第18章 电功率 与电功率相关的动态电路分析与计算专项练-2025-2026学年初中物理人教版（2024）九年级全一册

第18章 电功率 一、单选题 1．如图电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） 温度 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A．温度升高时，电流表示数变小 B．温度升高时，电压表示数变小 C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 2．某种半导体变色灯L在不同电压下发光颜色不同。当它两端的电压为1.4V时，发出黄光；两端的电压为1.8V时，发出红光；两端的电压为3.2V时，发出蓝光。已知该灯在发出不同颜色的光时通过的电流相同。小阳利用这种变色灯和定值电阻设计了一个变光电路（如图），电源电压不变。闭合开关S，当开关S1接不同触点时，灯L刚好能分别发出红、黄、蓝三种不同颜色的光。关于该电路，下列分析错误的是（    ） A．电源电压为3.2V B．发出不同颜色的光，相同时间内变色灯L消耗的电能不同 C．若开关S1接b时L发黄光，则R1>R2 D．开关S1接不同触点时，电路消耗的总功率相同 3．如图所示，电源电压保持不变，R2=2R1，滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表的示数为3V，电路的总功率为P1；当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，电压表示数为1.2V，电路的总功率为P2。下列说法正确的是（    ） A．P1：P2=4：5 B．电源电压为12V C．R1阻值为40Ω D．电路的最大功率为2.7W 4．如图所示，电源两端的电压恒定。闭合开关，小灯泡发光，再闭合开关，则（    ） A．小灯泡变亮 B．电流表示数变小 C．电压表示数不变 D．电路总功率变小 5．如图，闭合开关，灯L正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表V示数变大 B．灯L的功率变小 C．电压表V与电流表示数之比不变 D．电压表V与电流表示数乘积变小 6．闭合如图所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中（　　） A．灯泡的亮度变小 B．电流表的示数不变 C．电压表的示数变大 D．电路的总功率变小 二、填空题 7．家里亮着的电灯与电视机是 （选填“串联”或“并联”）的。若将家里正在使用的用电器关掉一些后，电路的总功率将变 。 8．夏天，人们常用电热驱蚊器灭蚊。电热驱蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示，使用时发热体直接连入电压为的电路中。如图可知，当发热体温度为 时，它的电功率最大，当发热体的温度为时，则此时电功率为 ，当发热体温度继续上升时，它的电功率会 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 9．图为酒精气体浓度检测仪的简化电路图。电源电压恒定，为定值电阻，为气敏电阻，的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，将电压表改装成显示酒精气体浓度大小的仪表。闭合开关，若检测的酒精气体浓度增大，则( ) A．电路中的电流变小                B．电压表的示数变大 C．两端的电压不变            D．电路的总功率变小 说明理由： 。 10．如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器R1的阻值与R2的最大阻值之比为5：4。闭合开关S，变阻器的滑片P从中点滑到b端时，的功率 （填“变大”、“变小”或“不变”），前后两种状态下的功率之比为 ，P从中点滑到b端时，电路的总功率 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．某电蚊香加热片电阻与温度变化关系的图像如图所示，将初温为23℃的加热片接在电压恒定的电源两端，随着温度的升高，加热片中电流的大小将 ，温度达到 ℃时，加热片功率达到最大值。 三、计算题 12．学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，是定值电阻，是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，两端的电压为1.5V。通过计算回答： (1)报警器未浸入水中时，两端的电压是多少？ (2)报警器浸入水下深度h为1m时，通过的电流是多少？ (3)报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率是多少？ 13．如图所示的电路中，电源两端电压为U=9V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。 （1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，求R1消耗的电功率P。 14．如图，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V 1.25W”字样（假设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)小灯泡正常发光时电路的总功率； (3)电路的最小总功率。 15．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V  1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求： (1)小灯泡的阻值； (2)只闭合开关S1时电压表的示数； (3)将滑动变阻器的滑片P滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A。求滑动变阻器R2的最大阻值； (4)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 16．如图甲所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，滑动变阻器滑片从a端滑至b端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流的关系图像如图乙所示。求： (1)电流为时电压表的示数； (2)的阻值； (3)更换电源，将滑到最大阻值时，电路总功率为，电源电压改变了多少。 17．如图所示的实物电路中，电源两端电压保持不变，小灯泡L标有“6V　3W”字样，且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.8A；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，其电功率为，并且恰好与此时小灯泡的电功率相等。 (1)请画出相关的等效电路图； (2)求定值电阻的阻值； (3)求小灯泡的电功率。 18．图甲是小南自己设计的一款小台灯，其内部电路结构如图乙所示。电源电压恒定，小灯泡的额定电压为8V，电阻随温度变化，为了简化问题，可认为其阻值R与两端电压U满足的关系如图丙，小南对其进行测试：把电位器调到最大阻值时，小灯泡两端电压为2V；当调到最大阻值的25%时，小灯泡两端电压为8V。求： (1)小灯泡的额定功率； (2)电位器的最大阻值； (3)调为最大阻值的40%时，小灯泡的实际功率。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C D C D B 1．C AB．温度升高，由表数据可知，电阻R变小，电流变大，定值电阻的电压变大，故AB错误； C．电压表是测量定值电阻电压，电流表测量定值电阻电流，根据欧姆定律，两表示数的比值等于定值电阻的阻值，所以比值不变，故C正确； D．当温度为30℃时，电阻，故电路总功率 故D错误。 故选C。 2．C AC．闭合开关S，当开关S1接不同触点时，灯L刚好能分别发出红、黄、蓝三种不同颜色的光。开关接c时，灯L单独工作，电压等于电源电压，电压最大，则此时发出蓝光，所以电源电压为3.2V；若开关S1接b时L发黄光，则接a时发红光，开关S1接b时L与串联，灯L电压为1.4V，开关S1接a时，L与串联，电压为1.8V，则与灯L串联时分压较少，根据串联分压原理可知，，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意； B．该灯在发出不同颜色的光时通过的电流相同，两端电压不同，根据，相同时间内变色灯L消耗的电能不同，故B正确，不符合题意； D．开关S1接不同触点时，电路中的电流相同，电源电压不变，根据可知电路消耗的总功率相同，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．D A．闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，R1与R串联，电压表的示数为3V，此时电路中的电流为 当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，R2与R串联电压表示数为1.2V，此时电路中的电流为 则 故A错误； BC．由题意得 解之得电源电压U=6V，R1阻值R1=20Ω，R2阻值R2=40Ω； 故BC错误； D．当闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电阻R1与R2并联，电路中的电阻最小，电流最大，电路的总功率最大。此时通过R1的电流为 通过R2的电流为 电路中的总电流为 电路的最大功率为 故D正确。 故选D。 4．C 由图可知，当只闭合S1时，电路为灯泡的简单电路，电压表测量灯泡两端的电压（即电源电压），电流表测量灯泡的电流；再闭合S2时，灯泡与定值电阻并联，并联电路各用电器互不影响，则灯泡的电压和电流均不变，故灯泡的亮度不变；电压表仍测量电源电压，故电压表示数不变；电流表测量干路电流，故电流表示数变大；电路总电压不变，总电流变大，由可知，电路的总功率变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．D A．分析电路图可知，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A1测通过滑动变阻器的电流，电流表A2测通过灯泡L的电流，电压表测电源电压；滑动变阻器滑片向右移动时，电压表测电源电压，电压表V示数不变。故A错误； B．并联电路各支路相互独立工作、互不影响，灯L两端的电压和通过灯泡的电流不变，根据可知功率不变，故B错误； CD．已知电压表的示数不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变小，故电流表A1的示数变小，则电压表V与电流表示数之比变大，电压表V与电流表示数乘积变小，故C错误，D正确。 故选D。 6．B C．由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测通过灯泡的电流；因电源的电压不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误； AB．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流和灯泡的实际功率不变，则灯泡的亮暗不变，故A错误，B正确； D．将滑动变阻器滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，由可知，通过滑动变阻中的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变大，由可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。 故选B。 7． 并联 小 [1]家里亮着的电灯与电视机可以单独工作，且互不影响，故它们是并联的。 [2]并联电路的总功率等于各用电器的功率之和，当关掉一些用电器后，工作的用电器减少，故电路总功率变小。 8． 30 4 减小 [1]电压不变时，由公式可知，发热体的电阻最小时电功率最大，由图知，当发热体温度为30℃时，发热体电阻最小，它的电功率最大。 [2]当发热体的温度为60℃时，发热体电阻为，由公式可得，此时的电功率为 [3]由图知，当发热体温度继续上升时，电阻变大，根据可知，电源电压不变时，它的电功率会减小。 9． B 见解析 [1][2]分析电路可知，、串联，电压表测电压。若检测的酒精气体浓度增大，则的阻值减小，则总电阻减小，根据，电路中的电流变大；根据，两端的电压变大，则电压表的示数变大；根据串联电压规律，两端的电压变小；根据，电路的总功率变大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10． 变小 81：49 变小 [1]由题意可知，和为串联电路，当滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，电路中总电阻增大，电源电压不变，电流减小。根据公式 可知的功率，功率变小。 [2]已知，则，滑片P在中点时，滑动变阻器阻值 此时电路中电流 此时的功率 当滑片P滑到b端时，电路中电流 此时的功率 前后两种状态下的功率之比 [3]根据题意可知，电源电压不变，电路总功率根据，当滑片P从中点滑到b端时，电路中总电阻增加，电流减小，故电路的总功率减小。 11． 先变大后变小 170 [1]电源电压恒定，根据欧姆定律，电流与电阻成反比。由图像可知，温度升高时，加热片电阻先减小后增大，因此电流会先变大后变小。 [2]功率公式为，电源电压U恒定，因此电阻R最小时功率最大。由图像可知，温度为170℃时，电阻达到最小值，此时功率最大。 12．(1)4.8V (2)0.15A (3)0.675W （1）由甲图可知，与串联，电流表测串联电路中的电流，由乙图可知，报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A，则两端的电压 （2）由于报警器浸入水下深度h为1m时，两端的电压为1.5V，电源电压为6V，由串联电路中电压规律可知，两端的电压 由乙图可知，报警器浸入水下深度h为1m时，的阻值为30Ω，通过的电流 （3）报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率 13．1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W 解：（1）由电路可知，当闭合开关S和S1，断开开关S2时，电路中只有R3，所以此时R3两端的电压U3等于电源电压，即 U3=U=9V （2）由电路可知，当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点可知，R2和R3两端的电压等于电源电压，根据欧姆定律，则通过R2支路的电流为 通过R3支路的电流为 根据并联电路电流的特点，此时干路电流为 I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A 因此电流表的示数为0.5A。 （3）由电路可知，当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R1和R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路电流，此时电压表示数为6V，则电路电流为 根据串联电路电压的特点可知，R1两端的电压为 U1=U-U3'=9V-6V=3V 则R1消耗的电功率为 P=U1I'=3V×0.2A=0.6W 答：（1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时， R3两端的电压U3为9V； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，电流表的示数I为0.5A； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，则R1消耗的电功率P为0.6W。 14．(1)0.5A (2)1.5W (3)0.36W （1）小灯泡正常发光时的电流为 （2）分析电路可知，灯泡和变阻器串联。小灯泡正常发光时电路的总功率 （3）小灯泡电阻为 电路中电流最小为 则电路的最小总功率为 15．(1)10Ω (2)2V (3)30Ω (4)0.225W～0.9W （1）由小灯泡铭牌标注可知小灯泡的阻值为 （2）当只闭合开关时，与小灯泡串联，电路中的电流 电压表测量灯泡两端的电压 （3）若将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，则此时滑动变阻器全部连入电路，小灯泡被短接，与并联，经过R1的电流为 R2的电流为 则滑动变阻器的最大阻值为 （4）若只闭合开关，则与小灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，当滑片在最左端时电路的电阻最大，电流最小，小灯泡电功率最小，电路中的最小电流为 灯泡最小电功率为 当滑片向右滑动时，电路电阻减小，电流变大，为确保电路安全，小灯泡所分电压最大可为，小灯泡的电功率最大，最大电功率为 则小灯泡电功率的变化范围。 16．(1)6V (2)20Ω (3)2V （1）由电路图可知，电压表测量滑动变阻器R₂两端的电压U₂。由图乙可知，当电路中的电流 I = 0.2A 时，滑动变阻器R₂的电功率 P₂ = 1.20W，根据电功率公式，可得电压表的示数 （2）由第（1）可知，当电流 I₁ = 0.2A 时， R₂两端的电压为6V，根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压① 由图乙可知，当电流 I₂ = 0.25A 时，R₂的电功率，此时R₂两端的电压 根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压② 因为电源电压U不变，联立①②两式，得 。 （3）将代入②式，可得原电源电压 当滑片P从a端滑至b端时，滑动变阻器R₂接入电路的阻值减小，电路中电流增大。因此，当电流 I₁ = 0.2A 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，R₂的最大值 更换电源后，电路的总电阻 此时电路总功率 设新电源电压为U'，根据电功率公式，可得新电源电压 电源电压的改变量 17．(1) (2) 20Ω (3) 0.75W （1）分析实物电路图可知： 当三个开关S、S1、S2都闭合时，定值电阻R与小灯泡L并联，电流表测量干路电流，滑动变阻器被短路，等效电路如图甲所示。 当只闭合开关S时，小灯泡L与滑动变阻器Rw串联。等效电路如图乙所示。 （2）当三个开关都闭合时，根据等效电路图甲，定值电阻R与小灯泡L并联。 小灯泡正常发光，所以电源电压U为U=U额=6V 电流表测量干路电流，通过小灯泡的电流为 通过电阻R的电流为 根据欧姆定律得，定值电阻R的阻值为 （3）根据，可得小灯泡的电阻为 当只闭合开关S时，根据等效电路图乙，小灯泡L与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器的电功率P与小灯泡的电功率PL相等。由于串联电路中，电流处处相等，则根据可知，滑动变阻器接入电路中的电阻 根据分压原理，小灯泡两端的电压为 小灯泡此时的电功率为 18．(1) 6.4W (2) 20Ω (3) 4.5W （1）由图丙可知，当小灯泡两端电压为8V时，其对应的电阻为10Ω。根据电功率公式，可得小灯泡的额定功率为 （2）由图分析可知，灯L与电位器Rp串联。当电位器Rp调到最大阻值时，此时小灯泡两端电压为2V，由图丙可知，此时小灯泡的电阻为4Ω，电路中的电流为 根据串联电路电压规律，电源电压……① 当Rp调到最大阻值的25%时，此时小灯泡两端电压为8V，由图丙可知，此时小灯泡的电阻为10Ω，电路中的电流为 电源电压……② 联立①②可得，电源电压，电位器的最大阻值 （3）当Rp调为最大阻值的40%时，其接入电路的电阻为 根据串联电路电压规律和欧姆定律，有 即 ……③ 由图丙可知，小灯泡的电阻R与其两端电压U的关系是一次函数，可设为 将点(2V  4Ω)和(8V  10Ω)代入，解得，，所以小灯泡的电阻与电压的关系为……④ 将④代入③中，得 解得或(电压不能为负，舍去) 此时小灯泡的实际功率为 学科网（北京）股份有限公司 $