专题04电功率考点清单 15题型练】-2023-2024学年九年级物理上学期期末考点大串讲（人教版）（解析版）.docx

1、专题04 电功率清单01 电能和电功一、电能1、电能的利用：将电能转化为其他形式的能2、电能的单位：常用单位千瓦时，符号kWh，俗称“度”，国际单位焦耳，符号J。二者的关系：1度=1kWh=3.6106J3、电能的测量电能表（1）电能表作用：测量用户用电器在某一段时间内消耗电能多少的仪表。（2）电能表的读数：从电能表计数器上读出的数值的单位是kWh，计数器上显示的是累计消耗电能的数值，其中5位数中的最后一位是小数点后一位，如图读数是：2019.6kWh。（3）电能的计量：用户在某段时间内消耗多少电能，等于计数器上前后两次读数之差，即W=W2-W1。（4）电能表的参数：220V：额定电压，指家用

2、电器正常工作时，两端所加的电压为220V；10A（20A）：10A指该电能表的标定电流，是正常工作时允许通过的最大电流，20A指额定最大电流，是短时间允许通过的最大电流；2500r/kWh：指转动惨数，即电路中电器每消耗1kWh电能时，电能表转盘将转动2500转； 50Hz：指交流电的频率是50Hz。（5）电能表转过的转数与消耗的电能之间的关系式：（n：一定时间内转过的转数，N是转动参数），电能的单位是kWh。二、电功1、电功：电流所做的功叫电功，电功的符号是W。 2、电功的实质：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式的能的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。3、电功的单位：焦

3、耳，符号J，电功的常用单位是千瓦时，符号kWh，俗称度。4、电功计算公式：W=UIt（适用于所有电路）利用W=UIt计算电功时注意：（1）式中的W、U、I和t是在同一段电路；（2）计算时单位要统一：电功W焦J；电压U伏V；电流I安A；时间t秒s（3）已知任意的三个量都可以求出第四个量。推导公式：，W=I2Rt（两个公式适合纯电阻电路使用）清单02 电功率1、电功率：（1）定义：电流在单位时间内做的功。（3）意义：表示电流做功快慢，不表示做功多少。（3）单位：国际单位是瓦特，符号W，常用单位千瓦，符号是kW，二者关系：1kW=1000W（4）公式：（适用于所有电路）； 注意事项：利用公式及其变形

4、公式计算时单位要统一：物理量单位功WJkWh时间tsh率PWkW推导公式：P=UI（适用于所有电路）； P=I2R（适用于纯电阻电路）；（适用于纯电阻电路）2、额定电压、额定功率和实际电压、实际功率：（1）额定电压用电器正常工作的电压；额定功率用电器在额定电压下的功率；实际电压实际加在用电器两端的电压；实际功率用电器在实际电压下的功率；（2）额定电压和额定功率只有一个，实际电压和实际功率可以有多个。（3）功率与电压的关系：当U实 U额时，P实 P额，灯很亮，易烧坏；当U实 U额时，P实 R2；串联电路各处电流相等，两灯泡串联时，通过电路的电流I=I1=0.5A，所以灯泡L1正常发光，灯泡L2不

5、会损坏；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，因R1R2，根据P=I2R可知灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以闭合开关后L1亮，故ABC错误；串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压U=I（R1+R2）=0.5A（12+6）=9V，电路总功率P=UI=9V0.5A=4.5W，故D正确。故选D。8、标有“6V 3.6W”的小灯泡L1和标有“6V 6W”的小灯泡L2一起串联到电路中保证一个灯泡正常发光，那么能正常发光的灯泡和电源电压分别是（）A.L1，9.6VB.L1，16VC.L2，9.6VD.L2，16V【答案】A【详解】灯泡的额定电流分别为，串联电路各处电流相等，属于

6、两灯泡串联接入电路时，通过电路的电流为0.6A，则正常发光的灯泡为L1，灯泡的电阻分别为，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。9、如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为015V，灯泡L标有“2.5V，1.25W”，忽略灯泡电阻变化，所有操作保证电路安全。只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R两端电压与电流关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.定值电阻R0的阻值为5B.只闭合S、S1，电路最大功率为3.6WC.只闭合S、S1，R0两端电压变化范围为14VD.只闭合S、S2，滑动变阻器变化范围为55

7、0【答案】B【详解】只闭合开关S、S1，R0与R串联，当电流从0.1A变为0.4A时，R两端的电压由5V变为2V，减小3V，由串联电路中电压的规律知，R0两端的电压增加3V，故R0的阻值为，故A错误；当电流为0.1A时，R两端的电压为5V，R0两端的电压为U0I1 R00.1A101V，故电源电压为UUU05V1V6V，只闭合开关S、S1，当电流表示数为0.6A时，电路总功率最大，为PmaxUImax60.6A3.6W，故B正确；由图可知，当R两端的电压为5V时，R0两端的电压最小，为U0minUUmax6V5V1V，当滑片在最左端时，R0两端的电压最大，等于电源电压，即6V，故R0两端电压变

8、化范围为16V，故C错误；只闭合S、S2，灯泡和滑动变阻器串联，灯泡的额定电流为，电阻为，滑动变阻器阻值变大时，电流变小，电压表不会超过量程，故可以达到最大值50；当电流为0.5A时，滑动变阻器电阻最小，此时电路总电阻为，滑动变阻器电阻最小为RminR总RL1257，故滑动变阻器变化范围为750。故D错误。故选B。10、（多选）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“00.6A”，电压表量程“03V”，滑动变阻器、小灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“20 1A”、“2.5V 1A”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（）A.电流表的示数变化范围是0.240.5

9、AB.电压表的示数变化范围是1.23VC.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是720D.滑动变阻器的最大电功率1.8W【答案】AC【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡L两端的电压；由可得，灯泡的电阻为，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，即电流表的示数最小，则，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为00.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，小灯泡L的额定电流为0.5A，所以，电路中电流表的最大电流I大=0.5A，则电流表的示数变化范围是0.240.5A，故A正确；当电路中的电流为0.5A时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压

10、为2.5V，即电压表的最大示数为2.5V，当电路中的电流最小时，灯泡两端的电压最小，即电压表的最小示数为，所以，电压表的示数变化范围是1.22.5V，故B错误；当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为，所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是720，故C正确；当电路中的电流为I时，滑动变阻器消耗的电功率为因电流表的示数变化范围是0.240.5A，所以，当I=0.5A时，滑动变阻器的功率最大，则，故D错误。故选AC。11、分别标有“”和“”字样的小灯泡同时接入同一电路中，两灯均正常发光，两灯

11、是 联，这是因为两灯的 。【答案】 串 额定电压不相等，额定电流相等【详解】已知两灯的额定电压不相等，额定电流相等，若两小灯泡并联，因并联电路各支路电压相等，故只能有一个灯泡正常发光；若两灯串联，因串联电路各处的电流相等，故通过电路的电流为0.3A时，两灯均正常发光。12、如图所示，这是小明家厨房安装的标有“220V 2420W”字样的即热式电热水龙头。该水龙头正常工作时的电阻是 ；若合格产品的电阻偏差应小于或等于2，小明为了检验家里的水龙头是否合格，观察到家里的电能表上标有“3000r/kWh”字样。他让该水龙头单独工作时，测得电能表转盘在10min内转了1200转 （选填“合格”或“不合格

12、”）。【答案】20 合格【详解】水龙头正常工作时的电阻 ；根据合格产品的电阻偏差应小于或等于2，可知电阻R在1822之间，电能表转盘在10min内转了1200转，消耗的电能则实际功率，电阻为，在1822之间，故合格。13、将额定电压为4V的小灯泡L和电阻R1、R2接入如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L和R1的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S1、S2，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关S1、S3，小灯泡正常发光，则R2的阻值为 ，小灯泡的额定功率为 W。【答案】 8 5 3.2【详解】由电路图可知，当闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，由图像知，灯泡两

13、端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，R1的电流为0.2A时，电压为2V，通过R1的电流与其两端的电压成正比，所以通过R1的电流为0.6A时，它两端电压为，所以电源电压，当只闭合S1、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，由灯泡正常发光可知，此时灯泡两端电压为4V，由图像知，通过灯泡的电流为0.8A，则灯泡的额定功率，由串联电路特点可知，由欧姆定律可得，R2的阻值。14、某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”。实验中Ra=5，Rb=10，分别密封在装有等量空气的相同瓶内，细玻璃管内有等高的相同液柱，该实验探

14、究的是电流产生的热量与的 关系。当导体中的电流为1A时，通电10s，Rb产生的热量是 J， Ra与Rb产生的热量之比为 。如图乙所示玻璃管内液柱的高低是由 （选填“瓶内的空气”或“玻璃管内的液体”）热胀冷缩导致的。【答案】电阻 100 12 瓶内的空气【详解】如图甲所示，电流相同，电阻不同，根据控制变量法，该实验探究的是电流产生的热量与的电阻的关系。当导体中的电流为1A时，通电10s，Rb产生的热量是，Ra与Rb产生的热量之比为，如图乙所示装置，加热时主要是对瓶内的空气进行加热，当瓶内空气膨胀时，瓶内气压升高，推动玻璃管内液柱的高低变化，所以液柱的变化是由瓶内的空气热胀冷缩导致的。15、如图所

15、示，直流电动机通过电流做功提升重物。已知电源电压80V，电压表示数60V，线圈电阻为1.5，电动机正常工作时，通过线圈的电流2A，在10s内将重物提升了40m，此过程中电动机消耗的电能是 J，该电动机转化为机械能的效率是 。【答案】1200 95%【详解】分析电路图可知，电动机与电阻串联，电压表测量电动机两端的电压，即电动机两端电压U60V，消耗的电能，电动机产生的热量为，电动机所产生的机械能，该电动机转化为机械能的效率是。16、如图所示电路，电源电压不变，灯泡L为“6V 1。 2W”，滑动变阻器R2为“30 1A”，电压表的量程为03V，电流表的量程为00. 6A。闭合开关S1、S2，滑片P

16、滑至a端，电流表示数为0. 6A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为 。只闭合开关S1，在保证电路安全情况下，整个电路的总功率变化范围是 W。【答案】15 1.22. 4【详解】由电路图知，两个开关都闭合，滑片移到a端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，灯泡和定值电阻R1并联连接，电流表测干路的电流，电压表被短路。此时灯泡正常发光，则电源电压为6V，通过灯泡的电流，据并联电路的电流特点知，通过定值电阻R1的电流I1=I-I灯=0.6A-0.2A=0.4A，定值电阻R1的阻值；只闭合S1，定值电阻R1与变阻器R2串联在电路中，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当变阻器接入电路的阻值为0，此时

17、电路中的电流为0.4A，未超过电流表的量程，此时电压表被短路，整个电路都安全，电路的最大总功率P大=UI1=6V0.4A=2.4W，当电压表示数为3V时，变阻器R2两端的电压最大，变阻器接入电路的阻值最大，此时R1两端的电压U1=U-U2=6V-3V=3V，据串联电路的分压特点知3V3V=15R滑大，解得R滑大=15，小于变阻器的最大阻值，电路安全，此时电路的总功率最小，为，整个电路的总功率变化范围是1.2W2.4W。17、一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8。小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器有

18、A规格：“30 1.5A”、B规格：“10 1A”可选，导线若干。（1）本实验应该选择 （选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器；（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生 （选填“短路”或“断路”）；（3）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有损坏。小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 ；（4）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现

19、有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ；再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）。【答案】（1）A （2）短路 （3）2.5 0.65W （4） 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8，则它正常发光时，流过它的电流为，滑动变阻器和小灯泡串联，电源电压为6V，则这时变阻器的电压为3.5V，串联电路的电流处处相等，流过变阻器的电流也为0.3125A，根据可知，变阻器的阻值为，这时变阻器

20、的阻值需要大于10，则B规格的变阻器不符合要求，A规格的符合要求。（2）由题意可知，这是一个串联电路，滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路没有断路，电压表无示数，那么应该是小灯泡发生短路。（3）调节滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，已知小灯泡的额定电压为2.5V，则这时电压表的读数为2.5V。这时电流表的示数如图乙所示，从图乙可看到，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，它的读数为0.26A，流过小灯泡的电流为0.26A，小灯泡的电压为2.5V，根据电功率的公式可知，小灯泡的额定功率为。（4）闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，根据电流的流法

21、，可看到，定值电阻R0和电流表串联，再和小灯泡并联，最后它们和滑动变阻器串联，移动滑片，使小灯泡正常发光，即小灯泡两端的电压为2.5V，定值电阻R0的电压也为2.5V，根据欧姆定律可知，流过R0的电流为，电流表的示数也为；再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，小灯泡还是和定值电阻R0并联，再和滑动变阻器串联，电路的连接关系没有改变，各用电器的电阻和电压均不发生改变，此时灯泡仍正常发光，但电流表测的是干路电流，大小为I，流过小灯泡的电流为，小灯泡正常发光，其两端的电压为2.5V，根据电功率的公式可知，灯泡额定功率为。18、康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V：

22、（1）图甲是测量小灯泡电功率的电路图。检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表 ；（2）纠正问题后，康康连接好电路并闭合开关开始实验。他移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数为 （如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；（3）康康的电流表坏了，老师给他一个已知阻值的定值电阻R0、若干开关和导线，重新设计了电路如图丁所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：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；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

23、时读数为U。请用R0、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P额= ；能否用甲图实验装置探究“电流与电压的关系”？说明理由 。【答案】（1）未调零 （2）0.26A 0.65 （3） 见解析【详解】（1）电流表的指针位置如图乙所示，因电路未通电，则判断出现问题的原因是电流表没有调零。（2）移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V0.26A=0.65W。（3）实验步骤如下：闭合开关S、S1，断开S2，调节清片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭

24、合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U； 在第一步操作中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在第二步操作中，电压表测灯与定值电阻的电压，因各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压U0=U-U额，由欧姆定律可求出灯的额定电流，小灯泡额定功率的表达式；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，所以不能用甲图实验装置探究“电流与电压的关系”。19、如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置， 甲、乙两图的密闭容 器中都装有等量的空气；（1）图甲装置可研究电流产生的热量与 的关系；（2）图乙两密闭容器中的电阻丝阻值相等，

25、在其中一容器外部并联一个阻值相等的电 阻e。若两侧U形管液面高度变化相同，则故障可能是 ；排除故障后通电相 同时间，发现左侧U形管内液面高度变化明显，这表明：在电阻和通电时间相同的 情况下，通过导体的 越大，产生的热量越多；（3）为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成 （选填“大于”或“小于”） 5的电阻；（4）在图乙中，相同时间内，c 和 d 两电阻产生的热量之比为 ；（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图 的实验结论来解释。【答案】（1）电阻 （2）电阻e断路 电流 （3）小于 （4）41 （5）甲【详解】（1）图甲中

26、两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法可知，本实验可以探究电流产生热量跟电阻的关系。（2）若图乙中c、d两玻璃管内液面上升高度相同，则说明c、d两玻璃管内电流产生热量相同，由于c、d两玻璃管里面的电阻相等，根据Q=I2Rt知道，通过电阻的电流相等，由于是c玻璃管的一个5的电阻与d玻璃管两个5的电阻并联后再串联，则说明d玻璃管两个并联的电阻外面的电阻没有电流通过，即e电阻断路。图乙中一个5的电阻与两个5的电阻并联后再串联，由串联电路的电流特点知道，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5的电阻并联，由并联电路的电流特点知道I右=I1+I2，两

27、电阻阻值相等，则支路中电流相等I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q=I2Rt知道，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；这表明在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多。（3）由并联电阻的特点知道，并联的电阻越小则总电阻越小，又因为在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多，所以为了使乙实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻换成小于5的电阻，使右侧总电阻减小，由串联分压知道，右侧电压减小，故通过的电流减小，导致两侧U形管液面高度差更明显。（4）乙装置中5的电阻与5的电阻串联，由于I左=I右=2I1，所以当c、d中

28、两电阻通电时间相同时，由Q=I2Rt知道。（5）电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，电炉丝的电阻大于导线的电阻，由Q=I2Rt可知，电流通过电炉丝产生的热量大于电流通过导线产生的热量，即电流产生热量跟电阻有关，所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”。20、如图甲所示为一款养生壶，图乙是养生壶的电路原理简图，如表是它的部分参数。水1103kg/m3，g10N/kg项目参数额定电压220V低温挡功率275W中温挡功率550W高温挡功率1100W容积1L（1）当开关S断开，S1接a时，该养生壶正常工作时的电流？（2）求R2的阻值；（3）该养生壶用高温挡正常加热

29、，7min恰好可以将初温为12的满壶水烧开，求养生壶的加热效率（当时气压为1标准大气压）。【答案】（1）1.25A；（2）88；（3）80%【详解】解：（1）由图知，当开关S断开，S1接a时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，此时为低温挡；养生壶处于低温挡工作时，由PUI得，电路中的电流；（2）由图知，当开关S闭合，S1接b时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，所以此状态为高温挡；当S1接a，S闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温挡，则R2的电功率P2P高P中1100W550W550W，R2的阻值；（3）由可知，1L水的质

30、量mV1103kg/m31103m31kg，在标准大气压下水的沸点为100，则水吸收的热量Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）1kg（10012）3.696105J，由可得，使用高温挡正常加热7min消耗的电能WP高t1100W760s4.62105J，养生壶高温挡的加热效率。答：（1）当开关S断开，S1接a时，该养生壶正常工作时的电流为1.25A；（2）R2的阻值为88；（3）养生壶的加热效率为80%。21、在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡上标有“6V6W”字样，小灯泡的电流跟其两端电压关系如图乙所示，电流表量程00.6A，电压表量程03V，R1R2=13。S闭合，S1

31、接到a且R0滑片在最左端时，电路中电流I为0.25A，S1接到b且R0滑片P从最左端向右滑动三分之一时，电路中电流为I=0.2A，R0消耗的功率为0.4W。则：（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？（2）电源电压是多少？（3）当S闭合，S1接到c时，在保证电路安全工作的前提下，电路中最小和最大总功率分别是多少？【答案】（1）6；（2）5V；（3）1.5W，3W【详解】（1）小灯泡的额定电压是6V，额定电功率是6W，小灯泡正常发光时的电阻是；（2）S1接到b且R0滑片P从最左端向右滑动三分之一时，R0的三分之二阻值与R2串联，此时电路中电流为I=0.2A，R0消耗的功率为0.4W，故有，解得R0的

32、阻值为R0=15。设电源电压为U0，当S1接到b且R0滑片P从最左端向右滑动三分之一时，电路中电流为I=0.2A，根据欧姆定律可得，S1接到a且R0滑片在最左端时，R1和R0最大阻值串联，电路中电流I为0.25A，根据欧姆定律可得，由以上二式结合R1R2=13，代入数据解得电源电压及R1、R2的阻值为U0=5V，R1=5，R2=15；（3）当S闭合，S1接到c时，小灯泡和滑动变阻器R0串联，电压表测小灯泡两端电压。当滑动变阻器阻值最大时，电流表、电压表示数均为最小，不会超过量程，小灯泡不会烧坏，此时电路的总功率最小。根据R0的最大电阻值画出它的U-I图像如下：由图像可知，当小灯泡和滑动变阻器R

33、0最大阻值串联时，小灯泡两端电压为0.5V，R0两端电压为4.5V，电路中电流最小，为0.3A，电路总功率最小值为Pmin=U0Imin=5V0.3A=1.5W，因电压表量程03V，所以小灯泡两端电压最大为3V，由图乙可知此时电路中电流为0.8A，但是电流表量程00.6A，所以电路中最大电流为0.6A，电路总功率最大为Pmax=U0Imax=5V0.6A=3W。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6；（2）电源电压是5V；（3）当S闭合，S1接到c时，在保证电路安全工作的前提下，电路中最小总功率为1.5W，最大总功率为3W。22、在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“60 1

34、A”字样，电阻R2的阻值为8，电压表所用量程为015V，电流表所用量程为03A。只闭合开关S、S1，移动滑片P，R0中的电流与其两端电压变化的关系图像如图乙所示。（1）求电源电压U；（2）只闭合开关S、S2，为保证电路安全，求滑动变阻器连入电路的阻值范围；（3）只闭合开关S、S1，在移动滑片P过程中，求电路总功率的最大值和滑动变阻器的最大功率。【答案】（1）18V；（2）1040；（3）16.2W，4.05W【详解】解：（1）由图甲知道，只闭合开关S1，R1、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙知道，当电路中的电流为0.8A时，R0两端的电压为2V，根据串联电路的

35、特点和欧姆定律知道，电源电压；当电路中的电流为0.3A时，R0两端的电压为12V，根据串联电路的特点和欧姆定律知道，电源电压，联立两式解得U=18V，R1=20；（2）由图甲知道，只闭合开关S、S2，R2、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；根据电压表量程知道，R0两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点知道，R2两端的最小电压，电路中的最小电流，由知道，滑动变阻器接入电路的最大阻值，根据滑动变阻器的规格和电流表量程知道，电路中的最大电流为1A，由知道，电路中的最小总电阻，根据串联电路的电阻特点知道，滑动变阻器接入电路的最小阻值，则滑动变阻器连入电路的阻值范围为1

36、040；（3）只闭合开关S、S1，R1、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，电路中的电流最大，电路中的最大电流，电路安全；电路中的最大总功率，滑动变阻器的功率，当R0= R1时，滑动变阻器的功率最大，最大功率。答：（1）电源电压U为18V；（2）只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围为1040；（3）只闭合开关S、S1，在移动滑片P过程中，电路总功率的最大值为16.2W；滑动变阻器的最大功率为4.05W。23、如图甲所示的电路，电源电压为18V，小灯泡RL的额定电压为12V，其I-U图像如图乙所示。R1为定值

37、电阻，滑动变阻器R2是规格为“20 2A”和“50 1.5A”中的一个。只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片至某位置小灯泡恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率；（3）若换为6V电源电压，在电路中正确串联两个相同的电流表，电流表表盘如图丙，闭合所有开关，当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，指针偏转分别为满偏的和。请通过计算判断所用滑动变阻器的规格，并求出R1可能的阻值。（结果保留一位小数）【答案】（1）16；（2）4.5W；（3）“20 2A”，20或6.7【详解】（1）闭合开关S、S2，此时灯与变阻器串联；移动滑动变阻器滑片至某

38、位置小灯泡恰好正常发光，则灯的两端电压为12V，由图乙可知，当小灯泡两端电压为12 V 时，通过小灯泡的额定电流为0.75A，根据欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻为；（2）根据串联电路电压的规律可得，变阻器分得的电压为，由欧姆定律和串联电路电流的规律，则滑动变阻器消耗的电功率为；（3）由题知，当电流表为小量程时，示数为0.18A和0.3A；当电流表为大量程时，示数为0.9A和1.5A。当滑动变阻器连入电路的阻值最大为R2=20时，此时通过R2的支路电流为，则干路电路电流可能为：0.9A或1.5A；当干路电流是0.9A时，则此时支路电流为，则R1的阻值为；若干路电流是1.5A时，则此时支路电

39、流为，则R1的阻值为；若滑动变阻器R2=50时，此时通过R2的支路电流为，则干电路电流可能为：0.3A或0.9A或1.5A；当干路电流是0.3A时，则此时支路电流为，无此数，不成立；若干路电流是0.9A时，则此时支路电流为，无此数，不成立；若干路电流是1.5A时，则此时支路电流为，无此数，不成立；综上所述，滑动变阻器的规格“20 2A”， R1可能阻值为20或6.7。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为16；（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率为4.5W；（3）所用滑动变阻器的规格为“20 2A”，并求出R1可能的阻值为20或6.7。24、我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会

40、需求日趋紧，节约电能，提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问，改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措。其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0104kW，每米输电导线的电阻为1.810-3。（1）电站与用户间电路中的电阻是多少？（2）若输电电压是1.0105V，输电线路损耗的电功率是多少？（3）若输电电压从1.0105V提高到3.0105V，输电线路损耗的电功率减少了多少？（4）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检。电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离

41、为多少？【答案】（1） 36；（2）1.296107W；（3）1.152107W；（4）1.67103m【详解】（1）输电导线的电阻；（2）采用高压输电时，输送功率不变，由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流，输电线路损耗的电功率；（3）若输电电压从1.0105V提高到3.0105V，由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流，输电线路损耗的电功率，输电线上减少的电功率；（4）由欧姆定律可得，短路的位置与电站间导线的电阻，短路的位置与电站间导线的长度，则短路位置离电站的距离答：（1）电站与用户间电路中的电阻是36；（2）输电线路损耗的电功率是1.296107W；（3）输电线路损耗的电功率减

42、少了1.152107W；（4）短路的位置离电站的距离为1.67103m。25、如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1为24，R2为滑动变阻器，标有“30 3A”字样，电流表的量程为03A。当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯L正常发光。（灯丝电阻不随温度的变化而变化）求：（1）电源电压；（2）当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器R2的最小值；（3）试通过必要的论证过程分析如何设置三个开关的状态，使电路消耗的总功率最大，求此时的最大总功率。【答案】（1）18V；（2）24；（3）当开关S1、S2、S3都闭合时电路消耗的总

43、功率最大，最大总功率为31.5W【详解】解：（1）灯L标有“6V3W”字样，可算出，当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，电阻R1和灯泡L串联，根据串联电路总电阻等于各电阻之和可得R总=R1+RL=24+12=36，灯L正常发光，此时电路中的电流和灯泡的额定电流相等，为0.5A，所以电源电压为U=IR总=0.5A36=18V；（2）当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，滑动变阻器R2和灯泡L串联，电流表测量电路的电流，因为电流表的量程是03A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A、灯泡的额定电流为0.5A，所以电路允许的最大电流为0.5A，根据欧姆定律，当电路中通过的电流最大时，可得电路的总电阻

44、最小，即为，根据串联电路总电阻等于各电阻之和可算出滑动变阻器R2的最小电阻；（3）根据可知，要使电路消耗的总功率最大，电路的总电阻应是最小的。根据电阻越串越大，越并越小的知识可知，当开关S1、S2、S3都闭合时，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联，此时总电阻最小，电流表测干路电流。通过R1的电流为，因为滑动变阻器的最大电流是1A、电流表的量程是03A，又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流为I=I1+IR2=0.75A +1A =1.75A，根据P=UI可知，当电源电压一定时，电流最大，电路消耗的总功率也最大，即为。答：（1）电源电压为18V；（2）当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器R2的最小值为24；（3）当开关S1、S2、S3都闭合时，使电路消耗的总功率最大，此时的最大总功率为31.5W。