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第十八章 电功率
备考指南
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.电能电功
★★★★★
1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。
2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。
3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。
4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。
5.会用焦耳定律进行简单计算会解释生活中生的现象。
本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2021年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率
★★★★★
3.测量小灯泡的电功率
★★★★
4.焦耳定律
★★★★★
知识详单
知识点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2Rt。
2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．电能表的认识
作用
测量电路消耗电能(电流做功)
单位
度(kW·h)
读数
计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V
额定电压
10 A
额定电流
600r/(kW·h)
每用1度电，表盘转600转
4. 注意：①计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
②无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
知识点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。
2.电功率公式：false，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或false。
3.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实＞P额，易损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
34080452794005.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或实际电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻值与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝wt。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n表示转盘实际转的转数、n0表示电能表上标注的转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
27908251206507.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
286639019050(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
293497078105(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
知识点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料
电阻
熔点
滑动变阻器的电阻线
大
高
电热器的发热体
大
高
保险丝
大
低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
易错警示
易错点1　误认为电能表是测电功率的仪器。
4700905558800典例1：（2020?都江堰市模拟）小明家上次查看电能表示数为在此处键入公式。，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．他家在这段时间内消耗的电能为992kW?h
C．每消耗1?kW?h电能，电能表的圆盘转了3600转
D．小明家中2000W的电烤炉和1500W的电水壶可以同时正常工作
【错解】选A，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的。
【正解】选C，理由：A、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误； B、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-8543.3kW?h=99.2kW?h，故B错误； C、3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，故C正确。D、电路允许接的用电器的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W，所以1500W的电烤炉和1000W的电热壶不可以同时正常工作，故D错误。故选：C。
易错点2　当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2：（2020?开封二模）L1、L2两只灯泡额定电压均为U，额定功率P额1＞P额2，把它们接入电压可调的电路中，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯串联使用时，将电源电压调至2U，两灯都能正常工作
B．两灯并联使用时，两灯泡两端电压相等，两灯发光亮度相同
C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总＜P额2
D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2
【错解】选A，理由：当用电器两端电压减小，误认为其实际功率也成倍的减小。
【析错】根据false，由两个用电器的额定电压和额定功率可以比较电阻的大小。
【正解】选CD，理由：A．由P=UI的变形式I=PU可知，两灯泡的额定电流不相等，当两灯串联使用时，通过它们的电流相等，所以两灯泡不可能同时正常工作，故A错误；
B．由P=UI=U2R的变形式R=U2P可知，两灯泡的电阻不相等，当两灯并联使用时，它们两端的电压相等，由P=UI=U2R可知，它们的实际功率不相等，所以两灯发光亮度不同，故B错误；C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，电路中的总电阻大于两灯泡中任意一个的阻值，由P=UI=U2R可知，两灯泡消耗的总功率小于任意一个灯泡的额定功率，故C正确；D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯泡两端的电压均等于额定电压，两灯泡的实际功率等于额定功率，所以两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2，故D正确。故选：CD。
易错点3　将“6 V　3 W”和“6 V　9 W”两灯串联在12V电源上，两灯能正常发光。
典例3：（2020?吉安一模）现有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”两只小灯泡，若将两灯泡串联接入电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变， （选填“L1”、“L2”或“L1和L2”或“都不能”）正常发光。 （选填“L1”或“L2”）灯可能被烧毁。
【错解】选L1和L2，理由： 因为额定电压为6 V的两灯串联在12 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为6 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，因此选“L1和L2”。
【析错】①串联电路具有分压作用，用电器在额定电压下才能正常发光；②知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求得两灯额定电流，根据I=UR求出两灯泡的电阻，利用串联电路电压与电阻成正比确定灯泡两端实际电压，得出灯泡是否正常发光；③根据实际电压与额定电压的大小判断灯泡是否会被烧坏。
【正解】选“都不能”；L1。理由：
易错点4 用I＝UR计算电动机的工作电流。
right320675典例4 （2020?新抚区二模）如图所示是一台电动平衡车，电动机上标有“60V 72W”字样，线圈的电阻为6Ω，则电动机正常工作10min所消耗的电能为 J，电动机工作过程中线圈产生的热量为 J，这个电动机的效率为 。
【错解】答案为：43200；360000；88%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】根据I＝UR计算电动机的工作电流，再根据Q=I2Rt求出在1min内电流产生的热量。
【正解】答案为：43200；5184；88%。这台电动机正常工作10min=600s电动机消耗的电能：W=Pt=72W×600s=43200J；
正常工作时的电流为：I=PU=72W60V=1.2A；
产生的电热：Q=I2Rt=（1.2A）2×6Ω×600s=5184J，
输出的机械能：W机械=W-Q=43200J-5184J=38016J，
所以该电动机的机械效率：η=W机W电×100%=38016J43200J×100%=88%。
故答案为：43200；5184；88%。
知识精讲
知识点一：电功与电能
right808355典例1：（2020?莱芜区）商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（　　）
A．电压和电流 B．电功率和电流
C．电能和电功率 D．电能和电功
【考查方向】电流的大小；电功与电能．
【名师点睛】根据公式W=Pt可以解释售货员所说的微波炉很省电；根据I=PU可以解释顾客说的微波炉功率大，微波炉一开就跳闸。
【答案】C
【解析】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。故选：C。
right25400典例2：（2020?江西模拟）如图所示，电能表的示数为 kW?h，用电1度它的表盘转 圈。
【考查方向】电能表参数的理解与电能的求法．
【名师点睛】（1）电能表是测量电路一段时间内消耗电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW?h；（2）3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h（1度）的电能，电能表的表盘转3000圈。
【答案】2019.4；3000。
【解析】（1）由图可知，电能表表盘上的数字为20194，最后一位是小数，单位是kW?h，故电能表的示数为2019.4kW?h；（2）3000r/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h（1度）的电能，电能表的表盘转3000圈，所以，电路中用电1度时它的表盘转3000圈。故答案为：2019.4；3000。
知识点二：额定功率与实际功率
2776855892175 典例3：（2020?佛山一模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑至另一端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率为 W，电源电压为 V，滑片在最右端时，滑动变阻器的电功率为 W。
【考查方向】欧姆定律的应用；电功率的计算；额定功率．
【名师点睛】（1）由电路图可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图象读出电流和电压值即可得出电源的电压，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，由图象读出对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出滑动变阻器的电功率。
【答案】1.2；6；0.45。
【解析】（1）由电路图可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图象可知，电路中的最大电流为0.2A，电压表的最大示数为6V，则电源的电压为6V；因灯泡两端的电压和额定电压相等时，灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，灯泡的额定功率：PL=ULIL=6V×0.2A=1.2W；
（2）当滑动变阻器滑片在最右端时，接入电路中的电阻最大，由图象可知，电路中的电流I=0.1A，灯泡两端的电压UL′=1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL′=6V-1.5V=4.5V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑=U滑I =4.5V0.1A=45Ω；
滑动变阻器的电功率：P=U滑I=45V×0.1A=0.45W。
故答案为：1.2；6；0.45。。
典例4：（2020?北京）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　）
400558076835A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
【考查方向】串联电路的电流规律；实际功率．
【名师点睛】①在串联电路中，电流处处相等，各用电器两端电压与其阻值成正比；②灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
【答案】D
【解析】由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流；已知灯L1和灯L2完全相同（其电阻相同）并且串联，所以由U=IR可知，两灯的电压相同，即AB两点间的电压等于BC两点间的电压；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两只灯泡两端电压相同，通过的电流相同，由公式P=UI知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故D正确，ABC错误。故选：D。
知识点三：伏安法测电功率
典例5：（2020?荆州）小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
319405554990（1）如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是
（选填标号）；
A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P= 。
【考查方向】探究用电器的电功率实验。
【名师点睛】（1）在测量小灯泡的额定功率的实验中，电压表应并联到灯泡的两端；（2）电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不发光，可能是由于灯泡的实际功率太小；（3）根据图中电压表选用的量程确定分度值读数，灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；根据P=UI算出灯泡得到电功率；（4）为了测灯泡的额定功率，应先使灯泡正常发光，再利用电路特点和欧姆定律得到灯泡正常发光时的电流，从而计算灯泡的额定功率。
【答案】（1）如图；（2）C；（3）A；1.25；（4）U1(U2-U1)R0。
【解析】（1）（1）电压表应并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用的是小量程；如图所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C正确；
（3）图乙中电压表选用0-3V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.9V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V；
灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（4）①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A点，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U1=2.5V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2；此时R0两端的电压为：U0=U2-U1；
③此时为串联电路，则电路中的电流为：I=U0R0=U2-U1R0，
小灯泡的额定功率表达式为：P=U1U2-U1R0=U1(U2-U1)R0。
故答案为：（1）如图；（2）C；（3）A；1.25；（4）U1(U2-U1)R0。
知识点四：焦耳定律及其应用
right221615典例6：（2020?宁德模拟）某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路，如图所示。光控开关S因光照改变会自动通断，该电路具有白天保温、晚上加热的特点。R1、R2为电热丝，a、b间电压U=24V，R1=72Ω，晚上电路的发热功率为12W．则：保温时S应处于 （填“闭合”或“断开”）状态；该电路白天工作5min产生的热量是 J。
【考查方向】电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】1）电路处于保温状态时，电路的总功率最小，根据P=UI=U2R可知电路的总电阻最大，然后结合电路图判断开关S的通断；（2）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，根据P=UI=U2R求出电路中R2的阻值；该电路白天工作处于保温状态，根据电阻的串联和P=UI=U2R求出电路白天工作5min产生的热量。
【答案】断开；1440.
【解析】（1）由电路图可知，开关S断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电源的电压一定，由P=UI=U2R可知，电路的总功率最小，电路处于保温状态；
（2）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，由P=UI=U2R得电路中R2的阻值：R2=U2P加热=（24V）212W=48Ω；
该电路白天工作处于保温状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路白天工作5min产生的热量：
Q=W=U2R1+R2t=(24V)272Ω+48Ω×5×60s=1440J。故答案为：断开；1440。
典例7：（2020?房山区二模）如图甲所示，是“探究电流通过电阻产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。闭合开关，通电30s观察记录烧瓶内液体的初温和末温，计算出液体温度升高量△t填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。
128905118745
实验次数
I/A
t/s
R/Ω
△t/℃
1
0.3
30
10
15
2
0.6
30
10
60
（1）由上述实验得出：电流产生热量的多少与 有关。
（2）探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应该选择乙图中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 （选填“串联”或“并联”）进行实验。
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】（1）由表格数据分析，在通电时间和电阻一定时，观察温度变化量和电流的关系；（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。
【答案】（1）电流大小；（2）B；串联。
【解析】（1）由表格数据知，电阻和通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量的多少与电流大小有关；（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小，由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
故答案为：（1）电流大小；（2）B；串联。
3190240365760知识点五：电能、电功率、电热的综合计算
典例8 （2020?东莞市一模）在前几天小明打开电热水壶烧水便跳闸了，所以他想研究一下电水壶的铭牌，如图所示，他家的电热水壶正常工作的电流大约是 A（保留一位小数），理论上正常工作1min将会产生 J的热量，如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高了 ℃。
A．温控开关S0断开时为加热状态
B．根据有关参数可知，R1的阻值为40Ω，R2的阻值为1210Ω
C．当饮水机在用电高峰期给水加热，它的实际功率为1000W
D．若在用电高峰期将装满水箱的水从20℃加热至100℃，所需时间为504s
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）电热水壶正常工作的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电热水壶正常工作的电流；（2）根据Q=W=Pt求出正常工作1min将会产生的热量，根据η=Q吸Q×100%求出冷水吸收的热量，知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，利用Q吸=cm△t求出水升高的温度。
【答案】6.8；9×104；9。
【解析】（1）由P=UI可得，该电热水壶正常工作的电流： I=PU=1500W220V≈6.8A；
（2）理论上正常工作1min将会产生的热量： Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J，
由η=Q吸Q×100%可得，冷水吸收的热量： Q吸=Qη=9×104J×84%=7.56×104J，
水的体积： V=2.0L=2.0dm3=2×10-3m3，
由ρ=mV可得，水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
由Q吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t=Q吸cm=7.56×104J4.2×103Jkg?℃×2kg=9℃
故答案为：6.8；9×104；9。
3170555146685典例9：（2020?平顶山一模）图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值分别是多少？
（2）1kg饭菜用高温档加热5min，不计热量损失，升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg?℃）]
（3）如果实际电压是210V，低温档工作时的实际功率是多少？
【考查方向】实际功率；电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，根据P=UI=U2R求出R1的阻值，利用R2的阻值是R1的4倍求出R2的阻值；
（2）根据W=Pt求出高温档加热5min消耗的电能，不计热量损失，饭菜吸收的热量和消耗的电能相等，根据Q吸=cm△t求出1kg饭菜升高的温度；
（3）如果实际电压是210V，根据电阻的串联和P=UI=U2R求出低温档工作时的实际功率。
【答案】（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；
（3）如果实际电压是210V，低温档工作时的实际功率是44.1W。
【解析】（1）由图知，开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，
由P=UI=U2R可得，R1的阻值：R1=false，
由题意可得R2的阻值：R2=4R1=4×200Ω=800Ω；
（2）由P=false可得，高温档加热5min消耗的电能：W=P高t=242W×5×60s=7.26×104J，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量：Q吸=W=7.26×104J，
由Q吸=cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：△t=false=24.2℃；
（3）开关S接1时，两电阻串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电热饭盒处于低温档，
如果实际电压是210V，低温档工作时的实际功率：
P低实=false=44.1W。
答：（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；
（3）如果实际电压是210V，低温档工作时的实际功率是44.1W。
342265092075达标检测
第十八章 电功率检测题
一．选择题（共25小题，满分50分，每小题2分）
1．（2分）（2020?常德）如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路
C．灯L短路 D．灯L断路
46056556565902．（2分）（2020?株洲）如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1＝2Ω，R2＝4Ω在它们表面涂上厚度一样的蜡，现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到（　　）
A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较
3．（2分）（2020?娄底）下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是（　　）
A．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B．家里使用电热水壶烧水
C．小明妈妈用电熨斗熨衣服 D．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
2881630298454．（2分）（2020?淮安）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　）
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW?h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
5．（2分）（2020?南通）图甲为天然气泄漏检测电路原理图，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏传感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙，则下列描述R0的功率P0，电路的总功率P随天然气浓度C变化的关系图线中，可能正确的是（　　）
41287701310005177808255
6．（2分）（2020?北京）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
38582603060707．（2分）（2020?常德）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．R1 和R2的阻值不随温度的变化而变化
B．R1：R2＝2：1
C．R1和R2并联在4V电源上，通过电流I1：I2＝2：1
D．R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W
8．（2分）（2020?青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电相同时间产生的热量之比为5：1，则通过甲、乙的电流之比为（　　）
A．4：1 B．1：4 C．2：1 D．1：2
9．（2分）（2020?无锡）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（　　）
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
417131511176010．（2分）（2020?宿迁）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
11．（2分）（2020?聊城）如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　）
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高挡
1800W
中挡
1200W
低挡
500W
845185153670
A．电饭煲是利用电流的热效应工作的
B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×106J
D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW?h
12．（2分）（2020?大连）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为（　　）
A．B．C．D．
13．（2分）（2020?广安）利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V“字样。如果闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　）
340804573025A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因可能是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V 时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
242316071437514．（2分）（2020?陕西）如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　）A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C．电源电压为6V
D．电路消耗的最大功率为3.6W
15．（2分）（2020?邵阳）甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（　　）
A．甲灯的多 B．乙灯的多 C．一样多 D．不能确定
16．（2分）（2020?眉山）两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A
B．甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C．甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D．甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
429514017208517．（2分）（2020?凉山州）如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　）
A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻 B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
3747135243205C．1秒内甲灯消耗的电能是3J D．甲灯两端的电压为6V
18．（2分）（2020?安顺）如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是（　　）
A．此过程中电流与电压成正比
B．此过程中小灯泡电阻保持不变
C．额定电流是0.3A
D．额定功率是1.5W
19．（2分）（2020?泰州）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V 0.3A”字样，其I﹣U图象如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　）
A．电路的最大功率是3.6W B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电流表的最小示数是0.15A D．电流表的最大示数是0.4A
3915410129349520．（2分）（2020?河池）“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V 6W”的红灯、“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2
457263540132021．（2分）（2020?眉山）如图所示，电源电压不变，电阻R为定值电阻，下列说法正确的是（　　）
①要使电路中消耗的总功率减小，给R并联一个较大阻值的电阻
②要使电路中消耗的总功率稍稍增大一点，给R并联一个较大阻值的电阻
③如果给R并联一个等值电阻，此电路在相同的时间内产生的热量为原来的二分之一
④如果给R串联一个标有“6V 2W”的灯泡，灯泡恰好能正常发光。若换上一个“6V 3W”的灯泡与R串联，则此灯泡消耗的实际功率一定小于3W
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
3512185100203022．（2分）（2020?达州）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V 3W”，L2标有“6V 3W”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合开关S2，灯泡L1没有电流通过
B．闭合开关S1、S3，断开开关S2，灯泡L1能正常发光
C．闭合开关S2、S3，断开开关S1，灯泡L2的功率为1.5W
D．只闭合S2与只闭合S3时，灯泡L2消耗的电功率之比为16：25
23．（2分）（2020?连云港）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是（　　）
256286014605A．电源电压为3V
B．电压表的最大示数为2V
C．整个电路功率变化了0.1W
D．电流表的示数变化了0.4A
463486528130524．（2分）（2020?襄阳）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16W．电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是（　　）
A．1：3 B．4：3 C．3：1 D．3：4
26054053746525．（2分）（2020?武汉）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3．滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3．已知I1：I2＝2：9，I2：I3＝3：1．当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（　　）
A．7.2W B．8.1W C．9.0W D．9.9W
二．多选题（共5小题，满分10分，每小题2分）
464820078613026．（2分）（2020?日照）小明用如图所示的电路探究甲、乙两个小灯泡的亮度。闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮。假设灯丝的电阻不随温度发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，通过甲、乙两灯的电流相等
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．将两灯串联在该电源上，电路消耗的总功率比原电路消耗的总功率小
D．将两灯串联在该电源上，则甲灯两端的电压比乙灯的大
255714538544527．（2分）（2020?营口）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的ab两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片在a点与b点时，电路的总功率之比是1：2
B．电源电压为12V
C．滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W
2514600158115D．电路消耗的最大电功率为7.2W
28．（2分）（2020?青岛）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图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．小灯泡的电阻约为12.7Ω
B．小灯泡的额定功率为1.14W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω
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
29．（2分）（2020?本溪）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．电源电压为16V
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
D．若将电压表量程换为0～3V．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
323532545339030．（2分）（2020?成都）如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V 1.5W“字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S1、S2，断开S3，滑片P移到某一位置时电流表示数为I，再向上移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，L恰好正常发光；当A、B间换接为R3，闭合S、S3，断开S1、S2，电压表示数为U2，R1的功率为P1，R2的功率为P2，P1≠P2，电路的总功率为5W，R1、R2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有2Ω、5Ω、7Ω、9Ω这四种可能。下列结论正确的是（　　）
A．I＝0.4A B．U＝12V
C．U2可能是2.5V D．P1可能是2.25W
三．实验探究题（共6小题，满分24分，每小题4分）
31．（4分）（2020?广西）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0～　 　V；
（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是　 　（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是　 　W；
（4）测量结束后，应先　 　，再拆除导线，最后整理好器材；
（5）某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I﹣U图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是　 　；
4070350406400（6）某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量；
①电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额；
②　 　，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用R、U额、U2表示）。173355388620
249745539052532．（4分）（2020?淄博）小明用图中所示的器材测量小灯泡的电功率。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率估计在0.8W左右。
（1）请画出导线，完成电路连接。
（2）小明刚连好最后一根导线，小灯泡就发出了明亮的光，他在连接电路中出现的错误是：
① ； ②　 　。
（3）小明改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况，将测量数据和实验现象记录在下表中。
实验要求
小灯泡的发光情况
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
U实＝U额
明亮
2.5
0.28
U实＝0.8U额
较暗
2
0.25
U实＝0.4U额
微弱
1
0.2
①小灯泡的额定功率是　 　W。
②实验结果表明：　 　越小，小灯泡的实际功率越小，小灯泡越暗。
③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的，原因是　 　。
3662680595630（4）小明和同学交流时发现，他在实验设计中存在不完善的地方是　 　，修改实验方案后，接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向　 　（填“A”或“B”）端调节，记录电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的发光情况。
33．（4分）（2020?鞍山）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是　 　。
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W．再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W。
（4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、100Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为　 　V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②实验结论是电压一定时，　 　。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是　 　。
34．（4分）（2020?阜新）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　 　；
4149725121920（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；
1670050489585②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）
35．（4分）（2020?河池）如图甲所示是某实验小组“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V（电阻约为10Ω）。
（1）连接电路时，开关应处于　 　状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于　 　（选填“A”或“B”）端。
（2）当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　 　W．在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中，小灯泡突然熄灭，若电流表示数变为0，电压表示数接近6V，则故障可能是小灯泡　 　（选填“短路”或“断路”）。
（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将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　 　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。
36．（4分）（2020?百色）在测定小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V，电源由两节新干电池串联组成。
（1）检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，则应对电流表进行　 　。
（2）闭合开关之前应将变阻器的滑片置于　 　（选填“A”或“B”）端；闭合开关，移动变阻器滑片，当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡两端的电压为　 　V，如要使电路中电流变大，应将变阻器的滑片向　 　端滑动（选填“A”或“B”）。
（3）实验时，观察小灯泡在三种电压下的发光情况，实验现象和数据如下表所示。
序号
小灯泡两端的电压U/V
通过灯丝的电流I/A
小灯泡的发光情况
1
1.5
0.20
暗
2
2.5
0.32
亮
3
2.8
0.35
很亮
由如表可知：①小灯泡的额定功率为　 　W；
②在不同电压下，小灯泡的电阻不相同，原因是灯丝电阻受到　 　的影响。
③在电压表示数为2.8V时，小灯泡发出很亮的光，过一会后小灯泡烧坏了，此时电压表的示数为　 　V；
④小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有220V 40W灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到庭照明电路中，灯泡　 　更亮。
四．综合能力题（共4小题，满分16分，每小题4分）
37．（4分）（2020?长春）如图甲所示是测量额定电压为6V的某电阻元件电功率的电路。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，直到电阻元件正常工作，记录实验数据并绘制I﹣U图象如图乙所示。由图象可知，电阻元件的额定功率为　 　W。
（3）分析图象发现，通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比，原因是　 　。
（4）若在调节滑动变阻器的过程中。突然电流表示数变为零，电压表示数接近电源电压，分析可知　 　发生了断路。
38．（4分）（2020?绥化）下表是小李家部分用电器的参数。
用电器
额定电压/V
额定功率/W
数量/个
电饭锅
220
1100
1
电烙铁
100
1
节能灯
16
10
（1）表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦？
（2）电饭锅正常工作时的电流是多少？
（3）电烙铁正常工作时的电阻是多少？
（4）小李家有一款电热水壶，加热效率是75%，正常工作时，将质量是3.63kg，初温是20℃的水加热至30℃，需要2.8min。小李在某次烧水时，发现这个电热水壶的实际功率只有1000W，则这次烧水时，小李家的实际电压是多少？（设电热水壶电阻不受温度影响）
39．（4分）（2020?海南）小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌
最大容积
2L
额定频率
50Hz
额定电压
220V
加热器功率
880W
电动机功率
120W
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：
400431092075（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]；
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
2292350116205040．（4分）（2020?湘西州）如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关O接在C、D位置时，电吹风处于关停状态。已知电吹风冷风挡的额定功率为44W，电吹风热风挡的额定功率为484W．额定电压均为220V．当电吹风处于正常工作状态时，求：
（1）电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大？
（2）电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是多少度（1度＝1kW?h）？
（3）电吹风电热丝的电阻是多大？
第十八章 电功率达标检测题
参考答案与试题解析
一．选择题（共25小题，满分50分，每小题2分）
1．【解答】由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
当闭合开关时，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路是断路；而电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，且故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，所以故障是与电压表并联的灯泡断路。
故选：D。
2．【解答】由图可知，该电路为串联电路；通过两个电阻的电流、通电时间相同，电阻不同，根据焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越多，R1的电阻小于R2的电阻，则R2产生的热量较多，R2上的蜡熔化的快一些，故B正确。
故选：B。
3．【解答】
ABC、用电热孵化器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都是将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故ABC不符合题意；
D、电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。
故选：D。
4．【解答】
A、由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B、小英家上月消耗的电能为：5647.8kW?h﹣5546.7kW?h＝101.1kW?h，故B错误；
C、指示灯闪烁320次消耗的电能：W＝kW?h＝0.2kW?h；故C错误；
D、1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选：D。
5．【解答】由题图可知，R0与气敏传感器串联，电压表测气敏传感器两端的电压。
由图乙可得，气敏传感器两端的电压与天然气浓度C成正比，即根据串联电路的电阻分压特点可知：气敏传感器的阻值变大，
所以，气敏传感器的阻值（R气）与天然气浓度C也成正比。
A和B、R0的功率P0＝＝，故P0与U0是一个二次函数关系，因U0与C是一个一次函数关系（成正比），所以P0与C项是二次函数关系。故A、B错误；
C和D、电路总功率P＝，R气随C的增大而增大，所以P随C的增大而减小，故C正确，D错误。
故选：C。
6．【解答】
由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流；
已知灯L1和灯L2完全相同（其电阻相同）并且串联，所以由U＝IR可知，两灯的电压相同，即AB两点间的电压等于BC两点间的电压；
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两只灯泡两端电压相同，通过的电流相同，由公式P＝UI知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故D正确，ABC错误。
故选：D。
7．【解答】（1）两电阻的电流随电压变化关系为过原点的直线，故两电阻都为定值，R1 和R2的阻值不随温度的变化而变化，故A正确；
由图知，当电压为4V时，通过R1 和R2的电流分别为0.1A和0.2A，通过R1 和R2的电流之比：I1：I2＝0.1A：0.2A＝1：2，故C错误；
R1和R2并联在4V电源上，两电阻的电压相同，根据U＝IR可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，故R1：R2＝I2：I1＝0.2A：0.1A＝2：1，故B正确；
（2）R1和R2并联在4V电源上，干路电流为：I＝I1+I2＝0.1A+0.2A＝0.3A，
电路消耗的总功率为：P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W，故D正确。
故选：C。
8．【解答】
由题意可知，R甲：R乙＝5：4，产生的热量之比Q甲：Q乙＝5：1，通电时间之比t甲：t乙＝1：1，
由Q＝I2Rt可得通过甲、乙两个电热器的电流之比：
I甲：I乙＝：＝：＝1：＝2：1，故C正确、ABD错误。
故选：C。
9．【解答】
①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由R＝计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：UR＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V，
恰好满足电源电压：U＝UL+UR＝0.5V+2.5V＝3V，
所以灯泡能正常发光，故④正确。
故选：D。
10．【解答】
A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；
B、由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确；
D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，故D错误。
本题选错误的；
故选：D。
11．【解答】
A、电饭煲工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A正确；
B、由表格数据可知，电饭煲中挡时的功率为1200W，低档时的功率为500W，且电饭煲正常工作时的电压不变，由P＝可得，电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确；
C、由P＝可得，电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能W＝P高t＝1800W×10×60s＝1.08×106J，故C正确；
D、在高挡正常工作10min，电饭煲消耗的电能W＝1.08×106J＝0.3kW?h，
由图知，电能表原来的示数为7325.6kW?h，则电能表示数将变成7325.6kW?h+0.3kW?h＝7325.9kW?h，故D错误。
故选：D。
12．【解答】滑动变阻器R和灯L串联接入电路，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，
设电压表示数为U，电源电压为U′，
由串联电路电压的规律及欧姆定律，灯的电流即电路的电流：
I＝，
则电路的总功率：
P＝U′I＝U′×＝﹣×U，
因上式中，U′和RL均为定值，故电路的总功率随电压表示数变化的一次减函数关系式，只有A正确。
故选：A。
13．【解答】
A、无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，则电路可能断路；电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表与电源连通，原因是小灯泡断路，故A正确；
B、无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，则电路的电流很小，变阻器没有了变阻的作用，故原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱，故B正确；
C、灯在额定电压下正常发光，示数为2.5V小于灯的额定电压3.8V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，故C错误；
D、电压表无示数，小灯泡不亮，若电流表有示数，可能是小灯泡短路；若电流表无示数，则可能整个电路断路，故D正确。
故选：C。
14．【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A错误；
（2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
（3）由图2可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，则电源电压为：U＝U1+R1I1＝3V+0.6AR0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A，则电源电压为：U＝U2+R2I2＝4V+0.4AR0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故C正确；
（4）当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为P＝＝＝7.2W，故D错误。
故选：C。
15．【解答】用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率，
由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，
则它们正常发光时的实际功率P相等，
由W＝Pt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。
故选：C。
16．【解答】
AB．由I＝可得，两电阻两端允许加的最大电压分别为：
U甲＝I甲R甲＝1A×10Ω＝10V，U乙＝I乙R乙＝0.6A×15Ω＝9V，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，甲、乙并联时，电源的最大电压U＝U乙＝9V，
此时通过甲电阻的电流I甲′＝＝＝0.9A，通过乙电阻的电流I乙′＝I乙＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路中允许通过的最大电流：
I大＝I甲′+I乙′＝0.9A+0.6A＝1.5A，故A错误；
允许乙的最大功率：
P乙′＝UI乙′＝9V×0.6A＝5.4W，故B错误；
CD．因串联电路中各处的电流相等，且甲乙允许的最大电流分别为1A、0.6A，
所以，甲、乙串联时电路的最大电流I大′＝I乙＝0.6A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，允许电源最大电压：
U大′＝I大′（R甲+R乙）＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V，故C错误；
允许甲的最大功率：
P甲′＝（I大′）2R甲＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故D正确。
故选：D。
17．【解答】
A．由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝6Ω、R乙＝＝＝12Ω，则R甲＜R乙，故A错误；
B．两灯泡的额定电流分别为I甲＝＝＝1A、I乙＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且一个灯泡正常发光，另一个灯泡较暗，
所以，电路中的电流I＝I2＝0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，整个电路此时消耗的总功率P＝I2（R甲+R乙）＝（0.5A）2×（6Ω+12Ω）＝4.5W，故B正确；
C.1秒内甲灯消耗的电能W甲＝I2R甲t＝（0.5A）2×6Ω×1s＝1.5J，故C错误；
D．甲灯两端的电压U甲′＝IR甲＝0.5A×6Ω＝3V，故D错误。
故选：B。
18．【解答】AB、由图可知，I﹣U变化关系图象是曲线，小灯泡的电流与电压不成正比，电阻不是定值，故AB错误；
C、由图象可得，电压为3V（在额定电压下）时的电流（额定电流）是0.5A，故C错误；
D、额定功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W，故D正确；
故选：D。
19．【解答】AD．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是：
P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故AD错误；
BC．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为：
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V，
由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是
PL＝ULIL＝3V×0.25A＝0.75W，故B正确；C错误。
故选：B。
20．【解答】（1）当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电路电压的规律知电源电压为12V，故A错误；
（2）当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光
根据P＝UI知，
红灯中的电流：I红＝＝＝0.5A，
绿灯中的电流：I绿＝＝＝1A，
因为两灯并联，所以电路中的总电流：
I＝I红+I绿＝0.5A+1A＝1.5A，
所该电路最大工作电流是1.5A，故B错误；
（3）由P＝UI知，电压一定，当R电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，
两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，
所以电路中的最大功率为：P大＝P红+P绿＝12W+6W＝18W；
当R的阻值最大，且和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，消耗的总功率最小，
由R＝可知，两灯的额定电压相同，红灯的功率较小，所以红灯电阻较大，
R红＝＝＝24Ω，
电路中的总电阻：R总＝R红+R1＝24Ω+24Ω＝48Ω，
由题意知，电源电压为U＝12V，
电路消耗的最小功率：
P小＝＝＝3W，故C正确；
该电路最大电功率与最小电功率之比为P大：P小＝18W：3W＝6：1，故D错误。
故选：C。
21．【解答】由电路图可知，电路为定值电阻R的简单电路。
①②电源电压一定，由P＝UI＝可知，要使电路中消耗的总功率减小，应增大电路中的总电阻，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
所以，应给R串联一个电阻，故①错误；
同理可知，要使电路中消耗的总功率稍稍增大一点，应使电路中的总电阻稍稍减小一些，应给R并联一个较大阻值的电阻，故②正确；
③如果给R并联一个等值电阻，电路的总电阻变为原来的一半，
由Q＝W＝UIt＝t可知，此电路在相同的时间内产生的热量为原来的2倍，故③错误；
④如果给R串联一个标有“6V 2W”的灯泡，灯泡恰好能正常发光（其电压恰好为6V），若换上一个“6V 3W”的灯泡与R串联，
由P＝UI＝的变形式R＝可知，“6V 3W”的灯泡电阻较小，
由串联电路的分压特点可知，“6V 3W”灯泡两端分得的电压变小，即小于6V，此灯泡消耗的实际功率一定小于其额定功率3W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
22．【解答】
A．只闭合开关S2时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，所以灯泡L1有电流通过，故A错误；
B．闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两灯泡并联，电压表测电源两端电压，电流表测干路中的电流，
电源电压恒为3V，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，此时灯泡L1两端的电压为3V，其功率为3W，
由P＝UI可知，此时通过灯泡L1的电流I1＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于0.6A，
所以，电流表（量程为0～0.6A）会被烧坏，导致灯泡L1不能正常发光，故B错误；
C．由P＝UI＝可得，灯泡L2的电阻：R2＝＝＝12Ω，
闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电路为L2的简单电路，
则此时灯泡L2的功率：P2′＝＝＝0.75W，故C错误；
D．灯泡L1的电阻：R1＝＝＝3Ω，
只闭合开关S2时，两灯泡串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝0.2A，
此时灯泡L2消耗的电功率：P2″＝I2R2＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W；
只闭合S3时，电路为灯泡L2的简单电路，其实际功率为P2′＝0.75W，
则P2″：P2′＝0.48W：0.75W＝16：25，故D正确。
故选：D。
23．【解答】由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、由图乙可知，当R1＝10Ω时，P1＝0.9W，当R1′＝20Ω时，P1′＝0.8W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流分别为：
I1＝＝＝0.3A，I2＝＝＝0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I1（R+R1）＝I2（R+R1′），即0.3A×（R+10Ω）＝0.2A×（R+20Ω），
解得：R＝10Ω，
电源的电压U＝I1（R+R1）＝0.3A×（10Ω+10Ω）＝6V，故A错误；
B、当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
则电压表的最大示数U1′＝I2R1′＝0.2A×20Ω＝4V，故B错误；
C、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，
则P大＝＝＝3.6W，
当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，
则P小＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W，
所以，整个电路功率变化了：△P＝P大﹣P小＝3.6W﹣1.2W＝2.4W，故C错误；
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，
则I大＝＝＝0.6A，
当R1′＝20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，
所以，电流表的示数变化了：△I＝I大﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，故D正确。
故选：D。
24．【解答】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为9W；
断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为16W；
根据P＝，在R不变时，功率与电压的平方成正比，
对灯L1而言有：
＝，
即＝，
电源电压与串联电路中L1的电压之比为：
＝＝4：3，
根据串联电路电压的规律，
＝。
＝，即串联电路中，L2的电压与L1的电压之比为1：3，由分压原理，L1、L2两灯灯丝电阻之比是3：1，只有C正确，
故选：C。
25．【解答】
当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，灯泡L与R1串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
由电压表的示数是3V可知，灯泡两端的电压UL＝3V，由图乙可知，通过灯泡的电流即电路中电流表的示数I3＝0.3A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源的电压U＝UL+I3×R1＝3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，R2与R3并联，电流表测两支路的电流之和，
由I2：I3＝3：1可得，此时两支路的电流之和I2＝3I3＝3×0.3A＝0.9A，
当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I1：I2＝2：9可知，电路中的电流I1＝0.2A，
电源的电压U＝I1R1+U2＝0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝6V，
当滑片P在最左端时，闭合S1、S2、S3后，R2、R3、L并联，此时电路的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，灯泡两端的电压为6V，由图乙可知，通过灯泡的电流IL＝0.45A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，R2、R3两支路的电流之和为I2＝0.9A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电路的总电流I＝IL+I2＝0.45A+0.9A＝1.35A，
则电路的最大功率P＝UI＝6V×1.35A＝8.1W。
故选：B。
二．多选题（共5小题，满分10分，每小题2分）
26．【解答】
A、灯泡亮度由灯泡实际功率决定，甲灯比乙灯亮，则甲灯的功率大于乙灯的功率，由并联电路各支路电压相等，根据P＝UI有I＝，通过甲灯的电流较大，故A错误；
B、两灯泡并联，因甲的额定功率大于乙的额定功率，根据P＝，由R＝可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故B正确；
C、将两灯串联在该电源上，根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，根据P＝，故将两灯串联在该电源上，电路消耗的总功率比原电路消耗的总功率小，故C正确；
D、当两灯泡串联时，通过它们的电流相等，由于乙的电阻大于甲的电阻，由欧姆定律U＝IR，乙灯两端的电压比甲灯的大，故D错误。
故选：BC。
27．【解答】由电路图可知，R0与R串联。
A．由图乙可知，滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为Ia＝0.8A、Ib＝0.4A，变阻器消耗的电功率均为PR＝3.2W，
因电源的电压不变，所以由P＝UI可知，两种情况下电路的总功率之比：
Pa：Pb＝UIa：UIb＝Ia：Ib＝0.8A：0.4A＝2：1，故A错误；
B．滑片位于a点和b点时，由P＝UI＝I2R可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻：
Ra＝＝＝5Ω，Rb＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝Ia（R0+Ra）＝Ib（R0+Rb），即0.8A×（R0+5Ω）＝0.4A×（R0+20Ω），
解得：R0＝10Ω，
电源的电压U＝Ia（R0+Ra）＝0.8A×（10Ω+5Ω）＝12V，故B正确；
C．滑动变阻器接入电路中的电阻为R时电路中的电流I＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR＝I2R＝（）2R＝＝＝＝，
当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器的电功率最大，则
PR大＝＝＝3.6W，故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总功率最大，
则P大＝＝＝14.4W，故D错误。
故选：BC。
28．【解答】
A、灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测灯的电流，
由图乙知，灯的电流随电压的变化关系为一曲线，说明灯的电阻是变化的，故小灯泡的电阻约为12.7Ω是错误的；
B、灯在额定电压下的电流0.30A，故灯的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.30A＝1.14W，B正确
C、电源电压恒为6V，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝≈7.33Ω；
D、由乙图知，当灯的电压为2.0V时，灯的电流为0.22A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
U滑＝U﹣U′＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器消耗的电功率为：
P滑＝U滑×I′＝4V×0.22A＝0.88W，D正确。
故选：BD。
29．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，通过灯泡的电流为0.6A时，其两端的电压为6V，则小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝6V×0.6A＝3.6W，故A正确；
B．当电路中的电流为0.6A时，灯泡两端的电压为6V，由图丙可知，变阻器接入电路中的电阻R＝10Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由I＝可得，电源的电压U＝UL+IR＝6V+0.6A×10Ω＝12V，故B错误；
C．由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，灯泡两端的电压UL′＝1V，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I′＝11V×0.25A＝2.75W，故C正确；
D．若将电压表量程换为0～3V，当电路中电流最大时，电压表示数也最大，此时滑动变阻器接入电阻最小，
由图乙可知，通过灯泡即电路中的电流I″＝0.5A，此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣UL″＝12V﹣3V＝9V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小＝＝＝18Ω，
滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，由图丙可知，变阻器接入电路中的最大阻值为50Ω，
所以，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω，故D正确。
故选：ACD.
30．【解答】
AB．闭合S、S1、S2，断开S3时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R的电压，
设滑片P移到某一位置时接入电路中电阻为R，此时电流表示数为I，
再向上移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，
则接入电路中的电阻为R﹣5Ω，电路中的电流为I+0.1A，
因此时L恰好正常发光，所以由P＝UI可得，I+0.1A＝＝＝0.5A，
解得：I＝0.4A，故A正确；
由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
所以，电源的电压U＝I（R+RL）＝（I+0.1A）[（R﹣5Ω）+RL]，即0.4A×（R+6Ω）＝（0.4A+0.1A）[（R﹣5Ω）+6Ω]，
解得：R＝19Ω，
电源的电压：U＝I（R+RL）＝0.4A×（19Ω+6Ω）＝10V，故B错误；
CD．当A、B间换接为R3，闭合S、S3、断开S1、S2时，R1、R2、R3串联，电压表测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且P1≠P2，
所以，由P＝UI＝I2R可知，R1≠R2，且电路中的电流I′＝＝＝0.5A，
此时电路的总电阻：R＝＝＝20Ω，
因R1、R2、R3的阻值只有2Ω、5Ω、7Ω、9Ω这四种可能，
所以，R1、R2、R3的电阻依次可能为2Ω、9Ω、9Ω，也可能为9Ω、2Ω、9Ω，
电阻R2两端的电压：U2＝I′R2＝0.5A×9Ω＝4.5V或U2＝I′R2＝0.5A×2Ω＝1V，故C错误；
电阻R1的功率：P1＝（I′）2R1＝（0.5A）2×2Ω＝0.5W或P1＝（I′）2R1＝（0.5A）2×9Ω＝2.25W，故D正确。
故选：AD。
三．实验探究题（共6小题，满分24分，每小题4分）
31．【解答】（1）灯的额定电压为2.5V，故为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0～3V；
（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表示数几乎为零，则电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表读数为0.5A，则小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）测量结束后，为防止短路，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材；
（5）灯的电阻随温度的变化而变化，故I﹣U图象为一曲线，图中横坐标分度值为0.3V，而灯的额定电压
为2.5V，故横坐标的标度取值过大，作图过程中存在的错误或不足之处是：图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大；
（6）主要测量步骤及所测物理量；
（为达到电压表既能测量灯的电压，又能测量R与灯的总电压，电压表的负接线柱应与S3的左接线柱连接）
①电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2；
③在①中，电压表测灯的电压，因电压表示数为U额，故灯正常发光；
在 ②中，电压表测R与灯串联后的电压，因滑动变阻器滑片位置不动，故此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为：
UR＝U2﹣U额，由欧姆定律可求出R的电流，即灯的额定电流：
IL＝＝，小灯泡的额定功率表达式：
P额＝U额×。
故答案为：
（1）3；（2）灯泡与灯座；（3）1.25；（4）断开开关；（5）图线不应画成直线或横坐标的标度取值过大；（6）②保持滑动变阻器滑片位置不动；③U额×。
32．【解答】
（1）待测小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，额定功率估计在0.8W，根据P＝UI，灯的额定电流：
I＝＝＝0.32A，电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）小明刚连好最后一根导线，小灯泡就发出了明亮的光，他在连接电路中出现的错误是：
①连接电路时开关没有断开；
②没有将变阻器的最大电阻连入电路中
（3）①由表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.28A，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
②由表中数据，第1、2、3次实验灯的实际电压逐渐变小，灯的实际功率分别为：0.7W、0.5W和0.2W，
故实验结果表明：灯的实际电压越小，小灯泡的实际功率越小，小灯泡越暗；
③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的，原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（4）研究灯的亮度与功率的关系实验中，应分别测量出灯的实际电压等于、小于、略大于额定电压灯的功率大小，在实验设计中存在不完善的地方是实际电压都不大于额定电压，为增大灯的电压，接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向B端调节，记录电压表和电流表的示数，并观察小灯泡的发光情况。
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）①连接电路时开关没有断开；②没有将变阻器的最大电阻连入电路中；
（3）①0.7；②灯的电压；③灯的电阻随温度的变化而变化；（4）实际电压都不大于额定电压B.
33．【解答】（1）测小灯泡额定功率实验中，滑动变阻器应串联入电路中，滑片向右移动时小灯泡变亮，说明其连入电路的阻值变小，所以应将B接线柱接入电路中，如图所示：
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数，说明电压表与电源间通路，而电路只有一处故障，则故障原因是：灯泡断路；
（3）灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光，由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，则此时通过灯泡的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
根据P＝知在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，电压表的示数达到3.0V为额定电压的＝1.2倍，
若灯的电阻不变，则灯泡的实际功率为：P实＝（1.2）2×0.75W＝1.08W，但因灯的电阻随温度的升高而变大，根据P＝，故此时灯泡的实际功率小于1.08W；
（4）①由图象知，当定值电阻R＝15Ω时，通过的电流为0.2A，所以定值电阻R两端的电压控制为U＝IR＝0.2A×15Ω＝3V；
当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为了控制定值电阻两端电压不变，由串联电路的分压原理知，就增大滑动变阻器连入电路的阻值；
②由图象知，该图象为反比例图象，所以可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
③滑动变阻器取最大阻值20Ω，当定值电阻为50Ω时，由串联电路的分压原理有：＝＝＝，
则定值电阻两端最小电压UR＝U＝×6V＞3V，无法保持定值电阻两端电压始终3V，故不能更换50Ω的定值电阻继续进行实验。
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）0.3；0.75；小于；（4）①3；变大；②电流与电阻成反比；③保持定值电阻两端电压始3V不变。
34．【解答】
（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）。
故答案为：
（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）。
35．【解答】
（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大值B端。
（2）由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，图乙知，当电压表的示数为3.8V时（灯泡正常发光），通过灯泡的电流为0.3A，
所以小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
灯泡突然熄灭，电流表示数变为0，说明电路中有断路发生，而电压表示数接近6V，即电压表测电源电压，则故障可能是小灯泡断路；
（3）当电阻为10Ω时，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律，电压表的示数：U＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
根据串联分压原理可知，将定值电阻R由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
而探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。
故答案为：（1）断开；B；（2）1.14；断路；（3）B；2。
36．【解答】（1）检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，则应对电流表进行调零。
（2）闭合开关之前应将变阻器的滑片置于阻值最大处的B端；闭合开关，移动变阻器滑片，当电压表的示数如图丙所示时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，小灯泡两端的电压为2V，如要使电路中电流变大，应减小电路的电阻，故应将变阻器的滑片向A端滑动；
（3）①灯在额定电压下正常发光，由表中数据知，灯在2.5V时的电流为0.32A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
②在不同电压下，小灯泡的电阻不相同，原因是灯丝电阻受到温度的影响；
③在电压表示数为2.8V时（大于灯的额定电压），小灯泡发出很亮的光，过一会后小灯泡烧坏了，则灯串联在电路中测电源电压，此时电压表的示数为3V；
④根据P＝有R＝，因两灯的额定电压相同，灯泡L1的额定功率小于灯泡L2，则L1的电阻大；两灯串联，通过两灯的电流相等，根据P＝I2R，L1的实际功率大，灯泡的亮度是由实际功率决定的，故若将标有220V 40W灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到庭照明电路中，灯泡L1更亮。
故答案为：（1）调零；（2）B；2；A； （3）①0.8；②温度；③3；④L1。
四．综合能力题（共4小题，满分16分，每小题4分）
37．【解答】
（1）变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联，如下所示：
（2）某电阻元件的额定电压为6V，根据绘制I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，电阻元件的额定功率为：
P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W；
（3）分析图象发现，通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比，即电阻元件的电阻随温度的变化而变化；
（4）若在调节滑动变阻器的过程中，突然电流表示数变为零，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，分析可知电阻元件发生了断路。
故答案为：（1）如上所示；（2）1.8；（3）电阻元件的电阻随温度的变化而变化；（4）电阻元件。
38．【解答】（1）根据表中数据，所有用电器同时正常工作的总功率是：
W总＝1100W+100W+10×16W＝1360W＝1.36kW；
（2）电钣锅的额定功率为：
P额＝1100W，由P＝UI可知，电饭锅正常工作时的电流是：
I＝＝＝5A；
（3）电烙铁正常工作时的功率为100W，根据P＝，电烙铁正常工作时的电阻是：
R电烙铁＝＝＝484Ω；
（4）将质量是3.63kg，初温是20℃的水加热至30℃，水吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×3.63kg×（30℃﹣20℃）＝1.5246×105J；
电热水壶的效率：η＝＝×100%，
电热水壶的额定功率：P′＝＝＝1210W；
根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，
＝
＝＝＝1.1，
小李在某次烧水时，发现这个电热水壶的实际功率只有1000W，则这次烧水时，小李家的实际电压是：
U实＝＝＝200V。
答：（1）表中所有用电器同时正常工作的总功率是1.36kW；
（2）电饭锅正常工作时的电流是5A；
（3）电烙铁正常工作时的电阻是484Ω；
（4）小李在某次烧水时，发现这个电热水壶的实际功率只有1000W，则这次烧水时，小李家的实际电压是200V。
39．【解答】（1）由于分子在永不停息地做无规则运动，并且温度越高，分子的运动越剧烈，所以豆浆中的香分子快速进入到空气中；
（2）由P＝UI可得，加热器单独工作时电路的电流：
I加＝＝＝4A；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（64℃﹣20℃）＝1.848×105J；
（4）豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能：
W＝＝＝2.64×105J，
由P＝可得，加热器单独工作的时间：
t＝＝＝300s＝5min，
因此加热器和电动

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