人教版九年级物理同步训练培优卷：18.2 电功率
一、选择题
1．（2020九上·丰南月考）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（ ）
A．1.6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W
2．（2024·喀什模拟） 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为2V
B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
C．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.45W
D．滑片P移动过程中电路消耗的最大功率是0.8W
3．（2024·和田模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，、、为定值电阻，仅闭合开关时，电路总功率为3W；仅闭合开关时，电路总功率为4W；仅闭合开关时，电路总功率为6W。则为（ ）
A．3∶2∶1 B．2∶1∶3 C．2∶3∶1 D．3∶1∶2
4．（2024·广州模拟）图甲是调光灯的模拟电路，电源电压不变，小灯泡规格是“”，闭合开关，当滑动变阻器滑片在点时，滑动变阻器连入电路的电阻为，电压表的示数为；当滑动变阻器滑片在点时，滑动变阻器连入电路的电阻为，电压表的示数为，且，小灯泡的图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．电源电压是
B．的阻值是
C．当滑片在点时，的功率是
D．当滑片在点时，电路总功率是
5．（2024九下·江海模拟）过年期间，小明同学一家外出游玩一周，如图所示是他记录离家前和回家后两次家中电能表的示数。有关电能表的说法正确的是（ ）
A．这一周他家消耗了电能为21.1J
B．该电能表的标定电流为10A
C．若是由于小明粗心，离家时有一个用电器忘了关，可能是电视机
D．只将24W节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为
6．（2020·重庆B）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4Ｖ”字样的灯泡，定值电阻为60Ω，两个电流表的量程均为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P当灯泡L的功率为1W时，变阻器R接入的阻值为6.25Ω
D．当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W
7．（2024九上·天心期末）如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。以下说法正确的是（ ）
A．打印笔工作时，PTC电阻不发热
B．塑料受热逐渐变软变稀，塑料是晶体
C．乙图可知，只闭合开关S为慢档打印
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为400J
8．（2024·攀枝花模拟） 在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的有（ ）
①定值电阻R2=4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
9．（2023九下·璧山月考）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R1是定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，把滑片P从最左端滑向最右端滑动的过程中，R2的电功率与其电阻大小变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值为6Ω
B．电源电压为9V
C．R2的最大电阻为20Ω
D．电路总功率变化范围是1.2W～1.8W
二、填空题
10．（2024·阿克苏模拟）近两年，随着阿克苏人民生活水平的提高，电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在阿克苏迅猛增加；
（1）充电桩为电动汽车的电池充电时， （填“充电桩”或“电池”）是用电器。充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现 （填“短路”或“断路”）现象；电动车的流线型外形，便于降低电动车高速行驶时的 （填“路面”或“空气”）阻力。
（2）如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前充电电流不变，充电时充电电压升至，则充电时，充电电流为 A，充电电压为 V。若充电至的时间内，充电电压保持不变，则该过程中充电电流逐渐 （填“变大”或“变小”）；
（3）若上述电动汽车充电前和充电时电池显示的储能量分别为和，充电的时间内，平均充电功率为，则该电池充满电时的储能量为 。该电动汽车在高速公路上分别以和的速度匀速行驶，电池的储能量分别下降了和，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以和的速度匀速行驶时受到的阻力之比为 。
三、实验探究题
11．（2024·昆明模拟）某同学测定小灯泡的额定功率，选用的电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”。
（1）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整；
（2）完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭，为避免这一现象应在连接电路时 （写出相应操作过程）；
（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，但发现电流表有示数，请分析小灯泡不亮的原因是 。
（4）调节滑动变阻器电流表示数如图丙时，灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是 。
四、计算题
12．（2024九下·娄底模拟）为应对夏季汛情，某科技小组设计了一个监测湖水水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与R组成滑动变阻器（最大阻值），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。
（1）当水位为175m时，R接入电路的阻值为多少？
（2）水位升高时，电流表的示数怎样变化？
（3）该电路的电源电压为多少？
（4）消耗的最小功率为多少？
（5）当水位达到190m时，电流表的示数为多少A？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】电阻大小不变，已知电阻两端电压的变化和电流的变化，根据公式
可求电阻的大小，根据公式
可知该电阻的电功率变化。
电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为
，该电阻的电功率为
，当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为
，该电阻的电功率为
，
电流变化Δ，所以R=40Ω，
所以该电阻的电功率变化了Δ。
故选A
【点评】关键是公式及其变形的灵活运用，重点是求电阻的阻值，这也是本题的难点。
2．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。
A.当滑动变阻器的滑片滑到A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，
由图像可知，电源的电压U=3V，故A错误；
B.当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的电流I小=0.1A，R1两端的电压U1=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R2两端的电压：U2=U-U1=3V-1V=2V，
则滑动变阻器R2的最大阻值：，故B正确；
C.根据欧姆定律可知，R1的阻值：；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：，
电阻R1的电功率：P1=I2R1=（0.15A）2×10Ω=0.225W，故C错误；
D.电源电压不变，根据P=UI可知电路中电流最大时，电路中消耗的功率最大。
电路中的电流最大值为0.3A，则滑片P移动过程中电路消耗的最大功率P大=UI大=3V×0.3A=0.9W，故D错误。
故选B。
【分析】A.当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图像读出电源的电压；
B.当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2的最大阻值；
C.根据欧姆定律求出R1的阻值；滑片P滑到AB中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出电阻R1的电功率；
D.电源电压不变，根据P=UI可知电路中电流最大时，电路中消耗的功率最大；
从图中可知电路中的电流最大值为0.3A，根据P=UI得出滑片P移动过程中电路消耗的最大功率。
3．【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据图片可知， 仅闭合开关时，R1和R2串联，电路总功率为3W；
根据得到：①；
仅闭合开关时，R3和R2串联，电路总功率为4W；
根据得到：②；
仅闭合开关时，只有R3自己工作，电路总功率为6W；
根据得到：②；
①②③联立解得：R1：R2：R3=3：1：2。
故选D。
【分析】根据电功率的公式列式，然后连接求解即可。
4．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A ：由图乙可知，当灯泡两端电压为 6V 时，通过灯泡的电流为 1A，根据欧姆定律可得灯泡电阻为 6Ω。当滑片在 A 点时，灯泡与 R1 串联，电压表示数为 3V，此时灯泡电压为电源电压与 3V 的差值，设电源电压为 U，则根据串联电路电压特点可得 U-3V=6V，解得 U=9V。故A 错误；
B ：当滑片在 B 点时，灯泡与 R2 串联，电压表示数为 6V，此时灯泡电压为 3V，根据串联电路电流处处相等，可得此时电流为 0.5A，R2 的阻值为 6V÷0.5A=12Ω。故B 错误；
C ：当滑片在 A 点时，电流为 1A，R1 的阻值为 3V÷1A=3Ω，此时 R1 的功率为 3V×1A=3W。故C 正确；
D ：当滑片在 B 点时，电路总功率为 9V×0.5A=4.5W。故D 错误；
综上所述，正确答案为C。
【分析】 先从图乙获取灯泡的一些关键信息，如特定电压下的电流等，以此确定灯泡电阻。然后针对滑片在不同位置时的电路情况进行分析。对于 A 选项，根据灯泡在特定电流下的电压和串联电路电压规律来计算电源电压并判断；对于 B 选项，通过另一情况下的电压和电流计算出 R2 的阻值并判断；对于 C 选项，根据已知条件算出滑片在 A 点时 R1的功率进行判断；对于 D 选项，根据相应情况算出电路总功率进行判断。
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
6．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律可得，电源电压为
A不符合题意；
B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可知，产生滑动变阻器接入电路的电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
B不符合题意；
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
C不符合题意；
D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻 的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为 ；通过定值电阻 的电流为
根据并联电路电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为
则滑动变阻器R消耗的最大功率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电路的连接方式，结合串联电路电压规律计算电源电压；根据电压和电流的比值计算电阻；根据电功率的大小判断电压和电流的大小，结合串联电路电压特点判断分压，利用电压和电流计算电阻；根据电压和电阻的比值计算电流，利用并联电路的电流规律计算支路电流，电压和电流的乘积计算电功率。
7．【答案】C
【知识点】晶体和非晶体；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，说明打印笔工作时PTC电阻发热，故A错误；
B.打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料条受热会逐渐变软变稀，直至完全变成液态。在此过程中，它的温度不断升高，没有一定的熔点，所以塑料是非晶体，故B错误；
C.由图乙知，只闭合S时，只有发热电阻R1连入电路中，两开关都闭合时，两发热电阻并联，由并联电路特点和可知，只闭合S时电路消耗功率较小，为慢挡打印，故C正确；
D.温度250℃时打印笔为快挡打印，由图象丙可知，一个PTC发热电阻的阻值为1210Ω，一个发热体的功率：，
此时打印笔的电功率：P总=2P=2×40W=80W，
打印笔快挡通电10s产生的热量：Q=W=P总t=80W×10s=800J，故D错误。
故选C。
【分析】A.电流通过导体时产生热量的现象叫电流的热效应；
B.晶体和非晶体的重要区别是晶体有一定的熔化温度，这个温度叫熔点；
C.根据图乙电路中开关在不同状态下电路消耗功率，判断S闭合时的工作状态；
D.根据图象丙分析快速打印笔的工作状态一个PTC电阻的发热功率，进而得出总功率，根据焦耳定律推导公式求出产生的热量。
8．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R1=2Ω和时，滑动变阻器的电功率均为P1=2W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，两次电路中的电流分别为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，所以，由可得，电源的电压为
即
解得：R2=4Ω，故①正确；
电源的电压为
故②正确；
③由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流，则电压表的最大示数为
故③错误；
④当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流为
滑动变阻器消耗的电功率为
所以，当R=R2=4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
故④正确，综上可知，①②④正确。故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图乙读出R1的阻值为2Ω和8Ω时滑动变阻器的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压恒定得出等式即可求出R2的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数；
（3）根据欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=UI=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后判断出变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻，然后求出变阻器的最大功率
9．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电功率为0.8W，根据P=I2R可知电路电流，滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路的特点可知电源电压U=U1+U2=IR1+U2=0.4A×R1+2V------①，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电功率为0.9W，根据P=I2R可知电路电流，滑动变阻器两端的电压U2'=I'R2'=0.3A×10Ω=3V，根据串联电路的特点可知电源电压U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.3A×R1+3V----②，联立①②得：U=6V，R1=10Ω；故AB错误；
C、滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电功率为0.8W，设电路电流为I0，滑动变阻器两端的电压为U0，则0.8W=U0I0----③，电源电压U=I0R1+U0=I0×10Ω+U0--④，滑动变阻器的最大阻值-----⑤，联立③④⑤得：R0=20Ω；故C正确；
D、根据P=%0D%0AU2%0D%0AR%0D%0A可知电路最小总功率，电路最大总功率，%0D%0A电路总功率变化范围是1.2W～3.6W，故D错误。
故选项为：C。
【分析】(1)、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电功率为0.8W，根据P=I2R可知电路电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的特点可知电源电压表达式；滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电功率为0.9W，根据P=I2R可知电路电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的特点可知电源电压表达式，联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电功率为0.8W，设电路电流为I0，滑动变阻器两端的电压为U0，根据P=UI可知滑动变阻器的电功率表达式，根据欧姆定律得出电源电压表达式，根据欧姆定律得出滑动变阻器的最大阻值的表达式，联立三式得出滑动变阻器的最大阻值；
(3)根据可知电路总功率变化范围。
10．【答案】（1）电池；短路；空气
（2）200；400；变小
（3）80；5∶6
【知识点】功率计算公式的应用；电路的构成及电路图；电路的三种状态；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）为电动汽车的电池充电时，电池消耗电能，是用电器；充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现短路现象；电动车的流线型外形，减小电动车行驶时的空气阻力；
（2）根据图像，充电过程的前18min充电电流不变，根据18min时的电功率和电压，计算充电电流为，在0~18min，是一次函数图象，在9min时，电功率为80kW，充电电压为；当充电电压保持不变时，电功率减小，充电电流逐渐变小；
（3）充电30min时，充入能量为W=Pt=80kW×0.5h=40kW·h，充入的能量占总量的70%-20%=50%，则电池充满电时的储能量为；该电动汽车匀速行驶时，受到的牵引力等于阻力，根据P=Fv，计算阻力比为，电动汽车匀速行驶时，受到的阻力之比为F1：F2=5∶6。
【分析】（1）电路中消耗电能的是用电器；电路发生短路，容易出事故；流线型可以减小阻力；
（2）根据，可以计算用电器的电流，利用，可以计算电压大小；
（3）根据W=Pt，计算消耗的电能；根据P=Fv，结合功率和速度关系，可以计算力的大小关系。
11．【答案】（1）
（2）将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处
（3）小灯泡的实际功率太小
（4）0.65W
【知识点】额定功率；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，在电压表选择0~3V量程，由图丙可知，电流表选择0~0.6A 量程，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：
(2) 第1空、 闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭这种现象，是流经小灯泡的电流过大，使得小灯泡电流过载，烧坏了，为避免这一现象应在连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；故该空填“ 将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 ”；
(3) 第1空、 闭合开关，电流表有示数，表示电路是通路，小灯泡不亮原因是滑动变阻器连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小，小灯泡的实际功率太小；故该空填“ 小灯泡的实际功率太小 ”；
(4) 由图丙可知， 电流表选择0~0.6A量程， 示数为： 0.26A， 小灯泡的额定功率是：
故该空填“ 0.65W ”。
【分析】 首先根据题意确定电压表和电流表的量程并正确连接电路。分析出现灯泡异常现象的原因是电流过大，得出应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处来避免。根据电流表有示数而灯泡不亮，判断是滑动变阻器电阻大导致通过灯泡的电流小、实际功率小。最后根据电流表读数计算出小灯泡的额定功率。
12．【答案】（1）60Ω；（2）水位升高时，电流表的示数变大；（3）9V；（4）0.3W；（5）0.2A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
1 / 1人教版九年级物理同步训练培优卷：18.2 电功率
一、选择题
1．（2020九上·丰南月考）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（ ）
A．1.6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W
【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】电阻大小不变，已知电阻两端电压的变化和电流的变化，根据公式
可求电阻的大小，根据公式
可知该电阻的电功率变化。
电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为
，该电阻的电功率为
，当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为
，该电阻的电功率为
，
电流变化Δ，所以R=40Ω，
所以该电阻的电功率变化了Δ。
故选A
【点评】关键是公式及其变形的灵活运用，重点是求电阻的阻值，这也是本题的难点。
2．（2024·喀什模拟） 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为2V
B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω
C．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.45W
D．滑片P移动过程中电路消耗的最大功率是0.8W
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。
A.当滑动变阻器的滑片滑到A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，
由图像可知，电源的电压U=3V，故A错误；
B.当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的电流I小=0.1A，R1两端的电压U1=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R2两端的电压：U2=U-U1=3V-1V=2V，
则滑动变阻器R2的最大阻值：，故B正确；
C.根据欧姆定律可知，R1的阻值：；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：，
电阻R1的电功率：P1=I2R1=（0.15A）2×10Ω=0.225W，故C错误；
D.电源电压不变，根据P=UI可知电路中电流最大时，电路中消耗的功率最大。
电路中的电流最大值为0.3A，则滑片P移动过程中电路消耗的最大功率P大=UI大=3V×0.3A=0.9W，故D错误。
故选B。
【分析】A.当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图像读出电源的电压；
B.当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2的最大阻值；
C.根据欧姆定律求出R1的阻值；滑片P滑到AB中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出电阻R1的电功率；
D.电源电压不变，根据P=UI可知电路中电流最大时，电路中消耗的功率最大；
从图中可知电路中的电流最大值为0.3A，根据P=UI得出滑片P移动过程中电路消耗的最大功率。
3．（2024·和田模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，、、为定值电阻，仅闭合开关时，电路总功率为3W；仅闭合开关时，电路总功率为4W；仅闭合开关时，电路总功率为6W。则为（ ）
A．3∶2∶1 B．2∶1∶3 C．2∶3∶1 D．3∶1∶2
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据图片可知， 仅闭合开关时，R1和R2串联，电路总功率为3W；
根据得到：①；
仅闭合开关时，R3和R2串联，电路总功率为4W；
根据得到：②；
仅闭合开关时，只有R3自己工作，电路总功率为6W；
根据得到：②；
①②③联立解得：R1：R2：R3=3：1：2。
故选D。
【分析】根据电功率的公式列式，然后连接求解即可。
4．（2024·广州模拟）图甲是调光灯的模拟电路，电源电压不变，小灯泡规格是“”，闭合开关，当滑动变阻器滑片在点时，滑动变阻器连入电路的电阻为，电压表的示数为；当滑动变阻器滑片在点时，滑动变阻器连入电路的电阻为，电压表的示数为，且，小灯泡的图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．电源电压是
B．的阻值是
C．当滑片在点时，的功率是
D．当滑片在点时，电路总功率是
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A ：由图乙可知，当灯泡两端电压为 6V 时，通过灯泡的电流为 1A，根据欧姆定律可得灯泡电阻为 6Ω。当滑片在 A 点时，灯泡与 R1 串联，电压表示数为 3V，此时灯泡电压为电源电压与 3V 的差值，设电源电压为 U，则根据串联电路电压特点可得 U-3V=6V，解得 U=9V。故A 错误；
B ：当滑片在 B 点时，灯泡与 R2 串联，电压表示数为 6V，此时灯泡电压为 3V，根据串联电路电流处处相等，可得此时电流为 0.5A，R2 的阻值为 6V÷0.5A=12Ω。故B 错误；
C ：当滑片在 A 点时，电流为 1A，R1 的阻值为 3V÷1A=3Ω，此时 R1 的功率为 3V×1A=3W。故C 正确；
D ：当滑片在 B 点时，电路总功率为 9V×0.5A=4.5W。故D 错误；
综上所述，正确答案为C。
【分析】 先从图乙获取灯泡的一些关键信息，如特定电压下的电流等，以此确定灯泡电阻。然后针对滑片在不同位置时的电路情况进行分析。对于 A 选项，根据灯泡在特定电流下的电压和串联电路电压规律来计算电源电压并判断；对于 B 选项，通过另一情况下的电压和电流计算出 R2 的阻值并判断；对于 C 选项，根据已知条件算出滑片在 A 点时 R1的功率进行判断；对于 D 选项，根据相应情况算出电路总功率进行判断。
5．（2024九下·江海模拟）过年期间，小明同学一家外出游玩一周，如图所示是他记录离家前和回家后两次家中电能表的示数。有关电能表的说法正确的是（ ）
A．这一周他家消耗了电能为21.1J
B．该电能表的标定电流为10A
C．若是由于小明粗心，离家时有一个用电器忘了关，可能是电视机
D．只将24W节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
6．（2020·重庆B）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4Ｖ”字样的灯泡，定值电阻为60Ω，两个电流表的量程均为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P当灯泡L的功率为1W时，变阻器R接入的阻值为6.25Ω
D．当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律可得，电源电压为
A不符合题意；
B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可知，产生滑动变阻器接入电路的电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
B不符合题意；
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
C不符合题意；
D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻 的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为 ；通过定值电阻 的电流为
根据并联电路电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为
则滑动变阻器R消耗的最大功率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电路的连接方式，结合串联电路电压规律计算电源电压；根据电压和电流的比值计算电阻；根据电功率的大小判断电压和电流的大小，结合串联电路电压特点判断分压，利用电压和电流计算电阻；根据电压和电阻的比值计算电流，利用并联电路的电流规律计算支路电流，电压和电流的乘积计算电功率。
7．（2024九上·天心期末）如图所示，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。打印时有快慢两档（快档工作时温度更高），其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻，单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。以下说法正确的是（ ）
A．打印笔工作时，PTC电阻不发热
B．塑料受热逐渐变软变稀，塑料是晶体
C．乙图可知，只闭合开关S为慢档打印
D．温度为250℃时，打印笔快档通电10s产生的热量为400J
【答案】C
【知识点】晶体和非晶体；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知，3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，说明打印笔工作时PTC电阻发热，故A错误；
B.打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料条受热会逐渐变软变稀，直至完全变成液态。在此过程中，它的温度不断升高，没有一定的熔点，所以塑料是非晶体，故B错误；
C.由图乙知，只闭合S时，只有发热电阻R1连入电路中，两开关都闭合时，两发热电阻并联，由并联电路特点和可知，只闭合S时电路消耗功率较小，为慢挡打印，故C正确；
D.温度250℃时打印笔为快挡打印，由图象丙可知，一个PTC发热电阻的阻值为1210Ω，一个发热体的功率：，
此时打印笔的电功率：P总=2P=2×40W=80W，
打印笔快挡通电10s产生的热量：Q=W=P总t=80W×10s=800J，故D错误。
故选C。
【分析】A.电流通过导体时产生热量的现象叫电流的热效应；
B.晶体和非晶体的重要区别是晶体有一定的熔化温度，这个温度叫熔点；
C.根据图乙电路中开关在不同状态下电路消耗功率，判断S闭合时的工作状态；
D.根据图象丙分析快速打印笔的工作状态一个PTC电阻的发热功率，进而得出总功率，根据焦耳定律推导公式求出产生的热量。
8．（2024·攀枝花模拟） 在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的有（ ）
①定值电阻R2=4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R1=2Ω和时，滑动变阻器的电功率均为P1=2W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，两次电路中的电流分别为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，所以，由可得，电源的电压为
即
解得：R2=4Ω，故①正确；
电源的电压为
故②正确；
③由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流，则电压表的最大示数为
故③错误；
④当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流为
滑动变阻器消耗的电功率为
所以，当R=R2=4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
故④正确，综上可知，①②④正确。故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图乙读出R1的阻值为2Ω和8Ω时滑动变阻器的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压恒定得出等式即可求出R2的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数；
（3）根据欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=UI=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后判断出变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻，然后求出变阻器的最大功率
9．（2023九下·璧山月考）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R1是定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，把滑片P从最左端滑向最右端滑动的过程中，R2的电功率与其电阻大小变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值为6Ω
B．电源电压为9V
C．R2的最大电阻为20Ω
D．电路总功率变化范围是1.2W～1.8W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电功率为0.8W，根据P=I2R可知电路电流，滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路的特点可知电源电压U=U1+U2=IR1+U2=0.4A×R1+2V------①，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电功率为0.9W，根据P=I2R可知电路电流，滑动变阻器两端的电压U2'=I'R2'=0.3A×10Ω=3V，根据串联电路的特点可知电源电压U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.3A×R1+3V----②，联立①②得：U=6V，R1=10Ω；故AB错误；
C、滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电功率为0.8W，设电路电流为I0，滑动变阻器两端的电压为U0，则0.8W=U0I0----③，电源电压U=I0R1+U0=I0×10Ω+U0--④，滑动变阻器的最大阻值-----⑤，联立③④⑤得：R0=20Ω；故C正确；
D、根据P=%0D%0AU2%0D%0AR%0D%0A可知电路最小总功率，电路最大总功率，%0D%0A电路总功率变化范围是1.2W～3.6W，故D错误。
故选项为：C。
【分析】(1)、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω时，电功率为0.8W，根据P=I2R可知电路电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的特点可知电源电压表达式；滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电功率为0.9W，根据P=I2R可知电路电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的特点可知电源电压表达式，联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电功率为0.8W，设电路电流为I0，滑动变阻器两端的电压为U0，根据P=UI可知滑动变阻器的电功率表达式，根据欧姆定律得出电源电压表达式，根据欧姆定律得出滑动变阻器的最大阻值的表达式，联立三式得出滑动变阻器的最大阻值；
(3)根据可知电路总功率变化范围。
二、填空题
10．（2024·阿克苏模拟）近两年，随着阿克苏人民生活水平的提高，电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在阿克苏迅猛增加；
（1）充电桩为电动汽车的电池充电时， （填“充电桩”或“电池”）是用电器。充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现 （填“短路”或“断路”）现象；电动车的流线型外形，便于降低电动车高速行驶时的 （填“路面”或“空气”）阻力。
（2）如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前充电电流不变，充电时充电电压升至，则充电时，充电电流为 A，充电电压为 V。若充电至的时间内，充电电压保持不变，则该过程中充电电流逐渐 （填“变大”或“变小”）；
（3）若上述电动汽车充电前和充电时电池显示的储能量分别为和，充电的时间内，平均充电功率为，则该电池充满电时的储能量为 。该电动汽车在高速公路上分别以和的速度匀速行驶，电池的储能量分别下降了和，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以和的速度匀速行驶时受到的阻力之比为 。
【答案】（1）电池；短路；空气
（2）200；400；变小
（3）80；5∶6
【知识点】功率计算公式的应用；电路的构成及电路图；电路的三种状态；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）为电动汽车的电池充电时，电池消耗电能，是用电器；充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现短路现象；电动车的流线型外形，减小电动车行驶时的空气阻力；
（2）根据图像，充电过程的前18min充电电流不变，根据18min时的电功率和电压，计算充电电流为，在0~18min，是一次函数图象，在9min时，电功率为80kW，充电电压为；当充电电压保持不变时，电功率减小，充电电流逐渐变小；
（3）充电30min时，充入能量为W=Pt=80kW×0.5h=40kW·h，充入的能量占总量的70%-20%=50%，则电池充满电时的储能量为；该电动汽车匀速行驶时，受到的牵引力等于阻力，根据P=Fv，计算阻力比为，电动汽车匀速行驶时，受到的阻力之比为F1：F2=5∶6。
【分析】（1）电路中消耗电能的是用电器；电路发生短路，容易出事故；流线型可以减小阻力；
（2）根据，可以计算用电器的电流，利用，可以计算电压大小；
（3）根据W=Pt，计算消耗的电能；根据P=Fv，结合功率和速度关系，可以计算力的大小关系。
三、实验探究题
11．（2024·昆明模拟）某同学测定小灯泡的额定功率，选用的电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”。
（1）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整；
（2）完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭，为避免这一现象应在连接电路时 （写出相应操作过程）；
（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，但发现电流表有示数，请分析小灯泡不亮的原因是 。
（4）调节滑动变阻器电流表示数如图丙时，灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是 。
【答案】（1）
（2）将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处
（3）小灯泡的实际功率太小
（4）0.65W
【知识点】额定功率；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，在电压表选择0~3V量程，由图丙可知，电流表选择0~0.6A 量程，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：
(2) 第1空、 闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭这种现象，是流经小灯泡的电流过大，使得小灯泡电流过载，烧坏了，为避免这一现象应在连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；故该空填“ 将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 ”；
(3) 第1空、 闭合开关，电流表有示数，表示电路是通路，小灯泡不亮原因是滑动变阻器连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小，小灯泡的实际功率太小；故该空填“ 小灯泡的实际功率太小 ”；
(4) 由图丙可知， 电流表选择0~0.6A量程， 示数为： 0.26A， 小灯泡的额定功率是：
故该空填“ 0.65W ”。
【分析】 首先根据题意确定电压表和电流表的量程并正确连接电路。分析出现灯泡异常现象的原因是电流过大，得出应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处来避免。根据电流表有示数而灯泡不亮，判断是滑动变阻器电阻大导致通过灯泡的电流小、实际功率小。最后根据电流表读数计算出小灯泡的额定功率。
四、计算题
12．（2024九下·娄底模拟）为应对夏季汛情，某科技小组设计了一个监测湖水水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与R组成滑动变阻器（最大阻值），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。
（1）当水位为175m时，R接入电路的阻值为多少？
（2）水位升高时，电流表的示数怎样变化？
（3）该电路的电源电压为多少？
（4）消耗的最小功率为多少？
（5）当水位达到190m时，电流表的示数为多少A？
【答案】（1）60Ω；（2）水位升高时，电流表的示数变大；（3）9V；（4）0.3W；（5）0.2A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
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