2024年初中物理讲义专题练习9全册（人教版）18.2 电功率（考点解读）（解析版）

\o"10.3物体的浮沉条件及应用"18.2\o"18.2电功率"电功率（考点解读）（解析版）1、电功率的概念（1）定义：电流单位时间内所做的功。（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。

（4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。电功电功率的比较如下表所示。物理量物理意义定义公式单位测量电功（W）表示用电器消耗电能的多少电流做功的多少W=Pt

W=UIt焦耳

千瓦时（度）电能表电功率（P）表示电流做功的快慢单位时间内电流所做的功

P=UI瓦特

千瓦用电压表、电流测量2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率（1）定义：①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。（2）方法点拨①灯泡铭牌的意义：例如“PZ220-40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W；

②灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；

③额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变；

④用电器只有在额定电压下才能正常工作。3、电功率与电能、时间的关系（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。

（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h度），时间用小时（h）。4、电功率与电压、电流的关系（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；

（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；

（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。5、电功率的计算（1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。

P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A

（2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。※解题方法点拨:（1）分析比较用电器的电功率：

首先考虑公式P=UI分析，如果不好使，可以考虑：

①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为利便；

串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）

②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）

（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。【考点1电功率的概念】【典例1-1】（2022秋•会同县期末）小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.5kW•h，则这个用电器可能是（）A．节能灯 B．洗衣机 C．电视机 D．空调机【答案】D【分析】已知用电器工作时间和消耗的电能，利用P＝可求出该用电器的功率，再结合对常用电器功率的了解进行分析即可。【解答】解：已知该用电器工作时间t＝15min＝0.25h，消耗的电能W＝0.5kW•h，则用电器的功率为：P＝＝＝2kW＝2000W，洗衣机的功率在400W左右，白炽灯的功率是几十瓦左右，电视机的功率约120W左右，而空调机的功率约2000W左右，则该用电器可能是空调机，故D正确。故选：D。【典例1-2】（2022秋•柳州期末）智能手机设置了自动调节屏幕亮度的功能后，处于光照比较强的环境时，屏幕会变亮，此时经过手机屏幕的电流变大，消耗的电功率变大。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】变大；变大。【分析】手机屏幕会变亮，手机的实际功率变大，根据P＝UI可分析其电流的变化。【解答】解：手机屏幕变亮，说明手机在单位时间内电能转化为的光能增加，单位时间内消耗的电能增加，手机的实际功率变大，手机工作时的电压不变，由P＝UI可知，经过手机屏幕的电流变大。故答案为：变大；变大。【变式1-1】（2022秋•通道县期末）图中的几种用电器正常使用时功率最接近250W的是（）A．家庭电扇 B．自动洗衣机 C．台灯 D．电饭锅【答案】B【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择即可。【解答】解：A、电风扇的额定功率约为60W左右，故A错误；B、自动洗衣机的功率约为250W左右，故B正确；C、台灯的额定功率约为40W左右，故C错误；D、电饭锅的功率约为1000W，故D错误。故选：B。【变式1-2】（2022秋•涟水县期末）央视春晚，岳云鹏和孙越的相声《妙言趣语》中，小岳岳说，“瓦片的瓦，里面一个千万的千，这个字念‘千瓦’。”网友第一时间翻了家里的《新华字典》，结果还真有如图所示的“瓩”，念两个音“千瓦”，它是电学里电功率（选填“电功”或“电功率”）的单位，表示电流做功快慢（选填“快慢”或“多少”）的物理量。【答案】电功率；快慢【分析】电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。【解答】解：千瓦是电功率的单位；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。故答案为：电功率；快慢。【考点2额定电压、额定功率、实际电压、实际功率】【典例2-1】（2023•天府新区模拟）以下用电器中，能直接在220V电压下正常工作的是（）A．电子手表 B．电子体温计 C．电视机遥控器 D．电视机【答案】D【分析】（1）电子手表一般里面装有一个氧化银电池。（2）电子体温计里面一般装有两节干电池。（3）电视遥控器里面一般装有两节干电池。（4）电视机属于家用电器，家用电器的额定电压是220V。【解答】解：A、电子手表里面一般装有一个氧化银电池，一个氧化银电池是1.5V，故A错误。B、电子体温计里面一般装有两节干电池，电压是3V，故B错误。C、电视机遥控器装一般有两节干电池，电压是3V，故C错误。D、电视机的额定电压是220V，故D正确。故选：D。【典例2-2】（2022秋•汉寿县期末）把标有“220V40W”和“220V15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下列分析正确的是（）A．两盏灯的总功率等于55W B．两盏灯的总功率大于15W C．甲灯消耗的电能少于乙灯消耗的电能 D．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率【答案】D【分析】已知两灯额定电压和额定功率可求两灯的电阻，再根据公式P＝I2R可知，串联电路中电功率的大小比较；利用W＝Pt分析电能大小；最后利用公式P＝求出电路总功率。【解答】解：根据串联分压，两灯的电压都小于额定电压，故实际功率不等于额定功率，两灯功率不是额定功率，所以总功率不是两灯额定功率之和，故A错；“220V，40W”的甲灯电阻R1＝＝＝1210Ω；“220V，15W”的乙灯电阻R2＝＝＝3226.7Ω；电路总功率P＝＝≈11W＜15W；故B错误；因为串联电流相等，且乙灯的电阻大，所以根据公式P＝I2R可知，乙灯的实际功率大，即P乙实＞P甲实，故D正确；甲灯的实际功率小，根据W＝Pt可知，在时间相同时，甲灯消耗的电能少，故C错误。故选：D。【典例2-3】（2022秋•费县期末）有甲、乙两只灯泡分别标有“220V40W”和“110V50W”字样，当它们正常发光时乙灯较亮（填“甲灯较亮”、“乙灯较亮”、“一样亮”或“无法判断”）；小明养成随手关灯的良好习惯，当他关掉家中不用的电灯后，家中电路的总电阻变大（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】乙灯较亮；变大。【分析】（1）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率；额定电压下的实际功率与额定功率相等。（2）导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。【解答】解：（1）两个灯泡都在额定电压下工作，则P实＝P额，因为两个灯泡的额定电功率乙灯较大，则实际电功率乙灯较大，所以当它们正常发光时，乙灯亮；（2）家庭电路中各用电器是并联的，当他关掉家中不用的电灯后，家中开启的用电器减少，相当于横截面积变小，故家中电路的总电阻变大。故答案为：乙灯较亮；变大。【变式2-1】（2023•岳阳一模）如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（）A．实际功率 B．额定电压 C．额定功率 D．电阻【答案】B【分析】先判断灯泡的连接方式，然后根据并联电路两端电压相等进行分析。【解答】解：根据电路图可知，两灯泡并联连接；因为并联电路两端电压相等，所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光，实际电压等于额定电压，所以两灯的额定电压相等。但实际功率、额定功率、电阻不一定相同。故选：B。【变式2-2】（2022秋•大连期末）一个标有“20V12W”的电热器，当通过它的电流为0.5A时，它的实际功率（）A．小于12W B．等于12W C．大于12W D．条件不足，无法判断【答案】A【分析】由电热器的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R＝求出电热器的电阻；再根据P＝I2R求出通过它的电流是0.5A时电热器的实际功率。【解答】解：电热器的电阻为：R＝＝＝Ω，通过它的电流是0.5A时，电热器的实际功率为：P实＝I实2R＝（0.5A）2×Ω＝W＜12W。故A正确，BCD错误。故选：A。【变式2-3】（2022秋•曲阜市期末）两只灯泡额定电压都是220V，额定功率分别是100W和40W，但灯泡上的铭牌标识都模糊不清，为了区别两灯，小明进行以下操作：先观察灯丝，灯丝细的是40W的；再将两灯串联在家庭电路中，发光较亮的是40W的（两空均选填“40W”或“100W”）。【答案】40W；40W【分析】（1）根据电功率的计算公式P＝分析灯丝电阻的大小，影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积；（2）两灯串联时，通过的电流相等，根据P＝I2R分析实际电功率的大小，灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。【解答】解：（1）由P＝可知，在额定电压下，电阻大的额定功率小，即额定功率小的电阻大。灯丝的材料都是钨丝，长度也差不多，因此电阻大的灯丝细，即额定功率是40W比额定功率是100W细，所以灯丝细的是额定功率是40W的，灯丝粗的是额定功率是100W的。（2）串联时电流相同，根据P＝I2R，电阻大的电灯实际功率大，额定功率是40W的灯电阻大，额定功率是100W的灯电阻小，因此发光较亮的是额定功率为40W的。故答案为：40W；40W。【考点3电功率与电能、时间的关系】【典例3-1】（2022秋•山西期末）小亮新买了一款手机，他通过说明书了解到手机电池的规格为“5V4000mA•h”，为了测试充电器的充电速度，他在电池电量剩余30%时，立刻插上最大功率为40W的充电器，直到电量充满，则这次给手机充电的最短时间为（）A．0.2h B．0.35h C．0.5h D．0.67h【答案】B【分析】根据公式W＝UIt求得手机充满电储存的电能，结合充电效率可得充电时间。【解答】解：手机充满电储存的电能为：W＝UIt＝5V×4000×1h＝20W•h，需要充的电能W充＝W（1﹣30%），充满需要的时间t＝＝＝0.35h。故选：B。【典例3-2】（2022秋•郑州期末）如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，充电过程中，将电能转化为化学能。已知该充电桩的充电功率为7kW，电动汽车的蓄电池容量为42kW•h，则在电池电量用尽的情况下，充满电需要6h。【答案】电；化学；6。【分析】充电过程消耗电能，转化为电池的化学能；根据P＝求出利用该充电桩将车此时的电池充满电需要的时间；【解答】解：电动汽车使用的是化学电池，充电过程消耗电能，转化为电池的化学能；已知该充电桩的充电功率P＝7kW，电动汽车的蓄电池贮存的电能W＝42kW•h，根据P＝，在电池电量用尽的情况下，电池充满电需要的时间；t＝＝＝6h。故答案为：电；化学；6。【变式3-1】（2023•莆田一模）智能手机在生活中应用越来越频繁，当手机“电量”所剩无几时，我们可以采用“省电模式”来延长使用时间，这是通过哪种方式实现的（）A．减小电功率 B．增加电池电压 C．降低散热能力 D．给电池充电【答案】A【分析】省电模式是切断个人电脑部件供电以实现省电的功能，根据P＝分析。【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的，故A正确，BCD错误。故选：A。【变式3-2】（2022秋•磁县期末）小明同学看见爸爸的手机锂电池上面标明“电压为3.7V，容量为1100mA•h”，则它充满电后存储的电能为14652J；手机电池充电过程中将电能转化成化学能；智能手机在频繁的使用时会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过减小（选填“增大”或“减小”）总功率的方式实现的。【答案】14652；电；化学；减小。【分析】根据公式W＝UIt来计算电能；手机电池充电时将电能转化为化学能；根据W＝pt来推断它的省电方法。【解答】解：它充满电后存储的电能为：W＝UIt＝3.7V×1.1A×3600s＝14652J；机电池充电过程中将电能转化为化学能；当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过减小总功率的方法来实现的。故答案为：14652；电；化学；减小。【考点4电功率与电压、电流的关系】【典例4-1】（2023•长春二模）按如图连接电路，闭合开关，观察到灯L1比L2亮。灯L1、L2的电流、电压和电阻分别记为I1、I2、U1、U2、R1、R2，下列说法正确的是（）A．I1＞I2 B．R1＜R2 C．U1＞U2 D．U1＝U2【答案】C【分析】根据电路图知，电路是灯L1、L2串联的电路；（1）串联电路中各处的电流相等；（2）灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，根据电功率公式P＝I2R分析二者电阻关系，根据欧姆定律公式变形分析二者电压关系。【解答】解：A、灯L1与L2串联，因为串联电路中各处的电流相等，所以I1＝I2，故A错误；BCD、灯L1与L2串联，闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，灯泡的亮度由实际功率决定，所以P1＞P2，由于P1＞P2，I1＝I2，根据电功率公式P＝I2R可知，R1＞R2，由于R1＞R2，I1＝I2，根据公式U＝IR可知，U1＞U2，故C正确，BD错误；故选：C。【典例4-2】（2022秋•庐阳区期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L1标有“3V1.2W”、灯L2标有“3V0.9W”字样。先只闭合开关S1，灯L1正常发光；再闭合开关S2，电流表应选择0～3A（选填“0～0.6A”或“0～3A”）的量程。【答案】0～3A。【分析】由图知两灯并联，电流表测干路电流，先闭合开关S1，灯L1正常发光，说明电源电压等于灯L1的额定电压，由P＝UI得到L1支路电流，当闭合开关S2，由于灯L2的额定电压与电源电压相同，故灯L2也正常发光，由P＝UI得到L2支路电流，由并联电流规律得到此时干路电流，结合给出的电流表规格选择合适的量程。【解答】解：由图知灯L1和灯L2并联，电流表在干路上，测干路电流，先闭合开关S1，灯L1正常发光，说明电源电压U总＝U1额＝3V，L1支路电流I1＝＝0.4A，当闭合开关S2，由于U总＝U2额，故灯L2也正常发光，L2支路电流I2＝＝0.3A，此时干路电流I＝I1+I2＝0.4A+0.3A＝0.7A，由于0.6A＜0.7A＜3A，故电流表应选择0～3A的量程。故答案为：0～3A。【变式4-1】（2022秋•云州区期末）为了保护同学们的视力，学校教室里用如图所示的规格为“220V22W”的LED护眼灯更换日光灯。下列说法错误的是（）A．制成LED护眼灯的主要材料是半导体 B．正常工作时，通过每盏LED护眼灯的电流是0.1A C．学校中同时工作的用电器越多，电路的总电阻越大 D．LED护眼灯发光更明亮的原因是它将电能大部分转化为光能【答案】C【分析】（1）制成LED灯的主要材料是半导体，具有单向导电性；（2）根据I＝求出通过每盏LED护眼灯的电流；（3）并联电路中，支路越多，总电阻越小；（4）LED灯工作时将电能大部分转化为光能。【解答】解：A、制成LED灯的主要材料是半导体，故A正确；B、通过每盏LED护眼灯的电流为：I＝＝＝0.1A；故B正确；C、因为家庭电路为并联电路，因此同时工作的用电器越多，电路的总电阻越小，故C错误；D、LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能，故D正确。故选：C。【变式4-2】（2022秋•泗洪县期末）分别标有“220V40W”“36V40W”字样的甲、乙两盏白炽灯，当它们正常发光时，通过它们的电流I甲＜I乙，两灯的电阻R甲＞R乙。（选填“＞”、“＝”或“＜”）【答案】＜；＞。【分析】由灯泡铭牌可知，甲的额定电压是220V，额定功率是40W，乙的额定电压是36V，额定功率是40W，由电功率的变形公式可以比较它们正常发光时的电流与电阻关系。【解答】解：（1）灯泡正常工作时的电流：I甲＝＝≈0.18A，I乙＝＝≈1.11A，则I甲＜I乙；（2）灯泡正常发光时的电阻：R甲＝＝＝1210Ω，R乙＝＝＝32.4Ω，则R甲＞R乙。故答案为：＜；＞。【考点5电功率的计算】【典例5-1】（2022秋•会同县期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R2＝40Ω，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示，则下列计算不正确的（）A．R1的阻值大小是20Ω B．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.6A，则通过电阻R2的电流时0.2A C．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.6A，则电源电压是6V D．当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.16A，则R3消耗的功率是0.256W【答案】C【分析】（1）根据乙图读出任意一点R1两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出其阻值的大小；（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点表示出电流表的示数即可求出通过电阻R2的电流，再根据欧姆定律求出电源的电压；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，R2、R3串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R3两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据P＝UI求出R3消耗的功率。【解答】解：（1）由乙图可知，当U1＝2V时，I1＝0.1A，由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω，故A正确；（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表A测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两支路的电流之比：＝＝＝＝，即I1′＝2I2，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，I＝I1′+I2＝2I2+I2＝3I2＝0.6A，解得：I2＝0.2A，故B正确；电源的电压：U＝I2R2＝0.2A×40Ω＝8V，故C错误；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，R2、R3串联，电流表测电路中的电流，R2两端的电压：U2＝I′R2＝0.16A×40Ω＝6.4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R3两端的电压：U3＝U﹣U2＝8V﹣6.4V＝1.6V，则R3消耗的功率：P3＝U3I′＝1.6V×0.16A＝0.256W，故D正确。故选：C。【典例5-2】（2022秋•西华县期末）小灯泡的I﹣U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.45A。则电源电压为2V；定值电阻的阻值为10Ω；此时小灯泡的电功率为0.5W。【答案】2；10；0.5。【分析】闭合开关S1，为R的简单电路，电流表测R的电流，再闭合开关S2，灯与R并联，根据并联电路各支路互不影响，可知通过灯的电流，由图甲知灯两端的电压，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压和电源电压；已知R两端的电压和电流，根据欧姆定律计算R的电阻；用电功率公式计算小灯泡的功率。【解答】解：如图乙所示，闭合开关S1，此时电路为只有R的简单电路，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，此时电路为R与小灯泡的并联电路。由并联电路电流特点可知，电流表的示数增加的电流为灯泡的电流，IL＝I﹣IR＝0.45A﹣0.2A＝0.25A，则通过小灯泡的电流为0.25A，由图甲可知，此时小灯泡两端的电压为2V，根据并联电路的电压特点可知，电源电压为2V，定值电阻两端的电压为2V；由欧姆定律可知，定值电阻的阻值为：R＝＝10Ω，小灯泡功率为：PL＝UIL＝2V×0.25A＝0.5W。故答案为：2；10；0.5。【典例5-3】（2022秋•邹城市期末）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端。电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。求：（1）电源电压；（2）定值电阻R的阻值；（3）电路的最小总功率。【答案】（1）电源电压为9V；（2）定值电阻R的阻值为6Ω；（3）电路的最小总功率为4.5W。【分析】（1）分析图甲的电路连接方式和电表的作用，根据滑片P在a端时，电压表测量电源电压，由图乙得到电源电压的数值；（2）当滑片在a端时，定值电阻R两端的电压和电流已知，利用欧姆定律得到R的数值；（3）当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流最小，由P＝UI得到电路的最小总功率。【解答】解：（1）由图甲知定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电压表测量R两端电压，电流表测量电路电流，当滑片P滑到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，故此时电压表示数为电源电压，由图乙知U总＝9V；（2）当滑片P滑到a端时，由图乙知，电压表示数为9V，此时电路电流I＝1.5A，故定值电阻R＝＝6Ω；（3）当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流最小，由图乙知电路最小电流为I'＝0.5A，电路的最小总功率P最小＝U总×I’＝9V×0.5A＝4.5W。答：（1）电源电压为9V；（2）定值电阻R的阻值为6Ω；（3）电路的最小总功率为4.5W。【变式5-1】（2022秋•肇源县期末）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（）①电源电压为8V②滑动变阻器的最大阻值是20Ω③滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是20Ω④整个电路消耗的最大电功率为14.4WA．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④【答案】D【分析】（1）由图甲可知该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；由欧姆定律可知电路中的总电阻越大，电路中的电流越小，由图乙读出电路中的最小电流和对应的滑动变阻器的功率，根据P＝I2R求出滑动变阻器的最大阻值；（2）当电路中的电流为0.4A时，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此结合欧姆定律列出此时电源电压表达式；同理，当电路中电流为0.6A时，根据P＝UI可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可列出电源电压表达式；将两组表达式联立即可解出电源电压和R0的阻值；（3）由图乙可知滑动变阻器的最大功率以及对应的电流，根据P＝I2R可求出此时滑动变阻器的电阻；（4）由欧姆定律可知，电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，根据P＝可求出电路最大总功率。【解答】解：（1）由图甲可知该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；当滑动变阻器接入的阻值最大时，电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流最小为I1＝0.4A，此时滑动变阻器的功率为P1＝3.2W，由P＝I2R可知滑动变阻器的最大阻值为：R＝＝＝20Ω，故②正确；（2）当电路中的电流为0.4A时，由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压为：U1＝I1R＝0.4A×20Ω＝8V，由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U0+U1＝I1R0+U1＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣⑤，由图乙可知，当电路中的电流为I2＝0.6A时，滑动变阻器的功率为P2＝3.6W，由P＝UI可知此时滑动变阻器两端的电压为：U2＝＝＝6V，由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U0′+U2＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣⑥，⑤⑥联立即可得：R0＝10Ω，U＝12V，故①错误；（3）由图乙可知滑动变阻器的最大功率为P2＝3.6W，由P＝I2R可知此时滑动变阻器的电阻为：R2＝＝＝10Ω，故③错误；（4）当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，电路中只有R0，由P＝可知此时电路总功率最大，则电路最大总功率为：P＝＝＝14.4W，故④正确。故选：D。【变式5-2】（2022秋•枣阳市期末）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表、电压表的量程分别为“0～0.6A”“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω2A”，灯泡标有“3V0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化），在实验中为保证所有元件安全，电流表示数的变化范围是0.2A～0.3A，滑动变阻器消耗的功率变化范围是0.8W～0.9W。【答案】0.2A～0.3A；0.8W～0.9W。【分析】（1）由图可知，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；由灯泡的字样，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，根据灯泡的额定电流、电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时，根据I＝可知电路中电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流的最小值；（2）根据P滑＝I2R＝（）2R＝＝可知，当变阻器电阻等于灯丝电阻时，变阻器消耗的电功率最大，根据灯丝的阻值不变，结合电流的变化范围根据P＝UI＝I2R计算变阻器电功率的变化。【解答】解：由P＝UI得，灯泡正常发光时的电流I额＝＝＝0.3A，灯泡的电阻RL＝＝＝10Ω；由电路图知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，因电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，所以可知串联电路中允许通过的最大电流为：I大＝0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，则R小＝＝＝10Ω，滑动变阻器接入电路的电阻最大为：R大＝20Ω时，电路中电流最小，灯泡两端的电压最小，各元件是安全的，当变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，则I小＝＝＝0.2A，所以电流表示数的变化范围是0.2A～0.3A；在变阻器R的滑片滑动过程中电路中，由欧姆定律和串联电路中的特点可知，电路中的电流：I＝，则变阻器R消耗的电功率：P滑＝I2R＝（）2R＝＝，由此可知，R＝RL时，变阻器R消耗的电功率最大，当R增大时，变阻器R的功率将减小，当R小＝RL＝10Ω，变阻器消耗的最大电功率：P大＝I大2R小＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，由于滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω～20Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，变阻器消耗的功率最小，变阻器消耗的最小电功率：P小＝I大2R大＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；滑动变阻器消耗的功率变化范围是0.8W～0.9W。故答案为：0.2A～0.3A；0.8W～0.9W。【变式5-3】（2022秋•永川区期末）如图所示，灯泡L标有“2.5V，0.5A”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R2标有“50Ω，1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。当闭合开关S1、断开开关S2时，灯泡正常发光，通电100s电流通过定值电阻R1所做的功为250J。当闭合开关S2、断开开关S1时，在保证电表不超量程的情况下，定值电阻R1消耗的电功率为P1。求：（1）灯泡L的额定功率；（2）电源电压；（3）电阻R1的电功率P1的变化范围。【答案】（1）灯泡L的额定功率为1.25W；（2）电源电压为7.5V；（3）电阻R1的电功率P1的变化范围为2.025～3.6W。【分析】（1）根据P＝UI计算灯泡L的额定功率；（2）当闭合开关S1，断开开关S2时，灯泡和定值电阻R1串联，因灯泡正常发光，则灯泡两端的电压等于额定电压，电路中的电流等于灯泡的额定电流，根据W＝UIt计算定值电阻的电压，根据串联电路的电压规律得到电源电压；（3）当闭合开关S2、断开开关S1时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器的电压；当电流表示数最大为0.6A时，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小，电压表的示数最小，根据P＝I2R计算电阻R1的最大实际电功率；由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，根据串联电压规律计算R1的电压，根据欧姆定律计算通过R1的电流，利用P＝UI计算R1的最小电功率，得出R1电功率的范围。【解答】解：（1）灯泡L标有“2.5V，0.5A”字样，则灯泡L的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W；（2）当闭合开关S1、断开开关S2时，电阻R1与灯泡L串联，因为灯泡正常发光，所以UL＝2.5V，电路中的电流为0.5A，根据W＝UIt得，电阻R1两端的电压：U1＝＝＝5V；由串联电路的电压规律可得，电源电压：U＝U1+UL＝5V+2.5V＝7.5V；（3）从前面第（2）题可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，当闭合开关S2、断开开关S1时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器的电压，当电流表示数最大为0.6A时，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小，电压表的示数最小，电阻R1的最大实际电功率：P最大＝I大2R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W；由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电流表的示数最小，此时电阻R1两端的电压：U1′＝U﹣U2＝7.5V﹣3V＝4.5V；根据欧姆定律，电路中的最小电流：I1′＝＝＝0.45A，电阻R1的最小实际电功率：P最小＝U1′I1′＝4.5V×0.45A＝2.025W；所以，电阻R1的电功率P1的变化范围是2.025～3.6W；答：（1）灯泡L的额定功率为1.25W；（2）电源电压为7.5V；（3）电阻R1的电功率P1的变化范围为2.025～3.6W。一、选择题。1．（2022秋•庄河市期末）下列生活中常见的电流、电压、电功率值最接近实际的是（）A．家用电冰箱的电流约1A B．手机电池电压约37V C．手电筒中的电流约200A D．液晶电视机的功率约为0.5W【答案】A【分析】不同物理量的估测，有的需要生活经验，有的需要换算单位，有的需要简单计算，最后判断哪个选项符合实际。【解答】解：A、家用电冰箱的电流约1A，故A符合实际；B、手机电池电压约3.7V，故B不符合实际；C、手电筒中的电流约200mA，故C不符合实际；D、液晶电视机的功率约为50W，故D不符合实际。故选：A。2．（2022秋•淄博期末）一位电视台记者在报道某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中混淆了两个重要的电学概念，这两个概念是电能和（）A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功【答案】C【分析】电流做功的过程就是消耗电能的过程，电流做功越多，表示消耗的电能越多；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。【解答】解：某工厂上半年共节电5000kW•h，即节省的电能是5000kW•h；这只电吹风是500W的，500W是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。故选：C。3．（2022秋•高阳县校级期末）某电视机的额定功率是200W，那么1kW•h的电能可以使它正常工作（）A．0.05h B．0.2h C．5h D．200h【答案】C【分析】电视机正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝求出1kW•h的电能可以使它正常工作的时间。【解答】解：电视机正常工作时的功率P＝200W＝0.2kW，由P＝可得，1kW•h的电能可以使它正常工作的时间：t＝＝＝5h。故选：C。4．（2022秋•海珠区期末）如图所示的电路，当闭合开关后，小灯泡L1、L2均可发光，它们的实际功率分别为P1、P2，P1＞P2。此时（）A．电压表V1的示数等于电压表V2的示数 B．若L2灯丝烧断，电压表V1、V2均几乎没有示数 C．若L2灯丝烧断，则电压表V2几乎没有示数，V1有示数 D．若一导线接在L2两端，则电压表V2几乎没有示数，V1有示数【答案】D【分析】（1）由图知，两灯串联，通过两灯的电流相等，知道两灯的功率大小关系，利用P＝UI可知灯两端的电压关系，进而得出两电压表的示数大小关系；（2）若L2灯丝烧断，电压表V2与灯L1串联在电源上，而电压表的电阻很大，在电路中相当于开路，据此分析电压表V1、V2是否有示数；（3）若一导线接在L2两端，电压表V2被短接，据此分析电压表V1、V2是否有示数。【解答】解：A、由图知，两灯串联，通过两灯的电流相等，因为P＝UI、P1＞P2，所以U1＞U2，即电压表V1的示数大于电压表V2的示数，故A错误；BC、若L2灯丝烧断，电压表V2与灯L1串联在电源上，由于电压表的电阻很大，在电路中相当于开路，电压表V1几乎没有示数，而电压表V2通过L1、闭合的开关连接在电源上，电压表V2有示数，故BC错误；D、若一导线接在L2两端，电压表V2被短接，电压表V2几乎没有示数；电路中只有灯L1，电压表V1测灯L1两端的电压，有示数，故D正确。故选：D。5．（2022秋•宿迁期末）宿迁市在创建文明典范城市过程中，需要我们共同关注环境。某校兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了甲图所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为3V时，下列说法错误的是（）A．气敏电阻R的电阻为10Ω B．通过R的电流为0.3A C．此时空气质量指数为25 D．电阻R的电功率为1.2W【答案】D【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R的电流，根据P＝UI求出电阻R0的电功率，利用串联电路的电压特点求出气敏电阻R两端的电压，然后根据欧姆定律求出电阻的倒数，再从图象中读出空气质量指数。【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R的电流：I＝＝＝0.3A，故B正确；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压：电阻R的电压U＝U电源﹣U0＝6V﹣3V＝3V电阻R的电功率：P＝UI＝3V×0.3A＝0.9W，故D错误；电阻R的阻值R＝＝＝10Ω；故A正确；此时气敏电阻的倒数：＝＝0.1Ω﹣1，由图象可知，空气质量指数为25，故C正确。故选：D。6．（2022秋•沙坪坝区校级期末）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“4V1.6W”字样（灯泡电阻不变），电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程均为0～15V，电阻均匀分布的滑动变阻器R2标有字样“30Ω1A”。闭合S1、S2，断开S3，将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端，滑动变阻器R1的滑片P1从最左端移至中点时，电压表V1的的示数为1.5V。闭合S3，断开S1、S2，当滑动变阻器R2的滑片从下往上移动总长度的六分之五时，小灯泡正常发光。则在电路安全的前提下，下列说法正确的是（）①电源电压为6V②滑动变阻器R1的最大阻值为90Ω③闭合S3，断开S1、S2时，R2功率的变化范围为0.675W～0.9W④闭合S3，断开S1、S2时，电路总功率的变化范围为1.2W～2.4WA．①② B．①③ C．①③④ D．②③④【答案】B【分析】（1）闭合S3，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器R2的接入电阻为最大电阻的，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为4V，由P＝UI计算灯泡的额定电流，由串联电路的规律和欧姆定律，计算出电源电压；由电功率计算公式计算R2功率的变化范围；由电功率计算公式计算电路总功率的变化范围；（2）闭合S1、S2，断开S3，滑动变阻器R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器R2的接入电阻最大，滑动变阻器R1接入电阻为最大值的，电压表V1的的示数为1.5V，由串联电路的规律和欧姆定律，计算出R1的最大阻值。【解答】解：（1）闭合S3，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑动变阻器R2的滑片从下往上移动总长度的六分之五时，滑动变阻器R2的接入电阻为最大电阻的，所以R′2＝R2＝×30Ω＝5Ω，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为4V，由P＝UI可知灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.4A，由串联电路的规律可知，变阻器R2中的电流：I′2＝I额＝0.4A，由欧姆定律可知，变阻器R2两端的电压：U′2＝I′2R′2＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路的电压规律可知，电源电压：U＝U′2+U额＝2V+4V＝6V，故①正确；灯泡的正常工作电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为：I大＝0.4A，电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.4A＝2.4W；此时变阻器两端的电压：U′2＝2V，所以变阻器R2消耗的功率为：P′2＝U′2I大＝2V×0.4A＝0.8W，由欧姆定律可知，灯丝的电阻：RL＝＝＝10Ω，在变阻器R2的滑片滑动过程中电路中，由欧姆定律和串联电路中的特点可知，电路中的电流：I＝，则变阻器R2消耗的电功率：P2＝I2R2＝（）2R2＝＝，当R2＝RL时，变阻器R2消耗的电功率最大，因变阻器R2的最大电阻：R2＝30Ω＞10Ω，所以当变阻器R2的接入电阻：R″2＝10Ω时，变阻器R2消耗的电功率最大，由分压原理可知，变阻器两端的电压：U″2＝U＝×6V＝3V，由P＝UI＝得，变阻器R2消耗的最大电功率：P2大＝＝＝0.9W，当变阻器R2的接入电阻最大时，电路中的总电阻R总＝RL+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω，由欧姆定律可知，电路中的最小电流：I小＝＝＝0.15A，由P＝UI＝I2R得，变阻器R2消耗的最小电功率：P2小＝I小2R2＝（0.15A）2×30Ω＝0.675W＜0.8W；电路消耗的最小电功率：P小＝UI小＝6V×0.15A＝0.9W；所以闭合S3，断开S1、S2时，R2功率的变化范围为0.675W～0.9W，故③正确；闭合S3，断开S1、S2时，电路总功率的变化范围为0.9W～2.4W，故④错误；（2）闭合S1、S2，断开S3，滑动变阻器R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器R2的接入电阻最大，滑动变阻器R1的滑片P1从最左端移至中点时，滑动变阻器R1接入电阻为最大值的，电压表V1的的示数为：UV1＝1.5V，由欧姆定律可知，R2中的电流：I2＝＝＝0.05A，由串联电路的电流规律可知，变阻器R1中通过的电流：I1＝I2＝0.05A，由串联电路的电压规律可知，变阻器R1两端的电压：U1＝U﹣UV1＝6V﹣1.5V＝4.5V，则变阻器R1接入电阻：R′1＝R1＝＝＝90Ω，所以变阻器R1的最大电阻：R1＝2×90Ω＝180Ω，故②错误；综上所述，ACD错误，B正确。故选：B。7．（2022秋•青山区期末）（多选）小明用如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列计算结果正确的是（）A．小灯泡的额定功率为1W B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．电路消耗的最小功率为0.45W【答案】AD【分析】由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，（1）根据图象读出额定电压下通过灯泡的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律求出灯泡正常工作时的电阻；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出灯泡两端的最小电压和电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器的最大阻值，根据P＝UI求出电路的最小总功率。【解答】解：由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，（1）小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W，故A正确；因额定电压下灯泡正常发光，所以，由I＝得，灯泡正常工作时的电阻：RL＝＝＝6.25Ω，故B错误；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图象可知，灯泡两端的电压UL′＝0.5V，通过的电流IL′＝0.1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝4.5V﹣0.5V＝4V，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器的最大阻值：R大＝＝＝＝40Ω，故C错误；电路消耗的最小功率：P小＝UI＝UIL′＝4.5V×0.1A＝0.45W，故D正确。故选：AD。8．（2022秋•环江县期末）（多选）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．定值电阻R1的阻值为20Ω B．电压表的最小示数为12V C．电路消耗总功率的最大值为9W D．R2消耗功率的最大变化量为2.7W【答案】BD【分析】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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；（1）根据图乙利用P＝UI求出两次电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出定值电阻R1的阻值和电源电压；（2）根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电压表的最小示数；（3）根据P＝UI求出电路消耗总功率的最大值；（4）根据滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值，根据滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，结合电压表的量程确定滑动变阻器两端的最大电压，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；根据P＝I2R2＝（）2R2表示出滑动变阻器消耗R2的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率时滑动变阻器接入电路的电阻，结合滑动变阻器允许接入电路的最小阻值和最大阻值利用P＝UI＝I2R求出滑动变阻器消耗的最大电功率和最小电功率，进而求出滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量。【解答】解：由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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；A、由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I＝＝＝0.5A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.5A×R1+13V当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I'＝＝＝0.3A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.3A×R1+15V解得：R1＝10Ω，U＝18V，故A错误；B、由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流I大＝0.6A，此时电压表的示数，即定值电阻R2两端的电压：U2小＝U﹣U1大＝U﹣I大R1＝18V﹣0.6A×10Ω＝12V，故B正确；C、由B可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，则电路消耗总功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W，故C错误；D、由B可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为I大＝0.6A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R＝＝＝30Ω，由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压U2大＝15V，由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，此时电路中的电流：I小＝＝＝0.3A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R'＝＝＝60Ω，由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝R'﹣R1＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，滑动变阻器消耗的电功率：P＝I2R2＝（）2R＝＝＝，所以，当R2＝R1＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，而滑动变阻器的允许接入电路的最小电阻R2小＝20Ω＞10Ω，所以当滑动变阻器接入电路的电阻为R2小＝20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时电路中的电流最大为I大＝0.6A，P大＝I大2R2小＝（0.6A）2×20Ω＝7.2W，当滑动变阻器接入电路的电阻为R2大＝50Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时电路中的电流最大为I大＝0.3A，P小＝I小2R2大＝（0.3A）2×50Ω＝4.5W，则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量：ΔP＝P大﹣P小＝7.2W﹣4.5W＝2.7W，故D正确。故选：BD。二、填空题。9．（2022秋•萧县校级期末）某电热水器的电功率为2000W，其物理意义是1s内电流做功为2000J。【答案】1s内电流做功为2000J。【分析】根据功率数值的物理意义进行分析。【解答】解：某电热水器的电功率为2000W，其物理意义是1s内电流做功为2000J。故答案为：1s内电流做功为2000J。10．（2022秋•项城市期末）有一盏标有“220V，25W”的白炽灯，若把它接入110V的电路上，它的实际功率小于（选填“大于”“小于”或“等于”）25W，此时的灯泡不能（选填“能”或“不能”）正常发光。【答案】小于；不能。【分析】额定电压下灯泡正常发光，实际功率和额定功率相等，根据P＝判断把它接入110V的电路上实际功率和额定功率之间的关系；【解答】解：额定电压220V下白炽灯的实际功率为25W，当灯泡接入110V的电路上时，由P＝可知，灯泡的实际功率变小，小于额定功率25W，此时灯泡不能正常发光。故答案为：小于；不能。11．（2022秋•高邮市期末）小明用两只灯泡做实验，灯甲标有“6V6W”，灯乙标有“3V6W”，把它们串联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路两端允许的最高电压是7.5V；两灯消耗的总功率为7.5W：把它们并联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路干路中允许经过的最大的电流是2.5A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。【答案】7.5；7.5；2.5。【分析】（1）已知甲、乙两灯泡的额定功率和额定电压，根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；根据串联电路的电流特点可知，两灯泡串联时电路中允许通过的最大电流为两额定电流中较小的，然后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压和总功率；（2）如将两灯并联后接在某一电路中，并保证电路安全，则根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相等，根据两灯的额定电压可确定电源电压，即可以达到额定电压6V，然后根据并联电路的电流特点求出干路电流。【解答】解：（1）由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲＝＝＝1A，I乙＝＝＝2A，由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：R甲＝＝＝6Ω，R乙＝＝＝1.5Ω，因串联电路中各处的电流相等，所以两只电阻串联时，电路中的最大电流I＝I甲＝1A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，两端允许加的最大电压：U＝I（R甲+R乙）＝1A×（6Ω+1.5Ω）＝7.5V。两灯消耗的总功率P＝UI＝7.5V×1A＝7.5W；（2）将两灯并联在电路中，并保证电路安全，则根据两灯的额定电压可知，并联电路的最大电压为3V，通过甲灯的电流I′甲＝＝0.5A；根据并联电路的电流特点可知，干路中允许通过的最大电流为I＝0.5A+2A＝2.5A。故答案为：7.5；7.5；2.5。三、计算题。12．（2022秋•珙县期末）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。（1）求R0的阻值；（2）求滑动变阻器的最大阻值；（3）在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率。【答案】（1）R0的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器的最大阻值为80Ω；（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为10.8W【分析】（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，由欧姆定律计算R0的阻值；（2）由欧姆定律计算滑片在中点时电路的总电阻，从而计算出滑动变阻器的最大阻值；（3）根据P＝UI可知，当电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路消耗的功率最大；根据P＝UI求出最大功率。【解答】解：（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；（2）由欧姆定律可得，电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，滑片在中点，由串联电路的电阻规律有：R＝R总﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，所以变阻器的最大值R＝80Ω；（3）当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，电路中电流最大为I大＝0.6A，此时电压表示数U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，电路安全；电路消耗的最大功率为：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W。答：（1）R0的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器的最大阻值为80Ω；（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为10.8W。13．（2022秋•会同县期末）如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1＝5Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′；当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″。试求：（1）电源电压U；（2）电阻R2和R3（3）总功率P″；（4）P：P′。【答案】（1）电源电压U为9V；（2）电阻R2，的阻值为20Ω，R3的阻值为10Ω；（3）总功率P″为4.05W（4）P：P′＝2：15。【分析】先画出三种情况的等效电路图，分别根据串联电路的特点和并联电路的特点结合欧姆定律表示出电流表的示数，根据P＝UI表示出电路消耗的总功率，联立等式即可求出各物理量。【解答】解：当只闭合开关S2时，等效电路图