培优精品：电流做功与电功率解析

1、电流做功与电功率一、选择题1如图 所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由中点向右 移动时，下列判断正确的是L4sA. 电压表和电流表示数都增大，电路总功率变大B. 电压表和电流表的示数都减小，电路总功率变小C. 电流表示数增大，电压表示数变大，灯泡变亮D. 电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变【答案】D【解析】由电路图知道，滑动变阻器与灯并联，电流表测通过滑动变阻器的电流，电压表测滑动变阻两端的电压， 并联电路各支路两端电压与电源电压都相等，所以移动滑片变阻器两端电压不变，即电压表示数不变；当 滑片P由中点向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻R濱增

2、大，由根据欧姆定律知道，通过它的电流减小, 即电流表示数变小；两支路间互不影响，所以灯泡亮度不变；电路的总功率PT 十PU*R十W/R小 因为尺績增大，尺灯不变，且灯和滑动变阻两端的电压都等于电源电压，所以电路的总功率变小，综上 所述，只有D正确，故选D.2. 如图所示，闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是|1A. 电压表Vi示数变大，灯泡L的实际功率变小B. 电压表6示数变大，灯泡L的亮度变亮C. 电流表A示数变大，灯泡L的亮度变暗D. 电压表与电流表A示数比值变大，灯泡L的亮度变暗【答案】D【解析】【详解】如图灯泡与滑动变阻器串联，电压表M测量电源电压，电压表H测

3、量滑动变阻器两端的电压， 闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小, 电流表示数变小，灯泡亮度变暗；电压表M测量电源电压所以电压表V示数不变；在串联电路中，根据层=鲁=令电阻越大分得的电压越大，滑动变阻器接入电路的电阻变大，滑动变阻器两端的电压变大,电压表V2示数变大；电压表Vi不变，电流表示数变小，电压表X与电流表A示数比值变大.故选D.3. 如图所示电路，电源电压不变，在滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程中（）RA. 灯泡变亮B.电压表示数变小C.电流表示数变小D.电路总功率变大【答案】D【解析】试题分析：由图示可知，灯泡与滑动变阻器是

4、并联关系，电流表测总电流，电压表测各支路电压也就是电 源电压，故滑片移动过程中，电压表的示数是不变的，故B错；滑动变阻器滑片P从b端移向中点的过程 中，电阻变小，总电阻变小，总电流变大，电流表示数变大，故C错；由于灯泡与变阻器并联，两者间互 不影响，所以灯泡亮度是不变的，故A错；电源电压不变，总电流变大，所以电路的总功率是变大的，故 D正确；应选D.【考点定位】动态电路的分析；滑动变阻器；欧姆定律4. 图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压 8V,下列说法正确的是（）REZ乙A. 小灯泡电阻随温度的增大而减小B. 灯泡的实际电功率为0.6W

5、C. 电阻的阻值为0.05QD. 电阻的电功率为1.8W【答案】BD【解析】【详解】A.小灯泡的电阻丝是金属，金属的电阻随着温度的增大而增大，故A选项错误；B. 由图可知，灯泡与R串联，电流相等，根据图甲，串联电压之和为8V,电流相等，可知当心0.3A时, 灯泡的电压为2V,电阻R的电压为6V,故灯泡的实际功率为p = U/=2VxO.3A=O.6W故B选项正确；C. 当尺的电压为6V,通过的电流为0.3A,则电阻为故C选项错误;D.电阻电功率P = (/=6VxO.3A=1.8W故D选项正确。故选择BDO5. 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V,定值电阻R=40Q,

6、Ro是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10-200,电压表接入电路的量程为0-15V,电流表接入电路的量程为0-0.6A闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是电流表的示数变小电压表示数与电流表示数的比值不变电压表示数的范围为8-9. 6V电阻Ro消耗电功率范围为0. 4-0. 8WA.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确【答案】C【解析】【分析】 根据题中“酒精气敏电阻的阻值随酒精气体的浓度增大而减小”可知，本题考査电路动态分析，根据欧姆定 律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化，运用欧 姆

7、定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化;根据欧姆定律得到电压表示数的变化范围, 根据电功率的公式得到电阻R。消耗的电功率范围.【详解】由电路图可知，&与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流.当环境的酒精气体的浓度增大时，&阻值减小，由心廟可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大, 故错误；根据尺=今可知电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故 正确;当Ro=100时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R。的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过&的电流最大,石PT五EjT24化 则电压表的最大示数

8、为：=1 大R=0.24Ax40O=9.6A Ro消耗的电功率：Pro大二(I 大)2Ro= (0.24A) 2xl0=0.576W,当 Ru大=20Q 时,（Jpv电路中的总电阻最大，电路中的电流最小.电路中的最小电流： = re = 2（）nl40Q = 0,2/1 则电压表的最小示数为：U=UR=0.2Ax40O=8V,所以，电压表示数的范围为8V-9.6V,故正确；R。消耗的电功率：Pro= (I 2Ro= (0.2A) 2x20H=0.8W,所以，电阻&消耗的功率范围为0.576W0.8W, 故错误.故选C.6. 某同学按图所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关S后，他观察到小灯泡不

9、发光，但电流表、电压 表指针有偏转.以下判断正确的是A.灯泡被短路 B.灯泡的灯丝断了 C.灯泡与灯座接触不良D.灯泡的实际功率比额定功率小得多【答案】D【解析】【分析】在串联电路中，当电路断路时：电压表测断路处的电压竽于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电 流表在任何位置都是零.【详解】A、灯泡被短路后，电压表也被短路，故电压表无示数不偏转，电路中有电流，电流表指针偏转, 故A不符合题意；BC、灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良时，电路为断路，电流表指针不偏转，电压表的正负接线柱与 电源两极相连，因此电压表指针偏转，故BC不符合题意；D、当灯泡的实际功率比额定功率小得多时，灯泡不发光，此

10、时电路中有电流，但示数比较小，即电流表、 电压表指针都有偏转，故D符合题意.故选D.7. 一只小灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电 压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为03V、00.6A,滑动变阻器的规格为“10Q1A”，他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的图像，如图乙所示。则以下判断正确的是()乙A. 小灯泡的额定功率为0.88VVB. 滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮c.变阻允许连入电路的最大阻值约为8.82QD.小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J【答案】C【解析】【详解】A.如图电路，电压表与滑动变阻器

11、并联，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，根据串联电路的分 压特点，此时灯泡两端的电压为S =6V-22V = 3.8V由乙图得，此时电流为0.4A,故灯泡的功率为P = UI = 3.8V X 0.4A = 1.52W故A错误；B.如图滑片向左移时，接入电路的电阻变小，电流变大，小灯泡变亮，但根据串联电路的分压特点可知,电压表示数变小，故B错误；C. 由乙图知，电压表为3V时，电流为0.34A,所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为:故C正确；D. 小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为W = U=2.2Vx0.4Ax2s = 1.76J故D错误.故选C&如图所示，电源电压不变，闭合开关S,滑

12、动变阻器的滑片P位于b端，此时电阻R,和出的功率相等,将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点，下列说法正确的是（）A. 电路的总电阻变小B. 电阻R；的功率小于出的功率C. 电阻R；的电流变化量小于电阻&的电流变化量D. 滑动变阻器的电流变化量小于电阻出的电流变化量【答案】ABC【解析】试题分析：由图示可知，电阻R与R2并联再与心串联，当滑片P从b端滑到中点的过程中，R连入阻值 变小，由串联和并联电路的电阻特点知，R与R2并联部分电阻减小，因此总电阻减小，故A正确；滑片P 位于b端时电阻Ri和R2的功率相等；滑片P从b端滑到中点，R与R2并联部分电阻减小，故R与R2并 联部分分得电压减小，即心两端

13、电压减小，R|两端电压增大，根据P=u2/R可知，Ri的功率将大于电阻 R2的功率，故B错误；根据串联和并联电路的电流特点知，IfI2+Ir,根据P=FR,滑片P位于b端时电 阻Ri和R2的功率相等，因此可得R1VR2,串联电路的电压特点：总电压等于各部分电路两端电压之和.电 源电压不变，当R与R2并联部分分得电压减小，即R2两端电压减小，&两端电压增大，所以Ufa, 由上U/R可知，上U/R,所以AliAl2,故C错误；由于R与R2是并联的，所以 Ur=aU2,滑片 P从b端滑到中点，R连入阻值变小，R2为定值电阻，根据I=l/R可知，滑动变阻器的电流变化量大于电 阻R2的电流变化量，故D错

14、误；应选A.【考点定位】动态电路的分析；欧姆定律二、填空解答题9. 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A,此时乙灯泡lmin消耗的电能是J.【答案】.8(2). 180 解析】【详解】串联电路电流相等，则图可知，甲灯泡中通过的电流为0.5A时，电压为2V,乙灯泡电流为0. 5A 时，电压为6V,所以两灯应串联在电压为8V的电源两端；乙灯泡lmin消耗的电能：W = Ult = 6v x 0.5 A x 60$ = 180J10. 图中电源电压保持不变，灯泡标有“6V, 3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，

15、电流表的示数为0.8A,则电阻/?=Q.通电10s. R产生的热量为J.【答案】(l)20Q(2). 18.J【解析】【详解】当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为IA=6V,电流表测的是总电流，则/=0. 8A, 由宀少可知，灯泡中的电流：Il=P =3VV/6V=0. 5A,根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流：Ir=I-Il=0. 8A-0. 5A=0. 3A,通电lmin电阻R产生的热量:3AxlOs=18Jo三、实验探究题11. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡有“ 3.8V”字样)，电源电压恒定.(1) 请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连

16、接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮( )(2) 实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为 时,电流表示数如图乙所示，通过灯泡的电流为 A,灯泡的额定功率为W.(3) 做完实验后,小明看到实验台上有一个定值电阻R,上边的数字模糊不清，想测出它的阻值,可是发现电压 表损坏，经过小组讨论设计了如图丙和丁两个电路图,小明认为利用前面的数据和这两个电路图，都能测出R的阻值你认为能测出R限值的电路图是 .0.3(4). 1.14(5).丙【解析】【详解】(1)测小灯泡功率的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，题中要求“滑动变阻器的滑片P向右端 移动时小灯泡变亮”，所以此时

17、变阻器连入阻值变小，应将接线柱B接入电路中；电压表与灯泡并联测其电压，灯泡额定电压3.8V,所以电压表使用015V量程，如图所示：当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡的额定功率：P=UI=3.8VxO.3A=1.14W；(3)下图丙，只闭合开关S1时，电流表测灯泡的电流,移动滑片使电流表示数等于灯泡正常发光的电流0.3A,此 时R两端电压等于灯泡的额定电压3.8V;然后只闭合开关S2,电流表测出总电流，根据并联电路的电流特 点得到R的电流，再由欧姆定律计算R的电阻，所以丙图可行；上图丁中，无论

18、开关处于何种状态，都难 以确定灯泡是否正常发光，这样就不能得到R的电压和电流，故丁图不可行；【点睛】(1)测小灯泡功率的实验中滑动变阻器应串联入电路中，根据滑片P向右滑动时灯泡变亮的要求 和电压表与灯泡并联连接实物电路图；(2)灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由图示电流表确定其量 程与分度值，然后读出其示数，由P=UI可求出灯泡的额定功率；(3)有电流表和灯泡，借助并联电路特点测量出R的电压和电流，从而计算其电阻，由此分析电路解答. 四、计算题12. 如图甲是某电吹风的工作原理图，电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风.为了防止温度过高，用一 个PTC电阻心与电阻为1000的电热丝串联，心的阻值随温度的变化如图乙所示。(1) 当开关S指向1位置时，电吹风 ；(2) 该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200C左右，当它温度继续升高时，尺