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中考物理二轮四大模块针对集训(全国通用)专题08电功率之额定功率、实际功率、最值问题专题练习(原卷版+解析)
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这是一份中考物理二轮四大模块针对集训(全国通用)专题08电功率之额定功率、实际功率、最值问题专题练习(原卷版+解析)，共18页。试卷主要包含了额定功率，电功率的最值问题，综合题，计算题等内容，欢迎下载使用。
*知识与方法
一、额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U额，用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P额；灯泡的亮度决定于实际功率。
2.实际功率与额定功率的关系：
当U实=U额时，P实= P额，用电器正常工作；
当U实>U额时，P实> P额，用电器容易烧坏；
当U实3.L1: 220—100，L2: 220—40，将它们并联接入电压为220V的电路中，两盏灯都正常工作，100W的灯比40W的灯亮。
4. L1: 220—100，L2: 220—40，将它们串联接入电压为220V的电路中，两盏灯都不能正常工作，40W的灯比100W的灯亮。
解题常用方法：利用“电阻不变”，即：R
二、电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
（1）将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况，通过动态分析逐一列出。
（2）滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有：
①电表不允许超过量程值；
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值，注意有时定值电阻也有铭牌值；
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。
（3）确定标注到等效电路图上的限制条件：
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件；
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件；
③如果同时出现多个限制条件，选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。
（4）画出两个等效电路图并标清已知条件：
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件；
②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件。
（5）按照常规多状态的电路计算题目求解。
2.多状态电路总功率的最值问题：根据公式P总，当电路的总电阻最大时，总功率最小；当电路的总电阻最小时，总功率最大。
*针对训练
一、单选题
1．（2022·山东临沂·统考中考真题）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176WB．704WC．880WD．1100W
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样．如果它们都正常发光，则（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮C．一样亮D．无法确定
3．（2023秋·北京昌平·九年级统考期末）小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W，电视机的额定功率为150W，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电热水壶两端的电压较高
B．通过两用电器的电流相等
C．电流通过电热水壶做功较快
D．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
4．（2022·广西桂林·统考中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（ ）
A．、并联时，比亮B．、并联时，亮度相同
C．、串联时，比亮D．、串联时，亮度相同
5．（2022·云南·校联考模拟预测）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是
A．甲灯两端的电压比乙灯的大B．甲灯的电阻比乙灯的小
C．通过甲灯的电流比乙灯的大D．相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
7．（2022·山东临沂·统考一模）如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J
D．甲灯两端的电压为6V
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．可以验证电功与电压大小的关系B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大D．L1、L2规格是相同的
9．（2023秋·广东茂名·九年级统考期末）甲、乙两个白炽灯，甲标有“6V 9W”，乙标有“3V 9W”，下列说法正确的是（ ）
A．都正常工作时，它们的实际功率不同
B．都正常工作时，因为甲的额定电压高于乙的，所以甲更亮一些
C．都正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
D．都正常工作时，甲中的电流大于乙中的电流
10．（2022·黑龙江佳木斯·统考一模）将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2，串联接在电源上，假设灯丝的电阻不随温度变化，在保证灯泡安全情况下，则（ ）
A．接在12V的电源上，灯泡L1正常发光B．接在12V的电源上，灯泡L2可能会烧坏
C．接在15V的电源上，灯泡L1正常发光D．接在18V的电源上，两个灯都正常发光
二、填空题
11．（2022·云南文山·统考一模）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是______Ω；发光较暗的小灯泡的实际功率为______W。
12．（2022·天津南开·统考二模）甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样，把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，则干路电流不能超过______A；若将它们串联起来，电路允许消耗的最大功率是______W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
三、综合题
13．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。
①求小灯的阻值；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。
四、计算题
14．（2022·江西南昌·统考一模）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电压表的量程为“0-3V”（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。
模块四 电学
专题08 电功率之额定功率、实际功率、最值问题
*知识与方法
一、额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U额，用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P额；灯泡的亮度决定于实际功率。
2.实际功率与额定功率的关系：
当U实=U额时，P实= P额，用电器正常工作；
当U实>U额时，P实> P额，用电器容易烧坏；
当U实3.L1: 220—100，L2: 220—40，将它们并联接入电压为220V的电路中，两盏灯都正常工作，100W的灯比40W的灯亮。
4. L1: 220—100，L2: 220—40，将它们串联接入电压为220V的电路中，两盏灯都不能正常工作，40W的灯比100W的灯亮。
解题常用方法：利用“电阻不变”，即：R
二、电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
（1）将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况，通过动态分析逐一列出。
（2）滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有：
①电表不允许超过量程值；
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值，注意有时定值电阻也有铭牌值；
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。
（3）确定标注到等效电路图上的限制条件：
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件；
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件；
③如果同时出现多个限制条件，选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。
（4）画出两个等效电路图并标清已知条件：
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件；
②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件。
（5）按照常规多状态的电路计算题目求解。
2.多状态电路总功率的最值问题：根据公式P总，当电路的总电阻最大时，总功率最小；当电路的总电阻最小时，总功率最大。
*针对训练
一、单选题
1．（2022·山东临沂·统考中考真题）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176WB．704WC．880WD．1100W
【答案】B
【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器，则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时，它的实际功率为
故B符合题意。
故选B。
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样．如果它们都正常发光，则（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮C．一样亮D．无法确定
【答案】C
【解析】由题可知，两只灯泡的额定功率相同，如果它们都正常发光，实际功率都等于额定功率．因为灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，所以两灯泡亮度相同，故C正确为答案．
3．（2023秋·北京昌平·九年级统考期末）小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W，电视机的额定功率为150W，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电热水壶两端的电压较高
B．通过两用电器的电流相等
C．电流通过电热水壶做功较快
D．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
【答案】C
【解析】A．电热水壶和电视机的额定电压相同，用电器正常工作时的电压和额定电压相等，电热水壶和电视机正常工作时的电压相等，故A错误；
BC．电热水壶的额定功率大于电视机的额定功率，正常工作时的功率和额定功率相等，电热水壶的额定功率较大，所以电热水壶的实际功率较大，电功率表示电流做功快慢的物理量，所以电热水壶做功较快，两电热水壶正常工作时的电压相等，由可知，通过两用电器的电流不相等，故B错误，C正确；
D．电热水壶的实际功率较大，由W=Pt可知，相同时间内，电热水壶消耗的电能较大，故D错误。
故选C。
4．（2022·广西桂林·统考中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（ ）
A．、并联时，比亮B．、并联时，亮度相同
C．、串联时，比亮D．、串联时，亮度相同
【答案】A
【解析】AB．根据可知，两灯泡正常发光时电压相等，因为的额定功率更大，可知的电阻更小，当两灯并联时，两灯都正常发光，正常发光时的功率等于额定功率，则有，比亮，故A符合题意，B不符合题意；
CD．由上可知的电阻小，的电阻大，当两灯泡串联接入的电路中时，通过的电流相等，根据可知，，比暗，故CD不符合题意。
故选A。
5．（2022·云南·校联考模拟预测）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是
A．甲灯两端的电压比乙灯的大B．甲灯的电阻比乙灯的小
C．通过甲灯的电流比乙灯的大D．相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
【答案】A
【解析】A. 甲、乙两灯并联在电路中，甲灯与乙灯两端的电压相等，故A错．
B. 并联在照明电路里甲灯比乙灯，加在两灯之间的电压相同，甲灯的功率比乙灯大，根据公式R=知，甲灯的电阻要比乙灯的电阻小，故B正确；
C. 加在两灯之间的电压相同，甲灯的功率比乙灯大，根据公式I=知通过甲灯的电流比乙灯的大，故C正确．
D. 甲灯比乙灯亮，所以甲灯的功率比乙灯大，根据公式W=Pt可知，甲、乙两灯并联在照明电路里，但通电时间相同，故甲灯消耗的电能比乙灯多，故D正确；
本题选错误的，故选A.
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
【答案】D
【解析】A．由白炽灯的铭牌可知，该白炽灯的额定功率是25W，白炽灯工作时不一定正常工作，所以实际功率不一定等于25W，故A错误；
B．由白炽灯的铭牌可知，该白炽灯的额定电压是220V，所以该灯在220V电压下能正常发光，如果实际电压不等于220V，该灯发光，但不正常发光，故B错误；
C．导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在材料、长度和温度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变大，故C错误；
D．电流具有热效应，当电流经过白炽灯的钨丝时会使钨丝发热使钨丝温度很高，故D正确。
故选D。
7．（2022·山东临沂·统考一模）如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J
D．甲灯两端的电压为6V
【答案】B
【解析】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为I甲===1A，I乙===0.5A
由R=可得，两灯泡的电阻分别为R甲===6Ω，R乙===12Ω
A．由以上分析知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故A错误；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以,电路中的电流I=I2=0.5A，整个电路此时消耗的总功率
P=I2(R1R2)=( 0.5A)2(6Ω12Ω)=4.5W
故B正确；
C．1秒内甲灯消耗的电能是W甲=I2R甲t=( 0.5A)26Ω1s=1.5J
故C错误；
D．甲灯两端的电压为U甲=IR甲=0.5A6Ω=3V
故D错误。
故选B。
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．可以验证电功与电压大小的关系B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大D．L1、L2规格是相同的
【答案】A
【解析】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；
B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，故C错误；
D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。
故选A。
9．（2023秋·广东茂名·九年级统考期末）甲、乙两个白炽灯，甲标有“6V 9W”，乙标有“3V 9W”，下列说法正确的是（ ）
A．都正常工作时，它们的实际功率不同
B．都正常工作时，因为甲的额定电压高于乙的，所以甲更亮一些
C．都正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
D．都正常工作时，甲中的电流大于乙中的电流
【答案】C
【解析】AB．灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，都正常工作时，它们的实际功率等于其额定功率，实际功率相同，两灯一样亮，故AB错误；
C．都正常工作时，由
可得
由此可知，在实际功率相同，甲的实际电压大于乙的实际电压时，甲的电阻大于乙的电阻，故C正确；
D．由可得
则都正常工作时，甲中的电流小于乙中的电流，故D错误。
故选C。
10．（2022·黑龙江佳木斯·统考一模）将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2，串联接在电源上，假设灯丝的电阻不随温度变化，在保证灯泡安全情况下，则（ ）
A．接在12V的电源上，灯泡L1正常发光B．接在12V的电源上，灯泡L2可能会烧坏
C．接在15V的电源上，灯泡L1正常发光D．接在18V的电源上，两个灯都正常发光
【答案】C
【解析】A．根据串联分压可知：L1和L2串联在12V的电压上时，，灯泡L1不能正常发光，故A错误；
B．由得
根据串联分压可知
又因为U1+U2=12V
解得U1=9.6V，U2=2.4V
因为灯泡L2的额定电压是6V，所以灯泡L2不会烧坏，故B错误；
C．接在15V的电源上，由B中分析可知，U1+U2=15V
解得U1=12V，U2=3V
因为灯泡L1的额定电压是12V，所以L1能够发光，故C正确；
D．接在18V的电源上，由B中分析可知 ，U1+U2=18V
解得U1=14.4V，U2=3.6V
因此接在18V的电源上，两个灯都不能正常发光，故D错误。
故选C。
二、填空题
11．（2022·云南文山·统考一模）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是______Ω；发光较暗的小灯泡的实际功率为______W。
【答案】 36 3
【解析】[1]由 可得，两灯泡的额定电流分别为
由可得，两灯泡的电阻分别为
将小灯泡L1和L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻
[2]因串联电路中各处的电流相等，且恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，所以，电路中的电流
此时小灯泡L2正常发光，小灯泡L1不能正常发光，灯泡L1的实际功率
12．（2022·天津南开·统考二模）甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样，把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，则干路电流不能超过______A；若将它们串联起来，电路允许消耗的最大功率是______W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
【答案】 1.25 3.75
【解析】[1]甲灯泡的电阻为
乙灯泡的电阻为
把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，电压最大为3V，电路中干路电流不能超过
[2]甲灯泡的额定电流为
乙灯泡的额定电流为
若将它们串联起来，为保证两灯不损坏，电路中电流最大为0.5A，电源电压为
U总=I1(R1+R2)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
电路允许消耗的最大功率是P=U总I1=7.5V×0.5A=3.75W
三、综合题
13．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。
①求小灯的阻值；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。
【答案】①；②，
【解析】①有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安，根据欧姆定律，小灯的阻值
②因电压电源为9伏，大于灯泡的额定电压6V，故应将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：
已知电压电源为9伏保持不变，根据串联电路电压的规律，小灯正常工作时，滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UL=9V-6V=3V
根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻为
考虑到实际情况，若想把小灯的亮度调暗时，则灯的电压要小于6V，此时变阻器分得的电压要大于3V，由分压原理，变阻器的电阻要大于，应选用最大电阻大于的滑动变阻器，因灯泡额定电流
故选用变阻器。
答：①小灯的阻值为；
②设计的电路图见解析，通过计算选择的变阻器规格为。
四、计算题
14．（2022·江西南昌·统考一模）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电压表的量程为“0-3V”（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。
【答案】（1）10Ω；（2）0.8W；（3）1.8W
【解析】解：（1）灯泡的电阻
（2）滑片移动到最右端时，滑变器的电阻 ，电路中总电阻
电路中电流
此时滑变器的功率
（3）灯泡允许通过的最大电流为
则电路中电流I=0.3A时，灯泡两端电压
电压表测滑变器两端电压
未超电压表量程，则此时电路总功率最大
答：（1）灯泡的电阻为10Ω；
（2）滑变器的功率为0.4W；
（3）电路消耗的最大功率为1.8W。
*知识与方法
一、额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U额，用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P额；灯泡的亮度决定于实际功率。
2.实际功率与额定功率的关系：
当U实=U额时，P实= P额，用电器正常工作；
当U实>U额时，P实> P额，用电器容易烧坏；
当U实
4. L1: 220—100，L2: 220—40，将它们串联接入电压为220V的电路中，两盏灯都不能正常工作，40W的灯比100W的灯亮。
解题常用方法：利用“电阻不变”，即：R
二、电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
（1）将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况，通过动态分析逐一列出。
（2）滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有：
①电表不允许超过量程值；
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值，注意有时定值电阻也有铭牌值；
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。
（3）确定标注到等效电路图上的限制条件：
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件；
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件；
③如果同时出现多个限制条件，选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。
（4）画出两个等效电路图并标清已知条件：
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件；
②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件。
（5）按照常规多状态的电路计算题目求解。
2.多状态电路总功率的最值问题：根据公式P总，当电路的总电阻最大时，总功率最小；当电路的总电阻最小时，总功率最大。
*针对训练
一、单选题
1．（2022·山东临沂·统考中考真题）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176WB．704WC．880WD．1100W
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样．如果它们都正常发光，则（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮C．一样亮D．无法确定
3．（2023秋·北京昌平·九年级统考期末）小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W，电视机的额定功率为150W，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电热水壶两端的电压较高
B．通过两用电器的电流相等
C．电流通过电热水壶做功较快
D．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
4．（2022·广西桂林·统考中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（ ）
A．、并联时，比亮B．、并联时，亮度相同
C．、串联时，比亮D．、串联时，亮度相同
5．（2022·云南·校联考模拟预测）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是
A．甲灯两端的电压比乙灯的大B．甲灯的电阻比乙灯的小
C．通过甲灯的电流比乙灯的大D．相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
7．（2022·山东临沂·统考一模）如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J
D．甲灯两端的电压为6V
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．可以验证电功与电压大小的关系B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大D．L1、L2规格是相同的
9．（2023秋·广东茂名·九年级统考期末）甲、乙两个白炽灯，甲标有“6V 9W”，乙标有“3V 9W”，下列说法正确的是（ ）
A．都正常工作时，它们的实际功率不同
B．都正常工作时，因为甲的额定电压高于乙的，所以甲更亮一些
C．都正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
D．都正常工作时，甲中的电流大于乙中的电流
10．（2022·黑龙江佳木斯·统考一模）将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2，串联接在电源上，假设灯丝的电阻不随温度变化，在保证灯泡安全情况下，则（ ）
A．接在12V的电源上，灯泡L1正常发光B．接在12V的电源上，灯泡L2可能会烧坏
C．接在15V的电源上，灯泡L1正常发光D．接在18V的电源上，两个灯都正常发光
二、填空题
11．（2022·云南文山·统考一模）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是______Ω；发光较暗的小灯泡的实际功率为______W。
12．（2022·天津南开·统考二模）甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样，把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，则干路电流不能超过______A；若将它们串联起来，电路允许消耗的最大功率是______W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
三、综合题
13．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。
①求小灯的阻值；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。
四、计算题
14．（2022·江西南昌·统考一模）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电压表的量程为“0-3V”（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。
模块四 电学
专题08 电功率之额定功率、实际功率、最值问题
*知识与方法
一、额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U额，用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P额；灯泡的亮度决定于实际功率。
2.实际功率与额定功率的关系：
当U实=U额时，P实= P额，用电器正常工作；
当U实>U额时，P实> P额，用电器容易烧坏；
当U实
4. L1: 220—100，L2: 220—40，将它们串联接入电压为220V的电路中，两盏灯都不能正常工作，40W的灯比100W的灯亮。
解题常用方法：利用“电阻不变”，即：R
二、电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
（1）将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况，通过动态分析逐一列出。
（2）滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有：
①电表不允许超过量程值；
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值，注意有时定值电阻也有铭牌值；
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。
（3）确定标注到等效电路图上的限制条件：
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件；
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件；
③如果同时出现多个限制条件，选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。
（4）画出两个等效电路图并标清已知条件：
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件；
②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件。
（5）按照常规多状态的电路计算题目求解。
2.多状态电路总功率的最值问题：根据公式P总，当电路的总电阻最大时，总功率最小；当电路的总电阻最小时，总功率最大。
*针对训练
一、单选题
1．（2022·山东临沂·统考中考真题）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176WB．704WC．880WD．1100W
【答案】B
【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器，则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时，它的实际功率为
故B符合题意。
故选B。
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样．如果它们都正常发光，则（ ）
A．甲灯亮B．乙灯亮C．一样亮D．无法确定
【答案】C
【解析】由题可知，两只灯泡的额定功率相同，如果它们都正常发光，实际功率都等于额定功率．因为灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，所以两灯泡亮度相同，故C正确为答案．
3．（2023秋·北京昌平·九年级统考期末）小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W，电视机的额定功率为150W，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电热水壶两端的电压较高
B．通过两用电器的电流相等
C．电流通过电热水壶做功较快
D．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
【答案】C
【解析】A．电热水壶和电视机的额定电压相同，用电器正常工作时的电压和额定电压相等，电热水壶和电视机正常工作时的电压相等，故A错误；
BC．电热水壶的额定功率大于电视机的额定功率，正常工作时的功率和额定功率相等，电热水壶的额定功率较大，所以电热水壶的实际功率较大，电功率表示电流做功快慢的物理量，所以电热水壶做功较快，两电热水壶正常工作时的电压相等，由可知，通过两用电器的电流不相等，故B错误，C正确；
D．电热水壶的实际功率较大，由W=Pt可知，相同时间内，电热水壶消耗的电能较大，故D错误。
故选C。
4．（2022·广西桂林·统考中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（ ）
A．、并联时，比亮B．、并联时，亮度相同
C．、串联时，比亮D．、串联时，亮度相同
【答案】A
【解析】AB．根据可知，两灯泡正常发光时电压相等，因为的额定功率更大，可知的电阻更小，当两灯并联时，两灯都正常发光，正常发光时的功率等于额定功率，则有，比亮，故A符合题意，B不符合题意；
CD．由上可知的电阻小，的电阻大，当两灯泡串联接入的电路中时，通过的电流相等，根据可知，，比暗，故CD不符合题意。
故选A。
5．（2022·云南·校联考模拟预测）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是
A．甲灯两端的电压比乙灯的大B．甲灯的电阻比乙灯的小
C．通过甲灯的电流比乙灯的大D．相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
【答案】A
【解析】A. 甲、乙两灯并联在电路中，甲灯与乙灯两端的电压相等，故A错．
B. 并联在照明电路里甲灯比乙灯，加在两灯之间的电压相同，甲灯的功率比乙灯大，根据公式R=知，甲灯的电阻要比乙灯的电阻小，故B正确；
C. 加在两灯之间的电压相同，甲灯的功率比乙灯大，根据公式I=知通过甲灯的电流比乙灯的大，故C正确．
D. 甲灯比乙灯亮，所以甲灯的功率比乙灯大，根据公式W=Pt可知，甲、乙两灯并联在照明电路里，但通电时间相同，故甲灯消耗的电能比乙灯多，故D正确；
本题选错误的，故选A.
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B．该灯泡只有在220V的电压下，才能发光
C．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
【答案】D
【解析】A．由白炽灯的铭牌可知，该白炽灯的额定功率是25W，白炽灯工作时不一定正常工作，所以实际功率不一定等于25W，故A错误；
B．由白炽灯的铭牌可知，该白炽灯的额定电压是220V，所以该灯在220V电压下能正常发光，如果实际电压不等于220V，该灯发光，但不正常发光，故B错误；
C．导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在材料、长度和温度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变大，故C错误；
D．电流具有热效应，当电流经过白炽灯的钨丝时会使钨丝发热使钨丝温度很高，故D正确。
故选D。
7．（2022·山东临沂·统考一模）如图所示，把分别标有“6V、6W"和“6V、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）
A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J
D．甲灯两端的电压为6V
【答案】B
【解析】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为I甲===1A，I乙===0.5A
由R=可得，两灯泡的电阻分别为R甲===6Ω，R乙===12Ω
A．由以上分析知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故A错误；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以,电路中的电流I=I2=0.5A，整个电路此时消耗的总功率
P=I2(R1R2)=( 0.5A)2(6Ω12Ω)=4.5W
故B正确；
C．1秒内甲灯消耗的电能是W甲=I2R甲t=( 0.5A)26Ω1s=1.5J
故C错误；
D．甲灯两端的电压为U甲=IR甲=0.5A6Ω=3V
故D错误。
故选B。
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．可以验证电功与电压大小的关系B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大D．L1、L2规格是相同的
【答案】A
【解析】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；
B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，故C错误；
D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。
故选A。
9．（2023秋·广东茂名·九年级统考期末）甲、乙两个白炽灯，甲标有“6V 9W”，乙标有“3V 9W”，下列说法正确的是（ ）
A．都正常工作时，它们的实际功率不同
B．都正常工作时，因为甲的额定电压高于乙的，所以甲更亮一些
C．都正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
D．都正常工作时，甲中的电流大于乙中的电流
【答案】C
【解析】AB．灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，都正常工作时，它们的实际功率等于其额定功率，实际功率相同，两灯一样亮，故AB错误；
C．都正常工作时，由
可得
由此可知，在实际功率相同，甲的实际电压大于乙的实际电压时，甲的电阻大于乙的电阻，故C正确；
D．由可得
则都正常工作时，甲中的电流小于乙中的电流，故D错误。
故选C。
10．（2022·黑龙江佳木斯·统考一模）将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2，串联接在电源上，假设灯丝的电阻不随温度变化，在保证灯泡安全情况下，则（ ）
A．接在12V的电源上，灯泡L1正常发光B．接在12V的电源上，灯泡L2可能会烧坏
C．接在15V的电源上，灯泡L1正常发光D．接在18V的电源上，两个灯都正常发光
【答案】C
【解析】A．根据串联分压可知：L1和L2串联在12V的电压上时，，灯泡L1不能正常发光，故A错误；
B．由得
根据串联分压可知
又因为U1+U2=12V
解得U1=9.6V，U2=2.4V
因为灯泡L2的额定电压是6V，所以灯泡L2不会烧坏，故B错误；
C．接在15V的电源上，由B中分析可知，U1+U2=15V
解得U1=12V，U2=3V
因为灯泡L1的额定电压是12V，所以L1能够发光，故C正确；
D．接在18V的电源上，由B中分析可知 ，U1+U2=18V
解得U1=14.4V，U2=3.6V
因此接在18V的电源上，两个灯都不能正常发光，故D错误。
故选C。
二、填空题
11．（2022·云南文山·统考一模）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是______Ω；发光较暗的小灯泡的实际功率为______W。
【答案】 36 3
【解析】[1]由 可得，两灯泡的额定电流分别为
由可得，两灯泡的电阻分别为
将小灯泡L1和L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻
[2]因串联电路中各处的电流相等，且恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，所以，电路中的电流
此时小灯泡L2正常发光，小灯泡L1不能正常发光，灯泡L1的实际功率
12．（2022·天津南开·统考二模）甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样，把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，则干路电流不能超过______A；若将它们串联起来，电路允许消耗的最大功率是______W（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
【答案】 1.25 3.75
【解析】[1]甲灯泡的电阻为
乙灯泡的电阻为
把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，电压最大为3V，电路中干路电流不能超过
[2]甲灯泡的额定电流为
乙灯泡的额定电流为
若将它们串联起来，为保证两灯不损坏，电路中电流最大为0.5A，电源电压为
U总=I1(R1+R2)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
电路允许消耗的最大功率是P=U总I1=7.5V×0.5A=3.75W
三、综合题
13．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。
①求小灯的阻值；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。
【答案】①；②，
【解析】①有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安，根据欧姆定律，小灯的阻值
②因电压电源为9伏，大于灯泡的额定电压6V，故应将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：
已知电压电源为9伏保持不变，根据串联电路电压的规律，小灯正常工作时，滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-UL=9V-6V=3V
根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻为
考虑到实际情况，若想把小灯的亮度调暗时，则灯的电压要小于6V，此时变阻器分得的电压要大于3V，由分压原理，变阻器的电阻要大于，应选用最大电阻大于的滑动变阻器，因灯泡额定电流
故选用变阻器。
答：①小灯的阻值为；
②设计的电路图见解析，通过计算选择的变阻器规格为。
四、计算题
14．（2022·江西南昌·统考一模）如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电压表的量程为“0-3V”（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。
【答案】（1）10Ω；（2）0.8W；（3）1.8W
【解析】解：（1）灯泡的电阻
（2）滑片移动到最右端时，滑变器的电阻 ，电路中总电阻
电路中电流
此时滑变器的功率
（3）灯泡允许通过的最大电流为
则电路中电流I=0.3A时，灯泡两端电压
电压表测滑变器两端电压
未超电压表量程，则此时电路总功率最大
答：（1）灯泡的电阻为10Ω；
（2）滑变器的功率为0.4W；
（3）电路消耗的最大功率为1.8W。
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