2021年中考物理一輪復(fù)習(xí)單元達(dá)標(biāo)全攻略18電功率含解析

專題18電功率

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。

考點一：電能

L定義：電流所具有的能量稱為電能。

2.單位：在國際單位制中，電能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。電能的另一個單位是千

瓦時,又稱"度"，符號是kw?h。Ikw?h=3.6xl()6J,lkw?h=l度。

3.測量工具：電能表。

(1)讀數(shù)方法：電能表計數(shù)器前后兩次讀數(shù)之差，就是用戶在這段時間內(nèi)消耗的千瓦時，

即用電度數(shù)。

(2)銘牌上通常所表參數(shù)的含義。

A.220V——表示電能表的額定電壓。

B.10(20)A——表示電能表的額定電流為10A,在短時間內(nèi)允許通過的最大電流為20A。

C.3000r/(kw?h)——表示用電Ikw-h電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。

【例題1](2020天津)我國家庭電路的電壓為V；如圖所示是小明家中一周前、后電

能表示數(shù)。他家這周消耗了kW-h的電能。

kWh

卜.周日中午舊M回回回

本周FI中午|日同目品回|

【答案】(1)220(2)13

【解析】我國家庭電路的電壓為220V。

小明家這周消耗的電能

胎服一胎1658.8kW'h-1645.8kWh=13kWh

【例題2】(2019天津)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值為1.013X105；“kWh”是的單位。

【答案】Pa；功(或者電功或者電能)

【解析】一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值約為L013X10'pa,kW?h是功率與時間的乘積，是功或能量

單位。

考點二：電功

L定義：電流所做的功叫電功，用符號W表示。

2.公式：W=U1t。即電流在一段電路上所做的功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流和

通電時間成正比。

3.單位：在國際單位制中，電功的單位是焦耳，符號是J。常用的電功單位是“度”也叫“千

瓦時”，符號kw?ho

U2

注意：公式歸Ult,適用于任何電路，而公式的變形式歸產(chǎn)9隊和皿=—f只適用于純電

R

阻電路，即將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。

【例題3】(2019貴州黔東南)如圖所示的電路,電源電壓保持不變，R,=30Q,R2=10Q.當(dāng)

閉合開關(guān)Si、S,斷開S時，電流表的示數(shù)為0.4A。

(1)求電源電壓；

(2)當(dāng)閉合開關(guān)Sz、S,斷開8時，求電流表的示數(shù)；

(3)當(dāng)閉合開關(guān)Si、Sz、S時，通電100s,求整個電路消耗的電能。

【答案】(1)電源電壓為12V；

(2)當(dāng)閉合開關(guān)S2、S,斷開8時，電流表的示數(shù)為1.2A；

(3)當(dāng)閉合開關(guān)吊、Sz、S時，通電100s,整個電路消耗的電能為1920J。

【解析】(1)當(dāng)閉合開關(guān)與、S,斷開工時，電路為R的簡單電路，電流表測通過的電流,

由I=U可得，電源電壓：

R

U=I島=0.4AX30Q=12V；

(2)當(dāng)閉合開關(guān)Sz、S,斷開Si時，電路為L的簡單電路，電流表測通過的電流，

則電流表的示數(shù)：

x_U_12V=1.2A；

*R210Q

(3)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2>S時，Ri與R2并聯(lián),

因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，

所以，通過Ri、R2的電流不變，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流：

I=Ii+I2=0.4A+1.2A=1.6A,

通電100s整個電路消耗的電能：

W=UIt=12VX1.6AX100s=1920J?

考點三：電功率

L定義：電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率，用符號“P”表示。

2.公式

(1)定義式P=W/t,其中W——電流做的功(用電器所消耗的電能)，單位:焦(J)；

t——做功所用的時間，單位：秒(s);P——用電器的功率，單位：瓦(W)?

(2)計算式：P=UL即一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。

(3)推導(dǎo)式：P=〃R=

R

3.物理意義：電功率是用來表示電流做功快慢的物理量。

4.單位：瓦，千瓦，且1KW=1(PW

【例題4](2020山東泰安)如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，用為定值電阻，閉合

開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器兄的滑片P向右移動時，下列說法中()

①電流表A的示數(shù)變小

②電壓表V的示數(shù)變大

③電壓表V與電流表Ai的比值變小

④滑動變阻器尼消耗的電功率變小

A.只有①?正確B.只有②③正確C.只有①③正確D.只有②

④正確

【答案】A

【解析】①由圖可知，電阻A和變阻器是并聯(lián)，電流表用測量通過兄的電流，電流表A測

量干路中的電流，電壓表測量電源電壓，閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器用的滑片P向右移動時，

滑動變阻器石連入電路的電阻變大，由人與■可知通過變阻器的電流變小，由并聯(lián)電路的特

點可知通過電阻吊的電流不變，即電流表片的示數(shù)不變，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知干路

中的電流變小，即電流表A的示數(shù)變?。还盛俚恼f法正確；

②電壓表測量電源電壓，電壓表V的示數(shù)不變，故②的說法錯誤；

③電壓表V的示數(shù)不變，電流表兒的示數(shù)不變，電壓表V與電流表兒的比值不變，故③的

說法錯誤；

④變阻器兩端的電壓等于電源電壓，所以變阻器兩端的電壓不變，通過變阻器的電流變小,

由40可知滑動變阻器兄消耗的電功率變小，故④的說法正確。

考點四：額定功率與實際功率

1.額定電壓。用電器正常工作時的電壓。（一般都標(biāo)在用電器的銘牌上）

2.額定功率。用電器在額定電壓下的功率。（標(biāo)在用電器的銘牌上）

3.實際功率。用電器在實際工作下的電功率。用電器的實際功率可以等于額定功率，也可以

不等于額定功率。

注意：實際功率與額定功率的關(guān)系：當(dāng)U>U額時，則P>P額，燈很亮，易燒壞。當(dāng)U<U

額時，則P<P額，燈很暗或不發(fā)光。當(dāng)U=U額時，則P=P額，燈正常發(fā)光。

【例題5】（2020四川自貢市）某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率，待測小燈泡的額

定電壓為25V?

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖甲實物電路的連接（）

（2）檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于的位置。閉合開

關(guān)S后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是_____；

（3）故障排除后進(jìn)行實驗,通過移動滑片記錄了多組數(shù)據(jù)，并作出了如圖乙所示的公〃圖像。

據(jù)圖可知小燈泡的額定功率為W；

(4)現(xiàn)將該小燈泡與一個10Q的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為3V的電源兩端，此時小燈泡的

實際功率是肌

【答案】(1)(2)最大(3)燈泡斷路(4)0.75

(5)0.2

【解析】(D小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表選擇0-3V的量程，電壓表和燈泡并聯(lián)，如

圖所示：

(2)為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的阻值應(yīng)處于阻值最大處。

閉合開關(guān)S后，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，電路中無電流，說明電路有斷路，電壓表

有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的之外部分一定完好，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡部分有斷路，導(dǎo)致

電壓表串聯(lián)在電路中了，所以可能的原因是小燈泡斷路。

(3)由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.3A,所以燈泡的額定功

率

R=〃Z=2.5VX0.3A=0.75W

(4)電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓是3V,由圖乙可知，只有當(dāng)燈泡兩端的電壓U?=\.0V,

對應(yīng)的電流片0.2A時，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點，通過定值電阻的電流大小等于0.2A,此

時定值電阻的電壓

〃小/廬0.2AX10Q=2V

又根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，燈和定值電阻的總電壓

小〃燈+〃定=1V+2V=3V

剛好為電源電壓。所以，此時小燈泡的實際功率

P實=〃燈片1VX0.2A=0.2W

考點五：焦耳定律

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，這個規(guī)律叫做焦耳定律。

2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=『Rt,式中熱量Q、電流I、電阻R、時間t的單位分別是J、A、Q、s,

且1J=1A2?Q?s

3.電流的熱效應(yīng)?電流通過導(dǎo)體時使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).

4.實例：電流通過電爐絲時，爐絲會熱得發(fā)紅；電流通過燈泡內(nèi)的鴿絲時，鴇絲會發(fā)熱至白

熾狀態(tài)等。

5.電功與電熱的對比

電功電熱

概念電流通過導(dǎo)體時做的功電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量

區(qū)本質(zhì)消耗電能的多少把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少

公式W=UItQ=I:Rt

別單位JJ

聯(lián)系純電阻電路：Q=w非純電/目電路：Q<W

【例題6】（2020四川日孜州）用帶電體接觸驗電器的金屬球，驗電器的金屬箔會張開，這

是因為（選填''同種"或“異種”）電荷相互排斥。電爐中，電爐絲熱的發(fā)紅而

導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，說明電爐絲的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)（選填“大于”或“小于”）導(dǎo)線的

電阻。

【答案】⑴同種（2）大于

【解析】（1）用帶電體接觸驗電器的金屬球，兩金屬箔片會帶上同種電荷，因同種電荷相互

排斥，所以驗電器中閉合著的金屬箔片會張開一個角度。

（2）電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，電流和通電時間相同，電爐絲的電阻比導(dǎo)線電阻大，根

據(jù)0=/2及，電爐絲產(chǎn)生的電熱多，所以電爐絲熱得發(fā)紅，導(dǎo)線不怎么熱。

《電功率》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測試卷

（答題時間90分鐘，試卷滿分100分）

一、選擇題（每小題2分，共20分）

1.（2020江蘇連云港）如圖甲所示電路中，4為定值電阻，片為滑動變阻器。圖乙是該滑動

變阻器滑片從一端移至另一端過程中變阻器的電功率與其電阻的關(guān)系圖像。下列說法正確的

是（)

A.電源電壓為3VB.電壓表的最大示數(shù)為2V

C.整個電路功率變化了0.1WD.電流表的示數(shù)變化了0.4A

【答案】D

【解析】ABD.由圖可知，當(dāng)P在最左端時，石全部接入電路并與A串聯(lián)，電壓表測洛兩端

的電壓，由圖乙可知，變阻器的最大阻值是20Q,其對應(yīng)的功率是0.8W,由串聯(lián)分壓可知

變阻器兩端的電壓最大，電壓表的最大示數(shù)

八"、取?最大=V0.8Wx20Q=4V

最小電流

?最大_4V

*布一瓶a

當(dāng)變阻器接入電路的電阻為"時，其消耗的電功率最大

(____)2R=______

片/廬4+H(?+打

R

當(dāng)當(dāng)洛=101

時，其電功率最大，由圖可知變阻器的最大功率0.9W,通過電路的電流

電源電壓

滬/(於七)=0.3AX(10Q+10Q)=6V

當(dāng)變阻器的滑片滑動到阻值最小處，只有〃接入電路，電路中最大電流

U6V

/聚大=-=---=0.6A

R1OQ

電流表的示數(shù)變化了

A/=/最大-/母小=0.6A-0.2A=0.4A

故AB錯誤，I）正確；

C.整個電路功率的變化量

XP=UX斤6VX0.4A=2.4W

故C錯誤

2.（2020四川樂山市）下列說法中正確的是（）

A.焦耳用實驗確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的定量關(guān)系

B.帕斯卡首先用實驗的方法測出了大氣壓強的數(shù)值

C.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

D.牛頓第一定律是直接由實驗得出的

【答案】A

【解析】A.焦耳用實驗確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方、電阻、通電時間成正比，故

A正確；

B.帕斯卡是做了一個“裂桶實驗”，最先用實驗測出大氣壓的托里拆利，故B錯誤；

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，電流磁效應(yīng)是奧斯特發(fā)現(xiàn)的，故C錯誤；

D.牛頓第一定律是由實驗現(xiàn)象進(jìn)一步推理而得出的，故D錯誤。

3.（2020四川自貢市）如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，當(dāng)開關(guān)8、

%都斷開，滑片P從6端滑到某一位置c時（圖中未標(biāo)出），滑動變阻器2的電阻減小了6

Q,電流表示數(shù)變化了0.1A,此時燈泡恰好正常發(fā)光；保持滑片P的位置不變，閉合開關(guān)

S?S2,電流表示數(shù)又變化了1.5A,設(shè)燈絲電阻不變，則下列說法正確的是（）

--1I-----(A>

A.燈泡的電阻為2Q

B.電源電壓為9V

C.滑動變阻器的最大電阻為12Q

D.當(dāng)&、Sz都閉合時，調(diào)節(jié)滑片P,電路消耗總功率的最小值為20W

【答案】D

【解析】A.燈泡正常發(fā)光時的電流

P.3W

公正=五心人

燈泡的電阻

5.6V

=12Q

IL0.5A

故A錯誤；

BC.當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開，滑片P在。端，變阻器連入電路的阻值最大，與燈泡串聯(lián)，滑片

P從6端滑到某一位置。時，電變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由聲且可

R

知通過電路的電流變大，通過電路的電流是0.5A,滑片P在6端的電流為4=0.5A-0.1A=O.4A

因為電源的電壓不變，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律得到

次4(凡+凡))-/>(而.+幾)

0.4AX(120+^1=0.5AX(12Q+R,「6Q)

解得他=18。，優(yōu)=12。

電源電壓物0.4AX(12Q+18Q)=12V

故BC錯誤;

D.當(dāng)開關(guān)&、園都閉合，變阻器和電阻員并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，由并聯(lián)電路電

阻的規(guī)律可知總電阻變小，總電流變大，所以干路電流7=0.4A+0.1A+L5A=2A

并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過滑動變阻器的電流

U_12V

人元=而'A

癥的阻值

U12V

R后---------=----------=12Q

1-1^2A-1A

當(dāng)Si、S2都閉合，滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總功率最小，則電路的最小

功率

2

?U-v-(12V)\(12V)onxv

/??i?=—+—=-----------+-----------=20W

&Kb12。180

故D正確。

4.（2020天津）圖所示電路中，燈泡L上標(biāo)有“6V9W”字樣，閉合開關(guān)S后，燈泡正常發(fā)

光,電壓表％的示數(shù)為〃，電壓表V2的示數(shù)為出若〃：〃=2：3,則（）

A.電源電壓是15VB.電阻7?的阻值是6Q

C.燈泡L中的電流是L5AD.電阻7?消耗的功率是6W

【答案】ABC

【解析】A.由電路圖知，燈泡L與電阻"串聯(lián)，電壓表片測燈泡L兩端的電壓，％測電阻

"的電壓，閉合開關(guān)后，燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓，為6V,而，：〃=2：3,所以

電阻兩端的電壓區(qū)=9V

那么電源電壓3歸6V+9V=15V

故A符合題意；

BC.閉合開關(guān)后，燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流

/49W

t/額6V

電阻E的阻值

R=力=9V6Q

I1.5A

故BC符合題意;

D.電阻"消耗的功率

六UJ=9VXL5A=13.5W

故D不符合題意。

5.（2020新疆兵團(tuán)）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器A、尼的滑片可

移動的最大距離相等。開始時，用、凡的滑片均位于變阻器的正中間，開關(guān)閉合后，電路的

總功率為0.4Wo若將A的滑片向左移動3cm,用的滑片向右移動3cm,電路的總功率變

為0.3W；若將4、尼的滑片從正中間均向右移動3cm,電路的總功率變?yōu)?.5%已知滑

動變阻器電阻絲的阻值與其長度成正比，則滑動變阻器"的最大阻值與尼的最大阻值之比

為（）

Fl

―I1~―

A.3：1B.4：1C.5：1D.6：1

【答案】B

【解析】設(shè)洛、尼的最大阻值分別為“、尼，設(shè)兩個變阻器滑片可移動的距離為acm,則滑

3

片移動3cm時，其連入電路電阻的變化量為最大阻值的一倍。

a

由公式夕=:可得用、花的滑片均位于變阻器的正中間時

R

------------=0.4W①

0.5/?,+0.5/?2

將用的滑片由中間向左移動3cm,尼的滑片由中間向右移動3cm時

-----------------------=0.3W?

33...②

0.54+己用+0.5R+巳R

aa

將用、尼的滑片從正中間均向右移動3cm時

33...③

0.5K4+0.5凡+及凡

aa

①：②可得a=18cm

將，18cm分別代入②與③中，將兩式相除，整理得A：尼=4:1

選項A、C、D錯誤，不符合題意；選項B正確，符合題意

6.（2020湖北武漢）如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的廣〃圖象如圖乙

所示。當(dāng)只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片產(chǎn)在最右端時，電壓表的示數(shù)是2V,電流表的

示數(shù)是小當(dāng)只閉合開關(guān)S、W,滑片尸在最左端時，電流表的示數(shù)是人當(dāng)只閉合開關(guān)S、

S,滑片?在中點時，電壓表的示數(shù)是3V,電流表的示數(shù)是乙。已知入：72=2:9,心:爐3:1。

當(dāng)滑片P在最左端時，通過開關(guān)通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是（）

A.7.2WB.8.IwC.9.OWD.9.9W

【答案】B

u2

【解析】當(dāng)滑片尸在最左端時，通過開關(guān)通斷，要使電路消耗的功率最大，根據(jù)公式尸=—

R

可得，整個電路電阻應(yīng)最小，當(dāng)閉合開關(guān)S、S、W時，電阻&、&并聯(lián)后與電燈泡再并

聯(lián)，此時電路總電阻最?。?/p>

當(dāng)只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片?在最右端時，電路為與、氏2串聯(lián)的簡單電路，電壓

表測與電壓，電流表的示數(shù)是此時有U=44+2V

當(dāng)只閉合開關(guān)S、S,滑片尸在中點時，電路為用、燈泡串聯(lián)的簡單電路，電壓表測燈泡

電壓，電壓表的示數(shù)是3V,電流表的示數(shù)是4,根據(jù)乙圖可知，A=0.3A,此時有

U=心+37

32

已知上:4=2:9,知=3:1,則

4::A=2:9:3

聯(lián)立上面方程可求出代6V

當(dāng)只閉合開關(guān)S、S,滑片"在最左端時，此時電路為此、&并聯(lián)的電路，電流表的示數(shù)

是為,則有

RRU6V20c

R2+R3120.9A3

整個電路電阻應(yīng)最小，當(dāng)閉合開關(guān)S、S、S時，電阻&、R3并聯(lián)后與電燈泡再并聯(lián)，由

乙圖，此時燈泡電壓為6V,可算出燈泡電阻為

q二q二竺Q

L/燈0.45A3

電路總電阻

R凡+招

g+%

此時電路消耗的最小功率為

U2(6V)2

-------二-------------=8.1W

故ACD不符合題意，B符合題意。

7.（2020四川成都）圖是《、及兩電阻的3/圖像。將用、尼并聯(lián)后接入電路，結(jié)合圖中

信息可知（）

A.眉的阻值比兄的阻值小

B.通過用、用的電流相等

C.洛的電壓比尼的電壓小

D.用的功率比足的功率小

【答案】D

【解析】A.圖中兆的斜率更大，所以用的阻值更大，故A錯誤；

B.兩電阻并聯(lián)，而兩電阻阻值不同，所以通過用、%的電流不同，故B錯誤;

C.兩電阻并聯(lián)，所以兩電阻兩端電壓相同，故C錯誤；

〃2

D.根據(jù)戶=——可得，A的功率比尼的功率小，故D正確。

R

8.（2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工）如圖所示，電源電壓為6V保持不變，電阻R的阻值為5C,

滑動變阻器上標(biāo)有“10Q1A”的字樣。在元件安全的情況下，移動滑動變阻器滑片P過程

中，則（）

Ri氐

-^―IHi------

A.A的功率范圍5W?0.8WB.Ri的功率范圍7.2W?0.8W

C.R的最大功率是1.8WD.R?的最大功率為1.6W

【答案】AC

【解析】因為滑動變阻器上標(biāo)有“10。1A”的字樣，所以電路的最大電流為1A,此時R,

的電功率最大，

所以R1的最大功率為：Pl大=1大2RI=(1A)2X5Q=5W；

當(dāng)滑動變阻器電阻最大時，電路的電流最小，R的電功率最小，

U

最小電流為：I小6V=0.4A,

立+1?25Q+10Q

所以R1的最小功率為：Pr、=I小2R=(0.4A)2X5Q=0.8W,

故RI的功率范圍5W?0.8W,故A正確，B錯誤；

TJ2

滑動變阻器的功率為：P2=(-y—)R2

R]+R2

lj2__________________________肝_______

=2=22=2

(R1+R2)R1-2R1R2+R2+4R1R2(RrR2)'

一司----------------------------------------—%

當(dāng)R=Rz=5Q時R2的電功率最大，最大為P2^=」￡-=-^2；=1.8W,故C正確，D錯

4立4X50

誤。

9.(2019山東東營)如圖所示，測量小燈泡電功率的電路圖，電源電壓恒為6V,電流表量

程0?0.6A,電壓表量程0?3V,滑動變阻器規(guī)格"50Q1A"，小燈泡規(guī)格“2.5V0.625W”,

若不考慮小燈泡阻值隨溫度的變化，小燈泡兩端電壓不允許超過額定值，閉合開關(guān)，下列說

法正確的是()

L——

@Pj-

A.滑片向右滑動，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大

B.電流表的示數(shù)允許變化范圍是0.1~0.25A

C.滑動變阻器的阻值允許調(diào)節(jié)的范圍是24?50。

D.電路的最大電功率是2.5W

【答案】B

【解析】由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路

中的電流。

（1）當(dāng)滑動變阻器滑片向右滑動，接入電路中的電阻變大時，根據(jù)歐姆定律可知電路中的

電流變小，即電流表示數(shù)變??；根據(jù)U=IR可知燈泡兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小;

故A錯誤；

（2）根據(jù)P=UI可得，燈的額定電流:

=0.25A,

比額2.5V

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0~0.6A,

所以，電路中的最大電流為LM=0.25A,

由1=2■可得，燈泡的電阻：

R

RI』=2^L=10Q,

【L額0.25A

電路中的總電阻:

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動變阻器接入電路中的最小阻值：

R濟(jì)肉“=IU-R=24Q-10Q=14C；故C錯誤；

該電路的最大功率：

P耐=UL.x=6VX0.25A=1.5W,故D錯誤；

（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡的功率最小，此時電路中的電流：

I..in=-——-----J"._、_=0.1A,

%+R滑max10Q+50Q

則電流表示數(shù)的變化范圍是0.1A?0.25A,故B正確。

10.（2019內(nèi)蒙古通遼）如圖甲所示，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片滑片從最右端滑

至最左端時，小燈泡恰好正常發(fā)光。電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙?下列說

法中正確的是（）

B.滑動變阻器的最大阻值為14Q

C.小燈泡的額定功率為8W

D.電路總功率的變化范圍為8W?12W

【答案】B

【解析】由電路圖可知，燈泡L與定值電阻R。、滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表％測L與R。兩

端的電壓之和，電壓表“測R。兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

(1)當(dāng)滑片位于最左端時，接入電路中的電阻為零，此時電路中的電流最大，電路的總功

率最大，兩電壓表的示數(shù)最大且電壓表/測電源兩端的電壓，

由圖乙可知，電路中的最大電流I大=1.0A,電壓表Vz的示數(shù)U0=6V,電壓表%的示數(shù)為

12V,即電源的電壓U=12V,故A錯誤；

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，此時燈泡兩端的電壓：

UL=U-UO=12V-6V=6V,

因此時小燈泡恰好正常發(fā)光，

所以，燈泡的額定功率：

Pi=uj大=6VX1.0A=6W,故C錯誤；

電路的最大總功率：

Px=UIx=12VX1.0A=12W；

(2)當(dāng)滑片位于最右端時，接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，電路的總功

率最小，

由圖象可知，電路中的最小電流I小=0.5A,電壓表%的示數(shù)Uvi=5V,

此時滑動變阻器兩端的電壓：

UR=U-UVI=12V-5V=7V,

由1=1［可得，滑動變阻器的最大阻值：

R

1?=曳=工一=14。，故B正確；

I小0.5A

電路的最小總功率：

P+=UI,h=12VX0.5A=6W,

則電路總功率的變化范圍是6W?12肌故D錯誤。

二、填空題（每空1分，共24分）

11.（2020新疆兵團(tuán)）2020年5月5日，我國長征五號B運載火箭首飛成功，為我國空間站

建設(shè)奠定了基礎(chǔ)：

（1）長征五號B運載火箭穿越大氣層時，火箭上部外殼一一整流罩溫度升高，其分子的動能

（填“增大”或“減小”），其內(nèi)能的改變是通過（填“做功”或“熱傳

遞”）的方式實現(xiàn)的?；鸺l(fā)動機在沒有空氣的環(huán)境中（填“能”或“不能”）正

常工作；

（2）未來兩三年我國將完成中國空間站的建設(shè)。空間站運行時，其動力補充來源于一

次能源一一太陽能。有陽光時，空間站利用光伏發(fā)電的功率為60k肌lh發(fā)電kW

?h?？臻g站以7.8XIO、m/s的速度運行一年，通過的路程為光年。

【答案】（1）增大（2）做功（3）能（4）一（5）60（6）2.6X10'5

【解析】整流罩溫度升高，分子熱運動加劇，分子動能增大。

整流罩克服空氣摩擦做功，是通過做功改變內(nèi)能。

火箭發(fā)動機自帶燃料和助燃劑，可以在真空中工作。

太陽能可直接獲取利用，屬于一次能源

1h發(fā)電W=Pr=60kWxlh=60kWh

空間站以7.8X103m/s的速度運行一年，通過的路程為

7.8xl03m/sx3600sx24x365

=2.6x10-5光年

3xl08m/sx3600sx24x365

12.（2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工）將分別標(biāo)有“6V6W”和“3V3W”的甲、乙兩只燈泡串聯(lián)

接在電壓為3V的電源兩端，燈更亮；若并聯(lián)接在該電源兩端，兩燈消耗的功率之比P

中：Pi=。（忽略溫度對燈絲電阻的影響）

【答案】甲；1：2。

TJ2

【解析】（D由P=U-可得，兩燈的電阻分別為：

R

R一口甲2一嶼丫產(chǎn)U乙2（3V）2

P額甲6WP額乙3V

若兩燈串聯(lián)，因串聯(lián)電路中電流處處相等，R*>R乙，由P=/R可得P"，實〉Pz*,所以甲燈

比乙燈更亮；

（2）若并聯(lián)接在該電源兩端，并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，即U并單=U并乙，

TJ2

由P=UI=9_可得，兩燈消耗的功率之比：

R

pp_U并甲2U并乙2_U并甲2R乙.R乙

R甲R乙R甲M并乙R甲6Q2

13.（2019四川內(nèi)江）如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻R的阻值為30Q,小燈泡L標(biāo)

有“9V,4.5W”字樣（小燈泡的電阻不變）。只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P移至最右

端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，則電源電壓為V；閉合開關(guān)S、S”S2,滑片P移至

最左端時，電路消耗的總功率為8.1W；只閉合開關(guān)S,移動滑片P,當(dāng)滑動變阻器消耗的電

功率為1W時，小燈泡消耗的電功率為Wo

【答案】9；2。

【解析】根據(jù)實物圖畫出電路圖如下:

s

只閉合開關(guān)s,滑動變阻器的滑片P移至最右端時，電路中只有燈泡，

又小燈泡L恰好正常發(fā)光，所以電源電壓U=U額=9V：

小燈泡L標(biāo)有“9V,4.5W”字樣，則燈泡電阻RL=U：=.(9V)E=18Q,

P4.5W

只閉合開關(guān)S,燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流相同，都為I,

則燈泡此時電壓IRi,滑動變阻器電壓為9V-1R.,

滑動變阻器消耗的電功率為：P甜=U，=(9V-IRL)1=(9V-IX18Q)XI=1W,

整理得，18『-9AXI+1A2=O,

解得L=LA,I2=—A,

36

又有閉合開關(guān)S、S.,S2,滑動變阻器與R并聯(lián)，滑動變阻器在最大阻值處，電路總功率

8.1肌

Pi+P沛'=8.1W,

22

怨一+.("廠=8.1W,則滑動變阻器最大阻值R價=15Q,

30。R滑

當(dāng)只閉合開關(guān)S,移動滑片P,滑動變阻器與燈泡串聯(lián)時，因為燈泡電阻一定大于滑動變

阻器電阻，所以燈泡電壓大于滑動變阻器電壓，

故此時電路電流應(yīng)為L=1A,

3

小燈泡消耗的電功率為：&=1氾=(2)2X180=2WO

3

24.(2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工)小明家的電能表如圖所示，他要用電能表和秒表測某一用

電器的實際電功率。在用電高峰時，他只讓規(guī)格為“220V1000W”的電熱水壺單獨工作，測

得在200s內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤恰好轉(zhuǎn)81圈。此時該電熱水壺的實際功率W,實際電壓

V.(假設(shè)電水壺電阻不變)

【答案】810；198.

TJ2

【解析】由P=￥可得：

電熱水壺的電阻：R=?^_=（220V）2=48.4Q，

P額1000W

因為每消耗IkW-h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn)，所以電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)81轉(zhuǎn)消耗的電能

為：

W=------------=_^-kW，h=^-X3.6義10號=1.62義10號，

1800r/kW-h200200

電熱水壺的實際功率為：P實=也=L62X]（）5j=8]0心

t200s

所以實際電壓：U灰=JP『R=A/810W義48.4Q=198V。

15.（2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工）如圖，燈L標(biāo)有“4V2W"，R=20Q,閉合開關(guān)S時，燈L

正常發(fā)光（燈絲的電阻不受溫度影響），電流表示數(shù)為—A,通電Imin電路中產(chǎn)生的熱量

為—J。

【答案】0.7；168。

【解析】

由圖知R與L并聯(lián)，電流表測干路電流，燈L正常發(fā)光,

所以U=UR=UI=4V,

由P=UI可得通過燈泡的電流：1|='=空=0.5A,

UL4V

由歐姆定律可得通過R的電流：&=里=一類=0.2A,

R200

由并聯(lián)電路的電流特點可得電流表示數(shù)：I=L.+IR=0.5A+0.2A=0.7A；

通電Imin電路中產(chǎn)生的熱量：Q=W=UIt=4VX0.7AX60s=168J。

16.（2019大慶模擬題）一臺標(biāo)有“5V2.5『'的帶有USB接口的小電風(fēng)扇，線圈電阻為1

Q,正常丁作Imin,產(chǎn)生的熱量是J。工作一段時間后的風(fēng)扇葉片黏有不少灰塵，這

屬于現(xiàn)象。

【答案】15；靜電（摩擦起電）。

【解析】工作時間t=lmin=60s,

由P=UI得，線圈中的電流：

則線圈產(chǎn)生的熱量：

Q=/Rt=（0.5A）2X1QX60s=15J?

風(fēng)扇的葉片在轉(zhuǎn)動過程中與空氣摩擦帶上了電荷，可以吸引輕小物體，所以灰塵會附著在扇

葉上，這屬于靜電（摩擦起電）現(xiàn)象。

17.（2019福建）如圖電路，閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P從a端向b端移動過程中，

示數(shù)減小的電表是（選填"A”“％”或“VJ電路的總功率（選填“增大”

“減小”或“不變”）。

【答案】明；增大。

【解析】由電路圖可知，R與R串聯(lián)，電壓表明測R兩端的電壓，電壓表5測上兩端的電

壓，電流表測電路中的電流。

將滑動變阻器的滑片P從a端向b端移動過程中，R接入電路中的電阻變小，電路的總電阻

變小，

由1=1［可知，電路中的電流變大，即電流表A的示數(shù)變大，

R

由U=IR可知，R/兩端的電壓變大，即電壓表1的示數(shù)變大，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R兩端的電壓變小，即電壓表1的示數(shù)變小，

綜上可知，示數(shù)減小的電表是片；

電源電壓不變，電路中的電流變大，由P=UI可知，電路的總功率增大。

18.（2019蘇州模擬題）如圖所示電路，電源電壓不變，滑動變阻器的規(guī)格“20Q2A"，L,

的規(guī)格“10V5W“，L?的規(guī)格“15V15WW,不考慮溫度對燈絲電阻的影響。

(1)只閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器接人電路的阻值為4Q時，燈泡L正常發(fā)光，則電源電

壓為—V。(2)閉合開關(guān)S、&、S2,滑動變阻器滑片置于中點，通電Imin整個電路產(chǎn)生

【答案】(1)12；(2)1440,

【解析】(1)根據(jù)燈泡L正常發(fā)光，可得流經(jīng)燈泡的電流I尸白=里=0.5人,

Uj10V

燈泡L正電阻R1=20Q,

L0.5A

由圖可知，只閉合開關(guān)S,燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，串聯(lián)電路中電流處處相等,

即電路中的電流I=L=0.5A,

由I=U可得，電源電壓U=IR總=0.5AX(4Q+20Q)=12V；

R

TJ2

(2)由P=U_可得，

R

TT22

L的電阻網(wǎng)年嚼―

閉合開關(guān)s、Si、S2,燈泡L2、滑動變阻器并聯(lián)，燈泡LI被短路，滑動變阻器滑片置于中點,

根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可得,

總電阻」_=』_+」一,

R開#Ro21d巖

則1-1+-------——

R并15。1X20Q

解得R并=6Q,

通電Imin整個電路產(chǎn)生的熱量:

u2fl9V")2

Q=W=UIt=_y_t=x60s=1440J。

R并6。

19.(2019沈陽模擬題)實驗小組的同學(xué)設(shè)計了如圖(a)所示的電路，已知電源電壓不變，

閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，根據(jù)電路中電壓表和電流表的數(shù)據(jù)描繪了如圖

(b)所示的兩條U-I圖線。其中利用電壓表VI和電流表內(nèi)的數(shù)據(jù)描繪出甲圖線,利用電壓表V2

和電流表內(nèi)的數(shù)據(jù)描繪出乙圖線。則定值電阻R?的阻值____：R2消耗的最大功率。。

【答案】2C,0.5W

【解析】(1)由電路圖可知，電阻R、R、Rz串聯(lián)，電壓表匕測電阻R和R?兩端的電壓，電

壓表1測電阻R2兩端的電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流。

由圖b可知，乙圖線表示電阻R2的I-U圖像，根據(jù)歐姆定律1=頻得，/?2=器=巖=2。

R>2U.j/i

由串聯(lián)電路中電壓關(guān)系，得：

電源電壓U=UJ+IRI

將圖中兩組已知數(shù)據(jù)代入公式，得：

U=l.3V+0.2AXR,.....①

U=l.0V+0.5AXR,....②

聯(lián)立①②得：U=1.5V,%=1Q

(2)當(dāng)滑動變阻器R連入電路阻值為0時，電壓表片的示數(shù)等于電壓表/的示數(shù)，此時R?

兩端電壓最大，由圖b可知LEV,所以

22

凡消耗的最大功率：p="=a"，=0,5W

R22Q

20.（2019蘭州模擬題）如圖所示的LED球泡燈,其發(fā)光效能相當(dāng)于“220V,40W”的白熾

燈。此LED燈正常工作時的電流為______A；正常工作100h,使用此LED球泡燈比白熾燈節(jié)

約電能kW?h?

【答案】0.023；3.5

【解析】由圖可知，LED球泡燈的功率為5W,額定電壓為220V,由P=UI可知LED球泡燈

p5W

正常時電流：1=口=氤Q0.023A；白熾燈功率比LED燈功率高△P=P2-PI=40W-5W=35W,

正常工作10h,可節(jié)約的電能：W=Z\PXt=0.035kWX100h=3.5kW?h.

三、分析簡答題（21小題6分、22小題4分，共10分）

21.（2020山東臨沂模擬）家庭電路中有時會發(fā)生短路現(xiàn)象。例如，改裝電路時不小心，使

火線和零線直接連通造成短路；電線絕緣皮被刮破或烤焦，電線盒用電器使用年限長，絕緣

皮破損或老化，也會使火線和零線直接連通或電器進(jìn)水造成短路。

根據(jù)前面學(xué)過的知識可知，由于導(dǎo)線的電阻很小，短路時電路中的電流非常大，會產(chǎn)生

大量的熱，使導(dǎo)線的溫度急劇升高，很容易造成火災(zāi)。

這是某物理課本中關(guān)于“安全用電”的一部分內(nèi)容。閱讀后，請你根據(jù)所學(xué)的物理知識

解釋:短路時“電路中的電流非常大"和''很容易造成火災(zāi)”的原因。

【答案】見解析。

【解析】根據(jù)人勿兄因為短路時，火線與零線直接接通，電路中只有導(dǎo)線，導(dǎo)線的電阻很

小，電源電壓不變，所以電路中的電流非常大。再根據(jù)位可知，在電阻A和通電時間t

一定時，導(dǎo)線上的電流越大，產(chǎn)生的電熱越多，使導(dǎo)線的溫度急劇升高，很容易造成火災(zāi)。

22.（2019貴陽模擬題）小明冬天取暖時發(fā)現(xiàn)：電暖器的電熱絲熱的發(fā)紅，而與電熱絲相連

的導(dǎo)線卻不怎么熱.

（1）請你根據(jù)小明發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出一個需要探究的物理問題；

(2)如圖是小明進(jìn)行實驗探究的部分電路，/、8燒瓶中裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，

金屬絲電阻分別為吊、R”總＜用.通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)6燒瓶中溫度計的示數(shù)大些.請

用所學(xué)的知識解釋此現(xiàn)象.

【答案】見解析。

【解析】(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？

(2)如圖，銀銘合金絲和銅絲串聯(lián)，通過的電流和通電時間都相同，由焦耳定律0=/下力可

知：此時電流產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比.因為鍥格合金絲的電阻大于銅絲的電阻，所以電流

通過銀倍合金絲產(chǎn)生的熱量多，瓶中煤油吸收的熱量也多.又由于從6燒瓶中所裝煤油的

質(zhì)量相等、初溫也相同，因此8瓶中的煤油溫度上升的快.

四、綜合應(yīng)用計算題(23題6分、24題6分、25題6分、26題6分，共24分)

23.(2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工)根據(jù)《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》，交管部門規(guī)定自2019

年5月1日起未申領(lǐng)臨時標(biāo)識的“非標(biāo)”電動自行車不得上路行駛。如圖是小明家新購買的

電動自行車，整車質(zhì)量為40kg。小明爸爸以18km/h的速度勻速騎行9km的過程中，電動機

兩端的電壓恒為48V,通過的電流是6.25A,車輪與地面的總接觸面積為200cm2.小明爸爸

的質(zhì)量是60kg,g取10N/kg。求本次騎行過程中：

(1)騎行所用時間。

(2)車對地面的壓強。

(3)電動機的功率。

【答案】(1)騎行所用時間為0.5h；

(2)車對地面的壓強為5X10'Pa；

(3)電動機的功率為300W。

【解析】(1)由丫=旦得騎行時間:

t

t=亙=9k1rt=0.5h；

v18km/h

(2)小明爸爸和車的總質(zhì)量：

m=40kg+60kg=100kg,

總重力：

G=mg=100kgX10N/kg=1000N,

車對地面的壓力：

F=G=1000N,

受力面積S=200cm2=0.02m2,

對地面的壓強：

p=E==5xiO'Pa；

S0.02m2

(3)電動機的功率：

P=UI=48VX6.25A=3001%

24.(2020江蘇連云港)連云港興起的“廁所革命”極大地提升了市民的生活品質(zhì)。為解決

冬天如廁時馬桶座冰冷的問題，某興趣小組為一公廁設(shè)計了簡易電熱馬桶座，其電路如圖所

示，定值電阻卡和尼為兩電熱絲，單刀雙擲開關(guān)Sz可接a或6。已知電阻尼=550Q,所加

電源電壓為220V。當(dāng)$閉合，8接a時，電路發(fā)熱的功率為22%

(1)求用的阻值；

(2)分別求出①,斷開、$接a；②與閉合、&接6兩種情況下電路的發(fā)熱功率。

(3)小明同學(xué)對此電路設(shè)計進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)該電路一直處于工作狀態(tài)，不利于節(jié)能環(huán)保，建

議在電路中增加定時開關(guān)。老師認(rèn)為該電路設(shè)計還有不足，請你指出所存在的不足。

【答案】(D2200Q；(2)17.6W,110W；(3)見解析

【解析】(1)當(dāng)與閉合，S?接a時，只有兄接入電路，北的阻值

(22OV)2

1\\----=----------ZZUU

(2)①絆斷開、與接a時，兩個電阻串聯(lián)，電路的發(fā)熱功率

U2_(220V)2

￡17.6W

N+4-2200Q+550。

②S閉合，&接b時，兩個電阻并聯(lián)，用的發(fā)熱功率

￡1=(220V)1=22W

'&2200Q

用的發(fā)熱功率

22

pU(220V)

2&550。

電路的發(fā)熱功率產(chǎn)總=A+R=88W+22W=110W

(3)當(dāng)Si斷開、Sz接a時，電路消耗的功率為17.6W,該擋位電路消耗的功率與另一擋位22W

相差不大，沒有實際意義。建議根據(jù)需要改變用和用的阻值，使