第18章電功率

一、單選題

1.（2021?廣東）圖中，燈泡Li、1_2分別標有"6V3W""6V6W"字樣，電源電壓不變，開關S閉合.①只閉合

Si,燈泡Li、L發光：②只閉合S2燈泡L2、L發光.燈泡L在②中比在①中（設燈絲電阻不變）（）

A.電功率較大，亮度較亮B.電功率較小，亮度較暗

C.電功率相同，亮度相同D.電功率較大，亮度較暗

2.（2021?濟寧）下列選項錯誤的是（）

A.甲圖：汽油機的此沖程內能轉化為機械能

B.乙圖：該器材可驗證壓強與受力面積的關系

C.丙圖：該實驗可驗證電流周圍存在磁場

D.丁圖：利用該實驗裝置探究電熱與電阻的關系

3.（2021?濟寧）如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器Ri的最大阻值為20Q,小燈泡的電阻RL=8Q,

,閉合開關當滑片置于端時，小燈泡的實際功率為忽略溫度對小燈泡電阻的影響,

R2<RLS,Pb2W,

則滑片P置于a端時小燈泡的實際功率可能是（）

4.（2021?濟寧）下列分析判斷錯誤的是（）

A.船閘利用了連通器的原理

B.物體速度改變，一定受到力的作用

C.電能表是測量消耗電能的儀表

D.發光二極管是由超導材料制成的

5.（2021?南京）圖甲所示電路中，電源電壓不變，Ri為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關，將R2滑

片從位置1移到位置2,根據兩表示數作出的U-I圖像如圖乙中AB所示，其中A點的數據與滑片在位置1

時對應，下列判斷正確的是（）

A.電源電壓為3V

B.滑片移動過程中，R2接入電路阻值變大

C.電阻Ri的U-I圖像一定與線段AB相交

D.滑片移動過程中電路消耗的總功率先變大后變小

6.（2021?武漢）在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。只閉合開關Si,將滑動變阻器的滑片PM

最上端移動到最下端的過程中，電壓表V2的示數最小值為3V,電壓表Vi與V2的示數之差變化了2V。閉

合開關Si和S2,將滑片P從最下端移動到最上端的過程中，電阻R3的最大功率為0.75W,當滑片P在

中點時，電路總功率為P總，電壓表Vi與V2的示數之比為1:2。P總為（）

A.2WB.2.4WC.3WD.3.2W

7.（2021?常德）某型號電飯煲有加熱和保溫功能，圖中所示為其內部電路原理圖，圖乙是該電飯煲工作時

電功率與時間的關系圖像，關于電飯煲工作時下列說法中正確的是（）

''F/W

tRi800--------

220V1

°is----------

2Ri200-----------1------------>

°-----1=

10_20rmin

甲

A.開關S接觸點2時，電飯煲處于加熱狀態

B.開關S接觸點1時，電飯煲處于保溫狀態

C.電飯煲處于加熱狀態時的功率是800W

D.保溫狀態下電飯煲lmin消耗200J的電能

8.（2021?大慶）如圖中所示，電源電壓U恒定不變，R為定值電阻。閉合開關S,在滑動變阻器滑片P從

a移向b的過程中，電路的總功率、定值電阻R的功率及滑動變阻器的功率與電流的關系圖線如圖乙所

示，下列說法中正確的是（）

A.滑動變阻器功率為0.72W滑片位置有2處，此2處電流表示數之和為1A

B.電壓表示數與電流表示數比值不變

C.電壓表示數的減少量與電流表示數的增加量比值減小

D.當電流表示數為1A時，滑動變阻器的滑片P處于a端

9.（2021?貴州）如圖所示，電源電壓恒為4.5V,電流表的量程為“0~0.6A",電壓表的量程為"0~3V",燈泡

L標有“2.5VL25W”字樣（設燈絲電阻不變），滑動變阻器R的規格為"20Q1A"。閉合開關，在保證電路

安全的情況下，移動滑片P的過程中，下列正確的是（）

A.電流表的示數最大為0.6AB.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Q

C.燈泡消耗的最小電功率為0.12WD.電路消耗的最大功率為2.7W

10.（2021?安順）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，Ro是定值電阻，R是最大阻值為20Q的滑動變阻

器。閉合開關S,當滑片P位于最右端時，電流表的示數為0.2A；當滑片P位于最左端時，電流表的示數

為0.6A。則下列說法正確的是（）

A.電壓表示數的最大值是12VB.定值電阻Ro的阻值是20c

C.定值電阻Ro消耗的最大功率是3.6WD.當R接入的阻值為5Q時，它消耗的功率是1.6W

11.（2021?蘭州）如圖所示，電源電壓恒為6V,電流表量程為0?o,6A，電壓表量程為0?3V，定值電

阻％的阻值為10Q,滑動變阻器R2的規格為“2000.5A”。閉合開關S,在確保電路安全的前提下,

移動滑動變阻器的滑片P,下列說法中正確的是（）

A.電路消耗的最大總功率為3W

B.電流表示數的變化范圍為o.2A?0.5A

C.滑動變阻器R2接入電路的最小阻值為2c

D.電阻%消耗的最大功率為0.9W

12.（2021眉山）如圖所示，電源電壓為6V保持不變，RI=3Q,R2=18Q,燈泡L標有"6丫"

字樣，假定燈絲電阻不變。下列說法中正確的是（）

A.燈泡L正常工作時的電阻為2Q

B.當只閉合開關si時，電阻燈消耗的功率為1.2w

C.如果開關si、S2和S3同時閉合，燈泡L短路不工作

D.此電路消耗的最大電功率與最小電功率之比為25:12

13.（2021?山西）空氣質量指數是確保實現碧水藍天的重要指標，下表的空氣質量等級是按照空氣質量指

數劃分的。如圖甲是環保項目性學習小組設計的空氣質量檢測儀的電路原理圖，用電流表顯示空氣質量

指數。電源電壓18V保持不變，定值電阻R。的阻值為100C,氣敏電阻R的阻值與空氣質量指數K的關系

圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

甲20

50100150200250300K

乙

空氣質量指數K0~505noo101~150151~200201~300>300

空氣質量等級優良輕度污染中度污染重度污染嚴重污染

A.氣敏電阻R的阻值隨空氣質量指數增大而增大

B.空氣污染的程度越小，電路中的電流越大

C.電路中電流為0.1A時，對應的空氣質量等級為良

D.當空氣質量指數為300時，Ro消耗的電功率為2.7W

14.（2021?北部灣）2021年5月22日，我國"祝融號"火星車安全駛離著陸平臺，開始在火星表面巡視探測,

舉世矚目，如圖所示。關于“祝融號"火星車，下列描述正確的是（）

\!

A.到達火星的"祝融號"火星車質量變小了

B,車輪做得比較寬大，是為了增大對火星表面的壓強

C.通過電磁波向地球發回探測信息的速度是340m/s

D.所用的太陽能電池板是將可再生能源太陽能轉化為電能

15.（2021?福建）歷史上第一個成功研究熱和功關系及電流的熱效應，為能量守恒定律的建立奠定堅實實

驗基礎的科學家是（）

A.焦耳B.安培C.伏特D.歐姆

16.（2021?福建）如圖電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R標有"30Q1A”,定值電阻Ro的阻值為10Q,

小燈泡標有（電阻不隨溫度而變化），電流表的量程為。當閉合，、斷開，

L"6V3.6W"0~3ASSiS2,

滑片P移到R的中點時，小燈泡恰好正常發光。在保證電路安全的前提下，電路消耗總功率的最小值與最

大值之比是（）

C.2：7D.3：20

17.（2021?北京）下列四種用電器中。利用電流熱效應工作的是（）

A.電冰箱B.電視機C.電腦D.電熱水壺

18.（2021?無錫）如圖是小華設計的測量小燈泡額定功率的電路圖，電源電壓為3V,定值電阻R。的阻值為

100.小燈泡L的額定電流為0.3A。連接好電路，斷開開關S2,閉合開關S、Si,移動滑動變阻器滑

片P,使電流表的示數為0.3A；保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關％,閉合開關S、S2,

此時電流表示數為0.25A。則小燈泡的額定功率為（）

19.（2021?婁底）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑片P從b端移動到a端的

過程中，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是（）

A.電源電壓為4VB.R2的最大阻值為10CC.Ri的阻值為20。D.L電功率的最小值為0.4W

20.（2021?棗莊）如圖所示電路，電源電壓不變，滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，閉合開關，電流表

示數為0.1A,小燈泡的功率為0.3W。移動滑片，使滑動變阻器最大阻值的1接入電路，電流表示數為

0.2A,小燈泡恰好正常發光，且小燈泡消耗的功率為1W,下列計算結果錯誤的是（）

A.電源電壓為9VB.小燈泡正常發光時電阻為250

C.滑動變阻器的最大阻值為60QD.小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的功率為4W

二、計算題

21.（2021?涼山）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，Ro、Ri均為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開

關S,改變R2的阻值，兩電壓表示數與電流表示數變化關系如圖所示，當滑片P在b端時電流表示數為

0.3Ao

（1）求R2的最大阻值；

（2）若滑片P置于變阻器的中點位置，R2消耗的電功率為1.2W,求電源電壓U和Ro的阻值；

（3）若滑動變阻器的滑片P從a端向b端每移動1cm阻值改變1Q,設滑片P從a端移動到b端的距離為

xcm,寫出R2消耗的電功率P隨x變化的關系式。

22.（2021?濟寧）如圖所示的部分電路中，Ri為定值電阻、R2滑動變阻器，電流表的量程為0~0.6A,電壓

表的量程為0~3V。電源電壓恒定，若將a、b分別接在電源兩端，電流表的示數為0.4A,電壓表的示數為

3V。

（1）只將b、c分別接在電源兩端，當滑片滑至中點時，電流表的示數為0.3A,求Rz的最大阻值；

（2）只將a、c分別接在電源兩端，當滑片滑至最右端時，求電路的總功率；

（3）將b接在電源一端，a、c連接后接在電源的另一端，讓滑片P由最右端逐漸向左滑動，求R2允許接

入電路的最小阻值。

23.（2021?邵陽）下表是李華同學家飲水機的銘牌參數，學習電學知識后，他好奇飲水機的工作原理，請

教老師后得到飲水機的電路原理圖如圖所示。，當蓄水箱中裝滿水時，請你幫他解決如下問題：

額定電壓220V

加熱500W

額定功率

保溫

蓄水箱的容積1L

（1）蓄水箱中水的質量是多少？（p=1.0xl（）3kg/m3）

（2）如果飲水機把蓄水箱中的水從75℃加熱到95℃用了210s,求此飲水機的加熱效率。（c次=4.2X

3

io）/（kgr））

（3）銘牌上的保溫功率已模糊不清，己知凡=9880,求飲水機的保溫功率。

24.（2021?岳陽）圖甲是某款電熨斗，圖乙是其電路原理圖。電源電壓為220V,&、R2為發熱體。熨

斗兩擋功率分別為100W和500W,通過開關S實現溫度控制，S閉合時為高溫檔。

Q/J

T

⑴求Ri的阻值;

（2）在使用過程中，若電熨斗lOmin消耗電能1.32X105J,請通過計算說明：在這段時間內電熨斗處

于何種工作狀態，并求出相應狀態下的工作時間；

（3）為了適應不同室溫和更多衣料，小明對電路做了改進，將R2換成滑動變阻器R3,如圖丙所示，

&、R3均為發熱體。假定電熨斗每秒鐘散失的熱量Q跟電熨斗表面溫度與環境溫度的溫度差At關系

如圖丁所示。在一個20°（:的房間，要求電熨斗表面保持220℃不變，應將R3的阻值調為多大？

25.（2021,十堰）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡L正常發光時的電阻為10Q,閉合開關S,調節

滑動變阻器的滑片P從a端滑至b端的過程中，電流表示數與兩電壓表示數的關系圖像如圖乙所示。求：

（1）小燈泡的額定功率和定值電阻Ro的阻值；

（2）滑動變阻器的最大阻值；

（3）電路總功率的最大值和最小值。

26.（2021?貴州）如圖甲是某電熱水壺的電路圖，銘牌如圖乙。R為加熱器，溫控器S是一個雙金屬片溫控

開關，當溫度較低時，其處于閉合狀態，加熱器加熱。當水沸騰后，S會自動斷開進入保溫狀態，從而實

現了自動溫度開關控制（設加熱器電阻阻值一定）。[已知冰的比熱容c=4.2xl03j/（kg.。。，lL=10-3m3]?

求：

單相電能表

川可有7國

r----0220V°_I型號：XXX

R額定電壓：220VkW*h

丫，Ro,|額定功率：1000W

220V50Hz5(20)A

11

f頻率：50Hz600r(kWh)

「S-控器||水壺的容積：25L

2000年1月

甲乙

（1）該電熱水壺正常加熱工作時，其加熱器的阻值是多少？

（2）該電熱水壺正常加熱工作時，對加熱器通電10s產生的熱量是多少？

（3）將電熱水壺裝滿初溫為25℃的水加熱到75℃,水吸收的熱量是多少？

（4）用如圖丙所示的電能表單獨測量該電熱水壺消耗的電能，實際加熱時。3min電能表中間的鋁質圓盤

轉動了24轉，此時電路消耗的實際功率是多少？

27.（2021?安順）如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈L標有"3V0.6A”的字樣，定值電阻R的阻值為10Q。

設燈絲電阻不變，求：

（1）燈絲電阻；

（2）當開關Si閉合、S2斷開，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓；

（3）當開關Si、S2均閉合時，定值電阻R消耗的電功率。

28.（2021?貴港）如圖1所示，電源電壓為24V且保持不變，滑動變阻器R銘牌上的規格是"xxQ2.5A"。當

S閉合、Si斷開，滑片P滑到變阻器的中點時，電壓表示數如圖2所示；當開關S、Si均閉合，滑動變阻器

的滑片P滑到a端時，電流表示數如圖3所示。求

（1）滑動變阻器的最大阻值；

（2）當開關S、Si均閉合，變阻器的滑片P滑到a端時，電流通過電阻Ri在lmin內產生的熱量;

（3）若電壓表的量程為0~15V,電流表的量程為0~3A,S閉合、Si斷開且該電路工作中各元件均安全的情

況下，通過電阻Ri的最小電流是多少?整個電路的總功率變化范圍是多少？

29.（2021?賀州）在如圖所示的電路中，電源電壓U=6丫，小燈泡L標有"4V、16W”的字樣（電源電壓

和小燈泡的阻值均保持不變），也為定值電阻，滑動變阻器標有"20。、1A"的字樣，電流表A的量程

為0~0.6A。求：

（）小燈泡的電阻；

1LRL

（2）當開關si閉合S2斷開時，電壓表的示數為4V,%工作5分鐘消耗的電能;

）當開關斷開閉合時，在電路安全的情況下，小燈泡電功率的變化范圍。

（3siS2

30.（2021?蘭州）一只標有"6V,3W"字樣的小燈泡L與一個阻值為8Q的定值電阻R串聯，接在電源電

壓不變的電路中，接通電路后，小燈泡L正常發光。求:

（1）電路中的電流I;

（2）電源電壓U：

（3）通電20s,整個電路消耗的電能W。

三、實驗探究題

31.（2021?南京）有一個阻值未知的定值電阻Rx（阻值6Q~10Q）和一個標有“0.3A〃字樣的小燈泡（阻值約

為10。），要求測出Rx的阻值和小燈泡的額定功率。

甲乙丙

（1）圖甲是小明用伏安法測量Rx阻值的實物電路，電源電壓恒為3V,滑動變阻器規格是"IOC2A"。

①甲圖中有一根導線連接錯誤，請在該導線上畫"x”,并在圖上改正________（所畫的導線不能交叉）。

②改正電路后，正確操作，當電壓表示數為1.8V時，電流表的示數如圖乙所示。則Rx阻值為

__________Oo

（2）小華利用圖丙所示實物電路測出了小燈泡的額定功率。電阻箱Ro的規格是"0?999.9Q",電源電壓約

為6V。請在空白處填上適當內容。

①斷開S2,閉合Si,調節電阻箱和滑動變阻器，直到,記下此時電阻箱的阻值。

②斷開Si,在M、N間接入一個元件后，正確操作可以完成測量任務，以下四個元件：

a.一根導線；b.5c電阻；c.30c電阻；d.電阻箱，其中符合要求的有（填字母），操作過程中，

（選填"需要"或"不需要"）調節滑動變阻器。

32.（2021?恩施）某同學做測定小燈泡的電功率實驗時，用三節干電池供電，燈泡額定電壓為2.5V。

甲

（1）根據實際情況，電壓表的量程應選擇（選填"0-3V"或"0-15V"）,請用筆畫線代替導線將圖

甲電路連接完整;

（2）按照原理圖連接好電路，如果使用了舊燈泡（燈絲已燒斷且不知曉），閉合開關準備繼續實驗，這

樣操作很容易造成損壞，為避免此事故發生，可以采用的辦法是:

（3）更換燈泡后，調節電路使燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，小燈泡的額定功率為Wo

33.（2021?常德）小明利用如圖甲所示電路測量小燈泡的功率，被測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為

10Q左右，實驗室有如下器材：電源（U=6V）,電流表（。?0.6A,0?3A）,電壓表（0?3V,0~15V）,

滑動變阻器、電阻箱各一只，單刀單擲、單刀雙擲開關各一個，導線若干。

（1）圖甲是小明剛連好的實物圖，實驗前小華幫他檢查了一遍，發現有兩處不合實驗規范。請你指出

來：①;②。

（2）完善電路后，閉合開關，小明改變滑動變阻器的阻值測量出了5組數據，并描點畫出了小燈泡中電

流隨其兩端電壓變化的關系圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。

（3）實驗中所使用的滑動變阻器的規格可能為

A.10Q3A

B.30Q1A

C.60Q1A

（4）在實驗過程中，電壓表發生故障，小明和小華增加一只電阻箱和一個單刀雙擲開關設計出了丙、丁

兩種電路圖，則能測出小燈泡額定電功率的是。

34.（2021?十堰）小華利用如圖甲所示的電路測量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物圖連接完整（要求滑動變阻器滑片向右移動時燈泡變亮）。

（2）小華在連接電路最后一根導線時燈泡立即發光，則她連接電路時存在的錯誤是。

（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是Wo實際測量時,

電壓表有示數時內部有微弱的電流通過，若考慮這個微弱電流的影響，則所測小燈泡的額定功率偏

（4）小明想利用小華的實驗器材測量一未知電阻Rx的阻值，發現電流表損壞，善于動腦的小明認真思考

后，利用小華實驗中小燈泡的額定電壓U能和測得的額定電流1微，設計如圖丙所示電路，測出Rx的阻

值，請你幫助小明補全實驗步驟。

①先閉合開關S、Si,調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為:

②再斷開開關％,閉合開關S2,保持滑動變阻器滑片位置不變，讀出此時電壓表示數為U；

③待測電阻Rx=（用所測物理量和己知物理量符號表示）

35.（2021?貴州）如圖所示，小明在做"測量小燈泡電功率”的實驗。實驗室有如下器材：電源（設電壓恒為

6V不變）、小燈泡（額定電壓為2.5V,燈絲的電阻約為10Q）、電流表、電壓表、開關各一個，規格分別

為RJ10Q1A”和R2"30Q0.5A”的滑動變阻器各一個，導線若干。

（1）連接電路時，小明應選用規格為《選填"R1""R2"）的滑動變阻器；

（2）連接好電路后，閉合開關前，在甲圖中滑動變阻器的滑片P應置于端（選填"A"或"B"）；閉

合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，則故障原因可能是小燈泡發生________（選填

"短路"或"斷路"）；

（3）排除故障，閉合開關，移動滑片P到某位置時，電壓表的示數為2.2V,若想測量小燈泡的額定功率，

應將滑片P向（選填"A"或"B"）端移動，使電壓表的示數為V；通過實驗，小燈泡的U-I

圖像如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。

（4）由圖乙可知，小燈泡燈絲電阻大小的變化可能與有關。

36.（2021?安順）小明在探究"電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關"的實驗中，提出了下列猜想:

火柴

A.與通電時間有關

B.與電阻大小有關

C.與電壓大小有關

D.與電流大小有關

實驗器材有：阻值不同的電阻絲若干、蓄電池、火柴、開關和導線若干。

請回答下列問題

（1）探究猜想A時，將某一電阻絲接入電路，保證安全的情況下使火柴頭充分接觸電阻絲，閉合開關一

段時間后火柴頭才燃燒，這一現象說明：

①電阻絲產生的熱量通過的方式傳遞給火柴頭；

②電阻絲產生的熱量與通電時間（選填"有關"或"無關"）;

（2）探究猜想B時，如圖所示，將10Q和20。的電阻絲串聯接入電路，把兩根相同的火柴頭分別接觸電

阻絲（設火柴頭與整根電阻絲接觸）；

①小明思考，若相同時間內僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，據此能否判斷該電阻絲產生的熱量多？

（選填"能"或"不能"）；

②閉合開關較長時間后，發現兩電阻絲均發熱，但火柴頭都沒有燃燒。在不改變電源電壓的情況下，選

擇下列哪組電阻絲進行實驗更可行?（填字母序號）

A.20Q30QB.15Q15QC.5Q25Q

（3）小明通過上述實驗發現：電阻越大，電流產生的熱量越多。評估該實驗時小明認為：串聯電路中不

同阻值的電阻兩端所分電壓不同，那么電流產生的熱量與電阻大小有關的結論似乎不可靠。如果改變兩

電阻絲的連接方式，能否合理完成對猜想B的方案設計?請你說明理由________。

37.（2021?貴港）在"探究電流產生的熱量與哪些因素有關”的實驗中，實驗電路如圖1所示，其中RI>R2。

RiRi

圖1

實驗一：探究電流產生的熱量與電阻大小的關系;

（1）請按照圖1中的電路圖將圖2實物圖連接完整;

溫度計

圖2

（2）實驗電路按照圖1中的電路圖連接是為了控制通電時間相同和控制；電阻絲放出熱量的多

少，通過來進行判斷。

（3）為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入相等、初溫相同

的同種液體。為了在較短時間內達到明顯的實驗效果，實驗時選用煤油而不選水，是因為煤油的比熱容

水的比熱容（選填"大于"、"等于"或"小于"）；

（4）實驗二：探究電流產生的熱量與電流大小的關系

閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同。實驗發

現：用電阻絲Ri加熱的煤油，在實驗一中溫度升高Ati,在實驗二中溫度升高似/，則At/2Ati

（選填"大于"、"等于"或"小于"），該實驗說明電流產生的熱量與電流大小正比例關系（選填"成”

或"不成"）。實驗中，用電阻絲R2加熱煤油重復以上實驗步驟，也可以得出相同的結論。

（5）如果在兩燒瓶中分別裝入質量相等的不同液體，并接入兩根阻值_______的電阻絲（選填"相同"或"不

同"），就可用這個裝置來探究兩種不同液體的吸熱性質。假設a燒瓶中液體的質量為m,瓶中電阻絲的

阻值為R,測出通過它的電流為I,通電一段時間t后，溫度計的示數變化量為似，若不計熱量損失，則a

液體的比熱容為（用所給出的物理量寫出比熱容的表達式）。

38.（2021?濰坊）現有下列實驗器材：①額定電壓為2.5V的小燈泡；②電壓約為6V的直流電源：③量

程為6V的電壓表；④最大阻值為99.99。的電阻箱R；⑤開關S］，單刀雙擲開關S2,導線若干。要測

量小燈泡的額定功率，請將下列實驗步驟補充完整。

丙

（1）按電路圖甲將圖乙所示的實物圖連接完整。

（2）先將電箱阻值調到（選填"最大"、"最小"或"任意值"）再閉合開關3。

）將擲向調節電阻箱阻值，使電壓表示數U=再將擲向電壓表示數6及電阻

（3S2a,12.5V,S2b,

箱示數R如圖丙所示，U2=V,R=Q,則該小燈泡的額定功率為W?

39.（2021?眉山）在測量額定電壓為2.5丫小燈泡額定功率的實驗中，電源電壓恒定不變。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中電路連接完整，要求實驗時向右移動滑片P小燈泡亮度變暗;

（2）實驗過程中，某小組的同學將所測得相關數據和現象記錄如下表:

物理量電壓U/v電流1/A燈泡亮度燈泡實際燈泡電功率的

次數電功率P/w平均值P/w

10.50.18不亮P2p=P1+P2+P3+P4+P5

5

210.2發暗光P2

320.3發較亮光P3

42.50.32正常發光P4

52.80.34發光強烈

P5

①小燈泡的額定功率為w；

②表格中有一處設計不合理，請指出不合理的設計是；

③分析表中數據還發現燈絲電阻跟有關。

（3）測量額定電壓為Uo的小燈泡額定功率，物理科代表設計了圖乙所示的電路（Ro為已知的定值電

阻，R為滑動變阻器）。

①斷開開關si，閉合開關S2，移動滑動變阻器滑片P，當電流表示數為時，小燈泡恰好正常

發光；

②保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關si，斷開開關S2，記下電流表示數為/；

③推導出小燈泡L的額定功率表達式P^=（用物理量Uo、Ro和/表示）。

答案解析部分

一、單選題

1.A

解答：根據R=?可知，當額定電壓相同時，電阻與額定功率成反比。

因為3W<6W,

所以RI>R2;

只閉合SI,燈泡Li和L串聯；只閉合S2,燈泡1_2和L串聯：

根據R￡l=Ri+R可知，②中的總電阻小于①；

那么②中的總電流大于①；

根據P=PR可知，燈泡L在②中的電功率較大，亮度較大。

故選A?

分析：首先根據R=9比較Li與L2的電阻大小，再根據RMRI+R比較總電阻的大小，進而確定通過燈泡

L的電流大小變化，最后根據P=PR比較L實際功率大小和亮度變化。

2.D

解答：A.甲圖中，進氣門和排氣門都關閉，活塞下行，內能轉化為機械能，A正確，不符合題意；

B.乙圖中，分別把磚塊平放和豎放(或側放)，在壓力不變的條件下，可改變受力面積的大小，根據細

沙的凹陷程度，可驗證壓強與受力面積的關系，B正確，不符合題意；

C.丙圖為奧斯特實驗，通過后小磁針發生偏轉，該實驗可驗證電流周圍存在磁場，C正確，不符合題

意；

D.電熱與電流、電阻和通電時間有關，由控制變量法，探究電熱與電阻的關系時，要控制電流和通電時

間相同，只改變電阻絲的阻值大小。丁圖中，電阻絲阻值一定，無法改變電阻絲阻值的大小，故利用該

實驗裝置不能探究電熱與電阻的關系，D錯誤，符合題意。

故答案為：D。

分析：要探究電阻大小對導體產熱的影響，需要控制電流和通電時間相同。

3.B

解答：由電路圖可知，當滑動變阻器滑片P置于b端時，燈泡L和定值電阻R2、滑動變阻器R1的最大阻值

串聯，根據P=PR可知，燈泡的實際功率為PL=PRI=|2X8Q=2W

解得：l=0.5A。根據串聯電路中總電阻等于各部分電阻之和，由/=告可得，電源電壓為U=I(RI+RI+R2)

當滑片P在a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0,燈泡L與電阻R2串聯，此時電路中的電流為A=

U_/(&+4+4)_j_0.5AX20.1QV+

勺+&__勺+&_a+R2

q+&80.5A=8Q+R2+0.5A

燈泡的實際功率為PL】="RL=(譚氤+0.5A『X8Q

當時,代入上式可得2x

R2=O^Li=/i+0.5A)8Q=24.5W

當R2=8C時，可得PL1=4RL=(^^+0.5A)2X8Q=10.125W

因為R2<RL,所以10.125W<PiiV24.5W。

故答案為：B。

分析：分析電路結構，定值電阻、燈泡和滑動變阻器是串聯關系，電流相等，用電器電壓之和為電源電

壓，明確電流表和電壓表的測量對象，利用串聯電路電壓規律和歐姆定律求解即可。

4.D

解答：A.船閘的上游閥門打開時，上游和閘室構成連通器，下游閥門打開時，下游和閘室構成連通器，

船只才能通航，A正確，不符合題意；

B.物體速度改變，運動狀態變化，一定受到力的作用，B正確，不符合題意；

C.電能表是測量消耗電能的儀表，C正確，不符合題意；

D.發光二極管是由半導體材料制成的，D錯誤，符合題意。

故答案為：D?

分析：半導體的導電性介于導體和絕緣體之間，用半導體材料制作二極管和三極管，是電子設備的基本

部件。

5.C

解答：由圖甲可知，定值電阻Ri與滑動變阻器R2串聯，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓，電流表測電

路中的電流。

A.由圖乙可知，其中A點的數據與滑片在位置1時對應，此時電壓表示數為2V,電流表示數為0.1A,電

源電壓U=U1+U2=IR1+U2=0.1A?&+2V①

滑片在位置時，電壓表示數為電流表示數為電源電壓u=U[+U=%+U=

2IV,0.3A,220,3A-

%+②

由①②可得U=

2.5V

R[=5c

A不符合題意;

B.如圖乙所示，滑片在移動的過程中，電壓表的示數減小，電流表的示數增大，由/=告可知，在電源

電壓一定時，電路中的總電阻變小，電路中的變大，滑動變阻器與定值電阻串聯，滑片移動過程中，R2

接入電路阻值變小，B不符合題意；

C.定值電阻的阻值為5Q,滑動變阻器的滑片在位置1時連入電路中的電阻/?滑=牛=,=20Q

所以當滑動變阻器連入電路中的電阻也為5Q時，定值電阻Ri和滑動變阻器R2兩端的電壓相等，電流相

等，此時電路中的電流/=^=^=^fc=°-25A

電壓表的示數U滑=//?!=0.25Ax5Q=125V

即電阻Ri的U-I圖像一定與線段AB相交的U-I圖像，C符合題意；

D.由圖乙可知，滑片移動過程中電路中的電流變大，在電源電壓一定時，由P=U/可知，電路中的電

流變大，電路消耗的總功率變大，D不符合題意。

故答案為：C。

分析：分析電路結構，定值電阻和滑動變阻器是串聯關系，明確電流表和電壓表的測量對象，滑動變阻

器接入電路中的電阻越大，電路中的電流越小，分得的電壓越大，定值電阻分得的電壓越小，整個電路

的功率越小，結合歐姆定律求解電路中的電流和電壓，利用功率公式P=UI求解功率即可。

6.B

解答：由圖可知，只閉合Si,Ri、R2、R3串聯，Vi測R2、R3兩端總電壓，滑片P在最上端時，R2=0,

V2測RI兩端電壓，此時最小值為3V,滑片P在最下端時，V2測Ri和R2阻值兩端電壓，電壓表Vi示數不

變，而電壓表Vi與V2的示數之差變化了2V,即V2示數變化了2V,即R2兩端電壓為2V,根據串聯分壓得

色,_%一曰

圾-2V_2

即%苧2

閉合開關S1、S2時，R1、R2滑片之上的部分電阻、R3串聯，當滑片P在中點時，相當于R1、|R2,R3串

聯，V1測iR2、R3兩端總電壓，V2測R1和1R2阻值兩端電壓，且電壓表V1與V2的示數之比為1:2,根

U1R3+等口3+等R3+與1

據串聯分壓可得

丁試=學=*=3

整理可得2(/?3+^)=2/?2

可求得=當

滑片P在最上端時，R2=0,V2測R1兩端電壓，此時電路電阻最小，此時相當于R1、R3串聯，

且％=3R3

則根據串聯分壓，R3兩端電壓與電源電壓的關系為

4

R3有最大功率0.75W,得P3=3-=-^―=0.75w

R316/?3W

即會=16x°?75W=12W

而當P在中點時，電路總功率為P總=瓦&;=詬篇；=媼=?=2-4w

B符合題意。

故答案為：B,

分析：只閉合Si時,加蜩定Ri、R2、R3為哪種電路，Vi和V2測哪部分的電壓，然后根據串聯分壓及電壓表

Vi和V2的示數變化情況求出電阻Ri和電阻R2之比，從而確定電阻Ri和電阻Rz的關蔚閉合開關Si、$2時，

由圖確定Ri、R2滑片之上的部分電阻、R3為哪種電路，根據電壓之比及串聯分壓確定電阻R2和電阻R3的

關系；滑片p在最上端時，由已知條件確定電阻％和電阻R3的關系；根據串聯分壓表示出R3兩端電壓與

電源電壓的關系，由由己知條件算出乎的值大小；最后根據P在中點時，根據Ri、R2、R3的關系，求電路

K3

u2

總功率P總工+近工的大小。

7.C

解答：AB.總電壓保持不變，根據可知，電路中的總電阻越大，發熱功率越小，因此開關S接觸

R

點1時，電路中接入的電阻最小，電飯煲處于加熱狀態；開關S接觸點2時，電路中接入的電阻最大，電

飯煲處于保溫狀態，AB不符合題意；

C.如圖乙所示，在0~10min內，飯煲處于加熱狀態，功率為800W,C符合題意；

D.如圖乙所示，在10~20min內，飯煲處于保溫狀態，功率為200W,消耗的電能為

W=Pt=200Wxl0x60s=1.2xl05J

D不符合題意。

故答案為：C。

分析：通過功率公式可知，電壓一定時;電路中的電阻越大，電路的功率就越低，電阻越小，電路的功

率就越高；求解電流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用電器的功率，t是用電器工作的時間。

8.A

解答：A.由乙圖可知，電源電壓為

定值電阻的阻值為

當滑動變阻器的功率為0.72W時，設電流為I,根據公式P=UI得O,72W=(3V-/X3Q)/

解得滿足題意的電流為0.4A和0.6A,此時兩次電流之和為1A,A符合題意；

B.電壓表示數與電流表示數比值為滑動變阻器的電阻，滑動變阻器電阻改變，B不符合題意；

C.電壓表測的是滑動變阻器的電壓，電壓表示數的增加量等于定值電阻電壓的減小量，對于定值電阻，

根據公式/?=7,其電流和電壓成正比，所以其電壓的變化量和電流變化量的比值不變，c不符合題

意；

D.由圖可知，當電流為1A時，3圖像功率為0,說明3是滑動變阻器的功率和電流的關系，此時滑動變

阻器接入電路的電阻為0,即滑片在b端，D不符合題意。

故答案為：Ao

分析：(1)因電源電壓和定值電阻的大小不變，可以由圖乙對于的圖像I運用u=/電源電壓，用/?=熱

求出定值電阻值，最后運用「=U/建立方程式，求出兩個電流值大小；

(2)電壓表示數與電流表示數比值為滑動變阻器的電阻，因滑動變阻器的電阻值發生改變，所以電壓

表示數與電流表示數比值發生改變；

(3)由R=苫判斷出電壓的變化量和電流變化量的比值不變；

(4)當電流為1A時，電路中圖像1電流為最大值，圖像3電流為最小值，說明圖像1是總電流，圖像3

為滑動變阻器接入電路中的電阻為0,所以此時滑動變阻器滑片P處于b端。

9.B

解答：從圖中可以看，開關閉合后，根據電流的流法可知，這是一個串聯電路，燈泡L和滑動變阻器R串

聯在電路中，電壓表并聯在燈泡L兩端，電流表測串聯電路的電流。

A.假設電流表的示數最大為0.6A,這時串聯電路的電流是0.6A,流過燈泡L的電流是0.6A,燈泡L標有

"2.5V1.25W”字樣，并且設燈絲電阻不變，根據電功率的推導式P=-可知，燈泡L的電阻凡="=

RLP

燈泡L的電阻是5C；根據歐姆定律的變換式U=IR可知，燈泡L的電壓%=(&=OSA*5Q=

3.0V

這時燈泡L的電壓是3.0V,但是燈泡L標有"2.5V"字樣，即額定電壓是2.5V,這是最大電壓，不能超過這

個電壓，那么燈泡L的電壓不能是3.0V,假設不成立，電流表的示數最大不能為0.6A,A不符合題意；

B.假設滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Q,由A解析可知，燈泡L的電阻是5。，電源電壓恒為4.5V,

電路中的電流/=777=4Q+5。="A

這時燈泡L的電壓/=//?L=05AX5Q=2.5V

這時燈泡L的電壓是額定電壓，燈泡安全工作，這也是滑動變阻器接入電路的最小電阻，不能再小，否則

燈泡不能安全工作，B符合題意；

C.根據電功率的推導式P=/2R可知，燈泡L的電阻不變，當流過燈泡L的電流最小時，燈泡的電功率

最小，即要求串聯電路的電流最小，從圖中可以看到，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路的電

流最小,即/min=^=^X；=0.18A

=

這時燈泡L的電壓氣=IminR{=OI8AX5Q09V燈泡不會出現安全問題，電壓表也沒有安全問

題，電路的電流是0.18A,電流表也沒有安全問題，沒有超過滑動變阻器R的最大電流1A,電路是安全

的，0.18A是電路的最小電流值，是允許存在的，不能再小了，燈泡L的電阻是5C,根據電功率的推導式

2PR2x=

P=IR可知，燈泡消耗的最小電功率Lmin=“in,L=（0.18A）5^0.162W

燈泡消耗的最小電功率是0.162W,不是0.12W,C不符合題意；

D.由B解析可知，滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Q,這時電路的總電阻最小，電路的電流最大，大

小是0.5A,電源電壓恒為4.5V,根據電功率的公式P=UI可知，電路消耗