电学部分
专题四：电功和电功率相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电功与电功率是电学主要内容，也是学生初学电学重点和难点。在中考试题中，本部分内容是难题的主要考察点，也是拉开卷面分值的考察内容。本部分主要内容有：电能及单位、电能表及使用、电功、电功率、电功率的计算、测量小灯泡的电功率、焦耳定律及应用等知识。
中考考纲对本部分的要求是：一、知道电能、电功率的单位；会使用家庭电能表，观察体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系；二、理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算；通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；理解额定电压和额定功率；三、知道在电流一定时，电能转化成热能时的电功率与导体的电阻成正比；四、通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系；五、知道利用和防止电热的方法。这也表明了电功率在教学和中考中的地位是十分重要的。
中考试题中，题型主要以选择题、实验题、计算题和综合题出现。选择题主要考查考试对电功和电功率知识的理解程度，属于基础知识类题目；实验探究题主要考察学生科学的实验方法以及对本部分实验基础的实践能力；计算题主要考察学生的计算能力和利用所学知识解决生活中的实际问题的能力。所以，对本部分内容的考查题型灵活，题目有简单，也有较难和难度较大的，且分值也较大。
考生要重点复习：通过电能表转数求实际功率；通过额定电压、额定功率求电阻；电路中电功率的计算；热量的计算；电热结合求热效率，探究小灯泡功率或额定功率的测量等。
本部分内容的考查应该是难易结合，小分题在选择题、填空题较多，也属于较容易解答的类型。中等难度的题型一般在计算题出现的机会较多。从所占分值看，本部分一般在5-10分之间，所以，在复习过程中，希望考试能抓住重点，做到有的放矢。
解答此类问题要注意以下问题：
1.电能表是测电功的仪器,不是测电功率的仪器。
2. 当用电器两端电压减小一半，其实际功率变为四分之一。
3. 将“110 V 100 W”和“110 V 25 W”两灯串联在220V电源上，两灯不能正常发光，二者电阻不同，电压不能平分。
4. 不能用计算电动机的工作电流，应该用。
1.电功及其计算问题
电流通过某段电路所做的功叫电功。电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
2.电功率及其计算问题
电功率：电流在单位时间内所做的功。电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
3.电功率测量实验探究问题
伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI；选择和连接实物时须注意：滑动变阻器接入电路时要变阻，且调到最大值，根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：。
二、考点复习
（一）电功及其计算问题
1．电功：_______通过某段电路所做的_______叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是_______转化为_______的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少_______转化为其他形式的能，也就_______多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其_______、_______、_______、_______等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的_______，电路中的_______和通电时间的_______。
5．电功公式：（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是_______；常用单位还有度_______， 1度=1千瓦时=1kWh=_______；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在_______内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表_______是220V；允许通过的_______是5A；每消耗一度电电能表转盘转_______转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点_______；②电能表前后两次读数_______，就是这段时间内用电的度数。
（二）电功率及其计算问题
1．电功率：电流在_______内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功_______的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式_______。
4．功率单位：在国际单位制中，功率单位是_______，常用单位：_______。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，_______（用电器正常工作时的电压）220V，_______（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯的电阻。
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际_______大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝_______，L2灯丝_______。
（三）电功率测量及其实验探究问题
（1）伏安法测灯泡的额定功率：①原理：_______；②电路图：如下图。③选择和连接实物时须注意：滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到_______，根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
（2）测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：_______。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：电功及其计算问题
【典例1】（2019?宁夏）小明家里电热水壶坏了，他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如表所示：
品牌1
品牌2
产品型号：
EL﹣852产品型号
产品型号：
MK﹣12SO
额定电压：
220V
额定电压：
220V
频率：
50HZ
频率：
50HZ
额定功率：
1200W
额定功率：
2000W
容量：
1.5L
容量：
1.5L
（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了多少电能？
（2）小明认为“品牌1”这款电热水壶功率小，更省电。从节能的角度考虑，你认为他的这种想法合理吗？为什么？
【考查角度】电功与电能的计算。
【解析】（1）根据P＝得，用品牌2的电热水壶烧开一壶水消耗的电能：
W＝Pt＝2000W×6×60s＝7.2×105J；
（2）小明的想法不合理。因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，根据公式Q＝W＝UIt＝Pt可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电。
【答案】（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了7.2×105J的电能；（2）小明的想法不合理，因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，根据公式Q＝W＝UIt＝Pt可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电。
高频考点二：电功率及其计算问题
【典例2】（2019?绍兴）电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果，如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下
表乙。
乙
型号
***
额定充电电压
4.8V
充电电流
500mA
电池容量
800mAh
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已
知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为 低 （选填“高”、“中”或“低”）温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
【考查角度】电功与电能的计算；电功率的计算．
【解析】（1）由表格数据可知，充电电流为500mA，电池容量为800mAh，
当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，
根据Q＝It可得，充满电至少需要的时间：t＝＝＝1.44h；
（2）①丙图电路中，S1闭合，S2断开，S3接a时，两电阻串联，S1闭合，S2闭合，S3接a时，为R1的简单电路，S1闭合，S2闭合，S3接b时，两电阻并联，根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的电阻小于其中任一电阻，结合P＝可知，以上三种情况分别为低温档、中温档和高温档；即丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为低温档；②S1闭合，S2闭合，S3接a时，为R1的简单电路，为中温档，则中温档的功率：P中＝＝＝5.76W；
③S1闭合，S2闭合，S3接b时，两电阻并联，为高温档，高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为两电阻消耗的电能之和，则：Q＝Q1+Q2＝t+t＝×20×60s+×20×60s＝11520J。
【答案】（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要1.44h；（2）①低；②中温档功率为5.76W；③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为11520焦。
高频考点三：电功率测量实验探究问题
【典例3】（2019?河北）小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到________（选填“左”或“右”）端。
（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是________（填写序号）
①灯泡L处断路 ②灯泡处短路 ③开关S2处断路
测试元件
灯泡L
开关S2
电压表
无示数
有示数
（4）排除故障后，小明继续实验。
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为________V
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为________W。
（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实________（选填“＞”“＜”或“＝”）P额
【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是________Ω。
【考查角度】电功率的测量实验。
【解析】（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。（3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意；②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，则电压表仍然无示数，故②不符合题意；③若开关S2处断路，将电压表与开关S2并联，则电压表无示数且接近电源电压，故③符合题意。（4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额＝2.5V，此时灯泡L正常发光；②只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：＝，即：＝，解得：R滑＝Ω，③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑′＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时电路中的电流：I＝＝＝0.3A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。（5）当电阻不变时，由P＝ 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额。
【拓展】由（4）知，只闭合S、S1，R、r、R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：＝，即：＝，解得：R+r＝Ω﹣①；在①中，只闭合S、S2，L、R、r串联，电压表测L两端的电压，电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光，电路中的电流为0.3A，则有：2.5V+I×（R+r）＝3V﹣②；将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，此时L、R、r串联，电压表测L和R两端的电压，电压表的示数为2.55V，则有：2.55V+Ir＝3V﹣③；联立①②③可解得：r＝1.5Ω。
【答案】（1）如上图所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5； ②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。
考点过关☆专项突破
类型一：电功及其计算问题
1．（2019?通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变 B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变 D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
2．（2019?衡阳）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
3．（2019?恩施州）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要________min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW?h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为________kW?h。
4．（2019?葫芦岛）如图所示是一款磁吸式充电宝包括一个主充电宝和四个子充电宝。每个子充电宝的容量是600mA?h，对外提供的电压为5V，一个子充电宝能提供的电能是________J．充电宝上的发光二极管是由________材料制成的，可以显示电量的多少。手机屏幕多彩的颜色是由红、蓝、________三种色光混合而成的。
5．（2019?营口）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的________效应而造成大量的电能损耗，今年我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导，用超导电缆输电可大大降低能量损耗已知某段输电线路电流为200A，电阻为0.5Ω．若用超导电缆代替该线路输电1h，可节约电能________kW?h，这些电能可使一盏“220V 20W
的灯正常工作________h。
6．（2019?河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温________℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要________（选填“粗”或“细”）。
[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
7．（2019?怀化）如图是小明家的电能表月初与月末的示数。则他家本月用电________度。
8．（2019?乐山）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW?h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
9．（2019?攀枝花）为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的________。若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为________kW?h。
10．（2019?邵阳）李芳家的电子式电能表表盘上标有““3000imp/（kW?h）”的字样，其含义是电路每消耗lkW?h的电能，电能表上指示灯闪烁3000次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW?h。
11．（2019?桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。
按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于220V．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合S1；档位2：同时闭合S1、S2；档位3：同时闭合S1、S2、S3。
小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 L 的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1w；当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为64W。
请你根据题目所给的信息，完成以下问题。
（1）当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起________联工作。
当电热毯处于档位2时，R1、R2、灯泡 L中只有________工作。
（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝？
（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量？
12．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。 （1）空调接入家庭电路后，与其他用电器_______联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180--1600
制热功率P热/W
变化范围200--1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求 ①前0.5h空调消耗的电能。 ②后2.5h通过空调的电流。
13．（2019?呼和浩特）一个电能表，表盘上标明“720revs/（kW?h）”，它的意思是________。
呼和浩特市教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元，这段时间需要交付多少电费。
类型二：电功率及其计算问题
1．（2019?玉林）下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
2．（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
3．（2019?兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
4．（2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
5．（2019?新疆）如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
6．（2019?荆州）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V B．R1的阻值为20Ω
C．电路前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W
7．（2019?临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
8．（2019?温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
9．（2019?苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
10．（2019?南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
11．（2019?常德）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（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．4.5V 0.5W C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
12．（2019?黑龙江）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
13．（2019?莱芜区）垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的________能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW?h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产________h。
14．（2019?莱芜区）一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是________kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为________J。
25．（2019?上海）教室里的电灯是_______连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将_______能转化为其他形式的能；标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时，耗电_______度。
15．（2019?盘锦）已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是________W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是________V，两灯并联使用，电路最大电流是________A。
16．（2019?抚顺）如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为________W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为________Ω，此时R0的功率为________W。
17．（2019?南充）如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值。
（1）求定值电阻R1前后两次电功率之比；
（2）求电源电压；
（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。
18．（2018?大连）如图是某电火锅加热器的简化电路图，电源电压是220V，R1、R2是发热电阻，开光接“1”时为低温挡，此时R1的功率是11W，R2的功率是99W，开关接“2”时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）低温挡工作10min，消耗的电能是多少？ （3）高温挡的功率是多少？
19．（2019?深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率；
（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；
（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
类型三：电功率测量实验探究问题
1．（2019?重庆）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）；
（2）连接电路时，开关S必须________，滑动变阻器的滑片P应调到最________阻值处；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡________（其它部分均完好）；
（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝________V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝________（用字母表示）；
（5）小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
U1
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/A
I1
0.14
0.18
0.20
0.24
则灯泡的额定功率为________W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而________。
2．（2019?济宁）小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器________（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。
次数
灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
灯泡电功率P/W
灯泡亮度
1
2.20
0.28
比正常发光暗
2
2.50
0.30
正常发光
3
2.80
0.32
比正常发光亮
①可得出的实验结论：________（写出一条即可）；
②小灯泡的额定功率为________W。
（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为________（用已知字母表示）。
3．（2019?武汉）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是________（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。
（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，此时小灯泡的电阻是________（结果保留两位小数）Ω。
（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是________（填字母标号）。
A．△R1＞△R2 B．△R1＝△R2 C．△R1＜△R2 D．无法比较
4．（2019?聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。
（1）本实验中应选择________滑动变阻器（选填“A”或“B”）。
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是________。
A．断开开关，更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（5）实验中多次测量的目的是________。
A．测不同电压下小灯泡的实际功率
B．多次测量求平均值，减小误差
5．（2019?长沙）小海同学用如图1所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你在图1中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；
（2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小海接下来的操作合理的是________（选填字母符号）
A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B．拧紧开关两端的接线柱
C．检查滑动变阻器是否短路
（3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（如图2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为________W。
6．（2018?盘锦）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是________。 （3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为________V。 （4）根据实验记录绘制Ⅰ-U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是________W。 （5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1） ①按电路图连接电路。 ②闭合开关________，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。 ③闭合开关________，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。 ④保持________滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。 ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=________。（用I额、I1、I2、R1表示）
7．（2019?娄底）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。
（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：①________；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。
（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是________。
（3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用：滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。
电学部分
专题四：电功和电功率相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电功与电功率是电学主要内容，也是学生初学电学重点和难点。在中考试题中，本部分内容是难题的主要考察点，也是拉开卷面分值的考察内容。本部分主要内容有：电能及单位、电能表及使用、电功、电功率、电功率的计算、测量小灯泡的电功率、焦耳定律及应用等知识。
中考考纲对本部分的要求是：一、知道电能、电功率的单位；会使用家庭电能表，观察体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系；二、理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算；通过测量，体验额定功率和实际功率的区别；理解额定电压和额定功率；三、知道在电流一定时，电能转化成热能时的电功率与导体的电阻成正比；四、通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系；五、知道利用和防止电热的方法。这也表明了电功率在教学和中考中的地位是十分重要的。
中考试题中，题型主要以选择题、实验题、计算题和综合题出现。选择题主要考查考试对电功和电功率知识的理解程度，属于基础知识类题目；实验探究题主要考察学生科学的实验方法以及对本部分实验基础的实践能力；计算题主要考察学生的计算能力和利用所学知识解决生活中的实际问题的能力。所以，对本部分内容的考查题型灵活，题目有简单，也有较难和难度较大的，且分值也较大。
考生要重点复习：通过电能表转数求实际功率；通过额定电压、额定功率求电阻；电路中电功率的计算；热量的计算；电热结合求热效率，探究小灯泡功率或额定功率的测量等。
本部分内容的考查应该是难易结合，小分题在选择题、填空题较多，也属于较容易解答的类型。中等难度的题型一般在计算题出现的机会较多。从所占分值看，本部分一般在5-10分之间，所以，在复习过程中，希望考试能抓住重点，做到有的放矢。
解答此类问题要注意以下问题：
1.电能表是测电功的仪器,不是测电功率的仪器。
2. 当用电器两端电压减小一半，其实际功率变为四分之一。
3. 将“110 V 100 W”和“110 V 25 W”两灯串联在220V电源上，两灯不能正常发光，二者电阻不同，电压不能平分。
4. 不能用计算电动机的工作电流，应该用。
1.电功及其计算问题
电流通过某段电路所做的功叫电功。电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
2.电功率及其计算问题
电功率：电流在单位时间内所做的功。电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
3.电功率测量实验探究问题
伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI；选择和连接实物时须注意：滑动变阻器接入电路时要变阻，且调到最大值，根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：。
二、考点复习
（一）电功及其计算问题
1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式：（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
（二）电功率及其计算问题
1．电功率：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）①串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯的电阻。
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
（三）电功率测量及其实验探究问题
（1）伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI；②电路图：如下图。③选择和连接实物时须注意：滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值，根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
（2）测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：电功及其计算问题
【典例1】（2019?宁夏）小明家里电热水壶坏了，他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如表所示：
品牌1
品牌2
产品型号：
EL﹣852产品型号
产品型号：
MK﹣12SO
额定电压：
220V
额定电压：
220V
频率：
50HZ
频率：
50HZ
额定功率：
1200W
额定功率：
2000W
容量：
1.5L
容量：
1.5L
（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了多少电能？
（2）小明认为“品牌1”这款电热水壶功率小，更省电。从节能的角度考虑，你认为他的这种想法合理吗？为什么？
【考查角度】电功与电能的计算。
【解析】（1）根据P＝得，用品牌2的电热水壶烧开一壶水消耗的电能：
W＝Pt＝2000W×6×60s＝7.2×105J；
（2）小明的想法不合理。因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，根据公式Q＝W＝UIt＝Pt可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电。
【答案】（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了7.2×105J的电能；（2）小明的想法不合理，因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，根据公式Q＝W＝UIt＝Pt可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电。
高频考点二：电功率及其计算问题
【典例2】（2019?绍兴）电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果，如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下
表乙。
乙
型号
***
额定充电电压
4.8V
充电电流
500mA
电池容量
800mAh
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已
知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为 低 （选填“高”、“中”或“低”）温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
【考查角度】电功与电能的计算；电功率的计算．
【解析】（1）由表格数据可知，充电电流为500mA，电池容量为800mAh，
当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，
根据Q＝It可得，充满电至少需要的时间：t＝＝＝1.44h；
（2）①丙图电路中，S1闭合，S2断开，S3接a时，两电阻串联，S1闭合，S2闭合，S3接a时，为R1的简单电路，S1闭合，S2闭合，S3接b时，两电阻并联，根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的电阻小于其中任一电阻，结合P＝可知，以上三种情况分别为低温档、中温档和高温档；即丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为低温档；②S1闭合，S2闭合，S3接a时，为R1的简单电路，为中温档，则中温档的功率：P中＝＝＝5.76W；
③S1闭合，S2闭合，S3接b时，两电阻并联，为高温档，高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为两电阻消耗的电能之和，则：Q＝Q1+Q2＝t+t＝×20×60s+×20×60s＝11520J。
【答案】（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要1.44h；（2）①低；②中温档功率为5.76W；③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为11520焦。
高频考点三：电功率测量实验探究问题
【典例3】（2019?河北）小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到________（选填“左”或“右”）端。
（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是________（填写序号）
①灯泡L处断路 ②灯泡处短路 ③开关S2处断路
测试元件
灯泡L
开关S2
电压表
无示数
有示数
（4）排除故障后，小明继续实验。
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为________V
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为________W。
（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实________（选填“＞”“＜”或“＝”）P额
【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是________Ω。
【考查角度】电功率的测量实验。
【解析】（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。（3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意；②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，则电压表仍然无示数，故②不符合题意；③若开关S2处断路，将电压表与开关S2并联，则电压表无示数且接近电源电压，故③符合题意。（4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额＝2.5V，此时灯泡L正常发光；②只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：＝，即：＝，解得：R滑＝Ω，③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑′＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时电路中的电流：I＝＝＝0.3A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。（5）当电阻不变时，由P＝ 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额。
【拓展】由（4）知，只闭合S、S1，R、r、R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：＝，即：＝，解得：R+r＝Ω﹣①；在①中，只闭合S、S2，L、R、r串联，电压表测L两端的电压，电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光，电路中的电流为0.3A，则有：2.5V+I×（R+r）＝3V﹣②；将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，此时L、R、r串联，电压表测L和R两端的电压，电压表的示数为2.55V，则有：2.55V+Ir＝3V﹣③；联立①②③可解得：r＝1.5Ω。
【答案】（1）如上图所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5； ②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。
考点过关☆专项突破
类型一：电功及其计算问题
1．（2019?通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变 B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变 D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
【解析】设长导线的电阻为R0，由图知，AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，灯泡的电阻可认为不变，由P＝知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W＝?t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。选D。
【答案】D。
2．（2019?衡阳）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【解析】A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW?h﹣8543.2kW?h＝90.3kW?h，故A错误；B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C、3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×h＝kW?h；则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW?h×3600r/（kW?h）＝600r，故C正确。D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。选C。
【答案】C。
3．（2019?恩施州）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要________min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW?h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为________kW?h。
【解析】（1）已知I＝5A＝5×103mA，由I＝可得，t＝＝＝0.84h＝50.4min，
“3000revs/（kW?h）”表示电路中的用电器每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转动63圈消耗的电能：W＝kW?h＝0.021kW?h。
【答案】50.4；0.021。
4．（2019?葫芦岛）如图所示是一款磁吸式充电宝包括一个主充电宝和四个子充电宝。每个子充电宝的容量是600mA?h，对外提供的电压为5V，一个子充电宝能提供的电能是________J．充电宝上的发光二极管是由________材料制成的，可以显示电量的多少。手机屏幕多彩的颜色是由红、蓝、________三种色光混合而成的。
【解析】每个子充电宝的容量是600mA?h，对外提供的电压为5V，则一个子充电宝能提供的电能：W＝UIt＝5V×0.6A×3600s＝1.08×104J；制造发光二极管的主要材料是半导体材料。手机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。
【答案】1.08×104；半导体；绿。
5．（2019?营口）由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的________效应而造成大量的电能损耗，今年我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导，用超导电缆输电可大大降低能量损耗已知某段输电线路电流为200A，电阻为0.5Ω．若用超导电缆代替该线路输电1h，可节约电能________kW?h，这些电能可使一盏“220V 20W
的灯正常工作________h。
【解析】（1）由于导线也存在电阻，电流通过导线时会因电流的热效应而造成大量的电能损耗，即导线上损失的电能转化为内能；（2）导线电阻为0.5Ω，若用超导电缆代替该线路，1h可节约的电能：W＝I2Rt＝（200A）2×0.5Ω×3600s＝7.2×107J＝20kW?h；（3）由P＝得，电灯的工作时间：t＝＝＝1000h。
【答案】热；20；1000。
6．（2019?河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温________℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要________（选填“粗”或“细”）。
[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【解析】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W＝＝0.07kW?h，工作时间t＝2min＝h，则该电热水器的实际功率：P＝＝＝2.1kW＝2100W。（2）电热水器消耗的电能：W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J，水的体积V水＝50L＝0.05m3，由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05﹣3m3＝50kg；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W′＝2.52×105J，由Q＝cm△t得，水升高的温度：△t＝＝＝1.2℃。（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。
【答案】2100；1.2；粗。
7．（2019?怀化）如图是小明家的电能表月初与月末的示数。则他家本月用电________度。
【解析】小明家月末电能表示数：918.5度；月初电能表示数：781.5度；小明家本月用电为：W＝918.5度﹣781.5度＝137度。
【答案】137。
8．（2019?乐山）LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V 5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是________kW?h，这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作________小时。
【解析】（1）若一个“220V 60W”的白炽灯每天正常工作4小时，则30天消耗的电能：W＝Pt＝60×10﹣3kW×4h×30＝7.2kW?h，
（2）这些电能可供“220V 5W”的LED灯正常工作的时间：t′＝＝＝1.44×103 h。
【答案】7.2； 1.44×103。
9．（2019?攀枝花）为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的________。若充电过程中充电电流为100A，充电电压为380V，则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为________kW?h。
【解析】在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越大，即导线越粗，电阻越小；
新能源电动公交车充电2h消耗的电能：
W＝UIt＝380V×100A×2×3600s＝2.736×108J＝2.736×108×kW?h＝76kW?h。
【答案】电阻；76。
10．（2019?邵阳）李芳家的电子式电能表表盘上标有““3000imp/（kW?h）”的字样，其含义是电路每消耗lkW?h的电能，电能表上指示灯闪烁3000次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW?h。
【解析】由电能表的盘上标有“3000imp/（kW?h）”。可知电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次；指示灯闪烁60次消耗的电能：W＝kW?h＝0.02kW?h。
【答案】0.02。
11．（2019?桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。
按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于220V．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合S1；档位2：同时闭合S1、S2；档位3：同时闭合S1、S2、S3。
小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 L 的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1w；当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为64W。
请你根据题目所给的信息，完成以下问题。
（1）当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起________联工作。
当电热毯处于档位2时，R1、R2、灯泡 L中只有________工作。
（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝？
（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量？
【解析】（1）当电热毯处于档位1时，由于是单独闭合S1；则等效电路图如图：
由图可知：只有一条电流路径，则R1、R2、灯泡L串联；当电热毯处于档位2时是同时闭合S1、S2；由于S2闭合对R1、灯泡L短路，只有 R2工作。（2）电热毯处于档位1时，已知：PL＝P额，不考虑灯丝电阻随温度变化，根据P＝可得：＝＝＝＝；（3）电热毯处于档位3时是同时闭合S1、S2、S3，则R1、R2、灯泡L并联；已知R1消耗的功率P1＝64W；根据P＝可得：R1＝＝﹣①；由于灯泡L正常发光，则电源电压U＝U额；当电热毯处于档位1时，电路中电流为I，则根据P＝I2R可得：R2＝＝﹣②；已知：＝；则：＝；根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得：＝＝；整理可得：RL＝3（R1+R2）﹣③；电源电压U＝I（R1+RL+R2）﹣④；将①②③代入④可得：U2I2﹣16UI+60＝0，解得：UI＝8﹣⑤，将①②⑤联立可得：R1＝R2；由此可知：电热毯处于档位3时，R1、R2、灯泡L并联；则R2消耗的功率与R1消耗的功率相等，即：P2＝P1＝64W；所以，通电50秒电流通过R2产生的热量Q2＝W2＝P2t＝64W×50s＝3200J。
【答案】（1）串；R2。（2）电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝；（3）电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量为3200J。
12．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。 （1）空调接入家庭电路后，与其他用电器_______联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180--1600
制热功率P热/W
变化范围200--1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求 ①前0.5h空调消耗的电能。 ②后2.5h通过空调的电流。
【解析】（1）安装时空调应与其它用电器并联，这样工作时各用电器才会互不影响；（2）①由表格数据找到最大制冷功率为1600W，所以前0.5h消耗的电能： W1=P最大制冷t1=1.6kW×0.5h=0.8kW?h； ②全过程空调消耗的电能为1.9kW?h，所以后2.5h消耗电能： W2=W-W1=1.9kW?h-0.8kW?h=1.1kW?h， 功率为：， 由P=UI可得，后2.5h通过空调的电流：； 【答案】（1）并；（2）①前0.5h空调消耗的电能为0.8kW?h；②后2.5h通过空调的电流为2A。
13．（2019?呼和浩特）一个电能表，表盘上标明“720revs/（kW?h）”，它的意思是________。
呼和浩特市教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元，这段时间需要交付多少电费。
【解析】（1）“720revs/kW?h”表示电路中用电器每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转720r。（2）由图知，某段时间共消耗的电能：1951.7kW?h﹣1632.0kW?h＝319.7kW?h。
已知该时间段该地区每度电电费1.2元，则这段时间需要交付的电费：319.7kW?h×1.2元/kW?h＝383.64元。
【答案】电路每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转720r；这段时间需要交付383.64元电费。
类型二：电功率及其计算问题
1．（2019?玉林）下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【解析】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。选D。
【答案】D。
2．（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【解析】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，因为I＝，所以R2＝＝＝5Ω；设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；当滑片在b端，滑动变阻器断路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，所以U＝U最大＝6V﹣﹣②，①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），解得R1＝10Ω；（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。选D。
【答案】D。
3．（2019?兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
【解析】（1）由P＝UI＝可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：R1＝＝＝484Ω，R2＝＝＝1210Ω，则R1＜R2，即L1的电阻较小，故A错误；（2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V，均能正常发光，则L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B错误；（3）两灯串联接入220V的电路时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流I＝＝＝A，L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C正确；两灯泡消耗总功率P＝UI＝220V×A≈28.6W＜40W，故D错误。选C。
【答案】C。
4．（2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【解析】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。（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝＝0.25A，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Imax＝0.25A，由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω，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min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；（3）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：Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。选B。
【答案】B。
5．（2019?新疆）如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
【解析】由图知，两个滑动变阻器并联；由题意知，R1：R2＝2：3，﹣①，开关闭合后，电路的总功率：P0＝+，﹣②，若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：P0＝+，﹣③，由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入①式可得：P0＝+＝+﹣④，若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：P＝+＝+﹣⑤，由④⑤两式可解得：P：P0＝（+）：（+）＝3：2。选A。
【答案】A。
6．（2019?荆州）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V B．R1的阻值为20Ω
C．电路前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流：I1＝，则滑动变阻器两端的电压：
U2＝I1×R2＝×R2＝4V﹣①，由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝×＝3V﹣②，用①式比②式可得：＝，解得：R2＝2R1﹣③，将③代入①式可得：＝4V，解得：U＝6V，故A错误；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝＝＝0.8W，解得：R1＝5Ω，则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；（3）电路前后电流之比为I1：I2＝：＝：＝，故C错误；（4）电路总功率变化了：△P＝P2总﹣P1总＝﹣＝﹣＝1.2W，故D正确。选D。
【答案】D。
7．（2019?临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【解析】A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，由欧姆定律可得，灯的电阻：RL＝＝＝2.5Ω，故B错误；C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。选D。
【答案】D。
8．（2019?温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
【解析】（1）甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为P1＝；
（2）乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，P1′＝，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，根据P＝I2R知，P2'＞P1'；（3）因为P1＝、P2′＝、U2′＜U1、R2＞R1，所以P1＞P2'。综合分析：P1＞P2'＞P1'。选C。
【答案】C。
9．（2019?苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：＝＝＝＝，故B错误；C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I＝可得电阻之比；
＝＝＝＝，故C错误；D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝2V：6V＝1：3，故D正确。选D。
【答案】D。
10．（2019?南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【解析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝＝＝0.0375A，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：I2＝＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，则电路允许消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I3＝＝＝0.05A，则R0和Rx的最大总阻值：R总＝＝＝60Ω，所以，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。选D。
【答案】D。
11．（2019?常德）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（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．4.5V 0.5W C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
【解析】∵电路元件A和B串联，∴IA＝IB＝0.2A，由图象可知：此时UA＝2.0V，UB＝2.5V；电源的电压U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V；元件B的电功率PB＝UBIB＝2.5V×0.2A＝0.5W。选B。
【答案】B。
12．（2019?黑龙江）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
【解析】由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲＝＝＝0.5A，I乙＝＝＝0.5A，由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω。AB、两灯泡并联在4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝＝≈1.33W＜P乙实，所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；CD、两灯泡串联在10V电路时，两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，此时电路中的电流为I串＝＝＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，所以，两灯泡可以同时正常发光；此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。选B。
【答案】B。
13．（2019?莱芜区）垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的________能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW?h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产________h。
【解析】将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
由P＝可得，正常生产时间t＝＝＝2.4×104h。
【答案】化学；2.4×104。
14．（2019?莱芜区）一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是________kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为________J。
【解析】（1）电动机的额定功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
（2）电动机因本身有电阻而发热损失的电能为：Q＝I2Rt＝（20A）2×1Ω×600s＝2.4×105 J。
【答案】4.4；2.4×105。
25．（2019?上海）教室里的电灯是________连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将________能转化为其他形式的能；标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时，耗电________度。
【解析】（1）教室中多个电灯，工作时互不影响，是并联连接的。（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能，故电灯工作时将电能转化为其他形式的能。（3）由P＝可得，该电灯正常工作8小时消耗的电能：W＝Pt＝0.1kW×8h＝0.8kW?h＝0.8度。
【答案】并联；电；0.8。
15．（2019?盘锦）已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是________W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是________V，两灯并联使用，电路最大电流是________A。
【解析】（1）由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙＝0.6A，乙灯的额定功率P乙＝U乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；由P＝UI可得，甲灯的额定电流I甲＝＝＝0.5A，两灯串联使用，电路中的最大电流是I甲＝0.5A，由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串＝6V+2V＝8V；（2）两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流I甲′＝0.3A，乙灯正常发光，故电路最大电流I＝I甲′+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A。
【答案】1.8；8；0.9。
16．（2019?抚顺）如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为________W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为________Ω，此时R0的功率为________W。
【解析】（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，则小灯泡的额定功率：PL＝ULI＝4V×1A＝4W；
（2）由I＝可得，此时变阻器接入电路中的电阻：R＝＝＝5Ω，若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，则此时电路中的总电阻：R总＝＝＝6Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，此时R0的功率：P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
【答案】4；1；2.25。
17．（2019?南充）如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值。
（1）求定值电阻R1前后两次电功率之比；
（2）求电源电压；
（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。
【解析】（1）滑片由M点滑到N点，电阻变大，电路中的电流减小，所以滑片P置于N点时电路中的电流：IN＝IM﹣0.1A＝0.3A﹣0.1A＝0.2A，
定值电阻R1前后两次电功率之比：＝＝＝9：4；
（2）滑片P置于M点时，电源电压U＝IM（R1+RM），
滑片P置于N点时，电源电压U＝IN（R1+RN），
RN＝2RM，所以0.3A×（R1+RM）＝0.2A×（R1+2RM），
解得RM＝R1＝6Ω，电源电压：
U＝IM（R1+RM）＝0.3A×（6Ω+6Ω）＝3.6V；
（3）根据电流表量程和滑动变阻器规格可知，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
由欧姆定律可得，电路总电阻：R＝＝＝6Ω，
滑动变阻器连入电路的最小阻值：R滑小＝R﹣R1＝6Ω﹣6Ω＝0Ω；
电压表的量程为0～3V，滑动变阻器两端的最大电压U滑＝3V，
R1两端的电压U1＝U﹣U滑＝3.6V﹣3V＝0.6V，
根据串联电路的分压特点可知：＝，＝，
解得R滑大＝30Ω，所以在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
【答案】（1）定值电阻R1前后两次电功率之比为9：4；（2）电源电压为3.6V；（3）在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
18．（2018?大连）如图是某电火锅加热器的简化电路图，电源电压是220V，R1、R2是发热电阻，开光接“1”时为低温挡，此时R1的功率是11W，R2的功率是99W，开关接“2”时为高温挡，试求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）低温挡工作10min，消耗的电能是多少？ （3）高温挡的功率是多少？
【解析】（1）开关接“1”时为低温挡，由图知R1与R2串联，此时电路的总功率：P=P1+P2=11W+99W=110W， 由P=UI可得，低温挡工作时电路中的电流：； （2）由可得，低温挡工作10min消耗的电能：W=Pt=110W×10×60s=6.6×104J； （3）低温挡时，R1的功率是11W，由P=I2R可得R1的电阻：， 开关接“2”时为高温挡，由图知，电路中只有R1工作，则高温挡的功率：。 【答案】（1）低温挡工作时，电路中的电流是0.5A；（2）低温挡工作10min，消耗的电能是6.6×104?J；（3）高温挡的功率是1100W。
19．（2019?深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率；
（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；
（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
【解析】（1）由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图象可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1＝50Ω，R1消耗的电功率：P1＝＝＝0.5W；
（2）此时R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣5V＝1V，
根据串联电路的分压规律可得：＝，即：＝，
解得R2接入电路中的阻值：R2＝10Ω；
（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，
根据欧姆定律可得，此时电路的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
由电阻的串联可得，此时气敏电阻R1的阻值：R1′＝R总﹣R2＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由图象可知，R1′＝20Ω时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，则此驾驶员属于酒驾。
【答案】（1）R1消耗的电功率为 0.5W；（2）R2接入电路的阻值为 10Ω；（3）此驾驶员为酒驾。
类型三：电功率测量实验探究问题
1．（2019?重庆）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）；
（2）连接电路时，开关S必须________，滑动变阻器的滑片P应调到最________阻值处；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡________（其它部分均完好）；
（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝________V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝________（用字母表示）；
（5）小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
U1
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/A
I1
0.14
0.18
0.20
0.24
则灯泡的额定功率为________W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而________。
【解析】（1）测小灯泡电功率实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，向右移动滑片P时电流变小，所以滑动变阻器接入的阻值应变大，由图乙知应将其左下接线柱接入电路，如图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关S必须断开，并动变阻器的滑片P应调到最大阻值处；（3）正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是小灯泡短路；如果发现电流表没有示数，说明电路有断路发生，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因是小灯泡断路；（4）由图丙知，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，所以U1＝0.7V，此时电流表的示数I1，所以此时灯泡电功率P1＝U1I1；（5）灯泡电压等于2.5V时正常发光，由表格可知此时通过灯泡的电流为0.24A，所以灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；由表中数据知，灯泡两端电压越大时，通过它的电流也越大，其实际功率越大，温度越高，但电压变化比电流变化大，所以灯泡电阻增大。
【答案】（1）见上图；（2）大；（3）短路；（4）0.7；U1I1；（5）0.6；增大。
2．（2019?济宁）小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器________（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。
次数
灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
灯泡电功率P/W
灯泡亮度
1
2.20
0.28
比正常发光暗
2
2.50
0.30
正常发光
3
2.80
0.32
比正常发光亮
①可得出的实验结论：________（写出一条即可）；
②小灯泡的额定功率为________W。
（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为________（用已知字母表示）。
【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为：I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律，此时变阻器连入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用50Ω2A滑动变阻器，即选用乙；（2）①根据P＝UI，由表中数据，3次实验的功率分别为：0.616W、0.75W、0.896W，故可得出的实验结论：灯的实际功率越大，灯越亮；②灯在额定电压下的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，R1与Rx并联，此时电流表测干路总电流I1，将导线C端接到电流表“3”接线柱上，R1与Rx并联，此时电流表测通过R1的电流I2，则定值电阻R1两端电压U1＝I2R1，因并联电路，故为电源电压U＝U1＝I2R1；根据并联电路电流的特点得，通过Rx的电流为Ix＝I1﹣I2；故电阻Rx的表达式为：Rx＝＝。
【答案】（1）乙；（2）①灯的实际功率越大，灯越亮；②0.75；（3）。
3．（2019?武汉）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是________（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。
（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，此时小灯泡的电阻是________（结果保留两位小数）Ω。
（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是________（填字母标号）。
A．△R1＞△R2 B．△R1＝△R2 C．△R1＜△R2 D．无法比较
【解析】（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下所示：
（2）经分析，正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是小灯泡断路；（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W，由欧姆定律，此时小灯泡的电阻是：R＝＝≈9.62Ω；（4）原来的电流为I1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，此时灯的电压减小，通过灯的电流也减小，所以I1＞I2，所以＞（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＞R总1；滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率减小，灯丝的温度降低，小灯泡阻值随温度的减小而变小，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值减小的值△R1小于变阻器连入电路中增大的值△R2，故选C。
【答案】（1）如上所示；（2）小灯泡；（3）0.65；9.62；（4）C。
4．（2019?聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。
（1）本实验中应选择________滑动变阻器（选填“A”或“B”）。
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是________。
A．断开开关，更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（5）实验中多次测量的目的是________。
A．测不同电压下小灯泡的实际功率
B．多次测量求平均值，减小误差
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：
I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B；（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；
（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0﹣3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；由图丙知，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.18A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.18A＝0.45W；（5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度也实际功率的关系。故选A。
【答案】（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。
5．（2019?长沙）小海同学用如图1所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你在图1中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；
（2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小海接下来的操作合理的是________（选填字母符号）
A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B．拧紧开关两端的接线柱
C．检查滑动变阻器是否短路
（3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（如图2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为________W。
【解析】（1）电流表与灯串联，变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中，如下所示：
（2）正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是灯泡断路，故应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选A；（3）由图象知，电流与电压不成正比，但是电压越大电流越大，故当额定电压2.5V时，电流为0.30A，原因是随电压的升高，灯泡亮度增大，电阻也变大了；灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W。
【答案】（1）如图示；（2）A；（3）0.75。
6．（2018?盘锦）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是________。 （3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为________V。 （4）根据实验记录绘制Ⅰ-U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是________W。 （5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1） ①按电路图连接电路。 ②闭合开关________，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。 ③闭合开关________，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。 ④保持________滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。 ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=________。（用I额、I1、I2、R1表示）
【解析】（1）由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示：
（2）小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；（3）由图乙知，电压表使用0-3V量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为2.2V；（4）当U=2.5V时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流I=0.2A，所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；（5）①按电路图连接电路。②闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联；③闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2=RL；④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。由串联电路特点和欧姆定律可得：U=I1R2=I2（R1+R2），解得：，⑤小灯泡额定功率的表达式为.
【答案】（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）2.2；（4）0.5；（5）②S1；③S2；④R2；⑤。
7．（2019?娄底）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。
（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：①________；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。
（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是________。
（3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用：滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。
【解析】（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，这说明①连接电路时开关没有断开，②开关闭合前滑动变阻器没有调到最大阻值处；（2）开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，这说明电压表并联部分断路，即原因可能是灯泡断路；（3）由小灯泡标正常发光时通过的电流约为0.32A可知，实验时电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以，图乙中电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（4）当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏，若不用滑动变阻器，则电路中的电流I1＝＝＝6A，超出电流表的量程，所以电路中需要串联滑动变阻器，又因滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω，所以，实验时应先测出滑动变阻器的阻值，然后再测出Rx的阻值，故设计的电路图如下图所示：
实验步骤：按图示电路图连接电路，闭合开关S1、S2，移动滑片到适当位置，读出电流表示数I，则滑动变阻器接入电路中的电阻R＝＝；保持滑片位置不变，再断开开关S2，读出电流表示数I′，则电路的总电阻R总＝＝，由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，未知电阻Rx＝R总﹣R＝﹣。
【答案】（1）连接电路时开关没有断开；（2）灯泡断路；（3）1.14；（4）电路图如上图所示。
