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考点18 电功率 备战中考物理一轮复习知识点+练习（含答案解析）
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专题18电功率
考试大纲
1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；
2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率；
3、焦耳定律；
4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；
5、家庭电路及安全用电；
6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。
网络图
知识点梳理
要点一 、电能及电能表
1、电能：电源将其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。
2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J，常用的单位是度，即千瓦时，符号kW·h，1kW·h =3.6×106J
3、电能表
作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。
读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。
注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。
表盘上的参数：
220V表示电能表应接到220V的电路中使用；
5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A；
2500r/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转2500转；
50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。
4、电功与电能
电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。
电功的单位也是焦耳。
5、计算
普遍适用公式W=UIt=Pt (所有电路) 即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V，电流的单位用A，时间的单位用s，电功的单位就是J。
导出公式（纯电阻电路）
例1：电能表是用来测量 的仪表（ ）
A．电功率 B．电能 C．电压 D．电流
【答案】B
【详解】电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表。故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。
故选B。
例2：一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表此时的读数是31.6J
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．该电能表应该在220V的电路中使用
D．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
【答案】A
【详解】A．电能表的单位为kW•h，所以此时的读数为31.6 kW•h，故A错误，A符合题意；
B．由图可知，电能表的电流参数：“10”表示标定电流为10A；“20”表示额定最大电流为20A，故B正确，B不符合题意；
C．由图可知，电能表标有220V，表示该电能表在220V的电路中才能正常使用，故C正确，C不符合题意；
D．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器，故D正确，D不符合题意。
故选A。
要点二 、电功率
1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物理量。
2、单位：国际主单位 瓦特（W）
常用单位 千瓦（kW）
换算关系 1kW=1000W
3、计算 普遍适用公式
推导公式 P=I2R=U2/R (适用于纯电阻电路)
4、额定功率和实际功率
额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率）
实际功率：用电器在实际电压下的功率。
[归纳梳理]
1、实际功率随电压的变化而变化：
当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作；
当U实
2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。
例1：标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2，先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压，且均为6V
B．并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1，且 I2=2I1
C．串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2，且P1=2P2
D．并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2，且
【答案】D
【详解】A．由题意可知，灯泡 L1的电阻为
灯泡 L2的电阻为
当两灯串联时，由串联分压原理可得，灯泡 L1和灯泡 L2的两端电压之比为
①
根据串联电路的电压规律可得
②
联立①②式，解得U1=4V，U2=8V。故A错误；
B．由欧姆定律可得，并联时通过灯L1的电流为
通过灯L2的电流为
因此并联时通过灯L2的电流I2小于通过灯L1的电流I1，且 I1=2I2，故B错误；
C．串联时通过灯L2的电流I2等于通过灯L1的电流I1，则灯L1的功率P1和灯L2的功率P2的关系为
因此，串联时灯L1的功率P1小于灯L2的功率P2，且P2=2P1。故C错误；
D．并联时灯L2的两端电压为12V，正常发光，因此功率为P2′=6W；串联时灯L2的功率为
则并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2的功率P2，且有
故D正确。
故选D。
例2：一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为120W。若将这盏电灯先与一电阻串联后，再接在同一电源上，已知电阻消耗的功率是25W，那么此时电灯实际消耗功率是（灯丝的电阻保持不变）（ ）
A．大于95W B．等于95W
C．小于95W D．条件不足，无法确定
【答案】C
【详解】一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为120W，灯泡和电阻串联后，电路中的电阻变大，电源电压不变，由可知电路消耗的总功率变小，即，而电阻上消耗的功率为25W，因总功率等于各用电器消耗功率之和，所以此时灯泡的实际功率只能小于95W。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
要点三、焦耳定律
1、 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。
2、焦耳定律：
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式：Q=I2Rt (普遍适用)
（纯电阻电路）
3、电热和电能的关系：
在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W。如电炉子。
在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即Q
A．甲、乙两灯正常发光时，相同时间内乙灯产生的电热多
B．甲、乙两灯的额定功率之比为1︰2
C．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1︰3
D．甲、乙两灯串联接在电压为6V的电源两端时，电流之比为2︰1
【答案】C
【详解】AB．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图可知，当甲灯正常工作时，通过甲灯的电流I甲=0.6A，乙灯正常工作时，通过乙灯的电流I乙=0.3A，则甲、乙两灯的额定功率之比
P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.6A︰0.3A=2︰1
由于甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，且灯泡为纯电阻用电器，根据Q=W=Pt可知，当甲、乙两灯正常发光时，相同时间内甲灯产生的电热多，故AB错误；
C．甲、乙两灯串联在8V电源两端，根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流相等，且两个灯泡两端的电压之和为8V，由图可知，当电路中的电流I=0.3A时，甲灯两端的实际电压U甲实=2V，乙灯两端的实际电压U乙实=6V，符合题意，此时甲、乙两灯的实际功率之比
P实甲︰P实乙=U甲实I︰U乙实I=U甲实︰U乙实=2V︰6V=1︰3
故C正确；
D．甲、乙两灯串联接在电压为6V的电源两端时，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙两灯的电流相等，即电流之比为1︰1，故D错误。
故选C。
例2：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电热毯分别接入220V电路中正常工作，通电时间相同，下列说法中错误的是（ ）
A．它们产生的热量相同
B．它们消耗的电能相同
C．它们的工作电流相同
D．它们的实际功率相同
【答案】A
【详解】三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W，根据
可知，它们工作时的电流相同；根据
可知，相同时间内电流通过三个电器做的功以及消耗的电能一样多；电风扇工作时，电能转化成内能和机械能；电视机工作时，电能转化成内能和光能、声能；电热毯工作时，电能全部转化成内能，因此它们产生的热量不相同，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。
故选A。
要点四、家庭电路和安全用电
1、家庭电路的组成：两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。
2、保险丝：
材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断。
接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险丝额定电流越大。
更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。
三孔插座：左零右火中接地。
3、安全用电：安全电压不高于36V。
[归纳梳理]
触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。
低压触电：包括单线触电和双线触电。
高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
例1：下列是教材中涉及用电安全的生产、生活情景示意图。关于各图说明的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．家用电器之间一般是并联关系，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大
B．用电器外接插头短路会损坏用电器内部元件
C．电弧触电时没有电流流过人体
D．用电器外壳没接地时总是带电的
【答案】A
【详解】A．家用电器之间一般是并联关系，并联电路的干路电流等于各支路电流之和，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大，根据公式可知，插座干路导线电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，因此用电总功率过大容易发生火灾，故A正确；
B．用电器外接插头短路会造成导线中电流过大从而使空气开关跳闸或引起火灾，但不会损坏用电器内部元件，故B错误；
C．人体、大地都是导电，电弧触电时有电流流过人体，故C错误；
D．用电器外壳没接地时，如果用电器没漏电，外壳就不会带电，如果用电器漏电，外壳就会带电，故D错误。
故选A。
例2：关于家庭电路和安全用电的说法中，下列说法正确的是（ ）
A．正确使用试电笔测量时，人体安全的原因是试电笔与人体之间绝缘
B．空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用相同
C．用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一
D．控制电灯的开关要接在零线和灯泡之间
【答案】C
【详解】A．正确使用试电笔测量时，人体安全的原因是试电笔中间有大约4兆欧的电阻，通过人体的电流比较小，故A错误；
B．空气开关是电路中发生短路时，或者电流过大，而跳闸，起保护作用，而漏电保护器是发生触电事故时，有电流流向大地，使干路上火线和零线上的电流不相同，而切断电路，故空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用不相同，故B错误；
C．当同时使用多个用电器时，用电器的总功率过大，根据可知，家庭电路中干路电流过大，另外造成电流过大的原因是电路中存在短路现象，故C正确；
D．控制电灯的开关要接在火线和灯泡之间，这样能够保证，当断开开关时，没有电流经过灯泡，不会发生触电事故，故D错误。
故选C。
要点五、测量小灯泡的功率
1、实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。
2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。
3、实验电路图及表格：
次数
电压U/V
电流I/A
功率P/W
发光情况
1
2
3
4、实验步骤：
（1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；
（2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；
（3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
（6）断开开关，计算电功率值填入表格。
5、数据分析，总结结论。
(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；
(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。
6、注意事项：
A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。
B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。
C．电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。
D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。
E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。
F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。
G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。
H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。
例1：在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）
A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数 D．电流表的示数
【答案】C
【详解】额定功率是指用电器在额定电压下的功率，“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时，同时观察电压表的示数，直到等于小灯泡的额定电压，记下此时电流表的示数，然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
例2：如图所示的电路中，a、b是两只电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“4V；4W”，灯泡L2标有“6V；18W”。闭合开关S，两灯均发光，并且L1恰好能正常发光。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表a为电压表，且示数为
B．电表b为电流表，且示数为
C． L1和L2消耗的电功率之比为
D．内，电路消耗的总电能为
【答案】D
【详解】ABC．通过灯泡的铭牌数据可知，由得，L1正常发光的电流为
L1的电阻为
L2正常发光的电流为
L2的电阻为
已知当闭合开关时，两灯均发光，并且L1恰好能正常发光，若两灯串联，则a必为电流表，而b无论是电流表还是电压表，L2都无法正常发光，不满足题意。所以两灯应并联，L1正常发光，L2比正常发光暗，此时的电源电压为，故a应为电流表，b为电压表，此时电压表可看为测得电源电压，故b的示数为4V。此时L1的电功率为
此时L2的电功率为
两灯电功率之比为
故ABC错误；
D．内，电路消耗的总电能为
故D正确。
选D。
难点一 、电功率
1．三个物理量
（1） 电能 （W）：国际单位制中的单位是焦耳 （J），常用单位是千瓦时 （kW·h）俗称度。
1度=1kW·h=3.6×106J
（2） 电功率（P）：电功与时间之比，它是表示电流做功快慢的物理量。
国际单位制中单位是瓦特（W）常用单位是千瓦（kW）。
（3） 电热（Q）：电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳（J）。
2．两个重要实验
（1） 测量小灯泡的电功率
（2） 探究影响电热大小的因素
3．一个定律——焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）表达式： Q=I2Rt。
4．三个基本公式及其推导公式
（1） W=UIt（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
（2） P=UI（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
（3） Q=I2Rt（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
5．两个比例（纯电阻电路）
（1）串联电路 （成正比）
（2）并联电路 （成反比）
例1：如图 所示的电路，电源两端电压不变，R1、R2为定值电阻。只闭合开关 S1时，电流表示数为 I，电压表示数为U，电路总电阻为 R，电路消耗的总功率为 P；再闭合开关 S2时，电流表示数为，电压表示数为，电路总电阻为，电路消耗的总功率为。下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】根据题意，当只闭合开关 S1后，R1和R2电阻串联，电压表测量R2的电压，故
当再闭合开关S2后，此时R2电阻被短路，电路中只有R1被接入电路，电压表示数为0，故
综上可知
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
例2：如图是额定电压均为 220V 的灯泡 L1和 L2的 I-U图像。下列分析错误的是（ ）
A．当通过 L2的电流为 0.45A 时，其电压为 160V
B．当 L1两端的电压为 100V 时，其实际功率为 20W
C．将 L1、L2串联，若 L1两端的电压为 40V 时， 则 L2的功率为 8W
D．将 L1、L2并联，若通过 L2的电流为 0.5A 时， 则 L1的功率为 66W
【答案】C
【详解】A．由图中L2的图像可知当电流为0.45A时，电压为160V，故A正确，A不符合题意；
B．由图中L1的图像可知当电压为100V时，电流为0.2A，可求出L1的实际功率为
故B正确，B不符合题意；
C．当L1两端电压为40V时根据L1的图像可知电流为0.1A，因为L1、L2 串联电流相等，根据L2的图像可知L2的电压为20V，可求得L2的实际功率为
故C错误，C符合题意；
D．若通过 L2 的电流为 0.5A 时，可根据图像读得L2 的电压为220V，因为L1、L2 并联电压相等，根据L1的图像可知L1的电流为0.3A，可求得L1的实际功率为
故D正确，D不符合题意。
故选C。
中考真题
类型一、基础知识
1．（2022·西藏·统考中考真题）如图所示，电源电压6V保持不变，，，，以下说法正确的是（ ）
A．电路中的最大功率为3W
B．只闭合，与两端电压之比为
C．同时闭合和，电路中的电流为0.15A
D．同时闭合、、，与的电流之比为
【答案】A
【详解】A．当同时闭合、、，与并联，被短路，此时电路中的总阻值最小，由可知，电路中的最大功率为
故A正确；
B．只闭合，与串联，因为串联电路电流处处相等，所以与两端电压之比为
故B错误；
C．同时闭合和，被短路，为的简单电路，由欧姆定律可知，电路中的电流为
故C错误；
D．当同时闭合、、，与并联，被短路，根据并联分流可知，与的电流之比为
故D错误。
故选A。
2．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）下列测量工具读数正确的是（ ）
A．一元硬币的直径为2.5cm
B． 弹簧测力计的读数为3.6N
C． 天平的读数为26.9g
D． 电能表显示一周消耗的电能为
【答案】B
【详解】A．图中刻度尺的分度值为1mm，刻度尺读数时，要估读到分度值下一位，硬币左端对齐刻度5.00cm，硬币右端对齐刻度7.50cm，故一元硬币的直径为
7.50cm -5.00cm =2.50cm
故A错误；
B．图中弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指示在3.0N下3格的位置，所以弹簧测力计的读数为3.6N，故B正确；
C．天平的读数为砝码质量加游码左边对齐的刻度，标尺上分度值为0.1g，所以游码在标尺上刻度为1.6g，故天平的读数为
20g+5g+1.6g=26.6g
故C错误；
D．电能表表盘上示数最后一位是小数，所以上周一中午示数为，本周一中午示数为，所以电能表显示一周消耗的电能为
故D错误。
故选B。
3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，闭合开关S1，电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2，观察到灯泡的发光情况是（ ）
A．L1、L2都变亮 B．L1变亮、L2不亮
C．L1、L2都变暗 D．L1不亮、L2变亮
【答案】D
【详解】由题意可知当闭合开关S2后，L1将被短路，L2有电流可以正常通过，故L1不亮，L2两端的电压将比之前变大，根据电功率公式
电压变大，实际功率变大，L2将变亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【详解】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻
，
即R甲
，
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。
故选C。
类型二、知识运用
5．（2022·湖南常德·中考真题）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是（ ）
A．观察温度计的示数比较电流产生的热量
B．该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
【答案】D
【详解】A．电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计的示数比较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；
B．该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；
C．通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，比较电流产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意；
D．质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过温度计的示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。
故选D。
6．（2020·江苏无锡·统考中考真题）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（ ）A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
【答案】D
【详解】①灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率
故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：、、、、、，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压，对应电流为，此时定值电阻两端电压
恰好满足电源电压
所以灯泡能正常发光，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．（2022·湖北襄阳·统考中考真题）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4~8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同
D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光
【答案】C
【详解】由可得，两灯泡的电阻分别为
A．两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
B．在调节电源电压的过程中，由可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，故B错误；
C．两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由可知，灯泡功率的变化相同，故C正确；
D．当电源电压调节到8V时，两灯泡的电阻相同，分得的电压相同，所以两灯泡分得的电压都为4V，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2正常发光，故D错误。
故选C。
8．（2022·四川自贡·统考中考真题）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）
A．120r B．200r C．300r D．1000r
【答案】C
【详解】给充电宝充满电消耗的电能
W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝1080000J＝0.3 kW•h
1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数
n＝0.3kW•h×1000r/（kW•h）＝300r
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
模拟练习
一、单选题
1．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．我国家庭电路的电压值为 380V
B．可以用湿布擦拭正在工作的台灯
C．绝缘皮破损的电线可以继续使用
D．家庭电路中必须安装有保险装置
【答案】D
【详解】A．我国家庭电路的电压值为220V，动力用电的电压为380V，故A错误；
B．用湿布擦灯具，水是导体，会使人触电，故B错误；
C．绝缘皮破损的电线继续使用，很容易发生触电事故，故C错误；
D．家庭电路中必须要有保险丝或空气开关，这样在电流过大时可自动切断电源，对电路起到保护作用，故D正确。
故选D。
2．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下列判断正确的是（ ）
A．能正常发光的是甲灯
B．电路总电压是12V
C．电路的电流是1.0A
D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W
【答案】D
【详解】ABC．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图像可知：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流I=0.5A，此时乙灯能正常发光，由图像可知，当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为
U电=U甲+U乙=2V＋6V=8V
故ABC 错误；
D．将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，则电源电压等于额定电压6V，此时通过甲灯的电流为1A，通过乙灯的电流为0.5A，根据并联电流特点可得，干路电流为
I=I1＋I2=1A＋0.5A=1.5A
电路总功率为
P=UI=6V×1.5A=9W
故D正确。
故选D。
3．如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
【答案】C
【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路两端电压等于各分电路两端电压之和，所以，当小灯泡正常发光时，其两端的电压为
因串联电路中电流处处相等，所以电路电流为0.5A，则小灯泡的额定功率为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．如图所示，电源电压一定，闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电路的总功率变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电路的总功率变小
C．滑动变阻器接入电路中的电阻变小 D．电流表示数变大，电压表示数变小
【答案】B
【详解】由电路图可知，该电路是定值电阻和滑动变阻器的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测定值电阻两端的电压。闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，电阻变大。由串联电路的电阻特点可知，该电路的总电阻变大，由可知，该电路的电流变小，即电流表示数变小。由U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，即电压表示数变小。由P=UI可知，电路的总功率变小。故ACD错误，B正确。
故选B。
5．严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴，靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的高温挡为24W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．8W，16W B．12W，18W C．12W，16W D．16W，18W
【答案】C
【详解】电阻丝规格相同，设
R1=R2=R
因电源的电压一定，由可知，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小。所以，当S1闭合、S2接c时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，电热靴处于高温挡；其功率为
当S1闭合、S2接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，功率最小，电热靴处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低温挡的功率
b为电阻丝R1的中点，当S1闭合、S2接b时，R1与R2串联，电热靴处于中温挡，由串联电阻的规律，其功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab两点间断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
【答案】D
【详解】A．插座和电热水壶独立与火线、零线组成通路，彼此不影响，所以是并联。故A错误；
B．正在烧水的电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，但具体位置不能确定，可能是导线ab间断路，也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误；
C．为防止漏电，电热水壶的外壳要接地，所以导线①与接地线相连。故C错误；
D．电热水壶内电热丝断了，电流无法通过电热水壶，所以停止工作；对电路其他部分无影响，所以灯泡正常发光。故D正确。
故选D。
7．额定电压为12V的小灯泡L电阻会随温度变化，其 I–U 图像如图甲所示。根据图乙中电路，若电流表接0~3A量程：当S1、S2闭合，S3断开时，电压表示数为12V，电流表示数为1.2A；S1闭合，S2、S3断开时，将滑动变阻器 R2的滑片移到中点，电压表示数为2V。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数为2V时，灯泡的电压为4V
B．滑动变阻器的最大电阻值为40Ω
C．当开关都闭合时，整个电路的最小功率是23.4W
D．当开关都闭合时，为了电路安全，滑动变阻器的最小值为7.5Ω
【答案】C
【详解】AB．当S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器与L短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端电压，电压表示数为12V，即电源电压为12V，电流表示数为1.2A，由欧姆定律，R1的阻值为
S1闭合，S2、S3 断开时，滑动变阻器、R1、灯泡串联，将滑动变阻器 R2的滑片移到中点，电压表示数为2V，则电路中电流为
如图甲所示，当电流为0.2A时，L两端电压为2V，则滑动变阻器两端电压为
所以滑动变阻器的最大电阻为
故AB错误；
C．当开关都闭合时，滑动变阻器、R1、灯泡并联，滑动变阻器接入最大电阻时，整个电路的功率是最小的，则此时R1的功率为
R2的功率为
如图甲所示，灯泡正常发光时，电流为0.6A，灯泡的额定功率为
所以电路中最小功率为
故C正确；
D．当开关都闭合时，滑动变阻器、R1、灯泡并联，则通过R1的电流为，灯泡的电流，为了电路安全，则通过滑动变阻器的电流为
滑动变阻器接入最小值为
故D错误。
故选C。
8．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻，将一个“6V 2W”的小灯泡接在a、b两点之间时，小灯泡恰能正常发光；若换一个“12V 8W”的小灯泡接在a、b两点间，不考虑灯丝电阻受温度的影响，则（ ）
A．定值电阻R功率变大
B．小灯泡实际功率为2W
C．电路中总功率变大
D．定值电阻R两端电压变小
【答案】B
【详解】A．由可得，两灯泡的电阻分别为
由
P＝UI＝I2R
可知，定值电阻R的功率不变，故A错误；
C．由P＝UI可知，电路的总功率不变，故C错误；
B．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路的总功率和定值电阻R的功率不变，所以，小灯泡的功率不变，即小灯泡实际功率为2W，故B正确。
D．将一个“6V 2W”的小灯泡换一个“12V 8W”的小灯泡接在a、b两点间时，电路的总电阻不变，由可知，电路中的电流不变，由U＝IR可知，定值电阻R两端的电压不变，故D错误；
故选B。
二、多选题
9．如图是某家用电热器内部电路结构图，其中 R1、R2为加热电阻丝 （R1>R2）。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（ ）
A．甲的连接方式发热功率最小 B．乙的连接方式发热功率最小
C．丙的连接方式发热功率最大 D．丁的连接方式发热功率最大
【答案】BD
【详解】如图所示，甲的连接方式仅R2接入电路，R1短路，乙的连接方式R1与R2串联，丙的连接方式仅R1接入电路，丁的连接方式两电阻并联，根据串并电路电阻的大小关系可知，四个连接方式电阻大小关系为
根据可得功率大小关系为
即乙的功率最小，丁的功率最大，故AC错误，BD正确。
故选BD。
10．在图中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（ ）
A．导体电阻关系RA＞RB B．通过导体电流关系IA=IB
C．导体A、B上的电压UA＜UB D．相同时间，电流通过A、B所做的功WA＞WB
【答案】BC
【详解】A．根据题意可知，横截面积SA> SB，而导体A、B是由同种材料做成、长度相同，则A段的导体电阻小于B段的电阻，即RA＜RB。故A错误；
B．由于两电阻串联，所以通过两导体的电流相等，故B正确；
C．由欧姆定律的变形公式U=IR 可知，A的两端电压小于B的两端电压；故C正确；
D．由于两电阻串联，所以通过两导体的电流相等，由选项A解析可知，RA＜RB，由W=I²Rt可知，WA
11．某元件R（阻值不变）标有“6V 6W”字样，将它与灯L接入电路中，如图所示。通过灯L的电流随电压变化的图像如图所示。电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，下列说法正确的（ ）
A．元件R的阻值为6Ω
B．电源电压为5V
C．电路中的最大电流为0.6A
D．灯L消耗的最大电功率为1W
【答案】ABD
【详解】由电路图可知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．由可得，元件R正常工作时的电流为
由可得，元件R的阻值为
故A正确；
C．由电压表的量程可知，R两端的最大电压为
通过R的电流为
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A，故C错误；
BD．由图2可知，当电路中电路为
时，小灯泡两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
小灯泡的最大电功率
故BD正确。
故选ABD。
12．如图所示，一只标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和最大阻值为50Ω的滑动变阻器串联后接在电源电压恒为6V的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（ ）
A．无论怎样移动滑片P，电路中总功率不会超过3.6W
B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W
C．移动滑片P，当R的功率为1.8W时，L的功率为1.8W
D．当滑片P滑至某个位置时，L和R的电功率相等
【答案】ABD
【详解】A．根据可知，当总电阻最小时，电路的总功率最大，此时变阻器接入电路的电阻为零，灯泡两端的电压和额定电压相等，灯泡的实际功率为3.6W，即电路的最大功率为3.6W，故A正确；
B．根据可得，灯的电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，由可知，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，所以电路的最小总功率
故B正确；
C．由可得，当变阻器的电压为'时，其功率为1.8W时，电路中的电流为
根据串联电路的电压规律，此时灯泡的电压为
由欧姆定律可得，通过灯的电流
串联电路电流处处相等，由可得
整理得
由数学知识可知，此方程无解，即不存在使R的功率为1.8W时，L的功率为1.8W的电压，故C错误；
D．因串联电路电流处处相等，所以由可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时，两者消耗的电功率相等，故D正确。
故选ABD。
三、填空题
13．如图所示，在定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数______，电压表V2的示数______，电路消耗的总电功率______。（以上均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 变小 变大 变小
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。
[2]根据U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1示数变小，根据串联电路的分压规律可知，R2两端的电压变大，即电压表V2示数变大。
[3]根据P＝UI可知，电源电压不变，总电流变小，则电路消耗的总电功率变小。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为______V，整个电路消耗的总功率是_______W。
【答案】 1 0.6
【详解】[1][2]将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙电路元件的电流相等，由图像可知，当电流为0.2A时，对应的甲元件两端的电压为1V，对应的乙元件两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压为
U=U甲+U乙=1V+2V=3V
则整个电路消耗的总功率为
P=IU=0.2A×3V=0.6W
15．如图是小华家电能表，由图中数据可知，小华家能同时使用的用电器总功率不得超过______W。小华妈妈买了某电暖设备，其铭牌上标示为“220 V 605 W”，若将他家里其他所有用电器均关闭，只留该用电器工作时，该电能表转盘在6 min 内转了100转，则实际功率为______W。
【答案】 2200 500
【详解】[1][2]由电能表铭牌可知电能表的工作电压U = 220V，平时允许通过的最大电流I = 10A，用电器总功率不得超过
2000r/ kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转2000r，则电能表转盘转动100r，该用电器消耗的电能
该用电器的实际功率
16．如图所示是一款挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220V电热丝的电阻。只闭合开关S1时，挂烫机处于______挡（选填“高温”或“低温”），电路消耗的功率P1＝______W。同时闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P2，则＝______。
【答案】 低温 484
【详解】[1][2]由电路图可知，只闭合开关S1时电路为R1的简单电路，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，只闭合开关S1时，电路的总电阻最大，由
可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，挂烫机处于低温挡，电路消耗的功率
[3]同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路消耗的功率
则
四、实验题
17．在“测小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整；______
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，造成这一现象的原因可能是______；
A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器短路
（3）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为_______A，小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω，小灯泡的额定功率为______W；
（4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丙的电路来测额定电压为U额的小灯泡L的额定功率，操作步骤下： 闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为______；
②保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，则小灯泡额定动率的表达式为______（用U额、U、R0表示）。
【答案】 C 0.3 8.3 0.75 U额
【详解】（1）[1]滑动变阻器的目的是为了控制电路中灯泡的电压，故应该将滑动变阻器串联接入电路中，左端接线柱接了上接线柱，故右端应该接下接线柱，如下图所示
（2）[2]闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，初步判断电路可能断路，又因为电压表有明显示数，则说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源接通，所以该故障是小灯泡断路，电压表串联在电路中了，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[3][4][5]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为
小灯泡的额定功率为
（4）[6][7]由于电流表坏了，故无法直接通过电流表来测量灯泡的额定电流，因此可以借助电压表利用分压原理来求出灯泡正常工作时的电流，故闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，因而电阻R0两端的电压为
由欧姆定律，通过定值电阻的电流为
即灯的额定电流
则小灯泡额定功率表达式为
五、计算题
18．如图甲所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。调节R3的滑片P从一端到另一端，电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图象如图乙。求：
（1）R2的阻值；
（2）滑片P在b端时，R3的电功率；
（3）R1的阻值；
（4）电路消耗总功率的最大值。
【答案】（1）1Ω；（2）7W；（3）0.4Ω；（4）50.4W
【详解】解：（1）分析电路图，滑动变阻器与两电阻串联，电压表V1测量R2和R3两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，R1、R2两端的电压变大，电压表V2示数变大，电压表V1示数变小，R3两端的电压变小，R2和R3两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分为R2和R3的I - U图象，下半部分为R2的I - U图象，R2的阻值
(2) b点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小，R2、R3的总电阻
R3的电阻
R3的电功率
（3）由图象可知P在b点时，Ib = 1A，电源电压为
①
P在a时，电源电压为
②
联立①②解得
（4）当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，故电路消耗总功率的最大值
答：（1）R2的阻值为1Ω；
（2）滑片P在b端时，R3的电功率为7W；
（3）R1的阻值为0.4Ω和电源电压为8.4V；
（4）电路消耗总功率的最大值为50.4W。
19．液化气炉是人们目前比较普遍的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小明同学进行了调查，得出如下两组数据：
液化气炉（用气）
电磁炉（用电）
热效率
50%
热效率
90%
液化气每瓶净重
15kg
额定电压
220V
液化气热值
3.54×107J/kg
额定功率
1000W
当地液化气价格
100元/瓶
当地市电价格
0.5元/
请问：
（1）若小明家每天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天消耗多少热量？【】
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度？若靠液化气提供，需燃烧多少千克的液化气？
（3）通过计算，你认为使用哪种炉具较经济？
【答案】（1）1.26×107J；（2）3.9度，0.71kg；（3）电磁炉更经济
【详解】解：（1）他家一天需消耗的热量为
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需要消耗的电能为
若用液化气燃烧放热提供
所需液化气的质量为
（3）使用电磁炉的费用为
使用液化气灶的费用为
故使用电磁炉更经济。
答：（1）他家一天消耗1.26×107J的热量；
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电3.9度；若靠液化气提供，需燃烧0.71kg的液化气；
（3）通过计算，使用电磁炉更经济。
20．实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变，小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“9V 4.05W”、“6V 1.2W”、“3V 0.9W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将AD两个接线柱接在电源两端（电源电压保恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。
（1）求小灯泡L3正常工作时的电流；
（2）求电源电压；
（3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，再随机接入电路中原来三个小灯泡所在位置进行实验。把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为1V，电路图中L2位置的灯恰好正常发光，此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的，求此时滑动变阻器的电功率。
【答案】（1）0.3A；（2）10V；（3）0.3W
【详解】解：（1）由P=UI可得小灯泡L3正常工作时的电流为
（2）将AD两个接线柱接在电源两端，滑动变阻器的滑片移到最上端，滑动变阻器接入阻值为0，此时L1与L2串联，L1正常工作的电流为
L1电阻为
L2正常工作的电流为
L2电阻为
有一个小灯泡正常工作，由于，在保证电路安全的情况下，只能是L2正常发光，即此时电路中电流为，所以电源电压为
（3）L3电阻为
把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表测滑动变阻器两端电压，示数为1V，而电源电压为10V，结合题中三个灯泡的额定电压，由于L1的额定电压为9V，不可能正常发光，只有L2、L3可能正常发光。如果L2与L1接入，而，保证安全的情况下，只可能是L2正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L2恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L1，则L1的实际功率为
则
故不符合题意。
如果L2与L3接入，而，保证安全的情况下，只可能是L2正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L2恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L3，则L3的实际电压为
而电源电压为
故不符合题意。
如果L1与L3接入，而，保证安全的情况下，只可能是L3正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L3恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L1，则L1的实际功率为
则
故符合题意，此时滑动变阻器的电功率为
答：（1）小灯泡L3正常工作时的电流为0.3A；
（2）电源电压为10V；
（3）此时滑动变阻器的电功率0.3W。
专题18电功率
考试大纲
1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；
2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率；
3、焦耳定律；
4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；
5、家庭电路及安全用电；
6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。
网络图
知识点梳理
要点一 、电能及电能表
1、电能：电源将其他形式的能转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。
2、电能的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号J，常用的单位是度，即千瓦时，符号kW·h，1kW·h =3.6×106J
3、电能表
作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗电能多少的仪表。
读数：电能表的计数器上前后两次的读数之差就是用户在这段时间内用电的度数。
注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。
表盘上的参数：
220V表示电能表应接到220V的电路中使用；
5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A；
2500r/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转2500转；
50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。
4、电功与电能
电流做功的实质：电流做功的过程实质就是电能转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。
电功的单位也是焦耳。
5、计算
普遍适用公式W=UIt=Pt (所有电路) 即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V，电流的单位用A，时间的单位用s，电功的单位就是J。
导出公式（纯电阻电路）
例1：电能表是用来测量 的仪表（ ）
A．电功率 B．电能 C．电压 D．电流
【答案】B
【详解】电能表是测量电路中消耗电能多少的仪表。故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。
故选B。
例2：一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该电能表此时的读数是31.6J
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．该电能表应该在220V的电路中使用
D．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
【答案】A
【详解】A．电能表的单位为kW•h，所以此时的读数为31.6 kW•h，故A错误，A符合题意；
B．由图可知，电能表的电流参数：“10”表示标定电流为10A；“20”表示额定最大电流为20A，故B正确，B不符合题意；
C．由图可知，电能表标有220V，表示该电能表在220V的电路中才能正常使用，故C正确，C不符合题意；
D．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器，故D正确，D不符合题意。
故选A。
要点二 、电功率
1、定义：电功与时间之比。它是表示电流做功快慢的物理量。
2、单位：国际主单位 瓦特（W）
常用单位 千瓦（kW）
换算关系 1kW=1000W
3、计算 普遍适用公式
推导公式 P=I2R=U2/R (适用于纯电阻电路)
4、额定功率和实际功率
额定功率：用电器在额定电压下的功率。（用电器在正常工作时的功率）
实际功率：用电器在实际电压下的功率。
[归纳梳理]
1、实际功率随电压的变化而变化：
当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作；
当U实
2、对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
3、若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。
例1：标有“12V 12W”的灯泡 L1 和标有“12V 6W”的灯泡 L2，先后按串联和并联方式接在电压恒为 12V 的电源两端。如果不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．串联时灯 L1两端的电压等于灯L2两端的电压，且均为6V
B．并联时通过灯L2的电流I2大于通过灯L1的电流I1，且 I2=2I1
C．串联时灯L1的功率P1大于灯L2的功率P2，且P1=2P2
D．并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2 的功率P2，且
【答案】D
【详解】A．由题意可知，灯泡 L1的电阻为
灯泡 L2的电阻为
当两灯串联时，由串联分压原理可得，灯泡 L1和灯泡 L2的两端电压之比为
①
根据串联电路的电压规律可得
②
联立①②式，解得U1=4V，U2=8V。故A错误；
B．由欧姆定律可得，并联时通过灯L1的电流为
通过灯L2的电流为
因此并联时通过灯L2的电流I2小于通过灯L1的电流I1，且 I1=2I2，故B错误；
C．串联时通过灯L2的电流I2等于通过灯L1的电流I1，则灯L1的功率P1和灯L2的功率P2的关系为
因此，串联时灯L1的功率P1小于灯L2的功率P2，且P2=2P1。故C错误；
D．并联时灯L2的两端电压为12V，正常发光，因此功率为P2′=6W；串联时灯L2的功率为
则并联时灯L2的功率P2′大于串联时灯L2的功率P2，且有
故D正确。
故选D。
例2：一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为120W。若将这盏电灯先与一电阻串联后，再接在同一电源上，已知电阻消耗的功率是25W，那么此时电灯实际消耗功率是（灯丝的电阻保持不变）（ ）
A．大于95W B．等于95W
C．小于95W D．条件不足，无法确定
【答案】C
【详解】一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为120W，灯泡和电阻串联后，电路中的电阻变大，电源电压不变，由可知电路消耗的总功率变小，即，而电阻上消耗的功率为25W，因总功率等于各用电器消耗功率之和，所以此时灯泡的实际功率只能小于95W。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
要点三、焦耳定律
1、 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。
2、焦耳定律：
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式：Q=I2Rt (普遍适用)
（纯电阻电路）
3、电热和电能的关系：
在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W。如电炉子。
在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即Q
A．甲、乙两灯正常发光时，相同时间内乙灯产生的电热多
B．甲、乙两灯的额定功率之比为1︰2
C．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1︰3
D．甲、乙两灯串联接在电压为6V的电源两端时，电流之比为2︰1
【答案】C
【详解】AB．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图可知，当甲灯正常工作时，通过甲灯的电流I甲=0.6A，乙灯正常工作时，通过乙灯的电流I乙=0.3A，则甲、乙两灯的额定功率之比
P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.6A︰0.3A=2︰1
由于甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，且灯泡为纯电阻用电器，根据Q=W=Pt可知，当甲、乙两灯正常发光时，相同时间内甲灯产生的电热多，故AB错误；
C．甲、乙两灯串联在8V电源两端，根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流相等，且两个灯泡两端的电压之和为8V，由图可知，当电路中的电流I=0.3A时，甲灯两端的实际电压U甲实=2V，乙灯两端的实际电压U乙实=6V，符合题意，此时甲、乙两灯的实际功率之比
P实甲︰P实乙=U甲实I︰U乙实I=U甲实︰U乙实=2V︰6V=1︰3
故C正确；
D．甲、乙两灯串联接在电压为6V的电源两端时，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙两灯的电流相等，即电流之比为1︰1，故D错误。
故选C。
例2：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一个电热毯分别接入220V电路中正常工作，通电时间相同，下列说法中错误的是（ ）
A．它们产生的热量相同
B．它们消耗的电能相同
C．它们的工作电流相同
D．它们的实际功率相同
【答案】A
【详解】三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W，根据
可知，它们工作时的电流相同；根据
可知，相同时间内电流通过三个电器做的功以及消耗的电能一样多；电风扇工作时，电能转化成内能和机械能；电视机工作时，电能转化成内能和光能、声能；电热毯工作时，电能全部转化成内能，因此它们产生的热量不相同，故A错误，符合题意，BCD正确，不符合题意。
故选A。
要点四、家庭电路和安全用电
1、家庭电路的组成：两根进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、插座、用电器和开关。
2、保险丝：
材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
工作原理：当通过它的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断。
接法：保险丝与所保护的电路要串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝在选择的时候应使其额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。越粗的保险丝额定电流越大。
更换原则：保险丝在更换时不能用较粗的或铁丝、铜丝、铝丝代替。
三孔插座：左零右火中接地。
3、安全用电：安全电压不高于36V。
[归纳梳理]
触电原因：家庭电路的触电都是由于人体直接或间接与火线接触造成的。
低压触电：包括单线触电和双线触电。
高压触电：高压电弧触电和跨步电压触电。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
例1：下列是教材中涉及用电安全的生产、生活情景示意图。关于各图说明的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．家用电器之间一般是并联关系，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大
B．用电器外接插头短路会损坏用电器内部元件
C．电弧触电时没有电流流过人体
D．用电器外壳没接地时总是带电的
【答案】A
【详解】A．家用电器之间一般是并联关系，并联电路的干路电流等于各支路电流之和，同时使用多个用电器会造成电路中总电流过大，根据公式可知，插座干路导线电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多，因此用电总功率过大容易发生火灾，故A正确；
B．用电器外接插头短路会造成导线中电流过大从而使空气开关跳闸或引起火灾，但不会损坏用电器内部元件，故B错误；
C．人体、大地都是导电，电弧触电时有电流流过人体，故C错误；
D．用电器外壳没接地时，如果用电器没漏电，外壳就不会带电，如果用电器漏电，外壳就会带电，故D错误。
故选A。
例2：关于家庭电路和安全用电的说法中，下列说法正确的是（ ）
A．正确使用试电笔测量时，人体安全的原因是试电笔与人体之间绝缘
B．空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用相同
C．用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一
D．控制电灯的开关要接在零线和灯泡之间
【答案】C
【详解】A．正确使用试电笔测量时，人体安全的原因是试电笔中间有大约4兆欧的电阻，通过人体的电流比较小，故A错误；
B．空气开关是电路中发生短路时，或者电流过大，而跳闸，起保护作用，而漏电保护器是发生触电事故时，有电流流向大地，使干路上火线和零线上的电流不相同，而切断电路，故空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用不相同，故B错误；
C．当同时使用多个用电器时，用电器的总功率过大，根据可知，家庭电路中干路电流过大，另外造成电流过大的原因是电路中存在短路现象，故C正确；
D．控制电灯的开关要接在火线和灯泡之间，这样能够保证，当断开开关时，没有电流经过灯泡，不会发生触电事故，故D错误。
故选C。
要点五、测量小灯泡的功率
1、实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。
2、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。
3、实验电路图及表格：
次数
电压U/V
电流I/A
功率P/W
发光情况
1
2
3
4、实验步骤：
（1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；
（2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；
（3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；
（6）断开开关，计算电功率值填入表格。
5、数据分析，总结结论。
(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；
(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。
6、注意事项：
A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。
B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。
C．电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。
D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。
E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。
F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。
G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。
H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。
例1：在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）
A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数 D．电流表的示数
【答案】C
【详解】额定功率是指用电器在额定电压下的功率，“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时，同时观察电压表的示数，直到等于小灯泡的额定电压，记下此时电流表的示数，然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
例2：如图所示的电路中，a、b是两只电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“4V；4W”，灯泡L2标有“6V；18W”。闭合开关S，两灯均发光，并且L1恰好能正常发光。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．电表a为电压表，且示数为
B．电表b为电流表，且示数为
C． L1和L2消耗的电功率之比为
D．内，电路消耗的总电能为
【答案】D
【详解】ABC．通过灯泡的铭牌数据可知，由得，L1正常发光的电流为
L1的电阻为
L2正常发光的电流为
L2的电阻为
已知当闭合开关时，两灯均发光，并且L1恰好能正常发光，若两灯串联，则a必为电流表，而b无论是电流表还是电压表，L2都无法正常发光，不满足题意。所以两灯应并联，L1正常发光，L2比正常发光暗，此时的电源电压为，故a应为电流表，b为电压表，此时电压表可看为测得电源电压，故b的示数为4V。此时L1的电功率为
此时L2的电功率为
两灯电功率之比为
故ABC错误；
D．内，电路消耗的总电能为
故D正确。
选D。
难点一 、电功率
1．三个物理量
（1） 电能 （W）：国际单位制中的单位是焦耳 （J），常用单位是千瓦时 （kW·h）俗称度。
1度=1kW·h=3.6×106J
（2） 电功率（P）：电功与时间之比，它是表示电流做功快慢的物理量。
国际单位制中单位是瓦特（W）常用单位是千瓦（kW）。
（3） 电热（Q）：电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳（J）。
2．两个重要实验
（1） 测量小灯泡的电功率
（2） 探究影响电热大小的因素
3．一个定律——焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）表达式： Q=I2Rt。
4．三个基本公式及其推导公式
（1） W=UIt（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
（2） P=UI（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
（3） Q=I2Rt（所有电路），推导公式：（纯电阻电路）
5．两个比例（纯电阻电路）
（1）串联电路 （成正比）
（2）并联电路 （成反比）
例1：如图 所示的电路，电源两端电压不变，R1、R2为定值电阻。只闭合开关 S1时，电流表示数为 I，电压表示数为U，电路总电阻为 R，电路消耗的总功率为 P；再闭合开关 S2时，电流表示数为，电压表示数为，电路总电阻为，电路消耗的总功率为。下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】根据题意，当只闭合开关 S1后，R1和R2电阻串联，电压表测量R2的电压，故
当再闭合开关S2后，此时R2电阻被短路，电路中只有R1被接入电路，电压表示数为0，故
综上可知
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
例2：如图是额定电压均为 220V 的灯泡 L1和 L2的 I-U图像。下列分析错误的是（ ）
A．当通过 L2的电流为 0.45A 时，其电压为 160V
B．当 L1两端的电压为 100V 时，其实际功率为 20W
C．将 L1、L2串联，若 L1两端的电压为 40V 时， 则 L2的功率为 8W
D．将 L1、L2并联，若通过 L2的电流为 0.5A 时， 则 L1的功率为 66W
【答案】C
【详解】A．由图中L2的图像可知当电流为0.45A时，电压为160V，故A正确，A不符合题意；
B．由图中L1的图像可知当电压为100V时，电流为0.2A，可求出L1的实际功率为
故B正确，B不符合题意；
C．当L1两端电压为40V时根据L1的图像可知电流为0.1A，因为L1、L2 串联电流相等，根据L2的图像可知L2的电压为20V，可求得L2的实际功率为
故C错误，C符合题意；
D．若通过 L2 的电流为 0.5A 时，可根据图像读得L2 的电压为220V，因为L1、L2 并联电压相等，根据L1的图像可知L1的电流为0.3A，可求得L1的实际功率为
故D正确，D不符合题意。
故选C。
中考真题
类型一、基础知识
1．（2022·西藏·统考中考真题）如图所示，电源电压6V保持不变，，，，以下说法正确的是（ ）
A．电路中的最大功率为3W
B．只闭合，与两端电压之比为
C．同时闭合和，电路中的电流为0.15A
D．同时闭合、、，与的电流之比为
【答案】A
【详解】A．当同时闭合、、，与并联，被短路，此时电路中的总阻值最小，由可知，电路中的最大功率为
故A正确；
B．只闭合，与串联，因为串联电路电流处处相等，所以与两端电压之比为
故B错误；
C．同时闭合和，被短路，为的简单电路，由欧姆定律可知，电路中的电流为
故C错误；
D．当同时闭合、、，与并联，被短路，根据并联分流可知，与的电流之比为
故D错误。
故选A。
2．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）下列测量工具读数正确的是（ ）
A．一元硬币的直径为2.5cm
B． 弹簧测力计的读数为3.6N
C． 天平的读数为26.9g
D． 电能表显示一周消耗的电能为
【答案】B
【详解】A．图中刻度尺的分度值为1mm，刻度尺读数时，要估读到分度值下一位，硬币左端对齐刻度5.00cm，硬币右端对齐刻度7.50cm，故一元硬币的直径为
7.50cm -5.00cm =2.50cm
故A错误；
B．图中弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指示在3.0N下3格的位置，所以弹簧测力计的读数为3.6N，故B正确；
C．天平的读数为砝码质量加游码左边对齐的刻度，标尺上分度值为0.1g，所以游码在标尺上刻度为1.6g，故天平的读数为
20g+5g+1.6g=26.6g
故C错误；
D．电能表表盘上示数最后一位是小数，所以上周一中午示数为，本周一中午示数为，所以电能表显示一周消耗的电能为
故D错误。
故选B。
3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，闭合开关S1，电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2，观察到灯泡的发光情况是（ ）
A．L1、L2都变亮 B．L1变亮、L2不亮
C．L1、L2都变暗 D．L1不亮、L2变亮
【答案】D
【详解】由题意可知当闭合开关S2后，L1将被短路，L2有电流可以正常通过，故L1不亮，L2两端的电压将比之前变大，根据电功率公式
电压变大，实际功率变大，L2将变亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【详解】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻
，
即R甲
，
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。
故选C。
类型二、知识运用
5．（2022·湖南常德·中考真题）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是（ ）
A．观察温度计的示数比较电流产生的热量
B．该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
【答案】D
【详解】A．电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计的示数比较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；
B．该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；
C．通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，比较电流产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意；
D．质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过温度计的示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。
故选D。
6．（2020·江苏无锡·统考中考真题）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（ ）A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
【答案】D
【详解】①灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率
故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：、、、、、，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压，对应电流为，此时定值电阻两端电压
恰好满足电源电压
所以灯泡能正常发光，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．（2022·湖北襄阳·统考中考真题）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4~8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同
D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光
【答案】C
【详解】由可得，两灯泡的电阻分别为
A．两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
B．在调节电源电压的过程中，由可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，故B错误；
C．两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由可知，灯泡功率的变化相同，故C正确；
D．当电源电压调节到8V时，两灯泡的电阻相同，分得的电压相同，所以两灯泡分得的电压都为4V，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2正常发光，故D错误。
故选C。
8．（2022·四川自贡·统考中考真题）小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）
A．120r B．200r C．300r D．1000r
【答案】C
【详解】给充电宝充满电消耗的电能
W＝UIt＝5V×60000×10−3A×3600s＝1080000J＝0.3 kW•h
1000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW•h电能，电能表转盘的实际转数
n＝0.3kW•h×1000r/（kW•h）＝300r
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
模拟练习
一、单选题
1．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．我国家庭电路的电压值为 380V
B．可以用湿布擦拭正在工作的台灯
C．绝缘皮破损的电线可以继续使用
D．家庭电路中必须安装有保险装置
【答案】D
【详解】A．我国家庭电路的电压值为220V，动力用电的电压为380V，故A错误；
B．用湿布擦灯具，水是导体，会使人触电，故B错误；
C．绝缘皮破损的电线继续使用，很容易发生触电事故，故C错误；
D．家庭电路中必须要有保险丝或空气开关，这样在电流过大时可自动切断电源，对电路起到保护作用，故D正确。
故选D。
2．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下列判断正确的是（ ）
A．能正常发光的是甲灯
B．电路总电压是12V
C．电路的电流是1.0A
D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W
【答案】D
【详解】ABC．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图像可知：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流I=0.5A，此时乙灯能正常发光，由图像可知，当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为
U电=U甲+U乙=2V＋6V=8V
故ABC 错误；
D．将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，则电源电压等于额定电压6V，此时通过甲灯的电流为1A，通过乙灯的电流为0.5A，根据并联电流特点可得，干路电流为
I=I1＋I2=1A＋0.5A=1.5A
电路总功率为
P=UI=6V×1.5A=9W
故D正确。
故选D。
3．如图所示，电源电压为9V，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．4.5W B．4W C．3W D．2W
【答案】C
【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路两端电压等于各分电路两端电压之和，所以，当小灯泡正常发光时，其两端的电压为
因串联电路中电流处处相等，所以电路电流为0.5A，则小灯泡的额定功率为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．如图所示，电源电压一定，闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电路的总功率变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电路的总功率变小
C．滑动变阻器接入电路中的电阻变小 D．电流表示数变大，电压表示数变小
【答案】B
【详解】由电路图可知，该电路是定值电阻和滑动变阻器的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测定值电阻两端的电压。闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，电阻变大。由串联电路的电阻特点可知，该电路的总电阻变大，由可知，该电路的电流变小，即电流表示数变小。由U=IR可知，定值电阻两端的电压变小，即电压表示数变小。由P=UI可知，电路的总功率变小。故ACD错误，B正确。
故选B。
5．严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴，靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2的规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的高温挡为24W，则低温挡和中温挡分别为（ ）
A．8W，16W B．12W，18W C．12W，16W D．16W，18W
【答案】C
【详解】电阻丝规格相同，设
R1=R2=R
因电源的电压一定，由可知，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小。所以，当S1闭合、S2接c时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，电热靴处于高温挡；其功率为
当S1闭合、S2接a时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，功率最小，电热靴处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低温挡的功率
b为电阻丝R1的中点，当S1闭合、S2接b时，R1与R2串联，电热靴处于中温挡，由串联电阻的规律，其功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．如图是小科家的部分电路和电热水壶内部电路，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．插座和电热水壶串联
B．故障一定是ab两点间断路了
C．电热水壶导线②与接地线相连
D．故障可能是电热水壶内电阻丝断了
【答案】D
【详解】A．插座和电热水壶独立与火线、零线组成通路，彼此不影响，所以是并联。故A错误；
B．正在烧水的电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，但具体位置不能确定，可能是导线ab间断路，也可能是电壶内部电热丝断路。故B错误；
C．为防止漏电，电热水壶的外壳要接地，所以导线①与接地线相连。故C错误；
D．电热水壶内电热丝断了，电流无法通过电热水壶，所以停止工作；对电路其他部分无影响，所以灯泡正常发光。故D正确。
故选D。
7．额定电压为12V的小灯泡L电阻会随温度变化，其 I–U 图像如图甲所示。根据图乙中电路，若电流表接0~3A量程：当S1、S2闭合，S3断开时，电压表示数为12V，电流表示数为1.2A；S1闭合，S2、S3断开时，将滑动变阻器 R2的滑片移到中点，电压表示数为2V。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数为2V时，灯泡的电压为4V
B．滑动变阻器的最大电阻值为40Ω
C．当开关都闭合时，整个电路的最小功率是23.4W
D．当开关都闭合时，为了电路安全，滑动变阻器的最小值为7.5Ω
【答案】C
【详解】AB．当S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器与L短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端电压，电压表示数为12V，即电源电压为12V，电流表示数为1.2A，由欧姆定律，R1的阻值为
S1闭合，S2、S3 断开时，滑动变阻器、R1、灯泡串联，将滑动变阻器 R2的滑片移到中点，电压表示数为2V，则电路中电流为
如图甲所示，当电流为0.2A时，L两端电压为2V，则滑动变阻器两端电压为
所以滑动变阻器的最大电阻为
故AB错误；
C．当开关都闭合时，滑动变阻器、R1、灯泡并联，滑动变阻器接入最大电阻时，整个电路的功率是最小的，则此时R1的功率为
R2的功率为
如图甲所示，灯泡正常发光时，电流为0.6A，灯泡的额定功率为
所以电路中最小功率为
故C正确；
D．当开关都闭合时，滑动变阻器、R1、灯泡并联，则通过R1的电流为，灯泡的电流，为了电路安全，则通过滑动变阻器的电流为
滑动变阻器接入最小值为
故D错误。
故选C。
8．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻，将一个“6V 2W”的小灯泡接在a、b两点之间时，小灯泡恰能正常发光；若换一个“12V 8W”的小灯泡接在a、b两点间，不考虑灯丝电阻受温度的影响，则（ ）
A．定值电阻R功率变大
B．小灯泡实际功率为2W
C．电路中总功率变大
D．定值电阻R两端电压变小
【答案】B
【详解】A．由可得，两灯泡的电阻分别为
由
P＝UI＝I2R
可知，定值电阻R的功率不变，故A错误；
C．由P＝UI可知，电路的总功率不变，故C错误；
B．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路的总功率和定值电阻R的功率不变，所以，小灯泡的功率不变，即小灯泡实际功率为2W，故B正确。
D．将一个“6V 2W”的小灯泡换一个“12V 8W”的小灯泡接在a、b两点间时，电路的总电阻不变，由可知，电路中的电流不变，由U＝IR可知，定值电阻R两端的电压不变，故D错误；
故选B。
二、多选题
9．如图是某家用电热器内部电路结构图，其中 R1、R2为加热电阻丝 （R1>R2）。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（ ）
A．甲的连接方式发热功率最小 B．乙的连接方式发热功率最小
C．丙的连接方式发热功率最大 D．丁的连接方式发热功率最大
【答案】BD
【详解】如图所示，甲的连接方式仅R2接入电路，R1短路，乙的连接方式R1与R2串联，丙的连接方式仅R1接入电路，丁的连接方式两电阻并联，根据串并电路电阻的大小关系可知，四个连接方式电阻大小关系为
根据可得功率大小关系为
即乙的功率最小，丁的功率最大，故AC错误，BD正确。
故选BD。
10．在图中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（ ）
A．导体电阻关系RA＞RB B．通过导体电流关系IA=IB
C．导体A、B上的电压UA＜UB D．相同时间，电流通过A、B所做的功WA＞WB
【答案】BC
【详解】A．根据题意可知，横截面积SA> SB，而导体A、B是由同种材料做成、长度相同，则A段的导体电阻小于B段的电阻，即RA＜RB。故A错误；
B．由于两电阻串联，所以通过两导体的电流相等，故B正确；
C．由欧姆定律的变形公式U=IR 可知，A的两端电压小于B的两端电压；故C正确；
D．由于两电阻串联，所以通过两导体的电流相等，由选项A解析可知，RA＜RB，由W=I²Rt可知，WA
11．某元件R（阻值不变）标有“6V 6W”字样，将它与灯L接入电路中，如图所示。通过灯L的电流随电压变化的图像如图所示。电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，下列说法正确的（ ）
A．元件R的阻值为6Ω
B．电源电压为5V
C．电路中的最大电流为0.6A
D．灯L消耗的最大电功率为1W
【答案】ABD
【详解】由电路图可知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．由可得，元件R正常工作时的电流为
由可得，元件R的阻值为
故A正确；
C．由电压表的量程可知，R两端的最大电压为
通过R的电流为
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A，故C错误；
BD．由图2可知，当电路中电路为
时，小灯泡两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
小灯泡的最大电功率
故BD正确。
故选ABD。
12．如图所示，一只标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和最大阻值为50Ω的滑动变阻器串联后接在电源电压恒为6V的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（ ）
A．无论怎样移动滑片P，电路中总功率不会超过3.6W
B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W
C．移动滑片P，当R的功率为1.8W时，L的功率为1.8W
D．当滑片P滑至某个位置时，L和R的电功率相等
【答案】ABD
【详解】A．根据可知，当总电阻最小时，电路的总功率最大，此时变阻器接入电路的电阻为零，灯泡两端的电压和额定电压相等，灯泡的实际功率为3.6W，即电路的最大功率为3.6W，故A正确；
B．根据可得，灯的电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，由可知，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，所以电路的最小总功率
故B正确；
C．由可得，当变阻器的电压为'时，其功率为1.8W时，电路中的电流为
根据串联电路的电压规律，此时灯泡的电压为
由欧姆定律可得，通过灯的电流
串联电路电流处处相等，由可得
整理得
由数学知识可知，此方程无解，即不存在使R的功率为1.8W时，L的功率为1.8W的电压，故C错误；
D．因串联电路电流处处相等，所以由可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻与灯泡的电阻相等时，两者消耗的电功率相等，故D正确。
故选ABD。
三、填空题
13．如图所示，在定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数______，电压表V2的示数______，电路消耗的总电功率______。（以上均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 变小 变大 变小
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V测电源的电压，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。
[2]根据U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1示数变小，根据串联电路的分压规律可知，R2两端的电压变大，即电压表V2示数变大。
[3]根据P＝UI可知，电源电压不变，总电流变小，则电路消耗的总电功率变小。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为______V，整个电路消耗的总功率是_______W。
【答案】 1 0.6
【详解】[1][2]将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙电路元件的电流相等，由图像可知，当电流为0.2A时，对应的甲元件两端的电压为1V，对应的乙元件两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压为
U=U甲+U乙=1V+2V=3V
则整个电路消耗的总功率为
P=IU=0.2A×3V=0.6W
15．如图是小华家电能表，由图中数据可知，小华家能同时使用的用电器总功率不得超过______W。小华妈妈买了某电暖设备，其铭牌上标示为“220 V 605 W”，若将他家里其他所有用电器均关闭，只留该用电器工作时，该电能表转盘在6 min 内转了100转，则实际功率为______W。
【答案】 2200 500
【详解】[1][2]由电能表铭牌可知电能表的工作电压U = 220V，平时允许通过的最大电流I = 10A，用电器总功率不得超过
2000r/ kW·h表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转2000r，则电能表转盘转动100r，该用电器消耗的电能
该用电器的实际功率
16．如图所示是一款挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220V电热丝的电阻。只闭合开关S1时，挂烫机处于______挡（选填“高温”或“低温”），电路消耗的功率P1＝______W。同时闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P2，则＝______。
【答案】 低温 484
【详解】[1][2]由电路图可知，只闭合开关S1时电路为R1的简单电路，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，只闭合开关S1时，电路的总电阻最大，由
可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，挂烫机处于低温挡，电路消耗的功率
[3]同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路消耗的功率
则
四、实验题
17．在“测小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整；______
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，造成这一现象的原因可能是______；
A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器短路
（3）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为_______A，小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω，小灯泡的额定功率为______W；
（4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丙的电路来测额定电压为U额的小灯泡L的额定功率，操作步骤下： 闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为______；
②保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，则小灯泡额定动率的表达式为______（用U额、U、R0表示）。
【答案】 C 0.3 8.3 0.75 U额
【详解】（1）[1]滑动变阻器的目的是为了控制电路中灯泡的电压，故应该将滑动变阻器串联接入电路中，左端接线柱接了上接线柱，故右端应该接下接线柱，如下图所示
（2）[2]闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，初步判断电路可能断路，又因为电压表有明显示数，则说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源接通，所以该故障是小灯泡断路，电压表串联在电路中了，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[3][4][5]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为
小灯泡的额定功率为
（4）[6][7]由于电流表坏了，故无法直接通过电流表来测量灯泡的额定电流，因此可以借助电压表利用分压原理来求出灯泡正常工作时的电流，故闭合S0，开关S接1，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；保持滑片位置不变，开关S接2，记下电压表示数U，因而电阻R0两端的电压为
由欧姆定律，通过定值电阻的电流为
即灯的额定电流
则小灯泡额定功率表达式为
五、计算题
18．如图甲所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。调节R3的滑片P从一端到另一端，电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图象如图乙。求：
（1）R2的阻值；
（2）滑片P在b端时，R3的电功率；
（3）R1的阻值；
（4）电路消耗总功率的最大值。
【答案】（1）1Ω；（2）7W；（3）0.4Ω；（4）50.4W
【详解】解：（1）分析电路图，滑动变阻器与两电阻串联，电压表V1测量R2和R3两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，R1、R2两端的电压变大，电压表V2示数变大，电压表V1示数变小，R3两端的电压变小，R2和R3两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分为R2和R3的I - U图象，下半部分为R2的I - U图象，R2的阻值
(2) b点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小，R2、R3的总电阻
R3的电阻
R3的电功率
（3）由图象可知P在b点时，Ib = 1A，电源电压为
①
P在a时，电源电压为
②
联立①②解得
（4）当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，故电路消耗总功率的最大值
答：（1）R2的阻值为1Ω；
（2）滑片P在b端时，R3的电功率为7W；
（3）R1的阻值为0.4Ω和电源电压为8.4V；
（4）电路消耗总功率的最大值为50.4W。
19．液化气炉是人们目前比较普遍的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小明同学进行了调查，得出如下两组数据：
液化气炉（用气）
电磁炉（用电）
热效率
50%
热效率
90%
液化气每瓶净重
15kg
额定电压
220V
液化气热值
3.54×107J/kg
额定功率
1000W
当地液化气价格
100元/瓶
当地市电价格
0.5元/
请问：
（1）若小明家每天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天消耗多少热量？【】
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度？若靠液化气提供，需燃烧多少千克的液化气？
（3）通过计算，你认为使用哪种炉具较经济？
【答案】（1）1.26×107J；（2）3.9度，0.71kg；（3）电磁炉更经济
【详解】解：（1）他家一天需消耗的热量为
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需要消耗的电能为
若用液化气燃烧放热提供
所需液化气的质量为
（3）使用电磁炉的费用为
使用液化气灶的费用为
故使用电磁炉更经济。
答：（1）他家一天消耗1.26×107J的热量；
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电3.9度；若靠液化气提供，需燃烧0.71kg的液化气；
（3）通过计算，使用电磁炉更经济。
20．实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变，小灯泡L1、L2、L3的铭牌依次是“9V 4.05W”、“6V 1.2W”、“3V 0.9W”（灯丝的电阻均保持不变），滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，A、B、C、D是四个接线柱。实验时，将AD两个接线柱接在电源两端（电源电压保恒定不变），滑动变阻器的滑片移到最上端，此时有一个小灯泡正常工作，另一个灯泡未达到额定电压。
（1）求小灯泡L3正常工作时的电流；
（2）求电源电压；
（3）小组内某同学将三个小灯泡取下来后，再随机接入电路中原来三个小灯泡所在位置进行实验。把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为1V，电路图中L2位置的灯恰好正常发光，此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的，求此时滑动变阻器的电功率。
【答案】（1）0.3A；（2）10V；（3）0.3W
【详解】解：（1）由P=UI可得小灯泡L3正常工作时的电流为
（2）将AD两个接线柱接在电源两端，滑动变阻器的滑片移到最上端，滑动变阻器接入阻值为0，此时L1与L2串联，L1正常工作的电流为
L1电阻为
L2正常工作的电流为
L2电阻为
有一个小灯泡正常工作，由于，在保证电路安全的情况下，只能是L2正常发光，即此时电路中电流为，所以电源电压为
（3）L3电阻为
把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表测滑动变阻器两端电压，示数为1V，而电源电压为10V，结合题中三个灯泡的额定电压，由于L1的额定电压为9V，不可能正常发光，只有L2、L3可能正常发光。如果L2与L1接入，而，保证安全的情况下，只可能是L2正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L2恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L1，则L1的实际功率为
则
故不符合题意。
如果L2与L3接入，而，保证安全的情况下，只可能是L2正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L2恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L3，则L3的实际电压为
而电源电压为
故不符合题意。
如果L1与L3接入，而，保证安全的情况下，只可能是L3正常发光，所以电路图中L2位置的灯是L3恰好正常发光，则电路中电流为，另一个灯为L1，则L1的实际功率为
则
故符合题意，此时滑动变阻器的电功率为
答：（1）小灯泡L3正常工作时的电流为0.3A；
（2）电源电压为10V；
（3）此时滑动变阻器的电功率0.3W。
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