第6节电能1（教师版）

第6节电能1目标导航目标导航课程标准课标解读1.理解电功的概念，知道电功的单位，列举决定电功大小的因素。2.知道用电器消耗的电能可以用电功来度量。3.了解电能表上各参数的含义，会根据电能表做简单的计算。4.理解电功率的概念，掌握电功率和电功的基本计算。解读1:理解电能表各参数的意义且根据电能表读数的变化计算消耗的电能，常见题型为填空题和解答题，难度较小。解读2:知道电功的概念、单位，列举决定电功大小的因素，用电器消耗的电能可以用电功来度量，能应用电功的公式计算用电器消耗的电能，常见题型为填空题和解答题，难度较大。解读3:知道电功率的概念、单位，从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率，并能选择应用电功率的公式进行简单的计算，常见题型为填空题、计算题和解答题，难度较大。知识精讲知识精讲知识点01电能与电功（一）电功(1)定义:电流所做的功叫做电功。(2)实质:电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机做了功。(3)单位，电能电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW.h)俗称“度”。焦耳与千瓦时之间的换算关系:1千瓦时=3.6x106焦耳。

（二）电能表(1)电能表的作用:测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。(2)电能表的参数含义220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。kw.h:电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。1200r/kW.h:接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过1200转。5(10)A:该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10安。(3)电能表测量电能的方法:①读数法:电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。例如:家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数中最后一位数月家中用电量为336.5千瓦时324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。②计算法:由电能表参数Nr/kW.h(N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/Nx3.6x106焦耳【即学即练1】如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是(

)。A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多

B.该同学家上月消耗的电能为911千瓦时

C.该同学家电路中的电流不得超过10安

D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时第【答案】D【解析】A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电功率越大，故A错误；

B.该同学家上月消耗的电能为：5637.8千瓦时5546.7千瓦时=61.1千瓦时，故B错误；

C.该同学家电路中的电流不得超过20安，故C错误；

D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为：，故D正确。【即学即练2】（2019九上·鄞州期中）小明家8月31日的电能表示数如图，到9月30日再观察时，发现电能表示数为,则他家9月份消耗的电能为________

kW·h。若让他家某个用电器单独工作，电能表的转盘在10min内转过300转，则该用电器功率为________W。【答案】150；600【解析】（1）将前后两次电能表的示数相减，得到的差就是9月份消耗的电能；

（2）首先根据公式计算出消耗的电能，然后根据计算该用电器的功率。【解答】（1）小明家9月份消耗的电能为：；

（2）该用电器消耗的电能为：；

该用电器的功率为：。知识点02电功率（一）电功率(1)物理意义:描述电流做功的快慢。(2)定义:电流在单位时间内做的功。用字母P表示。(3)单位:瓦(W)或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1000瓦。(4)公式:P=W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t=W/P（二）额定电压和额定功率(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。用电器铭牌上标有的电压值就是额定电压，常用U额表示。(2)额定功率:用电器在额定电压下消耗的电功率。用电器铭牌上标有的电功率值就是额定功率，常用P额表示。（三）实际电压和实际功率(1)实际电压:用电器实际工作时的电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或小，还可能为零。常用U实表示。(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或小，当用电器中无电流通过时实际功率为零。常用P实表示。(3)灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。无论额定电压如何，额定功率如何，在没有损坏的前提下，只要灯泡的实际功率相等，其发光的亮度就相同。(4)实际功率和额定功率之间的关系:用电器两端的电压电功率用电器工作情况U实=U额P实=P额正常工作U实>U额P实>P额容易损坏U实<U额P实<P额不能正常工作【能力拓展】(1)电功率大消耗的电能不一定多，因为消耗电能的多少由时间和电功率共同决定。(2)电功率是描述电流做功快慢的物理量，即电功率是表示电能转化为其他形式能量快慢的物理量。电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如:灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，灯泡的亮度就大。【即学即练3】甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列说法正确的是（）A．甲灯的额定功率一定比乙灯大 B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少 C．两灯都正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻 D．两灯串联后，接在220V电路中，甲灯比乙灯亮【答案】D【解析】A．由灯泡的铭牌可知，甲灯泡的额定功率为25W，乙灯泡的额定功率为100W，则甲灯的额定功率比乙灯小，故A错误；B．灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，由W＝Pt可知，两灯泡消耗的电能与实际功率和通电时间有关，由于通电时间未知，所以无法比较两者消耗的电能关系，故B错误；C．两灯额定电压相同，甲的额定功率较小，由P＝的变形式R＝可知，甲灯的电阻较大，故C错误；D．两灯泡串联时通过它们的电流相等，甲的电阻较大，由P＝UI＝I2R可知，甲的实际功率较大，甲灯泡较亮，故D正确。【即学即练4】（2019·丽水模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：①电路在3min内消耗的电能是多大？②电路的实际电功率是多大？（3）①上一问算出的电路实际电功率________

(选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。【答案】（1）P＝＝＝44Ω

（2）①电路在3min内消耗的电能：W＝kW•h＝0.1kW•h；②电路的实际电功率：P实＝＝2kW＝2000W。（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作【解析】（1）已知额定功率和额定电压根据公式计算电热丝的电阻；

（2）①已知电能表闪烁的次数根据计算消耗的电能；

②已知消耗的电能和时间根据公式计算实际功率；

（3）①将实际功率与额定功率进行比较即可；

②如果有其它用电器一起工作，那么测出的功率就是它们的功率之和，自然就要大一些。能力拓展能力拓展考法01灯泡的亮暗问题误认为额定功率越大，灯泡越亮;额定功率越小，灯泡越暗。灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率，与它的额定功率无关。实际功率越大，灯泡越亮;实际功率越小，灯泡越暗。在判断灯泡的亮度时，应比较它们的实际功率。【典例1】（2021九上·宁波月考）将标有“2.5V

0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V

0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（

）A.串联时，两灯都能正常发光

B.串联时，甲灯比乙灯更亮

C.并联时，通过两灯的电流相等

D.并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大【答案】D【解析】（1）如果灯泡的实际电流等于额定电流，那么它能正常发光；

（2）在串联电路中，功率与电阻成正比；

（3）在并联电路中，电流与电阻成反比；

（4）在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。灯泡甲的电阻为：；

灯泡乙的电阻为：；

则电阻R甲<R乙。

A.串联时，通过灯泡的电流为：；

则两个灯泡都不能正常发光，故A错误；

B.根据可知，当二者串联时，甲的实际功率小于乙，即甲比乙暗，故B错误；

C.并联时，根据可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，故C错误；

D.并联时，根据可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，故D正确。

考法02电能的计算错误在应用相关的公式进行计算时，忽略物理量的对应性，单位没有统一。涉及电能的计算时单位一定要统一:(1)当用电器消耗的电能用千瓦时作单位时，时间必须用小时作单位，得到电功率的单位就是千瓦(kW);(2)当用电器消耗的电能用焦作单位时，时间单位用秒，功率的单位就是瓦(W);(3)公式中的各个物理量是对应于同一导体的同一段时间，这一点在解题时一定要注意。【典例2】（2020·温岭模拟）如图是电能表上的一些信息，请选出与科学意义不相符的是(

)A.kW·h：表示电能表上的数字以千瓦时为单位

B.512.8：表示该月该电能表消耗的电功率为512.8kWh

C.600r/kWh：表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转

D.10(20)A：表示该电能表的额定电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为20A【答案】B【解析】A.kW·h：表示电能表上的数字以千瓦时为单位，故A正确不合题意；

B.512.8：表示该月该电能表从安装到现在，用电器共消耗的电能512.8kW•h，故B错误符合题意；

C.600r/kWh：表示电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转，故C正确不合题意；

D.10(20)A：表示该电能表的额定电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为20A，故D正确不合题意。

分层提分分层提分题组A基础过关练1.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是(

)A.指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多

B.小明家上月消耗的电能为911kW·h

C.小明家电能表上的电流不得超过10A

D.现只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W【答案】D【解析】A.指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电路的总功率越大，故A错误；

B.小明家上月消耗的电能为：5637.8kW·h5546.7kW·h=91.1kW·h，故B错误；

C.根据10A（20A）可知，小明家电能表上的电流不得超过20A，故C错误；

D.电饭锅消耗的电能为：，它的功率为：，故D正确。2.（2019·杭州模拟）小明家的甲、乙两只普通照明灯泡和电冰箱铭牌的如下图表，下列说法正确的是（

）耗电量0.72kW·h/24h额定电压220V冷冻量4kg输入功率120W制冷剂R600a气候类型NSTA.甲灯的功率一定小于乙灯的功率

B.两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多

C.只有冰箱工作的情况下，冰箱从启动到停止工作用了6min，按此推算一天冰箱启动60次

D.只有冰箱工作的6min，电能表转盘转了18圈，则每消耗1度电，电能表转盘转1200圈

【答案】C【解析】（1）灯泡的实际功率不一定等于额定功率，由它两端的实际电压的大小决定；

（2）根据可知，消耗电能的多少与实际功率和时间两个因素有关；

（3）首先根据计算一天冰箱工作的时间总和，然后利用总时间÷单次时间计算启动次数；

（4）首先根据计算出冰箱工作6min消耗的电能，然后根据计算电能表转的圈数即可。

【解答】A.虽然甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，但是实际功率不一定等于额定功率，所以甲灯的实际功率可能大于乙灯的实际功率，故A错误；

B.两灯正常发光时，乙灯的功率大于甲灯；根据根据可知，消耗电能的多少与实际功率和时间两个因素有关；由于它们工作时间的长短不确定，所以乙灯消耗的电能不一定多，故B错误；

C.一天中冰箱工作时间为：；

冰箱一天启动的次数为：，故C正确；

D.冰箱工作6min消耗的电能为：；

根据公式得到：3.（2019九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（

）A.此电能表转盘每小时转过2500转

B.电能表是测量电路中用电器功率的仪器

C.在此期间电风扇消耗的电能是36000JD.电风扇的实际功率是100W【答案】D【解析】（1）电能表上220V是它的工作电压，10（20A）表示：电能表的标定电流是10A，允许通过的最大电流是20A；表示每消耗电能转盘转过2500转，据此选择即可。

（2）已知电能和时间根据公式计算功率。【解答】A.表示每消耗电能转盘转过2500转，故A错误；

B.电能表是测量电路中消耗电能多少的仪器，故B错误；

C.电能表转过5转消耗的电能：，故C错误；

D.电风扇的实际功率为：，故D正确。4.（2021九上·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V

3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（

）A.9V，3W

B.9V，1.5W

C.12V，3W

D.12V，1.5W【答案】B【解析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。【解答】L1的额定电流；

串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；

则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；

则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；

灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。

5.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是(

)A.L1的电阻比L2的小

B.申联时，L1两端的电压比L2的小

C.正常工作时L1灯暗一些

D.若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些【答案】C【解析】①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关；

②在串联电路中，功率与电阻成正比；在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。

（1）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中，L1要亮一些，则功率P1>P2。根据“串联电路，功率与电阻成正比”可知，电阻R1>R2。

（2）当它们正常工作时，它们两端的额定电压相等，相当于它们并联。根据“并联电路中，功率与电阻成反比”可知，此时的功率P1<P2，则L1要暗一些。

故C正确，而A、B、D错误。

6.小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW·h)”的字样，他将家中的其他用电器都与电源断开，仅让电水壶在额定电压下工作，观察1min内电能表的转盘转了45revs，则下列说法错误的是(

)A.电水壶是利用电流的热效应来工作的

B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105J

C.电水壶的额定功率为900W

D.当实际电压只有额定电压的90%时，电水壶的实际功率为729W【答案】B【解析】A.电水壶是利用电流的热效应来工作的，故A正确；

B.烧水过程中消耗的电能为：，故B错误；

C.电水壶的额定功率为：，故C正确；

D.当实际电压只有额定电压的90%时，

根据得到：；

解得：P'=729W。故D正确。7.小哲同学用甲、乙两个小灯泡连接如图所示电路，闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是（）A．两灯均正常发光时，甲灯功率等于乙灯功率 B．两灯均正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻 C．若两灯位置对换，甲灯仍比乙灯亮 D．如果将两灯串联在该电源上，则乙灯比甲灯亮【答案】A【解析】A、灯泡亮度由灯泡实际功率决定，甲灯比乙灯亮，则甲灯的功率大于乙灯的功率，故A错误；B、两灯泡并联，灯泡两端的电压U相等，甲、乙均正常发光，甲灯比乙灯亮，甲的额定功率大于乙的额定功率，由R＝可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故B正确；C、两灯泡位置对换时，灯泡的亮暗不变，即甲灯亮度比乙灯亮度大，故C正确；D、当两灯泡串联时，通过它们的电流相等，由于乙的电阻大于甲的电阻，由P＝I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，乙灯亮，故D正确。8.（2017•信丰县模拟）小明在做伏安法测小灯泡的电功率的实验中分别绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象，小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】由U﹣I图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；由P＝I2R＝可知，在P﹣U2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数，因随温度的升高R增大因而应减小，故AB错误；同理，在P﹣I2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故C错误，D正确。9.（2018•海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V25W”，B灯型号是“110V100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（）A．B． C．D．【答案】C【解析】根据公式P＝可知，灯泡A的电阻RA＝＝＝484Ω，灯泡B的电阻RB＝＝＝121Ω。A、图中灯泡A和B的并联，电压为220V，则A、B两端电压均为220V，大于其额定电压，故两盏灯都不正常发光，故A不符合题意；B、图中灯泡A和B的串联在电压为220V的电路中，由于两灯泡电阻不同，所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压110V，则两盏灯都不正常发光，故B不符合题意；C、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B能正常工作，故C符合题意；D、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路，电阻更小；故灯泡A和灯泡B不能正常工作时，故D不符合题意；10.（2021九上·宁波月考）现有标注为“6V

2W”和“12V

8W”的两盏电灯L1和L2，把它们与“20Ω

1A”的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（

）A.两灯都变亮，且L1首先正常发光

B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮

C.两灯灯丝电阻不同D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁【答案】A【解析】根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为：，L2的额定电流为：，则L1先正常发光，故A正确；

灯泡L1的电阻为：，灯泡L2的电阻为：，则两个灯泡的电阻相等。故C错误；

在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；

如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。题组B能力提升练1.如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则(

)A.电路消耗的最大功率为20W

B.电路消耗的最小功率为8W

C.电压表的最小示数为5VD.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω【答案】B【解析】（1）根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率；

（2）当变阻器的阻值全部使用时，二者串联，此时总功率最小，根据公式计算电路的最小功率；

（3）首先根据计算出电路的最小电流，然后根据U=IR计算电压表的最小示数；

（4）根据（1）中的最大电流计算出电路的最小电阻，然后根据R变=R总R计算出变阻器的最小阻值。【解答】定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。

当电压表的示数为15V时，此时总电流最大，电路总功率最大。

此时的电流为：；

那么电路的最大功率为：P总=U总I总=20V×0.75A=15W，故A错误；

当变阻器的阻值为30Ω时，总电流最小，总功率最小。

此时的总功率为：，故B正确；

电路的最小电流为：；

那么电压表的最小示数为：U'=I'R=0.4A×20Ω=8V，故C错误；

电路的最大电流为0.75A，

那么此时的总电阻为：；

变阻器的最小阻值为：R变=R总R=26.7Ω20Ω=6.7Ω。2.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是(

)A.向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大

B.向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小

C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大

D.向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变【答案】D【解析】A、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，A表示数变大；V2表测的是滑动变阻器的电压，电阻减小，故分得电压也减小，V2表示数减小；故A错误；

B、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，电功率P=UIU在减小，I在增大；R的功率不一定减小；故B错误；

C、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片在最右端，电阻最大，电路中的总电阻达到最大值，而电压不变，故电流达到最小值，电路功率P=UI

U不变，I最小，电路的功率达到最小值；故C错误；

D、V1测得是R0的电压，而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变；故D正确。3.（2021·柯桥模拟）用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图（图乙）。下列说法错误的是（

）A.电源电压为16V

B.R=R0=8?时，R的功率最大

C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系

D.当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为5W【答案】D【解析】（3）由P=I2R分析可知，实线所表示对应功率与电流关系；

（1）由图乙中R0的功率与电流关系图像知，电流2A时，其功率为32W，由P=I2R计算R0的阻值；

由图像知，电路中最大电流为2A，此时变阻器连入阻值为0，电路为R0的简单电路，由P=UI计算电源电压；

（2）根据功率的计算式P=I2R，结合二次函数最大值的知识分析变阻器功率最大时的阻值；

（4）由U=IR计算电流表0.5A时R0两端电压，由串联电路特点可得R的两端电压，由P=UI计算R消耗的功率。

【解答】C.由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图像开口向上，图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系，故C正确不合题意；

A.由图乙中，R0的功率与电流关系图像知，I=2A时，P0=32W，

由P=I2R可得：32W=（2A）2×R；解得：R=8Ω。

由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，

当滑动变阻器R连入阻值为0时，R0的简单电路，电路的电路中电流最大，

由图像知此时的电流I=2A，

则电源电压：；故A正确不合题意；

B.滑动变阻器的功率：；

当R=R0=8Ω时，变阻器的电功率最大，故B正确不合题意；

D.由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，

R0两端电压：U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V，

此时R两端电压：UR=UU0′=16V4V=12V，

R消耗的功率：PR=URI′=12V×0.5A=6W，故D错误符合题意。

4.（2021·江北模拟）如图甲所示电源电压保持不变，m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（

）①R2的阻值为4Ω②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像③滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是12W④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是20JA.①③

B.①②

C.②③

D.②④【答案】A【解析】由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。

②滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化，据此分析图像得出两电压表示数和电流表示数的对应图线；

①根据图乙读出电压表V2和电流表对应的示数，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；

③当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小；当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，根据图像读出对应的电表示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，然后联立等式求出R的阻值和电源的电压；

④滑片在n点时，根据W=UIt=I2Rt求出5s内电阻R消耗的电能。

【解答】由电路图可知，R、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。

滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，R1连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，则ab段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，bc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，故②错误；

由图乙可知，当的电流In=0.5A时，电压表V2的示数U2=2V，

电阻，故①正确；

当滑片位于n点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，

由图乙可知，电路中的电流In=0.5A，两电压表的示数分别为U1=8V，U2=2V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压U=U1+U2+InR=8V+2V+0.5A×R①

当滑片位于m点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，

由图乙可知，电路中的电流Im=1A，两电压表的示数分别为U1′=U2′=4V，

则电源的电压U=U1′+U2′+ImR=4V+4V+1A×R②

由①②可得：R=4Ω，U=12V，

滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率P=UIm=12V×1A=12W，故③正确；

滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能WR=URInt=In2Rt=（0.5A）2×4Ω×5s=5J，故④错误。

那么正确的是①③。

5.（2021·衢州）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。（1）使用________灯照明更符合绿色生态理念。（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。【答案】（1）LED（2）1：12【解析】（1）LED灯将电能转化为光能，而白炽灯将电能转化为内能和光能，可见LED灯更符合绿色生态理念。

（2）通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比。6.（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs，该款屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：（1）在同一家庭电路中，该充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”)；（2）该采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。【答案】（1）并联（2）6.48×104【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；

（2）根据公式W=UIt计算电池储存的电能。【解答】（1）充电时，即使电水壶损坏了对它也没有影响，因此它们为并联。

（2）电池充满电后储存的电能：W=UIt=4V×4.5A×3600s=6.48×104J。7.（2020九上·北仑期末）在学习了电能表的相关知识后，小思对家中的电能表进行了观察，如图所示。她发现电能表的转盘在40分钟内转动了3600圈。（1）这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为________kW·h，实际功率为________W。（2）若该电能表允许通过的最大电流为20A，则小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过多少？【答案】（1）1.2；1800

（2）P最大=I最大×U=20A×220V=4400W答：小思家同时使用各用电器的总功率不能超过4400W【解析】（1）根据公式计算用电器消耗的电能，再根据公式计算实际功率；

（2）已知电能表的最大电流根据公式P最大=I最大U计算用电器的总功率的最大值。【解答】（1）这段时间内小思家中用电器实际消耗的电能为：；用电器的实际功率为：；

（2）小思家同时使用的各用电器的总功率不能超过：P最大=I最大U=20A×220V=4400W。8.（2021·乐清模拟）市场上有一种磁吸式充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________

(选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。（2）某的充电器上标有“5V，2.1A”，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器对某锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________

。【答案】（1）铁镍合金（2）113400

（3）选A，电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命（或选B，电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用）【解析】（1）铁、钴、镍等能被磁体吸引的物质，叫铁磁性物质；

（2）根据公式W=UIt计算锂电池获得的电能。

（3）每种充电器都有自己的优点和缺点，根据优点进行选择即可。【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是铁镍合金。

（2）锂电池获得的电能是：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J；

（3）①我将选择充电器A，理由是：电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命；

②我将选择充电器B，理由是：电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用。题组C培优拔尖练1.如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中。电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是(

)A.R0的阻值是10ΩB.R0的最小功率是3.2W

C.电路的最大总功率是25.6WD.滑动变阻器的最大阻值是70Ω【答案】B【解析】定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；

A.当滑片在最左端时，电压表的示数是0V，电流表的示数是1.6A，此时电路里只有电阻R0，R0的阻值10欧，A正确不合题意；

B.据乙图可知，电路的最小电流为0.2A，那么R0的最小功率为：P0=I2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误符合题意；

C.据乙图可知，电路的最大电流是1.6A，那么最大电功率为：P总=U总I总=16V×1.6A=25.6W，故C正确不合题意；

D.据乙图可知，当变阻器的电流为0.2A时，电压表的示数14V，这时滑片在最右端，

那么变阻器的最大阻值为70欧，故D正确不合题意。2.（2020·杭州模拟）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格“2.5V0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是(

)A.滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大

B.电路的最大电功率是2.5W

C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω

D.电流表的示数变化范围是0.1～0.25A【答案】D【解析】（1）当滑片向右滑动时，首先分析总电阻的变化，然后根据欧姆定律分析电流表示数的变化，最后根据U=IR确定电压表示数的变化；

（2）计算出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程比较，进而确定电路的最大电流，最后根据P=UI计算电路的最大电功率；

（3）电流表的最大示数就等于灯泡的额定电流，最小电流等于变阻器的阻值全部使用时的电流，据此确定电流表的示数变化范围；

（4）变阻器的最大阻值就是可调节的最大值，而最小值就是灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律计算即可。【解答】灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压，而电流表测总电流。

滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大，根据R总=R变+RL可知，总电阻变大，而总电流变小，因此电流表的示数变小；根据UL=ILRL可知，电压表的示数变小，故A错误；

灯泡的额定电流为：，与电流表的量程比较后可知，电路的最大电流为0.25A，那么电路的最大功率为：Pmax=U总Imax=6V×0.25A=1.5W，故B错误；

灯泡的电阻为：；

当变阻器全部使用时，电阻最大，电流最小，即；

因此电流表的示数变化范围为：0.1A~0.25A，故D正确；

当灯泡正常发光时，电流最大为0.25A，此时变阻器的阻值最小，即：；

那么变阻器允许调节的范围为14Ω~50Ω，故C错误。

3.学校实践活动小组的同学想检测一只电能表是否准确，电能表表盘如图所示，接入电路中的用电器功率为500瓦，甲同学打算让用电器连续工作5小时，通过计算可知；而乙同学认为甲同学用的时间太长，于是他用3分钟测出表盘转过80转。请你求解下列问题：（1）如电能表准确，则该用电器连续工作5小时后，该电能表的示数；（2）如电能表准确，则按照乙同学测得的数据，结合电能表表盘上示数，则接入电路的用电器实际功率应为多大？【答案】（1）W1＝Pt1＝0.5千瓦×5小时＝2.5千瓦时则电能表的示数为760.2千瓦时＋2.5千瓦时＝762.7千瓦时（2）电能表转80转消耗的电能为：W2＝＝9.6×104焦用电器的实际功率为P2＝＝＝533.3瓦【解析】（1）根据用电器的电功率和工作时间，利用公式W=Pt计算出5h消耗的电能，再根据电能表的读数方法可知电能表的示数；（2）根据电能表的参数3000r/kW•h求出转盘转80r电路中消耗的电能，然后根据电功率计算公式求出用电器实际功率.4.电子式电能表已开始走进千家万户，如图所示为小明家装的电子式电能表的表盘（局部）．（1）小明同学家的电能表上月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，请在图中空格内填入本月末抄表时的示数．（2）表盘上“3200imp/KW•h”是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1KW•h表盘上耗电指示灯闪烁的次数．若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min，指示灯闪烁了160次，该用电器的额定功率是多少W？（3）小明家室内已经安装了60W的电灯4盏，90W的电视机1台，120W的音响1台，这些用电器同时工作时，能否再让功率为1kW的电饭煲也正常工作？【答案】（1）（1）月消耗的电能为：W=90kW•h，则月初抄表示数=7624.1kW•h+90kW•h=7714.1kW•h；（2）3200imp/（kW•h）可知电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次．当指示灯闪烁160次时，消耗的电能为：W==0.05kW•h．用电器的额定功率：P===0.6kW=600W；（3）电路允许同时使用的最大功率P=UI=220V×10A=2200W．用电器同时工作的总功率P′=60W×4+90W+120W+1000W=1450W＜2200W，故能同时使用．【解析】（1）已知本月应交电费和电价，可以知道本月消耗的电能，利用本月消耗的电能等于月末抄表示数减去月初抄表示数求得．（2）3200imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，据此可求指示灯闪烁160次消耗的电能．（3）根据公式P=UI先计算电路允许同时使用的最大功率，再计算出这些用电器同时工作时的总功率，二者进行比较．如果允许的最大功率大于同时工作的总功率，则可以；否则不能．5.（2021·金华模拟）图甲是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置，R是阻值均匀的变阻器，它的滑片连在杠杆的一端，当油箱内油面发生变化时，浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动，引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个有“0～0.6A”和“0～3A”两个量程的电流表，电源电压为12V且保持不变，R0=10Ω，当长方体油箱中有55L汽油时，油量表的指针满偏即油箱装满油，此时R0两端的电压为6V，当油箱中的汽油还有5L时，滑片P刚好在R的中点，油量表的示数如图乙所示，此时报警电路（图中未画出）开始自动报警，提醒司机尽快加油。求：（1）油箱装满汽油时，R0消耗的电功率。（2）变阻器R的总电阻。（3）当油量表的示数为0.4A时，变阻器接入电路的阻值。【答案】（1）根据甲图可知，当油箱加满油时，此时R0两端的电压为6V，

此时R0消耗的电功率为：。

（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；

当滑片在R的中点时，它的阻值是最大阻值的一半，并与R0串联，

此时的总电阻；

变阻器一半的阻值R中=R总R0=120Ω10Ω=110Ω；

则变阻器的最大阻值为：R变=110Ω×2=220Ω。

（3）当油量表的示数为0.4A时，总电阻为：；

此时变阻器接入的阻值为：R变=R总'R0=30Ω10Ω=20Ω。【解析】（1）根据甲图可知，当油箱加满油时，此时R0两端的电压为6V，根据计算即可。

（2）当滑片在R的中点时，它的阻值是最大阻值的一半，并与R0串联，根据乙图读出此时电流表的示数，再根据计算出此时的总电阻，再根据R中=R总R0计算出变阻器一半的阻值，最后再乘以2得到变阻器的总电阻。

（3）首先根据计算出此时的总电阻，再根据R变=R总'R0计算出变阻器接入的阻值。6.（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于

档（选填“关”、“低温”或“高温”）。（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2

（选填“断开”或“闭合”）。（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）【答案】（1）低温

（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，答：图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是32瓦（3）闭合

（4）当图