专题15电功率 （解析版）.docx

1、专题15 电功率考点一：电能、电功1电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 WUIt计算电功大小，推导式有 WPtI2Rt。2电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kWh，1 kWh36106 J。3电能表的认识作用测量电路消耗电能(电流做功)单位度(kWh)读数计数器末尾数字的单位是十分位参数意义220 V工作电压10 A（20A）标定电流为10A，额定最大电流为20A600r/(kWh)电路中每用1度电，表盘转600转拓展： 计算电功公式 WPtUIt是普遍适用的公式；由定义式

2、 WUIt和欧姆定律I，可以推导两个式子： Wt和 WI2Rt适用于纯电阻电路（用电器只是电阻，如电饭锅、电熨斗、电烙铁、电褥子等）。 无论串联还是并联，电路的总功 W总W1W2Wn。考点二：电功率及其测量1电功率：（1）物理意义：反映电流做功快慢的物理量，（2）定义：电功率等于电流做的功与时间的比值。2电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式PI2R或。3单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)，二者换算关系是1 kW103 W。4额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：若U实U

3、额时，则P实P额，用电器正常工作；若U实U额时，则P实P额，用电器不能正常工作；若U实U额时，则P实P额，损坏用电器。灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。5伏安法测小灯泡电功率（1）原理是PUI。（2）电路图：（3）滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量，便于比较灯泡的亮度与功率的关系。（4）注意事项： 在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。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。 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。 在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的

4、是为了求平均值，以减小测量误差。 在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。6用电能表、秒表测用电器功率：（1）原理：。（2）方法：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 WkWh36106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P W。7拓展：几种特殊测电功率方法(1)安阻法，如图所示：表达式为：PUII2R0I(2)伏阻法，如图所示：表达式为：P(3)转换法，如图所示：表达式为：P8电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据

5、电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。9拓展：（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；（2）串、并联电路，总功率P总P1P2Pn，串联电路电功率与电阻关系：，并联电路电功率与电阻关系：。考点三：焦耳定律与电热1电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。2焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成

6、正比，跟通电时间成正比。用公式表示为QI2Rt，单位是J。3电功和电热的关系：(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部转化为热能，即WQ。(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式QI2Rt计算电热。4电热器的原理：电流的热效应。5电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。6几种材料的比较材料电阻熔点滑动变阻器的电阻线大高电热器的发热体大高保险丝大低7电热的危害：由于电流

7、的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。8拓展：（1）由QI2Rt和I可以推导Qt，QI2Rt方便串联电路计算，Qt方便并联电路计算。（2）电热挡位的判定方法：由P可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；（3）比例关系：串联电路：，并联电路：。【同步练习】1. （2022四川自贡）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mAh，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘

8、将转过（）A. 120rB. 200rC. 300rD. 1000r【答案】C。【解析】给充电宝充满电消耗的电能WUIt5V60000103A3600s1080000J0.3 kWh1000r/（kWh）表示电路中用电器每消耗1kWh电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kWh电能，电能表转盘的实际转数n0.3kWh1000r/（kWh）300r故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2. （2022青海） 一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（）A. 该电能表应该在220V的电路中使用；B. 该电能表的额定最大电流为20A；C. 电能表是计量用电器消耗电能的仪表；D. 该

9、电能表此时的读数是31.6J【答案】D。【解析】A电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；B10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；C电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；D该电能表此时的读数是31.6kWh，故D错误，符合题意。故选D。3. （2022山东临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（）A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W【答案】B。【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器，则该电热器

10、的电阻为当通过它的电流为4A时，它的实际功率为故B符合题意。故选B。4. （双选）（2022河南）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（）A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少；B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大【答案】AC。【解析】A电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；BC由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器

11、中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；A 已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。故选AC。5. （2022浙江宁波）盛夏，室外温度达36，小宁将客厅空调的设定温度设置为28，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为_J；（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热

12、保温性能更好门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会_（填“大于”“等于”或“小于”）10min。【答案】；小于。【解析】（1）1由题意可知，一个工作周期内，工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为2000W，则一个工作周期内消耗的电能一个工作周期内消耗的电能为。（2）2由题意可知，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗，那么外界的热量会比较少地传递进来，在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，室内温度会降温更快，即空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。6. （2022四川遂宁）夏季汛期来临，某科技小

13、组设计了一个监测观音湖水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。则下列说法正确的是（）A. 当水位升高时，电压表的示数变大；B. 该电路的电源电压是6V；C. 该电路工作时的最小总功率是0.3W；D. 当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.2A【答案】D。【解析】由图可知，变阻器R和电阻R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中

14、的电流。A当水位升高时，浮子向上运动，带动金属滑杆AP在竖直向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；B由图丙可知，R接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，R两端的电压是6V，电源电压为U=I小(R大+R0)=0.1A(60+R0)当R接入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由可知通过电路的电流最大，最大电流是0.3A，电源电压为U=I大R0=0.3AR0电源电压不变，则0.1A(60+R0)=0.3AR0R0=30电源电压U=I大R0=0.3A30=9V故B错误；C电路

15、中最小电流是0.1A，该电路工作时的最小总功率P小=UI小=9V0.1A=0.9W故C错误；D由图乙可知，水位升高195.0m-175.0m=20.0m变阻器的阻值变化量是60，水位的变化量和变阻器的阻值变化量成正比，当警戒水位时，水位升高190.0m-175.0m=15.0m则 ，R=45此时变阻器连入电路的电阻R=R大-R=60-45=15当水位达到警戒水位时，电流表的示数为 ；故D正确。故选D。7. （2022陕西省）物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103时，手动开关自动断开，且

16、无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（）。A. 接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作；B. 当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态；C. 锅内温度由103降至60过程中，电热丝不工作；D. 简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率【答案】C。【解析】A由题意可知，由题意可知，温控开关S1与按钮开关S2是并联的，如图所示电热丝要工作，只需闭合开关S1或者开关S2，当锅内温度低于60时，温控开关S1自动闭合，电热丝工作，故A错误；B当

17、手动开关自动断开时，锅内温度达到103，锅内温度高于85，温控开关S1不会闭合，所以简易电饭锅不能马上进入保温状态，故B错误；C锅内温度达到103时，手动开关自动断开，且无法自动闭合，而温控开关在锅内温度低于60时才会自动闭合，所以锅内温度由103降至60过程中，电热丝不工作，故C正确；D根据公式可知，简易电饭锅加热时的功率与保温时的功率一样大，故D错误。故选C。8. （2022山东泰安） 如甲图所示，灯泡标有“”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关、时

18、，通电30s，电路中电流所做的功为；当闭合开关，断开开关、时，灯泡的实际功率为；当闭合开关、，断开开关时，定值电阻消耗的最小功率为。下列说法中（）灯泡的电阻为 电源电压为 A. 只有正确B. 只有正确C. 只有正确D. 只有正确【答案】A。【解析】因为灯泡标有“”字样，由知道，灯泡正常发光时的电阻故正确；由图乙知道，当R2两端电压是8V时，通过的电流是0.5A，由欧姆定律知道，R2的电阻为由图知道，当闭合开关、时，是R2的简单电路，由于通电30s，电路中电流所做的功为，故 由以上两式解得，电源电压U=8V故错误；由图知道，当闭合开关、，断开开关时，R1与R2串联，所以，当滑动变阻器全部接入电路

19、时，电路的电流最小，此时电流大小是定值电阻消耗的功率最小，为故错误；当闭合开关，断开开关、时，灯泡与R2串联，则灯泡的实际功率为 故正确。综上所述，A正确。故选A。9. （2022山东临沂）图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（）A. 小灯泡的额定功率为0.625WB. 电路的最大总功率为1.2WC. 小灯泡的灯丝阻值越来越小D. R的阻值变化范围为208【答案】A。【解析】由电路图知，小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的

20、电流。A由图乙知，电压表示数为2.5V时，电路中的电流为0.25A，此时小灯泡正常工作，其额定功率P额=U额I额=2.5V0.25A=0.625W故A正确；B小灯泡正常工作时，电路中电流最大，电路的总功率最大为P总=UI额=4.5V0.25A=1.125W故B错误；C由图甲知，滑片向左滑动过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，电路的电流变大，由图乙知，随着电压增大，电流也增大，而电压的增加量比电流的大，据欧姆定律知，随着电压增大，小灯泡的灯丝电阻变大，故C错误；D由图乙知，变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小为0.05A，此时电压表示数为0.5V，即小灯泡两端的电压为0

21、.5V。变阻器两端的电压U滑1=U-U1=4.5V-0.5V=4V滑动变阻器的最大阻值电路中的电流最大时，变阻器两端的电压U滑2=U-U额=4.5V-2.5V=2V变阻器接入电路的阻值最小为所以变阻器接入电路的阻值为808，故D错误。故选A。10. （2022江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 电源电压为5VB. R的最大阻值为20C. R=10时，其功率最大D. R=15时，电路消耗的功率为1.8W【答案】D。【解析】A由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻

22、R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得由解得U=6V，R0=5故A错误；B由图乙可知，R的最大阻值应大于20，故B错误；CR的功率由上式可知，当R=R0=5时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；D当R=15时，电路消耗的功率为故D正确。故选D。11. （2022四川凉山） 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，定值电阻R1的规格为“10 1A”，滑动变阻器R2的规格为“50 1A”。闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器

23、滑片移动过程中，下列说法正确的是（）A. 电流表示数最大可达到0.6A；B. 滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10；C. 电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W；D. 滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V【答案】B。【解析】A根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，定值电阻R1的阻值为10，故电流表的示数为故A错误；B根据串联分压，电阻越大，分担的电压越大，电压表的最大示数为3V，而电源电压为6V，那么滑动变阻器两端电压最小为3V，此时滑动变阻器与定值电阻分得的电压相同，故电阻相同，故此时滑动变阻器接入的最小阻值为10，故B正确；C电阻R1消耗的电功率最大可达到故C错误；D

24、滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路中的电流为电压表的示数为故D错误。故选B。12. （2022四川眉山）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为00.6A，定值电阻R1=5，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是（）。A. 电源电压是4V；B. R2的阻值是10；C. 灯泡L的电阻值是R2的2倍；D. 当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W【答案】D。【解析】A当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好

25、正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A，电源电压故A错误；B当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0.3A，R2的阻值故B错误；C灯泡电阻不等于R2的2倍，故C错误；D当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率故D正确。故选D。13. （2022湖北武汉）如图所示的电路中，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V2的示数为1V；只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I2，此时电路

26、的功率为P1；保持滑片位置不变，再闭合开关S2，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2；已知I1：I2=1：9，U1：U2=1：2，下列说法正确的是（）。A. U=6VB. I1=0.1AC. R2=10D. P1：P2=7：9【答案】B。【解析】只闭合开关S和S3时，R1与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器接入电路电阻电源电压只闭合开关S和S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端电压，V2测量R2和R3的电压，则因为U1：U2=1：2，则只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，R1与R2并联则因为I1：I2=1：9则化简可得联立可得，则保持滑片位置不变，再闭合开关S2

27、，R1、R2、R3并联则通过R3电流为0.2A，则由联立可得；则；故选B。14. （2022河北）图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法不正确的是（）A. a为电压表；B. 电源电压为12V；C. 只闭台开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12；D. 将a与R0互换，开关均闭台，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W【答

28、案】C。【解析】A只闭合开关S1，滑片P置于左端，电路为灯泡L的简单电路；开关都闭合，移动滑片P，电流表示数始终为1A，说明b为电流表，把滑动变阻器短路了，导致滑动变阻器失去调节作用，则a为电压表，故A正确；B灯泡额定电流为只闭合开关S1，滑片P置于左端，则电路中只接灯泡，而电流表示数为1A，则灯泡电压为电源电压，即12V，故B正确；C只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则灯泡温度不为额定电流时的温度，电阻也不为额定电流时的电阻，为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值，故C错误；D将a与R0互换，开关均闭台，则电路为滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，根据公式可知，移动滑片P，滑动变阻器接

29、入电路的阻值最大时，功率最小。为故D正确。故选C。15. （2022四川达州）如图所示为电烤炉简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1=44，R2=66。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（）。A. 闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态；B. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为52；C. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为32；D. 电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为32【答案】B。【解析】A由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为R

30、1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S1、S2都闭合时，此时R2被短路，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S1闭合、S2断开时，电路处于低温档；当S1、S2都闭合时，电路处于高温档。故A错误；B当处于高温档时，R1两端的电压等于电源电压；当处于低温档时，电路中的电流为此时R1两端的电压为U1=I1R1=2A44=88V电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为故B正确；C电烤炉处于高温挡时，电路所消耗的电能为电烤炉处于低温挡时，电路所消耗的电能为电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为故C错误；D电烤炉处于低温挡状态

31、时，由P=I2R和串联电路电流处处都相等可知，R1、R2所消耗的电功率之比为故D错误。故选B。16. （2022湖南岳阳）如图，电源电压不变，定值电阻R1=20，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为03A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（）。电源电压为12VR2的最大阻值为24开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6WA. B. C. D. 【答案】D。【解

32、析】由于小灯泡L标有“8V4W”字样，所以小灯泡的额定电流为小灯泡的电阻为当滑片P从b端滑动到某一位置时，电流表电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，所以滑片P在b端时，电路中的电流为当滑片P在b端时，电源电压为U=Ib（RL+R2b）=0.3A（16+R2b）当滑片P在某一位置时，电源电压为U=I额（RL+R2）=0.5A（16+R2b-16）由于电源电压不变，由式得R2b=24，U=12V故正确；开关都闭合时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流。通过R1的电流为由于电流表量程为03A，所以当电流表满偏时，通过滑动变阻器R2的电流最大，为I2大=I-I1=3A-0.

33、6A=2.4A所以滑动变阻器R2的最大功率为P=UI2大=12V24A=28.8W故正确；当S闭合，S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路中的电阻最大，电流最小，由分析可知，最小电流为Ib=0.3A，所以在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为P小=UIb=12V0.3A=3.6W故正确。总上，都正确，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D17. （2022四川达州） 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10，R2=15，R3的规格为“30 1A”，电压表V1的量程为03V，V2的量程为015V，电流表A的量程为00.6A，下列说法正确的是（）。A. 只闭合S1时，向左移动滑

34、片，A示数变大，V2示数变大；B. 只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变；C. 只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等；D. 闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W【答案】B。【解析】A只闭合S1时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，电流表测电流，向左移动滑片，R3接入阻值减小，根据串联分压，电压表V2示数减小，则电压表V1示数增大，电流表A示数变大，故A错误；B只闭合S1时，向左移动滑片，电压表V1测R1两端电压，电压表

35、V2测R2与R3两端电压，根据串联分压，电压表V2示数变化量的绝对值与电压表V1示数的变化量相等，电压表V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为R1不变，故B正确；C只闭合S1时，向右移动滑片，R3接入阻值增大，电流减小，根据串联分压，R3两端电压增大，R2两端电压减小，R1两端电压减小，且它们两端电压之和为电源电压，则则故C错误；D闭合S1、S2时， R2被短路，R1、R3串联接入电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电流，移动滑片，在保证电路安全的情况下，当电压表V1为3V时，电路消耗最大功率，电流为R3阻值为电路消耗的最大功率为故D错误。故选B。18. （

36、2022四川达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1=10，R1”，“”或“=”），当电阻两端电压相等时，甲乙两个电阻的电功率之比P甲P乙=_。【答案】 ；31。【解析】1由图中可知，当甲、乙两端电压均为3V时，流过甲的电流大于流过乙的电流，故由欧姆定律可知，甲的电阻小于乙的电阻，即R甲”、“”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则_，P1_ P2。【答案】温度计示数升高的多少；。【解析】1如图1所示，若通电，根据焦耳定律得产生的热量，被煤油吸收，使煤油温度升高。根据得质量相同的煤油，升高的温度不同，吸收

37、的热量不同，所以可以通过比较温度计示数升高的多少来比较电阻丝产生热量的多少。2按图2连接电路，将S置于1，R0与R1串联，则通过R0与R1的电流相同，设电源电压为U，通电1分钟，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量电阻R1产生的热量因为R0=5，R1=10，即所以在根据得，A、B两温度计示数分别升高3按图2连接电路，将S置于1，R1的功率为断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，R0与R2串联，则通过R0与R2的电流相同，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量因为，即所以A温度计示数升高，则 4R2的功率为由解得。21. （2022云南省）如图所示，电源电压恒定，R1

38、=30，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求（1）电源电压；（2）R2的阻值；（3）S、S1都闭合时，通电1min电流通过R2做的功。【答案】（1）6V；（2）；（3）108J。【解析】（1）当S闭合，S1断开时，只有R1接入电路，此时电流表的示数为0.2A，电源电压为（2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测量电路总电流，电流表的示数为0.5A，则通过R2的电流为则R2的阻值为（3）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，通电1min电流通过R2做的功为。答：（1）电源电压为6V；（2）R2的阻值为；（3）S、S1都闭合时，通电1m

39、in电流通过R2做的功为108J。22. （2022江西省）如图所示，已知电源电压恒为8V，小灯泡上标有“6V 3W”。（1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；（2）闭合开关S，移动滑片P，使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。【答案】（1）0.5A，12；（2）4，4W。【解析】（1）小灯泡正常发光时的电流为电阻为（2）由图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡两端的电压。移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时灯泡电压为U额=6V，电路的电流等于灯泡的额定电流I=0.5A。根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U额=8V-6V=2V滑动变阻器

40、连入电路中的电阻电路消耗的总功率为P=UI=8v0.5A=4W。答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A，电阻是12；（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路中的电阻为4，电路消耗的总功率为4W。23. （2022四川自贡）小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，、均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg，初温为的汤加热至，设此汤的比热容为，求：额定电压220V额定功率低温档48.4W高温档500W（1）汤需要吸收的热量；（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？（3）的阻值为多少？【答案】（1）；（2）；（3）。【解析

41、】（1）由可知，汤吸收的热量（2）由可知，在不考虑热损耗的情况下，电饭煲高温煲汤时需要的时间（3）由图乙可知，当开关S连接触点2时，仅电阻接入电路，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最大，为高温档。由电功率变形式可知，电阻的阻值由图乙可知，当开关S连接触点1时，电阻和串联接入电路，电路总电阻大，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最小，为低温档。由电功率变形式可知，电阻和的总电阻故的阻值答：（1）汤需要吸收的热量为；（2）高温档煲汤需要的时间为；（3）的阻值为。24. （2022江苏苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两

42、端的电压为8V。求：（1）电源电压；（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能；（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。【答案】（1）12V；（2）27J；（3）25.2W。【解析】（1）由图乙可知，当灯泡两端的电压UL8V此时IL0.5A根据公式UIR可知此时电阻R两端的电压URIRR0.5A84V根据串联电路中电压的规律可知电源电压为UULUR8V4V12V（2）将R换成L后，相当于两个型号规格一样的灯泡串联一起，根据串联电路中电压的规律可知灯泡L两端的电压为由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯泡的电流IL0.45A根据公式W=UIt可知一个灯泡

43、10s内消耗的电能为WLULILt6V0.45A10s27J（3）将电阻R与灯L并联，根据并联电路中电压的规律可知，灯L两端的电压为12V，由图乙可知，当灯L两端的电压为12V时，通过灯泡的电流为I2L0.6A由欧姆定律得，通过电阻R的电流为根据并联电路中电流的规律可知，总电流IILIR0.6A1.5A2.1A所以整个电路消耗的电功率为P总UI12V2.1A25.2W答：（1）电源电压为12V；（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能为27J；（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路消耗的电功率为25.2W。25. （2022湖南郴州）如图所示，电源电压恒定，L为“

44、6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：（1）灯泡L的电阻；（2）电源电压；（3）R2消耗的最大功率。【答案】（1）10；（2）6V；（3）4.8W。【解析】（1）由“6V 3.6W”可得，小灯泡L的电阻为（2）当S1断开、S和S2闭合时，R1、R2短路，只有L接入电路，小灯泡正常发光，即电源电压等于小灯泡两端的电压为6V。（3）当S、S1和S2都闭合

45、时，L、R1、R2并联，此时功率最大为通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2，由并联电路各支路两端电压相等可得当S闭合，S1，S2都断开时，L、串联，此时功率最小为由R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1，则可得，此时R2两端的电压为根据串联分压规律可得，此时R1两端的电压为小灯泡两端的电压为R2的阻值为则R2消耗的最大功率为答：（1）灯泡L的电阻10；（2）电源电压6V；（3）R2消耗的最大功率4.8W。26. （2022四川达州）如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100 1A”，电压表的量程为015V，电流表的量程为00.6A当断开开关S1、

46、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。求：（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。【答案】（1）12；（2）0.15A；（3）2.7W。【解析】（1）灯泡L的额定电压为6V，由图乙可知，灯泡L的额定电流为0.5A，灯泡正常发光时的电阻（2）如图乙，当电阻R1电压为6V时，电流为0.3A，R1阻值为当断开开关S1、S3，闭合S2，灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光，则电源电压为闭合S1

47、、S2、S3时，灯泡L被短路，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，R1和R2两端电压都等于电源电压，通过电阻R1的电流为电流表量程为00.6A，允许通过滑动变阻器的最大电流（3）断开S2、S3，闭合S1时，灯泡L和电阻R1串联，灯泡L和电阻R1电流相等，且它们两端电压之和为电源电压，即9V，由图乙可得，当电流为0.3A时，灯泡L两端电压为3V，电阻R1两端电压为6V，符合题意，电路的总功率答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12；（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流为0.15A；（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率为2.7W。27. （2022四川成都）

48、如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10，R2=20，滑动变阻器R的最大阻值为20，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。【答案】（1）3.75W；（2）015。【解析】（1）S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，滑动变阻器R、电压表、电流表被短接，电源电压U=5V，电路中定值电阻R1=10，R2=20，电路中的总电阻R总为即推出电路消耗的总功率（2）S1闭合，S2、S3断开，R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，当

49、滑动变阻器R接入电阻为0时，电路中总电阻最小，电路中的电流最大，此时电路中的电流为由以上分析可知，电路中电流最大时并未超过电流表的量程，故滑动变阻器阻值可选取的最小值为Rmin=0。根据串联电路中的电阻分压原理，滑动变阻器的电阻越大，其两端电压越大，电压表的示数也就越大，但电压表由于量程限制，最大示数只能到3V，此时是滑动变阻器达到电路安全允许的最大值，根据串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和 可知，当滑动变阻器R两端的电压达到电压表的量程Umax=3V时，定值电阻R1两端电压最小，此时电路中电流最小为由以上分析可知，当时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑动变阻器接入电路中的最大阻

50、值为滑动变阻器R的最大阻值为20，所以可以取到15，综上可总结出滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是015。答：（1）开关S1、S2、S3均闭合时，电路消耗的总功率为3.75W。（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是015。28. （2022湖南常德）如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R13，R26，小灯泡L标有“12V 18W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率；（3）开关S1闭

51、合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】（1）由灯泡的规格可知，灯泡的电阻为由电路图可知，开关S1、S2、S3闭合时，电阻R1被短路，R2与灯泡L并联，电流表A测干路电流，由并联电路电流规律可知，电流表A的示数为（2）由电路图可知，开关S1、S2闭合，S3断开时，为灯泡L的简单电路，由可知，灯泡的实际功率为（3）由电路图可知，开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与灯泡L串联，由灯泡的规格可知，小灯泡L正常发光时，通过电路的电流为由串联电路电压规律可知，电源电压为由可知，电路消耗的总功率为。答：（1）开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6V时，求电流表A的示数为；（2）开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10V时，求小灯泡L的实际发光功率为；（3）开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率为。