11.2 电功率
一、单选题
1．下列四位物理学家中，以其名字命名电功单位的是
A．欧姆 B．焦耳 C．瓦特 D．安培
2．生活中经常需要进行估测，以下估测最接近实际的是（ ）
A．人体密度约 1.0×103 kg/m3 B．中学生的身高约 165m
C．人步行速度约 10m/s D．教室里一盏日光灯的额定功率约 40kW
3．某电视机的额定功率是 200W．lkWh 的电能可以使它正常工作
A．5h B．0.2h C．0.5h D．200h
4．下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．课桌的高度约为16dm B．饮水杯的质量约为5kg
C．人感觉舒适的室温约为 25℃ D．台灯的功率约为1000W
5．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时
间，其原因可能是（ ）
A．减小了电池的输出电流
B．增大了电池的输出电压
C．减小了电子线路的电阻
D．增大了电池的输出功率
6．如图是测量小灯泡（U 额=2.5V）电阻的电路，下表是实验记录的有关数据．电源电压恒为 4V，有三个
滑动变阻器：R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”．下列说法正确的是（ ）
A．滑片 P 向左滑动时电灯变亮
B．实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡电压不变
C．灯泡的灯丝电阻随电压的减小而减小
D．为了完成这 5 次实验，只能选取的滑动变阻器是 R2
7．甲、乙两导体的电阻之比为 R1∶R2=1∶2，分别接在不同的电路中，测出通过它们的电流之比为 4∶1，则在
相同的时间内电流经过甲、乙两导体所做的功之比为（ ）
A．1∶2 B．4∶1 C．8∶1 D．1∶8
8．下列对物理量的估计最接近实际的是（ ）
A．人体安全电压是不高于 36V
B．家用空调工作时的电流约为 0.5A
C．人体干燥的双手间电阻约为 10Ω
D．教室日光灯功率约为 100W
9．我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量密度已达 230W h/kg，其中“W h”是下列哪个物理量的
单位（ ）
A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率
10．如图所示的电路，电源电压恒为 4.5V ，电流表的量程为0 ~ 0.6A ，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻
R0 的阻值为5Ω，滑动变阻器 R 的最大阻值为50Ω，闭合开关S，移动滑片 P 的过程中，下列说法正确的
是（ ）
A．若滑片P 向左移，电流表的示数变小 B．R0 的功率的范围是0.45W ~ 1.8W
C．滑动变阻器允许的调节范围是 2.5Ω ~ 50Ω D．电流表的变化范围是0.08A ~ 0.6A
二、多选题
11．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 由 b 向 a 端移动过程中，小
灯泡 L 始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．小灯泡的实际功率变小
C．电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数的比值变小
D．电压表 V1 与电压表 V2 示数之和保持不变
12．如图所示电源电压不变，灯丝的电阻不随温度变化。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合 S1，将滑片 P 向右移动，电压表与电流表的示数比值不变
B．只闭合 S1，将滑片 P 向右移动，L1 消耗的功率减少
C．开关都闭合，将 P 向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变大
D．开关都闭合，将 P 向左移动，L2 消耗的功率不变，R 消耗的功率变小
13．如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3 是电阻保持不变的灯泡，L2、L3 完全相同，第一次开关 S、
S1、S2 都闭合时，L1 的电功率为 16W，第二次只闭合开关 S 时，L1 的电功率为 4W，则下列说法正确的是
（ ）
A．L1、L2 两灯丝电阻之比为 1︰4
B．只闭合 S 时，L1 和 L3 的功率之比为 1︰1
C．L1 前后两次的电压之比为 4︰1
D．前后两次电路消耗的总功率之比为 4︰1
14．定值电阻 R1 和 R2 的阻值之比为 5∶2，将它们以某种方式连接在电源两端，若定值电阻的阻值不随温
度，下列说法中正确的是
A．若电阻 R1 和 R2 串联，则它们的电功率之比为 5:2
B．若电阻 R1 和 R2 串联，则它们两端的电压之比为 2:5
C．若电阻 R1 和 R2 并联，则它们的电功率之比为 2:5
D．若电阻 R1 和 R2 并联，则通过它们的电流之比为 5:2
15．如图所示，电源电压保持 6V 不变，电流表的量程为 0~0.6A，电压表的量程为 0~3V，定值电阻的规格
为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程
中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~0.5A
B．电阻 R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~0.9W
C．变阻器接入电路的阻值允许变化范围为 10Ω~20Ω
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~3W
第 II 卷（非选择题）
请点击修改第 II卷的文字说明
三、填空题
16．如图所示，电源电压恒为 4.5V，电压表量程“0~3V”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格“10Ω，
1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”，闭合开关，不考虑灯丝电阻的变化，调节滑动变阻器过程中，保证电路安
全，则电压表的示数变化范围是 ，电路总功率变化范围是 。
17．如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器 R 标有“ 30Ω1A ”，定值电阻R0 的阻值为10Ω ，小灯泡 L 标
有“ 6V3.6W ”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0 : 3A。当 S 闭合，S1、S2 断开，滑片 P 移到 R
的中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 V；在保证电路安全的前提下，电路消耗总功
率的最小值与最大值之比是 。
18．电动车是现今很多城市的主要交通工具，给电动车充电时，充电器将 220V 家庭电路电压降为电动车
锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座，采取扫码付费自动充电（如图所示），这些插座
都是 （填“串联”或“并联”）的。假设某充电器输出电压为 48V，输出电流为 2A，则它的输出功率
是 W；若当地的商用电价为 1 元/(kW·h)，那么充电 5 小时的用电电费是 元。
19．一灯泡标有“220V 100W”字样，这个灯泡正常工作时电流为 A，1 度电可以让这个灯泡正常工作
h。
四、计算题
20．如图是饮水机工作原理简化电路，其中 S 是一个温控开关，R1 为发热板，其阻值为 88Ω，当饮水机处
于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关 S 自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态．保
温时发热板的功率为 88W．求：
（1）加热时发热板的功率．
（2）保温电阻 R2 的阻值．
（3）保温时通电 10min，饮水机消耗的电能．
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题。
3D 打印机
3D 打印机是一种可快速成型的机器，原理是把数据和原料放进 3D 打印机中，通过逐层打印的方式来构造
物体。热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到 190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，液体在
铜头管道中流动会受到较大的阻力。3D 打印属于增材制造，精度越高速度越慢，在目前的应用中仍不适合
大规模生产。
某家用级别 3D 打印机所使用的丝材主要是 ABS 和 PLA 塑料，当在给 ABS 塑料进行加热的时候，它就会慢
慢转换成一种液体，而 PLA 塑料直接从固体演变成液体的。图甲所示是某型号 3D 打印机，下表为其部分
技术参数。
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB ~ 60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250℃
（1）打印机的
打印喷头用铜制成的是因为 好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的 较低，温度会迅速
下降。
（2）下列说法中错误的是 。
A．打印丝材ABS塑料是非晶体，而 PLA 塑料是晶体
B．该打印机工作工作 1min，放出热量 1.5×104J
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D．.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
（3）3D 打印机正常工作时的电流大约是 A（计算结果保留 1 位小数）。打印速度设置越大，打印的精
度 。
（4）打印丝材最终从喷头出来，靠的是挤出机的工作，挤出电机的铜齿轮将耗材紧紧的夹住，铜齿轮通
过 力带动耗材前进。如果出现喷头不出丝的现象，原因可能是 。
（5）不同的打印丝材温度要求是有差异的，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图乙
中，U1 = 9V ，电磁铁的线圈电阻为 40Ω，当电磁继电器线圈的电流达到 100mA 时，衔铁被吸下来。图丙
是温度传感器 R1阻值随温度变化的图像。当滑动变阻器 R2接入电路中的电阻为 20Ω 时，喷头的温度最高
可达到 ℃。要使打印丝料能熔化，滑动变阻器的滑片可以 （选填“不”、“向左”或“向右”）移动。11.2 电功率
一、单选题
1．下列四位物理学家中，以其名字命名电功单位的是
A．欧姆 B．焦耳 C．瓦特 D．安培
【答案】B
【详解】A．欧姆发现了著名的欧姆定律．“欧姆”被命名为电阻的单位．故 A 不符合题意；
B．焦耳发现了著名的焦耳定律．“焦耳”被命名为电功的单位．故 B 符合题意；
C．瓦特是英国著名物理学家．“瓦特”被命名为功率的单位．故 C 不符合题意．
D．安培发现了著名的安培定则．“安培”被命名为电流的单位．故 D 不符合题意；
2．生活中经常需要进行估测，以下估测最接近实际的是（ ）
A．人体密度约 1.0×103 kg/m3 B．中学生的身高约 165m
C．人步行速度约 10m/s D．教室里一盏日光灯的额定功率约 40kW
【答案】A
【详解】A．由于人体的主要成分为水，所以，人体密度与水的密度差不多，约 1.0×103 kg/m3，故 A 符合
题意；
B．中学生的身高约 1.65m，故 B 不符合题意；
C．人正常步行速度约 1m/s，故 C 不符合题意；
D．教室里一盏日光灯的额定功率约 40W，故 D 不符合题意。
故选 A。
3．某电视机的额定功率是 200W．lkWh 的电能可以使它正常工作
A．5h B．0.2h C．0.5h D．200h
【答案】A
【详解】试题分析：额定功率 P=200W=0.2kW，电能 W=1kW h
由 P=W/t 得，电视机正常工作的时间 t=W/P=1kW h/0.2kW=5h，故选 A．
考点：电功率与电能、时间的关系
4．下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．课桌的高度约为16dm B．饮水杯的质量约为5kg
C．人感觉舒适的室温约为 25℃ D．台灯的功率约为1000W
【答案】C
【详解】A．普通中学生的身高约为 1.6m，即 16dm，课桌的高度约为中学生身高的一半，即 0.8dm，故 A
不符合题意；
m
B．一瓶普通的矿泉水的体积约为 500mL=500cm3，由 r = 可知，一瓶普通的矿泉水的质量为
V
m=rV =1 103kg/m3 500 10-6 m3 =0.5kg
若饮水杯的质量约为5kg ，相当于十瓶普通矿泉水的质量，不符合实际，故 B 不符合题意；
C．人体正常体温在 37℃左右，感觉舒适的温度比人体温度低，约 25℃左右，故 C 符合题意；
D．台灯工作时电流约为 0.2A，所以台灯的功率约为
P=UI =220V 0.2A=44W
故 D 不符合题意。
故选 C。
5．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时
间，其原因可能是（ ）
A．减小了电池的输出电流
B．增大了电池的输出电压
C．减小了电子线路的电阻
D．增大了电池的输出功率
【答案】A
【详解】ABD．智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是定量，由 W= Pt 可知，要延长手机的工作时
间，需要减小电池的输出功率，而手机工作的电压是不变的，由 P=UI 可知，在省电模式下，应减小电池
的输出电流，故 A 正确，BD 错误；
C．因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故
C 错误。
故选 A。
6．如图是测量小灯泡（U 额=2.5V）电阻的电路，下表是实验记录的有关数据．电源电压恒为 4V，有三个
滑动变阻器：R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”．下列说法正确的是（ ）
A．滑片 P 向左滑动时电灯变亮
B．实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还控制灯泡电压不变
C．灯泡的灯丝电阻随电压的减小而减小
D．为了完成这 5 次实验，只能选取的滑动变阻器是 R2
【答案】D
U
【详解】A、滑片 P 向左滑动时远离下接线柱，电阻变大，根据 I＝ 知，电压不变，电流变小，根据 P＝
R
UI 知灯泡的电功率减小，电灯变暗，故 A 错误；B、闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电
路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用；
移动滑动变阻器的滑片，改变灯泡的电压和电流，计算灯泡电阻，完成多次实验，以便寻找灯泡电阻与温
U1 2.5V
度的关系，故 B 错误；由表中数据知：:R1＝ ＝ ＝10Ω
U
R 2
2.0V
＝ ＝9.1Ω，
I1 0.25A
， 2＝ I2 0.22A
R3＝
U3 1.5V＝ ＝7.9Ω，
I 0.19A 可见电压越大，电流越大，灯泡的功率越大，温度越高，电阻越大，即灯泡的灯丝阻3
值随温度的变化而变化，与电压没有关系，所以 C 错误；当灯泡两端的电压最小 UL＝0.5V，滑动变阻器连
入电路的阻值最大，此时，滑动变阻器两端的电压为 4V-0.5V＝3.5V，串联电路电流处处相等，所以滑动变
U 3.5V
阻器接入电路的电阻 R 滑滑＝ ＝ ＝3.5 WI 0.1A
所以滑动变阻器的最大阻值不小于 3.5 W ,由于 R3 通过的电流过小，所以使用 R2，故 D 正确．
7．甲、乙两导体的电阻之比为 R1∶R2=1∶2，分别接在不同的电路中，测出通过它们的电流之比为 4∶1，则在
相同的时间内电流经过甲、乙两导体所做的功之比为（ ）
A．1∶2 B．4∶1 C．8∶1 D．1∶8
【答案】C
【详解】由
W = UIt = I 2Rt
可知，相同时间内消耗的电能之比为
2
W 21 I1 R1t I1 R 4
2
= 1
1 8
W I 2
= = =
2 2 R2t
÷ ÷
è I2 R2 è 1 2 1
故选 C。
8．下列对物理量的估计最接近实际的是（ ）
A．人体安全电压是不高于 36V
B．家用空调工作时的电流约为 0.5A
C．人体干燥的双手间电阻约为 10Ω
D．教室日光灯功率约为 100W
【答案】A
【详解】A．家庭电路电压是 220V，人体的安全电压是不高于 36V，故 A 符合题意；
B．家用空调正常工作时功率约为 1000W，工作时的电流约为
I P 1000W= = 4.5A
U 220V
故 B 不符合题意；
C．人体干燥的双手间电阻约为 1000~5000Ω，故 C 不符合题意；
D．由生活常识可知，教室日光灯功率约为 40W，故 D 不符合题意。
故选 A。
9．我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量密度已达 230W h/kg，其中“W h”是下列哪个物理量的
单位（ ）
A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率
【答案】C
【详解】A．“W”是电功率的单位，“h”是时间的单位，由公式W = Pt 知，“ Wgh ”是电功的单位。电流的基
本单位是 A，故 A 不符合题意；
B．电压的基本单位是 V，故 B 不符合题意；
C．“W”是电功率的单位，“h”是时间的单位，由公式W = Pt 知，“ Wgh ”是电功的单位，故 C 符合题意；
D．电功率的基本单位是 W，故 D 不符合题意。
故选 C。
10．如图所示的电路，电源电压恒为 4.5V ，电流表的量程为0 ~ 0.6A ，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻
R0 的阻值为5Ω，滑动变阻器 R 的最大阻值为50Ω，闭合开关S，移动滑片 P 的过程中，下列说法正确的
是（ ）
A．若滑片P 向左移，电流表的示数变小 B．R0 的功率的范围是0.45W ~ 1.8W
C．滑动变阻器允许的调节范围是 2.5Ω ~ 50Ω D．电流表的变化范围是0.08A ~ 0.6A
【答案】B
【详解】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中
的电流。
U
A．若滑片 P 向左移动，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由 I = 可知，电路中的电流变
R
大，即电流表的示数变大，故 A 错误；
BCD．由欧姆定律和串联电阻的规律，当电流表的示数 I = 0.6A大 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
根据P = I 2R 定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻
R U 4.5V总 = = = 7.5ΩI 0.6A
大
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滑小 = R总 - R0 = 7.5Ω - 5Ω = 2.5Ω
定值电阻消耗的最大功率
PR = I
2 R0 = (0.6A)
2 5Ω =1.8W
大 大
当电压表的示数达到最大时，U滑 = 3V 时，由分压原理，此时变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电
流最小，定值电阻的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， R 两端的电压
UR = U -U滑 = 4.5V - 3V =1.5V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
I U= R 1.5V小 = = 0.3AR0 5Ω
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
U
R 滑 3V= = =10Ω
滑大 I小 0.3A
则滑动变阻器的阻值变化范围为 2.5Ω ~ 10Ω ，电流表的变化范围是0.3A ~ 0.6A ； R 消耗的最小功率
PR小 = URI小 =1.5V 0.3A = 0.45W
则定值电阻的功率变化范围为0.45W ~ 1.8W，故 B 正确、CD 错误。
故选 B。
二、多选题
11．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 由 b 向 a 端移动过程中，小
灯泡 L 始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．小灯泡的实际功率变小
C．电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数的比值变小
D．电压表 V1 与电压表 V2 示数之和保持不变
【答案】ABD
【详解】D．由电路图可知，灯泡 L 与滑动变阻器串联，电压表 V1 测灯泡 L 两端的电压，电压表 V2 测变阻
器两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所
以滑片移动时，电压表 V1 与电压表 V2 的示数之和保持不变，故 D 正确；
U
A．滑动变阻器的滑片 P 由 b 向 a 端移动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由 I =
R
可知，电路中的电流变小，即电流表 A 的示数变小，故 A 正确；
B．小灯泡的电阻阻值不变，由 P=I2R 可知，灯泡的实际功率变小，故 B 正确；
C．电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻，滑动变阻器的滑片 P 由
b 向 a 端移动过程中，接入电路中的电阻变大，所以电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数的比值变大，故 C
错误。
故选 ABD。
12．如图所示电源电压不变，灯丝的电阻不随温度变化。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合 S1，将滑片 P 向右移动，电压表与电流表的示数比值不变
B．只闭合 S1，将滑片 P 向右移动，L1 消耗的功率减少
C．开关都闭合，将 P 向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变大
D．开关都闭合，将 P 向左移动，L2 消耗的功率不变，R 消耗的功率变小
【答案】AD
【详解】A．由图知道，只闭合 S1，灯泡 L1 与滑动变阻器 R 串联，电压表测 L1 两端的电压，电流表测电路
R U中的电流，由 = 知道，电压表与电流表的示数比值等于灯泡 L1 的电阻，由灯丝的电阻不随温度变化知I
道，滑片移动时，电压表与电流表的示数比值不变，故 A 正确；
U
B．将滑片 P 向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由 I = 知道，电路中的电流
R
变大，由 P=UI=I2R 知道，L1 消耗的功率变大，故 B 错误；
D．开关都闭合，灯泡 L2 与滑动变阻器 R 并联，电压表被短路，电流表测干路电流，由电压表被短路无示
数可知，滑片移动时，电压表示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，
通过 L2 的电流和实际功率不变，则 L2 的亮暗不变，将 P 向左移动，变阻器 R 接入电路中的电阻变大，由
I U= 知道，通过 R 的电流变小，由 P=UI=I2R 知道，R 消耗的功率变小，故 D 正确；
R
C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且通过 L2 的电流不变，通过 R 的电流变小，所以，干路
电流变小，即电流表的示数变小，故 C 错误。
故选 AD。
13．如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3 是电阻保持不变的灯泡，L2、L3 完全相同，第一次开关 S、
S1、S2 都闭合时，L1 的电功率为 16W，第二次只闭合开关 S 时，L1 的电功率为 4W，则下列说法正确的是
（ ）
A．L1、L2 两灯丝电阻之比为 1︰4
B．只闭合 S 时，L1 和 L3 的功率之比为 1︰1
C．L1 前后两次的电压之比为 4︰1
D．前后两次电路消耗的总功率之比为 4︰1
【答案】BD
U2
【详解】AC．由图知，开关 S、S1、S2 都闭合时，L1、L2 并联，由并联电路特点和P = 可得此时 L1 的电
R
功率
2
P U1 = = 16WR1
U2
由图知，只闭合开关 S 时，L1、L3 串联，由P = 可得此时 L1的电功率
R
U 2P '1 = 1 = 4WR1
联立可得
U 2
=
U1 1
由电路串联电压特点知
U1 U1 1 1= = =
U3 U -U1 2 -1 1
由串联电路的分压原理可知
U1 R= 1 1=
U3 R3 1
L2、L3 是完全相同，所以
R1 R1 1= =
R2 R3 1
故 AC 错误；
B．只闭合开关 S 时，L1、L3 串联，两灯电流相等，所以两灯的电功率比
P1 I
2 R1 R 1= = 12 =P3 I R3 R3 1
故 B 正确；
D．开关 S、S1、S2 都闭合时，L1、L2 并联，由并联电路特点和欧姆定律可得电路中电流
I U U U U 2U= + = + =
R1 R2 R2 R2 R2
只闭合开关 S 时，L1、L3 串联，由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流
I U U U = = =
R1 + R3 R2 + R2 2R2
由P = UI 可得两次电路消耗的电功率之比
2U
P UI I R 4
= = = 2U =P UI I 1
2R2
故 D 正确。
故选 BD。
14．定值电阻 R1 和 R2 的阻值之比为 5∶2，将它们以某种方式连接在电源两端，若定值电阻的阻值不随温
度，下列说法中正确的是
A．若电阻 R1 和 R2 串联，则它们的电功率之比为 5:2
B．若电阻 R1 和 R2 串联，则它们两端的电压之比为 2:5
C．若电阻 R1 和 R2 并联，则它们的电功率之比为 2:5
D．若电阻 R1 和 R2 并联，则通过它们的电流之比为 5:2
【答案】AC
【详解】试题分析：两电阻串联时，通过它们的电流是相等的，根据公式 P=I2R 可知，电功率与电阻成正
比，根据 U=IR 可知，电压与电阻成正比，故电功率之比为 5：2，电压之比也是 5：2，故 A 选项正确，B
选项错误；两电阻并联时，它们两端的电压是相等的，根据公式 P=U2/R 可知，电功率与电阻成反比，根据
公式 U=IR 可知，电流与电阻成反比，所以可知电功率之比为 2：5，电流之比也是 2：5，故 C 正确，D
错；应选 AC．
考点：欧姆定律；电功率
15．如图所示，电源电压保持 6V 不变，电流表的量程为 0~0.6A，电压表的量程为 0~3V，定值电阻的规格
为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程
中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~0.5A
B．电阻 R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~0.9W
C．变阻器接入电路的阻值允许变化范围为 10Ω~20Ω
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~3W
【答案】BC
【详解】由图可知，闭合开关，电阻 R1和变阻器 R2串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流
表测通过电路的电流。
ABC．由题意知，当电压表的示数最大为 3V 时，此时定值电阻 R1两端的电压 U1=3V，电路中的电流
I I U1 3V= 1 = = =0.3A < 0.5AR1 10Ω
因此为了保证各元件的安全，电路中的最大电流为 0.3A；则滑动变阻器接入电路中的最小电阻
R U -U1 6V - 3V2小 = = =10WI 0.3A
变阻器接入电路的阻值最大为 20Ω，则变阻器 R2接入电路的阻值允许变化范围为 10Ω~20Ω，电阻 R1消耗
的最大功率
P1 大=I 2大 R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，最小电流
I U 6V小 = = =0.2AR1 + R2 10Ω+20Ω
所以电流表示数允许的变化范围为 0.2A~0.3A，电阻 R1消耗的最小功率
P1 小=I 2小 R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
电阻 R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~0.9W，故 BC 正确，A 错误；
D．电路消耗的最大功率
P 总大=UI 大=6V×0.3A=1.8W
电路消耗的最小功率
P 总小=UI 小=6V×0.2A=1.2W
所以，电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~1.8W，故 D 错误。
故选 BC。
第 II 卷（非选择题）
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三、填空题
16．如图所示，电源电压恒为 4.5V，电压表量程“0~3V”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器规格“10Ω，
1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”，闭合开关，不考虑灯丝电阻的变化，调节滑动变阻器过程中，保证电路安
全，则电压表的示数变化范围是 ，电路总功率变化范围是 。
【答案】 1.5~2.5V 1.35~2.25W
【详解】[1][2]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。根据 P=UI 可知，灯泡的额定电流
P
I 额 1.25WL额 = = = 0.5AU额 2.5V
该电路为串联电路，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
Imax=0.5A，电路的最大功率
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W
此时电压表示数最大，等于灯泡的额定电压，即
Umax=U 额=2.5V
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，不考虑灯丝电阻的变化，此时电路中的电流
I U 4.5Vmin = = = 0.3ARL + Rmax 5Ω +10Ω
电压表的最小示数
Umin=ULmin=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V
电路的最小电功率
Pmin=UImin=4.5V×0.3A=1.35W
所以电压表的示数变化范围为 1.5~2.5V，电路总功率变化范围是 1.35~2.25W。
17．如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器 R 标有“ 30Ω1A ”，定值电阻R0 的阻值为10Ω ，小灯泡 L 标
有“ 6V3.6W ”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0 : 3A。当 S 闭合，S1、S2 断开，滑片 P 移到 R
的中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为 V；在保证电路安全的前提下，电路消耗总功
率的最小值与最大值之比是 。
【答案】 15 3：20
【详解】[1]小灯泡正常发光时的电压UL = 6V ，功率PL = 3.6W ，由P = UI 可得，小灯泡正常工作的电流
I PL 3.6WL = = = 0.6AUL 6V
小灯泡的电阻不随温度而变化，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻
R U= L 6VL = =10ΩIL 0.6A
当 S 闭合，S1、S2 都断开，滑片 P 移到 R 的中点时，灯泡与滑动变阻器串联，因串联电路中各处的电流相
等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流
I = IL = 0.6A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
U 1 1= I RL + R
2 ÷
= 0.6A 10Ω + 30Ω ÷ =15V
è è 2
[2]要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关 S、S2 和S1时，且通过滑动变阻器的电流为 1A 时，干路
电流最大；因并联电路中各支路两端电压相等，所以此时通过R0 的电流
I U 15V0 = = =1.5AR0 10Ω
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流
Imax =1A +1.5A = 2.5A
小于 3A，电流表安全，所以电路消耗的最大功率
Pmax = UImax =15V 2.5A = 37.5W
当只有 S 闭合时，小灯泡与 R 串联，当滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路中的总电阻最大，此时电路中
的电流最小
I U 15Vmin = = = 0.375ARL + R 10Ω + 30Ω
电路消耗的最小功率
Pmin = UImin =15V 0.375A = 5.625W
所以电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
Pmin : Pmax = 5.625W : 37.5W = 3: 20
18．电动车是现今很多城市的主要交通工具，给电动车充电时，充电器将 220V 家庭电路电压降为电动车
锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座，采取扫码付费自动充电（如图所示），这些插座
都是 （填“串联”或“并联”）的。假设某充电器输出电压为 48V，输出电流为 2A，则它的输出功率
是 W；若当地的商用电价为 1 元/(kW·h)，那么充电 5 小时的用电电费是 元。
【答案】 并联 96 0.48
【详解】[1]这些插座在使用时互不影响，因此是并联。
[2]根据电功率计算公式可知其输出功率是
P=UI=48V×2A=96W=0.096kW
[3]充电 5 小时消耗电能为
W=Pt=0.096kW×5h=0.48 kW·h
由于当地的商用电价为 1 元/(kW·h)，则用电成本至少为 0.48 元。
19．一灯泡标有“220V 100W”字样，这个灯泡正常工作时电流为 A，1 度电可以让这个灯泡正常工作
h。
【答案】 0.45 10
【详解】由 P=UI 可得，这个灯泡正常工作时电流：
P 100W
I= = ≈0.45A，
U 220V
W=1 度=1kW h 可以让这个灯泡正常工作的时间：
W 1kW·h
t= = =10h。
P 100 10-3 kW
故答案为 0.45；10。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用，计算过程要注意单位的换算。
四、计算题
20．如图是饮水机工作原理简化电路，其中 S 是一个温控开关，R1 为发热板，其阻值为 88Ω，当饮水机处
于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关 S 自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态．保
温时发热板的功率为 88W．求：
（1）加热时发热板的功率．
（2）保温电阻 R2 的阻值．
（3）保温时通电 10min，饮水机消耗的电能．
【答案】（1）550W（2）132Ω（3）1.32×105J
【分析】分析电路的连接情况，然后结合公式计算．
【详解】（1）由图知，开关 S 与 b 接触时，电路为 R1 的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最
U 2 （220V）2
大，饮水机处于加热状态，所以：P 加热＝ ＝ ＝550W；（2）开关 S 与 a 接触时，RR 1
、R2 串联，
1 88Ω
电路的总电阻最大，电路的总功率最小，饮水机处于保温状态，因串联电路中各处的电流相等，所以，由
P＝I2R 可得，此时电路中的电流：
P1 88W U U 220VI＝ = ＝1A，由 I＝ 可得，此时电路的总电阻： R＝ ＝ ＝220Ω，由串联电路中总电阻等
R1 88Ω R I 1A
于各分电阻之和可知，保温电阻 R2 的阻值：R2＝R﹣R1＝220Ω﹣88Ω＝132Ω；
（3）保温时通电 10min 内饮水机消耗的电能：W＝UIt＝220V×1A×10×60s＝1.32×105J．
五、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题。
3D 打印机
3D 打印机是一种可快速成型的机器，原理是把数据和原料放进 3D 打印机中，通过逐层打印的方式来构造
物体。热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到 190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，液体在
铜头管道中流动会受到较大的阻力。3D 打印属于增材制造，精度越高速度越慢，在目前的应用中仍不适合
大规模生产。
某家用级别 3D 打印机所使用的丝材主要是 ABS 和 PLA 塑料，当在给 ABS 塑料进行加热的时候，它就会慢
慢转换成一种液体，而 PLA 塑料直接从固体演变成液体的。图甲所示是某型号 3D 打印机，下表为其部分
技术参数。
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB ~ 60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250℃
（1）打印机的
打印喷头用铜制成的是因为 好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的 较低，温度会迅速
下降。
（2）下列说法中错误的是 。
A．打印丝材ABS塑料是非晶体，而 PLA 塑料是晶体
B．该打印机工作工作 1min，放出热量 1.5×104J
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D．.打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
（3）3D 打印机正常工作时的电流大约是 A（计算结果保留 1 位小数）。打印速度设置越大，打印的精
度 。
（4）打印丝材最终从喷头出来，靠的是挤出机的工作，挤出电机的铜齿轮将耗材紧紧的夹住，铜齿轮通
过 力带动耗材前进。如果出现喷头不出丝的现象，原因可能是 。
（5）不同的打印丝材温度要求是有差异的，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图乙
中，U1 = 9V ，电磁铁的线圈电阻为 40Ω，当电磁继电器线圈的电流达到 100mA 时，衔铁被吸下来。图丙
是温度传感器 R1阻值随温度变化的图像。当滑动变阻器 R2接入电路中的电阻为 20Ω 时，喷头的温度最高
可达到 ℃。要使打印丝料能熔化，滑动变阻器的滑片可以 （选填“不”、“向左”或“向右”）移动。
【答案】 铜的导热性能 比热容 B 1.1 越低 摩擦 铜齿轮对耗材的压力变
小了 170 向右
【详解】（1）[1]打印机的打印喷头用铜制成的是因为铜的导热性能好，便于向丝材进行热传递，使丝材吸
热熔化。
[2]正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的比热容较低，放出一定热量后，温度变化较大，所以温
度会迅速下降。
（2）[3]A．由题中材料可知，当在给 ABS 塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，而 PLA 塑料
直接从固体演变成液体的，所以打印丝材 ABS 塑料是非晶体，而 PLA 塑料是晶体，故 A 正确，不符合题
意；
B．由题知，打印机的额定输入功率为 250W，所以该打印机工作工作 1min，放出热量为
W=Pt=250W×60s=1.5×104J
故 B 不符合题意；
C．打印喷头通电后温度升高来加热丝材，所以主要利用电流的热效应工作，故 C 正确，不符合题意；
D．打印机工作时发出的声音高达 60dB，会对人的听力造成损伤，故 D 错误，符合题意。
故选 D。
（3）[4]3D 打印机正常工作时的电流大约是
I P 250W= = =1.1A
U 220A
[5] 3D 打印属于增材制造，精度越高速度越慢，所以打印速度设置越大，打印的精度越小。
（4）[6][7]挤出电机的铜齿轮将耗材紧紧的夹住，它们之间的压力很大，会产生较大的摩擦力，所以铜齿
轮通过摩擦力带动耗材前进。如果出现喷头不出丝的现象，可能是因为摩擦力不够大，所以原因可能是铜
齿轮对耗材的压力变小了。
（5）[8]当电磁继电器线圈的电流达到 100mA 时，控制电路中的总电阻为
R U1 9V总 = = = 90WImax 0.1A
所以，温度传感器 R1阻值最小为
R1 = R总 - R2 - R圈 = 90W - 20W - 40W = 30W
由图丙可知，喷头的温度最高可达到 170℃。
[9]要使打印丝料能熔化，需要加热到 190℃～230℃，则应该使打印喷头达到更高温度，故应使传感器达到
更小阻值，所以可以将滑动变阻器的滑片向右向右移动。
