全国初中九年级物理竞赛《电功率》试题（解析版）

第6讲《电功率》

全国初中物理竞赛试题精编

一、单选题

1.（2024九年级下.陕西渭南.竞赛）如图所示，是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说

法错用的是（）

A.手机的芯片是利用半导体材料制成的

B.若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大

C.手机充电时，手机电池将电能转化为化学能

D.手机充电时，手机电池相当于用电器

【答案】B

【知识点】了解各种用电器使用时的能最转化、半导体的特点、并联电路的电流规律

【详解】A.芯片是由二极管、三极管和电阻、电容等元件直接硅单晶片上，所以是利用半导体材料制

成的，故A正确，不符合题意；

B.三部手机并联在电路中，拔掉一部手机，据并联电路的分压特点知，通过充电器的总电流变小，故

B错误，符合题意；

C.手机充电时，手机电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C正确，不符合题意；

D.手机充电时，手机电池需要消耗电能，相当于用电器，故D正确，不符合题意。

故选B

2.（2024九年级下•湖南郴州・竞赛）小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V,电

压表的量程为。〜3V,电流表的量程为0〜（）.6A,滑动变阻器的规格为“20Q1A”,灯泡标有“2.5V1.25W”

字样。若闭合开关，保证电路安全，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）

A.电流表示数的变化范围是0.IA〜0.5A

B.灯泡的最小功率是0.162W

C.该电路的最大功率是2.5W

D.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5Q〜20Q

【答案】B

【知识点】动态电路中电功率的范围问题、动态电路中电功率的简单计算、电功率P=UI及推导式的简

单计算、欧姆定律的简单计算

【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB.灯泡的电阻为

比二(2.5V)

=5Q

~P~~1.25W

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流最小为

U45V

小.---------------—=().18A

小%+5Q+20Q

灯泡的最小功率

Pm=(/小产&=(0.18A)2X5C=0.162W

由可得，灯泡的额定电流

<J.25W

=0.5A

(4-2.5V

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0〜0.6A,所以，电路中的最大电流为

I,<=0.5A

所以，电流表示数的变化范围是0.I8A〜0.5A。故A错误，B正确;

CD.电流最大时，电路中的总电阻

R=/悬=9。

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值

R步R-Ri.=9Q-5Q=4Q

所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4Q〜20C。该电路的最大功率

产

PUIx=4.5Vx0.5A=2.25W

故CD错误。

故选B。

3.（21-22九年级•安徽淮南•自主招生）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P

从〃点滑到〃点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是()

P

A.电流表示数为3A时滑片在方点

B.滑片在〃点时，10s内电阻R消耗的电能为90J

C.图乙中A是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线

D.滑片从。点滑到〃点的过程中，电路消耗的总功率最大值为22.5W

【答案】D

【知识点】欧姆定律的简单计算、应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化、电功率P=UI及推导

式的简单计算、动态电路中电功率的范围问题

【详解】A.根据图像，滑动变阻器的滑片P从。点滑到8点的过程中，滑动变阻器接入的电阻变大，〃

点时接入阻值最大，根据欧姆定律，此时电流应最小，电流表示数为1A,故A错误；

C.根据欧姆定律及串联电路分压的规律，当滑动变阻器的滑片P从。点滑到万点的过程中，滑动变阻

器接入的电阻变大，电路中电流变小，&两端电压变小，&两端电压变大，W测幻两端电压，V2测处

两端电压，图乙中A是电流随电压的增加而减小，表示电压表Vi的示数随电流表示数变化的图线，ec

是表示电压表V?的示数随电流表示数变化的图线，故C错误；

BD.当电流为人=从时，UI=6V,q=lV,当电流为/“=3A时，“=么=3V,根据串联电路电压

的规律及欧姆定律，可得

=1AXR+6V+1V=3AXA+3V+3V

解方程可得

R=0.5Q,(7=7.5V

滑片在〃点时，10s内电阻R消耗的电能为

W=/2/?/=(3A)2XO.5QX10S=45J

滑片从〃点滑到小点的过程中，最大电流为，0=3A,电路消耗的总功率最大值为

Pf：=UIa=7.5Vx3A=22.5W

故B错误，D正确。

故选Do

4.（2022九年级下•福建三明•竞赛）如图1,电源电压恒定不变：R为定值电阻。闭合开关S,电路中各部

分功率与电流的关系图线如图2,下列说法中正确的是（）

-------(Y>

h

图1

A.电压表示数与电流表示数比值不变

B.电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小

C.当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于〃端

D.图线①是电路总功率P与/的图线、图线③是滑动变阻器功率P与/的图线

【答案】D

【知识点】欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算

【详解】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流。

D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图2

可知，③是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由。=W可知，电源电压不变时，电路的总功率与电

流成正比，由图乙可知，①是电路的总功率与电流的关系图线；由

P=UI=I2R

可知，则②是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故D正确:

A.因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表示数的比值等于

滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从。移向〃的过程中.滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此其

比值变小，故A错误;

B.由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻：耳，因此电压表示数的减少量即定值电阻两端的

电压增加量与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值，即比值不变，故B错误;

C.当滑动变阻器的滑片在〃端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A,故C错误。

故选Do

5.（2007九年级•上海・竞赛）如图所示的电路图中，Li,L2,L3为三只相同的灯泡。当滑动变阻器的滑片P

由。端移到。端的过程中，灯泡的亮度变化情况是（)

L

,.<■

L3G

Th

A.Li变暗，L2变亮，L3不变

B.Li变亮，Lz变暗，L3变暗

C.Li变暗，L2变亮，L3先变暗后变亮

D.Li变亮，L2变暗，L3先变亮后变暗

【答案】C

【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化

【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器的部分电阻串联、灯泡L2与滑动变阻器的力P部分电

阻串联，两者并联后再与灯泡L3串联。由于并联部分各分电阻相等时，总电阻最大，且三只灯泡相同,

所以当滑片P位于中间位置时，并联部分的电阻最大，即滑片从〃端滑向沙端的过程中，并联部分的总

电阻先变大后变小；由于串联电路电阻越大，分得的电压越大，所以并联部分分得的电压先变大后变小，

灯泡L3两端的电压先变小后变大；灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由产二上可知，电阻一定时,

R

灯泡L3的实际功率先变小后变大，灯泡先变暗后变亮，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

二、多选题

6.（2023九年级下•湖南湘西•竞赛）如图所示，是•种测量环境猛度的仪器的简化工作原理图°电源电压恒

为6V,定值电阻R=10Q,R为热敏电阻，用的阻值随环境温度的升高而减小，若扁有最大阻值且为20Q,

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。闭合开关S,当环境的温度升高时,

在保证两表安全的情况卜，卜.列说法中正确的是（）

（Y）

A.电压表与电流表的比值变大

B.经过R的最人电流为O.3A

C.电阻凡的取值范围为IOQ~2（）Q

D.电路总功率变化范围为1.2W~3.6W

【答案】BC

【知识点】欧姆定律的简单计算、动态电路中电功率的范围问题

【详解】A.由电路图可知，闭合开关S,R与R。串联，电区表测R两端的电压，电流表测电路中的电

流。由欧姆定律可知，电IK表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，由于R为定值电阻，则电压表示

数与电流表示数的比值不变，故A错误；

B.电压表接入电路的量程为0~3V,当电压表示数最大为3V时。，电路中的电流为

.UR3V八2A

/=—=-----=0.3A

R10C

即小于电流表的量程，所以为了保证两表的安全，电路中的最大电流为0.3A,故B正确；

C.当电路中的最大电流为0.3A时，电阻凡的取值最小，为

£^=6V-3V=10Q

、）/0.3A

电阻凡越大，电路中的电流越小，电流表、电压表均处于安全状态，故可取到其最大阻值20Q,即电阻

用的取值范围为IOQ~2OQ,故C正确；

D.当电路中的最大电流为0.3A时，电路总功率最大，为

Pnax-t//-6Vx0.3A-1.8W

当电阻凡取值为20Q时，电路总功率最小，为

.=上=5=|2W

,,unR+（10C+20。

故D错误。

故选BCo

7.（2007九年级•上海・竞赛）现有两灯L和L2,它们的电阻分别用以和上表示，两端的电压分别用S和

。2表示，通过的电流强度分别用//和〃表示。若RAR2,则下列各关系式有可能成立的有（）

A.h=b,Ui>U2,Pt>P2B.h<hfU尸lh,Pi<P2

C.h<h,Ui>U2,Pi>P2D.h<h,Ul>U2,Pl<P2

【答案】ABCD

【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算

【详解】A.若两灯串联，则有/尸/2；因U=/R,且RAR2,则有因尸二",则有B>?2,故A符

合题意；

B.若两灯并联，则有U尸S；因/=2，且则有//<小因P;U/,则有P/VP2,故B符合题意;

A

CD.若两灯与其他元件混联时，或者在不同电路时，可能有〃V/2,RI>R2,则可能出现//R/>〃R2,即

U/>S,而P尸U"/,々=3/2,则可能出现尸/>尸2或者尸/VP2,故CD符合题意。

故选ABCDo

8.（2015九年级•上海•竞赛）•个用半导体材料制成的电阻器D其电流/随它两端电压U变化的关系图像

如图（。）所示，将它与两个标准电阻修、R2组成如图"）所示电路，当电键S接通位置1时，三个用

电器消耗的电功率均为P。将目键S切换到位置2后，电阻器。和电阻R、R2消耗的电功率分别是PD、

PI、P2,下列关系中正确的是（）

A.Pi>PB.P1>P2

C.P»4PDD.PD+PI+P2<3P

【答案】CD

【知识点】动态电路中电功率的变化分析、动态电路中电功率的简单计算、电功率P=UI及推导式的简

单计算

【详解】根据电阻器D的伏安特性曲线，其电阻随电压的增大而减小,电压的减小而增大，设

R产R2=R

牛，由于三个用电器消耗的电

将电键S切换到位置2前,电阻器D和电阻4、R2的电压分别为Uo、

功率均为尸，由功率公式产—,得到此时电阻器D的电阻Rr）=4R,外电路总电阻为

R

将电键S切换到位置2后,电阻器D的电压减小,电阻增大,RD>4R,外电路总电阻

AB.将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻〃并联的电阻为

所以电阻Q的电压小于与，电阻以消耗的功率减小，即有P/<P2,故A错误，故B正确；

C.将电键S切换到位置2后，电阻器D和电阻Q的电压相等，由功率公式P由于/?心4心则

R

PI>4PD,故C正确；

D.由于外电路总电阻增大，而总电压不变，电路的总功率减小，则

Pp+P/+P2<3P

故D正确。

故选CD。

9.（2018九年级•上海•竞赛）在如图（甲）所示的电路中，电源电压保持不变，％为定值电阻。移动滑动变

阻器&的滑片P,电压表和电流表示数的U/关系图像如图（乙）所示，则（）

A.电源电压为9V

B.滑动变阻器的最大阻值为20Q

C.电压表示数为5V时，&的电功率最大

D.电压表示数为4V时，尺的电功率最大

【答案】AB

【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算

【详解】这是一个混联电路：和并联后与飞串联，电流表测通过（户的电流，电压表测量并联电

路两端的电压。

A.当电压表读数为4V时，通过左半部分电流为0.25A时，通过右半部分电流为1A；通过左半部分电

流为1A时，通过右半部分电流为0.25A,干路电流为

1=0.25A+1.0A=l.25A

根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压为

UfU+/R尸4V+1.25AxRo①

当电压表读数为5V时，干路电流为

/'=O.5A+O.5A=1A

电源电压为

U@=U+rRo=5V+lAx&②

联立①@解得U=9V,故A符合题意;

B.根据图乙可知，当电压表示数为4V时，通过“P的电流为0.25A,通过的电流为1A（或通过4P

的电流为1A,通过。P的电流为0.25A）,由/可知

A

却,0.25A

T啜"Q

滑动变阻器R的总阻值为

R=RlP+Rhl,=16Q+4Q=20Q

故B符合题意；

C.电压表示数为5V时。，R2的电功率为

P=t//=5Vx0.5A=2.5W

电压表示数为4V时，心的电力率为

P=U,Jp+UhPIhP=4Vx0.25A+4VXIA=5W

所以当电压表示数为5V时R2的电功率小于电压表示数为4V时R2的电功率，故C不符合题意；

D.R/是干路上的定值电阻，要使Q的电功率最大，需使总电流最小，即总电阻最大，也即并联电路的

电阻最大，此时意味着并联电路的电压最大，由图乙可知，并联电路的最大电压可达到5V,所以4V时

Q的电功率不是最大，故D不符合题意。

故选ABo

10.（2013九年级•上海・竞赛）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，R/为定值电阻，七为滑动变阻

器，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某位置滑到最右端的过程中，&的电功率有可能

)

P

S

A.始终变小B.始终变大

C.先变小，后变大D.先变大，后变小

【答案】ABD

【知识点】动态电路中电功率的变化分析、含有变阻器电路的动态计算

【详解】因后的电功率，取决于通过的电流和两端的电压，所以，设后接入电路的电阻为后且。＜店/3

则串联电路的电流为

/=与二2的电功率

P-R=（工）2R=r=UYR+R=R）=U*R+R）_Xd=u2'-财（工¥

N+A（K+R）2（R+K）（飞+人）（4+R）R+RR+R

这是一个关于不二的二次函数，二次项系数-RQ2,一次项系数〃2,根据二次函数的性质，可知当

1u2

=时，即R+RI=2q时，R功率最大。因为当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置

A।+/\ZK\U

滑到最右端的过程中，则根据二次函数的图像可得结论：①若R一开始小于但是R2小于等于R/

则电功率P一直变大；②若R一开始小于R/,但是R2大于R/,则电功率尸先变大后变小；③若R-

开始大于等于R/,则电功率P一直变小。

故选ABDo

三、填空题

11.（2024九年级下•陕西渭南•竞赛）电能表是测量（选填“电功”或“电功率”）的仪表。如图甲所示

电路，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器的规格为“30C1A”。闭合开关后，将

滑动变阻滞的滑片P从。点向右缓慢移动，直到甩压表示数达到6V时为止，两电表的示数关系如图乙

所示。则灯泡L的额定功率为W,灯泡L正常发光时,滑动变阻器在10s内消耗的电能为Jo

【答案】电功3.66

【知识点】电能表的作用和读数、电功率P=UI及推导式的简单计算

【详解】［1］用电器在一段时间内消耗的电能的多少，即做功的多少可以通过电能表来测量。

⑵图甲中，小灯泡与变阻器串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压。由图乙知，当电压表两端的

示数为6V时，通过电路的电流为0.6A,灯泡的额定功率

P=［//=6VXO.6A=3.6W

⑶图甲中，变阻器的滑片置于〃点时，接入电路的阻值最大，电路的阻值最大，电路中的电流最小，

由图乙知，最小电流为0.2Ac此时灯泡两端的电压为IV,变阻器两端的电压

U滑=/小R火=0.2Ax30Q=6V

电源电压

U忌=U/+U灯=6V+1V=7V

灯泡L正常发光时，变阻器两端的电压

_6V=IV

变阻器IOs内消耗的电能

W=4中〃=1VX().6AX1Os=6J

12.(2(X)7九年级・上海・竞赛)在图所示的电路图中，已知R/=27欧姆，&二昆尸30欧姆，&=15欧姆，&=60

欧姆，则电路的总电阻私产欧姆，R2消耗的电功率跟心消耗的电功率之比尸2：尸3为

B

【答案】13.51：1

【知识点】电阻串联的总阻值与各电阻阻值的关系及推导、电功率P=w/l的简单计算、并联电路的总

阻值与各电阻阻值的关系及推导

【详解】［1］电路的等效电路如下图所示：

R2兄

R/=27C,&二R，=30Q,RJ=15Q,&=60C,&、心并联后的电阻

八R,&30Qx30Q,_八

R?3==上^、&并联后的电阻

A2十Ky+JU12

-菠=箭黑3

再串联后的电阻

R产R23+R4尸15C+12。=27。

再和Q并联

「於霜山

⑵由于后、&并联且上=以，所以S=U3,则

AA1

A=里=1

R、

13.（2023九年级上•江西南昌•竞赛）有两只分别标有“15V,LOA”和“10V,0.5A”的小灯泡，不考虑灯丝电

阻的变化，在保证电路安全的情况下，将两灯泡并联之后，两个灯泡功率之比为：

【答案】4：3

【知识点】欧姆定律的简单计算、并联电路的电压规律及应用、电功率P=UI及推导式的笥单计算

【详解】由/=?可得，两灯泡的电阻分别为

A

UmV〃2

“十。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=5可得，两灯泡的电功

>2UQAR

率之比

4

.R、&20Q4

另一买一又一面一3

R2

14.（2020九年级下•湖南衡阳・竞赛）现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R/、Rz先将这两个电阻以某

种方式连接到电源上，R/消耗的功率为玲；再将它们以另一种方式连接到该电源上，R/消耗的功率为

36Po;两种连接方式中均有电流通过R2.则先后两种连接方式中，Q两端的电压5：5'=—,Q消

耗的功率P2:P/=—o

【答案】1：625：36

【知识点】串联电路的电压规律及应用、并联电路的电压规律及应用、电功率P=UI及推导式的简单计

算

【详解】［1］将这两个电阻以某种形式连接到电源上，Q消耗功率为

另•种形式连接到该电源上对消耗功率为

367粤

由以上两式得

夺二36K与修两端的电压

(/,：UJ=1：6

⑵因为R/、R2接到同一电源上，且第2次R/两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次

以并联方式连接，如下图

则由并联电路的特点和前面的解答知道，电源电压

,

U=Ul=6Ui

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以，串联时，R2两端的电压

Ui=U-U1=6U「U1=55

并联时，上两端的电压

%'=u=6q后两端的电压比为

%：火=5：6

则第一种连接时，R2消耗的功率

E金

第二种连接时，&消耗的功宓

则

U£2

PR（UY⑶225

浮2室2=["=36

四、实验题

15.（2024九年级下湖南郴州.竞赛）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各•个，

开关、导线若干，电源的电压恒为6V,小灯泡Li的额定电压为3.8V,正常发光时电阻约为10C,滑

动变阻器有规格为“10Q：L5A”的处和规格为“20C：1A”的心0

（I）为了完成实验，选择滑动变阻器Q等器材，进行如图甲所示的电路连接，电路连接完整后，请指

出连接电路时的错误之处:

（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，

则故障原因是电流表;

（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡Li更换为额定电压2.5V,正常发光时阻值约为8c

的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的其目的是：

（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全

实验步骤：

①将滑动变阻器—调到最大阻值且保持不变，闭合开关S,将Si拨向触点一，调节另一滑动变阻

器的阻值，使电压表的示数为U布;

②再将开关）拨向另一触点，读出电压表示数为U,滑动变阻器的最大阻值分别为此、则灯泡L?

的额定功率表达式为P桁o

【答案】连接电路时开关未断开断路使L2正常发光R22.5V

2.5V.（U—2.5V）

A

【知识点】伏阻法测小灯泡的电功率、伏安法测小灯泡的电功率

【详解】（I）口]由于小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表要选择大量程，为了保护电路，连接电路

时，开关应断开，故错误之处是连接电路时开关未断开。

（2）[2]用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器，灯泡是通路，实验时发

现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。

（3）[3]灯泡L2正常工作时电流

U_2.5V

=0.3125A

万一8c

此时滑动变阻器接入电路的阻值

U滑6V-2.5V

=11.2010。

0.3125A

所以需用滑动变阻器型替换电路中的"这样才能使L2正常发光。

（4）①[4]⑸[6]将滑动变阻器R/调到最大阻值，闭合开关S,将Si拨向触点2,此时Lz、R/、R2串联，

电压表测量L2两端的电压，调节滑动变阻器处的阻值，示数记为U所25V。

②⑺将S拨向触点1,L2、R、后依旧串联，此时电压表测量L2、R/的总电压，示数记为U,则此时

电路电流

K&R

由于串联电路中的电流处处相等，可知L2的额定电流

,U-2.5V

%

L?的额定功率

U-2.5V2.5V-((7-2.5V)

16.（2023九年级•山东青岛・竞赛）在综合实践活动课上，小能设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源

电压恒定，R/为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器/?2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L

正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表Vi、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如

图乙所示。

甲乙

（1）某次甩流表示数如图所示，此时电流为A；

（2）电源电压是V；

（3）滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R/与灯泡L的电功率之比为o

【答案】0.164.51:1

【知识点】动态电路中电功率的简单计算、含有变阻器电路的动态计算

【详解】（1）[1]电流表的接入电路的量程为“0-0.6A”，分度值为0.02A,指针指向第8小格，故电流表

示数为0.16A。

（2）[2]由电路图知，电压表V1并联在小灯泡的两端，通过小灯泡的电流随着电压表示数的增大而增

大，所以图线①是小灯泡的/-U图像；因为随着电压表示数的增大，电流表的示数减小，说明电压表一

定测量滑动变阻器两端的电压，所以电压表可能只在滑动变阻器的两端，也可能在定值电阻和滑动变

阻器的两端。根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，图中当电流相等时，图像①②的电压之和

不相等，说明电压表没有并联在定值电阻和滑动变阻器的两端，而是只并联在滑动变阻器的两端了。

由图像知：当电流为0.1A时，电源电压为

U=0.5V+3.5V+0.IAXRI

当电流为0.25A时，电源电压为

U=0.75V+2.5V+0.25AxR/

联立上两等式得：R/=5Q,电源电压为U=4.5V

（3）[3]滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，由乙图可知，此时串联电路的电流/=0.5A。灯泡L两端

电压为"=0.5V,滑动变阻器的电压为U,行3.5V,那么定值电阻的两端电压为

UI=U-UL-U3?=4.5V-0.5V-3.5V=0.5V

此时定值电阻R/与灯泡L的电功率之比为

&==g==i

~P='ul=V=075V=1

LLL

17.（2021九年级•广东佛山•竞赛），小刚做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V,小灯泡的螺

旋套上标有“2.5V”字样，其额定功率小于1W,滑动变阻器为规格是“40Q1A”。

（1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则他接下来的操作：；

（2）请你根据图乙电路图用笔画线代替导线，将图丙中未完成的电路连接好。要求：滑动变阻器的滑

片向右移动时，灯泡变暗，导线不能交叉；

（3）测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的和P-U2图像，如图丁，图中可能正确

的是_____（选填"A”、"B”、"C”或"D”）；

①用4Q、6Q、10Q的定值电阻分别替代灯泡，他们设定不变的电压值为2V,若电源电压可调，为了

顺利完成实验，则电源电压的最大值为V；

②用6C、IOC、15c的定值电阻分别替代灯泡，若电源电压恒为6V,设定不变的电压值为I.2V,为顺

利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的取值范围是。

【答案】将电流表指针调至“()”刻度线处B10

2O-24C

【知识点】探究电流与电阻的关系、伏安法测小灯泡的电功率

【详解】(1)山由图甲可知，实验前，电流表指针偏向“0”刻度线的左侧，所以接下来应将电流表指针

调至“0”刻度线处。

(2)[2]由图乙可知，滑动变阻器、电流表、灯泡串联，电压与灯泡并联。滑动变阻器的滑片向右移动

时，灯泡变暗，说明滑动变阻器的阻值在变大，所以导线应接在滑动变阻器的左下接线柱I'.,如图所

示：

(3)13JBD.通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大，由公式夕可知，若R不变，则P与

Z2成正比，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，所以P-尸的图像会向上弯曲，故B正确，D错误；

AC.由尸==可知，若R不变，则。与U成正比，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，所以尸与

R

U的图像会向下弯曲，故AC错误。

故选Bo

(4)①[4]设定不变的电压值为2V,当定值电阻的阻值为1()。、同时滑动变阻器阻值调到40Q时，电

源电压最大。此时电路电流为

丝=空=0.2A

叫七10Q

最大电压为

UAt^l(RaR清)=0.2Ax(10Q+40Q)=10V

②⑸当定值电阻为6c时，通过电路的电流为

,受普。以

此时电路的总电阻为

仆=卜念=300

当滑动变阻器接入电路的电阻为。时，串联接入的电阻是最大的，最大为

R'=30d6Q=24Q

当定值电阻为15Q时，通过电路的电流为

“然需=。•。认

此时电路的总电阻为

R：JL=a=75Q

心r0.08A

当滑动变阻器接入电路的电阻为40。时，串联接入的电阻是最小的，最小为

R'=75d4()dl5C=2()C

所以该定值电阻的取值范围为20〜240

五、计算题

18.(2023九年级下•湖南岳阳・竞赛)随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是

某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量

为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系“•・/),电动

机的输出功率与时间关系(尸・，)如图丙所示，电动机的工作效率为80%,不计钢丝绳的重力和一切

摩擦，求:

(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2,则乘客对轿厢的压强为帕：

(2)电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是焦(已知电动机对轿厢所做的功等于其P—图

像与时间轴所围成的阴影部分面积大小）：

（3）电梯配重的质量为千克。

【答案】（l）1.4xl04

（2）58750

（3）650

【知识点】电功率P=W/t的简单计算、二力或多力平衡问题、压强公式的简单应用

【详解】3）乘客对轿厢的压力为

F=G)、=m,g=70kgxION，kg=700N

则乘客对轿厢的压强为

p/=,PON

S500x10-2

（2）电动机对轿厢所做的功为

W=叱+%=：/।gx7000Wx2s+4000WxlOs=47000J

则消耗的电能为

W=£OOOJ=5875OJ

〃80%

（3）后10s的速度为

22m-2ni..

-------------=2m/s

10s

则电动机对轿厢的拉力为

£=U=2000N

v2m/s

轿厢和乘客的总重力为

=(780kg+70kg)x1ON/kg=8500N

则配重的重力为

GE=G总-/=8500N-2(X)0N=6500N

则电梯配重的质量为

曳=3L=650kg

gION/kg

19.（2007九年级.上海.竞赛）如图所示，定值电阻R/为3欧姆，滑动变阻器上的最大电阻为9欧姆，电源

电压恒定为6伏特。当滑片P移到连入电路的电阻为多大时，变阻器消耗的电功率最大？此时电功率

为多少？

【答案】3C：最大功率是3W

【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、动态电路中电功率的范围问题

【详解】解：变阻器消耗的电功率为

…/加jyR、==—纥一

-5+RJ-（N+-）2（R「R¥MK

"R2'

所以当