资源简介

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重难点08 电功率的计算 图像计算 动态电路的分析
命题趋势
考点 三年考情分析 2025考向预测
1、电功率的计算：基本公式的应用，结合用电器铭牌信息计算，多挡位用电器的电功率计算 2、图像分析：U-I图像，P-I图像，P-U图像 3、动态电路的分析：开关，滑动变阻器，敏感电阻 在近三年浙江中考科学试卷中，电功率的计算、图像计算与动态电路分析考查题型多样。选择题常考查基本概念和公式的理解，如判断不同电路中电功率的变化、根据图像分析电阻或电功率等；填空题多涉及电功率的计算，包括结合用电器铭牌、图像数据等；实验探究题可能围绕测量电功率实验，分析实验数据、探究影响电功率的因素，或考查动态电路中电学量的变化；计算题一般将电功率计算与电路分析相结合，综合考查学生对欧姆定律、电功率公式等知识的运用。 预计 2025 年浙江中考科学仍会考查电功率的计算、图像计算与动态电路分析。选择题可能会深化对概念和公式的考查，如分析复杂电路中不同位置电功率的变化规律、不同类型图像（如P t图像等）与电学量的关系等；填空题或许会结合更复杂的生活场景，给出多组数据，考查学生对电功率公式的灵活运用和计算能力；计算题大概率会综合多个电学知识点，如将电功率计算与电路故障分析、电能的转化与守恒等相结合，考查学生的综合分析和计算能力。
重点诠释
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、电功率比例计算问题
①电功率物理意义：描述电流做功快慢的物理量
②公式：←（纯电阻电路）
③比例运算：
串联：P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2
并联：P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1
①电功率公式：
a.
b.纯电阻电路时，还有
②电功率比例关系：
a.串联：P1∶P2=W1∶W2=U1∶U2=R1∶R2
b.并联：P1∶P2=W1∶W2=I1∶I2=R2∶R1
知识点二、电功率图像问题
电功率常见图像：
①类型——直线型/曲线型：
②看图方法：
a.看坐标
b.看曲线变化
c.找实心点
常见考法
①判断P与其他物理量的图像关系：
②图像计算问题：
③归纳总结——两步解题
a.看图
b.找实心点（交点）
知识点三、电功率电路动态分析问题
①并联电路的动态分析：
②串联电路的动态分析：
技巧归纳
①并联动态分析：电阻变化—→电流变化—→电功率变化
②串联动态分析：电阻变化—→电流变化—→定值电阻电压变化—→变阻器电压变化—→电功率变化
限时提升训练
1．小明用如图甲所示的电路来研究电功率与电流的关系，电源电压保持不变，闭合开关S，并根据实验数据绘制了定值电阻R0和滑动变阻器R的电功率与电流的关系图像，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中的B线是R0的功率与电流的关系图像
B．定值电阻R0的阻值为15Ω
C．当R接入电路中的阻值为其最大阻值的十分之一时，电路消耗的电功率为37.5W
D．在移动滑片的过程中，R消耗的电功率的最大值是3.75W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
2．估值在生活中随处可见，下列估值最接近实际的是（　　）
A．一个分子的直径约0.1mm
B．两节干电池串联的电压约为1.5V
C．台式计算机的电功率约为200W
D．一台智能手机工作1h需要消耗约1kW·h的电
【答案】C
【知识点】长度的估测；电压和电压的单位换算；电功率
3．如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样、其I-U图像如图5乙所示，定值电阻R2=40Ω，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.16A；当只闭合开关S1，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A。在保证电路所有元件都安全的前提下，以下推理论证正确的是：
A．根据题目情境，可以推理计算得到电源电压为6.4V
B．结合题目中的有关信息，小灯泡的额定电流为0.4A
C．分析题目中信息，滑动变阻器R1的最大阻值为30 Ω
D．当S、S1、S2都闭合，R1消耗的最大功率为3.024W
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A.当只闭合开关S2 时，是R，和L的串联电路，此时电流表示数为0.16A，其I-U图像如图乙所示，则此时L电阻为，
则电源电压
故A错误；
B.已知小灯泡标有“2.5V 0.5W"字样，根据P=UI得 小灯泡的额定电流为
故B错误；
C. 当只闭合开关S1，则电路是由L与R1组成串联电路，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A，由图乙知，则此时L电阻为
则有
解得R1=60Ω
故C错误；
D. 当S、S、S， 都闭合时，L被短路，R1和R2并联，电流表测干路电流，由于电流表量程为0~0.6A，根据P=U/I可得，电路最大功率为
P总大=UI大=7.2V×0.6A=4.32W
由/=U/R得，此时通过R2电流为
则R2消耗的功率为
所以R1消耗的最大功率为
故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据乙图算出此时灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压；
（2）利用灯泡的规格参数，求出灯泡正常发光时的电流；
（3）判断出开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的特点和欧姆定律计算出滑动变阻器的最大电阻；
（4）判断出开关都闭合时电路的连接情况，结合电流表允许通过的最大电流和电源电压计算出电路允许的最大电功率，再算出R2消耗的电功率，最后算出R1消耗的最大电功率。
4．物理兴趣小组的同学，组装了如图甲所示电路，假设滑动变阻器阻值随长度均匀变化。闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（　　）
A．滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置x=10cm
B．通过计算可知，R0的阻值为5Ω
C．当滑片滑到最左端时，x=16.25cm
D．若电流表的量程为0~3A，则此电路的最大功率可达12.6W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
5．图甲所示，是小军用伏安法测电阻的实验电路图。通过正确的实验操作，他将实验时收集到的数据绘制出电流与电压的关系图像，如图乙所示。已知电源电压8V保持不变，下列说法中正确的是（　　）
A．由图像中数据计算出定值电阻的阻值是10Ω
B．当电压表示数为2V时，定值电阻的功率是4W
C．当电压表示数为2V时，滑动变阻器连入电路中的阻值是10Ω
D．在不拆改电路的情况下，利用图甲所示的电路还可以探究电流与电阻的关系
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图像可知定值电阻的阻值是 ，故正确；
B．当电压表示数为2V时，电路电流为0.2A，定值电阻的功率是 ，故错误；
C．由图像可知当电压表示数为2V时，电流为0.2A，滑动变阻器连入电路中的阻值是 ，故错误；
D．探究电流与电阻的关系，要改变定值电阻的阻值，在不拆改电路的情况下无法完成实验，故错误。
故答案为：A。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻，利用电压和对应电流的乘积计算电功率。
6．图-1是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图-2所示电源电压不变的电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。下列分析与计算正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为6Ω
B．再闭合开关S2后，通过电阻R的电流为0.3A
C．闭合开关S1、S2时，整个电路的总电阻小于6Ω
D．将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中，通过电路的电流为0.4A
【答案】C
【知识点】电阻的并联；欧姆定律及其应用
7．如图甲所示电路，电源电压恒为，灯泡额定电压为，通过的电流随其两端电压变化关系图像如图乙所示。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，下列分析正确的是（　　）
A．灯泡的电阻始终为
B．灯泡的额定功率是
C．电路的最大电功率是
D．当电路中电流是时，滑动变阻器两端电压是
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
8．小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V， 小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是
A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B．小灯泡的电阻约为12.7Ω
C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J
D．小灯泡两端电压为 2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为 0.88W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】 A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故A错误；
B．小灯泡的U-I图像为曲线，根据欧姆定律可知灯泡的电阻不是固定不变的，故B错误；
C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为W=UIt=3.8V×0.3A×10×60s=684J，
故B正确；
D.小灯泡两端电压为2.0V时，由乙图可知电路中的电流为0.22A，
则滑动变阻器两端电压为UP=U-UL=6V-2V=4V，
滑动变阻器消耗的电功率为PP=UPI'=4V×0.22A=0.88W，
故D正确。
故选CD。
【分析】 A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处；
B．灯泡的电阻随温度的升高而变大，不是一个定值；
C．小灯泡正常发光10min，根据W=UIt可知消耗的电能；
D．由乙图可知电路中的电流，根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端电压，根据P=UI可知滑动变阻器消耗的电功率。
9．如图甲所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（　　）
A．电源电压为10V
B．最大功率为1W
C．最小功率为0.2W
D．滑片P向左移动过程中，两端电压逐渐变小
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
10．为了动态监测同学们的体重，物理科创小组设计了一款简易体重计。图甲是其工作原理电路图，电源电压6V不变，定值电阻R0为15Ω，RP的阻值随压力F变化，其变化关系图象如图乙所示，RP允许通过的最大电流为0.3A。下列分析错误的是（　　）
A．R0的最大功率为1.35W
B．压力越大，电压表示数越大
C．压力为0N时，电压表示数为4V
D．在保证电路安全的情况下，RP允许的最大压力为1000N
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
11．如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器Rp的规格为“20Ω，1A”。在保证电路安全的情况下，移动滑片P，两电压表示数与电流表示数的关系图像如图-2所示，下列分析正确的是（　　）
A．滑片P向b端滑动过程中，电流表示数增大
B．电源电压为10V
C．滑动变阻器Rp接入电路的阻值范围为10~20Ω
D．当电压表V1的示数为5V时，滑动变阻器Rp消耗的电功率为3.5W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
12．图甲是实践小组为食品发酵车间设计的智能温控器电路原理图，电源电压恒为12V，为10Ω的定值电阻，为温控传感器，其电阻随温度变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．温控电阻的电阻值随温度升高而增大
B．当环境温度升高时，电路消耗的电功率不变
C．当电压表示数为6V时，环境温度为40℃
D．当环境温度为20℃时，电压表示数为2V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】电路由和串联，电压表测两端的电压。
A．由乙图可知，温控电阻的电阻值随温度升高而减小，故A错误；
B．由乙图可知，当环境温度升高时，温控电阻的电阻值减小，则电路总电阻减小，电压不变，由可知，电路消耗的电功率变大，故B错误；
C．当电压表示数为6V时，由串联电路电压规律可得两端的电压：
由串联电路中电压规律可知
因此此时温控电阻阻值大小等于定值电阻等于10Ω，由图乙可知此时环境温度为100℃，故C错误；
D．当环境温度为20℃时，由图乙可知温控电阻阻值为50Ω，由欧姆定律可得电路电流为
由串联电路的电流规律可知
所以电压表示数为
故D正确。
故选：D。
【分析】电路由和串联，电压表测两端的电压。
A、分析乙图可得温控电阻的电阻值随温度的变化；
B、由乙图可知，当环境温度升高时，温控电阻的电阻值变化，判断电路总电阻的变化，电压不变，根据判断电路消耗的电功率的变化；
C、由串联电路电压规律可得两端的电压和电压比与电阻值的关系，算得此时温控电阻阻值大小，根据乙图得此时的环境温度；
D、由图乙可知温控电阻阻值，由欧姆定律可得电路电流，由U=IR算出两端的电压。
13．如图所示电路，电源电压不变。小灯泡L1标有“6 V3 W”，L2标有“6 V6 W”的字样，滑动变阻器R标有“18 Ω1.5 A”字样，闭合开关S，S1，S2，滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光。求：(设灯丝电阻不变)
（1）电源电压。
（2）当闭合开关S，S2、断开开关S1，电流表示数为0.25 A时，滑动变阻器接入电路的电阻。
（3）分析该电路结构，当整个电路功率最小时，请写出开关的状态和滑片的位置，并计算最小功率。
【答案】（1）解： 当闭合开关S，S1，S2，滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯泡并联，并联电路中各支路两端的电压相等，等于电源电压，且两灯泡均正常发光，所以电源的电压U=6 V
（2）解： 两灯都正常发光时，由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为I1===0.5 A，I2===1 A，
由欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为R1===12 Ω，R2===6 Ω，
当S，S2闭合、S1断开时，L2与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。
此时电路中的总电阻R===24 Ω，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的电阻RH=R-R2=24 Ω-6 Ω=18 Ω
（3）解： 因12 Ω>6 Ω，所以当S，S1闭合、S2断开，滑片P在a端，滑动变阻器与L1串联，此时电路的总电阻最大，电路中的电功率最小，最小功率为Pmin===1.2 W
【知识点】电功率的计算；额定功率
【解析】【分析】（1）分析题意可知闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片移至b端时，灯泡L1与灯泡L2并联；两灯正常发光时，小灯泡的实际电压与额定电压相等，可知小灯泡两端的电压为6V，而并联电路中各支路电压相等且等于电源电压，可知电源电压为6V；
（2）分析题意可知闭合开关S、S2、断开开关S1，此时滑动变阻器与灯泡L2串联，可利用电功率的计算公式、欧姆定律，求解灯泡L2的电阻，已知电路中的电流及电源电压，根据欧姆定律可计算电路中的等效电阻；
（3）根据电功率的计算公式可知，当电路中的电阻达到最大时此时电路的总功率有最小值，利用电功率的计算公式可计算灯泡L1与灯泡L2的阻值，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，滑动变阻器滑片在a端，滑动变阻器与灯泡L1串联时，电路的电阻达到最大，电路的总功率达到最小。
14．实践小组的同学想制作简易加热垫给户外工作者送温暖。同学们设计了加热和保温两个挡位，并设计出两种不同的电路如图甲、乙，所有定值电阻和滑动变阻器都是发热电阻，乙图中R3处于两个端点时分别为加热和保温状态。图中R1的阻值为4.8Ω，R2的阻值为14.4Ω，R3的最大阻值与R2相等。请回答下列问题：
（1）计算甲图中处于加热状态时通过R1的电流是多少A？
（2）计算乙图中保温功率是多少W？
（3）分析说明采用甲、乙哪个原理图加热最快？计算加热5min产生的热量最多是多少焦耳？
【答案】（1）2.5A
（2）7.5W
（3）甲原理图加热快；1.2×104J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
巩固训练
1．为了测出未知电阻的阻值，某同学利用阻值已知的电阻和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；电路的动态分析
【解析】【分析】电压表在测量电压时，并联在测量对象两端，电流要从正接线柱流进，负接线柱流出。电流表串联在电路中，电流要从正接线柱流进，负接线柱流出。【解答】A、图中两电阻是串联的，通过它们的电流是相等的，当开关S接1时，电压表测定值电阻R0两端的电压，可求出电路中的电流；当开关S接2时，电压表正负接线柱反接，造成电压表不能正常工作，故A不符合题意；
B、图中两个电阻是并联的，电流表在干路上，测通过两个电阻的总电流，无法求出未知电阻两端的电压和通过的电流，故B不符合题意；
C、图中两个电阻是串联的，通过电流表可以知道通过未知电阻的电流，但无法求出未知电阻两端的电压，故C不符合题意；
D、图中当两个开关都闭合时，定值电阻被短路，电压表测的是电源电压，当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻是串联的，电压表测的是未知电阻两端的电压，根据串联电路的电压规律可求出定值电阻R0两端的电压，根据欧定律可求出此时通过R0的电流也就是通未知电阻的电流，所以未知电阻可以测出，故D符合题意。
故答案为：D。
2．小温把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路，若电源电压恒定，先闭合S1，再闭合S2，两表示数变化正确的是（　　）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】首先确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的物理量，然后根据欧姆定律，结合串并联电路的特点分析判断。
【解答】根据图片可知，当只闭合S1时，电路力只有灯泡L2，此时电流表测通过它的电流，电压表测它的电压。
那么此时电流表的示数为：，此时电压表的示数等于电源电压。
再闭合开关S2时，两个灯泡并联，电流表测干路电流，电压表仍然测L2的电压。
此时电流表的示数为：，电压表的示数仍然等于电源电压。
比较可知，电压表的示数保持不变，而电流表的示数变大。
故选A。
3．如图所示，两只灯泡和上分别标有“6V；4W”和“3V；1W”字样，将它们串联暂接在电压可在3 9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　）
A．通过灯的电流大于通过灯的电流
B．当电源电压调节到9V时，灯与都能正常发光
C．调节电源电压过程中，灯始终与灯一样亮
D．与产生的光能可用焦耳定律进行计算
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 A.由题知，灯泡L1、L2串联，根据串联电路的电流特点可知通过两灯的电流关系；
B.知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据求出两灯泡的电阻，再根据串联电路的分压原理可得两灯的实际电压，与额定电压比较可知，两灯是否都能正常发光；
C.根据串联电路的电流特点和P=UI得出两灯泡实际功率之间的关系，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗；
D.分析灯泡工作时能量转化情况，从而判断能否用焦耳定律计算灯泡工作时产生光能。
【解答】 A.串联电路中电流处处相等，所以灯泡L1、L2串联后，通过它们的电流相等，故A错误；
B.灯L1的电阻：，灯L2的电阻：，
由串联电路的分压原理知，，
当电源电压调节到9V时，两灯的实际电压：，
由于两灯的实际电压都不等于它们各自的额定电压，所以两灯都不能正常发光，故B错误；
C.两灯串联在电源上时，通过两灯的电流相等，且两灯分得电压也相等，由P=UI知，两灯的实际功率相等，所以在调节电源电压的过程中，两灯是一样亮的，故C正确；
D.灯泡在工作时，消耗的电能转化为内能和光能，所以不能用焦耳定律计算其工作时产生的光能，故D错误。
故选C。
4．在如图所示电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，各电表示数变化正确的是（　　）
A．A1、V示数不变，A2、A3示数变大
B．A1、A2、V示数不变，A3示数变小
C．A1、A3示数不变，A2、V示数变小
D．A2、V示数不变，A1示数变小，A3示数变大
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
5．小明利用热敏电阻设计了如图丁的模拟测温报警电路：电源电压为18V，报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻 Rr阻值随温度T的变化关系如图戊所示。在37℃时，热敏电阻R1的阻值为500Ω。
（1）要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到　 　Ω；
b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至　 　；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用；
（2）如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会　 　(选填“偏低”“偏高”或“不变”)，这时应将变阻器阻值　 　(选填“调大一些”或“调小一些”)。
【答案】（1）500；报警器报警
（2）偏高；调小一些
【知识点】电路的动态分析
6．某同学发现家里的台灯是通过滑动变阻器来调节亮度的。台灯亮度发生变化时滑动变阻器消耗的电功率会如何变化呢？为此他设计了如图甲所示的电路进行探究。已知实验器材的规格：电源电压4伏并保持不变，2个电压表（伏），电流表（安），滑动变阻器R标有“20欧1安”，小灯泡L标有“2.5伏”字样。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路。则他观察到的无示数的电表是　 　。
（2）排除故障后继续实验。当小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　瓦。
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系图像。由图可知：小灯泡的电功率变大时，滑动变阻器的电功率的变化情况是　 　。
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足滑动变阻器有效电阻等于灯泡电阻。判断该实验结论是否可靠并说明理由。　 　
【答案】（1）电压表
（2）1.25
（3）先增大后减小
（4）不合理，没有换用不同规格的灯泡和滑动变阻器进行多次重复实验，实验结论不具有普遍性。
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】 （1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零；
（2）实验中，电压表的示数V1为2.5伏时，小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，电流表表所选量程已知，分度值可知，读取电流表的示数，小灯泡额定功率等于额定电压与其电流的乘积；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率
PR与小灯泡的电功率PL的关系图像。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）在科学探究中，往往需要换用不同器材多次完成实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】 （1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零，故它观察到的无示数的电表是电压表V1；
（2）实验中，电压表V1的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，图乙总电流表的示数I=0.5A，
小灯泡的额定功率P额=IU额=0.5A×2.5V=1.25W；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像由图可知；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）我认为这个实验结论不可靠，理由是：没有换用不同规格的灯泡和滑动变阻器进行多次重复实验，实验结论不具有普遍性。
7． 小柯在科学课上设计了一款加热装置，加热电路如图甲所示，电阻和是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关可接或，再通过开关的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，电阻为。
（1）中温档时，开关应　 　（选填“断开”或“闭合”），开关接　 　（选填“a”或“b”）；
（2）在高温档时，若要使整个电路的总功率不超过，求的最大阻值是多少？
（3）若电路中只有该装置在低温档时工作了，如图乙所示的家用电能来指示灯闪烁了150次，则该装置的低温档功率为多少？若此时的阻值为，则电路实际电源电压为多少伏？
【答案】（1）闭合；b
（2）高温挡工作时R1的电功率：，
在高温挡时，若要使整个电路的总功率不超过150W，
则R2的最大电功率：P2=P高-P1=150W-100W=50W，
由可知，R2的最小阻值：
（3）图乙中3000imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁150次，电路消耗的电能：，
该装置的低温挡功率：；
根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R=R1+R'2=484Ω+316Ω=800Ω，
由可知，电路的实际电源电压：。
【知识点】电路的动态分析；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）由图甲可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串并联电路的特点和可知加热电路高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（2）根据可求出高温挡工作时R1的电功率，根据P2=P高-P1求出R2的最大电功率，根据可求出R2的最小阻值；
（3）图乙中3000imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁150次，电路消耗的电能，根据求出该装置低温挡的功率；根据串联电路的电阻特点求出R1、R2的串联总电阻，根据可求出电路的实际电源电压。
【解答】 （1）由图甲可知，当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，加热电路处于高纬度；
当开关S1断开、S2接b时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，总功率最小，加热电路处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，加热电路处于中温挡；
（2）高温挡工作时R1的电功率：，在高温挡时，若要使整个电路的总功率不超过150W，则R2的最大电功率：P2=P高-P1=150W-100W=50W，
由可知，R2的最小阻值：；
（3）图乙中3000imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则指示灯闪烁150次，电路消耗的电能：，
该装置的低温挡功率：；
根据串联电路的特点可知，R1、R2的串联总电阻：R=R1+R'2=484Ω+316Ω=800Ω，
由可知，电路的实际电源电压：。
8． 如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接；　 　
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 　 　 0.56
电阻Rx/ 3.13 　 　 3.21
电阻的平均值Rx/
（3）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为　 　；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得，请判断结果是否正确并简要说明理由　 　。
【答案】（1）
（2）0.5；3.20
（3）；该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
【知识点】影响电阻大小的因素；伏安法测电阻的探究实验；电路的动态分析
【解析】【分析】 （1）滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用欧姆定律求出Rx的阻值，然后求平均值；
①根据串联分压原理求出电阻Rx的阻值表达式；
②用等效替代法测待测电阻的电压，但根据设计，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，故设计是不合理的。
【解答】 （1）滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）第二次实验中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则Rx的阻值为：；
①闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，根据串联分压原理可知，，
解得：；
②该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
9．小科进行了如下电学实验。
（1）正确连接电路后，闭合开关S，小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，可能是小灯泡____。
A．短路 B．开路 C．实际功率太小
（2）调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 2V ，电流表示数如图乙所示， 此时小灯泡的电功率为　 　W。
（3）将以上实验的小灯泡更换成不同阻值的定值电阻，闭合开关并移动滑片，使定值电阻两端电压始终保持不变，记录每次的电流值和电阻值。据此推测，该实验是在研究　 　的关系。
（4）下表是小科测得的数据，据表中数据判断，小科连接的实验电路是下图中____。
实验次数 电压 U (V) 电流 I (A)
1 2.5 0.08
2 2.0 0.10
3 1.5 0.14
4 1.0 0.18
A． B． C． D．
【答案】（1）C
（2）0.4
（3）电流与电阻
（4）C
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1） 根据电表的示数变化，结合灯泡的发光情况分析判断；
（2）根据图片乙确定灯泡的电流，根据P=UI计算灯泡的电功率；
（3）根据描述分析实验探究的自变量和因变量即可；
（4）根据表格数据分析电阻的串并联关系，以及电表所测的物理量即可。
【解答】（1） （1）正确连接电路后，闭合开关S，电压表和电流表均有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，故选C；
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.2A，那么灯泡的电功率为P=UI=2W×0.2A=0.4W；
（3）根据题意可知，每次换用不同电阻，保持电源不变，那么电流会不断改变，那么实验探究的是电流与电阻的关系；
（4）根据表格数据可知，当电流增大时，滑动变阻器接入的阻值减小。根据串联电路的分压规律可知，此时变阻器的电压减小。根据U总=U1+U2可知，定值电阻的电压变大。则电路中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测总电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。
故选C。
10．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应　 　，电流表的量程应选　 　A；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整　 　；
（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　（填“A”或“B”）端；
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为　 　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　 　（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的，图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。小灯泡正常工作时的电阻等于　 　Ω；
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　（写出一种即可）
【答案】（1）断开；0~0.6
（2）
（3）A
（4）2.3；B
（5）0.5；12.5
（6）灯泡断路
【知识点】电路的动态分析；测定小灯泡的功率
11．某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器（如图甲），他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了电路图（如图乙所示），实现自动化控制。闭合开关S、后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为　 　极，图丙中的光敏电阻　 　（填“①”或“②”）符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，一周累计10000次，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器一周消耗的总电能。
干手器参数
额定电压 220伏
电动机额定功率 50瓦
加热功率 950瓦
工作时间 18秒
【答案】（1）N；①
（2）解：此时的总功率P总=P动+P热；
干手器一周消耗的电能。
答：干手器一周消耗的总电能为。
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断磁极，根据欧姆定律分析结合电磁铁的磁性与电流大小有关分析；
（2）首先将加热功率和电机功率相加得到吹热风时的总功率，再根据W=Pt计算电能。
【解答】 （1）①根据图乙可知，电流从上方流入，线圈中的电流指向右侧，由安培定则可知，电磁铁的上端为S极；
②干手器感应到手伸入时，光强减小，此时感应开关闭合，说明电流变大，则电阻减小，因此①符合他的设计要求。
12． 某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是　 　（填“加热水“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为　 　能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少　 　？
【答案】（1）保温洗涤
（2）机械
（3）2200W
【知识点】电器的电功率；电功率
【解析】【分析】 （1）由电路图可知，开关置于1位置时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，洗衣机处于“加热水”状态，开关置于2位置时，电动机与R2并联，洗衣机处于“保温洗涤”状态，开关置于3位置时，电路中只有电动机工作，洗衣机处于脱水状态；
（2）根据脱水时，只有电动机工作，由此可得出能量的转化；
（3）当洗衣机处于加热状态时，两个电阻并联，根据公式分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率即可。
【解答】 （1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，电阻最小，根据可知，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过程中消耗的电能主要转化为机械能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态，R1与R2并联，
根据并联电路的电压特点知，U1=U2=U=220V，
正常工作时，电阻R1电功率；
正常工作时，电阻R1电功率；
电路的总功率P=P1+P2=2000W+200W=2200W。
13．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和为发热电阻丝，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1=4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求：
（1）低温档工作时，通过R1的电流；
（2）低温挡的功率；
（3）R2的电阻值。
【答案】（1）解：电源电压恒为6V，R1=4Ω，
低温档时只有R1单独工作，则通过R1的电流为：；
（2）解：只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，
则低温挡的功率为：；
（3）解：因为高温挡和低温挡的功率比为4：3，
所以，
S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，
因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，
故R2的功率为：P2=P高-P低=12W-9W=3W，
则R2的电阻值为：。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）低温挡时根据求出此时线路中的电流。
（2）根据P=I2R求出此时的电功率。
（3）根据高温挡和低温挡的功率比为4：3，可求出高档时的电功率和R2的功率，根据求出R2。
14．小高家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为55 W，发热管电阻为44Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为 总工作时间为20 min，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
（1）使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路　 　(选填“a”或“b”)处串联一个定时开关。
（2）空气炸锅工作到12 min时，图乙电路c点电流为多少
（3）空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能
【答案】（1）a
（2）由图丙可知，空气炸锅工作到12min时，空气炸锅内的温度在上升，表明此时发热管与电风扇同时工作；
根据P=UI可得，电风扇的电流：，
由欧姆定律可得，发热管中通过的电流：，
根据并联电路电流规律可得，图乙电路c点电流：I=I扇+I管=0.25A+5A=5.25A；
（3）由图丙可知，在整个工作过程中，风扇始终是工作状态，
时间t=20min=1200s，则风扇消耗的电能：W扇=P扇t=55W×1200s=6.6×104J；
由图丙计算温度上升的时间，即发热管的工作时间，
t管=8min+（13min-10min）+（18min-15min）=14min=840s，
发热管消耗的电能；，
空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能：W=W扇+W管=6.6×104J+9.24×105J=9.9×105J。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）由图可知空气炸锅工作时，电风扇与发热管并联，在干路的开关可以控制整个电路；
（2）由图丙可知，空气炸锅工作到12min时，空气炸锅内的温度在上升，表明此时发热管与电风扇同时工作；根据P=UI计算电风扇的电流，由欧姆定律计算发热管中通过的电流，根据并联电路电流规律计算图乙电路c点电流；
（3）由图丙可知，在整个工作过程中，风扇始终是工作状态，由计算风扇消耗的电能；由图丙计算温度上升的时间，即发热管的工作时间，根据欧姆定律和W=UIt计算发热管消耗的电能；再计算空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能。
【解答】 （1）由图可知空气炸锅工作时，电风扇与发热管并联，所以在干路的a点串联一个定时开关，在定时开关断开时能使空气炸锅能自动停止工作；
15．如图所示电路，电源电压恒定，当电路正常时，电流表的示数为3.0安，电流表的示数为1.0安，电压表V的示数为4.0伏；当三个电阻中，其中某一个电阻发生了故障，则电压表V的示数变为8伏，电流表的示数相等且不为零。则
（1）哪一个电阻发生何种故障？
（2）发生故障后电阻消耗的电功率为多少瓦？
【答案】（1）断路
（2）16W
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
16．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。
（1）当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率；
（2）小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。
【答案】（1）由乙图可知，压敏电阻所受压力为200N时，R的阻值为40Ω，定值电阻，则此时电路总电功率
（2）由图丙可知，电路中最大电流为0.15A，则此时电路中总阻值
则压敏电阻的阻值
由图乙可知，压敏电阻受到的压力为800N。
（3）
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据压敏电阻所受压力，从乙图读出电阻大小；由可得电功率；
（2）根据b点确定最大电流，根据欧姆定律计算压敏电阻，对照乙图知压力大小；
（3）根据运动员从距离蹦床更高的位置跳下，更多的重力势能转化为弹性势能，分析弹力大小，得出压敏电阻的大小，计算电流，在图中标注。
【解答】（1）由乙图可知，压敏电阻所受压力为200N时，R的阻值为40Ω，定值电阻，则此时电路总电功率
（2）由图丙可知，电路中最大电流为0.15A，则此时电路中总阻值
则压敏电阻的阻值
由图乙可知，压敏电阻受到的压力为800N。
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，压敏电阻受到的压力大于800N，则压敏电阻的阻值小于10Ω，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，大于0.15A；由于压敏电阻的阻值最小为5Ω时，则电路中最大电流
所以小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，B点对应的电流大于0.15A，小于0.2A，如下图所示：
（1）由乙图可知，压敏电阻所受压力为200N时，R的阻值为40Ω，定值电阻，则此时电路总电功率
（2）由图丙可知，电路中最大电流为0.15A，则此时电路中总阻值
则压敏电阻的阻值
由图乙可知，压敏电阻受到的压力为800N。
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，压敏电阻受到的压力大于800N，则压敏电阻的阻值小于10Ω，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，大于0.15A；由于压敏电阻的阻值最小为5Ω时，则电路中最大电流
所以小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，B点对应的电流大于0.15A，小于0.2A，如下图所示：
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重难点08 电功率的计算 图像计算 动态电路的分析
命题趋势
考点 三年考情分析 2025考向预测
1、电功率的计算：基本公式的应用，结合用电器铭牌信息计算，多挡位用电器的电功率计算 2、图像分析：U-I图像，P-I图像，P-U图像 3、动态电路的分析：开关，滑动变阻器，敏感电阻 在近三年浙江中考科学试卷中，电功率的计算、图像计算与动态电路分析考查题型多样。选择题常考查基本概念和公式的理解，如判断不同电路中电功率的变化、根据图像分析电阻或电功率等；填空题多涉及电功率的计算，包括结合用电器铭牌、图像数据等；实验探究题可能围绕测量电功率实验，分析实验数据、探究影响电功率的因素，或考查动态电路中电学量的变化；计算题一般将电功率计算与电路分析相结合，综合考查学生对欧姆定律、电功率公式等知识的运用。 预计 2025 年浙江中考科学仍会考查电功率的计算、图像计算与动态电路分析。选择题可能会深化对概念和公式的考查，如分析复杂电路中不同位置电功率的变化规律、不同类型图像（如P t图像等）与电学量的关系等；填空题或许会结合更复杂的生活场景，给出多组数据，考查学生对电功率公式的灵活运用和计算能力；计算题大概率会综合多个电学知识点，如将电功率计算与电路故障分析、电能的转化与守恒等相结合，考查学生的综合分析和计算能力。
重点诠释
【体系构建】
【重难诠释】
知识点一、电功率比例计算问题
①电功率物理意义：描述电流做功快慢的物理量
②公式：←（纯电阻电路）
③比例运算：
串联：P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2
并联：P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1
①电功率公式：
a.
b.纯电阻电路时，还有
②电功率比例关系：
a.串联：P1∶P2=W1∶W2=U1∶U2=R1∶R2
b.并联：P1∶P2=W1∶W2=I1∶I2=R2∶R1
知识点二、电功率图像问题
电功率常见图像：
①类型——直线型/曲线型：
②看图方法：
a.看坐标
b.看曲线变化
c.找实心点
常见考法
①判断P与其他物理量的图像关系：
②图像计算问题：
③归纳总结——两步解题
a.看图
b.找实心点（交点）
知识点三、电功率电路动态分析问题
①并联电路的动态分析：
②串联电路的动态分析：
技巧归纳
①并联动态分析：电阻变化—→电流变化—→电功率变化
②串联动态分析：电阻变化—→电流变化—→定值电阻电压变化—→变阻器电压变化—→电功率变化
限时提升训练
1．小明用如图甲所示的电路来研究电功率与电流的关系，电源电压保持不变，闭合开关S，并根据实验数据绘制了定值电阻R0和滑动变阻器R的电功率与电流的关系图像，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中的B线是R0的功率与电流的关系图像
B．定值电阻R0的阻值为15Ω
C．当R接入电路中的阻值为其最大阻值的十分之一时，电路消耗的电功率为37.5W
D．在移动滑片的过程中，R消耗的电功率的最大值是3.75W
2．估值在生活中随处可见，下列估值最接近实际的是（　　）
A．一个分子的直径约0.1mm
B．两节干电池串联的电压约为1.5V
C．台式计算机的电功率约为200W
D．一台智能手机工作1h需要消耗约1kW·h的电
3．如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样、其I-U图像如图5乙所示，定值电阻R2=40Ω，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.16A；当只闭合开关S1，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A。在保证电路所有元件都安全的前提下，以下推理论证正确的是：
A．根据题目情境，可以推理计算得到电源电压为6.4V
B．结合题目中的有关信息，小灯泡的额定电流为0.4A
C．分析题目中信息，滑动变阻器R1的最大阻值为30 Ω
D．当S、S1、S2都闭合，R1消耗的最大功率为3.024W
4．物理兴趣小组的同学，组装了如图甲所示电路，假设滑动变阻器阻值随长度均匀变化。闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（　　）
A．滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置x=10cm
B．通过计算可知，R0的阻值为5Ω
C．当滑片滑到最左端时，x=16.25cm
D．若电流表的量程为0~3A，则此电路的最大功率可达12.6W
5．图甲所示，是小军用伏安法测电阻的实验电路图。通过正确的实验操作，他将实验时收集到的数据绘制出电流与电压的关系图像，如图乙所示。已知电源电压8V保持不变，下列说法中正确的是（　　）
A．由图像中数据计算出定值电阻的阻值是10Ω
B．当电压表示数为2V时，定值电阻的功率是4W
C．当电压表示数为2V时，滑动变阻器连入电路中的阻值是10Ω
D．在不拆改电路的情况下，利用图甲所示的电路还可以探究电流与电阻的关系
6．图-1是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图-2所示电源电压不变的电路中，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。下列分析与计算正确的是（　　）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为6Ω
B．再闭合开关S2后，通过电阻R的电流为0.3A
C．闭合开关S1、S2时，整个电路的总电阻小于6Ω
D．将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中，通过电路的电流为0.4A
7．如图甲所示电路，电源电压恒为，灯泡额定电压为，通过的电流随其两端电压变化关系图像如图乙所示。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，下列分析正确的是（　　）
A．灯泡的电阻始终为
B．灯泡的额定功率是
C．电路的最大电功率是
D．当电路中电流是时，滑动变阻器两端电压是
8．小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V， 小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是
A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B．小灯泡的电阻约为12.7Ω
C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J
D．小灯泡两端电压为 2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为 0.88W
9．如图甲所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（　　）
A．电源电压为10V
B．最大功率为1W
C．最小功率为0.2W
D．滑片P向左移动过程中，两端电压逐渐变小
10．为了动态监测同学们的体重，物理科创小组设计了一款简易体重计。图甲是其工作原理电路图，电源电压6V不变，定值电阻R0为15Ω，RP的阻值随压力F变化，其变化关系图象如图乙所示，RP允许通过的最大电流为0.3A。下列分析错误的是（　　）
A．R0的最大功率为1.35W
B．压力越大，电压表示数越大
C．压力为0N时，电压表示数为4V
D．在保证电路安全的情况下，RP允许的最大压力为1000N
11．如图-1所示的电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器Rp的规格为“20Ω，1A”。在保证电路安全的情况下，移动滑片P，两电压表示数与电流表示数的关系图像如图-2所示，下列分析正确的是（　　）
A．滑片P向b端滑动过程中，电流表示数增大
B．电源电压为10V
C．滑动变阻器Rp接入电路的阻值范围为10~20Ω
D．当电压表V1的示数为5V时，滑动变阻器Rp消耗的电功率为3.5W
12．图甲是实践小组为食品发酵车间设计的智能温控器电路原理图，电源电压恒为12V，为10Ω的定值电阻，为温控传感器，其电阻随温度变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．温控电阻的电阻值随温度升高而增大
B．当环境温度升高时，电路消耗的电功率不变
C．当电压表示数为6V时，环境温度为40℃
D．当环境温度为20℃时，电压表示数为2V
13．如图所示电路，电源电压不变。小灯泡L1标有“6 V3 W”，L2标有“6 V6 W”的字样，滑动变阻器R标有“18 Ω1.5 A”字样，闭合开关S，S1，S2，滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光。求：(设灯丝电阻不变)
（1）电源电压。
（2）当闭合开关S，S2、断开开关S1，电流表示数为0.25 A时，滑动变阻器接入电路的电阻。
（3）分析该电路结构，当整个电路功率最小时，请写出开关的状态和滑片的位置，并计算最小功率。
14．实践小组的同学想制作简易加热垫给户外工作者送温暖。同学们设计了加热和保温两个挡位，并设计出两种不同的电路如图甲、乙，所有定值电阻和滑动变阻器都是发热电阻，乙图中R3处于两个端点时分别为加热和保温状态。图中R1的阻值为4.8Ω，R2的阻值为14.4Ω，R3的最大阻值与R2相等。请回答下列问题：
（1）计算甲图中处于加热状态时通过R1的电流是多少A？
（2）计算乙图中保温功率是多少W？
（3）分析说明采用甲、乙哪个原理图加热最快？计算加热5min产生的热量最多是多少焦耳？
巩固训练
1．为了测出未知电阻的阻值，某同学利用阻值已知的电阻和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（　　）
A． B．
C． D．
2．小温把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路，若电源电压恒定，先闭合S1，再闭合S2，两表示数变化正确的是（　　）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
3．如图所示，两只灯泡和上分别标有“6V；4W”和“3V；1W”字样，将它们串联暂接在电压可在3 9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　）
A．通过灯的电流大于通过灯的电流
B．当电源电压调节到9V时，灯与都能正常发光
C．调节电源电压过程中，灯始终与灯一样亮
D．与产生的光能可用焦耳定律进行计算
4．在如图所示电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，各电表示数变化正确的是（　　）
A．A1、V示数不变，A2、A3示数变大
B．A1、A2、V示数不变，A3示数变小
C．A1、A3示数不变，A2、V示数变小
D．A2、V示数不变，A1示数变小，A3示数变大
5．小明利用热敏电阻设计了如图丁的模拟测温报警电路：电源电压为18V，报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻 Rr阻值随温度T的变化关系如图戊所示。在37℃时，热敏电阻R1的阻值为500Ω。
（1）要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到　 　Ω；
b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至　 　；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用；
（2）如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会　 　(选填“偏低”“偏高”或“不变”)，这时应将变阻器阻值　 　(选填“调大一些”或“调小一些”)。
6．某同学发现家里的台灯是通过滑动变阻器来调节亮度的。台灯亮度发生变化时滑动变阻器消耗的电功率会如何变化呢？为此他设计了如图甲所示的电路进行探究。已知实验器材的规格：电源电压4伏并保持不变，2个电压表（伏），电流表（安），滑动变阻器R标有“20欧1安”，小灯泡L标有“2.5伏”字样。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路。则他观察到的无示数的电表是　 　。
（2）排除故障后继续实验。当小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　瓦。
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系图像。由图可知：小灯泡的电功率变大时，滑动变阻器的电功率的变化情况是　 　。
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足滑动变阻器有效电阻等于灯泡电阻。判断该实验结论是否可靠并说明理由。　 　
7． 小柯在科学课上设计了一款加热装置，加热电路如图甲所示，电阻和是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关可接或，再通过开关的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，电阻为。
（1）中温档时，开关应　 　（选填“断开”或“闭合”），开关接　 　（选填“a”或“b”）；
（2）在高温档时，若要使整个电路的总功率不超过，求的最大阻值是多少？
（3）若电路中只有该装置在低温档时工作了，如图乙所示的家用电能来指示灯闪烁了150次，则该装置的低温档功率为多少？若此时的阻值为，则电路实际电源电压为多少伏？
8． 如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接；　 　
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 　 　 0.56
电阻Rx/ 3.13 　 　 3.21
电阻的平均值Rx/
（3）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为　 　；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得，请判断结果是否正确并简要说明理由　 　。
9．小科进行了如下电学实验。
（1）正确连接电路后，闭合开关S，小灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，可能是小灯泡____。
A．短路 B．开路 C．实际功率太小
（2）调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 2V ，电流表示数如图乙所示， 此时小灯泡的电功率为　 　W。
（3）将以上实验的小灯泡更换成不同阻值的定值电阻，闭合开关并移动滑片，使定值电阻两端电压始终保持不变，记录每次的电流值和电阻值。据此推测，该实验是在研究　 　的关系。
（4）下表是小科测得的数据，据表中数据判断，小科连接的实验电路是下图中____。
实验次数 电压 U (V) 电流 I (A)
1 2.5 0.08
2 2.0 0.10
3 1.5 0.14
4 1.0 0.18
A． B． C． D．
10．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应　 　，电流表的量程应选　 　A；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整　 　；
（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　（填“A”或“B”）端；
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为　 　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　 　（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的，图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。小灯泡正常工作时的电阻等于　 　Ω；
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　（写出一种即可）
11．某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器（如图甲），他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了电路图（如图乙所示），实现自动化控制。闭合开关S、后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为　 　极，图丙中的光敏电阻　 　（填“①”或“②”）符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，一周累计10000次，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器一周消耗的总电能。
干手器参数
额定电压 220伏
电动机额定功率 50瓦
加热功率 950瓦
工作时间 18秒
12． 某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是　 　（填“加热水“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为　 　能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少　 　？
13．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和为发热电阻丝，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1=4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求：
（1）低温档工作时，通过R1的电流；
（2）低温挡的功率；
（3）R2的电阻值。
14．小高家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为55 W，发热管电阻为44Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为 总工作时间为20 min，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
（1）使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路　 　(选填“a”或“b”)处串联一个定时开关。
（2）空气炸锅工作到12 min时，图乙电路c点电流为多少
（3）空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能
15．如图所示电路，电源电压恒定，当电路正常时，电流表的示数为3.0安，电流表的示数为1.0安，电压表V的示数为4.0伏；当三个电阻中，其中某一个电阻发生了故障，则电压表V的示数变为8伏，电流表的示数相等且不为零。则
（1）哪一个电阻发生何种故障？
（2）发生故障后电阻消耗的电功率为多少瓦？
16．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。
（1）当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率；
（2）小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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