前提下，允许接入的电源电压最大为 V，电路消耗的最大功率是 W。（不考虑灯丝电阻随温度的变化） 11．如图甲所示，小灯泡的电阻为10Ω，且灯丝的电阻保持不变。闭合开关S后，两个电压表的指针均偏转到如图乙所示的位置，则小灯泡消耗的电功率是 W。（计算结果保留一位小数） 12．电饭煲是常用的家用电器，工作时是 （选填“电源”或“用电器”）。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，，。则该电饭煲保温时消耗功率为 W；当该电饭煲处于“加热”挡工作，其消耗的电能是 J。 13．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R₁为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器R₂的最大阻值为80Ω。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片P，R₂消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，则电路消耗总功率的最小值为 W。 14．测量小灯泡的电功率； （1）实验原理： ； （2）实验电路： （3）实验过程：调节 ，读出每次电压表和对应电流表的示数，并将对应的测量数据记录在表格中； （4）实验结论： ①小灯泡在额定电压下的电功率 其额定功率； ②小灯泡的亮度由 决定。小灯泡两端电压越高，其 越大，小灯泡越 。 15．小华同学按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V。 (1)连接电路时，开关应处于 状态； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，则可能的故障是 ； (3)排除故障后，小华移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，为 V。若他想测量小灯泡的额定功率，则应将图甲中滑片P向 （选填“”或“”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)闭合开关后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡图像如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W； (5)由实验可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 ； (6)小华同学认为利用该电路，不仅可以测量小灯泡的电功率，还可以用于探究电流与电压的关系，但必须更换其中一个实验器材，你认为该如何更换？ 。 16．如图，电源电压为6V，电阻，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”的字样。求： (1)当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻做的功； (2)当电路中电流最大时，1min内整个电路消耗的电能。 17．小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个挡位的发热功率。如图所示是其内部简化电路图，开关可分别与触点、接触。已知，，电源电压保持不变。 (1)当开关置于端，断开时，电烤箱处于什么挡？ (2)电烤箱在中挡工作时，电路的电功率是多少？ (3)电烤箱在高挡工作时，对食物加热5min，消耗的电能是多少？ 18．为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小红购买了一款有高、中、低温三挡的电加热眼罩，如图甲所示。眼罩内有绝缘胶质，可紧贴眼部。当眼罩调至中温挡加热时，此时加热效率为90%。图乙是它的简化电路图，电源电压为5V，R1和R2为发热电阻且阻值均为5Ω，S2只接a或b，绝缘胶质的比热容为0.9×103J/（kg⋅℃）。 (1)将60g绝缘胶质从15℃加热到25℃，绝缘体吸收的热量； (2)求眼罩的最大功率； (3)中温挡加热时，需要加热多长时间？ 【链接中考】 1．（2024·上海·中考真题）如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是（　　） A．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态 B．断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态 C．闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态 D．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态 2．（2025·山东德州·中考真题）如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定，R0是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显示仪的示数变大（显示仪由图中两电表之一改装而成）。在吹气过程中下列判断正确的是（ ） A．电路总电阻变大 B．电压表示数变大 C．显示仪由电流表改装而成 D．电路中消耗的总功率变小 3．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3= Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 4．（2025·江苏镇江·中考真题）某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示，当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时，通过灯泡的电流为1A，此时灯泡的电阻为 Ω，为 V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上，其中定值电阻的阻值为3.5Ω，闭合开关后，电阻两端的电压为 V，灯泡L的电功率为 W。 5．（2024·上海·中考真题）在下图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压为15V。 （1）①求此时通过电阻R1的电流I1。 （2）②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0-0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27W。 a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式，并说明理由。 b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。 c.求电路中的最大电功率Pmax。 6．（2025·山东济南·中考真题）如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： (1)的阻值为多少？ (2)旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ (3)旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 电功率 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电流做功快慢的描述——电功率 1 题型2 电功率的计算 4 题型3 用电器正常工作的条件 9 【能力培优练】 13 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 电流做功快慢的描述——电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）；换算关系：1kW=103W；1W=1003mW。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、电功电功率的比较 物理量 电功（W） 电功率（P） 定义 电流通过导体或用电器所做的功 1s内所消耗的电能 物理意义 描述电流做功的多少 描述消耗电能的快慢 实质 电能转化为其他形式能的过程中，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 电流通过导体或用电器时，每秒消耗电能的多少 计算公式 W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积决定的 P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积 决定 测里方法 用电能表直接测量 用伏安法间接测量，即测出用电器两端的电压及通过用电器的电流，然后利用公式P=UI求出电 功率 联系 利用公式 P=W/t 可得出 W=Pt 3、常见电功率的大小 （1）空调：约1000W。 （2）微波炉：约1000W。 （3）电炉：约1000W。 （4）电热水器：约1000W。 （5）吸尘器：约800W。 （6）电吹风机：约500W。 （7）电熨斗：约500W。 （8）洗衣：约500W。 （9）电视机：约40 w～200w。 （10）电子计算机：约200W。 （11）抽油烟机：约140W。 （12）电冰箱：约100W。 （13）电风扇：约100W。 （14）手电筒：约0.5W。 （15）计算器：约0.5mW。 ★特别提醒 （1）直接判断法：熟记生活中常见的物理量，直接确定答案。 （2）单位换算法：把不熟悉的单位换算成熟悉的单位。 （3）比较法：将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比，从而得出结论。 （4）估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。‌ 【探究归纳】电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位为瓦特（W），定义为单位时间内电流所做的功，公式为 P=W/t，也可由 P=UI 推导（电压与电流的乘积），反映用电器消耗电能的效率，如“220V 100W” 表示该用电器在额定电压下每秒做功100焦耳。 【典例1-1】寒冷的冬天，小鹏的爸爸为了防止小鹏写作业时把手冻坏，给他买了一款桌面暖风机。该暖风机有3个“挡位”，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风。则相较于2挡位，下列关于3挡位说法正确的是（　　） A．消耗电能更多 B．消耗电能更快 C．消耗电能更少 D．消耗电能更慢 【答案】B 【详解】由题意知，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的暖风，说明相同时间内电流做功较多，即消耗电能更快。故B正确，ACD错误。 故选B。 【典例1-2】科技引领生活，5G时代已经来临。给5G手机电池充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”），5G手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 【答案】 用电器 电功率 【详解】[1]给5G手机电池充电时，电池需要消耗电能，相当于电路中的用电器。 [2]5G手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时电流做功快，所以是指充电的电功率大。 跟踪训练1下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） A．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 C．电能表是用来测量电功率的仪器 D．电功率越大，电流做的功也越多 【答案】B 【详解】A．由W=UIt可得，电流做功的多少与电流、电压和通电时间有关。通过用电器的电流越大，电流做的功不一定多，故A错误； B．电流做功的过程就是消耗电能的过程，电功就是电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故B正确； C．电能表是测量电功的仪器，可以测量电流做功的多少，故C错误； D．电功率表示电流做功的快慢，电功率大表示电流做功快，通电时间不一样，故电流做的功不一样，故D错误。 故选B。 跟踪训练2央视春晚，相声《妙言趣语》中说，“瓩，这个字念‘千瓦’”。千瓦是物理量 的单位，该物理量可以表示电流做功的 （选填“快慢”或“多少”）。 【答案】 电功率 快慢 【详解】[1][2]由电学知识可知，千瓦是电功率的单位；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。 题型2 电功率的计算 1、电功率的计算 电功率的计算 定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s） 计算式：P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率； 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A） 导出式：、。适用于纯电阻电路 ★特别提醒 （1）计算电功率首先考虑公式P=UI分析，如果不好使，可以考虑 ①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为利便。 串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。 ②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。 （2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。‌ 2、对电功率的理解与推论 对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系：由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化 可反映电功的效果：例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大 电功率的三个推论 对于纯电阻串联电路来说，P1：P2：…=R1：R2：… 对于纯电阻比例电路来说， 无论是串联电路还是并联电路，整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和， 即： ★特别提醒 （1）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （2）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。‌ 【探究归纳】电功率的计算以定义式 P=W/t（电功与时间比值）为基础，结合欧姆定律可推导为 P=UI（电压与电流乘积）、P=I²R 或 P=U²/R（纯电阻电路适用），计算时需注意单位统一（功率 W、电压 V、电流 A、电阻Ω），并区分额定功率与实际功率，根据电路实际工作状态选择公式。 【典例2-1】如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 【答案】D 【详解】A．定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I-U关系图像是一条直线，所以甲表示电阻R的I-U关系图像，曲线乙是灯泡L的I-U关系图像，故A错误； B．当电压为0时，L与R的阻值均不为0，电阻的大小与电压无关，故B错误； C．将L和R并联在6V的电源两端，由图像知，定值电阻R中流过的电流为0.25A，灯泡L中流过的电流为0.5A，电路中的总电流为I总=0.25A+0.5A=0.75A 故电路中的总电阻为，故C错误； D．若将L和R串联在6V的电源两端，结合串联电路的电流、电压规律，通过分析图可知，此时小灯泡两端电压为1.2V，定值电阻两端电压为4.8V，电路中电流为0.2A，则L的功率为，故D正确。 故选D。 【典例2-2】如图所示是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻为10Ω。闭合开关S，电路的总电流为1A，则：通过的电流为 A；电阻的阻值为 Ω；电路消耗的总电功率为 W。 【答案】 0.6 15 6 【详解】[1]由电路图知，闭合开关S，两个电阻并联， 根据并联电压规律知， R1的电流 [2]根据并联电流特点知，R2的电流 由知，R2的阻值 [3]电路消耗的总电功率 【典例2-3】如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻为，灯泡L标有“6V  6W”字样，灯丝电阻不变，求： (1)灯泡正常发光时的电流和电阻。 (2)当开关、断开。闭合，灯泡L通电1分钟消耗的电能。 (3)当开关断开、闭合时，电路的电功率。 【详解】（1）根据灯泡标“6V 6W”可得：由得 灯泡正常发光时的电流 由得灯泡的电阻 （2）当开关、断开，闭合时，灯泡与定值电阻串联，总电阻 串联电路中电流相等，故 小灯泡的功率为P=I2RL=(0.5A)2×6Ω=1.5W 通电时间 则灯泡在1分钟内消耗的电能 （3）当断开，、闭合时，灯泡与电阻并联在电源上，灯泡正常发光时功率。 电阻功率 因此电路总功率 跟踪训练1如图，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V　2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，灯L1恰能正常发光；若换一个“6V　3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，则（　　） A．小灯泡L2也正常工作 B．灯泡L2消耗的电功率大于3W C．电路消耗的总电功率将变小 D．电阻R消耗的电功率将变大 【答案】D 【详解】AB．由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，由的变形式可知，L1的电阻 L2的电阻 当L1接在a、b间时，L1恰能正常发光，说明此时L1两端电压为6V；当换接L2时，由于L2的电阻小于L1的电阻，根据串联电路分压原理可知，L2两端的电压会小于6V，所以L2不能正常工作，消耗的电功率小于3W，故AB错误，不符合题意； C．电路中的总电阻 由于，所以当换接L2后，电路总电阻变小，电源电压不变，根据，总功率会变大，故C错误，不符合题意； D．当换接L2后，总电阻变小，电源电压不变，根据，电路中的电流I变大，电阻R的阻值不变，根据，电阻R消耗的电功率将变大，故D正确，符合题意。 故选D。 跟踪训练2如图所示，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电源电压和灯丝电阻不变。闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，定值电阻R1的阻值为 Ω，R1消耗的电功率是 W；闭合开关S，断开S1，滑动变阻器滑片在b端时，小灯泡L在1min内消耗的电能为 J。 【答案】 15 2.4 20 【详解】[1][2]由图可知，闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片在a端时，R1与L并联，小灯泡正常发光，由并联电路的电压规律知， 灯泡正常发光的电流 电流表测干路电流，由并联电路的电流规律可得，通过R1的电流 由欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值 R1消耗的电功率 [3]闭合开关S，断开S1，滑动变阻器滑片在b端时，变阻器连入的阻值为最大值，且与L串联，灯泡的电阻 由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流 小灯泡L在1min内消耗的电能 跟踪训练3在如图所示的电路中，电源电压U=6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求： (1)小灯泡L的电阻RL； (2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V，R1工作5分钟消耗的电能。 【详解】（1）由小灯泡上标“4 V 1.6 W”可知，小灯泡额定电压为4 V、额定功率为1.6 W。根据得小灯泡电阻为 （2）当S1闭合、S2断开时，R1与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压。电压表示数为3V，可知灯泡两端电压为3V。由串联电路中电压的规律知，R1两端电压为U1=U-U'L=6V-3V=3V 电路中的电流为 R1消耗的功率P1=U1I =3V×0.3A=0.9W 故R1在5 min内消耗的电能W=P1t =0.9 W×5×60s=270J 题型3 用电器正常工作的条件 1、额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示，决定灯泡亮度的是实际功率 2、额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏 3、额定功率与实际功率的计算 （1）纯电阻用电器，额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 ★特别提醒 （1）用电器只有在额定电压下才能正常工作。 （2）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。 （3）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。‌ 【典例3-1】小明观察到用、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和甲“PZ220V-25W”字样，（不计温度对灯丝电阻的影响）下列分析正确的是（　　） A．若灯丝的材料、粗细相同，甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长 B．若将两灯串联接入电压为220V的电路，甲灯比乙灯亮 C．若将两灯分别接入电压为220V的电路，甲灯消耗的电能多 D．若将两灯串联，甲、乙两灯不可能都正常发光 【答案】D 【详解】A．根据题意知道，两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率较大；由知道，额定电压相同时，额定功率大的电阻小，则甲灯灯丝电阻小（即）；由于在灯丝的粗细和材料相同的情况下，电阻与长度成正比，所以，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝长，故A错误； B．两灯串联在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且乙灯泡的电阻较大，由知道，乙灯的实际功率较大，则乙灯较亮，故B错误； C．若将两灯分别接入电压为220V的电路，两灯均正常发光，但不知道通电时间，则根据W=Pt知道，无法判断消耗电能的多少，故C错误； D．若将两灯串联，由于串联电路的电流处处相等，且两灯的电阻不同，则甲、乙两灯两端的电压不同，则无法同时达到相同的额定电压值，所以两灯不能同时正常发光，故D正确。 故选D。 【典例3-2】把标有“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联后接入电路中，其中一盏灯正常发光，则正常发光的是灯 ，此时电路两端的电压为 V。（忽略温度对灯泡电阻的影响） 【答案】 L1 9 【详解】[1][2]由可得，两灯泡的额定电流分别为， 因串联电路中电流处处相等，所以如果其中一盏灯正常发光，不损坏任何一个灯泡，则灯L1正常发光，且电路中的电流为0.5A。灯L1和L2的电阻分别为， 串联电路的总电阻为 则电源电压为 跟踪训练1甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，关于两灯泡的工作情况，下列说法正确的是（    ） A．甲灯发光时的功率不一定是 B．两灯均正常发光时，乙灯消耗电能较慢 C．两灯串联时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D．两灯并联时，乙灯较亮，其实际功率一定为 【答案】A 【详解】A．甲灯的额定功率为40W，则甲灯正常发光的情况下功率为40W，故甲灯发光时的功率不一定是40W，故A正确； B．乙灯的额定功率大于甲灯的额定功率，两灯均正常发光时，乙灯的实际功率较大，乙灯消耗电能较快，故B错误； C．两灯的额定电压相同，乙灯的额定功率较大，根据可知，乙灯的电阻较小，串联电路中电流处处相等，两灯串联时，根据 可知相同时间内甲灯消耗的电能较多，故C错误； D．两灯并联时，根据可知，乙灯的实际功率较大，乙灯较亮，但乙灯不一定正常发光，其实际功率不一定为60W，故D错误。 故选A。 跟踪训练2额定电压与额定功率 (1)额定电压：用电器 时的电压，标注在用电器的铭牌上，常用表示； (2)额定功率：用电器在 下的功率，标注在用电器的铭牌上，常用表示。 【答案】(1)正常工作 (2)额定电压 【详解】（1）额定电压是指用电器在正常工作状态下所需的电压，这是保证用电器安全、稳定运行的重要参数。 （2）额定功率是用电器在额定电压下工作时消耗的电功率，反映了用电器在设计条件下的功率值。 【能力培优练】 1．如图所示，电路中的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V    0.2A”和“3.8V    0.3A”字样，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L1和L2串联 B．灯泡L2发光更亮 C．灯泡L1的电阻小 D．电流表A2的示数一定为0.5A 【答案】B 【详解】A．由图可知，电流从电源的正极流出，经开关后分为两支路，一支路经过灯泡，另一支路经过电流表和灯泡，汇合到电流表再回到电源的负极，因此，两灯泡并联，故A错误； BC．两灯泡和分别标有“”和“ ”字样，由可知，两灯的电阻关系 两灯泡并联，其两端电压相等，且 由可知，灯泡的实际功率小于灯泡的实际功率，因此灯更亮，故B正确，C错误； D．由图知，两节干电池串联，则电源电压为3V；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以如果两灯能正常发光，则的示数为 由于电源电压小于两灯泡的额定电压为，所以此时两灯泡都不能正常发光，则的示数应小于，故D错误。 故选B。 2．小宇同学将两只规格不相同的灯泡接入电路中（如图所示），闭合开关S，发光、不发光。下列说法中正确的是（   ） A．两灯串联，灯处可能断路 B．两灯并联，灯处可能短路 C．用导线连接的两个接线柱，一定会发光 D．排除故障后，两灯均发光，发光可能比发光更亮些 【答案】D 【详解】AB．由图可知，电流分别经两灯后回到电源负极，两灯相互不影响，两灯泡为并联，若L2断路，L1不受影响，可以发光，若L2短路，会导致电源短路，两灯均不亮，故AB错误； C．用导线连接的两个接线柱，短路L2后，引发电源短路损坏，两灯都不能发光，故C错误； D．灯泡亮度由实际功率决定，两只灯泡的规格不同，并联时电压又相同，根据公式可知，会存在L2发光可能比L1发光更亮些，故D正确。 故选D。 3．关于下列电学常用器材说法错误的是（    ） A．如图验电器工作原理是利用同种电荷相互排斥 B．如图电流表读数为0.8A C．如图是电流表，在使用前要观察指针是否指在零刻线 D．如图2A不是额定电流，是允许通过滑动变阻器的最大电流 【答案】B 【详解】A．验电器是利用同种电荷相互排斥工作的，当导电体接触金属球时，金属箔带上同种电荷，同种电荷相互排斥，导致金属箔张开一定的角度，故A正确，不符合题意； B．由图中信息无法确定电流表的测量范围，故无法确定电流表的准确读数，故B错误，符合题意； C．使用电流表前应检查指针是否指零刻度线，若不在零刻度线需要进行调零，故C正确，不符合题意； D．额定电流指电路正常工作的电流，而滑动变阻器上标“2A”是表示其允许通过的最大电流，不是额定电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．如图所示，闭合开关S1和S2，灯泡L1和L2正常发光，电流表有示数。下列分析正确的是（　　） A．灯泡L1和L2是串联的 B．电流表测灯泡L1的电流 C．若断开开关S2电流表示数不变 D．若灯L1比L2亮，原因是灯L1两端电压大于L2两端电压 【答案】C 【详解】ABC．由图可知，两个灯泡并联，电流表和灯泡L2在一条支路，电流表测通过灯泡L2的电流，开关S2和灯泡L1在一条支路，并联电路中各个支路互不影响，若断开开关S2电流表示数不变，故C正确，AB错误； D．并联电路中，各支路两端的电压相等，灯L1两端电压等于L2两端电压，灯泡L1比L2亮，是因为L1的实际功率大于L2的实际功率，故D错误。 故选C。 5．如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 【答案】D 【详解】A．由图可知，乙电阻的U-I图像是一条过原点的曲线，说明乙电阻是变化的，不是一个定值电阻，故A错误； B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，则U甲=U乙=2.5V，由图可知通过甲、乙的电流分别为I甲=0.5A，I乙=0.4A，根据P=UI，甲、乙的电功率之比P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.5A︰0.4A=5︰4，故B错误； C．只将甲、乙串联在电路中，通过的电流相等，两者电阻相同时，根据U=IR可知，它们两端的电压相等。由图可知，电路中的电流为0.6A时，甲、乙两端的电压均为3V。根据串联电路的电压规律，则电源电压U=3V+3V=6V，故C错误； D．只将甲、乙串联在电路中，由图可知，当I=0.4A，U甲'=2.0V，U乙'=2.5V时，此时电源电压U'=2.0V+2.5V=4.5V，由P=UI可知，电路总功率P=4.5V×0.4A=1.8W，故D正确。 故选D。 6．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V　3W”和“4V　2W”的字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（　　） A．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光 B．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮 C．若把它们并联在6V电路中，两灯都可以正常发光 D．若把它们并联在6V电路中，甲灯正常发光 【答案】C 【详解】A.根据可计算得出甲乙两灯正常工作时的电流，甲灯电流为 乙灯电流为 根据公式可计算得出甲乙两灯的电阻值，甲灯电阻 乙灯电阻 当正常发光， 总电压 所以把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光。故A正确，不符合题意； B.灯泡的亮度由实际功率决定，正常发光时，，所以甲灯比乙灯亮。故B正确，不符合题意； C.若把它们并联在6V电路中，甲灯可以正常发光，乙灯的实际电压大于额定电压，将会烧坏。故C错误，符合题意； D.若把它们并联在6V电路中，实际电压等于额定电压，甲灯可以正常发光，故D正确，不符合题意； 故选C。 7．如图所示的电路中，电源电压不变，灯泡L的电阻不变。下列说法不正确的是（　　） A．只闭合，将P向左移动，消耗的功率增加 B．只闭合，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小 D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，消耗的功率变小 【答案】A 【详解】A．当只闭合时，和串联，P向左移动时，电阻变大，总电阻变大，由可知电路的总电流变小，不变的情况下，根据可知，电功率变小，故A错误，符合题意； B．只闭合，将P向左移动一段距离，变大，总电阻变大，由可知电路的电流变小，两端电压变小，由于电源电压不变，则两端电压变大，有，所以，即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故B正确，不符合题意； C．开关都闭合，被短路，，电压表测量电源电压示数不变，电流表测电路总电流，将P向左移动，变大，由可知通过它的电流变小，由并联电路的特点可知，灯泡电流不变，所以电流表示数变小，故C正确，不符合题意； D．开关都闭合，将P向左移动，滑动变阻器电阻变大，由并联电路的特点可知，灯泡电流不变，因为并联电路，电源电压与各支路电压相等，所以灯泡电压与滑动变阻器电压相等且不变，由可知，L消耗的功率不变；由可知，消耗的功率变小，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，灯泡和变阻器R串联，电压表测灯泡的电压，测滑动变阻器的电压；当滑片由a端向b端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值减小，则由欧姆定律和串联电路的特点可知电路中电流增大，电压表的示数增大，的示数减小，所以Ⅰ是灯泡的关系图像，Ⅱ是变阻器的关系图像，故A不符合题意。 B．当滑片滑到a点时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路中电流最小，由可知，灯泡的功率最小； 由图乙可知，此时灯泡电压1V，电流，灯泡的最小功率 故B不符合题意。 C．当滑片在a点时，由图乙可知，滑动变阻器全部接入电路，变阻器R的电压、电流为5V、，则变阻器R的最大阻值： 故C不符合题意； D．当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，由可知，此时电路中的功率最大，由图乙可知，此时电路电压、电流为6V、，电路的最大功率为： 故D符合题意。 故选D。 9．将规格为“3V3W”的灯L1和“6V3W”的灯L2组成并联电路，并使其中一个灯正常发光。则小灯泡 （填 L1或L2）可正常发光，电路的总功率为 W。（小灯泡电阻不变） 【答案】 3.75 【详解】[1]L1和L2并联，两端电压相等，L1额定电压较小，则L1和L2两端电压应取L1的额定电压3V，即小灯泡L1可正常发光。 [2]L1可正常发光，功率为3W，L2电阻 L2功率为 电路的总功率为 10．现有两个灯泡L1、L2，分别标有“10V，10W”和“9V，5.4W”的字样。当将它们串联使用时，能正常发光的是灯泡 ，此时电路两端允许加的最大电压是 V；若将两灯并联，在保证电路安全的前提下，允许接入的电源电压最大为 V，电路消耗的最大功率是 W。（不考虑灯丝电阻随温度的变化） 【答案】 L2 15 9 13.5 【详解】[1]根据公式可得计算电流的公式，灯L1的电流为 L2的电流为 串联电路中电流处处相等，为了使灯泡正常发光，电路中的电流不能超过两灯泡额定电流中的较小值，即0.6A ，所以能正常发光的是灯泡L2。 [2]根据可得，灯L1的电阻 灯L1两端的电压为 根据串联电路电压的规律，电源电压为 [3] 并联电路中各支路两端的电压相等，为了保证电路安全，电源电压不能超过两灯泡额定电压中的较小值，即9V。 [4] 根据公式求出灯L1的实际功率 电路消耗的最大功率是 11．如图甲所示，小灯泡的电阻为10Ω，且灯丝的电阻保持不变。闭合开关S后，两个电压表的指针均偏转到如图乙所示的位置，则小灯泡消耗的电功率是 W。（计算结果保留一位小数） 【答案】2.3 【详解】由甲图可知，电路是两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L2两端电压；闭合开关后，两电压表指针偏转相同，根据串联电压规律可知，电压表V1选用大量程，分度值是0.5V，读数为6V；电压表V2选用小量程，分度值是0.1V，读数为1.2V，可得灯泡L1两端电压为 则小灯泡消耗的电功率是 12．电饭煲是常用的家用电器，工作时是 （选填“电源”或“用电器”）。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，，。则该电饭煲保温时消耗功率为 W；当该电饭煲处于“加热”挡工作，其消耗的电能是 J。 【答案】 用电器 200 【详解】[1]电饭煲工作时消耗电能，将电能转化为内能，所以电饭煲工作时是用电器。 [2][3]由图可知，当开关、都闭合时，、并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电饭煲处于加热挡；当开关闭合、断开时，只有工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电饭煲处于保温挡；则电饭煲保温挡的电功率为 该电饭煲处于“加热”挡工作，其消耗的电能为 13．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R₁为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器R₂的最大阻值为80Ω。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片P，R₂消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，则电路消耗总功率的最小值为 W。 【答案】5.4 【详解】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 ① 当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 ② 由①②解得R1=10Ω，U=18V。 电路消耗的总功率P总=UI，电源电压不变，要使总功率最小，需使电流最小。根据串联电路的电阻特点以及欧姆定律，当R2最大时，电路总电阻最大，电流最小。 但还要考虑电压表量程，电压表量程为 “0~15V”，当时，由图乙可知，此时电路中的电流为0.3A。此时 说明当电压表达到最大量程时，滑动变阻器接入电阻不是最大，但此时电流已经是能达到的最小电流（因为再增大R2，U2会超过电压表量程）。所以电路消耗总功率的最小值P总最小=UI=18V×0.3A=5.4W 14．测量小灯泡的电功率； （1）实验原理： ； （2）实验电路： （3）实验过程：调节 ，读出每次电压表和对应电流表的示数，并将对应的测量数据记录在表格中； （4）实验结论： ①小灯泡在额定电压下的电功率 其额定功率； ②小灯泡的亮度由 决定。小灯泡两端电压越高，其 越大，小灯泡越 。 【答案】 滑动变阻器 等于 实际功率 实际功率 亮 【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率，需要测量小灯泡两端的电压，通过小灯泡的电流，根据得到小灯泡的电功率，实验原理是。 （3）[2]实验中要改变灯泡两端电压的大小，因此需要调节滑动变阻器，读出每次电压表和对应电流表的示数，并将对应的测量数据记录在表格中。 （4）①[3]当灯泡在额定电压下工作时，对应的实际电功率与额定电功率相等，此时灯泡正常发光。 ②[4][5][6]实验发现，灯泡的亮暗程度与其实际电功率有关；小灯泡两端电压越高，实际电功率越大，小灯泡的亮度会越亮。 15．小华同学按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V。 (1)连接电路时，开关应处于 状态； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，则可能的故障是 ； (3)排除故障后，小华移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，为 V。若他想测量小灯泡的额定功率，则应将图甲中滑片P向 （选填“”或“”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)闭合开关后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡图像如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W； (5)由实验可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 ； (6)小华同学认为利用该电路，不仅可以测量小灯泡的电功率，还可以用于探究电流与电压的关系，但必须更换其中一个实验器材，你认为该如何更换？ 。 【答案】(1)断开 (2)小灯泡断路 (3) 2.2 B (4)0.5 (5)变大 (6)将灯泡更换为一个阻值大小合适的定值电阻 【详解】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 （2）电流表无示数，说明电路某处断路；电压表示数接近电源电压，电压表与灯泡并联，说明电压表两接线柱到电源两极是通的，因此故障可能是小灯泡断路。 （3）[1]如图乙可知，电压表量程为0-3V，故读数为2.2V。 [2]要测额定功率，需使电压从2.2V增大到2.5V，由串联电路分压规律可知，应减小变阻器电阻，如图甲，滑片应向B端移动 （4）由图丙可知，当时，电流为，所以小灯泡额定功率 （5）由图丙可知，电压增大时电流也增大，由可知，小灯泡实际功率增大。 （6）探究电流与电压的关系需保持电阻不变，但灯泡电阻随温度变化，所以必须更换小灯泡为定值电阻。 16．如图，电源电压为6V，电阻，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”的字样。求： (1)当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻做的功； (2)当电路中电流最大时，1min内整个电路消耗的电能。 【详解】（1）滑动变阻器和定值电阻R0串联，当电流最小时，滑动变阻器阻值最大R=20Ω，电路总电阻为R1=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω 根据公式可知，此时电路电流为 1min内电阻R0上电流做功W1=I12R0t=(0.2A)2×10Ω×60s=24 J （2）当电路中电流最大时，为了电路的安全，电路中电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A，不能超过电流表的最大量程0.6A，假设最大电流I2=0.5A，此时电阻R0两端的电压为U2=I2R0=0.5A×10Ω=5V 由于电压表量程为0~3V，所以定值电阻R0两端的电压Umax=3V，所以，此时电路中的最大电流 则1min内整个电路消耗的电能Wmax=UImaxt=6V×0.3A×60s=108J 17．小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个挡位的发热功率。如图所示是其内部简化电路图，开关可分别与触点、接触。已知，，电源电压保持不变。 (1)当开关置于端，断开时，电烤箱处于什么挡？ (2)电烤箱在中挡工作时，电路的电功率是多少？ (3)电烤箱在高挡工作时，对食物加热5min，消耗的电能是多少？ 【详解】（1）两电阻串联时电阻最大，两个电阻并联时电阻最小，根据公式可知，电阻越大，电功率越小；所以当开关S2闭合，S1接a点时，两电阻并联，电阻最小、电功率最大，处于高挡位；当开关S1置于b端，S2断开时，两电阻串联，电阻最大、电功率最小，处于低挡位。当开关S2闭合，S1接b时，电路中只有电阻R1工作，此时处于中挡位。 （2）电烤箱在中挡位工作时，电路中只有电阻R1工作，消耗的电功率 （3）电烤箱在高挡位工作时，并联电路的电阻 加热5min，消耗的电能为 18．为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小红购买了一款有高、中、低温三挡的电加热眼罩，如图甲所示。眼罩内有绝缘胶质，可紧贴眼部。当眼罩调至中温挡加热时，此时加热效率为90%。图乙是它的简化电路图，电源电压为5V，R1和R2为发热电阻且阻值均为5Ω，S2只接a或b，绝缘胶质的比热容为0.9×103J/（kg⋅℃）。 (1)将60g绝缘胶质从15℃加热到25℃，绝缘体吸收的热量； (2)求眼罩的最大功率； (3)中温挡加热时，需要加热多长时间？ 【详解】（1）绝缘胶吸收的热量 （2）R1和R2的电阻值相等，根据可知，当电压一定时，电路中的电阻越小，电路的总电功率越大，由图示可知，当S1闭合，S2接a时，R1和R2并联，总电阻最小，电路处于高温挡。此时R1和R2的电功率为 则电路的最大功率为 （3）当S1闭合、S2接b时，只有R1工作，处于中温挡，中温挡加热时消耗的电能为 需要加热的时间为 【链接中考】 1．（2024·上海·中考真题）如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是（　　） A．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态 B．断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态 C．闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态 D．闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态 【答案】D 【详解】由电路图可知，断开开关S，时，R与L串联，小灯发光，电路中电阻较大，电流较小，由可知此时电功率较小，处于预热状态；闭合开关S，灯泡被短路，灯熄灭，电路为只有R的简单电路，电路中电阻较小，电流较大，由可知此时电功率较大，处于加热状态，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．（2025·山东德州·中考真题）如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定，R0是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显示仪的示数变大（显示仪由图中两电表之一改装而成）。在吹气过程中下列判断正确的是（　　） A．电路总电阻变大 B．电压表示数变大 C．显示仪由电流表改装而成 D．电路中消耗的总功率变小 【答案】C 【详解】ABC．如图，电路为与串联，然后与并联，电压表测电源电压，示数不发生变化；电流表在滑动变阻器所在支路，当从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时，滑动变阻器的电阻变小，由欧姆定律可知，此时该支路电流变大，即电流表示数变大，即显示仪为电流表改装而成；由并联电路电阻规律可知，此时电路中的总电阻变小，故AB错误，C正确； D．由并联电路中电流规律可知，滑动变阻器所在支路电流增大，通过电流不变，则干路电流增大，由可知，电源电压不变时，电路总功率变大，故D错误。 故选C。 3．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3= Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 【答案】 15 15 1 3.6 【详解】[1]仅闭合S2，R1、R2串联，电路的总电阻为 [2]仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为 由分压原理可知，，即 解得R3=15Ω。 [3]当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 通过R2的电流 通过R3的电流 干路电流 即电流表示数为1A。 [4]R2消耗的功率 4．（2025·江苏镇江·中考真题）某种灯泡的电阻R与电流I关系图像如图1所示，当两个该种灯泡串联接在电压恒为的电源上时，通过灯泡的电流为1A，此时灯泡的电阻为 Ω，为 V。若将该种灯泡L按图2的方式接在电压为3V的电源上，其中定值电阻的阻值为3.5Ω，闭合开关后，电阻两端的电压为 V，灯泡L的电功率为 W。 【详解】[1][2]观察图1可得，当电流，对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联，总电阻为，根据欧姆定律可得，电源电压。 [3][4]图2中，灯泡与定值电阻串联，电源电压。设电路中电流为，灯泡电阻为。 由图1可知，当时，当时，设关系式为。结合图像线性特征，代入以上两点值可得，，即。串联电路中总电压，代入和可得 解得。因此两端的电压 灯泡的电功率，其中，，代入公式可得，灯泡的电功率为。 5．（2024·上海·中考真题）在下图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压为15V。 （1）①求此时通过电阻R1的电流I1。 （2）②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0-0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27W。 a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式，并说明理由。 b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。 c.求电路中的最大电功率Pmax。 【详解】解：（1）①求此时通过电阻R1的电流I1为 （2）②根据电路中最小电功率有 所以连接方式是并联 ②通过滑动变阻器的最小电流 I2min=I总min-I1=1.8A-1.5A=0.3A 滑动变阻器的最大阻值R2max为 ③通过滑动变阻器的最大电流 I2max=0.6A 所以干路中的最大电流 I总max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A 电路中的最大电功率Pmax为 P总max=UI总max=15V×2.1A=31.5W 答：（1）①求此时通过电阻R1的电流I1为1.5A； （2）②a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式是并联，理由见解析； b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax为50Ω； c.求电路中的最大电功率Pmax为31.5W。 6．（2025·山东济南·中考真题）如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： (1)的阻值为多少？ (2)旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ (3)旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ 【详解】（1）当开关 S 接“1”时，只有R2接入电路中，由欧姆定律得R2阻值 （2）当开关 S 接“2”时，R1与R2串联。则电路电流 电路总电阻 R2两端电压 （3）开关S接“2”的状态下，由串联电路电阻关系可得R1阻值R1= R-R2=48Ω -12Ω=36Ω 则R1消耗的功率 工作消耗的电能 / 学科网（北京）股份有限公司 $