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沪科版九年级全册第三节 测量电功率综合训练题
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这是一份沪科版九年级全册第三节 测量电功率综合训练题，共34页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
16.3 测量电功率
基础巩固
一、单选题
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．人的正常体温约为39℃ B．成年人的正常步行速度约为10m/s
C．U额为2.5V的小灯泡的额定功率约为0.8W D．中学生立定跳远的成绩约为6m
【答案】C
【解析】
A．人的正常体温为37℃，变化很小，故A不符合题意；
B．成年人的正常步行速度约为1.1m/s，故B不符合题意；
C．灯泡的额定电流约为0.3A，则小灯泡的额定功率
故C符合题意；
D．中学生立定跳远的成绩约为2.5m，故D不符合题意。
故选C。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12V
B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C．整个电路的最小功率2.25W
D．整个电路的最大功率9W
【答案】D
【解析】
A．当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，灯泡L1和灯泡L2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，则电源的电压
故A错误；
B．由可得，两灯泡都正常发光时通过的电流
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则两灯都正常发光时电流表的示数
故B错误；
C．由可得，两灯泡的电阻
，
当S1、S3闭合且滑片位于b端时，R1与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的最小总功率
故C错误；
D．当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以整个电路的最大功率
故D正确。
故选D。
3．分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（ ）
A．3W B．4W C．4.5W D．6W
【答案】A
【解析】
由题意知，两灯泡并联，则它们两端的电压相等，且两个灯泡的电流之和为1A，由图象知，当两灯泡两端的电压为3V，通过甲灯泡的电流为0.6A，通过乙灯泡的电流为0.4A时符合，
则两个灯泡消耗的总功率为：
P=UI=3V×1A=3W．
故选A．
4．如图甲所示，电源两端电压为并保持不变，是滑动变阻器，是定值电阻，当开关闭合后，逐渐改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断不正确的是（ ）
A．整个电路消耗的最小电功率为
B．整个电路消耗的最大电功率为
C．变阻器接入电路的最大阻值为
D．定值电阻的电阻值为
【答案】B
【解析】
C．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。当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由乙图可知
由可得，电源的电压
①
当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由乙图可知
，
变阻器接入电路的最大阻值
故正确，C不符合题意；
D．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
②
由①②可得
，
故正确，D不符合题意；
B．电路消耗的最大电功率
故错误，B符合题意；
A．电路消耗的最小电功率
故正确，A不符合题意。
故选。
5．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2
【答案】C
【解析】
A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的电压，故电源电压为12V。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和，由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误；
C．根据
可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6：1。故D错误。
故选C。
6．小明在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图所示，开关闭合后（ ）
A．灯不亮，电流表烧坏
B．灯不亮，电压表有示数
C．灯不亮，电流表有示数
D．灯亮，电流表、电压表都有示数
【答案】B
【解析】
由图知，电压表串联接入电路中，此时电压表测量的是电源电压，即电压表有示数；由于电压表的电阻很大，所以电路中电流很小，几乎没有电流流过灯泡和电流表，即小灯泡不亮，电流表无示数；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器最大阻值，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．开关断开时，电压表没有示数
B．开关闭合后移动滑片，当电压表的示数减少时，滑动变阻器两端的电压就增加
C．开关闭合后，灯泡的最小电功率约为
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为
【答案】B
【解析】
闭合时，变阻器与灯串联，电压表测灯的电压：
A．断开时，电压表通过变阻器与电源连通，电压表测电源的电压，所以此时电压表的示数为，故错误；
B．闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，电压表示数减小，灯泡两端的电压就增加，故正确；
C．由可得，灯泡的电阻
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当变阻器的最大电阻连入电路时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的最小电流
灯泡的最小电功率
故错误；
D．灯泡正常发光时的电压为，功率为；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压
因为串联电路中各处的电流相等，根据可知，此时滑动变阻器消耗的电功率和灯泡消耗的电功率相等，即为，故错误。
故选。
8．如图所示，将小灯泡L1和L2串联在电路中，闭合开关S，灯L1比L2暗，下列说法正确的是（ ）
A．通过L1灯丝的电流比通过L2灯丝的电流小
B．灯L1两端的电压比灯L2两端的电压大
C．灯L1的电阻比灯L2的电阻大
D．灯L1的实际电功率小于灯L2的实际电功率
【答案】D
【解析】
A．串联电路各处电流是相等的，通过L1灯丝的电流与通过L2灯丝的电流相等，故A错误；
BC．闭合开关S，灯L1比L2暗，说明灯L1的实际电功率比L2的实际电功率小，根据P=I2R，可知灯L1比L2电阻小，电流相等时，根据U=IR，可确定灯L1两端的电压比灯L2两端的电压小，故BC错误；
D．闭合开关S，灯L1比L2暗，说明灯L1的实际电功率小于灯L2的实际电功率，故D正确。
故选D。
9．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8V，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电阻随温度的增大而增大
B．灯泡的实际电功率为0.6W
C．电阻的阻值为20Ω
D．电阻的电功率为0.18W
【答案】D
【解析】
A．定值电阻的U−I图像是正比例函数，据此可知上方A图像为小灯泡的U−I图像，当灯泡两端的电压为1V、2V、4V、8V时通过的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，由P=UI可知，当灯泡两端的电压、通过的电流增大时，实际功率增大，灯泡的温度升高，灯泡的电阻增大，所以，小灯泡的电阻随温度的增加而增大，故A正确，不符合题意；
BCD．因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，电路中的电流I=0.3A，UR=6V，UL=2V，灯泡的实际电功率为
PL=ULI=2V×0.3A=0.6W
电阻的电功率为
PR=URI=6V×0.3A=1.8W
定值电阻R的阻值
故BC正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。
10．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲的电阻值大于乙的电阻值
B．甲两端的电压大于乙两端的电压
C．甲消耗的电能大于乙消耗的电能
D．甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
【答案】D
【解析】
A．甲的阻值
乙的阻值
所以，故A错误；
B．并联电路中，各支路两端电压相等，故B错误；
C．不知道电流做功的时间不能比较消耗电能的多少，故C错误；
D．甲的电功率
乙的电功率
所以，故D正确。
故选D。
二、填空题
11．兴趣小组利用电流表制作了一个简易电子秤，如图是其工作原理图。已知电源两端电压为3V且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，接入电路的电阻R大小与所测质量m满足关系R＝km，k＝20Ω/kg。电子秤空载时，电流表示数是0.3A，电子秤最大称量为1kg。求：
(1)定值电阻R0的阻值_____；
(2)最大称量时，该电子秤的总功率______；
(3)小组同学对电路进行改装，用电压表替换电流表显示物体的质量，要求物体质量越大，电压表示数也越大，则电压表应并联在_____（选填“R0”或“R”）两端。请判断电压表改装的电子秤的刻度分布是否均匀，并说明理由_______。
【答案】10Ω 0.3W R 不均匀，经推导，R两端电压与m的关系式为，此函数不是一次函数，所以电压表改装后的电子秤刻度分布不均匀
【解析】
(1)[1]当没有载物时，只有电阻接入电路。根据欧姆定律得
(2)[2]最大称量时，与串联，接入电路阻值
此时电路电流
电子秤的总功率
(3)[3]与串联，用电压表替换电流表显示物体的质量，物体质量越大，滑片向下移动，接入电路阻值变大，根据串联电路分压规律，阻值越大分压越大，则分压越大，电压表示数应越大，所以电压表应并联在两端。
[4]电压表并联到电阻两端后，则两端电压，由得
解得
此函数不是一次函数，所以电压表改装后的电子秤刻度分布不均匀。
12．某电子式电能表的表盘上标有“3000imp/（kW•h），10（20）”字样，该电能表允许连接的用电器的最大总功率是______W；若将某用电器单独接在该表上工作10min，电能表指示灯闪烁了600次，则该用电器的电功率是______W。
【答案】4400 1200
【解析】
(1)[1]10（20）A，其中10A是指电能表的标定电流，20A是指平时工作允许通过的最大电流。该电能表允许连接的用电器的最大总功率
P最大=UI=220V×20A=4400W
(2)[2]该用电器工作10min消耗的电能
该用电器的功率
三、实验题
13．如图所示，小红在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω、1A”的A滑动变阻器和“50Ω、2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择______选填“A”或“B”）；
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大______；
(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的______端（选填“左”或“右”）。
(4)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是______；
A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(5)问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(6)实验中多次测量的目的是______；
A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差
(7)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于______Ω。
【答案】B 左 C 右 0.45 A 25
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时电路电流约为
此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此应选规格为“50Ω、2A”的B滑动变阻器。
(2)[2]测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、电流表和滑动变阻器应串联，滑动变阻器滑片P向左移动时连入电路的阻值变大，应将变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示
(3)[3]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的左端。
(4)[4]闭合开关后，两电表都有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是变阻器连入电路中的电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作应为：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作。
(5)[5][6]由乙知，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，灯泡两端电压为1.7V，小于额定电压2.5V；要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，由串联电路的分压原理可知，应减小变阻器两端的电压，应减小变阻器连入电路的阻值，则滑片应向右端移动；由图丙知，灯泡正常发光时的电流为0.18A，所以灯泡的额定功率为
(6)[7]灯泡两端电压不同时其实际功率不同，该实验中多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度与实际功率的关系，故选A。
(7)[8]滑动变阻器规格为“50Ω、2A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
由分压原理，电阻的电压为变阻器电压的
则更换的定值电阻的阻值不能大于
四、作图题
14．在“测量小灯泡的电功率”实验中，老师为同学们准备了如下器材：电源(电压为6V)额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)、导线，用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整，要求正确选择电流表量程。
（______）
【答案】
【解析】
灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯的额定电流约为
故电流表选用小量程串联在电路中，变阻器按“一上一下”连入电路中，如下图所示：
。
五、计算题
15．小明用如图（甲）所示的电路测额定电压为6V的灯泡的功率，保护电阻R0=2Ω。闭合开关S，滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图（乙）所示。求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)电源的电压；
(3)滑动变阻器的最大电阻值。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)观察甲电路，小灯泡和保护电阻以及滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡电压，电流表测量电流大小。灯泡额定电压为6V，乙图中当灯泡电压达到额定电压时，额定电流I=1.0A。所以灯泡的额定功率
(2)当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动过程中，滑动变阻器阻值变小，电流变大。当滑动变阻器阻值最小等于0时，电流最大等于1A。此时，灯泡电压为6V，保护电阻R0=2Ω，电流I=1A，滑动变阻器电阻等于0，保护电阻的电压
电源电压
(3)当滑动变阻器滑片处于最右端，阻值最大时，电路总电阻最大，电流最小。从乙图可以看出，滑动变阻器阻值最大时，，此时灯泡电压，保护电阻的电压
那么滑动变阻器电阻所分电压
此时滑动变阻器阻值
重点突破
一、单选题
1．在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次实验寻找规律。其中为了减少实验误差的是（ ）
A．在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
C．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电流和电压值
D．在“测量未知阻值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值
【答案】D
【解析】
A．在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流，是为了探究干路电流和各支路电流的关系，找到普遍规律，故A不符合题意；
B．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值，是为了探究导体中的电流和导体两端电压的关系，找到普遍规律，故B不符合题意；
C．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电流和电压值，得到不同电压下灯泡的实际功率和发光亮度，是为了探究灯泡亮度与实际功率的关系，找到普遍规律，故C不符合题意；
D．在“测量未知阻值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值，采用多次测量电流和电压值，用分别求出的灯泡的电阻取平均值的办法来减小误差，提高精度，故D符合题意。
故选D。
2．如图所示，“”、“”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2的电阻之比是 B．L1和L2的电流之比是
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
【答案】D
【解析】
根据电路图可知，两灯泡串联；
A．根据 知，
的电阻为：
的电阻为：
所以和的电阻之比为：
故A错误；
B．因为串联电路电流处处相等，所以和的电流之比是，故B错误；
C．电路的电流为
两端电压是：
故C错误；
D．两灯泡消耗的总功率为：
故D正确。
故选 D。
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R1=2R2，灯泡L上标有“6V 3W”字样，所用电流表的量程均为0~0.6A和0~3A。当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同。当三个开关的状态及滑动变阻器的阻值变化时，电路消耗的总功率也随之变化，下列判断不正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．电源电压为6V B．R1的阻值为24Ω
C．电路消耗总功率的最小值为0.5W D．电路消耗总功率的最大值为3.75W
【答案】B
【解析】
A．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，R1与RL并联，R2短路，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源电压
故A正确，A不符合题意；
B．由可得，通过灯泡的电流
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A2的示数I是电流表A1示数I1的5倍，则
所以
由可得，R1的阻值
故B错误，B符合题意；
C．灯泡的电阻
因灯泡的电阻小于R1的阻值，所以，当开关S2、S3断开，S1闭合，滑片位于右端时电路中的总电阻最大，电路消耗的功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最小功率：
故C正确，C不符合题意。
D．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，R1与RL并联，R2短路，电路消耗的总功率最大，电路中的电流
电路中的最大总功率
故D正确，D不符合题意；
故选B。
4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1 为定值电阻，R2为滑动变阻器，当滑动变阻器凡的滑片P从b端移动到a端时，R1消耗的电功率随电流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18V
B．R1的阻值为3Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
D．电路消耗总功率的变化范围是0.5W～18W
【答案】C
【解析】
由图甲可知，R1和R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流，电源电压恒定，P在a端时，此时只有R1接入电路，R1两端电压为电源电压，此时电路电阻最小，电路电流最大；P在b端时，R1和R2最大阻值串联，此时电路总电阻最大，电路电流最小。
A．P在a端时，此时只有R1接入电路，R1两端电压为电源电压，由可知，此时R1消耗的电功率最大，由图乙可知，此时R1消耗的电功率为18W，通过R1的电流为3A，根据，则电源电压
故A错误；
B．R1阻值由和可得
故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路电阻最大时，P在b端，此时电路电阻最大，电流最小，根据串联电路电流规律，通过R2的电流和R1电流相等，由图乙可知，此时R1电流为0.5A，此时电路总电阻
根据串联电路电阻特点，则滑动变阻最大阻值
故C正确；
D．由图乙可知，电路最小电流为0.5A，最大电流为3A，电源电压恒定，根据，则电路最小功率
电路最大功率
所以，电路消耗总功率的变化范围是，故D错误。
故选C。
5．如图所示，电路中 R 的阻值已知，小灯泡额定电压为 2.5 V，在不拆电路的情况下能测出小灯泡额定功率的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
根据已知电阻R和小灯泡的额定功率，计算出在小灯泡额定电压下通过小灯泡的额定电流，再根据，计算出小灯泡的额定功率。
ACD．无论开关如何组合，A都无法得到小灯泡正常发光通过小灯泡的电流，C无法得到小灯泡正常发光时的电压，D分别闭合开关时，电压表不能保证都是正进负出，故无法测出小灯泡的额定功率，故ACD不符合题意；
B．当开关S和闭合，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，测出灯和定值电阻两端的电压，由欧姆定律可得通过灯的电流
再根据可得，小灯泡的额定功率
故B符合题意。
故选B。
6．如图电路，电源电压恒定。闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度变亮 D．电路消耗的总功率变大
【答案】B
【解析】
开关闭合后，电路为：
小灯和变阻器并联，电压表测量小灯两端电压，示数等于电源电压，因为电源电压恒定，故电压表示数不变。
变阻器的滑片移动时，因为并联电路各支路之间互不影响，故小灯的亮度、通过小灯的电流不会变化。
当变阻器的滑片向右移动时，其连入电路的电阻增大，又因为电源电压不变，故变阻器所在支路的电流减小。小灯所在支路电流不变，所以干路中的电流减小，即电流表示数减小。
根据可知，电路总功率减小。
故选项A、C、D均错误，不符合题意；选项B正确，符合题意。
故选B。
7．将标有“0.3A 10Ω”字样的灯泡甲和“0.2A 15Ω”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．串联时，两灯都能正常发光
B．串联时，甲灯比乙灯更亮
C．并联时，通过两灯的电流相等
D．并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【解析】
A．两灯串联时电路中的电流处处相等
两灯都未达到额定电流，所以两灯都不能正常发光，故A错误；
B．两灯串联时，甲灯的实际功率
乙灯的实际功率
由于，所以串联时甲灯比乙灯要暗，故B错误；
C．并联时甲、乙两灯的电压相等，但由于它们的电阻不相等，所以通过两灯的电流也不相等，故C错误；
D．并联时甲、乙两灯的电压
甲、乙两灯的电阻
由功率的计算公式可得
所以并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大，故D正确。
故选D。
8．如图，为定值电阻，当滑动变阻器接入电路电阻的阻值为R时，其消耗的功率是20W；当接入电路电阻的阻值为2R时，其消耗的功率可能是
A．10W B．20W C．40W D．80W
【答案】B
【解析】
由题意可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率为
则
由题意可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为2R时，其消耗的功率为
故选B。
9．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
【解析】
A. 闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B. 闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C. 小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故C正确．
D. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故D正确.
二、多选题
10．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．乙消耗的电功率为3.6W
B．甲消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流大于乙中的电流
D．整个电路消耗的电功率为10.8W
【答案】BD
【解析】
由图像可知，当电流为0.3A时，甲的电阻为
乙的电阻为
A．当乙电阻两端电压为6V时，消耗的功率为
故A错误；
B．当甲电阻两端电压为6V时，消耗的功率为
故B正确；
C．在并联电路中，支路电流与其阻值成反比，因为甲的阻值较大，所以通过甲电阻的电流较小，故C错误；
D．整个电路消耗的电功率
故D正确。
故选BD。
三、填空题
11．如图甲所示电路中，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V 6W”字样，小灯泡的电流随电压的变化如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω。当电压表示数为2V时，小灯泡的电功率为_________W，10s内电路消耗的总电能是________J。
【答案】6 1 45
【解析】
[1]根据得小灯泡正常发光时的电阻为
[2]电压表测小灯泡两端的电压，当小灯泡两端的电压为2V时由图乙可知，流过小灯泡的电流为0.5A，所以此时小灯泡的电功率为
[3]电路是串联电路，电流处处相等，因此10s内电路消耗的总电能为
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比是I甲∶I乙=2∶5，则R1∶R2=____；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙=____，R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2=____。
【答案】2∶3 5∶3 2∶3
【解析】
[1]当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，电路为R1与R2并联电路，电流表甲测R2所在支路电流，电流表乙测干路电流，则由并联电路电阻之比等于电流的反比可得R1∶R2=I2∶I1=I甲∶(I乙-I甲)=2∶3
[2][3]当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，电路为R1与R2串联电路，电压表甲测R1与R2总电压，电压表乙测R2两端电压，则由串联电压之比等于电阻之比可得U甲∶U乙=(R1+R2)∶R2=5∶3
由于R1与R2串联，则通过两电阻的电流相等，由P=I2R可得，两电阻功率之比等于电阻之比，则
P1∶P2=R1∶R2=2∶3
四、实验题
13．某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．
（1）连接电流表时应选用______的量程。
（2）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求：连线不得交叉）（____）
（3）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎
不动，产生这一现象的原因可能是__________________________。
（4）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表示数如图
所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。
（5）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表
格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整（____）
电压 U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流 I/A
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.32
电功率P/
0.18
0.3
0.44
0.625
0.84
1.28
灯泡发光情况
很暗 暗 正常发光 很亮
（6）小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的________决定的，且___________，灯泡发光越亮。
【答案】0~0.6A 灯泡处开路（或“灯泡灯丝断了”、“灯泡与灯座接触不良”）
电压 U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流 I/A
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.31
0.32
电功率P/
0.18
0.3
0.44
0.625
0.84
1.18
1.28
灯泡发光情况
很暗 暗 正常发光 很亮
实际功率 实际功率越大
【解析】
(1)[1]由公式得电流表中电流
所以电流表选择0～0.6A量程。
(2)[2]电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联测量灯泡的电流，灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联，注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．如图所示：
(3)[3]灯泡不亮，电流表几乎不动，电路电阻很大，几乎断路，所以电压表串联在电路中，测电源电压，所以灯泡断路。
(5)[4]电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.31A，此时电功率
(6)[5][6]从实验数据知，灯泡亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
五、作图题
14．图是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路，用笔画线代替导线完成电路连接。
（____）
【答案】
【解析】
测量小灯泡电功率的实物电路中，滑动变阻器接法是一上一下，所以从开关的右侧接线柱连接到A或B接线柱均可，而电压表要测小灯泡两端的电压，必须与小灯泡并联，所以把小灯泡的左侧接线柱与电压表的负接线柱相连，如图：
六、计算题
15．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所消耗的电能是多少?
(2)开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位?电路中R1的阻值是多少?
(3)电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少?
【答案】(1) 3.3×105J；(2) 高温档；44Ω；(3)176W
【解析】
(1)由公式，可算出电烤箱在高温档时正常工作5min所消耗的电能是
(2)开关S1、S2均闭合时，此时电阻R2短路，电路为R1的简单电路，为高温档，根据公式可得
(3)电烤箱在低温档正常工作时，根据公式，可得电路总电流为
R1的功率为
16．如图甲是定值电阻的和标有“8V 8W”灯泡L的关系图像如图甲所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω 。当开关 S、S2 闭合， 开关 S1 断开，将滑动变阻器的滑片 P 滑到b端时，电流表的示数为0.5A。求：
(1)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；
(2)电源电压；
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的，所以其正常发光10s产生的热量等于其消耗的电能，即
(2)当开关S、S2闭合、S1断开，滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联，此时电流表的示数为0.5A，由甲图可知灯泡此时两端电压为2V，变阻器两端电压
电源电压为滑动变阻器和灯泡两端电压之和
(3)当开关S、S1、S2同时闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，再于滑动变阻器R2串联，根据P=可知，电路消耗的功率要最大，则电路的总电阻要最小，即当滑片置于a端时，滑动变阻器阻值为零，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯泡L与定值电阻R1并联。此时灯泡和电源电压相等，都为8V，灯泡正常发光，其功率
由甲图可知，R1的电阻为
则R1消耗的功率
所以电路消耗的最大功率
答：(1)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量为 ；
(2)电源电压为；
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率为。
16.3 测量电功率
基础巩固
一、单选题
1．下列数据最接近实际的是（ ）
A．人的正常体温约为39℃ B．成年人的正常步行速度约为10m/s
C．U额为2.5V的小灯泡的额定功率约为0.8W D．中学生立定跳远的成绩约为6m
【答案】C
【解析】
A．人的正常体温为37℃，变化很小，故A不符合题意；
B．成年人的正常步行速度约为1.1m/s，故B不符合题意；
C．灯泡的额定电流约为0.3A，则小灯泡的额定功率
故C符合题意；
D．中学生立定跳远的成绩约为2.5m，故D不符合题意。
故选C。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12V
B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C．整个电路的最小功率2.25W
D．整个电路的最大功率9W
【答案】D
【解析】
A．当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，灯泡L1和灯泡L2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，则电源的电压
故A错误；
B．由可得，两灯泡都正常发光时通过的电流
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则两灯都正常发光时电流表的示数
故B错误；
C．由可得，两灯泡的电阻
，
当S1、S3闭合且滑片位于b端时，R1与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的最小总功率
故C错误；
D．当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以整个电路的最大功率
故D正确。
故选D。
3．分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（ ）
A．3W B．4W C．4.5W D．6W
【答案】A
【解析】
由题意知，两灯泡并联，则它们两端的电压相等，且两个灯泡的电流之和为1A，由图象知，当两灯泡两端的电压为3V，通过甲灯泡的电流为0.6A，通过乙灯泡的电流为0.4A时符合，
则两个灯泡消耗的总功率为：
P=UI=3V×1A=3W．
故选A．
4．如图甲所示，电源两端电压为并保持不变，是滑动变阻器，是定值电阻，当开关闭合后，逐渐改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断不正确的是（ ）
A．整个电路消耗的最小电功率为
B．整个电路消耗的最大电功率为
C．变阻器接入电路的最大阻值为
D．定值电阻的电阻值为
【答案】B
【解析】
C．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。当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由乙图可知
由可得，电源的电压
①
当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由乙图可知
，
变阻器接入电路的最大阻值
故正确，C不符合题意；
D．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
②
由①②可得
，
故正确，D不符合题意；
B．电路消耗的最大电功率
故错误，B符合题意；
A．电路消耗的最小电功率
故正确，A不符合题意。
故选。
5．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2
【答案】C
【解析】
A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的电压，故电源电压为12V。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和，由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误；
C．根据
可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6：1。故D错误。
故选C。
6．小明在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图所示，开关闭合后（ ）
A．灯不亮，电流表烧坏
B．灯不亮，电压表有示数
C．灯不亮，电流表有示数
D．灯亮，电流表、电压表都有示数
【答案】B
【解析】
由图知，电压表串联接入电路中，此时电压表测量的是电源电压，即电压表有示数；由于电压表的电阻很大，所以电路中电流很小，几乎没有电流流过灯泡和电流表，即小灯泡不亮，电流表无示数；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器最大阻值，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．开关断开时，电压表没有示数
B．开关闭合后移动滑片，当电压表的示数减少时，滑动变阻器两端的电压就增加
C．开关闭合后，灯泡的最小电功率约为
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为
【答案】B
【解析】
闭合时，变阻器与灯串联，电压表测灯的电压：
A．断开时，电压表通过变阻器与电源连通，电压表测电源的电压，所以此时电压表的示数为，故错误；
B．闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，电压表示数减小，灯泡两端的电压就增加，故正确；
C．由可得，灯泡的电阻
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当变阻器的最大电阻连入电路时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的最小电流
灯泡的最小电功率
故错误；
D．灯泡正常发光时的电压为，功率为；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压
因为串联电路中各处的电流相等，根据可知，此时滑动变阻器消耗的电功率和灯泡消耗的电功率相等，即为，故错误。
故选。
8．如图所示，将小灯泡L1和L2串联在电路中，闭合开关S，灯L1比L2暗，下列说法正确的是（ ）
A．通过L1灯丝的电流比通过L2灯丝的电流小
B．灯L1两端的电压比灯L2两端的电压大
C．灯L1的电阻比灯L2的电阻大
D．灯L1的实际电功率小于灯L2的实际电功率
【答案】D
【解析】
A．串联电路各处电流是相等的，通过L1灯丝的电流与通过L2灯丝的电流相等，故A错误；
BC．闭合开关S，灯L1比L2暗，说明灯L1的实际电功率比L2的实际电功率小，根据P=I2R，可知灯L1比L2电阻小，电流相等时，根据U=IR，可确定灯L1两端的电压比灯L2两端的电压小，故BC错误；
D．闭合开关S，灯L1比L2暗，说明灯L1的实际电功率小于灯L2的实际电功率，故D正确。
故选D。
9．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8V，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电阻随温度的增大而增大
B．灯泡的实际电功率为0.6W
C．电阻的阻值为20Ω
D．电阻的电功率为0.18W
【答案】D
【解析】
A．定值电阻的U−I图像是正比例函数，据此可知上方A图像为小灯泡的U−I图像，当灯泡两端的电压为1V、2V、4V、8V时通过的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，由P=UI可知，当灯泡两端的电压、通过的电流增大时，实际功率增大，灯泡的温度升高，灯泡的电阻增大，所以，小灯泡的电阻随温度的增加而增大，故A正确，不符合题意；
BCD．因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，电路中的电流I=0.3A，UR=6V，UL=2V，灯泡的实际电功率为
PL=ULI=2V×0.3A=0.6W
电阻的电功率为
PR=URI=6V×0.3A=1.8W
定值电阻R的阻值
故BC正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。
10．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．甲的电阻值大于乙的电阻值
B．甲两端的电压大于乙两端的电压
C．甲消耗的电能大于乙消耗的电能
D．甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
【答案】D
【解析】
A．甲的阻值
乙的阻值
所以，故A错误；
B．并联电路中，各支路两端电压相等，故B错误；
C．不知道电流做功的时间不能比较消耗电能的多少，故C错误；
D．甲的电功率
乙的电功率
所以，故D正确。
故选D。
二、填空题
11．兴趣小组利用电流表制作了一个简易电子秤，如图是其工作原理图。已知电源两端电压为3V且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，接入电路的电阻R大小与所测质量m满足关系R＝km，k＝20Ω/kg。电子秤空载时，电流表示数是0.3A，电子秤最大称量为1kg。求：
(1)定值电阻R0的阻值_____；
(2)最大称量时，该电子秤的总功率______；
(3)小组同学对电路进行改装，用电压表替换电流表显示物体的质量，要求物体质量越大，电压表示数也越大，则电压表应并联在_____（选填“R0”或“R”）两端。请判断电压表改装的电子秤的刻度分布是否均匀，并说明理由_______。
【答案】10Ω 0.3W R 不均匀，经推导，R两端电压与m的关系式为，此函数不是一次函数，所以电压表改装后的电子秤刻度分布不均匀
【解析】
(1)[1]当没有载物时，只有电阻接入电路。根据欧姆定律得
(2)[2]最大称量时，与串联，接入电路阻值
此时电路电流
电子秤的总功率
(3)[3]与串联，用电压表替换电流表显示物体的质量，物体质量越大，滑片向下移动，接入电路阻值变大，根据串联电路分压规律，阻值越大分压越大，则分压越大，电压表示数应越大，所以电压表应并联在两端。
[4]电压表并联到电阻两端后，则两端电压，由得
解得
此函数不是一次函数，所以电压表改装后的电子秤刻度分布不均匀。
12．某电子式电能表的表盘上标有“3000imp/（kW•h），10（20）”字样，该电能表允许连接的用电器的最大总功率是______W；若将某用电器单独接在该表上工作10min，电能表指示灯闪烁了600次，则该用电器的电功率是______W。
【答案】4400 1200
【解析】
(1)[1]10（20）A，其中10A是指电能表的标定电流，20A是指平时工作允许通过的最大电流。该电能表允许连接的用电器的最大总功率
P最大=UI=220V×20A=4400W
(2)[2]该用电器工作10min消耗的电能
该用电器的功率
三、实验题
13．如图所示，小红在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω、1A”的A滑动变阻器和“50Ω、2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择______选填“A”或“B”）；
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大______；
(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的______端（选填“左”或“右”）。
(4)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是______；
A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(5)问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(6)实验中多次测量的目的是______；
A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差
(7)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于______Ω。
【答案】B 左 C 右 0.45 A 25
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时电路电流约为
此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此应选规格为“50Ω、2A”的B滑动变阻器。
(2)[2]测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、电流表和滑动变阻器应串联，滑动变阻器滑片P向左移动时连入电路的阻值变大，应将变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示
(3)[3]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的左端。
(4)[4]闭合开关后，两电表都有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是变阻器连入电路中的电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作应为：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作。
(5)[5][6]由乙知，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，灯泡两端电压为1.7V，小于额定电压2.5V；要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，由串联电路的分压原理可知，应减小变阻器两端的电压，应减小变阻器连入电路的阻值，则滑片应向右端移动；由图丙知，灯泡正常发光时的电流为0.18A，所以灯泡的额定功率为
(6)[7]灯泡两端电压不同时其实际功率不同，该实验中多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度与实际功率的关系，故选A。
(7)[8]滑动变阻器规格为“50Ω、2A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
由分压原理，电阻的电压为变阻器电压的
则更换的定值电阻的阻值不能大于
四、作图题
14．在“测量小灯泡的电功率”实验中，老师为同学们准备了如下器材：电源(电压为6V)额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)、导线，用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整，要求正确选择电流表量程。
（______）
【答案】
【解析】
灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯的额定电流约为
故电流表选用小量程串联在电路中，变阻器按“一上一下”连入电路中，如下图所示：
。
五、计算题
15．小明用如图（甲）所示的电路测额定电压为6V的灯泡的功率，保护电阻R0=2Ω。闭合开关S，滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图（乙）所示。求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)电源的电压；
(3)滑动变阻器的最大电阻值。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)观察甲电路，小灯泡和保护电阻以及滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡电压，电流表测量电流大小。灯泡额定电压为6V，乙图中当灯泡电压达到额定电压时，额定电流I=1.0A。所以灯泡的额定功率
(2)当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动过程中，滑动变阻器阻值变小，电流变大。当滑动变阻器阻值最小等于0时，电流最大等于1A。此时，灯泡电压为6V，保护电阻R0=2Ω，电流I=1A，滑动变阻器电阻等于0，保护电阻的电压
电源电压
(3)当滑动变阻器滑片处于最右端，阻值最大时，电路总电阻最大，电流最小。从乙图可以看出，滑动变阻器阻值最大时，，此时灯泡电压，保护电阻的电压
那么滑动变阻器电阻所分电压
此时滑动变阻器阻值
重点突破
一、单选题
1．在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量减小误差，有的是为了通过多次实验寻找规律。其中为了减少实验误差的是（ ）
A．在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
C．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电流和电压值
D．在“测量未知阻值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值
【答案】D
【解析】
A．在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流，是为了探究干路电流和各支路电流的关系，找到普遍规律，故A不符合题意；
B．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值，是为了探究导体中的电流和导体两端电压的关系，找到普遍规律，故B不符合题意；
C．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电流和电压值，得到不同电压下灯泡的实际功率和发光亮度，是为了探究灯泡亮度与实际功率的关系，找到普遍规律，故C不符合题意；
D．在“测量未知阻值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值，采用多次测量电流和电压值，用分别求出的灯泡的电阻取平均值的办法来减小误差，提高精度，故D符合题意。
故选D。
2．如图所示，“”、“”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2的电阻之比是 B．L1和L2的电流之比是
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
【答案】D
【解析】
根据电路图可知，两灯泡串联；
A．根据 知，
的电阻为：
的电阻为：
所以和的电阻之比为：
故A错误；
B．因为串联电路电流处处相等，所以和的电流之比是，故B错误；
C．电路的电流为
两端电压是：
故C错误；
D．两灯泡消耗的总功率为：
故D正确。
故选 D。
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R1=2R2，灯泡L上标有“6V 3W”字样，所用电流表的量程均为0~0.6A和0~3A。当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同。当三个开关的状态及滑动变阻器的阻值变化时，电路消耗的总功率也随之变化，下列判断不正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．电源电压为6V B．R1的阻值为24Ω
C．电路消耗总功率的最小值为0.5W D．电路消耗总功率的最大值为3.75W
【答案】B
【解析】
A．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，R1与RL并联，R2短路，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源电压
故A正确，A不符合题意；
B．由可得，通过灯泡的电流
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A2的示数I是电流表A1示数I1的5倍，则
所以
由可得，R1的阻值
故B错误，B符合题意；
C．灯泡的电阻
因灯泡的电阻小于R1的阻值，所以，当开关S2、S3断开，S1闭合，滑片位于右端时电路中的总电阻最大，电路消耗的功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最小功率：
故C正确，C不符合题意。
D．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，R1与RL并联，R2短路，电路消耗的总功率最大，电路中的电流
电路中的最大总功率
故D正确，D不符合题意；
故选B。
4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1 为定值电阻，R2为滑动变阻器，当滑动变阻器凡的滑片P从b端移动到a端时，R1消耗的电功率随电流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18V
B．R1的阻值为3Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
D．电路消耗总功率的变化范围是0.5W～18W
【答案】C
【解析】
由图甲可知，R1和R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流，电源电压恒定，P在a端时，此时只有R1接入电路，R1两端电压为电源电压，此时电路电阻最小，电路电流最大；P在b端时，R1和R2最大阻值串联，此时电路总电阻最大，电路电流最小。
A．P在a端时，此时只有R1接入电路，R1两端电压为电源电压，由可知，此时R1消耗的电功率最大，由图乙可知，此时R1消耗的电功率为18W，通过R1的电流为3A，根据，则电源电压
故A错误；
B．R1阻值由和可得
故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路电阻最大时，P在b端，此时电路电阻最大，电流最小，根据串联电路电流规律，通过R2的电流和R1电流相等，由图乙可知，此时R1电流为0.5A，此时电路总电阻
根据串联电路电阻特点，则滑动变阻最大阻值
故C正确；
D．由图乙可知，电路最小电流为0.5A，最大电流为3A，电源电压恒定，根据，则电路最小功率
电路最大功率
所以，电路消耗总功率的变化范围是，故D错误。
故选C。
5．如图所示，电路中 R 的阻值已知，小灯泡额定电压为 2.5 V，在不拆电路的情况下能测出小灯泡额定功率的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
根据已知电阻R和小灯泡的额定功率，计算出在小灯泡额定电压下通过小灯泡的额定电流，再根据，计算出小灯泡的额定功率。
ACD．无论开关如何组合，A都无法得到小灯泡正常发光通过小灯泡的电流，C无法得到小灯泡正常发光时的电压，D分别闭合开关时，电压表不能保证都是正进负出，故无法测出小灯泡的额定功率，故ACD不符合题意；
B．当开关S和闭合，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，保持滑片位置不变，断开开关，闭合开关，测出灯和定值电阻两端的电压，由欧姆定律可得通过灯的电流
再根据可得，小灯泡的额定功率
故B符合题意。
故选B。
6．如图电路，电源电压恒定。闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变小
C．小灯泡亮度变亮 D．电路消耗的总功率变大
【答案】B
【解析】
开关闭合后，电路为：
小灯和变阻器并联，电压表测量小灯两端电压，示数等于电源电压，因为电源电压恒定，故电压表示数不变。
变阻器的滑片移动时，因为并联电路各支路之间互不影响，故小灯的亮度、通过小灯的电流不会变化。
当变阻器的滑片向右移动时，其连入电路的电阻增大，又因为电源电压不变，故变阻器所在支路的电流减小。小灯所在支路电流不变，所以干路中的电流减小，即电流表示数减小。
根据可知，电路总功率减小。
故选项A、C、D均错误，不符合题意；选项B正确，符合题意。
故选B。
7．将标有“0.3A 10Ω”字样的灯泡甲和“0.2A 15Ω”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．串联时，两灯都能正常发光
B．串联时，甲灯比乙灯更亮
C．并联时，通过两灯的电流相等
D．并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【解析】
A．两灯串联时电路中的电流处处相等
两灯都未达到额定电流，所以两灯都不能正常发光，故A错误；
B．两灯串联时，甲灯的实际功率
乙灯的实际功率
由于，所以串联时甲灯比乙灯要暗，故B错误；
C．并联时甲、乙两灯的电压相等，但由于它们的电阻不相等，所以通过两灯的电流也不相等，故C错误；
D．并联时甲、乙两灯的电压
甲、乙两灯的电阻
由功率的计算公式可得
所以并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大，故D正确。
故选D。
8．如图，为定值电阻，当滑动变阻器接入电路电阻的阻值为R时，其消耗的功率是20W；当接入电路电阻的阻值为2R时，其消耗的功率可能是
A．10W B．20W C．40W D．80W
【答案】B
【解析】
由题意可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率为
则
由题意可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为2R时，其消耗的功率为
故选B。
9．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
【解析】
A. 闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B. 闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C. 小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故C正确．
D. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故D正确.
二、多选题
10．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
A．乙消耗的电功率为3.6W
B．甲消耗的电功率为3.6W
C．甲中的电流大于乙中的电流
D．整个电路消耗的电功率为10.8W
【答案】BD
【解析】
由图像可知，当电流为0.3A时，甲的电阻为
乙的电阻为
A．当乙电阻两端电压为6V时，消耗的功率为
故A错误；
B．当甲电阻两端电压为6V时，消耗的功率为
故B正确；
C．在并联电路中，支路电流与其阻值成反比，因为甲的阻值较大，所以通过甲电阻的电流较小，故C错误；
D．整个电路消耗的电功率
故D正确。
故选BD。
三、填空题
11．如图甲所示电路中，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V 6W”字样，小灯泡的电流随电压的变化如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω。当电压表示数为2V时，小灯泡的电功率为_________W，10s内电路消耗的总电能是________J。
【答案】6 1 45
【解析】
[1]根据得小灯泡正常发光时的电阻为
[2]电压表测小灯泡两端的电压，当小灯泡两端的电压为2V时由图乙可知，流过小灯泡的电流为0.5A，所以此时小灯泡的电功率为
[3]电路是串联电路，电流处处相等，因此10s内电路消耗的总电能为
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比是I甲∶I乙=2∶5，则R1∶R2=____；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙=____，R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2=____。
【答案】2∶3 5∶3 2∶3
【解析】
[1]当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，电路为R1与R2并联电路，电流表甲测R2所在支路电流，电流表乙测干路电流，则由并联电路电阻之比等于电流的反比可得R1∶R2=I2∶I1=I甲∶(I乙-I甲)=2∶3
[2][3]当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，电路为R1与R2串联电路，电压表甲测R1与R2总电压，电压表乙测R2两端电压，则由串联电压之比等于电阻之比可得U甲∶U乙=(R1+R2)∶R2=5∶3
由于R1与R2串联，则通过两电阻的电流相等，由P=I2R可得，两电阻功率之比等于电阻之比，则
P1∶P2=R1∶R2=2∶3
四、实验题
13．某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右．
（1）连接电流表时应选用______的量程。
（2）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求：连线不得交叉）（____）
（3）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎
不动，产生这一现象的原因可能是__________________________。
（4）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表示数如图
所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。
（5）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表
格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整（____）
电压 U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流 I/A
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.32
电功率P/
0.18
0.3
0.44
0.625
0.84
1.28
灯泡发光情况
很暗 暗 正常发光 很亮
（6）小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的________决定的，且___________，灯泡发光越亮。
【答案】0~0.6A 灯泡处开路（或“灯泡灯丝断了”、“灯泡与灯座接触不良”）
电压 U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流 I/A
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.31
0.32
电功率P/
0.18
0.3
0.44
0.625
0.84
1.18
1.28
灯泡发光情况
很暗 暗 正常发光 很亮
实际功率 实际功率越大
【解析】
(1)[1]由公式得电流表中电流
所以电流表选择0～0.6A量程。
(2)[2]电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联测量灯泡的电流，灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联，注意电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．如图所示：
(3)[3]灯泡不亮，电流表几乎不动，电路电阻很大，几乎断路，所以电压表串联在电路中，测电源电压，所以灯泡断路。
(5)[4]电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.31A，此时电功率
(6)[5][6]从实验数据知，灯泡亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
五、作图题
14．图是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路，用笔画线代替导线完成电路连接。
（____）
【答案】
【解析】
测量小灯泡电功率的实物电路中，滑动变阻器接法是一上一下，所以从开关的右侧接线柱连接到A或B接线柱均可，而电压表要测小灯泡两端的电压，必须与小灯泡并联，所以把小灯泡的左侧接线柱与电压表的负接线柱相连，如图：
六、计算题
15．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
(1)电烤箱在高温档时正常工作5min所消耗的电能是多少?
(2)开关S1、S2均闭合时，电烤箱处什么档位?电路中R1的阻值是多少?
(3)电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率是多少?
【答案】(1) 3.3×105J；(2) 高温档；44Ω；(3)176W
【解析】
(1)由公式，可算出电烤箱在高温档时正常工作5min所消耗的电能是
(2)开关S1、S2均闭合时，此时电阻R2短路，电路为R1的简单电路，为高温档，根据公式可得
(3)电烤箱在低温档正常工作时，根据公式，可得电路总电流为
R1的功率为
16．如图甲是定值电阻的和标有“8V 8W”灯泡L的关系图像如图甲所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω 。当开关 S、S2 闭合， 开关 S1 断开，将滑动变阻器的滑片 P 滑到b端时，电流表的示数为0.5A。求：
(1)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；
(2)电源电压；
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的，所以其正常发光10s产生的热量等于其消耗的电能，即
(2)当开关S、S2闭合、S1断开，滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联，此时电流表的示数为0.5A，由甲图可知灯泡此时两端电压为2V，变阻器两端电压
电源电压为滑动变阻器和灯泡两端电压之和
(3)当开关S、S1、S2同时闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，再于滑动变阻器R2串联，根据P=可知，电路消耗的功率要最大，则电路的总电阻要最小，即当滑片置于a端时，滑动变阻器阻值为零，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯泡L与定值电阻R1并联。此时灯泡和电源电压相等，都为8V，灯泡正常发光，其功率
由甲图可知，R1的电阻为
则R1消耗的功率
所以电路消耗的最大功率
答：(1)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量为 ；
(2)电源电压为；
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率为。
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