1、专题专题 2525 电功电功 电功率电功率 【知识点回顾】【知识点回顾】 一、电功一、电功 考点考点1 概述电功的概念概述电功的概念 电功的实质：电流做功的过程就是_转化为_的过程。 考点考点2 知道电功的单位知道电功的单位 单位为_(简称焦，符号为 J)、千瓦时(kW h)。 换算：1kW h_J。 考点考点3 列举决定电功大小的因素列举决定电功大小的因素 影响电功大小的因素有电压、_和通电_。 考点考点4 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_转化 为其他形式的能。 考点考点5
2、 应用电功的公式计算用电器消耗的电能应用电功的公式计算用电器消耗的电能 电能计算公式为：_，对纯电阻性用电器，电功还可用公式_计算。 考点考点6 根据电能表读数的变化估算消耗的电能根据电能表读数的变化估算消耗的电能 测量电功的仪表是_(电度表或千瓦时计)， 计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千 瓦时数。 二、电功率二、电功率 考点考点7 概述电功率的概念概述电功率的概念 电流在单位时间内所做的功叫_，是用来表示_的物理量。 考点考点8 知道电功率的单位知道电功率的单位 单位：瓦特(简称瓦，符号为 W)，千瓦(kW)。1kW1000W。 考点考点9 应用电功率的公式进行简单的计算应用电
3、功率的公式进行简单的计算 电功率计算公式为： P_、 P_。 对于纯电阻性用电器， 电功率还可用公式 P_、 P_计算。 考点考点10 知道额定功率的概念知道额定功率的概念 1额定功率：用电器在_下工作时所消耗的电功率。 2 用电器只有在额定电压下工作时， 实际功率等于额定功率。 灯泡的亮度取决于灯的_电功率。 考点11 从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率 以灯泡为例：PZ220V 25W PZ 表示普通照明灯泡，220V 表示额定电压为 220V，25W 表示该灯泡的额定功率为 25W。 三、测定小灯泡的电功率三、测定小灯泡的电功率 考点考点12 说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理说明
4、伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 原理为_。 考点考点13 绘制实验的电路图绘制实验的电路图 考点 14 测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论 调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数_额定电压 时，可测额定功率。 四、电流的热效应四、电流的热效应 考点 15 知道电路具有热效应 a；概述探究影响电流热效应因素实验的原理和涉及的科学方法 1电流热效应 电流通过导体时，_能转化为_能，这种现象叫做电流的热效应。 2用控制变量法进行研究 在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 在电阻相同，通电时间相同的情况下
5、，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 考点 16 说出焦耳定律的内容和数学表达式 ；应用焦耳定律解决简单问题 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟_的平方、导体的_和通电时间成正 比。 表达式：Q_ 考点 1 电能 其他形式能 考点 2 焦耳 3.6106 考点 3 电流 时间 考点 4 电能 考点 5 WUIt、WPt W(U2/R)t、WI2Rt 考点 6 电能表 考点 7 电功率 电流做功快慢 考点 9 W/t UI U2/R I2R 考点 10 1.额定电压 2.实际 考点 12 PUI 考点 14 等于 考点 15 1.电 内 考点 16 电流强度 电阻 I2Rt 【例题精
6、析】【例题精析】 例 1 （2019荆州）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 20 C电路变化前后电流之比为 1：3 D电路总功率变化了 1.2W 【解答】解： （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= 1+2， 则滑动变阻器两端的电压：
7、 U2I1R2= 1+2 R24V 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：U2= 1+2 2 2 2 =3V 用式比式可得： 1+2 2 1+2 = 2 3， 解得：R22R1 将代入式可得： 1+21 21=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 U1 6V4V2V， 此时定值电阻 R1的功率为 0.8W，即；P1= 12 1 = (2
8、)2 1 =0.8W， 解得：R15， 则 R22R12510，故 B 错误； （3）电路前后电流之比为 I1：I2= 1+2： 1+2 2 = 1 5+10： 1 5+5 = 2 3，故 C 错误； （4）电路总功率变化了：PP2总P1总= 2 1+2 2 2 1+2 = (6)2 5+5 (6)2 5+10 =1.2W，故 D 正确。 故选：D。 例 2 （2019温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡 L1的功率为 P1他将一个阻值大于 L1的灯泡 L2串联接入电路（如图乙） ，闭合开关后，L1、L2的功率分别为 P1、P2（不计温度对灯泡电阻的影响， 电源电压恒定） ，下列关系式正确
9、的是（ ） AP2P1P1 BP2P1P1 CP1P2P1 DP1P1P2 【解答】解： （1）甲电路灯泡两端电压为电源电压 U1，电阻为 R1，灯泡的功率为 P1= 12 1 ； （2）乙中 L1、L2的电压 U1、U2的和为电源电压 U1，P1= (1)2 1 ，因为 U1U1，故 P1P1； 因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于 R1的电阻， 根据 PI2R 知，P2P1 （3）因为 P1= 12 1 、P2= 22 2 、U2U1、R2R1， 所以 P1P2。 综合分析：P1P2P1。 故选：C。 例 3 （2020温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别
10、系统识别后，绿灯亮， 栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关 S 闭合。 （1） 已知该电路电源电压为 6 伏， 指示灯 L 工作时的阻值为 5 欧， 滑动变阻器接入电路的阻值为 10 欧， 线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 0.8 瓦。 （2） 若电源电压下降， 栏杆不能抬起。 除了更换电池外， 请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。 将 滑动变阻器接入电路的阻值调小些 。 【解答】解： （1）由图知，指示灯 L 与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为 10 时，开关 闭合， 电路的电流为： I= +滑 = 6 5+10
11、 =0.4A， 小灯泡的电功率为： PI2RL（0.4A）250.8W； （2）若电源电压下降，根据 I= 知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小， 不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁 的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。 故答案为： （1）0.8； （2）将滑动变阻器接入电路的阻值调小些。 例 4 （2020衢州）小科测量额定电压为 2.0V 小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池， 利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示，图中 x 为滑片 P 移动的距离。 （1） 当滑片P移动的距离为a时， 图
12、丙中电流突然变小的原因是 灯丝断了 （或电压表所测电路开路） 。 （2）该小灯泡的额定功率是 0.4W 。 【解答】解： （1）灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，当滑片 P 移动的距离为 a 时，图丙中 电流突然减小到 0，电路可能断路，图乙中，电压增大为电源电压 3V，则电压表与电源连通，故图丙中 电流突然变小的原因是灯丝断了； （2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表示数为 2V 时，x 移动的距离为 12cm，根据图丙知， 此时的电流为 0.2A， 该小灯泡的额定功率是：PUI2V0.2A0.4W。 故答案为： （1）灯丝断了； （2）0.4W。 例 5 （20
13、20绍兴）如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和 R 均为电热 丝，其他电阻均忽略不计。已知 R202 欧。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 高温挡 低温挡 200W （1）电烤箱 A、B 触点中连接火线的是 A 触点。 （2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 低温挡 （选填“高温挡”或“低 温挡” ） 。 （3）在额定电压下，电烤箱高温挡工作 2 分钟产生内能 1.452105 焦。 【解答】解： （1）由电路图可知，总开关与 A 触点相连，根据安全用电的原则可知，连接火线的是 A 触点； （2）由电路图可知，将旋钮开关转到如图
14、所示位置，R0与 R 串联，此时电路的总电阻最大， 由 PUI= 2 可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡； （3）电路图可知，R0与 R 串联，电烤箱处于低温挡，此时电路的总电阻： R总= 2 低 = (220)2 200 =242， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R0的阻值： R0R总R24220240， 电烤箱高温挡时电路为 R0的简单电路，工作 2 分钟产生的内能： QW= 2 0t= (220)2 40 260s1.452105J。 故答案为： （1）A； （2）低温挡； （3）1.452105。 例 6 （2020金华）某班同学在实验室做“测定小
15、灯泡额定电功率”的分组实验。 实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源（电压恒为 6V） 、电流表 （00.6A，03A） 、电压表（03V，015V） 、滑动变阻器（ “20 1A” ） 、开关各一只，导线若干。 （1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为 3.8 伏时，小灯泡正 常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 1.52 瓦。 （2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表 015V 的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为， 用该电压表 03V 的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他
16、们的实验操作步 骤如下： 步骤一：按图甲电路先将电压表（03V）接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电 压表的示数为 3 伏。断开开关，拆下电压表； 步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 滑动变阻器 两端； 步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 左 （填“左”或“右” ）移动，直到电压表示数为 2.2 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。 （3）反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。 【解答】解： （1） 当电压表的示数为 3.8 伏时， 小灯泡正常发光， 此时电流表的示数如图乙所示， 电流表选用小量程， 分度值为 0
17、.02A，电流为 0.4A，则小灯泡的额定功率为： PUI3.8V0.4A1.52W； （2）步骤二：根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V3.8V2.2V3V，灯的电压为额定 电压，故保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器的两端； 步骤三：原来变阻器的电压为 6V3V3V，大于 2.2V，故应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小 变阻器连入电路的电阻，故闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数为 2.2V，读出此 时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。 故答案为： （1）1.52； （2）滑动变阻器；左；2.2。 例 7 （2019台州）图甲是测定小灯
18、泡（额定电压 2V）电功率的实验电路。 （1）某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为 0.8 瓦。老师认为图乙 曲线右半段不符合实验事实，理由是 当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压 只有 3V） 。 （2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用 4.5V 的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中 的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 15 欧姆。 【解答】解： （1）根据如图乙所示的图象知，当电压为 2V 时，电流为 0.4A，则该小灯泡的额定功率为： PUI2V0.4A0.8W； 灯的额定电压 2V，故当实际电压远大于
19、灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有 3V） ； （2）研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙中，控制不变的电压： UI1R10.3A103V，电流中的最小电流为 0.1A，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律，此时的 定值电阻大小： R定= 2 = 3 0.1 =30，由串联电路的规律及欧姆定律，选用的滑动变阻器的最大阻值至少为： R滑= 2 R定4.5 0.1 3015。 故答案为： （1）0.8；当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有 3V） ； （2）15。 例 8 （2020湖州）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻 R0、滑动变阻
20、器 R 的 功率与电流的关系图，如图乙。 （1）实线表示的是 R0 （选填“R”或“R0” ）的功率与电流的关系。 （2）求 R0的阻值。 （写出计算过程） （3）当电流表示数为 0.5 安时，求 R 消耗的功率。 （写出计算过程） 【解答】解： （1）研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器 R 的滑片改变电路中电流， 由 PI2R 知，在电阻一定时，电功率 P 与电流 I 是二次函数关系，R00，所以图象开口向上，图乙中 实线是定值电阻 R0的功率与电流的关系，虚线表示滑动变阻器 R 的功率与电流关系。 （2）由图乙中，R0的功率与电流关系图象知，I2A 时，P032W， 由 PI2R 可得
21、，R0的阻值； R0= 0 02 = 32 (2)2 =8； （3）由电路图可知，定值电阻 R0与滑动变阻器 R 串联，电流表测电路中电流， 当滑动变阻器 R 连入阻值为 0 时，R0的简单电路，电路的电路中电流最大， 由图象知此时的电流 I2A，由 PUI 可得，电源电压： UU0= 0 = 32 2 =16V， 由欧姆定律可得，当电路中电流 I0.5A 时，R0两端电压： U0IR00.5A84V， 由串联电路特点知，此时 R 两端电压： URUU016V4V12V， R 消耗的功率： PRURI12V0.5A6W。 故答案为： （1）R0； （2）R0的阻值为 8； （3）当电流表示数为
22、 0.5 安时，R 消耗的功率为 6W。 例 9 （2020杭州）如图电路中，电源电压恒为 9V，灯泡 L 规格为“6V 3W” 。闭合开关，灯泡正常工作。 求： （1）电阻 R 的阻值。 （2）灯泡工作 5 分钟消耗的电能及电阻 R 产生的热量。 【解答】解： （1）由电路图知，L 与 R 串联，电压表测灯泡两端的电压， 闭合开关，灯泡正常发光，由串联电路特点和 PUI 可得，此时电路中电流： IIRIL= 额 额 = 3 6 =0.5A， 因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和， 所以，电阻 R 两端电压： URUUL9V6V3V， 由欧姆定律得，电阻 R 的阻值： R= = 3 0.
23、5 =6； （2）由 P= 可得，灯泡工作 5 分钟消耗的电能： WP额t3W560s900J； 5 分钟电阻 R 产生的热量： QI2Rt（0.5A）26560s450J。 答： （1）电阻 R 的阻值为 6； （2）灯泡工作 5 分钟消耗的电能为 900J；电阻 R 产生的热量为 450J。 例 10 （2020桂林）小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示是 豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆 环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图丙所示是豆浆机正常工 作做一次豆浆的部
24、分过程中电热管和电动机交替工作的“Pt”图象。 型 号 SYL624 额定电压 220V 额定频率 50Hz 电机功率 120W 加热功率 1210W 容量 1000mL 请解答下列问题： （1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，消耗的电能是多少？ （3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家 里标有“1200r/kWh”字样的电能表转盘在 1min 内转过了 22 转。此时电路的实际功率是多大？ 【解答】解： （1）豆浆机正常工作时电热管和电动机交替工作，由表格数据可知，加热管工作时，电路 中的电流最大， 根据
25、 PUI 可得，最大电流： I= 加热 = 1210 220 =5.5A； （2）由图象知，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热管加热的时间： t加热3min39min540s， 电动机工作的时间是： t电动机1min22min120s， 消耗的电能： WP加热t加热+P电动机t电动机1210W540s+120W120s667800J； （3）豆浆机 1min 内消耗的电能 W实= 1 1200kWh22= 11 600kWh， 豆浆机实际功率： P实= 实 = 11 600 1 60 =1.1kW1100W。 答： （1）豆浆机正常工作时的最大电流是 5.5A； （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，消
26、耗的电能是 667800J； （3）此时电路的实际功率为 1100W。 【习题巩固】【习题巩固】 一选择题（共一选择题（共 13 小题）小题） 1如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻 R 以不同的连接方 式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ） Aa Bb Cc D三个相同 【解答】解： 由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻 R）以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等， 通电时间也相等， 由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被 b 气球密封的烧瓶里的电阻 最大，由 QI2Rt 可知这个烧瓶里电阻放出热量最
27、多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。 故选：B。 2图甲是一款车载 USB 充电器，工作原理如图乙，闭合 S 后稳压元件两端电压恒为 U，可为手机等提供 稳定的充电电压，汽车电源电压为 U总（U总U） ，R 为定值电阻，其消耗的电功率为 P，则下列关于 P U总图象的变化正确的是（ ） A B C D 【解答】解：由欧姆定律和 PUI 可得，R 消耗的电功率：PURI= 2 = (总)2 = 1 U 总 2 2 U 总+ 2 ，显然 R 消耗的电功率 P 随电源总电压 U总变化关系为二次函数图象，由数学知识知，图象为抛 物线，并且开口朝上，故 A 正确，BCD 错误。 故选：A。 3多功
28、能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模 拟加热原理图，其中测试电源的电压为 5 伏，四段电热丝电阻均为 5 欧，保温、慢炖、快炖所需加热功 率依次增大。下列说法正确的是（ ） A开关旋至“1”档，开启快炖功能 B开启保温功能，电路中的总电阻为 5 欧 C从快炖到慢炖，电路总电流变化 0.5 安 D快炖与慢炖电路总功率之比为 2：1 【解答】解： A、开关旋至“1”档，两个电阻串联，此时电路总电阻：R串2R2510； 此时的总功率 P1= 2 串 = (5)2 10 =2.5W； 开关旋至“2”档，只有一个电阻工作， 此时的总功率 P2= 2 =
29、(5)2 5 =5W； 开关旋至“3”档，两个电阻并联，并联的电阻为：R并= 1 2R= 1 2 52.5， 此时的总功率 P3= 2 并 = (5)2 2.5 =10W； 因此开关旋至“1”档，为保温挡；接“2”时为慢炖，接“3”时为快炖，故 A 错误； B、开关旋至“1”档，为保温挡，总电阻为 10，故 B 错误； C、快炖时，两个电阻并联，总电流为：I并= 并 = 5 2.5 =2A； 慢炖时，只有一个电阻，总电流为：I= = 5 5 =1A； 则从快炖到慢炖，电路总电流变化：II并I2A1A1A，故 C 错误； D、快炖与慢炖电路总功率之比：P3：P210W：5W2：1，故 D正确。
30、故选：D。 4某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为 4：1他利用阻值为 10 的 R1和阻值为 40 的 R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（ ） A B C D 【解答】解： A由电路图可知，两开关均闭合时，R1与 R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的 总功率 P= 2 1 + 2 2 = 2 10 + 2 40 = 2 8； 当只闭合上面开关时，电路为 R2的简单电路，电路的总功率 P= 2 2 = 2 40， 所以加热与保温的功率之比 P：P= 2 8： 2 40 =5：1，故 A 不符合题意； B由电路图可知
31、，上面开关闭合，下面开关接 R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加 热状态，下面开关接 R2时电热水器处于保温状态， 所以加热与保温的功率之比 P1：P2= 2 1： 2 2 = 2 10： 2 40 =4：1，故 B 符合题意； C由电路图可知，两开关均闭合时电路为 R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热 状态；只闭合上面开关时 R1与 R2串联，处于保温状态， 所以加热与保温的功率之比 P：P= 2 2： 2 1+2 = 2 40： 2 10+40 =5：4，故 C 不符合题意； D由电路图可知，两开关均闭合时电路为 R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大
32、，处于加热 状态；只闭合上面开关时 R1与 R2串联，处于保温状态， 所以加热与保温的功率之比 P：P= 2 1： 2 1+2 = 2 10： 2 10+40 =5：1，故 D 不符合题意。 故选：B。 5如图所示，电源电压为 18V，R060，滑动变阻器的规格为“100 2A” ，电流表的量程为“00.6A” ， 小灯泡上标有“12V 6W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ） AS、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为 5.4W BS、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是 30 CS 闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围
33、是 6100 DS 闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是 0.56W 【解答】解： （1）S、S1、S2都闭合，灯被短路，滑动变阻器与 R0并联，电流表测干路电流， 通过定值电阻的电流：I0= 0 = 18 60 =0.3A， 当滑动变阻器接入电路阻值最大时，通过滑动变阻器的最小电流：Imin= 滑 = 18 100 =0.18A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：II0+Imin0.3A+0.18A0.48A， 电路消耗的总功率最小值：P小UI18V0.48A8.64W，故 A 错误； 由电流表的量程可知，干路中的最大电流为 0.6A， 此时通过
34、滑动变阻器的最大电流：I滑II00.6A0.3A0.3A， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑= 滑 = 18 0.3 =60，故 B 错误； （2）S 闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与 L 串联，电流表测电路中的电流， 由 PUI 可得，灯泡的额定电流：IL= = 6 12 =0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为 2A，电流表的量程为 00.6A， 所以，电路中的最大电流 I大0.5A， 由 I= 可得，灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为： RL= = 12 0.5 =24，R= 大 = 18 0.5 =36， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
35、所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小RRL36 2412； 因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是 12100，故 C 错误； 当变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中电流最小，灯的实际功率最小； 串联电阻的规律，R总RL+R滑24+100124， 由欧姆定律，电路小的最小电流：I最小= 总 = 18 124 = 9 62A， 灯的最小功率：P灯I最小 2RL（9 62A） 2240.5W， 故灯泡的功率变化范围是 0.56W，故 D 正确。 故选：D。 6一根电热丝的电阻值为 R，将它接在电压为 U 的电路中时，在时间 t 内产生的热量为 Q使用一段时间 后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电
36、阻值为 0.5R现将剩下的这段电热丝接入电路，则（ ） A若仍将它接在电压为 U 的电路中，在时间 t 内产生的热量为 0.5Q B若仍将它接在电压为 U 的电路中，产生的热量为 Q，所需时间为 2t C若将它接入电压为 0.5U 的电路中，在时间 t 内产生的热量为 0.5Q D若将它接入另一电路，在时间 t 内产生的热量仍为 Q，这个电路的电压为 0.5U 【解答】 解： 电热丝的电阻值为 R， 将它接在电压为 U 的电路中时， 在时间 t 内产生的热量 QW= 2 t， 剪掉一小段，剩下一段的电阻值为 0.5R。 A、若仍将它接在电压为 U 的电路中，在时间 t 内产生的热量 Q1= 2
37、 0.5t2 2 t2Q，故 A 错误； B、若仍将它接在电压为 U 的电路中，产生的热量为 Q，即 2 0.5t1= 2 t，所需时间 t10.5t，故 B 错误； C、 若将它接入电压为 0.5U 的电路中， 在时间 t 内产生的热量 Q2= (0.5)2 0.5 t0.5 2 t0.5Q， 故 C 正确； D、若将它接入另一电路，在时间 t 内产生的热量仍为 Q，即： 2 0.5t= 2 t，这个电路的电压 U= 2 2 U， 故 D 错误。 故选：C。 7在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中 A、B 的 IU 图象，现将小灯泡 L 和定值电阻
38、R 连成如图乙、丙电路（电源电压均为 8V） ，则下列说法正确（ ） A由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小 B图乙电路的总功率为 2.4W C由图甲知定值电阻的阻值为 10 D图丙电路中电流表示数为 0.7A 【解答】解： （1）定值电阻的 IU 图象是正比例函数图象，其 IU 图象是 B 图线，则 A 图线为灯泡的 IU 图象， 由图象可知，当灯泡两端的电压分别为 1V、2V、4V、8V 时， 通过灯泡的电流依次为 0.2A、0.3A、0.4A、0.5A， 由 I= 变形式 R= 可得，灯泡的电阻依次为 5、6.7、10、16， 所以，小灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大， 由 PUI
39、可得，灯泡的实际电功率增大，温度升高，灯泡的电阻增大，故 A 错误； （2）由电路图乙可知，定值电阻 R 与灯泡 L 串联，电流表测电路中的电流， 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，由图象可知，当 I0.3A、UR6V、UL2V 时符合， 则图乙电路的总功率 PUI8V0.3A2.4W，故 B 正确； 定值电阻的阻值 R= = 6 0.3 =20，故 C 错误； （3）由电路图丙可知，定值电阻 R 与灯泡 L 并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，灯泡和定值电阻两端的电压均为 8V， 由图象可知，通过它们的电流分别为 IL0.5A、IR
40、0.4A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表的示数 IIL+IR0.5A+0.4A0.9A，故 D 错误。 故选：B。 8如图所示电路，电源电压恒为 6V，L1标有“6V 7.2W” ，L2标有“6V 3.6W” 。忽略温度对灯丝电阻的影 响，下列说法正确的是（ ） A仅闭合 S1、S3，L1不亮，L2亮 B仅闭合 S2、S3，电流表读数为 1.2A C仅闭合 S1、S2，电路总电阻为 15 D仅闭合 S3，电路消耗的总功率为 2.4W 【解答】解： A、只闭合 S1、S3时，L2被短路，电路为 L1的简单电路，所以，L1亮，L2不亮，故 A 不正确； B、只闭合 S2、
41、S3时，电路为 L2的简单电路，电流表测电路中的电流； 因 L2两端的电压和额定电压相等，所以，由 PUI 可得，电流表的示数： I2= 2 额 2 额 = 3.6 6 =0.6A，故 B 不正确； C、仅闭合 S1、S2时，两灯泡并联，由 P= 2 可得，两灯泡的电阻分别为： R1= 1 额 2 1 额 = (6)2 7.2 =5，R2= 2 额 2 2 额 = (6)2 3.6 =10， 则电路总电阻：R并= 12 1+2 = 510 5+10 = 10 3 15，故 C 不正确； D、仅闭合 S3时，两灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路消耗的总功率：P总= 2 1
42、+2 = (6)2 5+10 =2.4W故 D 正确。 故选：D。 9两盏白炽灯，甲灯标有“PZ220V25W” ，乙灯标有“PZ220V100W” ，比较它们工作时的亮度，正确的是 （ ） A甲灯一定比乙灯亮 B乙灯一定比甲灯亮 C都正常工作时，甲灯比乙灯亮 D都正常工作时，乙灯比甲灯亮 【解答】解： （1）因为灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，而甲乙两灯的实际功率没法比较；故 A、B 选项是错误的； （2）当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率； 所以比较额定功率即可比较灯泡的亮度； 又知：甲灯的额定功率为 25W，乙灯的额定功率等于 100W； 所以正常发光时，乙比甲亮。故 C 错误，D
43、正确。 故选：D。 10如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡 L 接在离电源很近的 AB 两点时，灯泡 L（电阻不 变）消耗的功率为 100W，若将灯泡 L 接在离电源较远的 CD 两点时，灯泡 L 消耗的功率为 81W则输 电导线 AC、BD 上消耗的功率为（ ） A10W B19W C9W D15W 【解答】解： 设灯泡 L 连接在 A、B 两点时，电路的电流为 I1，则 PLI12RL100W 若将灯泡 L 接 C、D 两点时，电路的电流为 I2，则 PLI22RL81W 由两式可得： I1：I210：9， 若将灯泡 L 接 C、D 两点时，电源的功率为：PUI2， 则：1 1
44、 2 = 1 2，即 P= 21 1 = 9 10 100W90W， 所以导线 AC 和 BD 消耗的总功率为： P线PP290W81W9W。 故选：C。 11某同学设计的煤气检测电路如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏元件 R 的阻值随煤气浓 度变化而改变。改变煤气浓度，电流表的示数煤气浓度 c 变化的关系如图乙所示，则下列描述电压表的 示数 U、电路消耗的总功率 P 随煤气浓度 C 变化的关系图线中，可能正确的是（ ） A B C D 【解答】解：由甲电路图可知，定值电阻 R0和气敏元件 R 串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电 路中的电流， 由图乙可知，Ic 图线是一条斜
45、向上的直线，即煤气浓度增大时，电路中的电流线性变大， 由 UIR 可知，定值电阻 R0两端的电压也线性变大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R 两端的电压：UU总U0， 则电阻 R 两端的电压应线性减小，故 A 正确、B 错误； 由 PUI 可知，电路消耗的总功率线性增加（即 Pt 图线应是一条斜向上的直线） ，故图 CD 错误。 故选：A。 12如图所示。电源电压保持不变。开关 s 闭合后。灯 L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比 是 4：5，此时灯 L1、L2的电功率之比是（ ） A4：5 B4：1 C1：4 D5：4 【解答】解：如果乙为电流表将会造成电源短路，
46、如果甲为电流表 L2将被短路、不能工作， 因此甲、乙都为电压表，此时灯 L1、L2串联连接，电压表甲测量 L2两端电压，电压表乙测量电源电压； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，两灯泡两端的电压之比： 1 2 = 乙甲 甲 = 54 4 = 1 4， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由 PUI 可得，此时灯 L1、L2的电功率之比： 1 2 = 1 2 = 1 2 = 1 4。 故选：C。 13接通电路，加在某玩具电动机上的电压是 U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转 化为热能，消耗的电功率为 P1；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为 P2，则电动机正常工作时，
47、线 圈上消耗的机械功率为（ ） AP2P1 BP2 C2 2 1 DP2 2 2 1 【解答】解： 由题意可知，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，此时电动机为纯电阻， 由 P= 2 可得，电动机线圈电阻：R= 2 1； 电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能，此时电动机为非纯电阻， 由 PUI 可得，此时电动机的电流：I= 2 ， 所以，此时线圈上发热功率为： P热I2R= (2 )2R= (2 )2 2 1 = 22 1 ， 由能量守恒定律可得，此时消耗的机械功率为： P机械P2P热P2 22 1 。 故选：D。 二填空题（共二填空题（共 5 小题）小题） 14共享自行车已在我国很多城市兴起，大大方便了市民的出行。 （1）使用共享自行车时可以用手机扫描车上的二维码解锁。手机摄像头相当于一个 凸透 镜。要使屏 幕上二维码的像变大，只需将手机摄像头 靠近 （选填“靠近”或“远离” ）二维码。 （2）共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板，它吸收太阳光给里面的蓄电池充电，从而不间断地为 GPS 和通信模块供电。小王通过
