15.3 第1课时额定电压与额定功率-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

8.B因在图甲中灯L1的功率为9W,在图乙中灯L1的 U里 功率为25w,甲、乙两图中灯L两端的电压之比 9W3 PR=P至V放A正确：甲中两灯张 WP乙R,-WPz 串联接人电路，乙中两灯泡并联接人电路，串联电路总电 压等于各部分电压之和，则图甲中加在灯L两端的电压 占总电压的，U,=U,加在1两端的电压U,=U U=号U,振据申联分压原强可得1，两灯的电阻之 3 =号，故D正确：串联电路各处电流相 5 等，根据P=IR可知图甲中灯L、I2的功率之比P,: P2=3:2,故C正确；图甲电路消耗的总功率P3= U Lre U 2U2 R+R,R+R。号R 求，图乙电路消耗的总功 U2 率P=RR, U2 5U2 3R,:所以P: R,+R2 号RR R 受R+R P1=6:25,故B错误。 9.解：图甲中，两电阻串联，根据图乙知，当变阻器连入电 路的电阻分别为102和202，对应的电功率分别为6.4W 和7.2W,根据P=IR,故接入10电阻时，通过变阻器 /6.4W =0.8A,根据 ，的电流即电路的电流，一R,=100 欧姆定律和串联电路电阻的规律，电源电压U=I,(R,十 R2)=0.8A×(R,+102)①，同理，接人202电阻时， 圃过变阻器的电流即电路的电流二仔 -0.6A,电源电压U=I,(R,+R,)=0.6AX W202 (R1+202)②，联立①②可知，R,=202,U=24V 10.BR,阻值为52，当电流为0.3A时，R2两端电压为 1.5V;P,=0.3A×0.3A×5n=0.45W,P2=0.3A× 1.5V=0.45W,U=52×0.3A+1.5V=3V,R2= :X5Q:即电源电压为3V时，P,=P,R,=R,:记电 压变化后电流为I,则P,=IR,P2=IR2;当电源电压 从3V减小，电路电流也减小，R,阻值不变，R2的电阻随 电流减小而增大，则R,<R2;此时I2R,<R2,即P,< P2,故A错误，B正确；当电源电压从3V增大，电路电流 也增大，R,阻值不变，R2的电阻随电流增大而减小，则 R,>R2;此时IR,>IR2,即P,>P2,故C、D错误。 11.912 〔解析)由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻R,和下部 分圆弧电阻R2并联，然后与R串联；电路中的电流I= R十R标，圆环可以产生的电功率P新=IR标 U ()》×R年一RKR U U2 一，所以， -+4R R开 R环 当R环=R=1Ω时，圆环电阻可以产生的电功率最大， U(6V)2 P秋一次一4X1Q-9W。当圆环的电阻最大时，电源产 生的电功率最小，R1和R2并联，且R,十R2=82,要使 R最大，必须保证R,、R2相差最小，即R,=R2=42,此 ,=R,R,=40X40-20,电源可以产生的最小 时R拆'=R,+R-4+40 U2(6V)2 电功率PmR+R环=1D十2Q =12W。 15.3用电器的正确使用 第1课时额定电压与额定功率 1.C电视机的电功率约为120W,故A错误；电冰箱的电 功率约为200W,故B错误；空调的电功率约为1000W,故 C正确；日光灯的电功率约为40W,故D错误。 2.C根据P=UI可知丙灯的额定功率为110V× 0.4A=44W>25W;因为三只灯泡都在额定电压下工作， 所以三只灯泡的实际功率等于其额定功率；又因为丙灯泡 的额定功率最大，所以丙灯泡最亮 3.B灯的亮度取决于灯的实际功率，把灯光调亮时，灯的 实际功率变大，故B正确 4A由R-号得，的电阻R,-号=90=12D, (6V)2 上的电阻风片-侣0-6n电联麦在6v的电深 上，I=I1=I2,根据P=IR可知，L的电阻大，I的实 际功率大，I,更亮些，故A正确：串联电路中，电流处处相 等，所以，通过，和1的电流相等，子一子故B错误：率 联电路中，I=I,=I2,R,>R2,根据欧姆定律U=IR可 知，U,>U2,所以，两灯不能都正常发光，故C错误；并联在 3V的电源上，根据并联电路的特点，L,与L。两端的电压 源电压，山和工消耗的实际功率之比 U卖2 =朵=6Q=,故D错误。 U卖R1 R2 5.C灯泡L、L上分别标有“9V6W"“6V6W”的 字样，两灯正常发光时，实际功率等于额定功率，则二者的 实际功率相等，故二者充度相同：根据P发可知两灯正 常发光时的电阻不相等，故A、B错误。由电路图可知，当 S,闭合、S,接a时，R与L串联，因串联电路中各处的电 流相等，且I1正常发光，所以，由P=UI可得，电路中电流 1是-兴号A,因申联电路中总电压等于合分电压 J 之和，所以，由I=尺可得，电源的电压U=U十U,=R+ U=号A×R+9V①，当S,闭合，S接6时，R与L 原联且正常发光，测色陪行电或r-是器-1A 电源的电压U=UR'+U2=I'R+U2=1AXR+6V②， 因电源的电压保持不变，由①②，解得：R=9Ω，电源电压 U=1A×9+6V=15V,故C正确、D错误 6.D甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图像可知：甲灯 的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A,因串联电路 中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流 I=Iz领=0.5A,此时乙灯能正常发光，由图像可知，当电 流为0.5A时所对应的电压分别为U=2V,LUz=6V,因 串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压U一 U甲十Uz=2V+6V=8V。故A、B、C错误；电路总功率 P=UI=8V×0.5A=4W,故D正确 P 7.D由P=U1可得，两灯泡的额定电流1， =0,5A,是-代=1A阿灯泡的电阻分别为 3W K,受-欲=20R,先-X40:甲图中两的 泡串联，因串联电路中各处的电流相等，且两灯实际电压 不超过额定电压，所以，能正常发光的灯泡为I1,此时电路 中的电流I=I,=0.5A,因串联电路中各处的电流相等， 所以，电源的电压U=I(R,+R2)=0.5A×(122+ 42)=8V,乙图中，两灯泡并联，因并联电路中各支路两端 电压相等，且两灯实际电压不超过额定电压，所以，能正常 发光的灯泡为L2,此时电源的电压U=U2=4V,故A、C 错误：通过两灯泡的电流1，/一-品心3A。 I2=1A,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I'=I,十I2=0.33A十1A=1.33A,故B 错误；灯L。在甲、乙两个电路的实际功率之比为[(0.5 A)×42]:4W=1:4,故D正确。 8.D若甲、乙有一个是电流表，将会形成短路，所以甲、乙 都为电压表。此时灯L、L2串联连接，电压表甲测量L2 两端电压U2,电压表乙测量电源电压U。由灯泡L,标有 6V6w得，的电阻R=90-6n,故B _U_(6V)2 错误。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且甲、 2=3=,那么 乙两个电表的示数之比是3：4，即元=一R。 爱-子。又因为，正常工作，其电压一6V所以 U2=3U1=3×6V=18V,则电源电压U=UU1+U2=6V十 18V=24V,故A错误。串联电路电流处处相等，I=I,= U2一 1,根搭P=UI可得1=号-8N=1AR 18V-180,故C错误。L的功率P,-U1,=18V× 1A 1A=18W,故D正确。 9.解：(1)通过图乙可知，灯泡额定电压为2.5V时，电流为 0.25A,灯泡L额定功率P额=U领I领=2.5VX0.25A= 0.625W(2)由图甲、乙可知，滑动变阻器R最大时，电 路中的电流最小，此时Im=0.1AU=0.5V,电源由两 节干电池供电，则电源电压为3V,滑动变阻器的电压 UR=U-U,=3V-0.5V=2.5V,滑动变阻器的最大阻 值R=。A2503)当电流最小时，电路的总 功率最小，工作2min消耗的电能W=UImint=3V× 0.1A×120s=36J 10.A分析电路可知，虚线框内元件和变阻器串联，电压 表测变阻器电压，电流表测电路电流。①由图乙可知，变 阻器的电流和电压成一次函数线性关系，根据串联分压规 律可知虚线框内元件的电流和电压也成一次函数线性关 系，而灯泡的电阻是变化的，所以虚线框内是定值电阻，故 ①错误，②定值电阻的电阻R=U-Ut=12V-8V 0.4A 102,由图乙可知，电流最大时，变阻器电压为6V,则此时 虚线框内定值电阻的电压U定=U一U#=12V一6V= _U定_6V 6V:电路中的最大电流Imx一尺一00-0.6A,则电路 的最大功率Pmax=UImx=12V×0.6A=7.2W,故②错 误；③根据P=IR,变阻器和定值电阻串联，电流相等，所 以虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，二者电 阻相等，即此时滑动变阻器的阻值为102，故③正确：④由 于电压表最大量程大于电源电压，故滑动变阻器的滑片可 以移动到最大阻值处，由图乙可知，滑动变阻器两端的最 大电压Ux=8V,通过电路的最小电流Imn=0.4A,此时 滑动变阻器阻值最大为R大= U=8V 10.4A-202故@ 正确。 11.2~820.3750.5A1.1 〔解析)已知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器 R两端的电压，电流表测电路中的电流；灯丝的电阻R,= Um2_(8V) P P领 =162,灯正常发光时的电流1= 4W 8V-0.5A,电流表的量程为0~0.6A,为保护电路，电路 中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的 电阻最小，电路中的总电阻R。=一0.5A=18D:滑动 变阻器的最小阻值R潘小=R总一R.=182-162=22:为 保护电压表，滑动变阻器的最大电压为3V,滑动变阻器连 入的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压 等于各分电压之和，灯泡两端的最小电压U1=U一UR 9V-3V=6V,此时电路中最小的电流1小=R-160 _U_6V UR 0.375A,则滑动变阻器连人的最大电阻R默一不 0.375A=8Q:由此可知，滑动变阻器允许调节的范围为 3V 2~8:电路中的最大电流为0.5A,最小电流为0.375A, 即电路中电流的范围为0.375~0.5A;滑动变阻器消耗的 功率P满二 /U R传十R）R#= U (R十R) R海 U2 (R滑一R,)2 ,根据数学知识，在理论上，当R= +4R R得 R,.=16Ω时，变阻器消耗的功率最大，但本题中滑动变阻 器允许调节的范围为2~8Ω，即变阻器接人的阻值不能调 到16Ω，且变阻器消耗的功率与变阻器接人电路阻值的关 系图像大致如图所示。所以，由图像可知，在滑动变阻器 可调节的范围内，当R大=8Ω时，滑动变阻器消耗的功率 最大，则变阻器的最大功率P大=I小2R大=(0.375 A)2×8≈1.1W 02816R/2 (第11题图) 第2课时电功率的测量 1.(1)断开0.6(2)如图所示(3)A(4)2.2B (5)0.5灯丝电阻随温度的升高而变大 D (第1题图) 解析)(1)连接电路时，开关应处于断开状态。灯泡正常 发光时通边的电流约为1-景- =0.25A,所以电 流表选择0~0.6A量程。(2)电路大部分连接完成，由 (1)知道了选择的电流表的量程，只要将电流表的“0.6A” 接线柱与灯泡左侧的接线柱连接即可。(3)为使滑动变阻 器接入电路的电阻最大，应该使滑片位于距离B接线柱最 远的位置，也就是处于A端。(4)电压表的示数为2.2V, 要测量小灯泡的额定功率，应使电路中的电流变大，滑动 变阻器阻值变小，由图甲知，滑片应向B端滑动。(5)由图 丙知，U=2.5V时，I'=0.2A,则小灯泡的额定功率P UI'=2.5V×0.2A=0.5W;造成小灯泡的IU图像不是 一条直线的原因：灯丝电阻随温度的升高而变大。 方法归纳 连接实物图时的注意事项 (1)电压表、电流表的正、负接线柱不要接反。 (2)电压表、电流表的量程不要接错。(3)滑动变阻器 应“一上一下”接在电路中，滑片移动时阻值的变化应符 合题目要求。(4)作图要美观，连线不要交叉。(5)连 接导线的线头要画在各元件实物图的接线柱上。 2.(1)如图所示(2)小灯泡断路(3)A2.5(4)不 合理小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求电功 率的平均值没意义(5)R。 B (第2题图) 〔解析)(1)滑动变阻器应串联接人电路，将滑动变阻器的 滑片P向A端移动，电流表示数变大，即滑动变阻器接人 的阻值变小，故滑动变阻器应接左下接线柱，连线如图。 (2)闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表无 示数，小灯泡始终不亮，说明电路中存在断路的地方，由于拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 15.3用电器的正确使用 第1课时额定电压与额定功率 自一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.[2025汕头潮阳期末]以下是常见的四种家用电器，正常工作时的电功率接近1000W的是() A.电视机 B.电冰箱 C.空调 D.日光灯 2.分别标有“220V25W“110V25W”“110V0.4A”字样的甲、乙、丙三只小灯泡，它们各自 在额定电压下工作时 () A.甲灯最亮 B.乙灯最亮 C.丙灯最亮 D.三只小灯泡一样亮 3.妈妈给小柯买了一个护眼学习台灯，能够调节光照的亮度。把灯光调亮时，灯的 () A.额定功率变大 B.实际功率变大 C.实际电压变小 D.额定电压变小 4.[2025深圳段考]现有“6V3W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2,不考虑灯丝电阻的变化。 下列关于两只灯泡的说法正确的是 () A.串联接在6V电源上，L1更亮些 B.串联接在6V的电源上，通过L1和L2中的电流之比为2：1 C.串联接在12V的电源上，两灯均能正常发光 D.并联在3V的电源上，L和L2消耗的实际功率之比为1：4 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 5.[2025梅州二模]如图所示电路中，灯泡L1、L2上分别标有“9V6W”“6V6W”的字样，电源电 压保持不变，当开关S闭合，S2无论接α还是b,都能使其中一个灯正常发光，则 () A.两灯正常发光时，L1更亮 B.两灯正常发光时的电阻相等 C.电源电压为15V D.电阻R的阻值为13.52 ↑I/A 1.0 0.8 0.6 & 0.4 ⑧ 0.2 0123456U/ 甲 (第5题图) (第6题图) (第7题图) 6.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流I随其两端电压U变化的曲线。现 将两灯串联后接在某一电源两端，使其中一个灯泡正常发光，在保证电路安全的前提下，下列说 法正确的是 () A.甲灯正常发光 B.此时电路中的电流为1A C.电源电压最大为12V D.电路总功率最大为4W 7.两个灯泡L,“6V3W”和L2“4V4W”分别按图甲、乙连接，均有一个灯泡正常发光，且两灯实 际电压不超过额定电压，下列说法正确的是（设灯丝电阻不变） () A.甲、乙电路中电源电压均为10V B.乙电路中干路电流是1.5A 88 第十五章电能与电功率 C.甲电路中是L2正常发光，乙电路中是L1正常发光 D.灯L2在甲、乙两个电路的实际功率之比为1：4 8.[2025东莞期末]如图所示，电源电压保持不变，灯泡L1标有“6V6W”的字样，开 关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是3：4，则下列说 (甲 法正确的是（设灯丝电阻不变） () A.电源电压为6V B.灯泡L1的电阻是182 ⑦ C.灯泡L2的电阻是242 D.灯泡L2的功率为18W (第8题图) 9.小明学完电学知识后对家里一可调亮度的手电简进行研究，查阅资料后获知手电简由两节新干 电池供电，灯泡额定电压为2.5V,小明利用电表进行测试，如图甲，闭合开关S,将滑动变阻器的 滑片P从最右端向左滑，并记录了灯泡的图像如图乙。求： (1)灯泡L额定功率。 ↑I/A 0.3 (2)滑动变阻器的最大阻值。 0.2 (3)电路以最小总功率工作2min消耗的电能。 R 0.1 A 1 23U/八 (第9题图)》 门三阶·思维拓展 深度探究创新拓展思维 10.[2025深圳龙岗校级段考]图甲中，电源电压为12V、电流表(0~0.6A)、 15V)、滑动变阻器标有“？21A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是 (6V0.5A)。闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大 变阻器的IU图像如图乙。①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为 和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为102；④滑动变阻器最大阻值为202。以上 结论正确的有 () A.③④ B.②③ C.①② D.①④ I/A P 0.4 68U/W A 甲 (第10题图) (第11题图) 11.[2025东莞校级二模]把规格为“2021A”的滑动变阻器R与“8V4W”的小灯 L按如图所示连接在总电压恒为9V的电路中。电流表和电压表选择的量程分别 “0~0.6A”和“0~3V”,要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最 测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（忽略灯丝电阻的变化），则滑动变阻器可调节的范围 为 ,电路中电流的范围为 ,滑动变阻器消耗的功率最大为 W (结果保留一位小数)。 ●“答案与解析”见P47 89