专题6 串、并联电路中电功率的特点-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

源电压U=U=6V 通过灯泡的电流L=是-Y=0,5A U6V 通过定值电阻的电流L==200=0.3A 电流表的示数I=I十I1=0.5A十0.3A=0.8A (3)当开关S断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b 端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路中 的电流 U 6 V T=R,+R-12+18n=0.2A 小灯泡L的电功率 P=PR=(0.2A)2×122=0.48W 答：(1)小灯泡L的电阻为12：(2)电流表的示数为0.8A: (3)小灯泡L的电功率为0.48W。 能力提高 13.92.914.电热毯256015.D 拓展应用 16.C 17.(1)由P=UI可知，灯泡L正常发光时的电流 1-8-品8-1A (2)灯泡L正常发光10s消耗的电能 W=Pt=12 WX10 s=120 J (3)由图甲可知，开关S闭合，灯泡L与滑动变阻器R串 联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，其接入的阻值变大， 电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，则灯泡 两端电压减小，由串联分压可知，滑动变阻器两端电压增 大，因此由图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流 最小为0.3A,此时灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两 端的电压为15V,根据串联电路电压的特点可知，电源电 压为 U=U+U=3 V++15 V-18 V (4)由上述可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最 小为0.3A,滑动变阻器两端的电压为15V,则滑动变 阻器接人电路的最大阻值为 R-达=15v I小 0.3A-500 灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电路中允许通过的 最大电流为1A,由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电 压为6V,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为 -X=6n R小一I大 因此滑动变阻器阻值的变化范围为6~一502。 答：(1)灯泡L正常发光时的电流为1A;(2)灯泡L正常 发光10s消耗的电能为120J;(3)电源电压为18V,(4)滑 动变阻器阻值的变化范围为6一50Ω。 专题6串、并联电路中电功率的特点 基础训练 一、填空题 1.634：12.3:11.33.乙甲 4.151513.65.4:1 二、选择题 6.D7.C8.C9.A 三、计算题 10.(1)S2拨到1处时，闭合开关S,只有灯泡连入电路工作， 61 指南针·课堂优化·九年级·物理(K)·参考答案 此时灯泡两端电压等于电源电压U=6V,灯泡电压刚好 (3)当S闭合，S、S2都断开时，电路中最大电流为0.5A, 达到额定电压，此时灯泡的电流I=0.5A。 此时调节滑动变阻器使电路的最大功率 灯泡的功率P=U1I1=6V×0.5A=3W P=URIL=12 VX0.5 A=6 W (2)S拨到2处时，闭合开关S,灯泡L与定值电阻R串联， 当S、S、S2都闭合时，灯泡短路，R和R并联在电路中，此 电流表示数为0.3A,则I定=1'=0.3A 时电路中的电流 ①R两端的电压U定=I定R=0.3AX12Ω=3.6V I=I+△I=0.5A+1.5A=2A ②根据串联分压可知，灯泡分得的电压为U'= 通过滑动变阻器的电流 U-U定=6V-3.6V=2.4V L工作100s消耗的电能W=U1I五t=2.4VX0.3AX =景-品器-1A 100s=72J 则通过R的电流 答：(1)L的电功率为3W;(2)①R两端的电压为3.6V, Iko=I-Ik=2 A-1A=1A ②L工作100s消耗的电能为72J。 调节滑动变阻器，使得通过它的最小电流 11.(1)灯泡正常发光时，电流所做的功 W=UIt=12VX0.3A×100s=360J w是-品器号A 则电路中的最小电流 (2)当开关S闭合时，灯正常发光，电源电压U=UJ= 12V I=I十1=1A+号A=号A 当开关S、S2断开，S闭合时，只有R1工作，则R1的电功率 电路最小功率 R荒= =4W 362 R=U=12VX号A=20W (3)当开关S断开，S、S2闭合时，R1与R2并联，则R2的电 P1与P2的比值 功率P2=P一P1=16W一4W=12W ®的电阻R号-，R=12D 异=州-品 12W 答：(1)灯泡正常工作时的电流为0.5A;(2)灯泡正常发 答：(1)灯泡L正常发光100s,流过灯泡L电流做的功为 光时滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω： 360J;(2)电热丝的电功率为4W; (3)电热丝R2的阻值为12。 (3P,与P的比值为器 12.(1)滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，滑动变阻器和 小灯泡串联，此时滑动变阻器的电阻最大为40Ω，电压表 第3节焦耳定律 测小灯泡的电压，则此时小灯泡的电阻 基础训练 R-4-品X-1on 一、填空题 滑动变阻器两端电压 1.热效应电流的平方正正Q=PRt UR=R=0.12A×402=4.8V 2.U形管中液面高度差电阻12 则电源电压 3.热6×1054.240001215.51.61.32×1046.高 U=UR+U=4.8V+1.2V=6V 温1440 (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻减小22.5Ω时，滑动 二、选择题 变阻器的电阻 7.A8.D9.A10.D11.C R=402-22.5=17.52 此时滑动变阻器的电压 三、简答题 UR=1R=0.2A×17.52=3.5V 12.电炉丝通过导线接到电路里，通过电炉丝和导线的电流和 则小灯泡两端的电压 通电的时间相同。而导线的电阻远小于电炉丝的电阻，由 U=U-UR=6V-3.5V=2.5V 公式Q=PR:知，相同时间电炉丝产生的热量远大于导 小灯泡正常发光时的电功率 线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不 P=UI=2.5VX0.2A=0.5W 发热。 答：(1)小灯泡的电阻为10Ω，电源两端电压为 四、实验题 13.(1) 温度计 6V;(2)小灯泡正常发光时的电功率为0.5W。 能力提高 13.4.591.750.62514.D15.D 16.(1)灯泡正常工作时的电流 R=200 1=8是-88-0.5A ●9 (2)当S闭合，S、S都断开，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡 正常发光时滑动变阻器两端的电压 (2)开路温度计示数的变化 UR =U-Ui=12 V-6 V=6 V (3)根据测出的多组Q与I的数据画出对应的QI图像， 则滑动变阻器接入电路的阻值 再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直 k-受-=12n 线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确 (4)电热水壶(5)B串(6)控制变量 五、计算题 14.(1)当S接a时，只有R接入电路，电饭锅处于高温挡。 R的阻值 U_220Y=550 R一 4A (2)电饭锅高温挡的功率 P高=U1高=220VX4A=880W (3)当开关S自动切换到b时，R、R2两电阻串联，电饭锅 处于保温挡。 分压电阻R2的阻值 220V R。=0一R=0.25A-552=8252 保温16min,分压电阻R,产生的热量为 Q=IR2t=(0.25A)2X825nX960s= 4.95×104J 答：(1)R的阻值为552；(2)电饭锅高温挡的功率为880 W;(3)保温16min,分压电阻R产生的热量为4.95× 104J. 15.(1)只闭合S2,通过R的电流 U_12V=2A Ik-R-60 6w=240 (2)只闭合S灯泡L的电阻R三=22 (3)阳阳同学闭合S、S后，通电l0min,R产生的热量Q =IRRt=(2A)2X6 0X10X60s= 1.44×10°J 灯泡支路的电流人-总-部=0,5A 干路中的电流I=I1十IR=0.5A十2A=2.5A 电路消耗的总电能 W=U1t=12V×2.5A×10×60s=1.8×10J 答：(1)通过R的电流为2A;(2)灯泡L的电阻为242； (3)R产生的热量为1.44×10J,电路消耗的总电能为1. 8×10J. 能力提高 16.霜50% 17.(1)由电路图可知，当开关S闭合、S2接2时，R与R2并 联，电路总电阻最小，由P一发可知，此时电功率最大，为 高温挡，当S闭合、S接1时，只有R接人电路，由P 可知，此时电火锅为中温挡；即电火锅处于中温挡时，只有 电阻R工作，则R的阻值 R=片-2=sa (2)当S断开、S2接1时，R与Rz串联，电路总电阻最大， 由P-发可知，此时的电功率最小，为低温挡：则低温挡 的总电阻 R低=R1十R2=2R1=2X882=176 低温挡工作时的电流 U=20V=1.25A 【低=尽候1760 (3)在标准大气压下，水的沸点是100℃。将水烧开需吸 收的热量 Q哦=ckm(t一o) =4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃) 62专题6串、并联电路中电功率的特点 课前自主导 学 知识点①串联电路中电功率的特点 (1)串联电路中，电路消耗的总功率等于各 部分用电器消耗的功率之和，即：P=P1十P2。 (2)串联电路中，各电阻所消耗的功率与其 电阻成正比，即：P1：P2=R1:R2。 知识点2并联电路中电功率的特点 (1)并联电路中，电路消耗的总功率等于各 部分用电器消耗的功率之和，即：P=P1十P2。 (2)并联电路中，各电阻所消耗的功率与其 电阻成反比，即：P1：P2=R2:R1。 课中学法指 导 1.串联电路中电功率的特点证明 (1)串联电路中，电路消耗的总功率等于各 部分用电器消耗的功率之和。 证明：在串联电路中，I=I1=2U=(U十U2 P=U I P2=U2I2 P=UI ..P+P2=U I+U2I2=IU+U2)=UI=P ∴.P=P1+P2 (2)串联电路中，各电阻所消耗的功率与其 电阻成正比。 证明：.在串联电路中，I=I1=I2P=PR P:P:-R=R:Ra I22R2 ∴.P1：P2=R1:R2 2.并联电路中电功率的特点证明 (1)并联电路中，电路消耗的总功率等于各 部分用电器消耗的功率之和。 证明：.在并联电路中，U=U=U2I=I1+I2 P1=UI P2=U2I2 P=UI ..P+P2=UI+U2I2=U(I+12)=UI=P ∴.P=P1+P2 (2)并联电路中，各电阻所消耗的功率与其 电阻成反比。 证明：.在并联电路中，U=U1=U2 P、CR R P,震股-R成RR 。14 第6章电功事 3.串联、并联电路中电功率的特点的应用 【例1】如下图所示，当S断开，甲、乙两表 为电流表时，两表示数之比为I甲：Iz=2：5;当 S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比为 U甲：Uz= ,此时R和R2消耗的功率 之比P1:P2= 【答案】5：32：3 【例2】把标着“12V6W”的甲灯和 “12V12W”的乙灯串联在电压是12V的电 路中，则 () A.因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮 B.因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮 C.因为通过它们的电流相等，所以一样亮 D.因为乙灯的电阻较小，所以乙灯较亮 【答案】B 【例3】如图所示的电路中，电源电压保持 不变，R1的阻值为22，R2的阻值为8。 (1)当只闭合开关S2时，R1的电功率为 8W,则电路的总功率为多大？ (2)当只断开开关S2时，R1的电功率、R2的 电功率以及电路的总功率各为多大？ 【解析】解法一： (1)当只闭合开关S2时，R1和R2串联。 P 8W=2A I=1=√R-√20 电源电压 U=I(R1+R2)=2A×(22+82)=20V P◆=UI=20V×2A=40W (2)当只断开开关S2时，R1和R2并联，且电 源电压不变 U1=U2=U=20V r-R-9 -=200W g-是-g -=50W P=P+P%2=200W+50W=250W 5 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 解法二：比例的方法。根据串联电路中 各导体的电功率与它的电阻成正比，在并联 电路中各导体的电功率跟它的电阻成反比。 解法如下： (1)当只闭合开关S2时，R1和R2串联。 P R P2 R2 A尽P0x8W-32w P串=P1+P2=8W+32W=40W (2)当只断开开关S2时，R1和R2并联。 ,R1、R2两端的电压以及以上R1和R2 串联的总电压都相等。 是层尝志 R’P串 R2 P-+BP◆=2080×40w= 22 200W PB-是P-号8×200W=0w P并=P1+P%=200W+50W=250W 答：(1)只闭合开关S2时，电路的总功率 为40W;(2)只断开开关S2时，R1的功率为 200W,R2的功率为50W,电路的总功率为 250W。 【方法提炼】根据前面所总结的串（并）联电路 中，电压（电流）、电功、电功率的分配关系都与电阻 有关，所以在分析此类问题时应首先找出电阻的关 系，再利用“串正、并反”的关系求出其他物理量。 课 后 巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.(铜仁·中考)如图所示电路中，R1=R2=102。 当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A,电 源电压为 V;若把电流表换成电压表，电 压表示数为 V;这两种情况下R2消耗的 功率之比为 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 3 U/V 第1题图 第2题图 14 2.(2024·达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随 两端电压的变化图像如图所示。若将R与工 串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功 率之比为 ;若将R与L并联在2V 的电源两端，电路消耗的总功率为 W。 3.(2023·德阳)甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有 “4V2W”和“6V6W”,使用过程中每个 小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V 的电压下，则 灯会被烧坏。（均选填 “甲”或“乙”) 4.(2025·南京)如图所示，电源电压U=6V, R1=52,R2=102;仅闭合S2,电路的总电 阻为 2:仅闭合S,电压表示数为4.5V, R3= 2;当S、S2、S均闭合时，电流表的 示数为 A。R2消耗的功率为 W。 A 5.(2024·贵州)如图所示电路，电源电压恒 定，定值电阻R阻值为20Ω，灯泡L标有 “6V3W”字样。当闭合开关S、S,L正常 发光，滑片P在a端时，干路电流为I;当闭合开 关S、断开S,滑动变阻器接人的阻值为10Ω 时，电路中电流为'。则I:= 二、选择题 6.(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 () ↑IA 0. 0.4 0.2 0 1.0 2.0 3.0U/V 46 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 7.(2023·深圳)已知R1=22,R2=3,琴琴同 学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接 在一起，则 R R 甲 A.图甲中R1与R2的电流比I1:I2=2:3 B.图乙中R1与R2的电压比U1U2=2:3 C.图甲与图乙的总功率比P1:P2=6:25 D.图甲与图乙的总功率比P1:P2=25:6 8.(2024·巴中)如图所示电路，电源电压不变， 闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2：3。 下列说法正确的是 () R, 四 A.通过R1、R2的电流之比I1:I2=1:2 B.R1、R2两端的电压之比U1:U2=2：1 C.相同时间R、R消耗电功之比W1：W2=1：2 D.R1、R2的电功率之比P1:P2=2:1 9.(2024·泰安)如图甲所示电路，电源电压保持 不变，电阻R1=202,图乙为小灯泡L的I-U 关系图像。当只闭合开关S时，电阻R1功率 为1.8W,电流表示数为I1,电路的总功率为 P1;当开关S、S3闭合，S2断开时，电流表示数 为I2,电路的总功率为P2;当开关S、S2闭合， S断开时，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电 阻为R,电路的总功率为P3。已知P1:P2= ·14 第6章电功率 1:5,下列说法中 0.4 R 0.3 0.2 0.1 12345678U/V 甲 乙 ①P2=0.36W ②R2=52 ③R=1.82 ④P3=3.6W A.只有②④正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确 三、计算题 10.(2025·广东)小明设计了可改变灯泡亮度的 电路，如图，电源电压U为6V,灯泡L标有 “6V0.5A”,定值电阻R为12Ω. (1)S2拨到1处时，闭合开关S,求L的电 功率； (2)S2拨到2处时，闭合开关S1,电流表示数 为0.3A,求： ①R两端的电压； ②L工作100s消耗的电能。 A 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 11.(2025·广安)有同学提出：冬天写作业时光 线较暗，手又冷，要是我们设计一款既能照 明，又能暖手的桌垫就好了。他的想法得到 了同学们的支持。经过多次改进，同学们设 计了如图所示的电路，R1、R2为电热丝，其中 R1=36,仅做照明的灯泡L标有“12V 0.3A”的字样。当开关S闭合时，灯泡L正 常发光。求： (1)灯泡L正常发光100s,流过灯泡L电流 做的功； (2)当开关S、S2断开，S闭合时，电热丝的电 功率； (3)当开关S断开，S1、S2闭合时，R1、R2的总 电功率为16W,电热丝R2的阻值。 S R ☒ 12.(2024·广元)“格物”学习小组为了研究小灯 泡亮度与功率大小的关系，连接了如图实物 电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器 最大阻值为40Ω。滑动变阻器的滑片置于 最右端，S闭合，电压表示数为1.2V,电流 表示数为0.12A,小灯泡发光很暗。 (1)求此时小灯泡的电阻和电源两端电压； (2)向左移动滑动变阻器的滑片，当其接人 ·148 电路中的电阻减小22.5Ω时，小灯泡恰好正 常发光，电流表示数为0.2A,求小灯泡正常 发光时的电功率。 【能力提高】 13.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R与电流I关 系图像如图甲所示，当两个该种灯泡串联接 在电压恒为U的电源上时，通过灯泡的电流 为1A,此时灯泡的电阻为 2,Uo为 V。若将该种灯泡L按图乙的方式接 在电压为3V的电源上，其中定值电阻R 的阻值为3.52，闭合开关后，电阻R两 端的电压为 V,灯泡L的电功率 为 W。 ↑R/2 HA 00.20.40.60.81.0 甲 14.(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“202 2A”,灯L标有“6V6W”。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△R,电路总功率的变化量为△P。下列 说法正确的是 () R, A.U=16 V B.R1=52 C.△R=122 D.△P=7W 15.(2025·无锡)如图所示，是小红连接的测量 小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电流 为0.3A,电源电压保持不变，R为定值电 阻，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，她将滑 动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2, 闭合开关S、S,电流表示数为0.1A;移动滑 片P置于A端，电流表的示数为0.2A;重 新将滑片P移至B端，断开开关S1,闭合开 关S、S2,移动滑片P使电流表的示数为0.3A; 保持滑片P的位置不变，断开开关S2,闭合开 关S、S,电流表示数为0.16A。下列说法中 正确的是 () A.电源的电压为3V B.定值电阻R的阻值为102 C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W ·149 第6章电功事 16.(2024·巴中)如图所示电路，电源电压12V 保持不变，灯泡L标有“6V3W”字样，滑 动变阻器最大阻值为182。当S闭合，S、 S2都断开，移动滑片P使灯泡恰好正常发 光。保持滑片P的位置不变，再闭合S、S2, 电流表示数变化了1.5A。(不考虑灯泡电 阻的变化)求： (1)灯泡正常工作时的电流； (2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的 阻值； (3)在保证电路安全的前提下，当S闭合，S、 S2都断开时，调节滑动变阻器使电路的最大 功率为P1;当S、S、S2都闭合时，调节滑动变 阻器使电路最小功率为P2。计算P与P2的 比值。 R