中考物理一輪復(fù)習(xí)：電功率計(jì)算（知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+過(guò)關(guān)練習(xí)） （解析版）

專(zhuān)題39電功率計(jì)算

【考點(diǎn)分析】

早下考占考試題型難易度

電功、電功率計(jì)算選擇題、填空題、計(jì)算題★★★

電功率范圍計(jì)算選擇題、填空題、計(jì)算題★★★

家用電器(熱電綜合)選擇題、填空題、計(jì)算題★★★

【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】

一、電功、電功率計(jì)算：

6

1.電能表：=—kJF-/z=—x3.6xlOJ;

NN

2.電功：

(1)通用公式：①W點(diǎn)及；②W=Pt；

U2■,

(2)純電阻電路：①沙=——/；②WjRt

R

(3)總功：W=W1+W2+-+W?；

3.電功率：

(1)通用公式：①P=UI；②P=j

t

IT2

(2)純電阻電路：(DP=—；②P=I?R

R

(3)總功:P=P1+P2+-+Pn；

【例題1】電阻R=8Q,R2=16Q,將及與艮串聯(lián)后接到12V的電源上。求:

(1)R2兩端電壓；

(2)5min內(nèi)電流通過(guò)R1所做的功。

【答案】(1)氏兩端電壓8V；(2)5min內(nèi)電流通過(guò)凡所做的功是600J。

【解析】解：(1)由歐姆定律得：1=』=裳=034

R2兩端的電壓：U2=IR2=0.5AX16Q=8V.

(2)由W=/Rt得：W=I2Rt=(0.5A)2X8QX300s=600J

答：(1)R,兩端電壓8V；(2)5min內(nèi)電流通過(guò)以所做的功是600J。

【變式1】如圖所示的電路中，電源電壓恒為3V,電阻K的阻值為5Q,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表示數(shù)為

0.5Ao求:

(1)電阻艮的阻值；

(2)干路中的總電流I；

(3)通電10s的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻R?做的功W?。

【答案】(1)電阻R2的阻值為6Q；(2)干路中的總電流為L(zhǎng)1A；

(3)通電10s的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻艮做的功為15J。

【解析】解：由圖知，閉合開(kāi)關(guān)，兩定值電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量R2支路電流。

(1)由1=5可得，電阻艮的阻值為：艮=5=怒=6。；

K12U.54

⑵通過(guò)電阻R中的電流為：L=：=2=0.6A,

R］Dil

因并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和，

所以，干路中的總電流：I=L+L=O.6A+0.5A=1.1A；

(3)通電10s的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻R,做的功為：

W2=UI2t=3VX0.5AX10s=15Jo

答：(1)電阻艮的阻值為6Q；(2)干路中的總電流為1.1A；

(3)通電10s的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻員做的功為15J。

【例題2】如圖所示的電路中，電源電壓恒為9V,燈泡L的規(guī)格為“6V3W”(電阻不變)，閉合開(kāi)

關(guān)S,燈泡正常工作。求:

(1)電阻R的阻值;

(2)電路的總功率。

【答案】(1)電阻R的阻值為6Q。(2)電路的總功率為4.5W。

【解析】解：(1)由電路圖可知，燈泡與定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,

閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P=UI可得，此時(shí)電路中電流:

I=IR=IL=S=^=0-5A，

因串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，所以，電阻R兩端電壓：UR=U-UL=9V-6V=3V,

由I.可得，電阻R的阻值：R=A言=6Q；

(2)電路的總功率：P=UI=9VX0.5A=4.5WO

答：(1)電阻R的阻值為6Q。(2)電路的總功率為4.5W。

【變式2】如圖所示的電路中，燈泡L標(biāo)有“12V6W"，當(dāng)Si、S,、S3均閉合，滑片P滑到最左端a

時(shí)、小燈泡剛好正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)為1.5A；當(dāng)S,閉合，S3斷開(kāi)，P滑到最右端b時(shí),

電壓表為3Vo求:Pl

(1)電源電壓;司，

(2)R］的阻值；

(3)當(dāng)S］、S2閉合，S3斷開(kāi)，P滑到最右端b時(shí)，R2的電功率。〃口

【答案】(1)電源電壓為12V；(2)及的阻值為12Q；L

(3)當(dāng)，、S,閉合，S3斷開(kāi)，P滑到最右端b時(shí)，艮的電功率為2.25W。

【解析】解：(1)當(dāng)"、$、S3均閉合，滑片P滑到最左端a時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為零,

L和R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流；

因?yàn)榇藭r(shí)小燈泡剛好正常發(fā)光，所以燈泡兩端的電壓：。=1；額=12丫，

由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓：U=UL=12V；

(2)由P=UI可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：:=空=獸=0.5A,

UL"1/

由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)Ri的電流：L=I-h=L5A-0.5A=1A,

由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，R的阻值：R尸—=獸=12。；

1A

(3)當(dāng)S|、*閉合，S,斷開(kāi)，&和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓；

串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，尺兩端的電壓：UI=U-Uz=12V-3V=9V,

通過(guò)瓦的電流為：L'=K=瞿=0.75A,

KiIzn

由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)K的電流：k=L'=0.75A,

則艮的電功率：P2=U2I2=3VX0.75A=2.25W。

答：(1)電源電壓為12V；(2)R］的阻值為12Q；

(3)當(dāng)&、S2閉合，S3斷開(kāi)，P滑到最右端b時(shí)，R2的電功率為2.25W。

二、范圍計(jì)算：

【例題3】如圖所示電路，電源電壓恒為8V,電壓表量程為0?3V,電流表量程為0?0.6A,滑動(dòng)變

阻器的規(guī)格為“20Q1A”，燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣。若閉合開(kāi)關(guān)，兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選量

程，燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻變化，燈L正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為

W。為了保證電路中各元件安全工作，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是。。

【答案】1;4Q?7.2。

【解析】解：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電

路中的電流。

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=6V,功率PL=3W,

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(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR=U-UL=8V-6V=2V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=IH可得，電路中的電流：1=#=誓=0.5人，

UL6P

則滑動(dòng)變阻器的功率：PR=UKI=2VX0.5A=1W；

(2)燈泡的額定電流為0.5A,電流表的量程為。?0.6A,則電路中的最大電流為0.5A,

由1=5可得，燈泡的電阻：兄=牛=優(yōu)=12Q,

電路中的總電阻：R總=彳=懸=16Q，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R,」、=R總-Ri=16Q-12Q=4Q,

當(dāng)電壓表的示數(shù)4大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，

此時(shí)燈泡兩端的電壓：UJ=U-UR*=8V-3V=5V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，1小=*=5，即答=/,

lx.R/一1Z12K大

解得：R大=7.2Q,

則滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是4Q?7.2Q。

故答案為：1；4Q-7.2。

【變式3】如圖所示的電路中，電源電壓恒為18V,小燈泡L標(biāo)有“6V3.6W”的字樣，滑動(dòng)變阻器

&的規(guī)格為“90Q1A”，電流表的量程為0?3A,電壓表的量程為0?15V,當(dāng)只閉合S。、昆和S3,

將滑動(dòng)變阻器Ri的滑片P調(diào)到中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為1A。不考慮燈絲電阻的變化，在保證電路中各

元件安全的情況下，則下列說(shuō)法正確的是（）

B.只閉合Si、S2,斷開(kāi)S。、S3,及接入電路的阻值范圍是20Q?90Q

C.只閉合S1、S2,斷開(kāi)S。、S3，小燈泡L的電功率的變化范圍是3.324W?3.6W

D.閉合開(kāi)關(guān)S。、S,、S3,斷開(kāi)S1,整個(gè)電路消耗的電功率的變化范圍是14.4W?28.8W

【答案】D

【解析】解：A、根據(jù)電路圖可知，當(dāng)只閉合S。、S2和S,時(shí)，&、艮并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，并

且滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)；

通過(guò)Ri的電流：Ii=T~=i-1SV-=0.4A,

|R1|X90￡1

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)R2的電流：L=I-I,=1A-O.4A=0.6A,

由1=9可得，旦的阻值：&=5=瞿=30。；故A錯(cuò)誤；

R120.64

BC、閉合&、S2,斷開(kāi)S。、S3時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器以串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量滑

動(dòng)變阻器兩端電壓；

由P=UI可得，燈泡的額定電流：I產(chǎn)#=^=0.6A,

UL

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，電流表量程為0?3A,

所以為保證電路安全，電路中的最大電流為0.6A,

因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端最小電壓：

1=U-IU=18V-6V=12V,

則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R3=朝=照=20Q,

^maxU.64

此時(shí)燈泡消耗的最大功率等于額定功率3.6W；

當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大，即U皿=15V,

小燈泡L標(biāo)有“6V3.6W”的字樣，由P=〈可得，燈泡的阻值：凡=竽=瞽=10。，

因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡兩端最小電壓：ULmln=U-U皿=18V-15V=3V,

則電路中的最小電流：1如=冬=條=0.取，

A￡1U12

則滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：警1"=50Q，

*minU.3力

2

此時(shí)燈泡消耗的最小功率：P_=I/RL=(0.3A)XWQ=0.9W,

因此及接入電路的阻值范圍是20。?50。，小燈泡L的電功率的取值范圍是0.9W?3.6W,故BC

錯(cuò)誤；

D、閉合開(kāi)關(guān)S。、良、S3,斷開(kāi)N，Ri、L并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流；

因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,而并聯(lián)電路中，各支路互不影響，因此通過(guò)R?的電流

仍然是0.6A,

又因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，再結(jié)合電流表量程可知，

所以干路最大電流為=I?+I2=1A+O.6A=1.6A,

則電路消耗的最大功率：P3=ULJ=18VX1.6A=28.8W,

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，電路電流最小，則LJ=《+l2=^+0.6A=0.8A,

yuiz

電路消耗的最小功率：P向=18VX0.8A=14.4W,

故閉合開(kāi)關(guān)S。、既、S3,斷開(kāi)Si時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率的取值范圍是14.4W?28.8W,故D正確。

故選：Do

三、家用電器(熱電綜合)：

1.類(lèi)型一：串聯(lián)；

(1)電路圖：

(2)檔位:

①高溫檔：S閉合，只有尺接入電路；尸一=仁

鬲Rt

②低溫檔：S斷開(kāi)，R,和風(fēng)串聯(lián)；尸件=」一

低火1+R2

2.類(lèi)型二：并聯(lián)；

(1)電路圖：

(2)檔位:

①高溫檔：S閉合，及和R2并聯(lián)；p一口+匚

高與R2

②低溫檔：s斷開(kāi)，只有凡接入電路；尸候=S

低Rt

3.類(lèi)型三：串聯(lián)+并聯(lián);

(1)電路圖：

(2)檔位：

①高溫檔：S1閉合S,接1,RI和艮并聯(lián)；2*=&+比

"7?1R2

②中溫檔：S1閉合S,接2,只有R1接入電路；p&=匚

中《

2

③低溫檔：S1斷開(kāi)S,接2,R1和及串聯(lián)；尸.。

低%+R2

【例題4】適當(dāng)足浴有利于身體健康。小泰家中有一個(gè)電熱足浴盆，其部分銘牌信息如表所示，圖

甲為該電熱足浴盆的工作電路，&、R,均為電熱絲，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a、b觸點(diǎn)時(shí)，可以切換該電熱浴足

盆的工作擋位。求：

型號(hào)B18-A2

額定電壓220V

額定加熱功率968W

額定保溫功率80W

(1)該電熱足浴盆的額定加熱電流為多大？

(2)電熱絲氏、尺的阻值各為多少？

(3)在用電高峰，小禁關(guān)閉家中其它所有用電器，只讓該電熱足浴盆通電，使其處于加熱狀態(tài)

工作了1.5min,如圖乙所示的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)了50轉(zhuǎn)，則該電熱足浴盆加熱的實(shí)際功率為

多少？

【答案】(1)額定加熱電流為4.4A；(2)&和R?的阻值分別為555Q和50Q；

(3)在用電高峰期，浴足盆加熱的實(shí)際電功率為800肌

【解析［解：(1)由表中數(shù)據(jù)知，浴足盆的額定加熱功率968W,

由P=UI可得，額定加熱電流：/如晶=等=鬻=4.44；

(2)由電路圖知，S接b時(shí)只有R?接入電路中，電路中電阻較小，電源電壓一定，由P=〈可知，

此時(shí)電路的功率較大，為加熱狀態(tài)；s接a時(shí)兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大，功率較小，為保溫狀

o

由歐姆定律可得及的阻值：R2=4=鬻=50Q,

1加熱444

保溫狀態(tài)下，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和P=!可得：總電阻R#=(<=與罌=605。，

R忠P保溫80W

貝ijR=R總-Rz=605Q-50。=555。；

(3)由圖乙可知，電能表上標(biāo)有2500r/kW?h,2500r/kW?h表示每消耗lkW?h的電能，電能表的表

盤(pán)就轉(zhuǎn)過(guò)2500r,

則表盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)50轉(zhuǎn)時(shí)，浴足盆消耗的電能：W=,=0.02kW-h；

此時(shí)浴足盆加熱的實(shí)際電功率：P實(shí)=/="=O.QkW=800lVo

60^

答:(1)額定加熱電流為4.4A；(2)&和艮的阻值分別為555。和50Q；

(3)在用電高峰期，浴足盆加熱的實(shí)際電功率為800W。

【變式4】如圖甲是某家用多功能電燉鍋，深受消費(fèi)者認(rèn)可和青睞。它有三段溫控功能：高溫?zé)酢?/p>

中溫煮和低溫熬，圖乙是它的簡(jiǎn)化電路圖，如表是該電燉鍋的部分參數(shù)。求:

(1)正常工作時(shí)中溫?fù)鮅min內(nèi)消耗的電能；

(2)電阻&的阻值；

(3)低溫?fù)醯念~定功率。

額定電壓電燉鍋擋位額定功率/W

低溫

220V中溫400

高溫800

【答案】(1)正常工作時(shí)中溫?fù)鮅min內(nèi)消耗的電能為2.4X10“J；(2)電阻R的阻值為121Q；

(3)低溫?fù)醯念~度功率為200W。

【解析】解：(1)由P=/可知，中溫?fù)鮅min內(nèi)消耗的電能：W中=9中七=400卬*1義60s=2.4X10“J；

(2)當(dāng)S1閉合，S,撥到B時(shí)，R、R?并聯(lián)；當(dāng)&斷開(kāi)，S?撥到A時(shí)，艮、艮串聯(lián)；當(dāng)a閉合，S,撥

到A時(shí)，電路為A的簡(jiǎn)單電路；

因?yàn)椴⒙?lián)電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻，所以由

P=UI="可知，&、艮并聯(lián)時(shí)，電路中的電阻最小，電功率最大，電燉鍋為高溫?fù)酰?、K串聯(lián)

時(shí)，電路中的電阻最大，電功率最小，電燉鍋為低溫?fù)?；電路為R的簡(jiǎn)單電路時(shí)，電燉鍋為中溫

擋；

由P=UI=口可知，中溫?fù)蹼娐分械碾娮瑁篟產(chǎn)(=與需曰21。，

即電阻&的阻值：R=121Q；

(3)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，高溫?fù)鹾椭袦負(fù)鯐r(shí)&兩端的電壓都等于電源電壓220V,由P=UI=<

可知，高溫?fù)鯐r(shí)Ri消耗的的電功率與中溫?fù)鯐r(shí)及消耗的的電功率相等，即高溫?fù)鯐r(shí)用消耗的的電功

率：PI=P4，=400W,

因此高溫?fù)鯐r(shí)R2消耗的的電功率：B=P高-Pi=800W-400W=400W,

由P=UI=1可知，艮的阻值：艮=告=黑詈=121。，

Kr24UUUK

由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，低溫?fù)醯念~度功率：P=7^==200W

tt19?ZL°

答：(1)正常工作時(shí)中溫?fù)鮅min內(nèi)消耗的電能為2.4X10=；(2)電阻R的阻值為121Q；

(3)低溫?fù)醯念~度功率為200W。

齦除制株

1.加在導(dǎo)體兩端的電壓為3V,通電2min,電流做功360J,則該導(dǎo)體的電阻為Q=

【答案】3。

【解析】解：由W=UIt得，通過(guò)這導(dǎo)體的電流是1=同=一::憶=1A；

根據(jù)歐姆定律可得，該導(dǎo)體的電阻：R===^=3Q。

I1A

故答案為：3o

2.如圖所示的電路，電源電壓不變，電阻R=5Q,閉合開(kāi)關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.4A,已知小

燈泡燈絲的電阻恒為10Qo通過(guò)小燈泡的電流A；通電10s,整個(gè)電路消耗的電能Jo

【解析】解：由圖可知，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測(cè)通過(guò)R的電流;

(1)由歐姆定律可知，電阻R兩端的電壓：UR=IRR=0.4AX5Q=2V,

由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，燈泡兩端的電壓：UL=UR=2V,

則通過(guò)燈泡的電流：I==0.2A,

L1012

由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，干路電流：I=IL+IR=0.2A+0.4A=0.6A,

因此通電10s,整個(gè)電路消耗的電能：W=UIt=2VX0.6AX10s=12Jo

故答案為：0.2；12?

3.如圖所示，電源電壓不變，定值電阻&阻值為10Q,定值電阻&阻值的為20。，且開(kāi)關(guān)S閉合

后電流表的示數(shù)為0.2A。求：

(1)電路的電源電壓；

(2)在10s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能。

【答案】（1）電路的電源電壓為6V：（2）在10s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能為12J。

【解析】解：（1）由電路圖可知，&與R?串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，

由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得，電路中的總電阻為：R,g.=Ri+R2=10Q+20Q=30。，

由題意可知，此時(shí)電路中電流為1=0.2A,故由歐姆定律可得，電源電壓為：

U=IR,e=0.2AX30Q=6V

（2）在10s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能為：W=UIt=6VX0.2AX10s=12J

答：（1）電路的電源電壓為6V；（2）在10s內(nèi)，整個(gè)電路消耗的電能為12J。

4.小燈泡的I-U圖像如圖甲所示，將它與定值電阻R并聯(lián)，如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)N，電流表的

示數(shù)為0.2A；再閉合開(kāi)關(guān)良，電流表的示數(shù)增加了0.25A。則（）

乙B.燈泡功率為5W

D.電路總功率為0.9W

【答案】D

【解析】解：ABC.如圖乙所示,閉合開(kāi)關(guān)S”此時(shí)電路為只有R的簡(jiǎn)單電路，電流表的示數(shù)為0.2A；

再閉合開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)電路為R與小燈泡的并聯(lián)電路。

由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，電流表的示數(shù)增加了0.25A,則通過(guò)小燈泡的電流為0.25A,由圖甲可知,

此時(shí)小燈泡兩端的電壓為2V,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓為2V,定值電阻兩端的電壓

為2V；

由歐姆定律可知，定值電阻的阻值為：R=^=W=10Q

燈泡的功率為：P1=U1I1=2VX0.25A=0.5W

故ABC錯(cuò)誤；

D.當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，該電路的總電流為：IA=I2+I1=0.2A+0.25A=0.45A

電路總功率為：P總=UI總=2VX0.45A=0.9W

故D正確。

故選D。

5.如圖所示為某品牌的液體加熱器，在此加熱器底部貼有一銘牌如表所示。下列說(shuō)法中正確的是

()

產(chǎn)品液體加熱器

額定電壓220V

頻率50HZ

額定功率800W

容量1.7L

A.1度電可供它正常工作0.8h

B.它正常工作時(shí)，通過(guò)的電流大于5A

C.它正常工作時(shí)，其功率為800W

D.它接在電壓為110V的電源上工作時(shí)，其功率為400W

【答案】C

【解析】解：AC.液體加熱器正常工作時(shí)的功率P=800W=0.8kW,由P=:可得，1度電可供它正常

工作的時(shí)間t=^=器=1.25h,故A錯(cuò)誤、C正確;

B.由P=UI可得，液體加熱器正常工作時(shí)，通過(guò)的電流1=3=鬻。3.6AV5A,故B錯(cuò)誤;

D.由P=UI=擠可得，液體加熱器的電阻R=曰=得黑=60.5Q,它接在電壓為110V的電源上工作

時(shí)，其功率P'=4=9曙=200亞，故D錯(cuò)誤。

R60.511

故選：Co

6.如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R。為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)

滑片P,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則下列分析正確的是()

①滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Q

②電源電壓為8V

③滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大時(shí)，變阻器的阻值是20。

④整個(gè)電路消耗的最大電功率為14.4W

甲乙

A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④

【答案】B

【解析】解：①由圖甲可知該電路為R和R。的串聯(lián)電路，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R兩端

的電壓；

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值最大時(shí)，電路總電阻最大，由歐姆定律可知電路中的電流最小，

由圖乙可知，電路中的電流最小為L(zhǎng)=0.4A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率為f\=3.2W,

由P=I?R可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R=3=]黑=20"故①正確；

Z1(0.44)”

②當(dāng)電路中的電流為0.4A時(shí)，由歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U|=LR=0.4AX20Q=8V,

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為：U=U0+U[=I|R0+Ui=0.4AXR°+8V---(1)；

由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流為12=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為2=3.6W,

由P=UI可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U.=，=鬻=6V,

120.6i4

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為：U=U。'+U2=I2RO+U2=O.6AXR0+6V----------(2)；

將(1)(2)聯(lián)立即可解得：Ro=lOQ,U=12V,故②錯(cuò)誤；

③由圖乙可知滑動(dòng)變阻器的最大功率為P?=3.6W,

由P=I?R可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為：R產(chǎn)矍=［黑=10Q,故③錯(cuò)誤；

；2(0.64/

④當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0。時(shí)，電路中只有R。，由P=4可知此時(shí)電路總功率最大,

K

則電路最大總功率為：P=4駕=14.4W,故④正確。

AQ11)11

故選：Bo

7.如圖甲所示電路，電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“25Q1A"，電流表量程選擇“0?

0.6A”，電壓表量程選擇“0?3V"，小燈泡標(biāo)有“4.5V0.3A”字樣，其I-U圖像如圖乙所示,

閉合開(kāi)關(guān)S,為保證電路安全，在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，下列選項(xiàng)正確的是()

fl/A

A.電流表的最大示數(shù)是0.4AB.小燈泡的最小功率是O75W

C.電路的最小功率是0.9WD.變阻器的調(diào)節(jié)范圍是5Q?25Q

【答案】B

【解析】解：由圖甲可知，小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表

測(cè)量電路中的電流；

A、因串聯(lián)電路中電流處處相等，所以為了保證電路安全，電路中允許通過(guò)的最大電流I大=1,頷=0.3A,

故A錯(cuò)誤；

BC、由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大，變阻器兩端的電壓越大(即電

壓表示數(shù)越大)，則燈泡兩端的電壓越小，且此時(shí)流過(guò)小燈泡的電流也越小，燈泡消耗的功率越小;

所以，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時(shí)，小燈泡的電功率最小，

此時(shí)小燈泡兩端的電壓為：UJ=U-U/=6V-3V=3V,

由圖乙可知，此時(shí)流過(guò)小燈泡的最小電流是0.25A(即電流表的最小示數(shù)為0.25A),

則小燈泡的最小功率：巳小=UJI小=3VX0.25A=0.75W,故B正確；

電路的最小功率是：P=UIds=6VX0.25A=1.5W,故C錯(cuò)誤；

D、小燈泡標(biāo)有“4.5V0.3A”字樣，即電路中的最大電流為0.3A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為4.5V,

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為：U滑小=U-UL=6V-4.5V=1.5V,

滑動(dòng)變阻器允許接入的最小電阻為：R例、=獸=需=5Q,

當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的電阻最大，電流最小為0.25A,

滑動(dòng)變阻器允許接入的最大電阻為：R滑大=等=需=12Q,

1U.Z5A

所以變阻器的調(diào)節(jié)范圍是5Q?12Q,故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

8.如圖所示，電源電壓恒為4.5V,電壓表量程為“0?3V”，電流表量程是“0?0.6A”，滑動(dòng)變

阻器的規(guī)格為“20Q1A"，小燈泡L上標(biāo)有“2.5V1.25W”（燈絲電阻不變），在保證小燈泡L

的電流不超過(guò)額定電流的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，則下列判斷中（）

①小燈泡的額定電流為0.5A

②電流表的示數(shù)變化范圍是0.18~0.5A

③電壓表示數(shù)變化范圍是0?3V

④滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4?10。

A.只有①②正確B.只有②③正確C.只有②④正確D.只有①④正確

【答案】D

【解析】解：如圖所示，開(kāi)關(guān)閉合后，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器的電壓，電流表測(cè)電路中

的電流。

①已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光電流為

故①正確；

②④滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,電流表量程為“0?0.6A"，串聯(lián)電路中電流處處相等,

所以電路中的最大電流I最大=0.5A,由歐姆定律知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，最小為

燈泡的電阻為：用=箸=焉=5Q

/場(chǎng)U.54

當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，此時(shí)燈泡

兩端的電壓為：UJ=U-USmin=4.5V-3V=1.5V,

電路中的最小電流為：I血“=髻=嵯=0.3人

KL

滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值為：R滑耐=容處="=10Q

^minU.3H

所以滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是4?10Q,電路中電流變化的范圍是0.3?0.5A,故②錯(cuò)誤，

④正確；

③電源電壓為4.5V,燈泡額定電壓為2.5V,燈泡兩端最大電壓為2.5V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓

最小為

U最小=4.5V-2.5V=2V

則電壓表示數(shù)變化范圍是2?3V,故③錯(cuò)誤；

綜上所述，只有①④正確，故ABC不符合題意，D符合題意。

故選Do

9.如圖甲所示，是小毛同學(xué)“探究定值電阻R。的發(fā)熱功率P。、滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率PR和電

源總功率P總隨電流I變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在同一坐標(biāo)系

中作出了a、b、c三條圖線(xiàn)，如圖乙所示。根據(jù)圖象可知，下列說(shuō)法正確的是()

A.電源電壓為6V

B.定值電阻R。的阻值為2Q

C.圖線(xiàn)a是電源總功率P總的圖線(xiàn)

D.滑動(dòng)變阻器的最大功率為2W

【答案】C

【解析】解：AC、電源電壓U不變，由P=UI可知，電源總功率P總與電流I成正比，圖像是一條傾

斜的直線(xiàn)，由圖像可知，電源總功率P總隨電流I變化的關(guān)系圖線(xiàn)是a；由圖像可知，電源總功率P

總=9W時(shí)，電流I=3A,

P

由P=UI可得，電源電壓：u=*=箸=3V；故A錯(cuò)誤，C正確；

B、由P=/R可知，定值電阻R。的發(fā)熱功率P。與電流I是二次函數(shù)關(guān)系，則由圖像可知，定值電阻

R。的發(fā)熱功率P。隨電流I變化的關(guān)系圖線(xiàn)是b,且定值電阻R。的最大功率P0=9W,此時(shí)電路中的電

流I=3A,

由P=1R可得，電阻R。的阻值：&=粵=黑=1。，故B錯(cuò)誤；

r(34)”

D、圖線(xiàn)a表示圖像，圖線(xiàn)b表示P0-I圖像，則圖線(xiàn)c表示P「I圖像，設(shè)變阻器R消耗的

電功率最大時(shí)，電路中的電流為I,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩

端的電壓：UR=U-IR?=3V-IX1Q,則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：PR=UBI=(3V-IX1Q)I=3V

XI-IQXI2=-1QXI2+3VXI=-IQXI2+3VXI-(|)2W+(|)2W=-(I-|A)ZX1Q+2.25W=

2.25W-(I-|A)2X10,當(dāng)I=|A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，最大功率為2.25W,故D錯(cuò)

誤。

故選：Co

10.小華有4V的蓄電池和規(guī)格為“3V3W”的小燈泡各一只，為了能使小燈泡正常發(fā)光，他設(shè)計(jì)了

——

——1|~——

如圖所示的電路。求：

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；

(2)小燈泡正常發(fā)光Imin消耗的電能；

(3)定值電阻的阻值和電功率

【答案】(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A；(2)小燈泡正常發(fā)光Imin消耗的電能為180J；

(3)定值電阻的阻值為1Q,電功率為1孔

【解析】解：(1)小燈泡正常發(fā)光，即小燈泡在額定電壓下工作，

此時(shí)小燈泡的電流1=1額=丁=/=1A;

(2)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)小燈泡的電功率為額定功率，

此時(shí)小燈泡正常發(fā)光Imin消耗的電能W=Pst=3WX60s=180J；

(3)燈泡正常發(fā)光，即小燈泡兩端電壓為額定電壓，通過(guò)小燈泡的電流大小等于額定電流，

由電路圖可知，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，所以通過(guò)定值電阻的電流冗=1額=1A,

定值電阻兩端的電壓UR=U0-U額=4V-3V=1V,

定值電阻的阻值R=的=3=1Q，

1R1力

此時(shí)定值電阻的電功率PR=IRUR=1AX1V=IWo

答：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A；(2)小燈泡正常發(fā)光Imin消耗的電能為180J；

(3)定值電阻的阻值為1Q,電功率為1W。

11.如圖所示，電源電壓恒定，R。是定值電阻，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”，滑動(dòng)變阻器瓦的最大阻值

為20Q。三個(gè)開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為L(zhǎng)5A。求：

(1)求小燈泡的額定電流；

(2)求電阻R。的阻值;

(3)閉合S,斷開(kāi)Si和S2,移動(dòng)變阻器的滑片P,求電路總功率的最小值和最大值。

【答案】(1)小燈泡的額定電流為0.5A；(2)電阻R。的阻值為6Q；

(3)閉合S,斷開(kāi)N和S”移動(dòng)變阻器的滑片P,電路總功率的最小值?最不值分別，為54W、6Wo

【解析】解：⑴根據(jù)P=UI可知小燈泡的額定電流IL=3=等=O.1'/

ULOK

(2)三個(gè)開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，燈泡和定值電阻并聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光，

根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓U=UL=6V,

電流表示數(shù)為L(zhǎng)5A,

根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)定值電阻的電流I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A,

根據(jù)歐姆定律可知電阻R。的阻值R0=苫=*=6Q；

(3)閉合S,斷開(kāi)Si和S?,定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，總電

阻最大，電源電壓不變，根據(jù)P="可知電路的總功率最??；滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0。時(shí)，

總電阻最小，電源電壓不變，根據(jù)p="可知電路的總功率最大。

電路總功率的最小值P尸鼻=三雋4W；

RI+RQ2012+612

電路總功率的最大值P?=q=駕=6W。

RQ6iz

答：(1)小燈泡的額定電流為0.5A；(2)電阻R。的阻值為6Q；

(3)閉合S,斷開(kāi)￡和怎，移動(dòng)變阻器的滑片P,電路總功率的最小值和最大值分別為1.4W、6W?

12.圖甲是小明家的電飯鍋電路原理圖，該電飯鍋有高溫加熱和保溫兩擋。由溫控開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)。

已知R。與R為電熱絲，現(xiàn)將電飯鍋插在220V的電源上，使用高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電飯鍋功率為1000W；

使用保溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電飯鍋功率為44W?！?水=4.2><10打/(kg"C)】根據(jù)相關(guān)知識(shí)。求：

(1)高溫蒸煮時(shí)開(kāi)關(guān)S應(yīng)該斷開(kāi)還是閉合？

(2)電熱絲R的阻值為多少？

(3)用此電飯鍋高溫?fù)鯇①|(zhì)量為1kg、溫度為25℃的水加熱，使鍋中水溫升高了60℃,需用時(shí)

5min,求此加熱過(guò)程中電飯鍋的加熱效率。

(4)如圖乙所示，電能表上？處的電能表常數(shù)模糊不清，小明把家中其它用電器斷開(kāi)僅使用電

飯鍋，調(diào)至高溫?fù)鯚?min,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn)，則電能表上模糊的參數(shù)應(yīng)該是多少？

甲

【答案】(1)高溫蒸煮時(shí)開(kāi)關(guān)S應(yīng)該閉合；(2)電熱絲R的阻值為1051.6Q；

(3)此加熱過(guò)程中電飯鍋的加熱效率84%；(4)電能表上模糊的參數(shù)應(yīng)該是3000。

【解析】解：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R被短路，電路中只有R。工作；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R、R。串聯(lián);

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，串聯(lián)的總電阻大于任一分電阻，

則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R被短路，電路中只有R。工作，電路中的電阻最小，根據(jù)P="可知，此時(shí)電路

中的電功率最大，電飯鍋處于高溫?fù)酰?/p>

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R、R。串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電功率最小，電飯鍋處于保溫?fù)酰?/p>

(2)由P=<可知，及的阻值：R產(chǎn)彩=9需=48.4Q；

AF高LUUUW

R、R。串聯(lián)的總電阻：R總=白=合鑒=1100Q，

保

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R的阻值：R=R,6-1^=1100a-48.40=1051.60；

35

(3)水吸收的熱量：QR=c7KmAt=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX60℃=2.52X10J,

5

由P=：可得，電飯鍋消耗的電能：W=Pffit=1000WX5X60s=3X10J,

252X15;

電飯鍋高溫?fù)醯募訜嵝剩簄=.xioo%=-°X100%=84%;

W3X10/

(4)電飯鍋器消耗的電能為：W=3X105J=^kW-h,

則電能表的參數(shù)：N==3000r/(kW?h)。

-kW-A

答：(1)高溫蒸煮時(shí)開(kāi)關(guān)s應(yīng)該閉合；(2)電熱絲R的阻值為1051.6Q；

(3)此加熱過(guò)程中電飯鍋的加熱效率84%；(4)電能表上模糊的參數(shù)應(yīng)該是3000。

次題獨(dú)栗

一、選擇題(共10小題)：

1.(2022?淮安)如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器艮的滑片P,由最右端移

有關(guān)說(shuō)法正確的是()

圖1圖2

A.電源電壓為4VB.R］的阻值30Q

C.滑動(dòng)變阻器艮的最大阻值20。D.電路總功率最大值1.2W

【答案】C

【解析】解：由圖1可知，R與艮串聯(lián)，電壓表測(cè)艮兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。

(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為。時(shí)，電路為&的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，

由圖乙可知，電路中的電流Ii=0.6A,

由1=2可得，電源的電壓：U=IR=0.6AXR1,

R

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小,

由圖乙可知，電路中的電流k=o.2A,6兩端的電壓&=敘,

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R產(chǎn)監(jiān)=各=20。，故C正確;

12（J.ZA

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電源的電壓：U=L（RI+R2）=0.2AX（R1+20Q）,

因電源的電壓不變，所以有：0.6AXR=0.2AX（R+20Q）,

解得：瓦=10。，故B錯(cuò)誤；

電源的電壓：U=IR=0.6AX10Q=6V,故A錯(cuò)誤；

（2）由（1）可知，電路中的最大電流為0.6A,因此電路總功率最大值：P=U