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人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第十八章 电功率
专题38 电功率
物理观念：能结合实例,认识电功率,知道用电器的额定功率和实际功率,会测量电功率,能运用其分析并解决生活中的相关问题。
科学思维：从做功快慢的角度认识用电器的性能。能通过认识额定功率与实际功率的差异,体会理想状态与实际情况的差异。
科学探究: 能完成“测量电功率”的实验,能收集证据、探究发现的问题。能发现现代生活中的用电问题,能通过电功率、额定功率、实际功率等知识解决一些简单的电学问题。
科学态度与责任：关注用电器的工作状态,有保护用电器使用安全工作的意识;养成学以致用习惯。
贯彻本节课核心素养目标，必须完成以下精细化的学习目标
1. 了解电功率的概念和物理意义，知道用电器的额定电压和额定功率，知道电功率的测量方法。
2. 计算电功率。
本节课重点难点
重点：电功率概念的建立。
难点：额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别，以及灵活应用所学知识解决简单的电功率相关问题是本节的难点。
知识点1 电功率
1. 探究电流做功的快慢
【做一做】在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。
①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风机时，1min内转动的圈数多。
②实验分析
电能表铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数反映的是消耗电能的快慢。显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。
（1）实验结论：电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。
（2）用电器的铭牌
【想一想】不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。
用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的技术参数，不同的用电器参数一般不同。
①电炉铭牌：电炉上的字样“500W”是什么意思
②电灯铭牌
电灯上的“25W”字样是什么意思
【总结】不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“× × W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。
2. 比较电流做功快慢的方法
【实例】把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快
【分析】①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。
②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。
电灯1s内消耗的电能：
电炉1s内消耗的电能：
结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“”比较电流做功的快慢。
3. 电功率
（1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。
（2）定义：电功率等于电功与时间之比。
（3）公式：电功率= P＝
（4）电功率的推导公式：由 P=W/t W=UIt I=U/R得
P=UI P= P=I2R
（5）电功率单位
国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）
换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW
①根据电功率定义式P＝，若电功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1焦耳/秒
②根据电功率推导式P=UI，若电压U单位是伏（V），电流I单位是安（A），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1伏特·安培
4. 一些电气设备的电功率
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦，神威太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦；
家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30W、33W、38W；
电冰箱、液晶电视的电功率一般是100~200W；
空调、电热水器的电功率通常是1000~3000W；
发光二极管的电功率约为50 mW。
知识点2 额定电压、额定功率
1. 演示实验——小灯泡的电功率随电压变化
图中小灯泡的螺口位置标有“2.5V”，意思是小灯泡应在2.5V电压下工作。如图所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。
实验记录与计算：
分析与结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不同；小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变。
2. 额定电压 额定功率
（1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。
（2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。
3. 实际电压 实际功率
（1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。
（2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。
（3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。
（4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
4. 实际功率与实际电压的关系
（1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实 =U额，小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额，小灯正常发光。
（2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实（3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额，小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额，小灯发光偏亮易被烧坏。
5. 认识理解家用电器的铭牌
各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。
（1）白炽电灯的铭牌：“220V”是它的额定电压； “25W”是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。
（2）电热水器的铭牌：“220V”是它的额定电压；“1000W”是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。
知识点3 电功率的测量
【想一想】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量？用到哪些实验器材？画出实验电路图。
【设计实验】
（1）需要测定的物理量：根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。
（2）实验电路图：在电路中，使小灯与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯两端的电压及通过的电流，使小灯在不同电压下发光。
（3）选择实验器材
根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。
（4）设计记录表格
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功P/W 灯泡发光情况
1
2
3
【进行实验】
（1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；将电压表和电流表指针调零。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
（4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
（5）数据处理：根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。
【分析与论证】
（1）分析表格中的实验数据，发现小灯两端的实际电压越高，小灯的功率越大，灯泡越亮。
（2）小灯的亮度直接由它的实际电功率决定。
（3）小灯的实际功率有多个，额定功率只有一个。P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（4）实验结论：
①当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
②当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
【交流合作】对小灯泡的功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值
额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
【注意】伏安法测小灯泡的电功率与伏安法测小灯泡电阻的实验的异同：
（1）相同点：①伏安法；测量的物理量相同；②电路相同；③滑动变阻器的作用相同。
（2）不同点：①实验目的不同；②实验原理不同；③实验结论不同。
【易错点1】不知道隐含条件的物理意义，导致无法解决问题
1. “正常发光”即小灯泡正常工作，在额定电压下以额定的功率工作。
2. 判断灯泡亮度的方法：比较灯泡的亮度实际上就是比较灯泡的实际功率的大小。
（1）在串联电路中，由可知，电流相等，电阻大的灯泡实际功率大，亮度高；
（2）在并联电路中，由可知，电压相等，电阻小的灯泡亮度高。
3. 两个灯泡的安全：为保护灯泡不会损害，当两个灯泡串联时，电路中最大的电流取小的额定电流，而且电阻大的灯泡亮；当两个灯泡并联时，电路中电源电压取小的额定电压，而且电阻小的灯泡亮。
【易错点2】对图像分析错误，导致解题错误
对于给定的图像，首先要观察横坐标U,在看纵坐标I，这样的坐标系描述的图形是某一元件的I--U图像。
如果元件电阻不随温度改变，该电阻是定值的，其图像是直线，可以在很容易在坐标系找到一个点，确定横坐标U和对应的纵坐标I，利用R=U/I就可以求出元件的电阻，根据串并联电路电流电压规律，结合其它公式可以求出其他物理量。如果电路元件电阻随温度改变，则元件的I--U图像不是一条直线，是曲线，这时根据图像不能求出电阻，但只能求出在某温度下的电阻，然后再求其他的物理量。
【易错点3】不理解电路的总的电功率（电功）等于各用电器电功率（电功）之和导致错误
（1）无论串联还是并联，电路总电功均等于各用电器电功之和，总功率均等于各用电器功率之和；
（2）同一用电器接在不同电路中，电阻不变时，电功与电压的平方、通电时间成正比（），功率与电压的平方成正比（）；
（3）相同时间内，串联电路中电阻大的用电器电功、功率均更大；并联电路中电阻小的用电器电功、功率均更大。
一、利用家用电能表测算家用电器的电功率的思路
【实验原理】P=
【实验器材】电能表、停表（或手表）、待测用电器。
【实验步骤】
①观察电能表铭牌，记下每消耗1kW·h电能时电能表的转数（或指示灯闪烁次数）N；
②关闭其他用电器，只让待测用电器工作，用计时器测量待测用电器工作时电能表的转盘转n转（或指示灯闪烁n次）所用的时间t（h）；
③计算出用电器消耗的电能：W=（kW·h）；
④计算出待测用电器的实际功率P== （kW）
注意单位组合：电功W的单位用kW·h；时间t的单位用h；电功率P的单位是kW。
二、题目出现用电器的额定功率、实际功率问题时的解题思路
1.当P实=P额时，灯泡正常发光；当P实P额时，灯泡发光较亮，易烧坏；
2.根据求电阻：或；
3.根据求实际功率：（电阻不变）
4.根据求实际电压：。
三、总结串并联电路电流、电功、电功率的规律
1. 串联电路中的规律
（1）电流规律：；电压规律：；
（2）电功规律：
① 总电功：（总电功等于各用电器电功之和）；
② 电功分配（纯电阻电路）：由（I、t相同）得（串联电路中，各用电器电功与电阻成正比，电阻越大，相同时间内做功越多）；
（3）功率规律：
① 总功率：（总功率等于各用电器功率之和）；
② 功率分配（纯电阻电路）：由（I相同）得（串联电路中，各用电器功率与电阻成正比，电阻越大，功率越大）。
2. 并联电路中的规律
（1）电压规律：；电流规律：；
（2）电功规律：
① 总电功：（总电功等于各用电器电功之和）；
② 电功分配（纯电阻电路）：由（U、t相同）得（并联电路中，各用电器电功与电阻成反比，电阻越大，相同时间内做功越少）；
（3）功率规律：
① 总功率：（总功率等于各用电器功率之和，与串联一致）；
② 功率分配（纯电阻电路）：由（U相同）得（并联电路中，各用电器功率与电阻成反比，电阻越大，功率越小）。
考点1 电功率
【例题1】电功率是表示______的物理量，用字母______表示，公式______。电功率的国际单位是______，常用单位还有______。
【答案】电流做功快慢，P， P＝，W，kW。
【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量，符号P；
电流所做的功与所用时间之比叫做电功率，因此电功率的定义式为P＝；
电功率的国际单位为W，常用的单位还有kW。
（变式练1）下列不是功率单位的是（　　）
A．瓦特 B．伏·安 C．焦/秒 D．千瓦·时
（变式练2）在使用低温挡（1000W）和高温挡（2200W）的电暖器时，下列说法正确的是（ ）
A．选用高温挡时，消耗电能一定多 B．选用高温挡时，电流做功一定多
C．选用高温挡时，电流做功一定快 D．选用高温挡时，转化内能一定多
（变式练3）利用“单位”和物理公式互相推理是常用的记忆方法，如由“m/s”联想到“”，可知“m/s”是速度的单位。按此方法可知“V·A·s”是 的单位，“N/m2”是 的单位。
考点2 实际电压与实际功率
【例题2】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率
D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】D
【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W；
A．两灯均正常发光时，根据W=Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误；
B．由R=U2/P可知，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误；
C．若两灯串联，因串联电路中各处电流相等，由P=I2R知，甲灯电阻大，实际功率大，即甲灯泡消耗的功率大于乙灯消耗的功率，故C错误；
D．两灯串联在220伏的电路中，通过它们的电流相等，因甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由P实=I2R可知甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。
（变式练1）两个小灯泡L1“6V，3W”、L2“6V，6W”串联后接,12V的电路中，下列说法正确的
是（　　）
A．两灯都能正常发光 B．两灯一样亮
C．L1较亮 D．电路消耗的电功率是9W
（变式练2）某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　）
A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联
B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多
C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮
D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗
（变式练3）甲、乙两个灯泡分别标有 “220 V 40 W”“220 V 60 W” 字样，两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 灯泡；若将它们并联在 220 V 电源上较亮的是 灯泡；若将它们串联在 220 V 的电路中，较亮的是 灯泡。（均选填 “甲” 或 “乙”）
考点3 电功率的简单计算
【例题3】（2026安徽）如图所示是一台陆上风力发电机，在满负荷发电的情况下，发电机平均每分钟输出的电能，这些电能可以让额定功率为40 W的灯泡正常工作_______h。
【答案】1500
【解析】灯泡额定功率
则这些电能可以让灯泡正常工作
（变式练1）小丽仔观察了自己家的电能表，参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能是_____kW h，此用电器的电功率是_____W。
（变式练2）将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端，　 　灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙＝　 　。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
（变式练3）（2026江苏苏州）某国产新能源汽车搭载的80 kW·h磷酸铁锂电池，支持高压充电，快充6 min可将电池储能从10%提升至70%，这段时间的充电功率为________kW。充电时，电池相当于电路中的________。
考点4 结合图像信息计算电功率
【例题4】（2026苏州）如图甲，电源电压恒定，定值电阻 的阻值为2.5 Ω。灯泡L的额定电压为2.5 V，其图像如图乙。
（1）当S闭合，断开时，灯泡L正常发光，求电源电压。
（2）当S、都闭合时，求此时 的电功率 。
【答案】（1）3V （2）3.6W
【解析】（1）由电路图可知，当S闭合，断开时，灯泡L与电阻R是串联的，由图像可知，当灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流，R两端的电压
电源电压
（2）由电路图可知，当S、都闭合时，灯L被短路，此时R两端的电压等于电源电压，即，通过R的电流
R的电功率
（变式练1）如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A. 电源电压为2.5V B. 灯泡L额定功率为0.75W
C. R与灯泡L功率之比为 D. 灯泡L的图像为图线B
（变式练2）如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U﹣I图象，由图象可知，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R的阻值为5Ω
B．当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.6A
C．当L与R串联，电流为0.4A时，则电源电压为2.0V
D．当L与R串联，电流为0.4A时，则电路消耗的总功率为1.2W
（变式练3）定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为________；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为________W。
考点5 串并联电路电功率的计算
【例题5】（2026贵州省）如图所示，电路中电源两端电压保持不变，闭合开关，电流表的示数，定值电阻。求：
（1）定值电阻两端的电压为______。
（2）通过定值电阻的电流。
（3）的电功率。
【答案】（1）4 （2） （3）
【解析】（1）闭合开关，与并联，定值电阻两端的电压
（2）由欧姆定律得
（3）由电功率公式得
（变式练1）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（　　）
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
（变式练2）如图所示电路，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时，电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是（　　）
A. 通过R0的电流是1.2A B. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时，其电功率是7.2W D. 当R为30Ω时，电路总功率是8.4W
（变式练3）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率9W，在乙图中灯L1的功率为16W（灯丝电阻不受温度影响），则甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 。
（变式练4）在跨学科实践活动中，小明设计了一款智能电热坐垫，如图所示，R1和R2均为电热丝，高温挡和低温挡的功率比为5∶1，R1＝220Ω。求：
(1)电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流；
(2)高挡位的额定功率；
(3)R2的电阻。
考点6 混联电路电功率（含图像最值等难度题）的计算
【例题6】（2026贵州省）如图所示，电路中电源两端电压恒定，定值电阻，。仅闭合开关S，定值电阻的电功率为P；闭合所有开关，整个电路的电功率为，则___________。
【答案】
【解析】设电源电压为，，则，仅闭合开关时， 、 断开， 与 串联，总电阻， 电路电流 ，
的电功率
所有开关都闭合时，闭合将短路， 与并联，电源电压等于两个电阻的电压，都为
总功率
则
（变式练1）如图，电源两端电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为18Ω，灯泡L标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
(1)当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求电流表的示数；
(2)当开关S、S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡的实际功率。
（变式练2）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
①电源的电压为24V②R1的阻值为20Ω③电路的最大电功率为28.8W④电路的最小电功率为14.4W
A. 只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③
（变式练3）如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“60Ω 1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻。
（2）当、均闭合，接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
考点7 电功率的测量
【例题7】（2026·山东济宁一模）某物理兴趣小组将电源（电压为）、小灯泡（额定电压为）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数，电流表的示数，以及两者的乘积记录下来，表中所示为部分数据。
序号
1 2.0 1.2
2 4.0
3 6.0 1.8
结合以上信息，按要求回答下列问题：
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图 ；
(2)小灯泡两端电压为时的电阻 ；（保留两位小数）
(3)小灯泡的额定功率 W。
【答案】(1) (2)6.67 (3)3.6
【解析】（1）分析表格中的数据：当电压表示数为2V时，电压表与电流表的乘积（电功率）为1.2W，则电流为
同理可知，当电压表示数为6V时，电流表示数为
可知，电压表示数越大，电流表示数越小，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压越小，根据串联电路电压特点可知，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电路图如下：
（2）小灯泡两端电压为时，滑动变阻器电压，即电压表示数为
8V-2V=6V
此时电路电流为I3=0.3A，小灯泡电阻
（3）当小灯泡两端电压为额定电压6V时，滑动变阻器电压，即电压表示数为
8V-6V=2V
此时电路电流为I1=0.6A，则小灯泡的额定功率
（变式练1）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。
（1）求该过程中水吸收的热量；
（2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率；
（3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。
（变式练2）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（ ）
（2）连接电路过程中，开关应该_______（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到________（选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向_______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为_______W；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而_____（选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是________。
（变式练3）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　；
（3）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是　 　；
（5）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝　 　A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用U额、I1、I2表示）
1．关于电功率，下列说法正确的是（　　）
A．用电器消耗的电能越多，电功率越大
B．用电器消耗电能的时间越短，电功率越大
C．用电器消耗的电能越多，用的时间越长，电功率越大
D．在相同的时间内，电流做功越多，电功率越大
2. 小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　）
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大 C. 额定功率变小 D. 实际电压变小
3．如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1和L2的亮度变化是（　　）
A．L1变暗，L2不变 B．L1变亮，L2变暗
C．L1和L2都变暗 D．L1和L2都变亮
4. 如图甲是某款测温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高，电路消耗的总电功率越大
C. 热敏电阻Rt随着温度的升高阻值减小
D. 将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　）
A．甲灯的实际功率一定是40W
B．将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W
C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多
D．若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮
6. 如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　）
A. 0.6W B. 1.8W C. 3.2W D. 4.8W
7. 图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A. 通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B. 当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C. 将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D. 将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
8．（2025·江苏无锡）如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电流为0.3A，电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.1A；移动滑片P置于A端，电流表的示数为0.2A；重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑片P使电流表的示数为0.3A；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是（　　）
A．电源的电压为3V B．定值电阻R的阻值为10Ω
C．小灯泡的额定电压为3.8V D．小灯泡的额定功率为0.75W
9．如图是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　）
A．甲和乙的阻值都是不变的
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，电源电压为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
10. （2026江苏连云港）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器滑片P从端移动到端，两电表示数变化关系用图乙中线段表示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为
B. 定值电阻阻值为
C. 电路总功率的最大值是
D. 当滑片P置于中点时，电压表示数为
11. 如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为 B．的阻值为
C．的最大阻值为 D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
12．如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0~3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
13. （2026内蒙古）某分段式调光灯有强光、弱光两种模式，其简化电路如图所示。当和闭合时，电路处于___________模式。开关是自动定时开关，断开时间，再次闭合的同时自动改变原来的状态；断开时间，再闭合时，处于闭合状态。电源电压恒定，电阻器的电阻为，不考虑灯丝电阻的变化。强光模式下，灯泡的功率为；弱光模式下，灯泡的功率为，电路的总功率为；。强光模式下，断开再闭合，电路中的电流为___________A。
14. 今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“/（）”字样的电能表指示灯闪烁，用时，则空气炸锅在这内消耗的电能为 ，实际功率为 W。
15. 如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为______V；当电流时，通电10s电阻箱消耗的电能为______J。
16．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则R1的阻值为 Ω；已知R2的阻值为12Ω，当开关S、S1都闭合时，电流表的示数为 A，此时电路消耗的电功率为 W。
17. 一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是______J。电阻和的阻值之比是_______。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
18. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 _______V；闭合开关S、S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3，则小灯泡L的额定功率是 _______W。（不计温度对灯丝电阻的影响）
19. 如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
20. 用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否________，并“将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是______，若电路中只有一处故障，则可能是________；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为____A，则小灯泡的额定功率为_____W，此时滑动变阻器消耗的功率______W。
21．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整 （导线不得交叉）。
(2)连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是： 。
(3)该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W。
22. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　 　。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　 　。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额=　 　。（用U额、U1、U2、R0表示）
23. 在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求
（1）的阻值；
（2）通电1min，电流通过做的功；
（3）电路消耗的电功率。
24. 如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数。求
（1）的阻值；
（2）电流表A的示数I；
（3）整个电路工作10s消耗的电能W。
25．图甲是一款电火锅，图乙是其工作原理图，通过开关控制可以实现低温、中温、高温三挡加热。其中电热丝，低温挡的功率是（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。
(1)电热丝的阻值是多少？
(2)高温挡正常工作时的电功率是多少？
(3)小明认为此电火锅虽然有多个挡位，但缺点是不能连续调节温度，为了实现这一目的，他找到一种元件替换了电热丝，并重新设计了可以连续调温的电路图，请你在图丙中的方框内画出他设计的电路图。
26.某电热敷腰带有高温、中温和低温三个挡位，高温和中温两个挡位对应的额定功率分别为80W、20W，图甲是其内部简化电路图，额定电压为U，R0、R1、R2均为定值加热电阻，其中R1＞R2，通过温控开关S2可实现不同挡位的切换。
（1）分析：当开关S1闭合，温控开关S2接到时，电热敷腰带的挡位；
（2）求加热电阻R0和R2的比值；
（3）将电热敷腰带单独接入家庭电路，在高温挡正常工作40min，如图乙所示的电能表转盘转了90转，求电热敷腰带的实际电压U0（用含有U的式子表示）。
估测电气设备电功率必备知识
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人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第十八章 电功率
专题38 电功率
物理观念：能结合实例,认识电功率,知道用电器的额定功率和实际功率,会测量电功率,能运用其分析并解决生活中的相关问题。
科学思维：从做功快慢的角度认识用电器的性能。能通过认识额定功率与实际功率的差异,体会理想状态与实际情况的差异。
科学探究: 能完成“测量电功率”的实验,能收集证据、探究发现的问题。能发现现代生活中的用电问题,能通过电功率、额定功率、实际功率等知识解决一些简单的电学问题。
科学态度与责任：关注用电器的工作状态,有保护用电器使用安全工作的意识;养成学以致用习惯。
贯彻本节课核心素养目标，必须完成以下精细化的学习目标
1. 了解电功率的概念和物理意义，知道用电器的额定电压和额定功率，知道电功率的测量方法。
2. 计算电功率。
本节课重点难点
重点：电功率概念的建立。
难点：额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别，以及灵活应用所学知识解决简单的电功率相关问题是本节的难点。
知识点1 电功率
1. 探究电流做功的快慢
【做一做】在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。
①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风机时，1min内转动的圈数多。
②实验分析
电能表铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数反映的是消耗电能的快慢。显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。
（1）实验结论：电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。
（2）用电器的铭牌
【想一想】不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。
用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的技术参数，不同的用电器参数一般不同。
①电炉铭牌：电炉上的字样“500W”是什么意思
②电灯铭牌
电灯上的“25W”字样是什么意思
【总结】不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“× × W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。
2. 比较电流做功快慢的方法
【实例】把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快
【分析】①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。
②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。
电灯1s内消耗的电能：
电炉1s内消耗的电能：
结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“”比较电流做功的快慢。
3. 电功率
（1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。
（2）定义：电功率等于电功与时间之比。
（3）公式：电功率= P＝
（4）电功率的推导公式：由 P=W/t W=UIt I=U/R得
P=UI P= P=I2R
（5）电功率单位
国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）
换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW
①根据电功率定义式P＝，若电功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1焦耳/秒
②根据电功率推导式P=UI，若电压U单位是伏（V），电流I单位是安（A），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1伏特·安培
4. 一些电气设备的电功率
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦，神威太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦；
家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30W、33W、38W；
电冰箱、液晶电视的电功率一般是100~200W；
空调、电热水器的电功率通常是1000~3000W；
发光二极管的电功率约为50 mW。
知识点2 额定电压、额定功率
1. 演示实验——小灯泡的电功率随电压变化
图中小灯泡的螺口位置标有“2.5V”，意思是小灯泡应在2.5V电压下工作。如图所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。
实验记录与计算：
分析与结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不同；小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变。
2. 额定电压 额定功率
（1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。
（2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。
3. 实际电压 实际功率
（1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。
（2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。
（3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。
（4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
4. 实际功率与实际电压的关系
（1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实 =U额，小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额，小灯正常发光。
（2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实（3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额，小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额，小灯发光偏亮易被烧坏。
5. 认识理解家用电器的铭牌
各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。
（1）白炽电灯的铭牌：“220V”是它的额定电压； “25W”是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。
（2）电热水器的铭牌：“220V”是它的额定电压；“1000W”是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。
知识点3 电功率的测量
【想一想】测量小灯泡的电功率需要测量哪些物理量？用到哪些实验器材？画出实验电路图。
【设计实验】
（1）需要测定的物理量：根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。
（2）实验电路图：在电路中，使小灯与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯两端的电压及通过的电流，使小灯在不同电压下发光。
（3）选择实验器材
根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V 0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。
（4）设计记录表格
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功P/W 灯泡发光情况
1
2
3
【进行实验】
（1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；将电压表和电流表指针调零。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
（4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
（5）数据处理：根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。
【分析与论证】
（1）分析表格中的实验数据，发现小灯两端的实际电压越高，小灯的功率越大，灯泡越亮。
（2）小灯的亮度直接由它的实际电功率决定。
（3）小灯的实际功率有多个，额定功率只有一个。P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（4）实验结论：
①当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
②当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
【交流合作】对小灯泡的功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值
额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
【注意】伏安法测小灯泡的电功率与伏安法测小灯泡电阻的实验的异同：
（1）相同点：①伏安法；测量的物理量相同；②电路相同；③滑动变阻器的作用相同。
（2）不同点：①实验目的不同；②实验原理不同；③实验结论不同。
【易错点1】不知道隐含条件的物理意义，导致无法解决问题
1. “正常发光”即小灯泡正常工作，在额定电压下以额定的功率工作。
2. 判断灯泡亮度的方法：比较灯泡的亮度实际上就是比较灯泡的实际功率的大小。
（1）在串联电路中，由可知，电流相等，电阻大的灯泡实际功率大，亮度高；
（2）在并联电路中，由可知，电压相等，电阻小的灯泡亮度高。
3. 两个灯泡的安全：为保护灯泡不会损害，当两个灯泡串联时，电路中最大的电流取小的额定电流，而且电阻大的灯泡亮；当两个灯泡并联时，电路中电源电压取小的额定电压，而且电阻小的灯泡亮。
【易错点2】对图像分析错误，导致解题错误
对于给定的图像，首先要观察横坐标U,在看纵坐标I，这样的坐标系描述的图形是某一元件的I--U图像。
如果元件电阻不随温度改变，该电阻是定值的，其图像是直线，可以在很容易在坐标系找到一个点，确定横坐标U和对应的纵坐标I，利用R=U/I就可以求出元件的电阻，根据串并联电路电流电压规律，结合其它公式可以求出其他物理量。如果电路元件电阻随温度改变，则元件的I--U图像不是一条直线，是曲线，这时根据图像不能求出电阻，但只能求出在某温度下的电阻，然后再求其他的物理量。
【易错点3】不理解电路的总的电功率（电功）等于各用电器电功率（电功）之和导致错误
（1）无论串联还是并联，电路总电功均等于各用电器电功之和，总功率均等于各用电器功率之和；
（2）同一用电器接在不同电路中，电阻不变时，电功与电压的平方、通电时间成正比（），功率与电压的平方成正比（）；
（3）相同时间内，串联电路中电阻大的用电器电功、功率均更大；并联电路中电阻小的用电器电功、功率均更大。
一、利用家用电能表测算家用电器的电功率的思路
【实验原理】P=
【实验器材】电能表、停表（或手表）、待测用电器。
【实验步骤】
①观察电能表铭牌，记下每消耗1kW·h电能时电能表的转数（或指示灯闪烁次数）N；
②关闭其他用电器，只让待测用电器工作，用计时器测量待测用电器工作时电能表的转盘转n转（或指示灯闪烁n次）所用的时间t（h）；
③计算出用电器消耗的电能：W=（kW·h）；
④计算出待测用电器的实际功率P== （kW）
注意单位组合：电功W的单位用kW·h；时间t的单位用h；电功率P的单位是kW。
二、题目出现用电器的额定功率、实际功率问题时的解题思路
1.当P实=P额时，灯泡正常发光；当P实P额时，灯泡发光较亮，易烧坏；
2.根据求电阻：或；
3.根据求实际功率：（电阻不变）
4.根据求实际电压：。
三、总结串并联电路电流、电功、电功率的规律
1. 串联电路中的规律
（1）电流规律：；电压规律：；
（2）电功规律：
① 总电功：（总电功等于各用电器电功之和）；
② 电功分配（纯电阻电路）：由（I、t相同）得（串联电路中，各用电器电功与电阻成正比，电阻越大，相同时间内做功越多）；
（3）功率规律：
① 总功率：（总功率等于各用电器功率之和）；
② 功率分配（纯电阻电路）：由（I相同）得（串联电路中，各用电器功率与电阻成正比，电阻越大，功率越大）。
2. 并联电路中的规律
（1）电压规律：；电流规律：；
（2）电功规律：
① 总电功：（总电功等于各用电器电功之和）；
② 电功分配（纯电阻电路）：由（U、t相同）得（并联电路中，各用电器电功与电阻成反比，电阻越大，相同时间内做功越少）；
（3）功率规律：
① 总功率：（总功率等于各用电器功率之和，与串联一致）；
② 功率分配（纯电阻电路）：由（U相同）得（并联电路中，各用电器功率与电阻成反比，电阻越大，功率越小）。
考点1 电功率
【例题1】电功率是表示______的物理量，用字母______表示，公式______。电功率的国际单位是______，常用单位还有______。
【答案】电流做功快慢，P， P＝，W，kW。
【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量，符号P；
电流所做的功与所用时间之比叫做电功率，因此电功率的定义式为P＝；
电功率的国际单位为W，常用的单位还有kW。
（变式练1）下列不是功率单位的是（　　）
A．瓦特 B．伏·安 C．焦/秒 D．千瓦·时
【答案】D
【解析】功率的国际单位是W（瓦特），功率常见计算公式有、、，它们对应的单位（牛米每秒）、（焦每秒）、（伏·安），千瓦·时是电能的单位，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。
（变式练2）在使用低温挡（1000W）和高温挡（2200W）的电暖器时，下列说法正确的是（ ）
A．选用高温挡时，消耗电能一定多 B．选用高温挡时，电流做功一定多
C．选用高温挡时，电流做功一定快 D．选用高温挡时，转化内能一定多
【答案】C
【解析】高温挡电功率大，消耗电能快，即电流做功快，但消耗电能、电流做功和转化内能的多少还与时间有关，故C正确，ABD错误。故选C。
（变式练3）利用“单位”和物理公式互相推理是常用的记忆方法，如由“m/s”联想到“”，可知“m/s”是速度的单位。按此方法可知“V·A·s”是 的单位，“N/m2”是 的单位。
【答案】 电功 压强
【解析】已知，电压U的单位是伏特（V），电流I的单位是安培（A），那么UI的单位是，即功率P的单位是。又因为，时间t的单位是秒（s），所以W的单位可以写成，即 “” 是电功的单位。
由压强公式，压力F的单位是牛顿（N），受力面积S的单位是平方米（m2），所以压强p的单位是N/m2，即“N/m2”是压强的单位。
考点2 实际电压与实际功率
【例题2】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率
D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】D
【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W；
A．两灯均正常发光时，根据W=Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误；
B．由R=U2/P可知，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误；
C．若两灯串联，因串联电路中各处电流相等，由P=I2R知，甲灯电阻大，实际功率大，即甲灯泡消耗的功率大于乙灯消耗的功率，故C错误；
D．两灯串联在220伏的电路中，通过它们的电流相等，因甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由P实=I2R可知甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。
（变式练1）两个小灯泡L1“6V，3W”、L2“6V，6W”串联后接,12V的电路中，下列说法正确的
是（　　）
A．两灯都能正常发光 B．两灯一样亮
C．L1较亮 D．电路消耗的电功率是9W
【答案】C
【解析】ABC．灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，由可知，灯泡L1两端的电压大，由可知，两灯都不能正常发光，灯泡L1较亮，故C正确，AB错误；
D. 电路消耗的电功率
故D错误。故选C。
（变式练2）某办公场所有甲、乙两灯分别标有“220V；40W”和“220V；100W”字样（忽略温度对两灯灯丝电阻的影响），下列有关说法中正确的是（　　）
A．由于打开开关后两灯同时亮，因此这两盏灯的连接方式是串联
B．两灯都正常工作时，乙灯比甲灯消耗的电能要多
C．两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮
D．甲灯的灯丝比乙灯的灯丝要粗
【答案】C
【解析】A．打开开关后两灯同时亮，这两盏灯的连接方式可能是串联，也可能是并联且开关接在干路上，故A错误；
B. 两灯都正常工作时，工作时间未知，乙灯和甲灯消耗的电能多少无法比较，故B错误；
C. 两灯的额定电压均为220V，乙灯的额定功率较大，两灯都在220V电压下工作时，乙灯比甲灯要亮，故C正确；
D. 根据可知，甲灯的电阻较大，两灯的灯丝长度和材料相同，所以，甲灯的灯丝较细，故D错误。故选C。
（变式练3）甲、乙两个灯泡分别标有 “220 V 40 W”“220 V 60 W” 字样，两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 灯泡；若将它们并联在 220 V 电源上较亮的是 灯泡；若将它们串联在 220 V 的电路中，较亮的是 灯泡。（均选填 “甲” 或 “乙”）
【答案】 乙 乙 甲
【解析】由灯泡的铭牌可知，甲、乙两灯泡的额定电压相等， 由可知，甲灯泡的额定功率较小，电阻较大， 因导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，且材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小， 所以，甲灯泡的钨丝较细，乙灯泡的钨丝较粗。
两灯泡并联在220V电源上时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两灯泡两端的电压均为220V，实际功率和额定电压相等， 由P=UI可知，通过乙灯丝的电流较大， 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，乙灯泡较亮。
两灯泡串联在220V的电路中时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P=I2R可知，甲灯泡的实际功率较大，灯泡较亮。
考点3 电功率的简单计算
【例题3】（2026安徽）如图所示是一台陆上风力发电机，在满负荷发电的情况下，发电机平均每分钟输出的电能，这些电能可以让额定功率为40 W的灯泡正常工作_______h。
【答案】1500
【解析】灯泡额定功率
则这些电能可以让灯泡正常工作
（变式练1）小丽仔观察了自己家的电能表，参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能是_____kW h，此用电器的电功率是_____W。
【答案】 0.025 500
【解析】电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能
此用电器消耗的电能为0.025kW h。
此用电器电功率
此用电器的电功率是500W。
（变式练2）将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端，　 　灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙＝　 　。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】甲；1：2。
【解析】（1）由P＝可得，两灯的电阻分别为：
R甲＝＝＝6Ω，R乙＝＝＝3Ω，
若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲＞R乙，由P＝I2R可得P甲实＞P乙实，所以甲灯比乙灯更亮；
（2）若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲＝U并乙，
由P＝UI＝可得，两灯消耗的功率之比：
P并甲：P并乙＝：＝×＝＝＝。
（变式练3）（2026江苏苏州）某国产新能源汽车搭载的80 kW·h磷酸铁锂电池，支持高压充电，快充6 min可将电池储能从10%提升至70%，这段时间的充电功率为________kW。充电时，电池相当于电路中的________。
【答案】 480 用电器
【解析】充电过程中电池获得的电能
充电时间
这段时间的充电功率
充电时，电池消耗电能并将其转化为化学能储存，属于消耗电能的装置，因此相当于电路中的用电器。
考点4 结合图像信息计算电功率
【例题4】（2026苏州）如图甲，电源电压恒定，定值电阻 的阻值为2.5 Ω。灯泡L的额定电压为2.5 V，其图像如图乙。
（1）当S闭合，断开时，灯泡L正常发光，求电源电压。
（2）当S、都闭合时，求此时 的电功率 。
【答案】（1）3V （2）3.6W
【解析】（1）由电路图可知，当S闭合，断开时，灯泡L与电阻R是串联的，由图像可知，当灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流，R两端的电压
电源电压
（2）由电路图可知，当S、都闭合时，灯L被短路，此时R两端的电压等于电源电压，即，通过R的电流
R的电功率
（变式练1）如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）
A. 电源电压为2.5V B. 灯泡L额定功率为0.75W
C. R与灯泡L功率之比为 D. 灯泡L的图像为图线B
【答案】B
【解析】AD．由题意可知，两用电器串联时灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变，故图线为直线段，故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化，图线为曲线，故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过（1.5V，0.3A）点，可计算其阻值
串联电路中电流相等，当电流为0.3A时，定值电阻两端电压为1.5V，因此电源电压应为U总=2.5V+1.5V=4V
故AD错误；
B．灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故B正确；
C．定值电阻的功率P定=I R=(0.3A) ×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W，两者功率之比为
故C错误；故选B。
（变式练2）如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U﹣I图象，由图象可知，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R的阻值为5Ω
B．当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.6A
C．当L与R串联，电流为0.4A时，则电源电压为2.0V
D．当L与R串联，电流为0.4A时，则电路消耗的总功率为1.2W
【答案】C
【解析】A、由图象可知，R对应电流与电压成正比，而L对应的电流与电压不成正比，因
此R为定值电阻，L电阻的阻值是变化的，由图甲可知，当UR＝3V时，IR＝0.6A
由I＝可知，甲的电阻：R＝＝＝5Ω，故A正确；
B、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，由图甲可知，当并联电路两端电压为1V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.4A，则干路电流为0.2A+0.4A＝0.6A，故B正确；
CD、因串联电路各处电流相等，根据图可知，当电路电流为0.4A时，R两端电压为2V，L两端电压为1V，而串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以总电压U＝2V+1V＝3V，故C错误；
电路消耗的总功率：P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W，故D正确。
（变式练3）定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为________；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为________W。
【答案】 3∶1 1.3
【解析】若将R与L串联在4V电源两端，通过R与L的电流相等，由图可知，此时电路中的电流为0.3A，R两端的电压为3V，L两端的电压为1V，则R与L消耗的电功率之比为
若将R与L并联在2V的电源两端，由图可知，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.45A，则电路中的总电流为
电路消耗的总功率为
考点5 串并联电路电功率的计算
【例题5】（2026贵州省）如图所示，电路中电源两端电压保持不变，闭合开关，电流表的示数，定值电阻。求：
（1）定值电阻两端的电压为______。
（2）通过定值电阻的电流。
（3）的电功率。
【答案】（1）4 （2） （3）
【解析】（1）闭合开关，与并联，定值电阻两端的电压
（2）由欧姆定律得
（3）由电功率公式得
（变式练1）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（　　）
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变，则有
即
解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为
则电源电压为
故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为
此时电路中的总功率为
当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为
故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为
因0.45A<0.6A，所以为保证电路安全，电流表量程能选0~0.6A，故D错误。故选B。
（变式练2）如图所示电路，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时，电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是（　　）
A. 通过R0的电流是1.2A B. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时，其电功率是7.2W D. 当R为30Ω时，电路总功率是8.4W
【答案】ABD
【解析】AB．电源电压恒为6V，闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时，通过滑动变阻器R的电流IR=0.6A，则通过R0的电流
IR0=1.8A-0.6A=1.2A
则R0阻值
故AB正确；
C．当R为20Ω时，其电功率
故C错误；
D．当R为30Ω时，其电功率
R0的电功率
则电路总功率为8.4W，故D正确。
故选ABD。
（变式练3）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率9W，在乙图中灯L1的功率为16W（灯丝电阻不受温度影响），则甲、乙两图电路消耗的总功率之比是 。
【答案】3∶16
【解析】如图，甲中L1、L2串联，乙中L1、L2并联。由知，
解得，由串联电路中电压的规律知，L2两端电压为
由串联分压原理知，L2的阻值为
甲图中电路中的电流为
乙图中干路的电流为
所以甲、乙两图电路消耗的总功率之比为
（变式练4）在跨学科实践活动中，小明设计了一款智能电热坐垫，如图所示，R1和R2均为电热丝，高温挡和低温挡的功率比为5∶1，R1＝220Ω。求：
(1)电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流；
(2)高挡位的额定功率；
(3)R2的电阻。
【答案】(1)1A (2)1100W (3)55Ω
【解析】（1）S1、S2均闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路，根据并联电阻的规律，只闭合S1时电路的电阻大，由可知，电路的电功率小，为低温挡，S1、S2均闭合时，为高温挡。电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流为
（2）低挡位的额定功率为
高温挡和低温挡的功率比为5：1，即，因此高挡位的额定功率为
（3）高温挡时电路总电流为
通过R2的电流为
R2的电阻为
考点6 混联电路电功率（含图像最值等难度题）的计算
【例题6】（2026贵州省）如图所示，电路中电源两端电压恒定，定值电阻，。仅闭合开关S，定值电阻的电功率为P；闭合所有开关，整个电路的电功率为，则___________。
【答案】
【解析】设电源电压为，，则，仅闭合开关时， 、 断开， 与 串联，总电阻， 电路电流 ，
的电功率
所有开关都闭合时，闭合将短路， 与并联，电源电压等于两个电阻的电压，都为
总功率
则
（变式练1）如图，电源两端电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为18Ω，灯泡L标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
(1)当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求电流表的示数；
(2)当开关S、S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡的实际功率。
【答案】(1)0.8A (2)1.08W
【解析】（1）当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，定值电阻R1和R2最大阻值并联，电流表测量干路电流。根据并联电路特点和欧姆定律，此时通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路电流规律，电流表的示数为I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A
（2）当开关S、S1闭合，S2、S3断开，定值电阻R1和灯泡L串联，灯泡的电阻
则此时电路中的电流为
则小灯泡的实际功率为
（变式练2）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
①电源的电压为24V②R1的阻值为20Ω③电路的最大电功率为28.8W④电路的最小电功率为14.4W
A. 只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③
【答案】D
【解析】利用图像中（10，6.4）和（40，6.4）两个点，根据电功率公式推导得到I=，代入得到两个点对应的电流分别为0.8A和0.4A，根据电源电压不变，则U=0.8A×（10Ω+R1）=0.4A×（40Ω+R1）
解得R1=20Ω，U=24V，①②正确；
滑动变阻器接入阻值最小时，电路的功率最大，电路的最大电功率，③正确；
滑动变阻器接入阻值最大时，电路的功率最小，电路的最小电功率，④错误。故选D。
（变式练3）如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“60Ω 1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻。
（2）当、均闭合，接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）06W~3.6W
【解析】（1）灯泡L标有“2V 0.4W”的字样，则灯泡的额定电压为2V，额定功率为0.4W，所以灯泡L正常发光时的电阻
（2）当S1、S2均闭合，S3接b时，灯泡被短路，R1与R2并联，电流表测量干路中电流，由于干路中各支路中电压等于电源电压，滑动变阻器滑片移到最大阻值处，所以通过滑动变阻器
则通过R1的电流
I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A
则R1的阻值
（3）当S1、S2均闭合，S3接b时，灯泡被短路，R1与R2并联，电流表测量干路中电流，电流表量程为0~0.6A，所以干路中最大电流为0.6A，则整个电路最大电功率
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
当S1、S2均断开，S3接a时，灯泡、R1与R2串联，电压表测量R2两端电压，当电压表示数最大时，电路中电流最小，则整个电路电功率最小，电压表量程为0~3V，则电压表最大电压为3V，电路中最小电流
则整个电路最小电功率
P小=UI小=6V×0.1A=0.6W
所以整个电路电功率的变化范围为0.6W~3.6W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω；
（2）R1阻值为20Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，整个电路电功率的变化范围为0.6W~3.6W。
考点7 电功率的测量
【例题7】（2026·山东济宁一模）某物理兴趣小组将电源（电压为）、小灯泡（额定电压为）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数，电流表的示数，以及两者的乘积记录下来，表中所示为部分数据。
序号
1 2.0 1.2
2 4.0
3 6.0 1.8
结合以上信息，按要求回答下列问题：
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图 ；
(2)小灯泡两端电压为时的电阻 ；（保留两位小数）
(3)小灯泡的额定功率 W。
【答案】(1) (2)6.67 (3)3.6
【解析】（1）分析表格中的数据：当电压表示数为2V时，电压表与电流表的乘积（电功率）为1.2W，则电流为
同理可知，当电压表示数为6V时，电流表示数为
可知，电压表示数越大，电流表示数越小，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压越小，根据串联电路电压特点可知，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电路图如下：
（2）小灯泡两端电压为时，滑动变阻器电压，即电压表示数为
8V-2V=6V
此时电路电流为I3=0.3A，小灯泡电阻
（3）当小灯泡两端电压为额定电压6V时，滑动变阻器电压，即电压表示数为
8V-6V=2V
此时电路电流为I1=0.6A，则小灯泡的额定功率
（变式练1）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。
（1）求该过程中水吸收的热量；
（2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率；
（3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。
【答案】（1）2.1×105J；（2）1000W；（3）偏小；在加热的实际过程中是有热量损失的
【解析】（1）水吸收的热量为
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J
（2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收
W=Q吸=2.1×105J
热水壶的加热功率为
（3）因为在加热的实际过程中是有热量损失的，例如：容器吸热、周围空气吸热等，所以第（2）问所得的功率比实际功率偏小。
（变式练2）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（ ）
（2）连接电路过程中，开关应该_______（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到________（选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向_______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为_______W；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而_____（选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是________。
【答案】 （1） （2） 断开 最左 （3）B
（4）0.14 （5）右（6） 0.625（7）增大 电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大
【解析】（1）由图甲可知，电压表串联在电路中，而电流表并联在小灯泡两端，此时灯泡被短路，改正如下图所示
（2）连接电路时，为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，而电压表有示数，说明灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，测量电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。
（4）由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A。
（5）由题意可知，此时小灯泡两端电压为2.0V，小于小灯泡的额定电压 ，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，由串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。
（6）由图丙可知，小灯泡的额定电流为I=0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（7）由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（变式练3）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　；
（3）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是　 　；
（5）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝　 　A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用U额、I1、I2表示）
【答案】（1）如上所示；（2）没有将电流表的指针调零；（3）0.625；（4）灯丝电阻随着温度的升高而增大；（5）①0.25；②U额（I2﹣I1）
【解析】（1）因滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是：没有将电流表的指针调零；
（3）根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值变大，即灯的电阻，灯的电阻变大原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大；
（5）①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1＝0.25A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1＝0.25A，值电阻的电压为2.5V，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流：
I额＝I2﹣I1，则小灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝U额（I2﹣I1）。
1．关于电功率，下列说法正确的是（　　）
A．用电器消耗的电能越多，电功率越大
B．用电器消耗电能的时间越短，电功率越大
C．用电器消耗的电能越多，用的时间越长，电功率越大
D．在相同的时间内，电流做功越多，电功率越大
【答案】D
【解析】A．用电器消耗的电能越多，则说明电流做的功越多，不知道做功的具体时间，所以电功率也不一定越大，故A错误；
B. 用电器消耗电能的时间越短，但不知道电流做的总功是多少，电功率不一定大，故B错误；
C. 用电器消耗的电能越多，用的时间越长，由可知，电功率不一定大，故C错误；
D. 由可知，电功率是表示做功快慢的物理量，在相同的时间内，电流做功越多，电功率越大，故D正确。故选D。
2. 小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　）
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大 C. 额定功率变小 D. 实际电压变小
【答案】B
【解析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1和L2的亮度变化是（　　）
A．L1变暗，L2不变 B．L1变亮，L2变暗
C．L1和L2都变暗 D．L1和L2都变亮
【答案】A
【解析】左图中灯泡L1与滑动变阻器串联， 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大， 由可知，电路中的电流变小， 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，由可知灯泡L1的实际功率变小，灯泡L1变暗。右图中灯泡L2与滑动变阻器并联， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，L2亮度不变。 综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4. 如图甲是某款测温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 被测温者温度越高，电路消耗的总电功率越大
C. 热敏电阻Rt随着温度的升高阻值减小
D. 将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
【答案】D
【解析】A．根据电路可知，与串联，若显示仪是由电流表改装成的，则被短路，因此显示仪是由电压表改装成的，测两端电压，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大即两端电压较大，根据串联电路分压特点可知，阻值也会越大，总电阻越大，由可知，总功率越小，故B错误；
C．当被测者体温较高时，阻值也会越大，热敏电阻Rt随着温度的升高阻值增大，故C错误；
D．将更换为阻值更大的电阻，测相同温度，分得的电压变大，分得的电压变小，显示仪示数变小，故D正确。故选D。
5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示（小灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　）
A．甲灯的实际功率一定是40W
B．将乙灯接入110V电路，它的实际功率为30W
C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多
D．若两灯并联在220V的电路中，则乙灯较亮
【答案】D
【解析】A．由图可知，甲灯的额定功率是40W，在不同电压下实际功率不同，甲灯的实际功率不一定是40W，故A错误；
B. 由灯泡的铭牌可知，乙灯泡的额定电压为220V，额定功率为60W，将乙灯接入110V电路，实际电压是额定电压的一半，根据可知，电阻不变，电功率变为原来的，为15W，故B错误；
C. 两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，由于不知通电时间，所以无法比较两灯消耗电能的大小关系，故C错误；
D．两灯均正常发光时，两灯的实际功率等于额定功率，则乙的实际功率大，灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，若两灯并联在220V的电路中，则均能正常发光，所以两灯乙灯较亮，故D正确。故选D。
6. 如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　　）
A. 0.6W B. 1.8W C. 3.2W D. 4.8W
【答案】D
【解析】由图可知，某用电器额定电压为12V，对应的额定电流是0.4A，额定功率P=UI=12V×0.4A=4.8W
故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
7. 图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A. 通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B. 当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C. 将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D. 将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
【答案】D
【解析】A．由图可知，灯泡L的I-U图像是一条曲线，说明通过它的电流与电压不成正比关系，，故A错误；
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，由图像可知，灯泡L两端的电压略小于2.4V，根据
可得小灯泡的实际功率小于0.72W，故B错误；
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，根据串联分压的规律，各小灯泡分得的电压为1.2V，由图像可知，此时电路中的电流为0.2A，则电路的总功率为
故C错误；
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，由图可知，此时小灯泡的电流为0.4A，根据欧姆定律，可得小灯泡的阻值为
电路中总阻值为
故D正确。故选D。
8．（2025·江苏无锡）如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电流为0.3A，电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.1A；移动滑片P置于A端，电流表的示数为0.2A；重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑片P使电流表的示数为0.3A；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是（　　）
A．电源的电压为3V B．定值电阻R的阻值为10Ω
C．小灯泡的额定电压为3.8V D．小灯泡的额定功率为0.75W
【答案】D
【解析】AB．将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S2，闭合开关S、S1，R与变阻器的最大电阻串联，灯泡断路，电流表测量电路电流，电流表示数为0.1A，由欧姆定律得┄①
移动滑片P置于A端，电路为R的简单电路，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律得┄②由①②得，定值电阻R的阻值为
电源电压 故AB错误；
CD．重新将滑片P移至B端，断开开关S1，闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，移动滑片P使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光，保持滑片P的位置不变，则变阻器接入电路中电阻不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，R与变阻器串联，电流表示数为0.16A，由欧姆定律得，此时电路电阻为
由串联电路电阻特点得，滑动变阻器接入电路中的电阻为
由串联电路电压特点与欧姆定律得，小灯泡的额定电压为
小灯泡的额定功率为
故C错误，D正确。故选D。
9．如图是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　）
A．甲和乙的阻值都是不变的
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，电源电压为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
【答案】D
【解析】A、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A错误；
B、由图象可知，当乙两端电压为2V时，通过乙的电流为0.2A，由欧姆定律，则
R乙10Ω，故B错误；
C、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知，U甲＝1V，U乙＝2V，串联电路中总电压等于各分电压之和，此时电源的电压
U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V
故C错误；
D、甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，由图象可知，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A
电路总功率
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W
故D正确；故选：D。
10. （2026江苏连云港）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器滑片P从端移动到端，两电表示数变化关系用图乙中线段表示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为
B. 定值电阻阻值为
C. 电路总功率的最大值是
D. 当滑片P置于中点时，电压表示数为
【答案】D
【解析】根据图乙和已知条件，列出电源电压和定值电阻R1的两个关系式，求出电源电压和R1，分析电路中的最大电流，根据求出最大功率，先求出滑动变阻器的最大阻值，然后求出滑片P置于中点时的阻值，结合串联电路电阻规律、欧姆定律及其变形式求解。
【详解】AB．由图可知，滑片在端时，接入电阻为0，电压表示数为0，此时电流最大，由图乙得 ，电源电压……①
滑片在端时，接入电阻最大，电压表示数最大，电流最小，由图乙得 ，两端电压，电源电压……②
联立①②两式解得，， 故AB错误；
C．由可知，电源电压不变，电路总功率最大时，电流最大，总功率最大值 ，故C错误；
D．滑动变阻器最大阻值
滑片在中点时，接入电阻
总电阻
电路电流
的电压即电压表示数为 ，故D正确。
故选D。
11. 如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为 B．的阻值为
C．的最大阻值为 D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
【答案】C
【解析】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误；
B. 当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流有最大值为0.6A，R0阻值为
故B错误；
C. 当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V
故C正确；
D. 移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为
故D错误。故选C。
12．如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0~3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
【答案】 6 18 2.4
【解析】当闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L 正常发光。此时灯泡 L 与滑动变阻器并联，因为灯泡正常发光，其额定电压为6V，在并联电路中各支路电压等于电源电压，所以电源电压为。
灯泡正常发光时的电流
闭合所有开关，移动滑片到中间位置时，电流表测干路电流，此时通过滑动变阻器的电流
所以
保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，此时和滑动变阻器串联，电流表示数变化了0.8A，此时电流
此时电路总电阻
则
要使电路总功率达到允许的最大值，需要总阻值最小，应闭合所有开关，此时灯泡 L 与滑动变阻器并联。电流表量程为0～3A，即干路电流最大电流为。通过灯泡的电流不变，通过滑动变阻器的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路的阻值
13. （2026内蒙古）某分段式调光灯有强光、弱光两种模式，其简化电路如图所示。当和闭合时，电路处于___________模式。开关是自动定时开关，断开时间，再次闭合的同时自动改变原来的状态；断开时间，再闭合时，处于闭合状态。电源电压恒定，电阻器的电阻为，不考虑灯丝电阻的变化。强光模式下，灯泡的功率为；弱光模式下，灯泡的功率为，电路的总功率为；。强光模式下，断开再闭合，电路中的电流为___________A。
【答案】 强光 0.5
【解析】由图可知，当和闭合时，R被短路，总电阻较小，由得电源电压不变时总功率更大，灯泡最亮，为强光模式；当闭合，断开时，电路处于弱光模式；
设灯泡电阻为，强光模式下，弱光模式下灯泡L与R串联
由，代入，解得
弱光模式总电阻
因断开时间，故再闭合时由闭合变为断开，电路为L与R串联（弱光模式），总功率为6W。由得电路电流
14. 今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“/（）”字样的电能表指示灯闪烁，用时，则空气炸锅在这内消耗的电能为 ，实际功率为 W。
【答案】 0.02 1200
【解析】空气炸锅在这内消耗的电能为
实际功率为
15. 如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为______V；当电流时，通电10s电阻箱消耗的电能为______J。
【答案】 6 5
【解析】电阻箱与定值电阻串联，电流表测电路的电流，由图乙可知，当电阻箱的电阻为5Ω和20Ω时，对应的电流大小分别为0.4A和0.2A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有
即
解之
电源电压U=6V
当电流时，根据欧姆定律，定值电阻的电压为
U0=IR0=0.5A×10Ω=5V
根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压为
U箱=U-U0=6V-5V=1V
通电10s电阻箱消耗的电能为
W= U箱It=1V×0.5A×10s=5J
16．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则R1的阻值为 Ω；已知R2的阻值为12Ω，当开关S、S1都闭合时，电流表的示数为 A，此时电路消耗的电功率为 W。
【答案】 6 0.75 2.25
【解析】当开关S闭合、S1断开时，只有电阻R1接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路的电流，则：电源电压
电路中的电流
电阻R1的阻值
当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路的电流
通过R2的电流为
电流表的示数
此时电路消耗的电功率
17. 一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是______J。电阻和的阻值之比是_______。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
【答案】 44000 1∶4
【解析】由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，电路的电阻较大，据知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的热量
R2的阻值
高温挡时，R1消耗的电功率
P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760W
R1的阻值
所以R1和R2的阻值之比
18. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 _______V；闭合开关S、S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3，则小灯泡L的额定功率是 _______W。（不计温度对灯丝电阻的影响）
【答案】 12 3.2
【解析】闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中只接入R1，电压表测电源电压，此时电压表的示数为12V，即电源电压为12V。此时电流表的示数为1.2A，则R1的阻值为
闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在a端时，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A，则R2两端的电压为
R2的最大阻值为
闭合开关S、S2，断开开关S1时，小灯泡L和R2串联，滑片从a端移动到中点时，电源电压不变，电路最大功率和最小功率之比为4:3，由公式可得
可求得RL=20Ω。
滑片移动到中点时，电路总电阻为
此时小灯泡L恰好正常发光，电路中的电流为
则小灯泡L的额定功率为
19. 如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】（1）由图可知，电能表的示数为。
（2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能
表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数
由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间
时间比较容易测量，故方案二可行。
20. 用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否________，并“将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是______，若电路中只有一处故障，则可能是________；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为____A，则小灯泡的额定功率为_____W，此时滑动变阻器消耗的功率______W。
【答案】 （1）对准零刻度线 B （2） 通路 小灯泡断路 （3）0.3 0.75 0.12
【解析】（1）电表使用前要调零。闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
为保护电路电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表指针有明显偏转，即说明电压表与电源之间的电路连接是通路；则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则可能是灯泡断路。
（3）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
排除故障后，重新开始实验（滑动变阻器连入电路电阻最大），电源电压保持不变，闭合开关，电流表示数为0.12A，由欧姆定律，变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律，电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时，变阻器的电压为
U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率
P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
21．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整 （导线不得交叉）。
(2)连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是： 。
(3)该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W。
【答案】(1)
(2)将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路 (3) 2.2 A (4)0.5
【解析】（1）测量小灯泡的电功率的实验中，滑动变阻器、灯泡和电流表串联，电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，说明整个电路是通路；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡都不发光，两电表示数均无变化，说明电路中电阻过大，电流过小，且移动滑片不能改变接入电路的阻值，所以产生这一故障的原因可能是：将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路。
（3）由图乙可知电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，电压表测量小灯泡两端电压，则小灯泡两端电压为2.2V。
此时灯泡两端电压小于灯的额定电压2.5V，所以应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到小灯泡两端的电压达到2.5V。
（4）根据绘制成图丙所示的I－U图像可知，灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为
22. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　 　。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　 　。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额=　 　。（用U额、U1、U2、R0表示）
【答案】 （1）滑动变阻器接入电路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）错误 灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值无意义 （4）
【解析】（1）由题意可知，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，小灯泡不发光，说明小灯泡的实际功率很小，电路中的电流较小，这是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大。
（2）由表中数据可知，在第一次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，所以应该增加灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应减少滑动变阻器两端电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片应该向B端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，根据指针所在的位置可知，电流表的示数为0.28A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W
（3）由于灯泡在不同的电压下的灯丝的电阻值不同，所以取平均值没有意义，故他们的做法是错误的。
（4）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小；保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，在将R1的滑片P调至最左端时，R1接入电路中的电阻为R0，所以电压表的示数U1，即为R2两端的电压，在将R1的滑片P调至最右端时，R1接入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2等于电源电压，根据串联电路分压原理可得
解得
因此灯泡的电阻
所以小灯泡的额定电压为
23. 在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求
（1）的阻值；
（2）通电1min，电流通过做的功；
（3）电路消耗的电功率。
【答案】（1）10Ω；（2）48J；（3）1.2W
【解析】（1）由电路图知道，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，串联电路中的电流处处相等，由欧姆定律知道，电路的总电阻
由串联电路电阻的特点知道，的阻值
（2）电路工作1min，电流通过电阻R1做的功
（3）由知道，电路消耗的电功率
答：（1）的阻值是10Ω；
（2）通电1min，电流通过做的功48J；
（3）电路消耗的电功率是1.2W。
24. 如图所示的电路中，电源电压，电阻。闭合开关S，电流表的示数。求
（1）的阻值；
（2）电流表A的示数I；
（3）整个电路工作10s消耗的电能W。
【答案】（1）20Ω （2）1.5A （3）90J
【解析】（1）如图，闭合开关，两个电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的电流，的阻值
（2）通过电阻R2的电流
电流表A测量干路电流，电流表A的示数
（3）整个电路工作10s消耗的电能
25．图甲是一款电火锅，图乙是其工作原理图，通过开关控制可以实现低温、中温、高温三挡加热。其中电热丝，低温挡的功率是（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。
(1)电热丝的阻值是多少？
(2)高温挡正常工作时的电功率是多少？
(3)小明认为此电火锅虽然有多个挡位，但缺点是不能连续调节温度，为了实现这一目的，他找到一种元件替换了电热丝，并重新设计了可以连续调温的电路图，请你在图丙中的方框内画出他设计的电路图。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）由题图乙可知，当开关断开、接a时，电路为和串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，此时的电功率最小，为低温挡；电路的总电阻
电热丝的阻值
（2）当开关闭合、接b时，电路为和并联，此时电路中的总电阻最小，根据可知，此时电功率最大为高温挡；电热丝的电功率
电热丝的电功率
高温挡的功率为
（3）若要实现连续调节温度，可将其中一个定值电阻换成变阻器，且变阻器与定值电阻串联，电路如图所示：
26.某电热敷腰带有高温、中温和低温三个挡位，高温和中温两个挡位对应的额定功率分别为80W、20W，图甲是其内部简化电路图，额定电压为U，R0、R1、R2均为定值加热电阻，其中R1＞R2，通过温控开关S2可实现不同挡位的切换。
（1）分析：当开关S1闭合，温控开关S2接到时，电热敷腰带的挡位；
（2）求加热电阻R0和R2的比值；
（3）将电热敷腰带单独接入家庭电路，在高温挡正常工作40min，如图乙所示的电能表转盘转了90转，求电热敷腰带的实际电压U0（用含有U的式子表示）。
【答案】（1）高温挡；（2）；（3）
【解析】（1）根据电路图，当开关S1闭合：若温控开关S2接到a，电阻R1和R0串联，电路总电阻为；若温控开关S2接到b，电阻R2和R0串联，电路总电阻为；若温控开关S2接到c，只有电阻R0接入电路，电路总电阻为。因为，所以。电源电压U恒定，根据可知，电路的总电阻越小，电功率越大，发热越多，温度越高。因此，当S2接到c时，电路总电阻最小，功率最大，电热敷腰带处于高温挡。
（2）当电热敷腰带处于高温挡时，只有R0工作，其额定功率。根据可得：①；
当电热敷腰带处于中温挡时，S2接b，R2和R0串联，其额定功率。根据可得：②；
将①②解得：所以，R0和R2的比值为。
（3）电热敷腰带在高温挡工作时间，电能表转盘转了。电能表参数为，表示每消耗1kW h的电能，转盘转3000转。
电热敷腰带消耗的实际电能为
电热敷腰带的实际功率为
在高温挡时，电路中的电阻为R0，额定状态下
实际工作状态下
两式相比整理得。
估测电气设备电功率必备知识
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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