專題18 電功率本專題中考考點及要求（“”表示該標(biāo)準(zhǔn)要求屬于評價水平這一層次）評價目標(biāo)和評價水平標(biāo)準(zhǔn)要求 知識性目標(biāo)技能性目標(biāo)體驗性目標(biāo)了解認(rèn)識理解獨立操作經(jīng)歷認(rèn)同內(nèi)化1.結(jié)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(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。規(guī)律總結(jié)1：解決電能表問題需要學(xué)習(xí)的基本知識1.構(gòu)造2.銘牌數(shù)據(jù)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(nèi)允許流過電能表的最大電流。前面數(shù)值是標(biāo)定電流或稱額定電流， 稱Ib。 括號內(nèi)為最大負(fù)載電流Imax， 在使用中負(fù)載功率電流不能超過電能表的最大負(fù)載電流.反之會造成儀表損壞.嚴(yán)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(zhuǎn)600圈. 3000R/KWh表示每消耗1kWh的電能，表盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。對于電子式電能表，其參數(shù)為imp/KWh，每消耗1KWh的電能，指示燈閃爍的次數(shù)；（5）讀數(shù):16.6KWh 即16.6度(注意最后一格是小數(shù)點后一位)規(guī)律總結(jié)2：含有圖像之電功率問題1.考查與I-U圖像相關(guān)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(lián)電路的特點、歐姆定律的應(yīng)用以及電功率的計算，從圖象中獲取有用的信息。規(guī)律總結(jié)3：電功率動態(tài)與最值以及范圍問題1.要熟練掌握串并聯(lián)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(fā)光時的電壓和額定電壓相等。2.理解電路結(jié)構(gòu)變化時歐姆定律和電功率的理解和應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是要能夠準(zhǔn)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(yīng)用數(shù)學(xué)技巧。規(guī)律總結(jié)4：焦耳定律及其應(yīng)用問題1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2.公式：Q=I2Rt3.當(dāng)發(fā)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(jù)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(guī)律總結(jié)5：解決測量小燈泡電功率實驗需要掌握的基礎(chǔ)知識實驗?zāi)康臏y量小燈泡在不同狀態(tài)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(jù)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(jù)實驗的目的和原理設(shè)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(guān)、導(dǎo)線。實驗數(shù)據(jù)（記錄）表格：小燈泡的額定電壓是 實驗次數(shù)發(fā)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(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端電壓為額定電壓，觀察小燈泡發(fā)光情況，記錄電流表、電壓表示數(shù)。3調(diào)節(jié)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(fā)光情況，記錄電流表、電壓表示數(shù)。4調(diào)節(jié)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(guān)，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(guān)應(yīng)始終處于斷開狀態(tài)。（2）根據(jù)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(fù)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(guān)前，應(yīng)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(diào)整。3調(diào)節(jié)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(diào)能使小燈泡兩端電壓變大或變小。實驗結(jié)論由公式P=IU計算小燈泡的功率。（將計算結(jié)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(shù)為821.6度，本月底的示數(shù)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(shù)差求出消耗的電能，注意最后一位是小數(shù)，單位kWh。由圖可知，電能表本月初的示數(shù)W1=821.6kWh，電能表本月末的示數(shù)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(fēng)工作6min，能使如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120轉(zhuǎn)，則該電吹風(fēng)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(fā)光時亮度相當(dāng)，若LED燈正常發(fā)光時的效率為80%，則白熾燈正常發(fā)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(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1200r；據(jù)此求電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)120r消耗的電能，再利用P=W/t求出電吹風(fēng)的功率；求出了電吹風(fēng)消耗的電能，再利用P=W/t求可供“220V10W”的節(jié)能燈正常工作的時間；節(jié)能燈與白熾燈在正常工作時發(fā)光效果相當(dāng)，則兩燈泡獲得光能的功率相等，根據(jù)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(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1200r，所以電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)120r，電吹風(fēng)消耗的電能：W=120/1200kWh=0.1kWh，電吹風(fēng)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(jié)能燈正常工作的時間：t=W/P =0.1kWh/1010-3kW=10h；（3） 燈的發(fā)光效率等于轉(zhuǎn)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(jié)能燈與100W的白熾燈在正常工作時發(fā)光效果相當(dāng)，所以兩燈泡獲得光能的功率相等，則：P白白=P節(jié)節(jié)，即100W白=10W80%，解得該白熾燈的發(fā)光效率：白=8%。【例題3】（2018山東泰安）小紅用一個標(biāo)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(diào)節(jié)范圍為09999，根據(jù)測試的數(shù)據(jù)畫出了乙圖的IU圖象，根據(jù)圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時的功率為W，已知電源電壓恒為6V，電阻箱的電阻調(diào)節(jié)到小燈泡剛好正常發(fā)光，若電阻箱的電阻調(diào)節(jié)為55，小燈泡發(fā)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(lián)，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(fā)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(fā)光時的功率：PLULIL2.5V0.25A0.625W；（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡正常發(fā)光時電阻箱兩端的電壓：U電阻箱UUL6V2.5V3.5V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由I可得，電阻箱的電阻調(diào)節(jié)到的阻值：R電阻箱14；（3）因串聯(lián)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(dāng)電阻箱的電阻調(diào)節(jié)為55時，則有：6VUL+IL55，由圖乙可知，當(dāng)UL0.5V、IL0.1A時符合，此時小燈泡發(fā)光的功率PLULIL0.5V0.1A0.05W。【例題4】（2019蘭州）有一種亮度可以調(diào)節(jié)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(guān)系如圖乙。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，燈絲的電阻為______調(diào)節(jié)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(fā)光，由圖乙可知此時通過燈泡的電流IL=0.4A，根據(jù)歐姆定律可得，此時燈絲的電阻：RL=60；（2）由圖乙可知，當(dāng)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(lián)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(lián)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(guān)S，當(dāng)滑片P置于滑動變阻器R2的最右端B處時，電壓表的示數(shù)為4V，定值電阻R1的功率為0.8W；當(dāng)滑片P置于滑動變阻器R2的中點時，電壓表的示數(shù)變化了1V下列結(jié)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(lián)，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，當(dāng)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(dāng)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(lián)分壓的規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)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(dāng)滑片P置于滑動變阻器R2的最右端B處時，電壓表的示數(shù)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(xué)設(shè)計的監(jiān)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(guī)格為“15，1A”。閉合開關(guān)S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（）A當(dāng)水流速度增大時，電壓表的示數(shù)變大B當(dāng)水流速度減小時，電壓表與電流表的示數(shù)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(guān)，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(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，電壓表示數(shù)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(shù)之比就是R2的阻值，故B正確；C.串聯(lián)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(lián)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(jù)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(jù)串聯(lián)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(guān)S后，電流表A2的示數(shù)為5mA求：（1）電阻R1兩端的電壓為多少（2）電流表A1的示數(shù)為多少（3）電路工作5min，R1產(chǎn)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(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓；根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出電流表A1的示數(shù)；電路工作5min，根據(jù)Q=I2Rt求出R1產(chǎn)生的焦耳熱由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流（1）因并聯(lián)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(lián)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(shù)：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）電路工作5min，R1產(chǎn)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(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為0.4A求：（1）通電10s電阻絲R1產(chǎn)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(chǎn)生的熱量：QI2R1t（0.4A）21010s16J。（2）由I得，R1兩端的電壓：U1IR10.4A104V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)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(guān)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(shù)，由圖甲示數(shù)變?yōu)閳D乙示數(shù)，則該電熱水器在這段時間內(nèi)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(guān)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(nèi)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(zhì)量：m=87%W/ cmt =18kg。2(2019婁底)如圖電路中，U12V，R16，R23，R34當(dāng)S2斷開，S1閉合時，電阻R1消耗的電功率為________W；當(dāng)S1、S2都閉合時，6s內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的熱量是________J。 【答案】 8.64；32 【解析】（1）當(dāng)S2斷開，S1閉合時，電阻R1和R3串聯(lián)， 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(dāng)S1、S2都閉合時，電阻R1和R2先并聯(lián)，再和R3串聯(lián)，R1和R2并聯(lián)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(nèi)電流通過R2產(chǎn)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(biāo)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(dāng)閉合S和S2，斷開S1，滑片移到中點時，小燈泡L恰好正常發(fā)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(fā)光C閉合S和S2，斷開S1，當(dāng)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(lián)的，此時燈泡正常發(fā)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(lián)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(xiàn)在燈的電阻是32，燈的電阻變大，分擔(dān)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(dāng)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(lián)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(shù)變小，電壓表示數(shù)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(guān)都閉合，將P向左移動，電壓表的示數(shù)為零，電流表示數(shù)變小D開關(guān)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(lián)，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(lián)電阻的規(guī)律，總電阻變小，由歐姆定律，電流表示數(shù)變大，根據(jù)U=IR，R1電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電壓表示數(shù)變小，A錯誤；（2）閉合S1、S2，斷開S3，R1與燈并聯(lián)后與R2串聯(lián)，將P向左移動，變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)分壓強原理，R2的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，并聯(lián)部分的電壓變大，根據(jù)P=U2/R，R1消耗的功率增大，B正確；（3）（4）開關(guān)都閉合，變阻器短路，R1與燈并聯(lián)，電壓表的示數(shù)為零；將P向左移動，對電路沒有影響；電流表示數(shù)不變，C錯誤；L的電壓和電流都不變，根據(jù)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(biāo)有“3.8V”的字樣，額定功率約1W，滑動變阻器R0的規(guī)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(dǎo)線，將實物電路連接完整（要求導(dǎo)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(yīng)將滑動變阻器滑片移至（選填“A”或“B”）端，才能閉合開關(guān)；電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)接下來應(yīng)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(fā)光當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W小華剛準(zhǔn)備拆除電路結(jié)束實驗時，同組的小紅提出，在調(diào)節(jié)滑片要使燈正常發(fā)光過程中，電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確顯示3.8V，可能因此造成一定的測量誤差她認(rèn)為可以在小華第步實驗的基礎(chǔ)上，對電路稍作改動，能提高測量數(shù)據(jù)的精確度請幫小紅補全測量步驟（補全步驟時必須準(zhǔn)確闡述接法和操作要點）：a斷開開關(guān)， ；b閉合開關(guān)， ，并讀出此時電流表的示數(shù)；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(diào)節(jié)滑動變阻器至電壓表的示數(shù)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(yīng)將滑動變阻器滑片移至A端即阻值的最大處；電壓表內(nèi)阻很大相當(dāng)于斷路，若電壓表與電流表位置接反了，由于電壓表串聯(lián)在電路中，故電路中電流會非常小，接近于零，電壓表相當(dāng)于測電源電壓，因此，只有電壓表有示數(shù)，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(shù)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(lián)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(guān)，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端（此時選擇小量程）；b閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時電流表的示數(shù)；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(guān)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(shù)隨電流表示數(shù)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(shù)隨電流表示數(shù)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(lián)，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(jù)串聯(lián)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(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，ec是表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)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(jù)歐姆定律和串聯(lián)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(diào)單獨工作，測出36s內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過25r，則空調(diào)這段時間內(nèi)消耗的電能是J，空調(diào)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(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500r，空調(diào)工作時，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動25r消耗的電能：W=kWh=0.01kWh=0.013.6106J=3.6104J；空調(diào)工作的時間t=36s，空調(diào)的實際功率：P=1000W。2(2018安徽)如圖所示，電熱水壺上標(biāo)有“220V 1800W”，小明發(fā)現(xiàn)燒水過程中熱水壺的發(fā)熱體部分很快變熱，但連接的電線卻不怎么熱，是因為導(dǎo)線的電阻比發(fā)熱體的電阻 。在額定電壓下，燒開一壺水用時3min20s，這段時間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為 J。【答案】小；3.6104。【解析】熱水壺的發(fā)熱體與電線串聯(lián)，通過它們的電流及時間相等，但熱水壺的發(fā)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(fā)熱體比電線產(chǎn)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(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量：Q=Pt=1800W（360s+20s）=3.6104J。二、選擇題3(2018廣東)根據(jù)額定電壓為2.5V小燈泡的IU圖象（如圖）分析，下列結(jié)論正確的是（ ）A當(dāng)小燈泡的電壓為0V時，其電阻為0B當(dāng)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(dǎo)體的屬性，跟電壓無關(guān)；（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(guān)系；（4）根據(jù)P=UI可求。A電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，跟導(dǎo)體兩端的電壓通過的電流無關(guān)，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(jù)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(shù)，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(biāo)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(dāng)開關(guān)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(fā)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(shù)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(lián)，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(fā)光時通過的電流：I額0.5A，由題知，當(dāng)開關(guān)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(fā)光，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)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(lián)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(dāng)電壓表的示數(shù)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(zhèn)江)小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設(shè)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(guān)S1前，應(yīng)將滑片P移到動變阻器的（“A”或“B”）端。（2）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，I1=A；（3）將開關(guān)S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)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(guān)于燈泡額定功率P0與實際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)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(guān)S1前，應(yīng)將滑片P移到動變阻器的阻值最大處的B端。（2）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)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(guān)S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)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(shè)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(dāng)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(guī)格為“40 1A”。當(dāng)在AB間接入燈泡L時，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片位于中點，燈泡L正常發(fā)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(shù)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(guān)，并調(diào)節(jié)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(shù)；（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(dāng)在AB間接入燈泡L時，閉合開關(guān)，R與燈泡串聯(lián)，當(dāng)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(shù)：U滑=IR=0.5A20=10V；（2）燈泡正常發(fā)光，其額定功率與實際功率相等：根據(jù)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(dāng)電路中電流最小時，定值電阻消耗的電功率最小，可得當(dāng)調(diào)節(jié)滑片P，則Ra的最小功率為Pa小=0.4W時，電阻Ra和Rb是串聯(lián)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(lián)方式接入AB間，由滑動變阻器的規(guī)格為“40 1A”，所以電路中最大電流不能超過1A，即當(dāng)I大=1A時，此時Rb消耗的電功率最大，在相同時間內(nèi)消耗的電能最大；由于Ra與Rb并聯(lián)，根據(jù)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(shù)為821.6KWh，本月底的示數(shù)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(yīng)付電費 元，該電能表的參數(shù)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(shù)方法：月末的減去月初的示數(shù)；最后一位是小數(shù)；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(yīng)交電費（3）明確電能表每一個參數(shù)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(yīng)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(biāo)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(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個的電阻；該電阻通電10s所產(chǎn)生的熱量是J。【答案】10；16。【解析】根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，則串聯(lián)電阻R兩端電壓：UR=UUL=12V8V=4V，因串聯(lián)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(lián)電阻R的阻值：R=UR/I=10；此時該電阻通電10s產(chǎn)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(shù)與滑動變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是（）A電源電壓為20VBR1的阻值為5