专题10 《电功率》压轴培优题型训练（六大题型）（学生版）

专题10《电功率》压轴培优题型训练【六大题型】一．电功率的比例计算（共4小题）二．小灯泡实际功率的比较（共4小题）三．电功率多档位问题（共4小题）四．电功率范围值问题（共5小题）五．结合图像计算电功率（共4小题）六．电功率的综合计算（共18小题）一．电功率的比例计算（共4小题）1．如图所示的电路中，电源电压恒定；当开关S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器滑片调到最左端时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变阻器滑片调到中间时，电流表示数为I2；电压表示数为U2；I1：I2＝2：3，U1：U2＝4：9．当开关S1、S2、S3全部闭合，滑动变阻器滑片调到最右端时，电阻R1与电阻R2消耗的电功率之比为（）A．8：27 B．3：2 C．2：3 D．3：82．（多选）如图所示，电源电压保持不变，R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表A1、A所用量程分别为0～0.6A、0～3A。闭合开关S、S1，将滑动变阻器滑片P滑至右端时，电流表A1的示数为0.3A，此时R1的功率为P1。下列说法正确的是（）A．将电流表A与电压表V互换，闭合S、断开S1，滑片P滑至中点时R1的功率为P，则P1与P2之比为25：9 B．移动滑片P，在保证电路安全的情况下，电流表A示数的变化范围是0.7～1.4A C．电流表A1与电流表A示数之比为3：7 D．电源电压为4.5V3．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电流表A和电压表V1的示数均为0，电压表V2的示数为U0。排除故障后，滑动变阻器取四个不同阻值时，可以得出电流表A和电压表V2的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标系中分别用a、b、c、d四个点表示。由这四个点作出的U﹣I关系图像为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于M点，交横轴（I轴）于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点，对应的电压值为Ua，定值电阻的阻值为R0。请解答如下问题：（1）N点表示的电压值和电流值各为多少？此时电路处于什么状态？（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图像，并标出端点的坐标，并直接写出两条直线的夹角的度数；（3）电路消耗的最大总功率与最小总功率之比k的值。4．在如图所示的电路中，电源电压12V，灯L上标有“12V，12W”字样（灯丝阻值不变），R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，且Rab＝Rbc＝Rcd，电流表量程0～3A，电压表量程0～9V。只闭合开关S2，移动滑片P至b点时，R1两端电压为U①，电流表示数为0.4A；移动滑片P至c点时，R1两端电压为U②，U①：U②＝3：2。（1）灯泡电阻是多大？（2）只闭合开关S1，移动滑片P至a点时，1min时间内灯L消耗的电能是多少？（3）R1的阻值和R2的最大值各是多少？（4）保证电路安全的条件下，电路可实现的是最大功率和最小功率之比是多少？.二．小灯泡实际功率的比较（共4小题）5．（多选）在电路安全的前提下，把标有“12V，6W”的灯泡L1和“6V，12W”的灯泡L2串联起来接在电源上，其中一只灯泡恰能正常发光（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。下列分析正确的是（）A．电源电压为18V B．灯泡L1能正常发光，且比灯泡L2亮 C．L1、L2两灯泡消耗的功率比为1：2 D．若把它们并联，允许消耗的最大总功率为13.5W6．（多选）在如图所示的电路中，电源电压U＝18V，电流表的量程为0～3A，R3＝36Ω，小灯泡上标有6V3.6W，R2的最大电阻为50Ω，下列分析正确的是（）A．滑片移到最右端，只闭合S1，滑片左移，小灯泡变亮 B．只闭合S2，小灯泡正常发光 C．同时闭合S1、S2、S3，R2的滑片向右移动，电路的总功率变大 D．只闭合S1，保证所有元件安全，电路总功率范围为10.8W～5.4W7．将A、B两个灯泡，按如图甲、乙两种方式连接，已知RA＝10Ω，RB＝5Ω（灯泡电阻不变），电源电压相同，图甲中A灯比B灯（选“亮”或“暗”）；图甲中A灯的电压与图乙中A灯的电压之比为，功率之比为。8．学校科技活动周，老师给同学们展示了一个如图1所示的“黑盒子”，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。盒内电路由两个定值电阻Ra和Rb连接而成。小明同学想要用如图2所示的电路探究黑盒子的相关物理量。已知电源电压U恒为3.6V，定值电阻R0＝3Ω，R1是滑动变阻器。问：（1）把BC两个接线柱接到MN之间，闭合开关S，将R1的滑片移至最左时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A，则Ra为多少欧？（2）把AC两个接线柱接到MN之间，闭合开关S，小明发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W，则Rb为多少欧？（3）滑动变阻器R1的最大阻值为多少欧？（4）MN与暗箱的哪两个接线柱相连接时，滑动变阻器R可获得最大功率？最大功率值为多少瓦？（写出判断过程）三．电功率多档位问题（共4小题）9．如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V1.5W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S1、S2，断开S3，滑片P移到某一位置时电流表示数为I，再向上移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，L恰好正常发光；当A、B间换接为R3，闭合S、S3，断开S1、S2，电压表示数为U2，R1的功率为P1，R2的功率为P2，P1≠P2，电路的总功率为5W，R1、R2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有2Ω、5Ω、7Ω、9Ω这四种可能。下列说法中（）①I＝0.5A②U＝10V③U2可能是4.5V④P1可能是5WA．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确10．妈妈买了个带调温的养生壶，如图所示，R1、R2为加热电阻，电磁铁控制电路中的R3为热敏电阻，R4为定值电阻。若电水壶高温挡功率为1000W，低温挡功率为80W，则R1的阻值为Ω，R2的阻值为Ω。当设置温度为50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，此时动触点D与（上/下）方两个触点相接触。将水加热至100℃后切换成保温挡，水温逐渐降低到50℃时再次切换到加热挡将水温提高，如此往复，若控制电路的电源电压为8V，R3的阻值与温度成反比，继电器线圈电阻忽略不计。当电磁铁线圈电流大于等于0.02A时继电器吸合，则电阻R4的阻值为Ω。11．某款家用储水式电热水器额定电压为220V，额定功率为3000W，额定容量为60L，图甲是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S，温控器开关K接触点1，对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K跳转接触点2，保温指示灯L亮起，停止加热；当水温下降，低于设定温度时，K再次接触点1进行加热。R1、R2、R3为加热电阻，其中R2＝2R1。该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”，S1、S2均断开，选择“二挡”，S1闭合、S2断开；选择“三挡”，S1断开、S2闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍。选择“四挡”，S1、S2均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示，绕O点转动的杠杆OAB和绕O1点转动的杠杆O1DE通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致。水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M转动，顺时针转动调温旋钮，ME距离减小。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3]（1）该电热水器储满60L水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%，将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少？（2）电阻R2的阻值为Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为A（保留1位小数）。（3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由。12．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1＝55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合开关S，电流表的示数为0.8A。再闭合S1，电流表的示数变为4A。（1）求该电加热器低温挡和高温挡的功率；（2）求R2的阻值；（3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，使改装后的电路（如图乙，图中的虚线框内分别是R1和R2）符合以下两点要求：a．具有高、中、低三挡调温功能。b．低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。通过计算说明，改装后的高温挡功率将为多少？四．电功率范围值问题（共5小题）13．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω，1A”，电流表量程选择“0∼0.6A”，电压表量程选择“0∼3V”，小灯泡上标有“4.5V，0.3A”字样，其I﹣U图象如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项不正确的是（）A．电路的最大功率是3.6W B．小灯泡的功率变化范围是0.75W﹣1.35W C．电流表的示数范围是0.25A﹣0.3A D．滑动变阻器接入的阻值为5Ω﹣12Ω14．电动轮椅为残障人士出行提供了方便。如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变，R2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为120W，额定电压为24V。当电动轮椅后退时，电流表示数为1A；当前进时，电流表示数变化范围为1A～5A。下列说法正确的是（）A．当开关S1和S2同时接2时，电动轮椅前进 B．滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω C．当电动轮椅前进时，电动机的功率范围是24W～120W D．当电动轮椅后退时，电动机的实际功率是14W15．如图甲所示，电源电压恒定不变，R2的铭牌上标有“20Ω，0.5A”字样，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，电压表量程为“0～15V”。断开开关S2，闭合开关S、S1时，滑动变阻器电功率随其电压变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为12V B．R1的阻值为5Ω C．电路总功率的变化范围为2.4W～14.4W D．断开开关S1，闭合开关S、S2时，滑动变阻器阻值变化范围为14Ω～50Ω16．（多选）如图所示的电路中，电源电压恒为15V，小灯泡L标有“3V1.8W”的字样，滑动变阻器R1的规格为“60Ω1A”，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V、当只闭合S0、S2、S3，将滑动交阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化，在保证电路中各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（）A．定值电阻R2的阻值为30Ω B．只闭合S1、S2，断开S0、S3，R1的最大功率是11.25W C．只闭合S1、S2，断开S0、S3，小灯泡L的电功率的取值范围是0.324W～1.8W D．闭合开关S0、S2、S3，断开S1，整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W～22.5W17．如图甲所示，设电源电压U恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，移动滑动变阻器滑片P改变变阻器阻值，滑片P从a端移动到b端过程中，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。求：（1）当电路中的电流最小时，1min内电流通过电阻R做的功；（2）电源的恒定电压和定值电阻R0的大小；（3）若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～1A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。五．结合图像计算电功率（共4小题）18．如图甲电路，电源电压保持不变。当闭合开关时，将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，两电压表V1、V2示数与电流表示数的变化关系如图乙，下列说法正确的是（）A．图像a表示V1示数变化 B．电源电压为12V C．滑片移至最左端时R1的功率为0.6W D．电路消耗的最大功率为3.6W19．（多选）如图甲所示，小灯泡L2上标有“2V”字样，电流表量程为0～3A，灯泡L1和L2的I～U图象如图乙所示，当只闭合开关S1时，L2正常发光，当开关S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器滑片P滑到最右端时，灯泡L1正常发光，电流表示数为0.72A，则下列说正确的是（）A．电源电压为6V B．小灯泡L1的额定功率为3.6W C．小灯泡L2的额定功率为2W D．当开关S1、S2、S3都闭合时，为保证原件安全，滑动变阻器可调节范围2.5Ω～50Ω20．（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，调节电阻值，电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，其中I0是电阻箱阻值为零时的电流，则下列说法不正确的是（）A．定值电阻R0阻值大小为 B．电阻箱两端电压随电流增大而增大 C．电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和 D．电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积21．图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝Rt来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：（1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg•℃）；（2）工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知Rt的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？六．电功率的综合计算（共18小题）22．如图所示电源电压U保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。当闭合S1、断开S2、S3时，将滑片置于最上端，电流表的示数为I1，定值电阻R1的电功率为P1，滑动变阻器的电功率为P；当闭合S1、S2、S3时，将滑片置于最下端，此时电流表的示数为I2，R1的电功率为P1′，R3的电功率为P2；当闭合S3、断开S1、S2时，将滑片置于最下端，此时电路中的电流为0.1A，R3的电功率为P2′。已知I1：I2＝1：4，P1：P1′＝1：9，P＝0.8W。下列结果不正确的是（）A．U＝6V B．I1＝0.2A C．R3＝30Ω D．P2：P2′＝2：123．如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W．（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（）A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A B．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45WC．定值电阻R0的阻值为40Ω D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W24．（多选）如图所示电路，电源电压U恒定不变，小灯泡L标有“6V0.4A”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1标有“40Ω2A”字样，R2是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合S1、S2，断开S3，L恰好正常发光。只闭合S3，将滑片移至最左端，此时电压表示数为U1。R1消耗的功率为P1；向右移动滑片至某点，此时电压表示数为U2，R1消耗的功率为P2；改变滑片位置，为保障电路安全，电流表的最大示数为Imax。当三个开关处于不同状态，改变滑片位置，在保障电路安全的情况下，电路工作的最大功率为Pmax。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9，下列计算正确的是（）A．U＝9V B．R2＝20Ω C．Imax＝0.15A D．Pmax＝5.4W25．（多选）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，滑动变阻器的滑片P置于中点，闭合开关S、S1、S2，电流表A1示数为1.5A；保持滑片P位置不变，闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表A2示数为I1，电路总功率为4.5W，将滑片P移到最右端，电流表A2示数为I2，且I1：I2＝3：5，通过开关和变阻器调整电路，电路的最大功率为P。下列说法正确的是（）A．U＝15V B．R＝20Ω C．R2＝30Ω D．P＝30W26．如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样，所用电流表量程为“0～0.6A”和“0～3A”，电压表量程为“0～3V”和“0～15V”。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，电流表示数为0.6A，则电阻R1的阻值为Ω；选择合适的电表量程，移动滑片P，使R2的功率占电路总功率的比值最小，此时R2的功率为W；在电路安全的前提下，选择合适的电表量程，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表和电压表偏转角度相同，则此时电路总功率的大小为W。27．家庭电路的引线均有一定的电阻（约几欧），因此，当家中空调、电炉等大功率用电器工作时，家中原来开着的电灯会变暗。某小组同学在“创新素质实践行”活动中，通过测试就可以估算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示，用r表示家庭电路引线部分的总电阻，L为一只普通家用白炽灯泡，M是一台空调。在测试时，先断开开关S，接通灯泡L，测得灯泡U1，灯泡的功率为P1；再闭合开关S，测得灯泡两端的电压为U2，空调的功率为P2（P2＞＞P1，即P2远大于P1）．写出估算r的表达式（只用U1、U2和P2表示，设电源电压恒定）。28．如图，电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω2A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡L标有“5V1W”的字样。（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。（3）S、S1、S2均闭合，滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出最大功率。29．在综合实践活动课上，小明设计了一个如图所示的调光灯电路。已知电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I﹣U图线如图乙所示。求：（1）灯泡L正常发光时的电流和电阻；（2）电源电压；（3）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率。30．如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S可以同时与a、b相连，或只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热挡时总功率为1540W，在保温挡时的总功率为55W．请根据以上信息解答下列问题：（1）将开关S与a、b相连时，发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于状态（选填“加热”或“保温”）（2）电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1；处于保温状态时，R的电功率为P2，P1：P2＝400：1．请计算电阻R1的阻值。（3）如果在不改变原来保温挡和加热挡电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来迅速加热物体，请设计出1种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）31．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为定值电阻，不计温度对灯丝电阻的影响。（1）闭合开关S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R0的功率。（2）闭合开关S2，断开S1时，为保证电表不超量程、灯泡L两端电压不超额定电压，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。32．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑片P置于滑动变阻器b端时，电压表V1示数为12V，电流表A示数为0.4A；当滑片P移至滑动变阻器中点时，电压表V2的示数恰好等于V1示数的一半（滑片P处于任何位置灯泡均可发光，灯丝电阻不随温度而改变）．求：（1）滑动变阻器的最大阻值为多少？（2）滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中，灯泡L消耗的电功率变化了多少？（3）当开关S闭合，在任意移动滑片P的过程中，电路消耗的最大功率为多少？33．如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“12V18W”（不考虑灯丝电阻受温度的影响），滑动变阻器的最大阻值为R2，将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电路中的总电流为I1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1，电压表V1的示数为U1'，电路中的总电流为I2，电压表V2的示数为U2'，R1消耗的电功率为1.08W。已知U1：U1'＝3：4，U2：U2'＝2：1。试求：（1）小灯泡L的电阻；（2）I1和I2的比值；（3）电源电压；（4）若电源电压可调，闭合开关S1、S2和S3，电流表量程为0～3A，滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω～15Ω，要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的，求可调电源电压的范围。34．甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为0.3V时，电流表的示数为0.6A，若只考虑输电线的电阻。求：（1）甲、乙两地单根输电线的电阻；（2）短路位置到甲地的距离s；（3）测量时电路消耗的电功率。35．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0标有“90Ω0.8A”字样，灯泡R3的铭牌标有“6V3.6W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片距离左端三分之一的位置时，R1的功率是P1；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，通过灯泡的电流为0.5A。已知R2：R3＝8：5，P1：P1′＝1：16，电流表的量程为0～3A，电压表V的量程为0～15V。求：（1）小灯泡正常工作时的电流；（2）电源电压；（3）只闭合开关S3，断开S1、S2，为保证电路安全，求滑动变阻器的取值范围；（4）只闭合开关S1，断开S2、S3，当滑动变阻器的电功率为7.2W时，求电压表的示数。36．定值电阻R0和灯泡L的U﹣I图像如甲所示。（1）求定值电阻R0的阻值。（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值。（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率。（4）把R0、L及滑动变阻器组成如图乙所示电路后，将开关S与接线柱a接通，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为5V；再将S与接线柱b接通，保持滑动变阻器的滑片位置不变，此时电压表的示数为6V。则电源电压为多大？37．如图甲所示，灯泡L标有“6V3W”字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，变阻器R的最大阻值为80Ω。只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为Ia；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为Rb，电流表的示数为Ib，已知Rb：R0＝7：3，Ia：Ib＝5：4。（请画出等效电路图）求：（1）只闭合S、S2，滑片P在b点时，画出等效电路图，求此时电流表的示数Ib；（2）电源电压；（3）小灯泡的最小功率。38．在物理课外实验探究活动中，某小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求：（1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为多少？（2）无风时R0消耗的电功率？（3）有风时，为防止灯泡烧坏，求电阻丝AB接入电路中的最小阻值？（4）此时允许风对球施加的最大作用力为多少？（OP可看做以O为支点的杠杆）39．在如图所示的电路中，电源两端的电压U保持不变。将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，其接入电路的电阻值为Ra，闭合开关S1，断开开关S2、S3，电阻R1消耗的电功率P1＝3W，电压表V1的示数为U1，电流表A的示数为I1，再将滑动变阻器的滑片P置于最右端，电阻R2消耗的电功率P′1＝1.5W，电流表A的示数为I2，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝2：7；只闭合开关S1和S3，电路消耗的总功率为P；只闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为P′，P：P′＝1：2．求：（1）R1与R2的比值；（2）I1与I2的比值；（3）闭合开关S1、S2和S3，左右移动滑动变阻器的滑片，电路的总功率会发生变化，求这个过程中电路总功率的最小值。综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,我们应尽量减少下列哪种能源的使用()A.水能 B.石油 C.风能 D.太阳能2.下列关于信息的传递的相关知识错误的是()A.电磁波在真空中也可以传播,所以航天员在月球上可以利用电磁波来通信B.移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息C.在地球周围均匀配置2颗地球静止卫星,就可以实现全球通信D.光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,将信息传到远方3.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻并联的是()4.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图像如图甲所示,则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是()甲乙5.电磁铁被广泛应用于生产、生活中,下列产品中没有用到电磁铁的是()6.下列实验装置与探究内容不相符的是()7.能源科技的发展促进了人类文明的进步,关于能源和材料,下列说法错误的是()A.化石能源的大量使用带来了酸雨、雾霾、温室效应等环境问题B.提高能量转化利用中的效率是解决节能问题的重点之一C.超导材料不能应用在电饭锅等电器上D.铜是磁性材料,可以被磁化8.两个相同的容器分别装了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,则()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多9.下列有关图甲、乙所示的实验现象说法正确的是()甲乙A.图甲演示的是电流的磁效应现象B.图乙演示的现象与扬声器原理相同C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电D.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流10.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所示,下列说法正确的是()A.A的电阻值为6.25ΩB.A和B串联,电路中电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5∶4C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3.0V二、填空题11.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质,是因为水的较大;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是利用的方式改变物体的内能。

12.两只电阻之比R1∶R2=3∶5,把它们串联在某电路中,则通过的电流之比I1∶I2=;消耗的电功率之比P1∶P2=。

13.某同学家中的电能表如图所示,现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他电器只让该灯泡工作,电能表转盘转过30r用时10min,这段时间灯泡消耗的电能是kW·h,灯泡的实际功率是W。

14.一个空心小铁球放在盛水的水槽中置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的极,将滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力(选填“增大”“减小”或“不变”)。

15.如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为Ω,R1消耗的最小功率为W。

三、作图题16.请用笔画线代替导线,将图中的开关、节能灯正确接入家庭电路中。17.如图所示,电路连接正确,开关闭合后小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管磁极、电源的正负极,并画出螺线管的绕法。四、实验题18.某小组在测量小灯泡电功率的实验中,备有器材的规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器A的规格为“10Ω1A”,滑动变阻器B的规格为“50Ω2A”。(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。(2)该组同学选用的滑动变阻器应是(选填“A”或“B”)。

(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是。

(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图像可知,小灯泡的额定功率为W;小组同学分析图像后发现:通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是。

(5)他们想继续探究电流与电压的关系,请你帮他们设计一个实验电路,将电路图画在图丙的虚线框中。五、综合题19.如图所示的电路中,电阻R'的阻值为50Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω,电源电压10V保持不变。闭合开关,求:(1)当P移至a端时,电阻R'消耗的功率;(2)当P移至b端时,电路中的电流大小和通电2min产生的热量。20.图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。水箱最多装水0.3kg,加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有图乙、丙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。甲(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速(填物态变化名称)成小水珠,放出热量,将衣服熨平。

(2)如果选择乙电路,电路中最大电流为A;如果选择丙电路,电路中最大电流为A。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了乙电路。(计算结果保留一位小数)

(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。(4)若将水箱中质量为0.22kg的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多长时间?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]期末测评1.B水能、风能、太阳能取之不尽、用之不竭,而且不会对环境产生影响,现在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、天然气属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保、低碳生活不相符。2.C月球上没有空气,表面是真空,电磁波可以在真空中传播,所以航天员在月球上可以用电磁波来通信,故选项A正确,不符合题意;移动电话既是无线电发射台,又是无线电接收台,它利用电磁波传递信息,故选项B正确,不符合题意;要实现全球通信(除两极外),在地球周围均匀地配置3颗地球静止卫星就可以,故选项C错误,符合题意;激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方,故选项D正确,不符合题意。3.C选项A,两个电阻顺次连接,因此该电路为串联电路;选项B,开关闭合,导线对上面的电阻短路,只有下面的电阻连入电路;选项C,两个电阻并列连接,因此该电路为并联电路;选项D,开关闭合,会对电源短路,烧坏电源,两个电阻不能工作。4.D由题图甲可知,电阻随着电压和电流的增大而增大。由P=U2R可知,在P-U2图像上某点与原点连线相对于横轴的倾斜程度反映了该点电阻的倒数,因随电压变大,电阻的倒数会变小,故选项A、B错误。由P=I2R可知,在P-I2图像上某点与原点的连线相对于横轴的倾斜程度反映了物体在该点电阻的大小,因小灯泡的电阻随电流的增大而增大,故其倾斜程度应越来越大,故选项C错误5.B磁浮列车应用同名磁极相互排斥的原理,应用了电磁铁,故选项A不符合题意。台灯是利用将电能转化为光能工作的,没用到电磁铁,故选项B符合题意。老式电话机应用了电磁铁的原理,故选项C不符合题意。通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故选项D不符合题意。6.B选项A,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,故不符合题意;选项B,该实验是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,即电流一定时,匝数多的电磁铁磁性强,故符合题意;选项C,据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场,故不符合题意;选项D,此时是闭合电路,且导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,故不符合题意。7.D化石能源的大量使用带来了环境问题,如二氧化碳造成的“温室效应”,二氧化硫等造成的酸雨,燃烧时产生的浮尘等,故选项A正确,不符合题意;提高能量转化利用中的效率是我们当前解决节能问题的重点之一,故选项B正确,不符合题意;电饭锅等电器是利用电流的热效应进行工作的,使用超导材料时电饭锅等电器就无法工作,故选项C正确,不符合题意;铁、钴、镍等物质是磁性材料,铜不是磁性材料,不可以被磁化,故选项D错误,符合题意。8.D由Q=cmΔt得c=QmΔt,由图像知,等质量的甲、乙两液体加热相同时间即吸收相同热量,甲升高的温度高,故c甲<c乙;升高温度Δt相等时,Q甲<Q乙;Q甲=Q乙时,Δt甲>Δ9.C题图甲中有电源,是电动机原理图,利用了通电导体在磁场中受力运动的原理,不是电流的磁效应,A错误;题图乙中,当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,是电磁感应装置,而扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,题图乙演示的现象与扬声器原理不相同,B错误;题图甲说明通电导体的周围产生磁场,该磁场与磁体的磁场相互作用产生力,说明电能生磁,题图乙为电磁感应现象,说明磁也能生电,C正确;题图乙中,导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,D错误。10.C由图像可知,当通过A的电流IA0=0.4A时,A两端的电压UA0=2.0V,由I=UR可得,A的电阻值RA=UA0IA0=2.0V0.4A=5Ω,A错误;A和B串联,电路中电流为0.4A时,由图像可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,因串联电路中各处电流相等,所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A,由P=UI可得,A、B的电功率之比PAPB=UAIAUBIB=UAUB=2.0V2.5V=45,B错误;A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,由图像可知,通过两元件的电流IA'=0.5A,IB'=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压UA'=UB'=2.5V,则A、B的电功率之比PA'PB'=UA'IA'11.答案比热容做功12.解析通过串联电路的电流处处相等,两电阻串联,通过两电阻的电流之比I1∶I2=1∶1;两电阻消耗的电功率之比P1答案1∶13∶513.解析每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘就转过3000r,电能表的转盘转过30r消耗的电能为W=30r3000revs/(kW·h)=0.01kW·h=3.6×104J,而t=10min=600s,灯泡的实际功率为P答案0.016014.解析电流由A流向B,由安培定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,则螺线管的磁性增强,故小铁球所受磁力增大;小铁球受重力、磁力及浮力作用,因小铁球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上