2021年中考物理重点、难点专题练习专练：16电功、电功率（学生版+解析版）.pdf

专项四电学重难点1 6电功、电功率【知 识 梳 理】i.电功、电功率、电热物理量定义符号国际单位主要计算公式联系电功电流所做的功W焦 耳（焦），符号：JW=U I tW=P t电功率单 位 时 间 内 用 电 器 所做的功P瓦 特（瓦），符号：wP=U IP=W/t电热电 能 转 化 为 内 能（热效应）Q焦 耳（焦），符号：JQ=I2R t当电能全部转化为内能时，有Q=w2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。数学表达式：Q=I2R t o3.额定功率和实际功率：用电器正常工作时的电压，叫额定电压；此时的功率，为额定功率；额定电压和额定功率都只有唯一确定值，不随电压、功率的改变而改变。实际电压，决定实际功率，一一对 应。实际电压与额定电压实际功率与额定功率U实VU额P实VP额U实=u额P 实=P s sU Q U s sP QP额4.测量小灯泡的电功率的原理：P=U I。5.主要计算公式和比例关系物理量计算公式串联电路中比例并联电路中比例电功W=U I tW=P tN：W 2=R ：R 2W 总/+W 2W1:W2=R2:R 1w A=W,+W2电功率通用：P=U I；P=W/t 适用于纯电阻：P=/R；P=U7R。P 1:P2=P 1:P2P 总=P l+P 2P i：P2=P2：P iP总书+P 2实际功率通用：P 4-U实I实。适用于纯电阻：P实=IR；P=UJ/R。电热通用：Q=I2R t适用于纯电阻：Q=U2R/t.Q i:Q z二R i:R?Q 总二 Q 1+Q 2Q i:Q z=Q,2:Q iQ 总二 Q 1+Q 26.利用电能表测电功、电功率假设电能标有M转/Kw.h,电能表在t 时间内转过N转，则 电 功 W kW.h=X3,6X10eJo电功率为P=-=3-6 X 1 0 6 N3。t Mt【易混淆点】1.电功与电功率：错误的认为电功越多，电功率越大”；“电功率越大，电功越多”。2.电功与电功率的单位：根据计算电功和电功率的计算公式来判断单位。3.额定功率和实际功率：额定功率只有一个，在额定电压下取得；实际功率有无数多个，一个实际电压对应一个实际功率。4.灯的明暗程度由它的实际功率决定，与额定功率无关.【典例分析】例 1（2020滨 州 15）（多选）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“12V 6W”的字样，滑动变阻器R的最大阻值为36。，K 为定值电阻。当 S 闭合，S1、S2断开，滑片 P 由b 端向a 端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了 2 A。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（）A.电源电压是18VB.小灯泡正常发光1 0 s,整个电路消耗的电能是90JC.4的阻值为12cD.当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗总功率是45W【思路小结】注意利用题设的“潜在条件”：如“用电器恰好正常工作”，含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压，功率为额定功率，电流为额定电流”；“在家庭电路中”，含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路，注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图，再根据等效电路进行分析，使问题简化。【例2】2.（2020成都22）小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3 V,电阻丝R=10C,&=2 0 C,两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 气球先鼓起来。甲气球乙气球通电lm in,及 产生的热量为 J【思路小结】在运用焦耳定律求解时，注意单位的统一和电流值需平方。【例3】（2020鄂州25）如图所示电路中，电源电压恒为4.5 V,小灯泡标有“3V 1.5W”字样，不考虑温度对小灯泡电阻影响，滑动变阻器的规格为“15C 1A”，电压表的量程是03 V,电流表的量程是00.6 A,闭合开关S。求：（1）小灯泡的电阻；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；（3）在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围。U 2【思路小结】1.若果已知灯的额定电压和额定功率，一般用公式R=计算 电 阻（忽略P颔灯的电阻变化时）；若给出了灯的伏安曲线图，则需从图中读出相关数据。2.电路安全问题当一个定值电阻与一个可变电阻串联时，电表和电器的安全问题分析，一般思路是：（1）若电压表测定值电阻的电压，则电路中的最大电流：I a大=U伏 特 视 程/R定 小 此时只需要求可变电阻的最小值：R q变 敢d=U/I就 大 一R ;g（2）若电压表测可变电阻的电压，则电路中的最大电流值等于所有电器中允许通过的最大值中的最小值，一般由电流表的量程确定。此时可变电阻取得最小值。再根据电压表的量程确定可变电阻的最大值：根据电压表的量程，获得可变电阻的最高电压值；据此求出电路中的最小电流值：I 地 小=（U-U 可如大）/R 定，R可 变 她 大=U可 变 地 大/I 城 小。【真题操练】1.（2 0 2 0 巴中1 8）如图所示的电路中，电源电压恒为6 V,电压表的量程为0-3 V。电流表的量程为0-0.6 A。滑动变阻器的规格为“2 0 Q 1 A”，灯泡标有“5 V 2.5 W”字 样（不考虑灯丝电阻的变化）。在保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（）A.电路中电流最小时，滑动变阻器的功率为0.8 WB.电压表的变化范围为2 V-3 VC.电流表的最大值为0.5 AD.当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，灯泡的实际功率逐渐变小2.（2 0 2 0 北 京 1 1）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L和灯L 2 均发光。下列说法正确的是（）A.灯 L 比灯L 2 亮B.通过A点的电流大于通过B点的电流C.灯 L i 的实际电功率比灯L 2 的实际电功率小D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压3.（2 0 2 0 成 都 1 3）图是R i、R 2 两电阻的U-I 图像。将 R i、R 2 并联后接入电路，结合图中信息 可 知（）A.R 的阻值比R2的阻值小 B.通过R、R2的电流相等C.R 的电压比R2的电压小 D.R 的功率比R2的功率小4.（2020达州7）小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯 L标有“6V 3W”字样，电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P 从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V 0,电流表的示数变化范围是0.2A 0.5 A,得到灯泡的图象如图乙所示。下列结果不正确的是（）A.灯 L 正常发光时的电阻为12。B.电源电压为6VC.滑动变阻器的最大阻值为24。D.整个电路的大功率是3W5.（2020达 州 10）如图所示的电路中，电源电压恒为3V,灯泡L,标有“3V 3W”，L2标有“6V3W”的字样，电流表的量程为0 0.6 A,电压表的量程为0 3 V,不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（）A.只闭合开关S 2,灯泡Li没有电流通过B.闭合开关Si、S 3,断开开关S 2,灯泡Li能正常发光C.闭合开关S2、S 3,断 开 开 关 灯 泡 L2的功率为1.5WD.只闭合S2与只闭合S3时.，灯泡L2消耗的电功率之比为16:256.（2020广 元 12）如图所示电路中，电源电压。=6V不变，R 为滑动变阻器，&为 定值电阻，开关S 闭合后，当滑片P 在变阻器的。、6 两端之间滑动的过程中，电流表的示数在1.2人 0.4人之间变化，则下列结论正确的是（)A./?2=1 0 QC.电压表的最大示数为4.8 VB.品 的最大电阻为5 CI）.电阻&的电功率变化范围是0.8 W 至 7.2 W7.（2 0 2 0 黄冈7）在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，凡 为定值电阻，压敏电阻R x 安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是A.电阻Ro与R x并联B.圆圈处的电表为电压表C.运动员起跑时，用力踩踏板，R）两 端 电 压 变 小D.运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小8 .（2 0 2 0 成 都 1 1）年仅2 4 岁的成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料不能用来制作（）A.电热 B.电磁铁 C.电动机线圈 D.输电导线9 .（2 0 2 0 成都3 2）（多选）如图所示电路，电源电压U恒定。当 A、B间接入标有“3 V 1.5 W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S,S2,断开S”滑片P 移到某一位置时电流表示数为I,再向上移动一段距离，R的阻值变化了 5Q,电流表示数变化了 0.1 A,L 恰好正常发光；当 A、B间换接为,闭合S、S 3 断开与、S2,电压表示数为小,R的功率为P”R2的功率为PZ,电路的总功率为5%R、&、R 3 均为定值电阻，每个电阻的阻值只有2Q、5Q、7C、9 Q 这四种可能。下列结论正确的是（）A.1=0.4 A B.U=1 2 VC.L可能是2.5 V D.Pi可能是2.2 5 W1 0.（2 0 2 0 巴中2 6）电阻R：R2=l ：4,将它们并联在电路中，通过电阻R、R 2 的电流之比 L ：I 尸；将它们串联在电路中，两个电阻的电压之比5 ：。若 只 将 R接在电压恒定的电路中，R的功率为2 5 肌 将 R与 R 3 串联在此电路中，L的功率变为9 肌 则电阻R）:R s=。1 1.（2 0 2 0 广 元 1 8）如图所示，电源电压恒定为1 0 V,A=1 0 Q,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P 从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2 V变成5 V,则用的阻值为 Q,滑动变阻器的最大阻值为 Q,当滑片P置于8 点时,该电路I m in 消耗的电功为 J。1 2.（2 0 广东）2 7.小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，己知电源电压为4 V 并保持不变，电 压 表（0 3 V）2个，电流表（O O.6 A）,滑动变阻器规格为“2 0 Q 1 A”，小灯泡 L标 有“2.5 V 1.2 5 WW字 样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 A；（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的由功率R与小灯泡的电功率P,的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率；（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的L ,在确保电路中各元4件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从 W至 W o1 3 .（2 0 2 0 泰州2 1）如图所示是小明“探究影响电流热效应的因素”的实验装置，在甲、乙两瓶中装入质量和初温均相同的煤油，R、L采 用 如 图 连 接 方 式 的 目 的 是。闭合开关一段时间后，乙瓶中温度计的示数较高，由此说明通电导体产生的热量与有关。小华用相同装置（煤油质量也相等）同时进行实验，细心的小红看到小明和小华两组电阻丝阻值相等的烧瓶中，小华这一组的煤油升温比小明的快，比较发现：小华的滑动变阻器接入电路的阻值较小，根据这一现象，小红（选 填“能”或“不能”）初步判断出通电导体产生的热量与通过导体的电流有关。1 4 （2 0 2 0 河南2 1）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“2 2 0 V 3 0 0 0 W 的电热水器。（1）电热水器中的电热管工作时利用的是电流的 效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是（选 填“可见”或“不可见”）光；（2）大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有1 0 A 和 1 6 A 两种，通过计算说明该 电 热 水 器 应 选 用 哪 种 规 格 的 插 座;（3）已知该电热水器的加热效率为9 0%,求它正常工作时把3 0 L水 从 2 0 加 热 到 4 7 需要的时间。（P*=l.O X 1 01 k g/m:l,c*=4.2 X 1 0:l J/（k g-）1 5 .（2 0 2 0 北京3 4）如图所示的电路中，定值电阻Ro 为 1 0 Q,电源两端电压为3 V 并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2 V。（1）画出实物电路所对应的电路图;求 Rp 接入电路的阻值；（3）求 Ro 的电功率。专项四电学重难点1 6 电功、电功率【知 识 梳 理】i.电功、电功率、电热物理量定义符一 号.国际单位主要计算公式联系电功电流所做的功W焦 耳（焦），符号：JW=UI tW=P t电功率单 位 时 间 内 用 电 器 所做的功P瓦 特（瓦），符号：WP=UIP=W/t电热电 能 转 化 为 内 能（热效应）Q焦 耳（焦），符号：JQ=I2Rt当电能全部转化为内能时，有Q=W2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。数学表达式：Q=I2Rt o3 .额定功率和实际功率：用电器正常工作时的电压，叫额定电压；此时的功率，为额定功率;额定电压和额定功率都只有唯一确定值，不随电压、功率的改变而改变。实际电压，决定实际功率，-对 应。实际电压与额定电压实际功率与额定功率U实V U期P女V P领U实二U额PQP额U实 1）额PQP领4.测量小灯泡的电功率的原理：P=U L5.主要计算公式和比例关系物理量计算公式串联电路中比例并联电路中比例电功W=U I t W=P tW1：W2=R 1：R2W总 呻+岫W1：W2=R2：R1W 总=W1+W2电功率通 用:P=U I；P=W/t o适用于纯电阻：P=R；P=U7R。P 1:P2=P I:P2P 总二 P 1+P 2P I:P2=P2:P IP 总:P 1+P 2实 际 功通 用：P实 二U实1实。6.利用电能表测电功、电功率率适用于纯电阻：P Q l JR；p=uJ/R。电热通用：Q=I2Rt适用于纯电阻:Q=U2R/t.Q1：Q2=R1：R2Q 总二 Q1+Q2Qi:Q2-Q2:QiQ 息=Q1+Q2假设电能标有M转/K w.h,电能表在t时间内转过N 转，则 电 功 W k W.h X 3,6 X 1 0；J电功率为P=-=3-6X1。打。t M t【易混淆点】1 .电功与电功率：错误的认为“电功越多，电功率越大”；“电功率越大，电功越多”。2 .电功与电功率的单位：根据计算电功和电功率的计算公式来判断单位。3 .额定功率和实际功率：额定功率只有一个，在额定电压下取得；实际功率有无数多个，一个实际电压对应一个实际功率。4 .灯的明暗程度由它的实际功率决定，与额定功率无关。【典例分析】例 1 （2 0 2 0 滨 州 1 5）（多选）如图所示,电源电压保持不变，小灯泡L 标 有“1 2 V 6W ”的字样，滑动变阻器R的最大阻值为3 6。，%为 定值电阻。当 S闭合，S|、S 2 断开，滑片 P由b 端向a 端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了 2A。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（）A.电源电压是1 8 VB.小灯泡正常发光1 0 s,整个电路消耗的电能是90 JC.0 的阻值为1 2。D.当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗总功率是4 5 W【答案】AB D【分析】小灯泡正常工作的电流L=*段=0.5 A,灯泡的电阻R=找点=UL 12 V【L 0.5A2 4 Q oA.当 S 闭合，Si、S：都断开，滑动变阻器滑片P 从 b 端向a 端滑过三分之一时，灯泡与变阻器 的 1/3 电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流I=L=0.5A。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压U=I(R+R/3)=0.5AX(24Q+1/3X36Q)=18V,A 正确。B.小灯泡正常发光1 0 s,整个电路消耗的电能W=UIt=18VX0.5AX10s=90J,B正确。C D.当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电阻吊和变阻器并联，电流表测量干路中的电流，由串并联电阻的规律可知总电阻变小，干路中的电流变大，所以干路中的电流为I T=I+2A=0.5A+2A=2.5A。电路的总电阻 R.&=-=7.2 Q,又因为 R 总=工迎，即 7.2 Q=I 2.5A R+R。当 曾，解得Ro=18Q。电路消耗的总功率P=UI干=1消 X2.5A=45W。C错。D正确。选 ABD。1211+RQ【思路小结】注意利用题设的“潜在条件”：如“用电器恰好正常工作”，含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压，功率为额定功率，电流为额定电流”；“在家庭电路中”，含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路，注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图，再根据等效电路进行分析，使问题简化。【例 2)2.(2020成都2 2)小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3 V,电阻丝R=10。，&=20。，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到 气球先鼓起来。甲气球乙气球通电Imin,&产生的热量为 J。【分析】由图可以：电路为串联，所以加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律Q=I；R t,是的电阻较大，那 么 R?所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。甲气球乙气球通电Im in,电路中的电流大小：1=77怒 京=0 人；比产生的热量：K i+K2 1(JIITZOAIQ2=I22R2t2=(0.1A)2X20Q X60s=12J【思路小结】在运用焦耳定律求解时，注意单位的统一和电流值需平方。【例 3】(2020鄂州25)如图所示电路中，电源电压恒为O 5 V,小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑温度对小灯泡电阻 影响，滑动变阻器的规格为“15。1A”，电压表的量程是0-3 V,电流表的量程是00.6A,闭合开关S。求：(1)小灯泡的电阻；(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；（3）在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围。【答案】（1）6。（2）0.75W（3）3。12。【分析】（1）小灯泡的电阻：R=与 上=黑=6Q。P、：1.5 W（2）由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为:PU2=U-U=4.5V-3V=1.5 V,此时电路中的电流：1=辞=嘿=0.5 A,此时变阻器的功率:U额 3VP=U2I=1.5VX0.5A=0.75WO从电路图知，电流表测电路的电流，电压表测变阻器的电压。当电压表的示数为3V时,变阻器接入电路的阻值最大。此时，灯泡两端的电压：ULIHV=4.5V-3V=1.5V,通过灯的电流：li.=当=-0.25A,那么变阻器接入电路的最大阻值：Rz城 大 二 皆=皆二=12 0 oRL 6I?IL 0.25A当小灯泡正常发光，即电路中的电流为0.5A时，电路中的电流最大，则变阻器接入电路的阻值最小。最小阻值：R 员产粤=段=3Q。所以R2的取值范围是：3 12Q。嵋 大0,5AU,好2【思路小结】1.若果已知灯的额定电压和额定功率，一般用公式RL=汽 匚 计 算 电 阻（忽略P额灯的电阻变化时）；若给出了灯的伏安曲线图，则需从图中读出相关数据。2.电路安全问题当一个定值电阻与一个可变电阻串联时，电表和电器的安全问题分析，一般思路是：（1）若电压表测定值电阻的电压，则电路中的最大电流：I 及 大=U伏 特 表 解/R 定 他。此时只需要求可变电阻的最小值：R q变 屈，i=U/I HXR定。（2）若电压表测可变电阻的电压，则电路中的最大电流值等于所有电器中允许通过的最大值中的最小值，一般由电流表的量程确定。此时可变电阻取得最小值。再根据电压表的量程确定可变电阻的最大值：根据电压表的量程，获得可变电阻的最高电压值；据此求出电路中的最小电流值：I 员，产（U-U可 变 最 大）/R 定，R可 变 员 大=U可 颊 大/I a小。【真题操练】1.（2020巴中18）如图所示的电路中，电源电压恒为6 V,电压表的量程为0-3V。电流表的量程为0-0.6 A。滑动变阻器的规格为“20 Q 1 A”，灯泡标有“5 V 2.5 W”字 样（不考虑灯丝电阻的变化）。在保证电路安全的情况下，下列说法脩送的是（）A.电路中电流最小时，滑动变阻器的功率为0.8WB.电压表的变化范围为2 V-3 VC.电流表的最大值为0.5 AD.当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，灯泡的实际功率逐渐变小【答案】C【解析】由电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。A.灯泡的电阻为RL=*=祟 匚=1 0 Q,当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路电流PL 2.5W最小，此时电路中的电流为1=0.2 A,则滑动变阻器的功率为P 泞=1R洛KL+K书 lu n+z on=（0.2 A）2X2（70=0.8W A 正确。B C.当电压表示数为3 V 时，电路中电流最大为I =/匚=券；=0.3 A V O.6A,符合题KL 10意，当滑动变阻器阻值最大时，根据分压原理灯泡分得的电压最小为=I R,=0.2 A Xlg=2 V,即电压表的变化范围为2 V-3 V,B正确，C错。D.当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，接入电路电阻变大，根据分压原理，灯泡两端电压减小，同时根据欧姆定律电路中电流减小，灯泡的实际功率减小，D正确。选 C。2.（2 02 0北 京 11）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L i 和灯L 2 均发光。下列说法正确的是（）A.灯 L 比灯L 2 亮B.通过A点的电流大于通过B点的电流C.灯 L i 的实际电功率比灯L 2 的实际电功率小D.电路中A B 两点间的电压等于B C 两点间的电压【答案】D【解析】A B C.由图可知：两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A 点的电流等于通过B 点的电流，由 P=I2R 可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，ABC错误。D.由 U=IR可知：两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压,D正确。选 Do3.（2020成 都 13）图是Ri、R2两电阻的U-I图像。将 Ri、R2并联后接入电路，结合图中信息 可 知（）A.R 的阻值比R?的阻值小 B.通过R、R2的电流相等C.比的电压比R 的电压小 D.R 的功率比R2的功率小【答案】D【解析】A.由图可知：当 U=4V时，L=0.2A.L=0.4A。根据R=轲 知：当 U相等时，I 越小，电阻越大，所以RiRA错。B.两电阻并联，而两电阻阻值不同，由欧姆定律1=，可知：通过R”电的电流不同，B 错。C.根据并联电路中电压的规律可知：两电阻并联，两电阻两端电压相同，C 错。D.根据P=可得:并联后U1=U2,但是R A R?,所以PV P 2,D正确。选 D。4.（2020达州7）小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯 L 标 有“6V3W”字样，电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P 从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V0,电流表的示数变化范围是0.2A0.5 A,得到灯泡 的 U/图象如图乙所示。下列结果不正确的是（）A.灯L正常发光时的电阻为12c B.电源电压为6VC.滑动变阻器的最大阻值为24C D.整个电路的大功率是3W【答案】C【解析】A.已知小灯泡正常工作时的电压为6 V,根据图乙可知加在小灯泡两端的电压为6V时，流经小灯泡的电流为0.5 A,所 以 灯L正常发光时的电阻为：R.=詈=伐=12Q,AIL O.SA正确。B.当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时小灯泡两端的电压就是电源电压，通过图乙可知，电源电压为6V,B正确。C.当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表示数最大为4 V,由选项B可知电源电压为6 V,所以，加在小灯泡两端的电压为2 V,此时电路中的电流通过图乙可知为0.15A,所以此时滑动变阻器的最大阻值为：R产 器=悬 心26.7Q,Ip 0.15AC错。D.根据公式P=lf/R,电路中的总电阻最小时，功率最大，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时的最大功率为小灯泡的额定功率为3W,D正确。选C。5.（2020达 州10）如图所示的电路中，电源电压恒为3 V,灯泡L i标 有“3V 3W”，L2标有“6V3W”的字样，电流表的量程为0 0.6 A,电压表的量程为0 3 V,不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（）A.只闭合开关S 2,灯泡L i没有电流通过B.闭合开关S i、S 3,断开开关S 2,灯泡L i 能正常发光C.闭合开关S 2、S 3,断开开关S i,灯泡L 2 的功率为1.5 WD.只闭合S 2 与只闭合S 3 时，灯泡L 2 消耗的电功率之比为16:2 5【答案】D【解析】A.由实物图知，只闭合开关员时，两灯泡串联，两灯泡都有电流通过，A 错。B.闭合开关，、S；断开开关，时，两灯泡并联，电流表测干路电流，所接量程为0 0.6A,此时通过L,的电流：I=P/U=3 W/3 V=1A,则电流表会损坏,B错。C.闭 合 开 关 4、S 3,断开开关与时，电路是只有灯L 工作的简单电路，灯 L 的阻值：R i=警-=笔 一 =1 2Q；那么此时L?的功率：PJ =3=*一=0.75W,C错。I).灯 L 的电阻：R 尸哈=写:=3。，只闭合开关S时，电路中的电流：r J 3 W1 1=-=0.2 A,灯 Lz 此时消耗的电功率：PJ =I|2R2=(O.2A)2X 1 2Q=0.4 8W,R1+R2 3 2+12 S只闭合S 3 与闭合开关S 2、S3,断开开关S 1 的电路是相同的，所以P2 :P2=0.4 8W:0.75W=1 6:25,D 正确。选 D。6.(20 20 广 元 1 2)如图所示电路中，电源电压U=6 V 不变，幻为滑动变阻器，&为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P 在变阻器的0、6 两端之间滑动的过程中，电流表的示数在L2A 0.4 A之间变化，则下列结论正确的是()A.&=1 0 C B.R 的最大电阻为5cC.电压表的最大示数为4.8V D.电阻&的电功率变化范围是0.8W至 7.2W【答案】D【解析】AB C.当滑片位于a端时，R,.L 串联，电路中的电流最小即1=0.4 A,电压表的示数最大U 尸 4 V,的最大电阻：RFU,/I=4V/0.4A=10QO则电源的电压：(1)1；=5+1 住=”+0.4 AX R2；当滑片位于b 端时，电路为兄的简单电路，此时电路中的电流最大，即 1 =1.2A,则电源的电压：(2)U=R z=l.2AX R 2,因为电源的电压不变,联立(1)(2)解得：R2=5 Q,U=6V,AB C 错。D.电阻是消耗的最大电功率：2 版 大 值=1 2RZ=（1.2A）-X 5Q=7.2肌 电 阻 R消耗的最小电功率：P2最小值=1 孤=（0.4 A）2X 5Q=O.8W,所以电阻L 的电功率变化范围是0.87.2W,D 正确。选 D。7.（20 20 黄冈7）在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，氏 为定值电阻，压敏电阻R x 安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是A.电阻灭o 与 R x 并联B.圆圈处的电表为电压表C.运动员起跑时，用力踩踏板，火。两 端 电 压 变 小D.运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小【答案】D【解析】A.由图甲知：电阻R。与 R x 串联，A 错。B.由图甲知：电表与R。、R x 串联，故圆圈处的电表应为电流表，B错。C.由图乙知：运动员起跑时，用力踩踏板，压敏电阻阻值变小，电路中的总电阻变小，因电源电压恒定，电路电流变大，R。两端的电压变大，C错。D.由图乙知：运动员没有踩踏板时，压敏电阻阻值最大，电路中的总电阻最大，则电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，D 正确。选 D。8.（20 20 成 都 1 1）年仅24 岁的成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料不能用来制作（）A.电热 B.电磁铁 C.电动机线圈 D.输电导线【答案】A【解析】超导材料的电阻为0,根据Q=l R t可知，超导材料不会产生热量，故不能用来制作电热丝：可以用来制作电磁铁，使磁性更大；可以用来制作电动线圈、输电导线减小电能的损耗。A正确。选 A。9.（2 0 2 0 成都3 2）（多选）如图所示电路，电源电压U 恒定。当 A、B间接入标有“3 V 1.5 W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S S2,断开S 3,滑片P移到某一位置时电流表示数为I,再向上移动一段距离，R的阻值变化了 5Q,电流表示数变化了 0.1 A,L 恰好正常发光；当 A、B间换接为R”闭合S、S 3 断开S i、S2,电压表示数为U 2，R的功率为P”R2的功率为P2）P 1 W P 2,电路的总功率为5 队RI、R 2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有2。、5Q、7Q、9Q这四种可能。下列结论正确的是（）A.1=0.4 A B.U=1 2 VC.也可能是2.5 V D.P i 可能是2.2 5【答案】A D【解析】A B.当 A、B间接入标有“3 V 1.5 W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S i、断开S 3,灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的2电流，灯泡的电阻R=当 尸=6Q,灯泡正常发光的电流IL=*当=0.5 A PL 1.5W UL 3V向上移动一段距离，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，由题意可知:R=R-5 Q （式）；I L-I=0.1 A,B P 0.5 A 1=0.1 A,1=0.4 A;则下二=0,4 A,=0.4 A （式），一 J=0.5 A （式）。由 得到 R=1 9 Q ,U=1 0 V,RL+R 6Q+R 18O+RA正确，B 错。C D.当 A、B间换接为R*闭合S、S 3 断开&、S2,电阻R、变阻器R?和电阻R 3 串联，电压表测量变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流，电路的总功率为5 W,电路中的电流I 怂=普=0.5 A,总电阻R 斫；=竺）=2 0 Q。R的功率为P”R z 的功率为P”P i W P z,串联电路中各处的电流相等，由P=R 可知R和 R?的阻值不相等，每个电阻的阻值只有2 Q、5Q、7Q、9Q这四种可能，由串联电路电阻的规律可知要得到口总=用+%+电=2 0。，可知：R,=2 Q 或 R=9 Q；R2=9 Q 或 R?=2 Q ；R3=9 Q。电压表示数为 R 的示数 R=I 总 L=0.5 A X 9 Q =4.5 V或 U2=I eR2=0.5 A x 2 Q=1 V；R,的功率为 P 产 I jR=（0.5 A）2X 2 Q=0.5 W 或P,=I ,S2RI=（0.5 A）2X 9 Q=2.5 5 W,C 错，D 正确。选 A D。1 0.（2 0 2 0 巴中2 6）电阻R：R z=l ：4,将它们并联在电路中，通过电阻R、R z 的电流之比 L ：L=；将它们串联在电路中，两个电阻的电压之比U,:灰=_。若 只 将 R接在电压恒定的电路中，R的功率为2 5 小 将 R与 R 3 串联在此电路中，R的功率变为9 W,则电阻R i R：s=。【答案】4:1 4:1 3:2【解析】根据并联电路中电流与电阻的关系可知：在并联电路中，电流与电阻成反比。电阻Rl：R2=l ：4,所以通过电阻R、R 2 的电流之比L ：L=4:l。根据串联电路中电压与电阻的关系：在串联电路中，电压与电阻成正比。电阻R：兄=1 ：4,两个电阻的电压之比U i ：U2=R,：R2=l ：4 o由公式P=（可得:定值电阻用两端前后两次电压之比等于功率之比的算数平根,U.：UR,=解=5:3。上式中U w 为电路单独接R时，比两端电压，即电源电压；URr为 R、R 3 串联yj 9 W时，R i 两端的电压；设电源电压为U 急，则 R i 和 R 2 串联时,R i 两端电压为UR=3/5 U 总，R：,两端电压为“=2/5 U .&。由串联电路的分压原理，可得用和后的电阻之比R l ：R 3=UR|：U f i 3=3 ：2 o2/5 U 总11.（2 02 0广 元 18）如图所示，电源电压恒定为10V,A=1 0 Q,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2 V 变成5 V,则%的阻值为 O ,滑动变阻器的最大阻值为 Q,当滑片P 置于6点时,该电路Imi n消耗的电功为 J。【答案】10 3 0 12 0【解析】当滑片在最左端时，电路电流：H=U 1/R 1=5 V/1O Q=O.5 A,电阻尼两端的电压：U2=U-U,=10V-5 V=5 V,则 电 阻:R 产 U z/h=5 V/0.5 A=10Q。当滑片在最右端时,电路电流：I=U J /R 尸 2 V/10C=0.2 A,电阻十两端的电压:U 2 =IR 2=0.2 A X 10Q=2 V,滑动变阻器两端的电压为：l）3=U U J U J =10V-2 V-2 V=6V,滑动变阻器的最大阻值：R 3=U 3/I=6V/0.2 A=3 0Q。当滑片P 置 于 b点 时,该 电 路 Imi n消耗的电功：W=U It=10VX0.2 A X60s=12 0J,12.（2 0广东）2 7.小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4 V并保持不变，电压表（0 3 V）2 个，电流表（0 0.6A）,滑动变阻器规格为“2 0Q 1A”，小灯（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 A；（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的由功率R与小灯泡的电功率冗的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑 动 变 阻 器 的 电 功 率；（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的!，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从 W 至 W。【答案】（1）电流 电压（2）0.5 （3）先变大后变小（4）0.2 1.8【解析】（1）电路中表a与滑动变阻器串联，则 a是电流表。表 b与滑动变阻器并联，则 b是电压表。（2）根据P=U I可知；小灯泡正常发光时电流：I =P /U 额=1.2 5 W/2.5 V=0.5 A（3）由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小。（4）根据欧姆定律可知，灯丝的电阻：R L=L U,/L.额=2.5 V/0.5 A=5。,当电压表b的示数为3 V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为：U,=U U v=4 V-3 V,则小灯泡的最小功率：P收产4-=0.2 W 小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的1/4,则小灯泡能承受的最大电流为：L地 大=（1+1/4）1=（1+1/4）X0.5 A=0.62 5 A 0.6A,即超过了电流表的量程，则电路中的最大电流为0.6A,所以小灯泡的最大功率：PM火=1域 1 R=（0.6A）2X 5 Q =1.8 W,小灯泡的电功率变化范围是从0.2 W至 1.8 1%13.（2 02 0泰州2 1）如图