电功率 各专题经典题型及答案

电功率专题

范围专题

1．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）

A．3W～3.9W

B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W

2.如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V D．电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W 2．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．小灯泡的灯丝电阻为5Ω B．该电路功率变化范围是1.35W～2.7W C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω D．电流表最大示数为0.6A

3．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（ ）

A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W

第1页（共52页）

4．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（ ）

A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω

B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W

D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 5.如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样．求： （1）小灯泡的电阻为多大？ （2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？

（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围．

6.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2=20?，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．请画出每个小题的等效电路图．

（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是多少？

（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少？

第2页（共52页）

档位专题

1.家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关．使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温．图甲是电熨斗的电路图，图中电热丝

R1=R2=110Ω．旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图乙中的A、B、C所示．则（ ）

A．图乙中的B图表示R1与R2串联

B．图乙中的A图表示电熨斗处于中温档

C．电熨斗在高温档工作时的等效电阻是220Ω D．电熨斗在低温档工作时消耗的电功率是220W

2.如图所示，小亮设计了一个多档位电加热器，加热部分是两根阻值不同的电热丝R1和R2．图甲是一个档位旋钮，档位旋钮内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点，分别按照数字编号与图乙中数字编号相同的触点用导线连接．用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮到某位置时（箭头只能指向a、b、c、d四个位置），就可以将相邻的触点连接起来．例如，图甲中，旋钮上的箭头指向图中位置d，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时也将3、4两触点接通．转动旋钮，指向不同位置时，通过档位旋钮改变电热丝的连接关系，从而实现高温档、中温1档、中温2档、低温档的四档加热功率．若需要高温档加热，则档位旋钮箭头应该指向（ ）

A．a B．b C．c D．d

3.小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（ ）

A．此电热器只有两档不同的功率

B．两个发热电阻的阻值之比R1：R2=1：2

C．只闭合开关S2，电加热器在该档位正常工作时的电流约为1.36A

6

D．在最大档位正常工作5小时，产生的热量为5.4×10J

第3页（共52页）

4.如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝．图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上．当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W．（ ）

A．电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为1.4A B．开关处于“1”档时，电热毯的发热功率为120W C．开关处于“2”档时，电热毯的发热功率为80W

4

D．开关处于“3”档时，电热毯工作30min产生的热量是5.4×10kW?h

5.如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图．R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻．电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW?h，下列说法正确的是（ ）

A．电压力锅是对大气压强的应用

B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态

C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A

第4页（共52页）

6.如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C，单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示．

求：

（1）松开扳机，当温度为80℃时，电路总电阻；

（2）扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能；

（3）当温度180℃时，胶液具有最佳粘性，已知一根胶条质量为40g，若熔化1kg需要吸收

5

6.0×10J热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少需要的时间．

7.我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕0点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW?h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：

（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？

（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？

（3）当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？

[无热损失，c水=4.2×10J/（kg?℃），结果保留1位小数]．

3

第5页（共52页）

8.小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．

型 号 SYL﹣624 额定电压 220V 50Hz 频 率 电动机功率 120W 加热功率 1210W 1000mL 容 量 请解答下列问题： （1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？

3

（2）豆浆机加热一次可以将1kg的豆浆温度升高40℃，豆浆比热容按4.2×10J/（kg?℃）计算，该豆浆机加热时的效率是多少？

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

第6页（共52页）

电功率与生活专题

1.如表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝．则下列说法中正确的是（ ） ××牌电烤箱 额定电压 220V 1100W 额定功率 高温档 440W 低温档 50Hz 频率

5

A．电烤箱在高温挡工作10min所消耗的电能是6.6×l0J

B．电路中R2的阻值是llOΩ C．电路中R1的阻值是44Ω

D．若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路．该开关最好安装在A、B、C中的A点处

2.为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在2min内电能表转盘转动36圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（ ） 220V 电压 电流规格 10（20）A 50Hz 电流频率 每千瓦时的转数 3600revs/（kW?h） A．300W B．200W C．150W D．30W

3.小红的妈妈要买一台洗衣机，妈妈交给小红一张洗衣机说明书（表所示）和四个需要小红解答的问题，小红的答案如下，其中正确的是（ ） ?? 防触电保护类型Ⅰ类 额定洗涤容量5kg 额定电压220V 电流频率50Hz 洗涤功率330W 甩干功率650W 水加热功率1950W 最大工作电流10A 自来水压力0.05≤P≤1MPa 重量72kg 出厂日期 2009年4月20日 A．在电压 220V时洗衣机正常工作 B．这台洗衣机所受的重力约为 5000N

C．洗衣机常温下正确洗涤2h，消耗的电能是0.66kW?h D．洗衣机甩干时的工作电流是1.5A

4.装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图所示；即使R1断了，R2仍能导电．下列对电路情况的几种分析中正确的是（ ） ①根据工作特性，R1大于R2； ②根据工作特性，R1应该小于R2；

③当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变暗；

第7页（共52页）

④当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变亮．

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

5.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为50W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为32W．若灯丝电阻不变，则此时输电导线上消耗的功率为（ ）

A．12W B．8W C．18W D．9W

6.如图所示是某医院的应急供电线路示意图．柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10Ω/m，柴油发电机的输出电压为260V．用电区内每个用电器的额定电压均为220V，总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时，求： （1）用电区干路中的电流多大？ （2）输电线上损失的电功率是多少？ （3）发电机与用电区间的距离？

﹣4

7.小阳家装饰了一串小彩灯，接入家庭电路后发出五颜六色的光彩．小阳看到小彩灯共33个，并确定它们之间是串联的．过了一段时间，小阳看到其中一盏灯不亮了，其他彩灯继续发光，这种现象与所学的串联电路的知识不相符．他认真对小彩灯进行研究，看到小彩灯的结构如图，在灯丝的下方有一根细金属丝．查阅了相关资料知道：这根细金属丝与灯丝并联，在正常情况下，细金属丝由于表面有氧化铜与导电支架绝缘，电流只能从灯丝通过．当小彩灯灯丝烧断瞬间，细金属丝两端电压很高，此时表面氧化铜被击穿，金属丝与导电支架导通，保证串联电路仍为通路，其他小彩灯继续发光．每个小彩灯标有“8V 0.5A”，细金属丝通电后的阻值是10Ω．若小彩灯灯丝电阻不随温度改变，家庭电路的电压是220V，计算过程与结果保留两位小数，求：

（1）当每一盏灯都发光时，每盏灯消耗的电功率；

（2）当其中一盏灯的灯丝断的瞬间，这盏灯两端的电压；

（3）这盏灯金属丝接入电路后，其他彩灯可以发光，每盏灯消耗的电功率； （4）这串小彩灯有多少盏灯的灯丝断了，整串灯的电流将超过0.5A？

第8页（共52页）

含有电动机专题

1.某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为50kg，电源电压为110V，不计电源电阻及各处摩擦．当电动机转动，使物体以0.9m/s的速度匀速上升时，电路中的电流大小为5A．则电动机线圈的电阻大小为（g=10N/kg）（ ）

22Ω 11Ω 16Ω 4Ω A．B． C． D． 2.小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P．

（1）当电压表示数为0.3V时，电动机不转动，此时电流表示数为0.3A．求电动机线圈的电阻是多大？

（2）当电压表示数为3V时，电动机正常转动，此时电流表示数为0.4A．求电动机的发热功率及对外做功的机械功率．

3.在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的示意图，假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s，把蘑物吊起20m．求： （1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能． （2）电动机工作过程中，线圈产生的热量． （3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少吨？

第9页（共52页）

4.张华家买了一个家用电吹风，其简化电路图如图乙所示，主要技术参数如表所示： 型号 SHZ2010﹣624 热风温度 50℃～75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 220V 额定电压 0.5kg 质量 （1）当吹冷风时，电吹风正常工作2min消耗的电能是多少？

（2）电热丝的电阻值为多大？

（3）当电吹风正常工作并且吹热风时，l min内电流通过电热丝产生的热量是多少？此时该电吹风转化为内能的效率是多少？

5.电吹风是现代家庭的常用电器．如图所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如表所示：

（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位） （2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少？ （3）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？ ZJQF003 三角牌电吹风 220V 额定电压 50Hz 频率 880W 吹热风时功率 80W 吹冷风时功率

第10页（共52页）

功率最值问题

1.两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）

A． B． C． D．

2. 如图所示，电源电压U=6V且保持不变，电阻R=10Ω，滑动变阻器R′的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，在从左往右移动滑动变阻器滑片的过程中，下面表示滑动变阻器所消耗的功率P′与接入电路的电阻R′关系的图象正确的是（ ）

A． B． C． D．

3.如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 J．R2的最大功率是 W，整个电路最大功率是 W．

4. 小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是 ．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为 V．定值电阻R0的阻值为 Ω．当电流为1.5A时，滑动变阻器的接入电阻为 Ω．

第11页（共52页）

5.干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成．如图所示，电源由几个相同的干电池组成．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，求：

（1）串联的干电池个数． （2）变阻器的总电阻．

（3）甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标．

第12页（共52页）

电功率与欧姆定律综合专题

1.如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，R1、R2的U﹣I关系图象如图所示．则下列判断正确的是（ ） ①图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象 ②电源电压为12V

③电阻R1的最小电功率为2.7W ④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω

A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确 2.图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，下列判断正确的是（ ）

A．R1的电阻为5Ω

B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω C．电路消耗的最大总功率为1.8W D．电路消耗的最小总功率为1W

3.如图所示，电源电压恒为12V，L1上标有“3V 3W”字样，当闭合S1，将S2拨至a处，滑动变阻器的滑片移至中点处，L1正常发光，电路的总功率为P1；将滑片移至最右端，S2拨至b时，L2恰好正常发光，此时电流表的示数为0.5A，电路的总功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）

A．滑动变阻器的最大电阻为9Ω B．P1：P2=1：2 C．L2的额定功率为1.5W D．L2正常发光时电阻为3Ω

4.如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“1.2V？W”，L2上标有“9V？W”．闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V，L1此时的实际功率是额定功率的；当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V．若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是：（设灯丝电阻不随温度改变）（ ）

第13页（共52页）

A．电源电压为10V B．L1的额定功率为2W

C．L2的额定功率3W D．滑动变阻器的最大阻值20Ω

5.如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变．R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω．当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′．当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″．下列判断正确的是（ ）

A．U=6V，R2=20Ω B．U=9V，R3=30Ω

C．R3=10Ω，P：P″=3：2 D．R2=20Ω，P：P′=2：15

6.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′=1：6，P2：P2′=1：9，下列结论错误的是（ ）

A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A

D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W

7.如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P′．已知P：P′=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（ ）

A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω B．电压表V1的示数始终为18V C．电流表A2最小示数为0.6A D．电路消耗的最小功率为108W

第14页（共52页）

8.如图所示电路，电源电压和灯丝电阻保持不变，滑动变阻器的最大电阻R2=20Ω，当开关S1、S2闭合，S3断开，滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为U1，灯L消耗的功率是其额定功率的；当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表的示数为1.5A，此时电阻R1的功率为10.8W电压表的示数为U2，且U1：U2=1：3，R1＞R2． 求：

（1）电源电压； （2）此灯泡的额定功率；

（3）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器的滑片P在B端时灯L的电功率．

9.如图所示，电源电压为12V保持不变．当闭合开关S0和S1时，电流表A1的示数为0.8A；调整开关S0、S1和S2的开闭状态，发现某一状态时，电路消耗的电功率最大为P1，电流表A2的示数为3.6A，R3消耗的功率为P2；当电路消耗的最小功率为P3时，R1和R2消耗的总功率为P4；已知P1：P3=11：1，求： （1）R3的阻值；

（2）当S0闭合，S1、S2都断开时，电压表的示数； （3）P2和P4的比值．

第15页（共52页）

参考答案与试题解析

一．选择题（共20小题） 1．（2015?黑河）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V

D．电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．

【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；

根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化，再根据串联电路的分压特点求出电压表的示数变化；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以利用P=

求得电阻R1消耗的功率的变化

范围．

【解答】解：（1）滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；

电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；

根据串联电路电阻的分压特点可知R1两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误． （2）当滑片在b端时，R1、R2串联，

电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω， 电路中的电流为I==

=0.2A，

电压表的示数为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V； 当滑片在a端时，电路中只有R1，R1两端电压为电源电压，因电压表接入电路的量程为 0～3V，所以电压表示数为3V． 此时电路中的电流为I=

=

=0.3A，

故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是0.2A～0.3A，

电压表的示数变化范围是2V～3V，电阻R2的两端电压由4V减小到3V，故B、C正确． （3）电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，

第16页（共52页）

当滑片P滑到a端时，电阻R1消耗的功率最大，则最大功率P最大=

==0.9W，

当滑片P滑到b端时，电阻R1消耗的功率最小，则最小功率P最小=

==0.4W

则电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W，故D正确．

故选BCD．

【点评】本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨别和电表量程的判断，并且会灵活运用欧姆定律． 2．（2015?葫芦岛）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．小灯泡的灯丝电阻为5Ω

B．该电路功率变化范围是1.35W～2.7W

C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω D．电流表最大示数为0.6A

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．

【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=可计算灯泡电阻；

（2）根据P=UI计算灯泡正常发光电流，根据电流表和电压表量程确定电路中的最大电流和最小电流，从而计算电流消耗功率的范围；

（3）根据灯泡正常发光电流，由电流表和电压表量程，根据欧姆定律计算滑动变阻器的取值范围； 【解答】解： A、根据P=

，灯泡电阻RL=

=

=5Ω，故A正确；

BD、根据P=UI，灯泡正常发光的电流IL=

==0.5A，电流表量程0～0.6A，

由图灯泡与滑动变阻器串联，为使电路安全，电路中的最大电流I最大=0.5A，所以电路的最大功率P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W；

电压表示数最大3V，此时灯泡电压最小，UL′=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V，此时电流中电流最小，I最小=

=

=0.3A，

第17页（共52页）

电路的最大功率P最小=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W．所以电路功率变化范围是1.35W～2.25W．故B、D错误；

C、电路电流最小时，总电阻最大，滑动变阻器有最大值，R变最大=R总最大﹣RL=RL=

﹣5Ω=10Ω；

﹣RL=

﹣

电路电流最大时，总电阻最小，滑动变阻器有最小值，R变最小=R总最小﹣RL=

﹣5Ω=4Ω．所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω．故C正确． 故选AC．

【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析电路中的最大和最小电流是解题的关键． 3．（2015?泸州）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（ ）

A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．

【分析】A、根据题意判断出电路中的最大电流，根据其确定变阻器的阻值范围；

BC、根据电流表、电压表、变阻器、灯泡的规格判断电流的最大值，根据欧姆定律判断电流的最小值；

根据电流的变化范围，由P=UI计算电路总功率的变化范围，得出结论； D、根据灯丝的阻值不变，结合电流的变化得出灯泡电功率的变化．

【解答】解：由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值I额===0.3A，灯泡的电阻值

RL=

==10Ω；

A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；

第18页（共52页）

电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R小=围为10～20Ω，A错误；

==10Ω，可得变阻器的变化范

BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I小===0.2A，电路

消耗的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W； 由A知，I大=0.3A，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B错误，C错误；

D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率PL小=U小I小=（I小）RL=（0.2A）×10Ω=0.4W； 灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确． 故选D．

【点评】本题是有关电功率的应用分析，掌握电功率的计算公式，能够确定电路的最大电流和最小电流值是关键．

4．（2015?苏州）如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（ ）

2

2

A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω

B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W

D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．

【分析】A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围；

2

B、S、S1、S2都闭合，此电路为滑动变阻器和R0的并联电路，根据P=IR分析灯泡的功率变化范围；

C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与R0的支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值；

D、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用R=求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值．

【解答】解：A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．小灯泡上标有“6V 3W”字样．

第19页（共52页）

小灯泡电阻R===12Ω，小灯泡正常发光时的电流I===0.5A，

则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小===12Ω；

滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，则最大阻值R大=50Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A错误；

B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，其最小电流I最小=

=

=

A， R灯=

×12Ω≈0.45W，

则灯泡的最小功率P最小=

故灯泡的功率变化范围是2.25W～3W，故B错误；

C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，流经R0的电流I1=当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2=

==

=0.2A， =0.24A

则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，

电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C错误；

D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大， 电路中的总电阻R总==因滑动变阻器与R0并联，则

=20Ω， =

+

，即

=

+

解得R滑=30Ω．故D正确． 故选D． 【点评】此题考查了电路连接关系的识别、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算，是电学典型的综合题，考查全面，难度较大，需要熟练掌握电路特点、计算公式和规律． 5．（2014?李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）

A． B． C．

D．

【考点】电功率的计算．

【专题】推理法；电能和电功率．

第20页（共52页）

A．U=6V，R2=20Ω B．U=9V，R3=30Ω

C．R3=10Ω，P：P″=3：2 D．R2=20Ω，P：P′=2：15

【考点】电功率的计算；并联电路的电流规律；欧姆定律的应用；电阻的串联． 【专题】计算题；应用题；动态预测题；方程法． 【分析】先画出三种情况的等效电路图，分别根据串联电路的特点和并联电路电路的特点结合欧姆定律表示出电流表的示数，根据P=UI表示出电路消耗的总功率，联立等式即可求出选项中的各物理量．

【解答】解：当只闭合开关S2时，等效电路图如图1所示； 当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示； 当只断开开关S1时，等效电路图如图3所示．

由图1可得：

=0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

P=0.3U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由图2可得： +

=

+

=1.95A+0.3A=2.25A﹣﹣﹣﹣③

P′=2.25U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 由图3可得：

=0.45A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤

P″=0.45U﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由②④⑥式可得：

P：P′=0.3U：2.25U=2：15， P：P″=0.3U：0.45U=2：3； 由①③⑤式可得： U=9V，R2=20Ω． 故选D．

【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和当三个开关都闭合时电路中电流的判断．

11．（2014?武汉）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′=1：6，P2：P2′=1：9，下列结论错误的是（ ）

第26页（共52页）

A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A

D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W 【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用． 【专题】欧姆定律；电能和电功率．

【分析】当开关S1闭合，S2、S3断开时，三只定值电阻串联，电压表测量R1两端电压；当开关S1、S2、S3都闭合时，三只电阻并联，电流表A1测量通过R1+R2的电流，电流表A2测量整个电路电流．根据串联电路和并联电路的特点及已知的电压、电功率比例关系，利用

2

公式P=IR分别列出关于R2功率的方程，解方程组得到电源电压和串联电路中R1两端电压． ①根据欧姆定律得到电流表A2的示数；

②已知电源电压和电路电流，利用P=UI得到电路消耗的总功率；

③已知R1阻值，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，可以得到R2、R3阻值之和；已知前后两次R2消耗的功率之比，可以得到R2的阻值，进一步得到R3的阻值；开关S1、S2、S3都闭合时，已知电阻R3两端电压和阻值，可以得到通过R3的电流，最后得到干路电流；

④已知电源电压和R2、R3的阻值，利用公式P=【解答】解：

当开关S1闭合，S2、S3断开时，三只定值电阻串联，电压表测量R1两端电压． 此时的电路电流为I串=

=

；

得到R2、R3消耗的总功率．

电阻R2消耗的功率为P2=I串R2=（

2

）R2；

2

当开关S1、S2、S3都闭合时，三只电阻并联，电流表A1测量通过R1+R2的电流，电流表A2测量整个电路电流． 通过R1的电流为I1=

，

通过R2的电流为I2=I1+2﹣I1=0.9A﹣电阻R2消耗的功率为P2′=I2R2=（0.9A﹣已知

，

，

2

，

）R2；

2

第27页（共52页）

即=，

解得U1=1V，U1′=6V；

A、当开关S1闭合，S2、S3断开时， 电流表A2示数为I=

=0.1A．此选项正确；

B、当开关S1闭合，S2、S3断开时，

电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W．此选项正确； C、已知

，

∴，

∴R2+R3=5R1=5×10Ω=50Ω； 已知

，

代入数值得，

解得R2=20Ω；

∴R3=50Ω﹣20Ω=30Ω；

开关S1、S2、S3都闭合时， 通过R3的电流为I3=

=0.2A，

∴电流表A2的示数为I总=0.9A+0.2A=1.1A．此选项正确； D、开关S1、S2、S3都闭合时， R2消耗的功率为P2=

=1.8W，

R3消耗的功率为P3=

=1.2W，

所以R2、R3消耗的总功率为P2+P3=UI1+2=1.8W+1.2W=3W．此选项错误． 故选D．

【点评】本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式、串联电路特点的掌握和运用，分析电路图，明确开关开合引起电路连接关系的变化及电表测量位置的变化，是本题的关键．

第28页（共52页）

12．（2015?武汉）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P′．已知P：P′=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（ ）

A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω B．电压表V1的示数始终为18V C．电流表A2最小示数为0.6A D．电路消耗的最小功率为108W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【专题】压轴题；欧姆定律；电与热、生活用电．

【分析】分析开关在不同状态下电路的连接方式，根据已知条件列出相应的关系式，联立得出结论．

【解答】解：只闭合开关S1时，R1、R2、R3串联，滑片移至最左端，R2的阻值为零，由题意知：

=1.2A ①；

将滑片移至最右端时，变阻器的阻值最大，电路中的电流减小，由题意知：

=1.2A﹣0.8A ②；

电压表V2测量R3两端的电压，由题意知：R3=

=

=5Ω；

只闭合开关S1、S2时，电路中只有R1，则P=

；

只闭合开关S1、S3时，电路中只有R3，则P′=

；

由题意知，：

=1：2，解得：R1=2R3=2×5Ω=10Ω；

将R1=10Ω，R3=5Ω代入①②并联立解得：U=18V，R2=30Ω； A、由以上分析知，R1=10Ω，R3=5Ω，A错误；

B、开关S1、S2和S3都闭合，电压表V1被短路，示数为零，B错误；

C、电流表A2测量R1、R2的总电流，当R2阻值最大时，其电流值最小，可知最小示数为I

小

=++=2.4A，C错误；

第29页（共52页）

D、当变阻器的阻值最大时，电路中的电功率最小，则P小=

+

+

=

+

+

=108W，D正确．

故选D．

【点评】本题是有关电学计算的综合题目，解决本题的关键是能够正确对电路进行分析，搞清电路的连接形式，并能够利用已知条件列出相应关系式，计算出各电阻值及电源电压值，然后根据各项进行分析即可． 13．（2015?武汉模拟）家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关．使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温．图甲是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=R2=110Ω．旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图乙中

的A、B、C所示．则（ ）

A．图乙中的B图表示R1与R2串联

B．图乙中的A图表示电熨斗处于中温档

C．电熨斗在高温档工作时的等效电阻是220Ω D．电熨斗在低温档工作时消耗的电功率是220W 【考点】电功率的计算．

【专题】图析法；电能和电功率．

【分析】由电路图可知，A图两电阻串联，电阻最大，B图电路中只有一个电阻接入电路，C图两电阻并联，电阻最小；

电路电压一定，由电功率公式P=及串并联电路特点可以分析答题．

可知，电阻越大，电功率越小，电

【解答】解：电源电压U一定，由电功率公式P=UI=

熨斗温度越低；

（1）由电路图知：A图两电阻串联，电阻最大，C图两电阻并联，电阻最小，

B图电路中只有一个电阻接入电路，故A是低温档，B是中温档，C是高温档，故A与B错误；

（2）C是高温档，两相同电阻并联，总阻值是原来的，故R高=×110Ω=55Ω，故C错误；

（3）A是低温档，两组串联，R低=2×110Ω=220Ω，P低=确； 故选D．

==220W，故D正

第30页（共52页）

【点评】在本题中电热丝连入电路有三种方式：只接一根是中档，两根串联是低档，两根并联时是高档，一根也不接时是关的位置．要接高档，应使两根电热丝并联 14．（2015?梁平县校级一模）如图所示，小亮设计了一个多档位电加热器，加热部分是两根阻值不同的电热丝R1和R2．图甲是一个档位旋钮，档位旋钮内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点，分别按照数字编号与图乙中数字编号相同的触点用导线连接．用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮到某位置时（箭头只能指向a、b、c、d四个位置），就可以将相邻的触点连接起来．例如，图甲中，旋钮上的箭头指向图中位置d，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时也将3、4两触点接通．转动旋钮，指向不同位置时，通过档位旋钮改变电热丝的连接关系，从而实现高温档、中温1档、中温2档、低温档的四档加热功率．若需要高温档加热，则档位旋钮箭头应该指向（ ）

A．a B．b C．c D．d 【考点】电功率的计算． 【专题】电能和电功率．

【分析】由电路图根据档位旋钮的位置分析电路的连接方式，根据P=【解答】解：

电源电压U一定，根据P=

判断．

可知，总电阻R越大电功率越小，电阻R越小，电功率越大．

由电路图可知：

①开关置于a时，2与4相连，两电阻串联接入电路，电路电阻最大，此时电功率最小，电加热器处于低温档；

②开关置于b时，1与2相连，电阻R2接入电路，电加热器处于中温档； ③开关置于c时，3与4相连，电阻R1接入电路，电加热器处于中温档；

④开关置于d位置时，1与2、3与4连接，两电阻并联，此时电路电阻最小，此时电功率最大，电加热器处于高温档． 故选D．

【点评】本题考查了串联、并联电路的电阻特点和电功率公式的应用，关键是会根据接线柱的连接判断两电阻的连接方式．

15．（2015?拱墅区二模）小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（ ）

第31页（共52页）

A．此电热器只有两档不同的功率

B．两个发热电阻的阻值之比R1：R2=1：2

C．只闭合开关S2，电加热器在该档位正常工作时的电流约为1.36A

6

D．在最大档位正常工作5小时，产生的热量为5.4×10J 【考点】电功率的计算；电热． 【专题】应用题；电能和电功率． 【分析】（1）根据并联电路的特点可知，两发热电阻可以同时工作，也可以独立工作；

（2）R1与R2同时工作时电热器的发热功率最大，知道R1的发热功率可求R2的发热功率，根据并联电路的电压特点和P=

求出两个发热电阻的阻值之比，根据P=UI求出R2正常工

作时的电流，利用Q=W=Pt求出在最大档位正常工作5小时产生的热量． 【解答】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联连接，且均有一个开关单独控制， 则电加热器能有：R1工作、R2工作、R1和R2同时工作三个加热档位，故A错误； （2）开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联， 因并联电路中总功率等于各用电器功率之和， 所以，R2的发热功率：

P2=P﹣P1=300W﹣100W=200W，

因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由P=

可得，两个发热电阻的阻值之比：

====，故B错误；

只闭合开关S2，电路为R2的简单电路，由P=UI可得，电加热器在该档位正常工作时的电流： I2=

=

≈0.91A，故C错误；

6

在最大档位正常工作5小时产生的热量：

Q=W=Pt=300W×5×3600s=5.4×10J，故D正确． 故选D．

【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式、电功公式的应用，通过开关的闭合和断开，改变电路的连接方式，是初中电学的典型习题，一定要熟练掌握．

16．（2015?武汉模拟）如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝．图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上．当开关处

第32页（共52页）

于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W．（ ）

A．电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为1.4A B．开关处于“1”档时，电热毯的发热功率为120W C．开关处于“2”档时，电热毯的发热功率为80W

D．开关处于“3”档时，电热毯工作30min产生的热量是5.4×10kW?h 【考点】电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用． 【专题】电能和电功率；电与热、生活用电． 【分析】（1）知道电热毯的最小发热功率，根据P=UI求出此时流过电路中的电流；

4

（2）由电路图可知，当开关位于“3”档时，R1与R2串联，根据P=

可知处于低档位，根

据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出每根电热丝的阻值； 当开关处于“1”档时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，根据P=并联电路的电压特点和P=率；

当开关处于“2”档时，电路为R2的简单电路，根据P=

可知处于中档位，根据P=

求出

可知处于高档位，根据

分别求出每根电阻丝的功率，两者之和即为此时电路的总功

电功率；

（3）开关分别处于“3”档时，电热毯的发热功率最小，根据Q=W=Pt求出电热毯工作30分钟产生的热量． 【解答】解：（1）根据P=UI可得，电热毯以最小发热功率工作时流过电路中的电流： I=

=

=

A≈0.14A，故A错误；

（2）由电路图可知，当开关位于“3”档时，R1与R2串联，处于低档位， 根据欧姆定律可得，电路中的总电阻： R==

=

Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1和R2是两根相同的电热丝， 所以，R1=R2==

Ω；

当开关处于“1”档时，R1与R2并联，处于高档位， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电热毯的发热功率：

第33页（共52页）

P大=+=+=120W，故B正确；

当开关处于“2”档时，电路为R2的简单电路， 电热毯的发热功率： P中=

=

=60W，故C错误；

（3）当开关位于“3”档时，R1与R2串联，电热毯功率为30W， 电热毯工作30分钟产生的热量：

4

Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×10J，故D错误． 故选B．

【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功率公式、欧姆定律的灵活应用，关键是分清开关处于不同当时电路的连接方式，对学生的读图能力要求较高．

17．（2015?建湖县校级模拟）如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图．R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻．电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW?h，下列说法正确的是（ ）

A．电压力锅是对大气压强的应用

B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态

C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A 【考点】电功率的计算． 【专题】电能和电功率． 【分析】（1）液体的沸点随着气压的增大而升高；

（2）由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅所处的状态； （3）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R1的工作时间；

（4）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R2的工作时间，根据W=Pt表示出电路消耗的总功率即可求出R2的功率，当两加热电阻同时工作时，电路电流最大，根据P=UI求出电路中的最大电流．

【解答】解：A．高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，故A错误；

第34页（共52页）

B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态； C．由图乙可知，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0～6min，9～12min，15～18min，

即R1的工作时间t1=12min=0.2h，故C错误；

D．R2的工作时间t2=18min=0.3h，在正常加热升压和保压状态消耗的电能W=P1t1+P2t2， 即：0.25kW?h=0.8kW×0.2h+P2×0.3h， 解得：P2=0.3kW=300W，

两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率P=P1+P2=800W+300W=1100W， 由P=UI可得，I==故选D．

【点评】本题考查了高压锅的原理和电功公式、电功率公式的综合应用，从图象中读出R1与R2的工作时间是解题的关键． 18．（2013?滨湖区校级模拟）在“测定小灯泡的功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到灯泡的额定电压．其原因可能是下述的哪一种？（ ） A．电压表的量程太大 B．电流表的量程太大 C．电源电压太低 D．变阻器的电阻太大 【考点】探究用电器的电功率实验．

【分析】首先确定这里的电路连接是正确的，那么影响电压表的示数的原因只有两个，一是电源电压的大小，二是变阻器的阻值，因此，在阻值调节后仍不能达到额定电压，就说明电源电压可能太低了．

【解答】解：A、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意； B、电流表量程的大小，也不会影响灯泡两端的电压，不合题意；

C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意； D、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，因此它不是电压过低的原因，不合题意． 故选C．

【点评】解决此题的关键是找到在电路中可能影响电压的因素，要知道，电流表、电压表的量程是不会对电路中的电压造成影响的，而变阻器又是可以调节的，因此，真正的原因就出在电源电压方面．

=5A，故D正确．

19．（2010?武汉）下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）

第35页（共52页）

A． B． C．

D．

【考点】探究用电器的电功率实验；电压表的连接；电功率的计算． 【专题】压轴题；设计与制作题；图析法．

【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流． 【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；

B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极； S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极； 电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意； C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U； 开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I=

，小

灯泡的额定功率表达式是P=U0I=

．

D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；

开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选． 故选 C．

【点评】本题考查两个方面的问题：（1）知道电功率的计算公式；（2）能够分析开关闭合断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错． 20．（2015?武昌区模拟）测完小灯的额定功率后，小明想探究小灯泡的实际功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为3V，小明已测出小灯泡的额定功率为0.75W，他设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=

计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=

，求得对应的功

率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线（ ）

第36页（共52页）

A． B． C．

D．

【考点】电功率的计算．

【专题】推理法；图析法；电能和电功率．

【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题． 【解答】解：（1）由P=

可知：

灯泡正常发光时的电阻R===12Ω；

由题意知：P甲=和P乙=，由此可见，

2

电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合）， 故图象是经过原点开口向上的抛物线，故AB错误． （2）由灯泡电阻R随温度升高而变大，则根据P甲=

和P乙=

可知：

①当小灯泡两端电压U＜3V时，小灯泡在低于额定电压下工作， 它的电阻R＜12Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方． ②当小灯泡两端电压U=3V时，小灯泡在额定电压下工作， 它的电阻R=12Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交． ③当小灯泡两端电压U＞3V，小灯泡在高于额定电压下工作，

它的电阻R＞12Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方． 综上所述，D图中的图线反映了他们的实验结果． 故选D．

【点评】本题考查了灯泡实际功率与灯泡电压间的关系，本题难度较大，知道灯泡电阻随温度的变化而变化、应用数学知识分析是解题的关键．

第37页（共52页）

二．填空题（共1小题）

21．（2015?大石桥市校级模拟）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= 10 Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 0.2 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 4 J．R2的最大功率是 0.9 W，整个电路最大功率是 3.6 W．

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用． 【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电． 【分析】（1）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时滑动变阻器消耗的电功

2

率最大，根据P=IR求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；

（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数，利用

2

Q=IRt求出通电10s电流通过R1产生的热量．

（3）电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大，由电功率公式可以求出最大电功率．

【解答】解：由图象可知，当R2=10Ω时，P2=0.9W，

2

由P=IR可得，电路中的电流： I=

=

=0.3A，

由I=可得，电路中的总电阻： R==

=20Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R1=R﹣R2=20Ω﹣10Ω=10Ω；

当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流：I′=

=

=0.2A，

通电10s电流通过R1产生的热量：

22

Q1=（I′）R1t=（0.2A）×10××10s=4J．

滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的总功率最大， 电路消耗的最大功率：P=

=

=3.6W；

故答案为：10；0.2；4；0.9；3.6．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系．

第38页（共52页）

三．解答题（共9小题） 22．（2012?嘉鱼县模拟）实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验．

（1）用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整． （2）按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至 右 端（选填“左”或“右”）； （3）实验时测得如下一组数据．其中第2次实验时的电流表示数如图所示，则第二次测得的电流是 0.4 A． 1 2 3 实验次数 2.0 2.5 3.0 电压U/V 0.34 0.44 电流I/A ①分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格： 不合格 ，其原因是： 在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率

②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了？答： 短 ．

（4）图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是 C

【考点】探究用电器的电功率实验． 【专题】实验题；作图题． 【分析】（1）滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表用3V量程． （2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，滑动变阻器接左半段，滑片至右端接入电路的阻值最大．

（3）确定电流表的量程、最小分度值，根据图示读出电流表的示数．

①根据表中额定电压U对应的电流值I，由公式P=UI求出额定电压下灯泡的实际的功率，比较实际功率与额定功率判断灯泡是否合格．

②已知灯泡额定功率与额定电压下的实际功率，根据P=判断灯丝电阻阻值是偏大还是

偏小，再影响导体电阻的因素判断灯丝的长短．

（4）小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流． 【解答】解：（1）灯泡右端接线柱接滑动变阻器右端上面接线柱，滑动变阻器串联在电路中；灯泡右端接线柱接电压表3V接线柱，电路图如图所示．

第39页（共52页）

（2）按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至右端． （3）电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A．

①由表知电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.4A，灯泡实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W；灯泡的额定功率P额=0.75W，

在额定电压下实际功率P实＞P额，所以灯泡不合格． ②因为P实＞P额，由P=

知灯丝电阻偏小，因为导体电阻与导体材料、长度、横截面积

有关，因为灯丝电阻偏小，在小灯泡钨丝的粗细是一定的情况下，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了．

（4）A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡的额定功率；

B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极； S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；

电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，B图不能测出小灯泡的额定功率；

C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U； 开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I=灯泡的额定功率表达式 是P=U0I=

U0．

，小

D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；

开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡的额定功率． 故答案为：（1）电路图如图所示．（2）右．（3）0.4； ①不合格；在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率了．②短了．（4）C．

【点评】1、导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，在材料、横截面积相等的情况下你，导体越长导体电阻越大．

2、判断能不能测灯泡额定功率的电路时，应（1）知道电功率的计算公式；（2）能够分析开关闭合断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错． 23．（2013?成都校级自主招生）干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成．如图所示，电源由几个相同的干电池组成．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功

第40页（共52页）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2396.html