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(共23张PPT)
专题突破十三　电学极值与范围的计算
十八
1．如图电路中，电源电压保持不变，电流表A1的量程为0～0.6 A，电流表A2的量程为0～3 A，灯泡额定电压为6 V，闭合开关S，灯泡正常发光，调节滑动变阻器的滑片P至中点，此时电流表A1的示数为0.4 A，A2的示数为0.7 A。在电路安全的前提下，下列说法不正确的是( )
A．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
B．向右移动滑动变阻器，灯泡亮度不变
C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 Ω
D．电路总功率的最大值为18 W
D
【思路点拨】明确灯泡正常发光时的电压和电流，结合滑动变阻器滑片位置，计算总电阻和电源电压。根据电流表量程和灯泡额定电流，确定滑动变阻器阻值的安全范围，避免电流超限。利用P＝UI分析电路总功率的最大值，注意电源电压和最大安全电流的限制。
2．(德州中考)如图所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L上标有“3 V　1.5 W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 Ω　1 A”字样，定值电阻R1阻值为10 Ω，电压表量程为0～3 V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法错误的是( )
A．小灯泡正常工作时电流为0.5 A
B．当开关S1、S2、S3断开，S闭合时，
R2接入电路的最小阻值为3 Ω
C．当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率最小值为3.375 W
D．当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R2接入电路的最大阻值为15 Ω
D
3．(多选)如图所示，电源电压恒为4.5 V，电流表的量程为“0～0.6 A”，电压表的量程为“0～3 V”，灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样(设灯丝电阻不变)，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　2 A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表最大示数为0.6 A
B．变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.162 W
D．电路消耗的最大功率为4.05 W
BC
4．(多选)把最大阻值为60 Ω的滑动变阻器R与标有“12 V　6 W”的小灯泡L按如图所示连接在总电压恒为24 V的电路中。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6 A”和“0～15 V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定电压(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是( )
A．电路允许通过的最大电流为0.6 A
B．电路消耗总电功率的最大值为12 W
C．小灯泡L消耗电功率的最小值为3.375 W
D．滑动变阻器R允许调节的范围是18～40 Ω
BC
【思路点拨】根据灯泡的额定电压和功率，计算其电阻和额定电流；结合电流表和电压表的量程，分析滑动变阻器的调节范围，确保两表示数不超限。通过调节滑动变阻器，分析灯泡功率的最小值和电路总功率的最大值。
5．(多选)(潍坊中考)如图甲的电路，电流表量程为0～0.6 A，小灯泡L标有“4 V　2 W”字样。闭合开关S1、S2，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙的图像。下列分析正确的是( )
A．电源的电压为10 V
B．电阻R能达到的最大功率为3.6 W
C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 Ω
D．断开S2，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5 W
BC
【思路点拨】从图乙的U－I曲线中找出电压最大值、电流最大值，结合灯泡额定值推断电源电压和电路极限条件；断开S2时，电路变为灯泡与滑动变阻器串联；电阻R的功率极值利用P＝I2R或P＝分析，滑动变阻器最小阻值由电流表量程和灯泡安全电流共同决定。
6．如图甲，电源电压为4 V，当闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片移至A端(最左端)时，电流表的示数为0.2 A，断开开关S1，电流表的示数变化了0.05 A，小灯泡的I－U图像如图乙。
(1)求滑动变阻器的最大值；
(2)当只闭合开关S时，求小灯泡消耗的功率；
解：(1)闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片移至A端时，小灯泡L被短路，只有滑动变阻器Rp接入电路，滑动变阻器的最大电阻：
RP＝＝＝20 Ω；
(2)只闭合开关S时，电路为小灯泡与滑动变阻器的串联电路，电流表的示数变化了0.05 A，故此时电路中的电流：I′＝0.2 A－0.05 A＝0.15 A，
由图乙可知，此时小灯泡两端的电压为1 V，则小灯泡消耗的功率：P＝U′I′＝1 V×0.15 A＝0.15 W；
(3)当闭合开关S，断开开关S1时，为了保护电路的安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
解：由图乙可知，小灯泡两端的最大电压为2.5 V，此时电路中的电流为0.25 A，为了保证电路元件安全，滑动变阻器两端的最小电压：
U滑＝U－UL＝4 V－2.5 V＝1.5 V，
则滑动变阻器的最小阻值：
Rmin＝＝＝6 Ω。
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为6～20 Ω。
7．如图，电源电压恒定，定值电阻R为12 Ω，灯泡L标有“12 V　6 W”字样。只闭合S1时，灯泡正常发光。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻和电源电压；
(2)当断开开关S2，闭合S1、S3时，求电流表的示数和通电1 min定值电阻R产生的热量；
解：(1)由P＝可知，小灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝24 Ω；
只闭合S1时，灯泡正常发光，则灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压12 V，由于电路中只有灯泡L工作，故电源电压U＝UL＝12 V；
(2)当断开开关S2，闭合S1、S3时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测量干路的电流，根据并联电路特点可知，各支路的电压相等，都等于电源电压；灯泡L的电流：IL＝＝＝0.5 A，
通过定值电阻R 的电流：IR＝＝＝1 A，
根据并联电路的电流特点可知，电流表的示数：
I＝IL＋IR＝0.5 A＋1 A＝1.5 A，
通电1 min定值电阻R产生的热量：
Q＝IR2Rt＝(1 A)2×12 Ω×60 s＝720 J；
(3)当开关处于什么状态时整个电路消耗的功率最小，最小电功率是多少？
解：根据P＝可知，电源电压一定，当电路中的电阻最大时，整个电路消耗的功率最小，
根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1、S3断开，S2闭合时，定值电阻R与灯泡L串联，电路中的电阻最大，整个电路消耗的功率最小，
最小电功率：P＝＝＝＝4 W。
8．如图所示，是学校组织科技创新大赛，某科技小组设计的电子身高测量仪。其中定值电阻R1为5 Ω，电源电压为4.5 V，R2标有“15 Ω　0.5 A”字样，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。在保证电路各元件安全工作的前提下，求：
(1)电路消耗的最大电功率；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值范围。
解：(1)闭合开关，R1和R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；已知电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，R2标有“15 Ω　0.5 A”字样，所以，为了保证电路中各元件的安全，电路中的最大电流为0.5 A，电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W；
(2)电路中电流最大时，电路的总电阻最小：
R总小＝＝＝9 Ω，
变阻器R2接入电路的最小电阻：R2小＝R总小－R1＝9 Ω－5 Ω＝4 Ω，
根据串联分压原理可知，变阻器接入电路的电阻最大时，变阻器两端的电压最大(电压表示数最大)，由串路电压规律可知，此时定值电阻R1两端的电压：U1＝U－U2＝4.5 V－3 V＝1.5 V，
滑动变阻器两端电压为定值电阻两端电压的二倍，由串联分压的规律可知，滑动变阻器器最大阻值是定值电阻的二倍，则滑动变阻器能接入电路中的最大阻值：R2大＝2R1＝2×5 Ω＝10 Ω，
所以变阻器R2接入电路的阻值范围是4～10 Ω。
9．如图，电源电压恒为6 V，R0＝30 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，电流表的量程为“0～0.6 A”，小灯泡上标有“3 V　1.5 W”字样(灯丝电阻不变)，不损坏电路元件。
(1)当S闭合，S1、S2都断开时，求电路的最大电功率；
(2)当S闭合，S1、S2都断开时，求滑动变阻器接入电路的阻值范围；
(3)当S、S1、S2都闭合时，求滑动变阻器接入电路的最小阻值。
解：(1)当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，小灯泡正常发光的电流：IL＝＝＝0.5 A，
因为电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，灯泡正常发光时的电流为0.5 A，根据串联电路电流特点可知，电路中的最大电流是0.5 A，则电路中最大电功率：
Pmax＝UImax＝6 V×0.5 A＝3 W；
(2)当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，由题意知，小灯泡的灯丝电阻不变，且小灯泡的电阻：RL＝＝＝6 Ω，
当电路中电流最大时，根据欧姆定律可得出此时的总电阻：R总小＝＝＝12 Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：
R滑小＝R总小－RL＝12 Ω－6 Ω＝6 Ω，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为20 Ω时，电路中电流最小，各元件是安全的，故由此可知，滑动变阻器接入电路的阻值范围为6～20 Ω；
(3)当S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，由电流表量程可知，干路电流最大为0.6 A，通过R0的电流：I0＝＝＝0.2 A，
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的最大电流：
I滑大＝I总大－I0＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R′滑小＝＝＝15 Ω。(共12张PPT)
第3节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议
十八
知识点1：了解家用电器的耗电情况
1．在调查家庭用电情况时，我们常使用电能表测算一段时间消耗的电能。用电能表所测数据的单位是( )
A．kW 　　　
B．J 　　　
C．kW·h 　　　
D．A
C
2．下列用电器中，在相同时间内耗电最多的是 ( )
A．电风扇
B．空调
C．路由器
D．节能灯
B
3．我们可以通过用电器的铭牌或说明书查看它工作时的 ，再结合它的 ，就可以计算出该用电器一天消耗的电能。
电功率
工作时间
知识点2：节约用电
4．在家庭生活中，下列行为不会节约电能的是( )
A．晚上休息时随手关灯
B．电视机长期保持待机转态
C．用节能灯代替白炽灯照明
D．空调制冷时，温度不要设置太低
B
5．评估节电建议效果时，需要比较的数据是( )
A．用电器的数量
B．家庭人口数量
C．用电器的功率
D．采取节电措施前后的电能消耗量
D
6．提出节电建议时，应关注用电器的 和 两方面。
使用时长
使用状态
7．下列措施中，节电效果最显著的是( )
A．调低空调温度1 ℃
B．关闭待机电器的电源
C．每天减少电灯使用1小时
D．用节能灯替换白炽灯
B
8．国庆长假期间，小明全家外出度假5天后返回，发现家中电能表示数由图甲317.4 kW·h变为图乙318.6 kW·h。经检查，家中除电视机和数字机顶盒处于待机状态，其他用电器均已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为 W。在此期间，消耗的电能可供额定功率为15 W的台灯正常工作 h。
10
80
9．探究夏天将空调的制冷温度调高2 ℃对耗能的影响。
小强上网查阅资料得知：一般情况下空调制冷时将温度调高2 ℃，虽然人体并不会感觉很明显，但对空调来说，平均可省近10%的电能。为了验证这种说法的可靠性，小强进行了测算：
(1)实验器材：电子式电能表、 。
(2)实验步骤：① ；②打开空调，将制冷温度设定为25 ℃，待其正常工作后，数出电能表的指示灯在15 min 内闪烁的次数n1；③将制冷温度调为27 ℃，待其正常工作后，数出电能表的指示灯在 min 内闪烁的次数n2。
停表
断开家中所有用电器
15
(3)根据测量得到的数据和电能表上的参数N/(kW·h)，接下来如何分析比较，得出结论？
根据W＝可得，15 min内25 ℃时空调消耗的电能W1＝，27 ℃时空调消耗的电能W2＝，则空调调高2 ℃可节省的电能比为＝，据此即可得出结论。(共21张PPT)
第4节　焦耳定律
十八
知识点1：电流的热效应
1．(菏泽中考)下列家用电器，利用电流的热效应工作的是( )
A．电冰箱　　　　　
B．洗衣机
C．电脑
D．电饭煲
D
2．小敏搜集了几个电器铭牌，到学校对比发现电视机、电风扇和电热毯这三个铭牌上均标有“220 V　60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量( )
A．电热毯最多
B．电风扇最多
C．电视机最多
D．一样多
A
3．【教材情境素材改编】小明同学在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时采用了如图的实验装置。
(1)实验是通过观察两个U形管中 的大小来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)观察图甲中的A、B两管，在通电时间相等时，发现 B管液面高度差较大，则表明电流通过导体产生的热量多少与 有关。采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。
(3)该实验用到的探究方法有 和 。
液面高度差
电阻
电流
控制变量法
转换法
知识点2：焦耳定律
4．小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处( )
A．电阻变小
B．电流比别处电流小
C．电阻变大
D．电流比别处电流大
C
5．甲、乙两电热丝在相同时间内产生的热量之比为1 ∶3，通过的电流之比为1 ∶2，则甲、乙两电阻丝的电阻之比为( )
A．3 ∶1 　　
B．2 ∶3 　　
C．3 ∶2 　　
D．4 ∶3
D
6．两只电阻之比R1∶R2＝3 ∶5，若把它们串联在某电路中，则两电阻产生的热量之比Q1∶Q2＝ ；若把它们并联在某电路中，则两电阻产生的热量之比Q′1∶Q′2＝ 。
7．(牡丹江中考)两个电阻串联在电路中，R1＝10 Ω、R2＝20 Ω，R1两端的电压为1 V，通过的电流为 A，R2两端的电压为 V；通电5 min，R1上产生的热量为 J。
3 ∶5
5 ∶3
0.1
2
30
知识点3：电热的利用和防止
8．下列属于防止电流热效应产生危害的是( )
A．家里使用电热水壶烧水
B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭
D．使用电熨斗熨衣服
B
9．电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用。下列情况中属于利用电流热效应的是( )
A．电脑两侧有散热孔
B．冬天用电暖气取暖
C．电视机的后盖有许多孔
D．“超导体”技术在远距离输电中的应用
B
10．如图为“探究电热与电流、电阻关系”的实验装置，下列说法正确的是( )
A．探究“电热与电阻的关系”时，应选用装置乙
B．甲装置中闭合开关后，通过R1的电流小于R2中的电流
C．乙装置中闭合开关后，
R2所连U形管中的液面上升得快
D．乙装置中，将容器外的电阻R3与R2并联，
可以使通过R2的电流小于R1中的电流
D
【思路点拨】明确甲、乙装置分别探究的是电热与电流还是电阻的关系，判断甲装置中R1和R2的连接方式，根据电阻大小或电流大小对U形管液面变化的影响，验证选项描述是否合理。
D
11．【科学本质观】关于电流通过导体时产生的热量，下列说法正确的是( )
A．根据Q＝I2Rt可知，电流越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据可知Q＝t，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C．根据Q＝UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关
D．根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
12．如图电路，电源电压为 6 V，电阻R的阻值是 10 Ω，电动机线圈电阻为 2 Ω。当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2 A，正常工作 60 s，电动机消耗的电能是 J，线圈产生的热量是 J。
48
4.8
【思路点拨】电动机工作时消耗的电能转化为机械能和内能，明确电能的计算公式W＝UIt和热量公式Q＝I2Rt，注意区分总电能和热能的差异。
13．如图是智能加热杯垫的简化电路图，R1和R2均为电阻丝，杯垫有加热和保温两个挡位，加热功率为40 W，保温功率为10 W。则开关S1和S2均闭合时，智能加热杯垫处于 挡，保温挡通电2 min产生的热量是
J。
加热
1 200
14．如图所示电路，电源电压恒为6 V，闭合开关S，电流表示数为0.5 A，断开开关S，电流表示数为0.3 A，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为
W；断开开关S，通电1 min电阻R 产生的热量为 J。
0.72
64.8
15．如图是有加热和保温两挡的电热器的工作电路图，电源电压U＝220 V。发热体由R1和R2两个电热丝(阻值均不变)构成，只闭合开关S1时，为保温挡，通过电热丝R1的电流为1 A；开关S1、S2同时闭合时，为加热挡，通过电热丝R2的电流为4.5 A。
(1)求电热器保温时的功率；
(2)求电热器处于加热挡时电路的总电阻；
(3)求电热器处于加热挡时正常工作5 min电热丝产生的热量。
解：(1)只闭合开关S1时，为保温挡，此时电路为R1的简单电路，通过电热丝R1的电流为1 A，根据P＝UI可得，电热器保温时的功率：
P保温＝UI1＝220 V×1 A＝220 W；
(2)开关S1、S2同时闭合时，为加热挡，根据并联电路特点可知，此时电路的总电流：
I＝I1＋I2＝1 A＋4.5 A＝5.5 A，
根据欧姆定律可得，电热器处于加热挡时电路的总电阻：R总＝＝＝40 Ω；
(3)电热器处于加热挡时正常工作5 min电热丝产生的热量：Q＝I2R总t＝(5.5 A)2×40 Ω×5×60 s
＝3.63×105 J。(共21张PPT)
第十八章　电功率
第1节　电能　电功
十八
知识点1：电能
1．当今生活中，洗衣机已进入千家万户。洗衣机在洗衣服时，将电能主要转化为（ ）
A．机械能　 　　　　　
B．内能
C．电能
D．化学能
A
2．电能可以转化为其他形式的能。通电的电灯泡把电能转化为 能，给我们照明；电动机把电能转化为 能，使得电风扇旋转；电热水器把电能转化为 能，烧水供我们使用。
3．某教室内有4盏日光灯，每天使用8 h消耗电能约为1.3 kW·h＝________J＝ 度。
光
机械
内
4.68×106
1.3
知识点2：电能表
4．关于如图电能表，下列说法错误的是 （ ）
A．该电能表应在220 V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为5 A
C．该电能表的示数是8 633.5 kW·h
D．电路中每消耗1 kW·h电能，转盘转3 600转
B
5．如图为小明家月初时的电能表，月末时电能表的示数是5 688.4 kW·h，则本月小明家的用电量为 度，若电费资费标准是 0.5元/度，则小明家这个月需要缴纳电费 元。
100
50
知识点3：电功
6．【科学本质观】关于电功，下列说法不正确的是（ ）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
C．用电能表可以测量电流做功的多少
D．电流越大，电流做功就一定越多
D
7．通过导体的电流为0.8 A，10 s内电流做功64 J，则该导体两端的电压为
V，该导体的电阻为 Ω。
【思路点拨】根据电功公式W＝UIt先求出电压，再结合欧姆定律计算电阻。注意单位的统一和公式的灵活运用。
8
10
8．为节能环保，某地引进大量新能源电动公交车，若充电过程中充电电流为120 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电3 h，电流做功为
J，消耗的电能为 kW·h。
4.924 8×108
136.8
9．下列关于电能和电功的说法正确的是（ ）
A．用电器通过电流做功把其他形式的能转化为电能
B．发电站把电能转化为其他形式的能
C．电功和电能的单位都是焦
D．电功和电能是同一个物理量
C
10．设电阻R1＜R2，在电路电压恒定的情况下，相同时间内要使电路中电流做功最多，应采用的连接方法是（ ）
A．R1单独接入电路
B．R2单独接入电路
C．R1、R2串联后接入电路
D．R1、R2并联后接入电路
D
【思路点拨】比较不同连接方式的总电阻大小，根据电功公式W＝分析电压恒定时，总电阻越小，电流做功越多。
11．甲、乙两个用电器的电压之比为2 ∶3，电流之比为1 ∶2，两个用电器消耗的电能之比为5 ∶4，则通电时间之比为（ ）
A．4 ∶5 　　　　　　
B．5 ∶1 　　
C．15 ∶4 　　
D．5 ∶6
C
BD
12．(多选)小刚家的电能表本月底信息如图所示，从表盘可知以下信息正确的是（ ）
A．小刚家家庭电路中的干路电流不得超过5 A
B．若上月底小刚家电能表读数为 ，则本月小刚家耗电50.8 kW·h
C．若小刚家的用电器消耗了0.5 kW·h的电能，则电能表上的转盘转过125 r
D．若小刚家的用电器中只使用了一台电视机，发现某段时间内电能表上的转盘转过了50 r，则电视机消耗的电能为7.2×104 J
13．如图所示，电源电压6 V不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，当开关S接2时，电压表示数为 V；当开关S接1时，通过R1的电流10 s内所做的功为 J。
2
36
14．如图的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20 Ω。当开关闭合、S1断开时，电流表的示数为0.3 A；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.2 A。则电源电压为 V，定值电阻R2的阻值为 Ω。当开关S、S1都闭合时，通电1 min 整个电路消耗的电能为 J，定值电阻R2产生的热量为 J。
6
30
180
72
15．【跨学科实践】某手机闪充充电器的充电电压为5 V，充电电流为4 A，电池容量是 3 000 mA·h，电池输出电压为3.7 V，则闪充5 min最多可以充入电能 J；给手机充电过程中， 能转化为 能。若充满电后正常通话时，手机的工作电流范围是150～200 mA，则最少可以通话 h。
6 000
电
化学
15
16．如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝30 Ω，R2＝60 Ω。只闭合开关S2时，电流表的示数为0.1 A。求：
(1)电源电压；
(2)开关S1、S2闭合时通电10 s电路消耗的电能。
解：(1)只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律得，电源电压：
U＝IR2＝0.1 A×60 Ω＝6 V；
(2)开关S1、S2闭合时，两电阻并联，通电10 s电路消耗的电能：
W＝＋＝×10 s＋×10 s＝18 J。
17．如图是一个电吹风的电路原理图，其中电热丝的阻值为50 Ω，将电吹风接入220 V的家庭电路中，电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2 A。当此电吹风吹热风时，正常工作2 min，消耗的电能是（ ）
A．240 J
B．5 050 J
C．116 160 J
D．121 440 J
D
【思路点拨】注意区分冷风和热风时的电路状态(电动机单独工作或与电热丝并联)，计算总功率后利用公式W＝Pt求消耗的电能。(共26张PPT)
专题突破十一　动态电路的分析与计算——电功率
十八
类型1：动态电路分析
1．(连云港中考)如图，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器滑片P向右移动过程中( )
A．电流表示数变小，灯变暗
B．电流表示数变大，灯变亮
C．电压表示数不变，灯亮度不变
D．电压表示数变小，灯亮度变亮
A
2．如图所示的电路，电源电压不变，开关S处于闭合状态，当开关S1由断开到闭合时，下列说法正确的是( )
A．电压表示数不变
B．电流表示数变小
C．电路的总功率变大
D．在相同时间内，电路消耗的电能变小
C
3．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
C．R1消耗的电功率不变
D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变
C
4．如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙。下列说法正确的是( )
A．酒精气体浓度越大，R2的阻值越大
B．酒精气体浓度越大，电压表示数越大
C．酒精气体浓度越小，电路中电流越大
D．酒精气体浓度越小，R1消耗的电功率越大
B
【思路点拨】根据图乙分析酒精浓度与R2阻值的关系，浓度越大，R2阻值越小。R2变化会影响总电阻，进而改变电流和电压表(测R1)的示数；结合P＝I2R或P＝，分析R1的功率如何随浓度变化。
5．(多选)如图电路中，只闭合开关S1，电流表有示数，灯泡正常发光。下列关于该电路的说法正确的是( )
A．再闭合开关S2，电流表示数变大
B．再闭合开关S2，电路总功率变大
C．再闭合开关S2、S3，灯泡亮度不变
D．只闭合开关S2变为只闭合开关S2、S3，电流表示数变大
CD
【思路点拨】只闭合S1时，明确电路结构，然后逐个分析S2、S3闭合后，是否新增并联支路或短路，电流表测哪部分电流；总功率取决于总电压和总电阻变化，灯泡亮度由实际功率决定。
6．(多选)如图，是检测光照强度的电路图，电源电压恒定不变，电阻R为定值电阻，光敏电阻随光照强度的增大而减小，闭合开关，下列说法正确的是( )
A．光照强度增大，电压表示数不变
B．光照强度增大，电流表示数变大
C．光照强度减小，定值电阻R在相同的时间里消耗的电能增加
D．光照强度减小，整个电路消耗的电功率减小
BD
类型2：动态电路的计算
7．(枣庄中考)如图，电源电压保持不变，R2＝2R1，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表的示数为3 V，电路的总功率为P1；当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，电压表示数为1.2 V，电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A．P1∶P2＝4 ∶5 　　　
B．电源电压为12 V
C．R1阻值为40 Ω 　　　
D．电路的最大功率为2.7 W
D
【思路点拨】分别分析题中两种开关状态下的电路结构，利用已知条件R2＝2R1和电压表示数，结合欧姆定律建立方程，计算出电源电压和电阻值。通过电路结构变化分析总功率的极值条件，注意滑动变阻器安全范围。
8．如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片滑到a端时，电阻R1消耗的功率为7.2 W；滑到b端时，电阻R1消耗的功率为1.8 W，此时电压表示数为4 V。则电源电压为 V，滑片在a端时电流表的示数为 A。
8
0.9
【思路点拨】R1与R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压。由串联电路特点和P＝列出滑片在a和b点时R1消耗功率，联立计算出电源电压和R1的阻值，再由欧姆定律计算电路中电流。
9．如图所示电路，电源电压恒定，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω。当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6 A，电源电压为 V。当S2闭合，S1、S3断开时，电路总功率为P1；当S1、S3闭合，S2断开时，电路总功率为P2，则P1∶P2＝ 。
6
2 ∶9
10．如图甲所示，电源电压恒为5 V，定值电阻R＝3 Ω，Rx为压敏电阻，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。开关闭合后，无风时，压敏电阻的功率为 W；若电压表的量程是0～3 V，想让该装置能测量更大的风力，可以采取改进装置的措施是 。
1.75
减小R的电阻值
11．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡上标有“6 V　3 W”的字样。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到a端时，小灯泡正常工作，当滑片P移到b端时，电压表示数为3 V。忽略温度对灯泡电阻的影响。
(1)求电源电压；
(2)求滑动变阻器的最大阻值和滑片P移到b端时小灯泡的实际功率；
解：(1)当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P移到a端时，电路为灯L的简单电路，小灯泡正常工作，所以电源电压：
U＝UL＝6 V；
(2)当开关S1闭合、S2断开，滑片P移到b端时，R全部接入电路且与灯L串联，电压表测变阻器两端电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯L两端的电压：UL′＝U－UV＝6 V－3 V＝3 V，
由P＝得灯L的电阻：RL＝＝＝12 Ω，
此时电路中的电流：I＝＝＝0.25 A，
滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝12 Ω，
此时小灯泡的实际功率：
PL′＝UL′I＝3 V×0.25 A＝0.75 W；
(3)当S1、S2都闭合时，滑片P移到a端时，求通电10 s电路中消耗的电能。
解：当S1、S2都闭合时，滑片P移到a端时，R全部接入电路且与灯L并联，则R两端电压：
UR＝UL＝U＝6 V，此时通过变阻器R的电流：IR＝＝＝0.5 A，
通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5 A，
由并联电路电流规律得，干路电流：
I′＝IR＋IL＝0.5 A＋0.5 A＝1 A，
则通电10 s电路中消耗的电能：
W＝UI′t＝6 V×1 A×10 s＝60 J。
12．(安徽中考)如图所示的电路中，电源两端电压为U＝9 V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2＝45 Ω，R3＝30 Ω。
(1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3；
(2)当开关均闭合时，求电流表的示数I；
(3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6 V，求R1消耗的电功率P。
解：(1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，只有R3接入电路，所以U3＝U＝9 V；
(2)当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与R3并联接入电路，所以U2＝U3＝U＝9 V，
I2＝＝＝0.2 A，I3＝＝＝0.3 A，
电流表测量干路电流，则电流表的示数
I＝I2＋I3＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A；
(3)当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R1与R3串联接入电路，此时电压表测量R3两端电压，则U′3＝6 V，U1＝U－U′3＝9 V－6 V＝3 V，
I1＝I′3＝＝＝0.2 A，
R1消耗电功率：P＝U1I1＝3 V×0.2 A＝0.6 W。
13．如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V 3 W ”字样，R0的阻值为16 Ω，当S1，S2断开，S3闭合，滑片P从b端滑到某一位置时，小灯泡正常工作，且滑片在两个不同位置时电路中电流之比是4 ∶5，滑动变阻器R接入电路的电阻减小了8 Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，求：
(1)灯泡正常工作 5 min 消耗的电能；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)电源电压。
解：(1)灯泡正常工作5 min 消耗的电能：
WL＝PLt＝3 W×5×60 s＝900 J；
(2)灯泡的电阻：RL＝,＝＝12 Ω，
当S1、S2断开，S3闭合时，灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器R串联，滑片位于b端时接入电路中的电阻最大为R，滑片移动某一位置时小灯泡正常工作，此时变阻器接入电路的阻值为R′＝R－8 Ω，因串联电路中总电阻等于各分路电阻之和，且电源电压一定时电流与总电阻成反比，所以由滑动变阻器R接入电路的电阻减小了8 Ω可得前后两次电路中的电流之比：
＝＝＝4,5，
解得滑动变阻器的最大阻值：R＝12 Ω；
(3)灯泡正常发光时的电流：I＝＝＝0.5 A，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R′＝R－8 Ω＝12 Ω－8 Ω＝4 Ω，
由欧姆定律和串联电路电阻特点得，电源的电压：
U源＝I(RL＋R0＋R′)＝0.5 A×(12 Ω＋16 Ω＋4 Ω)
＝16 V。(共43张PPT)
第2节　电功率
第1课时　电功率
十八
知识点1：电功率
1．在国际单位制中，电功率的单位是（ ）
A．欧姆(Ω)
B．千瓦时(kW·h)
C．安培(A)
D．瓦特(W)
D
2．【科学本质观】关于电功率，下列说法正确的是（ ）
A．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
C．用电器消耗的电能越多，电功率就越大
D．电功率越大的用电器，消耗的电能越少
A
3．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，该模式可延长电池的供电时间，其原因可能是（ ）
A．降低散热能力
B．增大电压
C．增大电流
D．降低功率
D
知识点2：电功率的计算
4．当电路中只有一个用电器正常工作时，测得在1 h内消耗的电能为0.2 kW·h，则这个用电器可能是（ ）
A．家用空调
B．电冰箱
C．电饭煲
D．节能灯
B
5．某国产新款智能手机，支持最新的超级快充技术。该手机在通过超级快充模式充电时，消耗的功率为40 W，充电器输出电压为10 V，则充电电流为（ ）
A．0.25 A 　　
B．1 A 　　
C．4 A 　
D．5 A
C
6．(P＝UI)一个小灯泡两端加2.5 V的电压时通过它的电流是 0.3 A，它在这种情况下通电2 min，则灯泡的功率为 W，消耗的电能为
J。
7．(P＝)一个定值电阻R＝30 Ω，当其两端电压为3 V时，电阻消耗的功率为 W；当其两端电压变为原来的3倍时，此时电阻消耗的功率为 W。
0.75
90
0.3
2.7
8．如图，电源电压恒定，电阻R2＝10 Ω，闭合开关S，电流表 A、A1的示数分别为0.6 A、0.2 A。
(1)求通过R2的电流；
(2)求电源电压；
(3)求电路消耗的总电功率。
解：(1)由电路图可知，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，根据并联电流规律可知，通过R2的电流：
I2＝I－I1＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A；
(2)根据并联电路电压的特点可知，电源电压：
U＝U2＝I2R2＝0.4 A×10 Ω＝4 V；
(3)根据P＝UI可知，电路消耗的总电功率：
P＝UI＝4 V×0.6 A＝2.4 W。
9．如图是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风。则相较于2挡，关于3挡说法正确的是（ ）
A．消耗电能更多
B．消耗电能更快
C．消耗电能更少
D．消耗电能更慢
B
10．两个电阻并联在电压为U的电源上，其功率之比P1∶P2＝9 ∶25，若将这两个电阻串联在同一电源上，其功率之比为（ ）
A．9 ∶25 　　
B．25 ∶9 　　
C．5 ∶3 　　
D．3 ∶5
B
【思路点拨】两电阻并联，它们的电压U相等，已知它们的并联功率之比，由P＝求出它们的电阻阻值之比；两电阻串联，流过它们的电流I相等，由P＝ I2R可求出它们串联功率之比。
11．如图是通过甲、乙两段导体的电流及其两端电压的图像，分别将甲、乙两导体串联和并联后接在同一电路中，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙串联时，甲、乙消耗的电功率相同
B．甲、乙并联时，甲、乙消耗的电功率相同
C．甲、乙串联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
D．甲、乙并联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
C
12．如图是一种在家庭电路里的电能表，该电能表允许接入的最大功率为
W。小明将电热水器单独接入电路工作，观察到转盘在6 min内转了300圈，则电热水器的功率为 W。
4 400
1 200
13．(河南中考)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。
2
0.45
0.5
【思路点拨】由欧姆定律求得电阻R两端的电压即为电源电压；图甲得出通过灯泡的电流I，由并联电路电流规律得干路电流；由P＝ UI计算灯泡的电功率。
14．如图，电源电压U＝12 V保持不变，电阻R0＝20 Ω，电阻R1 ∶R2＝1 ∶2。当开关S接触a时，电流表的示数为0.3 A，R1消耗的功率为P1；当开关S接触b时，R2消耗的功率为P2，此时R0消耗的功率是 W，则P1 ∶P2＝ 。
0.8
9 ∶8
15．(自贡中考)如图是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220 V，加热电阻R1＝44 Ω，R2＝88 Ω，只闭合开关S1时，挂烫机的功率是 W。同时闭合开关S1、S2，挂烫机工作1 min消耗的总电能为 J。
1 100
9.9×104
16．如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。只闭合开关S3时，电流表的示数为0.2 A。
(1)求电源电压；
(2)S2断开，S1、S3闭合时求R1消耗的电功率；
(3)S3断开，S1、S2闭合时求电路的总电功率。
解：(1)只闭合开关S3时，R1和R2串联，电流表测串联电路电流，则电源电压：
U＝I(R1＋R2)
＝0.2 A×(10 Ω＋20 Ω)
＝6 V；
(2)开关S2断开，S1、S3闭合时，R2被短路，电路仅R1接入，由P＝UI＝U2,R得，R1消耗的电功率：
P＝＝＝3.6 W；
(3)开关S3断开，S1、S2闭合时，R1和R2并联，
通过R1的电流：I1＝＝＝0.6 A，
通过R2的电流：I2＝＝＝0.3 A，
由并联电路电流规律得，电路干路电流：
I总＝I1＋I2＝0.6 A＋0.3 A＝0.9 A，
电路的总功率：P＝UI总＝6 V×0.9 A＝5.4 W。
第2课时　额定功率与实际功率
十八
知识点1：额定电压与额定功率
1．两盏白炽灯，甲灯标有“ 110 V　40 W”，乙灯标有“220 V　25 W”。比较它们的亮度，下列说法正确的是( )
A．甲一定比乙亮 　
B．都正常工作时，甲比乙亮
C．乙一定比甲亮
D．都正常工作时，乙比甲亮
B
2．一只灯泡上标有“220 V　40 W”的字样，“220 V”表示 .
，“40 W”表示 。若它在家庭电路中正常工作10 min，电流做功 J。
灯泡的额定电压
为220 V
灯泡的额定功率为40 W
2.4×104
3．如表是某品牌电热水壶的铭牌，根据铭牌给出的信息。则：
(1)电热水壶正常工作时的电压为 V，
电功率为 W。
(2)电热水壶正常工作时的电流为 A。
(3)电热水壶正常工作时的电阻为 Ω。
(4)电热水壶正常工作30 min消耗的电能为 kW·h。
220
880
4
55
0.44
知识点2：实际电压与实际功率
4．把一个灯泡接在三节串联的干电池上，灯泡恰能正常发光。如果再串联一个相同规格的灯泡，则原灯泡亮度将( )
A．变亮
B．变暗
C．不变
D．烧坏
B
5．甲、乙两灯分别标有“10 V　5 W”“6 V　1.8 W”字样，串联在12 V的
电路中都能发光(不计灯丝电阻随温度变化)。则甲灯两端的实际电压是
V，实际功率为 W；乙灯两端的实际电压是 V，实际功率
是 W。
6
1.8
6
1.8
6．如图所示电路中，电源电压恒为6 V，灯泡上标有“6 V　3.6 W”的字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。
(1)求灯泡电阻；
(2)求电压表示数为2 V时灯泡的实际功率。
解：(1)由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10 Ω；
(2)当电压表示数为2 V时，灯泡两端的电压：
U′L＝U－U滑＝6 V－2 V＝4 V，
灯泡的实际功率：
P′L＝＝＝1.6 W。
知识点3：电功率的测量
7．(多选)测量电功率可以用专业的功率表，在非专业测量实验中，可以借助其他仪器间接测量出电功率。下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是( )
A．电压表和秒表
B．电流表和秒表
C．电能表和秒表
D．电压表和电流表
CD
8．小明家的电能表如图，他在测量家中某一用电器的实际功率，让该用电器单独工作15 min，观察到家中电能表的表盘转了120转，则在这段时间内，该用电器消耗的电能是 kW·h，该用电器的实际功率是 W。
0.2
800
9．【课标情境素材改编】有两只灯泡L1、L2，分别标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”的字样。两灯正常发光时，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )
A．L1两端的电压比L2两端的电压大
B．L1消耗的电能比L2消耗的电能快
C．L1消耗的电能比L2消耗的电能多
D．通过L1的电流比通过L2的电流小
B
10．将灯泡L1标有“6 V　6 W”和L2标有“12 V 6 W”(假设灯泡电阻保持不变)，连接在电压为6 V的电源上，闭合开关后两灯都能发光，下列说法正确的是( )
A．串联接入电路，L2能正常发光
B．串联接入电路，L1更亮
C．并联接入电路，L1能正常发光
D．并联接入电路，L2更亮
C
BD
11．(多选)标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变)，若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是( )
A．通过灯L1和L2的电流之比为1 ∶2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2 ∶1
C．灯L2比灯L1亮一些
D．能够正常发光的灯应是灯L1
【思路点拨】串联电路电流相同；根据额定功率计算两灯电阻，再结合串联分压规律分析电压比。正常发光条件：比较两灯的额定电流，串联时电流不能超过较小值，判断哪个灯能正常发光。亮度比较：实际功率决定亮度，串联时电阻大的灯实际功率更大。
12．如图电路中，电源电压3 V不变，灯L1标有“3 V　3 W”字样，灯L2标有“3 V　1.5 W”字样。若使L1、L2都正常发光，需闭合开关 。只闭合开关S3时， 较亮，电路消耗的总电功率为 W。(不考虑灯丝电阻的变化)
S1、S2
L2
1
13．如图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将灯泡与阻值为10 Ω的电阻R连入图乙电路，闭合开关S，灯泡的实际功率为1.8 W，则电源电压是 V，此时定值电阻R的电功率是 W。
9
0.9
14．如图所示，R为定值电阻，L为标有“6 V　3 W”的小灯泡，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9 A。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)定值电阻R的阻值以及它的电功率。
解：(1)灯泡正常工作时，灯泡两端的实际电压等于其额定电压，即UL＝U额＝6 V，
实际功率等于其额定功率，即PL＝P额＝3 W，
通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.5 A；
(2)根据并联电路的电流规律可知，通过R的电流：IR＝I－IL＝0.9 A－0.5 A＝0.4 A，
根据并联电路的电压规律可知，R两端的电压：
UR＝UL＝6 V，
R的阻值：R＝＝15 Ω，
R的功率：P′＝URIR＝6 V×0.4 A＝2.4 W。
15．(巴中中考)如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2 ∶3。下列说法正确的是( )
A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝1 ∶2
B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2＝2 ∶1
C．相同时间R1、R2消耗电功之比W1∶W2＝1 ∶2
D．R1、R2的电功率之比P1∶P2＝2 ∶1
C

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