资源简介

区作我数
高效课堂源于优教
第13讲电功与电功率
考点1
例1.B
例2.(1)95kWh
(2)2200W
(3)0.02kWh:200V
考点2
例1.B
例2.A
例3.D
例4.D
例5.B
例5.(1)保温状态
(2)4A
(3)R1=552:R2=11552
(4)727.27W
考点3
例1.(1)断开
(2)电流：A
(3)0.2
(4)0.5
(5)大
例2.(1)A
(2)略
(3)短路
(4)1.4:4.5
(5)增大
考点4
例1.C
例2.C
例3.B
例4.(1)96.82
(2)6×10J
(3)2.904×105J
牛刀小试
1.C
2.C
3.D
4.D
5.D
6.D
7.(1)P=U1
(2)0-15V
(3)断路
(4)1.225
8.(1)0.044kWh
(2)1212
(3)并联：6052
百炼成钢
真题
1.D2.D3.D
4.(1)5.5A:(2)667800J:(3)200V
5.(1)2.5A:(2)1.65×105J:(3)4402
棋拟题
1.C2.B3.D
4.D5.C
④
6.P=U1
B
灯泡断路
1.14
大于
7.(1)2A:(2)13200J.(3)2202
14初三物理春季课程
第 13 讲 电功与电功率
早在古希腊和罗马时代，医生们常常把病人放到电鳐身上，或者让病人去碰一下正在池中放电的电
鳐，利用电鳐放电来治疗风湿症和癫狂症等病。就是到了今天，在法国和意大利沿海，还可能看到一些
患有风湿病的老年人，正在退潮后的海滩上寻找电鳐进行治疗。世界上有好多种电鳐,其发电能力各不相
同。非洲电鳐一次发电的电压在 220 伏左右,中等大小的电鳐一次发电的电压在 70～80 伏,像较小的南美
电鳐一次只能发出 37 伏电压。电鳐可以放出 50 安培的电流，电压达 60～80 伏，有海中“活电站”之称。
电鳐每秒钟能放电 50 次，但连续放电后，电流逐渐减弱，10～15 秒钟后完全消失，休息一会后又能重新
恢复放电能力。电鳐的放电特性启发人们发明和创造了能贮存电的电池。人们日常生活中所用的干电
池，在正负极间的糊状填充物，就是受电鳐发电器里的胶状物启发而改进的。
知识盘点
考 点 1 电 功 与 电 能
1．定义：电流________________。
2．电功的计算：W＝________=Pt
U2
推导公式：①W=I2Rt；②W= t（推导式只适用于纯电阻电路）
R
3．单位：J（焦耳）、kW h（千瓦 时），1kW h=____________J
4．测量工具：电能表
用途 测量用电器在一段时间内消耗的电能
220V 电能表应接在 220V 的电路中使用
技术 10（20）A 10A 表示电能表的额定电流为 10A；20A 表示额定最大电流为 20A
参数 50Hz 电能表在 50Hz 的交流电路中使用
3000R/kW h 每消耗 1kW h 的电能，电能表上的转盘转过 3000R
例 1．小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片，如图所示。她仔细观察照片后得到下列结论，你
认为正确的是（ ）
A．电能表的额定电流为 10A
B．1kW h 的电能，指示灯闪 3200 次
C．电能表的额定功率为 2200W
D．拍照片时，小英家已消耗的电能为 7624.1J
例 2．如图是某供电公司使用的电子式电能表，某同学发现这种电能表没有了转盘，但有红色指示灯不断
闪烁。他家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上标有“220V 20A 50Hz”和
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“1600imp/kW h”，其中“1600imp/kW h”表示每用电 1kW h 指示灯闪烁 1600 次。根据表盘上的信息，回答
下列问题：
（1）该同学家上个月共用电多少 kW h？
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
（3）若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作 3min，观察到电能表的指示灯闪烁了 32 次，该用电器
在这段时间内消耗的电能是多少？该同学家的实际电压是多大？（设电热器的电阻不变）
考点 2 电功率
1．定义：表示电流做功_______的物理量，用符号 P 表示。
2．单位：瓦特（W）、千瓦（kW），1kW=1000W
3．电功与电功率的计算公式
电功 电功率 适用条件
W
基本公式 W==UIt=Pt P= =UI 适用于各种电路
t
U2 U2
W= t P= 并联 只适用于纯电阻电路
推导公式 R R
2 2 （电能全部转化为内能） W= I Rt P= I R 串联
不论是串联电路还是并联电路，总有
总功与总电
W 总=W1+W2+W3+···
功率的计算
P 总=P1+P2+P3+···
4．额定功率、额定电压
（1）额定电压：用电器正常工作时的电压。
（2）额定功率：用电器在额定电压下工作的功率。
注意：①灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，则灯泡越亮。
②额定功率只有一个，但实际功率有无数个。
例 1．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为 1800W，乙的额定功率为 1200W。两个
电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲电热水壶两端的电压较高
B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等
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D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
例 2．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，当滑片 Ρ 向右移动时（ ）
A．电压表的示数不变，总功率变小
B．电流表的示数变大，总功率变大
C．电压表示数变大，灯的亮度变暗
D．电压表示数变小，灯的亮度变暗
例 3．灯泡 L 与定值电阻 R 的 I﹣U 图象如图所示。若将 L 与 R 串联在 8V 的电源上，下列说法正确的是
（ ）
A．灯泡的电阻是 10Ω
B．灯泡两端的电压是 8V
C．电路中的电流是 1.5A
D．电路消耗的总功率是 4W
例 4．标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯 L1 和 L2（假设灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，两灯都
发光，下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯 L1 实际功率较大，所以灯 L1 较亮
C．因为灯 L1 额定功率较大，所以灯 L1 较亮
D．灯 L1 和 L2 的实际功率之比为 1︰2
例 5．如图，电源电压 U 为 10V 并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关 S，当滑片 P 移至
最左端，灯泡正常发光，电流表示数为 0.5A；当滑片 P 移至中点时，电流表示数为 0.4A。则（ ）
A．电路消耗的最小功率为 2.5W
B．滑片 P 在中点时，灯泡消耗的功率为 2.4W
C．滑片 P 在中点时，灯泡消耗的功率为 3.2W
D．滑片 P 在最左端时，2min 内电流通过灯泡所做的功为 10J
例 6．小明家中有一个具有保温功能的电饭锅，从它的说明书上收集到如下表中的数据，电饭锅的电路原
理图如图所示。请问：
（1）当开关 S 断开时，该电饭锅是处于保温状态还是加热状态？
（2）该电饭锅正常加热时，电路中的电流是多大？
（3）电路中电阻 R1、R2的阻值各是多大？
（4）若在傍晚用电高峰期，电路中的实际电压只有 200V，则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多
大？（计算结果保留整数）
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额定电压 220V
频 率 50Hz
加热功率 880W
保温功率 40W
最大容积 3L
考点 3 测量小灯泡电功率
1．伏安法测量小灯泡的额定功率与小灯泡的电阻
比较 测小灯泡的额定功率 测小灯泡电阻
U
原理 P=UI R=
I
不同点 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压
数据 由于灯丝电阻随温度变化而变化，故
依次等于它的额定电压、高于额定电
测量 不需要多次测量，只测量一次即可
压、低于额定电压
方法 利用“伏安法”进行间接测量
测量值 小灯泡两端的电压 U 和电流 I
相同点
电路图
例 1．“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡 L 的额定电压为 2.5V、额定电流小于 0.6A。
（1）根据电路图，请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。连接电路时，开关应处于
________（选填“断开”或“闭合”）状态。
次数 电压/V 电流/A
1 2.0
2 2.5 0.24
3 2.8 0.25
（2）连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则
______表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向
_____端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
（3）第一次实验时，电流表的示数如图所示，则通过灯 L 的电流为_____A。
（4）由上表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为______W。
（5）实验中，灯 L 的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡
的实际功率越_______（选填“大”或“小”），灯泡就越亮。
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例 2．如图所示，在测量小灯泡的电功率的实验中（小灯泡的额定电压为 2.5V）。
（1）在电路连接时，开关闭合前滑动变阻器的滑片 P 应滑到______（选填“A”或“B”）端。
（2）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完成。
（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小
灯泡________（选填“短路”或“断路”）。
（4）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯
泡的额定功率是______W，小灯泡正常工作时的电阻是_______（保留一位小数）。
（5）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主
要原因是温度升高、灯丝电阻_________（选填“增大”或“减小”）。
考点 4
焦耳定律
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正
比。公式 Q=_________。
2．纯电阻电路：Q=W=UIt=Pt
3．在非纯电阻电路中：Q≠W，消耗的电能 W=Q+W 机（W 机为机械能）
例 1．如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后
两根电阻丝各自两端的电压 U 甲、U 乙以及它们在相同时间内分别产生的热量 Q 甲、Q 乙的大小，下面关系
中正确的是（ ）
A．U 甲=U 乙，Q 甲=Q 乙
B．U 甲＜U 乙，Q 甲＞Q 乙
C．U 甲＜U 乙，Q 甲＜Q 乙
D．U 甲＞U 乙，Q 甲＜Q 乙
例 2．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，
两个透明容器中密封着等量的空气，U 形管中液面的高度的变化反应密闭空气温
度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成 10Ω 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧 U 形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用 U 形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
例 3．两根相同的电阻丝，将它们串联或并联接入电压相同的电源上，电路中产生相等的热量所需的时间
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分别为 t 串和 t 并,则 t 串︰t 并等于（ ）
A．1︰4 B．4︰1 C．1︰2 D．2︰1
例 4．如图是某电炖锅电路的简化原理图，R1 和 R2均为发热电阻，R2的阻值是 123.2Ω，电源电压
220V。电炖锅有“烹煮”和“慢炖”两个档位，“烹煮”功率是 500W。在一次煮汤过程中，按下开关连接 a
点，进行“烹煮”，20min 后开关自动跳起连接 b 点，进行“慢炖”再过 50min 后电炖锅自动断电。求：
（1）R1的阻值是多少？
（2）电炖锅在“烹煮”过程中，电流所做的功是多少？
（3）电炖锅在“慢炖”过程中，电阻 R1 产生的热量是多少？
牛刀小试
1．下列说法中正确的是（ ）
A．在一只灯泡两端加 2V 电压时，通过灯泡的电流是 0.2A，则灯泡的功率是 0.4J
B．一盏 100W 的白炽灯正常工作 1h，消耗 100kW h 的电能
C．小丽正在认真做手抄报，电灯突然变暗，其原因可能是电灯的实际功率变小
D．在“测量小灯泡的电功率”实验时，对物理量进行多次测量，是为了减小误差
2．小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在 1h 内，消
耗的电能为 1.2kW h，那么用这个电器是（ ）
A．液晶电视机 B．台式电视机 C．家用空调 D．电冰箱
3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置。将两根阻值不等的电阻丝 R1、R2串
联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气。通电前，A、B 两个 U 形管内的液面相平。接通电源
一分钟后，通过 R1、R2的电流分别为 I1、I2，则（ ）
A．I1>I2，A 管中的液面较高
B．I1C．I1=I2，A 管中的液面较高
D．I1=I2，A 管中的液面较低
4．如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡 L1 和标有“6V 3W”的灯泡 L2 串联在电路中，闭合开关 S，其中只有
一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则 L1 两端的电压及通过 L1 的电流分别是（ ）
A．3V 1A
B．1.5V 1A
C．3V 0.5A
D．1.5V 0.5A
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5．为了研究热敏电阻对电路的影响，小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变，R 为定值电阻，
R1 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，小李在热敏电阻 R1 上擦了一些酒精，用扇子
对着它扇分时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数变大
B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数之比变小
D．电路的总功率变小
6．标有“110V 60W”和“110V 40W”字样的甲、乙两个灯泡，串联后接在 220V 的电路中（设灯丝电阻恒定
不变）（ ）
A．两灯都不能正常发光，且都可能被烧坏 B．两灯实际电压都为 110V，都正常发光
C．60W 的可能被烧坏 D．40W 的可能被烧坏
7．测量“额定电功率”，电路如图所示，电源电压恒为 6V，已知实验使用的小
灯泡的额定电压为 3.5V，其电阻大小保持不变。
（1）实验的原理是____________。
（2）在测定小灯泡的额定电功率时，应选用电压表的量程_______来测量小灯
泡两端的电压（选填“0~3V”、“0~15V”）。
（3）在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡发光，电压表无示数，电流表有示数，该电路故障是电
压表________（选填“短路”、“断路”）。
（4）经检查发现，电压表选用的量程已损坏，而另一量程完好，某同学灵机一动：将电压表并联在变阻
器的两端，调节滑动变阻器滑片至某一位置，读出电压表示数为 2.8V，电流表示数为 0.32A，也完成了
实验，则小灯泡的额定功率为_________W。
8．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝
明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明
在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘 6min 内转过 132 圈，电能表规格
如图乙所示。求：
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？连接上去的新电阻丝
的阻值是多少？
电热吹风机
额定电压/V 220V
电热丝功率/W 480
电动机功率/W 40
120
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方法突破
1．技巧点拨 1：利用电能表计算短时间内某一家用电器消耗的电能及其电功率
①记下电能表标注消耗 1kW h 电能转盘转过的圈数 N；
②将其它用电器关闭，只将待测用电器接入电路工作；
n
③记下电能表在时间 t 内转盘转过的圈数 n，则在 t 时间内消耗的电能 W= kW h ；
N
n
④该用电器的实际功率 P= （注意：时间 t 的单位为 h）。
Nt
2．技巧点拨 2：灯泡亮度的比较与实际功率的计算
（1）灯泡正常发光时：
U 实=U 额 P 实=P 额 额定功率大的灯泡亮
（2）灯泡不正常发光时：
I1=I2
灯泡 R 越大，实际 R 越大，灯泡
串联
P =I2R 功率越大
越亮
实
U1=U2
灯泡 R 越大，实际 R 越小，灯泡
并联 功率越小 越亮
U2
P 实=
R
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真题
1．（2020·山 东）如图甲所示，电源电压为 4V 且保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。灯泡 L的
额定电流为 0.25A，其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关 S，移动滑片 P，在保证电路安全的
情况下，则（ ）
A．灯泡正常发光时的电阻是 7.5Ω
B．灯泡正常发光 1min 消耗的电能是 60J
C．电路消耗的总功率最大是 1.6W
D．当电流表的示数为 0.2A 时，滑动变阻器连入电路的阻值是 12.5Ω
2．（2020·四川）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关 S，变阻器滑片从 a 端滑到 b 端的过程中，电流
表示数 I 与电压表示数 U 的关系图像如图乙所示 以下分析错误的是（ ）
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A．电源电压是 3V
B．R1的电阻值是 10Ω
C．R2的最大电阻值是 20Ω
D．当滑片 P 移到中点时，电阻 R1工作 10s 消耗 4J 的电能
3．（2020·江苏）如图甲所示的电路中电源电压恒定，小灯泡 L的灯丝电阻不变，R0是定值电阻。闭合开
关 S，将滑动变阻器的滑片 P 由 A 端移到 B 端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下
列分析中正确的是（ ）
A．电源电压 U=10.8V B．定值电阻 R0=8Ω
C．灯泡的最大功率为 2.52W D．滑动变阻器的最大阻值为 20Ω
4．（2020·广西）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
做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。
请解答下列问题：
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
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(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
(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/kW·h”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？
5．（2020·辽宁）如图所示，是某家用电热煮茶器的简化电路图。R1和 R2均为电热丝，S 为单刀双掷开
关。R1的阻值是 88Ω，R2的阻值是 352Ω，电源电压是 220V。开关 S 接“1”时，为加热状态；开关 S 接
“2”时，为保温状态。试求：
(1)加热状态时，电路中的电流是多少？
(2)加热状态时，通电 5min 电流做功是多少？
(3)保温状态时，电路消耗的总功率是多少？
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模拟题
1．（2020·湖北）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻 R1、R2的阻值分别为 10 Ω 和 20 Ω，只闭合
开关 S1，将滑片 P 移到中点，电压表示数为 6 V，电阻 R1的功率为 P1，闭合开关 S1、S2，将滑片移到最
左端，电阻 R2的功率为 P2，若 P1∶P2＝2∶9，则下列说法正确的是
A．电源电压为 18 V B．滑动变阻器的最大电阻为 20 Ω
C．电路的最大功率为 12.15 W D．电路的最小功率为 2.7 W
2．（2020·北京大峪中学九年级期中）有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，
甲的额定功率为 1800W，乙的额定功率为 1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是
（ ）
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等 D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
3．（2020·江苏）如图所示是电阻甲和乙的 U-I 图像，下列说法中正确的是（ ）
A．电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B．当乙两端电压为 2V 时，R 乙=5Ω
C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为 0.2A 时，源电压为 2V
D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为 2V 时，电路总功率为 1.2W
4．（2020·广东九年级专题练习）如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相
同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（ ）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
5．（2020·天津一中九年级月考）有两只灯泡 L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字
样．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入 220V 的电路，L1、L2消耗功率之比是 2:5
C．两灯串联接入 220V 的电路，L1消耗的功率小于 25W
D．两灯串联接入 220V 的电路，两灯泡消耗总功率大于 40W 小于 100W
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6．（2020·山东九年级一模）（某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器
材：电源（电压恒为 6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为 3.8V 的待测小灯泡
（电阻约为 12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）．
（1）该实验的实验原理是_____；实验中，应选用的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）．
（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出
这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）．
（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表
的示数都接近电源电压，则电路的故障是_____．
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则
该小灯泡的额定功率为_____W．
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表 0～15V 量程已经损坏，0～3V 量程还可以正常使用，在
不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图．
（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为 P1，小灯泡的实际电流是额定电流一
半时的电功率为 P2，则 P1_____P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
7．（2020·四川九年级一模）图甲是某家用电熨
斗．电路原理如图乙，R1、R2为发热体，R1的阻
值为 110Ω，通过 S1、S2实现温度控制．电源电
压为电熨斗的额定电压 220V，电熨斗消耗的最大
功率为 660W．
（1）只闭合 S1，求通过 R1的电流；（2）只闭合 S2，求 R2在 60s 内产生的热量；
（3）为适应更多衣料，小明对电路做了改造（如图丙）．当电熨斗控制开关 S1、S2处于原低温工作状态
不变时，移动滑片 P，相应发热体的功率可在原功率的 25%~100%之间变化．求滑动变阻器最大阻值至少
为多少？
125

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