初中物理 分类汇编：电功率

一.电功率知识点

一选择题

1（19镇江）12.如图所示，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，它在温度

为80℃和100℃时的阻值分别为240Q和200Q；阻值不计的报警器在电流达到

12mA时开始报警，超过25mA时将损坏；相关器材规格已在图中标明。当电路开

始报警温度为100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值利电路的最高报警温度分别

用R0和t0表示，则

I00Q2A

I~~

A.不能求得R0的值

B.不能求得t0的值

C.将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度

D.利用此电路，可将开始报警时的温度设定为80℃

【答案】BD

【解析】

A.由图像可知R1与滑动变阻器串联，当温度为100C时，电路电流为12mA即

0.012A,则此时电路总电阻为：

2=3V=25OQ

第10.012A

此时R1的阻值为200Q,R0的值为：

250Q-200Q=500；

B.因为热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，由欧姆定律我可知电压不

变，总电阻减小，电流增大，电路最大电流为25mA,电压为3V,即可求出此时

电路电阻，但是不知道热敏电阻R1阻值与温度的具体关系，因此不能求得t0的

值；

c.将P向左移，接入电路电阻减小，由欧姆定律改可知，电路电流增大，因

此可降低该电路开始报警时的温度;

D.温度为80℃时R1阻值为240。，此时若开始报警，则电路电流为0.012A,则

此时电路总电阻为：

u3V

—=250Q

RA“=-I=—0.012A

此时R0的值为：

250Q-240。=10。

即只需将滑动变阻器阻值调至10。即可实现将开始报警时的温度设定为80C。

二填空题

1（19荷泽）25.电流表的内阻很小，通常情况下可忽略不计，小明探究电流表

的电阻值时，如图甲所示，他先将20Q的定值电阻接入电源电压6V（电压保持

不变）的电路中，电路中的电流为0.3A；他将电流表接入电路中，如图乙所示，

测得电流却是0.29AO

（1）电流表的内阻为Q.电流表接入电路后，R两端的电压变化了

（保留小数点后二位数字）

（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，其工作原理是_________o

【分析】（1）求出接入电流表后电路的总电阻，减去定值电阻的阻值，即为电

流表的内阻。再根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压，即可得出电压的变化量;

（2）电流表是利用了通电导体在磁场中受力的原理制成的。

【解答】解：

(1)由I.得.接入电流表后.电路的总电阻：R总丰-丁慕丁*C

则电流表的内阻为：RA=—R=^C・20C4Q=0.69C,

此时定值电阻R两端的电压：UR=I'R=0.29X20C=5.8V,

则R两部的电压变化了:-U=U-UR=6V-5.8V=0.20V.

(2)当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，这是因为电流表内部的通

电导体在磁场中受力而运动，即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。

故答案为：(1)0.69；0.20；(2)通电导体在磁场中受力而运动。

2(19昆明)15.如图甲所示的电路中，电源电压为9v保持不变，G为灵敏电流计，

其内电阻为Rg保持不变：R为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图乙所示。闭合

开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20c时，电流计的示数是2mA。则当电流

计的示数是9mA时，热敏电阻的阻值是。，它所在的环境温度是

℃o

甲乙

【答案】(1).500(2).140

【解析】

【详解】第一空.由图象知，20C时热敏电阻的阻值R=4000Q,由串联电路特点

及欧姆定律得：U=I1(R+Rg),即：

9.0V=0.002AX(4000Q+Rg),

解得：Rg=500Q；

第二空.当电流I2=9mA=0.009A时，由串联电路特点及欧姆定律得：

U=I2(R'+Rg)即:

9.0V=0.009AX(R,+500。)

解得：R'=500Q；

由图象知，此时热敏电阻的温度t=140℃。

三实验题

1（19南京）30.（10分）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻

控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Q.报警

器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电

阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。

压力F/N050100150200250300•••

电阻Rx/C580560540520500480460•••

（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？

（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻落的

最大阻值不得小于多少？

（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调

试此报警电路：

①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一

定的阻值，这一阻值为Q;

②将开关向端（填数字）闭合，调节,直至报警器报警；

③保持，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。

（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过

700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为

________V即可。

电阻箱

【分析】（1）知道电路的最大电流和电源电压，根据P=UI求出功率。

(2)从表格数据知，压敏电阻每增加50N,电阻减小20。，求出压力为800N时

的电阻，知道电源电压和报警时的电流求出电路总电阻，根据电阻的串联求出滑

动变阻器的最大阻值至少为多少。

(3)进行报警器调试时，

第一，确定设定的压力。

第二，在表格中找到压力对应的电阻，让电阻箱调到压敏电阻设定压力的电阻值,

电路接通2时，滑动滑动变阻器的滑片，使电路电流为报警电流0.01A,此时可

以计算滑动变阻器此时的电阻。

第三，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用压敏电阻代替电阻箱，电路接通1,

电路即可正常报警。

(4)由表格计算压敏电阻700N时的电阻，此时滑动变阻器的电阻不变，求出电

路总电阻，知道报警电流，可以求出电源电压。

【解答】解：

(1)由题知，电源电压为18V,电路中最大电流为20mA=0.02A,

则报警电路允许消耗的最大功率：P最大=UI最大=18VX0.02A=0.36W；

(2)报警时电路中的最小电流是10mA=0.01A,由欧姆定律可得，此时报警电

路的总电阻为：

U18V

R总=7=0.01A=1800Q,

由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Q,

800N

则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为：RX=580Q-SONX200=2600,

所以，滑动变阻器的最大阻值至少为：=RX=1800。-2600=1540。；

(3)①由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值

RX'=500Qo

②为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电

阻值500Q,再将开关向2端闭合(电阻箱与滑动变阻器串联)，调节滑动变阻器

的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A,报警器报警。

此时滑动变阻器的阻值：R滑'=&总、-RX'=1800Q-500Q=1300Q：

③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻

器串联，电路即可正常报警。

（4）对（3）中已调试好的报警电路，滑动变阻器的电阻不变，即R滑，=1300。，

因压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Q,

700N

则压敏电阻受到的压力为700N时，其阻值为：RX〃=580Q-50N义20。=300d

此时电路的总电阻：R总'=f^fl"+RX"=13000+3000=16000,

此时电源电压应为：『=IR总'=0.01AX1600Q=16Vo

故答案为：

（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是0.36W；

（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的

最大阻值不得小于1540Q；（3）①500；②2；滑动变阻器的滑片P；报警器报

警；③滑动变阻器的滑片P位置不变；（4）16o

2（19无锡）29.小红家有一支电子体温计。查阅说明书得知：电于体温计的探

测器是热敏电阻，其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻，准备

设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,

按照图甲所示连接了实验电路，RT为热敏电阻，实验时，RT置于温控箱（图中虚

线区域）中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为电阻箱（0~9999Q）,S2

为单刀双掷开关，开关S1和S2闭合前，小红将电阻箱R2的阻值调到最大。

（1）小红首先调节温控箱的温度，使RT温度为42.0℃。闭合S1,将S2接2,读

出电压表的示数为3V。

①为测量此时RT的阻值，接下来的操作是：将S2接_______（选填“1”或"2”），

调节电阻箱R2的阻值，使电压表示数为，读出此时R2的阻值即为42.0℃

时RT的阻值。

②逐渐降低温控箱的温度，根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值，若依据

小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图像如图乙所示，且当RT的温度降至

32.0C时，闭合S1,将S2接2,电压表示数为2.4V,求电阻R1的阻值。

(2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后，为了自制模拟电子体温

计，小红将S2始终接2,闭合S1后，通过电压表的示数大小来显示温度高低，

如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝中央，保持腋窝合拢，闭合S1,当电

压表示数稳定后，电压表示数最接近_______。

A.2.25VB.2.45VC.2.65VD.2.85V

【答案】(1).1(2).3V(3).400Q(4).C

【解析】

【详解】(1)①为测量此时RT的阻值，将S2接1,调节电阻箱R2的阻值，使电

压表示数为3V,根据等效替代法，读出此时R2的阻值即为42.0C时RT的阻值；

②由欧姆定律得到电路中的电流为：H二舄，根据欧姆定律和串联电路电压的规

3V

律，电源电压：U=I1RT1+UV1=X400Q+3V,

2.4V

由图乙可知当RT的温度降至32.0C时，RT2=600Q,电源电压U=I2RT2+UV2二舄

X600Q+2.4V,

3V2.4V

因电源电压不变，立】X400Q+3V=舄X600Q+2.4V,

3V

Rl=400Q；U=400QX400Q+3V=6V；

(2)由图结合数学知识，正常人腋窝中央的体温是37°C,ME为三角形的中位

线，故此时R'T=500Q,

将S2始终接2,闭合S1后，R1与R'T串联，电压表测R1两端的电压，由电阻的

♦_6V]

串联和欧姆定律，电路的电流：1二舄+理400C+500Q二面八，由欧姆定律可

1

知，电压表示数：UV=IR1=150AX400Q^2.67V,故C符合题意。

四计算题

1（19绵阳）21.甲、乙两地相距100km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用

同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试。技术

人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试，当在乙地输电

线两端接入阻值为10。的电阻时（图中未画出），电压表示数为5.0V,电流表示

数为0.10A；保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路（图中

未画出），再次测试时，电流表示数为0.25A。求：

（1）甲、乙两地间每条输电线的电阻值；

（2）短路位置离甲地的距离。

【答案】（1）20Q；（2）50km

【解析】

【详解】（1）当在乙地接入阻值为R=10Q的电阻时，电压表示数（电源电压）为

U

5.0V,电流表示数为0.10Ac则电路中总电阻为R总=1=0.1A=50QORR^=R+2R

Ra-R50dlOC

线，所以甲、乙两地间每条输电线的电阻值为R线二三一二一2―=20Qo

（2）因甲、乙两地相距s=100km,每条输电线的电阻值为R线=20。，则每千米输

,200

电线的电阻为R0二7二100km=0.2Q/km。将输电线线某处设置成短路，电流表

U5V

示数为「=0.25A,则此时电路总电阻为治二7二0.25A=200,所以此时单根输

,&20Q&

电导线的电阻为及=方=丁=10。。则短路位置离甲地的距离为s，二飞;

100

0.2Q/km=50kmo

2（19WH）30.（10分）甲、乙两地相距60km,在甲、乙两地之间沿直线铺设

了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Q.现地下电缆在某处

由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置，检修员在

甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测

时，如图所示连接电路，闭合开关S,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.5A.用

同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V,电流表示数为

0.3A.求：

（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；

（2）漏电电阻Rx的阻值；

（3）漏电位置到甲地的距离。

【解答】解：（1）由P=UI可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比:

p2=UI2=12=0.3A=3；

（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为RI和R2,则

Rl+R2=60kmX0.2Q/km=12Q--------------------------①

在甲地进行第一次检测时，有：

旦6V

2R1+Rx=Il=0.5A=12Q----------------------------------②

在乙地进行第二次检测时，有：

旦6V

2R2+Rx=Z2=0.3A=20Q----------------------------------③

由①②③可得：Rx=4Q,R1=4Q,R2=8Q；

（3）漏电位置到甲地的距离LI=0.2』/km=20km.

答：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3；

（2）漏电电阻Rx的阻值为40；

（3）漏电位置到甲地的距离为20km。

3（19毕节）25.（7分）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的

深度，其中R1=2Q是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体

压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜

包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面

积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度P水=1.0X103kg/m3,g取

10N/kg）

（1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值；

（2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Q时，求此时压敏电阻R2所在深

度处的海水压强；

（3）若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多

少？

U

.【解答】解：(D由I=R可得，当电流表示数为0.2A时电路的总电阻：

U6V

口总=I=0.2A=30Q,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，压敏电阻R2的阻值：

1^2=比总-R2=30Q-2。=28。；

(2)当压敏电阻R2的阻值为20Q时，由图2可知，压敏电阻受到的压力F=4

X104N,

此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：

F4X10,

2

p=S=0.02in=2X106Pa；

(3)当电流表的示数I'=0.6A时，使用此方法能测出海水的深度最大，

此时电路的总电阻：

U6V

R总'=1'=0.6A=10Q,

此时压敏电阻的阻值：

R2'=R总'-R2=10Q-20=8。，

由图2可知，压敏电阻受到的压力F'=10X104N,

此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：

110又10,

-------9-

p'=S=0.02in=5X106Pa,

由p=Pgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度：

P，5Xl06pa

h=°水g=1.OX1o'kg/m^X10N/kg=500m。

答：(1)当电流表示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值为280；

(2)当压敏电阻R2的阻值为20Q时，压敏电阻R2所在深度处的海水压强为2

X106Pai

(3)若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是500mo

4(19内江)26.(8分)如图甲所示，是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路

图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在定范围内的

“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为l.OkW；控制电路中的电

阻K为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系

如图乙所示，继电器的电阻R0为1OQ.当控制电路的电流达到0.04A时，继电器

的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，则：

(1)正常工作时，加热器的电阻值是多少？

(2)当滑动变阻器R为390Q时，恒温箱内可获得的最高温度为150C,如果需

要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50C那么，R'的阻值为多大？

弹

»

u2

【解答】解：（1）根据P=T得

U2（220—）2

正常工作时，加热器的电阻隹R=P=lOOOkw=48.4Q；

（2）由乙图知，当最高温度为150℃时，热敏电阻的阻值Rl=200Q,

控制电路电流Il=0.04A

由欧姆定律得U=ll（RO+R/+R1）=0.04AX（10Q+390Q+200Q）=24V；

恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃时，热敏电阻的阻值R2=900Q,

控制电路电流I2=0.024A

卫24V

控制电路总电阻1＜总=I2=0.024A=1000Q,

此时滑动变阻器的阻值R'=对总、-RO-R2=1000Q-10Q-900Q=90Q；

答：（1）正常工作时，加热器的电阻值是48.4Q；

（2）R'的阻值为90Q。

5（19株洲）30.（10分）图甲为株洲石峰公园内长2km的滑道，它由两根并行

的钢轨依山势铺就，游客可乘坐滑车直达蔷薇园停车场，为实时显示滑车MN下滑

的路程，可在滑道顶端A1和A2间连接U=15V的直流电源，底端B1和B2间连接量

程为15v的电压表，如图乙所示。每根钢轨每千米电阻为300,滑车电阻R0=30

Qo

（1）滑车在下滑过程中，电压表示数逐渐________（填“增大”或“减小”以

（2）当滑车位于滑道中点时，电压表示数为_______V；

（3）请导出电压表示数Ux与滑车下滑路程x（单位km）的关系式。

6

【解答】解：由图乙可知，电路是钢轨A1N的电阻R1、滑车MN的电阻R0和钢轨A2M

的电阻R2串联，电压表通过钢轨BIN和钢轨B2M并联在滑车MN两端，则测量的是

R0两端的电压；

（1）滑车在下滑过程中，钢轨A1N和钢轨A2M的长度都变长，则电路的电阻变大；

U

根据1=R可知电路中的电流变小；根据U=IR可知R0两端的电压变小，即电压

表示数变小；

（2）当滑车位于滑道中点时，钢轨A1N的电阻R1和钢轨A2M的电阻R2的阻值为:

R1=R2="2X2kmX30Q/km=30。：

则H^=Rl+R0+R2=30Q+30。+30Q=90。，

。15V1

所以，电流1=“总=90Q=6A,

U

根据I=R可得：

1

U0=IR0=_6AX30Q=5V；

（3）滑车下滑路程x（单位km）时，钢轨A1N和钢轨A2M的电阻为：Rl=R2=30x,

则R总=Rl+R0+R2=30xQ+30Q+30xQ=60xQ+30Q,

JL15V

所以，电流1=“总=60XQ+30Q,

15V15

电压表示数Ux=U0=IR0=60xQ+30QX30Q=l+2x；（其中0WxW2）。

15

故答案为：（1）减小；（2）5；（3）Ux=l+2x（其中0WxW2）。

6（19重庆）19.图16甲的储水容器底有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体

浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m

处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图16乙所示，其电源电压U=12V,R,=10

Q,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力

敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：

（1）浮桶的重力是多少牛?

（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?

（3）当容器内的水深达到多少来时，双控阀门才打开排水?

答案：(1)5N;(2)0.1A(3)O.6m.

7（19天津）25.若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路

的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用“建模”思想

进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线（每条电阻丝单位长度阻值为r）,

将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路，如图甲所示。他们把一个电源（电压恒

为）、一个定值电阻（阻值为RO）和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内，

并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分

别与模拟输电线B端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表

示数、经过计算得知短路处到B端的距离。

请你解答如下问题：

（1）在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图：

模拟输电线检费会

：嫡型：—A_L;

：-------------^71-------------------1"0

：、AB：,!

II

II

甲乙

（2）根据你设计的检测电路，推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式；

（3）进一步研究发现，当电压表的量程为0时，如果短路位置改变，需考虑测

量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关（符号

）,通过操作这两个开关来改变电压表的连接，完成检测。请在改进后

的检测盒内画出元件连接情况的电路图。

()

【解析】

【详解】（1）由于A处短路，A处左侧得电路无电流通过，设从B处到A处得距离

U

为L,则输电线路中得电阻为R=2Lr,即1_=＞。将定值电阻R0与书店线路串联，

由于电源电压已知，通过电压表可以测量出某个电阻两端电压，根据串联线路电

压比等于电阻比得规律，即可计算出输电线路电阻R,进而算出距离L。故电路设

计如下图：

（2）根据串联电路电压比等于电阻比得规律得:

UnlR四

卜5一日“七=2&_四

（3）由于存在超出电压表量程得可能，故而为了保护电压表，需要使其可以与

一段导线并联；

由于存在超出电压表量程得可能，需要能够使电压表在测量输电线路或者定值电

阻两端电压之间向互转换，以便测量其中较小得一个，电压表要能够在图1和图

2电路之间切换。

综上改进电路如下图：

8（19安徽）23.图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点〃的电路图。实验所选用的

器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡（额定电压3.8V,额定电

流0.32A）;电压表（量程3V,内阻3000。）;电流表（量程500mA，内阻0.5Q）淀值

电阻R0（阻值1000按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至

某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA。求此时

（1）小灯泡两端的电压;

⑵通过小灯泡的电流;

⑶小灯泡灯丝的阻值。

解析：本题考查串、并联电路的特点和欧姆定律的应用。

⑴通过电压表的电流llUl/Rv=9X10-4A

RO两端的电压U2=I1RO=O.9V（2分）

小灯泡两端的电压U=U1+U2=3.6V（2分）

（2）通过小灯泡的电流12+1=0314A（3分）

（3）小灯泡灯丝的阻值RL=U/I2=11.5Q（2分）

9（19福建）32.（6分）空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是

按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示

空气质量指数，工作原理电路图如图21。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~

15V,定值电阻R0的阻值为100Q,气敏电阻阻值R与A的关系为R=6/AxlO3Q

空气质量指数A0-5051700101〜150151〜200201〜300>300

空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染

⑴通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级，

⑵更换定值电阻他可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质

量指数A=400,则更换后的定值电阻反的阻值应为多大?

一®一气敏电阻—®一气敏电阻

图21图21

UR10V

【答案】(1)电流2=上=-^-=0.1A

&100Q

气敏电阻两端的电压UR=U-央18V-10V=8V

*魏欧姆定律，气散电阻阻值R=_L=80Q

I0.1A

6

由灭=_xl(5TQ,得

A

6x103。

=75，所以对应的空气质量等级为良。

(2)当4=400时，由R=QdO3d得气敏领阻值RA=6-°—=150

气敏电阻两端的电压G=18VT5V=3V

0

根据欧姆定律，通过的电流/=&至=02A

D15。

根据欧姆定律，更换的定值电阻火=工史二=/〉一

°/0,2A

【解析】本题考查了欧姆定律及其变形公式、串联电路“等流分压”特点，属于中等题。

二.电功计算

一选择题

二填空题

1(19绵阳)17.某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第

二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了

待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化

的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_____kW.ho已知小文家电

饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是

自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，则R2=Qo

甲

【答案】(1).0.88(2).220

【解析】

【详解】由甲图可知，0-5h功率为44W,此时间段为待机；5-6h功率为880W,此

时间段为加热；6-7h功率为220W,此时间段为保温。电饭煲加热过程时间为lh,

则加热过程消耗的电能为归Pt=0.88kWXlh=0.88kW如由电路图可知，当开关S、

S1同时闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小，发热功率最大，为加热电路;

当开关S闭合、S1断开时，R1断路没有工作，电路中只有R2工作，为保温电路。

(220U)a

因保温功率为220W,即R2功率为220W,则R2二%保=220W=220。。

2(19乐山)32.LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V5W〃的LED灯与一个

"220V60W〃的白炽灯亮度相当。若一个"220V60W〃的白炽灯每天正常工作4

小时，30天消耗的电能是kW-h,这些电能可供“220V5W〃的LED灯正

常工作小时。

答案：7.2；1.44x103

3（19攀枝花）21.（2分）为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公

交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的。若充电过程

中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的电能

为_______kW*ho

【解答】解：在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越大，即导线越粗,

电阻越小；

新能源电动公交车充电2h消耗的电能：

]

W=Ult=380VX100AX2X3600s=2.736X108J=2.736X108X3.6X106^'.h=

76kW*ho

故答案为：电阻；76o

4（19扬州）16.华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，该款手机采用向

外折叠、可弯曲的屏幕，屏幕材料具有的特性是_________;给手机充电是把

_________能转化为化学能手巩采用双电池结构，电池总容量可达4500mAh,可

以在30min内快速充电80%则充电电流为A。

【答案】（1）.柔韧性（2）,电（3）.7.2

【解析】

【详解】可向外折叠、可弯曲说明柔韧性很好；充电时消耗了电能，是把电能转

化为化学能储存在手机电池中；电池总容量卬总="向，效率为80%,由

UI2t2

rj=---X100%

W总代入数据得12=7.2Ao

5（19扬州）21.如图所示的电路，电源电压恒为3V,闭合开关S,电流表A1示

数为0.5A,A2示数为0.3A,则电阻R1是Q,通过电阻R2的电流是

A,电阻R1的电功率是W,在5min内整个电路消耗的电能是

Jo

【答案】(1).10(2).0.2(3).0.9(4).450

【解析】

【分析】

并联电压相等且等于电源电压，电流表A1测量总电量，A2测量电阻R1

Ri=—==10。

【详解】因为并联电路，/=U=3V,0034.并联分流,

%=/~/i=054-034=024.电阻R1的电功率匕=uili=3Vx034=0QW；

I=5mm=300s,则5min整个电路消耗的电能W==3Vx0.54x300s=450/。

【点睛】串联分压，并联分流。

6（19南京）13.（3分）南京长江大桥是我市的地标性建筑，现已焕然一新并

顺利通车，如图甲所示。

甲乙

（1）大桥上层的公路桥全长4589_________（填单位）。

（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡是_________的。

（3）图乙中，大桥上“玉兰花灯”内的钠灯全部换为LED灯后，总功率减少了约

180kW.与原来相比，所有灯工作5h可节约电能_________度。

【分析】（1）生活的了解和有物理单位的认识，填上符合实际的单位；

（2）在研究物体的运动情况时，需要选取一个参照物，物体与参照物之间的位

置发生变化，则物体是运动的；物体与参照物之间的位置没有发生变化，则物体

是静止的；

（3）已知灯减小的总功率，亶接利用W=Pt即可求出节约的电能。

【解答】解：

（1）大桥上层的公路桥全长4589m；

（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡与船之间的位置发生了变化，所以桥

头堡是运动的；

（3）灯工作5h可节约电能为：W=Pt=180kWX5h=900kW・h=900度。

故答案为：（1）m；（2）运动；（3）900o

三实验题

四计算题

1（19吉林）16.某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W,额定电流0.05A”的

字样。当台灯正常发光时，求：

（1）台灯两端的电压；

（2）10s内台灯消耗的电能。

【答案】⑴台灯两端的电压：需备=220/

（2）10s内台灯消耗的电能：W=Pt=llWX10s=110Jo

【考点】电功计算公式的应用，电功率的计算【解析】【分析】（1）已知额

度功率和额定电流根据公式U=手计算台灯两端的电压；

（2）已知台灯的功率和时间根据公式W二Pt计算消耗的电能。

2（19宜昌32.（6分）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在

手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华

为"Mate20pro”不仅采用4200mAh超大容量电池,并且采用“超级快充”技

术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的

部分参数如表所示。

电池名称锂离子电池

电压3.7V

容M4200mAh

（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？

（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V600mA"，另一个标注“输出

5V4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%选用快速充电器将电

池从零充满需要多少分钟？

（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安

全的角度来分析为什么有这样的区别。

.【分析】（1）mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，据此得到“容量”的

含义；

（2）已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大表示充电

越快；已知电池容量、电压和充电效率，可以得到需要的电能；已知电池电能和

充电功率，可以得到充电时间；

（3）在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定律知，在电流和

通电时间一定时，电阻越大产生热量越多。

【解答】解：

（1）已知电池的容量是“4200mAh”,mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，

所以“容量”是电流与通电时间的乘积；

（2）两个充电器的充电功率分别为：

P1=U1I1=5VXO.6A=3W,P2=U2I2=5VX4A=20W,

所以第二个的充电速度快；

电池充满电储存的电能为：火储=1；电池Q=3.7VX4.2AX3600s=55944J,

已知充电效率为n=90%,

则消耗的电能：W充62160J；

由P可得，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间】

t3108s=51.8min；

（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线

尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。

答：（1）表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积；

（2）需要51.8min；

（3）充电线较粗可以减小电阻，在充电过程中产生的热量较少。

3（19毕节）23.（6分）如图所示的电路，电源电压保持不变，Rl=30Q,R2

=10。.当闭合开关SI、S,断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压：

（2）当闭合开关S2、S,断开S1时，求电流表的示数；

（3）当闭合开关SI、S2、S时，通电100s,求整个电路消耗的电能。

【解答】解：（1）当闭合开关SI、S,断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表

测通过的电流，

U

由1=五可得，电源电压：

U=I1R1=O.4AX30Q=12V；

（2）当闭合开关S2、S,断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电

流，

则电流表的示数：

412V

12=R2=lOQ=1.2A；

（3）当闭合开关SI、S2、S时，RI与R2并联,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，通过RI、R2的电流不变，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流：

1=11+12=0.4A+1.2A=1.6A,

通电100s整个电路消耗的电能：

W=UIt=12VXl.6AX100s=1920Jo

答：（1）电源电压为12V；

（2）当闭合开关S2、S,断开S1时，电流表的示数为1.2A；

（3）当闭合开关SI、S2、S时,通电100s,整个电路消耗的电能为1920J。

4（2019•宁夏）17.小明家里电热水壶坏了，他在网上查到两种外形基本相同

的电热水壶的铭牌如表所示：

品牌1品牌2

产品型号：EL-852产品型号产品型号：MK-12S0

额定电压：220V额定电压：220V

频率：50HZ频率：50HZ

额定功率：1200W额定功率：2000W

容量：1.5L容量：1.5L

（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了多少电能?

（2）小明认为“品牌1”这款电热水壶功率小，更省电。从节能的角度考虑,

你认为他的这种想法合理吗？为什么？

【分析】（1）根据W=Pt算出品牌2的电热水壶烧开一壶水消耗的电能;

（2）水烧开后吸收的热量相同，电水壶功率越大，用的时间越短，散失掉的热

量越少，越省电v

【解答】解：

_W

（1）根据P=三得，用品牌2的电热水壶烧开一壶水消耗的电能：

W=Pt=2000WX6X60s=7.2X105J；

（2）小明的想法不合理。

因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，根据公式Q=W=UIt=Pt

可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗

的电能越少，越省电。

答：（1）用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟，则电热水壶消耗了7.2X

105J的电能:

（2）小明的想法不合理，因为用电热水壶烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，

根据公式Q=W=UIt=Pt可知，电热水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，

散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电。

三.电功率小题计算

一选择题：

1（19常州）15.如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L的电阻随温度变化

而变化，吊为定值电阻滑动变阻器用的规格为“20Q2.5A”闭合开关S,电压表

V.的示数为〃、电压表V2的示数为“移动滑动变阻器的滑片P从4端至8端,4

与仄的关系如图乙所示当滑片P滑到8端时,灯L恰好正常发光.下列结果中正

确的是（）

A.电路中最大电流为1AB.定值电阻用的阻值为16。

C.灯L正常发光时的电阻为40QD.灯L的额定功率为2钟

【答案】D

【解析】

【详解】由图可知，当滑片P滑到6端时，阻值为0,L和舄串联，此时电压表

V2测电源电压，由图知电源电压为36V,电压表匕测石的电压，由图知吊的电压

“产24V,幻L恰好止常发光，则灯L的额定电压为“蹴=36V-24V=12V,

A.当滑片P在/端时，滑动变阻器阻值最大，且朦720。，此时电压表V,的示

数为16V,则滑动变阻器两端的电压为4=36V-16V=20V,此时电路中的电流最

小：

%20V-

4m=~-----1A故A错误;

I20Q

B.当滑片P在4端时，电压表％的示数七二12V,则定值电阻用的阻值为:

年鲁墨=皿故B错误;

C.当滑片P滑到磷时’电路中的电流为/号二器=2A,

灯L正常发光时的电阻:即牛嘤=66故C错误;

D.灯L的额定功率为后=£%/二12\»2A=24W.故D正确。

2（19桂林）12.如图4所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为

4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关S1,断开开关S2,在滑动变阻器的滑

片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V-6V.电流表示数变化

范围是：0.4A-L2A；闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片P在中点时

小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（）

A.0.4WB.0.8WC.1.2WD.1.6W

【考点】欧姆定律的应用、电功率

【解析】闭合开关S1.断开开关S2.①滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表测量R2

电压，为2V.电流是0.4A,故R2=5C,滑动变阻器最大电阻为Ra=10Q；②滑动

变阻器的滑片P在b端时，电压表测量电源电压，为6V.电流是L2A。

闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片P在中点时，其电阻为Rp=5Q,

小灯泡正常发光依题意得其电压为UL=4V,滑动变阻器两端电压为U；

=U-U>6V-4V=2VO由欧姆定律得灯泡的实际电阻为RL=10Q,则小灯泡的额定功

U2

率p=凡=i.6W

【答案】D

3（19阜新）10.如图所示电路，电源电压为9V且保持不变，闭合开关后，当

滑片P在右端时，电流表示数为0.3A,滑动变阻器消耗功率为L8W,当滑片P移

至中点时，电压表示数变化了2V,小灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（）

A.滑动变阻器的最大阻值为18。

B.滑片在右端时，灯泡的功率为0.9W

C.灯泡正常发光时的功率为2W

D.灯泡正常发光时的电阻为12.5Q

【解答】解:

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，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）当滑片P在右端时，滑动变阻器的电阻最大，电流表示数为0.3A,滑动变

U毛宴且

阻器消耗功率为1.8W,根据XUI知滑动变阻器的电压为：U滑二gIS3A

U滑6V

=6V,滑动变阻器的最大电阻为：滑=十="=20。，故A错误；

小灯泡两端的电压为ULR-U滑=9V-6V=3V,

此时小灯泡的功率为：PL=ULI=3VX0.3A=0.9W,故B正确；

（2）当滑片P移至中点时，滑动变阻器的电阻减小，变为原来的一半，为

2R；W=2X20Q=10Q,

滑动变阻器的电阻减小，分压减少，电压表示数减小了2V,变为6V-2V=4V,

U-_4V

此时电路的电路为：I'=R滑10Q=0.4A,

此时小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端的电压为：UL'=U-U滑二9V-4V=5V,小灯泡

的额定功率为：P额=ULI'=5VX0.4A=2W,故C正确；

吧5v

-

小灯泡的额定电阻：R=-O.4A=12,5Q,故D正确；故选：BCD。

4（19兰州）16.有两只灯泡LI、L2,分别标有“220V100W”和“220V40W”

的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是

A.两灯正常发光时，L1的电阻较大

B.两灯并联接入220V的电路，LI、L2消耗功率之比是2:5

C.两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W

D.两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W

正

【解答】解：（1）由P二UI=五可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：

RI=U2=(220V£=12100

Pl100W=484。-磊

则R1<R2,即L1的电阻较小,故A错误；

<2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V,均能正常发光，

则LI、L2消耗功率之比率:P2=100W：