专题14 电功率的计算（6大考点）2025-2026学年九年级物理全一册同步培优训练（人教版2024）

专题14 电功率的计算 6大高频考点概览 考点01 电功率P=W/t的简单计算（共8小题） 考点02 电功率P=UI及推导式的简单计算（共9小题） 考点03 电功率的比值问题（共5小题） 考点04 电功率的多挡位问题（共8小题） 考点05 动态电路中电功率的简单计算（共6小题） 考点06 动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 地 城 考点01 电功率P=W/t的简单计算 1．如图是小明家的电能表表盘示意图，断开其他用电器，只让热水壶单独工作2min，转盘转动了100r。下列选项正确的是（　　） A．电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器 B．若接在该电能表上的用电器再消耗5kW·h的电能，显示示数将为782kW·h C．该电热水壶在 2min内消耗电能6000J D．该电热水壶的实际功率为1000W 【答案】D 【详解】A．电能表表盘上单位是kW⋅h，故是用来测量用电器消耗电能多少的仪器，故A错误； B．电能表当前示数为781.5kW⋅h，若再消耗5kW⋅h的电能，显示数应为781.5kW⋅h+5kW⋅h=786.5kW⋅h 故B错误； C．电能表上“3000r/kW⋅h” 表示每消耗1kW⋅h的电能，转盘转3000r。转盘转了100r，消耗的电能 故 C错误； D．电热水壶工作时间 电热水壶实际功率 故D正确。 故选D。 2．“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 【详解】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。 3．一个标有“220V，60W”的灯管，它在220V电压下工作100s消耗的电能 J，当其两端的实际电压变为190V时，它的实际功率 60W（选填：大于、小于或等于）。 【答案】 6000 小于 【详解】[1]灯管在额定电压下工作，实际功率等于额定功率，即，则消耗的电能 [2]由可知，当电阻不变时，实际电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率。 4．家用热水器额定功率是2000W，正常工作210s，消耗的电能是 J，若不计热损失，这些能量可使质量为50kg的水温度升高 ℃。[c水=4.2×103J/（kg·°C）] 【答案】 4.2×105 2 【详解】[1]由得，家用热水器额定功率是2000W，正常工作210s，消耗的电能是 [2]若不计热损失，水吸收的热量 由得，水温度升高 5．(1)小明家中的电能表如图1所示，当家里只有微波炉工作时，电能表表盘在1min内转60转，从表盘信息可知，微波炉消耗的电能为 J，该微波炉的功率为 W，此时，小明家还允许接入的用电器总功率不能超过 W； (2)如图2甲电路所示，滑动变阻器R2最大阻值是40Ω。闭合开关，调节滑片描绘滑动变阻器的P﹣R2图象如图乙所示，当滑动变阻器R2＝20Ω时，滑动变阻器消耗功率最大。则电源电压U＝ V，滑动变阻器R2消耗的最大功率为 。 【答案】(1) 6×104 1000 3400 (2) 6 0.45W 【详解】（1）[1]微波炉消耗的电能为 [2]该微波炉的功率为 [3]小明家允许接入的用电器总功率为 则小明家还允许接入的用电器总功率最大为 （2）[1]分析电路可知，、串联，电流表测电路中电流。由图乙可知，阻值为时，其功率为，根据，此时电路中电流为 则电源电压为   ① 阻值为时，其功率为，根据，此时电路中电流为 则电源电压为   ② 联立①②，解得电源电压，。 [2]由图乙可知，阻值为时，滑动变阻器R2消耗的功率最大。此时电路中电流为 则滑动变阻器R2消耗的最大功率为 6．6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。 (1)若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算所需材料的质量； (2)计算该风力发电机工作的发电量（）； (3)若风车获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。 【详解】（1）所需材料的质量 （2）该风力发电机工作10s的发电量 （3）利用此风车发电时风能的利用率 7．太阳能热水器具有无噪音、无污染、环保节能、安全可靠的特点，深受大家喜欢。小方家的太阳能热水器内装有100L、初温为20℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到70℃，求： (1)求热水器中水的质量： (2)求热水器中的水吸收的热量[水的比热容c=4.2×l03J/（kg·℃）]； (3)若使用效率为50%的燃气炉来加热这些水，使水升高相同的温度，需要完全燃烧多少立方米天然气？（天然气的热值q=8.4×l07J/m3）； (4)若不考虑热量的损失，使用“20V，2000W”的电热水器来加热这些水，使水升高相同的温度，电热水器正常工作至少需要多长时间？ 【详解】（1）由得，热水器中水的质量： （2）热水器中的水吸收的热量 （3）由得，天然气总放热 由得，需要完全燃烧的天然气的体积为 （4）由得，电热水器正常工作至少需要的时间 8．用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 (1)用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ (2)用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 【详解】（1）用普通充电桩充满电时，消耗的电能 （2）不计能量损失，用快充充电桩充满电，消耗的电能不变，为W=66kW·h 快充的电功率 当用快充充电桩充电时，需要的时间 地 城 考点02 电功率P=UI及推导式的简单计算 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S、，小灯泡正常发光。当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表、电压表的示数都变小 B．电流表示数不变，小灯泡亮度变暗 C．电压表示数变小，小灯泡正常发光 D．电流表示数变小，电压表示数变大 【答案】C 【详解】AD．闭合开关、，电路为小灯泡和滑动变阻器的并联电路，电流表测干路电流，电压表测量滑片P右侧电阻丝两端的电压。当滑片P向右移动时，由于滑动变阻器的电阻丝全部连入其所在支路，其两端电压不变，由欧姆定律可知，通过该支路的电流不变，滑片P右侧的电阻丝的阻值变小，由U=IR可知滑片P右侧的电阻丝两端的电压变小，即电压表示数变小，由于并联电路中各支路互不影响，因此通过小灯泡的电流不变，由并联电路电流的规律可知干路中的电流不变，即电流表的示数不变，故AD错误； BC．由于并联电路中各支路互不影响，小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流都不变，根据可知，小灯泡消耗的电功率不变，即小灯泡的亮度不变，B错误，C正确。 故选C。 10．定值电阻 R 和小灯泡 L 的伏安特性曲线如图所示。若将 R 和 L 串联后接在电路中，当电路中电流为0.3A时，下列说法正确的是（    ） A．此时灯泡L和电阻R的阻值相同 B．此时灯泡的电功率为0.5W C．此时电源电压为5V D．此时电路的总功率为0.6W 【答案】C 【详解】A．将R和L串联后接在电路中，当电路中电流为0.3A时，由图可知灯泡两端的电压为2V，R两端的电压为3V，根据可知此时灯泡L和电阻R的阻值不同，故A错误； B．此时灯泡的电功率为P=UI=2V×0.3A=0.6W，故B错误； C．串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压U总=UL+UR=2V+3V=5V，故C正确； D．此时电路的总功率为P总=U总I=5V×0.3A=1.5W，故D错误。 故选C。 11．如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I﹣U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中R与D的电功率之比为P1：P2＝a，丙图中R与D的电功率之比P3：P4＝b，则下列关系式中正确的是（　　） A．ab＝1 a＞b B．ab＜1 a＜b C．ab＜1  a＞b D．ab＞1 a＜b 【答案】B 【详解】设乙图中的电源电压为U，由乙图知R和D并联，根据并联电路电压的规律可知，R和D两端的电压相等都等于电源电压，则R与D的电功率之比为① 由丙图知R和D串联，设此时特殊纯电阻元件D的电阻为RD′，根据串联电路电流的规律可知，通过R和D的电流相等，则R和D的电功率之比为② 则③ 由题意可知，乙图和丙图中的电源电压相等，当R和D串联时，由串联电路电压的规律可知，而R和D并联时它们两端的电压都等于电源电压，在甲图中作出D元件的I-U图像如下，在I-U图像中，图线越靠近电压这一端，表示元件的电阻越大，所以由下图可知④ 由①④可知a＜1，由②④可知b＞1，则a＜b，由③④可知ab＜1，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．在研究小灯泡亮度时，小林同学分别让灯泡L1 与灯泡L2 正常工作，已知L1与L2的规格分别为“12V  3W”与“6V  3W”，则 （选填“L1更亮”、“L2更亮”或者“一样亮”）。仔细观察会发现 的灯丝比较粗。他将两灯串联接入电路中，则电路两端可加的最大电压为 V。（忽略温度对小灯泡电阻的影响） 【答案】 一样亮 L2 15 【详解】[1]灯泡的亮度由实际功率决定，两灯均正常工作，实际功率都等于额定功率（均为 3W），因此一样亮。 [2]根据，计算得 灯丝的材料和长度相近时，电阻越小，灯丝越粗，故的灯丝较粗。 [3]串联时，电路中电流不能超过两灯的额定电流， 所以最大电流 总电阻 最大电压 13．如图1，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小。两电表示数之间的关系图像如图2所示 ，则电源电压为 V，R0的阻值为 Ω，当电压表示数为1V时，R0的电功率为 W 【答案】 6 10 2.5 【详解】[1][2]由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图2可知，当电路中电流I1=0.2A时，压敏电阻两端的电压U1=4V，电路中电流I2=0.5A时，压敏电阻两端的电压U2=1V，因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，且电源的电压不变，则有U=I1R0+U1=I2R0+U2 将数据代入得 解得R0=10Ω，电源电压为 [3]当电压表示数为1V时，R0两端的电压为 此时串联电路中的电流为0.5A，则R0消耗的功率为 14．如图1所示的是以前常用的照明工具——白炽灯，由于其将电能转化为光能的效率太低，现在逐渐被LED照明灯所取代。额定功率为100W的白炽灯接在电压为220V的电路中正常工作时的电阻为 Ω；实验小组将灯丝取出接入如图2的电路MN之间，闭合开关后电压表示数为6V，电流表示数为0.15A，则不发光的灯丝电阻为 Ω；已知100W的白炽灯亮度与15W的LED灯相同，则使用LED灯照明一天（一天照明时间按照4小时计算）可以节省电能 J。 【答案】 484 40 【详解】[1]额定功率为100W的白炽灯接在电压为220V的电路中正常工作时的电阻为 [2]将灯丝取出接入如图2的电路MN之间，由图2可知，电压表测灯丝两端电压，电流表测通过灯丝的电流，则不发光的灯丝电阻为 [3]100W的白炽灯亮度与15W的LED灯相同，则使用LED灯照明一天可以节省的电能为 15．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)定值电阻R2的阻值； (3)在什么条件下，电路的电功率最小，求电路的最小功率。 【详解】（1）当闭合开关S、S1，断开S2，、滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路中电流。 滑片P在某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V，此时电压为 根据串联电压规律，电源电压 （2）当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，、并联，电流表测干路电流。此时的电流为 根据并联电流规律，的电流为 则定值电阻R2的阻值 （3）当闭合开关S、S2，滑片P在最右端时，和滑动变阻器最大阻值串联，此时总电阻最大，根据可知电路的电功率最小，则电路的最小功率为 16．有两只灯泡，A灯“6V，6W”、B灯“6V，？”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。 (1)将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能； (2)将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此电源的电压。 【详解】（1）由题可知，将将A、B并联接在6V电源两端时，灯A正常发光，功率为6W，灯B由图可知，额定电流为0.5A，则 并联电路中总功率 电路工作1min消耗的电能 （2）将A、B串联接在某电源两端后，B灯恰好正常发光，由（1）可知，此时电路中的电流为B的额定电流即0.5A，由U-I图像可得，此时灯A两端的电压为2V，则由串联电路电压规律可得电源电压 17．每年的3月27日是全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V，18W”字样。 种类 铅酸蓄电池 容量 36V，10 充满时间 2h (1)安全指示灯R1标有“0.9W，10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），灯R1正常工作的电流是多大？ (2)开关S2与触电b接触时，要使灯R1正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？ (3)当开关S2与触点a接触时，报警电铃R2、喷淋系统R3同时工作，报警电铃R2响时电流表示数为2.5A。为防止断电影响该装置工作，兴趣小组采购了如图所示的铅蓄电池作为喷淋系统的备用电源，若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能，可以让其连续工作多长时间（不考虑能量损耗）？ 【详解】（1）安全指示灯R1标有“0.9W，10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由可得，灯R1正常工作的电流为 （2）开关S2与触电b接触时，灯R1和电阻R0串联，电源电压为36V，要使灯R1正常工作，通过电路的电流为0.3A，由可得，串联电路的总电阻为 根据串联电路的电阻关系可得，保护电阻R0的阻值为 （3）当开关S2与触点a接触时，报警电铃R2、喷淋系统R3并联且同时工作，电流表测干路电流，根据报警电铃标有“36V，18W”的字样，由可得，通过报警电铃R2的电流为 根据并联电路的电流关系可得，通过喷淋系统R3的电流为 如图所示的铅蓄电池充满电的电能为 若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能，由可得，让其连续工作的时间为 地 城 考点03 电功率的比值问题 18．在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像，据图像分析，下列判断正确的是（　　） A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比 B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1 D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，电路消耗的总功率是1.2W 【答案】D 【详解】A．由图象可知，甲元件中电流与两端电压图象是过原点直线，说明甲元件中电流与电压成正比，而乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线，说明乙元件的电流与电压不成正比，故A错误； B．由图象可知，乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线，说明乙元件的电阻值在不同电压下不同，故B错误； C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，由于串联电路中电流处处相等，则I甲=I乙=0.2A 由图象得出，此时U甲=1V；U乙=2V 所以，故C错误； D．在并联电路中，各支路两端电压相等，都等于总电压，即U甲=U乙=2V 由图象得出I甲=0.4A，I乙=0.2A 干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A 电路消耗的总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W，故D正确。 故选D。 19．如图，将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中的功率为4W，在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是（ ） A．甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3 B．、的电阻之比为2∶1 C．甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3 D．甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9 【答案】D 【详解】AC．图甲串联电路中电阻的功率 图乙并联电路中电阻的功率 所以 解得 故AC正确，不符合题意； B．甲图中因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，所以， 故B正确，不符合题意； D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，甲图中电路消耗的总功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙图电路消耗的总功率 所以， 故D错误，符合题意。 故选D。 20．如图所示的电路中，电源电压保持不变．当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，和消耗的功率；当开关S和都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数分别为和，则 ，消耗的功率分别为和，则 。 【答案】 【详解】[1]当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联。 两电阻电压相同，则 则。 当开关S和都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源电压，乙测R2两端电压。 根据串联电路电压分配规律 则 [2]此时两电阻串联，电流相等，则 21．如图甲所示电路，开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置，示数如图乙所示，则通过R2的电流为 A，两电阻功率之比P1:P2＝ 。 【答案】 0.36 4:1 【详解】[1]由图甲可知，开关S1、S2闭合后，两电阻并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2所在支路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在如图乙所示的同一位置， 所以，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.8A， 电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过L2的电流I2=0.36A。 [2]通过L1的电流 并联电路支路两端电压相等，两电阻功率之比： 22．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V　6W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2。已知U1∶U1′=1∶2，P1∶P1′=9∶1，通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W（设灯丝电阻不随温度改变）。求： (1)灯泡L的电阻； (2)I1与I2之比； (3)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至中点时，灯L消耗的实际功率。 【详解】（1）由可得灯泡L的电阻 （2）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电路为R1和L的串联电路，电压表V1测量定值电阻R1两端电压，示数为U1，R1消耗的功率 将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电路为R1、RP、L的串联电路，滑动变阻器的最大阻值接入电路中，电压表V1测量定值电阻R1和两滑动变阻器两端电压，示数为U1′，则此时R1消耗的功率 已知P1∶P1′=9∶1 则 故 （3）结合欧姆定律可知，电压表V1两次示数之比 解得 已知前后两次电流之比，根据欧姆定律有 将第1小问求得的灯泡阻值带入上式，解得R1=4Ω，RP=20Ω 通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W，根据可知，当定值电阻R1两端电压最大时，其功率最大，分析电路图可知，当闭合所有开关时，定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L并联，此时定值电阻R1两端电压最大（等于电源电压），则有 解得电源电压U=6V。只闭合开关S1，定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L串联，将滑动变阻器的滑片P滑至中点时，滑动变阻器接入阻值为一半，即10Ω。此时电路电流 灯泡两端实际电压 则此时灯L消耗的实际功率 地 城 考点04 电功率的多挡位问题 23．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，可保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，和为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有工作 B．除霜状态，电路中只有工作 C．通过的电流在除雾状态与除霜状态时一样大 D．除霜状态，电路的总功率最小 【答案】C 【详解】ABD．由图乙可知，当开关S、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，后视镜处于“高温”除霜状态； 由图可知，当开关S闭合，断开时，电路中只有工作，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，后视镜处于“低温”除雾状态，故ABD错误； C．根据并联电路的特点可知，除雾状态与除霜状态时，两端的电压均等于电源电压，的阻值不变，根据欧姆定律可知，在除雾状态与除霜状态时，通过的电流一样大，故C正确。 故选C。 24．如图是某款插电式电热饭盒的电路原理图，下列分析正确的是（　　） A．电加热器只有两个挡位 B．当S1闭合，S2与a接通时，电加热器处于高挡位 C．当S1闭合，S2与a接通时，电加热器处于低挡位 D．当S1断开，S2与b接通时，电加热器处于高挡位 【答案】B 【详解】由图可知，当闭合、接a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，电热饭盒处于高挡位； 当开关断开、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，总功率最小，电热饭盒处于低挡位； 当开关闭合、接b时，只有工作，电热饭盒处于中间挡位，所以电热饭盒有三个挡位。 故ACD错误，B正确。 故选B。 25．某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图所示，当开关S置于“1”挡时，电饭锅处于 （选填“加热” 或“保温”）状态；若电阻R0和R1的比值为1:9，电饭锅保温与加热时总功率之比为 。 【答案】 保温 1:10 【详解】[1][2]根据可知，当电压一定时，R越小，P越大，开关S置于“1”挡时，R0、R1串联，电阻最大，电功率最小，电饭锅处于保温状态； 当开关S置于“2”挡时，电路中只有R0，此时最大，电饭煲处于加热状态。 若电阻R0和R1的比值为1:9，即，则电饭锅保温与加热时总功率之比 26．如图甲是便携式可折叠电热壶，具有加热、保温两挡，图乙是其内部简化电路，其中两个发热元件、，当选择开关旋至、间的位置时，电热壶处于 挡，此时，电热壶的电功率是 。 【答案】 加热 1110 【详解】[1][2]由电路图可知，当选择开关旋至C、D间的位置时，电路为R1和R2的并联，此时总电阻最小，由可知总功率最大，为加热状态； 加热功率 27．图甲所示的电热水壶具有加热和保温两个挡位，其电路图如图乙所示，、均为加热电阻，，电源电压保持不变。若只闭合开关，电路处于 挡；再闭合开关，通过电阻的电流将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若让该电水壶单独接入家庭电路中，并使其处于加热状态，观察到家中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表在1min内闪烁了60次。则此电热水壶的保温挡的电功率为 W。（不考虑热量损失） 【答案】 保温 变大 400 【详解】[1]由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2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，由可知此时电路的总功率最小，则电热水壶处于保温挡。 [2]闭合S1后，再闭合S2，此时R2被短路，只有R1工作，此时电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大。 [3]电能表标有“3000imp/（kW•h）”字样，在1min内闪烁了60次， 则电热水壶消耗的电能为 此时电热水壶处于正常加热状态，则加热挡的功率 由可知R1的阻值 已知R2=2R1， 则两电阻串联时的总电阻 此电热水壶的保温挡的电功率为 28．小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到如下的一些信息：额定电压220V，低温挡电功率880W，高温挡电功率1980W，电路原理图如图所示，R1、R2为电热丝，S2为温控开关。 (1)当开关S1闭合、S2断开时，电烤炉处于什么样的工作状态； (2)求温控开关S2断开后，电烤炉工作15min消耗的电能； (3)求电热丝R2的阻值。 【详解】（1）由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大（大于并联时的总电阻），根据 可知，电路中的总功率最小，电烤炉处于低温挡。 （2）温控开关S2断开后（电烤炉处于低温挡），电烤炉工作15min消耗的电能 （3）由电路图可知，开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电烤炉处于高温挡，因并联电路各支路可独立工作、互不影响，故电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的阻值 29．如图甲是一款电热水龙头，即开即热、冷热兼用；图乙是它原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数见下表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题： 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W (1)水龙头放出温水时，电路中的电流是多大? (2)水龙头放热水时，正常工作30s，消耗的电能是多少? (3)R2的电阻是多大? 【详解】（1）根据公式可知，水龙头放出温水时，电路中的电流为 （2）根据公式可知，水龙头放热水时，正常工作30s，消耗的电能为 （3）由图乙可知，当开关置于1时，电路是断路，此时放出的是冷水，当开关置于2时，只有电阻R1接入电路，当开关置于3时，电阻R1和R2并联，根据电阻的并联规律可知，并联的总电阻小于其中任一电阻，因此根据公式可知，当开关置于2时，此时放出的是温水，因此电路R1消耗的功率为2200W，当开关置于3时，此时放出的是热水，则电阻R2消耗的功率为 根据公式可知，电阻R2为 地 城 考点05 动态电路中电功率的简单计算 30．如图所示，电源电压保持不变，、、均为定值电阻，，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，的功率为，此时的功率为；当S接到2时，的功率为，已知P1︰P2=32︰27。的阻值为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当S接1时，电阻、串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电流规律知，通过和的电流 根据可得，的阻值为 此时电阻的功率为 当S接2时，电阻、串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电流规律知，通过和的电流为 电阻的功率为 因为， 所以 解得 当电阻、串联时，电源电压为······① 已知，则 当电阻、串联时，电源电压为······② 联立①②解得，，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 31．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6.5V B．灯泡L的参数为“5V1.25W” C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4 D．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1 【答案】C 【详解】A．第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；滑片P从a端移到b端，当滑片移动到a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像；滑片P移动到a端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为0.6A，当滑片在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A，由欧姆定律得，电源电压 代入数据可得 解得电阻R0和电源电压大小为R0=10Ω，，故A错误； B．当参数为“5V1.25W”灯泡L正常发光时，通过灯泡的额定电流为,故B错误； C．只闭合开关S、S1，滑片在b端时，可知滑动变阻器两端的电压为电压表读数 根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值 电路电流根据可知滑动变阻器的功率 当R0=R滑=10Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率为 根据可知定值电阻的功率最大值 只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为，故C正确； D．闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，电路中的电流最大，由图像知最大电流为0.5A，滑动变阻器的电压为1.5V，灯泡电压为4.5V，根据P=UI可知灯与滑动变阻器的功率之比，故D错误。 故选C。 32．如图所示电路，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”的字样。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片位置，使灯L1正常发光时，滑动变阻器的电功率为P1；用标有“12V 6W”字样的灯L2替换灯L1为让灯L2正常发光，滑动变阻器滑片P应 （选填“向右端移动”、“向左端移动”或“不移动”），若灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率为P2，则P1、P2相差 W。 【答案】 向左端移动 3 【详解】[1]两次实验中，电源电压保持不变，灯L1正常工作时电压为6V，灯L2正常工作电压为12V，则根据串联分压规律，滑动变阻器分到的电压要变少，故灯L2替换灯L1时，滑片要往左端移动。 [2]根据公式可求出灯L1的电阻 同理可求出灯L2的电阻 由题意可知，当两灯正常发光时电路中电流相等，即额定电流， 又由于电压不变，根据欧姆定律可知两次电阻相等，即 可得 由于灯泡L1、L2正常工作时，电流都相等，即滑动变阻器的电流也为0.5A，所以由可知： 33．如图所示，电源是恒流电源，能持续输出大小为0.9A的恒定电流，R1是阻值为6Ω的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω、1A”，电流表的量程是“0～0.6A”，电压表的量程是“0～3V”。移动滑片，当电压表示数为2.4V时，R2接入电阻为 Ω；在保证电路各元件安全的前提下，电路总功率的最小值是 W。 【答案】 4.8 1.62 【详解】[1]由图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压（或并联电路两端电压），电流表测R2支路的电流。根据欧姆定律，R1支路的电流，已知电压表示数U=2.4V，R1=6Ω，则 因为电源输出恒定电流I=0.9A，根据并联电路电流规律I=I1+I2，所以R2支路的电流 由可知，R2接入电阻为 [2]要使电路总功率最小，根据P=UI（I恒定），需使电压U最小。电压表量程为0～3V，R1两端电压最大为3V，此时R1支路的电流 电流表量程为0～0.6A，所以R2支路的最大电流I2max=0.6A。根据并联电路电流规律，此时总电流 但电源输出恒定电流为0.9A，所以实际I1+I2=0.9A。当U最小时，I1最小，I2最大（不超过电流表量程0.6A），则 此时 电路总功率的最小值 34．为应对在寒冷的夜晚学习，小超自制了一款集加热与调光一体的台灯如图所示。已知电源电压为3V且保持不变，R1、R2均为发热电阻，其中R1阻值为30Ω且保持不变，R2上标有“20Ω，1A”，灯泡L标有“2.5V，0.5W”字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0～0.6A．求： (1)灯泡L正常发光时的电阻RL； (2)在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，R2的最大发热功率； (3)电源电压降为2.6V后，在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，灯L的最小实际电功率。 【详解】（1）由可得，灯泡L正常发光时的电阻为 （2）S1、S3都闭合，S2断开时，电路是关于R2的简单电路，电流表测量电路中的电流，由电流表的量程0～0.6A和变阻器的参数“20Ω，1A”，根据串联电路电流规律可得，电路中的最大电流，根据可得，变阻器R2的最大发热功率 （3）闭合S1，断开S2、S3，灯泡L与滑动变阻器R2串联，变阻器接入电阻最大时，电路的总电阻最大 电源电压降为2.6V后，此时电路中的电流最小 由可得，灯泡消耗的最小功率 35．如图所示的电路中，只闭合时，通过的电流是1.5A。。问： (1)电源电压为多大？ (2)只闭合时，的电功率是多少？ (3)开关通断情况发生变化，整个电路的最小电功率P和最大电功率P'之比是多少？ 【详解】（1）当只闭合S1时，只有R2接入电路，所以R2两端电压等于电源电压U=I₂ R₂=1.5 A×20 Ω=30V （2）只闭合S2时，R1和R2串联，通过电路的电流 则R1的电功率为 （3）当S1，S3闭合，S2断开时,R1与R2并联,此时电路中的总电阻最小,电功率最大，总电阻 则电路的最大功率 当只闭合S2时,R1与R2串联,则此时电路总电阻最大,电功率最小，电路的最小功率P=UI=30V×0.6A=18W 则 所以整个电路的最小电功率P和最大电功率P'之比是6:25。 地 城 考点06 动态电路中电功率的范围问题 36．如图所示电路，电源电压恒为7V，电压表量程为0-3V，电流表量程为0-0.6A，滑动变阻器的规格为20Ω 1A，灯泡标有“6V 3W”字样闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变化范围1V-3V B．电流表示数变化范围0.2A-0.5A C．滑动变阻器的最大功率为5W D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω-9Ω 【答案】A 【详解】分析电路图可知，滑动变阻器与灯泡L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。由可得，灯泡的额定电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数 由可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 灯泡的电阻 当电压表的示数时，灯泡两端的电压 电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的最阻值 电源电压为7V，电路中的最大电流为0.5A，整个电路的最大电功率为 根据串联电路中的电功率关系，滑动变阻器的功率一定小于电路的总功率，所以滑动变阻器的最大功率一定小于3.5W。 综上所述，电压表的示数变化范围为1V～3V，电流表示数变化范围0.33A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω，滑动变阻器的最大功率小于3.5W，故A正确。 故选A。 37．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S，在保证电路安全情况下，分别绘制了电流表示数与电压表示数，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为15Ω B．电源电压为18V C．电路的总功率范围为4.2~9W D．将两电表互换位置，变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω 【答案】C 【详解】A．据图可知，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，据乙图可知，当灯泡的额定电流为0.6A，对应的电压为6V，则小灯泡正常发光时的电阻为，故A错误； B．当灯泡的额定电流为0.6A时，滑动变阻器的阻值为，则滑动变阻器分到的电压为 则电源电压为，故B错误； C．当电流达到灯泡的额定电流0.6A时，电路功率达最大值为 当滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，此时最小电流为 则电路中最小电功率为 故电路的总功率范围为4.2~9W，故C正确； D．将两表互换位置，电路为滑动变阻器的简单电路。电流表测电路电流，电压表示数为零，只需考虑电流表，当电流表示数最大为0.6A时，滑动变阻器的阻值最小为 最大值为滑动变阻器的最大规格为，故变阻器连入电路的阻值范围为25～50Ω，故D错误。 故选C。 38．将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电流表量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为 A．将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，R1的最大阻值为 Ω。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。 【答案】 0.5 40 1.95 【详解】[1]由题意已知，小灯泡L的额定电压和额定功率，根据公式可知，小灯泡的额定电流为 [2]根据公式可知，小灯泡的电阻为 只闭合开关S和S2时，L和R1串联，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，则电源电压为……① 移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，通过电流减小，电流表示数变化了0.2A，即此时电路中的电流为 则电源电压为……② 由①②可得，R1=40Ω，U=4.5V。 [3]只闭合开关S和S1时，R1和R2串联，根据公式可知，电阻越小，电路的总功率越大，则当电压为6V时，滑片移至最左端，此时电路中只有R2，则电路的最大功率为 当电源电压为另一挡位4.5V时，电压表示数为最大3V时，滑动变阻器接入阻值最大，电路中的电流最小，此时R2两端的电压为 根据公式可知，电路中最小电流为 根据公式可知，电路的最小功率为 则电路的最大功率和最小功率之差为 39．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 【详解】[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 40．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表A的量程为0~0.6 A，电压表V1、V2的量程均为0~15V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中两只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。则电源电压为 V，小灯泡工作的功率变化范围 。 【答案】 11 0.4~4.8W 【详解】[1]分析电路图V1测灯泡的电压，V2测滑动变阻器的电压。闭合开关，变阻器R和灯泡L串联。根据串联分压可得，由图乙可知，当电流为0.2A时，两个电压表的示数分别为2V和9V，则 [2]根据欧姆定律分析可知曲线a是V1和电流表示数的变化图象，观察图乙，电流最小为0.2A，对应电压表示数为2V， 由图乙可知，电流最大值为0.6A，此时灯的电压 灯泡的最大电功率 小灯泡工作的功率变化范围0.4~4.8W。 41．在如图甲所示的电路中，电源电压可调，小灯泡L规格为“6V 3.6W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω”字样。 (1)闭合开关S和S1，将滑动变阻器滑片置于中点，发现小灯泡恰好正常发光，求： ①小灯泡正常发光电流IL； ②此状态下电源电压U0； (2)调节电源电压为U且保持不变，并将一电压表并联在滑动变阻器两端，电路中电表表盘如图乙所示。闭合开关S和S2在保证电路元件均安全的情况下，滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值为50Ω，接入最小阻值为8Ω，求电路消耗的最大功率。 【详解】（1）[1]由小灯泡规格“6 V  3.6 W”，根据公式可得，其小灯泡正常发光电流为 [2]闭合开关和，将滑动变阻器滑片置于中点，即，小灯泡和滑动变阻器串联，发现小灯泡恰好正常发光，此时电路电流为，根据串联电路电压规律，总电压等于各用电器两端电压之和，以及欧姆定律推导式U=IR，所以此状态下电源电压为 （2）滑动变阻器接入的电阻值最大时，电压表满量程。假设电压表所选量程是，此时滑动变阻器两端电压，由串联电路分压原理，电压比等于电阻比，可得，则有 此时电源电压 所以此时电路消耗的最大功率 假设电压表所选量程是，此时滑动变阻器两端电压，同理可得，，则有 此时电源电压 此时电路消耗的最大功率 综上所述，电路消耗的最大功率为。 42．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω，1A”字样，电压表量程为0∼15V，电流表量程为0∼0.6A，R0为一定值电阻，当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)小灯泡L的电阻； (2)闭合开关S、S1，断开S2时，通电10min，电流通过定值电阻R0所做的功； (3)闭合开关S、S2，断开S1时，调节滑动变阻器，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比。 【详解】（1）由可得，小灯泡的电阻 （2）由图可知，当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L与电阻R0串联，由于灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压 此时电路中的电流 电阻R0两端的电压 通电10min，R0消耗的电能 （3）由图可知，当闭合开关S、S2，断开S1时，灯泡和滑动变阻器R串联，电流表A测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压；由于串联电路中电流处处相等，灯泡正常工作的电流IL额=0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A、电流表的量程为0∼0.6A，所以为保证电路的安全，电路中的最大电流 电路消耗的最大功率 又已知电压表的量程是为0∼15V，当滑动变阻器两端电压为15V时，连入电路的电阻最大，此时电路中电流最小，此时灯L两端电压 此时电路中电流 电路消耗的最小功率 电路消耗的最大功率和最小功率之比 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 电功率的计算 6大高频考点概览 考点01 电功率P=W/t的简单计算（共8小题） 考点02 电功率P=UI及推导式的简单计算（共9小题） 考点03 电功率的比值问题（共5小题） 考点04 电功率的多挡位问题（共8小题） 考点05 动态电路中电功率的简单计算（共6小题） 考点06 动态电路中电功率的范围问题（共7小题） 地 城 考点01 电功率P=W/t的简单计算 1．如图是小明家的电能表表盘示意图，断开其他用电器，只让热水壶单独工作2min，转盘转动了100r。下列选项正确的是（　　） A．电能表是用来测量用电器消耗电能快慢的仪器 B．若接在该电能表上的用电器再消耗5kW·h的电能，显示示数将为782kW·h C．该电热水壶在 2min内消耗电能6000J D．该电热水壶的实际功率为1000W 2．“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 3．一个标有“220V，60W”的灯管，它在220V电压下工作100s消耗的电能 J，当其两端的实际电压变为190V时，它的实际功率 60W（选填：大于、小于或等于）。 4．家用热水器额定功率是2000W，正常工作210s，消耗的电能是 J，若不计热损失，这些能量可使质量为50kg的水温度升高 ℃。[c水=4.2×103J/（kg·°C）] 5．(1)小明家中的电能表如图1所示，当家里只有微波炉工作时，电能表表盘在1min内转60转，从表盘信息可知，微波炉消耗的电能为 J，该微波炉的功率为 W，此时，小明家还允许接入的用电器总功率不能超过 W； (2)如图2甲电路所示，滑动变阻器R2最大阻值是40Ω。闭合开关，调节滑片描绘滑动变阻器的P﹣R2图象如图乙所示，当滑动变阻器R2＝20Ω时，滑动变阻器消耗功率最大。则电源电压U＝ V，滑动变阻器R2消耗的最大功率为 。 6．6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。 (1)若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算所需材料的质量； (2)计算该风力发电机工作的发电量（）； (3)若风车获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。 7．太阳能热水器具有无噪音、无污染、环保节能、安全可靠的特点，深受大家喜欢。小方家的太阳能热水器内装有100L、初温为20℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到70℃，求： (1)求热水器中水的质量： (2)求热水器中的水吸收的热量[水的比热容c=4.2×l03J/（kg·℃）]； (3)若使用效率为50%的燃气炉来加热这些水，使水升高相同的温度，需要完全燃烧多少立方米天然气？（天然气的热值q=8.4×l07J/m3）； (4)若不考虑热量的损失，使用“20V，2000W”的电热水器来加热这些水，使水升高相同的温度，电热水器正常工作至少需要多长时间？ 8．用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 (1)用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ (2)用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 地 城 考点02 电功率P=UI及推导式的简单计算 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S、，小灯泡正常发光。当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表、电压表的示数都变小 B．电流表示数不变，小灯泡亮度变暗 C．电压表示数变小，小灯泡正常发光 D．电流表示数变小，电压表示数变大 10．定值电阻 R 和小灯泡 L 的伏安特性曲线如图所示。若将 R 和 L 串联后接在电路中，当电路中电流为0.3A时，下列说法正确的是（    ） A．此时灯泡L和电阻R的阻值相同 B．此时灯泡的电功率为0.5W C．此时电源电压为5V D．此时电路的总功率为0.6W 11．如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I﹣U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中R与D的电功率之比为P1：P2＝a，丙图中R与D的电功率之比P3：P4＝b，则下列关系式中正确的是（　　） A．ab＝1 a＞b B．ab＜1 a＜b C．ab＜1  a＞b D．ab＞1 a＜b 12．在研究小灯泡亮度时，小林同学分别让灯泡L1 与灯泡L2 正常工作，已知L1与L2的规格分别为“12V  3W”与“6V  3W”，则 （选填“L1更亮”、“L2更亮”或者“一样亮”）。仔细观察会发现 的灯丝比较粗。他将两灯串联接入电路中，则电路两端可加的最大电压为 V。（忽略温度对小灯泡电阻的影响） 13．如图1，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小。两电表示数之间的关系图像如图2所示 ，则电源电压为 V，R0的阻值为 Ω，当电压表示数为1V时，R0的电功率为 W 14．如图1所示的是以前常用的照明工具——白炽灯，由于其将电能转化为光能的效率太低，现在逐渐被LED照明灯所取代。额定功率为100W的白炽灯接在电压为220V的电路中正常工作时的电阻为 Ω；实验小组将灯丝取出接入如图2的电路MN之间，闭合开关后电压表示数为6V，电流表示数为0.15A，则不发光的灯丝电阻为 Ω；已知100W的白炽灯亮度与15W的LED灯相同，则使用LED灯照明一天（一天照明时间按照4小时计算）可以节省电能 J。 15．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)定值电阻R2的阻值； (3)在什么条件下，电路的电功率最小，求电路的最小功率。 16．有两只灯泡，A灯“6V，6W”、B灯“6V，？”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。 (1)将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能； (2)将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此电源的电压。 17．每年的3月27日是全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，工作电路电源电压U=36V，报警电铃标有“36V，18W”字样。 种类 铅酸蓄电池 容量 36V，10 充满时间 2h (1)安全指示灯R1标有“0.9W，10Ω”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），灯R1正常工作的电流是多大？ (2)开关S2与触电b接触时，要使灯R1正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？ (3)当开关S2与触点a接触时，报警电铃R2、喷淋系统R3同时工作，报警电铃R2响时电流表示数为2.5A。为防止断电影响该装置工作，兴趣小组采购了如图所示的铅蓄电池作为喷淋系统的备用电源，若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能，可以让其连续工作多长时间（不考虑能量损耗）？ 地 城 考点03 电功率的比值问题 18．在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像，据图像分析，下列判断正确的是（　　） A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比 B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1 D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，电路消耗的总功率是1.2W 19．如图，将定值电阻、按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在图甲中的功率为4W，在图乙中的功率为9W。下列说法中不正确的是（ ） A．甲、乙两个电路中通过的电流之比是2∶3 B．、的电阻之比为2∶1 C．甲、乙两电路中两端的电压之比是2∶3 D．甲、乙两电路中的总功率之比是4∶9 20．如图所示的电路中，电源电压保持不变．当开关S闭合，断开，甲、乙两表为电流表时，和消耗的功率；当开关S和都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数分别为和，则 ，消耗的功率分别为和，则 。 21．如图甲所示电路，开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置，示数如图乙所示，则通过R2的电流为 A，两电阻功率之比P1:P2＝ 。 22．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V　6W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2。已知U1∶U1′=1∶2，P1∶P1′=9∶1，通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W（设灯丝电阻不随温度改变）。求： (1)灯泡L的电阻； (2)I1与I2之比； (3)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至中点时，灯L消耗的实际功率。 地 城 考点04 电功率的多挡位问题 23．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，可保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，和为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有工作 B．除霜状态，电路中只有工作 C．通过的电流在除雾状态与除霜状态时一样大 D．除霜状态，电路的总功率最小 24．如图是某款插电式电热饭盒的电路原理图，下列分析正确的是（　　） A．电加热器只有两个挡位 B．当S1闭合，S2与a接通时，电加热器处于高挡位 C．当S1闭合，S2与a接通时，电加热器处于低挡位 D．当S1断开，S2与b接通时，电加热器处于高挡位 25．某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图所示，当开关S置于“1”挡时，电饭锅处于 （选填“加热” 或“保温”）状态；若电阻R0和R1的比值为1:9，电饭锅保温与加热时总功率之比为 。 26．如图甲是便携式可折叠电热壶，具有加热、保温两挡，图乙是其内部简化电路，其中两个发热元件、，当选择开关旋至、间的位置时，电热壶处于 挡，此时，电热壶的电功率是 。 27．图甲所示的电热水壶具有加热和保温两个挡位，其电路图如图乙所示，、均为加热电阻，，电源电压保持不变。若只闭合开关，电路处于 挡；再闭合开关，通过电阻的电流将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若让该电水壶单独接入家庭电路中，并使其处于加热状态，观察到家中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表在1min内闪烁了60次。则此电热水壶的保温挡的电功率为 W。（不考虑热量损失） 28．小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到如下的一些信息：额定电压220V，低温挡电功率880W，高温挡电功率1980W，电路原理图如图所示，R1、R2为电热丝，S2为温控开关。 (1)当开关S1闭合、S2断开时，电烤炉处于什么样的工作状态； (2)求温控开关S2断开后，电烤炉工作15min消耗的电能； (3)求电热丝R2的阻值。 29．如图甲是一款电热水龙头，即开即热、冷热兼用；图乙是它原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数见下表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题： 额定电压 220V 额定功率 温水 2200W 热水 3000W (1)水龙头放出温水时，电路中的电流是多大? (2)水龙头放热水时，正常工作30s，消耗的电能是多少? (3)R2的电阻是多大? 地 城 考点05 动态电路中电功率的简单计算 30．如图所示，电源电压保持不变，、、均为定值电阻，，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，的功率为，此时的功率为；当S接到2时，的功率为，已知P1︰P2=32︰27。的阻值为（    ） A． B． C． D． 31．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6.5V B．灯泡L的参数为“5V1.25W” C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4 D．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1 32．如图所示电路，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”的字样。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片位置，使灯L1正常发光时，滑动变阻器的电功率为P1；用标有“12V 6W”字样的灯L2替换灯L1为让灯L2正常发光，滑动变阻器滑片P应 （选填“向右端移动”、“向左端移动”或“不移动”），若灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率为P2，则P1、P2相差 W。 33．如图所示，电源是恒流电源，能持续输出大小为0.9A的恒定电流，R1是阻值为6Ω的定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω、1A”，电流表的量程是“0～0.6A”，电压表的量程是“0～3V”。移动滑片，当电压表示数为2.4V时，R2接入电阻为 Ω；在保证电路各元件安全的前提下，电路总功率的最小值是 W。 34．为应对在寒冷的夜晚学习，小超自制了一款集加热与调光一体的台灯如图所示。已知电源电压为3V且保持不变，R1、R2均为发热电阻，其中R1阻值为30Ω且保持不变，R2上标有“20Ω，1A”，灯泡L标有“2.5V，0.5W”字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0～0.6A．求： (1)灯泡L正常发光时的电阻RL； (2)在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，R2的最大发热功率； (3)电源电压降为2.6V后，在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，灯L的最小实际电功率。 35．如图所示的电路中，只闭合时，通过的电流是1.5A。。问： (1)电源电压为多大？ (2)只闭合时，的电功率是多少？ (3)开关通断情况发生变化，整个电路的最小电功率P和最大电功率P'之比是多少？ 地 城 考点06 动态电路中电功率的范围问题 36．如图所示电路，电源电压恒为7V，电压表量程为0-3V，电流表量程为0-0.6A，滑动变阻器的规格为20Ω 1A，灯泡标有“6V 3W”字样闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变化范围1V-3V B．电流表示数变化范围0.2A-0.5A C．滑动变阻器的最大功率为5W D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω-9Ω 37．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S，在保证电路安全情况下，分别绘制了电流表示数与电压表示数，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为15Ω B．电源电压为18V C．电路的总功率范围为4.2~9W D．将两电表互换位置，变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω 38．将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电流表量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为 A．将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，R1的最大阻值为 Ω。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。 39．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 。 40．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表A的量程为0~0.6 A，电压表V1、V2的量程均为0~15V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中两只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。则电源电压为 V，小灯泡工作的功率变化范围 。 41．在如图甲所示的电路中，电源电压可调，小灯泡L规格为“6V 3.6W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω”字样。 (1)闭合开关S和S1，将滑动变阻器滑片置于中点，发现小灯泡恰好正常发光，求： ①小灯泡正常发光电流IL； ②此状态下电源电压U0； (2)调节电源电压为U且保持不变，并将一电压表并联在滑动变阻器两端，电路中电表表盘如图乙所示。闭合开关S和S2在保证电路元件均安全的情况下，滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值为50Ω，接入最小阻值为8Ω，求电路消耗的最大功率。 42．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω，1A”字样，电压表量程为0∼15V，电流表量程为0∼0.6A，R0为一定值电阻，当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)小灯泡L的电阻； (2)闭合开关S、S1，断开S2时，通电10min，电流通过定值电阻R0所做的功； (3)闭合开关S、S2，断开S1时，调节滑动变阻器，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $