2、电功率-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

第十五章 电功和电热 一、电功 1.96 易错警示 对电功公式适用范围的认知 由于电动机工作时消耗的电 能主要转化为机械能，电动机属于 非纯电阻用电器，所以只能用W UIt求电功，W=2V×0.8A× 60s=96J;不能用W=IRt求电 功，W≠(0.8A)2×12X60s= 38.4J。 2.363.1802 4.(1)(2)两个电阻是串联的，电压表 测量的是定值电阻R,两端的电压 :电路中的总电阻R=号 0.2A=150:R,=R-R,=15n 3V 102=52:电压表的示数U2=IR,= 0.2A×52=1V(3)电流在100s 内通过电阻R2所做的功W2 U2It=1V×0.2A×100s=20J 5.2496240解析：WA=U4IA1= Un2 2VX0.2 AX60 s-24J:Wn-Rn (4V)2 100 X60 s=96 J:We=Ic'Rct= (1A)2×42×60s=240J. 6.2:32:3解析：乙为电流表时 将会造成电源短路，故乙是电压表，甲 为电流表时灯L2将被短路，不能工 作，故甲也为电压表，此时灯L、L2 串联，甲表测灯L2两端电压，乙表测 电源电压，=U一U甲_。 U甲 3 3,R,:R2=UU2=2:3,在相同 时间内消耗的电能之比W,:W2= U1It:U2It=U1:U2=2:3。 7,1260解析：1==30 U 6V 2A,将R2滑片移到最右端时，I2= I-I1=2.5A-2A=0.5A,R大= U6V 方0.5A=120.1=1大-1，= 3A一2A=1A,10s内R2消耗的最 大电能W=UI2t=6V×1AX 10s=60J。 8.D解析：由图可知，电能表能长期 正常运行的最大电流为40A,故小英 家家庭电路中的干路电流不得超过 40A,故A错误：小英家上个月消耗 的电能W=5647.8kW·h- 5546.7kW·h=101.1kW·h,故B 错误；电能表上指示灯闪烁320次，表 示家庭电路消耗的电能W kwh=Q2kW·h,故C错 误：电能表上指示灯闪烁的次数越多， 说明电路中消耗的电能越多，故D 正确。 9.C解析：灯泡消耗的电能转化为 内能和光能，光能又转化成其他形式 的能量，A、D错误：电流做功的过程 就是电能转化为其他形式的能的过 程，电流做了多少功，电路中就消耗了 多少电能，C正确：灯泡消耗电能，流 过灯泡后的电流大小不变，B错误。 10.C解析：给移动电源充满电消耗 的电能W=UIt=5VX60000× 103A×3600s=1080000J= 0.3kW·h,1000r/(kW·h)表示电 路中用电器每消耗1kW·h电能，电 能表的转盘转过1000转，则消耗 O.3kW·h电能，电能表的转盘将转 过=0.3kW·h×1000r/(kW·h)= 300r,故C符合题意。 11.D解析：灯泡在时间t内消耗的 电能W=W总一WR=UIt一I2Rt。 12.(1)4003.6×106(2)500 用电器140解析：(1)若该车以 30m/s的速度在水平路面上做匀速 直线运动，则它在水平方向上受到的 牵引力F与阻力f二力平衡，F= f=400N,运动5min牵引力做的功 W=Fs=Fvt=400N×30m/s×5X 60s=3.6×10J。(2)该车的电池质 1 量m= 80×103W·h 160W·h·kgJ =500kg:它 充电时，电能转化为化学能存储起来， 它相当于电路中的用电器。据题意有 U充I充t充=(0.8-0.1)×E譬，I充 0.7E壁=0.7×80×3.6×10°J U充充800VX0.5×3.6×103s 140A. 13.0.68384解析：由图甲可 知，当只闭合S1、S时，R1、L串联，电 压表测量灯泡L两端的电压：由图乙 可知，当小灯泡两端的电压为2V时， 通过小灯泡的电流为0.6A;根据串 联电路的电流特点和欧姆定律可知， R,两端的电压U1=IR,=0.6A× 102=6V,根据串联电路的电压特点 可知，电源电压U=U1十U,=2V+ 6V=8V;当只闭合S2、S时，R2与 L串联，电压表测量灯泡L两端的电 压：根据图乙可知，当小灯泡两端的电 压为4V时，通过小灯泡的电流为 0.8A,根据串联电路的电流特点可 知，电路中的电流为0.8A,电路在 1min内消耗的电能W=UIt=8VX 0.8A×1×60s=384J。 14.(1)开关S、S2均断开时，R1和 R串联，电路中的电流I=尺 R,+R,62+4n0.6A,R,两端 的电压UJ1=IR,=0.6AX62= 3.6V,电流在1min内通过R1做的 功W=U1It=3.6V×0.6AX60s= 129.6J(2)开关S1、S均闭合时， R3被短路，R,和R,并联，通过R _U_6V 的电流1=R60 =1A,电流在 1min内通过R,做的功W,=UI1t= 6V×1A×60s=360J 二、 电功率 第1课时电功率 1.6000.5甲甲 2.B3.D 4.0.46解析：由电路图可知，开 关闭合后，R,和R2串联，电压表V 测量R,两端的电压，电压表V2测量 R,两端的电压，电流表测量电路中的 电流。若电压表V,的量程为0一 3V,则电压表V的示数为0.8V,通 "=.8y 过R,的电流I=R 102 0.08A,根据串联电路电流的特点可 知，通过R2的电流也为0.08A,则 R,接人电路的电阻R,= 0Q.8V=1250,大于R,的最大 (0.08A)2 阻值，不符合题意：则电压表V,的量 程为0~15V,电压表V1的示数为 4V,通过R,的电流'=。 4 100=0.4A,通过R,的电流也为 0.4A,则R2接入电路的电阻R2'= 户-0.4A=50,符合题意：电源 P20.8W 电压U=I′(R,+R,')=0.4AX (102+52)=6V. 5.D解析：根据题意可知，充电功率 P'=50P=50×0.2W=10W,由 P=UI可知，充电器的充电电压U= 号贸5V故D正镜。 6C解折：由公式P发可知，要 使电功率减小到原来的一半，如果U 不变，就要使电阻增大为原来的2倍， 故A错误：当电阻不变，使导体两端 的电压减小为原来的一半时，P'= U'2 R R 4P,故B错误：当导 体两端的电压、电阻各威小为原来的 一半时，p=U” () R R 2P,故 3 C正确：当电阻不变，电流减小为原来 的-半时，P”=R=()R P,故D结误。 一方法归纳 公式分析法在分析和判断 电功率问题中的应用 根据题意，选用相关物理公式 或运用相关物理知识，先推导出待 求量与已知量之间的关系式，再利 用相关物理公式或推导出的关系 式进行分析、判断、验证与求解，这 是解决初中物理选择题和填空题 中定性分析与定量计算问题最基 本、最常用的方法。 7.B解析：定值电阻的阻值不变，当 电阻两端的电压为6V时，通过电阻 的电流1，=6 尺，该电阻的电功率 P,=(6V)2 R;当电阻两端的电压为 10V时，通过电阻的电流1，=10Y, R 该电阻的电功率P,=I0 R之，电流 10V6V 变化量△I=1,-1,=R R 0.2A,解得R=202,所以该电阻的 电功率变化量△P=P2一P,= (10V)2 (6V)2 (10V)2 R R 202 (6V)2 202 =3.2W。 易错警示 定值电阻及其电功率 变化量的计算 定值电阻的大小R=四 定值电阻电功率的变化量△P≠ △J·△I。 8.(1)当开关S闭合，开关S断开， 三个电阻串联，滑动变阻器的滑片P 移至最左端时，滑动变阻器最大阻值 接入电路，电压表测量R1、R2两端的 总电压，电流表测量电路中的电流，根 据欧姆定律知，电阻R,两端的电压 U3=IR3=0.40A×102=4V (2)当S闭合，S断开时，电路中 R1、R2、R3串联，R1两端的电压 J1=IR1=0.40A×202=8V,R2两 端的电压U2=U-U1=10V-8V= 2 2V,所以电阻R的阻值R:= 2V =52(3)当S1闭合，S断 0.40A 开时，电路中R,、R2、R3串联，所以电 源电压U总=U+U3=10V+4V= 14V;当S、S均闭合时，电路中R1、 P 7W R,串联，I'=-4=0.5A:R 消耗的电功率P3=I2R3= (0.5A)2×102=2.5W,所以滑动变 阻器消耗的电功率P,=P一P= 7W-2.5W=4.5W 91)小灯泡的电阻R,=题= I1 0.9A=100(2)设电源电压为U, 9V 电阻箱原阻值为代，则据题意有尽 U UU =1.2w①京+识48W@, R ①-②可得 =3.6W③，将③代 人心可得5 =3.6W,解得U=6V 方法归纳 方程（组）法在解决 电功率问题中的应用 根据题中所包含的等量条件、 各物理量之间的公式关系、比例关 系等建立方程或联立方程组，再利 用数学知识和方法求解相关物理 量的方程（组），这种方法称为方程 (组)法。 10.92解析：根据实物图画出电 路图如图所示。只闭合开关S,滑动 变阻器的滑片P移至最右端时，电路 为小灯泡L的简单电路，又小灯泡L 恰好正常发光，所以电源电压U= U颜=9V;小灯泡L标有“9V4.5W 字样，则灯泡电阻R=号 (9V)2 4.5w=180,只闭合开关S,灯泡与 滑动变阻器串联，电流相同，都为1， 则此时灯泡两端电压U1.=R,.,滑动 变阻器两端电压U滑=9V一R,滑 动变阻器消耗的电功率P海=UI= (9V-IR)I=(9V-I×182)× 1=1w,解得1，=号A,1:=日A 1 闭合开关S、S、S2,滑动变阻器与R, 并联，滑动变阻器在最大阻值处，电路 总功率为8.1W,P,+P福'=8.1W, (9V2+9D=8.1w,则滑动变 302+ R海 阻器的最大阻值R滑-152，当只闭 合开关S,移动滑片P,滑动变阻器与 灯泡串联时，电路中的最小电流I小 U 3 R海十R.150+180=立A,因为 是A心A,所以电路中的电流应为 1=3 A,小灯泡消耗的电功率 P=1,R=(号A)°×18n=2w. R (第10题) 方法归纳 同一电学量两个数学解的取舍 一元二次方程通常有两个解， 在获得两个解之后，还应根据题 意，或根据物理量的意义（如电阻 不可能为负值)，或根据电路必须 安全，或根据辅助元件的能耗必须 较少（即电功率必须较小）等标准 对两个解进行取舍。当然，在有些 题目中，两个解均合理。 11.2：118解析：因图甲中电阻 U R,的功率P,=R,图乙中电阻R, 尺，：所以=U2 的功率P,'= P-U 代解得宁-兰：因甲中：因申联电 4W 路中总电压等于各分电压之和且电路 R 中各处的电流相等，所以 -U=322:1;图乙中：P,' 发发层尽- U 2P,'=18W 12.B解析：设电源电压为U,R1、 R2的最大阻值分别为R,、R2,两个滑 动变阻器滑片可移动的最大距离为 acm,则滑片移动3cm时滑动变阻器 连人电路的电阻的变化量为最大阻值 的2，搭P只和题意可知RR 的滑片均位于变阻器的正中间时，有 U 0.5R,+0.5R,=0.4W①，将R 的滑片由正中间向左移动3cm,R 的滑片由正中间向右移动3cm时， 有 U .5R+2R,+0R:+R O.3W②，将R,、R,的滑片从正 中间均向右移动3cm时，有 U 0.5R,-R,+a5R:+R 3 0.5+ 0.5w@将号可得52= 4 解得a=18④，将④分别代人②③， 十-子整理得 再将号可得RR) =4 R2 了方法归纳 运用关系式法求比值 根据题意，通过分析、综合运 用相关知识，先得出待求比值的两 个物理量之间的关系式，再通过整 理该关系式，可求得比值。 第2课时额定功率和实际功率 1.1100.56600 2.L2L 3.串额定电流相同 4.B5.C 6.0.51.54.5解析：由图可知， 当开关都闭合时，两个小灯泡串联，电 压表V,测量小灯泡L1两端的电压， 电压表V2测量小灯泡I2两端的电 压，两个小灯泡的电阻分别为R,= U,-6V)2 U P 6W=60,R:=f2 3 (6V)2 3 W =122,两个小灯泡的额定电 _6y=1A,I2= 流分别为1=R,=62 U2 6V R2122 =0.5A,电路中的电流1= U 9V R+R260+12n=0.5A。此时 电路中的电流I=I2=0.5A,I2正常 发光，I1的实际功率P,=R, (0.5A)2×6=1.5W。断开开关 S、S2,两个电压表串联在电路中，电 压表V1、V2完全相同，它们的电阻相 同，由串联分压可知，它们两端的电压 相等，由串联电路电压的规律可知电 压表V,的示数U,'=U=× 9V=4.5V。 7.3<解析：在题图所示的电路 中，闭合开关后，L与R串联。小灯 流的阳阻R器- =32, 当小灯泡正常发光时，电路中的电流 _U氢=6y=2A,滑动变阻器两 I1=R.=30 端的电压U,=U源一U1额=U源一6V, 滑动变阻器的功率P,=U1I1三 (U源一6V)×2A①；当小灯泡的电 功率为3W时，电路中的电流I2 =1A,小灯泡两端的 电压U=IzR1=1A×32=3V,滑 动变阻器两端的电压U2=U源一U,= U源一3V,滑动变阻器的功率P, U2I2=(Um-3V)X1A,2P2= 2(U源一3V)X1A②，比较①②可 知P1<2P2。 一方法归纳 中介法在比较物理量 大小问题中的应用 解决物理量大小的比较问题 时，要注意综合运用所学知识，列 出待比较量与某一（或某些）恒量 之间的关系式，通过比较，作出 判断。 8.B解析：由P=UI=尽得R U U甲2 求得甲灯灯丝电阻R,=甲 (6V)2 6 W =6Q:乙灯灯丝电阻R2 U22(6V)2 3W =122:两灯串联后接 在9V的电源上，电路的总电阻R R甲十Rz=62+122=182,电路中 的电流1=9-9y F=180=0.5A:根据 P=UI=IR得甲灯消耗的实际功率 P实甲=I2R甲=(0.5A)2×62 1.5W;乙灯消耗的实际功率P实乙= IRz=(0.5A)2×122=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。 9.C解析：L的电阻R,=P U12 (4V)2 U22 2W=80,L的电阻R,= (4V)2 4W=40。当在a,b间接入灯L 且I1正常发光时，I1两端的电压为 4V,此时变阻器两端的电压UR= U-J1=12V一4V=8V,灯I中的 P1_2W 电流I=可=4V =0.5A,所以滑动 UR一 变阻器接入电路的电阻R= 8V 0.5A=16,故D错误：由于R,> R2,故用L2替换L后，电路总电阻 变小，电路中的电流变大，滑动变阻器 两端的电压变大，故I2两端的电压变 小，达不到4V,所以【2不会正常发 光，故A、B错误：当在a、b间接入I 时，电路中的总电阻R总=R2十R= 42+162=202,故电路中的电流 器 0.6A,所以I2的实 际功率P实=I'2R2=(0.6A)2X 4=1.44W,故C正确。 P额 10.()灯泡的额定电流1颜=U氯 器-05A②)只闭合开关S时， 灯泡L与定值电阻R,串联，灯泡正 常发光，则U1.=U颜=6V,此时电流 I=I额=0.5A:电源电压U总=LU1.+ IR,=6V+0.5A·R1①：开关S、 S、S都闭合时，灯泡被局部短路，定 值电阻R,和R2并联，电流表测干路 电流，电流表的示数为2.4A,故干路 电流'=2.4A:设并联电路的总电阻 为R,则由日=尽+局知R R,R2100·尽，电源电压U= R1+R2102+R1 102·R1 I'R=2.4AX100+R ②，联立方 程①②，解得R,=62或R,'=202 11.并0.53解析：假设甲、乙两 灯接到电压为UA的电源上时是并联 的，根据并联电路的特点可知U甲= U2=UA,已知R甲>R乙，根据P= U 可知P甲<Pz①，由于两灯均正 常发光，则P甲=P甲额，P乙=P乙额，在 此情况下，甲、乙两灯接到电压为U 的电源上时就是串联的，根据串联电 路的电流处处相等的特点可知I甲'= I乙'，已知R甲>R乙，所以，由P=IR 可知P甲>P2'②，因为甲灯前后两 次均正常发光，即P甲'=P甲额，所以， P甲=P甲'=P甲额，且P乙>P乙'③， 由题可知P2'=十P2复④，则@与 ③是不矛盾的，即原假设是正确的，所 以甲、乙两灯接到电压为UA的电源 上时是并联的，接到电压为Ug的电 源上时是串联的。甲、乙两灯接到电 压为UA的电源上时，两灯均正常发 光，则U甲=U甲额=3V,Uz=Uz额， 由于此时是并联的，则U甲=U2,所 以U2额=U甲缬=3V,根据P=UI可 得1e器--A接到电 压为U的电源上时，因为P乙' P2根据P=R可得1z9R2 子12发R2,所以，12'=212发 号×号A=合A,由于甲灯正常发光， 则P甲额=P甲'=U甲额I甲'U甲额Iz'= sVx5A-0.5W. 4 12.50.364.2解析：小灯泡的 P_1.8W 额定电流I==3V =0.6A,则 U一 正常发光时灯丝电阻R= 3V 0.6A=5Q。闭合开关后，当滑片P 移至最左端时，小灯泡恰好正常发光， 此时变阻器连人电路的阻值为0，小 灯泡与定值电阻串联，电压表测量定 值电阻R,两端的电压，此时小灯泡两 端的电压为3V,通过的电流为0.6A, 则电源电压U=3V+0.6A×R,①， 定值电阻的功率P,=IR,= (0.6A)2XR1:当滑片P移至最右端 时，小灯泡、定值电阻、变阻器的最大 阻值串联，电路总电阻变大，则电路中 的电流减小了0.3A,变为'=I △1=0.6A-0.3A=0.3A,电压表测 量变阻器与定值电阻两端的总电压， 由串联分压可知，此时电压表示数比 滑片在最左端时大，则电压表示数变 大了1.8V,可知小灯泡两端电压减 小了1.8V,变为U'=U.-△U= 3V一1.8V=1.2V,此时小灯泡的实 际功率P′=U'I'=1.2VX 0.3A=0.36W:电源电压U= 1.2V+0.3AXR1+0.3A×R2②， 此时滑动变阻器消耗的电功率P2一 I2R2=(0.3A)2×R2,因为P1= P2,即(0.6A)2×R1=(0.3A)2× R2,解得R2=4R1③，联立①②③， 解得电源电压U=4.2V。 13.(1)小灯泡L标有“6V4.2W” 字样，小灯泡正常工作时的电流I P_4.2W=0.7A(2)当SS U.6V 都闭合，滑动变阻器的滑片移到最左 端时，滑动变阻器接入电路的电阻为 0,灯泡和定值电阻并联接入电路，电 压表测电源电压，电流表测干路电流， 并联电路各支路两端电压相等，小灯 泡L正常发光，所以电源电压为6V, 并联电路干路电流等于各支路电流之 和，电流表的示数为2.2A,则通过定 值电阻的电流I=I一I=2.2A 0.7A=1.5A,根据欧姆定律可得定 U 6V 值电阻的阻值R。=了=15A=40 (3)只闭合S,,定值电阻和滑动变阻 器串联接人电路，电压表测定值电阻 两端的电压，滑动变阻器的滑片移到 某一点时，电压表的示数为U,电路 消耗的电功率为P,:只闭合S2,小灯 泡L的电阻发生变化，灯泡和滑动变 阻器串联接人电路，电压表测灯泡两 端电压，保持滑片位置不变，此时电压 表的示数为U2,电路消耗的电功率为 P2;已知P,:P2=3:2,根据P=UI 可知I1:12=3:2,设I1=3I′，I2= 2I',已知U1:U2=3:4,设U1 3',U2=4U',根据欧姆定律可得此 时定值电阻和灯泡的电阻的比值 U 3U' R。I13T1 R.正4U=2,则R=2R。= 2×42=82,滑动变阻器接人电路的 阻值不变，设滑动变阻器接人电路的 阻值为R,串联电路总电阻等于各部 分电阻之和，根据欧姆定律可得 U 6 V 交，即40+R R。+R3 6 V 号解得 R+R 82+R U 6V R=42,则1，=R1.+R82+40 0.5A,只闭合S时小灯泡的实际功率 P=I,2R,=(0.5A)2×82=2W 第3课时测量灯泡的电功率 1.P=UI1.14实际功率 2.C 3.A7.51.35解析：闭合开关 前，应先将变阻器的滑片P移至阻值 最大处，即A端；小灯泡的额定功率 小于1.5W,小灯泡正常工作时的电 流1是<士Y号A,由题意知， 此时滑动变阻器接人电路的阻值 R海=102，则滑动变阻器两端的电压 U=R<兮AxI0n9y.电源 电压U=U+U<45V+号V 7.83V,小灯泡正常发光时，滑动变阻 器两端有一定的电压，则电源电压大 于4.5V,由此可知，电源电压应为 7.5V:小灯泡正常发光时，滑动变阻 器两端的电压U海=U-U1.=7.5V 4.5V=3V,电路中的电流I U覆 R滑 0三0.3A,则小灯泡的额定功率 P.=U1.I=4.5VX0.3A=1.35W。 4.(1)如图(a)所示(2)2.7滑动 变阻器接入的阻值较小(3)0.8 (4)如图(b)所示0.31(5)电源电 压太小或滑动变阻器最大阻值太小 (a) 个I/A 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 1.02.03.00/N (b) (第4题)》 解析：(1)当滑片P向右滑动时，小灯 泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变 小，应将滑动变阻器的右下端接线柱 接人电路。(2)电压表选择小量程， 示数为2.7V:电压表示数大于小灯 泡额定电压，造成此现象的原因是滑 动变阻器接人的阻值较小。(3)由表 中数据可知，当小灯泡两端电压为 2.5V时，通过小灯泡的电流为0.32A, 则小灯泡的额定功率P=UI= 2.5V×0.32A=0.8W。(4)根据表 中数据通过描点、连线画出小灯泡的 电流与电压的关系图像。由图像分析 可知，当小灯泡两端电压为2.2V时， 通过小灯泡的电流约为0.31A。 (⑤)无论怎样调节滑动变阻器的滑片 都不能使小灯泡正常发光，可能是电 源电压太小，使得小灯泡两端电压始 终小于2.5V,或者滑动变阻器最大阻 5 值太小，使得小灯泡两端电压始终大于 2.5V. 5.(1)①开关未断开②滑动变阻 器的滑片未移至阻值最大处(2)a 断路(3)①0.75②D(4)d 小灯泡和滑动变阻器两端的电压之和 保持不变（或小灯泡两端电压的变化 量和滑动变阻器两端电压的变化量始 终相等)解析：(1)为保证电路安 全，接入最后一根导线前，电路中的开 关应断开，滑动变阻器的滑片应移至 连人电路的阻值最大的一端。(2)闭 合开关后进行实验，无论怎样调节滑 动变阻器，电压表的示数始终为3V (等于电源电压)，而电流表的示数始 终为零，表明电压表、电流表与滑动变 阻器串联后接在电源两端。已知仅导 线发生故障，则图甲中导线a发生了 断路。(3)①U1缬=2.5V,由图乙可 知，I1额=0.3A,P1额=U1额I1氛= 2.5V×0.3A=0.75W。②由图乙 可知，六次实验中Imm=0.1A, U1mn=0.5V,U滑mx=U跟一U1mm三 3V-0.5V=2.5V,R预mx Um题一 0.1A25D,R#连人电路中的最大 2.5V 阻值不小于252，其规格可能为D。 (4)据串联电路的电压特点：U滑十 U1.=U源=3V,故滑动变阻器两端的 电压与通过它的电流的关系图像应为 图中的虚线d。 一方法归纳一 测量小灯泡电功率 实验器材的选择要领 在“测量小灯泡额定功率”的 实验中，电压表的量程依据灯泡的 额定电压来选择：电流表的量程依 据估算的灯泡的额定电流来选择： 滑动变阻器的规格依据电源电压 灯泡的额定电压和灯泡的电阻三 个量来选择，既要考虑电路中的最 大电流不超过允许通过变阻器的 电流，又要考虑灯泡能正常发光且 不被烧坏，但变阻器的最大阻值也 不能过大，过大则不利于实验操作。 6.(1)如图所示(2)6.5(3)未 更换滑动变阻器和电源前，电压表测 小灯泡两端电压，此时电压表示数为 6.5V,电流表示数为0.54A,超过小 灯泡的额定电压：更换滑动变阻器和 电源后，由表中数据可知，电流表示数 变大，电压表示数减小，说明此时电压 表测滑动变阻器两端的电压，由于通 过小灯泡的电流为0.54A时，小灯泡 两端电压为6.5V,由表中数据可知， 通过滑动变阻器的电流为0.54A时， 滑动变阻器两端电压为4V,则电源 电压U=U.+U2=6.5V+4V= 10.5V,由表中数据可知，电压表示数 为4.5V时，小灯泡两端电压为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P额=U缬I氯= 6V×0.52A=3.12W A S V (第6题) 专题特训一电功率的 极值问题 1.D解析：由灯泡的铭牌，根据R= 求出两灯泡的电阻分别为R,日 60w,R2=220) (220V)2 15w,由此可知， R,<R2:C电路中两灯泡串联，则 R串>R2>R1:D电路中两灯泡并联， 则R#<R1R2:由此可得R并 R,<R:<R串，因为接人同一个家庭 电路中，所以电路两端的电压U相 同，因为P发所以四种连接方式 消耗的电功率P并>P,>P2>P电， 故D电路消耗的电功率最大。 2.B解析：灯泡L标有“3V1.5W” 字样，则灯泡的电阻R= P .5w=60,滑动变阻器的电功率等 (3V)2 于电路总功率与灯泡的电功率之差， 即P=UI-I2R.=4.5V×I-I× 62,根据抛物线的性质可知当I 4.5V -2X(-60)=0.375A时，滑动变 阻器的功率最大，根据串联电路的电 阻规律可知此时滑动变阻器接人电路 的阻值R,-号-R= 62=62,滑动变阻器R标有“202 1A”字样，将滑片P置于中点位置， 滑动变阻器接入电路的电阻为102> 62,滑片P向左移动的过程中，滑动变 阻器接入电路的电阻变小，根据抛物线 的性质可知滑动变阻器的功率先变大 后变小：滑片P向右移动的过程中，滑 动变阻器接人电路的电阻变大，根据 抛物线的性质可知滑动变阻器的功率 一直变小，故B正确，A、C、D错误。 3.0.51.95解析：灯泡L的额定 _P氢_1.25W 电流1颜-0-2.5V =0.5A。灯 U题_2.5y=5n。 泡L的电阻R=T重-0.5A 只闭合开关S、S2,等效电路如图甲所 示，R,与灯泡L串联，电源调至电压 未知挡位，R]接人电路的阻值为其最 大阻值的时，灯泡L正常发光，则 此时电路中的电流I=I氦=0.5A, R,两瑞的电压心=1×后，由申 联电路的电压特点可知，电源电压 Um=U,+U复=0.5A×R十 10 2.5V①：移动滑片，使R,接人电 路的阻值增大62，则电路中的总电 阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的 电流变小，此时电路中的电流'= I-0.2A=0.5A-0.2A=0.3A,灯 泡I两端的电压U1=I'R,=0.3AX 52=1.5V,R,两端的电压UJ1= '×(+60),电源电压U带 10 03Ax(g+6n+1.5V@, 联立①②可得R1mx=402,U= 4.5V。在保障电路安全的情况下，当 只闭合S、S,时，等效电路如图乙所 示，R1与R2串联，电压表测R,两端 的电压，电流表测电路中的电流。电 源电压有6V和4.5V两挡，当电源 电压较大，且滑动变阻器接人电路的 阻值最小时，电路的总功率最大；当电 源电压较小，且滑动变阻器接人电路 的阻值最大时，电路的总功率最小。 当电源电压为6V,滑动变阻器接人 电路的阻值为0时，电路中的电流最 大1瓷- =0.4A< 0.6A,不超过电流表的量程，则电路 的最大功率Pmx=U源'Imx=6VX 0.4A=2.4W。电压表量程为0 3V,当电源电压为4.5V,电压表示 数为3V时，滑动变阻器允许接人电 路的阻值最大，电路中的电流最小，电 路的总功率最小。此时R2两端的电 压U2=U源-Umx=4.5V-3V= 1,5V,电路中的最小电流Imm= U2_1.5 R2152 =0.1A,电路的最小功率 P nin -U I min =4.5 VX 0.1 A- 0.45W。电路的最大功率和最小功 率之差△P=Pmx一Pn=2.4W一 0.45W=1.95W。 A 甲 R R ④ (第3题) 4.0.255解析：由电路图可知，小 灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电 路中的电流，电压表测滑动变阻器两 端的电压，闭合开关，移动滑动变阻器 到某处，由题意得，此时电路的电流 I=0.2A。因为小灯泡的电阻不变， 先根据小灯泡的规格可得I颜= P氢=1W 2.5元=0.4A,则小灯泡的电 阻k:-是-爱器-65n所以 小灯泡的实际功率P实=R灯= (0.2A)2×6.252=0.25W。设电路电 第1课时 基础进阶 1.甲灯在1s内耗电600J,通过乙灯的电流在 1h内做功0.5kW·h,甲灯的电功率是 W,乙灯的电功率是 kW, 灯的电功率大，电流通过 灯做功快。 2.物理观念(2025·菏泽)某商家销售的移动 电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。 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 XX移动电源 电源规格：3kW·h B.混淆了电功率和电能 输出电压：220V C.混淆了电功率和电流 最大输出电流：10A D.混淆了电功率和电压 (第2题) 3.(2025·菏泽)水中溶氧量是水产养殖的一项 关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自 动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电 压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶 氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降 低时 A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电路的总功率变小 溶解氧传感器 D.滑动变阻器的功率变大 (第3题)》 幻素能攀升 4.如图甲所示，电源电压恒定不变，定值电阻R 的阻值为102，滑动变阻器R2的最大阻值为 502。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P 移至某一位置时，电压表V1的示数如图乙所 示，此时R2的功率为0.8W,则电流表的示 第十五章电功和电热 功率 电功率 >“答案与解析”见P1 数为 A,电源电压为 V。 R 甲 (第4题) 5.某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电，第二 天早晨拔掉充电器插头。手机充满电后，会 自动停止充电并处于待机状态，当电能消耗 到一定程度后，又会自动充满…在待机和 自动充电的循环过程中，待机时间为自动充 电时间的50倍。已知手机在待机状态下消 耗电能的功率为0.2W,充电器的充电电流 为2.0A,则充电器的充电电压为() A.2V B.3V C.4V D.5V 6.★公式分析法为使某导体的电功率减小为原 来的一半，下列方法中，可行的是() A.两端电压不变，使电阻减小为原来的一半 B.电阻不变，使两端的电压减小为原来的一半 C.使两端的电压、电阻各减小为原来的一半 D.电阻不变，使电流减小为原来的一半 7.易错题如果加在某定值电阻两端的 电压从6V增加到10V,通过该电 阻的电流变化了0.2A,那么该电阻 的阻值和电功率的变化量分别是( ) A.3020.8WB.2023.2W C.5021.6WD.2020.8W 8.(2025·安徽)如图所示的电路中，电源电压 保持不变，滑动变阻器R,的最大阻值为 202,R2、R3均为定值电阻，其中R3=102。 当开关S,闭合，开关S2断开，滑动变阻器的 滑片P移至最左端时，电压表的示数为 10V,电流表的示数为0.40A。 3 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 (1)求电阻R3两端的电压。 (2)求电阻R2的阻值。 (3)闭合开关S、S2,将滑动变阻器的滑片P 移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率 为7W,求滑动变阻器消耗的电功率 R. (第8题) 9.*方程组法(2025·徐州)如图所示电路中，电 源电压保持不变，小灯泡上标有“9V0.9A” 字样，小灯泡电阻不变。电阻箱处于某一阻 值，闭合开关，电路的总功率为7.2W;将电 阻箱阻值调为原来的3倍，电路的总功率变 为4.8W。求： (1)小灯泡的电阻。 (2)电源电压。 (第9题) 思维拓展 10.*如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电 阻R,的阻值为30Ω，小灯泡L标有“9V 4.5W字样（小灯泡的电阻不变）。只闭合 开关S,滑动变阻器的滑片P移至最右端 时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为 V;滑片P移至最左端，闭合开关 S、S1、S2,电路消耗的总功率为8.1W;只闭 合开关S,移动滑片P,当滑动变阻器消耗 的电功率为1W时，小灯泡消耗的电功率为 W (第10题) 1.(2025·绥化)如图所示，电源电压恒定，将 定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接 入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率 分别为4W和9W,则R,:R2= 图乙中电阻R,消耗的电功率为 W。 R2 o- 甲 (第11题) 2.*如图所示的电路中，电源电压保 持不变，滑动变阻器R1、R2的滑 片可移动的最大距离相等。开始 时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间， 开关闭合后，电路的总功率为0.4W。若将 R1的滑片向左移动3cm,R2的滑片向右移 动3cm,电路的总功率变为0.3W;若将 R,、R2的滑片从正中间均向右移动3cm, 电路的总功率变为0.5W。已知滑动变阻 器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变 阻器R1的最大阻值与R2的最大阻值的比 值为 () R (第12题) A.3B.4C.5 D.6 第2课时 额定 ☑基础进阶 1.跨学科实践·日常生活某彩色电视机的铭牌 如图所示，其额定电功率为 W,额定 电流是 A。当它正常工作时，60s内 消耗的电能为 J。 XX牌彩色电视机 型号：TC2975GF 电源：~50Hz220V 消耗功率：110W (第1题)》 (第2题) 2.实验室有两个额定电压相同的小灯 泡L1、L2,小华想知道哪个小灯泡的 额定功率大，于是将它们串联接入 如图所示的电路。闭合开关，两个灯泡均亮， 电压表V的示数比V,小，此时实际功率大 的小灯泡是 。 据此小华可以判断， 额定功率大的小灯泡是 0 3.分别标有“3.8V0.3A”和“2.5V0.3A” 字样的小灯泡同时接入同一电路中，两灯均正 常发光，此时两灯是 联的，这是因为 两灯的 4.灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它 两端电压的变化关系如图所示，下列说法中， 正确的是 00.511.522.53U/W (第4题) A灯泡L的额定电流是0.2A B.灯泡L正常发光时的电阻是102 C.灯泡L的额定功率是6.25W D.灯丝的电阻随电压的增大而减小 5.跨学科实践·日常生活(2025·烟台)电能是 现代社会生活的重要资源，每个人都应该有 节约用电的意识。下列用电器正常工作1h 第十五章电功和电热 功率和实际功率 ◆“答案与解析”见P3 所消耗的电能最接近1度电的是 A台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑 句素能攀升 6.如图所示，电源电压恒为9V,电压表V1、V2 完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡 L1、L2分别标有“6V6W”“6V3W”的字 样（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路 中的电流为 A,此时只有一个小灯 泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功 率为 W;断开开关S、S2,电压表V 的示数为 V。 L S (第6题) (第7题) 7.*科学推理如图所示的电路中，电源电压不 变，闭合开关S,当标有“6V12W”字样的 小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 P,;移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电 功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2,忽 略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻 为 2,P1 (>/=/<)2P2。 8.(2025·天津)将标有“6V6W”的甲灯泡和 “6V3W”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.甲灯泡能正常发光 B.乙灯泡能正常发光 C.两灯泡均能正常发光 D.两灯泡均不能正常发光 9.如图所示的电路中，电源电 压恒为12V。在a、b间接 入标有“4V2W”字样的 R 灯L1,闭合开关，调节滑动 (第9题) 变阻器的滑片P,使灯L1正 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 常发光。断开开关并取下灯L1,保持滑片P 的位置不变，在a、b间接入标有“4V4W” 字样的灯L2,闭合开关，则下列说法中，正确 的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）() A.灯L2正常发光 B.电压表的示数保持4V不变 C.灯L2的实际功率为1.44W D.滑动变阻器接入电路的电阻为82 10.如图所示的电路中，灯泡L标有“6V3W” 字样，R2的阻值为102。只闭合开关S时， 灯泡正常发光；开关S、S、S2都闭合时，电 流表的示数为2.4A。求： (1)灯泡的额定电流。 (2)R1的阻值。 H④ R I'ss. (第10题) 思维拓展 11.甲灯标有“3V”字样，乙灯标有“1W”字样， 甲、乙两灯的电阻分别为R甲、R乙且保持不 变，R甲>R乙，若将它们以某种连接方式接 到电压为U4的电源上时，两灯均正常发 光，若将它们以另一种连接方式接到电压为 U的电源上时，甲灯正常发光，乙灯的实际 功率为其额定功率的，则两灯接到电压为 UA的电源上时是 联的，甲灯的额 定功率为 W,乙灯的额定电压为 V。 2.(2024·长沙二模)如图所 示的电路中，电源电压不 变，R1为定值电阻，小灯泡 P 标有“3V1.8W字样，其 R (第12题) 阻值随温度发生变化，正常 发光时灯丝电阻为 2;闭合开关后， 当滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常 发光，定值电阻R,消耗的电功率为P;当 滑片P移至最右端时，电流表示数变化了 0.3A,电压表示数变化了18V,此时滑动 变阻器消耗的电功率为P2,且P1=P2。当 滑片P移至最右端时，小灯泡的实际功率 为 W;电源电压为 V。 3.如图所示的电路中，电源电压保持 不变，小灯泡L标有“6V4.2W” 字样。当S、S2都闭合，滑动变阻 器的滑片移至最左端时，小灯泡L正常发 光，电流表的示数为2.2A。 (1)求小灯泡正常工作时的电流。 (2)求R。的阻值。 (3)只闭合S,滑动变阻器的滑片移到某一 点时，电压表的示数为U1,电路消耗的电功 率为P;保持滑片位置不变，只闭合S2,小 灯泡L的电阻发生变化，此时电压表的示数 为U2,电路消耗的电功率为P2;已知U1: U2=3:4,P1:P2=3:2,求只闭合S2时 小灯泡的实际功率。 (第13题) 第3课时 测量 ☑基础进阶 1.(2024·无锡)用如图所示的电路测量小灯泡 的功率，其实验原理是 。 闭合开关， 调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数 小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V 观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示 数并记录在下表中。小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。 ④ 出 (第1题) 实验次序 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 2.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，关于滑动 变阻器的作用，下列说法中错误的是( A保护电路 B.调节小灯泡两端的电压 C.多次测量取平均值以减小误差 D.测出小灯泡在不同电压下的电功率 幻素能攀升 3.小华同学在“测定小灯泡的 电功率”的实验中，所用电 源电压为4.5V、7.5V和 9V中的一个，滑动变阻器上 ①HkS (第3题) 标有“2022A”宇样，小灯泡标有“4.5V” 字样，小灯泡的额定功率小于1.5W。他按 图连接好电路，先将变阻器的滑片移至 (A/B)端，然后闭合开关S,再移动 变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时，变阻 器的滑片P恰好在中点上（即接入电路的 阻值为102)。小华所用的电源电压为 V,小灯泡的额定功率为 W。 第十五章电功和电热 灯泡的电功率 >“答案与解析”见P5 4.小聪做“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡 上标有“2.5V”字样。 (1)用笔画线代替导线将图甲连接完整，要 求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。 甲 (第4题) (2)电路连接正确且无故障，闭合开关，两电 表示数如图乙所示，电压表的示数为 V,造成此现象的原因是 (3)调整后继续实验，数据如表所示： 实验次序 1 3 4 5 6 7 电压/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A0.120.160.210.260.300.320.33 小灯泡的额定功率为 W (4)根据实验数据在图丙中画出小灯泡的电 流与电压的关系图像，由图像可知，当小灯泡 两端电压为2.2V时，通过小灯泡的电流约 为 ↑I/A 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 1.02.03.0U/W (第4题丙) (5)小华所在小组在做此实验的过程中，正 确连接电路后，无论怎样调节滑动变阻器的 滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现 象产生的原因提出合理的猜想： 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 5.*小华用如图甲所示的电路来测量小灯泡的 电功率。（部分器材的规格已标明） 额定电压：2.5V ↑U/V 2.5 2.0 1.0 0.5 3V电源 0 0.10.20.31/A 甲 (第5题) (1)如图甲所示为小华正准备接入最后一根 导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出 图中在器材操作上存在的两个不妥之处： ① ② (2)闭合开关后进行实验，小华发现无论怎 样调节滑动变阻器，电压表的示数始终为 3V,而电流表的示数始终为零。已知仅导线 发生故障，则图甲中导线 (a/b/c)发 生了 (填故障名称)。 (3)小华进行了六次实验，记录实验数据并 在U-图像中描点，得到小灯泡两端的电压 与电流的关系图像如图乙所示，则根据记录 的数据和图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W。 ②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能 为 (填字母)。 A.522A B.1022A C.2021A D.3021A (4)实验结束后，小华继续 U/V 2.5--- 对滑动变阻器两端的电压 2.0 1.5 与通过它的电流的关系进1.0 0.5 行探究，则他画出的U-I00.10.20.317A 图像应为图丙中的虚线 (第5题丙) (d/e/f),依据是 思维拓展 6.(2025·上海)物理兴趣小组的小徐 同学在做“测定小灯泡的电功率”的 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“1022A” 和B“20Ω2A”字样，待测小灯泡（标有 “6.0V”字样)、电流表、电压表、开关及导线 若干。小徐正确连接串联电路，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、电流表示数如图甲 所示。 1 (第6题) (1)补全图乙中的实验电路图。 (2)电压表示数为 V。 (3)小徐更换电源与滑动变阻器（可能改变 电路连接方式)，重新实验，记录数据如下表 所示，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 P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验次序 电流表示数/A电压表示数/V 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 0.54 4.0