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第2节 电功率
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电功率的概念 1
题型2 电功率的计算 3
题型3 额定电压 额定功率 7
【能力培优练】 11
【链接中考】 17
【重难题型讲解】
题型1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）；换算关系：1kW=103W；1W=1003mW。
（4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
2、电功电功率的比较
物理量 电功（W） 电功率（P）
定义 电流通过导体或用电器所做的功 1s内所消耗的电能
物理意义 描述电流做功的多少 描述消耗电能的快慢
实质 电能转化为其他形式能的过程中，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 电流通过导体或用电器时，每秒消耗电能的多少
计算公式 W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积决定的 P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积 决定
测里方法 用电能表直接测量 用伏安法间接测量，即测出用电器两端的电压及通过用电器的电流，然后利用公式P=UI求出电 功率
联系 利用公式 P=W/t 可得出 W=Pt
3、常见电功率的大小
（1）空调：约1000W。 （2）微波炉：约1000W。
（3）电炉：约1000W。 （4）电热水器：约1000W。
（5）吸尘器：约800W。 （6）电吹风机：约500W。
（7）电熨斗：约500W。 （8）洗衣：约500W。
（9）电视机：约40 w～200w。 （10）电子计算机：约200W。
（11）抽油烟机：约140W。 （12）电冰箱：约100W。
（13）电风扇：约100W。 （14）手电筒：约0.5W。
（15）计算器：约0.5mW。
★特别提醒 （1）直接判断法：熟记生活中常见的物理量，直接确定答案。
（2）单位换算法：把不熟悉的单位换算成熟悉的单位。
（3）比较法：将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比，从而得出结论。
（4）估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。
【探究归纳】电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位为瓦特（W），定义为单位时间内电流所做的功，公式为 P=W/t，也可由 P=UI 推导（电压与电流的乘积），反映用电器消耗电能的效率，如“220V 100W” 表示该用电器在额定电压下每秒做功100焦耳。
【典例1-1】利用所学的电学知识判断下列说法正确的是（　　）
A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电功率越大的用电器消耗的电能越多
C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．电能表是测量用电器电功率的仪表
【典例1-2】小明家的电能表铭牌上标有“”，将某用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表铝盘转动160转，该用电器的功率是 W。该用电器可能是 （“电水壶”“电视机”“日光灯”）。
跟踪训练1 对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　）
A．家里节能灯正常工作的电流约为2A
B．教室内的电脑工作时的功率约为800W
C．智能手机正常工作时电压约为37V
D．人体的安全电压是不高于36V
跟踪训练2 一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”试问这位记者出现的错误是混淆了 和 两个物理量。
( )（填写单位）。如果你是记者，正确的表达是：“这个厂节省的电力可以使 。
题型2 电功率的计算
1、电功率的计算
电功率的计算 定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）
计算式：P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率； 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）
导出式：、。适用于纯电阻电路
★特别提醒 （1）计算电功率首先考虑公式P=UI分析，如果不好使，可以考虑
①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为利便。
串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。
②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。
（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。
2、对电功率的理解与推论
对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系：由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化
可反映电功的效果：例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大
电功率的三个推论 对于纯电阻串联电路来说，P1：P2：…=R1：R2：…
对于纯电阻比例电路来说，
无论是串联电路还是并联电路，整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和， 即：
★特别提醒 （1）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。
（2）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【探究归纳】电功率的计算以定义式 P=W/t（电功与时间比值）为基础，结合欧姆定律可推导为 P=UI（电压与电流乘积）、P=I R 或 P=U /R（纯电阻电路适用），计算时需注意单位统一（功率 W、电压 V、电流 A、电阻Ω），并区分额定功率与实际功率，根据电路实际工作状态选择公式。
【典例2-1】小群家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的（　　）
A．电能表是测量电功的仪表
B．电路中每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000转
C．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW·h
D．若让一个标有“220V　1000W”电热水器正常工作10min，则该表转盘转了600转
【典例2-2】如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，电压表的示数变化了3V，则根据以上条件可知电源电压为 V，电功率变化量为 W。
【典例2-3】图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，、都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。
额定电压
额定功率 加热挡
保温挡
(1)的阻值是多少？
(2)孵化器在加热挡正常工作消耗电能是多少？若消耗电能由完全燃烧焦炭来提供，需焦炭多少？（焦炭热值是）
(3)芳芳同学算出水在这段时间吸收热量，则孵化器对水加热的效率是多少？
跟踪训练1 如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表的量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围5Ω~10Ω
B．电流表的示数变化范围0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围0~3V
D．电路总功率的变化范围1.35~2.7W
跟踪训练2 如图所示分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，若当地电价为每度电0.5元，小明家上月应交电费为 元。若只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为 W。小明家用电器的总功率不应超过 W。
跟踪训练3 如图所示，灯泡L上面标有“6V 3W”的字样，R0的阻值为10Ω，R的最大阻值为40Ω，不考虑小灯泡阻值随温度的变化，求：
(1)小灯泡的电阻是多大；
(2)当S、S1闭合、S2断开，R的滑片P移到最右端，此时小灯泡刚好正常发光，求电源电压；
(3)当S1断开、S、S2闭合，求电路最小的电功率为多少。
题型3 额定电压 额定功率
1、额定电压和额定电功率的相关物理量
额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示
额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示
额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示
实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示
实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示，决定灯泡亮度的是实际功率
2、额定功率P额与实际功率P实的区别与联系
额定功率 实际功率
区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率
是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同
联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实3、额定功率与实际功率的计算
（1）纯电阻用电器，额定功率，用电器的实际功率。
（2）当用电器阻值不变时，由可推出。
（3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。
★特别提醒 （1）用电器只有在额定电压下才能正常工作。 （2）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变。 （3）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。
【归纳总结】额定电压是用电器正常工作时的标准电压（单位 V），额定功率是其在额定电压下的功率（单位 W），二者标注于用电器铭牌（如 “220V 40W”），反映设计工作状态；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，否则需通过 P=U /R 等公式计算实际功率，是用电器重要参数。
【典例3-1】小灯泡和的额定电压相同，闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（　　）
A．的额定功率比的额定功率大
B．两端电压比两端电压小
C．的电阻比的电阻大
D．的电流比通过的电流大
【典例3-2】如图所示是小明家的电能表，从表中数据可知小明家同时接入用电器的功率不能超过 W，某次小明单独将一个额定功率为1000W的电吹风机接入电路中工作10min，电能表表盘指针转动了400r，由此可知电吹风机当时的实际功率 （选填“小于”、“大于”或“等于”）额定功率。
【典例3-3】如图所示的电路，电阻R为。当开关S断开时，电流表的示数为2A；当开关S闭合时，电流表的示数为3A，此时小灯泡L正常发光。求
(1)电源电压；
(2)小灯泡L的额定功率；
(3)求开关S闭合时，电路总功率。
跟踪训练1 如图所示，将一个标有“6V；1.5W”的小灯泡L1和另一个小灯泡L2串联后，接在电压为16V的电源上，两盏灯都能正常发光，则灯泡L2的额定电压和额定功率分别是（　　）

A．6V　1.5W B．10V　2.5W
C．6V　2.5W D．10V　1.5W
跟踪训练2 如图所示的电路，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，灯泡L的额定电流为0.3A，滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样。在保证元件安全和灯消耗的实际功率不超过额定功率的前提下，电路允许通过的最大电流是 A；滑动滑片，灯泡L的功率变化范围为0.36W~0.81W，则电源电压为 V（忽略灯泡电阻随温度变化）。
跟踪训练3 如图所示的电路中，电源电压，灯泡L上标有“，”字样，R为定值电阻。闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光。求：
(1)灯泡L的额定功率；
(2)R的电阻值；
(3)内整个电路消耗的电能。
【能力培优练】
1．下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为2A
B．一台空调的额定功率约为100W
C．对人体来说，安全电压为220V
D．一节干电池的电压为1.5V
2．将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的额定功率将变小
B．小灯泡的额定电流将变小
C．小灯泡的额定电压将变小
D．小灯泡的额定功率不变
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从中点向最右端移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．滑动变阻器R2消耗的功率增大
B．电阻R1消耗的功率增大
C．电压表V与电流表A的示数之比不变
D．电压表V与电流表A的示数之比变大
4．图甲是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表，当体检者站在台面上时，其中一个电表自动显示身高的大小，另一个电表自动显示体重的大小。压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，滑片P随身高增高而上滑，下列正确的是（　　）
A．体重越大，显示体重的电表示数越小
B．体重越大，消耗的功率越大
C．身高越高，通过电流越大
D．若只是身高改变，电路总功率大小不变
5．如图所示的电路中，电源电压不变。当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，断开，和消耗的功率；当甲、乙两表均为电压表时，开关和S都闭合，两电压表示数，消耗的功率，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．图甲是灯泡L的I﹣U图像，灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路，已知电阻R0的阻值为5Ω，电流表量程为0~0.6A，电源电压可调。闭合开关，在电路安全工作的前提下，下列判断正确的是（　　）
A．电路最大总功率小于1W
B．灯泡与定值电阻功率之比最小为2∶3
C．电源电压可能在1.8V至2.5V之间
D．随着电压变大，灯泡与定值电阻电流之比逐渐变大
7．图中甲、乙分别是某家庭11月初和12月初电能表的示数，则下列说法正确的是（　　）
A．电能表是计量电功率的仪表
B．该家庭在这一个月的时间内总共用电
C．该电能表允许接入电路的最大功率为2200W
D．电能表转盘转动1200圈，这个家庭消耗的电能
8．为防止游客过多对栈道造成损伤，小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V，定值电阻R1的阻值为150Ω，压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时，都可以触发串联在电路中的报警器（电阻可忽略不计，图中未画出）发出警报。下列分析正确的是（　）
A．当压力增大时，R2的阻值也增大
B．当压力减小时，电流表示数增大
C．栈道站20个中学生时，一定不会发出警报
D．当压力增大时，电路消耗的总功率增大
9．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最上端a滑动到最下端b的过程中，整个电路安全工作，电流表示数与两电压表示数关系图像如图乙所示。下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为18V B．定值电阻的阻值6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为16Ω D．灯的额定功率为9W
10．为了保护学生的视力，学校将教室里的日光灯更换成LED护眼灯。LED灯主要是用 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电流会 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），电路的总功率会 。
11．小慧利用十一假期外出期间测量家中路由器的电功率，她关闭家里的其它用电器，10月1日上午10点出发时电能表数据为，10月6日上午10点回来电能表数据为，则路由器这段时间消耗的电能为 J，路由器的电功率为 W。若一台这样的路由器且全天开机，每度电0.6元计算，则小慧家每月（30天） 元。
12．图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。灯L正常发光时的电阻 ；电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率 。
13．某同学设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中R1=5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，则当被测身高增加时，电压表的示数 （选填“变大”“变小”“不变”）；当变阻器R2接入电路的阻值是4Ω时，R1消耗的功率为 W。
14．为了保护同学们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，教室内的各盏护眼灯的连接方式是 ，LED灯具有节能、环保等特点，“220V；10W”的LED灯和“220V；100W”的白炽灯正常发光时的亮度相当。当它们正常发光且使用相同的时间，LED灯与白炽灯相比，可以节约 的电能。
15．如图甲所示是电阻R和灯泡L的两端电压随电流变化的U-I图像，现将电阻R与灯泡L按照如图乙所示的方式连接，则当通过灯泡的电流为0.4A时，此时电路中的总功率为 W。
16．LED灯发光颜色与其两端的电压之间的关系如下表所示。如图所示，小阳把一个的电阻和这个LED灯串联后接在学生电源上、当学生电源的电压调到9V时，闭合开关后LED灯恰好发出了蓝光。问：
灯两端电压V 2 2.4 3
发光的颜色 红 绿 蓝
(1)LED灯发出蓝光时，通过LED灯的电流是多大？
(2)LED灯发出蓝光时它的电功率是多大？
(3)当调节学生电源的电压到某一数值时LED灯恰好发出了红光，这时灵敏电流表A的示数为0.01安，那么这时学生电源的电压是多大？电路消耗的总功率是多大？
17．随着冬季的到来，柱式水循环电暖器凭借稳定的供热效果和环保的设计理念，受到越来越多用户的青睐。小意家为了冬季房间采暖，如图甲所示。电暖器底部加热器的简化电路如图乙，其中R1和R2是电热丝，部分参数如表。小意将电暖器灌满水进行首次试用，用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃当温度高于设置温度时电暖器自动转入保温工作状态。
注水电热取暖器相关参数表
暖气型号 QN50系列
额定电压 220V
加热功率 2.1kW
保温功率 1.0kW
规格 12柱
尺寸/cm 120×55×6.5
盛水量/L 4.5
(1)电暖器通电，底部加热器是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能的。电暖器还附有空气加湿器的功能，若向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息，这是 现象；
(2)电暖器底部加热器的加热效率为多少？
(3)电热丝R1和R2的阻值分别为多少Ω？
18．如图甲所示，电源电压18V不变，灯泡L规格为“15V 45W”，电流表量程为“0~0.6A“和“0~3A”，电压表的量程为“0~3V“和“0~15V”，滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)只闭合开关S1，电流表选取合适量程，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，当移动滑动变阻器滑片P，求流过电流表的最小电流；
(3)将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器）电流表指针指到满偏刻度的位置，两表示数的I-U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？
【链接中考】
1．（2025·天津·中考真题）将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光
C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光
2．（2025·山西·中考真题）在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，为定值电阻，为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关，水箱中水位上升时，连杆带动滑片向上移动，下列分析正确的是（ ）
A．接入电路的电阻变大 B．通过的电流变小
C．电压表的示数变小 D．电阻的功率变大
3．（2025·陕西·中考真题）小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10，电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的量程为0~3V
B．当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C．当磁体到霍尔元件的距离为1时，电流表示数为0.2A
D．当磁体到霍尔元件的距离为0.25时，定值电阻的功率为0.9W
4．（2025·四川凉山·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定，电压表量程为0～15V，定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，电压表示数为3V，电阻R1的电功率为P1；当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8，则电源电压为 V，电路最小电功率为 W。
5．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，电路总功率为P1；当a、b两电表互换位置后，再闭合开关S，电路总功率为P2。已知：U=6V，R1=20Ω，R2∶R3=1∶3，P1∶P2=4∶3，则R2的阻值为 Ω；若现将电源与b处电流表位置互换，其他均不变，再闭合开关S，电路总功率为 W。
6．（2025·山西·中考真题）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内；
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流；
(3)求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。
7．（2025·安徽·中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，、均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的示数为，电流表的示数为。
(1)求电阻两端的电压；
(2)求电阻的阻值；
(3)闭合开关、，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，求滑动变阻器消耗的电功率。第2节 电功率
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电功率的概念 1
题型2 电功率的计算 4
题型3 额定电压 额定功率 10
【能力培优练】 16
【链接中考】 30
【重难题型讲解】
题型1 电功率的概念
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）；换算关系：1kW=103W；1W=1003mW。
（4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
2、电功电功率的比较
物理量 电功（W） 电功率（P）
定义 电流通过导体或用电器所做的功 1s内所消耗的电能
物理意义 描述电流做功的多少 描述消耗电能的快慢
实质 电能转化为其他形式能的过程中，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 电流通过导体或用电器时，每秒消耗电能的多少
计算公式 W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积决定的 P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积 决定
测里方法 用电能表直接测量 用伏安法间接测量，即测出用电器两端的电压及通过用电器的电流，然后利用公式P=UI求出电 功率
联系 利用公式 P=W/t 可得出 W=Pt
3、常见电功率的大小
（1）空调：约1000W。 （2）微波炉：约1000W。
（3）电炉：约1000W。 （4）电热水器：约1000W。
（5）吸尘器：约800W。 （6）电吹风机：约500W。
（7）电熨斗：约500W。 （8）洗衣：约500W。
（9）电视机：约40 w～200w。 （10）电子计算机：约200W。
（11）抽油烟机：约140W。 （12）电冰箱：约100W。
（13）电风扇：约100W。 （14）手电筒：约0.5W。
（15）计算器：约0.5mW。
★特别提醒 （1）直接判断法：熟记生活中常见的物理量，直接确定答案。
（2）单位换算法：把不熟悉的单位换算成熟悉的单位。
（3）比较法：将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比，从而得出结论。
（4）估算法：结果不是精确值而是一个大概的范围，可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测。
【探究归纳】电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位为瓦特（W），定义为单位时间内电流所做的功，公式为 P=W/t，也可由 P=UI 推导（电压与电流的乘积），反映用电器消耗电能的效率，如“220V 100W” 表示该用电器在额定电压下每秒做功100焦耳。
【典例1-1】利用所学的电学知识判断下列说法正确的是（　　）
A．电流做功越多，消耗的电能就越多 B．电功率越大的用电器消耗的电能越多
C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．电能表是测量用电器电功率的仪表
【答案】A
【详解】A．电功是描述电流做功多少的物理，电流做功越多，电能转化为其他形式能就越多，消耗的电能就越多，故A正确；
B．根据可知，电能的多少与电功率和通电时间有关，没有说明通电时间的情况下，电功率大，用电器消耗的电能不一定越多，故B错误；
C．千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位，故C错误；
D．电能表是测量用电器消耗多少电能（或电功）的仪表，故D错误。
故选A。
【典例1-2】小明家的电能表铭牌上标有“”，将某用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表铝盘转动160转，该用电器的功率是 W。该用电器可能是 （“电水壶”“电视机”“日光灯”）。
【答案】 150 电视机
【详解】[1]表示每消耗的电能，电能表的转盘转3200转，所以，电能表转盘转动了160转，该用电器消耗的电能
因该用电器正常工作，则用电器的功率
[2]因为电水壶的功率在800W左右，电视机的功率在150W左右，日光灯的功率在40W左右，所以，这个用电器可能是电视机。
跟踪训练1 对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一、下面是小明同学对自己身边相关物理量的估测，合理的是（　　）
A．家里节能灯正常工作的电流约为2A
B．教室内的电脑工作时的功率约为800W
C．智能手机正常工作时电压约为37V
D．人体的安全电压是不高于36V
【答案】D
【详解】A.家庭电路电压，节能灯功率一般在10～20W左右，根据，若节能灯功率，则，远小于2A，故A 错误；
B.教室内的电脑功率一般在200～300W左右，800W对于教室内电脑功率过大，故B 错误；
C.智能手机正常工作时电压一般为3.7V～4.2V左右，远小于37V，故C 错误；
D.经验证明，不高于 36V的电压对人体是安全的，所以人体的安全电压是不高于 36V，故D 正确。
跟踪训练2 一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”试问这位记者出现的错误是混淆了 和 两个物理量。
( )（填写单位）。如果你是记者，正确的表达是：“这个厂节省的电力可以使 。
【答案】 电功 电功率 h 10000个0.5kW的电吹风工作1h
【详解】[1][2]是电功的单位，而W是功率的单位，两个单位对应的是两个不同的物理量，不能进行相加减。
[3]依题意得
[4]由上面的等式得：这个厂节省的电力等于10000个0.5kW的电吹风工作1h的电力，则这个厂节省的电力可以使10000个0.5kW的电吹风工作1h。
题型2 电功率的计算
1、电功率的计算
电功率的计算 定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）
计算式：P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率； 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）
导出式：、。适用于纯电阻电路
★特别提醒 （1）计算电功率首先考虑公式P=UI分析，如果不好使，可以考虑
①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为利便。
串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。
②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。
（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。
2、对电功率的理解与推论
对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系：由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化
可反映电功的效果：例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大
电功率的三个推论 对于纯电阻串联电路来说，P1：P2：…=R1：R2：…
对于纯电阻比例电路来说，
无论是串联电路还是并联电路，整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和， 即：
★特别提醒 （1）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。
（2）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
【探究归纳】电功率的计算以定义式 P=W/t（电功与时间比值）为基础，结合欧姆定律可推导为 P=UI（电压与电流乘积）、P=I R 或 P=U /R（纯电阻电路适用），计算时需注意单位统一（功率 W、电压 V、电流 A、电阻Ω），并区分额定功率与实际功率，根据电路实际工作状态选择公式。
【典例2-1】小群家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的（　　）
A．电能表是测量电功的仪表
B．电路中每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000转
C．他家在这段时间内消耗的电能为90.3kW·h
D．若让一个标有“220V　1000W”电热水器正常工作10min，则该表转盘转了600转
【答案】D
【详解】A．电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表，故A正确，不符合题意；
B．3000r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能（即1度电），电能表的转盘转过3000r，故B正确，不符合题意；
C．电能表的最后一位是小数，则他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h
故C正确，不符合题意；
D．电热水器正常工作10min消耗的电能
电能表的转盘转过的圈数
故D错误，符合题意。
故选D。
【典例2-2】如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，电压表的示数变化了3V，则根据以上条件可知电源电压为 V，电功率变化量为 W。
【答案】 6 0.9
【详解】[1]由电路图可知，R1与RP串联，电压表测RP两端的电压，电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片从某一端点移动到另一端点的过程中，电流表的示数相应由0.1A变为0.2A，电压表的示数变化了3V，根据欧姆定律和串联电路的特点知，电源电压
解得U＝6V，R1＝30Ω
[2]由可得，R1消耗的电功率在该过程中的变化量
【典例2-3】图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，、都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。
额定电压
额定功率 加热挡
保温挡
(1)的阻值是多少？
(2)孵化器在加热挡正常工作消耗电能是多少？若消耗电能由完全燃烧焦炭来提供，需焦炭多少？（焦炭热值是）
(3)芳芳同学算出水在这段时间吸收热量，则孵化器对水加热的效率是多少？
【答案】(1)2200Ω (2)，8×103kg (3)90%
【详解】（1）由图乙可知，两开关均闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热挡；只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温挡；则通过的电流
的阻值
（2）孵化器正常工作消耗的电能
需要焦炭的质量
（3）孵化器对水加热的效率
跟踪训练1 如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表的量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围5Ω~10Ω
B．电流表的示数变化范围0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围0~3V
D．电路总功率的变化范围1.35~2.7W
【答案】B
【详解】由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流。
AB．由得，灯泡的额定电流为
电流表的量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，则电路的最大电流为0.5A。电路电流最大时，电路电阻最小，变阻器接入电路中电阻最小，由欧姆定律得，此时电路电阻为
灯泡的电阻为
变阻器接入电路中的最小电阻为
电压表量程为“0~3V”，当电压表示数最大为3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡的电压为
串联电路电流处处相等，电路最小电流为
由欧姆定律得，变阻器接入电路中的最大电阻为
滑动变阻器连入电路的阻值变化范围4~10Ω；电路的电流范围为0.3~0.5A，则电流表的示数变化范围为0.3~0.5A，故A错误，B正确；
C．变阻器接入电路中电阻最小时，电压表示数最小，由欧姆定律得，电压表的最小示数为
电压表的示数变化范围2~3V，故C错误；
D．电路最小功率为
电路最大功率为
电路总功率的变化范围1.35~2.25W，故D错误。
故选B。
跟踪训练2 如图所示分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，若当地电价为每度电0.5元，小明家上月应交电费为 元。若只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为 W。小明家用电器的总功率不应超过 W。
【答案】 45.5 600 4400
【详解】[1]如图所示，电能表最后一位为小数，小明家上月应交电费为
[2]指示灯闪烁32次消耗的电能为
此时电饭锅的功率为
[3]如图所示，电能表允许的最大电流为20A，小明家用电器的总功率最大为
跟踪训练3 如图所示，灯泡L上面标有“6V 3W”的字样，R0的阻值为10Ω，R的最大阻值为40Ω，不考虑小灯泡阻值随温度的变化，求：
(1)小灯泡的电阻是多大；
(2)当S、S1闭合、S2断开，R的滑片P移到最右端，此时小灯泡刚好正常发光，求电源电压；
(3)当S1断开、S、S2闭合，求电路最小的电功率为多少。
【答案】(1)12Ω (2)26V (3)13.52W
【详解】（1）小灯的电阻为
（2）此时小灯与变阻器串联，小灯正常发光，电源电压为
（3）此时，当变阻器连入电路最大时，电路总功率最小，总电阻为
最小电功率为
题型3 额定电压 额定功率
1、额定电压和额定电功率的相关物理量
额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示
额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示
额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示
实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示
实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示，决定灯泡亮度的是实际功率
2、额定功率P额与实际功率P实的区别与联系
额定功率 实际功率
区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率
是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同
联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实3、额定功率与实际功率的计算
（1）纯电阻用电器，额定功率，用电器的实际功率。
（2）当用电器阻值不变时，由可推出。
（3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。
★特别提醒 （1）用电器只有在额定电压下才能正常工作。 （2）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变。 （3）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。
【归纳总结】额定电压是用电器正常工作时的标准电压（单位 V），额定功率是其在额定电压下的功率（单位 W），二者标注于用电器铭牌（如 “220V 40W”），反映设计工作状态；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，否则需通过 P=U /R 等公式计算实际功率，是用电器重要参数。
【典例3-1】小灯泡和的额定电压相同，闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（　　）
A．的额定功率比的额定功率大
B．两端电压比两端电压小
C．的电阻比的电阻大
D．的电流比通过的电流大
【答案】C
【详解】AC．开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，小灯泡L1、L2的额定电压相同，由可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误，C正确；
BD．由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，由U=IR可知L1两端电压比L2两端电压大，故BD错误。
故选C。
【典例3-2】如图所示是小明家的电能表，从表中数据可知小明家同时接入用电器的功率不能超过 W，某次小明单独将一个额定功率为1000W的电吹风机接入电路中工作10min，电能表表盘指针转动了400r，由此可知电吹风机当时的实际功率 （选填“小于”、“大于”或“等于”）额定功率。
【答案】 4400 等于
【详解】[1]从表中数据可知小明家同时接入用电器的功率不能超过
[2]由得，额定功率为1000W的电吹风机接入电路中工作10min，电吹风正常工作时，消耗的电能为
电能表表盘指针转动了400r，电吹风机实际消耗的电能为
由此可知电吹风机当时的实际功率等于额定功率。
【典例3-3】如图所示的电路，电阻R为。当开关S断开时，电流表的示数为2A；当开关S闭合时，电流表的示数为3A，此时小灯泡L正常发光。求
(1)电源电压；
(2)小灯泡L的额定功率；
(3)求开关S闭合时，电路总功率。
【答案】(1)10V
(2)10W
(3)30W
【详解】（1）当开关S断开时，电路为R的简单电路，电流表测通过R的电流，由知道，电源的电压
（2）当开关S闭合时，灯泡L与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，开关闭合前后通过R的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡L的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，灯泡的额定功率
（3）开关闭合时电路中的总功率
跟踪训练1 如图所示，将一个标有“6V；1.5W”的小灯泡L1和另一个小灯泡L2串联后，接在电压为16V的电源上，两盏灯都能正常发光，则灯泡L2的额定电压和额定功率分别是（　　）

A．6V　1.5W B．10V　2.5W
C．6V　2.5W D．10V　1.5W
【答案】B
【详解】灯泡L1正常发光时的电压U1=6V，功率P1=1.5W，串联电路中各处的电流相等，且此时两灯泡均正常发光，根据P=UI可得，电路中的电流即L2的额定电流
串联电路中总电压等于各分电压之和，灯泡L2的额定电压
U2=U-U1=16V-6V=10V
灯泡L2的额定功率
P2=U2I2=10V×0.25A=2.5W
故选B。
跟踪训练2 如图所示的电路，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，灯泡L的额定电流为0.3A，滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样。在保证元件安全和灯消耗的实际功率不超过额定功率的前提下，电路允许通过的最大电流是 A；滑动滑片，灯泡L的功率变化范围为0.36W~0.81W，则电源电压为 V（忽略灯泡电阻随温度变化）。
【答案】 0.3 4.8
【详解】[1]由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，选用小量程。灯泡L的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以在保证元件安全和灯消耗的实际功率不超过额定功率的前提下，电路允许通过的最大电流为0.3A。
[2]由题意知，灯泡的额定功率为0.81W，此时电路的电流为0.3A。灯泡的电阻
灯泡的最小实际功率为0.36A，忽略灯泡电阻随温度变化时，此时变阻器接入电路的阻值最大，分去的电压最大为3V。灯泡两端的电压
所以电源电压
U=U滑+U2=3V+1.8V=4.8V
跟踪训练3 如图所示的电路中，电源电压，灯泡L上标有“，”字样，R为定值电阻。闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光。求：
(1)灯泡L的额定功率；
(2)R的电阻值；
(3)内整个电路消耗的电能。
【答案】(1)2W (2) (3)900J
【详解】（1）灯泡L的额定功率为
（2）闭合开关S时，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流，灯泡L恰好正常发光，两端的电压为
UL=10V
电路中的电流为
I=IL=0.2A
根据串联电路电压规律可知，电阻R两端的电压为
UR=U-UL=15V-10V=5V
定值电阻R的阻值为
（3）5min内整个电路消耗的电能为
【能力培优练】
1．下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为2A
B．一台空调的额定功率约为100W
C．对人体来说，安全电压为220V
D．一节干电池的电压为1.5V
【答案】D
【详解】A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为0.2A，故A不符合题意；
B．一台空调的额定功率约为1000W，故B不符合题意；
C．对人体来说，安全电压为不高于36V，故C不符合题意；
D．不同电源提供的电压不同，一节干电池的电压是1.5V，故D符合题意。
故选D。
2．将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的额定功率将变小
B．小灯泡的额定电流将变小
C．小灯泡的额定电压将变小
D．小灯泡的额定功率不变
【答案】D
【详解】用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下工作的电流为额定电流，标有“2.5V，0.3A”的小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A；用电器的额定电压、额定电流和额定功率是唯一的，不会发生变化，将小灯泡接在2V的电源两端，则小灯泡实际电压为2V，小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率都不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从中点向最右端移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．滑动变阻器R2消耗的功率增大
B．电阻R1消耗的功率增大
C．电压表V与电流表A的示数之比不变
D．电压表V与电流表A的示数之比变大
【答案】D
【详解】A．闭合开关S后，R1与R2并联，电源电压不变，将滑动变阻器R2的滑片P从中点向最右端移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，滑动变阻器两端的电压不变，由可知，滑动变阻器R2消耗的功率减小，故A错误；
B．R1与R2并联，并联电路各个支路互不影响，将滑动变阻器R2的滑片P从中点向最右端移动的过程中，电阻R1消耗的功率不变，故B错误；
CD．由图可知，闭合开关S后，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流，电压表V与电流表A的示数之比是滑动变阻器连入电路的阻值，将滑动变阻器R2的滑片P从中点向最右端移动的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变大，电压表V与电流表A的示数之比变大，故D正确，C错误。
故选D。
4．图甲是身高、体重测量仪，电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表，当体检者站在台面上时，其中一个电表自动显示身高的大小，另一个电表自动显示体重的大小。压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，滑片P随身高增高而上滑，下列正确的是（　　）
A．体重越大，显示体重的电表示数越小
B．体重越大，消耗的功率越大
C．身高越高，通过电流越大
D．若只是身高改变，电路总功率大小不变
【答案】D
【详解】由电路图知，开关闭合，两个电阻并联接入电路，电流表测通过压敏电阻R的电流，电压表测变阻器滑片以下部分电阻的电压。
A．体重越大，压敏电阻R受到的压力就越大，其阻值随着减小，据欧姆定律知，通过R的电流增大，电流表示数增大，故A错误；
B．体重越大，对压敏电阻的压力越大，但对R0支路没有影响，两端的电压及通过的电流不变，据P=UI知，R0消耗的功率不变，故B错误；
C．身高越高，滑片P向上移动的距离越大，电压表并联部分电阻越大，但R0接入电路的总电阻不变，通过R0的电流不变，故C错误；
D．只是身高改变，两个支路的电阻都保持不变，电路的总电流也不改变，而电源电压保持不变，据P=UI知，电路的总功率大小不变，故D正确。
故选D。
5．如图所示的电路中，电源电压不变。当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，断开，和消耗的功率；当甲、乙两表均为电压表时，开关和S都闭合，两电压表示数，消耗的功率，则（　　）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】A
【详解】当甲、乙两表均为电流表时，S闭合，S1断开，R1和R2并联，R1和R2的电压相等；R1和R2消耗的功率
由得
当甲、乙两表均为电压表时，开关S1和S都闭合，R1和R2串联，则R1和R2电流相等，甲电压表测量电源电压，乙电压表测量R2的电压，由欧姆定律得
由得，R1、R2消耗的功率
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．图甲是灯泡L的I﹣U图像，灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路，已知电阻R0的阻值为5Ω，电流表量程为0~0.6A，电源电压可调。闭合开关，在电路安全工作的前提下，下列判断正确的是（　　）
A．电路最大总功率小于1W
B．灯泡与定值电阻功率之比最小为2∶3
C．电源电压可能在1.8V至2.5V之间
D．随着电压变大，灯泡与定值电阻电流之比逐渐变大
【答案】B
【详解】由图乙可知，闭合开关后，电阻R0与灯泡L并联，电流表测干路电流；电阻R0的阻值为5Ω，当R0的电压为1.8V时，通过它的电流
且通过R0的电流与它两端的电压成正比，据此在图甲中画出其I﹣U图像。如下图所示：
AC．电阻R0与灯泡L并联，灯泡的额定电压为2.5V，则为了保证小灯泡的安全，灯泡的电压最大为2.5V，由并联电路的电压特点可知电源电压（电阻R0两端的电压）最大为2.5V，由图像可知此时通过灯泡的电流为0.26A，根据欧姆定律可知此时通过R0的电流
此时干路电流为
所以电源电压不能调到2.5V；由图像可知，当电阻R0与灯泡L的电压都为1.8V时，通过灯泡的电流为0.24A，通过R0的电流
此时干路电流最大为
所以电源可调的最大电压为1.8V，即电源电压不能超过1.8V， 则电路的最大总功率为
故AC错误；
B．并联电路中各支路两端的电压相等，由图像可知，当电源电压U＞1V时，IL＜I0
根据P＝UI可知PL＜P0
且灯泡的电流增大得越来越慢，而通过电阻R0的电流均匀增大，则灯泡的电功率增大得越来越慢，而电阻R0的电功率均匀增大，所以逐渐减小；由前面解答可知电源电压最大为1.8V，则此时灯泡与定值电阻的电功率之比最小，最小为
故B正确；
D．由图像可知，当电源电压U＜1V时，IL＞I0
但通过灯泡的电流先增大得快后增大得慢，则灯泡与定值电阻的电流之比先增大后减小；当电源电压U＝1V时，IL＝I0
此时减小为1；当电源电压U＞1V时，IL＜I0，此时小于1，所以，随着电压变大，灯泡与定值电阻的电流之比先增大后减小，故D错误。
故选B。
7．图中甲、乙分别是某家庭11月初和12月初电能表的示数，则下列说法正确的是（　　）
A．电能表是计量电功率的仪表
B．该家庭在这一个月的时间内总共用电
C．该电能表允许接入电路的最大功率为2200W
D．电能表转盘转动1200圈，这个家庭消耗的电能
【答案】D
【详解】A．电能表是测量消耗电能或电功的仪表，故A错误；
B．由图可知11月初电能表的示数W1=1042.8kW·h，12月初电能表的示数W2=1242.8kW·h，则该家庭在这段时间内总共用电
故B错误；
C．电能表上“220V 10（40A）”表示该电能表在220V的电路中使用，标定电流为10A，最大电流不允许超过40A，该电能表允许接入电路的最大功率为
故C错误；
D．表盘上标有“1200 r/ ( kW h ) ”，表示每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动1200转，故D正确。
故选D。
8．为防止游客过多对栈道造成损伤，小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V，定值电阻R1的阻值为150Ω，压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时，都可以触发串联在电路中的报警器（电阻可忽略不计，图中未画出）发出警报。下列分析正确的是（　）
A．当压力增大时，R2的阻值也增大
B．当压力减小时，电流表示数增大
C．栈道站20个中学生时，一定不会发出警报
D．当压力增大时，电路消耗的总功率增大
【答案】D
【详解】A．由图乙可知，当压力增大时，压力敏感电阻R2的阻值减小，故A错误；
B．当压力减小时，压力敏感电阻R2的阻值增大，电路中电流变小，即电流表示数减小，故B错误；
C．一个中学生的体重约为500N，则栈道站20个中学生时，对压力敏感电阻的压力为
由图乙可知，此时压力敏感电阻的阻值为50Ω，此时电路中的电流为
此时电路中电流达到0.3A，可以触发串联在电路中的报警器，故C错误；
D．当压力增大时，压力敏感电阻R2的阻值减小，电路中电流变大，由可P=UI知，电路消耗的总功率增大，故D正确。
故选D。
9．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最上端a滑动到最下端b的过程中，整个电路安全工作，电流表示数与两电压表示数关系图像如图乙所示。下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为18V B．定值电阻的阻值6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为16Ω D．灯的额定功率为9W
【答案】B
【详解】A．由图甲得，滑动变阻器、灯泡、定值电阻R0串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡、定值电阻R0的总电压，电压表V2测量灯泡的电压，由测量电路电压特点得，电压表V1的示数总是大于电压表V2的示数；当变阻器的滑片在b端时，变阻器接入电路中电阻为0，电路中电阻最小，电路电流最大，由图乙得，此时电路电流为1.0A；此时电压表V1的示数等于电源电压，由图乙得，此时电压表V1的示数为12V，即电源电压为12V，故A错误；
B．当电路电流为0.5A时，定值电阻R0的电压为
由欧姆定律得，定值电阻的阻值
故B正确；
C．当变阻器接入电路中电阻最大时，电路电流最小，由欧姆定律得，电路的最小电流为0.5A，此时电压表V1的示数为5V，此时变阻器的电压为
由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值为
故C错误；
D．当灯正常发光时，电路电流最大为1.0A，灯的额定功率为
故D错误。
故选B。
10．为了保护学生的视力，学校将教室里的日光灯更换成LED护眼灯。LED灯主要是用 （选填“超导”或“半导体”）材料制成的。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电流会 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），电路的总功率会 。
【答案】 半导体 增大 增大
【详解】[1]LED灯是利用发光二极管作为光源的灯具，是用半导体材料制成的。
[2]教室里的护眼灯和多媒体设备是并联的，根据并联电路的电流特点可知，打开护眼灯之后，又打开了教室中的多媒体设备，则此时教室电路中的总电流会增大。
[3]由公式可知，在电压一定的情况下，电流增大，功率增大。
11．小慧利用十一假期外出期间测量家中路由器的电功率，她关闭家里的其它用电器，10月1日上午10点出发时电能表数据为，10月6日上午10点回来电能表数据为，则路由器这段时间消耗的电能为 J，路由器的电功率为 W。若一台这样的路由器且全天开机，每度电0.6元计算，则小慧家每月（30天） 元。
【答案】 4.32×106 10 4.32
【详解】[1]根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为W＝2305.4kW·h﹣2304.2kW·h＝1.2kW·h＝4.32×106J
[2]路由器待机时间为t＝24h×5＝120h
路由器的待机功率
[3]每月（30天）小慧家路由器待机消耗的总电能为W总＝Pt′＝0.01kW×24h×30＝7.2kW·h
应交电费为0.6元/kW·h×7.2kW·h＝4.32元
12．图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。灯L正常发光时的电阻 ；电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率 。
【答案】 12.5Ω 0.18W
【详解】[1]灯L正常发光时的电阻为
[2]电源电压降为2.7V后，滑动变阻器接入电阻的阻值达到最大为10Ω时，电路中的总电阻最大，电流最小，此时灯L的实际功率最小。电路中的最小电流为
灯L的实际最小功率为
13．某同学设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中R1=5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，则当被测身高增加时，电压表的示数 （选填“变大”“变小”“不变”）；当变阻器R2接入电路的阻值是4Ω时，R1消耗的功率为 W。
【答案】 变大 1.25
【详解】[1]分析电路可知，、串联，电压表测电压，电流表测电路电流。当被测身高增加时，滑片上移，接入电路中的电阻变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大。
[2]当变阻器R2接入电路的阻值是4Ω时，电路中电流为
则R1消耗的功率为
14．为了保护同学们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，教室内的各盏护眼灯的连接方式是 ，LED灯具有节能、环保等特点，“220V；10W”的LED灯和“220V；100W”的白炽灯正常发光时的亮度相当。当它们正常发光且使用相同的时间，LED灯与白炽灯相比，可以节约 的电能。
【答案】 并联 90
【详解】[1]教室内的护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]设工作时间为t，LED灯消耗的电能为，白炽灯消耗的电能为，则LED灯与白炽灯相比，可以节约的电能占比为
15．如图甲所示是电阻R和灯泡L的两端电压随电流变化的U-I图像，现将电阻R与灯泡L按照如图乙所示的方式连接，则当通过灯泡的电流为0.4A时，此时电路中的总功率为 W。
【答案】1.2
【详解】由图乙可知，灯泡L与定值电阻R串联，由串联电路中的电流规律可得通过两个元件的电流都为0.4A， 由图甲可知灯泡两端的电压UL=1V，电阻R两端的电压UR=2V， 由串联电路电压规律可得，电源电压U=UL+UR=1V+2V=3V
根据可知，此时电路中的总功率P=UI=3V×0.4A=1.2W
16．LED灯发光颜色与其两端的电压之间的关系如下表所示。如图所示，小阳把一个的电阻和这个LED灯串联后接在学生电源上、当学生电源的电压调到9V时，闭合开关后LED灯恰好发出了蓝光。问：
灯两端电压V 2 2.4 3
发光的颜色 红 绿 蓝
(1)LED灯发出蓝光时，通过LED灯的电流是多大？
(2)LED灯发出蓝光时它的电功率是多大？
(3)当调节学生电源的电压到某一数值时LED灯恰好发出了红光，这时灵敏电流表A的示数为0.01安，那么这时学生电源的电压是多大？电路消耗的总功率是多大？
【答案】(1) (2) (3)5V，0.05W
【详解】（1）LED灯跟电阻是串联的，LED灯发出蓝光时灯两端的电压，学生电源的电压，电阻两端的电压
由于，根据 可知，通过R1的电流为
这时通过LED灯的电流。
（2）根据可知，LED灯发出蓝光时的电功率。
（3）LED灯发出红光时两端的电压，这时串联电路的电流，，根据可知，电阻两端的电压
根据串联电路电压规律可知，电源总电压
电路消耗的总功率。
17．随着冬季的到来，柱式水循环电暖器凭借稳定的供热效果和环保的设计理念，受到越来越多用户的青睐。小意家为了冬季房间采暖，如图甲所示。电暖器底部加热器的简化电路如图乙，其中R1和R2是电热丝，部分参数如表。小意将电暖器灌满水进行首次试用，用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃当温度高于设置温度时电暖器自动转入保温工作状态。
注水电热取暖器相关参数表
暖气型号 QN50系列
额定电压 220V
加热功率 2.1kW
保温功率 1.0kW
规格 12柱
尺寸/cm 120×55×6.5
盛水量/L 4.5
(1)电暖器通电，底部加热器是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能的。电暖器还附有空气加湿器的功能，若向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息，这是 现象；
(2)电暖器底部加热器的加热效率为多少？
(3)电热丝R1和R2的阻值分别为多少Ω？
【答案】(1) 做功 扩散 (2)90% (3)48.4Ω，44Ω
【详解】（1）[1]底部加热器工作消耗电能，消耗电能是电流做功的过程，因此底部加热器是通过做功的方式增大内能。
[2]向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息，是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
（2）根据表格参数可知，水的质量为
用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃，水吸收的热量为
消耗的电能为
电暖器底部加热器的加热效率为
（3）据乙图可知，开关连接1、2时，电路为R1单独串联；开关连接2、3时，电路为两电阻并联，由于并联电路中总电阻最小，根据可知，电功率最大为加热档，则R1单独串联为保温档，则R1的阻值为
加热档时，R2的电功率为
R2的阻值为
18．如图甲所示，电源电压18V不变，灯泡L规格为“15V 45W”，电流表量程为“0~0.6A“和“0~3A”，电压表的量程为“0~3V“和“0~15V”，滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)只闭合开关S1，电流表选取合适量程，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，当移动滑动变阻器滑片P，求流过电流表的最小电流；
(3)将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器）电流表指针指到满偏刻度的位置，两表示数的I-U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？
【答案】(1)5Ω (2)1.2A (3)2.25W
【详解】（1）由可得小灯泡正常发光时的电阻
（2）只闭合开关S1时，等效电路图如下图所示：
灯泡正常发光时，通过的电流
则滑动变阻器R的规格为“10Ω 3A”，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，流过电流表的最小示数
（3）只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示：
滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压
由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为，则P在中点O时的电压
此时电流表指针指到满偏刻度的位置，当电流表选择大量程，电流表的示数为时，则变阻器的最大阻值，不符合题意；
当电流表选择小量程，示数为时，变阻器的最大阻值，符合题意；
所以，所用变阻器的规格为“25Ω 2A”，电流表的量程为“0~0.6A”此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值
滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时R0消耗的电功率是
【链接中考】
1．（2025·天津·中考真题）将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．甲灯能正常发光 B．乙灯能正常发光
C．两灯均能正常发光 D．两灯均不能正常发光
【答案】B
【详解】甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
两灯串联，串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光，乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．（2025·山西·中考真题）在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，为定值电阻，为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关，水箱中水位上升时，连杆带动滑片向上移动，下列分析正确的是（ ）
A．接入电路的电阻变大 B．通过的电流变小
C．电压表的示数变小 D．电阻的功率变大
【答案】D
【详解】由图得，R0与R1串联，电压表测量R0的电压。
A．滑片P向上移动，接入电路的电阻变小，故A错误；
B． R1接入电路的电阻变小，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，串联电路电流处处相等，则通过的电流变大，故B错误；
C．通过的电流变大，为定值电阻，由欧姆定律得，的电压变大，则电压表的示数变大，故C错误；
D．电阻的电压、电流均变大，由得，电阻的功率变大，故D正确。
故选D。
3．（2025·陕西·中考真题）小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10，电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的量程为0~3V
B．当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C．当磁体到霍尔元件的距离为1时，电流表示数为0.2A
D．当磁体到霍尔元件的距离为0.25时，定值电阻的功率为0.9W
【答案】D
【详解】A．分析图-2可知，当条形磁体到霍尔元件的距离为0时，电压表的示数约为4.6V，故电压表的测量值超过3V，故A错误；
B．分析图-2可知，当磁体靠近霍尔元件时，电压表的示数变大，由欧姆定律可知，通过定值电阻R的电流变大，则电流表的示数变大，故B错误；
C．当磁体到霍尔元件的距离为时，由图-2可知，电压表的示数为1V，则通过定值电阻R的电流
即电流表的示数为0.1A，故C错误；
D．当磁体到霍尔元件的距离为时，由图-2可知，电压表的示数为3V，则通过定值电阻R的电流
定值电阻的功率
故D正确。
故选D。
4．（2025·四川凉山·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定，电压表量程为0～15V，定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，电压表示数为3V，电阻R1的电功率为P1；当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，定值电阻R2的电功率为P2。若P1∶P2=1∶8，则电源电压为 V，电路最小电功率为 W。
【答案】4 0.16
【详解】[1]设电源电压为。当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，和滑动变阻器R的阻值串联，电压表测滑动变阻器电压，表示数为3V，根据串联电压规律，电压为，则电阻R1的电功率为
当闭合开关S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到最左端时，、并联，定值电阻R2的电功率为
若P1∶P2=1∶8，则有
解得电源电压。
[2]当只闭合开关S1，将滑动变阻器R的阻值接入电路时，和滑动变阻器R的阻值串联，根据串联分压原理则有
解得滑动变阻器R的最大阻值，则当滑动变阻器R的最大阻值接入电路时，电阻总电阻最大，根据，电路总功率最小为
5．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，电路总功率为P1；当a、b两电表互换位置后，再闭合开关S，电路总功率为P2。已知：U=6V，R1=20Ω，R2∶R3=1∶3，P1∶P2=4∶3，则R2的阻值为 Ω；若现将电源与b处电流表位置互换，其他均不变，再闭合开关S，电路总功率为 W。
【答案】20 4.2
【详解】[1]当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，短路，、并联，电路总功率为
两电表互换位置后，再闭合开关S，、短路，电路中只有，电路总功率为
根据题意可知R2∶R3=1∶3，即，则
解得
[2]将电源与b处电流表位置互换，其它均不变，电路图如下所示：
再闭合开关S，电路为三个电阻并联，电路总电流为
电路总功率为
6．（2025·山西·中考真题）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内；
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流；
(3)求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。
【答案】(1)/ (2)0.75A/1.5A (3)1080J/2160J
【详解】（1）解法一：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成串联电路，如下图所示：
解法二：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成并联的电路，如下图所示：
（2）解法一：如图
当开关S1闭合、断开S2时，R1和R2串联，电路中电阻最大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流
解法二：如图所示
只开关S1闭合，电路中电阻大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流
（3）解法一：如图
当开关S1和S2均闭合时，电路中只有R1工作，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能
解法二：如图所示
当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能
7．（2025·安徽·中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，、均为定值电阻，其中。当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的示数为，电流表的示数为。
(1)求电阻两端的电压；
(2)求电阻的阻值；
(3)闭合开关、，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，求滑动变阻器消耗的电功率。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】（1）分析电路可知，当开关闭合，开关断开，滑动变阻器的滑片移至最左端时，、和滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测、总电压，电流表测电路电流。则电阻两端的电压
（2）、总电阻为
则电阻的阻值
（3）根据串联电压规律，电源电压
闭合开关、，滑动变阻器和串联，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为，则此时电路中电流为
此时两端电压为
由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器消耗的电功率

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