寒假作业14 电功率的综合应用（巩固培优）九年级物理新教材苏科版

限时练习：50min 完成时间： 月 日 天气： 作业14 电功率的综合应用 一、电功率的比例计算 串正：串联电路中电流相等，电压、电功率均与电阻成正比——I1:I2=1:1 U1:U2=P1:P2=R1:R2 并反：并联电路中电压相等，电流、电功率均与电阻成反比——U1:U2=1:1 I1:I2=P1:P2=R2:R1 串联电路中，由公式P=I²R可知电阻越大的用电器功率越大。 并联电路中，由公式P=可知电阻越大的用电器功率越小。 2、 动态电路分析的分析步骤 判断电路结构（串联/并联）。 明确各电表测量对象。 分析电阻变化引起的电流、电压变化（用欧姆定律）。 选用合适公式分析功率变化。 最大功率： 定值电阻：根据公式P=I²R可知，电流最大时，定值电阻的功率最大。 变阻器：当它阻值与其他电阻阻值相等时，达到最大功率。 3、 范围值问题（极值与安全）的解题思路 分别从不同约束条件求出电流或电压的允许范围。 取这些范围的交集，得到电路允许的电流或电压变化范围。 在允许范围内，求某个用电器（或总电路）的功率范围。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．小灯泡L1、L2分别标有“6V  6W”和“6V  3W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，若将这两个小灯泡串联在电路中，在保证电路安全的情况下，电路两端允许接入的最大电压和此时两灯消耗的功率之比分别为（　　） A．12V B．12V   C．9V   D．9V   【答案】C 【详解】由可得，两灯泡的额定电流分别为， 由可得，两灯泡的电阻分别为， 因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流为 因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压为 由可得，两灯泡消耗的实际功率之比为,故C符合题意，ABD不符合题意； 故选C。 2．灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（ ） A．两灯串联时，电源电压最高为18V B．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 C．两灯并联时，干路电流最高为1.5A D．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W 【答案】D 【详解】AD．由得，两灯泡正常工作时电流分别为 则两灯的电阻分别为 两灯串联时，根据串联电路电流的特点可知，电路允许通过的最大电流为0.5A，根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知，电源电压最高为 则电路消耗的电功率最高为 故A错误，D正确； B．灯泡的亮度取决于实际功率。两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于额定功率，均为6W，所以两灯一样亮，故B错误； C．根据并联电路电压的特点可知，两灯并联时，电源电压最大为6V，根据并联电路电流的特点和欧姆定律可知，干路电流为 故C错误。 故选D。 3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡，分别标有“9V 4.5W”和“9V 9W”的字样，滑动变阻器的阻值变化范围为0~12Ω，当，和都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端时，两灯都正常发光，不考虑温度对灯泡电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．整个电路的最大功率是9W C．整个电路的最小功率是2.7W D．两灯都正常发光时电流表的示数为3A 【答案】C 【详解】A．当、、都闭合，滑动变阻器滑到a端时，两灯泡并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，则电源的电压，故A错误； B．当、、都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以整个电路的最大功率 故B错误； C．由可得，两灯泡的电阻分别为 当、闭合且滑片位于b端时，与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的最小总功率 故C正确； D．由可得，两灯泡都正常发光时的电流分别为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则两灯都正常发光时电流表的示数 故D错误。 故选C。 4．为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示，R0为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越近，其阻值越小，当电压表示数大于设定值时，会进行提示。某次眼睛和屏幕距离减小，电压表示数变化量为△U，电流表示数变化量为△I，下列分析正确的是（    ） A．眼睛距离屏幕越近，电压表示数越小 B．眼睛距离屏幕越近，电路总功率越大 C．靠近时电压表示数和电流表示数的比值变大 D．靠近时R0功率变化量等于ΔU和ΔI的乘积 【答案】B 【详解】由电路图可知，距离传感器R与定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的总电流。 AB．当眼睛距离屏幕越近时，传感器的阻值变小，根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流I变大，根据可知，定值电阻两端的电压即电压表示数变大，电源电压不变，根据可知，电路总功率变大，故A错误，B正确； C．电压表测量R0两端的电压，所以电压表示数和电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，因为R0是定值电阻，其阻值不发生变化，所以该比值保持不变，故C错误； D．设靠近前后R0两端的电压分别为U1和U2，通过它的电流分别为I1、I2。根据题意，电流表示数变化量 电压表示数变化量 R0的功率变化量为 而ΔU和ΔI的乘积为 显然， 故D错误。 故选B。 5．如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是（　　） A．电源电压为6V B．定值电阻R1阻值为10Ω C．电路的最小功率为1.2W D．电流表示数变化范围为0.2~0.6A 【答案】D 【详解】AB．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流，由图乙可知，当R2=20Ω时，电压表示数为U1=2V，根据欧姆定律和串联电路电压规律得到电源电压① 由图乙可知，当R2′=10Ω时，电压表示数为U1′=3V，根据欧姆定律和串联电路电压规律得到电源电压② 由①②，解得U=6V，R1=10Ω，故AB正确，不符合题意； C．当R2=20Ω时，由的电阻的串联可知电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路电流最小，根据P=UI，电路电功率最小，电路的最小功率为 故C正确，不符合题意； D．当R2=20Ω时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律，电路电流最小，最小电流为 当R2′=10Ω时，电路电阻最小，电路电流最大，最大电流为 电流表示数变化范围为0.2~0.3A，故D错误，符合题意。 故选D。 6．如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10～20Ω，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是（　　） ①电流表的示数变小      ②电压表示数与电流表示数的比值不变 ③电压表示数的范围为8～9.6V ④整个电路消耗的电功率范围为2.4～2.88W A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有②③④正确 【答案】D 【详解】如图所示，R0与R串联，电压表测量R两端电压。 ①当酒精气体浓度增大时，R0阻值变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，总电压不变时，电路中电流变大，电流表示数变大，故①错误； ②电压表的示数与电流表的示数之比等于定值电阻的阻值，定值电阻阻值不变，故电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确； ③R0的变化范围为10～20Ω，电路中总电阻的最大值和最小值分别为， 电路中最大电流与最小电流分别为， R两端的最大电压与最小电压分别为， 故电压表示数的范围为8～9.6V，故③正确； ④整个电路消耗的最大电功率与最小电功率分别为， 故整个电路消耗的电功率范围为2.4～2.88W，故④正确。 故选D。 7．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。 8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关闭合、断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比；当开关、闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比 ，、消耗的电功率之比 。 【答案】 3：2 1：2 【详解】[1][2]当开关闭合、断开，甲、乙为电流表时，与并联，电流表甲测量的电流，电流表乙测量干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比 因并联电路中各支路两端的电压相等，由可得，两电阻的阻值之比 当开关、闭合，甲、乙两表为电压表时，与串联，电压表甲测量总电压，电压表乙测量两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，由可得，两电阻两端的电压之比 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两电压表的示数之比 根据公式可得，、消耗的电功率之比 9．如图甲，是研究功率随电流变化的实验电路图，电源电压不变，P0为R0的电功率，PR为滑动变阻器R的电功率，P总为电路总功率。图乙中a、b、c是通过实验数据作出的三条图线。根据图像可知，其中能反映电路总功率P总随I变化的关系图线是 ，滑动变阻器R的最大电功率为 W。 【答案】 a 2.25 【详解】[1]由知道，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图像知道，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率，此时电路中的电流，由可得，电阻R0的阻值 电源电压U不变，由可知，电源总功率P与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源总功率P随电流I变化的关系图线是a。 [2]由图像知道，电源总功率时，电流，由可得，电源电压 图线a表示图像，图线b表示图像，则图线c表示图像，设变阻器R消耗的电功率最大时，电路中的电流为I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由知道，滑动变阻器两端的电压 则滑动变阻器消耗的电功率 所以，当时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为。 10．用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。 (1)此实验的原理是 。 (2)连接电路时，开关应处于 状态。 (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（填序号）。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。 (5)移动滑片P，记录多组数据，绘制成图像。根据图丙信息，计算出小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) (2)断开 (3)C (4) 0.08/ 左 (5)0.5 【详解】（1）实验中用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率，因此测定小灯电功率的实验原理是。 （2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，所以不用检查电路是否断路，小灯泡不亮很有可能是滑动变阻器连入电路的电阻过大，电路中电流过小造成的，所以下一步操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，不用更换小灯泡，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[1]由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，由图乙知，电流表示数0.08A。 [2]此时电路中的电流小于小灯泡的额定电流，要测量小灯泡的额定功率，需减小电路中电阻，即应将滑片向左移动，使电流表示数增大到0.2A。 （5）由图丙所示I﹣U图像可知，通过小灯泡的电流等于额定电流0.2A时，小灯泡两端电压等于2.5V，则小灯泡的额定功率 11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。 (1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？ (2)当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？ (3)把小灯泡L换成阻值为10Ω的定值电阻R3，其他器材不变。保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，最小功率为多少？ 【答案】(1)12Ω (2)1.7A (3)滑片移至b端，开关S、S1闭合，S2断开；    0.6W 【详解】（1）小灯泡正常发光时通过的电力 小灯泡正常发光时的电阻 （2）当开关S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，滑动变阻器没有接入电路，小灯泡L和定值电阻R2并联。 由于此时小灯泡正常发光，所以电源电压、电阻R2两端电压均等于小灯泡的额定电压，即 此时通过电阻R2的电流 此时电流表的示数 （3）电流表有示数，说明电路是通路，在总电压不变的情况下，当电路中总功率最小时，根据可知，总电流最小，根据可知，电路中总电阻最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最大，滑片处于b端；定值电阻R2、R3这部分电路中，接入电路中的电阻也最大，因为，所以这部分电路中只有R3接入电路。综上所示，滑动变阻器的滑片移至b端，闭合开关S、S1 ，断开开关S2时，滑动变阻器与R3串联，电路中总电阻最大，总功率最小，则： 电路中最大的电阻 电路中最小电功率 12．如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如乙所示，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电路中的最小功率。 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)1.2W 【详解】（1）当滑动变阻器移到a端时，滑动变阻器接入的阻值为0，此时电路中电流最大，由乙图可知，最大电流为I大=0.6A，此时只有R1接入电路，电源电压为U=U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V （2）当滑动变阻器移到b端时，滑动变阻器接入的阻值最大，此时电路中电流最小，由乙图可知，最小电流为I小=0.2A，此时R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由图可知，滑动变阻器两端的电压为4V，故滑动变阻器的最大阻值为 （3）由P=UI可得，电路中电流最小时，电路消耗的功率最小，故电路中的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W 1．如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“”（灯泡的电阻保持不变），电压表测量范围为，电流表测量范围为，滑动变阻器规格为“”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是 B．滑动变阻器阻值变化范围是 C．小灯泡功率的变化范围是 D．电路的最大总功率是 【答案】C 【详解】ACD．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为3V，功率为1.5W，灯泡正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0~0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，电路中的最大电流为。此时灯消耗的功率最大，最大功率为 此时电路中的最大总功率为 此时变阻器接入电路的电阻最小，因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，所以，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路中的最小阻值 灯泡的电阻为 由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡和电路的总功率最小，此时灯泡两端的电压 电路中的最小电流 灯泡的最小功率为 所以电路中电流变化的范围是0.25A~0.5A；灯泡的功率变化范围是0.375W~1.5W，故AD错误，C正确； B．滑动变阻器接入电路中的最大阻值 则滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~12Ω，故B错误。 故选C。 2．图甲是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表，当体检者站在台面上时，其中一个电表自动显示身高的大小，另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小，滑片P随身高增高而上滑，下列分析正确的是（　　） A．体重越大，显示体重的电表示数越小 B．体重越大，R0消耗的电功率越小 C．身高越高，通过R0的电流越大 D．体重相同情况下，身高无论是越高还是越低，电路消耗的总功率不变 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，R0的全部电阻与压敏电阻R并联，电压表测滑动变阻器滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测通过压敏电阻R支路的电流。在电路中，滑动变阻器全部电阻与压敏电阻并联，体重越大，压敏电阻的阻值越小，根据欧姆定律知，通过压敏电阻电流变大，即电流表的示数变大，故电流表显示体重，体重越大，显示体重的电表示数越大。并联电路各支路相互独立工作，互不影响，体重越大，R0消耗的电功率不变。故AB错误； C．身高越高，电压表所并联部分的R0电阻越大，根据串联分压特点可知电压表的示数越大，但R0接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知通过R0的电流不变，故C错误； D．体重相同情况下，压敏电阻R的阻值不变，根据欧姆定律可知通过压敏电阻的电流不变。身高改变，滑片移动时，R0接入电路的电阻不变，根据欧姆定律可知通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可知干路电流不变，根据可知，电路消耗的总功率不变，故D正确。 故选D。 3．如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两表示数之比；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，下列判断正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比 B．两表的示数之比 C．、两电阻两端的电压之比 D．、两电阻消耗的电功率之比 【答案】D 【详解】甲乙为电压表、开关闭合时，、串联，甲电压表测电源电压U，乙电压表测两端电压，已知，即。由串联电压规律，可得，因此 根据欧姆定律，串联电路中电流相等，故 甲乙为电流表、开关断开时、并联：甲电流表与并联，故测支路电流，乙电流表测干路电流。根据并联电压相等及欧姆定律，得 因此两表示数比 并联电路中，，电功率比为 故ABC错误，D正确。 故选D。 4．如图所示是科技小组自制的肺活量比较装置，若某同学肺活量较大，吹气时，气球胀大，隔板向上运动。则下列说法正确的是（　　） A．R0接入电路的电阻变大 B．电流表示数变小 C．R1消耗的功率不变 D．电压表示数变小 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，闭合开关后，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。吹气时，气球胀大，隔板向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故A错误； B．隔板向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B错误； C．隔板向上运动，电路中的电流变大，由可知，的阻值不变，其消耗的功率变大，故C错误； D．隔板向上运动，电路中的电流变大，由可知，定值电阻两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故D正确。 故选D。 5．如图甲电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“10Ω，1A”闭合开关，并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像，如图乙所示。则定值电阻R阻值为 Ω，当滑动变阻器功率为0.25W时电流表示数 A。 【答案】 5 0.5 【详解】[1]根据题意，滑片P从一端滑到另一端的过程，结合乙图可知，当电路中的电流是0.6A时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0，则电源电压可表示为① 当电路中的电流为0.2A时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大为10Ω，则电源电压可表示为② 联立①②解得，。 [2]滑动变阻器的电功率可表示为 已知，，，将数据代入上式可得 解得。 6．如图所示，电源电压U恒定，是定值电阻，滑动变阻器标有“  2A”，灯L标有“6V  6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表示数为2V，电压表（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，阻值的变化量为 ，电路总功率的变化量为 。 【答案】 7W 【详解】[1]由灯L的铭牌“6V  6W”可知，灯的额定电压为，额定功率为，则灯的额定电流为 灯正常发光时的电阻为 当滑片P移到某一位置时，电流表示数，等于灯的额定电流，此时灯L正常发光。所以灯两端电压，此时灯的电阻。题中电压表示数为10V，由于串联电路中电压关系，可能测量和L两端电压，或L和两端电压。假设测量的是灯L和电阻两端的总电压，则 可得两端的电压 根据欧姆定律，定值电阻的阻值为 当滑片P在阻值最大端时，滑动变阻器接入电路的电阻。此时电压表示数。电路中的电流为 根据假设，测量的是灯L和电阻两端的总电压，此时示数为4V，即 可得此时灯L两端的电压 电源电压U恒定，根据串联电路电压特点可得 在电流为1A时，电路的总电阻为 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 阻值的变化量为 [2]滑片在阻值最大端时，电路总功率为 滑片移动到使电流为1A的位置时，电路总功率为 电路总功率的变化量为 7．现有一标有“”字样的小灯泡，小亮设计实验测量其不同电压下的电功率。 (1)如图甲所示正确连接电路，图乙是某次实验电流表的示数为 A，最后根据实验数据画出图像，如图丙所示，根据图像求出小灯泡正常发光时的功率为 W。 (2)通过分析图像，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是 。 (3)利用所给器材，该实验装置 （选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中电流与电压的关系。 (4)完成上述实验后，小亮又重新设计了电路，如图丁所示，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为，请完成实验步骤（已知电源电压为）。 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ； ②只闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； ③则小灯泡的额定功率表达式为 。 【答案】(1) 0.1 0.625 (2)灯丝的电阻随温度的升高而增大 (3)不能 (4) 【详解】（1）[1]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0.1A。 [2]由图丙可知，当电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，所以小灯泡正常发光时的功率为 （2）通过分析I﹣U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，电压升高，灯丝温度升高，电阻变大。 （3）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以该实验装置不能用来验证欧姆定律中电流与电压的关系。 （4）[1]①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，此时小灯泡正常发光。 [2]②只闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； 在步骤①②中，电路中的电流均为时，变阻器接入电路的阻值不变，则根据等效替代法可知，小灯泡正常发光时的电阻与此时变阻器的电阻相同，即 则小灯泡的额定功率 8．如图甲所示是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙所示。在测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块（相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片P，滑块在起始位置时，R1接入的阻值为0），用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”字样，定值电阻R2=10Ω，闭合开关S，滑块在金属标尺上每移动1cm，电阻R1阻值变化0.5Ω。求： (1)当滑动变阻器连入电路的阻值R1=2Ω时，电压表的示数； (2)在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值； (3)小明同学测试时，电流表的示数为0.4A，则小明同学从最左端推动滑块向右移动的距离是多少。 【答案】(1)1V (2)1.8W (3)10cm 【详解】（1）由图可知，滑动变阻器与定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，当滑动变阻器连入电路的阻值R1=2Ω时，电路总电阻R=R1+R2=10Ω+2Ω=12Ω 电路电流 滑动变阻器两端的电压 （2）由P=UI可知，电源电压恒定，电流越小，电路消耗的电功率越小，则滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小；因为电压表最大示数为3V，定值电阻R2两端电压 则电路中的最小电流 由P=UI可知，电路中的最小电功率Pmin=UImin=6V×0.3A=1.8W （3）当电流表的示数为0.4A时，电路总电阻 滑动变阻器连入电路的阻值为 由题目知，滑块在金属标尺上每移动1cm，电阻R1阻值变化0.5Ω，则小明同学从最左端推动滑块向右移动的距离是 1．阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，如节能：列车采用轻量化设计，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置，以便乘客应急充电使用；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，其主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作，随后乘客要进行闸机识别（如图甲所示）。 (1)地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 （选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取 联的连接方式。 (2)手持式安检仪正常工作时的电流为 mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 h。 (3)“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，其简化电路图如图乙所示，电源电压保持不变；为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示，若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ②该电路的电源电压是 V，当电流为0.3A时，行驶的速度是 km/h。 【答案】(1) 开关 并 (2) 40 45 (3) 变小 12 40 【详解】（1）[1]闸机识别可以打开闸机门，即可控制电路的通断，其相当于电路中的开关。 [2]三种识别方式任一种都可以让乘客通过，即三种识别方式均可独立工作互不影响，符合并联的特点。 （2）[1]手持式安检仪的额定电压为9V，额定功率为0.36W，正常工作时的电流为 [2]手持式安检仪的电池容量为，电池充满电后的电能为 当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作，即 安检仪能正常工作的最长时间为 （3）[1]如图乙为串联电路，电路中电阻分压，电阻越小电压也越小，电压表测量两端电压，图丙可知当汽车行驶的速度变大时，变小，故电压表的示数变小。 [2]图丙可知，当车速为80km/h时可变电阻的阻值为，此时电路中的电流大小为0.6A，则电源电压为 图丁可知通过电路的电流为0.3A时，可变电阻的电功率为2.7W，此时可变电阻两端的电压为 电源电压恒定不变 由上述两式可得，。 [3]图丁可知通过电路的电流为0.3A时，可变电阻的电压为9V，则此时可变电阻的阻值为 根据图丙图像关系可得，代入（50Ω，0）（10Ω，80km/h）可解得图像函数关系式为 当时行驶的速度为。 2．阅读短文，回答问题。 “充电宝”是指一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。但“充电宝”使用不当，它也会成为一颗“不定时炸弹”。“充电宝”大多是由多个锂电池并联组成，充电宝中的锂经过特殊处理被封装在一个密封的坚硬的壳内，正常情况下既可以保证锂不会遇到空气中的水分发生化学反应而爆炸，也可以保证不会因为挤压而破坏电池的内部结构造成电池内部短路产生大量的热而自燃爆炸。民航局对乘坐飞机携带“充电宝”有着如下严格的规定：严禁随身携带额定能量超过160Wh的“充电宝”登机；不得在飞行过程中使用“充电宝”给电子设备充电。现有一个“充电宝”，各项参数如下表所示： 容量 10000mAh，4V 旅容性 绝大多数5VUSB输入的数码电子产品 寿命 完全充放电大于500次 放电转换率 输入 DC5V，1A 输出 DC5V，1A 认证 FCCICE 充满时间 12小时 挑选“充电宝”还要考虑放电转换率，转换率=。 (1)“充电宝”在家庭电路中充电时相当于 （选填“电源”或“用电器”），“充电宝”上有两个输出口，可同时给两部手机充电，这两个接口是 （选填“串”或“并”）联的； (2)“充电宝”充满电后，大约储存了 J电能，1kW·h的电能可以让这样的充电宝充满电约 次； (3)“充电宝”为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，“充电宝”电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r。下列说法正确的是 ___________。 A．充电宝输出的电功率为UI+I2r B．电能转换为化学能的功率UI C．电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率 (4)该款充电宝能为容量为1600mA·h的手机充电6次，它的放电转换率为 。 【答案】(1) 用电器 并 (2) 144000 25 (3)C (4)96% 【详解】（1）[1]给充电宝充电时，电能转化为化学能，相当于用电器。 [2]在充电过程中，两部手机之间互不影响，是并联接入充电宝的。 （2）[1]充电宝充满电后，储存的电能 [2]因为1kW·h＝3.6×106J，则1kW·h电能可以让这样的充电宝充满电的次数 （3）A．充电宝输出的电功率，故A错误； C．充电时，消耗的电能转化为化学能和内能，电池产生的热功率，故C正确； B．充电宝输出的电功率等于产生内能的热功率与转化为化学能的功率之和，即，则电能转换为化学能的功率 故B错误； D．充电器的充电效率 故D错误。 故选C。 （4）该款充电宝的放电转换率 3．阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 (1)通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ； (2)在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时，充电电流为 A； (3)若充电过程中充电电费单价不变，且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时，需要消耗的电能为 ；电池储能每增加10%为 。 (4)设D从70%增至80%所需时间为，从80%增至90%所需时间为，且，则= min，测试全过程的充电总时长为 min。 【答案】(1)大 (2) 先变大，后不变 100 (3) 42 6 (4) 24 109 【详解】（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，由可知，充电功率更大。 （2）[1]由图乙知，D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是先变大，后不变。 [2] 当D达到70%时，充电功率为40kW=40000W，由表中数据知，D达到70%时，充电电压为400V，由可知，此时的充电电流为 （3）[1]由表中数据知，D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW·h，则充满电还需充入30%，需消耗的电能为 充满电时，需要消耗的电能为24.0kW·h+18.0kW·h=42kW·h [2]由题意可知，充满电时储存的电能为 电池储能每增加10%为 （4）[1][2]由图乙知，D从80%至90%时，即D增加10%，消耗电能为 此过程中充电功率P2=15kW保持不变，由W=Pt可得，此时充电的时间为 D从90%至100%的过程中，充电功率不变，充电时间也为24min，由题知 所以D从70%增至80%所需时间为由表中数据知，D从30%增至70%的过程中充电时长45min，所以测试全过程的充电总时长为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：50min 完成时间： 月 日 天气： 作业14 电功率的综合应用 一、电功率的比例计算 串正：串联电路中电流相等，电压、电功率均与电阻成正比——I1:I2=1:1 U1:U2=P1:P2=R1:R2 并反：并联电路中电压相等，电流、电功率均与电阻成反比——U1:U2=1:1 I1:I2=P1:P2=R2:R1 串联电路中，由公式P=I²R可知电阻越大的用电器功率越大。 并联电路中，由公式P=可知电阻越大的用电器功率越小。 2、 动态电路分析的分析步骤 判断电路结构（串联/并联）。 明确各电表测量对象。 分析电阻变化引起的电流、电压变化（用欧姆定律）。 选用合适公式分析功率变化。 最大功率： 定值电阻：根据公式P=I²R可知，电流最大时，定值电阻的功率最大。 变阻器：当它阻值与其他电阻阻值相等时，达到最大功率。 3、 范围值问题（极值与安全）的解题思路 分别从不同约束条件求出电流或电压的允许范围。 取这些范围的交集，得到电路允许的电流或电压变化范围。 在允许范围内，求某个用电器（或总电路）的功率范围。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．小灯泡L1、L2分别标有“6V  6W”和“6V  3W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，若将这两个小灯泡串联在电路中，在保证电路安全的情况下，电路两端允许接入的最大电压和此时两灯消耗的功率之比分别为（　　） A．12V B．12V   C．9V   D．9V   2．灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（ ） A．两灯串联时，电源电压最高为18V B．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 C．两灯并联时，干路电流最高为1.5A D．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W 3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡，分别标有“9V 4.5W”和“9V 9W”的字样，滑动变阻器的阻值变化范围为0~12Ω，当，和都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端时，两灯都正常发光，不考虑温度对灯泡电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．整个电路的最大功率是9W C．整个电路的最小功率是2.7W D．两灯都正常发光时电流表的示数为3A 4．为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示，R0为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越近，其阻值越小，当电压表示数大于设定值时，会进行提示。某次眼睛和屏幕距离减小，电压表示数变化量为△U，电流表示数变化量为△I，下列分析正确的是（    ） A．眼睛距离屏幕越近，电压表示数越小 B．眼睛距离屏幕越近，电路总功率越大 C．靠近时电压表示数和电流表示数的比值变大 D．靠近时R0功率变化量等于ΔU和ΔI的乘积 5．如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是（　　） A．电源电压为6V B．定值电阻R1阻值为10Ω C．电路的最小功率为1.2W D．电流表示数变化范围为0.2~0.6A 6．如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10～20Ω，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是（　　） ①电流表的示数变小      ②电压表示数与电流表示数的比值不变 ③电压表示数的范围为8～9.6V ④整个电路消耗的电功率范围为2.4～2.88W A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有②③④正确 7．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。 8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关闭合、断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比；当开关、闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比 ，、消耗的电功率之比 。 9．如图甲，是研究功率随电流变化的实验电路图，电源电压不变，P0为R0的电功率，PR为滑动变阻器R的电功率，P总为电路总功率。图乙中a、b、c是通过实验数据作出的三条图线。根据图像可知，其中能反映电路总功率P总随I变化的关系图线是 ，滑动变阻器R的最大电功率为 W。 10．用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。 (1)此实验的原理是 。 (2)连接电路时，开关应处于 状态。 (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（填序号）。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。 (5)移动滑片P，记录多组数据，绘制成图像。根据图丙信息，计算出小灯泡的额定功率是 W。 11．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。 (1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？ (2)当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？ (3)把小灯泡L换成阻值为10Ω的定值电阻R3，其他器材不变。保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，最小功率为多少？ 12．如图所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如乙所示，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电路中的最小功率。 1．如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“”（灯泡的电阻保持不变），电压表测量范围为，电流表测量范围为，滑动变阻器规格为“”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是 B．滑动变阻器阻值变化范围是 C．小灯泡功率的变化范围是 D．电路的最大总功率是 2．图甲是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表，当体检者站在台面上时，其中一个电表自动显示身高的大小，另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小，滑片P随身高增高而上滑，下列分析正确的是（　　） A．体重越大，显示体重的电表示数越小 B．体重越大，R0消耗的电功率越小 C．身高越高，通过R0的电流越大 D．体重相同情况下，身高无论是越高还是越低，电路消耗的总功率不变 3．如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两表示数之比；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，下列判断正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比 B．两表的示数之比 C．、两电阻两端的电压之比 D．、两电阻消耗的电功率之比 4．如图所示是科技小组自制的肺活量比较装置，若某同学肺活量较大，吹气时，气球胀大，隔板向上运动。则下列说法正确的是（　　） A．R0接入电路的电阻变大 B．电流表示数变小 C．R1消耗的功率不变 D．电压表示数变小 5．如图甲电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“10Ω，1A”闭合开关，并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像，如图乙所示。则定值电阻R阻值为 Ω，当滑动变阻器功率为0.25W时电流表示数 A。 6．如图所示，电源电压U恒定，是定值电阻，滑动变阻器标有“  2A”，灯L标有“6V  6W”。滑片P在阻值最大端时，闭合开关S，电压表示数为2V，电压表（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，阻值的变化量为 ，电路总功率的变化量为 。 7．现有一标有“”字样的小灯泡，小亮设计实验测量其不同电压下的电功率。 (1)如图甲所示正确连接电路，图乙是某次实验电流表的示数为 A，最后根据实验数据画出图像，如图丙所示，根据图像求出小灯泡正常发光时的功率为 W。 (2)通过分析图像，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是 。 (3)利用所给器材，该实验装置 （选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中电流与电压的关系。 (4)完成上述实验后，小亮又重新设计了电路，如图丁所示，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为，请完成实验步骤（已知电源电压为）。 ①只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ； ②只闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片使电流表示数为；再将滑动变阻器的滑片调到最左端，读出电流表的示数为； ③则小灯泡的额定功率表达式为 。 8．如图甲所示是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙所示。在测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块（相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片P，滑块在起始位置时，R1接入的阻值为0），用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”字样，定值电阻R2=10Ω，闭合开关S，滑块在金属标尺上每移动1cm，电阻R1阻值变化0.5Ω。求： (1)当滑动变阻器连入电路的阻值R1=2Ω时，电压表的示数； (2)在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值； (3)小明同学测试时，电流表的示数为0.4A，则小明同学从最左端推动滑块向右移动的距离是多少。 1．阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，如节能：列车采用轻量化设计，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置，以便乘客应急充电使用；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，其主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作，随后乘客要进行闸机识别（如图甲所示）。 (1)地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 （选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取 联的连接方式。 (2)手持式安检仪正常工作时的电流为 mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 h。 (3)“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，其简化电路图如图乙所示，电源电压保持不变；为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示，若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ②该电路的电源电压是 V，当电流为0.3A时，行驶的速度是 km/h。 2．阅读短文，回答问题。 “充电宝”是指一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。但“充电宝”使用不当，它也会成为一颗“不定时炸弹”。“充电宝”大多是由多个锂电池并联组成，充电宝中的锂经过特殊处理被封装在一个密封的坚硬的壳内，正常情况下既可以保证锂不会遇到空气中的水分发生化学反应而爆炸，也可以保证不会因为挤压而破坏电池的内部结构造成电池内部短路产生大量的热而自燃爆炸。民航局对乘坐飞机携带“充电宝”有着如下严格的规定：严禁随身携带额定能量超过160Wh的“充电宝”登机；不得在飞行过程中使用“充电宝”给电子设备充电。现有一个“充电宝”，各项参数如下表所示： 容量 10000mAh，4V 旅容性 绝大多数5VUSB输入的数码电子产品 寿命 完全充放电大于500次 放电转换率 输入 DC5V，1A 输出 DC5V，1A 认证 FCCICE 充满时间 12小时 挑选“充电宝”还要考虑放电转换率，转换率=。 (1)“充电宝”在家庭电路中充电时相当于 （选填“电源”或“用电器”），“充电宝”上有两个输出口，可同时给两部手机充电，这两个接口是 （选填“串”或“并”）联的； (2)“充电宝”充满电后，大约储存了 J电能，1kW·h的电能可以让这样的充电宝充满电约 次； (3)“充电宝”为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，“充电宝”电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r。下列说法正确的是 ___________。 A．充电宝输出的电功率为UI+I2r B．电能转换为化学能的功率UI C．电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率 (4)该款充电宝能为容量为1600mA·h的手机充电6次，它的放电转换率为 。 3．阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 (1)通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ； (2)在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时，充电电流为 A； (3)若充电过程中充电电费单价不变，且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时，需要消耗的电能为 ；电池储能每增加10%为 。 (4)设D从70%增至80%所需时间为，从80%增至90%所需时间为，且，则= min，测试全过程的充电总时长为 min。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $