2024苏科版九年级物理下册重难点训练：第十五章 电功和电热

第十五章电功和电热

＞题型归纳

【题型1电能表的作用和读数】..................................................................1

【题型2电能表的主要参数计算电能】............................................................3

【题型3电功的公式及简单应用】................................................................5

【题型4电功率的概念和单位】..................................................................8

【题型5常见用电器的电功率】..................................................................9

【题型6电功率的简单计算】....................................................................10

【题型7动态电路中电功率的计算】.............................................................14

【题型8电功率的多挡位问题】.................................................................18

【题型9动态电路中电功率的范围问题】.........................................................21

【题型10伏安法测小灯泡的电功率】............................................................27

【题型11电流的热效应及应用】................................................................32

【题型12探究电流产生的热量和哪些因素有关】.................................................34

【题型13焦耳定律的公式及简单应用】..........................................................37

【题型14家庭电路中各元件的连接方式】.......................................................42

【题型15家庭电路作图】.......................................................................44

【题型16三线插头的接线及作用】..............................................................45

【题型17保险丝和空气开关的原理和作用】.....................................................47

【题型18可能发生触电事故的情况和触电防护及救援措施】......................................49

A题型速练

【题型1电能表的作用和读数】

1.某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（）

A.“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用

B.“10(20)A"表示这个电能表能通过的最大电流是10A

C.“600r/(kW・h)”表示电能表上的转盘转过lr消耗的电能是600kW-h

D.该电能表的示数是12150kW-h

【答案】A

【详解】A.赫兹是频率的单位，“50Hz〃表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使

用，故A止确：

B."10(20)A”表示这个电能表能通过的最大电流是20A,故B错误；

C.“600r/(kW・h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗lkW-h的电能，转盘转过600r,

故C错误；

D.电能表表盘上最后一位是小数点后一位，该电能表的示数是1215kW-h,故D错误。

故选Ao

2.如图所示的电能表，其应该接在电压为—V的电路中使用，并且把它—联安装在路

上。若安装时此表示数为零，则从安装电能表后到现在为止，用电器己消耗了—kWh

电能，电能表转盘已转了—r(圈)。

【答案】220串206xl04

【详解】⑴电能表参数"220V”表示其应接在电压为220V的电路中使用。

⑵电能表是测量电路总电能的仪表，需串联在干路中。

⑶电能表读数单位为kW.h,最后一位是小数位，当前示数为20kW・h,安装时示数为

0,故消耗电能为20kW-h0

⑷电能表参数"3000"(kW.h)”表示每消耗］kW-h电能，转盘转3000圈I,消耗2()kW-h电

能，电能表转盘转的圈数为3000r/(kWh)x20kWh=6xl()4r

3.某导体两端的电压为2V时，通过的电流为200mA,当电压变为0V时电流为—A,电阻

为Q。小明家电能表3月底的示数为01|5|8|2~|，4月底的示数为

2|2|7⑻可小明家4月份用电kw・h.

【答案】010120

【详解】［1］电压是形成电流的原因，电路中没有电压，则电路中•定没有电流，故当电

压变为0V时，电流也为0：

U2V

⑵根据欧姆定律可知，导体的电阻为火=速=20nA=10。

电阻是导体的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体的电压和

电流无关，因此，当电压为。时，电阻仍为10。；

⑶电能表表盘上的单位是kW-h,且表盘上的最后一位是小数，则小明家电能表3月底的

示数2158.2kW-h,4月底的示数为2278.2kW-h,小明家4月份用电为电能表的两次示数

之差,为B2加的忆力-？kW=kW

【题型2电能表的主要参数计算电能】

4.如图所示是小芸家的电能表及该表某月月初、月末的两次读数。由图可知，她家使用的

电器该月消耗的电能为()

A.13875kWhB.14695kWhC.800kW・hD.82kWh

【答案】D

【详解】由图知道，小芸家月末电能表示数1469.5kW・h,小芸家月初电能表示数

1387.5kW・h,小芸家本月消耗的电能为

1469.5kWh-1387.5kWh=82kW-h

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D.,

5.在家用电器调查活动中，小军让电热水器单独工作4min,测得家中如图所示的电能表的

转盘转了140r,电热水器消耗的电能为kWh；若不计能量损失，这段时间内

3

电热水器中50L的水可升温_________℃o［已知8K=LOxltfkg/m,

=4.2x10-J/(kg-℃)]

【答案】0.142.4

【详解】⑴1000r/(kW・h)表示电路中每消耗lkW.h的电能，电能表的转盘转1000r,电能

表的转盘转140r,电热水器消耗的电能卬-丽岸网一片虫卬？-x5

3

⑵水的质量机=p.y=l.()xl(fkg/m*x50x1(尸m=5()依

因为不计能量损失，所以水吸收的热量&=卬=5.04x10”

5.04xI()5J

水升高的温度4=2.4℃

3

c水用OX50J/(^?)X

6.如图所示是家用电能表的表盘，当只有功率为12(X)W的电水壶单独正常工作时，电能表

指示灯闪烁了320次。

单相电子式电能表

I0I5|5|4|6|回

kW-h

220V10(20)A50Hz

1600imp/kW-h>O

指示灯

⑴电水壶消耗的电能为多少；

(2)如果该电热水壶的效率为80%,可以使1标准大气压下0.5kg初温为20C的水温度上

升多少℃?

⑶若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果，不计热损失，至少要多少千克酒精。

7

(0=4.2xitfJ/(kg℃)；<7m=3xlOJ/kg)

【详解】⑴电水壶消耗的电能为W=；/=0.2x3.6xl(Tj=7.2xl(n

1600imp/kWh

(2)如果该电热水壶的效率为80%,则水吸收的热量为

0^=7^=80%x7.2X105J=5.76X105J

使1标准大气压卜9.5kg初温为20℃的水上升的温度为

5.76x1()5j_______

«274℃

cm0.5kgx4.2xlO3J/(kg℃)

在标准大气压卜，水的沸点为100℃,上升至1CXH?品度保持小变，故水上升的温度为

Ar=/,.-ro=lOO℃-2O℃=8O℃

(3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果，不计热损失，则将水加热至沸腾即可,

35

此时水需要吸收的热量是Q听c及m4At=4.2xl0J/(kg℃)x0.5kgx80℃=1.68xl0J

酒精完全燃烧放出的热量为仙=丝=2=岩黑L=5.6?7

qq3x10J/kg

【题型3电功的公式及简单应用】

7.如图是商场里的自动扶梯的模拟电路，Si、S2是自动扶梯的出、入口处的两个“紧急制动

开关”，S3是自动扶梯上的“感应开关〃。无人乘坐时，电梯缓慢运行；有人乘坐时，电梯

运行速度增大。下列说法不正确的是()

A.有人乘坐时，开关Si、S2、S3都闭合

B.无人乘坐时，开关S】、S2闭合，开关S3断开

C.无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用

D.当“紧急制动开关'S和S2同时断开时，自动扶梯才停止运行

【答案】D

【详解】由图知，S］、S2断开任何一个开关，整个电路断路，所以S】、S2是紧急制动开

关。无人乘坐时，S3姓「断开状态，此时电动机和定值电阻串联，根据可知，总

A

电阻大，电流小，电动机转速小，电梯运行缓慢，所以根据卬=。〃可知，电阻R可以起

到节约电能的作用；当有人乘坐时，53自动闭合，定值电阻被短路，只有电动机连入电

路，电阻小，电流变大，电动机转速变大，电梯速度增大。所以S3是感应开关。综上所

述，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选Do

8.如图所示，电源电压恒定，色的阻值为20Q,只闭合开关S时，电流表示数为0.3A,则

电源电压为—V；当再闭合开关Si时，电流表示数变化了0.2A,则R/的阻值为-Q,

工作1min,电流通过Q做的功为—Jo

【答案】63072

【详解】［1］只闭合开关S时，电路为心的简单电路，目流表示数为0.3A,由欧姆定律得，

电源电压为U=/&=0.3Ax20Q=6V

［2］当再闭合开关Si时，电路变为R/、R2并联，电流表测量干路电流。并联电路中，用

电器互不影响，幻的电流不变，干路电流为R/、&电流之和，电流表示数变化了0.2A,

则R/的电流为0.2A,由欧姆定律得，Q限值为4=生=肯=磊：=3℃

⑶工作lmin,电流通过Q做的功为叱=U/u6VxO.2Ax6(K=72J

9.如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R

的规格为“20C,1A”,小灯泡L的/-U图像如图乙所示。闭合开关S,在电路安全的情况

下，变阻器R允许接入电路的最大阻值为15C,则此时电路中的电流为A,电源

电压为V,通电lmin电路消耗的电能为Jo

【答案】0.24.554

【详解】⑴闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联，在电路安全的情况下，变阻器R允许

接入电路的最大阻值为15Q,由串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压

最大为3V,则此时电路中的电流为/=^-=—=0.2A

R15c

[2]灯泡与滑动变阻器串联，通过的电流相等，电路中电流为0.2A时，灯泡两端的电压为

1.5V,电源电压为潸+UL=3V+1.5V=4.5V

⑶通电lmin电路消耗的电能为W=U〃=4.5Vx().2Ax60s=54J

10.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻&的阻值为30。。闭合开关S后，电流表A1的

示数为O5A,电流表A?测得&的电流示数为0.2A,则

<Z=J-------

R、

—（=»——⑥------

R：

~11------一

求：

⑴电阻&两端的电压（电源电压）；

（2）流过电阻飞的电流和飞阻值；

（书电阻R「通电lmin电流所做的电功是多少隹？

【详解】（1）由电路图可知，电阻凡和R2并联，电流表A1测量干路总电流/,电流表

A?测量通过4支路的电流右。根据欧姆定律，电阻Rz两端的电压为

U2=/,/?,=0.2Ax30Q=6V

因为在并联电路中，电源电压等于各支路两端的电压，所以电源电压U=%=6V

（2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，流过电阻凡的电流为

/,=/-Z2=0.5A-0.2A=0.3A

电阻&的阻值为飞=44=77TT=2。。

（3）电阻&在lmin内电流所做的电功为吗=%/2，=6VXO.2AX6（K=72J

【题型4电功率的概念和单位】

11.有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1500W,乙的额定功率

为1100W。两个电热水壶都正常工作，下列说法中正确的是（）

A.甲电热水壶消耗电能多B.通过乙电热水壶的电流较大

C.甲电热水壶电流做功较快D.甲的实际电压比乙的实际电压高

【答案】C

【详解】A.两电热水壶的额定电压相同，且都正常工作，但不知道两个电热水壶的加

热时间，所以确定不了两个热水壶消耗的电能，故A错误；

B.两个电热水壶都正常工作时，电压相同，甲的额定功率大，根据P=U7可知，通过

甲的电流大，故B错误；

C.甲的额定功率大于乙的额定功率，且都正常工作，根据电功率的物理意义可知，电

流通过甲电热水壶做功较快，故c正确：

D.两个电热水壶都正常工作时，此时的实际电压笔于额定电压，因为两个热水壶的额

定电压都为220V,所以此时两个热水壶的实际电压相等，故D错误。

故选Co

12.下列数据最符合实际的是（）

A.家用电冰箱正常工作时的电功率约为200W

B.家用节能灯工作时的电流约2A

C.日常用的电炉丝的电阻约2000C

D.手机工作时电池输出电压约220V

【答案】A

【详解】A.家用电冰箱正常工作时的电流约为1A,电功率约为

P=U/=220VxlA=220W,故A符合题意；

B.家用节能灯工作时的电流约0.2A,故B不符合题意；

C.日常用的电炉丝的电阻约20~1000,故C不符合题意；

D.手机工作时电池输出电压约3.7V,故D不符合题意。

故选Ao

13.小物同学家的一个电器上标有“220V440W〃，则此用电器正常工作时的电压为伏，

使用时将转化为内能。

【答案】220电能

【详解】口］电器上标有“220V440W”,则此用电器额定电压为220V,即正常工作时的

电压为220V。

［2］用电器工作时将电能转化为其它各种形式的能量，则此用电器使用时将电能转化为

内能。

【题型5常见用电器的电功率】

14.空调能快速调节室内温度，为人类提供适宜的工作和休息环境。一台家用壁挂式空调正

常工作的功率约为（）

A.1WB.10WC.100WD.1000W

【答案】D

【详解】空调为大功率电器，一台家用壁挂式空调正常工作的功率约为1000W,故ABC

不符合题意，D符合题意。

故选D。

15.下列数据最接近实际的是（）

A.家用电冰箱的功率约2000W

B.泰州地区冬季最低气温可达-20℃

C.教室的门宽约80dm

D.正常人步行的速度约4km/h

【答案】D

【详解】A.家用电冰箱正常工作时的电流约为1A,其额定功率约为

F=t//=220VxlA=220W,故A不符合题意；

B.泰州在江苏，属于南方地区，冬季最低气温一般在-5℃左右，故B不符合题意；

C.教室门实际宽度略大于课桌的宽度，约0.8m=8dm,故C不符合题意；

D.正常步行速度l.lm/s=4km/h,故D符合题意。

故选D。

16.估测是我们对一般事物初步认识的开始，通过学习并结合生活常识我们认为，房间空调

的电功率是1.5：我们使用的物理课本的质量是200o（均填写物理量合适

的单位）

【答案】kWg

【详解】口］［2］空调属于大功率用电器，根据题意，此处空调电功率的合适单位是kW：

物理课本较轻，通常在几百克左右，故此处课本质量的合适单位是g。

17.常见用电器的电功率：家用空调约W,计算机约W,液晶电视机约

W,电饭煲约Wc.

【答案】10002002001000

【详解】⑴⑵⑶⑷常见用电器的电功率：家用空调的功率约在1000W以上，台式计算

机的功率约为200W.液晶电视机的电功率约在200W左右，电饭煲的电功率约在1000W

左右°

【题型6电功率的简单计算】

18.灯泡Li标有"6V6W”的字样，1_2标有"12V6W”的字格灯丝的电阻与温度无关。为保证

用电器的安全，下列说法正确的是（）

A.两灯串联时，电源电压最高为18V

B.两灯都正常发光时，Li会比L2亮一些

C.两灯并联时，干路电流最高为1.5A

D.两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W

【答案】D

【详解】AD.由得，两灯泡正常工作时电流分别为“自噜/

十二6W

=0.5A

~U[~~V2N

则两灯的电阻分别为凡=A*6Q

=24。

两灯串联时，根据串联电路电流的特点可知，电路允许通过的最大电流为0.5A,根据

串联电路电压的特点和欧姆定律可知，电源电压最高为

U=I、R>1人&=05Ax6C+0.5Ax24Q=15V

则电路消耗的电功率最高为之=3人=15Vx0.5A=7.5W

故A错误，D正确；

B.灯泡的亮度取决于实际功率。两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于额定功率，均

为6W,所以两灯一样亮，故B错误；

C.根据并联电路电压的特点可知，两灯并联时，电源电压最大为6V,根据并联电路电

流的特点和欧姆定律可知，干路电流为/=/+"=襄+黑=L25A

故c错误。

故选D“

19.两个完全相同的电阻％和&分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U刃2U

的电路中，如图所示。以下说法正确的是（）

A.甲、乙两图中通过凡的电流之比为2:1B.甲、乙两图中R?两端电压之比为1:2

C.甲、乙两图总电阻之比为1:2D.甲、乙两图的总功率之比为1:1

【答案】D

【详解】A.根据并联电路电压的规律，在甲图中用两端电压为U,乙图中Q两端电

压为UE=JX2U=U

故甲、乙两图中Q两端电压之比为1:1,根据欧姆定律，甲、乙两图中通过Q的电流

之比为1:1,故A错误；

B.根据并联电路电压的规律，在甲图中&两端电压为U,乙图中心两端电压为

%乙=，纪=0

故甲、乙两图中&两端电压之比为1:1,故B错误;

C.根据串并联电路总电阻的规律，甲、乙两图中心=上，等效电阻之比为

2

R,/?1+R、2/?)4

故C错误；

U2

D.甲、乙两图的总功率之比为曰=73至=7、•=;X］二；

匚/1/）“/\1.11

故D正确。

故选Do

20.己知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V,两灯的U-/关系如图所示。在确保电路

安全的前提下，两灯串联，电路两端的最大电压是V；两灯分别串联与并联时,

甲灯消耗的最大电功率之比为O

【答案】1610:3

【详解】口］⑵根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压12V时，通过甲的额定电流为

0.75A：乙灯两端电压为额定电压6V时，通过乙的额定电流为0.9A：因为串联电路中电

流处处相等，所以两灯串联时，电路中的最大电流，=4=（）.75A

当通过乙灯泡的电流为0.75A时，乙灯泡两端电压为4V,因串联电路两端电压等于各

部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压为"中=41+〃£=12V+4V=16V

则串联时，甲灯消耗的最大功率为％=4［甲=12Vx0.75A=9W

两灯并联时，因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压U'=6V,由

图像可知，甲、乙两端电压为6V时，如=0.45A,/£=0.9A,此时甲灯消耗的最大功

率昂=U'x如=6VxD.45A=2.7W

品9W10

则串联与并联时，甲灯消耗的最大功率之比9=7而二不

乙、/vvn

21.如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V,3W\闭合开关S,小

灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A。求:

(1)电源电压；

(2)通过小灯泡的电流；

(3)电阻R的阻值。

【详解】(1)由电路图可知，小灯泡L与电阻R并联，电源电压U等于各支路两端的

电压。因为闭合开关S,小灯泡L正常发光，所以小灯泡两端的电压人等于其额定电

压U洋。根据小灯泡的规格"6V,3W"可知，其额定电压U歆=6V。在并联电路中，电源

电压等于各支路电压，所以电源电压U=UL=U«!=6V

(2)因为小灯泡L正常发光，所以通过小灯泡的电流人等于其额定电流4。根据电功

p3W

率公式P=U/,可得通过小灯泡的电流为/1.=广=[7=。5人

46V

(3)小灯泡L与电阻K并联，电流表测量干路电流/,其示数为/=0.9A。根据并联电

路的电流规律/=+。，可得通过电阻R的电流为人=，-4=0.9A-0.5A=0.4A

电阻R两端的电压4=U=6V

根据欧姆定律/=与，可得电阻R的阻值为尺=；=怨=15C

22.如图所示的电路，&、&为定值电阻，R2=20Qo闭合开关S后，电流表A1的示数为

0.3A,电流表A的示数为0.42A。求:

Ri八

⑴电源电压；

（2）通过发的电流;

⑶凡的电功率。

【详解】（1）由图可知，当S闭合时，电阻R/、型并联，电流表4测量通过上的电

流，即，2=O.3A,根据并联电路电压的特点可知，电源电压为

U=U2=I2R2=0.3AX20c=6V

（2）由图可知，电流表A测量干路电流，即/=0.42A,根据并联电路电流的特点可知，

通过Q的电流为L=/-4=0.42A-0.3A=0.12A

（3）根据并联电路电压的特点可知，U=U、=6V,则Q的电功率为

PX=UIX=6VxO.12A=O.72W

【题型7动态电路中电功率的计算】

23.如图所示，%、&为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器与、&佗滑片

均位于距右端总长度的时.，滑动变阻器与消耗的功率是2.5W；当滑动变阻器均位于距

右端总长度的g时，滑动变阻器与消耗的功率是7.2W,再将滑片均、&均滑至最左端

时，与消耗的功率应为（）

A.10WB.15WC.20WD.40W

【答案】D

【详解】如图所示，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器Q、上的滑片均位于距右端总

长度的时，q接入电路的阻值为此

4

（|A3

心接入电路的阻值为J了&=彳&

此时滑动变阻器Ri消耗的功率为匕==1；xl/?,=2.5W......①

4

当滑动变阻器均位于电右端总长度々时，Q接入电路的阻值为%

以接入电路的阻值为&2=g/？2

此时滑动变阻器R消耗的功率为pi2=片q=片H=7.2W……（2）

由①②解得:=!

<20

当滑动变阻器Q、R2的滑片均位十距右端总长度的时，由串联电路的电阻特点和欢姆

定律可知，电源电压为U=小品+&P=a+[RJ......③

当滑动变阻器均位「至右端总长度:时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源

电压为^=/2（%+%）=/26飞+3&）……④

由③④解得&=g4……⑤

再将滑片Q、R2均滑至最左端时，R/接入电路的阻值为R/,々接入电路的阻值为零，

此时的电源电压为U=//i……⑥

由③⑤⑥解得?=；由2-2/?可知，滑片用、&均滑至最左端时，Q消耗的

功率与R/、R2的滑片均位于距右端总长度的时，Q消耗的功率之比为

与"6U.JAbJ416

则再将滑片Q、&均滑至最左端时，R/消耗的功率为之=I6%=16X2.5W=40W

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选

24.如图所示，电源电压保持不变，与、&、凡均为定值电阻，飞：&=2:3,S为单刀双

掷开关。当S接到1讨，电流表的示数为0.4A,用的功率为R,此时&的功率为1.6W；

当S接到2时，&的功率为鸟，已知匕：P2=32：27。g的阻值为（）

A.5cB.IOCC.15cD.20c

【答案】D

【详解】当S接1时，电阻凡、8串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电

流规律知，通过用和的电流，3Y=/=0-4A

p\6W

根据尸=〃R可得，R,的阻值为用二贤=^^=100

此时电阻凡的功率为耳乜次尸（0.4AyxK

当S接2时，电阻叫、&串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电流规律知,

通过凡和凡的电流为"二小"/'

电阻用的功率为〃=；&二〃&

因为勺：&=2:3,［：〃=32：27

p\_/2/?i_(0.4A)2x/?,_2(0.4A)232

所以X2

葭"鸟rrR.3r27

解得〃=0.3A

当电阻小、飞串联时，电源电压为U=/x(N+&)=0.4Ax(4+10C)……①

3

已知A:%=2:3,则&二；勺

当电阻凡、与串联时，电源电压为

(/=7'x(/?2+/?3)=0.3Ax(/?,+10Q)=0.3Ax(-/?(+1OQ)••…②

2

联立①②解得U=12V,%=20Q,故D符合题意.ABC不符合题意。

故选Do

25.如图甲所示电源电压12V保持不变，闭合S,当滑片P从最右端向最左端滑动，灯泡的

/-U关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光。则滑动变阻器的最大值为

小灯泡的额定电功率为.

【答案】9Q24W

【详解】⑴由图可知，电压表测量小灯泡电压，滑片在最右端时,小灯泡电压为3V,

则滑动变阻器电压为U。=12V_3V=9V,

此时电流为1A,则滑动变阻器最大值为R=a=2^=9C

/1A

⑵滑片在最左端，小灯泡正常发光，此时小灯泡电压最大，由图可知，此时U般=12V,

/额=2A则额定电功率为七=U额I额=12Vx2A=24W

26.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V1.2W，•■字样,

凡为10。的定值电阻，滑动变阻器R的铭牌上标有"■C1A"字样（电阻值已模糊不

清）.闭合所有开关，小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的

电功率为0.72W.

R

⑴求滑动变阻器R的铭牌上标注的电阻值;

⑵当开关耳、易闭合，s2、S,断开时，求小灯泡的实际功率。

【详解】（1）当所有开关，、S2、S3、S4均闭合时，电阻R。被短路，小灯泡L与滑动变

阻器R并联。因为小灯泡L正常发光，所以电源电王U等于小灯泡的额定电压UL。

U=4=6V此时滑匆变阻器的滑片在最右端，其接入电路的电阻为最大值Rmax。根

7/2（J2（6V）?

据电功率公式。=一，可得滑动变阻器的最大电阻值：我3=丁=三氐=5。。，所

A《U./2W

以，滑动变阻器R的铭牌上标注的电阻值为50C。

（2）首先，根据小灯泡的铭牌计算其电阻R-由P=与可得：

凡=冬=兽¥=30C，当开关，、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡L与定值电阻&

it1・4W

串联。电路的总电阻底=凡+2=30。+10。=40。，电路中的电流

/=?=黑二°15人，小灯泡的实际功率城=12%=（0coA）?675W二。

【题型8电功率的多挡位问题】

27.某电烤箱的内部简化电路如图所示，凡和&均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表

所示，根据表中的参数可知下列说法中正确的是（）

XX牌电烤箱

额定电压220V

高温挡1100W

额定功率

低温挡440W

电源频率50Hz

A.电路中R1的阳值为44。

B.电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的总电阻A为44Q

C.电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3x10」

D.电烤箱在低温挡E常工作时，凡消耗的电功率为264W

【答案】A

【详解】当开关Si、S2同时闭合时，电路为"的简单电路，电路电阻小，由尸=一得,

R

电路电功率大，为高温挡；当只闭合开关S1时，凡和与串联，电路电阻大，由

P=」得，电路电功率小，为低温挡。

R

A.由尸得，电路中"的阻值为N=q=，^-=44C,故A正确;

Rlyj-110（JW

B.电烤箱在低温挡正常工作时，由尸二上得，电路中的总电阻我为

R

“U1（220V）2

=110Q,故B错误;

%440W

C.由尸=/得，电考箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能为

w=p,i=1100wX5X60s=3.3x10sJ,故C错误；

U?20V

D.电烤箱在低温挡E常工作时，电路电流为/=9=/K=2A

A110L2

凡消耗的电功率为A=I?&=（2A）2X44C=176W,故D错误。

故选Ao

28.如图甲所示的电热水壶具有“加热〃和“保温”两个挡位，其电路图如图乙所示，凡、&

均为加热电阻，&=2凡，电源电压保持不变。

⑴电热水壶使用三脚插头，目的是让电热水壶的金属外壳与相连。

⑵若只闭合开关S-电热水壶处于挡；再闭合开关S2,通过电阻凡的电流将.

(选填“变大”"变小”或"不变。

⑶若让该电热水壶单独接入家庭电路中，并使其处于正常加热状态，观察到家中标有

“3000imp/(kW-h)〃字样的电能表在Imin内闪烁了60次。则该电热水壶的保温功率为

We(不考虑能量损失)

【答案】⑴大地

⑵保温变大

(3)400

【详解】(1)电热水壶使用三脚插头，使用电器的金属外壳通过地线与大地相连，防

止因漏电造成的安全事故。

(2)口］由图乙可知,当只闭合开关Si时,R］、&串联,根据串联电路的电阻特点可知,

此时电路中的总电阻最大，由产=」可知，此时习路的总功率最小，则电热水壶处

R

于保温挡。

⑵闭合开关S1后，再闭合开关S2,此时R2被短路，电路中只有Q工作，电路中的电阻

变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即通过R/的电流将变大。

(3)标有“3000imp/(kW-h)”字样的电能表在lmin内闪烁了60次,则电热水壶消耗

60

的电能W=m=h辆210x1

3(X)()

此时电热水壶处「正常加热状态，则加热挡的功率%力=?=2^鉴=I2OOW

由严二仁可知，Q的阻值KU2(220V)2121c

-----=-------------=-----£2

R局噬1200W3

191

已知&=2飞，则两电阻串联时的总电阻/=4+R?=3R=3X《-C=⑵。

U2(2^0V)2

此电热水壶的保温挡的电功率Pf^=—==400W

AAA1Z1L2

29.某兴趣小组设计了一款具有高温和低温两挡的可调四位电热水壶，其简化电路如图所

示。壶内装有两根阻值不变的电热丝，其中N=220Q、&=55C。求:

⑴通过凡的电流大小。

⑵该热水壶处于高温挡时的功率。

⑶若使用高温挡，将壶中1kg水从20℃加热到42℃需要100s,求此时的加热效率。

[c水=4.2xlO3J/(kgC)]

【详解】（1）由电路图可知，电阻Q两端的电氏等于电源电压，即U=220V

U220V

根据欧姆定律，通过Q的电流为4=U=诉八=1A

（2）当开关外、S2都闭合时，处和后并联，电路总电阻最小。根据公式P=以可知,

R

在电源电压U不变的情况下，此时电路的总功率最大，电热水壶处于高温挡。高温挡

U2（220V）2

时的总功率等于两个电热丝的功率之和。Q的电功率为于=一=（-=220W

N220£2

U-（220V）2

尺2的电功率为乙=，=三黑-=880亚

A.2

该热水壶高温挡的功率为心温=2+尸2=220W+880W=1100W

（3）水吸收的热量为

。女=一幻=4.2xlO?J/（kg•℃）xlkgx（42℃-20℃）=9.24x104J

5

使用高温挡加热100s,消耗的电能为%=41K加热=1100Wxl00s=Llxl0J

此时的加热效率为〃=答=誉黑x100%=84%

%1.1x10J

【题型9动态电路中电功率的范围问题】

30.如图甲所示，电源电压恒定，&为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从。

端移到〃端的过程中，其电流/与电压U的关系图像如图乙所示，在该过程中，下列说

法正确的是()

A.定值电阻阻值4大小为10Q

B.滑动变阻器最大限值为20Q

C.Ro的功率变化范围为0.2W~1.8W

D.电路总功率的变化范闱为0.8W~2.4W

【答案】C

【详解】AB.闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串送，电流表测量电路电流，电压表

测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器R的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路

的阻值最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路电流最小，为0.2A,滑动变阻器两

端的电压为2V,滑动变阻器最大阻值为/?=?=义=10。

/02A

根据串联电路的电压特点及欧姆定律可知电源电压U=2V+0.2AXK

滑动变阻器R的滑片在。端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为定值电阻的简

单电路，电流最大，为0.6A,根据欧姆定律可知电源电压U=0.6Ax9

联立以上两式可知U=3V,&=5C。

故AB错误；

C.根据尸=/农可知定值电阻的最小功率弓=//=(0.2A>x5C=0.2W

定值电阻的