第十八章电功率 专题练习 电功、电功率计算 2025-2026学年人教版九年级全一册

电功、电功率计算练习 小试牛刀基础练 一、基础公式及变形公式计算 1．如图所示的电路，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电压表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通电，整个电路消耗的电能。 【答案】(1)10V(2)240J 【详解】（1）闭合开关，两定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律可知R1两端的电压 根据串联电路的电压特点可知电源电压 （2）通电，整个电路消耗的电能 2．将标有“3V 1.2W”字样的小灯泡L与电阻R按图甲所示的方式连接起来，闭合开关后，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求： (1)电源电压； (2)通过小灯泡L的电流； (3)电阻R的阻值。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）由图甲可知，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。因为小灯泡L正常发光，所以小灯泡两端的电压等于其额定电压。即 又因为在并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以电源电压U等于小灯泡两端的电压，即 （2）因为小灯泡正常发光，所以通过小灯泡的电流IL等于其额定电流。根据电功率公式 P = UI 可得，通过小灯泡的电流为 （3）由图乙可知，电流表选择的量程是0~3A，分度值为0.1A，所以电流表的示数为 I = 1A。 因为在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和， 通过电阻R的电流为 电阻R两端的电压 根据欧姆定律可得，电阻R的阻值为 3．在学科实践活动中，物理兴趣小组的同学自制如图甲所示的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为。灯L标有“，”字样。忽略温度对电阻的影响。求： (1)灯L正常发光时的电阻； (2)灯L正常发光时，变阻器R的阻值； (3)灯L正常发光时，变阻器R工作产生的热量。 【答案】(1)(2)(3)60J 【详解】灯正常发光时的电流： ， 灯正常发光时的电阻： ； 由图乙可知，灯L与变阻器R串联，灯L正常发光时， 通过变阻器的电流等于通过灯的电流，即：， 变阻器两端的电压：， 变阻器R的阻值为： ； 变阻器R工作产生的热量： 。 4．如图所示的电路中，电阻的阻值为，S闭合后，电流表的示数为0.5A，电流表A的示数为0.8A。求： (1)电源电压； (2)电阻的电功率； (3)电阻的阻值。 【答案】(1)3.6V(2)1.8W(3)7.2Ω 【详解】（1）由图可知，两电阻并联，电流表测量电阻的电流，电流表A测量干路电流，通过电阻的电流 电源电压等于各支路两端电压，则电源电压 （2）电阻的电流 电阻的电功率 （3）电阻的阻值 5．如图电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V；3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A。求： (1)灯泡L正常发光时的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)开关S、S1均闭合时经过一分钟电路消耗的电能。 【答案】(1)0.5A(2)6(3)540J 【详解】（1）根据灯泡“6V；3W”的额定参数，由，正常发光时的电流为 （2）当S、S1均闭合时，电路总电流为1.5 A，而灯泡支路电流仍为0.5 A，则通过电阻R1的电流为1.0 A，因灯泡与R1并联，R1两端电压为6 V，故电阻R1的阻值 （3）S、S1均闭合时，电源电压为6 V，总电流为1.5 A，则电路消耗的功率 1 min内的电能为 6．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω，当只闭合开关S后，电流表的示数为0.3A。 (1)求电源两端的电压； (2)若S和S1都闭合，电流表示数为0.4A，求电阻R1的电功率； (3)若S和S1都闭合，求整个电路在1min内产生的热量。 【答案】(1)3V(2)0.3W(3)72J 【详解】（1）由图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时电流表的示数为0.3A，即通过R2的电流为I2=0.3A，则电源电压为 （2）开关S、S1均闭合时，R1和R2并联，电流表测干路的电流；已知此时电流表示数为0.4A，即干路的电流为I=0.4A，由并联电路的特点可知，此时通过R2的电流不变，仍为I2=0.3A，由并联电路的电流特点可知，通过R1的电流为 此时R1两端的电压等于电源电压，由可得，R1的电功率为 （3）开关S、S1均闭合时，R1和R2并联，电源电压为3V，电路中总电流为0.4A，由可得 7．如图所示，电源电压保持不变，，。当开关、都断开时，电流表的示数是；当开关、都闭合时，电流表的示数是。求： (1)电源电压的值。 (2)电阻的阻值。 (3)只闭合开关时，电路消耗的电功率。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）当开关S1、S2都断开时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源的电压 （2）当开关Sl、S2都闭合时，R3被短路，R1和R2并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，通过R1的电流 由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流 由欧姆定律可知，R2的阻值 （3）只闭合开关时，R3被短路，电路中只有R1工作，电路消耗的电功率 8．如图所示，，当闭合，、断开时，电流表示数为1A；闭合，、断开时，电流表示数为0.2A，画出三种条件下的简化图，并求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)当、闭合，断开时，电路的总功率。 【答案】(1)6 V(2) 24 Ω(3)7.5 W 【详解】（1）当闭合，、断开时，电路中只有R1，简化图如图所示： 则电源电压 （2）闭合，、断开时，电路中R1、R2串联，简化图如图所示： 则总电阻 电阻的阻值 （3）当、闭合，断开时，电路中R1、R2并联，简化图如图所示： 则总功率 9．如图所示电路，电源电压恒定，和均为定值电阻，。当只闭合时，电流表的示数是0.6A，只闭合时，电流表示数为0.4A，求： (1)电源电压和电阻的阻值； (2)只闭合和只断开两种情况下，整个电路消耗的功率之比。 【答案】(1)，(2)2:9 【详解】（1）当只闭合S₁时，此时电路中只有电阻R₂工作，电流表测量通过R₂的电流，设此时电流为I₁，根据欧姆定律可得电源电压U=I₁R₂=0.6A×R₂① 当只闭合S₂时，R₁与R₂串联，电流表测量串联电路的电流，设此时电流为I₂，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压U=I₂(R₁+R₂)=0.4A×(5Ω+R₂)② 电源电压恒定，联立①②两式可得0.6A×R₂=0.4A×(5Ω+R₂) 解得R₂=10Ω，将R₂的阻值10Ω代入①式，可得电源电压U=0.6A×10Ω=6V （2）设只闭合S₂时，整个电路消耗的功率为P₂，此时R₁与R₂串联，电路中的电流I₂=0.4A P₂=UI₂=6V×0.4A=2.4W 只断开S₂，开关S₁和S₃闭合时，整个电路消耗的功率为P'，此时，R₁与R₂并联，根据并联电路中总功率的特点 两种情况下，整个电路消耗的功率之比为P₂:P'=2.4W:10.8W=2:9 二、认识电能表及计算 10．小茗同学学习电能表知识后，回家仔细观察了她家的电能表如图所示，下列她针对此电能表的说法中正确的是（　　） A．“10（20）A”是说这电能表的标定电流是20安 B．“10（20）A”是说这电能表的额定最大电流是10安 C．此电能表应该接在220V的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过1转，消耗的电能是600kW·h 【答案】C 【详解】AB．“10（20）A”表示电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A，故AB错误； C．家庭电路的电压是220V，220V表示电能表应该在220V的电路中使用，故C正确； D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过600转，消耗的电能是1kW·h，故D错误。 故选C。 11．小李家中电能表的表盘如图所示，他将家里其它用电器都关闭，只让电热水器单独工作，观察到电能表指示灯闪烁了480次。下列说法错误的是（   ） A．电能表要接在家庭电路的干路上 B．数据显示小李家已消耗的电能 C．电热水器工作时的电功率为 D．电路中同时使用的用电器总功率不能超过 【答案】D 【详解】A．家庭电路的测量元件（电能表、总开关等）要接在干路上，故A正确，不符合题意； B．由电能表的表盘可知，小李家已消耗219.6kW⋅h的电能，故B正确，不符合题意； C．3200imp/(kW⋅h)表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表指示灯闪烁3200次，指示灯闪烁480次消耗的电能，用电器的功率，故C正确，不符合题意； D．电能表上220V是指电能表正常工作时的电压，40A是指电能表允许通过的最大电流，电路中同时使用的用电器总功率，故D错误，符合题意。 故选D。 12．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。结合表盘上的信息，下列说法正确的是（　　） A．电能表能直接测量家庭电路中的总功率 B．小明家本月消耗的电能为402度 C．小明家庭电路中的干路电流不得超过10A D．电能表上转盘转600转，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h 【答案】CD 【详解】A．电能表是用来测量一段时间内电路消耗电能的仪表，它并不能直接测量家庭电路中的总功率，故A错误； B．小明家本月消耗的电能为W=2178.2kW·h-2138.2kW·h=40kW·h=40度，故B错误； C．小明家电能表表盘上的10A表示电能表的标定电流为10A，即小明家庭电路中的干路电流不得超过10A，故C正确； D．电能表上转盘转600转，表示家庭电路消耗电能为，故D正确。 故选CD。 13．小李4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他5月底再观察时，发现电能表示数变为，则他家5月份消耗的电能为多少kW۰h？如果某天下午电能表在5min内转盘转了300r，那么电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是多少？用电器的总功率是多少？ 【答案】150kW‧h；3×105J；1000W 【详解】由图可知，小李4月底电能表的示数为6237.2kW·h，5月底电能表的示数为6387.2kW·h，则小李家5月份消耗的电能 3600r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3600r，由此可知,电能表转盘转了300r时，用电器消耗的电能 5min内用电器消耗的电能，根据，用电器的总功率 14．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后，电能表转盘转了600转，该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。 【答案】 120 7.2×105 【详解】[1]由图可知，小明家3月末、4月末电能表的示数分别为：6022.3kW•h、6262.3kW•h 小明家4月消耗的电能 应缴纳电费：0.5元/度×240度＝120元 [2]这段时间内，该用电器消耗的电能 三、含敏感电阻的电路计算 15．如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V 5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求： (1)鼠标垫的电阻； (2)正常工作10min，鼠标垫消耗的电能； (3)若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。 【答案】(1)5Ω(2)3000J(3)3.2W 【详解】（1）由加热鼠标垫的规格“5V 5W”可知，由功率公式可得，鼠标垫的电阻为 （2）鼠标垫正常工作时，其实际功率等于额定功率，即 工作时间 正常工作10min消耗的电能为 （3）鼠标垫的电阻是定值，当鼠标垫两端的实际电压时，其实际电功率 16．如图甲所示，是某活动小组自制肺活量测试仪的原理图，人体吹出的气体使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向左移动。图乙是滑动变阻器接入电路阻值与肺活量V的关系图像，测试仪可测量的最大肺活量为，其中电源电压，定值电阻R为。求： (1)不吹气时，电流表的示数； (2)小福同学在测试时电流表示数为，求此时电路的总功率； (3)小福同学的肺活量是多少。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）不吹气时，波纹鼓未鼓胀，故滑动变阻器RP接入电路的阻值为0 Ω。已知定值电阻为R＝10 Ω，电源电压为U＝12 V，则此时电路总电阻为10 Ω。 由欧姆定律可得 （2）小福同学测试时，电流表的示数为I2＝0.3 A，总电压仍为U＝12 V。电路的总功率 （3）测试时，电路总电阻 则此时滑动变阻器接入电路的阻值 由图乙可知，当时，对应肺活量为。 17．R是压敏电阻，压力F与电阻R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。 (1)当小石同学压力为0N时，求电流表示数（图乙）。 (2)用300N的力压电阻，求R0的电功率（图乙）。 (3)图丙中当干路电流为0.6A时，求小白同学推力F的值。 【答案】(1)0.1A(2)0.8W(3)200N 【详解】（1）图乙与串联，电流表测电路电流。由图甲可知，当小石同学压力为0N时，压敏电阻的阻值R=40Ω， 此时电路的总电阻 则电路中的电流为 （2）用300N的力压电阻时，压敏电阻的阻值R′=10Ω， 此时R0的电功率为 （3）图丙中，R与R0并联，电流表测干路电流，R0的电流 故 此时压敏电阻的阻值 从甲图可知，此时的推力为200N。 18．“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U =12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL，小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1=10V，调零后R2的滑片位置保持不变。求： (1)调零后，电路中的电流和R2接入电路中的阻值； (2)当U1=10V时，R2消耗的电功率： (3)在某次检测中，电流表示数为0.2A，试通过计算分析，判断该司机是否属于酒驾。 【答案】(1)0.1A，20Ω(2)0.2W(3)该司机属于酒驾 【详解】（1）R1表示气敏电阻，R2表示滑动变阻器接入电路的电阻。调零时U1=10 V，电源电压U=12 V，通过图像可知，当气体中酒精浓度为0时，R2的阻值为100Ω，可求出电路中电流为 R2两端的电压为 根据欧姆定律可得R2接入电路中的阻值 （2）当U1=10 V时，R2两端的电压为 通过R2的电流I=0.1 A，R2消耗的电功率为 （3）检测时电流表示数为0.2 A，则电路总电阻为 因R2仍为20Ω，故 由图乙可知R1=40 Ω对应的酒精浓度约为40mg/100 mL，介于20mg/100 mL和80mg/100 mL之间，属于酒驾。 19．交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，当酒精浓度为0时，R1阻值为100Ω，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变，查阅到相关资料如信息窗所示。 信息窗血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（M<20mg/100mL） 酒驾（20mg/100mL 到 80mg/100mL） 醉驾（M>80mg/100mL） (1)求“调零”后气敏电阻R1两端的电压； (2)求调零后R2在10s内消耗的电能； (3)对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 【答案】(1)10V(2)2J(3)属于“酒驾” 【详解】（1）调零时电流表示数I = 0.1A，由于气敏电阻R1= 100Ω（酒精浓度为0时），故各元件串联，总电流均为0.1A，则R1两端电压U1=I R1= 0.1A × 100Ω=10V （2）调零后，电源电压仍为12V，R1两端电压为10V，则滑动变阻器R2两端电压为U2=12V − 10V = 2V 电路中电流I = 0.1A，则R2消耗的电功率P = U2I = 2V × 0.1A = 0.2W 在10s内消耗的电能W=Pt= 0.2W×10s = 2J （3）检测时电流表示数变为0.16A，则电路总电阻 由于调零后R2阻值不变，故气敏电阻变为R1′ = 75Ω − 20Ω = 55Ω 对应的呼气酒精浓度记为K，由图知R1′=55Ω 时，K= (12.5 × 10-3) mg/100mL，则血液酒精浓度M= K × 2200 = 0.0125 mg/100mL × 2200 = 27.5mg/100 mL 因 20 mg/100mL < 27.5mg/100mL < 80 mg/100mL 故判定该司机属于“酒驾”范围。 20．如图甲是搭载红外线摄像机的无人机，可用于火情监测。无人机电动机的额定功率为，电池储能。图乙为控制摄像机工作的简化电路，、两点间电压达到或超过时摄像机工作。控制电路中，电源电压为，为红外线传感器，其阻值随红外线强度变化关系如图丙所示（表示红外线强度，表示其单位）；为最大阻值的电阻箱，调节其阻值可控制启动摄像机工作的最小红外线强度。求： (1)电动机以额定功率工作时，无人机可飞行的最长时间； (2)若电阻箱阻值调节为时，红外线强度为多少时摄像机刚好启动工作； (3)该系统能控制启动摄像机工作的最小红外线强度能否达到，若能请计算出的阻值，若不能，请说明如何在原来的电路中改进。 【答案】(1)3600s(2)8.0cd(3)不能，见解析 【详解】（1）无人机可飞行的最长时间为 （2）由电路图乙可知，红外线传感器Rₚ与电阻箱R串联，摄像机与电阻箱R并联。当摄像机刚好启动工作时，其两端电压即电阻箱R两端的电压9V。此时电路中的电流为 根据串联电路电压规律，红外线传感器Rₚ两端的电压为 根据欧姆定律，此时红外线传感器的阻值为 由图丙可知，当时，对应的红外线强度。 （3）要使摄像机在红外线强度为时启动，由图丙可知，此时红外线传感器的阻值为。摄像机启动时，电阻箱两端的电压为9V。此时红外线传感器两端的电压仍为3V，电流中的电流为 由于Rₚ与R串联，通过它们的电流相等，则电阻箱R的阻值应调节为 因为电阻箱的最大阻值为30Ω，小于所需的36Ω，所以该系统不能控制启动摄像机工作的最小红外线强度达到2.0cd。因此改进方法一：可以将电阻箱更换为最大阻值不小于36Ω的电阻箱。 或者方法二：当、两点间电压达到或超过时摄像机工作，根据串联分压知识可知，若要使摄像机在红外线强度为时启动，红外线传感器的阻值要增大，其分压会增多，从而导致、两点间电压减小，若要摄像机工作，可以适当增大电源电压，使、两点间分得的电压达到或超过。 得心应手提升练 1．在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻的阻值为10欧，滑动变阻器最大电阻为20欧。闭合开关，电压表示数为6伏；求： (1)通过电阻的电流； (2)变阻器连入电路的阻值； (3)变阻器滑片在最右端，求的实际电功率。 【答案】(1)0.6A(2)10Ω(3)1.6W 【详解】（1）分析电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中电流，电压表测电阻R1两端电压。 电压表示数为6V，则通过电阻R1的电流 （2）由于串联电路中电流处处相等，则通过电阻R2的电流I2=I1=0.6A 电阻R2两端电压U2=U-U1=12V-6V=6V 则变阻器连入电路的阻值 （3）变阻器滑片P在最右端，滑动变阻器最大阻值接入电路，此时电路中的总电阻为 电路中的电流为 串联电路中处处电流相等，的实际电功率 2．如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”，可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。智能语音系统中使用的智能芯片，主要利用 （填“半导体”或“超导体”）材料制作而成。给电池充电时，电池相当于 （填“电源”或“用电器”）。若只将该设备接入电路充电10分钟，电能表（主要参数如图乙所示）上的转盘转过 转。 . 【答案】 半导体 用电器 165 【详解】[1]因为半导体材料独特的物理特性，所以智能语音系统中使用的智能芯片，主要利用半导体材料。 [2]给电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能，电池相当于用电器。 [3]电池的充电消耗的电能为 电能表上的转盘转过圈数为 3．在如图所示电路中，灯泡L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器最大阻值，先闭合，将滑动变阻器滑片P滑至左端，此时灯泡L正常发光。问： (1)电源电压是多大？灯泡L正常发光时的电阻是多大？ (2)再闭合，电流表示数为0.8A，此时的电功率是多大？ (3)断开，当滑片P滑至右端时，灯泡L的实际功率是多大（假设灯泡电阻保持不变）？ 【答案】(1)6 V；12 Ω(2)1.8 W(3)0.75 W 【详解】（1）滑动变阻器滑片移到左端时，滑动变阻器接入的阻值为0，用电器中只有灯泡L接入电路，此时灯泡L两端电压等于电源电压。 此时灯泡L正常发光，则灯泡L两端电压等于额定电压，即 电源电压 灯泡的额定电流 灯泡正常发光时的电阻 （2）再闭合S₂后，流过R2的电流I2=I总− I=0.8A－0.5 A=0.3 A R2的电功率P2=UI2=6 V×0.3 A=1.8 W （3）断开S2后，滑片P移至右端，R1与灯泡串联，总电阻R总=12 Ω+12 Ω=24 Ω 电路电流 灯泡两端的电压U灯=I串R=0.25 A×12 Ω=3 V 灯泡的实际功率P灯=U灯I串=3 V×0.25 A=0.75 W 4．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 【答案】(1)9V(2)0.45A(3)486J 【详解】（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电路的总电阻 电源电压 （2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通过R1的电流 通过R2的电流 电流表测干路电流，则电流表的示数 （3）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通电2分钟时电路所消耗的电能 5． 如图所示， 电源电压恒定，R1和 R2均是定值电阻，R2=10Ω。当只闭合开关S3时，电流表的示数为0.3A；当同时闭合开关 S1和 S3时，电流表的示数为0.6A．求： (1)电源电压； (2)定值电阻R1的阻值； (3)当只闭合开关S2时，电路中的总功率。 【答案】(1)3V(2)10Ω(3)0.45W 【详解】（1）当只闭合开关S3时，只有R2接入电路，电流表测R2的电流，电源电压 （2）当同时闭合开关 S1和 S3时，R1和R2并联，电流表测干路电流，干路电流，根据并联电路电压特点可知 根据并联电路各支路互不影响可知，流过R2的电流 根据并联电路电流特点可知，流过R1的电流 定值电阻R1的阻值 （3）当只闭合开关S2时，R1和R2串联，总电阻 电源电压不变为，则电路中的总功率 6．如图所示，，小灯泡L的规格为“2.5V，0.5A”，电源电压保持不变，（不考虑温度对电阻的影响）求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)当闭合，、都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压； (3)当、、都闭合时，电流表的示数变为0.9A，求的实际功率。 【答案】(1)(2)15V(3)4.5W 【详解】（1）由小灯泡L的规格“2.5V，0.5A”可得，小灯泡正常发光时的电阻为 （2）当闭合，、都断开时，电路中电阻R1与小灯泡L串联。因为小灯泡L正常发光，所以电路中的电流等于灯泡的额定电流为0.5A，小灯泡两端的电压等于其额定电压为2.5V。 根据欧姆定律，电阻R1两端的电压为 根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的规律，电源电压为 （3）当、、都闭合时，小灯泡L被短路，电路变为电阻R1与R2并联。电流表测量干路电流，示数为0.9A，根据并联电路中各支路两端电压相等的规律，R1和R2两端的电压均等于电源电压，即 通过电阻R1的电流为 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和的规律，通过电阻R2的电流I2为 电阻R2的实际功率为 7．班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为，踏板重力不计，g=10N/kg，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，电源电压为多少？ (2)当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少？ (3)此体重计所能测量的最大体重为多少？ (4)小组成员认为，也可以将电压表改装成体重计，要求随着体重的增加，电压表示数增大，则在图甲中，电压表需要并联在 （选填“R”或“R0”）两端。 【答案】(1)12V(2)2.4W(3)120kg(4)R0 【详解】（1）当体重计空载时，压敏电阻的阻值，电路中的电流，则电源电压 （2）根据题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值，此时电路中的电流 消耗的电功率 （3）电路中允许通过的最大电流 电路中的总电阻 则压敏电阻的阻值 根据题图乙可知，此时体重计受到的压力为1200N，在水平上人对体重计的压力等于其自身重力即 故该体重计所能测量的最大体重 （4）体重增加，人对体重计的压力增大，压敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，电路中电流增大，根据可知，定值电阻两端的电压增大，故应将电压表并联在定值电阻两端。 28．如图1是小明设置的水果大小自动筛选装置。已知：电源电压为12V，R0=30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示。当传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两端电压UAB≤4.5V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。求： (1)当检测点上没有水果时，该电路电流大小； (2)若该装置刚好启动实现筛选水果时，此时压敏电阻R的功率； (3)不同等级的水果筛选的质量标准是不同的，顶级的沃柑质量应达到350g，为了达到这一标准（不改变压敏电阻R），AB之间应该换用阻值为多大的定值电阻R0。 【答案】(1)0.1A(2)1.125W(3)18Ω 【详解】（1）当无水果时，压力为0，图2可知，压敏电阻R为90 Ω，电路为串联，电源电压为12V，总电阻为 电路电流大小 （2）装置刚好启动时，定值电阻R0两端电压4.5 V，则电路电流 压敏电阻两端电压 故压敏电阻功率 （3）若顶级沃柑质量350 g时，对压敏电阻的压力等于重力 由图 2 可知压敏电阻为30Ω，且此时R0两端电压仍刚好为4.5 V，压敏电阻两端电压为7.5V，电路电流为 定值电阻阻值为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 电功、电功率计算练习 小试牛刀基础练 一、基础公式及变形公式计算 1．如图所示的电路，电源电压恒定不变，的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电压表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通电，整个电路消耗的电能。 2．将标有“3V 1.2W”字样的小灯泡L与电阻R按图甲所示的方式连接起来，闭合开关后，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求： (1)电源电压；(2)通过小灯泡L的电流；(3)电阻R的阻值。 3．在学科实践活动中，物理兴趣小组的同学自制如图甲所示的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为。灯L标有“，”字样。忽略温度对电阻的影响。求： (1)灯L正常发光时的电阻； (2)灯L正常发光时，变阻器R的阻值； (3)灯L正常发光时，变阻器R工作产生的热量。 4．如图所示的电路中，电阻的阻值为，S闭合后，电流表的示数为0.5A，电流表A的示数为0.8A。求： (1)电源电压； (2)电阻的电功率； (3)电阻的阻值。 5．如图电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V；3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A。求： (1)灯泡L正常发光时的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)开关S、S1均闭合时经过一分钟电路消耗的电能。 6．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω，当只闭合开关S后，电流表的示数为0.3A。 (1)求电源两端的电压； (2)若S和S1都闭合，电流表示数为0.4A，求电阻R1的电功率； (3)若S和S1都闭合，求整个电路在1min内产生的热量。 7．如图所示，电源电压保持不变，，。当开关、都断开时，电流表的示数是；当开关、都闭合时，电流表的示数是。求： (1)电源电压的值。 (2)电阻的阻值。 (3)只闭合开关时，电路消耗的电功率。 8．如图所示，，当闭合，、断开时，电流表示数为1A；闭合，、断开时，电流表示数为0.2A，画出三种条件下的简化图，并求： (1)电源电压； (2)电阻的阻值； (3)当、闭合，断开时，电路的总功率。 9．如图所示电路，电源电压恒定，和均为定值电阻，。当只闭合时，电流表的示数是0.6A，只闭合时，电流表示数为0.4A，求： (1)电源电压和电阻的阻值； (2)只闭合和只断开两种情况下，整个电路消耗的功率之比。 二、认识电能表及计算 10．小茗同学学习电能表知识后，回家仔细观察了她家的电能表如图所示，下列她针对此电能表的说法中正确的是（　　） A．“10（20）A”是说这电能表的标定电流是20安 B．“10（20）A”是说这电能表的额定最大电流是10安 C．此电能表应该接在220V的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示这电能表上的转盘，每转过1转，消耗的电能是600kW·h 11．小李家中电能表的表盘如图所示，他将家里其它用电器都关闭，只让电热水器单独工作，观察到电能表指示灯闪烁了480次。下列说法错误的是（   ） A．电能表要接在家庭电路的干路上 B．数据显示小李家已消耗的电能 C．电热水器工作时的电功率为 D．电路中同时使用的用电器总功率不能超过 12．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。结合表盘上的信息，下列说法正确的是（　　） A．电能表能直接测量家庭电路中的总功率 B．小明家本月消耗的电能为402度 C．小明家庭电路中的干路电流不得超过10A D．电能表上转盘转600转，表示家庭电路消耗电能0.2kW·h 13．小李4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他5月底再观察时，发现电能表示数变为，则他家5月份消耗的电能为多少kW۰h？如果某天下午电能表在5min内转盘转了300r，那么电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是多少？用电器的总功率是多少？ 14．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后，电能表转盘转了600转，该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。 三、含敏感电阻的电路计算 15．如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V 5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求： (1)鼠标垫的电阻； (2)正常工作10min，鼠标垫消耗的电能； (3)若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。 16．如图甲所示，是某活动小组自制肺活量测试仪的原理图，人体吹出的气体使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向左移动。图乙是滑动变阻器接入电路阻值与肺活量V的关系图像，测试仪可测量的最大肺活量为，其中电源电压，定值电阻R为。求： (1)不吹气时，电流表的示数； (2)小福同学在测试时电流表示数为，求此时电路的总功率； (3)小福同学的肺活量是多少。 17．R是压敏电阻，压力F与电阻R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。 (1)当小石同学压力为0N时，求电流表示数（图乙）。 (2)用300N的力压电阻，求R0的电功率（图乙）。 (3)图丙中当干路电流为0.6A时，求小白同学推力F的值。 18．“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U =12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL，小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1=10V，调零后R2的滑片位置保持不变。求： (1)调零后，电路中的电流和R2接入电路中的阻值； (2)当U1=10V时，R2消耗的电功率： (3)在某次检测中，电流表示数为0.2A，试通过计算分析，判断该司机是否属于酒驾。 19．交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，当酒精浓度为0时，R1阻值为100Ω，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变，查阅到相关资料如信息窗所示。 信息窗血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（M<20mg/100mL） 酒驾（20mg/100mL 到 80mg/100mL） 醉驾（M>80mg/100mL） (1)求“调零”后气敏电阻R1两端的电压； (2)求调零后R2在10s内消耗的电能； (3)对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 20．如图甲是搭载红外线摄像机的无人机，可用于火情监测。无人机电动机的额定功率为，电池储能。图乙为控制摄像机工作的简化电路，、两点间电压达到或超过时摄像机工作。控制电路中，电源电压为，为红外线传感器，其阻值随红外线强度变化关系如图丙所示（表示红外线强度，表示其单位）；为最大阻值的电阻箱，调节其阻值可控制启动摄像机工作的最小红外线强度。求： (1)电动机以额定功率工作时，无人机可飞行的最长时间； (2)若电阻箱阻值调节为时，红外线强度为多少时摄像机刚好启动工作； (3)该系统能控制启动摄像机工作的最小红外线强度能否达到，若能请计算出的阻值，若不能，请说明如何在原来的电路中改进。 得心应手提升练 1．在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻的阻值为10欧，滑动变阻器最大电阻为20欧。闭合开关，电压表示数为6伏；求： (1)通过电阻的电流；(2)变阻器连入电路的阻值；(3)变阻器滑片在最右端，求的实际电功率。 2．如图甲所示是某款智能语音爬楼“神器”，可以帮助腿脚不便的老年人上下楼。智能语音系统中使用的智能芯片，主要利用 （填“半导体”或“超导体”）材料制作而成。给电池充电时，电池相当于 （填“电源”或“用电器”）。若只将该设备接入电路充电10分钟，电能表（主要参数如图乙所示）上的转盘转过 转。 . 3．在如图所示电路中，灯泡L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器最大阻值，先闭合，将滑动变阻器滑片P滑至左端，此时灯泡L正常发光。问： (1)电源电压是多大？灯泡L正常发光时的电阻是多大？ (2)再闭合，电流表示数为0.8A，此时的电功率是多大？ (3)断开，当滑片P滑至右端时，灯泡L的实际功率是多大（假设灯泡电阻保持不变）？ 4．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 5． 如图所示， 电源电压恒定，R1和 R2均是定值电阻，R2=10Ω。当只闭合开关S3时，电流表的示数为0.3A；当同时闭合开关 S1和 S3时，电流表的示数为0.6A．求： (1)电源电压； (2)定值电阻R1的阻值； (3)当只闭合开关S2时，电路中的总功率。 6．如图所示，，小灯泡L的规格为“2.5V，0.5A”，电源电压保持不变，（不考虑温度对电阻的影响）求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)当闭合，、都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压； (3)当、、都闭合时，电流表的示数变为0.9A，求的实际功率。 7．班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为，踏板重力不计，g=10N/kg，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，电源电压为多少？ (2)当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少？ (3)此体重计所能测量的最大体重为多少？ (4)小组成员认为，也可以将电压表改装成体重计，要求随着体重的增加，电压表示数增大，则在图甲中，电压表需要并联在 （选填“R”或“R0”）两端。 28．如图1是小明设置的水果大小自动筛选装置。已知：电源电压为12V，R0=30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示。当传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两端电压UAB≤4.5V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。求： (1)当检测点上没有水果时，该电路电流大小； (2)若该装置刚好启动实现筛选水果时，此时压敏电阻R的功率； (3)不同等级的水果筛选的质量标准是不同的，顶级的沃柑质量应达到350g，为了达到这一标准（不改变压敏电阻R），AB之间应该换用阻值为多大的定值电阻R0。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $