2026年中考一轮复习 第十六讲 电功率

第16讲 电功率 考点一 电能 电功 一、电能 1、电能的来源： 其他形式的能量 转化为电能。 2、电能的利用 用电器是消耗电能的装置，消耗电能的过程，就是把电能 转化为其他形式能 的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 3、电能的符号及单位 （1）符号：电能用符号W表示。 （2）单位：在国际单位制中，电能的单位是 焦耳 ，简称焦，用符号J表示。电能的常用单位是 千瓦时 ，俗称度，用符号 kW·h 表示。换算关系为。 二、电能表 图一 图二 1、作用：计量用电器在一段时间内 消耗的电能 。 2、读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。最后一位框内数字为小数，例如图一，3月初电能表示数为741.5kW·h，4月初示数为 781.5 kW·h。所以这个月用电 40 kW·h。 3、四个重要参数【按照图一】 （1）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用 。 （2）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A， 额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 （3）“50Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 （4）“600r/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。 （5）电子式电能表【图二】独有的“3000imp/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。 （6）利用电能表计算电能：根据电能表在某段时间的转数（或指示灯闪烁次数）n，和电能表的参数 N revs/（kW·h）或N imp/（kW· h），可以求出这段时间内消耗的电能。 三、 电功 1、电功 ： 电流所做的功 叫电功，用字母W表示。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 【注】电功是过程量，反映的是电能消耗的多少；电能是状态量，反映的是能够做功的本领。 2、电功的计算（1）公式： UIt 。（适用于所有电路） （2）推导公式 （只适用于纯电阻电路） 考点二 电功率 一、电功率 1、定义：电流做功与所用时间之比，用符号P表示。 2、物理意义：表示电流做功的 快慢 。 3、单位： 瓦特 ，简称瓦，用符号W表示。常用单位还有千瓦（kW），它们的换算关系是1kW= 1000W。 4、常见用电器的电功率 家用空调、电饭煲、微波率、烤箱约 1000 W 液晶电视机、电冰箱约 100 W 5、电功率的计算 （1）定义式：。 （2）计算式： UI ，适用于所有电路。 （3）推导式：，只适用于纯电阻电路。 二、额定电压 额定功率 1、额定电压：用电器 正常工作 时的电压，用表示，是唯一的。 2、额定功率：用电器 正常工作 时的功率，用表示，是唯一的。 3、实际电压：用电器 实际工作 时的电压，可能与额定电压相等，也可能不等，用表示，是变化的。 4、实际功率：用电器 实际工作 时的功率，可能与额定功率相等，也可能不等，用实表示，是变化的。 5、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率之间的关系 用电器两端电压 电功率 用电器工作情况 正常工作 用电器不能正常工作，有可能损坏用电器 用电器不能正常工作 6、用电器实际功率的计算方法 利用电阻不变：若已知和，可根据求出用电器电阻，实际功率。 7、影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗由其实际功率决定，实际功率越大，灯越亮。 三、用电器挡位问题 1、原理：通过开关改变电阻连接方式，从而改变总电阻R的大小来改变用电器的电功率P。 根据，U不变，R最小→P最大→高温挡；R最大→P最小→低温挡。 考点三 测量小灯泡的电功率 【注】新教材对此实验弱化，不做重点要求，若学有余力建议掌握。 1、实验原理： P=UI 。 2、实验器材：两节干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（额定电压为 2.5 V）、开关导线若干。 3、实验步骤 （1）按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 （2） ①使小灯泡两端的电压 等于 额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。 ②使小灯泡两端的电压 低于 额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 （3）按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 4、实验结论：小灯泡在不同电压下，功率不同，实际功率越大，小灯泡越亮。 5、实验注意事项及常考的作用 （1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压，实现多次测量。 （2）分析数据时， 不能 （能、不能）把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是小灯泡在三个不同电压下的实际功率，求平均值无任何意义。 考点四 焦耳定律 一、电流的热效应 1、定义：电流通过导体时电能转化为 内能 的现象。 2、电热的利用和防止 （1）利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等电热器。发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。 （2）防止：用电器的散热孔、电脑的微型风扇。 二、探究电流产生的热量与哪些因素有关 1、实验方法 （1）控制变量法； （2）转换法：通过U形管中液面高度差反映电阻丝产生热量的多少。 2、实验步骤 （1）图甲：探究电流通过导体产生热量的多少与 电阻 的关系 把两个密封着等量空气的透明容器中的两个阻值不同的电阻丝串联起来；通电一段时间，观察比较两个U形管中液面高度的变化。 （2）图乙：探究电流通过导体产生热量的多少与 电流的关系 两个密封容器中的电阻丝阻值一样大；在右边容器的外部，将一个阻值和容器内电阻丝阻值相等的电阻丝与容器内电阻丝 ；通电一段时间，观察比较两个U形管中液面高度的变化。 3、实验结论 电阻越大、通过电阻的电流越大、通电的时间越长，电阻产生的热量越 多 。 三、 焦耳定律 1、内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2、公式 Q=I2Rt 3、焦耳定律公式的理论推导 当电流做的功全部转化为电热时，即。对纯电阻电路（只存在电流热效应的电路），可用进行电热计算。 考点1 电能表与电功 例1。小明家电能表的表盘如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电路中电流做功快慢的仪表 B．电能表此时的示数为55467kW•h C．小明家同时工作的用电器总功率不能超过8800W D．电能表上指示灯闪的越快，说明电路消耗电能越多 【解答】解：A、电能表是测量电路中电流做功（即消耗电能多少）的仪表，而测量电流做功快慢的仪表是功率表，故A错误； B、电能表的最后一位是小数位，则电能表此时的示数为5546.7kW•h，故B错误； C、由电能表参数可知，其额定电压U＝220V，允许通过的最大电流I＝40A，根据P＝UI，小明家同时工作的用电器最大总功率P＝UI＝220V×40A＝8800W，即同时工作的用电器总功率不能超过8800W，故C正确； D、电能表上指示灯闪的越快，说明单位时间内消耗的电能越多，而不能说明电路消耗电能越多，消耗电能的多少还与时间有关，故D错误。 故选：C。 例2.关于电功、电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大 C．用电器消耗电能越多，电功率越大 D．用电器消耗电能越多，电功越大 【解答】解：A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，其大小与做功多少和做功时间都有关系；故A错误； B、电流做功越快，电功率越大，在不确定做功时间的情况下，做功快的用电器，电流做功不一定多；故B错误； C、用电器消耗电能越多，则电流做功越多，在做功时间不确定的情况下，电功率不一定大；故C错误； D、用电器消耗电能越多，则电流做功越多，也就是说电功越大；故D正确。 故选：D。 例3.小明同学观察并记录家中一周前、后电能表的示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，这一周小明家消耗电能 　 　 kW•h，需付电费 　 　 元。 【解答】解：一周前电能表示数为781.51kW•h，一周后电能表示数为823.31kW•h，他家这一周电路消耗的电能为W＝823.31kW•h﹣781.51kW•h＝41.8kW•h，即41.8度，则他家这一周应支付的电费为41.8度×0.6元/度＝25.08元。 故答案为：41.8；25.08。 例4.为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，如图所示。在给共享充电宝充电的过程中，是将电能转化为　 　 能。某品牌的充电宝，其充电时的电压为4V，电池容量为5000mAh。当该充电宝充满电后，可以储存的电能为　 　 J。 【解答】解：（1）当给共享充电宝充电时，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能。 （2）充电宝的充电和放电电压都是4V，电池容量为5000mAh， 即：U＝4V，I＝5000mA＝5A，t＝1h＝3600s； 则当充电宝充满电后，可以储存的电能为： W＝UIt＝4V×5A×3600s＝72000J。 故答案为：化学；72000。 考点2 额定功率与实际功率、灯泡亮度问题 例1。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．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．将乙灯两端的电压为110V时，其实际功率为25W D．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 【答案】C 【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W。 A．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．额定功率是指用电器正常工作时的功率，当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率不变，故B错误； C．根据 得，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将乙灯接入110伏电路中，实际功率为额定功率的 即 故C正确； D．由题意可知，甲的额定功率小于乙的额定功率，由可知，。两灯串联在220伏的电路中，因为两灯串联，电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D错误。 例2．将“220V 60W“的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻 B．灯泡L1比灯泡L2亮 C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．两灯泡的总功率大于40W 【解答】解：A、两灯的额定电压相同，额定功率大小关系为：P1额＞P2额，由R可知，灯泡L1、L2的电阻大小关系为：R1＜R2，故A错误； BC、因为串联电路中各处电流相等，且R1＜R2，所以由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L2比灯泡L1亮，故B错误、C正确； D、因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以两灯串联时的总电阻大于灯L2的电阻，此时它们两端的总电压为220V，等于灯L2的额定电压，由P可知，两灯的总功率小于灯L2的额定功率40W，故D错误。 故选：C。 例3.将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为12V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，能正常发光的是（　　） A．只有甲灯 B．只有乙灯 C．甲灯和乙灯 D．两灯均不正常发光 【解答】解：根据题意可知：甲灯泡的电阻为：R甲6Ω，乙灯泡的电阻为：R乙12Ω， R甲：R乙＝6Ω：12Ω＝1：2， 把两灯泡串联接在电压为12V的电源上，串联电路中电源电压等于各个用电器电压之和， 所以U甲+U乙＝12Ω， 而U甲：U乙＝R甲：R乙＝1：2， 解出U甲＝4V，U乙＝8V，两灯的电压都不是额定电压， 所以两灯均不正常发光。故ABC都不符合题意，D符合题意。 故选：D。 例4．如图，小明同学将两个小灯泡L1、L2依次相连接到电路中，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流更大 B．灯L2两端的电压更大 C．灯L1的实际功率更大 D．灯L2消耗的电能更多 【解答】解：A、由图知，两灯泡串联在电路中，由串联电路的电流特点可知通过两灯的电流相等，故A错误； BCD、灯泡的亮度是由其实际功率决定的，灯L1较亮，灯L2较暗，说明L1的实际功率较大，相同时间内，灯L1消耗的电能更多， 因为电流相同且P1＞P2，由P＝I2R知，R1＞R2，即灯L1的电阻较大， 因为电流相同且R1＞R2，由U＝IR可知，U1＞U2，故C正确，BD错误。 故选：C。 例5．如图所示，将标有“12V，6W”的灯泡L1和标有“6V，6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变）（　　） A．两灯的实际功率之和等于12W B．两灯的实际功率之和大于12W C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．灯泡L2比灯泡L1暗 【解答】解：L1和L2并联， U1＝U2＝U＝6V， 又因为此时U1＜U1额，而灯丝电阻不变，由公式P可知，P1＜P1额，因此P1＜6W， U2＝U2额，由公式P可知，P2＝P2额，因此P2＝6W， P1＜P2， 因此灯泡L1比灯泡L2暗， 已求出P1＜6W，P2＝6W， 而P＝P1+P2，即两灯的实际功率之和小于12W，故选项C正确，ABD错误。 故选：C。 考点3 含电功率的动态电路分析 一、【滑动变阻器类】 例1。实践活动小组的同学查阅资料发现，空气流速越大，飞机机翼产生的升力越大，类比推理设计了检测水流速度变化的模拟电路，如图所示。已知电源电压保持不变，是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过可移动连杆带动滑动变阻器R的滑片上下移动，下列说法正确的是（　　） A．水流速度增大时，电压表的示数变小 B．水流速度增大时，电路中的电流变大 C．水流速度增大时，电路的总功率变小 D．水流速度减小时，电路的总功率不变 【答案】B 【解析】ABC．由图可知，电阻R0和变阻器R串联，电压表测变阻器的电压，当水流的速度变大时，探头下表面压强大于上表面压强，探头向上运动，带动R滑片上移，变阻器连入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，由U=IR可知定值电阻的电压增大，即电压表的示数变大，由P=UI可知电路的总功率变大，故B正确，AC错误； D．水流速度越小，上下的压强差减小，滑片下移，变阻器连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，由P=UI可知电路的总功率变小，故D错误。 例2．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大 B．电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小 C．电压表V1的示数变小，电路消耗的总功率变小 D．电压表V2的示数不变，电路消耗的总功率变大 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； CD、在滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，电源电压不变，电压表V2的示数变大。由P＝UI可知，电源电压不变，电流减小，电路消耗的总功率变小；故C正确，D错误。 AB、由可知，电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于R1的阻值，则电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变；因电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大，所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大，故AB错误。 故选：C。 二、【开关通断类】 例3。如图所示的电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P由右端移到左端的过程中，以下说法不正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电阻R0两端的电压变大 D．整个电路的总功率变大 【解答】解：ABC、闭合开关S，定值电阻R0、滑动变阻器R串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器R的滑片P由右端移到左端的过程中，滑动变阻器的电阻变小，电路总电阻也变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，根据串联分压可知，滑动变阻器的电压变小，故BC正确，A错误； D、根据P＝UI可知，电路电流变大，电压不变，故D正确。 故选：A。 三、【敏感电阻类】 【例1】烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，是一种技术先进、工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中。如图所示为烟雾报警器的模拟电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱面增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（     ） A．电流表的示数减小，电压表的示数减小 B．电压表与电流表的示数之比保持不变 C．增大R0阻值，可使R在更高光照度下报警 D．当有烟雾遮挡时，电路中的总功率变大 【答案】C 【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 ABD．因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；R阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，R两端电压变大，电压表示数变大；根据可知，电压表与电流表示数比值为R的阻值，所以比值变大；根据P=UI知电路中的总功率变小，故ABD不符合题意； C．报警电流一定，由可知，电源电压一定时，总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警，故C符合题意。 【例2】如图甲所示是一种天然气泄漏检测仪，其内部简化电路图如图乙，A、B和C、D之间可以接入电阻。气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，定值电阻R0起保护电路的作用。当报警器（由电压表改装）两端电压增大到一定值时，开始报警，表示天然气浓度过高。下列分析正确的是（　　） A．A、B间应接气敏电阻R B．天然气浓度升高时电路的总功率变小 C．仅将电源电压升高、报警时气体浓度更大 D．仅将R0更换为阻值更大的电阻，报警时气体浓度更小 【解答】解：这是一个串联电路，电源、定值电阻R0、待测电阻（A、B或C、D之间）串联，电压表并联在报警器位置，且电压增大到一定值报警，且天然气浓度越高，气敏电阻R阻值越小。 A、报警器电压要随天然气浓度升高而增大，才能触发报警。串联电路中，电压与电阻成正比：U＝IR，电流处处相等。若A、B接气敏电阻R：浓度升高→R变小→A、B 间电压变小，不满足报警条件。若C、D接气敏电阻R：浓度升高→R变小→总电阻变小→电流I变大→R0两端电压U0＝IR0变大，即报警器电压变大，符合报警逻辑，故A错误。 B、天然气浓度升高→R减小→总电阻R总＝R0+R减小。电源电压U不变，电路总功率：P，R总减小，总功率P应该变大，而不是变小，故B错误。 C、仅升高电源电压，报警阈值电压不变（报警器触发电压固定）。报警时，报警器两端电压U警不变。电源电压升高→同样的U警对应的电路电流更小→气敏电阻R更大→对应的天然气浓度更低就会报警，而不是浓度更大，故C错误。 D、仅把R0换成更大阻值的电阻，报警时U警不变。由串联分压：U警＝U•，R0变大，要让U警保持不变，必须让不变，因此气敏电阻R也要同步变大。R变大→天然气浓度更小时，就达到报警电压，故D正确。 故选：D。 【例3】半导体温度计用于测量某特定环境的温度，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为12V，电流表的量程为0～0.6A，R2为10Ω的定值电阻，R1是半导体材料制成的温控传感器，其电阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．温度升高，电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数为0.2A时，环境温度为40℃ C．当环境温度为20℃时，电压表示数为10V D．当环境温度为20℃时，电路消耗的功率为2.4W 【解答】解：由图知小灯泡、光敏电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压； A、光照强度不变时，向右移动滑片P，滑动变阻器的电阻变大，根据串联分压规律知，分得的电压变大，故电压表示数变大，故A错误； B、环境的光照强度变弱时，光敏电阻变大，向右移动滑片P，滑动变阻器的电阻变大，故总电阻变大，根据欧姆定律知，电路中电流减小，根据P＝I2R知，灯泡的实际功率变小，故B错误； C、滑片P位置不变可实现智能调节，光照变强时，光敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路的电流变大，由U＝IR知滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大，故C正确； D、滑片P位置不变，滑动变阻器的电阻不变，光照变弱时，光敏电阻的阻值变大，根据欧姆定律知，电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的电阻，故保持不变，故D错误。 故选：C。 【例4】智能手机的屏幕亮度既可以自动调节，也可以手动调节。其内部模拟电路如图所示，电源电压恒定，当S、S1闭合时，可实现单独手动调节；当S闭合，S1断开，既可以手动调节，也可以自动调节。光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。当S闭合，S1断开时，不考虑灯泡电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（　　） A．使用环境的光照强度不变时，向右移动滑片P，电压表的示数变小 B．使用环境的光照强度变弱时，向右移动滑片P，可实现灯泡的实际功率不变 C．保持滑片P位置不变可实现智能调节，光照变强时，电压表的示数变大 D．保持滑片P位置不变可实现智能调节，光照变弱时，电压表与电流表示数之比变小 【解答】解：由图知小灯泡、光敏电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压； A、光照强度不变时，向右移动滑片P，滑动变阻器的电阻变大，根据串联分压规律知，分得的电压变大，故电压表示数变大，故A错误； B、环境的光照强度变弱时，光敏电阻变大，向右移动滑片P，滑动变阻器的电阻变大，故总电阻变大，根据欧姆定律知，电路中电流减小，根据P＝I2R知，灯泡的实际功率变小，故B错误； C、滑片P位置不变可实现智能调节，光照变强时，光敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路的电流变大，由U＝IR知滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大，故C正确； D、滑片P位置不变，滑动变阻器的电阻不变，光照变弱时，光敏电阻的阻值变大，根据欧姆定律知，电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的电阻，故保持不变，故D错误。 故选：C。 考点4 电功率的计算 一、【图像类】 【例1】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。则当电压表示数为6V时，滑动变阻器的电功率为 W。 【答案】3 【解析】由图甲知道，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；当变阻器的滑片P在a端时，电路中只有定值电阻R，此时电路中电流最大，电压表测电源电压，则由图乙知道，电路中电流最大为1.5A，此时电压表的示数为9V，则电源电压U=9V，由欧姆定律知道，定值电阻的阻值 串联电路中电流处处相等，当电压表示数为6V时，电路中的电流为 由串联电路的电压特点知道 ，此时滑动变阻器两端的电压为 则此时滑动变阻器的电功率为 【例2】A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．将两灯并联接在3V的电源两端，A灯的实际功率为2.1W B．将两灯串联接在3V的电源两端，B灯比A灯暗 C．A灯的额定功率比B灯的额定功率小 D．通过B灯的电流与灯丝电阻成正比 【解答】解：A、由图像可知，当两灯并联在3V的电源两端时，两灯两端的电压均等于电源电压为3V，此时IA＝0.7A，所以PA＝UIA＝3v×0.7A＝2.1W，故A正确； B、根据串联电路电流规律可知，在串联电路中，电流处处相等，由图像可知，当两灯泡电流相等时，B灯泡两端的电压都大于A灯泡两端的电压，根据公式P＝UI可知，B灯泡的实际功率大于A灯泡的实际功率，所以将两灯串联接在3V的电源两端，B灯比A灯亮，故B错误； C、由图可知，当电压为U额＝6v时，通过A灯泡的电流为IA额＝1.0A，通过B灯泡的电流IB额＝0.5A，所以A灯泡的额定功率PA额＝U额IA额＝6v×1.0A＝6W，PB额＝U额IB额＝6v×0.5A＝3W，PA额＞PB额，故C错误； D、由B图像可知，此图像不是一条直线，因此不是正比图像，另当电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比，故D错误。 故选：A。 【例3】如图所示为定值电阻R和小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．电阻R与小灯泡串联在某电路中，电流为0.1A时，电阻R的阻值是5Ω B．电阻R与小灯泡串联在电源电压为4.5V的电路中，电阻R与小灯泡的实际功率之比为1：2 C．电阻R与小灯泡并联在电源电压为1.5V的电路中，干路电流为0.25A D．电阻R与小灯泡并联在某电路中，当小灯泡的功率为0.9W时，电阻R中的电流为0.2A 【解答】解：A、电阻R与小灯泡串联在某电路中，据图分析，当电流为0.1A时，电阻R的两端电压为1.5V，电阻，故A错误； B、电阻R与小灯泡串联在电源电压为4.5V的电路中，据图分析可知，此时电路中的电流为0.2A，UL＝1.5V，UR＝3V，所以，电阻R与小灯泡的实际功率之比为，故B错误； C、电阻R与小灯泡并联在电源电压为1.5V的电路中，UL＝UR＝U＝1.5V，据图分析，当UL＝1.5V时，IL＝0.2A；当UR＝1.5V时，IR＝0.1A，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即为0.3A，故C错误； D、电阻R与小灯泡并联在某电路中，当小灯泡的功率为0.9W时，据图分析可知，UL＝3V，并联电路中，各支路电压相等，UR＝3V，由图可知，电阻R中的电流为0.2A，故D正确。 故选：D。 二、【范围极值类】 【例1】如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“3V 1.5W”（灯泡的电阻保持不变），电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是0～0.6A B．滑动变阻器变化范围是3Ω～50Ω C．小灯泡功率的变化范围是0.375W～1.5W D．电路的最大总功率是2.7W 【解答】解：A、已知V1、V2示数范围均为1.5V∼3V，由串联分压可知，当R2阻值调节到阻值最小的点时，其两端的电压为1.5V，此时R1两端电压达到最大值为3V，因此电源电压U＝U1+U2＝3V+1.5V＝4.5V，故A错误； BC、在串联电路中电流处处相等，由可知： 当V1示数最大时，电流，此时R2两端电压U2＝1.5V，则； 当V1示数最小时，电流，此时R2两端电压U2'＝3V，则， 因此，R2的取值范围应为5Ω∼20Ω，电流表A的示数范围为0.15A∼0.3A，故B错误，C正确； D、电源电压U＝4.5V，电路中电流最大为0.3A，则电路最大功率Pmax＝UI＝4.5V×0.3A＝1.35W，故D错误。 故选：C。 【例2】如图所示电路，电源两端电压U保持不变。电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两块电压表的量程均为0～3V。在保证电路各元件安全的条件下，在某两点间调节滑动变阻器R2的滑片P，电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V～3V。则下列判断中正确的是（　　） A．电源两端电压U为6V B．滑动变阻器R2的阻值取值范围为10Ω～20Ω C．电流表A的示数范围为0.15A～0.3A D．电路总功率的最大值是1.8W 【解答】解：A、已知V1、V2示数范围均为1.5V∼3V，由串联分压可知，当R2阻值调节到阻值最小的点时，其两端的电压为1.5V，此时R1两端电压达到最大值为3V，因此电源电压U＝U1+U2＝3V+1.5V＝4.5V，故A错误； BC、在串联电路中电流处处相等，由可知： 当V1示数最大时，电流，此时R2两端电压U2＝1.5V，则； 当V1示数最小时，电流，此时R2两端电压U2'＝3V，则， 因此，R2的取值范围应为5Ω∼20Ω，电流表A的示数范围为0.15A∼0.3A，故B错误，C正确； D、电源电压U＝4.5V，电路中电流最大为0.3A，则电路最大功率Pmax＝UI＝4.5V×0.3A＝1.35W，故D错误。 故选：C。 【例3】为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，为保证电路中各元件安全工作，以下说法正确的是（　　） A．电流表的变化范围是0.225A～0.5A B．R2两端电压的变化范围是1.5V～3V C．变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω D．R1的电功率的变化范围是0.45W～1.25W 【解答】解：ABC、因串联电路中电流处处相等，所以为了既不烧坏电流表，又不烧坏电阻，比较各电流值可知，电路中的最大电流为I最大＝0.5A； 当电流最大为0.5A时，电阻R1两端的最大电压为： U1最大＝I最大R1＝0.5A×5Ω＝2.5V； 则滑动变阻器两端的最小电压： U2最小＝U﹣U1最大＝4.5V﹣2.5V＝2V； 由串联分压的规律可知，当滑动变阻器两端的电压最小时，其连入电路的电阻最小， 由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小阻值为： R2小4Ω； 由于电压表的量程为“0～3V”，则电压表示数最大为U2最大＝3V， 当变阻器两端的电压最大时，R1两端的电压最小， 则有：U1最小＝U﹣U2最大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中最小电流为： I最小0.3A； 此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为： R2大10Ω； 所以电路中的电流范围为0.3A～0.5A，电压表的示数变化范围为2V～3.0V，滑动变阻器的取值范围为4Ω～10Ω，故ABC错误； D、由P＝I2R可知，定值电阻R1的最小功率为： P小R1＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W， 最大功率为： P大R1＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W，故D正确。 故选：D。 考点5 用电器挡位类相关计算 【例1】图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求： （1）加热挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。 额定电压/V 220 加热挡功率/W 880 保温挡功率/W 176 【答案】（1）4A （2）220Ω （3）80% 【解析】（1）根据P=UI可得，加热挡正常工作时，电路中的电流为 （2）根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S拨至a时，两电阻串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，养生壶处于保温挡；当开关S拨至b时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，养生壶处于加热挡。根据可得，电热丝R1的阻值为 R1和R2的串联总电阻为 所以，电热丝R2的阻值为 （3）根据可得，粥吸收的热量为 加热挡正常工作500s消耗的电能为 则此养生壶的加热效率为 【例2】如图甲是一款家用暖菜板的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，高温挡额定电功率为440W，且R2的阻值是R1的3倍。乙图是在一次就餐使用过程中暖菜板功率与时间的图像。求： （1）暖菜板在高温挡正常工作时，通过电路的电流是多少； （2）R1的电阻是多少； （3）正常工作时，暖菜板低温挡的功率为多大； （4）如图乙所示，在某次就餐过程中共消耗多少电能？ 【解答】解：（1）根据题意可知，暖菜板在高温挡正常工作时，额定功率为P高＝440W，电源电压为U＝220V，所以，通过电路的电流为； （2）根据电功率公式可知，当开关接2时，只有电阻R1接入电路，此时为高温挡，R1的电阻为； （3）当开关接1时，电阻R1和R2串联接入电路，电路总电阻最大，此时为低温挡，由题意可知，R2的阻值是R1的3倍，则R2＝3R1＝3×110Ω＝330Ω。 低温挡时电路的总电阻为R总＝R1+R2＝110Ω+330Ω＝440Ω，暖菜板低温挡的功率为； （4）由图乙可知，暖菜板在高温挡工作的时间为t高＝5min＝300s，在低温挡工作的时间为t低＝30min﹣5min＝25min＝1500s； 根据电能公式 W＝Pt可得，在某次就餐过程中消耗的总电能为。 答：（1）暖菜板在高温挡正常工作时，通过电路的电流是2A； （2）R1的电阻是110Ω； （3）正常工作时，暖菜板低温挡的功率110W； （4）在某次就餐过程中共消耗电能2.97×105J。 【例3】小明家购进的新型AI智能取暖器的内部电路如图1，其中加热电阻R1＜R2，S是电源开关，S1、S2为AI芯片控制开关，该取暖器可实现三挡加热，部分参数如下表。求： （1）高温挡正常工作时的电路电流。 （2）R2正常工作10s产生的热量。 （3）在用电高峰期，家庭电路中电压会低于220V，小明想知道高峰期的电压，他关闭家中其他用电器，只让电暖器处于高温挡工作，观察6min前后智能电能表示数分别如图2甲、乙所示，使用期间的实际电压是多少？ XX牌AI智能取暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 中温挡 770W 高温挡 1210W 【解答】解：（1）由表中数据可知高温挡的额定功率为P高＝1210W， 根据P＝UI可得，高温挡正常工作时的电路电流： I高5.5A； （2）已知R1＜R2，由图1可知，当开关S、S2闭合时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最大； 当开关S、S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较大； 当开关S、S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小。 根据P可知，开关S、S2闭合时，电路消耗的电功率最小，取暖器处于低温挡； 开关S、S1闭合时，电路消耗的电功率较大，取暖器处于中温挡； 开关S、S1、S2闭合时，电路消耗的电功率最大，取暖器处于高温挡。 由于并联电路的各支路互不影响，所以高温挡下，R2消耗的电功率为 P2＝P高﹣P中＝1210W﹣770W＝440W， R2正常工作10s产生的热量： Q2＝W2＝P2t＝440W×10s＝4400J； （3）根据P可得，高温挡下电路的总电阻： R40Ω； 用电高峰期，高温挡工作6min＝0.1h，取暖器消耗的电能为 W＝2026.10kW•h﹣2026.00kW•h＝0.1kW•h， 取暖器的实际功率为P实1kW＝1000W， 电路的实际电压为U实200V。 答：（1）高温挡正常工作时的电路电流为5.5A。 （2）R2正常工作10s产生的热量为4400J。 （3）使用期间的实际电压是200V。 考点6 实验：测量小灯泡的电功率 【例1】【伏安法】在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮。 （2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，小丽同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小丽同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）见解析 （2）短路 （3）右 （4）0.5 【解析】（1）根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮，应该把滑动变阻器接右下方接线柱接入电路，连接电路如下： （2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可以判断故障位置，可能是小灯泡发生了短路。 （3）根据电压表示数如图乙所示，可知此时小灯泡电压小于额定电压，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器电阻减小，因此应将滑片向右移。 （4）由图丙所示可知，小灯泡的额定电压2.5V和额定电流0.2A，可以求得小灯泡的额定功率 【例2】【特殊法】某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为的待测小灯泡（电阻约为），滑动变阻器两个（A：“　”；B：“　”）。 （1）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路 （不能与其他导线交叉）； （2）实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）； （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ； （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W； （5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表量程已经损坏，量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，你的方法是 ； （6）完成实验后，小明还想测量定值电阻的阻值，用替换了小灯泡，同时发现电流表损坏，于是用如图丙所示的电路完成了实验，已知滑动变阻器的最大阻值为，他的实验步骤： ①闭合开关，将滑片移至最左端，读出电压表示数为； ②将滑片移至最右端，读出电压表示数为，则电阻的阻值表达式： （用、、表示）。 【答案】（1）见解析 （2）B （3）小灯泡断路 （4）1.14 （5）将电压表与滑动变阻器并联 （6） 【解析】（1）实验中电流表要与灯泡串联，电压表与灯泡并联，作图如下： （2）小灯泡正常发光时，根据串联分压原理则有 解得，所以应选用的滑动变阻器是B。 （3）小灯泡始终不发光，说明电路中有断路或者灯泡被短路。而电压表有示数，说明电压表与电源两极是相连的，因此，是在与电压表并联的部分出现了断路，故是与电压表并联的小灯泡断路了。 （4）如图乙所示，小灯泡电压为3.8V时，电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为 （5）小灯泡正常发光时，变阻器的电压为 电压表量程已经损坏，量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，可以将电压表与滑动变阻器并联，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光。 （6）①闭合开关，将滑片移至最左端，变阻器阻值为0，电压表测电源电压，读出电压表示数为，则电源电压为； ②将滑片移至最右端，和滑动变阻器的最大阻值为串联，电压表测电压，读出电压表示数为，则根据串联分压原理则有 解得电阻的阻值为 考点7 探究电流产生的热量与哪些因素有关 【例1】如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B．将R2和R3都换成10Ω的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D．若通过R1的电流为2A，通电1min，R1产生的热量为1200J 【解答】解：A．由图可知R2和R3并联再与R1串联，则I1＞I2，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，左侧容器中密封着的空气比右侧容器中密封着的空气吸收的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故A错误； B．探究电流产生的热量与电阻的关系时，应控制通过R1和R2的电流相等，电阻不同，但此时通过R1和R2的电流不同，电阻不同，无法探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误； C．根据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误； D．若通过R1的电流为2A，因为R1＝5Ω，通电1min，R2产生的热量，故D正确。 故选：D。 【例2】甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入加热电阻丝，其电阻大小和连接方式如图所示，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丙、丁、乙、甲 C．甲、乙、丁、丙 D．丙、乙、丁、甲 【解答】解：左图中，R与2R串联在电源电压为U＝10V的电路中，根据串联分压原理可知，U甲U，U乙U，在纯电阻电路中，Q＝W， 则Q甲tt， Q乙tt， 所以Q乙＞Q甲﹣﹣﹣﹣① 右图中，R与2R并联在电源电压为U＝10V的电路中，根据并联电路特点可知，各支路两端的电压都等于电源电压U，在纯电阻电路中，Q＝W， 则Q丙t， Q丁t， 所以 Q丁＜Q丙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，即Q甲＜Q乙＜Q丁＜Q丙，不考虑热量散失时，电阻丝产生的电热Q越多，水吸收热量越多，水温升得越高， 因甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，根据Q＝cmΔt可知，这四个容器中的水温从高到低的顺序是即丙、丁、乙、甲。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【例3】如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中通过观察U形管中　 　 来比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）若探究电流产生的热量与电阻的关系应选择　 　 装置； （3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　 。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更　 　 的；通电1min后R1和R2产生的热量之比为　 　 。 （4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，左侧U形管中液面的高度差将　 　 。 （5）如图丙所示，写有“认真学习”的电热桌垫是小桐的好伙伴。此桌垫有“高温”和“低温”两个挡位，图丁是其简化电路，电源电压恒为8V，发热电阻R1和R2的阻值分别为6Ω和2Ω，只闭合开关S1时，桌垫处于　 　 挡位，通电10min，电流通过电阻R1产生的热量为　 　 J。 【解答】解：（1）根据转换法，实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。电流通过导体产生的热量越多，盒内空气体积膨胀越大，U形管液面的高度差越大。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据控制变量法可知，该装置用来探究电流产生的热量与电阻的关系。 （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等。 为了使实验现象更明显，在电阻和通电时间相同的条件，应使通过两容器内电阻的电流差别较大，R3与R2并联，电压相等，R3的阻值与R2的阻值相比，R3越小，R3与R2相比电流越大，R3与R2的电流之和即通过R1的电流比通过R2的电流越大。可使两容器内电阻的电流相差大，实验现象明显，所以可以将R3的阻值换成更小的。 R3与R2并联，电压相等，R3与R2阻值相等，根据欧姆定律可知，通过R3与R2的电流相等，根据并联电路的电流规律可知，通过R1的电流等于通过R3与R2的电流之和，所以通过R1的电流是通过R2的电流的2倍，R1与R2阻值相等，根据Q＝I2R可知，产生的热量与电流的平方成正比，故在通电1min时R1与R2产生的热量之比为Q1：Q2＝4：1； （4）并联电阻小于其中任一电阻，由于电阻R3断路，R2并联部分的电阻变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流会变小，即通过R1的电流会变小，在通电时间和R1的阻值不变时，电流通过R1产生的热量变少，U形管液面的高度差变小。 （5）分析电路图可知，只闭合S1时，两电阻串联，电路中的总功率为 同时闭合S1和S2时，R1短路，电路是R2的简单电路，此时电路中的总功率为 由于P＜P′，所以只闭合S1时，桌垫是低温状态。通电10min电流通过R1产生的热量为。 故答案为：（1）液面高度差； （2）甲； （3）不相等；小；4：1； （4）变小； （5）低温；3.6×103。 XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A 中考真题练习 1．（2025•山东）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW•h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 【解答】解：A、根据铭牌数据可知，移动电源的最大输出功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W＝2.2kW＜2.5kW，所以不能供2.5kW的用电器正常工作，故A错误； BCD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，电能表示电流做功的多少，是两个不同的物理量，所以该客服混淆了电功率和电能的概念，故B正确、CD错误。 故选：B。 2．（2025•西宁）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4：5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 【解答】解：A.由图可知，乙图像是一条曲线，电流与电压不成正比，因此乙不是定值电阻，故A错误； B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中，由图像可知通过甲、乙的电流：I甲＝0.5A、I乙＝0.4A， 甲的电功率为：P甲＝UI甲＝2.5V×0.5A＝1.25W， 乙的电功率为：P乙＝UI乙＝2.5V×0.4A＝1W， 甲、乙的电功率之比为：P甲：P乙＝1.25W：1W＝5：4，故B错误； C.只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，由欧姆定律可知，两者的电压也相等，由图像可知此时两者电压值均为3V， 则电源电压为：U＝U甲+U乙＝3V+3V＝6V，故C错误； D.总功率是1.8W时，电源电压是4.5V，此时电路中的电流为：，由图像可知，甲、乙电流为0.4A时，甲、乙的电压分别为2V和2.5V，电源电压刚好为4.5V，故D正确。 故选：D。 3．（2025•天津）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光 C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光 【解答】解：由P＝UI得R，求得： 甲灯灯丝电阻R甲Ω；乙灯灯丝电阻R乙； 两灯串联后接在9V的电源上，电路的总电阻R＝R甲+R乙＝6Ω+12Ω＝18Ω， 电路中的电流I0.5A； 根据P＝UI＝I2R得：甲灯消耗的实际功率P实甲＝I2R甲＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；乙灯消耗的实际功率P实乙＝I2R乙＝（0.5A）2×12Ω＝3W； 因甲灯消耗的实际功率小于其额定功率，不能正常发光；乙灯消耗的实际功率等于其额定功率，能正常发光。故选：B。 4．（2025•扬州）如图，电源电压U可调，R1是阻值为5Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则（　　） A．U＝1.5V时，P1可能等于P2 B．U＝2.5V时，P1一定小于P2 C．U＝3.5V时，P1一定等于P2 D．U＝4.5V时，P1一定小于P2 【解答】解：R1阻值为5Ω，当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V； P1＝0.3A×0.3A×5Ω＝0.45W，P2＝0.3A×1.5V＝0.45W，U＝5Ω×0.3A+1.5V＝3V，R25Ω； 即电源电压为3V时，P1＝P2，R1＝R2； 记电压变化后电流为I，则： P1＝I2R1，P1＝I2R2； AB、当电源电压从3V减小，电路电流也减小，R1阻值不变，R2的电阻随电流减小而增大，则R1＜R2； 此时I2R1＜I2R2，即P1＜P2，故A错误，B正确； CD、当电源电压从3V增大，电路电流也增大，R1阻值不变，R2的电阻随电流增大而减小，则R1＞R2； 此时I2R1＞I2R2，即P1＞P2，故CD错误； 故选：B。 5．（2025•达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B 【解答】解：AD、定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线，R的U﹣I图像为B，灯泡L的U﹣I图像为A；灯泡L额定电压为2.5V，可知正常发光时的电流为0.3A，将两用电器串联在电源两端，串联电路各处的电流都相等，灯泡L正常发光，R的电压为1.5V，根据串联电路的规律 U＝1.5V+2.5V＝4V 故AD错误； B、灯泡L额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W 故B正确； C、串联电路各处的电流都相等，根据P＝UI可知，在电流不变时，电功率与电压成正比，故R与灯泡L功率之比为： 1.5V：2.5V＝3：5 故C错误。 故选：B。 6．（2025•淄博）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24W 【解答】解：B、当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联， 由图象可知，当U1＝2V，通过的电流I1＝0.5A时，R1的实际功率P1＝U1I1＝2V×0.5A＝1W， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，滑动变阻器两端的电压： UR＝I1R＝0.5A×20Ω＝10V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U＝UR+U1＝10V+2V＝12V，故B错误； A、由图象可知，当R2两端的电压U2＝2V时，通过的电流I2＝0.2A， 由I可得，R2的阻值： R210Ω，故A错误； CD、当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，此时电路的总电阻最小，总电流最大； 因并联电路中各支路两端的电压相等，且电阻R1的实际功率为9.6W， 所以，由P＝UI可得，通过R1的电流： I1′0.8A， 通过R2的电流： I2′1.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路的最大电流为： I＝I1′+I1′＝0.8A+1.2A＝2A，故C错误； 电路的最大功率为： P大＝UI＝12V×2A＝24W，故D正确。 故选：D。 7．（2025•德州）如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0～15V，电压表V2量程为0～3V，电流表A量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻R1的阻值为2.5Ω ③定值电阻R1的最小电功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围2.5～20Ω A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【解答】解：由图可知，电阻R1、R2串联，电压表V1测总电压U，电压表V2测R2两端的电压U2，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变大，电阻R2的阻值减小，电压表V1示数保持不变，电压表V2变小，因此乙图是电压表V2示数与电流表示数关系图像。 （1）当电路中的电流I＝0.3A时，电压表V2示数U2＝3V，滑动变阻器的最大阻值为： ； 电源的电压为：U＝3V+0.3A×R1……① （2）当电路中的电流I′＝0.6A时，电压表V2示数U2′＝1.5V，此时滑动变阻器的最小阻值为： R2′2.5Ω； 电源的电压为：U＝1.5V+0.6A×R1……② 联立①②可得：电源的电压U＝4.5V，R1＝5Ω； 滑动变阻器的调节范围2.5～10Ω 故①正确，②④错误； （3）由图像乙可知，电路中的电流最小为I＝0.3A，此时定值电阻R1的电功率最小为： （0.3A）2×5Ω＝0.45W，故③正确。 故选：B。 8．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W 【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流为：I额0.5A； 由I得，灯泡的电阻：RL5Ω， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电路Imax＝0.5A， 电路消耗的最大功率： Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W， 灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，功率为1.25W， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的最小电压： U滑min＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V， 则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R滑min4Ω； （2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是2V～3V，故C错误； 灯泡两端的电压：UL＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V； 电路中的电流： Imin0.3A， 电流表的示数范围是0.3A～0.5A，故B错误； 灯泡的最小功率为：PLmin＝ULImin＝1.5V×0.3A＝0.45W； 电路消耗的最小功率： Pmin＝UImin＝4.5V×0.3A＝1.35W， 则电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W，故D正确； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R滑max10Ω， 则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故A错误。 故选：D。 9．（2025•南京）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 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V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U＝16V B．R1＝5Ω C．ΔR＝12Ω D．ΔP＝7W 【解答】解：AB.灯L标有“6V 6W”，灯正常工作时的电流为：；滑片P由最大值移到某一位置时，变阻器的电阻变小，根据串联分压可知滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2示数由4V增大为10V，确定电压表V2测灯L和定值电阻R1的电压；电流表示数为1A，此时灯正常发光， 当P移到某一位置时：灯两端的电压UL＝6V，定值电阻R1的电压为U1＝10V﹣6V＝4V，定值电阻R1的电阻为； 当滑片P在阻值最大端时：电压表V1示数为2V，定值电阻R1的电压为U1′＝2V，通过定值电阻R1的电流为I1′； 串联电路各处电流相等，滑动变阻器R2两端的电压为：U2′＝0.5A×20Ω＝10V； 电源电压为：U＝10V+4V＝14V，故AB错误； C.当滑片P在阻值最大端时，R2阻值为20Ω；当P移到某一位置时，，R2阻值的变化量为ΔR＝20Ω﹣4Ω＝16Ω，故C错误； D.当滑片P在阻值最大端时，电路总功率为：P1＝UI1′＝14V×0.5A＝7W； 当P移到某一位置时，电路总功率为：P2＝UI1＝14V×1A＝14W； 电路总功率的变化量为ΔP＝P2﹣P1＝14W﹣7W＝7W，故D正确。 故选：D。 （多选）10．（2025•长春）图为酒精检测仪的简化电路图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，R2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（　　） A．电路中的电流变大 B．电压表的示数变大 C．R2两端的电压不变 D．电路的总功率变小 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与气敏电阻R2串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压； ABCD、由题意知酒精气体的浓度越大，传感器的电阻越小，电路的总电阻越小，根据I可知电路电流越大，由P＝UI知电路的总功率变大，由U＝IR知定值电阻R0两端的电压越大，即电压表示数越大；故AB正确；CD错误。 故选：AB。 （多选）11．（2025•日照）如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．当电压表示数为3V时，滑片P位于R2的最左端 B．电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．当滑片P位于R2最右端时，电路的总功率为1.8W 【解答】解：AC、由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 因电压表量程为0～3V，故R1两端的电压最大为3V，根据串联电路规律知：此时滑动变阻器两端电压最小为：U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，结合欧姆定律知：此时它接入电路中的阻值最小为：R′210Ω，所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故A错误，C正确。 B、当电压表的示数最大时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，最大电流为：I大0.3A，当滑片P位于R2最右端时，此时电路中的电流最小为：I小0.2A，电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A，此时，电路中的总功率P＝UI小＝6Vx0.2A＝1.2W，故B正确，D错误。 故选：BC。 （多选）12．（2025•四川）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，在所有元件都能安全工作的情况下，滑动变阻器R3的滑片P从B端向A端移动。下列说法正确的是（　　） A．R3的阻值变大 B．电压表示数变小 C．电流表示数变大 D．电路消耗的电功率不变 【解答】解：AC、由电路图可知，三电阻串联，电压表测R2和滑动变阻器R3他们两端的总电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器R3的滑片P自B端向A端移动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误，C正确； B、根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，由题可知电源电压保持不变，则R2和滑动变阻器R3他们两端的总电压变小，即电压表示数变小，故B正确； D、电源电压不变，电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。 故选：BC。 （多选）13．（2025•天津）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　） A．C、D间应接滑动变阻器 B．定值电阻的阻值为 C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 【解答】解：A、依题意可知：定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，根据U＝IR可知：电流表示数变大时，定值电阻两端的电压也变大，所以AB间应接滑动变阻器；CD间应接定值电阻，故A不符合题意； B、CD间接定值电阻，根据欧姆定律可知：定值电阻的阻值为：，故B符合题意； CD、移动滑片至另一位置，电流表示数变大，AB间的电压减小了ΔU，根据串联电路的电压规律，CD间的电压增加了ΔU；根据欧姆定律。移动滑动变阻器前后，电路中电流的变化量为：； 根据P＝UI，电压不变时，电功率和电流成正比，移动滑片前后，电源电压不变，则电路中消耗的总功率的比值为：，C符合题意，D不符合题意。 故选：BC。 14．（2025•天津）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为 　180　 J；闭合开关S1和S2，电流表示数为 　2　 A。 【解答】解：由图可知，只闭合S1，只有电阻丝ac段接入电路，电流表测量电路中的电流， 该电路1min消耗的电能：W＝UIt＝3V×1A×1×60s＝180J； 闭合开关S1和S2，电阻丝ac和bc并联接入电路，根据并联电路的特点可知，ac段电阻丝和bc段电阻丝两端的电压相等， 由由于ac段电阻丝和bc段电阻丝的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过ac和bc的电流相等，即干路的总电流I总＝Iac+Ibc＝1A+1A＝2A。 故答案为：180；2。 15．（2025•南京）如图所示，电源电压U＝6V，R1＝5Ω，R2＝10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为　15　 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3＝　15　 Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为　1　 A。R2消耗的功率为　3.6　 W。 【解答】解：仅闭合S2，R1、R2串联，则电路的总电阻为R总＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω； 仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为U1＝U﹣U3＝6V﹣4.5V＝1.5V， 由分压原理可知， ，即， 解得：R3＝15Ω； 当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流； 则通过R2的电流为： I20.6A，通过R3的电流为：I30.4A， 干路电流为： I＝I2+I3＝0.6A+0.4A＝1A，即电流表示数为1A； R2消耗的功率为： P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W。 故答案为：15；15；1；3.6。 16．（2025•苏州）如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88W，R1阻值为44Ω，加热时应将开关旋至　2　 （1/2）位置，加热功率为　1100　 W，R2阻值为　506　 Ω。 【解答】解：（1）由图可知，开关旋至“1”挡，电阻R1、R2串联，此时电路总电阻：R串＝R1+R2；开关旋至“2”挡，只有R1工作， 因R串＞R1，根据P可知：开关旋至“1”挡，功率较小，为保温挡，接“2”时功率较大为加热挡； （2）开关旋至“2”挡，只有R1工作，为加热挡； 则加热功率为：P加热1100W； （3）保温功率P保温＝88W，P可得，电路中总电阻：R总550Ω， 则R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣44Ω＝506Ω。 故答案为：（1）2；（2）1100；（3）506。 17．（2025•济宁）将标有“6V 6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中，如图甲所示。闭合开关，利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间，灯泡的电功率为　36　 W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为R1，正常发光时电阻为R2，R1：R2＝　1：6　 。 【解答】解：灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W， 由P＝UI可得，正常发光时的电流： I1A， 此时的电阻： R6Ω； 闭合开关的瞬间，由图可知，当t＝0时的电流为：I0＝6A， 灯泡的实际功率P0＝UI0＝6V×6A＝36W； 灯泡正常发光时的电流为1A，结合图我们可知，从t＝6×10﹣2s开始，灯泡正常发光； 合上开关的瞬间灯泡的电阻： R11Ω， 灯泡正常发光时的电阻R2＝R＝6Ω， 则。 故答案为：36；1：6。 18．（2025•成都）小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器，电路如图所示。电源电压为24V，S2为单刀多掷开关，R1是阻值为12Ω的电热丝，R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝，最大阻值为24Ω，触点2为R2的中点位置。当S1闭合，S2拨到触点3时，加热器处于 　高温　 挡；加热器在“中温”挡下工作1min，电路消耗的总电能是 　1440　 J。 【解答】解：由图可知，当S1闭合，S2拨到触点3时，只有R1工作，此时电路的电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电加热器处于高温挡； 当S2拨到触点1时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡； 当S2拨到触点2时，触点2为R2的中点位置，R1与R2串联，电路的总电阻较小，总功率较大，电加热器处于中温挡； 此时电路中的总电阻R总＝R1R2＝12Ω24Ω＝24Ω， 电加热器消耗的电能在中温挡工作1min消耗的电能： Wt1×60s＝1440J， 故答案为：高温；1440。 19．（2025•滨州）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V，5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： （1）小灯泡L正常工作时的电流； （2）电源电压； （3）只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； （4）只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 【解答】解：（1）小灯泡L正常工作时的电流I0.5A； （2）只闭合开关S和S1，灯L与变阻器R1串联，当滑片P移动到a点，由图乙曲线知，此时电路中最大电流为I＝0.5 A，L正常发光。此时电压表示数U1a＝2V，电源电压U＝UL+U1＝10V+2V＝12V； （3）只闭合开关S和S1，灯L与变阻器R1串联，P在a点，L正常发光时，电压表的示数最小U1a＝2V，电流表示数最大I＝0.5A，滑动变阻器的最小阻值R1a4Ω， P在b点，由图乙曲线知，电压表的示数最大U1b＝10V，电流表示数最小Ib＝0.25A，变阻器阻值最大R1b40Ω， 故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4～40Ω； （4）只闭合开关S和S2，R1与定值电阻R2串联，此时变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，R1此时相当于一个定值电阻，其接入电路的电阻R1b＝40Ω，电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压，由图乙直线知，P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数I＝0.25A不变，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。P在最右端b点，此时变阻器的阻值R1＝40Ω，Ub＝10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压U2＝U﹣Ub＝12V﹣10V＝2V， 定值电阻R2的电功率P2＝U2I＝2V×0.25A＝0.5W，因此，P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5 W。 答：（1）小灯泡L正常工作时的电流为0.5A； （2）电源电压为12V； （3）只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4～40Ω； （4）只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率为0.5W。 20．（2025•潍坊）随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压U＝220V，R、R1、R2是用于加热的电热丝，R1＝22Ω，R2＝55Ω。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关S、S1、S2可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关S时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关S、S1、S2全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。 加热挡位 加热功率 挡位1 P1＝220W 挡位2 P2未知 挡位3 P3未知 挡位4 P4未知 （1）求电热丝R的阻值； （2）求挡位2的加热功率P2； （3）已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为80℃，若水的初温为25℃，出水0.88L用时105s，求挡位3工作的效率η； （4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 【解答】解：（1）只闭合开关S，热水器处于挡位1的工作状态，此时只有电热丝R工作，根据P知，电阻； （2）当闭合开关S和S2时，电热丝R和R2并联，根据并联电压规律知，此时热水器处于挡位2的工作状态电热丝R2的功率； 加热挡位2的功率220W+880W＝1100W； （3）当闭合开关S和S1时，电热丝R和R1并联，此时热水器处于挡位3的工作状态电热丝R1的功率 ； 加热挡位3的功率 用时105s消耗的电能为 W＝P3t＝2420W×105s＝2.541×105J； 0.88L水的体积V＝0.88×10﹣5m3 水的质量； 水温升高55℃吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.88kg×55℃＝2.0328×103J； 挡位3工作的效率 ； （4）挡位4工作时，电热丝R、R1和R2并联 挡位4的加热功率P4＝P1+P41+P81＝220W+2200W+880W＝3300W； 挡位4工作时的电流IA； 未超过该插排的最大电流，能实现挡位4的正常工作。 答： （1）电热丝R的阻值是220Ω； （2）挡位2的加热功率P2为1100W； （3）挡位3工作的效率η为80%； （4）此热水器能接入该插排实现挡位4的正常工作。 模拟好题·能力提升【培优】 1．（2025•扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 【解答】解：A、由图甲可知，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.4A，滑动变阻器的功率P1＝3.2W， 由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R大20Ω，故A错误； BC、由串联电路中电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：U＝I小（R大+R0）＝0.4A×（20Ω+R0）……① 由图乙可知，当电路中的电流I＝0.6A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.6W， 则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′10Ω， 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I（R′+R0）＝0.6A×（10Ω+R0）……② 联立①②两式可解得：U＝12V；R0＝10Ω，故BC错误； D、当滑片P片P置于中点时，R0与滑动变阻器R串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R总＝R″+R020Ω+10Ω＝20Ω， 此时电路的电流：I′0.6A， 在5s内电阻R0上所产生的电热：Q＝I′2R0t＝（0.6A）2×10Ω×5s＝18J，故D正确。 故选：D。 2．（2025秋•苏州期末）为了测量一只灯泡L的参数，小明设计了如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用0～0.6A量程，电压表选用0～15V量程。小明进行实验，第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．R0的阻值为7.5Ω B．小灯泡的参数为“3V、2W” C．只闭合S、S2，电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为5：3 D．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路阻值范围为7.5～30Ω 【解答】解：第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像； A、只闭合开关S、S1，滑片P在a端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为I大＝0.4A，根据欧姆定律可得电源电压为： U＝I大R0＝0.4AR0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 滑片在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为I小＝0.2A，滑动变阻器两端电压为4V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压为： U＝I小R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①②联立解得：R0＝20Ω，电源电压U＝8V，故A错误； B、图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像，由图像可知，电压表示数最小为3V时，此时灯泡两端电压最大，则灯泡正常发光，根据串联电路电压特点可得额定电压为： U额＝U﹣U小＝8V﹣3V＝5V，此时电路中的电流是0.4A，灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝5V×0.4A＝2W，则小灯泡的参数为“5V 2W”，故B错误； C、只闭合开关S、S2，由图像知电路中的最大电流为0.4A，滑动变阻器的电压为3V，灯泡电压为5V，根据串联电路的分压规律可得灯与滑动变阻器的电阻之比为： ，故C正确； D、只闭合开关S、S2，在保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，根据串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图乙可知电压表示数最大为6.4V，此时电路的电流为I滑＝0.32A，根据欧姆定律可得滑动变阻器连入电路的最大电阻为： R滑大20Ω； 当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，由图乙可知这种情况下电路中的最大电流为0.4A，此时滑动变阻器两端的电压为3V， 根据欧姆定律可得滑动变阻器连入电路的最小电阻为： R滑小7.5Ω，所以滑动变阻器的阻值范围为7.5Ω～20Ω，故D错误。 故选：C。 3．（2025秋•城关区校级期末）如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡的额定功率为12W，R0是定值电阻，滑动变阻器R的规格为“30Ω，2A”，电压表量程为0～15V，电流表量程0～3A。只闭合开关S，滑片从最右端向左移至小灯泡正常发光，此过程中电压表示数随电流表示数的变化关系如图乙所示；闭合所有开关时，在安全范围内，最大限度移动滑片，电流表示数的最小值为1.5A。在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为15V B．定值电阻R0的阻值为2Ω C．闭合所有开关时，电路总功率的范围是27W～54W D．任意闭合开关移动滑片，R0的最大电功率和电路的最大总电功率之比为9：29 【解答】解：A、由图甲可知，只闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为30Ω，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为0.5A、灯泡两端的电压为3V，由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压为U＝UL小+UR大＝UL小+I串小R大＝3V+0.5A×30Ω＝18V，故A错误； B、闭合所有开关时，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路电流。 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的最小电流为IR小0.6A， 由并联电路的电流特点可知，此时通过定值电阻的电流为I0＝I并小﹣IR小＝1.5A﹣0.6A＝0.9A， 由欧姆定律可知，定值电阻的阻值为R020Ω，故B错误； C、由题意可知，闭合所有开关时电路中的最小电流为1.5A，则电路的最小总功率为P小＝UI并小＝18V×1.5A＝27W， 由滑动变阻器的铭牌可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，干路中的最大电流为I变大＝IR大+I0＝2A+0.9A＝2.9A＜3A，则电路的最大总功率为P大＝UI并大＝18V×2.9A＝52.2W，即闭合所有开关时，电路总功率的范围是27W～52.2W，故C错误； D、由P＝UI＝I2R可知，当通过定值电阻的电流最大时，定值电阻的电功率最大，由串并联电路的电流特点和电路图可知，当闭合所有开关时，通过定值电阻的电流最大，由B可知，此时通过定值电阻的电流为0.9A，则定值电阻的最大电功率为P0大＝UI0＝18V×0.9A＝16.2W， 由P＝UI可知，当电路中的总电流最大时，电路的总功率最大，由串并联电路的电流特点和电路图可知，当闭合所有开关时，电路中的电流最大，由C可知，此时电路的最大电功率为52.2W，则任意闭合开关移动滑片，R0的最大电功率和电路的最大总电功率之比为P0大：P大＝16.2W：52.2W＝9：29，故D正确。 故选：D。 4．（2026•南充一模）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置，起滑动变阻器作用（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时装置会提醒小组成员水位达到警戒值（25cm）R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V C．当水位达到警戒水位时，电路工作时的总功率为0.6W D．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm 【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，Uv＝U﹣U滑可知电压表示数变大，故A错误； BC、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为电源电压U＝6V；串联电路总电阻等于各部分电阻之和，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω， 两式联立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，则R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，电路的总电阻为R'＝10Ω+20Ω＝30Ω； 根据欧姆定律可得通过电路的电流：I″0.2A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2A×20Ω＝4V；电路工作时的总功率为P＝UI″＝6V×0.2A＝1.2W 故BC错误； D、水位变化过程中，滑动变阻器最大功率P＝I2R；当R＝R0＝20Ω，滑动变阻器的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当R滑＝20Ω，代入数据：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故D正确； 故选：D。 5．（2025秋•鼓楼区校级月考）如图甲所示的电路，电源电压为6V保持不变，两只滑动变阻器上均标有“1A”的字样，电流表选“0.6A”的接线柱，将两个变阻器的滑片调至最大值，闭合开关S，先将滑片P1由最右端移至最左端，在图乙中绘制出这一过程中电压表V1与电流表示数的关系图像：然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变，向左最大范围的移动滑片P2至某一位置，此时小灯泡正常发光，在图乙中绘制出这一过程电压表与电流表示数的关系图像，下列判断正确的是（　　） A．图乙中CD表示的是电压表V2的示数与电流表示数变化关系图像 B．滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω C．小灯泡的额定功率为3W D．整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为5：1 【解答】解：A．由图甲可知，闭合开关S时，滑动变阻器R1、R2、灯泡L串联，电压表V1测变阻器阻R1两端的电压，电压表V2测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 先将滑片P1由最右端移至最左端，当P1位于最左端时，变阻器R1接入电路的电阻为零，则电压表V1的示数为零，则图乙中CD为电压表V1的示数与电流表示数变化关系图象，AB为电压表V2的示数与电流表示数变化关系图象，故A错误； B．由图甲可知，当P1位于左端、P2位于右端时，R2接入电路的阻值最大，由串联电路的分压原理可知，电压表V2的示数最大，由图乙可知，此时R2两端的电压U2＝3V，通过R2的电流I＝0.3A，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器R2的最大阻值为R210Ω，故B错误； C．当小灯泡正常发光时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时R2两端的电压U2'＝1V； 由串联电路的电压特点可知，灯泡的正常发光时的电压为UL＝U﹣U2'＝6V﹣1V＝5V，则小灯泡的额定功率为： PL＝ULI大＝5V×0.5A＝2.5W，故C错误； D．由图乙可知，当电路中的电流最大I大＝0.5A时，电路消耗的功率最大；当电路中的电流最小I小＝0.1A时，电路消耗的功率最小，则整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为：P大：P小＝UI大：UI小＝I大：I小＝0.5A：0.1A＝5：1，故D正确。 故选：D。 6．（2025•扬州一模）如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2＝20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V。当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0＝4W。根据以上信息，可以推算出电源电压为 　18　 V。在确保电路安全的前提下，S拨到1位置时和2位置时最大电功率之比为 　3：4　 。S拨到2位置时，在滑动变阻器R0调节过程中，滑动变阻器R0的最大功率为 　4.05　 W。 【解答】解：当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，R2和R0串联，电路连接如下图： 滑动变阻器接入电路的电阻为：， 此时电路中电流为：， 串联电路总电阻为：R串＝R2+R′＝20Ω+25Ω＝45Ω， 电源电压为：U＝IR串＝0.4A×45Ω＝18V， 当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，R1和R0串联，电压表测R1两端的电压，电路连接如下图： 滑动变阻器两端电压为：U0＝U﹣U1＝18V﹣8V＝10V， 根据串联电路的分压特点可知：， 即：， 则R1的阻值为：R1＝40Ω， 已知电压表V的量程为0～15V，则当U1大＝15V时，电路中电流为：， 所以，电路中电流最大为I大＝0.375A，电路的最大功率为：P最大＝UI大＝18V×0.375A＝6.75W， 开关S拨到2位置，定值电阻R2与滑动变阻器串联，已知电压表V的量程为0～15V，则当U2大＝15V时，电路中电流为：， 在电流表、电压表、滑动变阻器规格允许的前提下，电路中的最大电流为：I大′＝0.5A，则电路总功率最大，为： P最大′＝UI最大′＝18V×0.5A＝9W， 所以，在确保电路元件安全的前提下，S拨在1与拨在2时电路的最大功率之比为：P最大：P最大′＝6.75W：9W＝3：4； 当S接2时，R2与R0串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，滑动变阻器R0的功率为： P＝I2R0＝（）2R0， 当R0＝R2＝20Ω时，滑动变阻器的电功率最大，所以其最大值为：。 故答案为：18；3：4；4.05。 7．（2025•丹阳市二模）如图1，暗盒有三个接线柱A、B、C，其内部有两个定值电阻R1、R2，其中R2＝20Ω。当M接A，N接B时，闭合开关S，将滑动变阻器滑片从右端逐次移至左端，绘制电压表示数与电流表示数关系图像如图2中图线①所示；当M接A，N接C时，重复操作，得到图线②；则电源电压U＝ 　6　 V，滑动变阻器R最大阻值为 　30　 Ω；若将M接A，N接B，C接 　M　 （选填“M”或“N”），再将滑动变阻器滑片移至最左端，电路功率最大，最大值为 　5.4　 W。 【解答】解：（1）由图1可知，当两两接线柱相连时，变阻器与暗盒串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； 当M接A，N接B时，闭合开关S，将滑动变阻器滑片从右端逐次移至左端，绘制电压表示数与电流表示数关系图像如图2中图线①所示， 设电源电压为U，暗盒内AB间的电阻为Rab， 由图线①可知电压表示数与电流表示数成一次函数关系， 由数学知识可知其解析式为：Uv＝﹣10I+6， 当电压表示数为U1＝4.5V时，由上面关系式可知电路中的电流为I1＝0.15A， 根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+I1Rab＝4.5V+0.15A×Rab﹣﹣﹣①， 由图像可知当电压表示数为U2＝0V时，电流I2＝0.6A， 同理可得电源电压：U＝U2+I2Rab＝0V+0.6A×Rab﹣﹣﹣②， 联立①②解得：U＝6V，Rab＝10Ω； （2）由图2中图线①可知，变阻器两端的电压最大为U1＝4.5V，由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中电流为I1＝0.15A， 则滑动变阻器R最大阻值为：R滑max30Ω； （3）当M接A，N接C时，重复操作，得到图线②， 设暗盒内AC间的电阻为Rac，由图线②可知，电流最大为0.2A，此时电压表的示数为0V，说明此时变阻器接入电路的电阻为零， 则：Rac30Ω， 由以上分析得：Rab＝10Ω，Rac＝30Ω，且R2＝20Ω，则暗箱内接线图如下： （4）根据上面图示和解答可知R1＝Rac﹣R2＝30Ω﹣20Ω＝10Ω； 要电路的功率最大，由P可知电路的总电阻最小，此时暗盒内两电阻应并联，由图1可知应将M接A，N接B，C接M，再将滑动变阻器滑片移至最左端， 则电路功率的最大值为：Pmax＝P1+P25.4W。 故答案为：6；30；M；5.4。 8．（2026•南充一模）实验小组设计了如图所示的电路。已知小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“3.0V，0.3A”、“6.0V，0.6A”、“2.5V，0.5W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将A、D两个接线柱接在电源两端（电源电压恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。 （1）求小灯泡L3正常工作时的电流； （2）求电源电压； （3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，三个灯泡位置交换接入电路进行实验。把A、D两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数为1.5V，电路图中原L2位置的灯恰好正常发光，此时原L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的。请计算、分析后将三个灯泡的实际位置标注到的图中。再把C、D两个接线柱接入同一电源两端时，保证电路安全的情况下，求该电路的电功率取值范围（保留两位小数）。 【解答】解： （1）已知铭牌数据，根据P＝UI得出小灯泡L3正常工作时的电流I30.2A； （2）L1、L2的额定电流分别为：I1＝0.3A，I2＝0.6A， 根据欧姆定律得，L1、L2、L3的电阻分别为： R110Ω，R210Ω，R312.5Ω， AD接到电源两端，滑动变阻器的滑片移到上端，说明滑动变阻器的阻值为0Ω，则L1与L2串联， 由于I2＞I1，所以，正常工作的是L1，L2此时的电压为：U2′＝I1R2＝0.3A×10Ω＝3V； 则，电源电压：U＝U1′+U2＝3V+3V＝6V； （3）由题知，打乱各灯泡的顺序后，把A、D两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数为1.5V，电路图中L2位置的灯恰好正常发光，此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的； 此时电路仍然是两个灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，已知电压表示数为1.5V，则另外两盏灯两端电压之和为6V﹣1.5V＝4.5V＜6V，所以正常发光的灯泡不可能是L2，即L2位置的灯不是L2，可能是L1、L3； 已知此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的，灯丝的电阻保持不变，根据P＝I2R可知，此时L1位置的小灯泡实际电流为其额定电流的，串联电路中电流处处相等，且此时L2位置的灯恰好正常发光，所以可知L2位置的小灯泡额定电流是L1位置的小灯泡额定电流的， 又因为L1、L2、L3的额定电流分别为：I1＝0.3A，I2＝0.6A，I3＝0.2A，即I3I2， 所以，根据以上分析可知，正常发光的灯泡是L3，则L3在原来L2的位置，L2在原来L1的位置，三个灯泡的实际位置如下图所示： 把C、D两个接线柱接入同一电源两端时，L1、L3和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压， 因L1、L3的额定电流分别为：I1＝0.3A，I3＝0.2A，则由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流I大＝I3＝0.2A， 电路的最大总功率为P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W； R1、R3的等效电阻为R等效＝R1+R3＝10Ω+12.5Ω＝22.5Ω＞20Ω， 滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，当变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时，因变阻器的最大阻值小于R1、R3的等效电阻，则由串联分压的规律可知变阻器分得的电压（电压表的示数）小于电源电压的一半，即小于3V，则电压表一定是安全的，所以变阻器接入电路的阻值最大为20Ω， 总电阻R总大＝R1+R滑大＝10Ω+20Ω＝30Ω， 最小电流I小0.2A， 最小电功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W。 答：（1）小灯泡L3正常工作时的电流为0.2A； （2）电源电压为6V； （3）；把C、D两个接线柱接入同一电源两端时，保证电路安全的情况下，该电路的电功率取值范围为1.2W﹣1.8W。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/2/1 8:56:36；用户：高强；邮箱：19863257919；学号：28956807 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 437 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 电功率 考点一 电能 电功 一、电能 1、电能的来源： 转化为电能。 2、电能的利用 用电器是消耗电能的装置，消耗电能的过程，就是把电能 的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 3、电能的符号及单位 （1）符号：电能用符号W表示。 （2）单位：在国际单位制中，电能的单位是 ，简称焦，用符号J表示。电能的常用单位是 ，俗称度，用符号 表示。换算关系为。 二、电能表 图一 图二 1、作用：计量用电器在一段时间内 。 2、读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。最后一位框内数字为小数，例如图一，3月初电能表示数为 kW·h，4月初示数为 kW·h。所以这个月用电 kW·h。 3、四个重要参数【按照图一】 （1）“220V”表示这个电能表 。 （2）“10（20）A”表示这个电能表的 为10A， 为20 A。电能表工作时的电流不应超过 电流。 （3）“50Hz”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 （4）“600r/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过600转。 （5）电子式电能表【图二】独有的“3000imp/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。 （6）利用电能表计算电能：根据电能表在某段时间的转数（或指示灯闪烁次数）n，和电能表的参数 N revs/（kW·h）或N imp/（kW· h），可以求出这段时间内消耗的电能。 三、 电功 1、电功 ： 叫电功，用字母W表示。电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 【注】电功是过程量，反映的是电能消耗的多少；电能是状态量，反映的是能够做功的本领。 2、电功的计算（1）公式： 。（适用于所有电路） （2）推导公式： 。（只适用于纯电阻电路） 考点二 电功率 一、电功率 1、定义： 与所用 之比，用符号P表示。 2、物理意义：表示电流做功的 。 3、单位： ，简称瓦，用符号W表示。常用单位还有千瓦（kW），它们的换算关系是1kW= W。 4、常见用电器的电功率 家用空调、电饭煲、微波率、烤箱约 W 液晶电视机、电冰箱 W 5、电功率的计算 （1）定义式： 。 （2）计算式： ，适用于所有电路。 （3）推导式：，只适用于纯电阻电路。 二、额定电压 额定功率 1、额定电压：用电器 时的电压，用表示，是唯一的。 2、额定功率：用电器 时的功率，用表示，是唯一的。 3、实际电压：用电器 时的电压，可能与额定电压相等，也可能不等，用表示，是变化的。 4、实际功率：用电器 时的功率，可能与额定功率相等，也可能不等，用实表示，是变化的。 5、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率之间的关系 用电器两端电压 电功率 用电器工作情况 正常工作 用电器不能正常工作，有可能损坏用电器 用电器不能正常工作 6、用电器实际功率的计算方法 利用电阻不变：若已知和，可根据求出用电器电阻，实际功率。 7、影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗由其 决定， 越大，灯越亮。 三、用电器挡位问题 1、原理：通过开关改变电阻连接方式，从而改变总电阻R的大小来改变用电器的电功率P。 根据，U不变，R最小→P最大→高温挡；R最大→P最小→低温挡。 考点三 测量小灯泡的电功率 【注】新教材对此实验弱化，不做重点要求，若学有余力建议掌握。 1、实验原理： 。 2、实验器材：两节干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（额定电压为 2.5 V）、开关导线若干。 3、实验步骤 （1）按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 （2） ①使小灯泡两端的电压 额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。 ②使小灯泡两端的电压 额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 （3）按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 4、实验结论：小灯泡在不同电压下，功率不同，实际功率越大，小灯泡越亮。 5、实验注意事项及常考的作用 （1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡 ，实现多次测量。 （2）分析数据时， （能、不能）把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是小灯泡在三个不同电压下的实际功率，求平均值无任何意义。 考点四 焦耳定律 一、电流的热效应 1、定义：电流通过导体时电能转化为 的现象。 2、电热的利用和防止 （1）利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等电热器。发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。 （2）防止：用电器的散热孔、电脑的微型风扇。 二、探究电流产生的热量与哪些因素有关 1、实验方法 （1）控制变量法； （2）转换法：通过 反映电阻丝产生热量的多少。 2、实验步骤 （1）图甲：探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系 把两个密封着等量空气的透明容器中的两个阻值不同的电阻丝 起来；通电一段时间，观察比较两个U形管中液面高度的变化。 （2）图乙：探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系 两个密封容器中的电阻丝阻值一样大；在右边容器的外部，将一个阻值和容器内电阻丝阻值相等的电阻丝与容器内电阻丝 ；通电一段时间，观察比较两个U形管中液面高度的变化。 3、实验结论 电阻越大、通过电阻的电流越大、通电的时间越长，电阻产生的热量越 。 三、 焦耳定律 1、内容： 电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。 2、公式 3、焦耳定律公式的理论推导 当电流做的功全部转化为电热时，即。对纯电阻电路（只存在电流热效应的电路），可用进行电热计算。 考点1 电能表与电功 例1。小明家电能表的表盘如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电路中电流做功快慢的仪表 B．电能表此时的示数为55467kW•h C．小明家同时工作的用电器总功率不能超过8800W D．电能表上指示灯闪的越快，说明电路消耗电能越多 例2.关于电功、电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功越大 C．用电器消耗电能越多，电功率越大 D．用电器消耗电能越多，电功越大 例3.小明同学观察并记录家中一周前、后电能表的示数如图所示，他家所在地区每度电的费用是0.6元，这一周小明家消耗电能 　 　 kW•h，需付电费 　 　 元。 例4.为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，如图所示。在给共享充电宝充电的过程中，是将电能转化为　 　 能。某品牌的充电宝，其充电时的电压为4V，电池容量为5000mAh。当该充电宝充满电后，可以储存的电能为　 　 J。 考点2 额定功率与实际功率、灯泡亮度问题 例1。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．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．将乙灯两端的电压为110V时，其实际功率为25W D．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮 例2．将“220V 60W“的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻 B．灯泡L1比灯泡L2亮 C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．两灯泡的总功率大于40W 例3.将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为12V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，能正常发光的是（　　） A．只有甲灯 B．只有乙灯 C．甲灯和乙灯 D．两灯均不正常发光 例4．如图，小明同学将两个小灯泡L1、L2依次相连接到电路中，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流更大 B．灯L2两端的电压更大 C．灯L1的实际功率更大 D．灯L2消耗的电能更多 例5．如图所示，将标有“12V，6W”的灯泡L1和标有“6V，6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变）（　　） A．两灯的实际功率之和等于12W B．两灯的实际功率之和大于12W C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．灯泡L2比灯泡L1暗 考点3 含电功率的动态电路分析 一、【滑动变阻器类】 例1。实践活动小组的同学查阅资料发现，空气流速越大，飞机机翼产生的升力越大，类比推理设计了检测水流速度变化的模拟电路，如图所示。已知电源电压保持不变，是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过可移动连杆带动滑动变阻器R的滑片上下移动，下列说法正确的是（　　） A．水流速度增大时，电压表的示数变小 B．水流速度增大时，电路中的电流变大 C．水流速度增大时，电路的总功率变小 D．水流速度减小时，电路的总功率不变 例2．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大 B．电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小 C．电压表V1的示数变小，电路消耗的总功率变小 D．电压表V2的示数不变，电路消耗的总功率变大 二、【开关通断类】 例3。如图所示的电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P由右端移到左端的过程中，以下说法不正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电阻R0两端的电压变大 D．整个电路的总功率变大 三、【敏感电阻类】 【例1】烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，是一种技术先进、工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中。如图所示为烟雾报警器的模拟电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱面增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（     ） A．电流表的示数减小，电压表的示数减小 B．电压表与电流表的示数之比保持不变 C．增大R0阻值，可使R在更高光照度下报警 D．当有烟雾遮挡时，电路中的总功率变大 【例2】如图甲所示是一种天然气泄漏检测仪，其内部简化电路图如图乙，A、B和C、D之间可以接入电阻。气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，定值电阻R0起保护电路的作用。当报警器（由电压表改装）两端电压增大到一定值时，开始报警，表示天然气浓度过高。下列分析正确的是（　　） A．A、B间应接气敏电阻R B．天然气浓度升高时电路的总功率变小 C．仅将电源电压升高、报警时气体浓度更大 D．仅将R0更换为阻值更大的电阻，报警时气体浓度更小 【例3】半导体温度计用于测量某特定环境的温度，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为12V，电流表的量程为0～0.6A，R2为10Ω的定值电阻，R1是半导体材料制成的温控传感器，其电阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．温度升高，电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数为0.2A时，环境温度为40℃ C．当环境温度为20℃时，电压表示数为10V D．当环境温度为20℃时，电路消耗的功率为2.4W 【例4】智能手机的屏幕亮度既可以自动调节，也可以手动调节。其内部模拟电路如图所示，电源电压恒定，当S、S1闭合时，可实现单独手动调节；当S闭合，S1断开，既可以手动调节，也可以自动调节。光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。当S闭合，S1断开时，不考虑灯泡电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（　　） A．使用环境的光照强度不变时，向右移动滑片P，电压表的示数变小 B．使用环境的光照强度变弱时，向右移动滑片P，可实现灯泡的实际功率不变 C．保持滑片P位置不变可实现智能调节，光照变强时，电压表的示数变大 D．保持滑片P位置不变可实现智能调节，光照变弱时，电压表与电流表示数之比变小 考点4 电功率的计算 一、【图像类】 【例1】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。则当电压表示数为6V时，滑动变阻器的电功率为 W。 【例2】A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．将两灯并联接在3V的电源两端，A灯的实际功率为2.1W B．将两灯串联接在3V的电源两端，B灯比A灯暗 C．A灯的额定功率比B灯的额定功率小 D．通过B灯的电流与灯丝电阻成正比 例2图 例3图 【例3】如图所示为定值电阻R和小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．电阻R与小灯泡串联在某电路中，电流为0.1A时，电阻R的阻值是5Ω B．电阻R与小灯泡串联在电源电压为4.5V的电路中，电阻R与小灯泡的实际功率之比为1：2 C．电阻R与小灯泡并联在电源电压为1.5V的电路中，干路电流为0.25A D．电阻R与小灯泡并联在某电路中，当小灯泡的功率为0.9W时，电阻R中的电流为0.2A 二、【范围极值类】 【例1】如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“3V 1.5W”（灯泡的电阻保持不变），电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。保证电路元件安全，下列分析正确的是（　　） A．电流变化范围是0～0.6A B．滑动变阻器变化范围是3Ω～50Ω C．小灯泡功率的变化范围是0.375W～1.5W D．电路的最大总功率是2.7W 【例2】如图所示电路，电源两端电压U保持不变。电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两块电压表的量程均为0～3V。在保证电路各元件安全的条件下，在某两点间调节滑动变阻器R2的滑片P，电压表V1和电压表V2的示数范围均为1.5V～3V。则下列判断中正确的是（　　） A．电源两端电压U为6V B．滑动变阻器R2的阻值取值范围为10Ω～20Ω C．电流表A的示数范围为0.15A～0.3A D．电路总功率的最大值是1.8W 【例3】为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，为保证电路中各元件安全工作，以下说法正确的是（　　） A．电流表的变化范围是0.225A～0.5A B．R2两端电压的变化范围是1.5V～3V C．变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω D．R1的电功率的变化范围是0.45W～1.25W 考点5 用电器挡位类相关计算 【例1】图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求： （1）加热挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。 额定电压/V 220 加热挡功率/W 880 保温挡功率/W 176 【例2】如图甲是一款家用暖菜板的内部简化电路，R1和R2均为电热丝，高温挡额定电功率为440W，且R2的阻值是R1的3倍。乙图是在一次就餐使用过程中暖菜板功率与时间的图像。求： （1）暖菜板在高温挡正常工作时，通过电路的电流是多少； （2）R1的电阻是多少； （3）正常工作时，暖菜板低温挡的功率为多大； （4）如图乙所示，在某次就餐过程中共消耗多少电能？ 【例3】小明家购进的新型AI智能取暖器的内部电路如图1，其中加热电阻R1＜R2，S是电源开关，S1、S2为AI芯片控制开关，该取暖器可实现三挡加热，部分参数如下表。求： （1）高温挡正常工作时的电路电流。 （2）R2正常工作10s产生的热量。 XX牌AI智能取暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 中温挡 770W 高温挡 1210W （3）在用电高峰期，家庭电路中电压会低于220V，小明想知道高峰期的电压，他关闭家中其他用电器，只让电暖器处于高温挡工作，观察6min前后智能电能表示数分别如图2甲、乙所示，使用期间的实际电压是多少？ 考点6 实验：测量小灯泡的电功率 【例1】【伏安法】在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮。 （2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，小丽同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小丽同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 【例2】【特殊法】某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为的待测小灯泡（电阻约为），滑动变阻器两个（A：“　”；B：“　”）。 （1）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路 （不能与其他导线交叉）； （2）实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）； （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ； （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W； （5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表量程已经损坏，量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，你的方法是 ； （6）完成实验后，小明还想测量定值电阻的阻值，用替换了小灯泡，同时发现电流表损坏，于是用如图丙所示的电路完成了实验，已知滑动变阻器的最大阻值为，他的实验步骤： ①闭合开关，将滑片移至最左端，读出电压表示数为； ②将滑片移至最右端，读出电压表示数为，则电阻的阻值表达式： （用、、表示）。 考点7 探究电流产生的热量与哪些因素有关 【例1】如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B．将R2和R3都换成10Ω的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D．若通过R1的电流为2A，通电1min，R1产生的热量为1200J 【例2】甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入加热电阻丝，其电阻大小和连接方式如图所示，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丙、丁、乙、甲 C．甲、乙、丁、丙 D．丙、乙、丁、甲 【例3】如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中通过观察U形管中　 　 来比较电流通过导体产生热量的多少。 （2）若探究电流产生的热量与电阻的关系应选择　 　 装置； （3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流　 　 。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更　 　 的；通电1min后R1和R2产生的热量之比为　 　 。 （4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，左侧U形管中液面的高度差将　 　 。 （5）如图丙所示，写有“认真学习”的电热桌垫是小桐的好伙伴。此桌垫有“高温”和“低温”两个挡位，图丁是其简化电路，电源电压恒为8V，发热电阻R1和R2的阻值分别为6Ω和2Ω，只闭合开关S1时，桌垫处于　 　 挡位，通电10min，电流通过电阻R1产生的热量为　 　 J。 XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A 中考真题练习 1．（2025•山东）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW•h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 2．（2025•西宁）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4：5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 3．（2025•天津）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　） A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光 C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光 4．（2025•扬州）如图，电源电压U可调，R1是阻值为5Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则（　　） A．U＝1.5V时，P1可能等于P2 B．U＝2.5V时，P1一定小于P2 C．U＝3.5V时，P1一定等于P2 D．U＝4.5V时，P1一定小于P2 5．（2025•达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B 6．（2025•淄博）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24W 7．（2025•德州）如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0～15V，电压表V2量程为0～3V，电流表A量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻R1的阻值为2.5Ω ③定值电阻R1的最小电功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围2.5～20Ω A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 8．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W 9．（2025•南京）如图所示，电源电压U恒定，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 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V1示数为2V，电压表V2（未画出）示数为4V；P移到某一位置时，V2示数为10V，电流表示数为1A。上述滑片移动过程中，R2阻值的变化量为ΔR，电路总功率的变化量为ΔP。下列说法正确的是（　　） A．U＝16V B．R1＝5Ω C．ΔR＝12Ω D．ΔP＝7W 10．（2025•长春）（多选）图为酒精检测仪的简化电路图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，R2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（　　） A．电路中的电流变大 B．电压表的示数变大 C．R2两端的电压不变 D．电路的总功率变小 11．（2025•日照）（多选）如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．当电压表示数为3V时，滑片P位于R2的最左端 B．电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．当滑片P位于R2最右端时，电路的总功率为1.8W 12．（2025•四川）（多选）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，在所有元件都能安全工作的情况下，滑动变阻器R3的滑片P从B端向A端移动。下列说法正确的是（　　） A．R3的阻值变大 B．电压表示数变小 C．电流表示数变大 D．电路消耗的电功率不变 13．（2025•天津）（多选）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　） A．C、D间应接滑动变阻器 B．定值电阻的阻值为 C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 14．（2025•天津）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为 　 　 J；闭合开关S1和S2，电流表示数为 　 　 A。 14题图 15题图 16题图 15．（2025•南京）如图所示，电源电压U＝6V，R1＝5Ω，R2＝10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为　 　 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3＝　 　 Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为　 　 A。R2消耗的功率为　 　 W。 16．（2025•苏州）如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88W，R1阻值为44Ω，加热时应将开关旋至　 　 （1/2）位置，加热功率为　 　 W，R2阻值为　 　 Ω。 17．（2025•济宁）将标有“6V 6W”的灯泡L接入电源电压恒为6V的电路中，如图甲所示。闭合开关，利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间，灯泡的电功率为　 　 W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为R1，正常发光时电阻为R2，R1：R2＝　 　 。 18．（2025•成都）小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器，电路如图所示。电源电压为24V，S2为单刀多掷开关，R1是阻值为12Ω的电热丝，R2为某种材料制成粗细均匀的电热丝，最大阻值为24Ω，触点2为R2的中点位置。当S1闭合，S2拨到触点3时，加热器处于 　 　 挡；加热器在“中温”挡下工作1min，电路消耗的总电能是 　 　 J。 19．（2025•滨州）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V，5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： （1）小灯泡L正常工作时的电流； （2）电源电压； （3）只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； （4）只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 加热挡位 加热功率 挡位1 P1＝220W 挡位2 P2未知 挡位3 P3未知 挡位4 P4未知 20．（2025•潍坊）随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压U＝220V，R、R1、R2是用于加热的电热丝，R1＝22Ω，R2＝55Ω。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关S、S1、S2可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关S时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关S、S1、S2全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。 （1）求电热丝R的阻值； （2）求挡位2的加热功率P2； （3）已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为80℃，若水的初温为25℃，出水0.88L用时105s，求挡位3工作的效率η； （4）若某款家用插排允许通过的最大电流为16A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 模拟好题·能力提升【培优】 1．（2025•扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 2．（2025秋•苏州期末）为了测量一只灯泡L的参数，小明设计了如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用0～0.6A量程，电压表选用0～15V量程。小明进行实验，第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．R0的阻值为7.5Ω B．小灯泡的参数为“3V、2W” C．只闭合S、S2，电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为5：3 D．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路阻值范围为7.5～30Ω 3．（2025秋•城关区校级期末）如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡的额定功率为12W，R0是定值电阻，滑动变阻器R的规格为“30Ω，2A”，电压表量程为0～15V，电流表量程0～3A。只闭合开关S，滑片从最右端向左移至小灯泡正常发光，此过程中电压表示数随电流表示数的变化关系如图乙所示；闭合所有开关时，在安全范围内，最大限度移动滑片，电流表示数的最小值为1.5A。在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为15V B．定值电阻R0的阻值为2Ω C．闭合所有开关时，电路总功率的范围是27W～54W D．任意闭合开关移动滑片，R0的最大电功率和电路的最大总电功率之比为9：29 4．（2026•南充一模）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置，起滑动变阻器作用（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时装置会提醒小组成员水位达到警戒值（25cm）R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V C．当水位达到警戒水位时，电路工作时的总功率为0.6W D．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm 5．（2025秋•鼓楼区校级月考）如图甲所示的电路，电源电压为6V保持不变，两只滑动变阻器上均标有“1A”的字样，电流表选“0.6A”的接线柱，将两个变阻器的滑片调至最大值，闭合开关S，先将滑片P1由最右端移至最左端，在图乙中绘制出这一过程中电压表V1与电流表示数的关系图像：然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变，向左最大范围的移动滑片P2至某一位置，此时小灯泡正常发光，在图乙中绘制出这一过程电压表与电流表示数的关系图像，下列判断正确的是（　　） A．图乙中CD表示的是电压表V2的示数与电流表示数变化关系图像 B．滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω C．小灯泡的额定功率为3W D．整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为5：1 6．（2025•扬州一模）如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2＝20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V。当开关S拨到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S拨到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0＝4W。根据以上信息，可以推算出电源电压为 　 　 V。在确保电路安全的前提下，S拨到1位置时和2位置时最大电功率之比为 　 　 。S拨到2位置时，在滑动变阻器R0调节过程中，滑动变阻器R0的最大功率为 　 　 W。 7．（2025•丹阳市二模）如图1，暗盒有三个接线柱A、B、C，其内部有两个定值电阻R1、R2，其中R2＝20Ω。当M接A，N接B时，闭合开关S，将滑动变阻器滑片从右端逐次移至左端，绘制电压表示数与电流表示数关系图像如图2中图线①所示；当M接A，N接C时，重复操作，得到图线②；则电源电压U＝ 　 　 V，滑动变阻器R最大阻值为 　 　 Ω；若将M接A，N接B，C接 　 　 （选填“M”或“N”），再将滑动变阻器滑片移至最左端，电路功率最大，最大值为 　 　 W。 8．（2026•南充一模）实验小组设计了如图所示的电路。已知小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“3.0V，0.3A”、“6.0V，0.6A”、“2.5V，0.5W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将A、D两个接线柱接在电源两端（电源电压恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。 （1）求小灯泡L3正常工作时的电流； （2）求电源电压； （3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，三个灯泡位置交换接入电路进行实验。把A、D两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表的示数为1.5V，电路图中原L2位置的灯恰好正常发光，此时原L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的。请计算、分析后将三个灯泡的实际位置标注到的图中。再把C、D两个接线柱接入同一电源两端时，保证电路安全的情况下，求该电路的电功率取值范围（保留两位小数）。 第 1 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 $