15.2 电功率（知识解读）2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练（苏科版）

15.2 电功率（知识解读）（解析版） •知识点1 电功率的概念 •知识点2 电功率的计算 •知识点3 额定电压 额定功率 •知识点4 测量灯泡的电功率 •知识点5 电功率多档位、范围值问题 •作业 巩固训练 电功率的概念 知识点1 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。 【典例1】下列说法正确的是（    ） A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率大的用电器单位时间内消耗的电能一定多 C．电功率大的用电器消耗电能不一定快 D．电功率大的用电器消耗的电能一定多 【变式1-1】根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大 C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大 【变式1-2】电功率是表示电流做功 的物理量，它的基本单位是 。 【变式1-3】某家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为5A，正常工作1min，消耗的电能 J，可使标有“1800imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁 次；某手机具有“超级快充”功能，匹配相应的充电器即可自动向该手机电池实现“超级快充”，“超级快充”的“快”是指 。（选填“功率大”、“电能多”或“电压大” ） 电功率的计算 知识点2 1、电功率的定义式：。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。 对应单位：P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 2、电功率的计算式：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） 3、电功率的导出式：、。电功率的导出式仅适用于纯电阻电路。 推导过程;。 注意： （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。 4、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： 【典例2】小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，、为阻值一定的电热丝。闭合开关、，通过、的电流分别为0.6A、0.4A。求： (1)电热丝的电阻。 (2)此时电路的总电功率。 【变式2-1】家庭电路中，白炽灯稳定发光前，灯丝的电阻逐渐变大，其电流和电功率的变化情况分别是（　　） A．电流变大，电功率变大 B．电流变大，电功率变小 C．电流变小，电功率变大 D．电流变小，电功率变小 【变式2-2】某款家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，已知，，则该电热壶以加热挡正常工作时，电功率为 W。 【变式2-3】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。 额定电压 额定功率 知识点3 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。 注意： （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】某电冰箱铭牌上标有“”字样。电冰箱正常工作时的额定功率是 W，通过它的电流为 A。 【变式3-1】将“　”和“　”的小灯泡接入不同的电路中，使它们都能够正常发光。则正常发光时，它们具有相同的（　　） A．电功率 B．电压 C．电阻 D．电流 【变式3-2】关于标有“6V  3W”字样的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响），下列说法正确的是（    ） A．小灯泡的实际电压是 B．小灯泡正常发光时的功率是 C．小灯泡的电阻为 D．小灯泡正常发光时的电流是 【变式3-3】某电热器铭牌上标有“220V  110W”的字样，用电器的额定功率是 W，额定电流是 A，正常工作时的电阻为 。 测量灯泡的电功率 知识点4 1、伏安法测量小灯泡的电功率 （1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 （2）实验原理：。 （3）实验方法：伏安法。 （4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 （5）实验步骤 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 （6）实验分析和结论 ①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 ②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。 ③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 2、实验注意事项 ①连接电路时开关一定要断开，并且滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，以保护电路。 ②电压表和电流表的量程，应大于小灯泡的额定电压和额定电流，以免烧坏电表。 ③滑动变阻器的选择：通过它的最大电流应大于灯泡的额定电流，它的最大阻值应使连入它后电路的电流不超过灯泡的额定电流太大，最好和灯泡的电阻大致差不多，这样调节效果更明显。 ④在移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则易烧坏灯泡。 3、伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 （1）滑动变阻器接成定值电阻；（2）滑动变阻器滑片在阻值最大处很难调节；（3）电源电压过低 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 （1）电流表、电压表位置互换了； （2）灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良； 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 （1）电流表或电压表的量程过大；（2）电源电压太低；（3）滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 （1）电流表或电压表量程选择过小；（2）电路中出现短路；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值太小 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 （1）电源电压过高；（2）选用滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断 4、特殊方法测量小灯泡的电功率（用单一电表测小灯泡额定功率的典型电路） 方法 电路原理图 直接测量的物理量 小灯泡的电功率表达式 安阻法 闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表A1、A2的示数分别为I1、I额 （U额=I1R0） 只闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额；保持滑片位置不变，断开开关S3，闭合S1、S2，电流表示数为I1 U额=（I1-I额）R0 伏阻法 闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表V1、V2示数分别为U1、U额 ， 闭合开关S1，开关S2与1端闭合，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额；保持滑片位置不变，把开关S2与2闭合，记录此时电压表示数为U1 ， 保持电源电压U不变，闭合开关S，调节电阻箱至恰当的数值，使电压表示数为U额，记录此时电阻箱的阻值R0 ， 【典例4】小聪在“测定额定电压为3.8V的小灯泡的电功率”实验中： (1)在图a中，请你用笔画线表示导线，把图中的电路连接好 ；（请勿更改原有导线，导线不得交叉） (2)在连接电路时，开关应该是 的； (3)连接电路正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表都有较小示数，则灯泡不亮的原因可能是 ，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光。此时若电流表的示数如图b所示，其示数为 A，则小灯泡的额定功率是 W； (4)继续进行实验，得到下表的数据，小明分析表中数据认为小灯泡的电功率不能求平均值，其原因是 ，同时我们进一步通过对表中数据进行分析应该知道 （选填“能”或“不能”）用该装置探究“电流与电压的关系”。 次序 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1 1.5 2 3.8 电流/A 0.1 0.16 0.2 0.24 【变式4-1】一个实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为6V，电源电压为8V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡变亮； (2)在连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数且不变，则出现的故障可能是 ； (3)排除故障后闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直到灯泡正常发光； (4)在移动滑片的过程中，小组成员记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如丙图所示的图像。根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 W。 【变式4-2】在“伏安法”测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电流为0.3A，如图甲是连接的实物电路。 (1)如图甲所示，小丽仔细检查后，发现电路连接有错误，请你在图中错误的线上画“×”，并画上一条正确的导线； (2)纠正错误后，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； (3)同桌小玮也利用图中器材测量小灯泡的电功率，在他重新连接好电路后，移动滑片时发现：当电表示数变大时，小灯泡却变暗了。你认为产生这一现象的原因可能是小玮在连接电路时 ； (4)考虑到电表本身的电阻对实验的影响，若用该装置测量小灯泡灯丝的电阻值，测量结果将 （选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 电功率多档位、范围值问题 知识点5 1、多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。 （1）高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻R高最小。 （2）中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻R中高于高温档。 （3）低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻R低最大。 2、并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法： 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐） 方法二：根据公式求解较为方便。 3、对特定条件下电路中电流、电压允许的最大值、最小值 确定出每个用电器的额定电流、电流表的量程和滑动变阻器的最大电流，以其中最小的电流作为电路的最大电流；最小电流则需滑动变阻器接入阻值最大（当滑动变阻器两端有电压限制时，需满足滑动变阻器两端电压达到最大），通过欧姆定律求解得到。通过最大电流和最小电流求得电压的最大值和最小值。 4、电路中可能出现的最大、最小功率 首先要判断：变阻器阻值从最小变到最大的过程中，相应的电压，电流的功率是否是单调变化（递增或递减）还是非单调变化，非单调变化就有最值（最大或最小）。在解题时，头脑里一定要呈数学函数图像，判断该图像的类型，性质等等。在求电功率的最大、最小值时，将电功率写成关于电阻的二次函数的形式，即P=（A-B）2+C，当A=B时有最值。 5、电路中的最大电流I大：由“用电器额定电流、电流表量程、滑动变阻器的最大电流”中的小电流值决定，则，故R小滑=R总小-R定、U小滑=I大R小滑、P大=UI大。电路中的最小电流I小：由滑动变阻器接入最大阻值决定，则R总大=R定值＋R滑大、，U滑大=I小R滑大、P小=UI小。滑动变阻器分得最大电压U滑大：由电压表量程决定。 【典例5】如图，电源电压恒定，、是定值电阻，，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。只闭合开关，电流表的示数为1.8A；同时闭合开关、、电流表的示数变为2.4A。求： (1)电源电压； (2)只闭合，滑片位于最左端时，电路总功率； (3)只闭合开关时，在电路安全情况下，的功率最大值。 【变式5-1】某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，、是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。下列各有关结论说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 50W 暖风功率 1050W 热风功率 1930W A．只闭合时浴霸处于暖风状态，正常工作电路产生的热量为 B．每根电阻丝的阻值是 C．浴霸正常工作电路消耗的最大电能为 D．浴霸中电动机的电阻约为 【变式5-2】如图所示电路中，电源电压恒为9V，，滑动变阻器标有“50Ω  1A”，电流表量程为“0~0.6A”，小灯泡L标有“6V  0.6W”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。当开关S闭合，S1、S2断开时，小灯泡L正常发光，则通过L和的电流关系为 （选填“>”“<”或“=”）；当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的电功率变化范围为 W。 【变式5-3】图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内的绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝。只闭合开关时低温挡工作，、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率之比为4：3，，忽略电阻丝阻值随温度的变化。求： (1)通过电阻丝的电流； (2)低温挡的功率； (3)电阻丝的阻值。 1．下列对日常生活中的有关量的估测，其中最符合实际的是（　　） A．洗澡时感觉舒适的水温约为60℃ B．教室内LED灯正常发光时的电流约为5A C．一节蓄电池的电压约为2V D．家用空调的电功率约为10W 2．下列关于校园生活相关物理量的估测合理的是（　　） A．一节物理课的时间约为45h B．饮水机的功率约为2000W C．电话手表的质量约为2kg D．学生正常的步行速度约为1m/s 3．将阻值相等的电阻R1和R2串联后接在一个电压恒定的电源两端。若其中R1的电阻值不随温度的变化而变化，而R2的电阻值随温度升高而增大。随温度的下降而减小。则对R2加热或冷却，R2的电功率的变化情况为（    ） A．加热升温时，电功率增大，而冷却降温时，电功率减小 B．加热升温时，电功率减小，而冷却降温时，电功率增大 C．无论是加热还是冷却，电功率均增大 D．无论是加热还是冷却，电功率均减小 4．将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（    ） A．电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光 B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C．灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为1A D．电源最高电压不能高于9V 5．两个定值电阻R1和R2，将它们串联后接在电路中，总功率为P1，将它们并联后接在原电路中，总功率为P2，则（　　） A．P1=P2 B．P1>P2 C．P1<P2 D．无法判断 6．如图所示，标明了每个小灯泡的额定功率和额定电压，则其中灯泡都能正常发光的是（　　） A． B． C． D． 7．小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为，电压表、电流表示数变化量分别为，则下列说法正确的是（　　） A．被测人员身高越高，电压表示数变小，电流表示数变大 B．被测人员身高越高，整个电路中的电功率越大 C．无论被测人员身高如何，的值不变 D．无论被测人员身高如何，的值不变 8．为了减少汽车尾气对环境的污染，保障人体健康，我国近期鼓励人们购买新能源汽车，同时加大对排污不达标车辆的检测。如图甲是某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，为定值电阻，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．R的阻值随有害尾气浓度β的增大而增大 B．当β增大时电压表示数变小，电流表示数变小 C．当β增大时电压表示数变大，电路总功率变小 D．当β增大时电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变 9．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（   ） A．b曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像 B．电源电压为8V C．灯泡的额定功率为4.0W D．滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～40Ω 10．某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其内部电路如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W，则保温时电路中的电流是 A，= Ω。 11．一只家用电能表上标有3000r/（kW·h）字样，表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转 r。若室内只接了一只灯泡，测出转盘3min内转了15r，则灯泡在这段时间内消耗的电能是 kW·h，此灯泡的功率为 W。 12．如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，则电阻R1和R2之比是 ，R1和R2消耗的功率之比是 。 13．有两只灯泡，灯L1标有“12V　6W”、灯L2标有“12V　12W”，灯L1和L2的U-I图像如图所示。若将L1、L2串联接在某电路中，使灯L1恰好能正常发光，则此时灯L2的实际功率为 W。 14．将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器、阻值为15Ω的和标有“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，电压表量程为0~3V，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，当接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和，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。 15．小明同学做“测量小灯泡电功率”的实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、规格为“  0.5A”的滑动变阻器、开关、导线。 (1)图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是 ； (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。 16．小滨在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 (2)闭合开关，小滨发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，进行实验，当电压表示数为0.6V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1 1.2 8 2 电流I/A 0.1 0.12 0.16 0.2 分析数据时，小滨发现一组数据是有问题的，可能是读数时出现了错误，它是第 （填数据序号）组。 (4)剔除错误数据进一步分析，小滨得出如下结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。 (5)将定值电阻分别换成小灯泡和发光二极管，移动滑动变阻器继续进行实验： ①通过实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是灯泡的电阻随 变化而改变； ②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率，通过观察亮度和电功率数值发现，在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用 （选填“小灯泡”或“发光二极管”）作为照明灯具。 (6)小滨整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1； ②闭合开关S，当 时，电流表示数为I2； ③则滑动变阻器的最大阻值为 （用R0、I1、I2表示）。 17．某同学家中的电热水壶标有“220V  880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I。 (2)电热水壶的电阻R。 (3)电热水壶正常工作消耗的电能W。 (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 18．如图所示，滑动变阻器的变阻范围为0～20Ω，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表、电流表的读数分别为12V和0.3A，求： (1)电阻R1的阻值； (2)滑片移到右端时，通过R2的电流； (3)滑片移到右端时，R2的电功率。 19．如图甲为三挡位电炖锅，图乙为其内部电路简化图，已知四个发热电阻阻值相等，可实现高、中、低三挡的挡位调节，其中只能看清电炖锅低温挡功率为550W。求： (1)该电炖锅每个发热电阻的阻值； (2)该电炖锅在高温挡烧水时，当其工作5min消耗的电能； (3)小李想验证电炖锅的实际功率与说明书中所标的功率是否相符，他用所学知识和爸爸进行了如下实验操作：关掉家里的其它用电器，只让电炖锅在低温挡单独工作，观察到家中的电能表标着“”，且在10min内电能表的转盘转了200r，请你通过计算和分析帮助他进行验证，如果不相符，请写出一种造成这种差异的原因。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.2 电功率（知识解读）（解析版） •知识点1 电功率的概念 •知识点2 电功率的计算 •知识点3 额定电压 额定功率 •知识点4 测量灯泡的电功率 •知识点5 电功率多档位、范围值问题 •作业 巩固训练 电功率的概念 知识点1 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。 【典例1】下列说法正确的是（    ） A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率大的用电器单位时间内消耗的电能一定多 C．电功率大的用电器消耗电能不一定快 D．电功率大的用电器消耗的电能一定多 【答案】B 【详解】A．电功是表示电流通过用电器时做功多少的物理量，电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误； B．电功率表示电流在单位时间内做功的多少，即电功率大的用电器，在单位时间内消耗的电能一定多，故B正确； C．电功率是表示电流做功快慢的物理量，故电功率大的用电器消耗电能一定快，故C错误； D．由于不知道通电时间，故电功率大的用电器消耗的电能不一定多，故D错误。 故选B。 【变式1-1】根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大 C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大 【答案】D 【详解】A．由公式可知，电流做功越快，而不是越多，电功率越大，故A错误； B．由公式可知，在做功相同的情况下，电流做功时间越短，电功率越大，故B错误； C．根据电功率公式 可知，在电流相同的情况下，两端电压大的灯泡，电功率一定大，故C错误； D．根据电功率公式可知，电功率在数值上等于电压与电流的乘积，所以灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大，故D正确。 故选D。 【变式1-2】电功率是表示电流做功 的物理量，它的基本单位是 。 【答案】 快慢 瓦特 【详解】[1][2]电功率是用电器消耗的电能与时间的比，表明电流做功快慢的物理量，它的基本单位是瓦特，简称瓦，符号W。 【变式1-3】某家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为5A，正常工作1min，消耗的电能 J，可使标有“1800imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁 次；某手机具有“超级快充”功能，匹配相应的充电器即可自动向该手机电池实现“超级快充”，“超级快充”的“快”是指 。（选填“功率大”、“电能多”或“电压大” ） 【答案】 6.6×104 33 功率大 【详解】[1]吸尘器正常工作1min消耗的电能： [2]电能表指示灯共闪烁次数 [3]在手机电池充电储存的电能一定时，充电功率越大，手机的充电时间越短，由此可知， “超级快充”的“快”是指充电的电功率大。 电功率的计算 知识点2 1、电功率的定义式：。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。 对应单位：P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 2、电功率的计算式：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） 3、电功率的导出式：、。电功率的导出式仅适用于纯电阻电路。 推导过程;。 注意： （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。 4、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： 【典例2】小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，、为阻值一定的电热丝。闭合开关、，通过、的电流分别为0.6A、0.4A。求： (1)电热丝的电阻。 (2)此时电路的总电功率。 【详解】（1）由电路图可知，当开关、都闭合时，电阻和并联，电源电压，由于并联电路中电源电压与各支路两端的电压相等，所以两端的电压为 根据欧姆定律可得，电热丝的电阻 （2）由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路的总电流 此时电路的总电功率 【变式2-1】家庭电路中，白炽灯稳定发光前，灯丝的电阻逐渐变大，其电流和电功率的变化情况分别是（　　） A．电流变大，电功率变大 B．电流变大，电功率变小 C．电流变小，电功率变大 D．电流变小，电功率变小 【答案】D 【详解】白炽灯稳定发光前，灯丝的电阻逐渐变大，白炽灯两端的电压不变，通过灯丝的电流变小，根据，灯的实际功率变小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式2-2】某款家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，已知，，则该电热壶以加热挡正常工作时，电功率为 W。 【答案】968 【详解】由图可知，开关S接1时，只有工作，开关S接2时，电热丝、串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻等于各分电阻之和。所以，当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，根据可知，电路的电功率最大，即电热壶处于加热挡，则加热挡的功率为 【变式2-3】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。 【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 额定电压 额定功率 知识点3 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。 注意： （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】某电冰箱铭牌上标有“”字样。电冰箱正常工作时的额定功率是 W，通过它的电流为 A。 【答案】 110 0.5 【详解】[1][2]电冰箱铭牌上标有“”字样，即电冰箱的额定电压为220V，额定功率为110W；由公式得，通过电冰箱的电流为：。 【变式3-1】将“　”和“　”的小灯泡接入不同的电路中，使它们都能够正常发光。则正常发光时，它们具有相同的（　　） A．电功率 B．电压 C．电阻 D．电流 【答案】D 【详解】A．电功率：电功率，由于电压U不同、电流I相同，所以电功率不同，故A不符合题意； B．电压：额定电压分别为 2.5V 和 3.8V，明显不同，故B不符合题意； C．电阻：根据欧姆定律，电压U不同、电流I相同，所以电阻不同，故C不符合题意； D．两者的额定电流都是0.3A，正常发光时，电流等于额定电流，因此电流相同，故D符合题意。 故选D。 【变式3-2】关于标有“6V  3W”字样的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响），下列说法正确的是（    ） A．小灯泡的实际电压是 B．小灯泡正常发光时的功率是 C．小灯泡的电阻为 D．小灯泡正常发光时的电流是 【答案】C 【详解】由题干可知，忽略温度对灯丝电阻的影响，额定电压为，额定功率，通过公式计算电阻为 正常发光时的电流为 A．“6V”是额定电压，实际电压由电路决定，不一定等于6V，故A错误； B．“3W”是额定功率，正常发光时功率应为3W，不是6W，故B错误； C．通过公式计算为，电阻与计算结果一致，故C正确； D．正常发光时的电流是 0.5A，不是0.2A，故D错误。 故选C。 【变式3-3】某电热器铭牌上标有“220V  110W”的字样，用电器的额定功率是 W，额定电流是 A，正常工作时的电阻为 。 【答案】 110 0.5 440 【详解】[1]由铭牌“220V 110W”知电热器的额定电压，额定功率。 [2]由公式得通过电热器的额定电流为 [3]用电热的电阻为 测量灯泡的电功率 知识点4 1、伏安法测量小灯泡的电功率 （1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 （2）实验原理：。 （3）实验方法：伏安法。 （4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 （5）实验步骤 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 （6）实验分析和结论 ①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 ②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。 ③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 2、实验注意事项 ①连接电路时开关一定要断开，并且滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，以保护电路。 ②电压表和电流表的量程，应大于小灯泡的额定电压和额定电流，以免烧坏电表。 ③滑动变阻器的选择：通过它的最大电流应大于灯泡的额定电流，它的最大阻值应使连入它后电路的电流不超过灯泡的额定电流太大，最好和灯泡的电阻大致差不多，这样调节效果更明显。 ④在移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则易烧坏灯泡。 3、伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 （1）滑动变阻器接成定值电阻；（2）滑动变阻器滑片在阻值最大处很难调节；（3）电源电压过低 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 （1）电流表、电压表位置互换了； （2）灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良； 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 （1）电流表或电压表的量程过大；（2）电源电压太低；（3）滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 （1）电流表或电压表量程选择过小；（2）电路中出现短路；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值太小 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 （1）电源电压过高；（2）选用滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断 4、特殊方法测量小灯泡的电功率（用单一电表测小灯泡额定功率的典型电路） 方法 电路原理图 直接测量的物理量 小灯泡的电功率表达式 安阻法 闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表A1、A2的示数分别为I1、I额 （U额=I1R0） 只闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额；保持滑片位置不变，断开开关S3，闭合S1、S2，电流表示数为I1 U额=（I1-I额）R0 伏阻法 闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表V1、V2示数分别为U1、U额 ， 闭合开关S1，开关S2与1端闭合，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额；保持滑片位置不变，把开关S2与2闭合，记录此时电压表示数为U1 ， 保持电源电压U不变，闭合开关S，调节电阻箱至恰当的数值，使电压表示数为U额，记录此时电阻箱的阻值R0 ， 【典例4】小聪在“测定额定电压为3.8V的小灯泡的电功率”实验中： (1)在图a中，请你用笔画线表示导线，把图中的电路连接好 ；（请勿更改原有导线，导线不得交叉） (2)在连接电路时，开关应该是 的； (3)连接电路正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表都有较小示数，则灯泡不亮的原因可能是 ，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光。此时若电流表的示数如图b所示，其示数为 A，则小灯泡的额定功率是 W； (4)继续进行实验，得到下表的数据，小明分析表中数据认为小灯泡的电功率不能求平均值，其原因是 ，同时我们进一步通过对表中数据进行分析应该知道 （选填“能”或“不能”）用该装置探究“电流与电压的关系”。 次序 1 2 3 4 5 电压/V 0.5 1 1.5 2 3.8 电流/A 0.1 0.16 0.2 0.24 【答案】(1) (2)断开 (3) 滑动变阻器连入电路阻值太大 3.8 0.32 1.216 (4) 小灯泡在不同电压下的功率不同，求平均值没有意义 不能 【详解】（1）实验中，小灯泡应与滑动变阻器串联，小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表选择大量程，并联在灯泡两端，滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路，如图所示： （2）连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 （3）[1]小灯泡不发光，电压表和电流表都有较小示数，说明是滑动变阻器连入电路阻值太大，电路中电流太小，小灯泡实际功率太小，未达到发光功率。 [2]为了测量灯泡的电功率，应使灯泡达到额定电压，因此调节应滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，此时小灯泡正常发光。 [3][4]图b中，电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，则灯泡的额定功率为 （4）[1]由表格数据可知，灯泡在不同电压下的功率不同，故求平均值没有意义。 [2]探究“电流与电压的关系”时，要控制电阻不变，由表中数据可知，小灯泡的电阻不是一个定值，所以不能用该装置探究“电流与电压的关系”。 【变式4-1】一个实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为6V，电源电压为8V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡变亮； (2)在连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表始终无示数，电压表有示数且不变，则出现的故障可能是 ； (3)排除故障后闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直到灯泡正常发光； (4)在移动滑片的过程中，小组成员记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如丙图所示的图像。根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2)灯泡断路 (3)右 (4)3 【详解】（1）滑片向右移，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如图所示： （2）连接好电路闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了，故出现该故障的原因可能是灯泡断路。 （3）由图乙可知，电压表使用的是0~15V量程，分度值为0.5V，示数为4V，小于小灯泡的额定电压6V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向右移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡正常发光。 （4）由图丙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡电流为0.5A，则小灯泡额定功率为 【变式4-2】在“伏安法”测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电流为0.3A，如图甲是连接的实物电路。 (1)如图甲所示，小丽仔细检查后，发现电路连接有错误，请你在图中错误的线上画“×”，并画上一条正确的导线； (2)纠正错误后，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； (3)同桌小玮也利用图中器材测量小灯泡的电功率，在他重新连接好电路后，移动滑片时发现：当电表示数变大时，小灯泡却变暗了。你认为产生这一现象的原因可能是小玮在连接电路时 ； (4)考虑到电表本身的电阻对实验的影响，若用该装置测量小灯泡灯丝的电阻值，测量结果将 （选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】(1) (2)0.75 (3)将电压表并联在了滑动变阻器两端 (4)小于 【详解】（1）“伏安法”测量小灯泡额定功率的实验中，要求电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器和小灯泡串联，电流表串联在电路中，如图所示： （2）当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，分度值为0.1V，根据指针位置可知，电压表的示数为2.5V，小灯泡的额定功率为 （3）移动滑片时发现：当电压表示数变大时，灯却变暗了，说明电流减小，滑动变阻器电阻增大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压增大，与电压表示数变化相同，说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压，而不是灯泡两端电压，故产生这一现象的原因可能是连接电路时将电压表并在了滑动变阻器两端。 （4）测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是电阻两端的实际电压，根据公式可知，电阻的测量值小于真实值。 电功率多档位、范围值问题 知识点5 1、多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。 （1）高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻R高最小。 （2）中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻R中高于高温档。 （3）低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻R低最大。 2、并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法： 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐） 方法二：根据公式求解较为方便。 3、对特定条件下电路中电流、电压允许的最大值、最小值 确定出每个用电器的额定电流、电流表的量程和滑动变阻器的最大电流，以其中最小的电流作为电路的最大电流；最小电流则需滑动变阻器接入阻值最大（当滑动变阻器两端有电压限制时，需满足滑动变阻器两端电压达到最大），通过欧姆定律求解得到。通过最大电流和最小电流求得电压的最大值和最小值。 4、电路中可能出现的最大、最小功率 首先要判断：变阻器阻值从最小变到最大的过程中，相应的电压，电流的功率是否是单调变化（递增或递减）还是非单调变化，非单调变化就有最值（最大或最小）。在解题时，头脑里一定要呈数学函数图像，判断该图像的类型，性质等等。在求电功率的最大、最小值时，将电功率写成关于电阻的二次函数的形式，即P=（A-B）2+C，当A=B时有最值。 5、电路中的最大电流I大：由“用电器额定电流、电流表量程、滑动变阻器的最大电流”中的小电流值决定，则，故R小滑=R总小-R定、U小滑=I大R小滑、P大=UI大。电路中的最小电流I小：由滑动变阻器接入最大阻值决定，则R总大=R定值＋R滑大、，U滑大=I小R滑大、P小=UI小。滑动变阻器分得最大电压U滑大：由电压表量程决定。 【典例5】如图，电源电压恒定，、是定值电阻，，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。只闭合开关，电流表的示数为1.8A；同时闭合开关、、电流表的示数变为2.4A。求： (1)电源电压； (2)只闭合，滑片位于最左端时，电路总功率； (3)只闭合开关时，在电路安全情况下，的功率最大值。 【详解】（1）当只闭合开关S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测量通过R₁的电流，此时电流I₁=1.8A。 根据欧姆定律可得，电源电压U为U=I₁R₁=1.8A×10Ω=18V （2）当同时闭合开关S₁、S₂、S₃时，分析电路可知，电阻R₁与R₂并联，电流表测量干路电流，通过R₁的电流 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R₂的电流I₂为 电阻R₂的阻值为 当只闭合S₂，滑片位于最左端时，R₂与滑动变阻器的最大阻值串联。滑动变阻器的最大阻值=20Ω 此时电路的总电阻 电路总功率 （3）当只闭合开关S₃时，R₁与滑动变阻器R₃串联。设滑动变阻器接入电路的电阻为R₃'。根据滑动变阻器的铭牌“20Ω1A”可知，其允许通过的最大电流为1A。为保证电路安全，电路中的电流I'不能超过1A。则 解得 因此，滑动变阻器接入电路的有效电阻范围是8Ω≤R₃'≤20Ω R₃的功率 对于定值电阻和可变电阻串联的电路，当可变电阻的阻值等于定值电阻的阻值时，可变电阻的功率最大。即当R₃'=R₁=10Ω 时，R₃的功率有最大值。此阻值在8Ω~20Ω的安全范围内。此时电路中的电流为 R₃的功率最大值为 【变式5-1】某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，通过开关断开闭合既可以实现照明、又可以实现送暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，、是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。下列各有关结论说法正确的是（　　） 额定电压 220V 照明功率 50W 暖风功率 1050W 热风功率 1930W A．只闭合时浴霸处于暖风状态，正常工作电路产生的热量为 B．每根电阻丝的阻值是 C．浴霸正常工作电路消耗的最大电能为 D．浴霸中电动机的电阻约为 【答案】C 【详解】A．只闭合时，与电动机M并联，电路中电阻较大，根据可知工作时对应暖风状态；同时闭合S2和S3时，两个电阻并联接入电路，电路中总电阻较小，由根据可知工作时对应热风状态，当送暖风时，功率，正常工作，电流做的功 电动机为非纯电阻电路，其工作时产生的热量小于电流做的功，故A错误； B．热风功率，暖风功率，则功率 由得 由题可知两根电热丝阻值相同，则每根电热丝的阻值为，故B错误； C．浴霸正常工作电路消耗最大电能对应为照明+热风状态，电路总功率 10min消耗电能，故C正确； D．两根电热丝阻值相同，两根电热丝并联接入电路，则两根电热丝的电功率相等，则电动机功率为 则电动机电阻为 但电动机工作时是非纯电阻电路，工作时，大部分电能转化为机械能，少部分电能转化为内能，则用计算出的电阻不准确，故D错误。 故选C。 【变式5-2】如图所示电路中，电源电压恒为9V，，滑动变阻器标有“50Ω  1A”，电流表量程为“0~0.6A”，小灯泡L标有“6V  0.6W”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。当开关S闭合，S1、S2断开时，小灯泡L正常发光，则通过L和的电流关系为 （选填“>”“<”或“=”）；当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的电功率变化范围为 W。 【答案】 = 【详解】[1]分析电路可知，当开关S闭合，S1、S2断开时，L和串联，根据串联电流规律，通过L和的电流关系为。 [2]当S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，和滑动变阻器并联，电流表测干路电流。电流表量程为“0~0.6A”，则干路电流最大为0.6A。支路的电流为 根据并联电流规律，滑动变阻器的电流最大为 则滑动变阻器的电功率最大为 滑动变阻器最大阻值为，根据，滑动变阻器的电功率最小为 所以滑动变阻器的电功率变化范围为。 【变式5-3】图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内的绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝。只闭合开关时低温挡工作，、都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率之比为4：3，，忽略电阻丝阻值随温度的变化。求： (1)通过电阻丝的电流； (2)低温挡的功率； (3)电阻丝的阻值。 【详解】（1）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知电功率最大，为高温挡，根据并联电路电压特点U=U1=U2=6V ，通过R1的电流为 （2）只闭合开关S1时，只有R1接入电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知电功率最小，为低温挡，低温挡的功率 （3）高温挡和低温挡的功率之比为4：3，则，即 解得。电阻丝的阻值 1．下列对日常生活中的有关量的估测，其中最符合实际的是（　　） A．洗澡时感觉舒适的水温约为60℃ B．教室内LED灯正常发光时的电流约为5A C．一节蓄电池的电压约为2V D．家用空调的电功率约为10W 【答案】C 【详解】A．人体体温约37℃，洗澡时感觉舒适的水温略高于体温，约为40℃，故A不符合题意； B．教室内LED灯正常发光时的电流约0.2A，故B不符合题意； C．一节铅酸蓄电池的标准电压为2V，故C符合题意； D．家用空调的功率一般在1000W左右，故D不符合题意。 故选C。 2．下列关于校园生活相关物理量的估测合理的是（　　） A．一节物理课的时间约为45h B．饮水机的功率约为2000W C．电话手表的质量约为2kg D．学生正常的步行速度约为1m/s 【答案】D 【详解】A．一节物理课的时间约为，故A不符合题意； B．饮水机的加热功率约为500W左右，2000W与实际情况差距较大，故B不符合题意； C．电话手表的质量约为，故C不符合题意； D．学生正常的步行速度约为1m/s，故D符合题意。 故选D。 3．将阻值相等的电阻R1和R2串联后接在一个电压恒定的电源两端。若其中R1的电阻值不随温度的变化而变化，而R2的电阻值随温度升高而增大。随温度的下降而减小。则对R2加热或冷却，R2的电功率的变化情况为（    ） A．加热升温时，电功率增大，而冷却降温时，电功率减小 B．加热升温时，电功率减小，而冷却降温时，电功率增大 C．无论是加热还是冷却，电功率均增大 D．无论是加热还是冷却，电功率均减小 【答案】D 【详解】在串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故R1和R2串联时电路中的电流为 则R2的功率为 当R1和R2相等时 此时，即此时R2消耗的功率最大，故当对R2加热或冷却时，即R1和R2不相等，则 故R2消耗的功率均小于，所以无论是加热还是冷却，电功率均减小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（    ） A．电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光 B．两个灯泡发光时，灯泡L2比灯泡L1亮一些 C．灯泡发光时，电路中允许通过的最大电流为1A D．电源最高电压不能高于9V 【答案】D 【详解】根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为 根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为 两灯泡的额定电流不相等，串联电路中的电流处处相等，两只灯泡不可能同时正常发光，故A错误； B．灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由可知，电流一定，L1的电阻大，实际功率大，灯泡较亮，故B错误； C．串联电路中各处的电流相等，电路中的最大电流，故C错误； D．电源电压，故D正确。 故选D。 5．两个定值电阻R1和R2，将它们串联后接在电路中，总功率为P1，将它们并联后接在原电路中，总功率为P2，则（　　） A．P1=P2 B．P1>P2 C．P1<P2 D．无法判断 【答案】C 【详解】两电阻串联时，电路中总电阻为 两电阻并联时，根据并联电路电阻特点可知，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，故，两电阻串联与并联后接在同一电源上，电压U相等，由可知。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．如图所示，标明了每个小灯泡的额定功率和额定电压，则其中灯泡都能正常发光的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由电路图可知，两灯并联，两灯额定电压均为12V，电源电压为12V，根据并联电压规律可知，两灯两端电压为 此时两灯两端实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，两灯均正常发光，故A符合题意； B．由电路图可知，两灯串联，两灯额定电压均为6V，电源电压为12V，由可得，两灯的电阻不相等，根据串联分压规律可知，两灯两端的电压也不相等，即两灯两端的电压一个大于6V，一个小于6V，实际电压均不等于额定电压，实际功率均不等于额定功率，两灯均未正常发光，故B不符合题意； C．由电路图可知，两灯并联，两灯额定电压均为6V，电源电压为12V，根据并联电压规律可知，两灯两端电压为 此时两灯两端实际电压大于额定电压，实际功率大于额定功率，两灯均会被烧坏，故C不符合题意； D．由电路图可知，两灯串联，由可得，“8V4W”的灯泡的电阻为 “6V2W”的灯泡电阻为 此时电路中的电流为 此时“8V4W”的灯泡两端的电压为 此时“6V2W”的灯泡两端的电压为 即两个灯泡的实际电压均不等于额定电压，实际功率均不等于额定功率，均未正常发光，故D不符合题意。 故选A。 7．小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为，电压表、电流表示数变化量分别为，则下列说法正确的是（　　） A．被测人员身高越高，电压表示数变小，电流表示数变大 B．被测人员身高越高，整个电路中的电功率越大 C．无论被测人员身高如何，的值不变 D．无论被测人员身高如何，的值不变 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，闭合开关S，R与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图可知，身高越高时，变阻器接入电路中的电阻越大，由串联分压规律可知，电压表示数变大，根据欧姆定律可知电路中的电流越小，则电流表示数变小，由可知整个电路消耗的电功率越小，故AB错误； C．身高越高，滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大，变阻器接入电路中的电阻越大，由可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值，所以电压表示数与电流表示数的比值越大，故C错误； D．由于电源电压不变，所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量，所以的值等于R的阻值，不变，故D正确。 故选D。 8．为了减少汽车尾气对环境的污染，保障人体健康，我国近期鼓励人们购买新能源汽车，同时加大对排污不达标车辆的检测。如图甲是某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，为定值电阻，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．R的阻值随有害尾气浓度β的增大而增大 B．当β增大时电压表示数变小，电流表示数变小 C．当β增大时电压表示数变大，电路总功率变小 D．当β增大时电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，R的阻值随有害尾气浓度β的增大而减小，故A错误； B．电路为串联电路，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻阻值减小，电路总电阻变小，电路中电流增大，即电流表示数变大，故B错误； C．当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻阻值减小，由串联分压的原理可知，气敏电阻两端的电压减小，则电压表示数变小；因电源电压不变，B选项已得电路电流变大，由可知，电路总功率变大，故C错误； D．有害尾气浓度β增大前，R两端电压为UR1，R0两端电压为U01，电路电流为I1，有害尾气浓度β增大后，R两端电压为UR2，R0两端电压为U02，电路电流为I2；电压表示数变化量为，电流表示数变化量为。 则电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值，即 定值电阻R0阻值不变，则电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故D正确。 故选D。 9．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（   ） A．b曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像 B．电源电压为8V C．灯泡的额定功率为4.0W D．滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～40Ω 【答案】D 【详解】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端电压，电压表V2测量灯泡两端电压。 A．将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电源电压不变，由可知，电路中电流变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，即V1示数变小，灯泡两端的电压变大，即V2示数变大，由图乙可知，b曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像，a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像，故A错误； B．由图乙可知，当电流为0.2A时，灯两端的电压为1V，滑动变阻器两端的电压为8V，串联电路电源电压等于各用电器电压之和，所以电源电压为9V，故B错误； C．灯正常发光时，电路中电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为2V，则灯两端的电压为U额=U-Umin=9V-2V=7V 灯额定功率为P额=U额I额=7V×0.5A=3.5W 故C错误； D．当电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为8V时，接入电路的阻值最大，则最大阻值为 当电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为2V时，连入电路的阻值最小，则最小阻值为 所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~40Ω，故D正确。 故选D。 10．某型号的电饭锅有高温和保温两挡，其内部电路如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知高温挡功率为1100W，保温挡功率为22W，则保温时电路中的电流是 A，= Ω。 【答案】 0.1 44 【详解】[1]已知保温挡功率22W，家庭电路电压220V，则保温时电路中的电流 [2]当开关接2时，电路中只有R1，电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大为高温挡，则R1的电阻为 11．一只家用电能表上标有3000r/（kW·h）字样，表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转 r。若室内只接了一只灯泡，测出转盘3min内转了15r，则灯泡在这段时间内消耗的电能是 kW·h，此灯泡的功率为 W。 【答案】 3000 0.005 100 【详解】[1]电能表上标有“3000r/(kW⋅h) ”，表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3000r。 [2]转盘3min内转了15r，消耗的电能 [3]时间t=3min=0.05h 根据功率公式 12．如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，则电阻R1和R2之比是 ，R1和R2消耗的功率之比是 。 【答案】 【详解】[1][2]如图电路中，闭合开关S后，电阻R1和R2并联，电流表A1测量通过R2的电流，电流表A2测量干路电流。则通过R1的电流为 由于并联电路中各支路两端电压相等，电阻R1和R2之比是 R1和R2消耗的功率之比是 13．有两只灯泡，灯L1标有“12V　6W”、灯L2标有“12V　12W”，灯L1和L2的U-I图像如图所示。若将L1、L2串联接在某电路中，使灯L1恰好能正常发光，则此时灯L2的实际功率为 W。 【答案】2 【详解】由题可知，L1与L2串联，灯L1恰好能正常发光，由图像可知，L1在额定电压12V下的额定电流为0.5A。当串联电路中的电流为0.5A时，L2两端的实际电压为4V，它的实际功率为 14．将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器、阻值为15Ω的和标有“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，电压表量程为0~3V，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，当接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和，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 1.95 【详解】[1]灯泡L的额定电流 [2]灯泡L的电阻 只闭合开关S、，等效电路如答图（1）所示，与灯泡L串联，电源调至电压未知挡位，接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡L正常发光，则此时电路中的电流 两端的电压 由串联电路的电压特点可知，电源电压------① 移动滑片使接入电路的阻值增大6Ω，则电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，此时电路中的电流 灯泡L两端的电压 两端的电压 电源电压------② 联立①②可得：， 在保障电路安全的情况下，当只闭合S、时，等效电路如答图（2）所示，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。电源电压有6V和4.5V两挡，当电源电压较大，且滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路的总功率最大；当电源电压较小，且滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总功率最小。则有当电源电压为6V，滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流最大，最大电流为 因为不超电流表的测量范围，则电路的最大功率 电压表测量范围为0~3V，当电源电压为4.5V，电压表示数为3V时，滑动变阻器允许接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小。此时两端的电压 电路中的最小电流 电路的最小功率 电路的最大功率和最小功率之差 15．小明同学做“测量小灯泡电功率”的实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、规格为“  0.5A”的滑动变阻器、开关、导线。 (1)图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是 ； (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2)小灯泡（或电压表）短路 (3) B 0.625 【详解】（1）由图可知，电流表与灯泡并联，电压表串联接在了电路中，应使电流表与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，改正电路如图所示： （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中有电流，排除断路，电压表无示数，说明电压表短路或与电压表并联的部分发生短路，故电路故障原因可能是小灯泡（或电压表）短路。 （3）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表的示数为2.2V，应使灯泡的分压变大，滑动变阻器的分压变小，根据串联分压特点，要使滑动变阻器的分压变小，阻值应减小，故滑片应向B端移动。 [2]如图乙所示，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 16．小滨在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 (2)闭合开关，小滨发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，进行实验，当电压表示数为0.6V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1 1.2 8 2 电流I/A 0.1 0.12 0.16 0.2 分析数据时，小滨发现一组数据是有问题的，可能是读数时出现了错误，它是第 （填数据序号）组。 (4)剔除错误数据进一步分析，小滨得出如下结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。 (5)将定值电阻分别换成小灯泡和发光二极管，移动滑动变阻器继续进行实验： ①通过实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是灯泡的电阻随 变化而改变； ②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率，通过观察亮度和电功率数值发现，在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用 （选填“小灯泡”或“发光二极管”）作为照明灯具。 (6)小滨整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1； ②闭合开关S，当 时，电流表示数为I2； ③则滑动变阻器的最大阻值为 （用R0、I1、I2表示）。 【答案】(1) (2)断路 (3) 0.06 4 (4)正比 (5) 温度 发光二极管 (6) 滑片P处于最右端 【详解】（1）将滑片向右移动时电流表示数变大，即滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器接右下接线柱，如图所示 （2）如图甲所示，串联电路中，电流表没有示数，说明电路中存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端与电源电压连通，所以故障可能是定值电阻断路。 （3）[1]如图乙所示，电流表选用的是0~0.6A的量程，对应的分度值为0.02A，电流表的读数为0.06A，即通过定值电阻的电流为0.06A。 [2]分析表格数据可得，1、2、3、5这4组数据的电压与电流的比值约为10Ω，第4组数据的电压与电流的比值约为50Ω；据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同，因此可知第4组数据有误，读数时将电压读错了。 （4）分析表格数据可知，当电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流就增大为原来的几倍，由此可得出实验结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）[1]小灯泡灯丝的电阻在变化，其原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。 [2]在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用发光二极管作为照明灯具。 （6）[1][2]如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1；此时的电源电压为 闭合开关S，当滑片P处于最右端时，电流表示数为I2；此时的电源电压为 根据电源电压不变可得， 解得滑动变阻器的最大阻值为 17．某同学家中的电热水壶标有“220V  880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I。 (2)电热水壶的电阻R。 (3)电热水壶正常工作消耗的电能W。 (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 【详解】（1）由电功率公式可得，电热水壶的额定电流为 （2）由电功率公式得，电热水壶的电阻为 （3）由电功率公式得，工作5min消耗的电能为 （4）由热量公式可得，水吸收的热量为 18．如图所示，滑动变阻器的变阻范围为0～20Ω，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表、电流表的读数分别为12V和0.3A，求： (1)电阻R1的阻值； (2)滑片移到右端时，通过R2的电流； (3)滑片移到右端时，R2的电功率。 【详解】（1）当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，滑动变阻器没有接入电路，只有定值电阻R1接入电路，此时电压表测量的既是电源电压又是R1两端的电压，所以电源电压就等于电压表的示数，即 通过R1的电流，利用欧姆定律可知 （2）当将滑片P移到最右端时，滑动变阻器全部接入电路，相当于一个阻值为20Ω的定值电阻，R1和R2串联，电路中串联后的总电阻 电路中的电流为 （3）滑片移到右端时，R2的电功率 19．如图甲为三挡位电炖锅，图乙为其内部电路简化图，已知四个发热电阻阻值相等，可实现高、中、低三挡的挡位调节，其中只能看清电炖锅低温挡功率为550W。求： (1)该电炖锅每个发热电阻的阻值； (2)该电炖锅在高温挡烧水时，当其工作5min消耗的电能； (3)小李想验证电炖锅的实际功率与说明书中所标的功率是否相符，他用所学知识和爸爸进行了如下实验操作：关掉家里的其它用电器，只让电炖锅在低温挡单独工作，观察到家中的电能表标着“”，且在10min内电能表的转盘转了200r，请你通过计算和分析帮助他进行验证，如果不相符，请写出一种造成这种差异的原因。 【详解】（1）根据电功率公式可知，在电源电压不变的情况下，电路的总电阻越大，电功率越小。因此，电炖锅处于低温挡时，电路的总电阻最大。分析电路图可知，当开关转到（3，6）位置时，电阻和并联，此时电路总电阻最小，为高温挡。当开关转到（1，4）位置时，与串联，电路中总电阻最大，电功率最小，为低温挡。则低温挡的总电阻 根据题意，低温挡功率，由可得 所以，每个发热电阻的阻值 （2）电炖锅处于高温挡时，电路的总电阻最小，电功率最大。分析电路图可知，当开关转到（3，6）位置时，电阻和并联，此时电路总电阻最小，为高温挡。则有 则高温挡的总电阻为 高温挡的功率 工作5min消耗的电能 （3）根据电能表参数“”，可知电能表转盘每转2400圈，消耗的电能为1kW·h。在10min内，电能表转盘转了200r此过程中电炖锅消耗的电能为 电炖锅的实际功率为 所以电炖锅的实际功率与说明书中所标的功率不相符。原因分析：用电器的额定功率是在额定电压下工作时的功率。实验中测得的实际功率小于额定功率，根据电功率公式可知，在电阻R不变的情况下，可能是因为家庭电路的实际电压低于额定电压220V所致。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $