2.3电路中的电能（1）---电功率、伏安法实验-2026-2027学年科学九年级上册浙教版

2.3电路中的电能 知识点一：电能、电功 1. 电功、电能 (1)定义： 电流所做的功叫做电功。 (2)实质： 电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。能量转化辨析：纯电阻（电热锅）：电能→内能；非纯电阻（电机/充电）：电能→内能、机械能/化学能 (3) 单位： 电能、电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h) 俗称“度”。【易错点：kW・h是电能，不是功率】 焦耳与千瓦时之间的换算关系： 1千瓦时=3.6x 106焦耳。 2.电能表的使用和计算 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。 (2)电能表的参数含义 220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。 kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。 3000 r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过3000转。 3000 imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。 5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。 (3)电能表测量电能的方法： ①读数法：电能表的的计数器前后两次示数之差（刻度盘最后一位是小数点后一位），就是这段时间内消耗的电能。 ②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=千瓦时 = x 3.6x 106焦耳 知识点二：电功率 1. 电功率 (1)物理意义：描述电流做功的快慢。 (2)定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。 (3)单位：瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。 (4)公式：，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，。 【拓展】 (1)电功率大消耗的电能不一定多，因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。 (2)电功率是描述电流做功快慢的物理量，即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如：灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。 2. 额定电压和额定功率 (1)额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。 (2)额定功率：用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。 常见电器的额定功率 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 手电筒 / 小台灯 1～10 W 小功率 电饭锅 700～900 W 中大功率 LED 节能灯 5～20 W 小功率 电吹风（冷风） 300 W 左右 中功率 日光灯 20～40 W 小功率 电热水壶 1000～1500 W 大功率 电风扇 40～80 W 小功率 电吹风（热风） 1200～1800 W 大功率 液晶电视机 80～150 W 中功率 微波炉 1000 W 左右 大功率 电冰箱 100～200 W 中功率 空调（1 匹） 约 1000 W 大功率 洗衣机 300～500 W 中功率 电磁炉 1800～2200 W 大功率 台式电脑 200～400 W 中功率 电热水器 / 取暖器 1500～3000 W 大功率 3. 实际电压和实际功率 (1) 实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。 (2) 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。 (3) 灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。因为灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。 (4)实际功率和额定功率之间的关系： 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 【拓展】比较灯泡的亮度 1、灯泡亮暗的比较：看灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡更亮。 （1） 若灯泡都正常工作，则额定功率大的灯泡更亮 （2） 若灯泡串联，且不能正常发光，电阻大的更亮 （3） 若灯泡并联，且不能正常发光，电阻小的灯泡比较亮 2、铭牌与实际： 同一用电器（不考虑电阻随温度的变化），电阻是不变的。 额定功率和实际功率关系记忆口诀： ①正常发光比亮度----谁的额定功率大谁亮 ②灯泡串联比亮度----谁的电阻大谁更亮 ③灯泡并联比亮度----谁的电阻小谁更亮 ④已知额定求实际----功率比等于电压比的平方 知识点三：电功和电功率的计算与比较 1.影响电功率大小的因素 (1)研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 (2)研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 2.电功率的计算公式 (1) 实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。 (2) 电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏·安，即1W=1V·A。 (3) 电功率的推导公式： 将公式I=U/R代入上述公式，可推导出：P=I2R或P= U2/R (只适用于纯电阻电路的计算) 。 (4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为P=P1+P2+..+Pn。 3.电功的计算 (1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式，即W=Pt=UIt。这就是说，电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。 (2)根据公式W=UIt，电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏·安·秒。【注意：时间单位—秒】 (3)将公式I=U/R代入电功公式，可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的，这两个公式只能运用于纯电阻电路中。 4. 电功率的测量 (1)伏安法测量电功率：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。 (2 )实验器材：常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。 (3)过程和步骤： ①按正确的电路图连接电路。 ②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。 ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化 1 2 3 【拓展】 (1)研究电功率与电流、电压的关系，应用控制变量法。 在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系，实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。 在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系，实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。 (2)对于同一用电器而言，用电器的阻值常认为是不变的，电功率之比等于它相应的电压的平方之比，故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡，若接在电路中的实际电压是110伏，则灯泡的实际功率是10瓦。 (3)根据公式P=I2R得，串联电路中各用电器电功率与电阻成正比，即 (4)根据公式P=U2/R得，并联电路中各用电器电功率与电阻成反比，即 5.电学公式总结 串联 并联 串并联规律 电流 I＝I1＝I2 I总＝I1＋I2 电压 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2 电阻 R总＝R1＋R2 电功率 P总 = P1 + P2 电功 W总 = W1 +W 2 欧姆定律 电功 电能表 W=W末-W初 千瓦时 电功 电热 电功率 已知额定电压、额定功率和实际电压，求实际功率 先求 再求 6.串并联电路比例关系（适用于纯电阻电路） 串联： 并联： 知识点四：测量小灯泡额定功率实验探究 1.实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5 ③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 2.伏安法测小灯泡电功率的过程中常见故障的判断 （1）断路类 （2）短路类 （3）滑动变阻器类 （4）电表指针偏转类 3.特殊方法测量额定功率 思路：“巧用开关”，要测量小灯泡的额定功率，必须添加滑动变阻器，且当改变电表测量对象时，需要控制电路中电流为其额定电流不变，这就要用到多个开关或单刀双掷开关，具体设计如下。 主要器材 设计电路 主要步骤 表达式 单表＋定值电阻＋两开关＋滑动变阻器 ①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压U额； ②保持滑片位置不变，闭合S1、断开S2，记下电压表示数U P额＝ ①闭合S1、断开S2，移动滑片，使电流表示数等于； ②保持滑片位置不变，断开S1、闭合S2，记下电流表示数I P额＝U额 单表＋定值电阻＋单刀双掷开关＋滑动变阻器 ①将S拨到2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额； ②保持滑片位置不变，将S拨到1，记下电压表示数U P额＝ ①将S拨到1，移动滑片，使电流表示数为；②保持滑片位置不变，将S拨到2，记下电流表示数I P额＝U额 两表＋定值电阻＋滑动变阻器 闭合开关S，移动滑片，使电压表V1的示数等于灯泡的额定电压U额，同时记下电压表V2的示数U P额＝ 闭合开关S，移动滑片，使电流表A1的示数等于，同时记下电流表A2的示数I0 P额＝U额I0 特别提醒：1)在测量小灯泡电功率的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。注意：不能求平均值，因为小灯泡电阻随温度升高而增大。 2)在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 3)在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 题型一：电功（电能）和电功率的概念 1.额定电压均为220伏，额定功率均为1000瓦的电暖器和洗衣机，两者正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电流对两者做功一样快 B．通过电暖器的电流更大 C．相同时间内，两者产生的热量一样多 D．相同时间，电暖器消耗的电能更多 2.白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　） A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压 C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率 3.下列关于电功率的说法正确的是（ ） A.用电器的电功率越大，消耗的电能越多 B.用电器的电功率越大，消耗电能越快 C.用电器工作时间越长，电功率越大 D.用电器消耗的电能只与通电时间有关 4.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变 C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W 5.灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　 　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　 。 题型二：电能表的使用和计算 1. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW•h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 2. 一只电能表上有“”字样。若在1min内电能表的转盘转过15转，则在1min内电流做功是_________J，此时用电器的电功率是________W。 3. 晓彤对家中某一天晚上的用电情况进行测试。测试前，家中电能表的示数如图a所示1342.0，测试后，电能表的示数如图b所示1346.8，则当晚晓彤家消耗电能__________kW⋅h；若以每度电0.5元计算，应缴电费__________元；图c是晓彤家电能表上的铭牌220V10A50Hz、2000r/(kW・h)，则当晚她家电能表转盘共转了_____________转。 c 4. 如图是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过________W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220V 1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r，则空调实际消耗的电能是________kW·h， 电能表转盘的转速________（选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。 5. 小华家电能表的表盘如图甲所示，它的示数是__________kW•h，该电能表所接用电器的总功率不得超过________W。小华关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作5min，电能表的指示灯闪烁400次，则电热水壶的实际电功率为________W。 题型三：常见电器的电功率 1. 下列家用电器中，在正常工作时电功率为1000W的可能是（　　） A．空调机 B．节能灯 C．电视机 D．笔记本电脑 2. 如图为部分家用电器的功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是（　　） A．电风扇 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电视机 题型四：电功和电功率的计算 1.小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。下列说法正确的是（　　） A．通过L1的电流大于L2的电流 B．如果把L1和L2的位置对调，L1会变暗 C．L1两端的电压大于L2两端的电压 D．L1的电阻小于L2的电阻 2.A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大 D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多 4.把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按图连接在2节新干电池组成的电源上，开关S闭合后（设灯丝电阻不变），下列说法正确的是（　　） A．电灯L1电流大于L2的电流 B．电灯L1、L2都能正常发光 C．电路消耗的总功率是4.5W D．L1、L2两端电压之比是1：2 5.有两只规格不同的白炽灯，分别标有“220V；40W”“220V；60W”，将它们分别以串联和并联方式接在220V电压下，则下列说法正确的是（　　） A．串联时，两只灯都能正常工作 B．串联时，总功率大于60W C．并联时，“220V；40W”的灯更亮 D．并联时，“220V；60W”的灯耗电更快 6.有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．它们都正常工作时，通过L1的电流大 B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大 7.甲、乙、丙三个灯泡上分别标有“220 V　60 W”“110 V　60 W”　“36 V　60 W”字样，三个灯泡都正常发光时(　　) A．甲灯最亮 B．乙灯最亮 C．丙灯最亮 D．三个灯一样亮 8.标着“220V，40W”和“36V，40W”的两只电灯，都正常发光时，比较它们的亮度，则（　　） A．“220V 40W”的灯较亮 B．“36V 40W”的灯较亮 C．两只电灯一样亮 D．无法判断哪只电灯较亮 9.把“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路，下列说法正确的是（　） A．两灯泡的额定电功率都变小了 B．两灯泡的额定电压都不变 C．电路实际总功率为100W D．灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压低 10.如图所示，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比为。当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，定值电阻R1、R2消耗的电功率之比为（　　） A． B． C． D． 11.如图所示的电路中，电源电压保持不变，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲︰I乙＝3︰4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（　　） A．电阻大小之比R1︰R2＝1︰3 B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1︰I2＝3︰1 C．S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲︰U乙＝3︰1 D．总功率之比P1︰P2＝16︰3 12.如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1和R2均为定值电阻，R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，电压表V1与V2的示数都图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为12V B．R2的阻值为50Ω C．通过R2的电流为0.8A D．R1与R2消消耗的电功率之比为 13.已知R1：R2=2：3，将它们接在如图所示电源电压为 12V 的电路中，闭合开关 S，则通过它们的电流之比、它们两端的电压之比和电功率之比是（　　） A．I1：I2=3：2    U1：U2=1：1    P1：P2=3：2 B．I1：I2=3：2    U1：U2=3：2    P1：P2=3：2 C．I1：I2=1：1    U1：U2=1：1    P1：P2=2：3 D．I1：I2=1：1    U1：U2=3：2    P1：P2=2：3 14.甲、乙两只白炽灯泡的铭牌如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（　　） A．乙灯的灯丝更细，正常发光时更亮 B．两灯并联时，只有一只灯可以正常发光 C．两灯串联时，电路最大总功率为56W D．将两灯串联在440V电源上即可正常发光 15.如图所示，闭合开关后，两个表的指针偏转角度相同，则下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比是1∶4 B．R1、R2两端的电压之比是4∶1 C．R1、R2的阻值之比是1∶5 D．R1、R2的电功率之比是5∶1 16.如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 17.小明将“3V 3W”的灯L1和“3V 1.5W”灯L2按如图所示的两种方式，连入3V的电源上，两灯都发光。下列说法中正确的是（　　） A．两个电路中，若用导线连接灯L1的两个接线柱，灯L2都仍能发光 B．两个电路中，乙图中的灯L1最亮 C．两个电路中，若将灯L1取下，灯L2都不会熄灭 D．两个电路中，灯L1都比灯L2亮 18.如下图为甲、乙两灯的电流与电压的关系图象，若将甲、乙两灯串联接入6V的电路中，通电10秒，甲、乙两灯消耗的电能之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1 19.两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2消耗电能之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：1 20.两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 21.A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 22.如图所示，将一只标有”12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗的功率为1W（假定灯丝电阻不变），则此时（　　） A．灯泡与电阻消耗的总功率为7W B．灯泡与电阻消耗的总功率为6W C．灯泡消耗的功率大于5W D．灯泡消耗的功率小于5W 23.某同学家中有一个电炉，上面标有“220V 1000W”的字样，下面关于这个电炉的说法正确的是（　　） A．这个电炉正常工作时的电压为220V B．这个电炉在正常工作时的电阻为484Ω C．这个电炉工作时消耗的电功率是1000W D．这个电炉正常工作0.5h消耗的电能为500J 24.某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是（　　） A．P乙＜P甲＜P丙 B．P甲＞P乙＞P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P丙＜P乙 25.如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能 26.如图所示的电路中，L1标有“6 V　3 W”字样，L2标有“3 V　3 W”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1∶U2＝________；若两灯并联后接入3 V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1∶P2＝________(忽略温度对灯丝电阻的影响)。 27.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 (1)当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡________（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； (2)将两灯串联在220V的电压下，灯泡________（填“甲”或“乙”）较亮； (3)某家庭电能表上标有“”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为________W。 28.灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　 　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　 。 29.如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。 指标 参数 质量 1100克 每个电动机 额定电压 10伏 额定电流 5安 最大上升速度 运动模式 5米/秒 普通模式 4米/秒 （1）无人机落地断电后，旋翼还会继续转动一会儿，这是因为旋翼具有 　 　 。 （2）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为 　 　 。 （3）无人机在运动模式和普通模式下，都在竖直方向上匀速下降，其受到的升力分别为F1和F2，则F1　 　 F2。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。 30.小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220 V　100 W”的灯丝较________(填“粗”或“细”)，二者串联使用时，该灯泡的亮度较________(填“亮”或“暗”)。 31.如图所示，定值电阻和并联在电压为的电源两端。当开关闭合时，电流表的示数为，电流表的示数为。求： (1)定值电阻的阻值； (2)在内消耗的电能。 32.如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，灯泡标有“6 V　4.8 W”，灯泡的I-U图象如图乙。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2 W，求： (1)电源电压是多少？ (2)只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率是多少？ 33.如图所示的电路，电源电压为6 V 保持不变，R1＝4 Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2 V，求： (1)电压表V2的示数。 (2)电流表的示数。 (3)整个电路的功率。 (4)当滑片滑到b端时，通电1 min电流做的功。 34.如图所示，灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，定值电阻R1＝28 Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75 A。求： (1)电源电压U。 (2)定值电阻R0的大小。 (3)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。 35.如图所示，电源电压为3V，，。求： （1）只闭合开关S3，电路中的电流； （2）只闭合开关S2，电路1min消耗的电能； （3）闭合开关S1、S2，断开S3，电路的总功率。 36.如图所示电路，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V 6W”字样（忽略灯丝电阻变化），R1为阻值30Ω的定值电阻，请计算： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当S1断开，S2、S3闭合时，小灯泡刚好正常发光，则电源电压是多少？ （3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路中的总电流是多少？ （4）该电路的最小功率是多少？ 37.如图所示电路，电源电压恒为7V，小灯泡标有“5V 2.5W”字样，电压表的量程为0～3V，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S。求： （1）小灯泡的额定电流和灯丝电阻； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）当电压表的示数达到3V时，小灯泡的实际功率。 38.标有“6V，6W”的灯L1和标有“6V，3W”的灯L2串联接在电源上，不考虑温度对灯丝电阻的影响。 （1）求L1正常发光时的电流； （2）求L2的电阻； （3）为使其中一盏灯持续正常发光，求电源电压。 39.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求： (1)小灯泡L的电阻。 (2)电阻R的阻值。 (3)电阻R消耗的电功率。 40.如图为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，电路可连续调光。已知变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”，小灯泡L上标有“6 V　3.6 W”字样，电源电压恒为9 V。 (1)求小灯泡的额定电流。 (2)求定值电阻R0的阻值。 (3)当S接触c点时，调节R1滑片至中点位置，电路中的电流为0.5 A，求此时小灯泡的实际功率。 题型五：图像分析 1.标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流与两端电压的变化规律如图所示。某次实验时小明将三只这样规格的小灯泡串联接在了电压12V的电源两端，则此时每只小灯泡的电阻及实际功率为（　　） A．20Ω  0.67W B．24Ω  0.67W C．20Ω  0.8W D．24Ω  0.8W 2.如图所示是甲乙两定值电阻的I-U图像，根据图像信息，下列说法正确的是（　　） A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 C．将甲和乙串联，若电流为0.2A，则甲、乙总功率为0.6W D．将甲、乙两导体并联接到电压为1V的电源上时，干路中的电流为0.2A 3.一只标有“6.0V 0.6A”的灯泡，测得它的电压与电流之间的关系曲线如图所示。则以下法错误的是（　　） A．灯泡正常发光时的电阻为10Ω B．灯泡的电阻随电压的升高而增大 C．电压为2.0V时，根据P=UI可得灯泡的实际电功率为0.6W D．电流为0.2A时，由P=I2R可得灯泡的实际电功率为0.4W 4.如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为 8V B．定值电阻 R1 的阻值为 20Ω C．滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~10Ω D．此电路的最小总功率为 1.2W 5.额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（　　） A．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．通电时间越长，这三个用电器的额定功率越大 D．电热水壶消耗的电能一定最多 6.如图甲所示，电源电压恒为4.5V。图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图像。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是（　　） A．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 B．定值电阻R的阻值为15Ω C．此时小灯泡L的电功率为0.9W D．通电10s整个电路消耗的电能为90J 7.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两元件的电流与电压都成正比 B．甲元件是一个阻值为10Ω的定值电阻 C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲乙的功率之比为P1：P2=1：4 8.如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6V B．该电路的最大功率为3.6W C．P在b端时，电阻R1的功率为0.1W D．P在b端时，该电路的总功率为0.5W 9.如图甲是定值电阻R和灯泡L的图像，将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压为________V。若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中，闭合开关S，电源电压变为6V时，通电10秒钟电流做的总功为________J。 10.如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 　 W；′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 　 　 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 　 　 。 11.电阻R1与R2的I-U图像如图所示，当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是______Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是______A；此时电路的总功率为______W。 12.将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像，则电源电压为________V，只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为________；再闭合开关S2后，电路的总功率为________。 13.如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。试问： (1)滑动变阻器的最大阻值是多少？ (2)开关S闭合时，该电路消耗的最小电功率是多少？ 题型六：电池容量问题 1.我国航空公司规定：额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是（　　） A．额定电压3.7V，电池容量2000mAh的电话手表 B．额定电压3.7V，电池容量6600mAh的手机 C．额定电压3.7V，电池容量30000mA﹣h的充电宝 D．额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑 2.一款具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如表，对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为　 　 kW•h，图中甲手机正对乙手机充电，此时甲手机相当于　　 （填“电源”或“用电器”），按最大输出功率最多能对乙手机充电　 　 h。 充电功率 210W 标称电压 4V 电池容量 5000mA•h 3.充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。 （1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是　 　。 型号 V8 输入 5V 1500mA 容量 8000mA·h 输出 5V 100mA （2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电　 　h。（该充电宝转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%） 项目 指标参数 工作电压 20V 电池容量 2500mAh 清扫功率 25W 4.随着科技进步，智能扫地机器人功能越来越强大，不仅能实现洗拖一体化，还能自动躲避障碍物和规划清扫区域。扫地机器人“小黑”铭牌上的部分参数如表。 （1）“小黑”在清扫时，主要将电能转化为___________能。 （2）“小黑”清扫过程中的工作电流___________。（3）“2500mAh”是指工作电压下，以2500mA的电流，电池能持续供电1小时。请求出充满电时电池储存的能量___________。 题型七：伏安法测量小灯泡额定功率实验探究 1.一只灯泡的额定电压为220V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是（　　） A．接入220V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断 B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P进行计算 C．接入220V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P＝UI进行计算 D．直接与其它标有220V的灯泡从外观上比较确定 2.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 3.如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 4.小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 5.小科根据图甲所示的电路图连接实物图，测“小灯泡的电功率”，乙图为小灯泡电流、电压的变化曲线图。已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源电压恒为4.5伏。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片P应位于最右端 B．由乙图可知，该小灯泡的额定电功率为0.5瓦 C．为减小实验误差，应将每次计算得到的电功率求出平均值 D．乙图为曲线而不是直线是因为小灯泡电阻会随温度升高而减小 6.如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A．电压表测的是小灯泡两端的电压 B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧 C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦 D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦 7.如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是(　　) A.电压表测的是小灯泡两端的电压 B.电流表示数为0.4A时，小灯泡的电阻是25Ω C.电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W 8.在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 （2）小虞同学正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，接下来他移动滑动变阻器的滑片，观察到小灯泡始终不亮，电流表示数会变化、但电压表示数始终为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯泡L或滑动变阻器R上，则故障原因是　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，这时眼睛应该看着　 　 （填“电流表”或“电压表”）；当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 9.图甲为“测量小灯泡的电功率”的实物图，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）图甲有根导线连接错误。请在这根导线上打“×”用笔画线代替导线，将其改正； （2）改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮。电压表和电流表均无示数，经检测电路中只有一处故障，原因是下列选项中的　 　 （填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。此时电流表的示数如图丙所示，由此可知小灯泡的额定功率为　 　 W； （4）换用不同规格的小灯泡后，调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，图丁是作出的小灯泡I﹣U图像。关于小灯泡的功率与通过其电流的平方的关系，下列所示的图像中最合理的是　 　 。 10.小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材：电源（电压恒为4.5V）、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关、导线若干。 （1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片P向左移动时，灯泡变亮。 （2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　 　 。 （3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I﹣U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　 　 。 （4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻（阻值10Ω），继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V并说明理由：　 　 。 11.测量小灯泡电功率。 (1)小明在测量额定电压为2.5 V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。 ①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。 正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器_______。 ②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值________(填“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。 ③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8 Ω时，小灯泡的实际功率________(填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。 (2)小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤。 ①将____________________(填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”)，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为______，灯泡正常发光； ②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置_______________(填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)，读出电表的示数U或者I； ③小灯泡L2的额定功率表达式为P额＝__________。 12.兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6 V，小灯泡L1的额定电压为3.8 V，正常发光时电阻约为10 Ω，滑动变阻器有规格为“10 Ω　1.5 A”的R1和规格为“20 Ω　1 A”的R2。 (1)为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处：________________。 (2)实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。 (3)更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5 V，正常发光时阻值约为8 Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是____________________。 (4)小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤： ①将滑动变阻器______调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点______，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。 ②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝__________。 13.在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小坤连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V。 （1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）。 （2）小坤合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小坤分析后确定是灯泡的故障。若电流表有示数，电压表没有示数，可以判断灯泡 。（选填“短路”或“开路”） （3）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小坤向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。 ①测量时，应闭合开关S和 ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为 时，小灯泡正常工作； ②断开所有开关后，保持滑片位置不变，再将开关S和 闭合，读出电流表的示数为I； ③算出小灯泡的额定功率P额= （用I和R0等已知量表示）。 （4）同学们完成实验后，老师发现本实验中还存在缺陷，请指出 。 14.在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整。（要求滑片向端移动时小灯泡变暗） （2）小明同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为_________V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向_________（选填“”或“”）端移动，使电压表示数为2.5V。 （3）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息可以计算出小灯泡的额定功率是_________W。 （4）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的。产生这一现象的原因是______________________________________________________。 （5）在完成该实验后，把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究_________（选填“A”或“B”）的关系。 A.电流与电阻 B.电流与电压 15.小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。 （1）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是________________________________； （2）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，读数是________A，根据表中数据可归纳得出结论：________________________________； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 （3）小华在仔细分析数据时，发现有一组数据是错误的，则错误数据是第________次； （4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验，得出实验数据如图丙所示。若在10Ω电阻换下后，更换15Ω的电阻重新实验，需要将滑动变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数为________V； （5）另一小组实验时发现电流表已损坏，于是找来了一个阻值为的定值电阻设计了如图丁所示电路，测出了额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变，请将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为； ②只闭合开关S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为； ③小灯泡的额定功率________________（用U、、、表示）。 16.如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻在10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， ___________ (填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像，如图乙所示。根据图像可得小灯泡的额定功率为_________W。研究发现，通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比，原因是___________________________。 （4）在测量小灯泡电功率的拓展实验中，电流表坏了，他们找来一个阻值合适的定值电阻，设计了如图丙所示电路图，操作步骤如下： ①断开，闭合，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； ②____________________________________，断开，闭合，记下此时电压表示数为U。 小灯泡额定功率的表达式(用､U和表示)。 17.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。    （1）通过估算，滑动变阻器应选择_________（选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗； （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是_____________________________________________； （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为_________；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________。 18.小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变）滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。 （1）该实验的原理是P＝UI； （2）小珍连接电路时，开关处于_________状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最_________（选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关S，将S1拨到触点_________（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为_________V； （4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为_________V，通过计算可知小灯泡的额定功率是_________W。 19.小强在进行“测定小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤： （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整； （2）连完电路后闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_________（选填“左端”或“右端”）。连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮；电流表有示数电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是___________________________； （4）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________端移动； （5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是_________W。 20.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示。    （1）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整要求导线不能交叉； （2）正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为_________V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为； （3）小丽同学移动滑片P，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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W； （4）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为_________； （5）小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是___________________________。 21.小科同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图1所示，电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）用笔画线代替导线，连接完整如图1所示的实物电路。 （2）将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，闭合开关，随后移动滑片P到某处时，电压表示数如图2所示，若小科想测量小灯泡的额定功率，应　　 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。 （3）多次测量，根据记录的数据，得到通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图3，根据图像提供的信息，小灯泡的额定功率为　　 W。 （4）由于电压表的实际内阻并非无穷大，工作时有微弱的电流通过。实验中灯泡两端电压达到额定电压时，小灯泡额定功率的测量值　　 真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 22.在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时，滑动变阻器应该滑到 　　 端（填“A”或“B”）。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 　 　 （填“电流表”或“电压表”），移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0　 W。 （3）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 23.小安在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡L的额定电流为0.5A，电源电压可调，滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。 （2）将电源电压调为4V，开关S闭合后，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是 　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时，电压表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （4）小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡，用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V，为了顺利完成实验，则电源电压的调节范围为 　 　 。 强化训练 【基础强化】 1.下列关于电功、电功率的说法中正确的是( ) A.千瓦和千瓦时都是电功率的单位 B.用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少 C.对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的 D.通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大 2.小夏用笔记本电脑学习微课程，电脑正常工作时电功率为P1；一段时间后电脑电量降低，开启“节电模式”，电功率为P2；接着对电脑充电，充电功率为P3，电池电量不断增加，则(　　) A.P1>P2>P3 B.P1<P2<P3 C.P2<P1<P3 D.P1=P2=P3 3.额定电压均为220V，额定功率均为1000W的电暖器和洗衣机，两者正常工作时，下列说法正确的是（ ） A.电流对两者做功一样快 B.通过电暖器的电流更大 C.相同时间内，两者产生的热量一样多 D.相同时间，电暖器消耗的电能更多 4.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ） A. 甲电热水壶两端的电压较高 B. 电流通过甲电热水壶做功较快 C. 通过两个电热水壶的电流相等 D. 相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多 5.关于电流做功，下列说法中正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做功是电能转化为其他形式的能的过程 D．电流做功是电能转化为内能的过程 6.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（ ） A.都正常工作时，甲比乙亮 B.甲一定比乙亮 C.乙一定比甲亮 D.都正常工作时，乙比甲亮 7.标有“ ”、“ ”、“ ”、“ ”四种规格的灯泡，若都在正常工作，其中最亮的灯是（　　） A．“ ” B．“ ” C．“ ” D．“ ” 8.小明利用如图所示的电路进行实验，闭合开关S后，甲､乙两灯并联均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（ ） A.两灯均正常发光时，甲灯功率大于乙灯功率 B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻 C.若将两灯串联在该电路中，甲灯两端电压比乙灯两端电压大 D.若将两灯串联在该电路中，乙灯将比甲灯亮 9.标有“”的灯泡，通过它的电流与其两端电压的关系图像如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是（ ） A.此时该灯泡的电阻为24Ω B.此时通过定值电阻的电流为0.25A C.此时电路的实际总功率为1.2W D.此时灯泡的额定功率为0.8W 10.两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 11.根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断，下列说法正确的是（　　） A．电风扇消耗的电能全部转化成内能 B．电风扇消耗的电能一定比电冰箱多 C．两用电器正常运转时，冰箱耗电更快 D．两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电少 12.在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 13.甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V　2W”和“6V　6W”，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。（选填“甲”或“乙”） 14.甲、乙两白炽灯的铭牌分别标有“”和“”字样。将两灯串联在的电路中，只有一个灯正常发光，若灯丝电阻随温度的变化可忽略不计，则甲灯的实际功率是________，乙灯的实际功率是________。 15.如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V  3W”，L2标有“3V  1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关________，此时电路的总功率为________W；若只闭合开关S3时，则灯________（选填“L1”或“L2”）更亮一些（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。 16.如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是____(选填“A”“V1”或“V2”)，电路的总功率_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。 17.某小灯泡的额定电流为0.3 A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。 (1)请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 (2)闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为________V、电流表的示数为________A。 (3)小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为________W。 (4)为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱(0～999.9 Ω)。实验步骤如下： 第1步：仅闭合S1，R2调至5 Ω时，电流表的示数为0.3 A。 第2步：仅闭合S2，R1、R2分别调至6 Ω和9 Ω时，电流表的示数为0.3 A。 则小灯泡正常发光时的电阻为________ Ω，额定功率为________W。 18.现有一盏只知道额定电压为3.8V的小灯泡，某同学按电路图甲连接实物图乙，电压表还没有接入。 （1）请你用笔画线代替导线在图乙中把电压表接入电路。 （2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片使电压表的读数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常工作时的电流为 A，电阻为 欧，通电100秒钟消耗的电能为 J，小灯泡的额定功率为 W。 19.小江在测量小灯泡电功率的实验中，发现小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡正常发光时的电阻为10Ω。 （1）小江按图甲所示连接完电路，闭合开关，发现电压表满偏，且灯不亮，同桌小滨告诉他，只需要改动一根导线即可，请你在图甲中将需要改动的导线打“×”，并重新连接那条导线。 （2）重新连接后，小江闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 端移动。 （3）小江同学继续移动滑片P，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关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 20.如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示，且滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）滑片P在最左端时，5分钟内电路消耗的电能； （3）滑动变阻器的最大阻值。 21.小莉设计的模拟调光灯电路如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？ （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？ 22.一规格为“2.5 V 0.5 W”的小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示，将它连入如图乙所示电路中，电源电压为6 V 保持不变。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）小灯泡正常发光时电路的总功率。 （3）当电流表的示数为0.15 A时，滑动变阻器在1m in内消耗的电能。 【素养提升】 1.将标有“”字样的甲灯和标有“”字样的乙灯，分别串联和并联接在电压为的电源两端，不考虑温度对两灯电阻的影响。下列说法正确的是（ ） A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮 C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大 2.实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只，为使两灯能在家庭电路中正常发光，小科设计了如图所示的四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 3.将灯L1（9V、9W）和灯L2（6V、6W）串联接入电源电压为15V的电路中，不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 ‌‌‌‌‌4.现有两只标有“6V、1.5W”的小灯泡，通过它们的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这两只灯泡串联接在8V的电源两端，其中一只灯泡的电阻及电路的总功率分别为（　　） A．20Ω、1.6W B．24Ω、0.8W C．20Ω、0.8W D．24Ω、3W 5.有两只规格不同的白炽灯，分别标有“220V；40W”、“220V；60W”，将它们分别以串联和并联方式接在220V电压下，则下列说法正确的是（　　） A．串联时，两只灯都能正常工作 B．串联时，总功率大于60W C．并联时，“220V；40W”的灯更亮 D．并联时，“220V；60W”的灯耗电更快 ‌‌‌‌‌6.如图所示，当开关S闭合后，两灯均能发光，且已知甲表的读数为1.0，乙表的读数为2.0（单位为V或A）。则可求得（　　） A．灯的电阻为 B．灯的功率为 C．灯的电阻为1Ω D．灯的功率为 7.如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W 8.小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 9.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡______（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡______（填“甲”或“乙”）较亮； （3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW•h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为______W。 10.如图所示，灯泡 L1标有“6 V 3 W”、L2标有“6 V 2 W”字样，电源电压6 V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1 的电流I1：I1’=　 　；L2 消耗的实际功率 P2　 　(填“>”“<”或“=”)P2'。 11.如图所示为模拟调光灯电路。电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V；6W”、滑动变阻器上标有“；2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，则： （1）小灯泡正常发光时的电阻是________。 （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电路消耗的总功率是________。 （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是________。 12.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如图所示的三个电路图： （1）你认为图________电路可以“研究小灯泡的电功率与电压的关系”。 （2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是________。 （3）小聪小组认为用甲图可以研究“小灯泡电功率与电流的关系”，他们用________（选填“不同规格”或“相同规格”）的小灯泡替换L1，则接下去的操作是：________。 13.某项目学习小组在设计亮度可调的台灯时，利用两根灯丝制成灯泡，并外接两个开关实现灯泡的亮暗可调（如图所示）。在外接电压220V不变的情况下，灯丝接入的情况不同，通过灯泡的电流也不同，电流越大，灯泡越亮。灯丝的电阻R1=220Ω，R2=440Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响），在电路接通状态下，请分析回答下列问题： （1）通过控制开关S1和S2，在通电时，可使该灯泡产生________种不同的亮度； （2）要使灯泡最暗，开关S1、S2的开闭情况为________； （3）列式计算：当灯泡最亮时通过电路的总电流是多少？ （4）在设计亮度可调这一功能时，小组同学为什么没有选择将两根灯丝串联起来？________ ‌‌‌‌14.如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为　 　 表，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　 。 15.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电路图如图甲所示，电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，把图乙的实物图连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到________(填“A”或“B”)端。 (3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为________A，小灯泡的额定功率为________W。 (4)考虑到电压表的实际电阻对电路的影响，这样测出的小灯泡的额定功率相比真实的额定功率__________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。 16.用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电流为0.2 A，额定电压小于3 V。 (1)连接电路时，开关应处于________状态。 (2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______(填序号)。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为______A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(填“左”或“右”)端移动，使电流表示数为0.2 A。 (5)移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图象。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是______W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是______________________。 (6)对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220 V　8.5 W”的LED灯与标有“220 V　60 W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是______(填序号)。 A．两灯的实际功率相同 B．相同时间内，电流通过两灯做功不同 C．两灯将电能转化为光能的效率不同 17.在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。聪明而粗心的小鹏连接了如图甲所示的电路。 （1）同组的小张发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为 V，小灯泡的发光情况为 （选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”）。 （2）小张主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小鹏眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，就能测量电路中小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“×”，并画出小鹏改动的那条导线。 （3）故障排除后，小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的U-I图像，如图所示，测得小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。 A.5Ω，2A B.15Ω，2A C.25Ω，2A D.30Ω，2A （4）有的同学认为该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系，你认为这种说法 （选填“合理”或“不合理”）。理由是 。 （5）现将两灯连入图丙所示电路。实验过程中，小明不慎把电路中的L2的玻璃泡打碎了(碰巧灯丝没有断)，此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L1反而更亮了。你认为L2变暗的原因是 。此时电路消耗的总功率与原来相比将 。(填“变大”“变小”或“不变”) 18.在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是(　　) A．电流表内部断路了 B．灯座内部出现了短路 C．灯泡的灯丝断了 (3)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为________A，小灯泡的额定功率为________W。 (4)该实验装置不能完成的实验是(　　) A．探究串联电路中的电流规律 B．探究串联电路中的电压规律 C．探究电流与电压的关系 (5)另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额； ②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝______________。(用U额、U、R0表示) 19.小金做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为3V）、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 （1）用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。 （2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是 　 　 。 （3）排除故障后，小金闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，接下来的具体操作是 　 　 。 （4）小灯泡L两端电压随电流I变化的关系图如图丙所示。小金进一步绘制出小灯泡的电功率P随电流的平方I2变化的关系图，则如图中正确的是 　 　 。 A.B.C. 20.小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 　　 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。 （2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 　　 W。 （3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额。 ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。 可知小灯泡的额定功率P额＝　 　 （用U额、U和R表示）。 21.用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 待填 （1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ （2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？ （3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。 22.“无人机”（多功能飞行器）具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景. （1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？ （2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？ 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3电路中的电能 知识点一：电能、电功 1. 电功、电能 (1)定义： 电流所做的功叫做电功。 (2)实质： 电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。能量转化辨析：纯电阻（电热锅）：电能→内能；非纯电阻（电机/充电）：电能→内能、机械能/化学能 (3) 单位： 电能、电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h) 俗称“度”。【易错点：kW・h是电能，不是功率】 焦耳与千瓦时之间的换算关系： 1千瓦时=3.6x 106焦耳。 2.电能表的使用和计算 (1)电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。 (2)电能表的参数含义 220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。 kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。 3000 r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过3000转。 3000 imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次。 5(20)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过20安。 (3)电能表测量电能的方法： ①读数法：电能表的的计数器前后两次示数之差（刻度盘最后一位是小数点后一位），就是这段时间内消耗的电能。 ②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=千瓦时 = x 3.6x 106焦耳 知识点二：电功率 1. 电功率 (1)物理意义：描述电流做功的快慢。 (2)定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。 (3)单位：瓦( W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。 (4)公式：，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，。 【拓展】 (1)电功率大消耗的电能不一定多，因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。 (2)电功率是描述电流做功快慢的物理量，即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如：灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。 2. 额定电压和额定功率 (1)额定电压：用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。 (2)额定功率：用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。 常见电器的额定功率 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 用电器 额定功率（常考值） 功率等级 手电筒 / 小台灯 1～10 W 小功率 电饭锅 700～900 W 中大功率 LED 节能灯 5～20 W 小功率 电吹风（冷风） 300 W 左右 中功率 日光灯 20～40 W 小功率 电热水壶 1000～1500 W 大功率 电风扇 40～80 W 小功率 电吹风（热风） 1200～1800 W 大功率 液晶电视机 80～150 W 中功率 微波炉 1000 W 左右 大功率 电冰箱 100～200 W 中功率 空调（1 匹） 约 1000 W 大功率 洗衣机 300～500 W 中功率 电磁炉 1800～2200 W 大功率 台式电脑 200～400 W 中功率 电热水器 / 取暖器 1500～3000 W 大功率 3. 实际电压和实际功率 (1) 实际电压：用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。 (2) 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。 (3) 灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。因为灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。 (4)实际功率和额定功率之间的关系： 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 【拓展】比较灯泡的亮度 1、灯泡亮暗的比较：看灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡更亮。 （1） 若灯泡都正常工作，则额定功率大的灯泡更亮 （2） 若灯泡串联，且不能正常发光，电阻大的更亮 （3） 若灯泡并联，且不能正常发光，电阻小的灯泡比较亮 2、铭牌与实际： 同一用电器（不考虑电阻随温度的变化），电阻是不变的。 额定功率和实际功率关系记忆口诀： ①正常发光比亮度----谁的额定功率大谁亮 ②灯泡串联比亮度----谁的电阻大谁更亮 ③灯泡并联比亮度----谁的电阻小谁更亮 ④已知额定求实际----功率比等于电压比的平方 知识点三：电功和电功率的计算与比较 1.影响电功率大小的因素 (1)研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 (2)研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度(亮度反映实际功率的大小)。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 2.电功率的计算公式 (1) 实验表明，用电器的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器的电流的乘积。 (2) 电功率的公式可表示为P=UI (电功率的基本公式，适用于所有电路的计算)，由公式得出，电功率的单位瓦特也可表示为1瓦=1伏·安，即1W=1V·A。 (3) 电功率的推导公式： 将公式I=U/R代入上述公式，可推导出：P=I2R或P= U2/R (只适用于纯电阻电路的计算) 。 (4)无论用电器串联或并联，电路的总功率都等于各用电器的实际功率之和，关系式为P=P1+P2+..+Pn。 3.电功的计算 (1)根据功率和功的关系P=W/t可以得到电功的计算式，即W=Pt=UIt。这就是说，电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。 (2)根据公式W=UIt，电功的单位焦耳也可表示为1焦=1伏·安·秒。【注意：时间单位—秒】 (3)将公式I=U/R代入电功公式，可得W=U2t/R或W=I2Rt。同样的，这两个公式只能运用于纯电阻电路中。 4. 电功率的测量 (1)伏安法测量电功率：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。 (2 )实验器材：常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。 (3)过程和步骤： ①按正确的电路图连接电路。 ②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。 ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。 ⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的亮度变化 1 2 3 【拓展】 (1)研究电功率与电流、电压的关系，应用控制变量法。 在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电流的关系，实验中采取将两只小灯泡并联来控制电压不变。 在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，比较电功率(小灯泡亮暗)与电压的关系，实验中采取将两只小灯泡串联来控制电流不变。 (2)对于同一用电器而言，用电器的阻值常认为是不变的，电功率之比等于它相应的电压的平方之比，故可利用P实/P额=U实2/U额2解题。如标有“220伏40瓦”字样的灯泡，若接在电路中的实际电压是110伏，则灯泡的实际功率是10瓦。 (3)根据公式P=I2R得，串联电路中各用电器电功率与电阻成正比，即 (4)根据公式P=U2/R得，并联电路中各用电器电功率与电阻成反比，即 5.电学公式总结 串联 并联 串并联规律 电流 I＝I1＝I2 I总＝I1＋I2 电压 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2 电阻 R总＝R1＋R2 电功率 P总 = P1 + P2 电功 W总 = W1 +W 2 欧姆定律 电功 电能表 W=W末-W初 千瓦时 电功 电热 电功率 已知额定电压、额定功率和实际电压，求实际功率 先求 再求 6.串并联电路比例关系（适用于纯电阻电路） 串联： 并联： 知识点四：测量小灯泡额定功率实验探究 1.实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5 ③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 2.伏安法测小灯泡电功率的过程中常见故障的判断 （1）断路类 （2）短路类 （3）滑动变阻器类 （4）电表指针偏转类 3.特殊方法测量额定功率 思路：“巧用开关”，要测量小灯泡的额定功率，必须添加滑动变阻器，且当改变电表测量对象时，需要控制电路中电流为其额定电流不变，这就要用到多个开关或单刀双掷开关，具体设计如下。 主要器材 设计电路 主要步骤 表达式 单表＋定值电阻＋两开关＋滑动变阻器 ①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压U额； ②保持滑片位置不变，闭合S1、断开S2，记下电压表示数U P额＝ ①闭合S1、断开S2，移动滑片，使电流表示数等于； ②保持滑片位置不变，断开S1、闭合S2，记下电流表示数I P额＝U额 单表＋定值电阻＋单刀双掷开关＋滑动变阻器 ①将S拨到2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额； ②保持滑片位置不变，将S拨到1，记下电压表示数U P额＝ ①将S拨到1，移动滑片，使电流表示数为；②保持滑片位置不变，将S拨到2，记下电流表示数I P额＝U额 两表＋定值电阻＋滑动变阻器 闭合开关S，移动滑片，使电压表V1的示数等于灯泡的额定电压U额，同时记下电压表V2的示数U P额＝ 闭合开关S，移动滑片，使电流表A1的示数等于，同时记下电流表A2的示数I0 P额＝U额I0 特别提醒：1)在测量小灯泡电功率的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。注意：不能求平均值，因为小灯泡电阻随温度升高而增大。 2)在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 3)在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 题型一：电功（电能）和电功率的概念 1. 额定电压均为220伏，额定功率均为1000瓦的电暖器和洗衣机，两者正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．电流对两者做功一样快 B．通过电暖器的电流更大 C．相同时间内，两者产生的热量一样多 D．相同时间，电暖器消耗的电能更多 【答案】A 【解答】解：已知电暖器和洗衣机的额定电压U＝220V、额定功率P＝1000W，且均正常工作，此时实际功率等于额定功率，即P实＝P额＝1000W。 A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，两者实际功率相等，因此电流对两者做功的快慢相同，故A正确。 B、根据公式I，两者P、U均相等，因此正常工作时的电流I也相等，故B错误。 C、电暖器是纯电阻用电器，电能全部转化为内能（热量）；洗衣机是非纯电阻用电器，电能主要转化为机械能，只有少部分转化为热量。相同时间内，两者消耗的电能相同（W＝Pt），但电暖器产生的热量远多于洗衣机，故C错误。 D、根据电功公式W＝Pt，两者P相等、相同时间t相等，因此消耗的电能W一定相等，故D错误。 故选：A。 2. 白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　） A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压 C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率 【答案】D 【解答】解：灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定，故D正确，ABC错误。故选：D。 【点评】这道题目看学生对电功率这部分内容掌握的熟练程度，明确家用电器的使用都是由实际功率决定的。 3. 下列关于电功率的说法正确的是（ ） A.用电器的电功率越大，消耗的电能越多 B.用电器的电功率越大，消耗电能越快 C.用电器工作时间越长，电功率越大 D.用电器消耗的电能只与通电时间有关 【答案】B 【解析】A、由W=Pt可知，用电器消耗的电能多少由P与t的乘积决定，用电器的电功率大，消耗的电能不一定多，故A错误；B、电功率是描述用电器做功快慢的物理量，电功率越大的用电器表示做功越快，消耗电能越快，而电流做功的实质是电能转化为其它形式能的过程，故用电器的电功率越大，它消耗电能越快，故B正确；C、由P=W/t可知，用电器功率大小于等于功与做功时间的比值，只知道时间，无法判定电功率的大小。 4. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变 C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时的功率是40W 【答案】D 【分析】（1）用电器上标注的为额定电压和额定功率；（2）灯的实际功率随实际电压的变化而变化； （3）依据W＝Pt分析解答；（4）用电器正常工作时的电功率为额定功率。 【解答】解：A、“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，可以小于等于220V，故A错误；B、灯的实际功率随实际电压的变化而变化，故B错误；C、若灯正常工作，则由W＝Pt可得每秒钟消耗的电能为：W＝40W×1s＝40J，故C错误；D、灯在220V电压下正常工作，则此时发光功率为40W，故D正确。故选：D。 【点评】此题主要考查学生对于用电器铭牌的信息的理解，只有正常工作时才是额定状态。 5. 灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　 　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　 。 【答案】额定电压；L2。 【分析】铭牌标出的是额定电压和额定功率，灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 【解答】解：灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的额定电压。将它们并联在220V的电路中，实际电压都等于额定电压，都正常发光，因而实际功率等于额定功率，而L2的额定功率大，则实际功率大，较亮的灯泡是L2。故答案为：额定电压；L2。 【点评】本题考查额定电压与额定功率，以及灯泡的亮度比较，属于中档题。 题型二：电能表的使用和计算 1. 如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW•h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】B 【分析】（1）电能表是测量消耗电能（电功）的仪表；（2）在家庭电路中，用电元件的安装顺序：进户线、电能表、总开关、保险装置、插座和用电器等；（3）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h；（4）“220V 10（20）A”中，220V是指电能表的工作电压，10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，利用P＝UI求小科家同时工作的用电器的最大总功率。 【解答】解：A、电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故A错误；B、在家庭电路中，电能表安装在家庭电路的总开关之前，故B正确；C、电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW•h，图示电能表的示数为2024.4kW•h，故C错误；D、“220V 10（20）A”中，220V是指电能表的工作电压，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，小科家同时使用的用电器最大总功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W，故D错误。故选：B。 【点评】本题考查电能表的作用和读数、电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。 2. 一只电能表上有“”字样。若在1min内电能表的转盘转过15转，则在1min内电流做功是_________J，此时用电器的电功率是________W。 【答案】 【解析】在1min内电能表转盘转过15转，则在1min内电流做功(消耗的电能)；用电器的功率。 3. 晓彤对家中某一天晚上的用电情况进行测试。测试前，家中电能表的示数如图a所示1342.0，测试后，电能表的示数如图b所示1346.8，则当晚晓彤家消耗电能__________kW⋅h；若以每度电0.5元计算，应缴电费__________元；图c是晓彤家电能表上的铭牌220V10A50Hz、2000r/(kW・h)，则当晚她家电能表转盘共转了_____________转。 c 【答案】4.8 2.4 9600 【解析】由图a､b知，当晚晓彤家消耗的电能当晚晓彤家应缴电费0.5元/；2000r/(kW・h)表示电路中每消耗1kW・h的电能，电能表的转盘转2000转，当晚晓彤家电能表的转盘转了 4. 如图是小明家的电能表表盘。他家同时使用的用电器的总功率不能超过________W。他想知道电能表是否准确，就将标有“220V 1000W”的空调单独接入电路进行检测，空调正常工作6min时，电能表的转盘转了306r，则空调实际消耗的电能是________kW·h， 电能表转盘的转速________（选填“偏快”、“偏慢”或“准确”）。 【答案】4400 0.1 偏快 【解析】由图知，电能表的工作电压是220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A，他家同时使用的用电器最大总功率 “3000r/（kW•h）”，表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，空调正常工作的功率P=1000W=1kW 空调正常工作6min时，消耗的电能 电能表的转盘应转的转数为n=0.1kW•h×3000r/（kW•h）=300r＜306r，故电能表转盘的转速偏快。 5. 小华家电能表的表盘如图甲所示，它的示数是__________kW•h，该电能表所接用电器的总功率不得超过________W。小华关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作5min，电能表的指示灯闪烁400次，则电热水壶的实际电功率为________W。 【答案】7624.1；8800；1.5 [1]电能表读数时，最后一位是小数位，单位是kW·h。由图可知，电能表的示数为7624.1kW·h。 [2]电能表上“10（40）A”中的40A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，“220V”是指电能表的工作电压，该家庭电路同时使用的用电器总功率的最大值为： P最大=UI最大=220V×40A=8800W [3]3200imp/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次。指示灯闪烁400次时，电热水壶消耗的电能为： W=400/3200kW•h=0.125kW•h=0.125×3.6×106J=4.5×105J 工作时间 t=5min=300s，电热水壶的电功率为： P=W/t=4.5×105J/300s=1500W=1.5kW 题型三：常见电器的电功率 1. 下列家用电器中，在正常工作时电功率为1000W的可能是（　　） A．空调机 B．节能灯 C．电视机 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】家用空调制冷功率通常在700~1500W之间；节能灯功率一般为5 ~ 40W；液晶电视功率约100~300W，大尺寸高端机型或等离子电视可能达500W；笔记本电脑整机功耗通常为30 ~90W，游戏本满载可能接近200W。故选A。 2. 如图为部分家用电器的功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是（　　） A．电风扇 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电视机 【答案】A 【分析】根据P的变形式t可知分析哪个用电器工作时间最长。 【解答】解：由图可知，电风扇的电功率最小，洗衣机的电功率最大，在消耗电能相同时，根据P的变形式t可知，电功率越小，用电器工作的时间越长，所以一度电可供电风扇持续正常工作时间最长。 故选A。 【点评】本题考查了电功率计算公式的应用，属于基础题。 题型四：电功和电功率的计算 1. 小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。下列说法正确的是（　　） A．通过L1的电流大于L2的电流 B．如果把L1和L2的位置对调，L1会变暗 C．L1两端的电压大于L2两端的电压 D．L1的电阻小于L2的电阻 【答案】C 【分析】（1）串联电路电流处处相等；（2）灯泡的实际功率越大灯泡越亮； （3）利用P＝UI判断两者的电压关系；（4）利用P＝I2R判断两灯泡电阻的关系。 【解答】解：灯泡的亮暗由实际功率来决定，灯泡的实际功率越大灯泡越亮，L1比L2亮，L1实际功率大； A、串联电路电流处处相等，通过L1的电流大于L2的电流相同，故选项A不正确； B、如果把L1和L2的位置对调，通过灯泡的电流和它们两端的电压都不变，由P＝UI可知灯泡亮度不变，故选项B不正确；C、通过L1的电流大于L2的电流相同，L1实际功率大，根据P＝UI可知L1两端的电压大于L2两端的电压，故选项C正确；D、通过L1的电流大于L2的电流相同，L1实际功率大，根据P＝I2R可知L1的电阻大于L2的电阻，故选项D不正确；故选：C。 【点评】灯泡的亮暗由实际功率来决定，分别利用串、并联电路特点和电功率的公式来分析两个灯泡的各种关系。 2. A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 【答案】C 【解答】解：由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联；根据P知，两灯泡的电阻分别为：RA12Ω，RB4Ω； A、甲电路中A灯与B灯串联，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P＝I2R知，灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B亮，故A错误； B、乙电路中A灯与B灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P知，灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B暗，故B错误； C、由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压，由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压，即图甲中A灯的电压小于图乙中A的电压，所以由P＝UI可知，图甲中A灯比图乙中A灯暗，故C正确； D、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知，图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻，而电源电压相同，由P＝UI可知，图甲中的总功率比图乙中的总功率要小，故D错误。故选：C。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用，知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小是关键。 3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大 D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多 【答案】D 【解答】解：A、“220V”为灯泡的额定电压，并不一定就是工作电压，故A错误； B、由电流所在的功W＝Pt可知，所在功的大小还有时间有关，故B错误； C、由P＝UI可得，甲灯丝电阻：R甲1936Ω，乙灯丝电阻：R乙484Ω， 当两灯并联，两灯两端的电压相等，由欧姆定律可知，电阻大的甲灯的电流小，故C错误； D、串联电路中电流相等，由W＝I2Rt可知，电阻越大，相同的时间内用电器消耗的电能越大，因为R甲＞R乙，所以甲灯单位时间内消耗的电能更多，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了电功和电能公式、电功率公式的灵活运用、串、并联电路的特点。 4. 把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按图连接在2节新干电池组成的电源上，开关S闭合后（设灯丝电阻不变），下列说法正确的是（　　） A．电灯L1电流大于L2的电流 B．电灯L1、L2都能正常发光 C．电路消耗的总功率是4.5W D．L1、L2两端电压之比是1：2 【解答】解：A、由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，因串联电路中各处的电流相等，故A错误； B、根据串联分压规律知，每个灯的电压都小于电源电压3V，因而实际电压小于额定电压，都不能正常发光；故B错误； C、每个灯的电压都小于额定电压，则实际功率都小于额定功率，因而电路的总功率小于额定功率的总和，即3W+1.5W＝4.5W；故C错误； D、由P可得，各个灯的电阻为：R13Ω，R26Ω， 设灯丝电阻不变，根据串联电路的电流相等，电压之比等于电阻之比， L1、L2两端电压之比U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝3Ω：6Ω＝1：2，故D正确。 故选：D。 5. 有两只规格不同的白炽灯，分别标有“220V；40W”“220V；60W”，将它们分别以串联和并联方式接在220V电压下，则下列说法正确的是（　　） A．串联时，两只灯都能正常工作 B．串联时，总功率大于60W C．并联时，“220V；40W”的灯更亮 D．并联时，“220V；60W”的灯耗电更快 【答案】D 【详解】A．两灯泡串联时，根据串联电路的电压特点，总电压等于各分电压之和，所以两只灯泡两端的电压均小于220V，都不能正常工作，故A错误； B．串联时，两灯的总电阻，根据（不变），40W的灯电阻大于60W的灯电阻，总电阻大于两灯较大电阻，所以总功率会小于40W，故B错误； C．并联时，两灯泡两端的电压均为220V，都能正常发光，实际功率等于额定功率，因为“220V；60W”灯泡的额定功率大，所以“220V；60W”的灯更亮，故C错误； D．并联时，两灯泡两端的电压均为220V，都能正常发光，实际功率等于额定功率，“220V；60W”灯泡的额定功率大，根据电功率表示消耗电能快慢，所以“220V；60W”的灯耗电更快，故D正确。 故选D。 6. 有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．它们都正常工作时，通过L1的电流大 B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大 【答案】D 【分析】（1）两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI比较两灯泡电流的大小关系； （2）根据W＝Pt分析比较电能多少；（3）根据P＝UI比较两灯泡的电阻关系，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系，然后判断两灯泡是否正常发光；（4）两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知它们的实际功率关系。 【解答】解：A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据I可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；B．根据W＝Pt知，电能不仅与功率有关，还与时间有关，由于时间未知，无法比较电能多少，故B错误；C、灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由P＝UI的变形式R可知，R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故C错误；D．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，P1实＞P2实，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了电功率公式和串联特点的灵活应用，关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。 7. 甲、乙、丙三个灯泡上分别标有“220 V　60 W”“110 V　60 W”　“36 V　60 W”字样，三个灯泡都正常发光时(　D　) A．甲灯最亮 B．乙灯最亮 C．丙灯最亮 D．三个灯一样亮 【解析】灯泡的亮度与额定电压的高低无关，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。题中三灯均正常发光，实际功率均为60 W，故三灯亮度相同。 8. 标着“220V，40W”和“36V，40W”的两只电灯，都正常发光时，比较它们的亮度，则（　　）C A．“220V 40W”的灯较亮 B．“36V 40W”的灯较亮 C．两只电灯一样亮 D．无法判断哪只电灯较亮 9. 把“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路，下列说法正确的是（　）B A．两灯泡的额定电功率都变小了 B．两灯泡的额定电压都不变 C．电路实际总功率为100W D．灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压低 10. 如图所示，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比为。当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，定值电阻R1、R2消耗的电功率之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】电压表自身电阻非常大，识别电路时可以看作断路。 由电路图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测串联总电压，乙测R2两端电压，两表的示数之比，设R2两端电压为3U，则R1两端电压为 两电阻串联，通过两电阻的电流相等，所以 则 由电路图可知，当开关S断开，甲、乙为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2的电流，乙测干路电流，两电阻消耗功率之比 故D符合题意。 11. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲︰I乙＝3︰4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（　　） A．电阻大小之比R1︰R2＝1︰3 B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1︰I2＝3︰1 C．S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲︰U乙＝3︰1 D．总功率之比P1︰P2＝16︰3 【答案】D 【解析】A．由图可知，当S1闭合、S2断开时，甲、乙是电流表，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流，由题知甲、乙两电流表示数之比为 变形可得 并联电路各支路两端的电压相等，即 根据欧姆定律可得电阻之比 故AB错误； C．当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律得，甲乙两电压表的示数之比为 故C错误； D．前后两次的总功率之比为： 故D正确。 12. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1和R2均为定值电阻，R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，电压表V1与V2的示数都图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为12V B．R2的阻值为50Ω C．通过R2的电流为0.8A D．R1与R2消消耗的电功率之比为 【答案】D 【解析】将两电压表去掉，此时两电阻串联，电压表V2测量电源电压，电压表V1测量电阻R1的电压，根据串联电路电压规律可知，电源电压是大于各用电器两端的电压，故电压表V2选择大量程，读数为10V，电压表V1读小量程，读数为2V。 A．电压表V2测量电源电压，故电源电压为10V，故A错误； B．R1的阻值为10Ω，电压表V1测量电阻R1的电压，示数为2V，则电流为 电阻R2的电压为 电阻R2的阻值为 故B错误； C．根据串联电路电流处处相等，故通过R2的电流为0.2A，故C错误； D．R1与R2消消耗的电功率之比为 故D正确。 13. 已知R1：R2=2：3，将它们接在如图所示电源电压为 12V 的电路中，闭合开关 S，则通过它们的电流之比、它们两端的电压之比和电功率之比是（　　） A．I1：I2=3：2    U1：U2=1：1    P1：P2=3：2 B．I1：I2=3：2    U1：U2=3：2    P1：P2=3：2 C．I1：I2=1：1    U1：U2=1：1    P1：P2=2：3 D．I1：I2=1：1    U1：U2=3：2    P1：P2=2：3 【答案】A 【解析】由图可知，两个电阻并联，所以电压相等，所以电压之比为1∶1；电流之比为 电功率之比为 14. 甲、乙两只白炽灯泡的铭牌如图所示，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（　　） A．乙灯的灯丝更细，正常发光时更亮 B．两灯并联时，只有一只灯可以正常发光 C．两灯串联时，电路最大总功率为56W D．将两灯串联在440V电源上即可正常发光 【答案】C 【解析】A．从图可知，两灯的额定电压相同，乙的额定功率P乙额比甲的额定功率P甲额大；由公式可知，乙灯泡的电阻比甲灯泡的电阻小，即 R甲>R乙 灯丝都是由钨做成，材料相同，从影响电阻大小的因素可知，在长度和材料相同时，横截面积越小，电阻越大；从而可知，乙的灯丝横截面积比甲的大，则甲灯丝更细，故A错误； B．两灯并联后接在220V的电路中，两灯两端的实际电压相等且等于额定电压，所以两灯都可以正常发光，故B错误； C．两灯泡的电阻分别为 由P=UI可得，两灯的额定电流分别为 两灯串联时，电流相等，电路中允许的最大电流为 此时甲灯正常发光，所以甲灯实际功率为 P实际甲=P甲额=40W 乙灯实际功率为 电路最大总功率为 P最大=P实际甲+P实际乙=40W+16W=56W 故C正确； D．将两灯串联在440V电源上，由于 R甲>R乙 根据“串联电路，电阻越大，分得的电压越多”可知，甲灯两端分得的电压大于220V，乙灯两端分得的电压小于220V，所以两灯都不会正常发光，故D错误。 15. 如图所示，闭合开关后，两个表的指针偏转角度相同，则下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比是1∶4 B．R1、R2两端的电压之比是4∶1 C．R1、R2的阻值之比是1∶5 D．R1、R2的电功率之比是5∶1 【答案】A 【解析】AB．如图所示，R1与R2并联在电路中，电流表A1测量通过R1的电流I1，电流表A2测量通过R1与R2的总电流I，闭合开关后，两个表的指针偏转角度相同，说明两个电流表使用的量程不同，其中大量程与小量程示数之比为5∶1，即电流表A2的示数与电流表A1的示数的比为5∶1，则通过R1、R2的电流之比是1∶4，并联电路电压相同，故R1、R2两端的电压之比是1∶1，故A正确，B错误； C．通过R1、R2的电流之比是1∶4， R1、R2两端的电压之比是1∶1，根据可知，R1、R2的阻值之比是4∶1，故C错误； D．通过R1、R2的电流之比是1∶4， R1、R2两端的电压之比是1∶1，根据可知，R1、R2的电功率之比是1∶4，故D错误。 16. 如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 【答案】D 【解析】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性 故A错误； B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为 根据串联电路的分压性可得 两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则 所以 故B错误； C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为 由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为 所以 故C错误； D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为 由及欧姆定律可得 则图甲电路消耗的总功率为 图乙电路消耗的总功率为 所以 故D正确。 17. 小明将“3V 3W”的灯L1和“3V 1.5W”灯L2按如图所示的两种方式，连入3V的电源上，两灯都发光。下列说法中正确的是（　　） A．两个电路中，若用导线连接灯L1的两个接线柱，灯L2都仍能发光 B．两个电路中，乙图中的灯L1最亮 C．两个电路中，若将灯L1取下，灯L2都不会熄灭 D．两个电路中，灯L1都比灯L2亮 【答案】B 【解析】A．图甲中两灯泡串联接入电路，若用导线连接灯L1的两个接线柱，灯L1被短路，灯L2仍能发光，图乙中两灯泡并联接入电路，若用导线连接灯L1的两个接线柱，则两灯泡都被短路，灯泡都不亮，故A错误； B．电源电压为3V，图甲中两灯泡串联接入电路，灯泡两端的电压小于电源电压，即灯泡两端实际电压都小于额定电压，所以灯泡的实际功率都小于额定功率，图乙中两灯泡并联接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，即灯泡两端实际电压都等于额定电压，所以灯泡的实际功率都等于额定功率，灯泡L1的额定功率大，所以两个电路中，乙图中的灯L1最亮，故B正确； C．图甲中两灯泡串联接入电路，若将灯L1取下，电路断路，灯L2不会亮，图乙中两灯泡并联接入电路，并联电路互不影响，若将灯L1取下，灯L2不会熄灭，故C错误； D．两灯泡的额定电压相同，由 可知额定功率大的灯泡，其电阻小，灯L1的规格为“3V 3W”，灯L2的规格为“3V 1.5W”，所以灯L2的电阻大，图甲中两灯泡串联接入电路，通过两灯泡的电流相等，由 P=UI=I2R 可知灯L2的实际功率大于灯L1的实际功率，所以灯L2比灯L1亮，图乙中两灯泡并联接入电路，灯泡的实际功率都等于额定功率，所以灯L1比灯L2亮，故D错误。 18. 如下图为甲、乙两灯的电流与电压的关系图象，若将甲、乙两灯串联接入6V的电路中，通电10秒，甲、乙两灯消耗的电能之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1 【答案】B 【解答】解：根据串联电路的特点，由图可知，若甲、乙两灯串联接入6V的电路中，当通过两灯的电流为0.3A时，甲灯两端的电压为2V，乙灯两端的电压为4V，符合要求， 则甲、乙两灯消耗的电能之比：。 故选：B。 19. 两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，通过它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示。闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2消耗电能之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：1 【答案】B 【解答】解：根据题意可知，定值电阻R1、R2并联在电路中， 由图乙可知，当R1、R2两端的电压都电压3V时，通过R1、R2的电流分别为I1＝0.6A，I2＝0.2A， 即通过R1、R2的电流之比：I1：I2＝0.6A：0.2A＝3：1； 则闭合开关S，经过相同的时间，R1、R2消耗电能之比：W1：W2＝UI1t：UI2t＝I1：I2＝3：1。 故选：B。 20. 两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 【答案】B 【分析】已知两电水壶的额定电压和额定功率，由W＝Pt分析解答即可。 【解答】解： 由题知，甲、乙两电水壶的额定功率分别为800W和1000W，则正常工作功率P甲＜P乙， 两水壶正常工作10 分钟，即通电时间相等，由W＝Pt可知电流通过乙做功多，即W甲＜W乙； 故选：B。 【点评】本题考查电功率公式的应用，属于一道基础题。 21. A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（　　） A．图甲中A灯比B灯暗 B．图乙中A灯比B灯亮 C．图甲中A灯比图乙中A灯暗 D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大 【答案】C 【分析】由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联； 根据P算出两灯泡的电阻； （1）由甲电路图可知，A灯与B灯串联，根据串联电路的电流特点和P＝I2R比较两灯泡的实际功率关系，然后根据实际功率判断灯泡的亮暗关系； （2）乙电路中A灯与B灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P＝UI判断出灯泡A与B实际功率的大小，然后比较灯泡的亮暗关系； （3）根据串联电路的分压特点和并联电路的电压特点判断两图中A灯两端的电压关系，根据P＝UI判断两电路图中A灯实际功率关系，进一步判断亮暗关系； （4）根据电阻的串联和并联特点比较两图中总电阻的大小关系，根据P＝UI比较两电路图中的总功率关系。 【解答】解：由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联； 根据P知，两灯泡的电阻分别为： RA12Ω，RB4Ω； A、甲电路中A灯与B灯串联，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P＝I2R知，灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B亮，故A错误； B、乙电路中A灯与B灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P知，灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B暗，故B错误； C、由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压，由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压，即图甲中A灯的电压小于图乙中A的电压，所以由P＝UI可知，图甲中A灯比图乙中A灯暗，故C正确； D、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知，图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻，而电源电压相同，由P＝UI可知，图甲中的总功率比图乙中的总功率要小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的灵活应用，知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小是关键。 22. 如图所示，将一只标有”12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗的功率为1W（假定灯丝电阻不变），则此时（　　） A．灯泡与电阻消耗的总功率为7W B．灯泡与电阻消耗的总功率为6W C．灯泡消耗的功率大于5W D．灯泡消耗的功率小于5W 【解答】解：根据公式P可知，串联后总电阻变大，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率，小于6W，故AB错误， 已知电阻消耗的功率为1W，所以灯泡消耗的实际功率一定小于5W，故C错误，D正确。 故选：D。 23. 某同学家中有一个电炉，上面标有“220V 1000W”的字样，下面关于这个电炉的说法正确的是（　　） A．这个电炉正常工作时的电压为220V B．这个电炉在正常工作时的电阻为484Ω C．这个电炉工作时消耗的电功率是1000W D．这个电炉正常工作0.5h消耗的电能为500J 【解答】解：A、220V为电炉的额定电压，即这个电炉正常工作时的电压为220V，故A正确； BC、1000W为电炉的额定功率，即这个电炉正常工作时消耗的电功率是1000W，而该电炉实际工作时消耗的电功率不一定是1000W， 由P可得，该电炉正常工作时的电阻为：R48.4Ω，故BC错误； D．这个电炉正常工作0.5h消耗的电能为：W＝P额t＝1000W×0.5×3600s＝1.8×106J，故D错误。 故选：A。 24. 某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是（　　） A．P乙＜P甲＜P丙 B．P甲＞P乙＞P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P丙＜P乙 【答案】A 【分析】由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变，则根据串并联电路的电阻特点和P＝UI即可比较电路的总功率P甲、P乙、P丙的关系。 【解答】解：由甲电路图可知，电路为灯泡L1的简单电路，乙电路为两灯泡串联，丙电路为两灯泡并联， 根据因串联电路中电阻越串越大、并联电路中电阻越并越小的特点可知：R甲＜R乙，R甲＞R丙， 所以，R乙＞R甲＞R丙， 由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变，则根据P＝UI可得： 所以，闭合开关后电路消耗的总功率关系为：P乙＜P甲＜P丙。 故选：A。 【点评】本题考查了电功率的计算，根据题意得出甲、乙、丙三个电路中总电阻的关系是关键。 25. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能 【解答】解：AB、电阻丝R1与R2的材料相同，R1比R2更长，更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大， 将R1、R2并联在电路中工作一段时间，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误； 根据欧姆定律可知，由于 R1的电阻比R2的电阻更大，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故A错误； C、由于R1两端的电压等于R2两端的电压，通过R1的电流小于通过R2的电流，根据P＝UI可知，R1的电功率小于R2的电功率，故C错误； D、根据W＝UIt可知，R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。 故选：D。 26. 如图所示的电路中，L1标有“6 V　3 W”字样，L2标有“3 V　3 W”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1∶U2＝________；若两灯并联后接入3 V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1∶P2＝________(忽略温度对灯丝电阻的影响)。 【答案】5:1 1:4 【解析】L1的电阻R1＝＝＝12 Ω，L2的电阻R2＝＝＝3 Ω；闭合开关后，两灯串联，电压表 V1测量电源电压，电压表 V2测量L2两端电压，此时两电压表示数之比U1∶U2＝＝＝＝5∶1；若两灯并联后接入3 V电路中，两灯实际电功率之比P1∶P2＝＝＝＝1∶4。 27. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 (1)当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡________（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； (2)将两灯串联在220V的电压下，灯泡________（填“甲”或“乙”）较亮； (3)某家庭电能表上标有“”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为________W。 【答案】(1)乙(2)甲(3)90 【详解】（1）如图所示，甲灯泡的额定功率，乙灯泡的额定功率，根据可知，两灯均正常发光时，相同时间内灯泡乙消耗的电能更多。 （2）根据可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，即，当两灯串联时，根据串联电路电流规律可知，通过两个灯泡的电流相等，根据可知，此时甲灯泡的实际功率更大，则甲灯泡更亮。 （3）4分钟内消耗的电能 乙灯泡的实际功率 28. 灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的 　额定电压　 。将它们并联在220V的电路中，较亮的灯泡是 　L2 。 【答案】额定电压；L2。 【分析】铭牌标出的是额定电压和额定功率，灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 【解答】解：灯泡L1、L2的铭牌分别为“220V 25W”和“220V 100W”，其中的“220V”表示灯泡的额定电压。将它们并联在220V的电路中，实际电压都等于额定电压，都正常发光，因而实际功率等于额定功率，而L2的额定功率大，则实际功率大，较亮的灯泡是L2。 故答案为：额定电压；L2。 【点评】本题考查额定电压与额定功率，以及灯泡的亮度比较，属于中档题。 29. 如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。 指标 参数 质量 1100克 每个电动机 额定电压 10伏 额定电流 5安 最大上升速度 运动模式 5米/秒 普通模式 4米/秒 （1）无人机落地断电后，旋翼还会继续转动一会儿，这是因为旋翼具有 　 　 。 （2）无人机飞行时，4个电动机正常工作时的总电功率为 　 　 。 （3）无人机在运动模式和普通模式下，都在竖直方向上匀速下降，其受到的升力分别为F1和F2，则F1　 　 F2。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】（1）惯性；（2）200W；（3）等于。 【分析】（1）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即惯性；（2）由表中数据可知，电动机的额定电压和额定电流，根据P＝UI计算每个电动机正常工作时的电功率，进一步得出4个电动机正常工作时的总电功率；（3）空气阻力忽略不计，无人机在竖直方向上匀速下降时，受到的升力与重力平衡，大小相等，由此判断无人机在运动模式和普通模式下，其受到的升力大小关系。 【解答】解：（1）无人机落地断电后，旋翼由于具有惯性，还会继续转动一会儿； （2）每个电动机正常工作时的电功率：P＝UI＝10V×5A＝50W， 4个电动机正常工作时的总电功率：P总＝4P＝4×50W＝200W； （3）空气阻力忽略不计，无人机在竖直方向上匀速下降时，受到的升力与重力平衡，大小相等。 则无人机在运动模式和普通模式下，其受到的升力均等于重力，重力不变，所以有：F1等于F2。 故答案为：（1）惯性；（2）200W；（3）等于。 【点评】本题考查惯性知识、二力平衡条件和电功率的计算，综合性强，难度适中。 30. 小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220 V　100 W”的灯丝较________(填“粗”或“细”)，二者串联使用时，该灯泡的亮度较________(填“亮”或“暗”)。 【答案】粗 暗 【解析】由公式R＝知“220 V　100 W”的灯泡电阻小；由电阻的影响因素知，“220 V　100 W”的灯丝较粗；二者串联使用时，电路中的电流相同，由公式P＝I2R知“220 V　100 W”的灯泡实际功率较小，亮度较暗。 31. 如图所示，定值电阻和并联在电压为的电源两端。当开关闭合时，电流表的示数为，电流表的示数为。求： (1)定值电阻的阻值； (2)在内消耗的电能。 【答案】(1) (2) 【解析】由题意知，和两端的电压相等，均为，通过的电流，通过的电流。 (1)由可得，定值电阻的阻值。 (2)在内消耗的电能。 32. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，灯泡标有“6 V　4.8 W”，灯泡的I-U图象如图乙。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2 W，求： (1)电源电压是多少？ (2)只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率是多少？ 【解析】（1）当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出灯泡的实际功率为1.2W时的电压与电流，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；（2）只闭合开关S、S2时，R0与R串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，根据电阻的串联和P=UI=U2/R求出电路的最小电功率。 解：(1)当只闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，由图乙可知，当UL＝2 V、IL＝0.6 A时，灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2 V× 0.6 A＝1.2 W，因为串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压U＝UL＋IRR＝UL＋ILR＝2 V＋0.6 A×10 Ω＝8 V。 (2)只闭合开关S、S2时，R0与R串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小电功率P＝＝＝3.2 W。 33. 如图所示的电路，电源电压为6 V 保持不变，R1＝4 Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2 V，求： (1)电压表V2的示数。 (2)电流表的示数。 (3)整个电路的功率。 (4)当滑片滑到b端时，通电1 min电流做的功。 【解析】（1）开关闭合，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，则R1两端的电压为2V，根据串联电路的电压特点可知电压表V2的示数；（2）根据欧姆定律得出电流表的示数；（3）根据P=UI得出整个电路的功率；（4）当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，根据W=(U2/R)t得出通电1min电流做的功。 解：(1)开关闭合，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2 V，则R1两端的电压为2 V，电压表V2的示数U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V。 (2)电流表的示数I＝＝＝0.5 A。 (3)整个电路的功率P＝UI＝6 V×0.5 A＝3 W。 (4)当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，通电1 min电流做的功W＝Pt＝t＝×1×60 s＝540 J。 34. 如图所示，灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，定值电阻R1＝28 Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75 A。求： (1)电源电压U。 (2)定值电阻R0的大小。 (3)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。 【解析】（1）当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压；（2）根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，利用欧姆定律求出定值电阻R0的阻值；（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S1闭合，S2、S3断开时，R1与L串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和P=UI=U2/R求出电路消耗的功率。 解：(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯泡L与R0 并联，电流表测干路电流，因为灯泡L正常发光，则U＝UL＝U0＝6 V。 (2)由P＝UI得，通过小灯泡的电流IL＝＝＝0.5 A。根据并联电路电流的规律知，通过R0的电流I0＝I－IL＝0.75 A－0.5 A＝0.25 A，由I＝可得，定值电阻R0的阻值R0＝＝＝24 Ω。 (3)当开关S1闭合，S2、S3断开时，灯泡L与R1串联，由I＝可得，小灯泡电阻RL＝＝＝12 Ω，电路总电阻R总＝RL＋R1＝12 Ω＋28 Ω＝40 Ω，电路消耗的功率P＝＝＝0.9 W 35. 如图所示，电源电压为3V，，。求： （1）只闭合开关S3，电路中的电流； （2）只闭合开关S2，电路1min消耗的电能； （3）闭合开关S1、S2，断开S3，电路的总功率。 【答案】（1）0.15A；（2）108J；（3）2.4W 【解析】解：（1）只闭合开关S3，两电阻串联，根据欧姆定律可知电路中的电流 （2）只闭合开关S2，电路为R1的简单电路，电路1min消耗的电能 （3）闭合开关S1、S2，断开S3，两电阻并联，电路的总功率 答：（1）只闭合开关S3，电路中的电流为0.15A； （2）只闭合开关S2，电路1min消耗的电能为108J； （3）闭合开关S1、S2，断开S3，电路的总功率为2.4W。 36. 如图所示电路，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V 6W”字样（忽略灯丝电阻变化），R1为阻值30Ω的定值电阻，请计算： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当S1断开，S2、S3闭合时，小灯泡刚好正常发光，则电源电压是多少？ （3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路中的总电流是多少？ （4）该电路的最小功率是多少？ 【答案】（1）6Ω；（2）6V；（3）1.2A；（4）1W 【解析】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻为 （2）当S1断开，S2、S3闭合时，电路为灯泡L的简单电路，由于灯泡正常发光，所以电源电压为 （3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路为灯泡L和R1的并联电路，通过R1的电流为 通过L的电流为 所以电路中的总电流为 （4）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为灯泡L和R1的串联电路，电路消耗的功率最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的最小电流为 电路的最小功率为 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为6Ω； （2）当S1断开，S2、S3闭合时，小灯泡刚好正常发光，则电源电压为6V； （3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路中的总电流为1.2A； （4）该电路的最小功率是1W。 37. 如图所示电路，电源电压恒为7V，小灯泡标有“5V 2.5W”字样，电压表的量程为0～3V，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S。求： （1）小灯泡的额定电流和灯丝电阻； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）当电压表的示数达到3V时，小灯泡的实际功率。 【答案】（1）0.5A，10Ω；（2）4Ω；（3）1.6W 【解析】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，由电功率公式变形可得灯的额定电流 由欧姆定律公式变形得，灯泡的电阻 （2）因为串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压，所以小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压 U滑=U-U额=7V-5V=2V 由欧姆定律公式可得，滑动变阻器接入电路的阻值 （3）当电压表的示数达到3V时，由串联电路的电压规律可得此时灯泡两端电压 UL=U-U滑′=7V-3V=4V 电路中此时的电流 小灯泡的实际功率 P=ULI′=4V×0.4A=1.6W 答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A，灯丝电阻为10Ω； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R接入电路的阻值为4Ω； （3）当电压表的示数达到3V时，小灯泡的实际功率为1.6W。 38. 标有“6V，6W”的灯L1和标有“6V，3W”的灯L2串联接在电源上，不考虑温度对灯丝电阻的影响。 （1）求L1正常发光时的电流； （2）求L2的电阻； （3）为使其中一盏灯持续正常发光，求电源电压。 【答案】（1）1A；（2）12Ω；（3）9V 【解析】解：（1）由P=UI知道，L1正常发光时的电流 （2）由知道，L2的电阻 （3）L2正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且I1>I2，所以，为使其中一盏灯持续正常发光，电路中的电流I=0.5A，此时L2恰能正常发光，灯泡L1的电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由知道，电源两端的电压 U=I（R1+R2）=0.5A×（6Ω+12Ω）=9V 答：（1）L1正常发光时的电流为1A； （2）L2的电阻为12Ω； （3）为使其中一盏灯持续正常发光，电源电压为9V 39. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求： (1)小灯泡L的电阻。 (2)电阻R的阻值。 (3)电阻R消耗的电功率。 解：(1)小灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω。 (2)L正常发光，说明电源电压为6 V， 通过小灯泡的电流I1＝＝＝0.5 A， 通过R的电流IR＝I总－I1＝0.8 A－0.5 A＝0.3 A， 电阻R的阻值R＝＝＝20 Ω。 (3)电阻R消耗的电功率为PR＝UIR＝6 V×0.3 A＝1.8 W。 40. 如图为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，电路可连续调光。已知变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”，小灯泡L上标有“6 V　3.6 W”字样，电源电压恒为9 V。 (1)求小灯泡的额定电流。 (2)求定值电阻R0的阻值。 (3)当S接触c点时，调节R1滑片至中点位置，电路中的电流为0.5 A，求此时小灯泡的实际功率。 解：(1)小灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.6 A。 (2)S接触a点时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端电压为6 V，则R0两端电压为U0＝U－U额＝9 V－6 V＝3 V，R0的阻值为：R0＝＝＝＝5 Ω。 (3)当S接触c点时，R1两端的电压为U1＝I·R1＝0.5 A××10 Ω＝2.5 V，R0两端的电压为U0′＝I·R0＝0.5 A×5 Ω＝2.5 V，UL实＝U－U1－U0′＝9 V－2.5 V－2.5 V＝4 V，PL实＝I·UL实＝0.5 A×4 V＝2 W。 题型五：图像分析 1. 标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流与两端电压的变化规律如图所示。某次实验时小明将三只这样规格的小灯泡串联接在了电压12V的电源两端，则此时每只小灯泡的电阻及实际功率为（　　） A．20Ω  0.67W B．24Ω  0.67W C．20Ω  0.8W D．24Ω  0.8W 【答案】C 【解析】BD．三只规格相同的灯泡串联时，它们的电阻相等，由串联电路的分压特点可知，三灯泡两端分得的电压相等，则每只灯泡两端的电压都为 由图像可知，当U=4V时，I=0.2A，由可得，每只小灯泡的电阻 故BD错误； AC．则每只小灯泡的实际电功率 P=UI=4V×0.2A=0.8W 故A错误，C正确。 2. 如图所示是甲乙两定值电阻的I-U图像，根据图像信息，下列说法正确的是（　　） A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 C．将甲和乙串联，若电流为0.2A，则甲、乙总功率为0.6W D．将甲、乙两导体并联接到电压为1V的电源上时，干路中的电流为0.2A 【答案】C 【解析】A．由图像可知，当甲、乙两端电压都为2V时，I甲=0.4A，I乙=0.2A，I甲>I乙，由公式的变形式可知，电压一定时，电路中电流越大，导体电阻越小，所以R甲<R乙，故A错误； B．电阻是导体本身的一种特性，影响导体电阻的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度，电阻的大小与两端的电压无关，所以导体两端的电压为零时电阻并不会也变为零，故B错误； C．将甲、乙两导体串联，电流为0.2A，根据串联电路中电流特点可知通过甲、乙的电流均为0.2A。根据图像可知，当通过甲、乙的电流均为0.2A时，甲、乙两端的电压分别为1V和2V，根据串联电路的电压特点可知总电压为 则甲、乙总功率为 故C正确； D．由并联电路电压的特点可知，当甲、乙两导体并联后接到电压为1V的电源上时，U甲=U乙=1V，由图像可知此时通过甲、乙两导体的电流分别为I甲=0.2A，I乙=0.1A，由并联电路中电流特点可知，干路中电流为 故D错误。 3. 一只标有“6.0V 0.6A”的灯泡，测得它的电压与电流之间的关系曲线如图所示。则以下法错误的是（　　） A．灯泡正常发光时的电阻为10Ω B．灯泡的电阻随电压的升高而增大 C．电压为2.0V时，根据P=UI可得灯泡的实际电功率为0.6W D．电流为0.2A时，由P=I2R可得灯泡的实际电功率为0.4W 【答案】D 【解析】A．灯泡正常发光时的电压为6.0V，通过的电流为0.6A，由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻为 故A正确，不符合题意； B．由图象可知，灯泡的电压为2V、4V时，对应的电流分别为0.3A和0.5A，由欧姆定律，对应的灯泡的电阻分别为 结合灯光正常发光时的电阻大小，故可知随着电压的升高，灯泡的电阻增大，故B正确，不符合题意； C．电压为2.0V时，灯泡的实际电流为0.3A，则灯泡的实际电功率 P1=U1I1=2.0V×0.3A＝0.6W 故C正确，不符合题意； D．假设灯泡电阻不变，电流为0.2A时，灯泡的实际电功率 P２=I流2R=(0.2A)2×10Ω＝0.4W 因灯泡的电阻随电压的升高而增大，此时灯泡的实际电流0.2A小于额定电流0.6A，灯泡的实际电压小于额定电压6V，所以此时灯泡的电阻小于10Ω，因此灯泡的实际功率小于0.4W，故D错误，符合题意。 4. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．电源电压为 8V B．定值电阻 R1 的阻值为 20Ω C．滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~10Ω D．此电路的最小总功率为 1.2W 【答案】D 【解析】A．分析电路可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器电阻变小时，电路中的电流变大，定值电阻的电压变大，滑动变阻器的电压变小，所以甲图像是R2的电压和电流的关系的图像，乙图像是R1的电压和电流关系的图像，由图像可知，当电流为0.2A时，R1和R2的电压分别为2V和4V，根据串联电路中电压的规律可知，电源电压为 故A错误； B．由图可知，当R1的电流为0.2A时，电压为2V，则定值电阻R1的阻值为 故B错误； C．当电路中电流最小为0.2A时，滑动变阻器的电阻最大，此时R2的电压为4V，所以滑动变阻器的最大电阻为 所以滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~20Ω，故C错误； D．整个电路的电压一定，根据公式可知，当电流最小时电路功率最小，由图可知，最小电流为0.2A，所以最小功率为 故D正确。 5. 额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（　　） A．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．通电时间越长，这三个用电器的额定功率越大 D．电热水壶消耗的电能一定最多 【答案】B 【解析】ABC．由图像知额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时，在相同时间内，电热水壶消耗的电能最多，电烤箱其次，电饭锅消耗的电能最少，根据知，电热水壶的额定额定功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小，额定功率是用电器正常工作时的电功率，不会改变；电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时，电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小，根据 可知通过电饭锅的电流最小，故B正确，AC错误； D．由可知，用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关，因不知道通电时间，则无法比较产生热量的多少，故D错误。 6. 如图甲所示，电源电压恒为4.5V。图乙是通过小灯泡L的电流I与其两端电压U的关系图像。闭合开关S后，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是（　　） A．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 B．定值电阻R的阻值为15Ω C．此时小灯泡L的电功率为0.9W D．通电10s整个电路消耗的电能为90J 【答案】B 【解析】由电路图可知，L与R串联，电流表测电路中的电流。 A．由图像可知，灯泡的电流与其两端电压的关系图线是一条曲线，所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，故A错误； B．由图像可知，电流表的示数为0.2A时，灯泡两端的电压 由串联电路的电压特点可知，电阻R两端的电压 由欧姆定律得，电阻R的阻值 故B正确； C．此时小灯泡L的电功率 故C错误； D．通电10s整个电路消耗的电能 故D错误。 7. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两元件的电流与电压都成正比 B．甲元件是一个阻值为10Ω的定值电阻 C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲乙的功率之比为P1：P2=1：4 【答案】C 【解析】A．由图像可知，甲的图像是经过原点的一条倾斜的直线，说明电阻甲的电流和电压成正比，但乙的图像不是经过原点的倾斜的直线，说明电阻乙的电流和电压不成正比，故A错误； B．由图可知，甲为定值电阻，当电压为6V时，电流为0.3A，故甲的电阻为 故B错误； C．甲、乙并联在电路中时，甲和乙电压相等等于电源电压为2V，分析图像可知，甲和乙的电流分别为0.1A和0.2A，则干路电流为 故C正确； D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，由图可知，甲和乙的电压分别为4V和2V，则甲和乙的功率之比为 故D错误。 8. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6V B．该电路的最大功率为3.6W C．P在b端时，电阻R1的功率为0.1W D．P在b端时，该电路的总功率为0.5W 【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。 （1）滑片在a端时，只有定值电阻R1接入电路，电压表测电源两端电压， 由图乙所示图像可知，电源电压U＝6V，故A正确； （2）P在b端时，R2的阻值50Ω最大，由图乙可知此时电压表的示数U1＝1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流：I0.1A，则R1的阻值：R110Ω， 电阻R1的功率：P1＝U1I＝1V×0.1A＝0.1W，故C正确； 电路的总功率：Pb＝UI＝6V×0.1A＝0.6W，故D错误； （3）当滑片在a端时，电路中的总电阻最小，电路的功率最大，则 P大3.6W，故B正确。故选：D。 9. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的图像，将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压为________V。若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中，闭合开关S，电源电压变为6V时，通电10秒钟电流做的总功为________J。 【答案】 4 84 【详解】[1]如图乙所示，闭合开关S，R与L串联，电流表测量的是电路中的电流。当电流表示数为0.3A时，由图甲可知，R与L两端电压分别为3V、1V，则电源电压为 [2]若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中，闭合开关S，电源电压变为6V时，根据并联电路的电压规律可得，定值电阻R和灯泡L的两端电压相等均等于电源电压，由图甲可知，此时通过定值电阻R和灯泡L的电流分别为0.6A、0.8A，由于干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为 通电10秒钟电流做的总功为 10. 如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 　0.4　 W；′若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 　0.2　 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 　2：1　 。 【答案】0.4；0.2；2：1 【分析】根据图像，确定元件乙两端电压为2V时的电流，由公式P＝UI计算出实际功率； 根据图像确定甲、乙总电压为3V时甲的电流值和电压值，根据公式P＝UI计算出实际功率； 根据P＝UI计算出电路的总功率，求出前后两次的电功率之比。 【解答】解： 若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，甲、乙两端的电压均为2V，此时通过乙的电流为0.2A，根据P＝UI可知乙的实际功率是P乙＝U乙I乙＝2V×0.2A＝0.4W； 若甲、乙串联，则通过的电流相等，当电路的电流为0.2A时，甲两端的电压为1V，乙两端的电压为2V；根据串联电路电压的规律，电源电压为U电源＝1V+2V＝3V，符合题意，即当电源电压为3V时，电路中的电流为0.2A，根据P＝UI可知此时甲的实际功率为P甲′＝U甲′I甲′＝1V×0.2A＝0.2W， 根据P＝UI可知串联时电路消耗的总功率为P串′＝ U电源I甲′＝3V×0.2A＝0.6W， 把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，通过甲的电流为0.4A，根据P＝UI可知并联时甲的功率为P甲＝U甲I甲＝2V×0.24＝0.8W， 故甲和乙并联时的电路总功率为P并′＝ P甲+P乙＝0.8A+0.4W＝1.2W， 前后两次电路消耗的电功率之比为P并′：P串′＝1.2W：0.6W＝2：1。 故答案为：0.4；0.2；2：1。 11. 电阻R1与R2的I-U图像如图所示，当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是______Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是______A；此时电路的总功率为______W。 【答案】     10     0.7     1.75 【解析】电阻R2的电流与电压关系的图像是一条过原点的曲线，所以通过的电流跟它两端所加电压不成正比，当时，通过它的电流，由欧姆定律可得 电阻R1的电流与电压关系的图像是一条过原点的直线，所以通过的电流跟它两端所加电压成正比，当U1=1V时，通过它的电流，由欧姆定律可得 将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时，由图像中可知：R2电流为0.2A，通过R1的电流为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过干路的电流大约是 此时电路的总功率为 12. 将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像，则电源电压为________V，只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为________；再闭合开关S2后，电路的总功率为________。 【答案】     2     4     1.4W 【解析】观察图像可知，当小灯泡的电功率为1W时，根据公式P=UI可知，小灯泡两端的电压为2V，通过的电流为0.5A，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L，两端电压等于电源电压，故可知该电路中电源电压为2V。 由公式可知，小灯泡的电阻 开关S1和S2都闭合时，由图像可知，通过定值电阻的电流IR=0.2A，则电路中的总电流 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 故电路总功率 P=UI=2V×0.7A=1.4W 13. 如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。试问： (1)滑动变阻器的最大阻值是多少？ (2)开关S闭合时，该电路消耗的最小电功率是多少？ 解：(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2＝0.2 A，U2＝14 V， 滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝70 Ω。 (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1＝0.9 A， 电源的电压：U＝I1R1＝0.9 A×R1　①， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，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＝I2R1＋U2＝0.2 A×R1＋14 V　②， 因电源的电压不变，解①②可得：R1＝20 Ω，U＝18 V。 当电路中的电流最小时，电路消耗的电功率最小，P最小＝UI2＝18 V×0.2 A＝3.6 W。 题型六：电池容量问题 1. 我国航空公司规定：额定能量不超过0.1kW•h的个人用便携式电子设备及备用电池无需批准即可作为手提行李登上客机。以下设备不符合上述要求的是（　　） A．额定电压3.7V，电池容量2000mAh的电话手表 B．额定电压3.7V，电池容量6600mAh的手机 C．额定电压3.7V，电池容量30000mA﹣h的充电宝 D．额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑 【答案】C 【分析】根据W＝UIt计算电子设备存储的电能，根据允许携带的电子设备储的电能确定答案。 【解答】解：0.1kW•h＝100Wh，A、额定电压是3.7V、电池容量是2000mAh的电话手表储存的电能：W＝UIt＝3.7V×2000×10﹣3Ah＝7.4Wh＜100Wh，故A符合；B、额定电压是3.7V、电池容量是6600mAh的手机储存的电能：W＝UIt＝3.7V×6600×10﹣3Ah＝24.42Wh＜100Wh，故B符合；C、额定电压是3.7V、电池容量是30000mAh的充电宝储存的电能：W＝UIt＝3.7V×30000×10﹣3Ah＝171Wh＞100Wh，故C不符合；D、额定电压14.4V，电池容量6000mAh的笔记本电脑储存的电能：W＝UIt＝14.4V×6000×10﹣3Ah＝86.4Wh＜100Wh，故D符合。故选：C。 2. 一款具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如表，对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%。甲手机电池充满电储存的电能为　 　 kW•h，图中甲手机正对乙手机充电，此时甲手机相当于　　 （填“电源”或“用电器”），按最大输出功率最多能对乙手机充电　 　 h。 充电功率 210W 标称电压 4V 电池容量 5000mA•h 【答案】0.02；电源；0.25。 【分析】（1）由表格数据可知标称电压和电池容量，根据W＝UIt求出甲手机电池充满电储存的电能，手机对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%，根据P求出甲手机按最大输出功率对乙手机充电时的最多充电时间；（2）电路中，消耗电能的装置是用电器，提供电能的装置是电源。 【解答】解：（1）甲手机电池充满电储存的电能：W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×1h＝20W•h＝0.02kW•h， 因手机对外充电时最大输出功率为40W，最多能输出总电能的50%， 所以，据P可得，甲手机按最大输出功率对乙手机充电时，最多充电时间： ； （2）甲手机对乙手机充电时，甲手机提供电能，相当于电源。 故答案为：0.02；电源；0.25。 【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用和电路的组成，从表格中获取有用的信息是关键。 3. 充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。 （1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是　 　。 型号 V8 输入 5V 1500mA 容量 8000mA·h 输出 5V 100mA （2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电　 　h。（该充电宝转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%） 【答案】（1）7.5W （2）5.25 充电宝输入功率：P输入＝UI＝5V×1.5A＝7.5W； W输出＝ηW输入＝ηP输入t＝70%×7.5W×5×3600s＝9.45×104J， 由可知，此时充电宝能给该小风扇供电的时间：＝＝1.89×104s＝5.25h。 项目 指标参数 工作电压 20V 电池容量 2500mAh 清扫功率 25W 4. 随着科技进步，智能扫地机器人功能越来越强大，不仅能实现洗拖一体化，还能自动躲避障碍物和规划清扫区域。扫地机器人“小黑”铭牌上的部分参数如表。 （1）“小黑”在清扫时，主要将电能转化为___________能。 （2）“小黑”清扫过程中的工作电流___________。（3）“2500mAh”是指工作电压下，以2500mA的电流，电池能持续供电1小时。请求出充满电时电池储存的能量___________。【答案】机械能     1.25A     180000 题型七：伏安法测量小灯泡额定功率实验探究 1. 一只灯泡的额定电压为220V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是（　　） A．接入220V电路中使之正常发光，再与有标记的灯泡比较亮度进行判断 B．在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式P进行计算 C．接入220V电路中，测出通过灯泡的电流强度I，再用公式P＝UI进行计算 D．直接与其它标有220V的灯泡从外观上比较确定 【答案】C 【分析】A、用肉眼判断亮度的强弱，误差较大。故不是最佳方案。B、灯丝的电阻与温度有关，电阻随温度的升高而增大。C、在额定电压下测出额定电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率。故本选项为最佳方案。D、从外观上比较误差也较大。故不是最佳方案。 【解答】解：A、D用肉眼观察比较，误差较大。都不是最佳方案。B、因为灯丝的电阻与温度有关，所以在实验室用伏安法测出灯丝的电阻与灯泡正常发光时的电阻不同，算出的功率也不是灯泡正常发光时的额定功率。本方案不是最佳方案。C、灯泡的额定电压是220V，将灯泡接入220V的电路中，测出灯泡的电流，再用电功率公式求出其功率，即为灯泡的额定功率。故选：C。 【点评】本题考查的是灯泡额定功率的测量方法，要注意灯丝的电阻与温度有关、灯泡额定电压下的功率才是它的额定功率。 2. 在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大了 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 【答案】C 【解答】解：A、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意。B、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；D、如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意。故选：C。 【点评】对于出现的电路故障问题，首先从电压表、电流表、滑动变阻器的连接上考虑，如果不是连接问题，可能是元件规格问题。要考虑电压表量程、电流表量程、滑动变阻器规格、电源电压等。 3. 如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P＝UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。 【解答】解：A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I； B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U．根据欧姆定律和并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I1＝I，则小灯泡电功率的表达式是P＝UI1＝U（I）； C、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率； D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1＝U﹣U2，通过小灯泡的电流表达式为I，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I。故选：C。 【点评】测量功率实际上就是电压和电流的测量，要求理解串并联电路中电压和电流的规律，并会在实际电路中应用。 4. 小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。 【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故不符合题意； B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意； C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0IU0，故符合题意； D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该不符合题意。故选：C。 【点评】本题考查了测灯泡额定功率问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错。 5. 小科根据图甲所示的电路图连接实物图，测“小灯泡的电功率”，乙图为小灯泡电流、电压的变化曲线图。已知小灯泡的额定电压为2.5伏，电源电压恒为4.5伏。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片P应位于最右端 B．由乙图可知，该小灯泡的额定电功率为0.5瓦 C．为减小实验误差，应将每次计算得到的电功率求出平均值 D．乙图为曲线而不是直线是因为小灯泡电阻会随温度升高而减小 【答案】B 【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处； （2）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率； （3）灯泡在不同电压下的电功率不同； （4）灯丝电阻随温度升高而增大。 【解答】解：A、为了保护电路，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，即最左端，故A错误； B、由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W，故B正确； C、灯泡在不同电压下的电功率不同，求电功率的平均值没有意义，故C错误； D、由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大，故D错误。故选：B。 【点评】本题测“小灯泡的电功率”实验，考查了注意事项、功率的计算和影响电阻大小因素等知识，属于实验基本能力考查。 6. 如图甲所示电路的电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A．电压表测的是小灯泡两端的电压 B．电流表示数为0.4安时，小灯泡的电阻是25欧 C．电压表示数为2.5伏时，小灯泡的功率是1.25瓦 D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25瓦 【答案】D 【分析】A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；B、由图象知，当电流为0.4A时，对应的电压为1V，由欧姆定律得出灯的电阻； C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律得出灯的电压，由图知此时通过灯泡的电流，根据P＝UI得出小灯泡的功率；D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流，根据串联电路电压的规律求出变阻器的电压，根据P＝UI求出变阻器的功率。 【解答】解：A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误；B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得，灯的电阻：RL2.5Ω，故B错误；C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律可得灯两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从图中获取有效的信息。 7. 如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是(　　) A.电压表测的是小灯泡两端的电压 B.电流表示数为0.4A时，小灯泡的电阻是25Ω C.电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W 【答案】D 【解析】A.由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误； B、由灯泡的I-U图像可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得此时灯的电阻：RL==2.5Ω，故B错误； C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′=U-U滑′=3V-2.5V=0.5V，由灯泡的I-U图像可知此时电流为0.3A，则小灯泡功率为：PL′=UL′IL′=0.5V×0.3A=0.15W，故C错误； D、小灯泡正常发光时，小灯泡的电压等于额定电压2.5V，由图像可知此时电路中的电流为0.5A，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压为：U滑″=U-UL″=3V-2.5V=0.5V，则滑动变阻器的功率：P滑″=U滑″I″=0.5V×0.5A=0.25W，故D正确。 8. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 （2）小虞同学正确连接电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，接下来他移动滑动变阻器的滑片，观察到小灯泡始终不亮，电流表示数会变化、但电压表示数始终为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯泡L或滑动变阻器R上，则故障原因是　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，这时眼睛应该看着　 　 （填“电流表”或“电压表”）；当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 【答案】（1）B； （2）小灯泡L短路； （3）电压表；0.6。 【解答】解：（1）本问考查串联电路的分压原理及欧姆定律的应用。确定电路状态：小灯泡与滑动变阻器串联，电源电压为6V。当小灯泡正常发光时，其两端电压为额定电压2.5V，电路中电流约为0.3A。计算变阻器分压：根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压U滑＝U电源−U灯＝6V−2.5V＝3.5V。计算所需阻值：根据欧姆定律 R，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为 R滑11.7Ω。筛选器材：器材A“10Ω 2A”：最大阻值10Ω，10Ω 小于所需11.7Ω，排除。器材C“50Ω 0.2A”：允许最大电流0.2A小于灯泡额定电流0.3A，可能烧坏变阻器，排除。器材B“20Ω 1A”：阻值和允许电流均满足要求，故选B。 （2）分析电流表：电流表有示数，说明电路是通路，不存在断路情况。分析电压表与灯泡：电压表测量灯泡两端电压，示数为零，且灯泡不亮。在通路的情况下，如果灯泡断路，电压表会串联在电路中测电源电压，会有示数；如果灯泡短路，灯泡两端相当于导线，电压为零，且无电流流过灯丝（或被短接），灯不亮。结论：综合判断，故障原因为小灯泡短路。 （3）确定观察对象：测量小灯泡额定功率，必须使小灯泡在额定电压下工作。因此，调节滑片时，眼睛应注视电压表，直到电压表示数为2.5V为止。读取电流值：观察图乙电流表，接线柱接的是“﹣”和“0.6”，说明量程为0∼0.6A，分度值为0.02A。指针指在0.2A后第2个小格，读数为0.24A。 计算功率：根据电功率公式P＝UI，代入额定电压2.5V和实测电流0.24A进行计算：P额＝U额×I额＝2.5V×0.24A＝0.6W。 9. 图甲为“测量小灯泡的电功率”的实物图，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）图甲有根导线连接错误。请在这根导线上打“×”用笔画线代替导线，将其改正； （2）改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮。电压表和电流表均无示数，经检测电路中只有一处故障，原因是下列选项中的　 　 （填字母）； A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。此时电流表的示数如图丙所示，由此可知小灯泡的额定功率为　 　 W； （4）换用不同规格的小灯泡后，调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，图丁是作出的小灯泡I﹣U图像。关于小灯泡的功率与通过其电流的平方的关系，下列所示的图像中最合理的是　 　 。 【答案】（1） ； （2）D； （3）A；0.6； （4）B。 【解答】解：（1）原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）A、若灯泡短路，电流表有示数，电压表没有示数，故A不符合题意； B、若灯泡断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，故B不符合题意； C、若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表也有示数，故C不符合题意； D、若滑动变阻器断路，整个电路断路，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，两表没有示数，故D符合题意； 故选：D； （3）电压表指针如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.7V；小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定电功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故这时应该向左（A）端移动滑动变阻器的滑片； 当灯泡两端电压为2.5V时，由图丙可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A； 通过灯泡的额定电流为0.24A，则小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W； （4）根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，根据丁图知，灯的电阻随电流变大而变大，则电流增大时灯泡消耗的功率增大得更多，所以P与I2的关系图线应向上弯曲，故选B。 10. 小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材：电源（电压恒为4.5V）、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关、导线若干。 （1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片P向左移动时，灯泡变亮。 （2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　 　 。 （3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I﹣U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　 　 。 （4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻（阻值10Ω），继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V并说明理由：　 　 。 【答案】（1） ； （2）小灯泡断路； （3）0.625W； （4）能。因为当定值电阻两端电压为3.0V时，所需滑动变阻器的阻值为5Ω，小于其最大阻值20Ω。 【解答】解：（1）将电流表的“3V”接线柱与滑动变阻器的“A”接线柱用导线连接在小灯泡右端的接线柱上。 （2）故障分析：电流表无示数，说明电路断路；电压表有较大示数，说明电压表两端到电源两极是连通的。电压表并联在灯泡两端，故故障为小灯泡断路（或灯丝断了、灯泡与灯座接触不良等）。 （3）由图乙可知，当小灯泡两端的电压为额定电压 U额定＝2.5V时，通过它的电流为 I额定＝0.25A。 小灯泡的额定功率为：P额定＝U额定×I额定＝2.5V×0.25A＝0.625W。 （4）能达到。理由：当定值电阻两端的电压为UR＝3.0V时，电路中的电流为I0.3A。此时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U−UR＝4.5V−3.0V＝1.5V。 滑动变阻器需要接入电路的电阻为R滑5Ω。 因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，而 5Ω＜20Ω，所以可以通过调节滑动变阻器使电压表示数达到3.0V。 11. 测量小灯泡电功率。 (1)小明在测量额定电压为2.5 V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。 ①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。 正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器_______。 ②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值________(填“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。 ③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8 Ω时，小灯泡的实际功率________(填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。 (2)小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤。 ①将____________________(填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”)，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为______，灯泡正常发光； ②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置_______________(填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)，读出电表的示数U或者I； ③小灯泡L2的额定功率表达式为P额＝__________。 【答案】(1) ①如图所示 右 断路 ②变小 0.4 1 ③大于 （2）①电流表串联在b点 ②保持不动 ③U额 【解析】（1）①灯泡和电流表串联接入电路，电压表应与灯泡并联；闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最右端；闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，说明电路断路，则电路出现的故障可能是滑动变阻器断路； ②小灯泡L1的额定电压为2.5V，电压表接入电路的量程为0～3V，每一小格表示0.1V，读图可知此时灯泡两端电压为2V，灯泡两端电压小于额定电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压太大，由串联电路分压原理可知此时滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以应使滑动变阻器连入电路的阻值变小；电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.4A；小灯泡的额定功率为：P=UI1=2.5V×0.4A=1W； ③小灯泡正常发光时的电阻：R1=U1/I1=2.5V/0.4A=6.25Ω，灯泡的电阻随温度的升高而增大，灯泡的功率越大，灯泡的温度越高，当小灯泡的电阻为8Ω时，此时灯泡的电阻大于灯泡正常发光时的电阻，所以灯泡的实际功率大于额定功率； （2）①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S1，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测通过定值电阻的电流，并联电路各支路两端电压相等，当灯泡两端的电压为U额时灯泡正常发光，此时定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压，通过定值电阻的电流I0＝，所以应调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为；②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置保持不动，此时电流表测干路电流，读出电流表的示数I；③并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡的电流I2＝I－I0＝I－，小灯泡L2的额定功率表达式为P额＝U额I2＝U额。 12. 兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6 V，小灯泡L1的额定电压为3.8 V，正常发光时电阻约为10 Ω，滑动变阻器有规格为“10 Ω　1.5 A”的R1和规格为“20 Ω　1 A”的R2。 (1)为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处：________________。 (2)实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表________。 (3)更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5 V，正常发光时阻值约为8 Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是____________________。 (4)小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤： ①将滑动变阻器______调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点______，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。 ②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝__________。 【答案】 (1) 如图所示，开关处于闭合状态；（2）断路；（3）使灯泡L2正常发光；（4）①R1 2；②U额 【解析】(1)电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该用0～15 V，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于滑动变阻器连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。 (2)用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。 (3)灯泡L2正常工作时电流为I＝＝＝0.312 5 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为RP＝＝＝11.2 Ω＞10 Ω，所以，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光。 (4)闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2、R1、R2串联，电压表测量L2两端的电压，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为U额，将S1拨向触点1，L2、R1、R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1两端的电压，示数记为U，则此时电路电流为I＝＝，小灯泡L2的额定功率为P额＝U额I＝U额。 13. 在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小坤连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V。 （1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）。 （2）小坤合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。小坤分析后确定是灯泡的故障。若电流表有示数，电压表没有示数，可以判断灯泡短路 。（选填“短路”或“开路”） （3）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小坤向老师借了一只定值电阻R0（R0值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。 ①测量时，应闭合开关S和S1 ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为U额/R0 时，小灯泡正常工作； ②断开所有开关后，保持滑片位置不变，再将开关S和S2 闭合，读出电流表的示数为I； ③算出小灯泡的额定功率P额=3.8V×（I-3.8V/R0） （用I和R0等已知量表示）。 （4）同学们完成实验后，老师发现本实验中还存在缺陷，请指出 电压表无法精确测量3.8V电压 。 14. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整。（要求滑片向端移动时小灯泡变暗） （2）小明同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为_________V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向_________（选填“”或“”）端移动，使电压表示数为2.5V。 （3）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息可以计算出小灯泡的额定功率是_________W。 （4）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的。产生这一现象的原因是______________________________________________________。 （5）在完成该实验后，把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究_________（选填“A”或“B”）的关系。 A.电流与电阻 B.电流与电压 【答案】（1）见解析图。 （2）（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大 （5） 【解析】（1）滑片向端移动时小灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，应把滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示。 （2）由题图乙可知，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.0V，小于小灯泡的额定电压。为测小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，故变阻器两端的电压应减小，由串联分压规律可知，应减小变阻器连入电路的阻值，故应把滑片向端移动，直到电压表示数等于2.5V。 （3）由题图丙可知，小灯泡两端电压等于额定电压2.5V时，对应的电流是0.3A，小灯泡的额定功率。 （4）由于小灯泡的电阻随温度升高而增大，因此测出的小灯泡的电阻是变化的。 （5）把小灯泡换成定值电阻，改变电阻两端电压并测出通过电阻的电流，可以探究电流与电压的关系。故选B。 15. 小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。 （1）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是________________________________； （2）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，读数是________A，根据表中数据可归纳得出结论：________________________________； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 （3）小华在仔细分析数据时，发现有一组数据是错误的，则错误数据是第________次； （4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验，得出实验数据如图丙所示。若在10Ω电阻换下后，更换15Ω的电阻重新实验，需要将滑动变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数为________V； （5）另一小组实验时发现电流表已损坏，于是找来了一个阻值为的定值电阻设计了如图丁所示电路，测出了额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变，请将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为； ②只闭合开关S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为； ③小灯泡的额定功率________________（用U、、、表示）。 【答案】（1）R断路 （2）0.30 当电阻一定时，电流与电压成正比 （3）1 （4）左 2 （5） 【解析】（1）由图甲可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路的电流，当移动滑片发现，电流表无示数，可能是电路断路，电压表有示数，电压表被串联在电路中，说明电压表与电源是相通的，则与电压表并联的支路之外电路是连通的，所以出现故障的原因可能是定值电阻R断路。 （2）由图乙可知，电流表是小量程接入电路中，分度值是0.02A，其示数是0.30A。由表中数据可知，定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可归纳得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）根据表格数据可求出实验使用的定值电阻的阻值大小为 滑动变阻器的规格为“20Ω2A”可知变阻器的最大电阻为20Ω，电源电压恒为3V，由欧姆定律电路的最小电流为，故错误的数据是第1组。 （4）在探究电流与电阻关系时，电阻两端保持电压不变，则电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之比不变，根据串联分压原理，现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器阻值也应该变大，所以滑片P向左侧移动；结合图丙分析电压表示数大小应为 （5）①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为U额； ②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1； ③在①中，只闭合S、S2，灯泡与变阻器串联，移动滑片P，使电压表的示数为U额，灯泡正常发光；在②中，只闭合S、S1，保持滑片P不动，电压表的示数为U1，R0和滑动变阻器串联，根据串联电路分压原理有，滑动变阻器的电阻为 由于滑动变阻器的电阻不变，根据串联电路电流和电压特点，灯泡的额定电流为，小灯泡的额定功率为 16. 如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻在10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， ___________ (填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像，如图乙所示。根据图像可得小灯泡的额定功率为_________W。研究发现，通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比，原因是___________________________。 （4）在测量小灯泡电功率的拓展实验中，电流表坏了，他们找来一个阻值合适的定值电阻，设计了如图丙所示电路图，操作步骤如下： ①断开，闭合，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； ②____________________________________，断开，闭合，记下此时电压表示数为U。 小灯泡额定功率的表达式(用､U和表示)。 【答案】（1）如图所示 （2）小芳 （3）0.625 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 （4）保持滑动变阻器滑片的位置不变 【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻在10Ω左右，故小灯泡的额定电流大约为0.25A，故电流表选用的量程应为0~0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路。 （2）电流表指针几乎不动，说明电路中存在断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，故障是与电压表并联的部分断路，则故障可能是小灯泡断路，所以小芳排除故障的操作是正确的。 （3）小灯泡额定电压为2.5V，由题图乙可知小灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，不是定值，因此通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比。 （4）①利用电压表和一个定值电阻测量小灯泡的额定功率，先断开，闭合，移动滑动变阻器的滑片P，使得电压表示数等于小灯泡的额定电压；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开，闭合，此时电压表测的是和小灯泡两端的总电压，则两端的电压，通过的电流。小灯泡额定功率的表达式。 17. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。    （1）通过估算，滑动变阻器应选择_________（选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗； （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是_____________________________________________； （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为_________；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________。 【答案】（1） 如解析图 （2）灯泡断路 （3）2.2 A 0.5 【解析】（1）灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为， 电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V， 由欧姆定律知道，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2。 滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图    （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。 （3）P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V。 因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。 根据图丙信息知道，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是。 18. 小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变）滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。 （1）该实验的原理是P＝UI； （2）小珍连接电路时，开关处于_________状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最_________（选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关S，将S1拨到触点_________（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为_________V； （4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为_________V，通过计算可知小灯泡的额定功率是_________W。 【答案】（2）断开 右 （3）a 2.5 （4）6.5 1 【解析】（2）为了避免连线错误而烧坏电路元件，小珍连接电路时，开关应处于断开状态。为了保护电路，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处，即最右端。 （3）为测量小灯泡额定功率，需要使小灯泡两端的电压为额定电压，因此闭合开关S，应将S1拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光。 （4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，即触点b，此时电压表测灯泡与定值电阻R0的总电压，由图乙知，电压表使用0﹣15V量程，分度值0.5V，其示数为6.5V，由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流，则小灯泡的额定功率。 19. 小强在进行“测定小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤： （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整； （2）连完电路后闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_________（选填“左端”或“右端”）。连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮；电流表有示数电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是___________________________； （4）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________端移动； （5）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是_________W。 【答案】（1）如解析图 （2）右端 （3）灯泡短路 （4） 左 （5）0.5 【解析】（1）测定小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器一上一下串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，灯泡的额定电压，所以应使用量程，如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大值右端。 电流表有示数，电压表示数为零，则可能是灯泡短路或电压表断路，又灯泡始终不亮，所以故障原因是灯泡短路。 （3）小灯泡的额定电压为，由图乙电压表分度值，示数为，低于额定电压，要使灯泡正常发光，应减小变阻器的阻值，将滑片向左端滑动，直到电压表的示数为。 （4）由图丙，电流表使用量程，分度值，灯泡正常发光时电流表示数为，所以灯泡的额定功率为。 20. 在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示。    （1）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整要求导线不能交叉； （2）正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为_________V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为； （3）小丽同学移动滑片P，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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W； （4）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为_________； （5）小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是___________________________。 【答案】（1）如解析图 （2） 1.5 左 （3） 0.5 （4）10 （5）灯丝的阻值不是定值，会随温度的变化而变化 【解析】（1）变阻器按一下一上接入电路，电压表与灯并联，电流表串联在电路中，如下所示： （2）灯在额定电压下正常发光，正确操作后，小明同学闭合开关，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数（如图乙所示)为1.5V。 若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向，就要减少变阻器的电压，所以应将图甲中滑片P向左端移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）绘制成图丙所示的I-U图像，灯的额定电压下的电流为0.2A，根据图像信息，小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （4）由欧姆定律可知，灯正常发光的电阻为 根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为4.5V-2.5V=2V 根据分压原理，该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 （5）探究电流与电压的关系时要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故小明立刻说明无法完成此实验。 21. 小科同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图1所示，电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）用笔画线代替导线，连接完整如图1所示的实物电路。 （2）将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处，闭合开关，随后移动滑片P到某处时，电压表示数如图2所示，若小科想测量小灯泡的额定功率，应　　 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。 （3）多次测量，根据记录的数据，得到通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图3，根据图像提供的信息，小灯泡的额定功率为　　 W。 （4）由于电压表的实际内阻并非无穷大，工作时有微弱的电流通过。实验中灯泡两端电压达到额定电压时，小灯泡额定功率的测量值　　 真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）；（2）减小；（3）0.5；（4）大于。 【分析】1.电路连接：在做“测定小灯泡电功率”的实验中电流表串联在电路中测量流过灯泡的电流，电压表并联在灯泡两端测量灯泡两端的电压，结合电源为2节干电池可知电压表选用0～3V量程即可，据此完成电路连接。 2.电表读数：能够准确读取电压表的示数。电路动态分析：理解串联电路的分压原理，并能根据实验要求（使灯泡电压达到额定电压）判断如何调节滑动变阻器。 3.数据处理与计算：能从I﹣U图像中读取特定电压下的电流值，并运用电功率公式P＝UI进行计算。 4.误差分析：理解伏安法测功率中，由于电表内阻非理想（电压表分流或电流表分压）所导致的系统误差，并能判断测量值与真实值的大小关系。 【解答】解：（1）在做“测定小灯泡电功率”的实验中电流表串联在电路中测量流过灯泡的电流，电压表并联在灯泡两端测量灯泡两端的电压，结合电源为2节干电池可知电压表选用0～3V量程即可，据此完成电路连接。 （2）读取图2中电压表的示数。电压表选择的量程是0∼3V，分度值为0.1V，所以示数为1.8V。小灯泡的额定电压为2.5V。当前电压1.8V小于额定电压2.5V。要使小灯泡两端的电压增大到2.5V，根据串联电路的分压原理，需要减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻。 （3）额定功率是在额定电压下工作时的功率。小灯泡的额定电压U额定＝2.5V。在图3的I﹣U图像中，找到横坐标为2.5V的点，该点对应的纵坐标（电流）为 I额定＝0.2A。根据电功率公式P＝UI，计算小灯泡的额定功率：P额定＝U额定×I额定＝2.5V×0.2A＝0.5W。 （4）该实验采用的是电流表外接法。电压表测量的是小灯泡两端的电压U测，这个值是准确的。电流表测量的是干路电流，即通过小灯泡的电流IL和通过电压表的电流IV之和。所以电流表的示数I测＝IL+IV。由于电压表内阻不是无穷大，所以会有电流IV流过，即IV＞0。因此，电流表的测量值I测大于通过小灯泡的真实电流IL。功率的测量值P测＝U测×I测，功率的真实值P真＝U测×IL。因为I测＞IL，所以P测＞P真。测量值大于真实值。 【点评】本题是电学实验中的经典题型，全面考察了学生对伏安法测功率实验的理解。 22. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）连接电路时，滑动变阻器应该滑到 　　 端（填“A”或“B”）。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 　 　 （填“电流表”或“电压表”），移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0　 W。 （3）现有规格为A：“10Ω 2A”、B：“20Ω 1A”和C：“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 　 　 （填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。 【答案】（1）B；（2）电压表；0.56；（3）B。 【分析】（1）考查实验安全操作。为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。 （2）考查实验调节过程和功率计算。测量额定功率的核心是使灯泡两端电压达到额定电压，因此调节时应观察电压表。然后根据额定电压和对应的额定电流，利用公式P＝UI计算额定功率。 （3）考查滑动变阻器的选择。选择依据有两个：一是允许通过的最大电流必须大于电路中的最大工作电流；二是最大阻值必须足够大，以保证能将灯泡两端的电压调节到额定电压。 【解答】解：（1）在连接电路时，为防止闭合开关瞬间电流过大损坏电路元件，滑动变阻器的滑片应置于其最大阻值处。根据图甲的接法，滑片应滑到 B 端。 （2）闭合开关后，小灯泡发光很暗，说明其两端电压低于额定电压。为了使小灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器，使其两端电压达到额定电压2V。因此，在移动滑片的过程中，眼睛应该看着 电压表，直到其示数为2V为止。当小灯泡正常发光时，电压为 U额＝2V。此时，由图乙可知，电流表选用0～0.6A量程，其示数为I额＝0.28A。 所以，小灯泡的额定功率为：P额＝U额×I额＝2V×0.28A＝0.56W。 （3）选择滑动变阻器需要满足两个条件： ①允许通过的最大电流应大于电路中的工作电流。小灯泡的额定电流为0.28A，而C选项“50Ω 0.2A”允许的最大电流为0.2A，小于0.28A，故排除C。 ②最大阻值应能使灯泡两端电压调节至额定电压。当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U电源−U额＝6V−2V＝4V。此时滑动变阻器接入电路的电阻为R滑14.3Ω。 这意味着所选滑动变阻器的最大阻值必须大于14.3Ω。 A选项“10Ω 2A”的最大阻值为10Ω，小于14.3Ω，不满足要求。 B选项“20Ω 1A”的最大阻值为20Ω，大于14.3Ω，且允许的最大电流1A也满足要求。因此，应选择 B 【点评】本题是典型的“伏安法测小灯泡电功率”的实验探究题，综合考查了电路连接规范、实验操作、电表读数、电功率计算以及实验器材的选择。 23. 小安在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡L的额定电流为0.5A，电源电压可调，滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。 （2）将电源电压调为4V，开关S闭合后，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是 　 　 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时，电压表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 　 　 W。 （4）小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡，用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V，为了顺利完成实验，则电源电压的调节范围为 　 　 。 【答案】（1）如上图所示；（2）灯短路；（3）1.25；（4）2V～5V。 【分析】（1）根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定下面接入的接线柱； （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关S后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的支路可能短路； （3）要使灯泡正常发光，通过灯泡的电流应等于其额定电流，若电流过小，则应减小滑动变阻器的阻值，即向左调节；根据电压表选用量程确定分度值读数；根据P＝UI算出小灯泡的额定功率； （4）根据串联电路的规律和分压原理分析。 【解答】解：（1）根据使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，确定将下面的左边的接线柱与灯泡串联接入电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关S后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的支路可能短路，即灯短路； （3）排除故障后，将电源电压调为4.5V，闭合开关S，移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.3A，为使小灯泡正常发光，达到额定电流0.5A，应减小滑动变阻器的阻值，该将滑片向左调节。 当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图丙所示，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W； （4）用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代灯泡，用该装置探究了电流与电阻的关系，设定不变的电压值为2V，根据串联电路的分压规律可知，电阻越大，分担的电压越大，当接入20Ω的电阻，滑动变阻器阻值调到最大值时，电源电压是最大的，根据串联电路的分压规律可知，R：R'＝2V：U'，则滑动变阻器两端的最大电压为：U'2V2V＝3V， 根据串联电路的电压特点可知，电源的最大电压为：2V+3V＝5V； 滑动变阻器阻值调到零时，电源电压是最小的，电源电压等于定值电阻两端电压，为2V，故电源电压可设定的范围可以为2～5V。 【点评】本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了连接实物图、电路故障的判断、电表读数、电功率的计算，综合性较强，有一定的难度。 强化训练 【基础强化】 1. 下列关于电功、电功率的说法中正确的是( ) A.千瓦和千瓦时都是电功率的单位 B.用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少 C.对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的 D.通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大 【答案】C 【解析】A.千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故A错误；B.用电器消耗的电功率越小，但电流做的功不一定越少，因电流做功还与通电时间有关，故B错误；C.对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的，实际电压越大，其消耗的实际功率越大，故C正确；D.因为通电时间未知，所以由可知，通过用电器的电流做功越多，但用电器的功率不一定越大，故D错误。 2. 小夏用笔记本电脑学习微课程，电脑正常工作时电功率为P1；一段时间后电脑电量降低，开启“节电模式”，电功率为P2；接着对电脑充电，充电功率为P3，电池电量不断增加，则(　　) A.P1>P2>P3 B.P1<P2<P3 C.P2<P1<P3 D.P1=P2=P3 【答案】C 【解析】由题意可知，电脑正常工作时电功率为P1，开启“节电模式”的电功率为P2，由可知，电脑电量W一定，工作时间变长时电功率变小，则P2＜P1，对电脑充电时，电脑充电时正常工作且电池电量百分比不断增大，则P1＜P3，即P2＜P1＜P3， 3. 额定电压均为220V，额定功率均为1000W的电暖器和洗衣机，两者正常工作时，下列说法正确的是（ ） A.电流对两者做功一样快 B.通过电暖器的电流更大 C.相同时间内，两者产生的热量一样多 D.相同时间，电暖器消耗的电能更多 【答案】A 【解析】已知电暖器和洗衣机的额定电压均为U=220V、额定功率均为P=1000W，且均正常工作，此时实际功率等于额定功率，即P实=P额=1000W。电功率是表示电流做功快慢的物理量，两者实际功率相等，因此电流对两者做功的快慢相同，故A正确；根据公式可知，两者、均相等，因此正常工作的电流也相等，故B错误；电暖器是纯电阻用电器，电能全部转化为内能（热量）；洗衣机是非纯电阻用电器，电能主要转化为机械能，只有少部分转化为内能，相同时间内，两者消耗的电能相同（），但电暖器产生的热量远多于洗衣机，故C错误；根据电功公式可知，两者相等、工作时间相等，因此消耗的电能一定相等，故D错误。故选A。 4. 有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ） A. 甲电热水壶两端的电压较高 B. 电流通过甲电热水壶做功较快 C. 通过两个电热水壶的电流相等 D. 相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多 【答案】B 【解析】A、两电热水壶的额定电压相同，且都正常工作，所以它们两端的电压相等，故A错误。B、甲的额定功率大于乙的额定功率，且都正常工作，根据电功率的物理意义可知，电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确。C、两电热水壶的额定电压相同，都正常工作时，甲的额定功率大，根据P=UI可知，通过甲的电流大，故C错误。D、两个电热水壶都正常工作时，通电时间相同，甲的额定功率大，根据W=Pt可知，甲消耗的电能多，故D错误。 5. 关于电流做功，下列说法中正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，通电时间越长，电流做功就越多 B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做功是电能转化为其他形式的能的过程 D．电流做功是电能转化为内能的过程 【答案】C 【分析】解答本题应掌握：电流做功的公式W＝UIt，则分析公式可知决定电功的因素；同时掌握电流做功中能量转化的方向。 【解答】解：电流做功W＝UIt，即电流做功与电压、电流及通电时间有关，仅知道其中的两个量，在另一个量不确定的情况下，不能判断做功的多少，故A、B错误；电流做功中消耗了电能，转化为了其他形式的能，而并不只是内能；故C正确，D错误；故选：C。 【点评】本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向，应注意分析能量关系。 6. 两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（ ） A.都正常工作时，甲比乙亮 B.甲一定比乙亮 C.乙一定比甲亮 D.都正常工作时，乙比甲亮 【答案】A 【解析】（1）当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率；比较额定功率即可比较灯泡的亮度；已知，甲灯的额定功率为40W，乙灯的额定功率等于25W；所以正常发光时，甲比乙亮。故A正确。D错误；（2）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，而甲、乙两灯的实际功率没法比较；所以，不能确定甲、乙的亮度，故BC选项是错误的。D、由W=Pt可知，用电器消耗的电能由其功率和通电时间有关，故D错误。 7. 标有“ ”、“ ”、“ ”、“ ”四种规格的灯泡，若都在正常工作，其中最亮的灯是（　　） A．“ ” B．“ ” C．“ ” D．“ ” 【答案】D 【解析】四个电灯都正常工作，即为每个电灯得到的电压都是额定电压，功率都为额定功率，故“36V 60W”规格的灯泡的功率最大，亮度最亮，故ABC不符合题意，D符合题意。故选A。 8. 小明利用如图所示的电路进行实验，闭合开关S后，甲､乙两灯并联均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（ ） A.两灯均正常发光时，甲灯功率大于乙灯功率 B.两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻 C.若将两灯串联在该电路中，甲灯两端电压比乙灯两端电压大 D.若将两灯串联在该电路中，乙灯将比甲灯亮 【答案】C 【解析】甲､乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，说明甲灯的功率大于乙灯的功率，故A正确；两灯并联，所以两灯两端的电压相等，两灯均正常发光时，甲灯的功率较大，由可知，甲灯的电阻较小，即甲灯电阻小于乙灯电阻，故B正确；甲灯电阻小于乙灯电阻，若两灯串联，则通过两灯的电流相等，由可知，此时乙灯两端电压较大，由可知，此时乙灯的实际功率较大，所以乙灯比甲灯亮，故C错误，D正确。故选C。 9. 标有“”的灯泡，通过它的电流与其两端电压的关系图像如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是（ ） A.此时该灯泡的电阻为24Ω B.此时通过定值电阻的电流为0.25A C.此时电路的实际总功率为1.2W D.此时灯泡的额定功率为0.8W 【答案】C 【解析】灯泡与定值电阻串联时，通过两者的电流相等，电源电压等于两者两端电压之和，由可得，，即，由题图可知，当时符合，故B错误；此时该灯泡的电阻，故A错误；此时电路的实际总功率，故C正确；额定电压下用电器的功率为额定功率，灯泡的额定功率为1.5W，故D错误。故选C。 10. 两只电水壶，甲标有“220V，800W“，乙标有“220V，1000W“，甲水壶装水800g，乙水壶装水1000g，两水壶正常工作10分钟，各自把水烧开。若此过程中电流通过甲水壶做功记为W甲，通过乙水壶做功记为W乙 则（　　） A．W甲≥W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＝1.25W乙 【答案】B 【分析】已知两电水壶的额定电压和额定功率，由W＝Pt分析解答即可。 【解答】解：由题知，甲、乙两电水壶的额定功率分别为800W和1000W，则正常工作功率P甲＜P乙， 两水壶正常工作10 分钟，即通电时间相等，由W＝Pt可知电流通过乙做功多，即W甲＜W乙；故选：B。 【点评】本题考查电功率公式的应用，属于一道基础题。 11. 根据两种用电器铭牌上提供的信息及所学知识判断，下列说法正确的是（　　） A．电风扇消耗的电能全部转化成内能 B．电风扇消耗的电能一定比电冰箱多 C．两用电器正常运转时，冰箱耗电更快 D．两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电少 【答案】C 【分析】（1）根据电风扇的能量转化分析； （2）根据W＝Pt可知，消耗电能的多少与电功率和时间大小有关； （3）电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量； （4）根据W＝Pt进行比较分析。 【解答】解：A.电风扇将电能转化为内能和机械能，故A错误； B.根据铭牌可知，电风扇的电功率小于电冰箱的电功率，如果二者时间相同，那么电风扇消耗的电能小于冰箱，故B错误； 因为冰箱的额定功率大于电风扇的额定功率，所以两个用电器正常运转时，冰箱耗电更快，故C正确； 24小时电风扇消耗的电能为W＝Pt＝0.06kW×24h＝1.44kW•h＞0.6kW•h，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电冰箱和电风扇消耗电能的计算方法，知道电冰箱不连续工作是关键。 12. 在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　B　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 13. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V　2W”和“6V　6W”，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。（选填“甲”或“乙”） 【答案】乙 甲 【解析】当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。 由得，甲灯的电阻，乙灯电阻为 两灯串联时，电路中的电阻为，电路电流为 由得，甲灯的额定电流为，乙灯的额定电流为，则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。 14. 甲、乙两白炽灯的铭牌分别标有“”和“”字样。将两灯串联在的电路中，只有一个灯正常发光，若灯丝电阻随温度的变化可忽略不计，则甲灯的实际功率是________，乙灯的实际功率是________。 【答案】 【解析】由铭牌知，两灯的额定电流分别为。因白炽灯是纯电阻用电器，故两灯的电阻分别为。 因为甲、乙两灯串联在电路中，由欧姆定律可得，电路电流，所以乙灯正常发光。由可得，此时甲灯的实际功率。因为此时乙灯正常发光，故乙灯的实际功率等于其额定功率，即。 15. 如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V  3W”，L2标有“3V  1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关________，此时电路的总功率为________W；若只闭合开关S3时，则灯________（选填“L1”或“L2”）更亮一些（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。 【答案】S1和S2 4.5 L2 【解析】（1）由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S2。 两灯同时正常发光，实际功率等于额定功率，此时电路的总功率为P=P1+P2=3W+1.5W=4.5W （2）两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，所以电阻较小，即R1<R2，只闭合S3时，两灯串联，串联电路电流处处相等，根据P=I2R可知， L2的电阻大，其实际功率大，发光更亮，即L2比L1亮。 16. 如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是____(选填“A”“V1”或“V2”)，电路的总功率_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】V1 增大 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U=IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，综上可知，示数减小的电表是V1； 电源电压不变，电路中的电流变大，由P=UI可知，电路的总功率增大。 17. 某小灯泡的额定电流为0.3 A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。 (1)请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 (2)闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为________V、电流表的示数为________A。 (3)小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为________W。 (4)为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱(0～999.9 Ω)。实验步骤如下： 第1步：仅闭合S1，R2调至5 Ω时，电流表的示数为0.3 A。 第2步：仅闭合S2，R1、R2分别调至6 Ω和9 Ω时，电流表的示数为0.3 A。 则小灯泡正常发光时的电阻为________ Ω，额定功率为________W。 【答案】(1)如图所示 （2）3 0 (3)0.36 （4）10 0.9 【解析】(1)实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，故滑动变阻器应与小灯泡串联；又滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左下接线柱接入电路。 （2）闭合开关，导线M断路时，小灯泡断路，则电路中的电流几乎为零，即电流表的示数为0 A；电压表相当于测量电源两端电压，示数为3 V。 （3）由图甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，由图乙可知，电压表示数为1.5 V；电流表示数为0.24 A，小灯泡此时的功率P＝UI＝1.5 V×0.24 A＝0.36 W。 （4）在第1步实验中，仅闭合S1，R2调至5 Ω时，R2与L串联，电路中的电流为0.3 A，即通过小灯泡的电流I1＝I额＝0.3 A，小灯泡正常发光，电路中的总电阻R总＝R2＋RL；在第2步实验中，仅闭合S2，R1与R2串联，当电路中的电流仍为0.3 A时，电路中的总电阻R总′＝R2′＋R1；由欧姆定律可知，两次总电阻相等，即R总＝R总′，由此可得：5 Ω＋RL＝9 Ω＋6 Ω，则小灯泡正常发光时的电阻RL＝10 Ω，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝I额2RL＝(0.3 A)2×10 Ω＝0.9 W。 18. 现有一盏只知道额定电压为3.8V的小灯泡，某同学按电路图甲连接实物图乙，电压表还没有接入。 （1）请你用笔画线代替导线在图乙中把电压表接入电路。 （2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片使电压表的读数为3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常工作时的电流为 A，电阻为 欧，通电100秒钟消耗的电能为 J，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】 0.5 7.6 190 1.9 【详解】(1)从甲图的电路可以看出，这是一个串联电路，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端的电压，由于电源电压是4.5V，所以电压表选择15V量程，注意正负接线柱，如下图。 (2)[2]电流表选择的是0.6A量程，分度值为0.02A，指针指在0.4A后面第5个小格上，读数为： 0.4A+0.02A×5=0.5A； [3]此时小灯泡的电阻为： R===7.6Ω， [4]通电100s消耗的电能： W=UIt=3.8V×0.5A×100s=190J。 [5] 小灯泡的额定功率为： P=UI=3.8V0.5A=1.9W。 19. 小江在测量小灯泡电功率的实验中，发现小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡正常发光时的电阻为10Ω。 （1）小江按图甲所示连接完电路，闭合开关，发现电压表满偏，且灯不亮，同桌小滨告诉他，只需要改动一根导线即可，请你在图甲中将需要改动的导线打“×”，并重新连接那条导线。 ( ) （2）重新连接后，小江闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 端移动。 （3）小江同学继续移动滑片P，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关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 【答案】 左 0.5 【详解】（1）由图可知，该电路电流表与灯泡并联，电压表与灯泡串联，应改为电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，如图所示： (2)由电路图可知，电压表量程是0∼3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，需减小滑动变阻器两端电压，因此需减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左端移动，直到电压表的示数为2.5V为止； (3)由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； 20. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示，且滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）滑片P在最左端时，5分钟内电路消耗的电能； （3）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1）2.4W；（2）720J；（3）20Ω 【详解】解：（1）由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，则此时电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为0.4A，小灯泡两端的电压为6V，则小灯泡的额定功率 P额=UI=6V×0.4A=2.4W （2）滑片P在最左端时，只有小灯泡接入电路中，此时电压表的示数是电源电压，流过小灯泡的电流为0.4A，小灯泡两端的电压为6V，即电源电压为6V，则5分钟内电路消耗的电能 W=UIt=6V×0.4A×5×60s=720J （3）当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的最大值接入电路中，根据欧姆定律可知，电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流为0.2A，小灯泡两端的电压是2V，则滑动变阻器两端的电压为 UR=U-U1=6V-2V=4V 则滑动变阻器的最大阻值 答：（1）小灯泡的额定功率是2.4W； （2）滑片P在最左端时，5分钟内电路消耗的电能是720J； （3）滑动变阻器的最大阻值是20Ω。 21. 小莉设计的模拟调光灯电路如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？ （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？ 【答案】（1）RL6Ω；（2）P＝UI＝12V×0.75A＝9W； （3） UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V， I′，即， R′＝6Ω。 22. 一规格为“2.5 V 0.5 W”的小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示，将它连入如图乙所示电路中，电源电压为6 V 保持不变。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）小灯泡正常发光时电路的总功率。 （3）当电流表的示数为0.15 A时，滑动变阻器在1m in内消耗的电能。 【答案】（1） （2）P总=U总I=6 V×0.2A=1.2 W （3）W==4.5V×0.15A×60s=40.5 J 【素养提升】 1. 将标有“”字样的甲灯和标有“”字样的乙灯，分别串联和并联接在电压为的电源两端，不考虑温度对两灯电阻的影响。下列说法正确的是（ ） A.串联时，两灯都能正常发光 B.串联时，甲灯比乙灯更亮 C.并联时，通过两灯的电流相等 D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大 【答案】D 【解析】两灯串联时，通过两灯的电流相等。两灯两端的电压之和等于电源电压，故两灯的电压均小于其额定电压，两灯都不能正常发光，选项A错误；由得，两灯的额定电流相等，额定电压高的电阻大，即，根据可得，两灯的实际功率，则甲灯的实际亮度小于乙灯的实际亮度，选项B错误。 两灯并联时，它们两端的电压相等。因，由可知，通过甲灯的电流大于通过乙灯的电流，选项C错误；根据和可得，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，选项D正确。 2. 实验室有“110V25W”和“110V60W”的灯泡各一只，为使两灯能在家庭电路中正常发光，小科设计了如图所示的四种方案，其中可行的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】（1）根据串联电路电阻的分压特点可知，电压相等时，电阻也要相等。（2）已知电源电压相等，根据公式P可知，电路中电阻越大，消耗的功率就越小，先根据公式R分别求出两只灯泡的电阻，再求出A、B、C、D图总电阻进行比较，即可得出结论 【解答】解：设“110V，25W”和“110V，60W”的灯分别为A、B。 根据P可知，“110V，25W”的灯泡的电阻：RA484Ω， “110V，60W”灯泡的电阻：RB201.7Ω。 AB、图中两灯泡和电阻串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压都小于110V，所以不能正常工作，故AB错误； C、图中60W灯和电阻R并联后又和25W灯泡串联，要让灯泡正常工作，必须满足60W灯泡与电阻R并联后和25W灯泡的电阻相等，但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中25W灯泡和60W灯泡也不能正常工作，故C错误； D、图中25W灯泡和电阻R并联后又和60W灯泡串联，要让灯泡正常工作，必须满足25W灯泡与电阻R并联后和60W灯泡的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；可以使25W灯泡和60W灯泡正常工作，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算，关键是电功率公式及其变形的灵活运用，重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻，并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻。 3. 将灯L1（9V、9W）和灯L2（6V、6W）串联接入电源电压为15V的电路中，不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 【答案】D 【分析】计算电阻‌：由R=U2/P得，灯泡电阻R1=U2/P=9Ω，灯泡电阻R2=U2/P=6Ω。 ‌计算电流‌：串联总电阻R总=15Ω，电路电流I=15V/15Ω=1A。两灯额定电流均为I额=P/U=1A，故实际电流等于额定电流。 ‌判断状态‌：因实际电流等于各自额定电流（或实际电压等于额定电压），两灯均‌正常发光‌，实际功率等于额定功率（分别为 9W 和 6W）。‌‌ 【详解】‌A、消耗电能 W=PtW=Pt，因功率不同（9W≠6W），相同时间内消耗电能不同，故A错误； ‌B、串联电路‌电流处处相等‌，通过两灯电流相同，故B错误； ‌C、实际功率 P=I2RP=I2R，因电阻不同，实际功率不相等（9W≠6W），故C错误； ‌D、两灯实际电压分别为 U1=IR1=9VU1​=IR1​=9V、U2=IR2=6VU2​=IR2​=6V，均达到额定电压，故都能正常发光，故D正确； 故选：D。 4. 现有两只标有“6V、1.5W”的小灯泡，通过它们的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这两只灯泡串联接在8V的电源两端，其中一只灯泡的电阻及电路的总功率分别为（　　） A．20Ω、1.6W B．24Ω、0.8W C．20Ω、0.8W D．24Ω、3W 【答案】A 【分析】在串联电路中，当各电阻的阻值都相同时，各电阻两端分得的电压也相等，据此求出两只灯泡串联时每只灯泡两端的电压，根据图象找出灯泡两端实际电压对应的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据P=UI求出电路的总功率． 【详解】两灯泡串联时， 因串联电路中各处的电流相等，且两只灯泡的规格相同， 所以，它们的电流和电阻都相同， 由I=U/R的变形式U=IR可得，这两只灯泡两端分得的电压都相同， 则两只灯泡串联接在U总=8V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为U=4V， 由图象可知，当U=4V时，I=0.2A， 小灯泡的电阻： R=U/I=4V/0.2A=20Ω， 电路总功率： P=U总I=8V×0.2A=1.6W． 故选：A。 5. 有两只规格不同的白炽灯，分别标有“220V；40W”、“220V；60W”，将它们分别以串联和并联方式接在220V电压下，则下列说法正确的是（　　） A．串联时，两只灯都能正常工作 B．串联时，总功率大于60W C．并联时，“220V；40W”的灯更亮 D．并联时，“220V；60W”的灯耗电更快 【答案】D 【分析】电阻计算‌：由R=U2/P得，"220V 40W"灯电阻R1=1210Ω，"220V 60W"灯电阻R2≈806.7Ω。 ‌串联情况‌：两灯分压，实际电压均低于220V，‌不能正常工作‌；总电阻增大，总功率P串=U2/(R1+R2)≈24W，‌小于40W‌（更小于60W）。 ‌并联情况‌：两灯电压均为220V，均正常发光，实际功率等于额定功率（40W＜60W）；功率越大亮度越高、耗电越快，故‌60W 灯更亮且耗电更快‌。‌‌ 【详解】‌A、串联分压，各自电压不足 220V，无法正常工作，故A错误； ‌B、串联总功率约 24W，远小于 60W，故B错误； ‌C、并联时电压相等，60W 灯实际功率大，更亮，故C错误； ‌D、功率表示电流做功快慢（耗电快慢），60W > 40W，故 60W 灯耗电更快，故D正确； 故选：D. 6. 如图所示，当开关S闭合后，两灯均能发光，且已知甲表的读数为1.0，乙表的读数为2.0（单位为V或A）。则可求得（　　）【答案】D A．灯的电阻为 B．灯的功率为 C．灯的电阻为1Ω D．灯的功率为 7. 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是 （　　）【答案】A A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W 8. 小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。 【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故不符合题意； B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意； C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0IU0，故符合题意； D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该不符合题意。 故选：C。 9. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡______（填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡______（填“甲”或“乙”）较亮； （3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW•h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为______W。 【答案】（1）乙；（2）甲；（3）90 【详解】（1）灯泡正常发光时实际功率等于额定功率，由铭牌可知甲的额定功率P甲=25W，乙的额定功率P乙=100W。根据公式W=Pt，相同时间t下，功率越大消耗的电能越多，因此相同时间内乙消耗的电能更多。 （2）两灯额定电压相同，根据电阻公式R=U2额/P额，额定功率越小灯丝电阻越大，因此R甲>R乙。两灯串联时电路电流处处相等，根据实际功率公式P=I2R，电流I相同的情况下，电阻越大实际功率越大，而灯泡亮度由实际功率决定，因此甲灯更亮。 （3）电能表标识“3000r/（kW•h）”表示电路每消耗1kW•h电能，转盘转动3000圈，先计算转18圈消耗的电能： W=18r/3000r/(kW•h)=0.006kW•h=2.16×104J 工作时间t=4min=240s，再计算乙灯的实际功率： P实=W/t=2.16×104J/240s=90W 10. 如图所示，灯泡 L1标有“6 V 3 W”、L2标有“6 V 2 W”字样，电源电压6 V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1 的电流I1：I1’=　 　；L2 消耗的实际功率 P2　 　(填“>”“<”或“=”)P2'。 【答案】2：5；＜ 11. 如图所示为模拟调光灯电路。电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V；6W”、滑动变阻器上标有“；2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，则： （1）小灯泡正常发光时的电阻是________。 （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电路消耗的总功率是________。 （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是________。 【答案】(1) ‌6Ω‌；(2) ‌9W‌；(3) ‌6Ω‌。‌‌ 【详解】（1）‌小灯泡电阻‌：由P=U2/R得RL=U额2/P额=(6V)2/6W=6Ω。 （2）‌滑片在中点时的总功率‌：结合同类真题数据，滑动变阻器最大阻值为‌20Ω‌（题干"2A"前缺失数值，依常规题型补全）。中点接入R滑=10Ω，总电阻R总=6Ω+10Ω=16Ω，电流I=U/R总=12V/16Ω=0.75A，总功率P总=UI=12V×0.75A=9W。 （3）‌正常发光时变阻器阻值‌：灯泡正常发光电流I=P/U=1A，变阻器分压U滑=12V−6V=6V，阻值R滑=U滑/I=6V/1A=6Ω。 12. 在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如图所示的三个电路图： （1）你认为图________电路可以“研究小灯泡的电功率与电压的关系”。 （2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是________。 （3）小聪小组认为用甲图可以研究“小灯泡电功率与电流的关系”，他们用________（选填“不同规格”或“相同规格”）的小灯泡替换L1，则接下去的操作是：________。 【答案】(1) ‌乙‌；(2) ‌电压表示数大的灯泡比电压表示数小的灯泡亮‌；(3) ‌不同规格‌；‌移动滑动变阻器滑片，使替换后灯泡两端电压与原来保持不变‌。‌‌ 【详解】（1）研究电功率与电压关系需控制‌电流相同‌、改变电压。‌串联电路‌（图乙）电流处处相等，且不同规格灯泡分压不同，符合控制变量法要求；图甲单灯无法对比，图丙并联电压相同无法研究电压影响 。 （2）由P=UI可知，电流相同时电压越大功率越大，灯泡亮度反映实际功率，故现象为‌电压表读数大的灯泡更亮‌。 （3）研究电功率与电流关系需控制‌电压相同‌、改变电流。甲图为并联电路天然电压相等，但需换用‌不同规格‌灯泡以获得不同电流；操作关键是更换后调节滑动变阻器，确保‌灯泡两端电压维持原值‌不变，再观察亮度或测电流 。‌‌ 13. 某项目学习小组在设计亮度可调的台灯时，利用两根灯丝制成灯泡，并外接两个开关实现灯泡的亮暗可调（如图所示）。在外接电压220V不变的情况下，灯丝接入的情况不同，通过灯泡的电流也不同，电流越大，灯泡越亮。灯丝的电阻R1=220Ω，R2=440Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响），在电路接通状态下，请分析回答下列问题： （1）通过控制开关S1和S2，在通电时，可使该灯泡产生________种不同的亮度； （2）要使灯泡最暗，开关S1、S2的开闭情况为________； （3）列式计算：当灯泡最亮时通过电路的总电流是多少？ （4）在设计亮度可调这一功能时，小组同学为什么没有选择将两根灯丝串联起来？________ 【答案】（1）‌3‌种； （2）‌S1闭合、S2断开‌（仅接入大电阻R2）； （3）‌1.5A‌； （4）串联会导致‌总电阻过大、功率过小亮度极低‌，且‌无法实现“单独使用一根灯丝”的中间档位‌，调节级数不足 。‌‌ 【详解】‌（1）亮度种类分析‌ 通过两个开关的通断组合，电路存在三种有效工作状态（排除全断开不发光情况）： 只闭合S1：仅R1接入，电阻较小，功率中等； 只闭合S2：仅R2接入，电阻最大，功率最小（最暗）； S1、S2均闭合：R1与R2并联，总电阻最小，功率最大（最亮）。 故产生‌3‌种不同亮度 。‌‌ ‌（2）最暗状态判定‌ 根据P=U2/R，电压不变时，电阻越大功率越小。因R2>R1，且并联总电阻小于任一分电阻，故‌仅接入R2‌时电阻最大、灯最暗。对应开关状态为：‌S1闭合、S2断开‌。 ‌（3）最亮时总电流计算‌ 当S1、S2均闭合时，两灯丝并联，总电流最大。 已知：U=220V,R1=220Ω,R2=440Ω 通过R1电流：I1=U/R1=220V/220Ω=1A 通过R2电流：I2=U/R2=220V/440Ω=0.5A 总电流：I总=I1+I2=1A+0.5A=1.5A ‌‌ ‌（4）未选择串联的原因‌ ‌亮度不足‌：串联总电阻R串=R1+R2=660Ω，远大于并联或单接电阻，导致电流极小、实际功率过低，灯泡可能无法正常发光或过暗无实用价值。 ‌调节档位少‌：串联电路中开关若短路某灯丝，虽可改变电阻，但难以像并联那样独立控制形成“单灯丝中亮、双灯丝最亮、单灯丝（大阻）最暗”的合理三级梯度；且串联存在“一断全灭”风险，可靠性差 。‌‌ 14. 如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲，乙两表示数之比为4：3，则两表均为　 　 表，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为　 　 。 【答案】电压；3：16。 【分析】（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析；（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，根据串联分压特点可知R1与R2的电阻关系； （3）当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P可计算出电路的总功率P1，同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，两电阻并联，根据P计算出此时电路的总功率P2，进而得出P1：P2。 【解答】解：①甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，若甲表为电流表，则甲表会将电源短路，故甲、乙两表均为电压表；②当闭合S1，S2时，两电阻R1、R2串联，电压表甲测量电源电压U，电压表乙测量R2两端的电压U2，甲、乙两表示数之比为4：3，则根据串联分压原理可得：；即R1：R2＝1：3；设R1＝R，则R2＝3R，此时电路总功率为：P1；同时把两表更换为电流表，若要使两表均有正常示数，则应闭合S1、断开S2，此时R1与R2并联；此时电路总功率为：P2＝P′1+P′2；则P1：P23：16。 【点评】本题考查电表的使用规则、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算等知识点，有一定难度。 15. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电路图如图甲所示，电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，把图乙的实物图连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到________(填“A”或“B”)端。 (3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为________A，小灯泡的额定功率为________W。 (4)考虑到电压表的实际电阻对电路的影响，这样测出的小灯泡的额定功率相比真实的额定功率__________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。 【答案】（1）如图所示。 （2）A （3）0.3 0.75 (4)偏大 【解析】（1）由小灯泡的额定电压可知，电压表选用小量程与小灯泡并联；（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处，即图中滑片应移至最左端的A处；（3）灯泡正常发光时的电压等于额定电压2.5V，由图丙可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，此时通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； (4)由题图甲知，小灯泡与电压表并联，电压表测量的电压是准确的；由于电压表有电阻，有一定的电流通过电压表，导致电流表示数大于通过小灯泡的电流，由公式P＝UI知，测得小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率偏大。 16. 用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电流为0.2 A，额定电压小于3 V。 (1)连接电路时，开关应处于________状态。 (2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______(填序号)。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为______A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______(填“左”或“右”)端移动，使电流表示数为0.2 A。 (5)移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图象。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是______W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是______________________。 (6)对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220 V　8.5 W”的LED灯与标有“220 V　60 W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是______(填序号)。 A．两灯的实际功率相同 B．相同时间内，电流通过两灯做功不同 C．两灯将电能转化为光能的效率不同 【答案】 (1) 断开 (2)如图所示 (3)C (4)0.08 左 (5)0.5 灯泡电阻受温度影响 (6)C 【解析】1）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；（2）因为额定电压小于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联，如图所示.（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电路的电阻过大，电路中电流过小造成的，所以下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C； （4）由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，由图乙电流表示数0.08A，小于灯泡的额定电流，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向左移动，减小电路中电阻，使电流表示数增大到0.2A；（5）由图丙所示I-U图像可知，通过灯泡的电流等于额定电流0.2A时，灯泡两端电压等于2.5V，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由图象知，当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大，亮度增大，温度升高，所以电阻随之增大； （6）标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当，即转化为的光能相同，普通白炽灯转化为的内能更多，消耗的电能多、LED灯消耗的电能少，即LED灯电能转化为光能的效率更高。故选C。 17. 在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。聪明而粗心的小鹏连接了如图甲所示的电路。 （1）同组的小张发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为3 V，小灯泡的发光情况为不发光 （选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”）。 （2）小张主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小鹏眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，就能测量电路中小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“×”，并画出小鹏改动的那条导线。 （3）故障排除后，小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的U-I图像，如图所示，测得小灯泡的额定功率是0.75 W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C 。 A.5Ω，2A B.15Ω，2A C.25Ω，2A D.30Ω，2A （4）有的同学认为该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系，你认为这种说法不合理 （选填“合理”或“不合理”）。理由是探究导体中的电流与电压的关系要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化。 （5）现将两灯连入图丙所示电路。实验过程中，小明不慎把电路中的L2的玻璃泡打碎了(碰巧灯丝没有断)，此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L1反而更亮了。你认为L2变暗的原因是R2变小 。此时电路消耗的总功率与原来相比将变大 。(填“变大”“变小”或“不变”) 18. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是(　　) A．电流表内部断路了 B．灯座内部出现了短路 C．灯泡的灯丝断了 (3)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为________A，小灯泡的额定功率为________W。 (4)该实验装置不能完成的实验是(　　) A．探究串联电路中的电流规律 B．探究串联电路中的电压规律 C．探究电流与电压的关系 (5)另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额； ②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝______________。(用U额、U、R0表示) 【答案】(1)如图所示。（2）B (3)0.3 0.75 (4)C (5) U额× 【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，电阻变小，故左下接线柱应接入电路. （2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；B．若灯座内部出现了短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；C．若灯泡的灯丝断了，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；故选：B； （3）由图乙可知，当电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； （4）探究电流与电压的关系，要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，故不能完成此探究。（5）实验步骤：①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U；③此时定值电阻两端的电压U0＝U－U额，小灯泡的额定电流IL＝I0＝，小灯泡额定功率P额＝U额IL＝U额×。 19. 小金做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为3V）、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 （1）用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。 （2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是 　 　 。 （3）排除故障后，小金闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，接下来的具体操作是 　 　 。 （4）小灯泡L两端电压随电流I变化的关系图如图丙所示。小金进一步绘制出小灯泡的电功率P随电流的平方I2变化的关系图，则如图中正确的是 　 　 。 A.B.C. 【答案】（1）见解答图；（2）电压表（或灯泡）短路；（3）向左移动滑动变阻器的滑片；（4）C。 【分析】（1）根据灯的额定电压为2.5V，确定电压表选用小量程与灯并联； （2）电流表有示数，则电路为通路，根据灯泡不发光，电压表示数为0分析电路的故障原因原因； （3）根据小灯泡的电流随电压变化的图象，找出灯的额定电压下电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率； （3）由P＝I2R结合电阻变化规律分析。 【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示： （2）电流表有示数，则电路为通路，发现灯泡不发光，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：电压表（或灯泡）短路； （3）由图乙可知电压表示数小于额定电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，具体操作需向左移动滑动变阻器的滑片； （4）在测灯泡电功率的实验中，通过灯泡的电流随灯泡两端的电压变大而变大，由P＝I2R知，若R不变，则P与I2成正比，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，所以P﹣I2的图像会向上弯，故C正确。 故答案为：（1）见解答图；（2）电压表（或灯泡）短路；（3）向左移动滑动变阻器的滑片；（4）C。 【点评】本题“测量小灯泡电功率”实验考查电路连接、故障分析、具体操作等。 20. 小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向 　　 端移动（填“A”或“B”），使小灯泡逐渐变亮。 （2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 　　 W。 （3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额。 ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。 可知小灯泡的额定功率P额＝　 　 （用U额、U和R表示）。 【答案】（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。 【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，排除故障后，要使灯变亮，可以减小滑动变阻器接入电路中的电阻； （2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，根据指针的偏转读出电流，根据P＝U可求得小灯泡的额定功率； （3）电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，利用串联电压的规律得到定值电阻两端电压，利用欧姆定律得到电路电流；利用P＝UI得到小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，则排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向B，使灯逐渐变亮； （2）已知电流表用的是0～0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯L的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W； （3）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U﹣U额，电路电流为I额； 故可知小灯泡的额定功率P额＝U额I额。 故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。 【点评】本题考查了电路故障分析、电表读数、求灯泡额定功率等问题，综合性较强，这些知识点都是中考实验常考的内容，也是需要我们注意的知识。 21. 用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 待填 （1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ （2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？ （3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。 【答案】（1）66kW⋅h ；（2）1.1h ；（3）增加普通充电桩数量 22. “无人机”（多功能飞行器）具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景. （1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？ （2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？ 【答案】（1）故电流为：I= = =2A （2）W=15V×5A×3600s=2.7×105J，W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J， t= = =2160s 第 1 页 共 131 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $