电学之电功率的测量和计算压轴题（带解析）
一、选择题
1.（2014·茂名）如图所示，已知电阻R1=20Ω、R2=30Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是
A．R1与R2的电压之比为2：3
B．R1与R2的总电阻为50Ω
C．R1与R2的电流之比为2：3
D．R1与R2消耗的电功率之比为3：2
【答案】D．
考点： 并联电路电流、电压、电阻特点
2.（2014·十堰）如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变．检测时，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）
A．测试仪中电压表的示数越大
B． 测试仪中电流表的示数越小
C．电路消耗的总功率越小
29
D． 电压表与电流表示数的比值越大
【答案】A
考点： 欧姆定律的应用，电功率的计算．
3.（2014·北海）如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B． 电流表的示数不变
C． R1上消耗的功率变大
D． R2上消耗的功率变大
【答案】D
【解析】 由图可知闭合开关滑动变阻器与R1并联，电压表测量并联电路两端电压，电流表测量干路电流；电压表测量电源电压，电源电压不变所以示数不变，故选项A错误；当滑片左移动时，此时滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律可得，通过滑动变阻器的电流I1变大，R1两端的电压不变，故通过R1的电流I2不变，干路中的电流，可知电流表的示数变大；故选项B错误；根据公式P=UI2可知R1上消耗的功率不变；故选项C错误；R2两端的电压不变，电流变大，根据公式P=UI1可知R2上消耗的功率变大；故选项D正确．
考点： 动态电路的分析
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4.（2014·佛山）关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2，下列说法正确的是（ ）
A．Ll和L2正常工作时的电阻一样大
B．Ll和L2串联在一起使用时，两灯消耗的功率一样多
C．Ll和L2并联在一起使用时，两灯消耗的功率一样多
D．L2串联一个9Ω的电阻接在12V电路中，也能正常发光
【答案】D
【解析】 （1）由可得，两灯泡的电阻分别为：
，，则两灯泡的电阻不相等，故选项A不正确；
（2）Ll和L2串联在一起使用时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可知，两灯泡的电阻不相等时，消耗的功率不相等，故选项B不正确；
（3）Ll和L2并联在一起使用时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，两灯泡的电阻不相等时，消耗的功率不相等，故选项C不正确；
（4）L2串联一个9Ω的电阻时，当灯泡正常发光时电路中的电流：
由可得，定值电阻两端的电压：UR=IR=A×9Ω=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=U2+UR=9V+3V=12V，故D正确．
考点：电功率的计算；欧姆定律的应用．
5.（2014·深圳）有、两个电阻，两电阻并联，串联时（ ）
A、1：3 B、3：1 C、3：4 D、4：3
【答案】B
【解析】 由于两电阻并联，所以两电阻两端的电压与电源电压相等，所以；
当两电阻串联时，通过两电阻的电流时相等的，所以，所以选择B。
考点：电功率与串并联电路的电阻
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6.（2014·宁夏）如图所示，是某同学根据实验数据分别绘制的R1和R2的I-U图象。下列说法正确的是（ ）
A．当两个电阻串联时，R1两端的电压较大
B．当两个电阻串联时，R2消耗的功率较小
C．当两个电阻并联时，通过R1的电流较大
D．当两个电阻并联时，R1消耗的功率较小
【答案】C
【解析】 由图知：R1＜R2，当两个电阻串联时，根据U=IR及P=I2R得，电流相等，R2的阻值大，故R2两端的电压较大，消耗的功率较大，选项A、B错误；当两个电阻并联时，根据I=U/R及P=U2/R得，电压相等，R1的阻值小，故通过R1的电流较大，R1消耗的功率较大，选项C正确，选项D错误。故本题正确选项是C。
考点：电路的综合分析
7.（2014·自贡）将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是（ ）
【答案】B
【解析】 电源电压不变，要使电路的总功率变大，则要使电路中的电流增大，所以将第二只灯泡串联接入电路的做法是错误的，选项A和D错误。应该将另一只灯泡并联接入电路，另一只灯泡的电功率应该为3W。所以正确的选择是B。
考点：电功率
8.（2014·抚顺）如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2
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的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中正确的是（ ）
A．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3W
B．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45W
C．当L2两端电压为1.5V时，通过它的电流为0.15A
D．此时滑动变阻器两端电压是1.5V
【答案】BCD
【解析】 （1）由图象可知，L1的电压为3V时通过的电流0.15A，L2的电压为2V时通过的电流大于0.15A，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，
所以，正常发光的灯泡是L1，其额定功率P1=U1I1=3V×0.15A=0.45W，故A不正确，B正确；
（2）由图象可知，当电路中的电流为0.15A时，灯泡L1两端的电压为3V，灯泡L2两端的电压为1.5V，故C正确；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U1﹣U2=6V﹣3V﹣1.5V=1.5V，故D正确．故选BCD．
考点：电功率的计算
9.（2014·绥化）如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A、电源电压为6V B、R1=20Ω时，电压表示数为4V
C、该电路的最大功率为3.6W D、P在b端时，电阻R1的功率为0.1W
【答案】ACD
【解析】 解：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻两端电压。
由图甲知当滑片在a端时，只有定值电阻R1接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙知，电源电压
29
U=6V，故A正确；由图乙知，当R2=20Ω时，电压表示数为U1=2V，故B错误；由图乙知，R2=20Ω时，电压表示数为U1=2V，电路电流：，定值电阻，当滑片在a端时电路功率最大，最大为，故C正确；当P在b端时，电路电流，此时电阻R1的功率P1=I2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W，故D正确；故选ACD．
考点：欧姆定律、电功率的相关计算
10.（2014·兰州）在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻的规格为“30Ω 0.5A” ，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A” ，灯泡L上标有“6V 3W” 的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W
B．电压表示数的变化范围是3～6V
C．滑动变阻器允许的调节范围是5～20Ω
D．电流表示数的变化范围是0.1～0.5A
【答案】A
【解析】 由图可知，三个元件的关系是，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联后，与灯泡L串联。A．由灯泡L上标有“6V 3W” 可知，干路的最大电流I1=PL/UL=3W/6V=0.5A，整个电路消耗的最大总功率P1=UI1=9V×0.5A=4.5W；由P=U2/R可知，RL=U2/PL=（6V）2/3W=12Ω，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联后的最大阻值为R=R1R2/（R1+R2）=30Ω×20Ω/（30 Ω+20Ω）=12Ω，干路的最小电流I2=U/（RL+R）=9V/（12Ω+12Ω）=（3/8）A，整个电路消耗的最小总功率P2=UI2=9V×（3/8）A=3.375W。所以整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W；B．当干路的电流最小时，灯泡L两端的电压为Ul/=I2L=（3/8）A×12Ω=4.5V，所以电压表示数的变化范围是4.5～6V；C．当干路的电流最大时，通过定值电阻R1的电流为I3=（9V-6V）/30Ω=0.1A，通过滑动变阻器R2的电流为I4=I1-I3=0.5A-0.1A=0.4A，滑动变阻器R2
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的阻值为R2=（9V-6V）/0.4A=7.5Ω，滑动变阻器允许的调节范围是7.5～20Ω；D．电流表示数的变化范围是（3/8）～0.5A。故选A
考点：电路分析；串并联电路电流、电压和电阻的关系；欧姆定律
11.（2014·绵阳）小王家的电能表上标着“600revs/（kW•h）”他用这个电能表来测量某用电器的功率；他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，5min内电能表的转盘转了30转．则该用电器的额定功率是（ ）
A．
0.01kW
B．
0.06kW
C．
0.1kW
D．
0.6kW
【答案】D
【解析】 电能表上标着“600revs/（kW•h），表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r，所以转盘转动30转消耗电能：W= kW•h=0.05kW•h=1.8×10 5J，转30转所用时间为t=5min=5×60s=300s，所以用电器的功率：P= = =600W=0.6kW．答案选D
考点：电能表的参数；额定功率的测量
12.（2014·绵阳）如图所示的电路中，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲:I乙＝1:3，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比R1:R2＝2:1
B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2电流之比为I1:I2＝1:2
C．Sl、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲:U乙＝3:1
D．总功率之比P1:P2＝9:2
【答案】D
【解析】 S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表时，等效电路如下图所示：
A
A
R2
R1
乙
甲
，则，因为，所以，A、B错；
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当S1、S2都闭合，甲、乙是电压表时，等效电路如图所示：
V乙
V甲
R2
R1
，所以C错；
因为，，所以，D对。
考点：欧姆定律 电功率
13.（2014·荆州）如图所示电路，灯泡L1标有“6V 6W”，L2标有“6V 3W”，电流表A1的量程是0 ~ 3A， A2的量程为0～0.6A，电压表量程0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源．闭合开关S后，假设灯泡电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（ ）
A.3.6V 0.9A B.6V 1.5A C.12V 3A D.15V 3.75A
【答案】A
【解析】 开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L1的电流；
（1）两灯泡的额定电流分别为：
两灯泡的电阻分别为：
因L1的额定电流为1A，A2的量程为0～0.6A，所以，L1支路的最大电流I1′=0.6A，所以L1
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两端的电压最大是U=I1′R1=0.6A×6Ω=3.6V；因并联电路中各支路两端的电压相等，且电压表量程0～15V，两灯泡的额定电压均为6V，所以a、b间允许加的电压为3.6V；
通过L2的电流：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且A1的量程是0～3A，所以，电流表A1的示数：
I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A，综上可知，选项A正确．
考点：电路分析，并联电路中电流、电压的关系，电功率的计算
14.（2014·河北）如图所示的电路中，电源电压保持不变。R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻。闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V1、V2示数变化的大小分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化的大小为ΔI。下列判断正确的是
A．ΔU2大于ΔU1
B．与的差值等于R2
C．R2和R3消耗的电功率的和增加了ΔU2·ΔI
D．电压表V1示数变小、电压表V2示数变大，电流表示数变大
【答案】ABD
【解析】 由题意可知，U2=I（R2+R3）,U1=U-IR3 ,所以ΔU2=ΔI（R2+R3），ΔU1=U-ΔIR3=ΔIR3。由此可得，ΔU2大于ΔU1。故A正确；（ΔU2/ΔI）-（ΔU1/ΔI）=[ΔI（R2+R3）/ΔI]-ΔIR3/ΔI=R2。故B正确；R2和R3消耗的电功率的和增加了ΔP=I22（R2+R3）-I12（R2+R3）=（I22-I12）（R2+R3）与ΔU2·ΔI=ΔI（R2+R3）·ΔI=（I2-I1）2（R2+R3）不相等。故C错误；因为滑动变阻器滑片P由a端向b端移动时，电阻减小，电流增大，即电流表示数变大；电压表V2测定值电阻R2和R3两端的电压U2=I（R2+R3）也增大；电压表V1测滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的电压U1=（U-IR3）变小。
考点：电路分析；欧姆定律；电功率
15.（2013·眉山）如图所示，小灯泡规格为“6V 3W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表示数为0.5A；当滑片P移至b端时，电压表示数为3V．则（ ）
29
A． 小灯泡灯丝电阻是6Ω
B． 电源电压是12V
C． 滑动变阻器最大阻值是20Ω
D． 滑片P移至b端时，灯消耗的实际功率是0.75W
【答案】D
【解析】
（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL额===0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL===12Ω，故A不正确；
（2）当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路为灯泡L的简单电路，
∵电流表示数0.5A和灯泡的额定电流相等，
∴电源的电压U=UL额=6V，故B不正确；
（3）当滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴灯泡两端的电压：
UL=U﹣UR=6V﹣3V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴此时电路中的电流：
I===0.25A，
滑动变阻器的最大阻值：
R===12Ω，故C不正确；
灯消耗的实际功率：
29
PL=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W，故D正确．
考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算
16.（2013·郴州）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（ ）
A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙
C．P甲=P乙=P丙 D． P甲=P乙＞P丙
【答案】B
【解析】 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，两电阻并联时总电阻最小，两电阻串联时总电阻最大；根据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．
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．
考点：电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联
17.（2012·阜新）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（ ）
A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮
B．两只小灯泡都能正常发光
C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮
D．两只小灯泡的总功率小于2W
【答案】D
【解析】 甲灯的电阻R1===12Ω，乙灯的电阻R2===18Ω，甲灯的实际功率P甲=I2R1，乙灯的实际功率P乙=I2R2，因为R1＜R2，所以P甲＜P乙，所以乙灯亮，
29
两灯串联后电流相同，但两端的电压都小于额定电压，所以都不能正常工作，故ABC错误，
两灯消耗的总功率P总===1.2W＜2W，故D正确．
故选D．
考点：电功率
二、填空题
1.（2014·茂名）如图所示是小明测电阻功率的实验电路。闭合开关，滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻值 ，电压表的示数 ，电路消耗的电功率 。（填“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】变大；变小；变小．
【解析】 由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大；由欧姆定律可知，电路中的电流减小，由U=IR可知，定值电阻两端电压变小，即电压表的示数变小；
由P=UI可知，电路消耗的功率变小．
考点： 欧姆定律的应用、动态电路的分析。
2.（2014·铜仁）如图所示，是某电饭煲的电路原理图，电饭煲有加热和保温两种工作状态，当闭合开关S后，电饭煲锅内温度达到102℃时开关S1自动断开，处于保温状态．己知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为55Ω，电阻R2的阻值为55Ω．则电饭煲处于保温状态时的电功率是 W，电饭煲处于加热状态时电路的总电流是 A．
【答案】880；8．
29
【解析】 由可知在电源电压不变的情况下，接入电路的电阻越小，电功率越大。
（1）开关S1自动断开，电路为R1的简单电路，此时处于保温状态
（2）两开关闭合时，电饭煲处于加热状态，两电阻并联，
通过R1的电流，通过R2的电流
干路电流则I=I1+I2=4A+A4=8A；
考点： 电功率的计算、欧姆定律的应用
3.（2014·北海）如图所示，图甲是标有“3.8V 1.2W”的小灯泡L电流随着它的两端电压的变化关系图象，将此灯泡接入图乙所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡的实际功率为0.5W，将变阻器滑片P移至变阻器中点，再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.16A，则此时变阻器R接入电路的阻值为 Ω；在开关S、S1均闭合情况下，合理控制变阻器R的阻值，此时电路消耗的最小总功率为 W．
【答案】12.5；0.66．
【解析】 （1）由小灯泡的U﹣I图象可知，当小灯泡的实际功率为0.5W时，UL=2V，IL=0.25A，则电源的电压U=UL=2V。
（2）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，开关S1闭合前后通过灯泡的电流不变，则通过变阻器的电流：IR=0.16A，变阻器接入电路中的阻值：；
（3）在开关S、S1均闭合情况下，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，即R=25Ω时，电路消耗的总功率最小，则=0.16W，电路消耗的最小总功率：P最小=PL+PR=0.5W+0.16W=0.66W．
考点： 动态电路的分析、电功率的计算
4.（2014·揭阳）电能表表盘上标有“3000R/kW·h”
29
的字样，将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表转盘转动了300转，则该用电器在这段时间内消耗的电能是 kW·h，该用电器的功率是 W。
【答案】0.1，200
【解析】 电能表表盘上标有“3000R/kW·h”的字样，表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，电能表正常工作30min，电能表转盘转动了300转，则该用电器在这段时间内消耗的电能,用电器的功率=0.2 kW=200W.
考点： 电功和电功率的计算
5.（2014·贺州）A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示．将A、B串联接入电路，当通过B的电流为0.5A时，A的电阻是 Ω；将A、B并联接入电路，当干路总电流为1A时，电阻B消耗的电功率是 W．
【答案】8；1.5
【解析】 将A、B串联接入电路时，因串联电路中各处的电流相等，由图象可知，当通过A的电流为0.5A时，电阻A两端的电压为4.0V，电阻A的阻值。
将A、B并联接入电路时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，由图象可知，当UA=UB=2.5V，IA=0.4A，IB=0.6A时，干路电流等于1A，
则电阻B消耗的电功率。
考点：串联电路 并联电路 欧姆定律 电功率
6.（2014·桂林）如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 ，此时灯泡的电功率为9W。S1闭合S2断开时,灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为 W。
29
【答案】短路；2W
【解析】 当闭合开关S1、S2时，电阻R2与一段导线并联，它被短路。L单独接入电路，它消耗的电功率为9W。S1闭合S2断开时，灯泡和电阻串联接入电路，灯泡消耗的电功率为1W。根据电功率的公式，两者串联时，电路中的电流是灯泡单独接入时的三分之一。电源电压不变，电路的总功率，两者串联，电路的总功率为3W，电阻R消耗的电功率为2W。
考点：电功率
7.（2014·眉山）若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是 V，标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率是 W．（灯丝电阻值不变）
【答案】
【解析】 根据电功率可得电流,据此可得“3V 3W”、“6V 3W”的额定电流分别为,,根据可得,.串联后，电流相等，取小电流，总电压，标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率。
考点：电功率 欧姆定律
8.（2014·贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω．移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P2′．若P2：P2′=8：9，则电源电压为 V．
【答案】6．
【解析】 当电压表示数为2V，电路中的电流为，
当电压表示数为2V，电路中的电流为,，
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所以.由可得
解得：=10Ω
因为故，解得：U=6V
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
9.（2013·巴中）如图所示，小灯泡标有“3V 3W“字样，与一最大阻值为15Ω的滑动变阻器串联，电源电压为6V不变，为保证电路安全，滑片在移动过程中，电压表的示数变化范围是 ．
【答案】1V～3V
【解析】 知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=求出灯泡的电阻；灯泡正常发光时电压表的示数最大，此时电压表的示数和灯泡的额定电压相等；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，进一步得出答案．
根据P=可得，灯泡的电阻：
R===3Ω，
当灯泡正常发光时电压表的示数最大，此时电压表的示数和额定电压相等即为3V；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I===A，
电压表的最小示数：
UL′=IRL=A×3Ω=1V，
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∴电压表的示数变化范围为1V～3V
考点：欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；电阻的串联；电功率的计算
10.（2012·南平）如图1是某品牌电饭煲简化电路图，为了安全，应选用图2中 （填“甲”或“乙”）插座；图中S是电饭煲内部电路的温控开关，可以控制电饭煲的加热和保温状态．当S闭合时，R1 （填：“短路”或“断路”），电饭煲处于 状态．
【答案】乙；短路；加热
【解析】 （1）为了安全用电，金属外壳的家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故选乙；
（2）由电路图可知，开关S闭合时，电阻R1被短路；
（3）S闭合后R1被短路，只有R2接入电路，此时电路电阻最小，电源电压一定，由P=可知，此时电饭煲电功率最大，则电饭煲处于加热状态
考点：电功率
三、实验题
1.（2014·淮安）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有：新干电池2节、标有“2.5V”的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1个和导线若干．
（1）连接的实物电路，如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 （选填“A”或“B”端），其作用是 ．
（2）对照实物电路，补充完整图乙的电路图．
（3）检查电路连接无误后，闭合开关，读得电压表、电流表的示数分别是0.6V、0.12A，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω．
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（4）实验过程中，当电压表的读数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，其值为 A，则小灯泡的额定功率是 W．
（5）LED节能灯的发光亮度与此小灯泡相同时，LED灯可节约85.8%的电能，据此推算小灯泡正常发光时的亮度与 W的LED灯亮度相当．
【答案】（1）A；保护电路；（2）如图所示；（3）20；（4）0.2；0.5；（5）0.071．
【解析】 （1）由图甲所示电路图可知，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应最大，滑动变阻器使用的是PB段电阻丝，所以滑动变阻器的滑片应移到A．
（2）根据实物电路图完成电路图如图所示．
（3）由图可知电源有两节干电池串联组成，电源电压1.5V×2=3V，
滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UV=3V﹣0.6V=2.4V，
滑动变阻器最大阻值：．
（4）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（5）由题意可知LED节能灯的发光亮度与此小灯泡相同时，LED灯可节约85.8%的电能，所以PLED=（1﹣85.8%）P=（1﹣85.8%）×0.5W=0.071W。
考点：测量小灯泡额定功率
2.（2014·宁夏）要测量“3.8V”小灯泡的额定功率，给定的器材有干电池（3节）、电压表、电流表和滑动变阻器等
（l）（3分）小刚同学连接的实物电路如图甲所示，当闭合开关时表 ，表 （选填“有示数”或“无示数”），其原因是打“×”的导线接错了。请你在原图上重新正确连接该导线；
（2）（3分）正确连接电路再次闭合开关前，应将变阻器的滑片P移到最 （选填“左端”或“右端”），当表指针的位置如图乙所示时，小灯泡两端电压是 V，要测量它的额定功率，须将变阻器的滑片向
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移动（选填“左端”或“右端”）：
（3）（1分）当小灯泡正常发光时，表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）（3分）某小组发现电压表“0-15V”的量程损坏了，于是他们改变了测量方法：将该表并联在变阻器两端，调节变阻器的滑片，当表的示数为0.7V时，即可知道加在小灯泡两端的电压，继而求出其额定功率。
①（1分）他们这样得到小灯泡两端的电压，其依据是 。
②（2分）请在虚线框内画出该小组完整的实验电路图。
【答案】（1）无示数；有示数；如图所示：
（2）右端；3；左端；（3）1.14；（4）串联电路两端电压等于各部分电压之和。如图所示：
【解析】 ：（1）由图知电压表串联在电路中，而电压表的内阻很大，故电路中几乎无电流，即电流表无示数，电压表与电源两极相连，因此电压表有示数，即为电源电压值；连接电路时，滑动变阻器应串联在电路中，同时电压表与待测灯泡并联，由题意及图可知，电路连接如图所示。（2）闭合开关前，应将变阻器的滑片P移到阻值大处，由图甲知即为最右端；再由图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为3V；因为灯泡的额定电压为3.8V，大于3V，要测量它的额定功率，应使通过它的电流增大，即减小变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左端移动。（3）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率为P额=UI=3.8V×0.3A=1.14W。（4）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以将电压表与滑动变阻器并联，当电压表的示数等于4.5V－3.8V=0.7V时，灯两端的电压就是3.8V，正常发光，电路图如下图所示。
考点：测量小灯泡的电功率实验过程
3.（2014·抚顺）如图是“测量小灯泡额定功率”
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的实验，其中灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整．
（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．
（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为 A，则灯泡的额定功率为 W．
（3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；
① （填开关S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 ；
②闭合开关S、S2，断开S1， （选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P= ．
【答案】（1）电路图如图所示；
（2）左；0.3；1.14；（3）①闭合开关S、S1；0.2R；②保持滑动变阻器的滑片不动；③0.2A×（U﹣0.2R）
【解析】 （1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选0～15V量程，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：
（2）电压表量程为0～15V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.5V，所示为2.5V，小于灯泡额定电压3.8V，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左端滑动．由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所示为：0.3A，灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（3）①闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 0.2R；
②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U；
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③灯泡额定功率的表达式为：P=0.2A×（U﹣0.2R）．
考点：电功率的测量
4.（2014·绥化） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R0=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过 A．为提高测量的精确度，电流表应选量程 A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b． ；c． ；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U额= ．
【答案】（2）①0.6；0～0.6A；②实验电路图如图所示；
（3）b、闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；c、闭合S1和S2，记下电流表示数I2；
（4）。
【解析】 （2）①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W，假设额定电压最小为Umin=10V，则额定电流最大为I=P额/Umin=6W/10V=0.6A，所以电流表的量程选0～0.6A；②将电阻元件与R0并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流，如图所示。
（3）实验步骤：b、闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；则电源电压为U=I1R0。c、闭合S1和S2，记下电流表示数I2；即为干路电流。
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（4）只闭合S1时，仅R0接入电路，通过R0的电流为I1，则电源电压为U=I1R0①；当开关都闭合时，R0与R1并联接在同一电源上，通过R0的电流不变为I1，则通过R1的电流IR1=I2﹣I1，U= IR1R1=（I2﹣I1）R1②；由①②得，则。
考点：额定电压测量实验探究过程
5.（2014·锦州）在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．
（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）．
（2）在连接电路时，开关必须 ．若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率 额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向 （填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W．
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压 （填“成”或“不成”）正比，这是因为 ．
【答案】（1）如图：
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（2）断开；B；（3）小于；A；1.52；（4）不成；灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】 （1）电流表要串联在电路中，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流约为：，所以电流表选择0-0.6A的量程；滑动变阻器的滑片要一上一下接入电路，由于要求滑片向左移动时小灯变亮，即电阻变小，所以要把左下端的接线柱接入电路；
（2）连接电路时，开关必须断开；小灯泡正常发光时，其两端电压为3.8V，电流约为，则滑动变阻器两端电压约为：，滑动变阻器的阻值约为：，A的最大阻值只有5欧，所以不符合要求，而C允许通过的最大电流为0.2A，也不能满足要求，所以只有B可以；
（3）当电压表的示数为2V时，说明灯泡两端电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率；要测量小灯泡的额定功率，要减小滑动变阻器的阻值，使它分得的电压减小，灯泡分得的电压增大，所以滑片应向A端滑动；当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A；小灯泡的额定功率为：
；
（4）丙图所示的图像不是正比例函数的图像，这说明通过灯丝的电流和其两端电压不成正比，这是因为灯丝电阻不是定值，受温度的影响，随温度升高而增大。
考点：伏安法测小灯泡的电功率
6.（2013·广安）如图，一标有“3.8V”字样的小灯泡上额定功率模糊不清，小刚选取器材进行实验，测该小灯泡的额定功率．
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（1）在连接电路过程中开关应该处于 状态；
（2）图甲是小刚连接的实验电路，请在a、b、c三根导线中去掉一根 （选填“a”“b”或“c”）使之成为正确电路；
（3）电路连接正确后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电压表示数为3V，要测量小灯泡的额定功率．应再将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”“B”）端移动，当电压表示数为 时，小灯泡正常发光，此时，电流表的指针位置如图乙，则小灯泡的额定功率是 W．
【答案】（1）断开；（2）a；（3）A；3.8V；（4）1.14
【解析】 （1）为防止电路中电流过大，在连接电路时，开关应该断开；
（2）电压表并联在电路中，电流表串联在电路中；
（3）小灯泡两端的电压等于额定电压，测出电流才能计算出小灯泡的额定电压，根据串分压的知识判断滑动变阻器滑片的移动方向；
在进行电流表的读数时，注意量程和分度值，将电压和电流代入公式P=UI便可计算出小灯泡的额定功率．
（1）在连接电路过程中开关应该处于断开状态；
（2）由图知，由于a导线的存在，电流不经过电流表而形成了回路，所以应去掉a；
（3）电压表示数为3V，小于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值减少分得的电压，滑片应向A端移动；
当灯泡两端的电压等于额定电压3.8V时，小灯泡正常发光；
由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0. 02A，所以电流表的读数为0.3A，P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
考点：电功率的测量
7.（2013·西宁）在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青，小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案．
（1）小青：用伏安法测额定电压已知小灯泡的电功率，根据图1中所给元件，用笔画线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，并完成：
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a．实验原理 ；b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至 端．c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察 表，并移动滑动变阻器滑片P，使 如图2所示，灯泡正常发光时电流表示数为 A．
（2）小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需要的测量工具是： 测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有 ， ．
【答案】（1）P=UI；A；电压；并移动滑动变阻器滑片P，电压表的示数等于灯泡的额定电压；0.5；
（2）秒表；电能表表盘转动的圈数；电炉通电时间．
【解析】 （1）测量小灯泡的电功率的时候，电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联．电压表并联在灯泡两端；实验前，为防止发生短路，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处，滑片滑动过程中，要注意电压表的示数，直到电压表的示数等于灯泡的额定电压，此时，读出电流表的示数，根据公式P=UI可求灯泡的电功率；
（2）根据公式P=可知，只要直到消耗的电能和工作时间即可，消耗的电能可以从电能表显示的示数读出，时间可以用秒表来测量
（1）从正极开始依次连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表，回到负极，电压表并联在灯泡的两端，如图：
测量电功率的实验原理是P=UI；实验前，滑动变阻器滑片P应移至A端；当测量小灯泡额定功率时，应注意观察电压表的示数，并移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数等于灯泡的额定电压；如图2所示，电流表的量程为0﹣0.6A；所以灯泡正常发光时电流表示数为0.5A；
（2）在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需要的测量工具是秒表；测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，根据公式P=可知，需要测量的物理量有电能表表盘转动的圈数和电炉通电时间
考点：探究用电器的电功率实验
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四、计算题
1.（2014·深圳）如图甲所示电路中，、串联在电路中，电流和、两端的电压如图乙所示，电压表示数为4V，求：
（1）、的值为多少？
（2）电源电压U为多少？
（3）电路消耗的总功率P为多少？
【答案】 （1）20Ω 10Ω （2）6V （3）1.2
【解析】 （1）根据图1可知当两端的电压为4V时，通过的电流为0.2A，此时两端的电压为2V，通过的电流为0.2A，所以：，；
（2）由图2可知，两电阻串联，所以电源电压为：；
（3）两电阻串联，所以电流处处相等，所以电路消耗的总功率为：。
考点： 欧姆定律的应用 串联电路的电压规律 串联电路的电流规律 电功率的计算
2.（2014·鞍山）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。R1=88Ω，R2=22Ω。
（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温档：
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。
【答案】（1）S1闭合，S2接a点时，热水器处于高温档 （2）550W （3）2.64×105J
【解析】 （1）S1闭合，S2接a点时，热水器处于高温档 （2）中温档：只闭合S1，电路中只有R
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1工作。中温档正常工作时热水器的功率为： （3）低温档：S1断开，S2接b点，R1、R2串联，R串=R1+R2=88Ω+22Ω=110Ω，，电热丝产生的热量为：
考点：根据要求连接电路；电功率计算；串联电路电阻规律；电功、电热计算。
3.（2014·日照）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：
（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．
【答案】（1）6欧姆， 0.5A；（2）3Ω～12Ω；（3）2.25W．
【解析】 （1）由P=UI可知，灯泡额定电流：I=PL额/UL额=1.5W/3.0V=0.5A，由I=U/R可知，灯泡电阻：RL=U/I=3V/0.5A=6Ω；（2）电路最大电流等于灯泡额定电流，由I=U/R可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑最小=（U-UL）/I=（4.5V-3V）/0.5A=3Ω，电压表量程为0～3V，电压表最大示数是3V，
此时电路电流I′=（U-UR）/RL=（4.5V-3V）/6Ω=0.25A，由I=U/R可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑最大=UR/I’=3V/0.25A=12Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是：3Ω～12Ω；（3）灯泡正常发光时电路电流最大，此时电路消耗的功率最大，最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W；
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算
4.（2013·齐齐哈尔）小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．
请解答下列问题：
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（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？
（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
【答案】（1）豆浆机正常加热时的电流是5.5A；
（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是667800J．
【解析】 （1）豆浆机正常加热时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；
（2）根据欧姆定律求出豆浆机正常加热时电热管的电阻；
（3）由乙图可知，加热时间和电动机工作的时间，根据W=Pt求出各自消耗的电能，两者之和即为豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能．
（1）由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：
I1===5.5A；
（2）由I=可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：
R1===40Ω；
（3）由乙图可知：加热时间t1=9min=540s，电动机工作时间t2=2min=120s，
加热消耗的功率：
W1=P1t1=1210W×540s=653400J，
电动机工作消耗的电能：
W2=P2t2=120W×2×60s=14400J，
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：
W=W1+W2=653400J+14400J=667800J．
考点：电功率的计算；欧姆定律的应用；电功的计算
5.（2012·南宁）如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R2的滑片P
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从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：
（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率．
【答案】（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值为5cm，R2接入电路的阻值为9Ω；（2）电阻R1的阻值为1Ω；（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率为0.36W
考点：欧姆定律；电功率
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