第18章 《电功率》题型训练（56题17大类型）（解析版）2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

第第页第十八章《电功率》题型训练（56题17大类型）TOC\o"1-3"\h\u【题型1电功与电能】 1【题型2电功的实质】 3【题型3电功与电能的计算】 4【题型4电功计算公式的应用】 9【题型5电能表】 11【题型6电功率与电能、时间的关系】 14【题型7电功率与电压、电流的关系】 16【题型8电功率的计算】 20【题型9额定功率与实际功率】 27【题型10实验测量小灯泡的电功率】 30【题型11电功率的概念】 7【题型12电流的热效应】 38【题型13探究影响电流通过导体时产生热量的因素】 40【题型14焦耳定律】 43【题型15焦耳定律的计算及其应用】 45【题型16电热的利用与防止】 50【题型17电功与电热的综合计算】 51【题型1电功与电能】 1．（2022秋•会同县期末）两个额定功率都是60W的灯泡，第一个灯泡的额定电压是220V，第二个灯泡的额定电压是110V，它们分别在额定电压下工作时的亮度和相同时间内消耗电能的多少（）A．第一个灯较亮，消耗电能较多 B．第二个灯较亮，消耗电能较多 C．两灯泡一样亮，消耗电能一样多 D．第一个灯较亮，第二个灯消耗电能较多【答案】C【分析】两灯都在额定电压下工作，实际电功率都等于自己的额定功率都相等，也就是说一定时间内消耗的电能转化为的光能相等，从而得答案。【解答】解：两灯都在额定电压下工作：P实＝P额，实际电功率相等，两灯一样亮；同时，根据公式W＝Pt可知，在相同时间内，两灯消耗电能一样多，故C正确。故选：C。2．（2023•南沙区一模）“磁悬浮电灯”如图所示，该灯泡内部没有电池，灯泡本身没有导线与接在家庭电路的底座接通，但能够发光。当灯泡发光并“悬浮”静止时，关于这个“磁悬浮电灯”的说法中，正确的是（）A．灯泡发光，不需要消耗能量 B．灯泡不掉下来，是它受到的浮力等于重力 C．灯泡受到竖直向上的磁场力大于它受到的重力 D．灯泡发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取【答案】D【分析】（1）灯泡发光一定时其它形式的能转化为光能。（2）灯泡悬浮时一定受到平衡力的作用。（3）灯泡“悬浮”静止时，受到的磁力等于它自身的重力。（4）灯泡发光所需要的能量一定需要通过某种方式获取。【解答】解：AD、根据能量转化和守恒定律，灯泡发光一定是将其它形式能量转为光能，故A错误，D正确；BC、灯泡在竖直方向上受到两个力的作用：重力和磁力，处于静止状态，这两个力一定是一对平衡力，大小相等、方向相反，故BC错误。故选：D。3．（2023•高新区模拟）要实现习近平总书记提出的“碳达峰”“碳中和”的目标，节能减排理念必须深入人心。同学们应该养成离开教室随手关灯的习惯，每关闭一盏灯，电路的总电阻将增大一些，消耗的电能将减小（均选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】增大；减小。【分析】家用电器是并联的，根据电阻的并联可知电路中总电阻的变化，家庭电路的电压不变，根据可知电路中总功率的变化。【解答】解：家用电器是并联的，且家庭电路的电压为220V不变，因并联电路中电阻越并越小，即并联的电阻越多，总电阻越小；反之，总电阻越大，且总电阻小于任何一个分电阻，所以，当她断开一个用电器后，家庭电路中的总电阻变大；由可知，电路中的总功率减小，由W＝Pt可知，在时间一定时，消耗的电能将减小。故答案为：增大；减小。【题型2电功的实质】 4．（2023•牡丹江模拟）小明在家帮妈妈做午饭，发现厨房里有很多物理知识的实际应用，下列相关说法不正确的是（）A．筷子在使用时属于费力杠杆，可以省距离 B．用电饭锅煮饭时，电能转化为内能 C．锅铲把手上凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力 D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点【答案】D【分析】（1）根据筷子使用时力臂的关系可判断其属于哪种杠杆；（2）用电器工作时，电能转化为其它形式的能；（3）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；（4）液体的沸点与气压有关，气压越大、液体的沸点越高。【解答】解：A、使用筷子夹菜时，筷子的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，可以省距离，故A正确；B、用电饭锅煮饭，消耗了电能，获得了内能，故是电能转化为内能，故B正确；C、锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；D、气压越高，液体的沸点越高，用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使水的沸点升高，故D错误。故选：D。5．（2023•连云港模拟）如图所示，电动豆浆机在工作的过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟，下面说法中正确的是（）A．喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些 B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变 C．煮好的豆浆香气四溢是因为分子在永不停息地做无规则运动 D．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能【答案】C【分析】（1）喝豆浆时吹气加快了它的蒸发吸热过程；（2）豆浆在加热过程中，电能转化为内能，内能增大；（3）扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；（4）电动机工作时将电能转化为机械能。【解答】解：D、喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的蒸发，使它凉得快些，故A错误；B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能增大，故B错误；C．煮好的豆浆香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；D．通电后叶轮转动，电动机将电能转化为机械能，故D错误。故选：C。6．（2023•永城市校级开学）各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展，也给人们的生活带来了极大的便利和舒适。在寒冷的冬天，很多家庭使用电暖器供暖，电暖器正常工作时，主要是将电能转化为内能。而在炎热的夏天，人们又可以利用电风扇来降温，电风扇正常工作时，其电动机主要是将电能转化为机械能。【答案】内能；机械能【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。【解答】解：电暖气正常工作时，主要是将电能转化为内能；电风扇的主要部件是电动机，电动机正常工作时，主要是将电能转化为机械能。故答案为：内能；机械能。【题型3电功与电能的计算】 7．（2023•涟源市一模）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件A的1min内消耗的电能分别是（）A．2.0V0.8J B．4.5V0.5J C．2.5V1.0J D．4.5V24J【答案】D【分析】由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据W＝UAIt得出元件A的1min内消耗的电能。【解答】解：由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，电流表的示数为0.2A时，IA＝IB＝I＝0.2A，由图象可知，A和B两端的电压分别为：UA＝2.0V，UB＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V；元件A的1min内消耗的电能W＝UAIt＝2V×0.2A×60s＝24J。故选：D。8．（2023•海口一模）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为6V。当滑片在a点时通电100秒R消耗的电能为1800J。【答案】6；1800。【分析】由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由乙图可以看出，滑片P在b点时通过电路的电流和两个电压表的示数，根据串联电路电压规律计算电源电压；根据欧姆定律计算电阻R0的阻值，滑片P在a点时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中电阻最小，电流最大，由欧姆定律可知此时通过电路的电流，根据电功公式W＝I2Rt计算通电100sR0消耗的电能。【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.5A，U1＝1V、U2＝5V，所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V，电阻R0的阻值：R0＝＝2Ω，滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia＝＝3A，通电100sR0消耗的电能：W＝R0t＝（3A）2×2Ω×100s＝1800J。故答案为：6；1800。9．（2023•海南）如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压U＝12V，R1为光敏电阻，R2＝20Ω。当有光照射时R1＝20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R2两端的电压Uab随时间t变化的图象。（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为多大？（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？【答案】（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A；（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为100Ω；（3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。【分析】（1）根据欧姆定律计算电路中的电流。（2）根据串联电路的特点和欧姆定律进行计算。（3）根据W＝UIt计算该段时间消耗的电能。【解答】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为：；（2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向的光R1线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据题图可知：此时加在定值电阻两端的电压为U2＝2V；此时电路中的电流为：；根据串联电路的电压、电流规律，此时光敏电阻两端的电压为：U1＝U﹣U2＝12V﹣2V＝10V；光敏电阻的阻值为：。（3）这段时间内电路消耗的电能是：W＝UIt＝12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s＝7.68J。答：（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A；（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为100Ω；（3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。10．（2023•海丰县模拟）如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω，2A”字样。将滑动变阻器的滑片P滑至最右端，闭合S1、S2，电流表示I＝0.6A，求：（1）通过滑动变阻器R1的电流；（2）R2的阻值；（3）通电10s电流通过R2所做的功。【答案】（1）通过滑动变阻器R1的电流为0.12A；（2）R2的阻值为12.5Ω；（3）通电10s电流通过R2所做的功为28.8W。【分析】（1）当滑片P在最右端，闭合S1、S2时，滑动变阻器接入电路电阻最大并且与定值电阻R2并联，电流表测量干路电流；已知电源电压和滑动变阻器R1的最大电阻，利用公式I＝得到通过滑动变阻器R1的电流；（2）已知干路电流与通过滑动变阻器的电流关系，可以得到通过定值电阻R2的电流；已知电压和电流，利用公式I＝求出定值电阻R2的阻值；（3）根据W＝UIt算出通电10s通过R2所做的功。【解答】解：（1）由图可知：当滑片P在最右端，闭合S1、S2时，滑动变阻器接入电路电阻最大并且与定值电阻R2并联，电流表测量干路电流；则通过滑动变阻器R1的电流：I1＝＝＝0.12A；（2）根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流：I2＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.12A＝0.48A，根据I＝可得R2的阻值为：R2＝＝＝12.5Ω；（3）通电10sR2所做的功W2＝UI2t＝6V×0.48A×10s＝28.8W。答：（1）通过滑动变阻器R1的电流为0.12A；（2）R2的阻值为12.5Ω；（3）通电10s电流通过R2所做的功为28.8W。【题型4电功计算公式的应用】 11．（2023•锦江区校级模拟）中国移动5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。如表为某智能机器人的部分参数。额定工作电压25V额定行进功率200W电池容量30Ah额定喷洒功率100W水箱容积25L行进速度0.3～0.6m/s额定雾化量15L/h净重102kg（1）该机器人仅执行消杀任务，以正常工作状态行进，充满电后最多可连续工作2h。（2）小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路：电源电压为25V，报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过25mA时就会报警，滑动变阻器的最大阻值为600Ω，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻Rr其阻值随温度T的变化关系如图丙所示。要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到500Ω；b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器报警；c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。（3）用上面已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为38℃，此时该电路中的电流是27.8mA（四舍五入，保留一位小数）。【答案】（1）2；（2）500；报警器报警；（3）27.8。【分析】（1）由公式Q＝It可求得工作时间；（2）进行报警器调试时，第一，确定设定的报警温度。第二，根据图象列出温度与电阻的关系式，算出温度为37℃对应的电阻，让电阻箱调到设定温度的电阻值，电路接c时，滑动滑动变阻器的滑片，使电路电流为报警电流0.025A；（3）由关系式算出温度为38℃的电阻，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路的电流。【解答】解：（1）机器人正常工作时的总功率为：P＝P行进+P喷洒＝200W+100W＝300W，机器人电池中储存的电能为：W＝UIt＝25V×30A×3600s＝2.7×106J；剩余电量储存的电能为：W剩＝ηW＝20%×2.7×106J＝5.4×105J，正常工作消耗的电能为：W工＝W﹣W剩＝2.7×106J﹣5.4×105J＝2.16×106J，充满电后最多可连续工作的时间为：t＝＝＝7200s＝2h；（2）①由图丙知，热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系，设关系式为RT＝kT+b，将（35℃，700Ω）和（38℃，400Ω）代入上式得，700Ω＝35℃k+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①400Ω＝38℃k+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②综合分析①②得，k＝﹣100Ω/℃，b＝4200Ω，所以关系式为：RT＝﹣100Ω/℃T+4200Ω，当温度为37℃时，RT＝﹣100Ω/℃×37℃+4200Ω＝500Ω；所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值500Ω，再将开关向C端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.025A，报警器报警；此时电路的总电阻为：R＝＝＝1000Ω，滑动变阻器的电阻为：R滑＝R﹣RT＝1000Ω﹣500Ω＝500Ω，（3）当温度为38℃时，热敏电阻的阻值为：RT′＝﹣100Ω/℃×38℃+4200Ω＝400Ω；此时电路的电流为：I′＝＝≈0.02778A＝27.8mA。故答案为：（1）2；（2）500；报警器报警；（3）27.8。12．（2023•合肥二模）合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应，形成覆盖上中下游的完整产业链。比亚迪合肥基地生产的某型号混合动力技术的汽车，它的工作原理是将电动机和燃油发动机结合起来，实现能源的高效利用。当其在纯电动模式下，车辆只使用电动机驱动，电能来自电池组，其中120km版本的电池组容量为18kW•h。（1）当用1.5kW插头的家用随车充对该车电池组进行充电，则充满电需要多少小时？（设电池组充电前电池容量为零）（2）在纯电动模式下某次测试中，当该型号汽车充满电后匀速行驶120km，仪表盘电子屏显示电量剩余20%，已知匀速行驶中该车所受阻力为360N，求该汽车在纯电动模式下的效率。【答案】（1）充满电需要12小时；（2）该汽车在纯电动模式下的效率为83.8%。【分析】（1）根据P＝可求出充满电需要的时间；（2）求出有用功和总功，根据η＝可求出效率。【解答】解：（1）根据P＝得，充满电需要的时间为：t＝；（2）汽车匀速行驶，根据二力平衡条件得，F牵＝f＝360N，s＝120km＝1.2×105m，牵引力做的有用功为：W有用＝F牵s＝360N×1.2×105m＝4.32×107J，该汽车消耗的电能为：W总＝18kW•h×（1﹣20%）＝14.4kW•h＝5.184×107J，该汽车在纯电动模式下的效率为：η＝＝≈83.3%。答：（1）充满电需要12小时；（2）该汽车在纯电动模式下的效率为83.8%。【题型5电能表】 13．（2023•郴州模拟）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（）A．电能表是计量电功率的仪表 B．该家庭在这一个月的时间内总共用电2000kW•h C．该电能表工作时电流可以达到50A D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW•h【答案】D【分析】（1）电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表；（2）读出5月初和6月初电能表的示数，两者的差值即为该家庭在这段时间内消耗的电能；（3）1200r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，据此求出该电能表转盘每转过600转电路消耗的电能。【解答】解：A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；B．由图可知，5月初电能表的示数W1＝1042.8kW•h，6月初电能表的示数W2＝1242.8kW•h，则该家庭在这段时间内总共用电W＝W2﹣W1＝1242.8kW•h﹣1042.8kW•h＝200kW•h，故B错误；C．该电能表工作时电流可以达到40A，故C错误；D．1200r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能W′＝kW•h＝0.5kW•h，故D正确。故选：D。14．（2022秋•潮南区期末）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的工作电压是220V，表盘上显示已用电5546.7kW•h，若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为0.02kW•h。【答案】220；5546.7；0.02【分析】（1）电能表上“220V”表示电能表的工作电压；显示的示数为已用电多少，注意：最后一位是小数、单位是kW•h；（2）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，据此可求闪烁32次消耗的电能。【解答】解：（1）电能表上“220V”，表示电能表的工作电压为220V；该表盘上显示数字为055467，因为最后一位是小数、单位是kW•h，所以显示已用电5546.7kW•h；（2）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则该用电器在上述时间内消耗的电能：W＝kW•h＝0.02kW•h。故答案为：220；5546.7；0.02。15．（2021秋•滨江区校级期中）小东家的电冰箱铭牌如下表。小东在家用电器只有冰箱工作的情况下，观察冰箱从启动到停止工作用了6min，电能表转盘转了18圈。则该冰箱以标定耗电量工作时，耗电量0.72kW•h/24h额定电压220V冷冻量4kg输入功率120W制冷剂R600a气候类型N•ST（1）一天实际工作多少小时？启动多少次？（2）每消耗1度电，电能表转盘转多少圈？【答案】（1）一天实际工作6小时，启动60次；（2）每消耗1度电，电能表转盘转1500圈。【分析】（1）由表中数据可知冰箱的输入功率与冰箱24小时消耗的电能，由电功率的变形公式可以求出冰箱一天的实际工作时间。已知冰箱每天实际工作时间、启动一次的工作时间，可以求出每天启动的次数。（2）根据电冰箱每启动一次消耗的电能与电能表转过的圈数可以求出消耗1度电电能表转过的圈数。【解答】解：（1）由表中数据可知，电冰箱一天消耗的电能为0.72kW•h，电冰箱的输入功率是120W＝0.12kW，由P＝可得，电冰箱每天实际工作时间t＝＝＝6h；电冰箱每次启动工作6min＝h，电冰箱每天启动的次数为＝60次；（2）由P＝可得，电冰箱每次启动消耗的电能W1＝Pt1＝120W×60s×6＝43200J，设消耗1度电，电能表转过的圈数为n，则＝，即：＝，则n＝1500圈；答：（1）一天实际工作6小时，启动60次；（2）每消耗1度电，电能表转盘转1500圈。【题型6电功率与电能、时间的关系】16．（2022秋•丰润区期末）为了保护环境，我国大力发展新能源电动汽车。如图所示，新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池相当于电路中的用电器；假如这辆新能源车的电池容量为47.5kW•h，充电功率为6000W，大约需要7.9h才能充满电。【答案】用电器；7.9。【分析】（1）在电路中，用电器消耗电能；（2）根据电能的计算公式求出电池充满电需要的时间。【解答】解：新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池消耗了电能，相当于电路中的用电器；6000W＝6kW；电池充满电需要的时间约为：t＝＝≈7.9h。故答案为：用电器；7.9。17．（2023•常州）2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中的用电器。夜晚，无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，照明系统和动力系统并联。无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5kW•h，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作2h，需要更换电池。【答案】用电器；并；2。【分析】为电池充电时是电能转化为化学能；基本的电路连接形式有两种：一种是串联，串联电路中各用电器相互关联，同时工作或同时停止工作；另一种是并联，并联电路中各用电器互不影响，各自独立工作。【解答】解：为电池充电时是电能转化为化学能，在充电过程中，电池相当于电路中的用电器；无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，说明二者工作互不影响，所以二者是并联的；P总＝P动+P照＝150W+100W＝250W＝0.25kW；由公式P＝得：t＝＝＝2h故答案为：用电器；并；2。18．（2023•宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：（1）该风电场年发电时间可达多少小时？（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）【答案】（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h；（2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。【分析】（1）已知总装机容量和年发电量，根据P＝公式变形求出该风电场年发电时间；（2）根据η＝×100%求出煤完全燃烧释放的热量，根据Q放＝mq求出需要煤的质量。【解答】解：（1）由题意可知，发电机的功率P＝5×104kW，年发电量W＝9000万度＝9×107kW•h＝3.24×1014J，由P＝可得，该风电场年发电时间：t＝＝＝1.8×103h；（2）由η＝×100%可得，煤完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝8.1×1014J，由Q放＝mq可得，需要煤的质量：m＝＝＝2.7×107kg＝2.7×104t。答：（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h；（2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。【题型7电功率与电压、电流的关系】 19．（2023•市南区校级开学）如图所示是家用电热水壶及其铭牌，则下列说法中不正确的是（）品名：***类型：电热水壶容量：2L尺寸：***电压：220V材料：不锈钢功率：2200W型号：**A．该电热水壶使用时要将其金属外壳接地 B．电热水壶接在家庭电路中使用时，工作电流为0.1A C．该电热水壶工作过程中将电能转化为内能 D．将电热水壶装满的50℃的水烧开，需要吸收的热量为4.2×105J【答案】B【分析】A、电热水壶使用时要将其金属外壶接地，符合安全用电的原则，一旦漏电时电流会流入大地，对人体起到保护作用；B、电热水壶接在家庭电路中使用时，由P＝UI得工作电流；C、该电热水壶工作过程中消耗了电能得到了内能，即将电能转化为内能；D、根据m＝ρV得出2L水的质量；标准气压下，水的沸点为100℃，根据Q＝cmΔt得出将电热水壶装满的50℃的水烧开，水需要吸收的热量。【解答】解：A、电热水壶使用时要将其金属外壶接地，符合安全用电的原则，一旦漏电时电流会流入大地，对人体起到保护作用，故A正确；B、电热水壶接在家庭电路中使用时，由P＝UI得工作电流为：I＝＝＝10A，故B错误；C、该电热水壶工作过程中消耗了电能得到了内能，即将电能转化为内能，故C正确；D、2L水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，则标准气压下，将电热水壶装满的50℃的水烧开，水需要吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣50℃）＝4.2×105J，故D正确；故选：B。20．（2023•西安模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L上标有“6V3W”字样（灯丝电阻保持不变），定值电阻R0＝8Ω。当只闭合S、S2时，移动滑动变阻器的滑片P至距a端处，灯L刚好正常发光；当只闭合S、S1时，保持滑动变阻器滑片不变，电流表示数变化了0.1A。下列分析与计算正确的是（）A．灯L的额定电流为2A B．只闭合S、S2，滑片P向上移动可能会烧坏灯L C．电源电压为12V D．滑动变阻器的最大阻值为24Ω【答案】C【分析】（1）根据灯L上标有“6V3W”字样结合P＝UI求出灯泡的额定电流；（2）只闭合S、S2，L与R串联，电压表测R两端的电压，根据滑动变阻器阻值变化结合欧姆定律判断电路中电流变化，据此分析；（3）只闭合S和S2，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律，列出电源电压表达式；只闭合S、S1时，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；保持滑动变阻器滑片不变，电流表示数变化了0.1A，根据串联电路的规律及欧姆定律，列出电源电压表达式，联立方程求出电源电压和滑动变阻器最大阻值。【解答】解：A、灯L上标有“6V3W”字样，则灯泡的额定电流为：IL＝＝＝0.5A，故A错误；B、只闭合S、S2，L与R串联，电压表测R两端的电压，滑片P向上移动，滑动变阻器阻值变大，根据电阻的串联和欧姆定律可知，电路中电流变小，灯泡不会被烧坏，故B错误；CD、只闭合S和S2，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，移动滑动变阻器的滑片P至距a端处，灯L刚好正常发光；由A可知灯泡L正常发光时的电流为0.5A，灯泡L正常发光时的电阻为RL＝＝12Ω；根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压为：U＝UL+U滑＝UL+ILR滑＝6V+0.5A×R……①；只闭合S、S1时，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；保持滑动变阻器滑片不变，由于RL＞R0，根据电阻的串联和欧姆定律可知，电流表示数应增大0.1A，即I'＝0.6A；根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压为：U＝U0+U滑'＝I'R0+I'R滑＝0.6A×8Ω+0.6A×R……②；联立①②，解得：U＝12V，R＝48Ω，故C正确，D错误。故选：C。21．（2023•聊城模拟）近年来热卖的空气炸锅，可以不用或少用油制作炸制食品。实际就是利用风扇将电热管产生的热量吹向食品进行加热，形象一点就是在锅里放了一台吹风机，用热风吹食物。其内部电路原理如图，相关参数如表。热风加热时电路中的总电流5.8A；电热管R的电阻40Ω。额定电压220V电源频率50HZ热风功率1276W冷风功率66W【答案】5.8；40。【分析】（1）根据表格数据可知热风加热时的功率，根据P＝UI求出热风加热时电路中的总电流；（2）由电路图结合题意可知，热风加热时电风扇和电热丝R并联同时工作，冷风时只有电风扇工作；根据冷风功率和热风功率计算加热电阻的电功率，根据P＝知正常工作时电热管的电阻。【解答】解：（1）由表格数据可知，热风功率P热＝1276W，根据P＝UI可得，热风加热时电路中的总电流：I＝＝＝5.8A；（2）由电路图结合题意可知，热风加热时电风扇和电热丝R并联同时工作，冷风时只有电风扇工作，由表格可知，冷风功率为P冷＝66W，加热时电热丝的电功PR＝P热﹣P冷＝1276W﹣66W＝1210W；根据P＝知，正常工作时电热管的电阻；R＝＝40Ω。故答案为：5.8；40。22．（2023•白云区校级二模）如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻和电流？（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是多少？（3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；电流是0.5A；（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是1800J；（3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是12V。【分析】（1）小灯泡标的“6V3W”表示：小灯泡正常发光时的电压为6V，正常发光时的功率为3W，根据P＝计算电阻、根据P＝UI计算电流；（2）根据W＝Pt计算消耗的电能；（3）由图知，灯泡和滑动变阻器串联，知道滑动变阻器的最大阻值，除以2即为滑片P在中点时变阻器连入电路的电阻，根据（1）中灯泡的电阻和电流，结合串联电路的特点和欧姆定律，计算电源电压。【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻R＝＝＝12Ω；灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A；（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能W＝Pt＝3W×10×60s＝1800J；（3）由图知，灯泡和滑动变阻器串联，滑片P在中点时变阻器连入电路的电阻R′＝＝12Ω，因灯泡恰好正常发光，则电源电压U源＝I（R+R′）＝0.5A×（12Ω+12Ω）＝12V。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是12Ω；电流是0.5A；（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是1800J；（3）若滑片P在中点时小灯泡恰好正常发光，则电源电压是12V。【题型8电功率的计算】 23．（2023春•济源期中）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10Ω．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，下列结论正确的是（）A．P2′＝1.8W B．R3＝20Ω C．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.8W D．开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率为5.4W【答案】A【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的总电流，电流表A2测量整个电路的电流。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，利用公式P＝I2R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；④已知电源电压和R1、R2、R3的阻值，利用公式P＝得到总功率。【解答】解：（1）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。因串联电路中各处的电流相等，则此时电路中的电流为I串＝＝；电阻R2消耗的功率为P2＝I串2R2＝R2；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的总电流，电流表A2测量整个电路的电流，此时电压表测R1两端电压，也是测电源电压，即U1′＝U。此时通过R1的电流为I1＝，通过R2的电流为I2＝IA1﹣I1＝0.9A﹣，电阻R2消耗的功率为P2′＝R2＝（0.9A﹣）2R2；已知＝，即＝，解得U1＝1V，U1′＝6V（电源电压U为6V）；当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2示数为I＝＝＝0.1A，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，故C错误；由题意和欧姆定律可得：＝＝＝＝，化简可得R2+R3＝5R1＝5×10Ω＝50Ω；已知＝，代入数值得＝，解得：R2＝20Ω；则R3＝50Ω﹣20Ω＝30Ω，故B错误；开关S1、S2、S3都闭合时，三只电阻并联，R1消耗的功率为：P1＝＝＝3.6W，R2消耗的功率为：P2′＝＝＝1.8W，故A正确；R3消耗的功率为：P3＝＝＝1.2W，所以电路消耗的总功率为：P＝P1+P2′+P3＝3.6W+1.8W+1.2W＝6.6W，故D错误。故选：A。24．（2023•寿光市校级模拟）（多选）小伟为了监测家人体重，设计了一个简易体重计，电路如图甲所示。已知：电源电压6V；定值电阻R0＝6Ω；R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示；电压表量程为0～3V，改装后用于显示被测人体重，分析题中信息可以得出（踏板重力不计）（）A．体重越大，电压表示数越小 B．电压表2V刻度处应标为500N C．该电路消耗的最小功率为1.2W D．该体重计能测量的最大体重为600N【答案】CD【分析】（1）由图甲可知，R和R0串联，电压表测R0两端的电压；串联电路具有分压的规律，用电器电阻越大，分压越多，据此结合图乙中的信息判断体重与电压表示数的关系；（2）根据串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此求出压敏电阻R两端的电压；利用欧姆定律求出通过R0的电流，即电路中的电流，从而计算此时压敏电阻的阻值，由图乙可读出此时的压力大小；（3）由图乙可知压敏电阻的最大阻值，串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和，利用P＝可求出电路消耗的最小功率；（4）由图乙知压敏电阻的阻值越小，可测得的压力越大；已知电压表的量程，即R0两端的最大电压，由串联电路的电压特点可得出此时压敏电阻两端的最小电压；利用欧姆定律求出电路中的电流，从而求出压敏电阻的最小阻值，根据图乙可知此时的压力，即该体重计能测量的最大体重。【解答】解：A、由图甲可知，R和R0串联，电压表测R0两端的电压；由图乙可知，体重越大时，压敏电阻受的压力越大，阻值越小，由串联电路的分压规律可知，R两端分得的电压越小，由串联电路的电压特点可知R0两端分得的电压越大，即电压表示数越大，故A错误；B、若电压表示数为2V，即R0两端的电压为U0＝2V，由串联电路的电压特点可知压敏电阻R两端的电压为：UR＝U﹣U0＝6V﹣2V＝4V，由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流为：I＝I0＝＝＝A，压敏电阻的阻值为：R＝＝＝12Ω，由图乙可知此时压力为300N，故B错误；C、由图乙可知，压敏电阻的阻值最大为R最大＝24Ω，此时电路消耗的功率最小，P最小＝＝＝1.2W，故C正确；D、电压表量程为0～3V，即R0两端的电压最大为U0大＝3V，由串联电路的电压特点可知压，敏电阻两端的最小电压：UR小＝U﹣U0大＝6V﹣3V＝3V，此时电路中的电流最大为：I最大＝I0大＝＝＝0.5A，压敏电阻的最小阻值为：R最大＝＝＝6Ω，由图乙可知此时压力为600N，则该体重计能测量的最大体重为600N，故D正确。故选：CD。25．（2023秋•东莞市校级月考）如图所示电路图，R1＝20Ω，U＝6V。若只闭合开关S1、S3，则R1、R2的连接方式是并联，此时电流表示数为0.5A，则R2＝30Ω，R1消耗的功率P1＝1.8W。【答案】并；30；1.8。【分析】只闭合开关S1、S3，两个电阻并联；则U1＝U2＝U，电流表测量干路电流，根据欧姆定律和并联电路的电流规律求出支路R2电流，然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值；由并联电路的电压特点知U1＝U＝6V，根据P1＝U1I1＝可得R1消耗的功率。【解答】解：只闭合开关S1、S3，两个电阻并列连接，因此R1与R2的连接方式是并联；此时电流表测量干路电流，即干路电流为0.5A；支路R1的电流为I1＝＝＝0.3A；根据并联电路的电流特点得：通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；根据欧姆定律得：R2＝＝＝30Ω。由并联电路的电压特点知：U1＝U＝6V，R1消耗的功率P1＝U1I1＝＝＝1.8W，故答案为：并；30；1.8。26．（2023•宽甸县模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω1A”字样。图乙为小灯泡的电流和电压关系图象。当变阻器滑片P在最右端时，只闭合S1、S2，电流表示数为0.2A。求：（1）电源电压为多少？（2）当S1、S2、S3都闭合且滑片P在最左端时，此时电路总功率为多少？（3）只闭合S1、S2，当滑动变阻器滑片在某位置时，电压表示数为8V时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为多少？【答案】（1）电源电压为12V；（2）此时电路总功率为多21.6W；（3）当电压表示数为8V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω。【分析】（1）当R2的滑片在右端，且只闭合S1、S2时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（2）当S1、S2、S3都闭合且滑片在最左端时，R1与灯泡L并联，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压等于额定电压可知灯泡的额定电压，根据图象读出通过灯泡的电流，利用P＝UI求出灯泡的额定功率，根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路电流特点求出干路电流，利用P＝UI求出此时电路总功率；（3）只闭合S1、S2，且当电压表示数为8V时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的电阻。【解答】解：（1）当R2的滑片在右端，且只闭合S1、S2时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，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＝I（R1+R2）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V；（2）当S1、S2、S3都闭合且滑片在最左端时，R1与灯泡L并联，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UL＝U＝12V，由图乙可知，对应的电流IL＝0.6A，通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，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：I′＝I1+IL＝1.2A+0.6A＝1.8A，电路的总功率：P＝UI′＝12V×1.8A＝21.6W；（3）只闭合S1、S2，且当电压表示数为8V时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝12V﹣8V＝4V；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I″＝＝，即＝，解得：R′2＝20Ω。答：（1）电源电压为12V；（2）此时电路总功率为多21.6W；（3）当电压表示数为8V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω。【题型9额定功率与实际功率】 27．（2023•江阴市模拟）如图甲所示，将一个标有“36V25W”的小灯泡接在电压为12V的恒压电源上，闭合开关的瞬间（t＝0）开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙），利用慢速摄影技术可以观察到前0.04s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04s后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法正确的是（）A．灯丝的实际功率一直不变 B．闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小 C．小灯泡稳定发光后实际功率为12W D．灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变大【答案】C【分析】电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P＝UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，据此进行解答。【解答】解：A、电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P＝UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，故A错误；B、闭合开关瞬间，电流最大，灯丝的实际功率最大，故B错误；C．灯泡稳定发光后实际功率为：P＝UI＝12V×1A＝12W，故C正确；D．由P＝UI可知灯丝从0～0.04s实际功率逐渐变小，故D错误。故选：C。28．（2022秋•开福区校级期末）（多选）如图有两个灯泡L1、L2，它们的额定电压分别是3V、6V，忽略温度对灯泡电阻的影响。如图甲，将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同。如图乙，将它们并联到3V电源上时，下列说法中正确的是（）A．灯L1的额定功率较大 B．两个灯泡的电阻相同 C．两个灯泡都能正常发光 D．两个灯泡的实际功率仍然相等【答案】BD【分析】（1）根据将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同，利用P＝I2R可以判断出电阻之间的关系；（2）再利用P＝可分析并联后的实际功率；（3）在额定电压下的功率为额定功率，小灯泡正常发光。【解答】解：AB、灯Ll的额定电压是3V，灯L2的额定电压是6V，将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同，在串联电路中，电流处处相等，根据P＝I2R可知，其电阻相同，根据P＝可知，L2的额定电压大，故灯L2的额定功率最大，故A错误、B正确；C、将它们并联到3V电源上时，因为灯Ll的额定电压是3V，灯L2的额定电压是6V，则灯Ll能正常发光，L2不能正常发光，故C错误；D、两灯电阻相同，根据P＝可知，两灯并联时，实际功率相同，故D正确。故选：BD。29．（2023•同安区模拟）如图所示，水位计在电路中相当于电压表（选填“电压表”或“电流表”），当水位升高时，指示灯L的实际功率变小（选填“变大“变小”或“不变”）。【答案】电压表；变小【分析】电流表串联在电路中使用，电压表丙联在电路中使用，根据串联电路的电压规律，由P＝分析当水位升高时，指示灯L的实际功率的变化。【解答】解：由图可知，指示灯与滑动变阻器串联，水位计并联在滑动变阻器两端，则水位计在电路中相当于电压表，当水位升高时，根据串联分压原理，滑动变阻器的电阻变大，滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，灯泡两端的电压变小，由P＝可知，灯泡的实际功率变小。故答案为：电压表；变小。30．（2023•芦淞区模拟）一种叫做LED灯的新型节能灯，它发出光的颜色是可变化的（见下表）。LED灯两端电压（V）流过LED灯电流（mA）LED灯的颜色1.820红2.420黄3.220蓝（1）LED灯发出光的颜色会随LED灯两端电压的变化而变化；当LED灯发出红光时，它的实际电功率是0.036W。（2）当该灯持续发红光100h，它耗电3.6×10﹣3kW•h。（3）把一个LED灯接入如图电路中，若电源电压为5V且保持不变，R＝90Ω。闭合S，电流表的读数为20mA，此时该灯发出什么颜色的光？【答案】（1）LED灯两端电压；0.036；（2）3.6×10﹣3；（3）此时LED灯发出蓝颜色的光。【分析】（1）由表格可知，LED灯两端电压发生变化时，LED灯发出光的颜色会变化；当LED灯发出红光时的电压和电流，根据P＝UI求出LED灯的实际功率。（2）根据W＝Pt求出当该灯持续发红光100h的耗电量；（3）由电路图可知，灯泡与R串联，毫安表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出LED灯两端的电压，再结合表格即可判断此时LED灯发出什么颜色的光。【解答】解：（1）由表格可知，LED灯发出光的颜色会随LED灯两端电压的变化而变化；当LED灯发出红光时，ULED＝1.8V，I＝20mA＝0.02A，LED灯的实际功率为：P＝ULEDI＝1.8V×0.02A＝0.036W；（2）当该灯持续发红光100h，它消耗的电能为：W＝Pt＝0.036W×100h＝3.6×10﹣5kW×100h＝3.6×10﹣3kW•h；（3）如图电路中，LED灯、电阻R串联在电路中，电阻R两端的电压为：UR＝IR＝20mA×90Ω＝0.02A×90Ω＝1.8V；LED灯两端的电压为：ULED′＝U﹣UR＝5V﹣1.8V＝3.2V；由表格可知，此时LED灯发出蓝颜色的光。故答案为：（1）LED灯两端电压；0.036；（2）3.6×10﹣3；（3）此时LED灯发出蓝颜色的光。【题型10实验测量小灯泡的电功率】31．（2023•江岸区校级模拟）小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35Ω1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（）序号12345U/V0.51.72.12.52.8I/A0.10.150.260.280.3A．表格中第2组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V C．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值【答案】C【分析】（1）灯丝电阻随温度的升高而增大；（2）检查无误后，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律和第1组数据求出电源电压；（3）在探究电流与电阻的关系实验中，需更换不同阻值的定值电阻；（4）根据电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端电压；根据串联电路的特点分析回答。【解答】解：A、由第2组数据可知，灯泡的电阻为：R2＝＝≈11.3Ω，第3组灯泡的电阻为：R3＝＝≈8.1Ω＜R2，因灯丝电阻随温度的升高而增大，第3组灯泡的电阻应该大于第2组灯泡的电阻，而R3＜R2，所以表格中第2组数据是错误的，故A正确；B、检查无误后，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律和第1组数据可知，电源电压为：U＝U1+I1R滑＝0.5V+0.1A×35Ω＝4V，故B正确；C、在探究电流与电阻的关系实验中，需更换不同阻值的定值电阻，而本实验中只用一个定值电阻替换灯泡，所以只能探究电流与电压的关系，不能探究电流与电阻的关系，故C错误；D、因为串联电路处处电流相等，因此小灯泡的电流变化量一定等于变阻器的电流变化量；因为电源电压不变，灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压之和等于电源电压，故小灯泡的电压变化量一定等于变阻器的电压变化量，所以无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值，故D正确。故选：C。32．（2023•高新区校级四模）以下是物理课堂做过的三个实验。（1）如图1所示，将毛皮摩擦过的气球靠近空易拉罐，发现空易拉罐向靠近气球的方向滚动，这说明带电体具有吸引轻小物体的性质。（2）如图2所示，在易拉罐中注入少量水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时将罐口堵住。撤去酒精灯让易拉罐冷却，观察到易拉罐变瘪了，这一现象说明大气压的存在。（3）如图3甲所示，在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，将滑动变阻器的滑片P移至某处时，电压表示数如图3乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。小灯泡在额定电压下工作时，电流表的示数如图3丙所示，则小灯泡的额定功率为0.75W。【答案】（1）吸引；（2）大气压；（3）右；0.75。【分析】（1）带电体具有吸引轻小物体的性质；（2）水吸热汽化，变成水蒸气，排出罐内空气，停止加热，罐内气体温度降低，气体压强减小，小于大气压，大气压将易拉罐压瘪；（3）根据电压表接入电路的量程和分度值读数，比较灯泡两端的电压和灯泡的电压的大小，根据串联电路电压规律、串联分压原理确定滑动变阻器滑片的运动方向，根据电流表接入电路的量程和分度值读数，根据P＝UI计算灯泡的额定功率。【解答】（1）毛皮摩擦过的气球带电，空易拉罐向靠近气球的方向滚动，带电体具有吸引轻小物体的性质；（2）水吸热汽化生成水蒸气，水蒸气把易拉罐内的空气排出，封住罐口，停止加热，罐内气体温度降低，气体压强减小，小于大气压，大气压将易拉罐压瘪；（3）由图乙可知电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，此时灯泡两端的电压小于额定电压，若想测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以需将滑动变阻器的滑片P向右端移动，直到电压表的示数为2.5V。由图丙可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。故答案为：（1）吸引；（2）大气压；（3）右；0.75。33．（2023春•岳阳楼区校级月考）如图小明同学做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、规格为“30Ω，0.5A”的滑动变阻器、开关。（1）图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是灯泡短路。（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为0.625W。（4）另外一个小组的同学在没有电流表的情况下，从实验室里找了一个阻值已知的定值电阻R0，设计了图丙电路来测量U丙＝2.5V的小灯泡的额定功率，他进行了以下操作：①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额＝U额•（用U额、R0、U的关系式表示）。【答案】（1）见解答图；（2）灯泡短路；（3）B；0.625；（4）U额•。【分析】（1）在测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是灯泡短路；（3）比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；（4）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的电压，因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，可求出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。【解答】解：（1）原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：；（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，电路故障原因可能是灯泡短路；（3）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端移动；由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（4）实验步骤：①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；在①中，电压表测灯两端的电压，电压表示数为2.5V时，灯正常发光；在②中，电压表测灯与R0两端的电压，因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，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：I0＝＝，即灯的额定电流I额＝I0＝，则小灯泡的额定功率表达式为：P额＝U额I额＝U额•。故答案为：（1）见解答图；（2）灯泡短路；（3）B；0.625；（4）U额•。34．（2022秋•深圳期末）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大；（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是定值电阻R断路；（3）排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I−U图像如图乙所示。由图像可得，实验中所用定值电阻R的阻值为5Ω；（4）结合乙图分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω；（5）完成上述实验后，小明继续利用该定值电阻R和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下（请将下列填空补充完整）：①闭合开关S1，将开关S2置于位置2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V；②闭合开关S1，将开关S2置于位置1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为2V；③求得小灯泡额定功率为0.15W。【答案】（1）见解析；（2）定值电阻R断路；（3）5；（4）25；（5）②闭合开关S1，将开关S2置于位置1，保持滑片的位置不动；③0.15。【分析】（1）滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，说明变阻器连入电路的阻值变小，据此连接电路；（2）闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了；（3）根据图乙图像，选择一组R两端电压和通过的电流值，根据欧姆定律计算R的阻值；（4）由欧姆定律可知，当R两端电压最小时，变阻器两端电压最大，由图像读出此时变阻器的电流，根据欧姆定律计算即可；（5）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因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，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。【解答】解：（1）探究电流与电压关系，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量定值电阻电流，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，则变阻器滑片向右移动，接入电路中电阻变小，则变阻器下端应接D接线柱，如图所示：；（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路某处断路；电压表示数接近3V，说明电压表能与电源连通，则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。（3）由图像与欧姆定律得，实验中所用定值电阻R的阻值为R＝；（4）由图像知，第一次实验时，电路中电流为0.1A，定值电阻的电压为0.5V时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时变阻器的电压为UP＝U﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，由欧姆定律得，此时变阻器接入电路中的阻值为，则本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。（5）由图丙得，①闭合开关S1，将开关S2置于位置2，灯泡与定值电阻R串联，电压表测量灯泡电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5V，此时灯泡正常发光；②闭合开关S1，将开关S2置于位置1，保持滑片的位置不动。此时电路连接不变，灯泡仍然正常发光，电压表测量灯泡与定值电阻R的总电压，读出电压表的示数为2V；③小灯泡的额定电流为，小灯泡额定功率为PL＝ULIL＝1.5V×0.1A＝0.15W。故答案为：（1）见解析；（2）定值电阻R断路；（3）5；（4）25；（5）②闭合开关S1，将开关S2置于位置1，保持滑片的位置不动；③0.15。【题型11电功率的概念】 35．（2022秋•丰南区校级期末）下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是（）A．电饭煲 B．电冰箱 C．电视机 D．电风扇【答案】A【分析】根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小，由W＝Pt可知，工作相同时间，用电器功率越大，消耗的电能越多。【解答】解：电饭煲的功率约为1000W，电冰箱的功率约为100W，电视机的功率约为130W，电风扇的功率约为60W，由此可见，电饭煲的电功率最大，由W＝Pt可知，用电器正常工作相同时间，电饭煲消耗的电能最多。故选：A。36．（2023•临沂模拟）正确估测生活中的物理量是一项基本技能，下列数据，最接近实际的是（）A．教室里课桌的高度约为75dm B．成年人正常步行速度约为5m/s C．一名中学生的体重约为500N D．一盏日光灯的功率约为1kW【答案】C【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。【解答】解：A、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm＝8dm左右，故A不符合实际；B、成年人正常步行速度约为1.1m/s，故B不符合实际；C、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N左右，故C符合实际；D、一盏日光灯的功率约为40W＝0.04kW，故D不符合实际。故选：C。37．（2022秋•平遥县期末）报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少，你知道吗？》的文章，配有如图所示的一幅插图。请你写出插图边的文字说明存在的科学性错误：显示器待机耗电量为0.4W/h。并请你给如图配上正确的文字说明：显示器待机功率为0.4W。【答案】显示器待机耗电量为0.4W/h；显示器待机功率为0.4W。【分析】电功率的单位是W，电功的单位是J或kW•h，根据图示信息分析答题。【解答】解：图中显示屏上标有W，W是功率的单位，此时测量的是电功率，不是待机耗电量为0.4W/h；W/h是电功的单位，因此正确的文字说明应该是显示器待机功率是0.4W。故答案为：显示器待机耗电量为0.4W/h；显示器待机功率为0.4W。【题型12电流的热效应】 38．（2022秋•天心区期末）下列电器中，利用电流的热效应工作的是（）A．电熨斗 B．电冰箱 C．电视机 D．空调【答案】A【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能；可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。【解答】解：A、电熨斗工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，A符合题意。B、电冰箱主要是压缩机工作，压缩机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，B不符合题意。C、电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，C不符合题意。D、空调机工作时，主要把电能转化为机械能，D不符合题意。故选：A。39．（2023春•淮阴区月考）电灯的发明，照亮了人类生活的每一个角落。如图左所示白炽灯是利用电流的热效应（选填“热效应”、“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的。白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后又凝华附着在灯泡内壁，影响了玻璃的透光性；试分析另一原因：钨丝升华变细，电阻变大，实际功率变小。一般白炽灯的发光效率为10%，而如图右节能灯的发光效率为30%，那么它只要有20W的功率就可以达到60W白炽灯的亮度。【答案】热效应；钨丝升华变细，电阻变大，实际功率变小；20。【分析】（1）白炽灯是利用电流的热效应来发热发光的。（2）钨丝容易升华和凝华；灯丝升华后，灯丝变细，电阻变大。（3）亮度相同，实际上是白炽灯和节能灯转化后的光能相同，根据效率公式进行计算即可。【解答】解：白炽灯是利用电流的热效应使灯丝达到白炽状态而发光的。白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后又凝华附着在灯泡内壁，影响了玻璃的透光性；试分析另一原因：钨丝升华变细，电阻变大，根据可知：实际功率变小。根据P×30%＝60W×10%，得到：P＝20W。故答案为：热效应；钨丝升华变细，电阻变大，实际功率变小；20。40．（2023•四川）某兴趣小组在制作多挡位电热器的过程中，利用如图所示的电路进行模拟调试。已知电源电压恒定不变，电流表所选量程为0～3A，电压表所选量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，R3＝40Ω。若闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为12V；若闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表的示数为1.2A。（1）电热器是利用电流热效应来工作的，请列举3～5个利用了电流热效应工作的常用电器。（2）R1的阻值是多少？（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是多少？【答案】（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。（2）R1的阻值是10Ω；（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是30W。【分析】（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。（2）闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路为R3独立工作的简单电路，电压表的示数即为电源电压，闭合开关S、S2，断开开关S1时，电路为R1独立工作的简单电路，根据R＝求出R1的阻值；（3）滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，当S、S1、S2均闭合，且通过R2的电流为1A时，电路能消耗的电功率最大，此时R1、R2、R3并联，根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出电路中的最大电流，根据P＝UI求出电路能消耗的最大电功率。【解答】解：（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。（2）闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路为R3独立工作的简单电路，电压表的示数即为电源电压，U＝12V；闭合开关S、S2，断开开关S1时，电路为R1独立工作的简单电路，R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω；（3）滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，当S、S1、S2均闭合，且通过R2的电流为1A时，电路能消耗的电功率最大，此时R1、R2、R3并联，电路中的电流最大为：Imax＝+1A+＝+1A+＝2.5A；电路能消耗的最大电功率为：Pmax＝UImax＝12V×2.5A＝30W。答：（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。（2）R1的阻值是10Ω；（3）在