初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 电功率达标测试

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 电功率达标测试，共27页。试卷主要包含了电功率，额定功率和实际功率，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、电功率
1、定义：电流在单位时间内所做的功。
2、符号：P
3、单位
（1）国际单位：瓦特，简称瓦，符号W
（2）常用单位：千瓦，符号kW，1kW=1000W；毫瓦，符号mW，1W=1000mW
4、物理意义：表示电流做功快慢。
5、公式
定义式：（适用于所有电路）
推导公式：（适用于纯电阻电路，一般用于串联）
（适用于纯电阻电路，一般用于并联）
（3）两套单位
W — 电流所做的功 —焦(J) —kW·h
t — 所用的时间 —秒(s) —h
P — 用电器的功率 —瓦(W) —kW
二、额定功率和实际功率
1、额定电压：用电器正常工作时的电压，用U额表示；
2、额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率，用P额表示；
3、实际电压：用电器实际工作时的电压，用U额表示；用U实表示；
4、额定功率：用电器在实际电压下的功率，用P实表示；
5、功率与电压的关系：
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•大连模拟）有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（ ）
A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
2．（2021•长春期末）小园家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费用绘制出如图所示的柱状图，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，流过这三个用电器的电流相等
B．正常工作时，这三个用电器两端的电压不相等
C．在一个月内，小园家电烤箱的用电费用一定最多
D．正常工作时，电烤箱的实际功率大于电视机的实际功率
3．（2022•贵阳模拟）将两盏分别标有“6V 3W”和“6V 9W”字样的小灯泡L1和L2，串联后接入电压为8V的电路中，设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均能正常发光B．两灯额定电流相同
C．L1的实际功率比L2小D．L1的亮度比L2大
4．（2021•长春期末）如图所示，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比I甲：I乙＝2：7；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则R1与R2消耗的功率之比P1：P2为（ ）
A．2：5B．5：2C．5：7D．7：5
5．（2022•南充模拟）一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.25WB．1.75WC．0.75WD．1W
6．（2022•荆州模拟）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）
A．6V、1.5WB．6V、0.75WC．3V、1.5WD．3V、0.75W
7．（2022•南宁模拟）跳绳能增强体质促进血液循环，为了能及时自动记录跳绳的次数，科技小组设计了自动计数器电路如图甲所示，R1是光敏元件，每当绳子挡住射向R1的光线时电阻会变大，计数器计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．AB两端电压为9V时，自动计数器会计数一次
B．绳子挡住射向R1的光线时，电路的电功率会增大
C．绳子挡住射向R1的光线时，R1的阻值是R2的3倍
D．绳子挡住射向R1的光线时，R2的电功率会变为R1的3倍
8．（2022•达州模拟）如图甲所示电路，其中电源是三节铅蓄电池串联，R1和R2均为定值电阻，闭合开关后，电流表A1和电流表A2的指针均指在如图乙所示的位置。则下列结论正确的是（ ）
A．通过R1的电流为1.0A
B．通过R2的电流为0.8A
C．电路的总电阻为6Ω
D．电阻R1和R2消耗的功率之比为P1：P2＝1：4
9．（2022•眉山模拟）如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω
B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W
C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
10．（2022•泰安模拟）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（ ）
①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W；
②R0的阻值为15Ω；
③电源电压为7.5V；
④电路消耗的最大功率为3.75W。
A．①③B．②④C．①②③D．①②③④
11．（2022•遵义模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1′，P1：P1′＝25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为（ ）
A．1：2B．5：3C．25：9D．25：18
12．（2022•泉州模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9WB．3W～5.07WC．3.9W～10WD．10W～16.9W
二、填空题
13．（2022•阜新模拟）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。甲灯正常工作时的电阻是 Ω；当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是 V；当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是 W。
14．（2022•德阳模拟）如图所示，电源电压保持不变，R1：R2＝1：4．只闭合S1时，电流表的示数为0.1A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.1W，R2消耗的功率为P2，且P1：P2＝1：1．则R0先后两次消耗的功率之比为 。
15．（2022•南京模拟）如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则电源电压为 V，在电路安全工作的前提下，电路消耗总功率的最大值为 W。
16．（2022•合肥模拟）如图所示电路，电源电压为8V保持不变，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.6W；当滑片P在b端时，R1消耗的电功率为 W。
17．（2022•镇江模拟）如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为 W．阻值为 Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是 W。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是 （选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
18．（2022•沈阳模拟）如图甲所示电路、电源电压恒定不变，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图象如图乙所示。滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程为“0～0.6A”，在保证电路安全的前提下，只闭合开关S1，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，灯泡L1正常发光。该电路的电源电压为 V；只闭合开关S2，电路消耗的最大功率为 W；只闭合开关S3，电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω。
三、实验探究题
19．（2021•长春期末）小华用图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，小华发现 （填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确。
（2）改正错误后，小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W。若想使小灯泡的电功率变大些，则滑片P应向 移动（填“左”或“右”）。
（3）小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，保持滑片的位置不变，只将电压表的 点（选填“A”或“B”）接线改接到 点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率P＝ 。（所测物理量的符号表示）。
20．（2022•贺州模拟）如图甲所示的实物图：
（1）请根据实物图在方框丙内画出相应的电路图。
（2）连接电路时开关S应处于 状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“a”或“b”）端。
（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，说明此时灯L2的电功率 （选填“大于”、“小于
或“等于”）灯L1的电功率，同时也可判断这两盏灯的电阻 （选填“相同”或“不同”）。
（4）当滑片P移动到某个位置时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示为 A，此时灯L2的电功
率是 W。
四、计算题
21．（2022•滨州模拟）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯泡L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V。（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）灯泡正常工作时的电流是多少？
（2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
22．（2022•南昌模拟）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V 0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电压表的量程为“0～15V”（不考虑灯丝电阻的变化），求：
（1）灯泡的电阻；
（2）滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器消耗的电功率；
（3）在保障电路安全的情况下，电路消耗的最大功率。
用电器两端的电压
电功率
用电器的工作情况
U实=U额
P实=P额
正常工作
U实>U额
P实>P额
容易损坏用电器
U实P实不能正常工作
18.2 电功率 同步易错题集
高频考点梳理
一、电功率
1、定义：电流在单位时间内所做的功。
2、符号：P
3、单位
（1）国际单位：瓦特，简称瓦，符号W
（2）常用单位：千瓦，符号kW，1kW=1000W；毫瓦，符号mW，1W=1000mW
4、物理意义：表示电流做功快慢。
5、公式
定义式：（适用于所有电路）
推导公式：（适用于纯电阻电路，一般用于串联）
（适用于纯电阻电路，一般用于并联）
（3）两套单位
W — 电流所做的功 —焦(J) —kW·h
t — 所用的时间 —秒(s) —h
P — 用电器的功率 —瓦(W) —kW
二、额定功率和实际功率
1、额定电压：用电器正常工作时的电压，用U额表示；
2、额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率，用P额表示；
3、实际电压：用电器实际工作时的电压，用U额表示；用U实表示；
4、额定功率：用电器在实际电压下的功率，用P实表示；
5、功率与电压的关系：
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•大连模拟）有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（ ）
A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
解：电功率是指电流在单位时间内做的功的多少，是表示电流做功快慢的物理量，故A错误，B正确；
由于电功率是由功和时间共同决定的，故C、D错误。
答案：B。
2．（2021•长春期末）小园家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费用绘制出如图所示的柱状图，下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，流过这三个用电器的电流相等
B．正常工作时，这三个用电器两端的电压不相等
C．在一个月内，小园家电烤箱的用电费用一定最多
D．正常工作时，电烤箱的实际功率大于电视机的实际功率
解：AB．已知三个用电器的额定电压相等，则它们正常工作时的电压相等；
由柱状图可知，正常工作1小时，电烤箱的电费最多，电视机的电费最少，因电费的单价一定，所以电烤箱消耗的电能最多，其次是电饭锅，电视机消耗的电能最少；由W＝UIt可知，流过这三个用电器的电流不相等，故AB错误；
C．因不知道一个月内用电器的实际工作时间，所以根据W＝Pt无法判断消耗电能的多少，则无法比较一个月内电费的多少，故C错误；
D．三个用电器都正常工作1h，且电烤箱消耗的电能比电视机多，根据P＝可知正常工作时电烤箱的实际功率大于电视机的实际功率，故D正确。
答案：D。
3．（2022•贵阳模拟）将两盏分别标有“6V 3W”和“6V 9W”字样的小灯泡L1和L2，串联后接入电压为8V的电路中，设灯泡电阻不变。下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均能正常发光B．两灯额定电流相同
C．L1的实际功率比L2小D．L1的亮度比L2大
解：（1）由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1.5A，由此可知，两灯额定电流不相同，故B错误；
（2）由I＝可得，两灯泡的电阻分别为R1＝＝＝12Ω，
R2＝＝＝4Ω，
两盏灯串联后接在电压为8V的电源上时，通过的电流I＝＝＝0.5A，
则L1能正常发光，故A错误；
（3）两盏灯串联后接在电压为8V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝I2R可知，灯泡L1的电阻大，实际功率较大，灯泡较亮，即L1的亮度比L2大，故C错误，D正确。
答案：D。
4．（2021•长春期末）如图所示，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比I甲：I乙＝2：7；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则R1与R2消耗的功率之比P1：P2为（ ）
A．2：5B．5：2C．5：7D．7：5
解：（1）当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比I1：I2＝（I乙﹣I甲）：I甲＝（7﹣2）：2＝5：2，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以由欧姆定律可得：两电阻的阻值之比：；
（2）当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测量电源电压，乙电压表测量R2两端的电压，
因串联电路电流处处相等，所以R1与R2消耗的功率之比：。
答案：A。
5．（2022•南充模拟）一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.25WB．1.75WC．0.75WD．1W
解：根据欧姆定律可得：
当U＝3V时，电路中的电流I1＝＝，
当U′＝4V时，电路中的电流I2＝＝，
则﹣＝0.25A，
解得：R＝4Ω，
该电阻R所消耗电功率的变化：
PR′﹣PR＝﹣＝﹣＝1.75W。
答案：B。
6．（2022•荆州模拟）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）
A．6V、1.5WB．6V、0.75WC．3V、1.5WD．3V、0.75W
解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，
因为灯泡正常发光，
所以电源电压U＝U变＝UL额＝6V，
由P＝UI得：通过灯泡的电流IL额＝＝＝0.5A，
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，
则通过变阻器的电流I变＝I﹣IL额＝1A﹣0.5A＝0.5A，
由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝12Ω。
（2）由欧姆定律得：灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω，
当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′＝R滑+RL＝12Ω+12Ω＝24Ω，
电路中的电流I′＝＝＝0.25A，
∴灯泡的实际功率P实＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W。
答案：B。
7．（2022•南宁模拟）跳绳能增强体质促进血液循环，为了能及时自动记录跳绳的次数，科技小组设计了自动计数器电路如图甲所示，R1是光敏元件，每当绳子挡住射向R1的光线时电阻会变大，计数器计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．AB两端电压为9V时，自动计数器会计数一次
B．绳子挡住射向R1的光线时，电路的电功率会增大
C．绳子挡住射向R1的光线时，R1的阻值是R2的3倍
D．绳子挡住射向R1的光线时，R2的电功率会变为R1的3倍
解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。
由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R1分得电压增大，R2分得电压减小；
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流变小，根据P＝UI可知电路的电功率会减小，故B错误；
由图象知，此时U2＝UAB＝3V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次，故A错误；
由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝＝，
串联电路各处电流相等，根据P＝I2R可得＝＝，故C正确，D错误。
答案：C。
8．（2022•达州模拟）如图甲所示电路，其中电源是三节铅蓄电池串联，R1和R2均为定值电阻，闭合开关后，电流表A1和电流表A2的指针均指在如图乙所示的位置。则下列结论正确的是（ ）
A．通过R1的电流为1.0A
B．通过R2的电流为0.8A
C．电路的总电阻为6Ω
D．电阻R1和R2消耗的功率之比为P1：P2＝1：4
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
AB、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，
所以，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1A，
电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2的电流I1＝0.2A，
则通过R1的电流I1＝I﹣I2＝1A﹣0.2A＝0.8A，故AB错误；
C、电源的电压U＝I1R1＝3×2V＝6V，
由I＝可得，总电阻R＝＝＝6Ω，故C正确；
D、因并联电路中各支路两端的电压相等，
电阻R1和R2消耗的功率之比为P1：P2＝UI1：UI2＝I1：I2＝0.8A：0.2A＝4：1，故D错误。
答案：C。
9．（2022•眉山模拟）如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）
A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω
B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W
C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
解：
A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。
由P＝可得，小灯泡电阻RL＝＝＝6Ω，
由P＝UI可得小灯泡正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A，
当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝6Ω；
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大＝20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A错误；
B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I最大＝＝0.5A
电路消耗最大功率P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W；故B错误；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：I1＝＝＝0.2A，
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2＝＝＝0.3A，
则干路上的电流I最小＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A，
电路消耗的总功率最小值P最小＝UI最小＝6V×0.5A＝3W，故C错误；
D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻R总＝＝＝10Ω，
滑动变阻器与R0并联，则 ＝+，即：＝+，
解得R滑＝15Ω．故D正确。
答案：D。
10．（2022•泰安模拟）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（ ）
①当通过传感器的电流为0.1A时，P1＝0.6W；
②R0的阻值为15Ω；
③电源电压为7.5V；
④电路消耗的最大功率为3.75W。
A．①③B．②④C．①②③D．①②③④
解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；
此时传感器的功率：
P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W，故①正确；
（2）当电路中的电流I＝0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R0+R）＝0.1A×（R0+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当R＝0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′＝0.5A，
则电源的电压：
U＝I′R0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变，
所以，0.1A×（R0+60Ω）＝0.5A×R0，
解得：R0＝15Ω，故②正确
电源的电压U＝I′R0＝0.5A×15Ω＝7.5V，故③正确；
（3）电路消耗的最大功率：P＝UI′＝7.5V×0.5A＝3.75W，故④正确。
由上分析可知：①②③④正确。
答案：D。
11．（2022•遵义模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1′，P1：P1′＝25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为（ ）
A．1：2B．5：3C．25：9D．25：18
解：根据电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流；
设滑片P移到变阻器中点和b点时电路中的电流分别为I1、I2；
已知P1：P1′＝25：9，由P＝I2R可得：＝＝＝；
设滑动变阻器R2的最大阻值为R，
滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比：
＝＝×＝×＝。
答案：D。
12．（2022•泉州模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9WB．3W～5.07WC．3.9W～10WD．10W～16.9W
解：根据欧姆定律可得：
当电路中的电流I1＝1A时，电压表的示数U1＝I1R2＝1A×R2，
当电路中的电流I2＝1.3A时，电压表的示数U2＝I2R2＝1.3A×R2，
因电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
所以，U2﹣U1＝1.3A×R2﹣1A×R2＝3V，
解得：R2＝10Ω，
定值电阻R2所消耗的最小功率：
P2min＝I12R2＝（1A）2×10Ω＝10W，
定值电阻R2所消耗的最大功率：
P2max＝I22R2＝（1.3A）2×10Ω＝16.9W，
所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～16.9W。
答案：D。
二、填空题
13．（2022•阜新模拟）甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。甲灯正常工作时的电阻是 20 Ω；当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是 4 V；当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是 2.1 W。
解：（1）甲灯的额定电压为6V，甲灯正常工作时的电压U乙＝6V，
由图可知，通过甲灯泡的电流I甲＝0.3A，
由I＝可得，甲灯泡的电阻：
R甲＝＝＝20Ω；
（2）由图乙知，当灯的电压为4V时，通过的电流为0.6A，乙灯的实际功率：
P′＝U′′I＝4V×0.6A＝2.4W，故当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是4V；
（3）当把两灯串联在7V电源上时，因串联电路的电流相等，由图知，只有当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为6V，乙灯的实际电压为1V时，由串联电路电压的特点，两灯的总电压等于电源电压7V，故电路消耗的总功率是：
P＝UI实＝7V×0.3A＝2.1W。
答案：20；4；2.1。
14．（2022•德阳模拟）如图所示，电源电压保持不变，R1：R2＝1：4．只闭合S1时，电流表的示数为0.1A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.1W，R2消耗的功率为P2，且P1：P2＝1：1．则R0先后两次消耗的功率之比为 4：1 。
解：只闭合S1时，R0与R1串联，电流表测电路中的电流；只闭合S2时，R0与R2串联；
∵P＝I2R，且R1：R2＝1：4，
∴＝＝（）2×＝（）2×＝，
解得：＝，
R0先后两次消耗的功率之比：
＝＝（）2＝（）2＝。
答案：4：1。
15．（2022•南京模拟）如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则电源电压为 24 V，在电路安全工作的前提下，电路消耗总功率的最大值为 36 W。
解：由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，
由图乙可知，R2＝10Ω时，电压表的示数U1＝12V，R2′＝20Ω时电压表的示数U1′＝8V，
根据欧姆定律可得电路中的电流分别为：I＝＝，I′＝＝，
串联电路中各处的电流相等，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电源的电压：U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），
即×（R1+10Ω）＝×（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，
电源的电压：U＝I（R1+R2）＝×（10Ω+10Ω）＝24V；
当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，此时电路中的电流：I″＝＝＝1.5A，
电路消耗总功率的最大值为：P＝UI″＝24V×1.5A＝36W。
答案：24；36。
16．（2022•合肥模拟）如图所示电路，电源电压为8V保持不变，闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.6W；当滑片P在b端时，R1消耗的电功率为 3.2 W。
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片P在a时，电流表示数为0.1A，由串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流：I1＝I2＝0.1A，
由P＝UI可知，此时R2两端电压：U2＝＝＝6V，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝8V﹣6V＝2V，
由欧姆定律可知，R1的电阻：R1＝＝＝20Ω，
滑片P在另一端b点时，即变阻器连入电路中的电阻为0，电路中只有R1，此时R1消耗的电功率为：P1＝＝＝3.2W。
答案：3.2。
17．（2022•镇江模拟）如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为 13.5 W．阻值为 6 Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是 2 W。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是 向左、向右均可 （选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。
解：
（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图像可知，灯泡正常发光时的电流IL＝1.5A，
灯泡L正常发光时的功率：PL＝ULIL＝9V×1.5A＝13.5W；
由I＝可得，此时灯丝的电阻：
RL＝＝＝6Ω；
（2）由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，
所以，U＝UL′+IR，即12V＝UL′+I×10Ω，
由图像可知，当电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，满足上述等式，
则灯泡的最小功率：PL小＝UL′I＝2V×1A＝2W；
（3）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值△R1小于变阻器连入电路中减小的值△R2，即小灯泡阻值的变化量大小为△R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量△R1小于滑动变阻器的增大量△R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
答案：13.5；6；2；向左、向右均可。
18．（2022•沈阳模拟）如图甲所示电路、电源电压恒定不变，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，两灯的电流随电压变化图象如图乙所示。滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程为“0～0.6A”，在保证电路安全的前提下，只闭合开关S1，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，灯泡L1正常发光。该电路的电源电压为 9 V；只闭合开关S2，电路消耗的最大功率为 3.6 W；只闭合开关S3，电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器连入电路的阻值为 10 Ω。
解：只闭合S1时，L1与R串联，电流表测电路中的电流，
当灯泡L1正常发光时，L1两端的电压U1＝6V，由图象可知通过L1的电流I1＝0.5A，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器两端的电压：UR＝IR＝0.5A×6Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝U1+UR＝6V+3V＝9V；
只闭合S2时，L2与R串联，电流表测电路中的电流，
由图象可知L2正常发光时电路中的电流为1A，而电流表的量程为0～0.6A，所以通过电路的最大电流为0.6A，该电路的最大电功率为：P＝UI′＝6V×0.6A＝3.6W；
只闭合S3时，滑动变阻器和L1、L2串联，电路中的电流为0.4A时，由图可知两灯泡两端的电压分别为3.5V和1.5V，
此时滑动变阻器两端的电压：UR′＝U﹣U1′﹣U2′＝9V﹣3.5V﹣1.5V＝4V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R′＝＝＝10Ω。
答案：9；3.6；10。
三、实验探究题
19．（2021•长春期末）小华用图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率，其中电源由四节新的干电池串联组成。
（1）闭合开关后，小华发现 电流表 （填“电流表”或“电压表”）几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确。
（2）改正错误后，小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 0.5 W。若想使小灯泡的电功率变大些，则滑片P应向 左 移动（填“左”或“右”）。
（3）小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置，设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，保持滑片的位置不变，只将电压表的 B 点（选填“A”或“B”）接线改接到 C 点，观察并记录电压表的示数U，通过计算求出了小灯泡的额定功率P＝ U额× 。（所测物理量的符号表示）。
解：（1）甲图将电流表与电压表串联，由于电压表内阻很大，使该支路几乎无电流，故电流表几乎无示数；电流表、灯泡和滑动变阻器应串联接入电路，电压表应该并联在灯泡两端，修改电路如下：
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则该灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
若想使小灯泡的电功率变大些，则灯泡两端的电压应增大，电源电压不变，故应让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，故滑片P应向左移动；
（3）由图丙可知，闭合开关，调节变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；保持滑片的位置不变，只将电压表的B点接线改接到C点，观察并记录电压表的示数U，即灯泡与R0两端的总电压为U，从而根据欧姆定律求出电路中的电流I＝I0＝，由此可求出小灯泡的额定电功率P＝U额I＝U额×。
答案：（1）电流表；如图；（2）0.5；左；（3）B；C；U额×。
20．（2022•贺州模拟）如图甲所示的实物图：
（1）请根据实物图在方框丙内画出相应的电路图。
（2）连接电路时开关S应处于 断开 状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应移至 a （选填“a”或“b”）端。
（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，说明此时灯L2的电功率 大于 （选填“大于”、“小于
或“等于”）灯L1的电功率，同时也可判断这两盏灯的电阻 不同 （选填“相同”或“不同”）。
（4）当滑片P移动到某个位置时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示为 0.32 A，此时灯L2的电功
率是 0.64 W。
解：（1）根据实物图可知，电流从正极出发经开关S、灯泡L2、电流表、灯泡L1、滑动变阻器回负极，电压表并联在灯泡L2两端；如下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P要位于最大阻值处，即滑片P应移至a端。
（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，因灯泡的亮度取决于实际功率的大小，所以此时灯L2的电功率大于灯L1的电功率；
甲图中，两电灯串联，电流相等，而两灯的功率不同，根据P＝I2R可知，这两盏灯的电阻不同；
（4）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.32A，
电压表示数为2V，即L2两端的电压为2V，此时灯L2的电功率为：P＝UI＝2V×0.32A＝0.64W。
答案：（1）见上图；（2）断开；a；（3）大于；不同；（4）0.32；0.64。
四、计算题
21．（2022•滨州模拟）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯泡L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V。（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）灯泡正常工作时的电流是多少？
（2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
解：（1）灯泡正常工作时的电流为：IL＝＝＝0.4A；
（2）由电路图可知，当S1闭合、S2接b时，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常发光，
此时滑动变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
通过滑动变阻器的电流为：IR＝IL＝0.4A，
滑动变阻器接入电路的阻值为：R＝＝＝5Ω；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
根据P＝可知，当R0两端的电压最小，即滑动变阻器两端的电压最大时，R0消耗的电功率最小，
电压表量程为0～3V，则滑动变阻器两端的最大电压为UR大＝3V，
R0两端的最小电压为：U0小＝U﹣UR大＝5V﹣3V＝2V，
根据串联分压原理可得，此时变阻器接入电路的阻值为：R大＝＝×5Ω＝7.5Ω＜20Ω，
则R0的最小电功率为：P0小＝＝＝0.8W。
答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.4A；
（2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
22．（2022•南昌模拟）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V 0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”，电压表的量程为“0～15V”（不考虑灯丝电阻的变化），求：
（1）灯泡的电阻；
（2）滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器消耗的电功率；
（3）在保障电路安全的情况下，电路消耗的最大功率。
解：（1）灯泡的电阻RL＝＝＝10Ω；
（2）当滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器连入电阻的电阻R＝20Ω，
此时电路的总电阻R总＝RL+R＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流I＝＝＝0.2A，
滑动变阻器消耗的电功率PR＝I2R＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（3）由题可知灯泡允许通过的最大电流为I大＝＝＝0.3A，
电路消耗的最大功率P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W。
答：（1）灯泡的电阻为10Ω；
（2）滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器消耗的电功率为0.8W；
（3）在保障电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为1.8W。
用电器两端的电压
电功率
用电器的工作情况
U实=U额
P实=P额
正常工作
U实>U额
P实>P额
容易损坏用电器
U实P实不能正常工作