电功率单元知识点讲解与典型题解析（夯基提优）练习
1.某智能手机的锂电池上标有“，”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压不变，增大充电的电流。若给锂电池充入的电能，需要充电，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A. 节能灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电冰箱
2.关于如图所示的电能表，下列说法正确的是( )
A. 电能表的示数是度
B. 电能表在使用时正常工作电流为或
C. 电能表应该在的直流电路中使用
D. 电能表上的转盘转过转，说明用电器消耗的电能是
3.如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，灯、都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是：，则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
4.如图甲，电源电压保持不变，闭合开关，变阻器滑片从端滑到端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示以下分析错误的是( )
A. 电源电压是
B. 的电阻值是
C. 的最大电阻值是
D. 当滑片移到中点时，电阻工作消耗的电能
5.一电热器电阻为，当它两端电压为，通电时间为时，消耗电能为，若要使它消耗的电能为，下列方法正确的是( )
A. 电阻不变，电压不变，通电时间变为原来的倍
B. 电阻减半，电压增大倍，通电时间不变
C. 电阻不变，电压增大倍，通电时间不变
D. 电阻减半，电压不变，通电时间不变
6.“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压，电压表量程“”，电流表量程“”，滑动变阻器，灯泡标有“”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出图线如图乙，下列判断正确的是( )
A. 灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是
B. 随电压的增加，小灯泡的电阻减小
C. 电路中最小电流是
D. 灯泡正常发光时，电路的总功率是
产品 电热水壶
额定电压
频率
额定功率
容量
7.图所示是小刚家使用的电热水壶，此电热水壶部分技术参数如下表。已知：电热水壶正常工作能烧开一壶水。则下列说法中正确的是( )
A. 此壶的电功率恒为不变
B. 此壶正常工作时，通过的电流大于
C. 此壶两端的电压越大，它消耗电功率越小
D. 此壶正常工作烧开一壶水，电流产生热量为
8.如图所示，电源电压恒定为，，闭合开关，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从变成，则的阻值为______，滑动变阻器的最大阻值为______，当滑片置于点时，该电路消耗的电功为______。
9.如图甲所示的电路中，电压表和的示数之比为：：若将电阻、改接为如图乙所示的电路，则电流表、的示数之比为______：在相同的时间内、消耗的电能之比为______。
10.如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻，，若开关、断开，闭合，电流表示数为，则电源电压是______，若、、都闭合时，电流表示数为，则电阻消耗的功率是______。
11.为方便学生饮水，学校在教学楼安装了一个额定电压为的电热水器，其铭牌上显示额定加热功率为，保温功率为。如图是电热水器简化的工作原理图，、，是定值电阻，当只闭合时，电热水器处于______ 状态；电阻的阻值是______ 。
12.如图甲所示电路中，为定值电阻，为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是______，电源电压是______，电路消耗的最小电功率为______。
13.小明在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如下器材：
烧瓶盛有煤油，内部装有的电阻丝
烧瓶盛有煤油，内部装有的电阻丝
烧瓶盛有煤油，内部装有的电阻丝
烧瓶盛有煤油，内部装有的电阻丝，阻值标注不清
如图所示是小明连接的电路，其研究目的是______ 。
闭合开关，观察温度计的示数变化，并记录在表格中，如下表所示。
时间电阻温度
通过分析表格数据，可以得出的结论是：
当电阻和电流相同时，通电时间越长，产生的热量______ 。
______ 。
小明想继续研究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”，在讨论实验方案时与同组的小华产生分歧，小明想把仪器中的并联在的两端，小华想把并联在的两端，你认为______ 的方案可以完成实验目的，实验中______ 选填“”、“”或“”烧瓶中温度计的示数升高得快。
14.实验课上小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验室有如下器材：电源电压恒为，小灯泡额定电压为，灯丝电阻约为电压表、电流表、开关各一个，规格分别为“，”、“，”的滑动变阻器各一个、导线若干。
请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。
闭合开关，移动滑片，电压表示数如图乙所示，为______ ，此时电流表示数为，小灯泡的实际功率为______ 。
继续移动滑片，当电压表的示数为______ 时，小灯泡正常发光，读出电流表的示数，可测得额定功率。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加的表头内容是______ 。
实验次数 电压 电流 电功率
分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率______ 。实验过程中应选用的滑动变阻器规格为______ 选填“”或“”。
【拓展】完成上述实验后，某小组设计了图丙所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
把定值电阻接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
保持变阻器的滑片位置不变，将电压表改接在两端，读出电压表的示数；
算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为、、的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，不能完成实验要求的定值电阻阻值为______ 。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：该款手机快充功能充电时充电的电流大小：，电饭锅正常工作时的电流最接近，其他三种电器正常工作时的电流都远小于，故C正确。
故选：。
根据可知该款手机快充功能充电时充电的电流大小，再结合各用电器的功率分析。
本题考查电功、电能公式的应用，难度是理解的含义，难度不大。
2.【答案】
【解析】解：、电能表显示数字中最后一位是小数，该电能表此时示数为度，故A正确；
B、的意思，是指电能表的标定电流，最大电流不允许超过，故B错误。
C、“”表示这个电能表应该在电压为伏的交流电路中使用，即该电能表的额定电压是，故C错误；
D、表示电能表上转盘转转，电能表上的用电器消耗的电能是，故D错误；
故选：。
电能表是测量用电器在一定时间内消耗电能多少的仪表。电能表表盘上显示的数字是已消耗的电能，电能表显示数字中最后一位是小数，单位；
“”表示每消耗的电能，电能表的转盘转转；
电能表上“ ”表示该电能表在的电路中使用，标定电流为，最大电流不允许超过。
本题考查电能表的各个参数的物理意义和电功率的计算；要知道电能表的参数中电流值的理解，括号外的是平时工作允许通过的最大电流，括号里的是短时间内允许通过的最大电流。
3.【答案】
【解析】解：
由电路图可知，开关闭合后，如果乙为电流表将会造成电源短路；如果甲为电流表将会造成短路、不能工作；
因灯、都能正常发光，所以甲、乙都为电压表，此时灯、串联，电压表甲测量两端电压，电压表乙测量电源电压；
已知甲、乙两个电表的示数之比是：，设甲表示数为，乙表示数为，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，则的电压为：，
故灯、两端的电压之比为：；
根据，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比，结合以上分析可知，相同时间内两灯消耗的电能之比是：，只有C正确。
故选：。
根据电路的连接，由灯、都能正常发光可确定两电表都为电压表，判断各表测量的电压，根据串联电路的规律求出灯、的电压之比；
根据，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比求解。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，关键是电压表类型的判断。
4.【答案】
【解析】解：、两电阻串联，电压表测的电压，电流表测电路的电流，
变阻器滑片在端时，变阻器的最大电阻与串联，电路的电流最小，由图乙知，对应的电压表示数为，由欧姆定律，；B正确；
滑在端时，为的简单电路，电压表示数即电源电压，由图乙知，电源电压；A正确；
C、根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器滑片在端时，的最大值：
，C正确；
D、当滑片移到中点时，变阻器连入电路的电阻为：，由分压原理，两电阻电压相等，根据串联电路电压的规律，的电压为：，
电阻工作消耗的电能：，D错误。
故选：。
、两电阻串联，电压表测的电压，电流表测电路的电流，
变阻器滑片在端时分析电路连接，由图知最小电流和对应的电压，由欧姆定律求出；
滑在端时分析电路的连接，由图乙知电电源电压；
C、根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器滑片在端时的最大值；
D、当滑片移到中点时可知变阻器连入电路的电阻，由串联电路的规律及分压原理得出的电压，根据求出电阻工作消耗的电能。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。
5.【答案】
【解析】略
6.【答案】
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为，由图乙可知，通过灯泡的电流即电路中的电流，则由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：，则根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：，故A错误；
B、由图乙可知，随着灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流增大，由可知，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，
由灯泡的电阻随温度的升高而增大可知，灯泡的电阻变大，故B错误；
C、根据可得，灯泡正常发光时的电阻：，
因滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流越小，灯泡的实际功率越小，温度越低，其阻值越小，则：，
所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的最小电流，故C错误；
D、灯泡正常发光时其两端的电压为，由图乙可知，通过灯泡的电流即电路中的电流，则电路的总功率，故D正确。
故选：。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻；
根据图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流增大，根据可知，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，根据灯泡的电阻随温度的升高而增大得出灯泡电阻的变化；
根据求出灯泡正常发光时的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器接入电路中电阻最大时电路中的电流，而滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流越小，灯泡的实际功率越小，温度越低，其阻值越小，据此进行判断；
灯泡正常发光时其两端的电压和额定电压相等，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据求出电路的总功率。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，从图乙获取有效的信息是关键，要注意灯泡的电阻随温度的升高而增大。
7.【答案】
【解析】A、壶的额定功率为，壶的电功率随电压的变化而变化，A错误；
B、电热水壶正常工作时，根据，通过的电流：
，B错误；
C、在一定范围，此壶两端的电压越大，根据，它消耗电功率越大，C错误；
D、电热水壶正常工作能烧开一壶水，所消耗的电能：
；D正确。
本题结合实际，考查了电功率公式、电功公式的应用，关键是公式及其变形式的灵活运用。
8.【答案】
【解析】解：当滑片在最左端时，电路电流，
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
电阻两端的电压；
根据可得：
电阻；
当滑片在最右端时，电路电流，
根据可得：
电阻两端的电压，
所以滑动变阻器两端的电压为，
滑动变阻器的最大阻值。
当滑片置于点时，该电路消耗的电功：
。
故答案为：；；。
当滑片在最左端时，与串联，电压表测量电阻两端的电压，根据公式求出电路的电流，根据串联电路电压的规律求出电阻两端的电压，进一步求出电阻的阻值。
当滑片在最右端时，与与滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，已知电压表的示数可求电路电流，根据串联电路电压的规律进一步求出电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压，最后根据公式求出滑动变阻器的最大阻值；利用即可求出消耗的电功。
本题考查电流、电压、电阻、电功率的计算，关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，重点串联电路电流和电压的规律，难点是滑片移动过程中的最大电功率的确定。
9.【答案】： ：
【解析】解：由甲电路图可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电压表测两电阻两端的电压之和，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且和的示数之比为：，
所以，两电阻两端的电压之比：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，两电阻的阻值之比：
；
由乙电路图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两条支路的电流之比：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：
，
由可得，在相同的时间内、消耗的电能之比：
。
故答案为：：；：。
由甲电路图可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电压表测两电阻两端的电压之和，根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比，根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
由乙电路图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两只路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比，根据求出在相同的时间内、消耗的电能之比。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功公式的灵活应用，计算过程要注意各量之间的关系，不要颠倒。
10.【答案】
【解析】解：开关、都断开、闭合时，与串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由可得，电源的电压：
；
开关、、都闭合时，与并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律可知通过的电流：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过的电流：
，
电阻消耗的功率。
故答案为：；。
开关、都断开、闭合时，与串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
开关、、都闭合时，与并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过的电流，根据并联电路的电流特点求出通过的电流，再根据求出的电功率。
本题考查了串并联电路的特点、及欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断。
11.【答案】保温
【解析】解：当、都闭合时，短路，只有接入电路，电路消耗的总功率为；
当断开，闭合时，两只电阻串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时电路消耗的总功率为；
因为，所以当只闭合时，电热水器处于保温状态；
即，。
由可得的电阻为：，
串联的总电阻为：，
根据串联电路电阻的规律可知定值电阻的阻值为：。
故答案为：保温；。
首先明确闭合前后的电路连接关系，然后利用确定电路所对应的状态；最后利用串联电路特点和得到的阻值。
此题是一道联系实际的综合题，包含的知识点较多，涉及到电基本公式及其变形公式。正确判断电路连接方式及对应状态，熟悉有关公式并且根据需要正确选择，是解答此题的关键。
12.【答案】
【解析】解：由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图象可知，当电路中的最小电流时，的电功率，
由可得，的最大电阻：
；
由图象可知，当电路中的电流时，的电功率，
由可得，此时接入电路的电阻：
；
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和可得，电源的电压：
-------------
当电路中的电流时，电源的电压：
-------------
解得：，
电源电压。
当滑片位于最端时与串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，
为。
故答案为：；；。
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。由图象可知，电路中的电流最小时的电功率，根据求出的最大电阻；
由图象读出电路中的电流为时的电功率，根据求出接入电路的电阻；根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出的阻值，进一步求出电源的电压。
当电路中的电流最小时总功率最小，利用即可求出最小功率。
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，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。
13.【答案】探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 越多 当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 小明
【解析】解：两电阻丝串联连接的目的是：控制通过两根电阻丝的电流和通电时间相等，其研究目的是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
分析表格数据，可以得出的结论是：
当电阻和电流相同时，通电时间越长，产生的热量越多；
当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
探究电流产生的热量跟电流大小的关系时应控制电阻相同，改变电流；把实验仪器中的并联在的两端，此时的电阻是相同的，但由于并联了以后会分担一部分电流，通过的电流较大；在通电时间、电阻相同时，电流越大，根据焦耳定律可知产生的热量越多，所以玻璃瓶中的温度计示数升高得更快。
故答案为：电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系；越多；当通电时间及电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多；小明；。
与采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等；
根据表格中的加热时间、电阻大小、温度的高低分析；
探究电流产生的热量跟电流大小的关系时应控制电阻相同，电流不同；在电阻相同、时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。
14.【答案】 灯泡的亮度 越大
【解析】解：滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，因为灯泡的额定电压为，所以电压表应选的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线，如图所示：
因为电压表选用小量程，由图乙可知，电压表的分度值为，示数为，灯泡的实际功率：；
灯在额定电压下正常发光，因此闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为时，小灯泡正常发光，读出电流表的示数，可测得额定功率；
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度；
由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大；灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值，故选；
【拓展】电源电压为，灯泡正常发光时电流为，
由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压：，
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻：，而，无论怎样移动滑片，小灯泡两端电压都达不到额定电压，故不能完成实验；
故答案为：见解答图；；；；灯泡的亮度；越大；【拓展】。
滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线；
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；
灯在额定电压下正常发光，据此确定电压表的示数；研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，据此分析还表中需要增加记录的内容；
由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据分析灯泡实际功率与灯泡两端的电压关系；
灯泡正常发光时，根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值；
【拓展】根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻和滑动变阻器总的电阻，进而确定定值电阻的规格。
本题是测灯泡功率的实验，考查了电路连接、注意事项、电压表的读数、实验操作、电功率计算等，综合性强。
第1页，共3页电功率单元知识点讲解与典型题解析（夯基提优）
单元考点解题规律总结
一、电能表问题
1.构造
2.铭牌数据物理含义
（1）“220V”是指电能表适用的 额定电压是220V 。
（2）“10(20)A”其中10A表示平时允许流过电能表的最大电流；20A表示短时间内允许流过电能表的最大电流。前面数值是标定电流或称额定电流， 称Ib。 括号内为最大负载电流Imax ， 在使用中负载功率电流不能超过电能表的最大负载电流.反之会造成仪表损坏.严重时会造成仪表烧毁及安全事故.
（3）“50Hz”表示所接电路交流电的频率为50赫兹
（4）“600revs/kWh”表示用电器消耗1度电，表中铝盘旋转600圈. 3000R/KW h表示每消耗1kW h的电能，表盘转3000转。对于 电子式电能表，其参数为imp/KW h，每消耗1KW h的电能，指示灯闪烁的次数；
（5）读数:16.6KW h 即16.6度(注意最后一格是小数点后一位)
二、测量小灯泡电功率实验
［实验目的］测量小灯泡在不同状态下的电功率。
［实验要求］分别测量小灯泡在实际电压等于额定电压、略大于额定电压、小于额定电压时的电功率。
［实验原理］根据公式 ，测出灯泡 和 ，就可以计算出小灯泡的电功率。
［实验电路图］根据实验的目的和原理设计实验电路图，并按电路图连接实物。
［实验器材］小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
实验数据（记录）表格：小灯泡的额定电压是
实验次数 发光情况 电流（A） 电压（V） 电功率（W）
1
2
3
［实验步骤］
1．按电路图连接实物电路。
2．合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
3．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。
5．断开开关，整理实验器材。
［注意事项］
1．按电路图连接实物电路时注意：
（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。
（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。
（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。
2．合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。
3．调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。
［实验结论］由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）
（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
知识点一.电能的计算
例1.有两个电路元件、，把它们串联在电路中，如图甲所示，通过元件的电流与其两端的电压关系如图乙所示．闭合开关，这时电流表的示数为，则在相同时间内、两元件消耗的电功之比为( )
A.
B.
C.
D.
练2.如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，再闭合，电流表示数变化了。则同时闭合、后，相同时间内、消耗的电能之比是( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
练3.如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，灯、都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是：，则相同时间内两灯消耗的电能之比是( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
知识点二.实际功率的计算（变化）
例4.如图甲电路中，电源电压保持不变，是定值电阻．当开关闭合，滑动变阻器的滑片由端移动到端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 的最大阻值是
C. 滑片由向恰好移动三分之一长度时的电功率为
D. 滑片在端时，分钟内消耗的电能是
练5.如图甲所示的电路，滑片由移到的过程中，电压表示数随着滑动变阻器接入电路的阻值的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 电阻的阻值为
B. 当滑片移到中点时，通过的电流为
C. 滑片移到端时，消耗的功率为
D. 滑片移到端时，两端的电压为
知识点三.测量小灯泡的额定功率
例6.小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率，实验中电源电压为，小灯泡的额定电压为。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最______填“左”或“右”端；
闭合开关的瞬间，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速向右大幅度偏转，为了保障电路元件的安全，小明迅速断开开关。由此可推断出电路的故障是______；
排除故障后，小明继续进行实验。他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______，此时滑动变阻器阻值为______；
同组的小惠同学也设计了一个电路，如图丙所示，测出了该小灯泡的额定功率，其中定值电阻的阻值，小灯泡的额定电压为，正确的操作过程如下：
只闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为______；
只闭合开关和，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为；
用测量值、和小灯泡的额定电压表示小灯泡的额定功率，______。用已知物理量的符号表示
练7.小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率。
请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮。
小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是_________。
当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_________。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏_________。
小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计如图丙所示电路，测出的阻值，实验步骤如下。
先闭合开关、，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为
再断开开关，闭合开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为
待测电阻_________用所测物理量和已知物理量符号表示
知识点四.焦耳定律（档位问题）
例8.某电热取暖器的简化电路如图所示，、为发热电阻，取暖器工作时，通过开关和实现低温、高温的挡位控制，已知高温挡功率为，。求：
取暖器工作时通过的电流；
取暖器处于低温挡时，工作产生的热量；
的阻值。
练9.如图甲是在新冠肺炎疫情期间提供给老年人使用的充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，和均为发热电阻，该充电式暖宝宝可以通过、、，三个开关的断开与闭合实现三个挡位高温、中温、低温的变化，只闭合时，该档对应功率为；只闭合时，该档对应功率为，则以下说法正确的是( )
A. 只闭台时为高温挡
B. 和阻值之比为：
C. 低温挡和高温挡的功率之比为：
D. 以中温挡发热产生的热量为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：由甲电路图可知，元件和元件串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电流表的示数为时，，
由图乙可知，，，
在相同时间内、两元件的电功之比：。
故选：。
由甲电路图可知，元件和元件串联，电流表测电路中的电流，根据图乙读出电流表的示数为时两元件两端的电压，根据求出相同时间内、两元件的电功之比。
本题考查了串联电路的特点和电功的计算，关键是根据图象读出电流对应的电压。
2.【答案】
【解析】【分析】
当只闭合时，单独接入电路；再闭合时，、并联；已知电流表前后两次示数关系，可以得到通过两只电阻的电流，利用公式比较消耗的电能。
此题考查了并联电路的特点和电能计算公式的应用，得到两个支路电流大小是解答此题的关键。
【解答】
由图知，只闭合时，单独接入电路，电流表测的电流，则；
再闭合时，、并联，电流表测干路中的电流，
两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过的电流仍然为，
电流表示数变化了，则说明通过的电流为，
由于并联电路各支路两端的电压相等，则，所以，在相同时间内、消耗的电能之比为：。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：
由电路图可知，开关闭合后，如果乙为电流表将会造成电源短路；如果甲为电流表将会造成短路、不能工作；
因灯、都能正常发光，所以甲、乙都为电压表，此时灯、串联，电压表甲测量两端电压，电压表乙测量电源电压；
已知甲、乙两个电表的示数之比是：，设甲表示数为，乙表示数为，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则的电压为：，故灯、两端的电压之比为：；
根据，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比，结合以上分析可知，相同时间内两灯消耗的电能之比是：，只有C正确。
故选：
根据电路的连接，由灯、都能正常发光可确定两电表都为电压表，判断各表测量的电压，根据串联电路的规律求出灯、的电压之比；
根据，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比求解。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用，关键是电压表类型的判断。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式以及电功率和电功公式的应用，正确分析电路，并能从图象中获取有用信息是关键。
当滑片在端时滑动变阻器接入电路中的电阻为，电路为的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，根据图象得出电源电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出的阻值；
当滑片位于端时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，电路中的电流最小，根据图象读出两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出的最大阻值；
先计算由向恰好移动三分之一长度时电路中电流，再由电功率公式计算此时的电功率；
由计算在端时分钟内消耗的电能。
【解答】
A.由电路图知道，当滑片在端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为，为的简单电路，电压表测量的是电源电压，此时电路中的电阻最小，电流最大，，由图象乙知，电源的电压：，故A错误；
由欧姆定律知道， 的阻值是：；
B.当滑片位于端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象知道，此时，电路中电流，所以此时 的电压是：，由欧姆定律可知， 的最大阻值是：，故B正确；
C.当由向恰好移动三分之一长度时，则 的接入电路中，此时电路中电流是：，所以 的电功率是：，故C正确；
D.因为当在端时，电路中电流是，，所以分钟内消耗的电能是：，故D正确。
故选BCD。
5.【答案】
【解析】由题图可知，滑片置于时，电路为的简单电路，电压表测电源电压，由题图乙知，电源电压为，当滑片置于时，与串联，，此时两端电压，，由公式知，电路中的电流，则，消耗的功率，故A、、D错误。当滑片移动到中点时，，则通过的电流，故B正确。
6.【答案】左；
灯泡断路；
；；
；
【解析】【分析】
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最大值处；
常见电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因；
由图读出灯泡正常发光的电流，由计算灯泡的额定功率，由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入的阻值；
由电路图可知，电路中无电压表，只有电流表；要测的小灯泡的额定功率，可根据并联电路各支路两端的电压相等进行设计电路；即调节滑动变阻器接入电路的电阻，使与电流表示数的乘积为，再用电流表测出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，最后利用求出灯泡的额定功率。
本题是测灯泡功率的实验，考查了注意事项、故障分析、电表读数、电阻和电功率计算等。特殊方法测电功率时，只有一个电表，关键是要能借助已知阻值的电阻和电表间接得到灯泡正常发光的电流或者电压。
【解答】
为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最左端；
小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能有断路，电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路。
由图乙知，小灯泡正常发光的电流为，则小灯泡的额定功率为：
，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器阻值为：
；
由实验电路图可知主要测量步骤：
闭合开关和，断开，调节滑动变阻器使，使电流表示数；
闭合开关和，断开开关，保持滑动变阻器的阻值不变，记录此时电流表的示数为；
通过灯泡的电流，则灯泡的额定功率。
故答案为：左；灯泡断路；；；；。
7.【答案】；连接电路过程中没有将开关断开；
；大；
【解析】【分析】
本题考查了实物图的连接、电压表量程的选择、滑动变阻器的正确使用、功率计算、特殊方法测量定值电阻的阻值等，是一道综合性很强的典型实验题。
从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小，故滑动变阻器接入右半段，电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压是，故电压表选择量程；
连接实物图时，开关处于断开状态，防止连接完最后一根导线，电路接通，电流过大时损坏用电器；
电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少；
知道灯泡的额定电流和额定电压，根据求出额定功率；
电压表和灯泡并联，考虑有电流通过电压表，电流表测量电压表和灯泡的总电流，故灯泡的额定电流测量值偏大，故灯泡的额定功率偏大；
如图丙灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，使灯泡正常发光，则灯泡两端的电压等于额定电压，电压表测量灯泡两端的电压，滑动变阻器滑片位置不变，电路中电流不变，各用电器两端的电压不变，再测量灯泡和定值电阻两端的电压，根据串联电路电压特点求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值。
【解答】
从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小，故滑动变阻器接入右半段，电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压是，故电压表选择量程，电路连接如图：
；
小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接完最后一根导线电路接通，是因为连接电路时，开关没有断开；
电流表使用的量程，每一个大格代表，每一个小格代表，电流为，故灯泡的额定电流，灯泡的额定电压是，则灯泡的额定功率；
电压表和灯泡并联，考虑有电流通过电压表，电流表测量电压表和灯泡的总电流，故灯泡的额定电流测量值偏大，灯泡两端的电压测量是准确的，根据得，灯泡的额定功率偏大；
实验步骤：
先闭合开关、，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为，灯泡正常工作，灯泡中的电流是；
再断开开关，闭合开关，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为，即灯泡和定值电阻两端的总电压，定值电阻两端的电压；
灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，定值电阻中的电流，
待测电阻。
8.【答案】解：当闭合、时，、并联，所以，
取暖器工作时通过的电流：；
当只闭合时，只有工作，当闭合、时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，电压是一定的，根据可知，当只闭合时，只有工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作产生的热量：
；
低温挡的额定功率：，
当闭合、时，、并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；
的电功率：；
由可知，通过电阻的电流：；
的阻值：。
答：取暖器工作时通过的电流是；
取暖器处于低温挡时，工作产生的热量是；
的阻值为。
【解析】根据欧姆定律求取暖器工作时通过的电流。
闭合、断开时，只有接入电路，此时为低温挡，根据焦耳定律求取暖器处于低温挡时，工作产生的热量。
根据功率公式求出低温挡的功率；根据并联电路的特点求出的电功率，利用根据求出通过的电流，再根据欧姆定律求的阻值。
本题考查欧姆定律、电功率、电热的计算，关键是公式的应用和电路状态的判断。
9.【答案】
【解析】解：
A.只闭合开关时与串联，只闭合时电路为的简单电路，当同时闭合、时与并联，
因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，
由可知，同时闭合、时，电路的总电阻最小，总功率最大为高温挡，
只闭合开关时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，
只闭合时为中温挡，故A错误；
B.只闭合时，电路为的简单电路，该挡对应功率为，
由可得，，
只闭合时，与串联，该档对应功率为，
此时电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，，
则：：：，故B错误；
C.当同时闭合、时，与并联，此时为高温挡，
因并联电路中总电阻等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：
，
则高温挡的功率：
，
低温挡和高温挡的功率之比：
：：：，故C正确；
D.以中温挡发热产生的热量：
，故D错误。
故选：。
分别开关闭合、断开时电路的连接的方式，根据电阻的串联和并联比较总电阻的大小关系，利用判断电源的电压一定时电路的总功率关系，然后判断对应的状态；
只闭合时，电路为的简单电路，根据题意得出该挡对应的功率，根据求出的阻值；只闭合时，与串联，根据题意得出该档对应的功率，根据求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出的阻值，然后求出两电阻的阻值之比；
当同时闭合、时，与并联，此时为高温挡，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用求出高温挡的功率，然后求出低温挡和高温挡的功率之比；
根据求出以中温挡发热产生的热量。
本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、电热公式的综合应用，分清充电式暖宝宝不同挡位时电路的连接方式是关键。
