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1、 1 九年级物理上册第六章电功率章末卷 2 教科版附答案 一、选择题 1如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为 5A）图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片 P 的过程中，ab 两端电压 U 和通过的电流 I 之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率 P 与电流 I 之间的关系，则下列说法不正确的是（）A电源电压为 50V BR1的阻值为 5 C当 R2的功率为 120W 时，电路消耗的总功率为 200W D滑动变阻器连入阻值的范围为 445【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算【分析】由电路图可知，两电阻串联接入电路，ab 两点间电压是滑动变阻器两端电压；
2、由图乙所示图象求出电压与电流的对应值，由串联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电源电压与电阻 R1的阻值；由图丙求出 R2消耗的功率为 120W 时的电路电流，由 P=UI 求出电路消耗的总功率；根据滑动变阻器两端电压，由欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。【解答】解：A、由图乙所示图象可知：I=1A 时 U2=45V，I=5A 时 U2=25V，设电源电压是U，I=，电阻 R1两端电压 U1=IR1，由串联电路特点可知，U=U2+IR1，则 U=45V+1AR1；U=25V+5AR1；解得：U=50V，R1=5；故 AB 正确；C、由图丙可知，当 R2的功率为 120W 时，电路电
3、流为 4A，则电路消耗的总功率 P=UI=50V4A=200W，故 C 正确；D、由图乙所示图象可知：I=1A 时 U2=45V，I=5A 时 U2=25V，I=，滑动变阻器接入电路的阻值 R最大=45，R最小=5，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是 545，故 D 错误；本题选错误的，故选 D。【点评】本题是一道图象图，难度较大，分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、熟练应用串联电路特点及欧姆定律、电功率公式即可正确解题。2如图所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是（）2 A甲的发热功率与丙的发热功率相等 B丁的发热功率是丙
4、的发热功率的 2 倍 C丙的发热功率是乙的发热功率的 2 倍 D丁的发热功率是乙的发热功率的 4 倍【考点】JA：电功率的计算【分析】先分析四图的连接方式，求出四种连接的电阻大小，电源电压不变，根据公式 P=求出各自的电功率，从而判断各个选项的对错。【解答】解：由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设 R1=R2=R，分析各连接方式可知：甲图为开路，P甲=0，乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙=，丙图中只有电阻 R1工作，R丙=R，P丙=，丁图中两电阻并联，R丁=R，P丁=2，可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故 A 错；丁的发热功率是丙的发热功率的 2 倍，故 B 正确；丙的发热功率是
5、乙的发热功率的 2 倍，故 C 正确；丁的发热功率是乙的发热功率的 4 倍，故 D 正确。故选：BCD。【点评】本题考查电功率大小的计算，关键是分析电路的连接，这是本题的难点，也是重点，还要知道串、并联电路电阻的规律。3某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（）AP甲P乙P丙 BP甲P乙P丙 CP甲=P乙=P丙 DP甲=P乙P丙【考点】II：电阻的串联；IJ：电阻的并联；JA：电功率的计算【分析】灯泡完全相同说明它们的电阻相等，根据串并联电路电阻特点可知，两电阻并联时 3 总电阻最小，两电阻串联时总电阻最大；根据
6、 P=可知，电压不变时，电阻越小，电路消耗的电功率越大，反之越大。【解答】解：两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；R甲R乙R丙，电源的电压相同且不变，由 P=可知，P甲P乙P丙。故选：B。【点评】本题考查了利用串并联电路电阻特点和电功率公式解决简单问题的能力。掌握电阻的串联，相当于导体的长度变长，电阻变大；电阻的并联，相当于增大横截面积，减小电阻是解决本题的关键。4某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为 4.5V，电压表量程“03V”，滑动变阻器
7、规格“201A”，灯泡 L 标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（）A电路中电流变化的范围是 0.18A0.5A B滑动变阻器阻值变化的范围是 2.510 C灯泡的最小功率是 0.162W D该电路的最大功率是 2.25W【考点】H!：串联电路的电流规律；I6：串联电路的电压规律；IH：欧姆定律的应用；II：电阻的串联；JA：电功率的计算【分析】从图中可知，灯泡 L 与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，为了不损坏电路元件，根据串联电路电流的特点，应该选取通过灯泡 L 与通过滑动变阻器额定电流相比较，得出电路中的最大电流，通过灯泡
8、L 的电流可利用公式 IL=计算，并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，可利用公式 R总=计算总电阻，再利用公式 RL=计算灯泡的电阻，最后利用公式 R小=R总RL计算滑动变阻器接入电路中的最小阻值；4 为了不把电压表损坏，电压表的最大示数为 3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，利用公式 UL=UU大计算电压，再利用公式 I小=计算电流，最后利用公式 R大=计算电阻，灯泡的最小功率可利用公式 P小 L=I小2RL计算；电路中的最大功率可利用公式 P总大=UI大计算。【解答】解：UL=2.5V，PL=1.25W IL=0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A，根据
9、串联电路电流的特点，所以电路中的最大电流 I大=I=IL=0.5A，由于此时电流最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小，R总=9，RL=5，R小=R总RL=95=4；当电压表的示数最大为 U大=3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小，UL=UU大=4.5V3V=1.5V，再利用公式 I小=0.3A，最后利用公式 R大=10；所以电路中电流的变化范围是 0.3A0.5A，滑动变阻器阻值的变化范围是 410；灯泡的最小功率为 P小 L=I小2RL=（0.3A）25=0.45W；电路中的最大功率为 P总大=UI大=4.5V0.5A=2.25W。故选：D。【点评】本题综合性较强，考查的内
10、容较多，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串联电路的电压规律，电流规律，电阻规律，要用到电功率的一个变形公式：P=I2R 求解，需要注意的是：P=I2R 和 P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到。5如图所示，电源电压不变，在 a，b 间接一个“3V 1W“的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片 P 至图示位置时，小灯泡正常发光。若在 a，b 间换接一个“3V 1.5W“的小灯泡，欲使其正常发光，滑片 P 应（）5 A向 M 移动 B向 N 移动 C保持不动 D无法实现【考点】I6：串联电路的电压规律；ID：滑动变阻器的使用；IG：欧姆定律的变形公式；IZ：电路的动态分析；JA：电功率的计算
11、【分析】根据 P=比较两灯泡的电阻关系判断灯泡更换后电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和滑动变阻器两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知此时灯泡两端的电压变化，进一步确定滑片移动的方向，直至灯泡正常发光即达到额定电压。【解答】解：由 P=可知，两灯泡的额定电压相等，更换灯泡后的电阻变小，电路中的总电阻变小，I=，电路中的电流变大，此时滑动变阻器的阻值不变，两端的电压变大，串联电路中总电压等于各分电压之和，此时灯泡分得的电压小于 3V，使灯泡正常发光，应使灯泡两端的电压再达到 3V，即增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，滑片向 M 移动。故选：A。【点评】本题考查了
12、电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、滑动变阻器的正确使用，判断好更换电阻后灯泡两端的电压变化是关键。6现把 L1“220V40W”和 L2“220V100W”两盏白炽灯分别串联和并联在 220V 的家庭中，下列说法正确的是（）A串联时，L1比 L2亮一些 B并联时，L1比 L2亮一些 C串联时，L1比 L2的总功率大一些 D并联时，L1比 L2的总功率大一些【考点】J9：电功率与电压、电流的关系；JE：实际功率【分析】（1）两灯泡并联时各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗；（2）根据 P=比较
13、两灯泡的电阻关系，根据串联电路的电流特点和 P=I2R 比较两灯泡的实际功率之间的关系，进一步判断两灯泡的亮暗关系。【解答】解：（1）两灯泡并联在 220V 的家庭中时，并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，L2的额定功率较大，实际功率较大，灯泡较亮，故 BD 不正确；（2）两灯泡串联在 220V 的家庭中时，6 P=，L1的额定功率小，电阻较大，串联电路中各处的电流相等，根据 P=I2R 可知，L1的实际功率较大，灯泡较亮，故 AC 正确。故选：AC。【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及电功率公式的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的
14、大小。7如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器 R1的滑片 P，当电流表的示数变化范围为 1A1.3A 时，电压表的示数变化了 3V，则该定值电阻 R2所消耗功率的变化范围是（）A3W3.9W B3W5.07W C3.9W10W D10W16.9W【考点】JA：电功率的计算【分析】根据欧姆定律分别表示出 R2两端的电压，根据电压表的示数变化了 3V 建立等式即可求出 R2的阻值，利用 P=I2R 分别求出定值电阻 R2所消耗最大和最小功率即可得出答案。【解答】解：根据欧姆定律可得：当电路中的电流 I1=1A 时，电压表的示数 U1=I1R2=1AR2，当电路中的电流 I2=1.3A 时
15、，电压表的示数 U2=I2R2=1.3AR2，因电流表的示数变化范围为 1A1.3A 时，电压表的示数变化了 3V，所以，U2U1=1.3AR21AR2=3V，解得：R2=10，定值电阻 R2所消耗的最小功率：P2min=I12R2=（1A）210=10W，定值电阻 R2所消耗的最大功率：P2max=I22R2=（1.3A）210=16.9W，所以，该定值电阻 R2所消耗功率的变化范围是 10W16.9W。故选：D。【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，表示出电流表示数的变化求出 R2的阻值是关键。8将一只标有“6V，6W”的灯泡与一定值电阻串联后接到电压为 6V 的电源上，定值电阻消
16、耗的功率为 1W，假设灯丝电阻不随温度而改变，则此时（）A灯泡消耗的功率小于 5W B灯泡消耗的功率大于 5W C灯泡与定值电阻消耗的总功率为 6W D灯泡与定值电阻消耗的总功率为 7W【考点】JA：电功率的计算【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是 6V，额定功率为 6W；由串联电路特点可知，串 7 联电路总电阻等于各电阻之和，灯泡与电阻串联后，电路总电阻大于灯泡电阻，由电功率公式 P=与串联电路特点分析答题。【解答】解：灯泡额定电压是 6V，额定功率是 6W，根据公式 P=可知，灯泡与电阻串联后电路总电阻大于灯泡电阻，灯泡与电阻串联后接在 6V 电路中，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率
17、6W，已知定值电阻消耗的功率为 1W，所以灯泡消耗的实际功率一定小于 6W1W=5W，故 A 正确，BCD 错误；故选：A。【点评】本题考查根据电功率的计算公式和已知电阻的功率来比较电路消耗的功率和灯泡消耗的实际功率的大小，关键是知道串联后电源电压不变，总电阻变大，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率。9如图，电源电压为 8V 并保持不变。闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 由一个位置移动到另一位置时，定值电阻 R0的电功率由 6.4W 变成了 1.6W，则电压表的示数可能是（）A由 2V 变为 4V B由 3V 变为 6V C由 4V 变为 6V D由 3V 变为 5V【考点】IH：欧姆定律
18、的应用；JA：电功率的计算【分析】根据 P=I2R 结合两种情况定值电阻消耗的电功率求出两种情况下的电流关系，根据欧姆定律求出两种情况下 R0两端的电压关系，然后根据串联电路的电压特点分别表示出选项中电压表的示数关系，找出符合题意的选项。【解答】解：设定值电阻 R0的电功率由 6.4W 变成了 1.6W 时，电路中的电流由 I1变为 I2，由 P=I2R 得：则=，I1=2I2，因 R0电阻保持不变，所以，U1=2U2；A当电压表原来的示数为 2V 时，R0两端的电压 U1=8V2V=6V，当电压表的示数为 4V 时，R0两端的电压 U2=8V4V=4V，不符合 U1=2U2，故 A 不正确；
19、B当电压表原来的示数为 3V 时，R0两端的电压 U1=8V3V=5V，当电压表的示数为 6V 时，R0两端的电压 U2=8V6V=2V，不符合 U1=2U2，故 B 不正确；C当电压表原来的示数为 4V 时，R0两端的电压 U1=8V4V=4V，当电压表的示数为 6V 时，R0两端的电压 U2=8V6V=2V，8 符合 U1=2U2，故 C 正确；D当电压表原来的示数为 3V 时，R0两端的电压 U1=8V3V=5V，当电压表的示数为 5V 时，R0两端的电压 U2=8V5V=3V，不符合 U1=2U2，故 D 不正确。故选：C。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，
20、关键是根据定值电阻消耗的电功率得出两种情况下的电流关系，再根据电压表的示数关系得出答案。10如图 1 所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同下列说法正确的是（）A图 2 甲的发热功率与丙的发热功率相等 B图 2 丁的发热功率是丙的发热功率的 2 倍 C图 2 丙的发热功率是乙的发热功率的 2 倍 D图 2 丁的发热功率是乙的发热功率的 4 倍【考点】JA：电功率的计算【分析】先分析四图的连接方式，求出四种连接的电阻大小，电源电压不变，根据公式 P=求出各自的电功率，从而判断各个选项的对错【解答】解：由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设 R
21、1=R2=R，分析各连接方式可知：甲图为开路，P甲=0，乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙=，丙图中只有电阻 R1工作，R丙=R，P丙=，丁图中两电阻并联，R丁=R，P丁=2，可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故 A 不正确；丁的发热功率是丙的发热功率的 2 倍，故 B 正确；丙的发热功率是乙的发热功率的 2 倍，故 C 正确；丁的发热功率是乙的发热功率的 4 倍，故 D 正确。故选：BCD。【点评】本题考查电功率大小的计算，关键是分析电路的连接，这是本题的难点，也是重点，还要知道串、并联电路电阻的规律。9 11 图 1 是用伏安法测电阻的实验电路图，实验所用的器材：电源一个（电压保持
22、6V 不变）待测电阻一只，电流表（00.6A，03A）一只，电压表（06V，015V）一只，滑动变阻器（012）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻 R 的 UI 图象如图 2 所示。当电流表和电压表能按要求工作时，R 消耗的最大功率与最小功率之比为（）A25：4 B64：25 C9：2 D4：1【考点】JA：电功率的计算【分析】先根据图 2 确定电压表和电流表的量程，然后读出已知电压值和电流值，根据 R=求出定值电阻的阻值；根据电流表、电压表量程以及滑动变阻器的位置确定电路中最大的电流和最小电流，根据P=I2R
23、 求出 R 消耗的最大功率与最小功率。【解答】解：根据图 2 可知，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 06V；当电路中的电流为 0.3A 时，电压表示数为 2.4V，则 R=8；如果滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中的电流 I=0.75A0.6A，因此当电流表示数为 0.6A 时，电路中的电流最大，则最大功率：P最大=（0.6A）28=2.88W；当电压表示数为 3V 时，电路中的电流最小，R 消耗的功率最小，此时电路中的电流：I最小=A，则最小功率：P最小=（A）28=W；故消耗的最大功率与最小功率之比为 2.88W：W=64：25。故选：B。【点评】本题考查了电阻的 UI 图象
24、、欧姆定律的应用、功率公式的应用，根据电表的量程及电路结构求出流过电路的最大电流与最小电流是本题的难点，也是本题的解题关键。二、填空题（共 2 小题）12将标有“8V 12W”的小灯泡和“20 2A”的滑动变阻器串联在电路中，当滑片 P 移到变阻器的中点时，灯泡正常发光，则变阻器消耗的电功率为 22.5 W（电源电压、灯泡的电阻不变）。【考点】JA：电功率的计算【分析】利用 P=UI 先求出小灯泡正常发光时的电流 I，再结合功率公式 P=I2R 求出滑动变阻器的电功率。10【解答】解：小灯泡正常发光时的电流为 I=1.5A，由于串联，通过滑动变阻器的电流为 I=I=1.5A，当滑片 P 移到变
25、阻器的中点时，接入的阻值为 10，故此时滑动变阻器的电功率：P=I2R=（1.5A）210=22.5W。故答案为：22.5。【点评】此题主要考查学生对于串联电路的特点和电功率的求解的掌握能力，属于中档题目。13铭牌上标有“220V 11W”的节能灯，正常工作时的电流为 0.05 A，它每天正常工作2 小时，那么一个月消耗 0.66 kWh 的电能（一个月按 30 天计算）。【考点】J8：电功率与电能、时间的关系；J9：电功率与电压、电流的关系【分析】（1）由铭牌信息可知灯泡的额定电压与额定功率，由功率的变形公式 I=可求出灯正常工作时的电流；（2）已知功率与做功时间由公式 W=Pt 可以求出灯
26、消耗的电能。【解答】解：（1）节能灯正常工作时的电流 I=0.05A；（2）灯每天正常工作 2h，一月消耗的电能：W=Pt=0.011kW2h30=0.66kWh；故答案为：0.05；0.66。【点评】本题考查了求节能灯正常工作时的电流、节能灯消耗的电能，由灯的铭牌找出灯的额定电压与额定功率是正确解题的前提，熟练应用功率的变形公式是正确解题的关键。三、解答题（共 17 小题）14如图所示，灯泡 L 标有“12V 6W”字样，电阻 R 为 16，电源电压保持不变。当开关 S闭合时，灯泡 L 正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求：（1）电源电压是多少？（2）灯泡 L 正常发光时电阻是多少？（
27、3）当开关 S 断开时，灯泡 L 的实际功率是多少？【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算【分析】（1）当开关 S 闭合时，电路为灯泡 L 的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；（2）根据 P=求出灯泡的电阻；（3）当开关 S 断开时，灯泡与 R 串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据 P=UI=I2R 求出灯泡 L 的实际功率。【解答】解：（1）当开关 S 闭合时，电路为灯泡 L 的简单电路，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，11 电源的电压 U=UL 额=12V；（2）根据 P=可得，灯泡的电阻：RL=24，（3）当开关 S 断开时，灯泡与 R 串
28、联，串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，R=RL+R=24+16=40，此时电路中的电流 I=0.3A，由 P=UI=I2R 得：灯泡 L 的实际功率：PL=I2RL=（0.3A）224=2.16W。答：（1）电源电压为 12V；（2）灯泡 L 正常发光时电阻是 24；（3）当开关 S 断开时，灯泡 L 的实际功率是 2.16W。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。15某豆浆机内部简化电路如图所示，R 为电热丝，为电动机，其额定功率是 220W，S1为控制电动机工作的自动开关，小明磨制豆浆时，把豆浆机接入 220
29、V 电路中工作 20min，其间电动机转动时间共 2min，电动机转动时电路总电流是 3A求：（1）电动机转动时通过线圈的电流；（2）电热丝 R 的阻值；（3）20min 内豆浆机消耗的电能。【考点】H：并联电路的电流规律；I7：并联电路的电压规律；IH：欧姆定律的应用；J3：电功与电能的计算；JA：电功率的计算【分析】（1）电动机转动时，电热丝和电动机并联，根据 P=UI 求出通过电动机的电流即为通过线圈的电流；（2）根据并联电路的电流特点求出通过电热丝的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电热丝 R 的阻值；（3）根据 P=UI 求出电热丝 R 的功率，利用 W=Pt 分别求出电热丝
30、和电动机消耗的电能，两者和即为 20min 内豆浆机消耗的电能。【解答】解：（1）电动机转动时，电热丝和电动机并联，根据 P=UI 可得，电动机工作时通过的电流：IM=1A，12（2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过电热丝的电流：IR=IIM=3A1A=2A；并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，电热丝 R 的阻值：R=110；（3）电热丝加热的功率：PR=UIR=220V2A=440W，20min 内豆浆机消耗的电能：W=PRt+PMt=440W2060s+220W260s=5.544105J。答：（1）电动机转动时通过线圈的电流为 1A；（2）电热丝 R 的阻值为 1
31、10；（3）20min 内豆浆机消耗的电能为 5.544105J。【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是根据电路图可知电动机工作时电热丝也在工作即豆浆机工作20min时加热时间也为20min。16某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量 m=400kg，电源提供的电压 U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以 v=0.1m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流 I=2A（g 取l0N/kg）（1）电动机线圈的电阻 R 是多少？（2）电动机匀速提升质量 m=200kg 的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？【考点】FG：功率计算公式的应用
32、；JA：电功率的计算【分析】（1）电动机的输出功率等于牵引力的功率，根据牵引力的功率求出电动机的输出功率；根据 P=UI 求出电动机的输入功率，电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和，根据能量守恒结合 P=I2R 求出电动机线圈的电阻；（2）电动机的输入功率不变时，发热功率不变，输出功率不变，根据 P=Fv 求出匀速提升物体时的速度。【解答】解：电动机的输出功率：P出=Fv=Gv=mgv=400kgl0N/kg0.1m/s=400W，电动机的输入功率：P入=UI=220V2A=440W，根据能量守恒定律得，电动机线圈的发热功率：PR=P入P出=440W400W=40W，根据 P
33、=I2R 可得，电动机线圈的电阻：13 R=10；（2）电动机的输入功率不变时，发热功率不变，输出功率不变，则提升速度 v=0.2m/s。答：（1）电动机线圈的电阻 R 是 10；（2）电动机匀速提升质量 m=200kg 的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是 0.2m/s。【点评】解决本题的关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解。17目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值。将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值
34、，保护整个电路。如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器 M 串联后接在电压为 5104V 的高压电源上。求：（1）当电路中的电流为 30A 时，用电器 M 消耗的电功率是多大？（2）当用电器 M 短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R0不能大于某一值，这个值是多大？【考点】IG：欧姆定律的变形公式；JA：电功率的计算【分析】由图甲可知，电路电流小于 50A 时超导限流器的电阻为零，电流大于 50A 时，电阻为一定值；（1）电路电流为 30A 时，超导限流器电阻为零，由电功率公式 P=UI 可以求出 M 消耗的电功率。（2）M 短路时，超导限流器两端电压
35、等于电源电压，为保护电路，电路不能处于短路状态，电路电阻不能为零，超导限流器电阻不能为零，则电路电流最小为 50A，由欧姆定律可以求出超导限流器的电阻。【解答】解：（1）由图甲可知，电路电流 I1=30A 时，超导限流器的电阻为零，用电器 M 两端电压等于电源电压，则用电器功率为：P=UI1=5104V30A=1.5106W；（2）M 短路时，限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，限流电阻阻值不能为零，电路电流最小为 50A，由 I=可知，限流电阻阻值 R0=1000；14 答：（1）用电器 M 消耗的电功率是 1.5106W；（2）超导限流电阻阻值不能大于 1000。【点评】由图象找出超导
36、限流电阻阻值与电流的关系，应用电功率公式及欧姆定律即可正确解题。18 如图所示是某简易电加热器的电路图。电源电压是 36V 保持不变，R1、R2是发热电阻丝，R2的电阻是 42，滑动变阻器的最大电阻是 12开关 s 接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，且每个挡内的温度是可调的。试求：（1）开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 A 端，R1的功率是 72WR1的电阻是多少？（2）开关 s 接“2”时，变阻器的滑片在 A 端，电路中的电流是多少？（3）开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 B 端，R1的功率是多少？【考点】IG：欧姆定律的变形公式；JA：电功率的计算【分析】（1）分析电路可知，
37、开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 A 端，电路为 R1的基本电路；由功率的变形公式 R=求出 R1的电阻；（2）分析电路可知，开关 s 接“2”时，变阻器的滑片在 A 端，两个定值电阻串联；根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流；（3）分析电路可知，开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 B 端，滑动变阻器与定值电阻 R1串联，根据串联电路的特点，由欧姆定律求出电路电流，然后由功率公式 P=I2R 求出 R1的功率。【解答】解：（1）开关 s 接“1”时，滑动变阻器与 R1串联，电阻 R1的阻值 R1=18；（2）开关 s 接“2”时，开关 s 接“2”时，变阻器的滑片在 A 端，两个定
38、值电阻串联，电路电流 I=0.6A；（3）开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 B 端，此时电路中电流：I=1.2A，R1的功率：P=I2R1=（1.2A）218=25.92W。答：（1）R1的电阻是 18；（2）开关 s 接“2”时，变阻器的滑片在 A 端，电路中的电流是 0.6A；（3）开关 s 接“1”时，变阻器的滑片在 B 端，R1的功率是 25.92W。【点评】本题考查了求电阻的阻值、电流、功率等问题，分析电路结构是正确解题的前提，熟练掌握功率的变形公式、欧姆定律、功率公式是正确解题的关键。19如图是某具有保温功能的电热水壶电路原理图，额定电压为 220V，当 S1和 S2同时闭合
39、15 时，电热水壶处于加热状态；当 S1闭合，S2断开时，电热水壶处于保温状态；电热丝 R1=40，R2=1170，工作过程中不计温度对电热丝电阻的影响，电热水壶加热效率为 90%某次该电热水壶将 0.8kg 的水从 25加热到 100所用时间为 280s，求：（1）该电热水壶的额定保温功率是多少？（2）这过程中 0.8kg 的水吸收了多少热量？水的比热容 c水=4.2103J/（kg）（3）这过程中电热水壶的实际工作电压是多少？【考点】GG：热量的计算；JA：电功率的计算【分析】（1）当 S1闭合，S2断开时，R1、R2连入电路，求出总阻值，根据 P=求出保温时电热水壶的功率。（2）根据 Q
40、=cm（tt0）求出水吸收的热量；（3）由加热效率电流所做的功，根据 P=求出电热水壶的实际功率，根据 P=的变形式求实际工作电压。【解答】解：（1）当 S1闭合，S2断开时，R1、R2连入电路，串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，R=R1+R2=40+1170=1210，则保温功率为 P保=40W；（2）水吸收的热量 Q吸=c水m（tt0）=4.2103J/（kg）0.8kg（10025）=2.52105J；（3）实际电流所做的功 W=2.8105J；实际功率 P实=1000W，由图可知电热水壶处于加热状态时，只有电阻 R1连入电路；由 P=得：实际电压 U实=200V。答：（1）该电
41、热水壶的额定保温功率是 40W；（2）这过程中 0.8kg 的水吸收了 2.52105J 的热量；（3）这过程中电热水壶的实际工作电压是 200V。【点评】本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式结合欧姆定律计算相关物理量的能力。20如图所示，电源电压恒定不变，电阻 R1的阻值为 5，小灯泡上标有“12V6W”字样，16 闭合开关 S。（1）当开关 S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片 P 移到最右端时，电流表的读数为 1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。（2）当开关 S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。【考点
42、】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算【分析】（1）当开关 S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片 P 移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压，根据 P=UI 求出通过灯泡的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（2）当开关 S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在最右端，电阻 R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R 求出滑动变阻器消耗的电功率。【解答】解：（1）当开关 S1、S2都
43、闭合，滑动变阻器的滑片 P 移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以电源的电压 U=UL=12V，因为 P=UI，且灯泡正常发光时的功率为 6W，所以通过小灯泡的电流：IL=0.5A，由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流：I2=IIL=1.7A0.5A=1.2A，由 I=可知，滑动变阻器的最大阻值：R2=10；（2）由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路中的电流即电流表的示数：I=0.8A，此时滑动变阻器消耗的电功率：P2=I2R2=（0.8A）210=6.4W。17 答：（1）滑动变阻器
44、的最大阻值为 10；（2）当开关 S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在最右端，电流表的读数为 0.8A，滑动变阻器消耗的电功率为 6.4W。【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等。21如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为 8，小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合 S1、S2，断开 S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：（1）小灯泡 L 的电阻为多大？（2）电源电压为多少？（3）R1电阻为多大？（4）若闭合 S1、S3
45、，断开 S2，并移动滑动变阻器 R 的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式 R=得到灯泡电阻；（2）若闭合 S1、S2，断开 S3，灯泡与定值电阻 R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，电压表测量定值电阻两端电压，总电压等于两电压之和；（3）若闭合 S1、S2，断开 S3，灯泡与定值电阻 R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，已知灯泡两端电压和电阻，利用欧姆定律得到电路电流；串联电路电流处处相等，已知电阻 R1两端电压和通过的电
46、流，利用公式 R=得到其阻值；（4）若闭合 S1、S3，断开 S2，滑动变阻器、定值电阻 R2和灯泡串联，要使电路总功率最大，也就是电路总电阻最小，功率大小用公式 P=UI 计算。【解答】解：（1）由 P=可知，灯泡电阻为 RL=12；（2）闭合 S1、S2，断开 S3，灯泡与定值电阻 R1串联，灯泡正常发光，所以电源电压 U=UL+U额=6V+3V=9V；18（3）灯泡正常发光时，电路电流为 I=0.5A，所以 R1的阻值为 R1=6；（4）闭合 S1、S3，断开 S2，滑动变阻器、定值电阻 R2和灯泡串联，要使电路总功率最大，也就是电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路电阻为 0，此时的电路
47、电流为 I最大=0.45A，此时的电功率为 P最大=UI最大=9V0.45A=4.05W。答：（1）灯泡电阻为 12；（2）电源电压为 9V；（3）R1的阻值为 6；（4）滑动变阻器接入电路电阻为 0 时，电路的总功率最大；此时的电功率为 4.05W。【点评】分析多元件、多开关、滑动变阻器滑片在不同位置等情况下的电学问题时，应该在掌握电路特点和有关公式的前提下，各个击破，切忌不分主次，漫无目的，无从下手。22如图 1、图 2 所示是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器 R 的最大电阻值为2200，台灯灯泡的铭牌如图 3 所示。求：（1）台灯灯泡的电阻。（2）灯泡正常发光时的电流。（3）台
48、灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率。【考点】IH：欧姆定律的应用；II：电阻的串联；JA：电功率的计算【分析】（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，利用 P=求出电阻；（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据 P=UI 求出电流；（3）因为电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用 P=I2R 求出灯泡的电功率。【解答】解：（1）由 P=可得，灯泡电阻：RL=2200；（2）灯泡正常发光时两端的电压 UL=220V，功率 PL=22W，19 由 P=UI 可得，通过灯泡的电流：IL 额=0.1A；（3）因为电路电压一定，总电阻越大功
49、率越小就越省电，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，此时电路中的电流：I=0.05A，灯泡的电功率：P灯泡=I2RL=（0.05A）22200=5.5W。答：（1）台灯灯泡的电阻为 2200；（2）灯泡正常发光时的电流为 0.1A；（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率为 5.5W。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时台灯处在最省电的工作状态。23将 L1“220V 40W”和 L2“220V 100W”两只灯泡分别串联和并联后，接入电压可调的电源上。灯泡串联时，L1 消耗的功率较大，电路消耗的最大功率为 56 W；两
50、只灯泡分别串联和并联时，电路消耗的最大功率之比为 2：5（电压不允许超过额定值，灯丝电阻不随温度变化）【考点】JA：电功率的计算【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常工作时的电流，由电功率公式可以求出灯泡电阻，然后由串并联电路特点、电功率公式分析答题。【解答】解：P=UI，灯泡正常工作时的电流：I1=A，I2=A，I=，灯泡电阻：R1=1210，R2=484，两灯泡串联时，通过它们的电流 I 相等，由 P=I2R 可知，电阻越大，灯泡消耗的功率越大，20 由于 L1的电阻大于 L2的电阻，因此灯 L1消耗的功率大；两灯泡串联，为保证电路安全，电路电流