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專題18.2 電功率(十五大考點(diǎn))2024-2025學(xué)年人教版物理九年級(jí)全冊(cè)考點(diǎn)易錯(cuò)題優(yōu)練(含答案)

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專題18.2 電功率(十五大考點(diǎn))2024-2025學(xué)年人教版物理九年級(jí)全冊(cè)考點(diǎn)易錯(cuò)題優(yōu)練(含答案)

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2024-2025學(xué)年人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)考點(diǎn)分類專題易錯(cuò)題匯編培優(yōu)練
專題18.2 電功率(十五大考點(diǎn))
考點(diǎn)1 電功率的定義、物理意義、單位 1
考點(diǎn)2 熟悉一些家庭用電器的電功率 2
考點(diǎn)3 電功率的定義式P 3
考點(diǎn)4 電功率的計(jì)算式P 3
考點(diǎn)5 結(jié)合歐姆定律計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的電功率 4
考點(diǎn)6 結(jié)合圖像計(jì)算不同狀態(tài)時(shí)的電功率 6
考點(diǎn)7 用電器銘牌標(biāo)志的含義 7
考點(diǎn)8 用電器的額定電流及電阻計(jì)算 7
考點(diǎn)9 用電器在非額定電壓下的實(shí)際功率 8
考點(diǎn)10 串并聯(lián)電路中總功率的計(jì)算與比值 9
考點(diǎn)11 開關(guān)控制的多狀態(tài)電路的電功率計(jì)算 10
考點(diǎn)12 判斷電路中的用電器的工作情況 12
考點(diǎn)13 動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化趨勢(shì) 13
考點(diǎn)14 動(dòng)態(tài)電路中電功率的最值問題 14
考點(diǎn)15 利用U-I圖像計(jì)算用電器的電功率 15
考點(diǎn)1 電功率的定義、物理意義、單位
【典例分析】(2024九年級(jí)下·上海·專題練習(xí))電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做 ,可用公式 表示,它的國(guó)際單位是 ,它是反映電流做功 的物理量。
【變式1-1】(2024九年級(jí)下·上海·專題練習(xí))關(guān)于電功和電功率,下列說法中不正確的是( )
A.千瓦時(shí)是電功的單位
B.電流在單位時(shí)間內(nèi)做功越多,電功率越大
C.電功率是表示電流做功多少的物理量
D.電流通過導(dǎo)體消耗的電能越多,電功率不一定越大
【變式1-2】(22-23九年級(jí)上·廣西百色·期末)如圖所示,將手機(jī)充電器插入家庭電路的兩孔插座中即可為手機(jī)充電,插座兩孔之間的電壓為 V,充電器為手機(jī)充電時(shí)的輸出電壓約為5V,使用快速充電器給手機(jī)充電時(shí),其充電 (選填“功率”或“電壓”)—定比使用普通充電器時(shí)大。
考點(diǎn)2 熟悉一些家庭用電器的電功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)人類大腦十分神奇,大腦可以處理復(fù)雜的信息而功率只有。這個(gè)功率相當(dāng)于下列哪個(gè)用電器正常工作時(shí)的電功率 。
【變式2-1】(22-23九年級(jí)上·遼寧沈陽·期末)如圖是現(xiàn)在家庭常用的電子式電能表表盤,表盤上標(biāo)有3000r/(kW·h),表示每消耗1 kW·h的電能,指示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000次。小明將某家用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作6min,電能表指示燈閃爍了300次。該家用電器的額定功率是 W,則這個(gè)家用電器可能是 (選填“電熱水壺”、“臺(tái)燈”或“電視機(jī)”)。
【變式2-2】(2024·陜西西安·二模)為有效保護(hù)同學(xué)們的視力健康,我校新裝護(hù)眼LED燈,如圖所示。該燈具有無吃光、無頻閃、無藍(lán)光危害的優(yōu)點(diǎn)。一盞護(hù)眼LED燈的額定功率可能為(  )
A.0.3W B.3W
C.30W D.3000W
考點(diǎn)3 電功率的定義式P
【典例分析】(2024·山東聊城·中考真題)為了測(cè)量家中路由器的電功率,小慧利用五一假期外出期間,關(guān)閉家里的其它用電器,用電能表測(cè)出一臺(tái)路由器所消耗的電能,數(shù)據(jù)見下表,計(jì)算可得路由器的電功率為 W。若小慧所在小區(qū)有1000戶家庭,按每戶家庭只使用一臺(tái)這樣的路由器且全天開機(jī),每度電0.6元計(jì)算,則小區(qū)用戶每月(30天)為路由器支付的總電費(fèi)為 元。
【變式3-1】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)將一臺(tái)“220V 100W”的電風(fēng)扇、一個(gè)“220V 100W”的吸塵器、一把“220V 100W”的電烙鐵分別接到220V的電源上,在相同的時(shí)間內(nèi),電流通過它們產(chǎn)生熱量最多的是( )
A.電風(fēng)扇 B.吸塵器 C.電烙鐵 D.一樣多
【變式3-2】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)學(xué)習(xí)了電能表的相關(guān)知識(shí)后,小華想驗(yàn)證他家電能表表盤上標(biāo)注的一些參數(shù)是否準(zhǔn)確,于是他將標(biāo)有“220V 3V”的用電器單獨(dú)接入電路中,當(dāng)該用電器正常工作5min后,電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110轉(zhuǎn),則該用電器的電功率是 W,該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是 r。
考點(diǎn)4 電功率的計(jì)算式P
【典例分析】(2024·廣東深圳·一模)如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S斷開后,燈L1、L2都能正常發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比是5:4,由此判斷甲、乙兩個(gè)電表都是 表,此時(shí)燈L1、L2并聯(lián),燈L1與燈L2的電阻比是 ,以及電功率之比是 。
【變式4-1】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)在如圖所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少時(shí),電壓表的示數(shù)從變?yōu)椋敲丛摱ㄖ惦娮杷牡墓β实淖兓繛椋ā 。?br/>A. B. C. D.
【變式4-2】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)如圖所示的電路中,為定值電阻,滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“10Ω 2A”字樣,閉合開關(guān)S,從a向右端移動(dòng)滑動(dòng)片P時(shí),所得圖像如圖所示,則電源電壓為 V,的阻值為 Ω,電路的最小功率為 W。
考點(diǎn)5 結(jié)合歐姆定律計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的電功率
【典例分析】(2024·湖南長(zhǎng)沙·二模)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為定值電阻,小燈泡標(biāo)有“3V 1.8W”字樣,其阻值會(huì)隨溫度變化,正常發(fā)光時(shí)燈光電阻為 Ω;閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,定值R1電阻消耗的電功率為P1;當(dāng)滑片P移最右端時(shí),電流表示數(shù)變化了0.3A,電壓表示數(shù)變化了1.8V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P2,且P1=P2。則當(dāng)滑片P移最右端時(shí),燈泡的實(shí)際功率為 W;此電路電源電壓為 V。
【變式5-1】(2024·貴州黔東南·一模)如圖所示電路,電源電壓不變。滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“15 Ω 0.5 A”,電流表量程為“0~0.6 A”,兩電壓表量程均為“0~3 V”,燈泡標(biāo)有“2 V 0.5 W”字樣,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。在保證電路元件安全的前提下,閉合開關(guān),將滑片向上滑至某一點(diǎn)時(shí),電壓表V2示數(shù)為2.5 V,若滑片繼續(xù)向上滑動(dòng),電路中某元件將不能安全工作。下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.燈泡的電阻為8 Ω
B.電壓表V1與V2的示數(shù)之和始終為4.5 V
C.滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為10 Ω
D.當(dāng)電路總功率最小時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器的功率之比為1∶2
【變式5-2】(23-24九年級(jí)下·重慶開州·階段練習(xí))如圖所示的電路中,電流表量程為0~3A,電壓表、量程為0~15V,電源電壓U保持不變。只閉合開關(guān)S和,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),示數(shù)為3V,電路的總功率為;只閉合開關(guān)S和,電壓表和的示數(shù)分別為和,,電流表的示數(shù)為;只閉合開關(guān)S、和,將滑片P移動(dòng)到最左端時(shí),電流表示數(shù)相對(duì)變化了0.7A,記為,此時(shí)電路的總功率為。則 ,電源電壓 V。
考點(diǎn)6 結(jié)合圖像計(jì)算不同狀態(tài)時(shí)的電功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)下·江蘇鹽城·階段練習(xí))燈泡L上標(biāo)有“6V6W”字樣,測(cè)得該燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖甲所示。現(xiàn)把燈泡L接入如圖乙所示的電路中,若電源電壓為11V不變,電流表的量程為“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“0~30Ω”,電壓表的量程為“0~15V”,則下列說法正確的是(  )
A.移動(dòng)滑片,當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)為5V
B.滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為15Ω~30Ω
C.燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的增大而增大
D.為了保證電路安全,整個(gè)電路消耗的最大功率為10W
【變式6-1】(2024·湖北·二模)如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片從b點(diǎn)向左移動(dòng)到某點(diǎn)的過程中,兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示,當(dāng)V2的示數(shù)U2=3V時(shí),R的阻值為 Ω;當(dāng)滑片在a點(diǎn)時(shí),R0的功率為 W。
【變式6-2】(23-24九年級(jí)下·北京·階段練習(xí))圖所示的A、B分別為小燈泡和定值電阻的I—U圖像,小燈泡和電阻串聯(lián)后接在電源電壓為8V的電路中,下列說法正確的是(  )

A.燈泡的電阻為16Ω
B.電路的總電功率為2.4W
C.電路中的電流為0.9A
D.小燈泡兩端電壓與電阻兩端電壓之比為3∶1
考點(diǎn)7 用電器銘牌標(biāo)志的含義
【典例分析】(2024·黑龍江哈爾濱·三模)燈泡“220V 40W”和“110V 40W”,若都在各自的額定電壓下工作,下列說法正確的是( )
A.比亮 B.比暗 C.一樣亮 D.無法確定
【變式7-1】(2024·廣西崇左·三模)某電視機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V;110W”,下列對(duì)銘牌解釋錯(cuò)誤的是(  )
A.額定功率為110W B.實(shí)際功率為110W
C.額定電壓為220V D.額定電流為0.5A
【變式7-2】(23-24九年級(jí)上·安徽淮北·期末)冬天到了,媽媽為了讓小語在學(xué)習(xí)的時(shí)候有個(gè)溫暖的環(huán)境,買了一臺(tái)取暖器,上面標(biāo)有“220V 1000W”的字樣,這里“1000W”表示的物理意義是 。
考點(diǎn)8 用電器的額定電流及電阻計(jì)算
【典例分析】(2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓12V,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω 1A”字樣,燈泡L1、L2分別標(biāo)有“6V 6W”和“3V 3W”字樣。只閉合Sl、S3時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片P位于某位置,燈L1、L2均正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為Pl;此時(shí)只閉合Sl、S2,為保證燈L1正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向____移動(dòng)(“左”或“右”),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P2,則Pl∶P2=_____(  )
A.左、1∶2 B.右、1∶2 C.左、1∶4 D.右、1∶4
【變式8-1】(22-23九年級(jí)下·廣東肇慶·階段練習(xí))一只電熱水壺的銘牌上標(biāo)著“220V,1100W”的字樣,電熱水壺正常工作時(shí),通過電水壺的電流為 A;假如電路中的電壓降到210V,電熱水壺的實(shí)際電功率 1100W;電熱水壺工作時(shí),導(dǎo)線幾乎不熱,導(dǎo)線上通過的電流 (后兩空選填“大于”“小于”或“等于”)通過電水壺電阻絲的電流。(電熱水壺電阻絲的電阻不變)
【變式8-2】(2024·陜西西安·一模)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變。電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。當(dāng)閉合、斷開時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中,電流表隨電壓表示數(shù)變化的情況如圖乙中的A圖像所示。圖乙中的B圖象為小燈泡的I-U圖象,小燈泡的額定電壓為2.5V.當(dāng)閉合、斷開時(shí),為保證電路中的各元件都不會(huì)損壞,下列說法中不正確的( )
A.小燈泡的額定功率是1.25W
B.電源電壓為4.5V
C.連入電路的阻值范圍為0Ω~4Ω
D.開關(guān)切換的兩種情況中,電路的最大功率為2.7W
考點(diǎn)9 用電器在非額定電壓下的實(shí)際功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·期末)標(biāo)有“6V,3.6W”小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖所示,這個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡的電阻為 。若把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)在6V的電源兩端,每只燈泡的實(shí)際電阻為 ,實(shí)際功率為 W。
【變式9-1】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)如圖所示的電路中兩只燈泡額定功率不同,閉合開關(guān)S1和S2后,下列說法正確的是( )
A.電流表測(cè)量干路電流 B.?dāng)嚅_S2后L2的亮度不變
C.兩燈的亮度一定不同 D.通過兩燈的電流可能相等
【變式9-2】(2024·河南信陽·三模)將一只“;”的小燈泡甲與一只“”的小燈泡乙串聯(lián)后接在某電源兩端,不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響,閉合開關(guān),在保證電路安全的前提下,電源的最大電壓不得超過 V,較亮的燈泡為 (選填“甲”或“乙”)燈泡。若將兩燈泡并聯(lián)接在電壓為的電源兩端.通電,電路消耗的總電能為 J.
考點(diǎn)10 串并聯(lián)電路中總功率的計(jì)算與比值
【典例分析】(2024·四川廣元·中考真題)如圖的電路中,電源兩端電壓U恒為6V。只閉合開關(guān)和,電壓表、的示數(shù)分別為、,電流表示數(shù)為,電路的功率為;只閉合開關(guān)、和,電流表示數(shù)為,電路的功率為。已知,,。下列關(guān)系式正確的是(  )
A. B. C. D.
【變式10-1】(2024·四川綿陽·一模)如圖所示電路,電源電壓恒定,閉合S0,當(dāng)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比;當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比 ,此時(shí)R1、R2消耗的功率之比 。
【變式10-2】(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)、都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為6V;將電壓表、電流表的位置互換,當(dāng)開關(guān)斷開,閉合,電流表的示數(shù)為0.3A。下列說法不正確的是(  )
A.電源電壓為6V
B.電阻的阻值為
C.兩表位置互換前,通過電阻的電流為0.6A
D.兩表位置互換后,電阻與電阻消耗的功率之比為
考點(diǎn)11 開關(guān)控制的多狀態(tài)電路的電功率計(jì)算
【典例分析】(2024·寧夏固原·模擬預(yù)測(cè))某型號(hào)電飯鍋具有保溫與加熱兩種功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2均為電熱絲。下列說法正確的是(  )
A.S1斷開、S2閉合時(shí),電飯鍋處于加熱狀態(tài)
B.S1、S2閉合時(shí),電飯鍋處于保溫狀態(tài)
C.S1閉合、S2斷開時(shí),電飯鍋處于保溫狀態(tài)
D.S1閉合、S2斷開時(shí), 電飯鍋處于加熱狀態(tài)
【變式11-1】(2024·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))如圖是某電熱水器的工作原理圖,電熱絲R1、R2的阻值分別為40Ω、60Ω,通過扇形開關(guān)S接觸不同觸點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高、中、低溫三個(gè)擋位的轉(zhuǎn)換。使用高溫?fù)鯐r(shí),扇形開關(guān)要接在觸點(diǎn) 之間;使用中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),電熱水器的功率是 W,中溫?fù)跽9ぷ?0min消耗的電能為 kW·h。
【變式11-2】(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))某學(xué)校建了一個(gè)植物園,園內(nèi)有一個(gè)溫室大棚,大棚內(nèi)設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng),對(duì)大棚進(jìn)行照明、保溫和加熱。冬季白天有日光的時(shí)候,燈泡不亮,開啟該系統(tǒng)的保溫功能;冬天晚上開啟該系統(tǒng)的加熱功能及光照功能。大棚照明調(diào)溫功能的原理電路圖如圖所示。已知電源電壓恒為,和是兩個(gè)電熱絲(不考慮溫度對(duì)電阻的影響),電熱絲工作時(shí)的保溫功率與加熱電功率之比為,,L是標(biāo)有“;”的燈泡。回答下列問題:
(1)開啟保溫功能時(shí),控溫開關(guān)處于 (填“斷開”或“閉合”)狀態(tài)。
(2)燈泡正常工作時(shí)的電阻多大 ?
(3)電熱絲在加熱擋時(shí)的功率是多少 ?冬季晚上該系統(tǒng)連續(xù)工作消耗多少電能 ?
(4)的阻值是多少 ?
考點(diǎn)12 判斷電路中的用電器的工作情況
【典例分析】(2024·內(nèi)蒙古包頭·中考真題)許多汽車的后視鏡配備了如圖甲所示的加熱裝置,該裝置有“低溫”除霧和“高溫”除霜功能,保持鏡面清晰,確保駕駛安全。其內(nèi)部電路如圖乙所示,和為加熱電阻.下列分析正確的是( )
A.除霧狀態(tài),電路中只有工作 B.除霜狀態(tài),電路中只有工作
C.除霧狀態(tài),電路的總電流最大 D.除霜狀態(tài),電路的總功率最大
【變式12-1】(2024·山東棗莊·二模)如圖1所示是某電飯鍋電路簡(jiǎn)化圖,它有高溫?fù)鹾捅負(fù)鮾蓚€(gè)擋位。圖2是該電飯鍋正常工作時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系圖象。根據(jù)以上信息可以求得:電熱絲R2阻值為 Ω,電飯鍋處于高溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流是 A。
【變式12-2】(2024·四川宜賓·中考真題)中醫(yī)在我國(guó)具有悠久的歷史。一款電熱中藥壺有急火和文火兩種工作狀態(tài),由開關(guān)控制,在下圖的簡(jiǎn)化電路中不能實(shí)現(xiàn)要求的是(  )
A. B.
C. D.
考點(diǎn)13 動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化趨勢(shì)
【典例分析】(23-24九年級(jí)下·重慶開州·階段練習(xí))如圖所示為小川設(shè)計(jì)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)電路圖,為熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小,定值電阻起保護(hù)電路的作用,甲、乙為兩電表。用電表示數(shù)大小反映溫度高低,電表示數(shù)大,反映溫度升高。下列分析正確的是(  )
A.為實(shí)現(xiàn)電路功能,甲應(yīng)為電流表,乙應(yīng)為電壓表 B.溫度升高時(shí)甲電表示數(shù)變大
C.溫度升高時(shí)乙電表示數(shù)變大 D.溫度降低時(shí)電路的總功率變大
【變式13-1】(2024·寧夏吳忠·三模)坐位體前屈運(yùn)動(dòng)反映了學(xué)生的身體柔韌性和協(xié)調(diào)性,如圖為坐位體前屈測(cè)量?jī)x。當(dāng)推動(dòng)絕緣柄使滑動(dòng)變阻器的滑塊向左移動(dòng)時(shí),下列說法正確的是( )
A.此電路中,用電壓表的示數(shù)反映測(cè)量成績(jī)
B.身體柔韌性和協(xié)調(diào)性越好,向前推的距離越大,電壓表示數(shù)越大
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.身體柔韌性和協(xié)調(diào)性越好,向前推的距離越大,消耗的電功率越大
選擇理由:
【變式13-2】(2024·廣東·三模)如圖所示,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電壓表V的示數(shù) ,電流表A1的示數(shù) ,R2的功率 (均選填“變大”、“變小”或“不變”)。
考點(diǎn)14 動(dòng)態(tài)電路中電功率的最值問題
【典例分析】(2024·江蘇無錫·二模)如圖甲所示,電源的電壓U=9V,R0為定值電阻,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從A端滑至B端的過程中,電路中的一些物理量的變化規(guī)律如下:圖乙描述電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化規(guī)律,圖丙描述滑動(dòng)變阻器的功率隨其兩端電壓的變化規(guī)律,圖丁描述效率η(滑動(dòng)變阻器消耗的功率與電路消耗總功率之比)隨滑動(dòng)變阻器電阻的變化規(guī)律,電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響不計(jì)。則下列說法正確的是(  )
A.圖乙陰影部分面積為4.32W
B.定值電阻R0的阻值為2Ω
C.滑動(dòng)變阻器最大阻值6Ω
D.圖丙上P1點(diǎn)的大小為6.25W
【變式14-1】(2024·貴州黔東南·一模)如圖所示,已知電源電壓為3V,小燈泡L的規(guī)格“3V 0.9W”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“20Ω 1A”,電流表量程為0~3A。當(dāng)開關(guān)、同時(shí)閉合,減小滑動(dòng)變阻器的接入電阻,小燈泡的亮度將 (選填“變亮”“變暗”或“不變”);保持開關(guān)始終閉合,調(diào)節(jié)電路,使電路消耗的最大功率為,最小功率為,則= 。
【變式14-2】(23-24九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))如圖所示的電路中,電源電壓恒定,燈L標(biāo)有“3V,1.5W”且電阻不變,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“30Ω 2A”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,電源電壓為 V,移動(dòng)滑片P,電路總功率的最小值為 W。
考點(diǎn)15 利用U-I圖像計(jì)算用電器的電功率
【典例分析】(2023·廣東清遠(yuǎn)·一模)如圖甲所示電路,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開關(guān)后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)到某一位置的過程中,兩電表的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的是( )
A.小燈泡的燈絲阻值越來越小 B.電路的最大總功率為1.2W
C.小燈泡的額定功率為0.65W D.R的阻值變化范圍為50Ω~8Ω
【變式15-1】(2024·安徽蚌埠·三模)一個(gè)標(biāo)有“6V 3.6W ”的小燈泡和一個(gè)標(biāo)有“ 10Ω 0.5A ”的定值電阻的 I-U 圖像如圖所示。如果將 該小燈泡和定值電阻串聯(lián)在電源電壓為 8V 的電路中,則通電 2min 小燈泡和電阻消耗的總電能為 J。
【變式15-2】(2024·河南新鄉(xiāng)·一模)如圖所示是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化的圖象。由圖象可知,小燈泡的電阻會(huì)隨著它兩端電壓的增大而 。若它們串聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.2A,則電路中的電源電壓為 V;若它們并聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.25A,則電路消耗的總功率為 W。2024-2025學(xué)年人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)考點(diǎn)分類專題易錯(cuò)題匯編培優(yōu)練
專題18.2 電功率(十五大考點(diǎn))
考點(diǎn)1 電功率的定義、物理意義、單位 1
考點(diǎn)2 熟悉一些家庭用電器的電功率 2
考點(diǎn)3 電功率的定義式P 4
考點(diǎn)4 電功率的計(jì)算式P 5
考點(diǎn)5 結(jié)合歐姆定律計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的電功率 7
考點(diǎn)6 結(jié)合圖像計(jì)算不同狀態(tài)時(shí)的電功率 12
考點(diǎn)7 用電器銘牌標(biāo)志的含義 15
考點(diǎn)8 用電器的額定電流及電阻計(jì)算 16
考點(diǎn)9 用電器在非額定電壓下的實(shí)際功率 19
考點(diǎn)10 串并聯(lián)電路中總功率的計(jì)算與比值 22
考點(diǎn)11 開關(guān)控制的多狀態(tài)電路的電功率計(jì)算 26
考點(diǎn)12 判斷電路中的用電器的工作情況 28
考點(diǎn)13 動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化趨勢(shì) 31
考點(diǎn)14 動(dòng)態(tài)電路中電功率的最值問題 33
考點(diǎn)15 利用U-I圖像計(jì)算用電器的電功率 37
考點(diǎn)1 電功率的定義、物理意義、單位
【典例分析】(2024九年級(jí)下·上海·專題練習(xí))電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做 ,可用公式 表示,它的國(guó)際單位是 ,它是反映電流做功 的物理量。
答案: 電功率 P= 瓦特 快慢
規(guī)范解答:[1][2][3][4]電功率是表示電流做功快慢的物理量,是電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功,電功率的公式,它的國(guó)際單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,符號(hào)是W。
【變式1-1】(2024九年級(jí)下·上海·專題練習(xí))關(guān)于電功和電功率,下列說法中不正確的是( )
A.千瓦時(shí)是電功的單位
B.電流在單位時(shí)間內(nèi)做功越多,電功率越大
C.電功率是表示電流做功多少的物理量
D.電流通過導(dǎo)體消耗的電能越多,電功率不一定越大
答案:C
規(guī)范解答:A.千瓦時(shí)是電功的單位,故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)可知,單位時(shí)間電流做功越多,電功率越大,故B正確,不符合題意;
C. 電功率表示電流做功快慢的物理量,電功率大表示做功快,電功率小表示做功慢,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.根據(jù)W=Pt可知,電流通過導(dǎo)體消耗的電能越多,電功率不一定越大,因?yàn)闀r(shí)間不確定,故D正確,不符合題意。
故選C。
【變式1-2】(22-23九年級(jí)上·廣西百色·期末)如圖所示,將手機(jī)充電器插入家庭電路的兩孔插座中即可為手機(jī)充電,插座兩孔之間的電壓為 V,充電器為手機(jī)充電時(shí)的輸出電壓約為5V,使用快速充電器給手機(jī)充電時(shí),其充電 (選填“功率”或“電壓”)—定比使用普通充電器時(shí)大。
答案: 220 功率
規(guī)范解答:[1]兩孔插座的左孔接零線,右孔接火線,火線與零線之間的電壓,即我國(guó)家庭電路電壓為220V。
[2]快速充電器為手機(jī)充電較快,說明充電器給手機(jī)充電時(shí)電流做功較快,即功率大。
考點(diǎn)2 熟悉一些家庭用電器的電功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)人類大腦十分神奇,大腦可以處理復(fù)雜的信息而功率只有。這個(gè)功率相當(dāng)于下列哪個(gè)用電器正常工作時(shí)的電功率 。
答案:白熾燈泡
規(guī)范解答:暖手寶正常工作時(shí)的功率在400W左右;白熾燈泡正常工作時(shí)的功率在40W左右;臺(tái)式電腦正常工作時(shí)的功率在200W左右;智能手表正常工作時(shí)的功率在0.1W左右,所以白熾燈泡正常工作時(shí)的功率相當(dāng)于大腦處理復(fù)雜信息時(shí)的功率。
【變式2-1】(22-23九年級(jí)上·遼寧沈陽·期末)如圖是現(xiàn)在家庭常用的電子式電能表表盤,表盤上標(biāo)有3000r/(kW·h),表示每消耗1 kW·h的電能,指示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000次。小明將某家用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作6min,電能表指示燈閃爍了300次。該家用電器的額定功率是 W,則這個(gè)家用電器可能是 (選填“電熱水壺”、“臺(tái)燈”或“電視機(jī)”)。
答案: 1000 電熱水壺
規(guī)范解答:[1][2]該用電器消耗的電能為
該用電器的額定功率是
電熱水壺的功率約為1000W,臺(tái)燈的功率約為20W,電視機(jī)的功率約為200W,因此此用電器可能是電熱水壺。
【變式2-2】(2024·陜西西安·二模)為有效保護(hù)同學(xué)們的視力健康,我校新裝護(hù)眼LED燈,如圖所示。該燈具有無吃光、無頻閃、無藍(lán)光危害的優(yōu)點(diǎn)。一盞護(hù)眼LED燈的額定功率可能為(  )
A.0.3W B.3W
C.30W D.3000W
答案:C
規(guī)范解答:燈管正常工作的電流約0.14A,正常工作電壓為220V,燈管正常工作的電功率
P=UI=220V×0.14A≈30W
故選C。
考點(diǎn)3 電功率的定義式P
【典例分析】(2024·山東聊城·中考真題)為了測(cè)量家中路由器的電功率,小慧利用五一假期外出期間,關(guān)閉家里的其它用電器,用電能表測(cè)出一臺(tái)路由器所消耗的電能,數(shù)據(jù)見下表,計(jì)算可得路由器的電功率為 W。若小慧所在小區(qū)有1000戶家庭,按每戶家庭只使用一臺(tái)這樣的路由器且全天開機(jī),每度電0.6元計(jì)算,則小區(qū)用戶每月(30天)為路由器支付的總電費(fèi)為 元。
答案: 10 4320
規(guī)范解答:[1]路由器的電功率為
[2]若小慧所在小區(qū)有1000戶家庭,按每戶家庭只使用一臺(tái)這樣的路由器且全天開機(jī),小區(qū)用戶每月(30天)消耗的電能為
需要交的電費(fèi)為
【變式3-1】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)將一臺(tái)“220V 100W”的電風(fēng)扇、一個(gè)“220V 100W”的吸塵器、一把“220V 100W”的電烙鐵分別接到220V的電源上,在相同的時(shí)間內(nèi),電流通過它們產(chǎn)生熱量最多的是( )
A.電風(fēng)扇 B.吸塵器 C.電烙鐵 D.一樣多
答案:C
規(guī)范解答:由題可知,三個(gè)用電器的額定電功率相同,根據(jù)W=Pt可知,在額定電壓下正常工作時(shí),在相同時(shí)間內(nèi),三個(gè)用電器消耗的電能相等;電風(fēng)扇、吸塵器主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電烙鐵主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以,電流通過它們產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
【變式3-2】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)學(xué)習(xí)了電能表的相關(guān)知識(shí)后,小華想驗(yàn)證他家電能表表盤上標(biāo)注的一些參數(shù)是否準(zhǔn)確,于是他將標(biāo)有“220V 3V”的用電器單獨(dú)接入電路中,當(dāng)該用電器正常工作5min后,電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110轉(zhuǎn),則該用電器的電功率是 W,該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是 r。
答案: 660 2000
規(guī)范解答:[1]將標(biāo)有“220V 3A”的用電器單獨(dú)接入電路中,因該用電器正常工作,則該用電器的電功率
P=UI=220V×3A=660W
[2]用電器正常工作5min消耗的電能為
W=Pt=660W×5×60s=1.98×105J=0.055kW·h
由于該用電器消耗的電能為0.055kW·h時(shí),電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110r,則用電器消耗1kW·h的電能時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)
即該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是2000r。
考點(diǎn)4 電功率的計(jì)算式P
【典例分析】(2024·廣東深圳·一模)如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S斷開后,燈L1、L2都能正常發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比是5:4,由此判斷甲、乙兩個(gè)電表都是 表,此時(shí)燈L1、L2并聯(lián),燈L1與燈L2的電阻比是 ,以及電功率之比是 。
答案: 電流 4∶1 1∶4
規(guī)范解答:[1]由圖可知,當(dāng)開關(guān)S斷開后,兩燈能正常發(fā)光,說明甲、乙兩個(gè)電表都允許電流通過,因此為電流表。
[2][3]當(dāng)甲、乙兩個(gè)電表為電流表時(shí),兩燈泡并聯(lián),甲電流表測(cè)干路電流,乙電流表測(cè)L2的電流,則可得梁燈泡的電阻之比為
兩燈泡并聯(lián)后的電功率之比為
【變式4-1】(23-24九年級(jí)上·全國(guó)·單元測(cè)試)在如圖所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少時(shí),電壓表的示數(shù)從變?yōu)椋敲丛摱ㄖ惦娮杷牡墓β实淖兓繛椋ā 。?br/>A. B. C. D.
答案:C
規(guī)范解答:定值電阻的阻值不變,當(dāng)電壓表的示數(shù)U1=6V時(shí),電路中的電流
當(dāng)電壓表的示數(shù)U2=5V時(shí),電路中的電流
因該過程中通過電流表的示數(shù)減少了0.2A,所以
R=5Ω
該定值電阻所消耗的功率的變化量
故選C。
【變式4-2】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)如圖所示的電路中,為定值電阻,滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“10Ω 2A”字樣,閉合開關(guān)S,從a向右端移動(dòng)滑動(dòng)片P時(shí),所得圖像如圖所示,則電源電壓為 V,的阻值為 Ω,電路的最小功率為 W。
答案: 3 5 0.6
規(guī)范解答:[1][2]由電路圖得,定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量變阻器的電壓,電流表測(cè)量電路電流。由歐姆定律得,R1的阻值為
電源電壓為
[3]當(dāng)電路電流最小為0.2A時(shí),電路的最小功率為
考點(diǎn)5 結(jié)合歐姆定律計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的電功率
【典例分析】(2024·湖南長(zhǎng)沙·二模)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為定值電阻,小燈泡標(biāo)有“3V 1.8W”字樣,其阻值會(huì)隨溫度變化,正常發(fā)光時(shí)燈光電阻為 Ω;閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,定值R1電阻消耗的電功率為P1;當(dāng)滑片P移最右端時(shí),電流表示數(shù)變化了0.3A,電壓表示數(shù)變化了1.8V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P2,且P1=P2。則當(dāng)滑片P移最右端時(shí),燈泡的實(shí)際功率為 W;此電路電源電壓為 V。
答案: 5 0.18 4.2
規(guī)范解答:[1]小燈的額定電流為
則正常發(fā)光時(shí)燈光電阻為
[2][3]閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片P移至最左端時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,變阻器連入電路的阻值為0,小燈與定值電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量定值電阻R1兩端電壓,此時(shí)小燈正常工作,則小燈兩端電壓為3V,燈絲中的電流為0.6A,設(shè)電源電壓為U,得

定值電阻的功率為
當(dāng)滑片P移最右端時(shí),小燈、定值電阻、變阻器串聯(lián),電路總電阻變大了,電路中的電流減小了0.3A,變?yōu)?br/>電壓表測(cè)量變阻器與定值電阻兩端電壓,二者串聯(lián)電阻比定值電阻阻值大,故其兩端電壓比變阻器滑片在最左端時(shí)大。因此,電壓表示數(shù)變化了1.8V,即電壓表示數(shù)變大了1.8V,則小燈兩端電壓減小了1.8V,為

此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為
得電源電壓
此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為




聯(lián)合①③③式解得
【變式5-1】(2024·貴州黔東南·一模)如圖所示電路,電源電壓不變。滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“15 Ω 0.5 A”,電流表量程為“0~0.6 A”,兩電壓表量程均為“0~3 V”,燈泡標(biāo)有“2 V 0.5 W”字樣,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。在保證電路元件安全的前提下,閉合開關(guān),將滑片向上滑至某一點(diǎn)時(shí),電壓表V2示數(shù)為2.5 V,若滑片繼續(xù)向上滑動(dòng),電路中某元件將不能安全工作。下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.燈泡的電阻為8 Ω
B.電壓表V1與V2的示數(shù)之和始終為4.5 V
C.滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為10 Ω
D.當(dāng)電路總功率最小時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器的功率之比為1∶2
答案:D
規(guī)范解答:A.忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,故燈泡的電阻為
故A正確;
B.燈泡的額定電流為
由圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表量程為“0~0.6 A”, 滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“15 Ω 0.5 A”,故電路中允許通過的最大電流為0.25A。電壓表將滑片向上滑至某一點(diǎn)時(shí),電壓表V2示數(shù)為2.5 V,若滑片繼續(xù)向上滑動(dòng),接入電阻變小,則總電流變大,電路中某元件將不能安全工作,即為燈泡不能正常工作,故此時(shí)電路中電流最大,為0.25A,燈泡正常發(fā)光,即
由圖可知電壓表V1測(cè)燈泡兩端電壓,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得電源電壓為
即電壓表V1與V2的示數(shù)之和始終為4.5 V,故B正確;
C.根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)電路電流最大時(shí),即為0.25A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小,即
故C正確;
D.當(dāng)電路總電阻最大時(shí),即滑動(dòng)電阻器接入電阻最大時(shí),電路電流最小,此時(shí)電路總功率最小,由于滑動(dòng)電阻器與燈泡串聯(lián),流過滑動(dòng)電阻器與燈泡的電流相等,此時(shí)滑動(dòng)變阻器與燈泡兩端電壓分別為
滑動(dòng)變阻器兩端電壓未超過電壓表最大量程,燈泡兩端電壓未超過額定電壓,根據(jù)可得路總功率最小時(shí)
故D錯(cuò)誤。
故選D。
【變式5-2】(23-24九年級(jí)下·重慶開州·階段練習(xí))如圖所示的電路中,電流表量程為0~3A,電壓表、量程為0~15V,電源電壓U保持不變。只閉合開關(guān)S和,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),示數(shù)為3V,電路的總功率為;只閉合開關(guān)S和,電壓表和的示數(shù)分別為和,,電流表的示數(shù)為;只閉合開關(guān)S、和,將滑片P移動(dòng)到最左端時(shí),電流表示數(shù)相對(duì)變化了0.7A,記為,此時(shí)電路的總功率為。則 ,電源電壓 V。
答案: 6
規(guī)范解答:[1]只閉合開關(guān)S和,串聯(lián),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),示數(shù)為3V,電路的總功率為,簡(jiǎn)化電路如圖1所示;
只閉合開關(guān)S和,串聯(lián),電壓表和的示數(shù)分別為和,,電流表的示數(shù)為,簡(jiǎn)化電路如圖2所示;只閉合開關(guān)S、和,并聯(lián),將滑片移動(dòng)到最左端時(shí),電流表的示數(shù)相對(duì)變化了0.7A,記為,此時(shí)電路的總功率為,簡(jiǎn)化電路如圖3所示;由圖2及串聯(lián)電路分壓規(guī)律知
整理得
此時(shí)電路中電流為
如圖3所示,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律
由電流表的示數(shù)相對(duì)變化了0.7A,則有
……②
將①代入②解得
則有
所以有
又根據(jù)電源電壓保持不變及圖1可得
聯(lián)立①③④解得
故兩次功率之比為
考點(diǎn)6 結(jié)合圖像計(jì)算不同狀態(tài)時(shí)的電功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)下·江蘇鹽城·階段練習(xí))燈泡L上標(biāo)有“6V6W”字樣,測(cè)得該燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖甲所示。現(xiàn)把燈泡L接入如圖乙所示的電路中,若電源電壓為11V不變,電流表的量程為“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“0~30Ω”,電壓表的量程為“0~15V”,則下列說法正確的是(  )
A.移動(dòng)滑片,當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)為5V
B.滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為15Ω~30Ω
C.燈泡L的電阻值隨電壓表的示數(shù)的增大而增大
D.為了保證電路安全,整個(gè)電路消耗的最大功率為10W
答案:B
規(guī)范解答:A.由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣,燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓為6V,由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流
因串聯(lián)電路中各處的電流相等且電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A<1A,燈泡不可能正常發(fā)光,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)電路中的電流在保證安全的情況下取最大時(shí)有滑動(dòng)變阻器阻值的最小值,燈的額定電流為1A,且電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A<1A, 當(dāng)電路的電流最大為0.6A時(shí),由圖像可知,UL′=2V,由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知
UR′=U﹣UL′=11V﹣2V=9V
由歐姆定律得
滑動(dòng)變阻器連入電阻越大,滑動(dòng)變阻器兩端電壓越大,故當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)為滑動(dòng)變阻器最大值,但是電源電壓11V<15V,故滑動(dòng)變阻器的最大電阻可連入電路中,則滑動(dòng)變阻器取值范圍為
故B正確;
C.根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電壓表的示數(shù)的增大,燈的電壓減小,通過燈的電流也變小,根據(jù)P=IU,燈的功率變小,燈絲的溫度降低,故燈的電阻變小,故C錯(cuò)誤;
D、電路的最大電流為0.6A,所以最大功率為
P大=UIL=11V×0.6A=6.6W
故D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式6-1】(2024·湖北·二模)如圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片從b點(diǎn)向左移動(dòng)到某點(diǎn)的過程中,兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示,當(dāng)V2的示數(shù)U2=3V時(shí),R的阻值為 Ω;當(dāng)滑片在a點(diǎn)時(shí),R0的功率為 W。
答案: 2 18
規(guī)范解答:[1][2]由電路圖知,滑動(dòng)變阻器R和電阻R0串聯(lián),電壓表V1測(cè)R0兩端電壓,V2測(cè)R兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b點(diǎn)滑到某點(diǎn)的過程中,滑動(dòng)變阻器R連入電路的電阻變小,電路中的電流變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,R0兩端的電壓變大;所以圖乙中5V~3V是表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線,1V~3V是表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線;由電路圖知,P在b點(diǎn)時(shí),電路中電阻最大,電流最小,由圖象可以看出,滑片P在b點(diǎn)時(shí)電流為0.5A,電壓表V1的示數(shù)是1V,V2的示數(shù)是5V,所以電源電壓
根據(jù)歐姆定律可得,電阻R0的阻值
當(dāng)V2的示數(shù)U2=3V時(shí),由圖乙可知,此時(shí)電路電流為1.5A,所以R的阻值
滑片P在a點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0,電路中只有電阻R0,則R0的功率
【變式6-2】(23-24九年級(jí)下·北京·階段練習(xí))圖所示的A、B分別為小燈泡和定值電阻的I—U圖像,小燈泡和電阻串聯(lián)后接在電源電壓為8V的電路中,下列說法正確的是(  )

A.燈泡的電阻為16Ω
B.電路的總電功率為2.4W
C.電路中的電流為0.9A
D.小燈泡兩端電壓與電阻兩端電壓之比為3∶1
答案:B
規(guī)范解答:ABC.當(dāng)小燈泡和電阻串聯(lián)時(shí),總電壓為8V,串聯(lián)電流相等,由圖像知,只有當(dāng)電流為0.3A時(shí),小燈泡和電阻的總電壓為8V,此時(shí)燈泡兩端的電壓為2V,則燈泡的電阻為
電路的總電功率為
故AC錯(cuò)誤,B正確;
D.此時(shí)燈泡兩端的電壓為2V,電阻兩端電壓為6V,小燈泡兩端電壓與電阻兩端電壓之比為1∶3,故D錯(cuò)誤。
故選B。
考點(diǎn)7 用電器銘牌標(biāo)志的含義
【典例分析】(2024·黑龍江哈爾濱·三模)燈泡“220V 40W”和“110V 40W”,若都在各自的額定電壓下工作,下列說法正確的是( )
A.比亮 B.比暗 C.一樣亮 D.無法確定
答案:C
規(guī)范解答:兩個(gè)燈泡在各自的額定電壓下工作,即燈泡的實(shí)際功率等于額定功率;因燈泡的亮暗取決于燈泡的實(shí)際功率,所以兩個(gè)相同額定功率的燈泡一樣亮,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
【變式7-1】(2024·廣西崇左·三模)某電視機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V;110W”,下列對(duì)銘牌解釋錯(cuò)誤的是(  )
A.額定功率為110W B.實(shí)際功率為110W
C.額定電壓為220V D.額定電流為0.5A
答案:B
規(guī)范解答:AC.電視機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V、110W”等字樣知道,電視機(jī)的額定電壓是220V,額定功率為110W,故AC正確,不符合題意;
B.電視機(jī)額定功率為110W,故B錯(cuò)誤,符合題意;
D.額定電流
故D正確,不符合題意。
故選B。
【變式7-2】(23-24九年級(jí)上·安徽淮北·期末)冬天到了,媽媽為了讓小語在學(xué)習(xí)的時(shí)候有個(gè)溫暖的環(huán)境,買了一臺(tái)取暖器,上面標(biāo)有“220V 1000W”的字樣,這里“1000W”表示的物理意義是 。
答案:該用電器的額定功率是1000W
規(guī)范解答:某個(gè)用電器標(biāo)有“220V 1000W”,220V是用電器的額定電壓,表示燈泡正常工作的電壓是220V;1000W是用電器的額定功率,表示該用電器在220V下的電壓下工作時(shí)的功率是1000W。
考點(diǎn)8 用電器的額定電流及電阻計(jì)算
【典例分析】(2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓12V,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω 1A”字樣,燈泡L1、L2分別標(biāo)有“6V 6W”和“3V 3W”字樣。只閉合Sl、S3時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片P位于某位置,燈L1、L2均正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為Pl;此時(shí)只閉合Sl、S2,為保證燈L1正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向____移動(dòng)(“左”或“右”),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為P2,則Pl∶P2=_____(  )
A.左、1∶2 B.右、1∶2 C.左、1∶4 D.右、1∶4
答案:B
規(guī)范解答:只閉合S1、S3時(shí),由于燈L1正常發(fā)光,由得:通過燈L1的電流為
所以此時(shí)電路電流
則總功率
由于兩燈正常發(fā)光,燈泡的實(shí)際功率與額定功率相等,所以
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓
由可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值
只閉合Sl、S2,L1與滑動(dòng)變阻器滑片右段部分電阻串聯(lián),則
由可知,燈L1的阻值
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)總阻值
則電流為
所以,為保證燈L1正常發(fā)光,應(yīng)減小變阻器連入電路的阻值,則滑片P應(yīng)向右移動(dòng);由于保證燈L1正常發(fā)光,則
所以

故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
【變式8-1】(22-23九年級(jí)下·廣東肇慶·階段練習(xí))一只電熱水壺的銘牌上標(biāo)著“220V,1100W”的字樣,電熱水壺正常工作時(shí),通過電水壺的電流為 A;假如電路中的電壓降到210V,電熱水壺的實(shí)際電功率 1100W;電熱水壺工作時(shí),導(dǎo)線幾乎不熱,導(dǎo)線上通過的電流 (后兩空選填“大于”“小于”或“等于”)通過電水壺電阻絲的電流。(電熱水壺電阻絲的電阻不變)
答案: 5 小于 等于
規(guī)范解答:[1]電熱水壺正常工作時(shí),通過電水壺的電流
[2]假如電路中的電壓降到210V,實(shí)際電壓小于額定電壓,電熱水壺的實(shí)際電功率小于電熱水壺的額定功率1100W。
[3]電熱水壺工作時(shí),導(dǎo)線和電阻絲串聯(lián),串聯(lián)電路的電流處處相等,故導(dǎo)線上通過的電流等于通過電水壺電阻絲的電流。
【變式8-2】(2024·陜西西安·一模)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變。電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。當(dāng)閉合、斷開時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中,電流表隨電壓表示數(shù)變化的情況如圖乙中的A圖像所示。圖乙中的B圖象為小燈泡的I-U圖象,小燈泡的額定電壓為2.5V.當(dāng)閉合、斷開時(shí),為保證電路中的各元件都不會(huì)損壞,下列說法中不正確的( )
A.小燈泡的額定功率是1.25W
B.電源電壓為4.5V
C.連入電路的阻值范圍為0Ω~4Ω
D.開關(guān)切換的兩種情況中,電路的最大功率為2.7W
答案:C
規(guī)范解答:A.小燈泡的額定電壓為2.5V,由圖乙B可知,燈泡的額定電流為0.5A,故燈泡的額定功率為
故A正確,不符合題意;
B.由甲圖可知,當(dāng)閉合、斷開時(shí),R1和R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端電壓,電流表測(cè)量串聯(lián)電路電流。當(dāng)滑片在最右端時(shí),變阻器的阻值最小,為0,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)電路電流最大,為0.6A,此時(shí)電源電壓可表示為

當(dāng)滑片在最左端時(shí),變阻器的阻值最大,此時(shí)電路電流最小,為0.2A,R2兩端電壓為3V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,此時(shí)電源電壓可表示為

聯(lián)立①②可得,,,故B正確,不符合題意;
C.當(dāng)閉合、斷開時(shí),L和R2串聯(lián),此時(shí)電路中能通過的最大電流為燈泡的額定電流0.5A,電路的總電阻為
此時(shí)燈泡的電阻為
故R2的最小阻值為
電壓表測(cè)量R2兩端電壓,量程為0~3V,故R2兩端的最大電壓為3V,則燈泡兩端電壓為
由乙圖可知,燈泡兩端電壓為1.5V時(shí),通過燈泡的電流為0.4A,故此時(shí)R2的阻值為
綜上所述,R2的阻值范圍為,故C錯(cuò)誤,符合題意。
D.當(dāng)閉合、斷開時(shí),電路中的最大電流為0.6A,此時(shí)電路的最大功率為
由C分析可知,當(dāng)閉合、斷開時(shí),電路中的最大電流為0.5A,此時(shí)電路的最大功率為
故開關(guān)切換的兩種情況中,電路的最大功率為2.7W,故D正確,不符合題意。
故選C。
考點(diǎn)9 用電器在非額定電壓下的實(shí)際功率
【典例分析】(23-24九年級(jí)上·江蘇宿遷·期末)標(biāo)有“6V,3.6W”小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓的變化關(guān)系如圖所示,這個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡的電阻為 。若把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)在6V的電源兩端,每只燈泡的實(shí)際電阻為 ,實(shí)際功率為 W。
答案: 10 6 1.5
規(guī)范解答:[1]由得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻
[2]把這種規(guī)格的兩只燈泡串聯(lián)接在6V的電源兩端,每只燈泡兩端的電壓都為3V,從圖象上可以看出,此時(shí)電路電流約為0.5A,每只燈泡的實(shí)際電阻
[3]每只燈泡的實(shí)際功率
P=U'I'=3V×0.5A=1.5W
【變式9-1】(22-23九年級(jí)上·山東臨沂·期末)如圖所示的電路中兩只燈泡額定功率不同,閉合開關(guān)S1和S2后,下列說法正確的是( )
A.電流表測(cè)量干路電流 B.?dāng)嚅_S2后L2的亮度不變
C.兩燈的亮度一定不同 D.通過兩燈的電流可能相等
答案:D
規(guī)范解答:A.由電路圖知,電流表和L2在一條支路上,電流表測(cè)量通過L2的電流,故A錯(cuò)誤;
B.閉合開關(guān)S1和S2后,燈泡L1、L2并聯(lián)在同一電路中,開關(guān)S2控制整個(gè)電路,則斷開S2,兩燈都不亮,即L2的亮度變化了,故B錯(cuò)誤;
C.兩只燈泡額定功率不同,但實(shí)際功率有可能相同,亮度可能相同,故C錯(cuò)誤;
D.兩只燈泡額定功率不同,但電阻可能相同,并聯(lián)在同一電路中,電壓相同,則通過L1和L2的電流可能相同,故D正確。
故選D。
【變式9-2】(2024·河南信陽·三模)將一只“;”的小燈泡甲與一只“”的小燈泡乙串聯(lián)后接在某電源兩端,不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響,閉合開關(guān),在保證電路安全的前提下,電源的最大電壓不得超過 V,較亮的燈泡為 (選填“甲”或“乙”)燈泡。若將兩燈泡并聯(lián)接在電壓為的電源兩端.通電,電路消耗的總電能為 J.
答案: 9 甲 5400
規(guī)范解答:[1]由P=UI可得,兩燈泡的額定電流
由可得,兩燈泡的電阻分別為
在保證電路安全的前提下,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,此時(shí)電路中的最大電流
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和和可得,電源電壓
[2]由于甲燈泡能正常發(fā)光,則甲燈泡的實(shí)際功率為
乙不燈泡能正常發(fā)光,乙燈泡的實(shí)際功率為
則P甲>P乙,所以,此時(shí)甲燈更亮。
[3]兩燈并聯(lián)時(shí),兩燈均正常工作,此時(shí)干路電流
電路消耗的總電能
考點(diǎn)10 串并聯(lián)電路中總功率的計(jì)算與比值
【典例分析】(2024·四川廣元·中考真題)如圖的電路中,電源兩端電壓U恒為6V。只閉合開關(guān)和,電壓表、的示數(shù)分別為、,電流表示數(shù)為,電路的功率為;只閉合開關(guān)、和,電流表示數(shù)為,電路的功率為。已知,,。下列關(guān)系式正確的是(  )
A. B. C. D.
答案:C
規(guī)范解答:只閉合開關(guān)和,三個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測(cè)的電壓,電壓表測(cè)和的總電壓,因?yàn)椋娫措妷簽?V,則可解得
又因?yàn)榇?lián)電路電壓之比等于電阻之比,則有

則此時(shí)電路中的電流為
只閉合開關(guān)、和時(shí),電路和并聯(lián),此時(shí)電路中的電流

則有
可解得

可解得
因?yàn)?br/>所以
且串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)電源兩端電壓U恒為6V,根據(jù)
可得,電壓一定時(shí),電流之比等于電功率之比,即
故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
【變式10-1】(2024·四川綿陽·一模)如圖所示電路,電源電壓恒定,閉合S0,當(dāng)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比;當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比 ,此時(shí)R1、R2消耗的功率之比 。
答案: 4∶7 3∶4
規(guī)范解答:[1][2]當(dāng)閉合S0,S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),電阻R1、R2串聯(lián),電壓表甲測(cè)量電源電壓,電壓表乙測(cè)量R2兩端電壓,兩表示數(shù)之比
則電阻R1、R2兩端電壓之比為
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得
當(dāng)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表甲測(cè)量R2的電流,電流表乙測(cè)量干路電流,根據(jù)并聯(lián)分流原理可得
則兩表示數(shù)之比
此時(shí)R1、R2消耗的功率之比
【變式10-2】(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)、都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為6V;將電壓表、電流表的位置互換,當(dāng)開關(guān)斷開,閉合,電流表的示數(shù)為0.3A。下列說法不正確的是(  )
A.電源電壓為6V
B.電阻的阻值為
C.兩表位置互換前,通過電阻的電流為0.6A
D.兩表位置互換后,電阻與電阻消耗的功率之比為
答案:C
規(guī)范解答:AB.由電路圖可知,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)、都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),電流表測(cè)通過R2的電流,V1測(cè)R1兩端電壓,V2測(cè)電源電壓。電壓表的示數(shù)為6V,因R1、R2并聯(lián),由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知
故電源電壓為6V;電流表的示數(shù)為0.5A,即通過R2的電流為0.5A,則R2的阻值為
故AB正確,不符合題意;
C.將電壓表、電流表的位置互換,當(dāng)開關(guān)斷開,閉合,則,R1、R2串聯(lián),V2測(cè)電源電壓,電流表測(cè)電路中電流,電路中總電阻

兩表位置互換前,通過電阻的電流為
故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.兩表位置互換后,電阻與電阻消耗的功率之比為
故D正確,不符合題意。
故選C。
考點(diǎn)11 開關(guān)控制的多狀態(tài)電路的電功率計(jì)算
【典例分析】(2024·寧夏固原·模擬預(yù)測(cè))某型號(hào)電飯鍋具有保溫與加熱兩種功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2均為電熱絲。下列說法正確的是(  )
A.S1斷開、S2閉合時(shí),電飯鍋處于加熱狀態(tài)
B.S1、S2閉合時(shí),電飯鍋處于保溫狀態(tài)
C.S1閉合、S2斷開時(shí),電飯鍋處于保溫狀態(tài)
D.S1閉合、S2斷開時(shí), 電飯鍋處于加熱狀態(tài)
答案:C
規(guī)范解答:由電路圖可知,當(dāng)S1、S2閉合時(shí),R1短路,電路中只有R2;當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),R1和R2串聯(lián);S1斷開、S2閉合時(shí),整個(gè)電路斷開,電飯鍋不工作;可見,當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電路中電阻最小,當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電路中電阻較大,由可知,當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電功率最大,處于加熱狀態(tài);當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電功率較小,處于保溫狀態(tài);故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
【變式11-1】(2024·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))如圖是某電熱水器的工作原理圖,電熱絲R1、R2的阻值分別為40Ω、60Ω,通過扇形開關(guān)S接觸不同觸點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高、中、低溫三個(gè)擋位的轉(zhuǎn)換。使用高溫?fù)鯐r(shí),扇形開關(guān)要接在觸點(diǎn) 之間;使用中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),電熱水器的功率是 W,中溫?fù)跽9ぷ?0min消耗的電能為 kW·h。
答案: 2、3 1210 0.605
規(guī)范解答:[1]由功率計(jì)算公式可知,當(dāng)電壓恒定時(shí),電路電阻越小,功率越大;電路電阻越大,功率越小。旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接3、4時(shí),R2單獨(dú)接入電路,電阻最大,為低溫?fù)酰恍D(zhuǎn)扇形開關(guān)S接2、3時(shí),R1、R2并聯(lián),電阻最小,為高溫?fù)酰恍D(zhuǎn)扇形開關(guān)S接1、2時(shí),R1單獨(dú)接入電路,電阻介于最大值和最小值之間,為中溫?fù)酢?br/>[2]使用中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),只有R1接入電路,中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)電功率為
[3]中溫?fù)跽9ぷ?0min消耗的電能為
【變式11-2】(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))某學(xué)校建了一個(gè)植物園,園內(nèi)有一個(gè)溫室大棚,大棚內(nèi)設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng),對(duì)大棚進(jìn)行照明、保溫和加熱。冬季白天有日光的時(shí)候,燈泡不亮,開啟該系統(tǒng)的保溫功能;冬天晚上開啟該系統(tǒng)的加熱功能及光照功能。大棚照明調(diào)溫功能的原理電路圖如圖所示。已知電源電壓恒為,和是兩個(gè)電熱絲(不考慮溫度對(duì)電阻的影響),電熱絲工作時(shí)的保溫功率與加熱電功率之比為,,L是標(biāo)有“;”的燈泡。回答下列問題:
(1)開啟保溫功能時(shí),控溫開關(guān)處于 (填“斷開”或“閉合”)狀態(tài)。
(2)燈泡正常工作時(shí)的電阻多大 ?
(3)電熱絲在加熱擋時(shí)的功率是多少 ?冬季晚上該系統(tǒng)連續(xù)工作消耗多少電能 ?
(4)的阻值是多少 ?
答案: 斷開 4840W
規(guī)范解答:(1)[1]電源電壓一定時(shí),由 可知,開啟保溫功能時(shí),電熱絲的總電阻最大,由圖可知,開關(guān)S2處于斷開狀態(tài), R1與R2連入電路,電阻最大,總功率最小,故開啟保溫功能時(shí)開關(guān)S2處于斷開狀態(tài)。
(2)[2]L是標(biāo)有“220V;100W”的燈泡,根據(jù)可得,燈泡正常工作時(shí)的電阻為
(3)[3]由題知,系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)時(shí),開關(guān)S2應(yīng)閉合,電阻R1接入電路,總電阻最小,總功率最大,由可得,電熱絲在加熱擋時(shí)的功率為
[4]冬季晚上該系統(tǒng)連續(xù)工作10h消耗的電能為
(4)[5]由題意可知,保溫電功率與加熱電功率之比為1:4,即
解得。
考點(diǎn)12 判斷電路中的用電器的工作情況
【典例分析】(2024·內(nèi)蒙古包頭·中考真題)許多汽車的后視鏡配備了如圖甲所示的加熱裝置,該裝置有“低溫”除霧和“高溫”除霜功能,保持鏡面清晰,確保駕駛安全。其內(nèi)部電路如圖乙所示,和為加熱電阻.下列分析正確的是( )
A.除霧狀態(tài),電路中只有工作 B.除霜狀態(tài),電路中只有工作
C.除霧狀態(tài),電路的總電流最大 D.除霜狀態(tài),電路的總功率最大
答案:D
規(guī)范解答:AC.當(dāng)開關(guān)S閉合,S1斷開時(shí),電路中只有R2工作,此時(shí)電路中的總電阻最大,總電流最小,總功率最小,后視鏡處于“低溫”除霧狀態(tài),故A、C錯(cuò)誤;
BD.當(dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí),電路中R1與R2并聯(lián),此時(shí)電路中的總電阻最小,總電流最大,總功率最大,后視鏡處于“高溫”除霜狀態(tài),故B錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
【變式12-1】(2024·山東棗莊·二模)如圖1所示是某電飯鍋電路簡(jiǎn)化圖,它有高溫?fù)鹾捅負(fù)鮾蓚€(gè)擋位。圖2是該電飯鍋正常工作時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系圖象。根據(jù)以上信息可以求得:電熱絲R2阻值為 Ω,電飯鍋處于高溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流是 A。
答案: 24.2 10
規(guī)范解答:[1]經(jīng)過分析圖-1可知,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電飯鍋處于保溫?fù)酰娐分兄挥蠷1,此時(shí)由圖-2可知,保溫?fù)醯目偣β蕿椋酝ㄟ^R1的電流為
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),R2與R1并聯(lián),電飯鍋處于高溫?fù)酰蓤D-2可知,高溫?fù)醯目偣β蕿椋圆⒙?lián)電路的干路總電流為
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得,通過R2的電流為
由歐姆定律變形公式可得,電熱絲R2阻值為
[2]由圖-2可知,高溫?fù)醯目偣β蕿椋娐分械目傠妷簽?20V,所以根據(jù)公式可得,電飯鍋處于高溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流為
【變式12-2】(2024·四川宜賓·中考真題)中醫(yī)在我國(guó)具有悠久的歷史。一款電熱中藥壺有急火和文火兩種工作狀態(tài),由開關(guān)控制,在下圖的簡(jiǎn)化電路中不能實(shí)現(xiàn)要求的是(  )
A. B.
C. D.
答案:B
規(guī)范解答:A.只閉合S1時(shí),R1、R2串聯(lián),,電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),只有R1接入電路,電路中電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故A不符合題意;
B.當(dāng)只閉合S1時(shí),R1、R2串聯(lián),當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),仍舊是R1、R2串聯(lián),當(dāng)S1閉合時(shí),無論是否閉合S2,電路中電功率都相同,不能實(shí)現(xiàn)要求,故B符合題意;
C.當(dāng)S1閉合,S2接1時(shí),電路中只有R1,電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài);當(dāng)S2接2時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故C不符合題意;
D.當(dāng)S1閉合,S2兩端都接1時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中電阻較大,由可知,電功率較小,為文火狀態(tài),S2兩端都接2時(shí),只有R1接入電路,電路中電阻較小,由可知,電功率較大,為急火狀態(tài),可以實(shí)現(xiàn)要求,故D不符合題意。
故選B。
考點(diǎn)13 動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化趨勢(shì)
【典例分析】(23-24九年級(jí)下·重慶開州·階段練習(xí))如圖所示為小川設(shè)計(jì)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)電路圖,為熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小,定值電阻起保護(hù)電路的作用,甲、乙為兩電表。用電表示數(shù)大小反映溫度高低,電表示數(shù)大,反映溫度升高。下列分析正確的是(  )
A.為實(shí)現(xiàn)電路功能,甲應(yīng)為電流表,乙應(yīng)為電壓表 B.溫度升高時(shí)甲電表示數(shù)變大
C.溫度升高時(shí)乙電表示數(shù)變大 D.溫度降低時(shí)電路的總功率變大
答案:C
規(guī)范解答:A.如圖所示電路,甲、乙為電表,為實(shí)現(xiàn)電路功能,根據(jù)電流表和用電器串聯(lián)、電壓表和用電器并聯(lián)的連接方法,甲應(yīng)為電壓表,乙應(yīng)為電流表,故A錯(cuò)誤;
B.兩電阻串聯(lián),溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值變小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,熱敏電阻兩端的電壓會(huì)變小,即甲電壓表示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;
C.兩電阻串聯(lián),溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值變小,電路中總電阻變小,電流變大,即乙電流表示數(shù)變大,故C正確;
D.兩電阻串聯(lián),溫度降低時(shí),熱敏電阻阻值變大,電路中總電流變小,由可知在電源電壓一定時(shí),電路的總功率變小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式13-1】(2024·寧夏吳忠·三模)坐位體前屈運(yùn)動(dòng)反映了學(xué)生的身體柔韌性和協(xié)調(diào)性,如圖為坐位體前屈測(cè)量?jī)x。當(dāng)推動(dòng)絕緣柄使滑動(dòng)變阻器的滑塊向左移動(dòng)時(shí),下列說法正確的是( )
A.此電路中,用電壓表的示數(shù)反映測(cè)量成績(jī)
B.身體柔韌性和協(xié)調(diào)性越好,向前推的距離越大,電壓表示數(shù)越大
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.身體柔韌性和協(xié)調(diào)性越好,向前推的距離越大,消耗的電功率越大
選擇理由:
答案: D 見解析
規(guī)范解答:[1][2]A.根據(jù)題意,當(dāng)推動(dòng)絕緣柄使滑動(dòng)變阻器的滑塊向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,電路中電流變大,則應(yīng)用電流表的示數(shù)反映測(cè)量成績(jī),故A錯(cuò)誤;
BD.身體柔韌性和協(xié)調(diào)性越好,向前推的距離越大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值越小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓越小,即電壓表示數(shù)變小,電路中電流變大,則電路中消耗的總功率變大,故B錯(cuò)誤,D正確;
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值為滑動(dòng)變阻器的阻值,推動(dòng)絕緣柄使滑動(dòng)變阻器的滑塊向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小,所以電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小,故C錯(cuò)誤。
故選D。
【變式13-2】(2024·廣東·三模)如圖所示,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電壓表V的示數(shù) ,電流表A1的示數(shù) ,R2的功率 (均選填“變大”、“變小”或“不變”)。
答案: 不變 變大 變大
規(guī)范解答:[1][2][3]由圖可知,閉合開關(guān)S,R1與R2并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路電流,電流表A2測(cè)量R2的電流,電壓表測(cè)量電源電壓。由于電源電壓恒定不變,所以電壓表示數(shù)不變;根據(jù)歐姆定律及并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,通過R1的電流不變;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),R2變小,由歐姆定律可知,通過R2的電流變大,再由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,干路電流變大,電流表A1示數(shù)變大;根據(jù)公式可知,R2的功率變大。
考點(diǎn)14 動(dòng)態(tài)電路中電功率的最值問題
【典例分析】(2024·江蘇無錫·二模)如圖甲所示,電源的電壓U=9V,R0為定值電阻,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從A端滑至B端的過程中,電路中的一些物理量的變化規(guī)律如下:圖乙描述電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化規(guī)律,圖丙描述滑動(dòng)變阻器的功率隨其兩端電壓的變化規(guī)律,圖丁描述效率η(滑動(dòng)變阻器消耗的功率與電路消耗總功率之比)隨滑動(dòng)變阻器電阻的變化規(guī)律,電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響不計(jì)。則下列說法正確的是(  )
A.圖乙陰影部分面積為4.32W
B.定值電阻R0的阻值為2Ω
C.滑動(dòng)變阻器最大阻值6Ω
D.圖丙上P1點(diǎn)的大小為6.25W
答案:A
規(guī)范解答:由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
B.當(dāng)滑片位于A端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為零,此時(shí)電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的最大電流I大=3A,由歐姆定律可知,定值電阻的阻值
故B錯(cuò)誤;
C.因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且串聯(lián)電路中總電阻等于各部分電阻之和,所以,由 P=UI=I2R可得,滑動(dòng)變阻器消耗功率與電路消耗總功率之比
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),效率最大,由圖丁可知,最大效率為 80%,則
解得R滑大=12Ω,故C錯(cuò)誤;
A.由圖乙可知,a 點(diǎn)表示電路中的電流最小,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流
此時(shí)電壓表的示數(shù)
U滑=I小R滑大=0.6 A×12Ω=7.2V
則乙圖陰影部分面積
P=U滑I小=7.2V×0.6A=4.32W
故A正確;
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí),電路中電流
此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率
當(dāng)
R=R0=3Ω
時(shí),變阻器消耗的電功率最大,此時(shí)電路中的電流
則滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為
P1=I2R滑=(1.5A)2×3Ω=6.75W
故D錯(cuò)誤。
故選A。
【變式14-1】(2024·貴州黔東南·一模)如圖所示,已知電源電壓為3V,小燈泡L的規(guī)格“3V 0.9W”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“20Ω 1A”,電流表量程為0~3A。當(dāng)開關(guān)、同時(shí)閉合,減小滑動(dòng)變阻器的接入電阻,小燈泡的亮度將 (選填“變亮”“變暗”或“不變”);保持開關(guān)始終閉合,調(diào)節(jié)電路,使電路消耗的最大功率為,最小功率為,則= 。
答案: 不變 26:3
規(guī)范解答:[1]當(dāng)開關(guān)、同時(shí)閉合,小燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,改變滑動(dòng)變阻器的接入電阻時(shí),小燈泡所在支路不受影響,小燈泡的亮度不變。
[2]由可知,電源電壓一定時(shí),電路中電流最小時(shí),電路消耗的電功率最小,電路中電流最大時(shí),電路消耗的電功率最大。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,當(dāng)開關(guān)始終閉合,斷開,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,由歐姆定律可知,電路中的最小電流
小燈泡允許通過的最大電流為
滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,電流表的量程為0~3A,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電路中的最大電流為
由可知,保持開關(guān)S1始終閉合,調(diào)節(jié)電路,使電路消耗的最大功率為P1,最小功率為P2,則P1:P2為
【變式14-2】(23-24九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))如圖所示的電路中,電源電壓恒定,燈L標(biāo)有“3V,1.5W”且電阻不變,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“30Ω 2A”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,電源電壓為 V,移動(dòng)滑片P,電路總功率的最小值為 W。
答案: 4.5 1.125
規(guī)范解答:[1]燈L標(biāo)有“3V,1.5W”且電阻不變,小燈泡的額定電流為
小燈泡的電阻為
當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,小燈泡兩端的電壓為
電源電壓為
[2]移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接入的阻值越大,總電阻越大,電路中的電流越小,電路的總功率越小,而此時(shí)電壓表的示數(shù)越大,故當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),小燈泡兩端的電壓為
通過電路中的最小電流為
電路總功率的最小值為
考點(diǎn)15 利用U-I圖像計(jì)算用電器的電功率
【典例分析】(2023·廣東清遠(yuǎn)·一模)如圖甲所示電路,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開關(guān)后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)到某一位置的過程中,兩電表的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的是( )
A.小燈泡的燈絲阻值越來越小 B.電路的最大總功率為1.2W
C.小燈泡的額定功率為0.65W D.R的阻值變化范圍為50Ω~8Ω
答案:D
規(guī)范解答:A.兩電表測(cè)量燈泡的伏安值,向左移動(dòng)滑片時(shí)電阻減小,電流增大,電壓增大,結(jié)合圖乙,由可知,此過程燈泡電阻逐漸增大,故A錯(cuò)誤;
B.電流最大時(shí)總功率最大,為
故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,小燈泡的額定電流為,則額定功率為
故C錯(cuò)誤;
D.結(jié)合圖乙,由歐姆定律,開始最右端時(shí)變阻器的阻值為
達(dá)到小燈泡額定電壓時(shí)
故此過程R的阻值變化范圍為50~8Ω,故D正確。
故選D。
【變式15-1】(2024·安徽蚌埠·三模)一個(gè)標(biāo)有“6V 3.6W ”的小燈泡和一個(gè)標(biāo)有“ 10Ω 0.5A ”的定值電阻的 I-U 圖像如圖所示。如果將 該小燈泡和定值電阻串聯(lián)在電源電壓為 8V 的電路中,則通電 2min 小燈泡和電阻消耗的總電能為 J。
答案:480
規(guī)范解答:因?yàn)闊襞菖c 定值電阻串聯(lián),通過它們的電流相等,電壓之和等于總電壓8V,由圖像可知,此時(shí)電路中得電流為0.5A,燈泡兩端的電壓為3V,電阻兩端的電壓為5V,電路的總功率為
通電 2min 消耗的總電能為
【變式15-2】(2024·河南新鄉(xiāng)·一模)如圖所示是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化的圖象。由圖象可知,小燈泡的電阻會(huì)隨著它兩端電壓的增大而 。若它們串聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.2A,則電路中的電源電壓為 V;若它們并聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.25A,則電路消耗的總功率為 W。
答案: 增大 5.5 0.7
規(guī)范解答:[1]如圖所示是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化的圖象。由圖象可知,小燈泡的電阻會(huì)隨著它兩端電壓的增大而增大。
[2]由圖像可知,定值電阻的阻值為
若它們串聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.2A,由圖像可知,燈泡兩端的電壓為,由歐姆定律可知,電阻兩端的電壓為
電源電壓為
[3]若它們并聯(lián)接入某電路,通過小燈泡的電流為0.25A,則電路的電壓為,通過電阻的電流為,電路消耗的總功率為

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