15.3用电器的正确使用（高效培优讲义） 物理沪粤版2024九年级上册

本初中物理讲义聚焦“用电器的正确使用”核心知识点，系统梳理额定功率与实际功率的概念辨析、测量小灯泡电功率的实验操作、电功率比值问题的计算应用，形成从基础概念到实验探究再到综合计算的递进式学习支架，辅以题型导航、典例解析及跟踪训练，帮助学生构建完整知识体系。 该资料以科学探究为核心，通过“测量小灯泡电功率”实验的完整流程（电路连接、故障排除、数据记录与分析）培养学生实验操作与证据分析能力，结合串联并联电路功率比值计算，渗透模型建构与科学推理的科学思维。典例与中考真题结合，兼顾课中教学实施与课后巩固提升，助力学生深化物理观念，提升解决实际问题的能力。

第十五章 电能与电功率 15.3用电器的正确使用 【题型导航】 重难题型讲解……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1 题型一 额定功率与实际功率…………………………………………………………………………………………………………………………1 题型二 测量小灯泡的电功率…………………………………………………………………………………………………………………3 题型三 电功率的比值问题……………………………………………………………………………………………………………………8 能力培优练…………………………………………………………………………………………………………………………...................………………… 10 链接中考 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16 【重难题型讲解】 题型一 额定功率与实际功率 1.额定电压与额定功率 ①观察灯泡铭牌上的示数，上面标示的电压值即为灯泡的额定电压； ②如图所示，按照电路图组装电路，改变电路中滑动变阻器的电阻，观察电压表示数的变化，同时观察灯泡亮度的变化情况。 ③分别用两个不同的灯泡进行实验，并把观察到的现象填写在表格中。 通过实验，可以得到结论：当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压时，灯泡能正常发光；若略大于标示的电压时，灯泡更亮，若小于标示的电压时，灯泡变暗。 在物理学中，用电器正常工作时的电压值和电流值，分别叫做额定电压和额定电流。在额定电压下工作时所消耗的功率，叫做额定功率。 2.实际电压与实际功率 在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压，用电器也能工作。这时的电压就叫做实际电压，用电器在实际电压下工作所消耗的功率，叫做实际功率。 拓展：为了保护用电器安全和使用寿命，一般不能高于额定电压使用。 【典例1-1】规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 【答案】A 【详解】由题可知，三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三盏电灯实际电压等于额定电压，三只电灯的实际功率都等于各自的额定功率，所以三盏电灯的额定功率一样大，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以三盏电灯的亮度一样，故A正确，BCD错误。 故选A。 【典例1-2】有一只标有“3.8V；0.3A”的小灯牌，其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中，小灯泡实际的电功率是 W（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）。小灯泡的亮暗由它的 （选填“额定功率”或“实际功率”）决定。 【答案】 额定电压 0.71 实际功率 【详解】[1]小灯泡的规格“3.8V；0.3A”中“3.8V”是指小灯泡的额定电压。 [2]小灯泡的规格灯牌上标出的是其额定电压与额定电流，则由欧姆定律可得，小灯泡的灯丝电阻为 将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中时，小灯泡实际的电功率为 [3]小灯泡的亮度与实际功率有关，与额定功率无关。 【典例1-3】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。 (1)按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的 端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是 W。 (2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率 是 W。 【答案】(1) A/左 1.44 (2)0.36 【详解】（1）[1]电源是两节新干电池，即电源电压为3V，小灯泡的额定电压为3V，由图甲可知，滑动变阻器与小灯泡串联，根据串联电路电压的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零，即滑片位于A或左端时，小灯泡正常发光。 [2]由图乙可知，电流表的量程为“0～0.6A”，分度值为0.02A，其示数为0.48A，小灯泡的额定功率 （2）根据欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电阻 忽略温度对灯泡电阻的影响，当电流表示数为0.24A时，小灯泡的实际功率 跟踪训练1 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。 跟踪训练2标有“6V、3W”和“4V、2W”的字样的、两只灯泡，在接入电路时都能发光，则下列说法正确的是（　　） A．灯的额定功率较大，的亮度较大 B．两灯并联时，实际功率 C．因为灯的额定电压大，两灯正常发光时 D．两灯串联时，实际功率 【答案】B 【详解】A．因为灯泡的亮度是由实际功率决定的，尽管L1灯的额定功率较大，但不知二者的实际功率关系，所以不能确定L1的亮度较大，故A错误； B．由可知，两灯正常工作时的电阻分别为 故，并联时电压相同，由可知，实际功率P1＜P2，故B正确； C．两灯正常工作时的电流分别为 故两灯正常发光时I1=I2，故C错误； D．两灯电阻，串联电路电流相等，由可得，两灯的实际功率P1＞P2，故D错误。 故选B。 跟踪训练3已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯标有“3V 3W”字样。确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V，两灯并联使用，干路最大电流为 A。 【答案】 7.5 1.25 【详解】[1]两灯串联时，电路电流不能超过任一灯的额定电流。甲灯额定电流 乙灯额定电流为 故该串联电路允许通过的最大电流为 此时甲灯两端电压为 乙灯电阻为 乙灯两端电压为 则电路两端的最大电压为 [2]两灯并联时，两灯电阻一定，并联总电阻一定，由欧姆定律，当电源电压最大时，干路电流最大。由并联电路电压规律，各支路两端电压相等，都等于电源电压。因为电源电压不能超过乙灯的额定电压3V，所以最大电源电压确定为 乙灯实际电流为其额定电流，即 甲灯电阻为 甲灯实际电流为 干路最大电流为 题型二 测量小灯泡的电功率 1.实验：测量小灯泡的电功率 设计实验： ①研究对象：小灯泡 ②实验电路图 如图所示，按照电路图连接电路，注意开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置； ③调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表示数和灯泡的亮度，记入实验记录表； ④调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压约高出额定电压的，将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中； ⑤调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压是额定电压的，将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中； ⑥根据实验数据，计算出不同情况下灯泡的电功率。 由上述实验得出小灯泡的额定功率。 2.其他方法测量小灯泡的电功率 利用安阻法、伏阻法以及等效替代法测量小灯泡的电功率 【典例2-1】“测定小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为6V、小灯泡标有“2.5V”电流表、电压表各一个，滑动变阻器（）、（）、（）、开关、导线。 (1)图是小黎连接的实物图，其中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线。 (2)改正后，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时，电压表的示数如图所示，若想测小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。将实验数据绘制成如图所示的图像，则小灯泡的额定功率是 W，他选择的滑动变阻器是 （选填“”、“”或“”）； (3)若将灯泡与阻值为的定值电阻串联接入电源电压为1.5V的电路中，小灯泡的实际功率为 W； (4)小鹏将（2）中刚测完小灯泡额定功率的电路开关断开，并用标有“”的灯泡去替换，然后直接闭合开关（未调节滑动变阻器），则此时的功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1W，已知和灯丝的材料长度都相同，则 （选填“”或“”）的灯丝较粗。若考虑灯泡电阻的变化，此电路中两端的电压不可能为 （填字母序号）。 A．0.5V　　B．1.25V　　C．1.5V　　D．2.5V 【答案】(1) (2) A 0.5 R1 (3)0.05 (4) 小于 L2 D 【详解】（1）由图可知，电压表串联在电路中，电流表与小灯泡并联，电压表应与被测小灯泡并联，电流表应与被测小灯泡串联，故应将小灯泡右侧接线柱导线从电流表的“0.6”接线柱改接到蓄电池的负极，如图所示： （2）[1][2]由题可知，该电压表的示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V，所以应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的电阻，应将滑片P向A端移动，由图像可得，小灯泡正常工作时的电流为0.2A，由得，小灯泡的额定功率 [3] 由图像可知，当小灯泡两端电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A，由串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压 由得，滑动变阻器接入电路中的电阻 即滑动变阻器的最大阻值应大于，因为小灯泡正常工作时的电流为 综上所述，所以应选择的滑动变阻器为。 （3）由图像可知，当电路中的电流为0.1A时，小灯泡两端的电压为0.5V，阻值为的定值电阻两端的电压为1V，此时满足两者串联后电源电压为1.5V，则小灯泡的实际功率 （4）[1][2][3]用标有“”的灯泡去替换，根据可知，灯泡L2正常工作时的阻值小于灯泡L1正常工作时的阻值，所以此时电路中的电流会变大，即滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路中电压规律可知，小灯泡L2两端的实际电压小于其额定电压，所以小灯泡不能正常工作，即此时L2的实际功率小于其额定功率1W；当灯泡L1与L2的灯丝材料和长度相同时，则灯泡L2灯丝更粗；综上所述，实验中L2不可能达到其额定功率，所以L2两端的电压不可能为2.5V，故D符合题意。 故选D。 【典例2-2】某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的功率，已知电源为4.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）； (2)进行实验并记录了5组数据如下表所示，第4次实验的电流值如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ； 次数 1 2 3 4 5 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 0.20 0.30 0.45 0.50 (3)要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 ； (4)根据表记录的实验数据，在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像 ，通过图像分析可知，小灯泡的电功率随电压的升高而 （填“增大”“不变”或“减小”）； (5)小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率，他增加了一个定值电阻和两个开关，设计了如图丁所示电路。闭合开关S、，移动滑片，使电压表的示数为；保持滑片位置不动，只断开开关，闭合开关，记下电压表的示数为，则小灯泡的电功率为 。（用已知、、表示） 【答案】(1) (2)1.2 (3)20 (4) 增大 (5) 【详解】（1）当滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变小，则应接在滑动变阻器右下接线柱上，作图如下： （2）如图乙所示，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.48A，由表可知此时灯泡电压为2.5V，则小灯泡的额定功率为 （3）根据表中数据，灯泡两端电压最小为0.5V，此时电流最小为0.20A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值最大为 所以实验中滑动变阻器的总阻值至少为。 （4）[1][2]根据表格数据描点绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像如下： 由图像可知，灯泡电压增大时，电流也增大，根据，灯泡电功率变大，可得：小灯泡的电功率随电压的升高而增大。 （5）闭合开关S、，、灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡电压，移动滑片，使电压表的示数为，则灯泡电压为；保持滑片位置不动，只断开开关，闭合开关，连接方式不变，电压表改测和灯泡总电压，记下电压表的示数为，根据串联电压规律，电压为，根据，则电路中电流为，则小灯泡的电功率为 【典例2-3】小明同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 (1)同组的小红发现电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确 。为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器，选用 （填字母）。 A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器    B．“20Ω 0.5A”的滑动变阻器 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)通过小灯泡L的电流随它两端电压变化关系如图丙示。分析图像知： ①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W。 ②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受 变化的影响。 (5)完成上述实验后，小明在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡L的电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻Rx的电路，如图丁所示。请根据电路图，补充写出其中一次测量的实验步骤： ①开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器滑片至电流表的示数为0.2A。 ② ，记下电流表的示数I'。 ③表达式：Rx= （用已知量和所测量的字母符号表示）。 【答案】(1) B (2)灯泡断路 (3)右 (4) 0.5； 温度 (5) 滑动变阻器滑片位置不动，断开S1，闭合S2 【详解】（1）[1]在伏安法测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器应该与灯泡串联，用滑动变阻器改变灯泡两端的电压，电流表与灯泡串联，测量通过灯泡的电流，电压表与灯泡并联，测量灯泡两端的电压。电路中灯泡左端与滑动变阻器左下接线柱之间导线连接错误，应改为从灯泡的左端到电压表负接线柱之间连线，如图所示： [2]已知电源电压6伏，小灯泡的额定电压2.5伏，所以当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压应该为3.5伏。此时滑动变阻器两端电压大于灯泡两端的电压。按照串联电路大电阻分大电压的规律，滑动变阻器的阻值应大于此时灯泡的电阻。题中告诉我们灯丝电阻约为12欧，滑动变阻器此时的电阻一定大于12欧，所以为了能够完成实验，应该选择滑动变阻器B。 （2）闭合开关，移动滑片，灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，说明电路中出现了断路故障，电压表有示数，说明电压表正负接线柱到电源正负极之间是连通的，断路的位置应该在电压表的正负接线柱之间，所以故障原因可能是灯泡断路。 （3）图乙所示的电压表，连接的应该是0~3V量程分度值是0.1V，此时电压表示数为2.2V。灯泡的额定电压为2.5V，要想测量灯泡的额定功率，必须把灯泡两端电压调为2.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向右移动，使滑动变阻器阻值变小，使变阻器分得的电压变小，灯泡两端电压就会变大，直到电压表示数为2.5V。 （4）[1]由图像可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A。所以该小灯泡正常发光时的额定功率为 [2]小灯泡的U-I关系图像为一条曲线，小灯泡的灯丝电阻是变化的，主要是因为灯丝电阻受温度变化的影响，灯丝电阻随温度升高而增大。 （5）[1][2]先闭合S1，断开S2，此时电路为灯泡和未知电阻并联，再与滑动变阻器串联，调节变阻器滑片，使电流表示数为，也就是使灯泡正常发光，使灯泡两端电压等于额定电压， 与灯泡并联，即 接下来滑动变阻器滑片位置不动，断开S1，闭合S2，记下电流表的示数，此时电流表测量的是RX与灯泡并联的总电流。此时通过的电流 可得未知电阻的阻值为 跟踪训练1在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，灯泡L1的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，灯泡L2的额定电流为I额。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)闭合开关进行实验时，发现电流表无示数，电压表有较大示数，则可能的电路故障为 ； (3)实验中，观察到小灯泡L1的电压为2.0V时，为了测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动；通过小灯泡L1的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示，分析图像可知小灯泡L1的额定功率为 W，I-U图像不是一条直线的原因是 。 (4)实验中滑动变阻器有两种规格，分别为“10　2A”和“20　1A”，应选用 规格的滑动变阻器。 (5)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。电源电压不变（大小未知），图中R为电阻箱，R0为阻值已知的定值电阻。实验方案如下： ①将开关接a，移动滑动变阻器滑片P至某一位置，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R1。 ②将开关接b，保持滑动变阻器滑片P不变，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R2。 ③小灯泡L2的额定功率表达式为P额= （用I额、R0、R1、R2表示）。 【答案】(1) (2)灯泡L1断路 (3) A 0.5 灯丝电阻随温度的变化而变化 (4)20　1A (5)I额2（R2+R0-R1） 【详解】（1）在“测定小灯泡电功率”的实验中，滑动变阻器和电流表、灯泡L1应串联，灯泡L1的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯泡的额定电流约为 故电流表接小量程，电压表选用0~3V的量程与灯泡并联，滑动变阻器接“一上一下”接入电路中，如下所示： （2）闭合开关进行实验时，发现电流表无示数，电路可能存在断路；电压表有较大示数，说明电压表能接到电源两端测电源电压，故可能的电路故障为灯泡L1断路。 （3）[1]要测量其额定功率，需使电压表示数为2.5V，需增大小灯泡两端的电压，根据串联正比分压可知，需要减小滑动变阻器接入的电阻，需将滑片应向A端移动。 [2]由图像可知，小灯泡L1的额定电压为2.5V时，通过小灯泡L1的电流为0.2A，所以额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。 [3]由于灯丝电阻随温度的变化而变化，所以小灯泡的I-U图像不是一条直线。 （4）小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V，正常发光的电流为0.2A，所以滑动变阻器需接入的阻值为 故滑动变阻器应选“20Ω 1A”的。 （5）将开关接a，灯泡L2与电阻箱、滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片P至某一位置，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R1，电源电压为U=I额（R1+RL+R滑）……① 将开关接b，定值电阻R0与电阻箱、滑动变阻器仍串联，保持滑动变阻器滑片P不变，滑动变阻器接入的电阻R滑不变，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R2，电源电压为U=I额（R0+R2+R滑）……② 比较①②两式可得，RL+R1=R2+R0，灯泡L2正常发光时的电阻为RL= R2+R0-R1 故小灯泡L2的额定功率表达式为P额=I额2RL= I额2（R2+R0-R1） 跟踪训练2 琴琴在实验室测量小灯泡的额定功率，器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、、三种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)该实验的原理是 。通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”“”或“”）。滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，若琴琴想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 (2)灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为， （选填“大于”“小于”或“等于”）。若琴琴将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为 W。 (3)琴琴在完成本次测量任务后又设计了如图所示电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。电源电压不变但未知，定值电阻的阻值为，请你将实验步骤补充完整。 ①只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为。 ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，再次调节滑片，直到电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为。 ③小灯泡额定功率的表达式是 （用字母、、、表示）。 【答案】(1) B 0.5 (2) 大于 0.225 (3) 【详解】（1）[1]要测灯泡的额定功率，需要调节灯泡两端的电压等于额定电压，测出灯泡正常发光时的电流，利用公式计算灯泡的额定功率。所以该实验的原理是。 [2] 灯泡与变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，电源电压恒为6V，灯泡正常发光时电流约为 根据串联电路电压特点可知，变阻器两端电压 则变阻器连入的阻值 由于灯泡正常发光时电流为0.25A，变阻器需要连入的阻值约为，所以变阻器应选择。 [3] P到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压。 [4]由图像可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的额定功率为 （2）[1]灯泡实际电压为额定电压一半时，对应图像上的A点，灯泡实际电流为额定电流一半时，对应图像上的B点。A点的电压和电流都比B点大，根据，A点对应的电功率P1大于B点的电功率P2。 [2]在图丙所示的图像上画出定值电阻的图像，如图所示。当灯泡L与R串联在4.5V电路中时，根据串联电路电流电压规律，通过它们的电流相等，它们两端电压之和等于电源电压。在图像上可以看出，当电流时，灯泡两端电压，电阻R两端电压，符合题意，此时灯泡的实际功率 （3）[1]只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电路为R0的简单电路，电压表V1测电源电压，读出电压表的示数为。这就是电源电压为U1。断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，此时，定值电阻、滑动变阻器、小灯泡串联，电压表V1测定值电阻和滑动变阻器两端电压，电压表V2测滑动变阻器和小灯泡两端电压；再次调节滑片，直到电压表的示数为，此时小灯泡两端电压为其额定电压，小灯泡正常发光，电压表的示数为。 [2]由题意可知，两端电压为，则电路中的电流为 小灯泡额定功率的表达式是 跟踪训练3小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 (4)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答： 。 【答案】(1) b 断路 (2) 1.2 6.25 1 (3)增大 (4)见解析 【详解】（1）[1]为保护电路元件，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调至最大，即b端。 [2]闭合开关后，若滑动变阻器断路，则小灯泡不亮；若滑动变阻器短路，则小灯泡会发光。 （2）[1]图乙电压表选用的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时其示数为1.2V； [2]小灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知小灯泡正常发光时的电流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻 [3]小灯泡的额定功率 （3）由图丙的图像是一条曲线，根据，计算不同电压下的电阻，会发现电压越大，电流与电压的比值（电阻）越大，原因是小灯泡的电阻随温度升高而增大。 （4）将小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，当电阻丝温度升高时，其电阻变大，则其两端电压变大，电路中的电流变小，因此电压表示数增大，电流表示数减小，故将电压表改装为温度显示仪合适（电压表示数随温度的升高而变大）。 题型三 电功率的比值问题 在纯电阻电路中，电功率P=UI= =R 则在串联电路中，电流相等，则 = 在并联电路中，电压相等，则 = 【典例3-1】两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω  10W”和“1500Ω  20W”，将它们串联后接入电路，它们消耗的电功率之比为（    ） A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 【答案】B 【详解】两个电阻器串联，电流相等，由题意可知，两个电阻器的阻值均为1500Ω，也相等，根据可知，它们消耗的电功率也相等，即消耗的电功率之比为1∶1，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【典例3-2】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。 【典例3-3】两盏灯L1、L2的额定电压分别为8V、6V，将两盏灯串联接入9V的电路中，灯L2恰能正常发光，则L1、L2两盏灯的额定功率之比为 。（假设灯的电阻不变） 【答案】 32︰9 【详解】两灯串联接入9V的电路中，L2正常发光，说明此时L2两端的电压U2恰好等于额定电压6V，根据串联电路电压和电流的特点，可知此时L1两端的电压U1为3V，假设灯的电阻不变，根据欧姆定律可得此时两灯泡两端电压之比等于两灯泡的电阻之比，即R1︰R2=U1︰U2=3V︰6V=1︰2 根据可得L1、L2的额定功率之比为 跟踪训练1如图甲所示电路，当闭合开关后，电路正常，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1与R2电阻之比为R1:R2= ；消耗的电功率之比为= 。 【答案】 4:1 4:1 【详解】[1][2]由图甲可知，与串联。电压表测量电源总电压U，电压表测量两端的电压。两只电压表指针偏转角度相同，根据串联电路总电压大于部分电压的规律：电压表测总电压选0-15V量程，分度值0.5V，示数；电压表测电压选0-3V量程，分度值0.1V，示数。因此，两端的电压 串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律，可得 根据电功率公式，串联电路中电流I相同，因此 跟踪训练2 如图所示，电源电压不变，、。当、都闭合，①、②都是电压表时，则两表示数之比是 。当闭合断开，①、②都是电流表时，和消耗的电功率之比是 。 【答案】 5︰3 3︰2 【详解】[1]当S1、S2都闭合，①、②都是电压表时，R1、R2串联，电压表①测量的是电源电压为U，电压表②测量的是R2两端电压U2，由串联电路的分压原理可得 [2]当闭合断开，①、②都是电流表时，R1和R2并联，由可得 跟踪训练3甲、乙两个电阻的U-I关系图象如图所示。若将甲、乙两电阻串联在电路中，则两电阻两端的电压之比U甲∶U乙= ；若将甲、乙两电阻并联后接在电路中，则两电阻消耗的电功率之比P甲∶P乙= 。 【答案】 2∶1 1∶2 【详解】[1][2]由图象可知，当甲电阻两端的电压为3V时，通过甲的电流为0.3A，由欧姆定律可知，甲电阻的阻值 当乙电阻两端的电压为3V时，通过乙的电流为0.6A，由欧姆定律可知，乙电阻的阻值 将甲、乙两电阻串联在电路中时，由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，两电阻两端的电压之比 将甲、乙两电阻并联后接在电路中时，由并联电路的电压特点和 可知，两电阻消耗的电功率之比 能力培优练 一、单选题 1．标有“”字样的家用电器正常工作时的电功率（　　） A．大于 B．小于 C．等于 D．等于 【答案】C 【详解】标有“”字样的家用电器，表示用电器在220V的家庭电路中正常工作时，电功率即等于100W。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 2．如图所示的电路中，将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡越亮说明其实际功率越大 B．灯泡越亮说明其额定功率越大 C．更亮的灯泡通过的电流更大 D．若其中一个灯泡不亮了，另一个灯泡一定会熄灭 【答案】A 【详解】AB．灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，额定功率与灯泡的发光情况无关，故A正确、B错误。 C．两灯串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯的电流相等，故C错误。 D．两灯串联，若其中一个灯泡不亮了，可能是该灯断路了，也可能是短路时，串联电路只有一条电流的路径，若该灯断路了，则另一个灯泡会熄灭；若该灯短路了，则另一个灯泡仍会发光，故D错误。 故选A 。 3．小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 【答案】B 【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，则（　　） A．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 B．电流表 A2的示数不变，电压表V的示数不变 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D．电路消耗的总功率变大 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故A不符合题意； B．将滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，R2支路的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B不符合题意； C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当R2支路的电流变小，通过电阻R1的电流不变，则干路电流也变小，即电流表A1的示数变小，则电压表V与电流表A1示数的比值变大，故C符合题意； D．干路电流变小，电源电压不变，根据P=UI可知，电路中的总功率变小，故D不符合题意。 故选C。 5．如图甲所示，电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。灯泡L的额定电流为0.25A，其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，则（　　） A．灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω B．灯泡正常发光1min消耗的电能是60J C．电路的总功率最大为1W D．当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器连入电路的阻值是12Ω 【答案】C 【详解】A．灯泡L的额定电流即正常发光时的电流为0.25A，由乙图像可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，灯泡正常发光时的电阻是 故A错误； B．灯泡正常发光1min消耗的电能是 故B错误； C．在保证电路安全的情况下，电路中的电流不能超过灯泡的额定电流即最大电流为0.25A，电路的总功率最大为 故C正确； D．由于灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，电流表测串联电路的电流，当电流表的示数为0.2A时，灯泡和滑动变阻器的电流都为0.2A，由乙图像可知，灯泡两端的电压为1.5V，根据串联分压规律可知，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器连入电路的阻值是 故D错误。 故选C。 6．要测量一规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率，实验电路如图所示，按照电路图连接电路，经开关试触电路连接正确。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察（　　）    A．电流表的量程 B．电压表的示数 C．小灯泡是否发光 D．变阻器滑片的位置 【答案】B 【详解】灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压时，灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率，所以测灯泡额定功率的实验，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察电压表示数。 故选B。 7．规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 【答案】A 【详解】由题可知，三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三盏电灯实际电压等于额定电压，三只电灯的实际功率都等于各自的额定功率，所以三盏电灯的额定功率一样大，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以三盏电灯的亮度一样，故A正确，BCD错误。 故选A。 8．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若灯丝电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A． B．当灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 D．将两灯并联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 【答案】D 【详解】A．由灯泡铭牌知，两灯的额定电压 U甲=U乙=220V 灯泡的额定功率P甲=25W，P乙=100W，故P甲<P乙，由电功率的变形公式可知，R甲>R乙，故A错误； B．额定功率是指用电器在额定电压下工作时的功率，所以灯泡两端的电压减小时，其额定功率不变，实际功率会减小，故B错误； C．两灯泡串联接在220V电路中，通过灯的电流I相等，已知R甲>R乙，由P=I2R可知，实际功率P甲实>P乙实，所以甲灯更亮，故C错误； D．两灯并联在220V电路中，灯泡正常发光，灯泡的额定功率P甲<P乙，所以乙灯更亮，故D正确。 故选D。 9．某额定电压为6V的小灯泡与的定值电阻串联接入电路，电流为0.2A，如图所示是小灯泡的图像，根据图像可知：（　　） A．电源电压为12V B．小灯泡的实际功率是12W C．此时小灯泡的电阻是15 D．通电10s，电路消耗的电能为24J 【答案】C 【详解】AB．将小灯泡与R=30Ω的定值电阻串联接入电路中，根据图像，当灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为3.0V，由欧姆定律可知，R的电压为 U=IR=0.2A×30Ω=6V 根据串联电路电压的规律，电源电压为 U总= U灯+ U =3.0V+6V=9V 小灯泡的实际功率是 P= U灯I=3V×0.2A=0.6W 故AB不符合题意； C．当灯的电流为0.2A时，小灯泡的电压为3.0V，由欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为 故C符合题意； D．通电10s电路消耗的电能 W= U总It=9V×0.2A×10s=18J 故D不符合题意。 故选C。 二、多选题 10．如图电路电源电压不变，滑动变阻器为 “ 20Ω 0.5A”，小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S2时小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1电流表的示数为0.5A。闭合开关 S1和S2在电路安全情况下，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为1.2W B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J C．电路的最大功率为3.6W D．滑动变阻器连入的阻值范围是20Ω~15Ω 【答案】ACD 【详解】A．只闭合开关S2时小灯泡正常发光，只有灯泡接入，故此时的电源电压为6V，当将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，此时电灯泡和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流，则经过滑动变阻器的电流为 则经过小灯泡的电流为 故小灯泡的额定电功率为 故A正确； B．电路功率最小时，即只有灯泡接入，电流最小，最小电流为0.2A，故工作10s所消耗的电能为 故B错误； C．由题意可知电流表的量程为“0~0.6A”，则电路中最大的电流只能是0.6A，则电路的最大功率为 故C正确； D．经过滑动变阻器的最大电流为 滑动变阻器连入的最小阻值是 最大值为20Ω，则滑动变阻器连入的阻值范围是20Ω~15Ω，故D正确。 故选ACD。 三、实验题 11．小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于，滑动变阻器上标有“”字样，如图甲所示是实验装置图。 (1)在方框中画出相应的实验电路图。 (2)这个实验的实验原理是 ，用 表测量出小灯泡两端的 ，用 表测量出通过小灯泡的 ，从而算出小灯泡的电功率。 (3)在连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值 处。 (4)小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (5)小明排除故障后，移动滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2) 电压 电压 电流 电流 (3) 断开 最大 (4)断路 (5) 【详解】（1）分析实物图可知，电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，如图所示： （2）[1][2][3][4]小灯泡的电功率不能直接测量，实验时，需用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量通过小灯泡的电流，再根据算出小灯泡的电功率，所以，实验原理是。 （3）[1]在连接电路时，开关应处于断开状态，这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障，损坏仪器。 [2]闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，这样可以使电路中电流最小，起到保护电路的作用。 （4）如果小灯泡短路，电压表会被短路而无示数；如果小灯泡断路，电压表会串联接入电路，有示数且电路无电流，灯泡不亮，所以故障原因可能是小灯泡断路。 （5）由图乙可知，电流表使用的是量程，分度值为，图乙中示数为 ，小灯泡额定电压，额定功率 12．实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V 的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整，滑片向右移时灯变亮； (2)电路连接前，开关S 应该要 ； (3)小组同学将电路连接无误后闭合开关，观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是灯泡 ； (4)排除故障后，闭合开关，电压表示数为 1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”） 移动，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； (5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率， 电压表意外损坏， 经讨论后，选用阻值为 R0的定值电阻进行实验， 设计如图丙所示的电路， 已知灯泡额定电压为U额，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1、 断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P， 使电流表的示数为 ②保持滑动变阻器的滑片 P不动， 只闭合开关S、S₂， 读出电流表的示数为I； ③小灯泡正常发光时的电功率 （用 U额、 I、 R0表示） 【答案】(1) (2)断开 (3)小灯泡短路 (4) 右 0.5 (5) 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电流表与滑动变阻器串联在电路中，电压表选用小量程并联在灯泡两端，滑片向右移时灯变亮，说明电路中的电流变大，电阻变小，因此滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图 （2）电路连接前，为了保护电路，开关S 应该要断开。 （3）电路连接无误后闭合开关，观察到电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，电压表示无数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，若电路中只有一处故障，叫故障可能是小灯泡短路。 （4）[1]闭合开关，电压表示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动。 [2]由乙可知，电流表选用小量程，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为 （5）①[1]闭合开关S、S1、 断开开关S2，电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联，电流表测R0电流，移动滑动变阻器的滑片P， 使电流表的示数为，此时灯泡两端的电压为U额； ②保持滑动变阻器的滑片 P不动， 只闭合开关S、S2，电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联，电流表测干路电流，读出电流表的示数为I，灯泡正常发光时的电流； ③[2]小灯泡正常发光时的电功率 13．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中用图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)为能顺利完成该实验，应选用______（填字母）。 A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω  2A”的滑动变阻器 C．“5Ω  1A”的滑动变阻器 (2)电路连接完成后，闭合开关，发现电压表指针偏转至右边无刻度处，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该现象的原因可能是 。 (3)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (5)实验结束后，某同学设计了图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率 W。 【答案】(1)B (2)小灯泡断路 (3)左 (4)0.5 (5)1.8 【详解】（1）电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律可知，电路中的电流约为 根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路中的电阻约为 所以应选择“20Ω  2A”的滑动变阻器。 （2）闭合开关，发现电压表指针偏转至右边无刻度处，说明电压表串联在电路中测电源电压，又因为电流表无示数，小灯泡不亮，所以故障可能是小灯泡断路（或小灯泡与灯座接触不良，或小灯泡灯丝断了）。 （3）由图乙可知，电压表示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压规律可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，滑动变阻器的滑片应向左移动。 （4）由图丙可知，小灯泡的额定电压为2.5V时，额定电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率 （5）③中将滑动变阻器滑片移至最右端时，变阻器的最大阻值和定值电阻串联， 解得滑动变阻器的最大阻值；②中保持滑片位置不动（与①相同），开关S、闭合，断开时，电压表的示数为8V，由串联分压规律得 解得此时滑动变阻器与电压表并联的部分的电阻；①中当开关闭合，断开时，灯泡和变阻器串联，通过滑动变阻器的电流 所以小灯泡的额定功率 四、计算题 14．如图所示电路，灯泡L标有“6V  3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），和是定值电阻且。当开关、、全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A。求： (1)的阻值； (2)仅当开关闭合时，电路在10min内消耗的电能。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当开关全部闭合时，短路，灯泡L与并联，电流表测量干路电流，因为灯泡L正常发光，则 通过灯泡L的电流 通过的电流 故定值电阻的阻值 （2）仅当开关闭合时，灯泡L与定值电阻串联。 由题可知灯泡L的电阻 10min内电路消耗的电能 15．小杰家有一款新型的电热水器，其铭牌上的部分信息如下。 额定电压 220V 额定功率 1210W 容积 7L (1)求电热水器正常工作时的电阻； (2)将这个电热水器装满25℃的水，加热使水的温度升高40℃，求水吸收的热量； (3)若此电热水器在额定电压下使用，用了17min达到（2）问中的要求，求这个电热水器的加热效率；（计算结果精确到0.1%） (4)小杰家安装的电能表如上图所示。某次小杰断开家中的其它用电器，让电热水器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该电热水器两端的实际电压。 【答案】(1) (2) (3) (4)200V 【详解】（1）由可知，热水器正常工作时的电阻 （2）水的质量 由题意得，水吸收的热量 （3）电热水器消耗得电能 电热水器的加热效率 （4）电热水器实际消耗得电能 电热水器实际功率 由可得实际电压 链接中考 1．（2025·山东淄博·中考真题）图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像，电源电压不变，滑动变阻器R上标有“20Ω，2A”字样，将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，电阻R1的实际功率为9.6W。则（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为10V C．电路中的最大电流为1.8A D．电路的最大功率为 【答案】D 【详解】AB．由图甲可知，是定值电阻，其阻值 的阻值随电压的增大而增大。由图乙知，当只闭合开关，滑片P位于a端时，滑动变阻器的阻值全部连入电路，滑动变阻器与串联，的实际功率为1W，结合图甲可知，此时两端的电压为2V，电流为0.5A，则滑动变阻器两端的电压 则电源电压，故AB错误； CD．由图乙知，同时闭合开关和，将滑片P移动到b端时，、并联，电路中总电阻最小，总电流最大，通过的电流 通过的电流 则电路中的最大电流 此时电路消耗的最大功率，故C错误，D正确。 故选D。 2．（2025·黑龙江绥化·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为，电阻消耗的电功率为；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻消耗的电功率为。下列说法中正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．滑动变阻器的最大阻值为 C．电路消耗的最大功率为 D．当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为 【答案】ACD 【详解】A．由题知，电源电压为，当滑动变阻器的滑片P滑动到某一端点时，电压表的示数为，滑动变阻器两端的电压为，滑片P处于该端点时滑动变阻器的电阻全连入，电阻两端的电压 由得电阻的阻值，故A正确； B．滑动变阻器全连入时，电阻两端的电压为，滑动变阻器两端的电压，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器的最大阻值，故B错误； C．滑动变阻器连入电阻为0时，电路中电流最大，电路电功率最大，故C正确； D．当滑片P滑动到某一点a时，电阻的电功率，由得电路中的电流，故D正确。 故选ACD。 3．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图。 (2)电压表所示示数为 伏。 (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【答案】(1) (2)6.5 (3)见详解 【详解】（1）“测定小灯泡的电功率”实验中，将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联，由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V；由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.54A；滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，最大阻值为10Ω，则滑动变阻器两端电压 则电压表示数为6.5V，测量的是灯泡两端电压，如图所示： （2）由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V。 （3）电压表示数为6.5V，电流表示数为0.54A时，灯泡电压超过小灯泡的额定电压；由表中数据可知，电流表示数为0.54A时，电压表示数为4V，由于通过灯泡的电流为0.54A时，灯泡两端电压为6.5V，则电压表测量滑动变阻器两端电压，则电源电压 由表中数据可知，电压表示数为4.5V时，灯泡两端电压为6V，电流表示数为0.52A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率 4．（2025·山东德州·中考真题）在用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中，电源电压为3V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，正常发光时阻值约为8Ω。 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡发光情况 1 1.5 0.24 较暗 2 2.5 0.30 正常发光 3 2.8 0.32 较亮 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整（导线不得交叉） ； (2)闭合开关，移动滑片P至某位置，电压表示数如图乙所示，为 V。为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动； (3)多次实验后，实验数据如表所示，可知小灯泡L正常发光时的阻值为 Ω（结果保留一位小数）； (4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为______； A．0Ω B．3Ω C．6.3Ω D．10Ω (5)根据表中数据，可得小灯泡正常发光时的电功率为 W。结合实验数据和发光情况，可知小灯泡的亮度取决于其 。 【答案】(1) (2) 2.3 右 (3)8.3 (4)B (5) 0.75 实际功率 【详解】（1）由题意，电源电压为 3V，小灯泡额定电压为 2.5V，正常发光时电阻约为 8Ω，所以额定电流约为 所以电流表应选 0~0.6A 量程，电压表选 0~3V 量程。滑动变阻器要串联在电路中，用来调节小灯泡两端电压。如图所示： （2）[1][2]如图乙，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，故读数为2.3V，小于小灯泡额定电压，要使灯泡电压增大到 2.5V，应减小滑动变阻器连入电阻，滑动变阻器接入右下接线柱 ，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。 （3）由表中第 2 次实验数据：，，则小灯泡正常发光时的电阻 （4）闭合开关前，灯丝温度低，电阻比正常发光时小。由第1次实验数据：，，对应电阻 但这是通电后较暗时的电阻，比闭合开关前小灯泡阻值大。闭合开关前小灯泡温度更低，小灯泡阻值比 6.25Ω 更小，但不会为0，故闭合开关前小灯泡阻值可能为3Ω，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （5）由表可知，小灯泡正常发光时的电功率 结合实验数据和发光情况可知小灯泡的亮度取决于实际功率。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率，提供给小莹同学的器材有：学生电源（电压恒定不变）、电压表（0~3V，0~15V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个，导线若干。 (1)如图甲，小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验，请你用笔画线代替导线连接实物图； (2)小莹连接完电路，刚闭合开关就观察电流表、电压表，示数如图乙所示，则电流表示数为 A，电压表示数为 V； (3)接下来小莹边思考边实验，当滑动变阻器的滑片恰好在中点（此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω）时，灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 ，灯泡的额定功率为 W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图 。 【答案】(1) (2) 3 6 (3) 电压表示数为12V 48 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，如图甲，小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验，则滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中，如图所示： （2）[1]如图乙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为3A。 [2]如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为6V。 （3）[1]图甲中，电压表测灯泡电压，灯泡额定电压为12V，所以电压表示数为12V时说明灯泡正常发光。 [2]直接闭合开关时，滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，电流表示数为3A，电压表示数为6V，则此时变阻器电压为 所以电源电压为 当滑动变阻器的滑片恰好在中点（此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω）时，灯泡正常发光。此时电路中电流为 则灯泡的额定功率为 [3]灯泡正常发光时，滑动变阻器的滑片恰好在中点，如图所示： 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电能与电功率 15.3用电器的正确使用 【题型导航】 重难题型讲解……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1 题型一 额定功率与实际功率…………………………………………………………………………………………………………………………1 题型二 测量小灯泡的电功率…………………………………………………………………………………………………………………3 题型三 电功率的比值问题……………………………………………………………………………………………………………………8 能力培优练…………………………………………………………………………………………………………………………...................………………… 10 链接中考 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16 【重难题型讲解】 题型一 额定功率与实际功率 1.额定电压与额定功率 ①观察灯泡铭牌上的示数，上面标示的电压值即为灯泡的额定电压； ②如图所示，按照电路图组装电路，改变电路中滑动变阻器的电阻，观察电压表示数的变化，同时观察灯泡亮度的变化情况。 ③分别用两个不同的灯泡进行实验，并把观察到的现象填写在表格中。 通过实验，可以得到结论：当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压时，灯泡能正常发光；若略大于标示的电压时，灯泡更亮，若小于标示的电压时，灯泡变暗。 在物理学中，用电器正常工作时的电压值和电流值，分别叫做额定电压和额定电流。在额定电压下工作时所消耗的功率，叫做额定功率。 2.实际电压与实际功率 在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压，用电器也能工作。这时的电压就叫做实际电压，用电器在实际电压下工作所消耗的功率，叫做实际功率。 拓展：为了保护用电器安全和使用寿命，一般不能高于额定电压使用。 【典例1-1】规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 【典例1-2】有一只标有“3.8V；0.3A”的小灯牌，其中“3.8V”是指小灯泡的 。将小灯泡接在电源电压为3.0V的电路中，小灯泡实际的电功率是 W（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）。小灯泡的亮暗由它的 （选填“额定功率”或“实际功率”）决定。 【典例1-3】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。 (1)按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的 端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是 W。 (2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率 是 W。 跟踪训练1 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． 跟踪训练2标有“6V、3W”和“4V、2W”的字样的、两只灯泡，在接入电路时都能发光，则下列说法正确的是（　　） A．灯的额定功率较大，的亮度较大 B．两灯并联时，实际功率 C．因为灯的额定电压大，两灯正常发光时 D．两灯串联时，实际功率 跟踪训练3已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯标有“3V 3W”字样。确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V，两灯并联使用，干路最大电流为 A。 题型二 测量小灯泡的电功率 1.实验：测量小灯泡的电功率 设计实验： ①研究对象：小灯泡 ②实验电路图 如图所示，按照电路图连接电路，注意开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置； ③调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表示数和灯泡的亮度，记入实验记录表； ④调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压约高出额定电压的，将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中； ⑤调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压是额定电压的，将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中； ⑥根据实验数据，计算出不同情况下灯泡的电功率。 由上述实验得出小灯泡的额定功率。 2.其他方法测量小灯泡的电功率 利用安阻法、伏阻法以及等效替代法测量小灯泡的电功率 【典例2-1】“测定小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为6V、小灯泡标有“2.5V”电流表、电压表各一个，滑动变阻器（）、（）、（）、开关、导线。 (1)图是小黎连接的实物图，其中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线。 (2)改正后，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时，电压表的示数如图所示，若想测小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。将实验数据绘制成如图所示的图像，则小灯泡的额定功率是 W，他选择的滑动变阻器是 （选填“”、“”或“”）； (3)若将灯泡与阻值为的定值电阻串联接入电源电压为1.5V的电路中，小灯泡的实际功率为 W； (4)小鹏将（2）中刚测完小灯泡额定功率的电路开关断开，并用标有“”的灯泡去替换，然后直接闭合开关（未调节滑动变阻器），则此时的功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1W，已知和灯丝的材料长度都相同，则 （选填“”或“”）的灯丝较粗。若考虑灯泡电阻的变化，此电路中两端的电压不可能为 （填字母序号）。 A．0.5V　　B．1.25V　　C．1.5V　　D．2.5V 【典例2-2】某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的功率，已知电源为4.5V。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）； (2)进行实验并记录了5组数据如下表所示，第4次实验的电流值如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ； 次数 1 2 3 4 5 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 0.20 0.30 0.45 0.50 (3)要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 ； (4)根据表记录的实验数据，在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像 ，通过图像分析可知，小灯泡的电功率随电压的升高而 （填“增大”“不变”或“减小”）； (5)小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率，他增加了一个定值电阻和两个开关，设计了如图丁所示电路。闭合开关S、，移动滑片，使电压表的示数为；保持滑片位置不动，只断开开关，闭合开关，记下电压表的示数为，则小灯泡的电功率为 。（用已知、、表示） 【典例2-3】小明同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 (1)同组的小红发现电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确 。为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器，选用 （填字母）。 A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器    B．“20Ω 0.5A”的滑动变阻器 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)通过小灯泡L的电流随它两端电压变化关系如图丙示。分析图像知： ①该小灯泡正常发光时的额定功率为 W。 ②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受 变化的影响。 (5)完成上述实验后，小明在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡L的电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻Rx的电路，如图丁所示。请根据电路图，补充写出其中一次测量的实验步骤： ①开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器滑片至电流表的示数为0.2A。 ② ，记下电流表的示数I'。 ③表达式：Rx= （用已知量和所测量的字母符号表示）。 跟踪训练1在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，灯泡L1的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，灯泡L2的额定电流为I额。 (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (2)闭合开关进行实验时，发现电流表无示数，电压表有较大示数，则可能的电路故障为 ； (3)实验中，观察到小灯泡L1的电压为2.0V时，为了测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动；通过小灯泡L1的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示，分析图像可知小灯泡L1的额定功率为 W，I-U图像不是一条直线的原因是 。 (4)实验中滑动变阻器有两种规格，分别为“10　2A”和“20　1A”，应选用 规格的滑动变阻器。 (5)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。电源电压不变（大小未知），图中R为电阻箱，R0为阻值已知的定值电阻。实验方案如下： ①将开关接a，移动滑动变阻器滑片P至某一位置，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R1。 ②将开关接b，保持滑动变阻器滑片P不变，调节电阻箱直至电流表示数为I额，此时电阻箱的示数为R2。 ③小灯泡L2的额定功率表达式为P额= （用I额、R0、R1、R2表示）。 跟踪训练2 琴琴在实验室测量小灯泡的额定功率，器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、、三种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)该实验的原理是 。通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”“”或“”）。滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，若琴琴想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 (2)灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为， （选填“大于”“小于”或“等于”）。若琴琴将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为 W。 (3)琴琴在完成本次测量任务后又设计了如图所示电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。电源电压不变但未知，定值电阻的阻值为，请你将实验步骤补充完整。 ①只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为。 ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，再次调节滑片，直到电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为。 ③小灯泡额定功率的表达式是 （用字母、、、表示）。 跟踪训练3小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 (4)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答： 。 题型三 电功率的比值问题 在纯电阻电路中，电功率P=UI= =R 则在串联电路中，电流相等，则 = 在并联电路中，电压相等，则 = 【典例3-1】两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω  10W”和“1500Ω  20W”，将它们串联后接入电路，它们消耗的电功率之比为（    ） A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 【典例3-2】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 【典例3-3】两盏灯L1、L2的额定电压分别为8V、6V，将两盏灯串联接入9V的电路中，灯L2恰能正常发光，则L1、L2两盏灯的额定功率之比为 。（假设灯的电阻不变） 跟踪训练1如图甲所示电路，当闭合开关后，电路正常，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1与R2电阻之比为R1:R2= ；消耗的电功率之比为= 。 跟踪训练2 如图所示，电源电压不变，、。当、都闭合，①、②都是电压表时，则两表示数之比是 。当闭合断开，①、②都是电流表时，和消耗的电功率之比是 。 跟踪训练3甲、乙两个电阻的U-I关系图象如图所示。若将甲、乙两电阻串联在电路中，则两电阻两端的电压之比U甲∶U乙= ；若将甲、乙两电阻并联后接在电路中，则两电阻消耗的电功率之比P甲∶P乙= 。 能力培优练 一、单选题 1．标有“”字样的家用电器正常工作时的电功率（　　） A．大于 B．小于 C．等于 D．等于 2．如图所示的电路中，将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） A．灯泡越亮说明其实际功率越大 B．灯泡越亮说明其额定功率越大 C．更亮的灯泡通过的电流更大 D．若其中一个灯泡不亮了，另一个灯泡一定会熄灭 3．小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，则（　　） A．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 B．电流表 A2的示数不变，电压表V的示数不变 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D．电路消耗的总功率变大 5．如图甲所示，电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。灯泡L的额定电流为0.25A，其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，则（　　） A．灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω B．灯泡正常发光1min消耗的电能是60J C．电路的总功率最大为1W D．当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器连入电路的阻值是12Ω 6．要测量一规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率，实验电路如图所示，按照电路图连接电路，经开关试触电路连接正确。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察（　　）    A．电流表的量程 B．电压表的示数 C．小灯泡是否发光 D．变阻器滑片的位置 7．规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 8．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若灯丝电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A． B．当灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 D．将两灯并联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 9．某额定电压为6V的小灯泡与的定值电阻串联接入电路，电流为0.2A，如图所示是小灯泡的图像，根据图像可知：（　　） A．电源电压为12V B．小灯泡的实际功率是12W C．此时小灯泡的电阻是15 D．通电10s，电路消耗的电能为24J 二、多选题 10．如图电路电源电压不变，滑动变阻器为 “ 20Ω 0.5A”，小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S2时小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1电流表的示数为0.5A。闭合开关 S1和S2在电路安全情况下，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为1.2W B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J C．电路的最大功率为3.6W D．滑动变阻器连入的阻值范围是20Ω~15Ω 三、实验题 11．小明做“测量小灯泡的电功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于，滑动变阻器上标有“”字样，如图甲所示是实验装置图。 (1)在方框中画出相应的实验电路图。 (2)这个实验的实验原理是 ，用 表测量出小灯泡两端的 ，用 表测量出通过小灯泡的 ，从而算出小灯泡的电功率。 (3)在连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值 处。 (4)小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。 (5)小明排除故障后，移动滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 12．实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V 的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整，滑片向右移时灯变亮； (2)电路连接前，开关S 应该要 ； (3)小组同学将电路连接无误后闭合开关，观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是灯泡 ； (4)排除故障后，闭合开关，电压表示数为 1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”） 移动，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； (5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率， 电压表意外损坏， 经讨论后，选用阻值为 R0的定值电阻进行实验， 设计如图丙所示的电路， 已知灯泡额定电压为U额，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1、 断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P， 使电流表的示数为 ②保持滑动变阻器的滑片 P不动， 只闭合开关S、S₂， 读出电流表的示数为I； ③小灯泡正常发光时的电功率 （用 U额、 I、 R0表示） 13．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中用图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)为能顺利完成该实验，应选用______（填字母）。 A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω  2A”的滑动变阻器 C．“5Ω  1A”的滑动变阻器 (2)电路连接完成后，闭合开关，发现电压表指针偏转至右边无刻度处，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该现象的原因可能是 。 (3)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (5)实验结束后，某同学设计了图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率 W。 四、计算题 14．如图所示电路，灯泡L标有“6V  3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），和是定值电阻且。当开关、、全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A。求： (1)的阻值； (2)仅当开关闭合时，电路在10min内消耗的电能。 15．小杰家有一款新型的电热水器，其铭牌上的部分信息如下。 额定电压 220V 额定功率 1210W 容积 7L (1)求电热水器正常工作时的电阻； (2)将这个电热水器装满25℃的水，加热使水的温度升高40℃，求水吸收的热量； (3)若此电热水器在额定电压下使用，用了17min达到（2）问中的要求，求这个电热水器的加热效率；（计算结果精确到0.1%） (4)小杰家安装的电能表如上图所示。某次小杰断开家中的其它用电器，让电热水器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该电热水器两端的实际电压。 链接中考 1．（2025·山东淄博·中考真题）图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像，电源电压不变，滑动变阻器R上标有“20Ω，2A”字样，将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，电阻R1的实际功率为9.6W。则（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为10V C．电路中的最大电流为1.8A D．电路的最大功率为 2．（2025·黑龙江绥化·中考真题）（多选）如图所示，电源电压为且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为，电阻消耗的电功率为；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻消耗的电功率为。下列说法中正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．滑动变阻器的最大阻值为 C．电路消耗的最大功率为 D．当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为 3．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图。 (2)电压表所示示数为 伏。 (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 4．（2025·山东德州·中考真题）在用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中，电源电压为3V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，正常发光时阻值约为8Ω。 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡发光情况 1 1.5 0.24 较暗 2 2.5 0.30 正常发光 3 2.8 0.32 较亮 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整（导线不得交叉） ； (2)闭合开关，移动滑片P至某位置，电压表示数如图乙所示，为 V。为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动； (3)多次实验后，实验数据如表所示，可知小灯泡L正常发光时的阻值为 Ω（结果保留一位小数）； (4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为______； A．0Ω B．3Ω C．6.3Ω D．10Ω (5)根据表中数据，可得小灯泡正常发光时的电功率为 W。结合实验数据和发光情况，可知小灯泡的亮度取决于其 。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率，提供给小莹同学的器材有：学生电源（电压恒定不变）、电压表（0~3V，0~15V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个，导线若干。 (1)如图甲，小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验，请你用笔画线代替导线连接实物图； (2)小莹连接完电路，刚闭合开关就观察电流表、电压表，示数如图乙所示，则电流表示数为 A，电压表示数为 V； (3)接下来小莹边思考边实验，当滑动变阻器的滑片恰好在中点（此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω）时，灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 ，灯泡的额定功率为 W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $