易錯(cuò)點(diǎn)16 電功率實(shí)際應(yīng)用類問題

易錯(cuò)點(diǎn)16電功率實(shí)際應(yīng)用類問題知識點(diǎn)梳理1.電功（1）定義：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，也可以說成是電流做功的過程；（2）大?。和ㄟ^用電器的電流做功的多少等于用電器消耗電能的多少；（3）計(jì)算公式：W=UIt；其中U為導(dǎo)體兩端電壓，I為通過導(dǎo)體的電流，t為通電時(shí)間；計(jì)算電功還可以用公式：W=I2Rt，W=U2t/R（純電阻電路）；（4）純電阻電路：電路中的用電器只有電阻，或電路中的用電器消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；2.電功率（1）物理意義：表示電流做功快慢的物理量，用符號P表示；（2）定義式：P=W/t；推導(dǎo)公式：P＝UI；以及P＝I2R；P=U2/R（適用于純電阻電路）（3）單位及換算：國際單位：瓦特(W)；常用單位：千瓦(kW)和毫瓦(mW)；換算關(guān)系：1kW＝1000W，1mW＝1×103W；3.額定電壓、額定功率（1）額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓；（2）額定功率：用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率；（3）實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓；（4）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率；（5）一個(gè)用電器只有一個(gè)額定功率，而實(shí)際功率是變化的。易錯(cuò)陷阱易錯(cuò)陷阱1：用電器額定值與實(shí)際值結(jié)合的運(yùn)算問題【分析】用電器的額定值表示用電器正常工作時(shí)的電學(xué)參數(shù)，實(shí)際值則為用電器實(shí)際工作過程中對應(yīng)的電學(xué)參數(shù)，額定值是固定不變的理論參數(shù)，實(shí)際值是可變的實(shí)際數(shù)據(jù)，考生容易出現(xiàn)額定值與實(shí)際值概念關(guān)系混淆的問題?！窘忸}技巧】1．明確用電器銘牌標(biāo)定的額定電壓與額定功率；2．通過額定電壓與額定功率確定用電器正常工作中對應(yīng)的電阻；3．結(jié)合實(shí)際電壓與用電器的電阻確定相應(yīng)的電能與電功率實(shí)際應(yīng)用類問題。易錯(cuò)陷阱2：電路變化中額定值對電路極值限制的相關(guān)問題【分析】工作電路中，除電表量程對電路中的電流與電壓存在限制和影響外，用電器的額定電壓與標(biāo)定電流也會對工作電路產(chǎn)生影響，考生容易忽略用電器額定值對對電路的限制，產(chǎn)生極值選取錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致有關(guān)電學(xué)問題的判定錯(cuò)誤?！窘忸}技巧】1．明確電流表與電壓表對應(yīng)的連接情況；2．確定電流表與電壓表對應(yīng)的測量值域；3.結(jié)合用電器的連接情況，對比用電器額定值與電表量程上限的對應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用相應(yīng)電學(xué)關(guān)系確定電路的極值問題。易錯(cuò)陷阱3：工作電路中的高低溫檔的辨識問題【分析】用電器實(shí)際工作中的電功率檔位選擇，需明確家庭電路實(shí)際電壓保持恒定的條件，不同工作情況中連入工作電路的有效電阻不同，進(jìn)而產(chǎn)生不同的實(shí)際功率，考生在區(qū)分電阻選擇和連接方式的過程中容易出現(xiàn)混淆，進(jìn)而出現(xiàn)分析求解錯(cuò)誤的問題?！窘忸}技巧】1．判斷電阻的有效連接方式，確定電阻的大小關(guān)系R并<R小<R大<R串；2．結(jié)合電功率計(jì)算公式P=U2/R分析工作檔位的實(shí)際問題；3．結(jié)合題型中的實(shí)際模型確定高低溫工作情況。舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】明確額定值與實(shí)際值的對應(yīng)關(guān)系【例1】現(xiàn)有兩個(gè)燈泡L1、L2，L1標(biāo)有“6V3W”字樣，L2沒有標(biāo)記，實(shí)驗(yàn)測得L2的電阻為6Ω，將L1、L2串聯(lián)接在某一電路中，兩個(gè)燈泡均能正常發(fā)光（忽略溫度對燈絲電阻的影響），下列說法錯(cuò)誤的是()A.燈L2的額定功率為3W B.該電路兩端的總電壓為9VC.1min內(nèi)燈L1消耗的電能為180J D.1min內(nèi)燈L2消耗的電能為90J易錯(cuò)分析：對用電器銘牌標(biāo)有的額定值與實(shí)際值的相關(guān)計(jì)算辨別不清?！敬鸢浮緼【知識點(diǎn)】額定電壓使用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率使用電器正常工作時(shí)的功率【解析】因?yàn)閮蓚€(gè)燈泡均能正常發(fā)光，所以電路中的電流為I=P1U1=3

W6

V=0.5A，L1的電阻R1=U12P1=(6

V)23

W=12Ω；L2的額定電壓:U2=IR2=0.5A×6Ω=3V，L2的額定功率:P2=U2I=3V×0.5A=1.5W；串聯(lián)電路兩端的總電壓為U=U1+U2=6V+3V=9V；1min內(nèi)燈L1消耗的電能W1=P1t【變式1-1】如圖所示，將一節(jié)干電池和三只均標(biāo)有“1.5V、0.5W”的小燈泡接入電路，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，三只燈泡均能發(fā)光．若將開關(guān)S1、S2均閉合，則（）A.只有燈泡L1熄滅 B.三只燈泡均熄滅C.燈泡L2、L3熄滅，L1更明亮 D.燈泡L3熄滅，L1、L2均更明亮【變式1-2】關(guān)于用電器的額定功率和實(shí)際功率，下列說法中正確的是()A.額定功率大的用電器，其實(shí)際功率一定大B.用電器不通電時(shí)，其額定功率為零C.用電器的額定功率會隨所加電壓的改變而改變D.用電器的實(shí)際功率會隨所加電壓的改變而改變【變式1-3】一個(gè)標(biāo)有“PZ220-100”的燈泡，將它接入220V電路中時(shí)，燈泡的電阻分別是；將它接入110V電路中時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是。(設(shè)燈絲電阻大小不變)【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】明確額定值對電學(xué)量對應(yīng)極值范圍的影響【例2】標(biāo)有“6V3W”的小燈泡，通過它的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中，則整個(gè)電路消耗的功率為()A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W易錯(cuò)分析：忽略元件額定功率在特定電路連接情況下的對電路的限制影響?！敬鸢浮緾【知識點(diǎn)】并聯(lián)電路連接過程中，各支路電壓相等，元件的實(shí)際功率與元件兩端的實(shí)際電壓有關(guān)【解析】由圖像可知，當(dāng)電壓為4V時(shí)，通過小燈泡的電流為I1=0.4A;通過電阻的電流I2=UR=4

V8

Ω=0.5A，電路總電流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A，則整個(gè)電路消耗的功率為P【變式2-1】在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片P從最左端滑到最右端，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖乙所示．則下列說法正確的是()A.電壓表對應(yīng)的是圖線② B.電壓滿足Ud＝Ua＋UcC.R2的最大電阻值小于R1的阻值 D.電路的最大總功率為2UbIb【變式2-2】如圖所示，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動變阻器R標(biāo)有“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”、“0～3V”。閉合開關(guān)S，保證所有電學(xué)元件都正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（）A.電流表示數(shù)最大值為0.6A B.電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3VC.滑動變阻器阻值變化范圍為5Ω～10Ω D.電路總功率變化范圍為0.675W～1.25W【變式2-3】兩個(gè)定值電阻，甲標(biāo)有“10Ω1A”，乙標(biāo)有“15Ω0.6A”，現(xiàn)把它們連入由一個(gè)開關(guān)和電源組成的電路，以下說法正確的是()A.甲、乙并聯(lián)時(shí)允許干路最大電流為1.6AB.甲、乙并聯(lián)時(shí)允許乙的最大功率為9WC.甲、乙串聯(lián)時(shí)允許電源最大電壓為19VD.甲、乙串聯(lián)時(shí)允許甲的最大功率為3.6W【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】明確用電器高低溫工作檔位對應(yīng)的電阻關(guān)系【例3】如圖所示的四個(gè)電路中，電源電壓U相同，R1>R2，電路消耗的總功率由小到大的順序是()A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.丙、乙、甲、丁 D.丙、甲、乙、丁易錯(cuò)分析：不同電路連接情況下元件不同組合形式對應(yīng)的有效電阻分析有誤?！敬鸢浮緿【知識點(diǎn)】工作電路電壓保持穩(wěn)定的情況下，電阻并聯(lián)對應(yīng)高溫檔，電阻串聯(lián)對應(yīng)低溫檔【解析】由電路圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻等于各分電阻之和，即總電阻大于任何一個(gè)分電阻；并聯(lián)時(shí)，總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，總電阻小于任何一個(gè)分電阻.所以四個(gè)電路中的總電阻關(guān)系為R丙>R甲>R乙>R丁.電源電壓U相同，根據(jù)P=U2R可知，四個(gè)電路消耗的總功率關(guān)系為P丙<P甲<P乙<P【變式3-1】在綜合實(shí)踐活動中，小明設(shè)計(jì)了一種電熱飲水機(jī)電路，如圖甲所示，R1和R2均為電熱絲，S2是自動控制開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“低擋”“高擋”之間的轉(zhuǎn)換，飲水機(jī)工作時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.30min內(nèi)電路消耗的總電能為3.96×105JB.飲水機(jī)工作時(shí)，通過電阻R1的電流為4AC.電阻R1的阻值20ΩD.電阻R2的阻值20Ω【變式3-2】如圖所示，電源電壓保持不變，R1、R2、R3均為定值電阻，R1∶R2=2∶3，S為單刀雙擲開關(guān).當(dāng)S接1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，R1的功率為P1，此時(shí)R3的功率為1.6W;當(dāng)S接2時(shí)，R2的功率為P2，已知P1∶P2=32∶27，則電源電壓為V，R1為Ω，R3為Ω。

【變式3-3】如圖甲所示為某電烤箱的內(nèi)部簡化電路，S1為自動控制開關(guān)，R1和R2均為電熱絲，圖乙是電烤箱正常工作時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖像，求：(1)電烤箱在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的功率，(2)電熱絲R2的阻值，(3)電烤箱工作15min，R1消耗的電能。易錯(cuò)題通關(guān)A組中考真題1.（2023山東臨沂）將一只“6V3W”的小燈泡與一個(gè)阻值為的電阻串聯(lián)后接到12V的電源上，閉合開關(guān)后，小燈泡的實(shí)際功率（）A．大于3W B．等于3W C．小于3W D．無法確定2．（2023湖北荊州）如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)曲線表示電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像B．電源電壓為8VC．燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值為40ΩD．燈泡的額定功率為3.5W3．（2023四川廣元）圖甲是一個(gè)食品自動加熱臺的簡化電路圖，此加熱臺單獨(dú)與圖乙所示的電能表相連接。閉合圖甲中的開關(guān)S，加熱臺開始正常工作，當(dāng)臺內(nèi)食品溫度降到30℃時(shí)，溫度控制開關(guān)S0自動轉(zhuǎn)接，使電路處于加熱狀態(tài)；當(dāng)臺內(nèi)食品溫度升高到60℃時(shí)，S0自動轉(zhuǎn)接到保溫狀態(tài)。已知定值電阻R1=24.2Ω，保溫功率為484W。下列說法中不正確的是（）

A．圖甲中的S0自動轉(zhuǎn)接到“2”時(shí)，電路處于保溫狀態(tài)B．圖甲中定值電阻R2的阻值為75.8ΩC．加熱臺在加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能使圖乙中的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過150轉(zhuǎn)D．加熱臺自動加熱時(shí)，電路中的電流小于圖乙中電能表的標(biāo)定電流4．（2023重慶）如圖甲所示的電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，移動滑片P，電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。以下分析正確的是（

）A．電源電壓為B．R0最大功率為C．滑片P向左移動過程中，兩端電壓逐漸變小D．滑片P向右移動過程中，電壓表與電流表的比值變大5．（2023山東棗莊）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L的阻值不變，滑動變阻器R的規(guī)格是“100；1A”。閉合開關(guān)，在保證電路元件安全且能使小燈泡正常發(fā)光的前提下，最大范圍內(nèi)移動滑片，繪制了通過變阻器的電流與變阻器阻值關(guān)系的圖象，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為6VB．小燈泡的電阻為10C．小燈泡的額定功率為1.8WD．整個(gè)電路電功率最小時(shí)，20s內(nèi)滑動變阻器消耗的電能為12J6．（2023四川達(dá)州）如圖所示，燈泡規(guī)格為“5V

2.5W”（燈絲電阻不隨溫度變化），滑動變阻器規(guī)格為“50Ω

1A”，電流表所選量程為“0~0.6A”，電壓表所選量程為“0~3V”，電源電壓恒為9V，閉合開關(guān)，在保證電路中各元件安全的情況下，下列表述正確的是（）A．該電路消耗的最大功率為4.5WB．滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為8Ω-50ΩC．通過移動滑動變阻器的滑片可以使小燈泡正常發(fā)光D．滑動變阻器兩端的電壓變化范圍為6V-7.5V7．（多選）（2023四川瀘州）如圖甲所示的電路，R0為定值電阻，R為滑動變阻器（0～25Ω）。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，作出U﹣I關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的有（）A．R0的阻值為5ΩB．電源電壓為2.5VC．當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電路消耗的總功率為0.6WD．當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，滑動變阻器消耗的電功率最大8．（多選）（2023四川南充）有一臺家用電水壺，如下圖所示是其內(nèi)部電路的簡圖，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W，保溫功率為44W。用此水壺加熱初溫20℃，體積為1L的水400秒剛好沸騰【忽略溫度對電阻阻值的影響，大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3】，則下面說法正確的是（

）A．旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時(shí)，水壺處于保溫檔B．水吸收的熱量為3.36×105JC．此熱水器加熱檔的熱效率為84%D．在保溫時(shí)，接入電路電阻的阻值為48.4Ω9．（2023河北）通常情況下，家庭電路中各個(gè)用電器的連接方式是________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。已知家庭電路的電壓是220V，在額定電流為10A的插座上，接入一臺“220V，200W”的電冰箱后，最多還可以接入總功率為________W的用電器。10．（2023山東棗莊）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中__________（選填“dc”或“ec”）表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像；（2）該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為__________。11．（2023重慶）如圖所示，電源電壓恒定，標(biāo)有“”字樣，，滑動變阻器規(guī)格為“”，電流表量程為，電壓表量程為。只閉合開關(guān)時(shí)，電壓表示數(shù)為，則電源電壓為______；閉合開關(guān)、和，在電表量程允許范圍內(nèi)，的最大功率為______W。12．（2023四川達(dá)州）如圖所示，電源電壓不變，只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，R3在10s內(nèi)消耗電能80J；只閉合S、S1，滑動變阻器滑片位于最右端時(shí)，電流表A1讀數(shù)為1A；只閉合S、S2，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，電流表A2讀數(shù)為3A。已知滑動變阻器的最大阻值是R3的4倍，求：（1）只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，R3的電功率；（2）定值電阻R1與R3的比值；（3）電路消耗的最小電功率。B組最新模擬題1．（2023·北京）如圖是兩個(gè)定值電阻R1、R2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，R1、R2所用電阻絲（涂有絕緣漆）粗細(xì)均勻、材料相同，分別纏繞在相同的圓柱形絕緣棒上，圈數(shù)分別為43圈和33圈，R1的電阻絲比R2的電阻絲細(xì)。將R1、R2并聯(lián)在電路中工作一段時(shí)間，下列說法正確的是（）A．通過R1的電流等于通過R2的電流B．R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓C．R1的電功率大于R2的電功率D．R1消耗的電能小于R2消耗的電能2．已知R1=2Ω，R2=3Ω，同學(xué)分別按圖甲和圖乙兩種方式將兩電阻連接在一起，則（

）A．圖甲中R1與R2的電流比 B．圖乙中R1與R2的電壓比C．圖甲與圖乙的總功率比 D．圖甲與圖乙的總功率比3．某電飯鍋有加熱和保溫兩種功能，其簡化電路如圖所示，R1、R2為加熱電阻，S為電源開關(guān)，S1為溫控開關(guān)。閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1由閉合到斷開，下列說法正確的是（）A．電飯鍋進(jìn)入加熱狀態(tài) B．電路總電壓變小C．電路總電流變大 D．電路總功率變小4．如圖所示是燈泡L的I-U圖像，結(jié)合圖像分析，下列選項(xiàng)正確的是（

）A．通過燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比B．當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時(shí)，其實(shí)際功率為0.72WC．將兩個(gè)完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端，電路的總功率為0.24WD．將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端，電路的總電阻為6Ω5．如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1=10Ω。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片P從b端移動到a端的過程中，電流表示數(shù)隨滑動變阻器R2連入電路的阻值的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為8VB．R1的最小電功率為1.6WC．滑動變阻器R2的最大阻值為30ΩD．當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，R1與R2的電功率之比為2∶36．如圖，定值電阻R0為40Ω，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.4A，當(dāng)滑動變阻器的滑片P在最右端時(shí)，先閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.1A，再閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.2A，在保證電路元件安全的條件下，將滑動變阻器的滑片向左最大范圍移動。下列說法正確的是（）A．電源電壓為8VB．滑動變阻器連入電路的阻值范圍是40Ω-100ΩC．定值電阻R0的功率為0.8WD．通電1min，整個(gè)電路消耗的電能最多為120J7．如圖所示的電路中，電源電壓恒定為6V，變阻器R1標(biāo)有“20Ω，0.5A”字樣，定值電阻R2標(biāo)有“10Ω，1A”字樣若電流表的量程為“0-0.6A”，電壓表的量程為“0-3V”，滑片移動時(shí)，在保證電路安全的情況下，下列說法正確的是（）A．電流表變化范圍0.3A-0.5A B．電壓表變化范圍1.5V-3VC．滑動變阻器阻值范圍2Ω-20Ω D．電路總功率最大值2.7W8．如圖甲所示，空氣炸鍋利用熱空氣流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而廣受大眾的認(rèn)可和歡迎。如圖乙所示是某品牌空氣炸鍋加熱部分的簡化電路圖，其額定電壓為220V，定值電阻R1和R2為發(fā)熱體，其中R2=44?。通過開關(guān)S1的通斷和單刀雙擲開關(guān)S2在A、B間的連接轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的調(diào)節(jié)。已知中溫檔的額定功率為440W。求：（1）當(dāng)開關(guān)S1（選填“斷開”或“閉合”）、S2（選填“接A”或“接B”）時(shí)，空氣炸鍋為低溫?fù)?；?）R1的阻值；（3）當(dāng)空氣炸鍋處于高溫檔時(shí)，正常工作10min消耗的電能。9．如圖甲所示的電路中電源電壓不變，小燈泡L的額定電壓為24V，當(dāng)把滑片P滑到最左端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。圖乙為通過燈泡L的電流與其兩端電壓的關(guān)系，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為Ω。調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當(dāng)其連入電路的阻值是Ω時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為3.6W。10．如圖所示電路中，如圖甲所示，額定功率為3.6W的小燈泡(燈泡電阻不變)與滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電源電壓恒定，當(dāng)滑片P滑至A端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．滑動變阻器滑片P從A端移到B端的過程中，小燈泡兩端電壓U與滑動變阻器接入電路電阻R的關(guān)系如圖乙所示，求：（1）電源電壓；（2）小燈泡的電阻；（3）當(dāng)滑片P滑至B端時(shí)，小燈泡消耗的實(shí)際功率。11．在綜合實(shí)踐活動中，小明設(shè)計(jì)了一種電熱飲水機(jī)電路，如圖甲所示.R1和R2均為電熱絲，S2是自動控制開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“低擋”“高擋”之間的轉(zhuǎn)換.飲水機(jī)工作時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示.求:（1）30min內(nèi)電路消耗的總電能；（2）飲水機(jī)工作時(shí)，通過電阻R1的電流；（3）電阻R2的阻值。

易錯(cuò)點(diǎn)16電功率實(shí)際應(yīng)用類問題（解析版）知識點(diǎn)梳理1.電功（1）定義：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，也可以說成是電流做功的過程；（2）大小：通過用電器的電流做功的多少等于用電器消耗電能的多少；（3）計(jì)算公式：W=UIt；其中U為導(dǎo)體兩端電壓，I為通過導(dǎo)體的電流，t為通電時(shí)間；計(jì)算電功還可以用公式：W=I2Rt，W=U2t/R（純電阻電路）；（4）純電阻電路：電路中的用電器只有電阻，或電路中的用電器消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；2.電功率（1）物理意義：表示電流做功快慢的物理量，用符號P表示；（2）定義式：P=W/t；推導(dǎo)公式：P＝UI；以及P＝I2R；P=U2/R（適用于純電阻電路）（3）單位及換算：國際單位：瓦特(W)；常用單位：千瓦(kW)和毫瓦(mW)；換算關(guān)系：1kW＝1000W，1mW＝1×103W；3.額定電壓、額定功率（1）額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓；（2）額定功率：用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率；（3）實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓；（4）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率；（5）一個(gè)用電器只有一個(gè)額定功率，而實(shí)際功率是變化的。易錯(cuò)陷阱易錯(cuò)陷阱1：用電器額定值與實(shí)際值結(jié)合的運(yùn)算問題【分析】用電器的額定值表示用電器正常工作時(shí)的電學(xué)參數(shù)，實(shí)際值則為用電器實(shí)際工作過程中對應(yīng)的電學(xué)參數(shù)，額定值是固定不變的理論參數(shù)，實(shí)際值是可變的實(shí)際數(shù)據(jù)，考生容易出現(xiàn)額定值與實(shí)際值概念關(guān)系混淆的問題?！窘忸}技巧】1．明確用電器銘牌標(biāo)定的額定電壓與額定功率；2．通過額定電壓與額定功率確定用電器正常工作中對應(yīng)的電阻；3．結(jié)合實(shí)際電壓與用電器的電阻確定相應(yīng)的電能與電功率實(shí)際應(yīng)用類問題。易錯(cuò)陷阱2：電路變化中額定值對電路極值限制的相關(guān)問題【分析】工作電路中，除電表量程對電路中的電流與電壓存在限制和影響外，用電器的額定電壓與標(biāo)定電流也會對工作電路產(chǎn)生影響，考生容易忽略用電器額定值對對電路的限制，產(chǎn)生極值選取錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致有關(guān)電學(xué)問題的判定錯(cuò)誤?！窘忸}技巧】1．明確電流表與電壓表對應(yīng)的連接情況；2．確定電流表與電壓表對應(yīng)的測量值域；3.結(jié)合用電器的連接情況，對比用電器額定值與電表量程上限的對應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用相應(yīng)電學(xué)關(guān)系確定電路的極值問題。易錯(cuò)陷阱3：工作電路中的高低溫檔的辨識問題【分析】用電器實(shí)際工作中的電功率檔位選擇，需明確家庭電路實(shí)際電壓保持恒定的條件，不同工作情況中連入工作電路的有效電阻不同，進(jìn)而產(chǎn)生不同的實(shí)際功率，考生在區(qū)分電阻選擇和連接方式的過程中容易出現(xiàn)混淆，進(jìn)而出現(xiàn)分析求解錯(cuò)誤的問題。【解題技巧】1．判斷電阻的有效連接方式，確定電阻的大小關(guān)系R并<R小<R大<R串；2．結(jié)合電功率計(jì)算公式P=U2/R分析工作檔位的實(shí)際問題；3．結(jié)合題型中的實(shí)際模型確定高低溫工作情況。舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】明確額定值與實(shí)際值的對應(yīng)關(guān)系【例1】現(xiàn)有兩個(gè)燈泡L1、L2，L1標(biāo)有“6V3W”字樣，L2沒有標(biāo)記，實(shí)驗(yàn)測得L2的電阻為6Ω，將L1、L2串聯(lián)接在某一電路中，兩個(gè)燈泡均能正常發(fā)光（忽略溫度對燈絲電阻的影響），下列說法錯(cuò)誤的是()A.燈L2的額定功率為3W B.該電路兩端的總電壓為9VC.1min內(nèi)燈L1消耗的電能為180J D.1min內(nèi)燈L2消耗的電能為90J易錯(cuò)分析：對用電器銘牌標(biāo)有的額定值與實(shí)際值的相關(guān)計(jì)算辨別不清。【答案】A【知識點(diǎn)】額定電壓使用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率使用電器正常工作時(shí)的功率【解析】因?yàn)閮蓚€(gè)燈泡均能正常發(fā)光，所以電路中的電流為I=P1U1=3

W6

V=0.5A，L1的電阻R1=U12P1=(6

V)23

W=12Ω；L2的額定電壓:U2=IR2=0.5A×6Ω=3V，L2的額定功率:P2=U2I=3V×0.5A=1.5W；串聯(lián)電路兩端的總電壓為U=U1+U2=6V+3V=9V；1min內(nèi)燈L1消耗的電能W1=P1t【變式1-1】如圖所示，將一節(jié)干電池和三只均標(biāo)有“1.5V、0.5W”的小燈泡接入電路，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，三只燈泡均能發(fā)光．若將開關(guān)S1、S2均閉合，則（）A.只有燈泡L1熄滅 B.三只燈泡均熄滅C.燈泡L2、L3熄滅，L1更明亮 D.燈泡L3熄滅，L1、L2均更明亮【答案】C【解析】一節(jié)干電池的電壓為1.5V，三個(gè)燈泡的規(guī)格均為“1.5V、0.5W”，則每個(gè)燈泡的額定電壓等于電源電壓；由圖可知，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，L2、L3并聯(lián)后再與L1串聯(lián)，此時(shí)三只燈泡均能發(fā)光；由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，每個(gè)小燈泡的電壓均小于1.5V；若將開關(guān)S1、S2均閉合，則燈泡L2、L3被短路，此時(shí)電路中只有燈泡L1，L1兩端電壓增大為1.5V，L1的實(shí)際功率增大，所以L1更明亮，故C正確，ABD錯(cuò)誤，故選C。【變式1-2】關(guān)于用電器的額定功率和實(shí)際功率，下列說法中正確的是()A.額定功率大的用電器，其實(shí)際功率一定大B.用電器不通電時(shí)，其額定功率為零C.用電器的額定功率會隨所加電壓的改變而改變D.用電器的實(shí)際功率會隨所加電壓的改變而改變【答案】D【解析】用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率叫額定功率，額定功率大的用電器不一定在額定電壓下工作，其實(shí)際功率不一定達(dá)到額定功率，所以其實(shí)際功率不一定大.故A錯(cuò)誤，用電器的額定功率與是否加電壓無關(guān)，且不隨所加電壓的改變而改變，故B、C錯(cuò)誤，用電器兩端的實(shí)際電壓小于其額定電壓時(shí)，它的實(shí)際功率小于額定功率，用電器的實(shí)際功率會隨所加電壓的改變而改變，故D正確。【變式1-3】一個(gè)標(biāo)有“PZ220-100”的燈泡，將它接入220V電路中時(shí)，燈泡的電阻分別是；將它接入110V電路中時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是。(設(shè)燈絲電阻大小不變)【答案】484Ω；25W【解析】標(biāo)有“PZ220-100”的燈泡，表明燈泡的額定電壓U=220V，額定功率P=100W，將它接入220V電路中時(shí)，由P=UI可得，通過燈泡的電流I=PU=100

W220

V≈0.45A，燈泡兩端的電壓為220V，根據(jù)P=UI=U2R得，燈泡電阻R=U2P=(220

V)2100

W=484Ω；將該燈泡接入110V電路中時(shí)【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】明確額定值對電學(xué)量對應(yīng)極值范圍的影響【例2】標(biāo)有“6V3W”的小燈泡，通過它的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中，則整個(gè)電路消耗的功率為()A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W易錯(cuò)分析：忽略元件額定功率在特定電路連接情況下的對電路的限制影響。【答案】C【知識點(diǎn)】并聯(lián)電路連接過程中，各支路電壓相等，元件的實(shí)際功率與元件兩端的實(shí)際電壓有關(guān)【解析】由圖像可知，當(dāng)電壓為4V時(shí)，通過小燈泡的電流為I1=0.4A;通過電阻的電流I2=UR=4

V8

Ω=0.5A，電路總電流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A，則整個(gè)電路消耗的功率為P【變式2-1】在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片P從最左端滑到最右端，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖乙所示．則下列說法正確的是()A.電壓表對應(yīng)的是圖線② B.電壓滿足Ud＝Ua＋UcC.R2的最大電阻值小于R1的阻值 D.電路的最大總功率為2UbIb【答案】B【解析】分析電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻在電路中串聯(lián)，電壓表V1測定值電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測滑動變阻器R2兩端的電壓，電流表A測電路中的電流。A.由題可知閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，隨著電路中電流增大，定值電阻兩端的電壓也會增大，結(jié)合圖甲，則曲線①為定值電阻U-I特性曲線，電壓表V1恰好測定值電阻R1兩端的電壓，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可知電源電壓等于電路中各元件電壓之和，根據(jù)圖乙可知，當(dāng)電流為Ic時(shí)，U總=Ud+0=Ud，當(dāng)電流為Ia時(shí)，U總=Ua+Uc，則Ud＝Ua＋Uc，故B正確；C.結(jié)合圖乙可知，當(dāng)電流為Ia時(shí)，曲線①對應(yīng)定值電阻，電壓為Ua，曲線②對應(yīng)滑動變阻器，電壓為Uc，且Uc>Ua，根據(jù)可知，R2的最大電阻值大于R1的阻值，故C錯(cuò)誤；D.結(jié)合圖乙可知，當(dāng)滑動變阻器阻值為零時(shí)，電路中電流最大，電路的總功率最大，即P=UdIc，故D錯(cuò)誤。故選B。【變式2-2】如圖所示，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動變阻器R標(biāo)有“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”、“0～3V”。閉合開關(guān)S，保證所有電學(xué)元件都正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（）A.電流表示數(shù)最大值為0.6A B.電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3VC.滑動變阻器阻值變化范圍為5Ω～10Ω D.電路總功率變化范圍為0.675W～1.25W【答案】B【解析】分析電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻在電路中串聯(lián)，電壓表V測定值電阻R0兩端的電壓，電流表A測電路中的電流。A.當(dāng)電壓表的示數(shù)UR=3V時(shí)，電路中的電流，，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，電流表的量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流Imax.3A，故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，則電路中的最小電流，電壓表的最小示數(shù)UR’=IminR=0.15A×10Ω=1.5V，所以，電壓表示數(shù)變化范圍1.5V～3V，故B正確；C.滑動變阻器接入電路中的電阻最小時(shí)，電路中總電流最大，電路消耗的總功率最大，此時(shí)電路中的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知滑動變阻器接入電路中的最小阻值Rp=R總-R=15Ω-10Ω=5Ω，則滑動變阻器阻值變化范圍5Ω～20Ω，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)電功率計(jì)算公式P=UI可知，電路消耗的最大功率Pmax=4.5V×0.3A=1.35W，電路消耗的最小功率Pmin=4.5V×0.15A=0.675W，則電路總功率變化范圍為0.675W～1.35W，故D錯(cuò)誤。故選B。【變式2-3】兩個(gè)定值電阻，甲標(biāo)有“10Ω1A”，乙標(biāo)有“15Ω0.6A”，現(xiàn)把它們連入由一個(gè)開關(guān)和電源組成的電路，以下說法正確的是()A.甲、乙并聯(lián)時(shí)允許干路最大電流為1.6AB.甲、乙并聯(lián)時(shí)允許乙的最大功率為9WC.甲、乙串聯(lián)時(shí)允許電源最大電壓為19VD.甲、乙串聯(lián)時(shí)允許甲的最大功率為3.6W【答案】D【解析】由題意可知，兩電阻兩端允許加的最大電壓分別為U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V、U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V，由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，則甲、乙并聯(lián)時(shí)，電源的最大電壓U=U乙=9V，此時(shí)通過甲電阻的電流I甲'=UR甲=9

V10

Ω=0.9A，通過乙電阻的電流I乙'=I乙=0.6A.由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，則干路中允許通過的最大電流I大=I甲'+I乙'=0.9A+0.6A=1.5A，故A錯(cuò)誤，甲、乙并聯(lián)時(shí)允許乙的最大功率P乙'=UI乙'=9V×0.6A=5.4W，故B錯(cuò)誤，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，且甲、乙允許的最大電流分別為1A、0.6A，則甲、乙串聯(lián)時(shí)電路的最大電流I大'=I乙=0.6A.由于串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則允許電源最大電壓U大'=I大'(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V，故C錯(cuò)誤，甲、乙串聯(lián)時(shí)允許甲的最大功率P甲'=(I大')2R甲【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】明確用電器高低溫工作檔位對應(yīng)的電阻關(guān)系【例3】如圖所示的四個(gè)電路中，電源電壓U相同，R1>R2，電路消耗的總功率由小到大的順序是()A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.丙、乙、甲、丁 D.丙、甲、乙、丁易錯(cuò)分析：不同電路連接情況下元件不同組合形式對應(yīng)的有效電阻分析有誤。【答案】D【知識點(diǎn)】工作電路電壓保持穩(wěn)定的情況下，電阻并聯(lián)對應(yīng)高溫檔，電阻串聯(lián)對應(yīng)低溫檔【解析】由電路圖可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻等于各分電阻之和，即總電阻大于任何一個(gè)分電阻；并聯(lián)時(shí)，總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，總電阻小于任何一個(gè)分電阻.所以四個(gè)電路中的總電阻關(guān)系為R丙>R甲>R乙>R丁.電源電壓U相同，根據(jù)P=U2R可知，四個(gè)電路消耗的總功率關(guān)系為P丙<P甲<P乙<P【變式3-1】在綜合實(shí)踐活動中，小明設(shè)計(jì)了一種電熱飲水機(jī)電路，如圖甲所示，R1和R2均為電熱絲，S2是自動控制開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“低擋”“高擋”之間的轉(zhuǎn)換，飲水機(jī)工作時(shí)功率與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.30min內(nèi)電路消耗的總電能為3.96×105JB.飲水機(jī)工作時(shí)，通過電阻R1的電流為4AC.電阻R1的阻值20ΩD.電阻R2的阻值20Ω【答案】D【解析】由圖乙可知，30min內(nèi)電路消耗的電能W=W1+W2=P1t1+P2t2=660W×10×60s+220W×20×60s=6.6×105J；故A錯(cuò)誤，由P=U2R及并聯(lián)電路總電阻小于各支路電阻可知，當(dāng)S2斷開時(shí)，電熱飲水機(jī)處于低擋，由P=UI，可得通過R1的電流I1=P2U=220

W220

V=1A，R1的阻值為220Ω，故B，C錯(cuò)誤；當(dāng)S2閉合時(shí)，電熱飲水機(jī)處于高擋，則R2的功率P'=P1-P2【變式3-2】如圖所示，電源電壓保持不變，R1、R2、R3均為定值電阻，R1∶R2=2∶3，S為單刀雙擲開關(guān).當(dāng)S接1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，R1的功率為P1，此時(shí)R3的功率為1.6W;當(dāng)S接2時(shí)，R2的功率為P2，已知P1∶P2=32∶27，則電源電壓為V，R1為Ω，R3為Ω。

【答案】12；20；10【解析】當(dāng)S接1時(shí)，電阻R1與R3串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可得，R3=P3I32=1.6

W(0.4

A)2=10Ω，電源電壓為U=0.4A×(R1+10Ω)①，P1=(0.4A)2×R1②，當(dāng)S接2時(shí)，電阻R2與R3串聯(lián)，則P2=I22R2=(UR2+10Ω)2R2，又由于R1∶R2=2∶3，所以P2=(U1.5R1+10Ω)2×1.5R【變式3-3】如圖甲所示為某電烤箱的內(nèi)部簡化電路，S1為自動控制開關(guān)，R1和R2均為電熱絲，圖乙是電烤箱正常工作時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖像，求：(1)電烤箱在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的功率，(2)電熱絲R2的阻值，(3)電烤箱工作15min，R1消耗的電能。【答案】1320W；55Ω；0.33kW·h【解析】(1)電烤箱的電壓不變，由P=UI可知，電烤箱在低溫?fù)鯐r(shí)的電流小于在高溫?fù)鯐r(shí)的電流，由圖乙可得，電烤箱在低溫?fù)鯐r(shí)的電流為6A，P低=UI低=220V×6A=1320W；(2)當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，為高溫?fù)?，此時(shí)通過電熱絲R2的電流I2=I高-I低=10A-6A=4A，R2=UI2(3)電烤箱工作15min，R1的電功率P1=P低=1320W，R1消耗的電能W=P1t=1.32kW×1560h=0.33kW·h易錯(cuò)題通關(guān)A組中考真題1.（2023山東臨沂）將一只“6V3W”的小燈泡與一個(gè)阻值為的電阻串聯(lián)后接到12V的電源上，閉合開關(guān)后，小燈泡的實(shí)際功率（）A．大于3W B．等于3W C．小于3W D．無法確定【答案】B【解析】由題意可知小燈泡的電阻為R=U2P=623=12Ω，小燈泡與一個(gè)阻值為12Ω的電阻串聯(lián)，所以電路的電流為2．（2023湖北荊州）如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)曲線表示電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像B．電源電壓為8VC．燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值為40ΩD．燈泡的額定功率為3.5W【答案】D【解析】由圖得，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V1測量滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測量燈泡兩端的電壓，電流表測量電路電流。A．滑片向左移動，滑動變阻器接入電路中電阻變小，有串聯(lián)分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變小，電壓電源不變，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知燈泡兩端的電壓變大，電路中總電阻變小，電路電流變大，則曲線a為燈泡的電壓、電流關(guān)系圖，曲線b變阻器的電壓、電流關(guān)系圖，即曲線a為電壓表V2數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像，曲線b為電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像，故A錯(cuò)誤；B．由圖像得，當(dāng)燈泡電壓為1V時(shí)，變阻器電壓為8V，則電源電壓U=UL+UP=9V，故B錯(cuò)誤；C．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置，由乙圖可知，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流為0.5A，滑動變阻器兩端的電壓為2V，由歐姆定律得滑動變阻器接入電路的阻值為RP·=4Ω，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流為0.5A，滑動變阻器兩端的電壓為2V，燈泡的額定電壓ULe=U-UP·=9-2=7V，額定功率為PLe=ULe·I·=3.5W，故D正確。故選D。3．（2023四川廣元）圖甲是一個(gè)食品自動加熱臺的簡化電路圖，此加熱臺單獨(dú)與圖乙所示的電能表相連接。閉合圖甲中的開關(guān)S，加熱臺開始正常工作，當(dāng)臺內(nèi)食品溫度降到30℃時(shí)，溫度控制開關(guān)S0自動轉(zhuǎn)接，使電路處于加熱狀態(tài)；當(dāng)臺內(nèi)食品溫度升高到60℃時(shí)，S0自動轉(zhuǎn)接到保溫狀態(tài)。已知定值電阻R1=24.2Ω，保溫功率為484W。下列說法中不正確的是（）

A．圖甲中的S0自動轉(zhuǎn)接到“2”時(shí)，電路處于保溫狀態(tài)B．圖甲中定值電阻R2的阻值為75.8ΩC．加熱臺在加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能使圖乙中的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過150轉(zhuǎn)D．加熱臺自動加熱時(shí)，電路中的電流小于圖乙中電能表的標(biāo)定電流【答案】C【解析】A．圖甲中的S0自動轉(zhuǎn)接到“2”時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)P=U2/R可知，此時(shí)電路中的電阻最大，電功率最小，電路處于保溫狀態(tài)，故A正確，不符合題意；B．加熱臺保溫時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，總電阻為R=U2P保溫=2202484=100Ω，C．當(dāng)開關(guān)轉(zhuǎn)到“1”時(shí)，只有電阻R1接入電路，據(jù)P=U2/R可知，此時(shí)電路中的電阻最小，電功率最大，電路處于加熱狀態(tài)，此時(shí)加熱功率為P加熱=U2R1=220D．加熱臺加熱時(shí)的電流為I=P加熱4．（2023重慶）如圖甲所示的電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，移動滑片P，電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。以下分析正確的是（

）A．電源電壓為B．R0最大功率為C．滑片P向左移動過程中，兩端電壓逐漸變小D．滑片P向右移動過程中，電壓表與電流表的比值變大【答案】D【解析】由圖甲得，電阻R0與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量滑動變阻器電壓。A．由圖乙得，當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得U=U0+I1R0=10+0.1R0，當(dāng)電壓表示數(shù)為0V時(shí)，電流表示數(shù)為0.6A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得U=I2R0=0.6R0，解得U=12V，R0=20Ω，故A錯(cuò)誤；B．R0最大功率為P0max=I22R0=7.2W，故B錯(cuò)誤；C．滑片P向左移動過程中，滑動變阻器接入電路中電阻變小，變阻器分到電壓變小，R0兩端電壓逐漸變大，故C錯(cuò)誤；D．滑片P向右移動過程中，滑動變阻器接入電路中電阻變大，電壓表與電流表的比值為變阻器接入電路中的阻值，變大，故D正確。故選D。5．（2023山東棗莊）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L的阻值不變，滑動變阻器R的規(guī)格是“100；1A”。閉合開關(guān)，在保證電路元件安全且能使小燈泡正常發(fā)光的前提下，最大范圍內(nèi)移動滑片，繪制了通過變阻器的電流與變阻器阻值關(guān)系的圖象，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為6VB．小燈泡的電阻為10C．小燈泡的額定功率為1.8WD．整個(gè)電路電功率最小時(shí)，20s內(nèi)滑動變阻器消耗的電能為12J【答案】C【解析】A．由題意及圖中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為20Ω時(shí)，通過電阻的電流為0.3A，則滑動變阻器兩端的電壓為U=IR=0.3A×20Ω=6V，而電源電壓應(yīng)該大于6V，故A錯(cuò)誤；B．由題意及歐姆定律可得U電=UL+UR，有U電=0.3A×RL+0.3A×20Ω，U電=0.1A×RL+0.1A×100Ω，解得RL=20Ω，U電=12V，故B錯(cuò)誤；C．由題意可得，要保證電路安全且燈泡正常發(fā)光，則通過燈泡的電流最大為其額定電流，結(jié)合上述分析可得，小燈泡的額定電流為0.3A，額定電壓為U額=U電-U=12V-6V=6V，則小燈泡的額定功率為P額=U額I額=6V×0.3A=1.8W，故C正確；D．整個(gè)電路中電源電壓不變，當(dāng)電流最小時(shí)，功率最小，由題意可得，電功率最小時(shí)，20s內(nèi)滑動變阻器消耗的電能為W=Pt=U電I小t=12V×0.1A×20s=24J，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2023四川達(dá)州）如圖所示，燈泡規(guī)格為“5V

2.5W”（燈絲電阻不隨溫度變化），滑動變阻器規(guī)格為“50Ω

1A”，電流表所選量程為“0~0.6A”，電壓表所選量程為“0~3V”，電源電壓恒為9V，閉合開關(guān)，在保證電路中各元件安全的情況下，下列表述正確的是（）A．該電路消耗的最大功率為4.5WB．滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為8Ω-50ΩC．通過移動滑動變阻器的滑片可以使小燈泡正常發(fā)光D．滑動變阻器兩端的電壓變化范圍為6V-7.5V【答案】D【解析】A．根據(jù)燈泡規(guī)格可求燈泡的電阻為RL=UL2PL=522.5B．當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電路中的電阻最小，電路中電流最大為0.3A，則電路中的電阻為R=UI=90.3=30Ω，則滑動變阻器的最小電阻為R滑小C．因?yàn)殡妷罕頊y燈泡電壓，電壓表最大測量電壓為3V，小于燈泡的額定電壓，因此燈泡不能正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)燈泡電壓最大時(shí)，滑動變阻器的電壓最小，由題可知，滑動變阻器的最小電壓為U最小=U-UL最大=9-3=6V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻最大時(shí)，分得的電壓最大，當(dāng)滑動變阻器全都接入電路中時(shí)，電路中的電流為I=UR=960=0.15A，滑動變阻器的最大電壓為U滑最大故選D。7．（多選）（2023四川瀘州）如圖甲所示的電路，R0為定值電阻，R為滑動變阻器（0～25Ω）。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，作出U﹣I關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的有（）A．R0的阻值為5ΩB．電源電壓為2.5VC．當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電路消耗的總功率為0.6WD．當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，滑動變阻器消耗的電功率最大【答案】AC【解析】AB．閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測通過電路的電流，由乙圖可知通過電路的電流為0.1A時(shí)，滑動變阻器兩端的電壓為2.5V，通過電路的電流為0.4A時(shí)，滑動變阻器兩端的電壓為1V，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=IR0+UV，代入數(shù)據(jù)可得0.1A×R0+2.5V＝0.4A×R0+1V，解方程可得R0=5Ω，則電源電壓U=IR0+UV=0.1A×5Ω+2.5V=3V，故A正確，B錯(cuò)誤；D．當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，定值電阻兩端的電壓U0＝U﹣U′V＝3V﹣2V=1V，根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)通過電路的電流I·=U0D．滑動變阻器的電功率是電路總功率與定值電阻的電功率之差，即PR=UI﹣I2R0＝3V×I﹣I2×5Ω，根據(jù)數(shù)學(xué)知識，當(dāng)I=b?2a=310=0.3A，滑動變阻器的電功率最大，此時(shí)定值電阻兩端的電壓U0′=IR0=0.3A×5Ω=1.5V，此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓U故選AC。8．（多選）（2023四川南充）有一臺家用電水壺，如下圖所示是其內(nèi)部電路的簡圖，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W，保溫功率為44W。用此水壺加熱初溫20℃，體積為1L的水400秒剛好沸騰【忽略溫度對電阻阻值的影響，大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3】，則下面說法正確的是（

）A．旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時(shí)，水壺處于保溫檔B．水吸收的熱量為3.36×105JC．此熱水器加熱檔的熱效率為84%D．在保溫時(shí)，接入電路電阻的阻值為48.4Ω【答案】ABC【解析】AD．當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“2”時(shí)，電路中R2工作；根據(jù)P=U2/R可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時(shí)，水壺處于保溫檔，此時(shí)接入的阻值為R=U2/P保溫=1100Ω，故A正確，D錯(cuò)誤；B．水的體積為V=1L=10-3m3，水的質(zhì)量為m水=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg，水吸收的熱量為Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J，故B正確；C．消耗的電能為W=Pt=1000W×400s=4×105J，熱水器加熱檔的熱效率為η=Q吸/W=84%，故C正確。故選ABC。9．（2023河北）通常情況下，家庭電路中各個(gè)用電器的連接方式是________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。已知家庭電路的電壓是220V，在額定電流為10A的插座上，接入一臺“220V，200W”的電冰箱后，最多還可以接入總功率為________W的用電器?！敬鸢浮坎⒙?lián)；2000【解析】家庭電路中各個(gè)用電器互不影響，采用并聯(lián)。插座的最大電功率為P=UI=220×10=2200W，接入一臺“220V，200W”的電冰箱后，最多還可以接入用電器的總功率為P用電器=P-P冰箱=2000W。10．（2023山東棗莊）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中__________（選填“dc”或“ec”）表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像；（2）該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為__________。【答案】ec；3∶1【解析】（1）由甲圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表V1測R0兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，滑動變阻器R接入電路的阻值變小，電路中的電流變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，R0兩端的電壓變大，所以圖乙dc表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像，ec表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像。（2）滑片P在a點(diǎn)時(shí)，電路中的電阻最小，電流最大，電流I總=0.3A，由P=UI可知，電路總功率最大，滑片P在b點(diǎn)時(shí)，電路中的電阻最大，電流最小，電流Ib=0.1A，由P=UI可知，電路總功率最小，則該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為3:1。11．（2023重慶）如圖所示，電源電壓恒定，標(biāo)有“”字樣，，滑動變阻器規(guī)格為“”，電流表量程為，電壓表量程為。只閉合開關(guān)時(shí)，電壓表示數(shù)為，則電源電壓為______；閉合開關(guān)、和，在電表量程允許范圍內(nèi)，的最大功率為______W?！敬鸢浮?；1.6【解析】根據(jù)題意可知，只閉合S2時(shí)，定值電阻R1和小燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡的電壓，而此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V，可知此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，電路中的電流為0.3A，則電源的電壓為U=UR1+UL=8V；當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2和S3，燈泡L被短路，定值電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián)，電壓為電源電壓，此時(shí)通過定值電阻R1的電流為I=0.4A；要在電表量程允許范圍內(nèi)，則通過滑動變阻器R2的電流為IR2=I總-IR1=0.2A；R2的最大功率為Pm=UIR2=1.6W。12．（2023四川達(dá)州）如圖所示，電源電壓不變，只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，R3在10s內(nèi)消耗電能80J；只閉合S、S1，滑動變阻器滑片位于最右端時(shí)，電流表A1讀數(shù)為1A；只閉合S、S2，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，電流表A2讀數(shù)為3A。已知滑動變阻器的最大阻值是R3的4倍，求：（1）只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，R3的電功率；（2）定值電阻R1與R3的比值；（3）電路消耗的最小電功率?！敬鸢浮浚?）8W；（2）3∶1；（3）64W【解析】（1）只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，R1、R2、R3串聯(lián)，R3在10s內(nèi)消耗電能W=80J，R3的電功率P3=W3/t=8W；（2）只閉合S、S1，滑動變阻器滑片位于最右端時(shí)，電路中只有R1，電流表A1讀數(shù)為1A；由歐姆定律得，R1電阻R1=U/I1，只閉合S、S2，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)，電路中只有R3，電流表A2讀數(shù)為3A；R3電阻R3=U/I2；所以的電阻比R1∶R3=3∶1；（3），當(dāng)電路中電阻最大時(shí)，電路消耗的電功率最小。只閉合S，滑動變阻器滑片位于最左端時(shí)R1、R2、R3串聯(lián)，R2全連入電路，電阻最大。根據(jù)P=I2R可知，串聯(lián)電路電功率與電阻成正比，所以P1∶P3=3∶1，P3=8W，所以P1=3P3=3×8W=24W；又因?yàn)镽2=4R3，所以P2=4P3=4×8W=32W；電路消耗的最小電功率P1+P2+P3=8W+24W+32W=64W。B組最新模擬題1．（2023·北京）如圖是兩個(gè)定值電阻R1、R2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，R1、R2所用電阻絲（涂有絕緣漆）粗細(xì)均勻、材料相同，分別纏繞在相同的圓柱形絕緣棒上，圈數(shù)分別為43圈和33圈，R1的電阻絲比R2的電阻絲細(xì)。將R1、R2并聯(lián)在電路中工作一段時(shí)間，下列說法正確的是（）A．通過R1的電流等于通過R2的電流B．R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓C．R1的電功率大于R2的電功率D．R1消耗的電能小于R2消耗的電能【答案】D【解析】由題意可知，兩電阻絲的材料相同，電阻絲R1比R2長且細(xì)，則R1>R2；AB．因R1與R2并聯(lián)，電阻兩端的電壓相等，由歐姆定律可知，電阻大的通過的電流小，所以通過R1的電流小于通過R2的電流，故AB錯(cuò)誤；C．由P=U2/R可知，R1電功率小于R2的電功率，故C錯(cuò)誤；D．R1電功率小于R2的電功率，根據(jù)W=Pt可知，相同時(shí)間內(nèi)R1消耗的電能小于R2消耗的電能，故D正確。故選D。2．已知R1=2Ω，R2=3Ω，同學(xué)分別按圖甲和圖乙兩種方式將兩電阻連接在一起，則（

）A．圖甲中R1與R2的電流比 B．圖乙中R1與R2的電壓比C．圖甲與圖乙的總功率比 D．圖甲與圖乙的總功率比【答案】C【解析】A．圖甲中兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，通過R1與R2的電流相等，即I1:I2=1:1，故A不符合題意；B．圖乙中兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，R1與R2兩端的電壓相等，則U1:U2=1:1，故B不符合題意；CD．根據(jù)電功率的公式P=UI=U2/R，可得P1=U2R1+R2，3．某電飯鍋有加熱和保溫兩種功能，其簡化電路如圖所示，R1、R2為加熱電阻，S為電源開關(guān)，S1為溫控開關(guān)。閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1由閉合到斷開，下列說法正確的是（）A．電飯鍋進(jìn)入加熱狀態(tài) B．電路總電壓變小C．電路總電流變大 D．電路總功率變小【答案】D【解析】由圖可知，閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，溫控開關(guān)S1斷開時(shí)，為R1的簡單電路。AD．閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1由閉合到斷開，電路總電阻變大，由P=U2/R可知，電路總功率變小，為保溫狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，D正確；B．閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1由閉合到斷開，由于電源不變，所以電路總電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．閉合電源開關(guān)S，溫控開關(guān)S1由閉合到斷開，電路總電阻變大，由歐姆定律可知，電路總電流變小，故C錯(cuò)誤。故選D。4．如圖所示是燈泡L的I-U圖像，結(jié)合圖像分析，下列選項(xiàng)正確的是（

）A．通過燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比B．當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時(shí)，其實(shí)際功率為0.72WC．將兩個(gè)完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端，電路的總功率為0.24WD．將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端，電路的總電阻為6Ω【答案】D【解析】A．由圖可知，燈泡L的I-U圖像是一條曲線，說明通過它的電流與電壓不成正比關(guān)系，，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時(shí)，由圖像可知，燈泡L兩端的電壓略小于2.4V，根據(jù)P=UI，可得小燈泡的實(shí)際功率小于0.72W，故B錯(cuò)誤；C．將兩個(gè)完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，各小燈泡分得的電壓為1.2V，由圖像可知，此時(shí)電路中的電流為0.2A，則電路的總功率為P=UI=2.4×0.2=0.48W，故C錯(cuò)誤；D．將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端，由圖可知，此時(shí)小燈泡的電流為0.4A，根據(jù)歐姆定律，可得小燈泡的阻值為RL=U/I=9Ω，電路中總阻值為R總=5．如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1=10Ω。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片P從b端移動到a端的過程中，電流表示數(shù)隨滑動變阻器R2連入電路的阻值的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為8VB．R1的最小電功率為1.6WC．滑動變阻器R2的最大阻值為30ΩD．當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，R1與R2的電功率之比為2∶3【答案】B【解析】A．由圖甲可知，當(dāng)滑動變阻器的滑片位于a端時(shí)，電路為R1的簡單電路，此時(shí)電路中的電流最大，為0.8A，則電源電壓U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V，故A正確；BC．由圖甲可知，當(dāng)滑動變阻器的滑片位于b端時(shí)，兩電阻串聯(lián)，滑動變阻器全部接入電路，阻值為30Ω，此時(shí)電路中電流最小為0.2A，R1的電功率最小，R1的最小電功率P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B錯(cuò)誤，C正確；D．當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的阻值為15Ω，R1與R2的電功率之比為P1P2=6．如圖，定值電阻R0為40Ω，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.4A，當(dāng)滑動變阻器的滑片P在最右端時(shí)，先閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.1A，再閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.2A，在保證電路元件安全的條件下，將滑動變阻器的滑片向左最大范圍移動。下列說法正確的是（）A．電源電壓為8VB．滑動變阻器連入電路的阻值范圍是40Ω-100ΩC．定值電阻R0的功率為0.8WD．通電1min，整個(gè)電路消耗的電能最多為120J【答案】D【解析】A．由圖可知，閉合開關(guān)S，電阻R0的簡單電路，電流表測量通過R0的電流，電源電壓U=I0R0=0.1A×40Ω=4V，故A錯(cuò)誤；B．再閉合開關(guān)S1，變阻器連入電路的電阻最大，變阻器和電阻R0并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過R0的電流不變，為0.1A，通過變阻器的電流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A，變阻器的最大阻值R滑大=UI滑=40Ω，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.4A，變阻器的最小阻值RC．定值電阻R0的功率為P0=