1、专题18 电功率本专题中考考点及要求（“”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求 知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化1.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。2.通过实验探究，并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。规律总结1：解决电能表问题需要学习的基本知识1.构造 2.铭牌数据物理含义（1）“220V”是指电能表适用的额定电压是220V 。（2）“10(20)A”其中10A表示平时允许流过电能表的最大电流；20A表示短时间内允许流过电能表的最大电流。前面数值是标定电流或称额定电流， 称Ib。 括号内为最大
2、负载电流Imax， 在使用中负载功率电流不能超过电能表的最大负载电流.反之会造成仪表损坏.严重时会造成仪表烧毁及安全事故.（3）“50Hz”表示所接电路交流电的频率为50赫兹（4）“600revs/kWh”表示用电器消耗1度电，表中铝盘旋转600圈. 3000R/KWh表示每消耗1kWh的电能，表盘转3000转。对于电子式电能表，其参数为imp/KWh，每消耗1KWh的电能，指示灯闪烁的次数；（5）读数:16.6KWh 即16.6度(注意最后一格是小数点后一位)规律总结2：含有图像之电功率问题1.考查与I-U图像相关的电功率计算2.以焦耳定律和电功、电功率为考查点的计算题3.考查了串联电路的特
3、点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，从图象中获取有用的信息。规律总结3：电功率动态与最值以及范围问题1.要熟练掌握串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。2.理解电路结构变化时欧姆定律和电功率的理解和应用，解题的关键是要能够准确的分析电路的连接情况，并且能够从图象提取有用信息。3.灵活应用数学技巧。规律总结4：焦耳定律及其应用问题1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2.公式：Q=I2Rt3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，
4、根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。规律总结5：解决测量小灯泡电功率实验需要掌握的基础知识实验目的测量小灯泡在不同状态下的电功率。实验要求分别测量小灯泡在实际电压等于额定电压、略大于额定电压、小于额定电压时的电功率。实验原理根据公式 ，测出灯泡 和 ，就可以计算出小灯泡的电功率。实验电路图根据实验的目的和原理设计实验电路图，并按电路图连接实物。 实验器材小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。实验数据（记录）表格：小灯泡的额定电压是 实验次数发光情况电流（A）电压（V）电功率（W）123实验步骤1按
5、电路图连接实物电路。2合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。3调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。4调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。5断开开关，整理实验器材。注意事项1按电路图连接实物电路时注意：（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。2合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在
6、最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。3调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。实验结论由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。【例题1】（2018天津）小天家电能表本月初的示数为821.6度，本月底的示数如图所示，小天家本月消耗的电能为 kWh。 【答案】130【解析】利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意最后一位是小数，单位kWh。由图
7、可知，电能表本月初的示数W1=821.6kWh，电能表本月末的示数W2=951.6kWh，则小天家本月消耗的电能：W=W2W1=951.6kWh821.6kWh=130kWh。【例题2】（2019湖南岳阳）某电吹风工作6min，能使如图所示的电能表的转盘转过120转，则该电吹风消耗的电能为 kWh，电功率为 W，这些电能可供一只“220V10W”的LED灯正常工作 h，一只这样的LED灯与一只“220V100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为 。 【答案】0.1；1000；10；8%【解析】“1200r/kWh”表示电路中每消耗1kWh的
8、电能，电能表转盘转过1200r；据此求电能表转盘转120r消耗的电能，再利用P=W/t求出电吹风的功率；求出了电吹风消耗的电能，再利用P=W/t求可供“220V10W”的节能灯正常工作的时间；节能灯与白炽灯在正常工作时发光效果相当，则两灯泡获得光能的功率相等，根据效率公式得出等式求解。（1）因为“1200r/kWh”表示电路中每消耗1kWh的电能，电能表转盘转过1200r，所以电能表转盘转120r，电吹风消耗的电能：W=120/1200kWh=0.1kWh，电吹风的功率：P=W/t=0.1kWh/（6/60h）=1kW=1000W；（2）由P=W/t可得，这些电能可供“220V10W”的节能灯
9、正常工作的时间：t=W/P =0.1kWh/1010-3kW=10h；（3） 灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率（灯的电功率）之比，即=P光/P ，因10W的节能灯与100W的白炽灯在正常工作时发光效果相当，所以两灯泡获得光能的功率相等，则：P白白=P节节，即100W白=10W80%，解得该白炽灯的发光效率：白=8%。【例题3】（2018山东泰安）小红用一个标有2.5V字样的小灯泡进行实验，连接了甲图所示的电路图进行测试，电阻箱的电阻调节范围为09999，根据测试的数据画出了乙图的IU图象，根据图象可知，小灯泡正常发光时的功率为W，已知电源电压恒为6V，电阻箱的电阻调节到小灯泡刚
10、好正常发光，若电阻箱的电阻调节为55，小灯泡发光的功率为W。【答案】0.625；14；0.05。【解析】由图甲可知，灯泡L与电阻箱串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）灯泡正常发光时的电压UL2.5V，由图乙可知，通过灯泡的电流IL0.25A，则小灯泡正常发光时的功率：PLULIL2.5V0.25A0.625W；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电阻箱两端的电压：U电阻箱UUL6V2.5V3.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I可得，电阻箱的电阻调节到的阻值：R电阻箱14；（3）因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，U
11、UL+ILR电阻箱，当电阻箱的电阻调节为55时，则有：6VUL+IL55，由图乙可知，当UL0.5V、IL0.1A时符合，此时小灯泡发光的功率PLULIL0.5V0.1A0.05W。【例题4】（2019兰州）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲。电源电压为24V，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为_调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是_V，滑动变阻器R连入电路的阻值是_。【答案】60 12 40【解析】（1）灯泡两端的电压为24V时，灯泡正常发光，由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A，根据欧姆
12、定律可得，此时灯丝的电阻：RL=60；（2）由图乙可知，当灯泡两端的电压为12V，通过的电流为0.3A时，灯泡的实际功率为3.6W，串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=24V-12V=12V，串联电路中各处的电流相等，滑动变阻器R连入电路的阻值R滑=40。【例题5】（2018河南）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V下列结果正确的是（）A电源电压为8V BR1的阻值为20C电路前后电流之比为1：3D电路总功率变化
13、了1.2W【答案】D【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流：I1，则滑动变阻器两端的电压：U2I1R2R24V由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U24V1V3V，同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U23V用式比式可得：，解得：R22R1将代入式可得：4V，解得：U6V，故A错误；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U16V4V2V，此时
14、定值电阻R1的功率为0.8W，即；P10.8W，解得：R15，则R22R12510，故B错误；（3） 电路前后电流之比为I1：I2：，故C错误；（4） 电路总功率变化了：PP2总P1总1.2W，故D正确。【例题6】（2019连云港）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，定值电阻R1阻值为5，滑动变阻器R2的规格为“15，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（）A当水流速度增大时，电压表的示数变大B当水流速度减小时，电压表与电
15、流表的示数之比变大C滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.510D电路消耗总电功率的变化范围为1.35W4.05W【答案】BC【解析】A.流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小。水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，R2滑片上移，阻值减小，R1与R2串联，根据串联分压可知，电压表示数减小；故A错误；B.机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，水流速度减小时，上下表面的压强差减小，R2滑片下移，阻值增大，电压表与电流表的示数之比就是R2的阻值，故B正确；C.串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，所以电路中的最大电流为I
16、max0.5A，由I可得：电路中的总电阻R总7.5，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2RR17.552.5，根据电压表量程可知滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压最大为3V，即U23V，根据串联电路的电压特点，R1的电压：U1UU24.5V3V1.5V，此时电路中的电流最小：Imin0.3A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R210，滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.510，故C正确；D.电阻消耗功率的最大值：PmaxUImax4.5V0.6A2.7W，电阻消耗功率的最小值：PminUImin4.5V0.3A1.35W，电路消耗总电功率的变化范围为1.3
17、5W2.7W，故D错误。【例题7】（2018成都）如图所示的电路中，定值电阻R1=150、R2=300闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA求：（1）电阻R1两端的电压为多少（2）电流表A1的示数为多少（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少【答案】（1）1.5V；（2）15mA；（3）是4.5J【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R1两端的电压；根据欧姆定律求出通过R1的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A1的示数；电路工作5min，根据Q=I2Rt求出R1产生的焦耳热由电路图可知，R1与R
18、2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=可得，电阻R1两端的电压：U1=U2=I2R2=5103A300=1.5V；（2）通过R1的电流：I1=0.01A=10mA，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A1的示数：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热：Q1=I12R1t=（0.01A）2150560s=4.5J【例题8】（2019上海）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A求：（1）
19、通电10s电阻丝R1产生的热量；（2）电源两端的电压。【答案】（1）16J；（2）6V。【解析】（1）通电10s电阻丝R1产生的热量：QI2R1t（0.4A）21010s16J。（2）由I得，R1两端的电压：U1IR10.4A104V，根据串联电路电压规律可知，电源电压：UU1+U24V+2V6V。【2019年题组】一、填空题1(2019福建)某校为师生饮水方便，安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能，关闭其他用电器，只用电热水器给水加热，一段时间后，电能表的示数，由图甲示数变为图乙示数，则该电热水器在这段时间内消耗的电能为kWh，等于J若消耗电能的87%被水吸收，则可把kg初温为13的水加热
20、至100【水的比热容c=4.2103J/（kg）】。【答案】2.1；7.56106；18。【解析】（1）关闭其他用电器，只用电热水器给水加热，电热水器在这段时间内消耗的电能：W=7626.9kWh7624.8kWh=2.1kWh=7.56106J；（2）消耗电能的87%被水吸收，即：Q吸=87%W，由Q吸=cmt有：cmt=87%W，所以水的质量：m=87%W/ cmt =18kg。2(2019娄底)如图电路中，U12V，R16，R23，R34当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为_W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是_J。 【答案】 8.64；32 【解析】（1）
21、当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联， 电路的电流：IU/（R1+R3）12V/（6+4）1.2A，电阻R1消耗的电功率：PI2R1（1.2A）268.64W；（2）当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，R1和R2并联的总电阻：RR1R2/（R1+R2）2，干路中的电流：IU/（R+R3）2A，则电阻R2两端的电压：U2IR2A24V，6s内电流通过R2产生的热量：QWU22/R2t（4V）2/36s32J。二、选择题3(2019泰安)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有4v“字样，电流表的量程为00.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最
22、大阻值为20，定值电阻R2的阻值为10当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（）A电源电压为5VB闭合s和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W“的灯泡L替换L，则将正常发光C闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5D闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W【答案】C【解析】A.闭合S和S2，断开S1，此时小灯泡和滑动变阻器是串联的，此时灯泡正常发光，可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A，灯泡电阻是：RL8，所以，串联电路的电阻：RR1+RL10+818所以电源电压为
23、：UIR0.5A189V，选项A错误。B.“4V 0.5W”灯泡的电阻为：R32，在滑动变阻器的滑片在中点时，原来灯的电阻是8，现在灯的电阻是32，灯的电阻变大，分担的电压就变大，电压会超过4V，所以灯不能正常工作。选项B错误。C.闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，由图乙知，电灯两端的电压是2V，电灯的电流是0.4A，所以电路电阻为：R总22.5，此时灯的电阻为：RL5，滑动变阻器的阻值是：R滑22.5517.5，D.闭合S和S1，断开S2，此时定值电阻和滑动变阻器是串联的，电路最大电流是0.6A，电阻R2的最大功率为：PI2R（0.6A）2103.6W故选项D错误。4(20
24、19山西)如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（ ） A只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大B闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大C开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小D开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小【答案】B【解析】（1）只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电阻的规律，总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，根据U=IR，R1电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，A错误；（2）闭合S1、S2，断开S3，R
25、1与灯并联后与R2串联，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压强原理，R2的电压变小，根据串联电路电压的规律，并联部分的电压变大，根据P=U2/R，R1消耗的功率增大，B正确；（3）（4）开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响；电流表示数不变，C错误；L的电压和电流都不变，根据P=UI，消耗的功率不变，R2消耗的始终为0，不变，D错误。三、实验题5(2019荆州)用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器R0的规格是“201A”，电源电压恒为6V连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线
26、代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉，滑片向右移，灯光变亮）连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至（选填“A”或“B”）端，才能闭合开关；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是 W小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片要使灯正常发光过程中，电压表的示数很难准确显示3.8V，可能因此造成一定的测量误差她认为可以在小华第步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度请帮小红补
27、全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：a断开开关， ；b闭合开关， ，并读出此时电流表的示数；c计算出灯的额定功率【答案】见下图；A；C；1.14；a电压表换用“”“3”两接线柱并从灯泡两端换接到滑动变阻器两端；b调节滑动变阻器至电压表的示数为2.2V【解析】（1）变阻器要选择右下方接线柱，这样滑片向右滑动时，接入电路的电阻变小，电流变大，则灯泡变亮，如图所示连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至A端即阻值的最大处；电压表内阻很大相当于断路，若电压表与电流表位置接反了，由于电压表串联在电路中，故电路中电流会非常小，接近于零，电压表相当于测电源电压，因此，只有电压表
28、有示数，灯不亮故C符合题意读图可知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V0.3A=1.14W由于小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表必须选择大量程，这样造成电压测量不精确，为了使测量误差更小，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，改接小量程因为电源电压为6V，则变阻器两端电压为6V3.8V=2.2V时，此时小灯泡恰好正常好光因此，补充的步骤为：a断开开关，将电压表并联在滑动变阻器的两端（此时选择小量程）；b闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V，并读出此时电流表的示数；c计算出灯的额定功率四、综合计算题6(2019呼和浩
29、特)如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。（1）图乙中_（填“dc”或“ec”）表示电压表的示数随电流表示数变化的图像。（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为多少W。【答案】（1）dc （2）36。【解析】由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。（1）滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R2两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V2的
30、示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；（2）由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib=1A，U1=2V、U2=10V；滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以电流Ia=3A，U1=6V、U2=6V；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：U=U1+U2=IbR0+U2，U=U1+U2=IaR0+U2，电源电压不变，则：IbR0+U2=IaR0+U2，即：1AR0+10V=3AR0+6V，解得：R0=2，则U=1A2+10V=12V；所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V3A=36W。【20
31、18年题组】一、填空题1(2018深圳)如图为电能表的实物图，小文只让家里的空调单独工作，测出36s内电能表转盘转过25r，则空调这段时间内消耗的电能是J，空调的实际功率为W。【答案】3.6104；1000。【解析】2500r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转2500r，空调工作时，电能表转盘转动25r消耗的电能：W=kWh=0.01kWh=0.013.6106J=3.6104J；空调工作的时间t=36s，空调的实际功率：P=1000W。2(2018安徽)如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么
32、热，是因为导线的电阻比发热体的电阻 。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J。【答案】小；3.6104。【解析】热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：Q=Pt=1800W（360s+20s）=3.6104J。二、选择题3(2018广东)根据额定电压为2.5V小灯泡的IU图象（如图）分析，下列结论正确的是（
33、 ）A当小灯泡的电压为0V时，其电阻为0B当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1WC通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比D小灯泡的额定功率为0.625W【答案】D【解析】（1）电阻是导体的属性，跟电压无关；（2）由图分析，P=UI可得实际功率；（3）分析图象可得灯泡的电流与其两端的电压的关系；（4）根据P=UI可求。A电阻是导体本身的一种属性，跟导体的材料、长度、横截面积有关，跟导体两端的电压通过的电流无关，故A错误；B由图可知，小灯泡的电流为0.1A时，其实际电压小于1V，根据P=UI可知，实际功率小于0.1W，故B错误；C由图可知，灯泡的电流与其两端的电压图象，不是正比例函数，故不
34、成正比，故C错误；D由图可知，小灯泡在额定电压为2.5V时，电流为0.25A，额定功率，P=UI=2.5V0.25A=0.625W，故D正确。4(2018新疆)如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3时小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中，下列说法（）电源电压为4.5V变阻器接入电路的阻值范围是312小灯泡的最小功率为0.135W电路的最大功率2.25W
35、A只有正确B只有正确C只有正确D都正确【答案】C【解析】由图知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）由P可得灯泡的电阻：RL6，由PUI可得，灯泡正常发光时通过的电流：I额0.5A，由题知，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3时，小灯泡正常发光，由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压：UI额R串I额（R+RL）0.5A（3+6）4.5V；故正确；（2）因串联电路中电流处处相等，且电流表量程为00.6A，灯泡的额定电流为0.5A，所以为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流I最大I额0.5A，电路中的总电阻：R最小9，滑动变阻器连入电路中的最小
36、阻值：R最小R总RL963，由于电压表量程为03V，当电压表的示数最大为U滑3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大；此时灯泡两端的电压为：ULUU滑4.5V3V1.5V，此时电路的电流为：I最小0.25A，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R最大12，所以为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是312；故正确；（3）小灯泡的最小功率：PL最小I最小2RL（0.25A）260.375W；故错误；（4）电路的最大功率：P最大UI最大4.5V0.5A2.25W，故正确。综上可知，只有正确。三、实验题5(2018镇江)小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。（1）为了保护电
37、路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的（“A”或“B”）端。（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1=A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1=，测量小灯泡电阻的方法是（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1=W；（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是。AP0=2P1BP0=3P1 CP0=4P1DP
38、0=5P1【答案】（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D【解析】（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端。（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1=0.2A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1=5，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1=I12RL=（0.2A）25=0.2W
39、；（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0P额=4P1，所以最有可能的额定功率值为P0=5P1。四、综合计算题6(2018沈阳)在如图电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“40 1A”。当在AB间接入灯泡L时，闭合开关，当滑片位于中点，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻值与图乙的电阻Ra阻值相等，电流表示数为0.5A若将图乙中电阻Ra和Rb以不同的连接方式接入AB间时，闭合开关，并调节滑片P，则Ra的最小功
40、率为0.4W：而在通电时间相同情况下，电阻Rb消耗的最小电能为W1，消耗的最大电能为W2求：（1）灯泡正常工作时，电压表的示数；（2）灯泡的额定功率；（3）电阻Rb消耗的电能W1和W2之比。【答案】见解析【解析】（1）由乙图可知，Ra、Rb的阻值分别为：Ra=10，Rb=25；当在AB间接入灯泡L时，闭合开关，R与灯泡串联，当滑片位于中点即R=20，此时电流表测电路电流I=0.5A，电压表测R两端电压，可得电压表示数：U滑=IR=0.5A20=10V；（2）灯泡正常发光，其额定功率与实际功率相等：根据题意，此时灯泡的电阻：R灯=Ra=10，则灯泡的额定功率：P额=P灯=I2R灯=（0.5A）2
41、10=2.5W；（3）由P=UI=I2R可知，当电路中电流最小时，定值电阻消耗的电功率最小，可得当调节滑片P，则Ra的最小功率为Pa小=0.4W时，电阻Ra和Rb是串联方式接入AB间的，由P=UI可知，此时变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：I小=0.2A；电阻Rb消耗的最小电能为：W1=I小2 Rbt=（0.2A）225t，电源电压：U=I小R串=0.2A（10+25+40）=15V；电阻Ra和Rb以并联方式接入AB间，由滑动变阻器的规格为“40 1A”，所以电路中最大电流不能超过1A，即当I大=1A时，此时Rb消耗的电功率最大，在相同时间内消耗的电能最大；由于Ra与Rb并联，根据
42、分流原理可得： Ia/Ib =Rb/Ra=25/10=5/2， 而Ia+Ib=I大=1A，故可得Ib=2/7A【2020年模拟压轴题组】一、填空题1(2020深圳模拟)小明家电能表本月初的示数为821.6KWh，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为 kwh，如果按0.5元/（kwh）的电价计费本月应付电费 元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过 W【答案】130；65；2200【解析】（1）电能表的读数方法：月末的减去月初的示数；最后一位是小数；单位kWh（2）已知每度电的价格和本月消耗的电能可求出本月应交电费（3）明确电能表每一个参数的含义，知道电能表的额定电
43、压和额定电流，可利用公式P=UI计算出最大的电功率消耗电能为：W=W1W2=951.6kWh821.6kWh=130kWh电费的单价为：0.5元/（kWh），应交电费为：130kWh0.5元/（kWh）=65元已知U=220V，I=10A，使用的用电器总功率不得超过；P=UI=220V10A=2200W2(2020石家庄一模)一只标有”8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是J。【答案】10；16。【解析】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：UR=UUL=12V8V=4V，因串联电路中各处的
44、电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：I=0.4A，由I=U/R可得，串联电阻R的阻值：R=UR/I=10；此时该电阻通电10s产生的热量为：QR=I2Rt=（0.4A）21010s=16J。二、选择题3(2020天津模拟)如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30，电压表的量程为015V电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（）A电源电压为20VBR1的阻值为5C为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为430D开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W【答案】D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电
45、压。（1）由图乙可知，当R210时U112V，当R220时U18V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为：I，I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压：UI（R1+R2）I（R1+R2），即（R1+10）（R1+20），解得：R110，故B错误；电源的电压UI（R1+R2）（10+10）24V，故A错误；（2）当电压表的示数U115V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电流：I大1.5A，此时滑动变阻器两端的电压：U2小UU124V15V9V，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小6，当滑动变阻器接入电路中的电
46、阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为630，故C错误；（3）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，电路消耗的功率最小，则P小14.4W，故D正确。4(2020武汉模拟)图甲是小灯泡的电压电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（ ）A电流表的示数为0.2A B滑动变阻器R接入电路中的电阻为15C电路消耗的总功率为1.35W。 D10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J【答案】C【解析】当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲，可知，灯泡L两端的电
47、压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，电路中的等效电阻15.电路消耗的总功率P=IU总=4.5V0.3A=1.35W。变阻器R在10s产生的热量Q=W=UIt=2V0.3A10s=6J。A电流表的示数为0.2A ，错误。 B滑动变阻器R接入电路中的电阻为15，错误。C电路消耗的总功率为1.35W，正确。D10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J，错误。三、实验题5(2020上海虹口区模拟)小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整（2）丙图中阴影部分面积表示的物理量是_（3）实验时闭合开关，小军发现小灯泡不发光，且
48、电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能是：_（4）故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向_移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是_W这时小灯泡正常发光20s，产生的焦耳热为_J.【答案】（1）如图所示（2）灯两端电压（3）小灯泡短路（4）右 0.75。 15J【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V3V，所以选择电压表的量程为03V读数精度高，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联。具体做法是将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，再
49、与电压表的“3”接线柱相连，如图所示。 （2）由图可知：横坐标表示通过电阻的电流，纵坐标表示该电阻的阻值由U=IR得阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值。（3）由实验现象，开关闭合后，灯泡不亮，电流表有示数，说明电路没有断路；电压表无示数，说明与电压表并联的灯泡短路。因此只能是灯泡处出现短路。（4）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动；电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流为0.3A；灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75WQ=Pt
50、=0.75W20s=15J四、综合计算题6(2020大庆模拟)小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的IU图像如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。【答案】见解析。【解析】由图甲知，小灯泡L与滑动变阻器串联接在电路中，电压表测L两端电压（1）由图乙知，当U=U额=6V时，通过灯泡的电流I=I额=1.0A由小灯泡正常发光时的电阻为（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能为（3）当小灯泡正常发光时，消耗的电功率为设电源电压为U总，电路消耗的总功率为P总由得解得U总=12V由图乙知，当灯泡两端的电压为U=3V时，电路中的电流为I=0.7A此时小灯泡消耗的电功率为此时电路消耗的总功率为小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比为（4）通过计算知，小灯泡的额定电压只有电源电压的一半，所以灯泡发光时的电压比电源电压小太多应该是小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低的主要原因之一。
