專題18 電功率本專題中考考點及要求（“”表示該標準要求屬于評價水平這一層次）評價目標和評價水平標準要求 知識性目標技能性目標體驗性目標了解認識理解獨立操作經歷認同內化1.結合實例理解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實際功率。2.通過實驗探究，并了解焦耳定律，用焦耳定律說明生產、生活中的一些現象。規律總結1：解決電能表問題需要學習的基本知識1.構造2.銘牌數據物理含義（1）“220V”是指電能表適用的 額定電壓是220V 。（2）“10(20)A”其中10A表示平時允許流過電能表的最大電流；20A表示短時間內允許流過電能表的最大電流。前面數值是標定電流或稱額定電流， 稱Ib。 括號內為最大負載電流Imax ， 在使用中負載功率電流不能超過電能表的最大負載電流.反之會造成儀表損壞.嚴重時會造成儀表燒毀及安全事故.（3）“50Hz”表示所接電路交流電的頻率為50赫茲（4）“600revs/kWh”表示用電器消耗1度電，表中鋁盤旋轉600圈. 3000R/KWh表示每消耗1kWh的電能，表盤轉3000轉。對于 電子式電能表，其參數為imp/KWh，每消耗1KWh的電能，指示燈閃爍的次數；（5）讀數:16.6KWh 即16.6度(注意最后一格是小數點后一位)規律總結2：含有圖像之電功率問題1.考查與I-U圖像相關的電功率計算2.以焦耳定律和電功、電功率為考查點的計算題3.考查了串聯電路的特點、歐姆定律的應用以及電功率的計算，從圖象中獲取有用的信息。規律總結3：電功率動態與最值以及范圍問題1.要熟練掌握串并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，要注意燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等。2.理解電路結構變化時歐姆定律和電功率的理解和應用，解題的關鍵是要能夠準確的分析電路的連接情況，并且能夠從圖象提取有用信息。3.靈活應用數學技巧。規律總結4：焦耳定律及其應用問題1.內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2.公式：Q=I2Rt3.當發電廠電功率一定，送電電壓與送電電流成反比，輸電時電壓越高，電流就越小。此時因為輸電線路上有電阻，根據P=I2R可知，電流越小時，在電線上消耗的電能就會越少。所以電廠在輸電時增大送電電壓，減少電能在輸電線路上的損失。規律總結5：解決測量小燈泡電功率實驗需要掌握的基礎知識實驗目的測量小燈泡在不同狀態下的電功率。實驗要求分別測量小燈泡在實際電壓等于額定電壓、略大于額定電壓、小于額定電壓時的電功率。實驗原理根據公式 ，測出燈泡 和 ，就可以計算出小燈泡的電功率。實驗電路圖根據實驗的目的和原理設計實驗電路圖，并按電路圖連接實物。實驗器材小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。實驗數據（記錄）表格：小燈泡的額定電壓是 實驗次數發光情況電流（A）電壓（V）電功率（W）123實驗步驟1按電路圖連接實物電路。2合上開關，調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓，觀察小燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。3調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓值的1.2倍，觀察燈泡發光情況，記錄電流表、電壓表示數。4調節滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察并做記錄。5斷開開關，整理實驗器材。注意事項1按電路圖連接實物電路時注意：（1）連接過程中開關應始終處于斷開狀態。（2）根據小燈泡的額定電壓值，估計電路中電流、電壓的最大值，選擇合適的量程，并注意正負接線柱的連接及滑動變阻器正確接法。（3）連接好以后，每個同樣檢查一遍，保證電路連接正確。2合上開關前，應檢查滑動變阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并調整。3調節滑動變阻器的過程中，要首先明白向什么方向可以使變阻器阻值變大或變小，怎么調能使小燈泡兩端電壓變大或變小。實驗結論由公式P=IU計算小燈泡的功率。（將計算結果填入表中，通過分析和比較得出）（1）不同電壓下，小燈泡的功率不同。實際電壓越大，小燈泡功率越大。（2）小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定，實際功率越大，小燈泡越亮。【例題1】（2018天津）小天家電能表本月初的示數為821.6度，本月底的示數如圖所示，小天家本月消耗的電能為 kWh。【答案】130【解析】利用電能表兩次示數差求出消耗的電能，注意最后一位是小數，單位kWh。由圖可知，電能表本月初的示數W1=821.6kWh，電能表本月末的示數W2=951.6kWh，則小天家本月消耗的電能：W=W2W1=951.6kWh821.6kWh=130kWh。【例題2】（2019湖南岳陽）某電吹風工作6min，能使如圖所示的電能表的轉盤轉過120轉，則該電吹風消耗的電能為 kWh，電功率為 W，這些電能可供一只“220V10W”的LED燈正常工作 h，一只這樣的LED燈與一只“220V100W”的白熾燈正常發光時亮度相當，若LED燈正常發光時的效率為80%，則白熾燈正常發光效率為 。【答案】0.1；1000；10；8%【解析】“1200r/kWh”表示電路中每消耗1kWh的電能，電能表轉盤轉過1200r；據此求電能表轉盤轉120r消耗的電能，再利用P=W/t求出電吹風的功率；求出了電吹風消耗的電能，再利用P=W/t求可供“220V10W”的節能燈正常工作的時間；節能燈與白熾燈在正常工作時發光效果相當，則兩燈泡獲得光能的功率相等，根據效率公式得出等式求解。（1）因為“1200r/kWh”表示電路中每消耗1kWh的電能，電能表轉盤轉過1200r，所以電能表轉盤轉120r，電吹風消耗的電能：W=120/1200kWh=0.1kWh，電吹風的功率：P=W/t=0.1kWh/（6/60h）=1kW=1000W；（2）由P=W/t可得，這些電能可供“220V10W”的節能燈正常工作的時間：t=W/P =0.1kWh/1010-3kW=10h；（3） 燈的發光效率等于轉化為光能的功率與消耗電能的功率（燈的電功率）之比，即=P光/P ，因10W的節能燈與100W的白熾燈在正常工作時發光效果相當，所以兩燈泡獲得光能的功率相等，則：P白白=P節節，即100W白=10W80%，解得該白熾燈的發光效率：白=8%。【例題3】（2018山東泰安）小紅用一個標有2.5V字樣的小燈泡進行實驗，連接了甲圖所示的電路圖進行測試，電阻箱的電阻調節范圍為09999，根據測試的數據畫出了乙圖的IU圖象，根據圖象可知，小燈泡正常發光時的功率為W，已知電源電壓恒為6V，電阻箱的電阻調節到小燈泡剛好正常發光，若電阻箱的電阻調節為55，小燈泡發光的功率為W。【答案】0.625；14；0.05。【解析】由圖甲可知，燈泡L與電阻箱串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）燈泡正常發光時的電壓UL2.5V，由圖乙可知，通過燈泡的電流IL0.25A，則小燈泡正常發光時的功率：PLULIL2.5V0.25A0.625W；（2）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡正常發光時電阻箱兩端的電壓：U電阻箱UUL6V2.5V3.5V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，由I可得，電阻箱的電阻調節到的阻值：R電阻箱14；（3）因串聯電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，所以，UUL+ILR電阻箱，當電阻箱的電阻調節為55時，則有：6VUL+IL55，由圖乙可知，當UL0.5V、IL0.1A時符合，此時小燈泡發光的功率PLULIL0.5V0.1A0.05W。【例題4】（2019蘭州）有一種亮度可以調節的小臺燈，其電路如圖甲。電源電壓為24V，燈泡L的額定電壓為24V，通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關系如圖乙。當燈泡正常發光時，燈絲的電阻為______調節滑動變阻器R，使燈泡的實際功率為3.6W時，燈泡兩端的電壓是______V，滑動變阻器R連入電路的阻值是______。【答案】60 12 40【解析】（1）燈泡兩端的電壓為24V時，燈泡正常發光，由圖乙可知此時通過燈泡的電流IL=0.4A，根據歐姆定律可得，此時燈絲的電阻：RL=60；（2）由圖乙可知，當燈泡兩端的電壓為12V，通過的電流為0.3A時，燈泡的實際功率為3.6W，串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-UL=24V-12V=12V，串聯電路中各處的電流相等，滑動變阻器R連入電路的阻值R滑=40。【例題5】（2018河南）如圖電路，電源電壓不變，閉合開關S，當滑片P置于滑動變阻器R2的最右端B處時，電壓表的示數為4V，定值電阻R1的功率為0.8W；當滑片P置于滑動變阻器R2的中點時，電壓表的示數變化了1V下列結果正確的是（）A電源電壓為8V BR1的阻值為20C電路前后電流之比為1：3D電路總功率變化了1.2W【答案】D【解析】（1）由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，當滑片在B處時，電路中的電流：I1，則滑動變阻器兩端的電壓：U2I1R2R24V由圖知，當滑片P置于滑動變阻器R2的中點時，滑動變阻器的電阻減小，由串聯分壓的規律可知，電壓表的示數減小，即此時滑動變阻器兩端電壓為U24V1V3V，同理可得，此時滑動變阻器兩端的電壓：U23V用式比式可得：，解得：R22R1將代入式可得：4V，解得：U6V，故A錯誤；（2）當滑片P置于滑動變阻器R2的最右端B處時，電壓表的示數為4V，定值電阻兩端的電壓為U16V4V2V，此時定值電阻R1的功率為0.8W，即；P10.8W，解得：R15，則R22R12510，故B錯誤；（3） 電路前后電流之比為I1：I2：，故C錯誤；（4） 電路總功率變化了：PP2總P1總1.2W，故D正確。【例題6】（2019連云港）如圖所示是某同學設計的監測河水流速變化的裝置原理圖。機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電壓保持4.5V不變，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V，定值電阻R1阻值為5，滑動變阻器R2的規格為“15，1A”。閉合開關S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（）A當水流速度增大時，電壓表的示數變大B當水流速度減小時，電壓表與電流表的示數之比變大C滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2.510D電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W4.05W【答案】BC【解析】A.流體的壓強跟流速有關，流速越大的位置，壓強越小。水流速度增大時，機翼狀的探頭上下表面的壓強不同，下表面壓強大于上表面壓強，R2滑片上移，阻值減小，R1與R2串聯，根據串聯分壓可知，電壓表示數減小；故A錯誤；B.機翼狀的探頭上下表面的壓強不同，下表面壓強大于上表面壓強，水流速度減小時，上下表面的壓強差減小，R2滑片下移，阻值增大，電壓表與電流表的示數之比就是R2的阻值，故B正確；C.串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A，所以電路中的最大電流為Imax0.5A，由I可得：電路中的總電阻R總7.5，串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R2RR17.552.5，根據電壓表量程可知滑動變阻器接入電路中的電阻兩端的電壓最大為3V，即U23V，根據串聯電路的電壓特點，R1的電壓：U1UU24.5V3V1.5V，此時電路中的電流最小：Imin0.3A，滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R210，滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2.510，故C正確；D.電阻消耗功率的最大值：PmaxUImax4.5V0.6A2.7W，電阻消耗功率的最小值：PminUImin4.5V0.3A1.35W，電路消耗總電功率的變化范圍為1.35W2.7W，故D錯誤。【例題7】（2018成都）如圖所示的電路中，定值電阻R1=150、R2=300閉合開關S后，電流表A2的示數為5mA求：（1）電阻R1兩端的電壓為多少（2）電流表A1的示數為多少（3）電路工作5min，R1產生的焦耳熱是多少【答案】（1）1.5V；（2）15mA；（3）是4.5J【解析】由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓；根據歐姆定律求出通過R1的電流，再根據并聯電路的電流特點求出電流表A1的示數；電路工作5min，根據Q=I2Rt求出R1產生的焦耳熱由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流（1）因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I=可得，電阻R1兩端的電壓：U1=U2=I2R2=5103A300=1.5V；（2）通過R1的電流：I1=0.01A=10mA，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A1的示數：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）電路工作5min，R1產生的焦耳熱：Q1=I12R1t=（0.01A）2150560s=4.5J【例題8】（2019上海）如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為10當開關S閉合后，電壓表的示數為2V，電流表的示數為0.4A求：（1）通電10s電阻絲R1產生的熱量；（2）電源兩端的電壓。【答案】（1）16J；（2）6V。【解析】（1）通電10s電阻絲R1產生的熱量：QI2R1t（0.4A）21010s16J。（2）由I得，R1兩端的電壓：U1IR10.4A104V，根據串聯電路電壓規律可知，電源電壓：UU1+U24V+2V6V。【2019年題組】一、填空題1(2019福建)某校為師生飲水方便，安裝了電熱水器。為測定熱水器消耗的電能，關閉其他用電器，只用電熱水器給水加熱，一段時間后，電能表的示數，由圖甲示數變為圖乙示數，則該電熱水器在這段時間內消耗的電能為kWh，等于J若消耗電能的87%被水吸收，則可把kg初溫為13的水加熱至100【水的比熱容c=4.2103J/（kg）】。【答案】2.1；7.56106；18。【解析】（1）關閉其他用電器，只用電熱水器給水加熱，電熱水器在這段時間內消耗的電能：W=7626.9kWh7624.8kWh=2.1kWh=7.56106J；（2）消耗電能的87%被水吸收，即：Q吸=87%W，由Q吸=cmt有：cmt=87%W，所以水的質量：m=87%W/ cmt =18kg。2(2019婁底)如圖電路中，U12V，R16，R23，R34當S2斷開，S1閉合時，電阻R1消耗的電功率為________W；當S1、S2都閉合時，6s內電流通過R2產生的熱量是________J。 【答案】 8.64；32 【解析】（1）當S2斷開，S1閉合時，電阻R1和R3串聯， 電路的電流：IU/（R1+R3）12V/（6+4）1.2A，電阻R1消耗的電功率：PI2R1（1.2A）268.64W；（2）當S1、S2都閉合時，電阻R1和R2先并聯，再和R3串聯，R1和R2并聯的總電阻：RR1R2/（R1+R2）2，干路中的電流：IU/（R+R3）2A，則電阻R2兩端的電壓：U2IR2A24V，6s內電流通過R2產生的熱量：QWU22/R2t（4V）2/36s32J。二、選擇題3(2019泰安)如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標有4v“字樣，電流表的量程為00.6A圖乙是小燈泡的電流隨其電壓變化的圖象。滑動變阻器R1的最大阻值為20，定值電阻R2的阻值為10當閉合S和S2，斷開S1，滑片移到中點時，小燈泡L恰好正常發光則下列說法正確的是（）A電源電壓為5VB閉合s和S2，斷開S1，滑片移到中點時，用一個“4V 0.5W“的燈泡L替換L，則將正常發光C閉合S和S2，斷開S1，當小燈泡的功率為0.8w時，滑動變阻器的阻值是17.5D閉合S和S1，斷開S2，為保證電路安全，電阻R2的最大功率為8.1W【答案】C【解析】A.閉合S和S2，斷開S1，此時小燈泡和滑動變阻器是串聯的，此時燈泡正常發光，可以從圖象上得到燈泡的額定電流是0.5A，燈泡電阻是：RL8，所以，串聯電路的電阻：RR1+RL10+818所以電源電壓為：UIR0.5A189V，選項A錯誤。B.“4V 0.5W”燈泡的電阻為：R32，在滑動變阻器的滑片在中點時，原來燈的電阻是8，現在燈的電阻是32，燈的電阻變大，分擔的電壓就變大，電壓會超過4V，所以燈不能正常工作。選項B錯誤。C.閉合S和S2，斷開S1，當小燈泡的功率為0.8w時，由圖乙知，電燈兩端的電壓是2V，電燈的電流是0.4A，所以電路電阻為：R總22.5，此時燈的電阻為：RL5，滑動變阻器的阻值是：R滑22.5517.5，D.閉合S和S1，斷開S2，此時定值電阻和滑動變阻器是串聯的，電路最大電流是0.6A，電阻R2的最大功率為：PI2R（0.6A）2103.6W故選項D錯誤。4(2019山西)如圖所示，電源電壓不變，下列說法正確的是（ ）A只閉合S1，將P向左移動，電流表示數變小，電壓表示數變大B閉合S1、S2，斷開S3，將P向左移動，R1消耗的功率增大C開關都閉合，將P向左移動，電壓表的示數為零，電流表示數變小D開關都閉合，將P向左移動，L消耗的功率不變，R2消耗的功率變小【答案】B【解析】（1）只閉合S1，兩電阻串聯，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路中的電流，將P向左移動，變阻器連入電路中的電阻變小，由串聯電阻的規律，總電阻變小，由歐姆定律，電流表示數變大，根據U=IR，R1電壓變大，由串聯電路電壓的規律，電壓表示數變小，A錯誤；（2）閉合S1、S2，斷開S3，R1與燈并聯后與R2串聯，將P向左移動，變阻器連入電路中的電阻變小，根據分壓強原理，R2的電壓變小，根據串聯電路電壓的規律，并聯部分的電壓變大，根據P=U2/R，R1消耗的功率增大，B正確；（3）（4）開關都閉合，變阻器短路，R1與燈并聯，電壓表的示數為零；將P向左移動，對電路沒有影響；電流表示數不變，C錯誤；L的電壓和電流都不變，根據P=UI，消耗的功率不變，R2消耗的始終為0，不變，D錯誤。三、實驗題5(2019荊州)用如圖甲所示電路測量小燈泡的額定功率，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，額定功率約1W，滑動變阻器R0的規格是“201A”，電源電壓恒為6V連接不完整的電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整（要求導線不交叉，滑片向右移，燈光變亮）連接好電路后，為了保證電路安全，應將滑動變阻器滑片移至（選填“A”或“B”）端，才能閉合開關；電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表有示數接下來應進行的操作是A更換小燈泡 B檢查電路是否斷路 C移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發光當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W小華剛準備拆除電路結束實驗時，同組的小紅提出，在調節滑片要使燈正常發光過程中，電壓表的示數很難準確顯示3.8V，可能因此造成一定的測量誤差她認為可以在小華第步實驗的基礎上，對電路稍作改動，能提高測量數據的精確度請幫小紅補全測量步驟（補全步驟時必須準確闡述接法和操作要點）：a斷開開關， ；b閉合開關， ，并讀出此時電流表的示數；c計算出燈的額定功率【答案】見下圖；A；C；1.14；a電壓表換用“”“3”兩接線柱并從燈泡兩端換接到滑動變阻器兩端；b調節滑動變阻器至電壓表的示數為2.2V【解析】（1）變阻器要選擇右下方接線柱，這樣滑片向右滑動時，接入電路的電阻變小，電流變大，則燈泡變亮，如圖所示連接好電路后，為了保證電路安全，應將滑動變阻器滑片移至A端即阻值的最大處；電壓表內阻很大相當于斷路，若電壓表與電流表位置接反了，由于電壓表串聯在電路中，故電路中電流會非常小，接近于零，電壓表相當于測電源電壓，因此，只有電壓表有示數，燈不亮故C符合題意讀圖可知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，其示數為0.3A則小燈泡的額定功率：P=UI=3.8V0.3A=1.14W由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端，改接小量程因為電源電壓為6V，則變阻器兩端電壓為6V3.8V=2.2V時，此時小燈泡恰好正常好光因此，補充的步驟為：a斷開開關，將電壓表并聯在滑動變阻器的兩端（此時選擇小量程）；b閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2.2V，并讀出此時電流表的示數；c計算出燈的額定功率四、綜合計算題6(2019呼和浩特)如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過程中，兩個電壓表示數隨電流表示數變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中________（填“dc”或“ec”）表示電壓表的示數隨電流表示數變化的圖像。（2）該過程中電路消耗的總功率最大值為多少W。【答案】（1）dc （2）36。【解析】由電路圖知，滑動變阻器R和電阻R0串聯，電壓表V1測R0兩端電壓，V2測R兩端電壓，電流表測電路中電流。（1）滑動變器的滑片P從b點滑到a點的過程中，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，根據串聯電路的分壓原理可知：滑動變阻器兩端的電壓變小，R2兩端的電壓變大；所以圖乙中dc是表示電壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖線，ec是表示電壓表V1的示數隨電流表示數變化的圖線；（2）由電路圖知，P在b點時，電路中電阻最大，電流最小，由圖象可以看出，滑片P在b點時電流Ib=1A，U1=2V、U2=10V；滑片P在a點時，電路中電阻最小，電流最大，所以電流Ia=3A，U1=6V、U2=6V；根據歐姆定律和串聯電路的電壓特點可得電源電壓：U=U1+U2=IbR0+U2，U=U1+U2=IaR0+U2，電源電壓不變，則：IbR0+U2=IaR0+U2，即：1AR0+10V=3AR0+6V，解得：R0=2，則U=1A2+10V=12V；所以電路消粍的總功率最大值P=UIa=12V3A=36W。【2018年題組】一、填空題1(2018深圳)如圖為電能表的實物圖，小文只讓家里的空調單獨工作，測出36s內電能表轉盤轉過25r，則空調這段時間內消耗的電能是J，空調的實際功率為W。【答案】3.6104；1000。【解析】2500r/kWh表示的是電路中每消耗1kWh的電能，電能表的轉盤轉2500r，空調工作時，電能表轉盤轉動25r消耗的電能：W=kWh=0.01kWh=0.013.6106J=3.6104J；空調工作的時間t=36s，空調的實際功率：P=1000W。2(2018安徽)如圖所示，電熱水壺上標有“220V 1800W”，小明發現燒水過程中熱水壺的發熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導線的電阻比發熱體的電阻 。在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內電熱水壺發熱體產生的熱量為 J。【答案】小；3.6104。【解析】熱水壺的發熱體與電線串聯，通過它們的電流及時間相等，但熱水壺的發熱體的電阻比電線的電阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，熱水壺的發熱體比電線產生的熱量就多得多，所以電熱絲很熱，但與之相連的電線卻不怎么熱；在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內電熱水壺發熱體產生的熱量：Q=Pt=1800W（360s+20s）=3.6104J。二、選擇題3(2018廣東)根據額定電壓為2.5V小燈泡的IU圖象（如圖）分析，下列結論正確的是（ ）A當小燈泡的電壓為0V時，其電阻為0B當小燈泡的電流為0.1A時，其實際功率為0.1WC通過小燈泡的電流與其兩端的電壓成正比D小燈泡的額定功率為0.625W【答案】D【解析】（1）電阻是導體的屬性，跟電壓無關；（2）由圖分析，P=UI可得實際功率；（3）分析圖象可得燈泡的電流與其兩端的電壓的關系；（4）根據P=UI可求。A電阻是導體本身的一種屬性，跟導體的材料、長度、橫截面積有關，跟導體兩端的電壓通過的電流無關，故A錯誤；B由圖可知，小燈泡的電流為0.1A時，其實際電壓小于1V，根據P=UI可知，實際功率小于0.1W，故B錯誤；C由圖可知，燈泡的電流與其兩端的電壓圖象，不是正比例函數，故不成正比，故C錯誤；D由圖可知，小燈泡在額定電壓為2.5V時，電流為0.25A，額定功率，P=UI=2.5V0.25A=0.625W，故D正確。4(2018新疆)如圖所示，電路中電源電壓保持不變，小燈泡標有“3V 1.5W字樣，不考慮燈泡電阻隨溫度的變化，滑動變阻器R的最大阻值為24，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V當開關S閉合后，滑動變阻器R接入電路的電阻為3時小燈泡正常發光。為了保證電路安全，小燈泡電壓不超過額定電壓，兩電表的示數均不超過所選量程。在滑片P滑動過程中，下列說法（）電源電壓為4.5V變阻器接入電路的阻值范圍是312小燈泡的最小功率為0.135W電路的最大功率2.25WA只有正確B只有正確C只有正確D都正確【答案】C【解析】由圖知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；（1）由P可得燈泡的電阻：RL6，由PUI可得，燈泡正常發光時通過的電流：I額0.5A，由題知，當開關S閉合后，滑動變阻器R接入電路的電阻為3時，小燈泡正常發光，由歐姆定律和電阻的串聯可得電源電壓：UI額R串I額（R+RL）0.5A（3+6）4.5V；故正確；（2）因串聯電路中電流處處相等，且電流表量程為00.6A，燈泡的額定電流為0.5A，所以為了保證電路中各元件安全工作，電路中的最大電流I最大I額0.5A，電路中的總電阻：R最小9，滑動變阻器連入電路中的最小阻值：R最小R總RL963，由于電壓表量程為03V，當電壓表的示數最大為U滑3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大；此時燈泡兩端的電壓為：ULUU滑4.5V3V1.5V，此時電路的電流為：I最小0.25A，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R最大12，所以為保護電路，變阻器接入電路的阻值范圍是312；故正確；（3）小燈泡的最小功率：PL最小I最小2RL（0.25A）260.375W；故錯誤；（4）電路的最大功率：P最大UI最大4.5V0.5A2.25W，故正確。綜上可知，只有正確。三、實驗題5(2018鎮江)小明同學利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設計并接了如圖甲所示的實物電路。（1）為了保護電路，閉合開關S1前，應將滑片P移到動變阻器的（“A”或“B”）端。（2）閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節滑動變阻器調節電阻箱的阻值使電流表的示數為I1，如圖乙所示，I1=A；（3）將開關S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I1，此時R=5；則步驟（2）中小燈泡的電阻R1=，測量小燈泡電阻的方法是（選填“控制變量法”或“等效替代法”）；（4）步驟（2）小燈泡的實際功率P1=W；（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關于燈泡額定功率P0與實際功率P1的數值關系，你認為最有可能的是。AP0=2P1BP0=3P1 CP0=4P1DP0=5P1【答案】（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D【解析】（1）為了保護電路，閉合開關S1前，應將滑片P移到動變阻器的阻值最大處的B端。（2）閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節滑動變阻器調節電阻箱的阻值使電流表的示數為I1，如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，I1=0.2A；（3）將開關S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I1，此時R=5；則步驟（2）中小燈泡的電阻R1=5，測量小燈泡電阻的方法是等效替代法；（4）步驟（2）小燈泡的實際功率P1=I12RL=（0.2A）25=0.2W；（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，假設燈泡的阻值不變，則P額=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會隨溫度的升高而變大，所以，當燈泡在正常工作時，燈泡的阻值變大，則額定功率P0P額=4P1，所以最有可能的額定功率值為P0=5P1。四、綜合計算題6(2018沈陽)在如圖電路中，電源電壓恒定，滑動變阻器的規格為“40 1A”。當在AB間接入燈泡L時，閉合開關，當滑片位于中點，燈泡L正常發光，此時燈泡L的電阻值與圖乙的電阻Ra阻值相等，電流表示數為0.5A若將圖乙中電阻Ra和Rb以不同的連接方式接入AB間時，閉合開關，并調節滑片P，則Ra的最小功率為0.4W：而在通電時間相同情況下，電阻Rb消耗的最小電能為W1，消耗的最大電能為W2求：（1）燈泡正常工作時，電壓表的示數；（2）燈泡的額定功率；（3）電阻Rb消耗的電能W1和W2之比。【答案】見解析【解析】（1）由乙圖可知，Ra、Rb的阻值分別為：Ra=10，Rb=25；當在AB間接入燈泡L時，閉合開關，R與燈泡串聯，當滑片位于中點即R=20，此時電流表測電路電流I=0.5A，電壓表測R兩端電壓，可得電壓表示數：U滑=IR=0.5A20=10V；（2）燈泡正常發光，其額定功率與實際功率相等：根據題意，此時燈泡的電阻：R燈=Ra=10，則燈泡的額定功率：P額=P燈=I2R燈=（0.5A）210=2.5W；（3）由P=UI=I2R可知，當電路中電流最小時，定值電阻消耗的電功率最小，可得當調節滑片P，則Ra的最小功率為Pa小=0.4W時，電阻Ra和Rb是串聯方式接入AB間的，由P=UI可知，此時變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流：I小=0.2A；電阻Rb消耗的最小電能為：W1=I小2 Rbt=（0.2A）225t，電源電壓：U=I小R串=0.2A（10+25+40）=15V；電阻Ra和Rb以并聯方式接入AB間，由滑動變阻器的規格為“40 1A”，所以電路中最大電流不能超過1A，即當I大=1A時，此時Rb消耗的電功率最大，在相同時間內消耗的電能最大；由于Ra與Rb并聯，根據分流原理可得： Ia/Ib =Rb/Ra=25/10=5/2，而Ia+Ib=I大=1A，故可得Ib=2/7A【2020年模擬壓軸題組】一、填空題1(2020深圳模擬)小明家電能表本月初的示數為821.6KWh，本月底的示數如圖所示，小明家本月消耗的電能為 kwh，如果按0.5元/（kwh）的電價計費本月應付電費 元，該電能表的參數表明，小明家能同時使用的用電器總功率不得超過 W【答案】130；65；2200【解析】（1）電能表的讀數方法：月末的減去月初的示數；最后一位是小數；單位kWh（2）已知每度電的價格和本月消耗的電能可求出本月應交電費（3）明確電能表每一個參數的含義，知道電能表的額定電壓和額定電流，可利用公式P=UI計算出最大的電功率消耗電能為：W=W1W2=951.6kWh821.6kWh=130kWh電費的單價為：0.5元/（kWh），應交電費為：130kWh0.5元/（kWh）=65元已知U=220V，I=10A，使用的用電器總功率不得超過；P=UI=220V10A=2200W2(2020石家莊一模)一只標有”8V 0.4A”的小燈泡，接在電源電壓為12V的電路中，為使其正常發光，應串聯一個的電阻；該電阻通電10s所產生的熱量是J。【答案】10；16。【解析】根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，則串聯電阻R兩端電壓：UR=UUL=12V8V=4V，因串聯電路中各處的電流相等，所以燈泡正常工作時電路中的電流：I=0.4A，由I=U/R可得，串聯電阻R的阻值：R=UR/I=10；此時該電阻通電10s產生的熱量為：QR=I2Rt=（0.4A）21010s=16J。二、選擇題3(2020天津模擬)如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為30，電壓表的量程為015V電壓表的示數與滑動變阻器R2的關系如圖乙所示。則下列結果正確的是（）A電源電壓為20VBR1的阻值為5