培優(yōu)精品：電流做功與電功率解析

1、電流做功與電功率一、選擇題1如圖 所示的電路中，電源電壓和燈泡電阻都保持不變，閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P由中點(diǎn)向右 移動時(shí)，下列判斷正確的是L4sA. 電壓表和電流表示數(shù)都增大，電路總功率變大B. 電壓表和電流表的示數(shù)都減小，電路總功率變小C. 電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮D. 電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變，燈泡亮度不變【答案】D【解析】由電路圖知道，滑動變阻器與燈并聯(lián)，電流表測通過滑動變阻器的電流，電壓表測滑動變阻兩端的電壓， 并聯(lián)電路各支路兩端電壓與電源電壓都相等，所以移動滑片變阻器兩端電壓不變，即電壓表示數(shù)不變；當(dāng) 滑片P由中點(diǎn)向右移動時(shí)，滑動變阻器連入電路的電阻R濱增

2、大，由根據(jù)歐姆定律知道，通過它的電流減小, 即電流表示數(shù)變??；兩支路間互不影響，所以燈泡亮度不變；電路的總功率PT 十PU*R十W/R小 因?yàn)槌呖冊龃?，尺燈不變，且燈和滑動變阻兩端的電壓都等于電源電壓，所以電路的總功率變小，綜上 所述，只有D正確，故選D.2. 如圖所示，閉合開關(guān)S,在滑動變阻器滑片P向右滑動過程中，下列說法正確的是|1A. 電壓表Vi示數(shù)變大，燈泡L的實(shí)際功率變小B. 電壓表6示數(shù)變大，燈泡L的亮度變亮C. 電流表A示數(shù)變大，燈泡L的亮度變暗D. 電壓表與電流表A示數(shù)比值變大，燈泡L的亮度變暗【答案】D【解析】【詳解】如圖燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表M測量電源電壓，電壓表H測

3、量滑動變阻器兩端的電壓， 閉合開關(guān)S,在滑動變阻器滑片P向右滑動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路中的電流變小, 電流表示數(shù)變小，燈泡亮度變暗；電壓表M測量電源電壓所以電壓表V示數(shù)不變；在串聯(lián)電路中，根據(jù)層=魯=令電阻越大分得的電壓越大，滑動變阻器接入電路的電阻變大，滑動變阻器兩端的電壓變大,電壓表V2示數(shù)變大；電壓表Vi不變，電流表示數(shù)變小，電壓表X與電流表A示數(shù)比值變大.故選D.3. 如圖所示電路，電源電壓不變，在滑動變阻器滑片P從b端移向中點(diǎn)的過程中（）RA. 燈泡變亮B.電壓表示數(shù)變小C.電流表示數(shù)變小D.電路總功率變大【答案】D【解析】試題分析：由圖示可知，燈泡與滑動變阻器是

4、并聯(lián)關(guān)系，電流表測總電流，電壓表測各支路電壓也就是電 源電壓，故滑片移動過程中，電壓表的示數(shù)是不變的，故B錯(cuò)；滑動變阻器滑片P從b端移向中點(diǎn)的過程 中，電阻變小，總電阻變小，總電流變大，電流表示數(shù)變大，故C錯(cuò)；由于燈泡與變阻器并聯(lián)，兩者間互 不影響，所以燈泡亮度是不變的，故A錯(cuò)；電源電壓不變，總電流變大，所以電路的總功率是變大的，故 D正確；應(yīng)選D.【考點(diǎn)定位】動態(tài)電路的分析；滑動變阻器；歐姆定律4. 圖甲中的A、B分別為小燈泡和定值電阻的I-U圖像，小燈泡和電阻的連接情況如圖乙所示，電源電壓 8V,下列說法正確的是（）REZ乙A. 小燈泡電阻隨溫度的增大而減小B. 燈泡的實(shí)際電功率為0.6W

5、C. 電阻的阻值為0.05QD. 電阻的電功率為1.8W【答案】BD【解析】【詳解】A.小燈泡的電阻絲是金屬，金屬的電阻隨著溫度的增大而增大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B. 由圖可知，燈泡與R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)圖甲，串聯(lián)電壓之和為8V,電流相等，可知當(dāng)心0.3A時(shí), 燈泡的電壓為2V,電阻R的電壓為6V,故燈泡的實(shí)際功率為p = U/=2VxO.3A=O.6W故B選項(xiàng)正確；C. 當(dāng)尺的電壓為6V,通過的電流為0.3A,則電阻為故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.電阻電功率P = (/=6VxO.3A=1.8W故D選項(xiàng)正確。故選擇BDO5. 如圖為一種測量酒精氣體濃度的工作原理圖，電源電壓恒為12V,定值電阻R=40Q,

6、Ro是酒精氣敏電阻,阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小，其阻值變化范圍為10-200,電壓表接入電路的量程為0-15V,電流表接入電路的量程為0-0.6A閉合開關(guān)S,當(dāng)環(huán)境的酒精氣體的濃度增大時(shí)，下列說法正確的是電流表的示數(shù)變小電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變電壓表示數(shù)的范圍為8-9. 6V電阻Ro消耗電功率范圍為0. 4-0. 8WA.只有正確B.只有正確C.只有正確D.只有正確【答案】C【解析】【分析】 根據(jù)題中“酒精氣敏電阻的阻值隨酒精氣體的濃度增大而減小”可知，本題考査電路動態(tài)分析，根據(jù)歐姆定 律可知電路中電流的變化和R兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R兩端的電壓變化，運(yùn)用歐 姆

7、定律結(jié)合R的阻值判斷電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變化;根據(jù)歐姆定律得到電壓表示數(shù)的變化范圍, 根據(jù)電功率的公式得到電阻R。消耗的電功率范圍.【詳解】由電路圖可知，&與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流.當(dāng)環(huán)境的酒精氣體的濃度增大時(shí)，&阻值減小，由心廟可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大, 故錯(cuò)誤；根據(jù)尺=今可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值，則電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變，故 正確;當(dāng)Ro=100時(shí)，電路中的總電阻最小，電路中的電流最大，即經(jīng)過R。的電流最大，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，經(jīng)過&的電流最大,石PT五EjT24化 則電壓表的最大示數(shù)

8、為：=1 大R=0.24Ax40O=9.6A Ro消耗的電功率：Pro大二(I 大)2Ro= (0.24A) 2xl0=0.576W,當(dāng) Ru大=20Q 時(shí),（Jpv電路中的總電阻最大，電路中的電流最小.電路中的最小電流： = re = 2（）nl40Q = 0,2/1 則電壓表的最小示數(shù)為：U=UR=0.2Ax40O=8V,所以，電壓表示數(shù)的范圍為8V-9.6V,故正確；R。消耗的電功率：Pro= (I 2Ro= (0.2A) 2x20H=0.8W,所以，電阻&消耗的功率范圍為0.576W0.8W, 故錯(cuò)誤.故選C.6. 某同學(xué)按圖所示的電路測定小燈泡的電功率，閉合開關(guān)S后，他觀察到小燈泡不

9、發(fā)光，但電流表、電壓 表指針有偏轉(zhuǎn).以下判斷正確的是A.燈泡被短路 B.燈泡的燈絲斷了 C.燈泡與燈座接觸不良D.燈泡的實(shí)際功率比額定功率小得多【答案】D【解析】【分析】在串聯(lián)電路中，當(dāng)電路斷路時(shí)：電壓表測斷路處的電壓竽于電源電壓；測沒斷路的用電器的電壓為零；電 流表在任何位置都是零.【詳解】A、燈泡被短路后，電壓表也被短路，故電壓表無示數(shù)不偏轉(zhuǎn)，電路中有電流，電流表指針偏轉(zhuǎn), 故A不符合題意；BC、燈泡的燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良時(shí)，電路為斷路，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱與 電源兩極相連，因此電壓表指針偏轉(zhuǎn)，故BC不符合題意；D、當(dāng)燈泡的實(shí)際功率比額定功率小得多時(shí)，燈泡不發(fā)光，此

10、時(shí)電路中有電流，但示數(shù)比較小，即電流表、 電壓表指針都有偏轉(zhuǎn)，故D符合題意.故選D.7. 一只小燈泡標(biāo)有“3.8V”字樣，額定功率模糊不清，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，電源電 壓恒為6V,電壓表、電流表使用的量程分別為03V、00.6A,滑動變阻器的規(guī)格為“10Q1A”，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了電壓表、電流表示數(shù)的圖像，如圖乙所示。則以下判斷正確的是()乙A. 小燈泡的額定功率為0.88VVB. 滑片向左移時(shí)電壓表示數(shù)變大，小燈泡變亮c.變阻允許連入電路的最大阻值約為8.82QD.小燈泡正常發(fā)光2s內(nèi)，變阻器產(chǎn)生的電熱為3.04J【答案】C【解析】【詳解】A.如圖電路，電壓表與滑動變阻器

11、并聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器兩端電壓為2.2V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的分 壓特點(diǎn)，此時(shí)燈泡兩端的電壓為S =6V-22V = 3.8V由乙圖得，此時(shí)電流為0.4A,故燈泡的功率為P = UI = 3.8V X 0.4A = 1.52W故A錯(cuò)誤；B.如圖滑片向左移時(shí)，接入電路的電阻變小，電流變大，小燈泡變亮，但根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤；C. 由乙圖知，電壓表為3V時(shí)，電流為0.34A,所以變阻器允許連入電路的最大阻值約為:故C正確；D. 小燈泡正常發(fā)光2s內(nèi)，變阻器產(chǎn)生的電熱為W = U=2.2Vx0.4Ax2s = 1.76J故D錯(cuò)誤.故選C&如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)S,滑

12、動變阻器的滑片P位于b端，此時(shí)電阻R,和出的功率相等,將滑動變阻器的滑片P從b端滑到中點(diǎn)，下列說法正確的是（）A. 電路的總電阻變小B. 電阻R；的功率小于出的功率C. 電阻R；的電流變化量小于電阻&的電流變化量D. 滑動變阻器的電流變化量小于電阻出的電流變化量【答案】ABC【解析】試題分析：由圖示可知，電阻R與R2并聯(lián)再與心串聯(lián)，當(dāng)滑片P從b端滑到中點(diǎn)的過程中，R連入阻值 變小，由串聯(lián)和并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知，R與R2并聯(lián)部分電阻減小，因此總電阻減小，故A正確；滑片P 位于b端時(shí)電阻Ri和R2的功率相等；滑片P從b端滑到中點(diǎn)，R與R2并聯(lián)部分電阻減小，故R與R2并 聯(lián)部分分得電壓減小，即心兩端

13、電壓減小，R|兩端電壓增大，根據(jù)P=u2/R可知，Ri的功率將大于電阻 R2的功率，故B錯(cuò)誤；根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知，IfI2+Ir,根據(jù)P=FR,滑片P位于b端時(shí)電 阻Ri和R2的功率相等，因此可得R1VR2,串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)：總電壓等于各部分電路兩端電壓之和.電 源電壓不變，當(dāng)R與R2并聯(lián)部分分得電壓減小，即R2兩端電壓減小，&兩端電壓增大，所以Ufa, 由上U/R可知，上U/R,所以AliAl2,故C錯(cuò)誤；由于R與R2是并聯(lián)的，所以 Ur=aU2,滑片 P從b端滑到中點(diǎn)，R連入阻值變小，R2為定值電阻，根據(jù)I=l/R可知，滑動變阻器的電流變化量大于電 阻R2的電流變化量，故D錯(cuò)

14、誤；應(yīng)選A.【考點(diǎn)定位】動態(tài)電路的分析；歐姆定律二、填空解答題9. 甲、乙兩燈泡中的電流與電壓變化的關(guān)系如圖所示，將甲、乙兩燈泡串聯(lián)后接在電壓為V的電源兩端時(shí)，甲燈泡中通過的電流為0.5A,此時(shí)乙燈泡lmin消耗的電能是J.【答案】.8(2). 180 解析】【詳解】串聯(lián)電路電流相等，則圖可知，甲燈泡中通過的電流為0.5A時(shí)，電壓為2V,乙燈泡電流為0. 5A 時(shí)，電壓為6V,所以兩燈應(yīng)串聯(lián)在電壓為8V的電源兩端；乙燈泡lmin消耗的電能：W = Ult = 6v x 0.5 A x 60$ = 180J10. 圖中電源電壓保持不變，燈泡標(biāo)有“6V, 3W字樣，當(dāng)開關(guān)s閉合時(shí).燈泡L正常發(fā)光，

15、電流表的示數(shù)為0.8A,則電阻/?=Q.通電10s. R產(chǎn)生的熱量為J.【答案】(l)20Q(2). 18.J【解析】【詳解】當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，燈L正常發(fā)光，說明電源電壓為IA=6V,電流表測的是總電流，則/=0. 8A, 由宀少可知，燈泡中的電流：Il=P =3VV/6V=0. 5A,根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知：電阻中的電流：Ir=I-Il=0. 8A-0. 5A=0. 3A,通電lmin電阻R產(chǎn)生的熱量:3AxlOs=18Jo三、實(shí)驗(yàn)探究題11. 在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中(小燈泡有“ 3.8V”字樣)，電源電壓恒定.(1) 請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖中的實(shí)物電路連

16、接完整,要求滑動變阻器滑片P向右滑動時(shí)燈泡變亮( )(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為 時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示，通過燈泡的電流為 A,燈泡的額定功率為W.(3) 做完實(shí)驗(yàn)后,小明看到實(shí)驗(yàn)臺上有一個(gè)定值電阻R,上邊的數(shù)字模糊不清，想測出它的阻值,可是發(fā)現(xiàn)電壓 表損壞，經(jīng)過小組討論設(shè)計(jì)了如圖丙和丁兩個(gè)電路圖,小明認(rèn)為利用前面的數(shù)據(jù)和這兩個(gè)電路圖，都能測出R的阻值你認(rèn)為能測出R限值的電路圖是 .0.3(4). 1.14(5).丙【解析】【詳解】(1)測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，題中要求“滑動變阻器的滑片P向右端 移動時(shí)小燈泡變亮”，所以此時(shí)

17、變阻器連入阻值變小，應(yīng)將接線柱B接入電路中；電壓表與燈泡并聯(lián)測其電壓，燈泡額定電壓3.8V,所以電壓表使用015V量程，如圖所示：當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時(shí)，燈泡正常發(fā)光；由圖乙所示電流表可知，其量程為0-0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,燈泡的額定功率：P=UI=3.8VxO.3A=1.14W；(3)下圖丙，只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表測燈泡的電流,移動滑片使電流表示數(shù)等于燈泡正常發(fā)光的電流0.3A,此 時(shí)R兩端電壓等于燈泡的額定電壓3.8V;然后只閉合開關(guān)S2,電流表測出總電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特 點(diǎn)得到R的電流，再由歐姆定律計(jì)算R的電阻，所以丙圖可行；上圖丁中，無論

18、開關(guān)處于何種狀態(tài)，都難 以確定燈泡是否正常發(fā)光，這樣就不能得到R的電壓和電流，故丁圖不可行；【點(diǎn)睛】(1)測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中，根據(jù)滑片P向右滑動時(shí)燈泡變亮的要求 和電壓表與燈泡并聯(lián)連接實(shí)物電路圖；(2)燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，由圖示電流表確定其量 程與分度值，然后讀出其示數(shù)，由P=UI可求出燈泡的額定功率；(3)有電流表和燈泡，借助并聯(lián)電路特點(diǎn)測量出R的電壓和電流，從而計(jì)算其電阻，由此分析電路解答. 四、計(jì)算題12. 如圖甲是某電吹風(fēng)的工作原理圖，電吹風(fēng)工作時(shí)，可以分別吹出熱風(fēng)和涼風(fēng).為了防止溫度過高，用一 個(gè)PTC電阻心與電阻為1000的電熱絲串聯(lián)，心的阻值隨溫度的變化如圖乙所示。(1) 當(dāng)開關(guān)S指向1位置時(shí)，電吹風(fēng) ；(2) 該電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，其溫度基本恒定在200C左右，當(dāng)它溫度繼續(xù)升高時(shí)，尺