第21課電功率(學生版+解析)

第21課電功率目標導航目標導航課程標準課標解讀1.知道電功率的概念、定義式和單位；2.知道千瓦時的由來和意義；3.知道額定電壓和額定功率；4.了解我們身邊常見電器的電功率值；5.會用公式P=UI進行簡單的計算。1.電功率表示電流做功的快慢。理解電功率的概念；2.提高電功率相關計算能力；3.提高分析問題和解決問題的能力，會進行電功率的相關計算；4.認識額定功率與實際功率的關系。知識精講知識精講知識點01電功率1．電功率：2．電功率物理意義：表示電流做功的物理量。3．電功率公式：（適用于所有電路），推導公式：（適用于純電阻電路）。（1）串聯(lián)電路中；（2）并聯(lián)電路中：；（3）無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算總功率常用公式。4．電功率單位：在國際單位制中，功率單位是（），常用單位：（）?！局R詳解】對電功率概念的理解與電功率計算1.電功率：指電流在單位時間內做的功，是一個表示電流做功快慢的物理量，用P來表示，單位是瓦特，簡稱瓦，用符號表示為W。2.電功率公式：。該式為電功率的定義式，主要適用于已知電能W和時間t求功率的情況。電功率公式：P=UI，主要適用于已知電壓U和電流I求功率的情況。電功率公式：，主要適用于純電阻電路，多用于在串聯(lián)電路中已知電流I和電阻R求功率的情況；，主要適用于純電阻電路，多用于在并聯(lián)電路中已知電壓U和電阻R求功率的情況。電功率公式：，主要適用于已知t、n和N求功率的情況。式中t為用電器單獨工作的時間，n為用電器單獨工作t時間內電能表轉盤轉過的轉數(shù)，N為電能表銘牌上每消耗1千瓦時電能表轉盤轉過的轉數(shù)。3.串并聯(lián)電路電功率（1）由于串聯(lián)電路電流相等，所以由P=UI得；由得。總功率等于各功率之和，即。額定功率與實際功率的比值等于額定電壓與實際電壓比值的平方，即。（2）由于并聯(lián)電路電壓相等，所以由P=UI得；由，得?？偣β实扔诟鞴β手?，即。【知識拓展一】額定功率與實際規(guī)律1.額定功率（1）某燈泡上標有“PZ220V-25”字樣分別表示：普通照明，（用電器正常工作時的電壓）220V，（用電器在額定電壓下的功率）25W的燈泡。（2）已知U額、P額，=1\*GB3①可根據(jù)公式I額=P額/U額計算出該燈的額定電流；=2\*GB3②可根據(jù)公式計算出該燈的電阻。（3）燈泡的亮度取決于燈泡的大?。?1\*GB3①當U實=U額時，=燈正常發(fā)光；=2\*GB3②當U時，＜燈光暗淡；③當U時，>（4）已知U額、P額、U實，可根據(jù)公式，由該式可知，當實際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時，實際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。（5）燈L1“220V、100W”，燈L2“220V、25W”相比較而言，L1燈絲，L2燈絲。2.額定功率與實際功率知識點內容額定功率用電器正常工作時的電壓，即用電器上標明的電壓值就是額定電壓；用電器在額定電壓下正常工作時的功率，即用電器上標明的功率就是額定功率實際功率用電器實際工作時的電壓叫實際電壓，它可能與額定電壓相等，也可能比額定電壓大或者?。挥秒娖髟趯嶋H電壓下的功率叫做實際功率，它可能與額定功率相等，也可能比額定功率大或者小燈泡亮暗的比較若燈泡都能正常發(fā)光，則額定功率大的比較亮，因為燈泡在各自的額定電壓下工作時，實際功率等于額定功率。額定功率大的燈泡，實際功率就大，燈泡就亮若燈泡串聯(lián)且不能正常發(fā)光，電阻大的燈泡較亮。因為燈泡越亮，它的實際功率就越大，在串聯(lián)電路中，由于各處電流相等，根據(jù)P=I2R知燈泡的電阻越大，燈泡的實際功率越大若燈泡是并聯(lián)的且不能正常發(fā)光，電阻小的燈泡較亮。在并聯(lián)電路中，由于各支路兩端的電壓相等，根據(jù)，燈泡的電阻越小，燈泡的實際功率就越大，燈泡就越亮【知識拓展二】燈絲在開燈瞬間被燒斷的原因導體的電阻隨溫度的變化而變化，金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大，一般金屬導體溫度變化幾攝氏度或幾十攝氏度，電阻變化不過百分之幾，可忽略不計，但電燈的燈絲(鎢絲)不發(fā)光時(溫度幾十攝氏度)，電阻較小，正常發(fā)光時燈絲的溫度較高，達2000℃左右，電阻值就要增大許多倍。在剛接通電路的瞬間，燈絲的溫度還沒有升高，由于電阻還很小，通過燈絲的電流要比正常發(fā)光時大得多，根據(jù)P=U2／R，這時實際功率最大，遠遠超過正常工作時的功率，所以通常燈絲容易在開燈時的瞬間燒斷?！緦c練習1】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“”的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為，為定值電阻。當S閉合，、斷開，滑片P由b端向a端滑動，使其連入電路的電阻是最大阻值的三分之一時，小燈泡恰好正常發(fā)光。當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電流表的示數(shù)變化了。不考慮燈絲電阻的變化，下列說法正確的是（）。A.電源電壓是；B.小燈泡正常發(fā)光，整個電路消耗的電能是；C.的阻值為；D.當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電路消耗總功率是【對點練習2】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電壓表的示數(shù)是2V，電流表的示數(shù)是I1；當只閉合開關S1、S3，滑片P在最左端時，電流表的示數(shù)是I2；當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。當滑片P在最左端時，通過開關通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是（）。A.7.2W B.8.1W C.9.0W D.9.9W分層提分分層提分題組A基礎過關練1．如圖是一個迷你音響實物圖片如圖甲和銘牌如圖乙。對于該音響，下列說法正確的是（）。A．鋰電池工作時，將電能轉化為化學能；B．音響在5V電壓下正常工作；C．音響正常工作時每秒消耗電能5J；D．音響正常工作時電流是0.6A2．下列屬于電能轉化為機械能的是（）。A．電能通過電爐發(fā)熱 B．天然氣燃燒 C．摩擦生熱 D．電流通過電扇轉動3．某建筑工地需要架設臨時供電線路，實現(xiàn)照明和電加熱功能。其簡化電路如圖所示，供電處電壓U不變，從供電處到工地用長導線（有電阻）連接。閉合開關S1、S2時，加熱器和照明燈同時工作。斷開S2后與斷開S2前相比較，下列說法正確的是（）。A．照明燈亮度不變；B．照明燈亮度變弱；C．單位時間內長導線上消耗的電能減少；D．單位時間內整個供電線路消耗的電能不變4．如圖是小明家里用的電能表，電能表的部分參數(shù)及上月末的示數(shù)如圖所示。小明單獨讓一臺臥室空調工作時，用停表測量出6min的時間電能表的指示燈剛好閃爍了160次。下列有關說法正確的是（）。A．空氣開關應該安裝在電能表之后，主要作用是為了防止人觸電；B．小明家同時使用的用電器總功率不應超過2200W；C．這臺臥室空調的電功率約為1000W；D．指示燈閃爍得越快，電能表所在電路的消耗的電能越多5．下列家用電器中，功率最接近1kW的是（）。A．臺燈 B．液晶電視 C．筆記本電腦 D．空調6．如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關S，當滑片P移至最左端時，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當滑片P移至中點時，電流表示數(shù)為0.4A；則（）。A．電路消耗的最小功率為2.5W；B．滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為2.4W；C．滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為3.2W；D．滑片P在最左端時，2min內電流通過燈泡所做的功為10J7．“220V、40W”的電燈，2度電可正常工作小時。如果把它接在110V的電源上，其實際功率為。題組B能力提升練1.如圖所示，把分別標有“6V6W”和“6V3W”的甲乙兩個小燈泡串聯(lián)接入電路，閉合開關后，其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡發(fā)光較暗，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，則以下說法正確的是（）。A．甲燈的電阻大于乙燈的電阻；B．整個電路此時消耗的總功率是4.5W；C．1秒內甲燈消耗的電能是3J；D．甲燈兩端的電壓為6V2.如圖所示，“2.5V0.3A“和“3.8V0.3A”的兩只小燈泡（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）在電路中，閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率（選填“大”或“小”）。3.額定電壓均為6V的甲、乙兩燈，I-U圖線如圖所示。下列說法正確的是（）。A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小；B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4：1；C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時，電阻之比為3：2；D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時，實際功率之比為1：34.如圖甲所示滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。則以下說法正確的是（）。A．R0的阻值為10Ω；B．滑動變阻器的最大阻值為60Ω；C．電源電壓為8V ；D．滑片在滑動的過程中，滑動變阻器的最大功率為0.9W5.如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標有“6V3W”字樣，當開關S1、S2都斷開，滑片P從b端滑到某一位置c時（圖中未標出），滑動變阻器R的電阻減小了6Ω，電流表示數(shù)變化了0.1A，此時燈泡恰好正常發(fā)光；保持滑片P的位置不變，閉合開關S1、S2，電流表示數(shù)又變化了1.5A，設燈絲電阻不變，則下列說法正確的是（）。A.燈泡的電阻為2Ω；B.電源電壓為9V；C.滑動變阻器的最大電阻為12Ω；D.當S1、S2都閉合時，調節(jié)滑片P，電路消耗總功率的最小值為20W6.實驗小組設計了如圖所示的電路，已知電源電壓不變，燈泡L標有“2.5V0.3A字樣，其阻值會隨溫度變化，將滑動變阻器R2的滑片置于最右端，只閉合開關S1時，電壓表的示數(shù)為3V，R1的功率為P1；只閉合開關S1，移動滑片至最左端時，電流表的示數(shù)為0.3A，R1的功率為P2；閉合開關S1和S2，移動滑片至某一位置時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2A，已知P1：P2＝1：4。（1）燈泡L的額定功率為W；（2）滑動變阻器的最大阻值為Ω；（3）在有電流通過燈泡L的情況下，燈泡的最小功率與最大功率之比為。7.如圖，電源電壓為12V，燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動變阻器R1上標有“20Ω1A”，，電流表量程為。將開關S閉合，S1?S2斷開，調節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光?(1)求燈泡正常發(fā)光時的電阻；(2)求滑動變阻器10s內消耗的電能；(3)將開關S、S1、S2都閉合，移動滑片P且電路安全，求R1與R2功率之比的最大值。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·廣西貴港市）如圖所示的電路，燈L標有“6V3.6W”字樣，電源電壓保持不變。當閉合開關S，滑動變阻器R的滑片P移到最右端時，燈L正常發(fā)光；滑片P移到最左端時，電壓表示數(shù)為3.6V。假設燈絲電阻不受溫度影響，下列四個結論正確的是（）。①燈L正常發(fā)光時的電阻為12Ω；②電源電壓為6V；③滑動變阻器的最大阻值為20Ω；④電路消耗的總功率的變化范圍為1.44～3.6W。A．①② B．②④ C．②③ D．③④2．（2021·甘肅蘭州市）如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表量程為，電壓表量程為，定值電阻的阻值為10Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“”。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(shù)的變化范圍為；C．滑動變阻器接入電路的最小阻值為2Ω；D．電阻消耗的最大功率為0.9W3．（2021·四川攀枝花市）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻、R為電阻箱，調整電阻箱R的電阻值。電流表示數(shù)I的倒數(shù)與電阻箱阻值R的關系如圖乙所示，以下說法中正確的是（）。A．電源電壓為3.6V；B．通過R0的最大電流為2A；C．調整電阻箱R的阻值，則R的最大功率為0.75W；D．調整電阻箱R的阻值，則R0的最大功率為0.48W4．（2021·黑龍江大慶市）如圖甲所示電路，小燈泡額定電壓為5V，滑動變阻器、允許通過的最大電流均為1A，電壓表量程為0~15V，電流表量程為0~0.6A，電源電壓U保持不變。斷開開關，閉合開關、，的滑片從最右端逐漸滑向最左端過程中，小燈泡始終正常發(fā)光；保持的滑片在最左端不動，斷開開關，閉合開關S、，在保證所有元件安全的情況下，將的滑片從最右端向左進行最大范圍移動。圖乙中A~B是移動滑動變阻器的滑片過程中電流表和電壓表的示數(shù)關系圖象，C~B是移動滑動變阻器的滑片過程中電流表和電壓表的示數(shù)關系圖象。（本題中小燈泡阻值會隨著溫度變化而變化）求：（1）電源電壓U；（2）滑動變阻器和的最大阻值；（3）整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率P。第21課電功率目標導航目標導航課程標準課標解讀1.知道電功率的概念、定義式和單位；2.知道千瓦時的由來和意義；3.知道額定電壓和額定功率；4.了解我們身邊常見電器的電功率值；5.會用公式P=UI進行簡單的計算。1.電功率表示電流做功的快慢。理解電功率的概念；2.提高電功率相關計算能力；3.提高分析問題和解決問題的能力，會進行電功率的相關計算；4.認識額定功率與實際功率的關系。知識精講知識精講知識點01電功率1．電功率：單位時間2．電功率物理意義：表示電流做功快慢的物理量。3．電功率公式：（適用于所有電路），推導公式：（適用于純電阻電路）。（1）串聯(lián)電路中；（2）并聯(lián)電路中：；（3）無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算總功率常用公式P=P1+P2+…Pn。4．電功率單位：在國際單位制中，功率單位是瓦特（W），常用單位：千瓦（kW）。【知識詳解】對電功率概念的理解與電功率計算1.電功率：指電流在單位時間內做的功，是一個表示電流做功快慢的物理量，用P來表示，單位是瓦特，簡稱瓦，用符號表示為W。2.電功率公式：。該式為電功率的定義式，主要適用于已知電能W和時間t求功率的情況。電功率公式：P=UI，主要適用于已知電壓U和電流I求功率的情況。電功率公式：，主要適用于純電阻電路，多用于在串聯(lián)電路中已知電流I和電阻R求功率的情況；，主要適用于純電阻電路，多用于在并聯(lián)電路中已知電壓U和電阻R求功率的情況。電功率公式：，主要適用于已知t、n和N求功率的情況。式中t為用電器單獨工作的時間，n為用電器單獨工作t時間內電能表轉盤轉過的轉數(shù)，N為電能表銘牌上每消耗1千瓦時電能表轉盤轉過的轉數(shù)。3.串并聯(lián)電路電功率（1）由于串聯(lián)電路電流相等，所以由P=UI得；由得。總功率等于各功率之和，即。額定功率與實際功率的比值等于額定電壓與實際電壓比值的平方，即。（2）由于并聯(lián)電路電壓相等，所以由P=UI得；由，得?？偣β实扔诟鞴β手?，即?！局R拓展一】額定功率與實際規(guī)律1.額定功率（1）某燈泡上標有“PZ220V-25”字樣分別表示：普通照明，額定電壓（用電器正常工作時的電壓）220V，額定功率（用電器在額定電壓下的功率）25W的燈泡。（2）已知U額、P額，=1\*GB3①可根據(jù)公式I額=P額/U額計算出該燈的額定電流；=2\*GB3②可根據(jù)公式計算出該燈的電阻。（3）燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小：=1\*GB3①當U實=U額時，=燈正常發(fā)光；=2\*GB3②當U時，＜燈光暗淡；③當U時，>（4）已知U額、P額、U實，可根據(jù)公式，由該式可知，當實際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時，實際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。（5）燈L1“220V、100W”，燈L2“220V、25W”相比較而言，L1燈絲粗短，L2燈絲細長。2.額定功率與實際功率知識點內容額定功率用電器正常工作時的電壓，即用電器上標明的電壓值就是額定電壓；用電器在額定電壓下正常工作時的功率，即用電器上標明的功率就是額定功率實際功率用電器實際工作時的電壓叫實際電壓，它可能與額定電壓相等，也可能比額定電壓大或者?。挥秒娖髟趯嶋H電壓下的功率叫做實際功率，它可能與額定功率相等，也可能比額定功率大或者小燈泡亮暗的比較若燈泡都能正常發(fā)光，則額定功率大的比較亮，因為燈泡在各自的額定電壓下工作時，實際功率等于額定功率。額定功率大的燈泡，實際功率就大，燈泡就亮若燈泡串聯(lián)且不能正常發(fā)光，電阻大的燈泡較亮。因為燈泡越亮，它的實際功率就越大，在串聯(lián)電路中，由于各處電流相等，根據(jù)P=I2R知燈泡的電阻越大，燈泡的實際功率越大若燈泡是并聯(lián)的且不能正常發(fā)光，電阻小的燈泡較亮。在并聯(lián)電路中，由于各支路兩端的電壓相等，根據(jù)，燈泡的電阻越小，燈泡的實際功率就越大，燈泡就越亮【知識拓展二】燈絲在開燈瞬間被燒斷的原因導體的電阻隨溫度的變化而變化，金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大，一般金屬導體溫度變化幾攝氏度或幾十攝氏度，電阻變化不過百分之幾，可忽略不計，但電燈的燈絲(鎢絲)不發(fā)光時(溫度幾十攝氏度)，電阻較小，正常發(fā)光時燈絲的溫度較高，達2000℃左右，電阻值就要增大許多倍。在剛接通電路的瞬間，燈絲的溫度還沒有升高，由于電阻還很小，通過燈絲的電流要比正常發(fā)光時大得多，根據(jù)P=U2／R，這時實際功率最大，遠遠超過正常工作時的功率，所以通常燈絲容易在開燈時的瞬間燒斷。【對點練習1】如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“”的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為，為定值電阻。當S閉合，、斷開，滑片P由b端向a端滑動，使其連入電路的電阻是最大阻值的三分之一時，小燈泡恰好正常發(fā)光。當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電流表的示數(shù)變化了。不考慮燈絲電阻的變化，下列說法正確的是（）。A.電源電壓是；B.小燈泡正常發(fā)光，整個電路消耗的電能是；C.的阻值為；D.當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電路消耗總功率是【答案】ABD?！窘馕觥啃襞菡９ぷ鞯碾娏鳎篒L==0.5A燈泡的電阻：RL==24ΩA．當S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時，燈泡與變阻器的電阻串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，電路中的電流：I=IL=0.5A因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U=I(RL+R)=0.5A×(24Ω+×36Ω)=18V故A正確；B．小燈泡正常發(fā)光10s，整個電路消耗的電能：W=UIt=18V×0.5A×10s=90J故B正確；CD．當滑片位置保持不變，開關都閉合時，電阻R0和變阻器并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，由串并聯(lián)電阻的規(guī)律可知總電阻變小，干路中的電流變大，所以干路中的電流為I干=I+2A=0.5A+2A=2.5A電路的總電阻：R總=7.2Ω，，R0=18Ω；電路消耗的總功率：P=UI=18V×2.5A=45W。故C錯誤，D正確。故選ABD?！緦c練習2】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電壓表的示數(shù)是2V，電流表的示數(shù)是I1；當只閉合開關S1、S3，滑片P在最左端時，電流表的示數(shù)是I2；當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。當滑片P在最左端時，通過開關通斷，可使電路消耗的功率最大，該最大值是（）。A.7.2W B.8.1W C.9.0W D.9.9W【答案】B?！窘馕觥慨敾琍在最左端時，通過開關通斷，要使電路消耗的功率最大，根據(jù)公式可得，整個電路電阻應最小，當閉合開關S1、S2、S3時，電阻、并聯(lián)后與電燈泡再并聯(lián)，此時電路總電阻最??；當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P在最右端時，電路為、串聯(lián)的簡單電路，電壓表測電壓，電流表的示數(shù)是I1，此時有：當只閉合開關S2、S3，滑片P在中點時，電路為、燈泡串聯(lián)的簡單電路，電壓表測燈泡電壓，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)是I3，根據(jù)乙圖可知，I3=0.3A，此時有：已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，則：聯(lián)立上面方程可求出U=6V當只閉合開關S1、S3，滑片P在最左端時，此時電路為、并聯(lián)的電路，電流表的示數(shù)是I2，則有：整個電路電阻應最小，當閉合開關S1、S2、S3時，電阻、并聯(lián)后與電燈泡再并聯(lián)，由乙圖，此時燈泡電壓為6V，可算出燈泡電阻為：電路總電阻：此時電路消耗的最小功率為：故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．如圖是一個迷你音響實物圖片如圖甲和銘牌如圖乙。對于該音響，下列說法正確的是（）。A．鋰電池工作時，將電能轉化為化學能；B．音響在5V電壓下正常工作；C．音響正常工作時每秒消耗電能5J；D．音響正常工作時電流是0.6A【答案】C?！窘馕觥緼．鋰電池工作時，將化學能轉化為電能，故A錯誤；B．由銘牌可知音響的額定電壓為3V，則正常工作時的電壓為3V，故B錯誤；C．音響正常工作時每秒消耗電能W=Pt=5W×1s=5J，故C正確；D．音響正常工作時電流I==≈1.67A，故D錯誤。故選：C。2．下列屬于電能轉化為機械能的是（）。A．電能通過電爐發(fā)熱 B．天然氣燃燒 C．摩擦生熱 D．電流通過電扇轉動【答案】D?！窘馕觥緼、電流通過電爐發(fā)熱，即消耗電能產生熱能，即電能轉化為內能或熱能，故A錯誤；B、天然氣燃燒，化學能轉化為內能，故B錯誤；C、摩擦生熱是機械能轉化為內能，故C錯誤；D、電流通過電扇轉動，是將電能轉化為機械能，故D正確。故選：D。3．某建筑工地需要架設臨時供電線路，實現(xiàn)照明和電加熱功能。其簡化電路如圖所示，供電處電壓U不變，從供電處到工地用長導線（有電阻）連接。閉合開關S1、S2時，加熱器和照明燈同時工作。斷開S2后與斷開S2前相比較，下列說法正確的是（）。A．照明燈亮度不變；B．照明燈亮度變弱；C．單位時間內長導線上消耗的電能減少；D．單位時間內整個供電線路消耗的電能不變【答案】C?！窘馕觥吭O長導線的電阻為R0，由圖知，AB、閉合開關S1、S2時，燈泡與加熱器并聯(lián)后再與R0串聯(lián)，設此時燈泡兩端電壓為UL，斷開開關S2時，燈泡與R0串聯(lián)，設此時燈泡兩端電壓為UL′；由于并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個分電阻，所以，斷開開關S2時，燈泡的電阻大于燈泡與加熱器并聯(lián)的總電阻，導線的電阻不變，因燈泡的電阻大于燈泡與加熱器并聯(lián)的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，燈泡兩端的電壓變大，即UL′＞UL，燈泡的電阻可認為不變，由P=知，PL′＞PL，即斷開開關S2時，燈泡的實際功率變大，所以燈泡變亮；故A、B錯誤；C、由前面解答可知，斷開開關S2時，整個電路的電阻變大，電源電壓不變，由歐姆定律知，電路中電流減小，導線的電阻不變，由公式W=I2Rt知，單位時間內長導線上消耗的電能減少，故C正確；D、斷開開關S2時，整個電路的電阻變大，電源電壓不變，由W=?t知，單位時間內整個供電線路消耗的電能減少，故D錯誤。故選：C。4．如圖是小明家里用的電能表，電能表的部分參數(shù)及上月末的示數(shù)如圖所示。小明單獨讓一臺臥室空調工作時，用停表測量出6min的時間電能表的指示燈剛好閃爍了160次。下列有關說法正確的是（）。A．空氣開關應該安裝在電能表之后，主要作用是為了防止人觸電；B．小明家同時使用的用電器總功率不應超過2200W；C．這臺臥室空調的電功率約為1000W；D．指示燈閃爍得越快，電能表所在電路的消耗的電能越多【答案】C?！窘馕觥緼、空氣開關安裝在電能表之后，是為了需要斷開電路的時候能直接斷開電路，與人是否觸電無關，故A錯誤；B、因為電能表允許通過的最大電流為40A，因此小龍家同時使用的用電器最大總功率P=UI=220V×40A=8800W，故B錯誤；C、空調消耗的電能為W=kW?h=0.1kW?h，空調的功率為P===1kW=1000W，故C正確；D、因為電能表指示燈閃爍的快慢反映了做功的快慢，因此指示燈閃爍越快，電能表所在電路的總功率越大，但工作時間不確定，所用消耗電能多少不能確定，故D錯誤。故選：C。5．下列家用電器中，功率最接近1kW的是（）。A．臺燈 B．液晶電視 C．筆記本電腦 D．空調【答案】D?！窘馕觥?kW=1000WA、臺燈的電功率在10～60W左右，所以A不符合實際。B、25吋液晶電視它的電功率在100～125W左右，所以B不符合實際。C、筆記本的電功率在100～125W左右，所以C不符合實際。D、空調的電功率在1000～1500W左右，所以D符合實際。故選：D。6．如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關S，當滑片P移至最左端時，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當滑片P移至中點時，電流表示數(shù)為0.4A；則（）。A．電路消耗的最小功率為2.5W；B．滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為2.4W；C．滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為3.2W；D．滑片P在最左端時，2min內電流通過燈泡所做的功為10J【答案】B?！窘馕觥浚?）當滑片P移至最左端時，電路為燈泡的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時燈泡正常發(fā)光，由I=可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL===20Ω；當滑動變阻器連入電路的電阻最大時，電路消耗的功率最小，若不考慮燈泡電阻隨溫度的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得，最小總功率：P最小===2.5W；由于燈泡不正常工作時的電阻低于正常工作時的電阻，所以，電路消耗的最小功率不是2.5W；故A錯誤；（2）滑片P在中點時，電流表示數(shù)為0.4A，根據(jù)I=可得，此時滑動變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各電壓之和，所以，此時燈泡兩端的電壓：UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，燈泡的實際功率：PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正確，C錯誤；（3）滑片P在最左端時，2min內電流通過燈泡做的功：WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D錯誤。故選：B。7．“220V、40W”的電燈，2度電可正常工作小時。如果把它接在110V的電源上，其實際功率為?！敬鸢浮?0；10W?！窘馕觥浚?）由P=可得，2度=2kW?h電能可供燈泡正常工作的時間：t===50h。（2）電燈的電阻不變，由P=UI=可知，兩端的電壓由220V變?yōu)?10V時，電燈的功率變?yōu)樵瓉淼模瑒t電燈接在110V的電源上時的實際功率P實=P=×40W=10W。故答案為：50；10W。題組B能力提升練1.如圖所示，把分別標有“6V6W”和“6V3W”的甲乙兩個小燈泡串聯(lián)接入電路，閉合開關后，其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡發(fā)光較暗，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，則以下說法正確的是（）。A．甲燈的電阻大于乙燈的電阻；B．整個電路此時消耗的總功率是4.5W；C．1秒內甲燈消耗的電能是3J；D．甲燈兩端的電壓為6V【答案】B?！窘馕觥緼．由P＝UI＝可得，兩燈泡的電阻分別為R甲＝＝＝6Ω、R乙＝＝＝12Ω，則R甲＜R乙，故A錯誤；B．兩燈泡的額定電流分別為I甲＝＝＝1A、I乙＝＝＝0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡較暗，所以，電路中的電流I＝I2＝0.5A，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，整個電路此時消耗的總功率P＝I2（R甲+R乙）＝（0.5A）2×（6Ω+12Ω）＝4.5W，故B正確；C.1秒內甲燈消耗的電能W甲＝I2R甲t＝（0.5A）2×6Ω×1s＝1.5J，故C錯誤；D．甲燈兩端的電壓U甲′＝IR甲＝0.5A×6Ω＝3V，故D錯誤。故選：B。2.如圖所示，“2.5V0.3A“和“3.8V0.3A”的兩只小燈泡（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）在電路中，閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率（選填“大”或“小”）。【答案】串聯(lián)；大?！窘馕觥咳鐖D所示，“2.5V0.3A“和“3.8V0.3A”的兩只小燈泡逐個依次連接，即兩燈泡串聯(lián)在電路中；閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，因燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定，則說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率大。故答案為：串聯(lián)；大。3.額定電壓均為6V的甲、乙兩燈，I-U圖線如圖所示。下列說法正確的是（）。A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減?。籅.甲、乙兩燈的額定功率之比為4：1；C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時，電阻之比為3：2；D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時，實際功率之比為1：3【答案】D?！窘馕觥緼．由甲、乙曲線圖可知，燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。故A錯誤；B．由于甲、乙兩燈的額定電壓均為6V，由圖象可知：I甲額=0.6A，I乙額=0.3A，則：====，故B錯誤；C、甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時，由圖象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根據(jù)I=可得電阻之比；====，故C錯誤；D．把甲、乙兩燈串聯(lián)接在8V的電源上時，通過它們的電流相等，且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和，由圖象可知，當電路中的電流為0.3A，甲燈的實際電壓為2V，乙燈的實際電壓為6V時滿足電源電壓為8V，所以實際功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，故D正確。故選D。4.如圖甲所示滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。則以下說法正確的是（）。A．R0的阻值為10Ω；B．滑動變阻器的最大阻值為60Ω；C．電源電壓為8V ；D．滑片在滑動的過程中，滑動變阻器的最大功率為0.9W【答案】AD?！窘馕觥咳鐖D甲所示，R0與R串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓；（1）當滑片位于b端時，R0與R串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由圖乙可知，電路中的電流I?。?.1A，UR＝5V，由I＝可得，滑動變阻器的最大阻值：R＝＝＝50Ω，故B錯誤；（2）R0與R串聯(lián)，則根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，結合歐姆定律可得：電源的電壓：U＝I小（R0+R）＝0.1A×（R0+50Ω），當滑片位于a端時，電路為R0的簡單電路，電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，則根據(jù)歐姆定律可得：電源的電壓：U＝I大R0＝0.6A×R0，因電源的電壓不變，所以，0.1A×（R0+50Ω）＝0.6A×R0，解得：R0＝10Ω，故A正確；電源的電壓U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V，故C錯誤；（3）電路中的電流：I＝，滑動變阻器R的電功率：P＝I2R＝（）2R＝＝＝＝，所以，當R＝R1＝10Ω時，滑動變阻器R的功率最大，則P大＝＝＝0.9W，故D正確。故選：AD。5.如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標有“6V3W”字樣，當開關S1、S2都斷開，滑片P從b端滑到某一位置c時（圖中未標出），滑動變阻器R的電阻減小了6Ω，電流表示數(shù)變化了0.1A，此時燈泡恰好正常發(fā)光；保持滑片P的位置不變，閉合開關S1、S2，電流表示數(shù)又變化了1.5A，設燈絲電阻不變，則下列說法正確的是（）。A.燈泡的電阻為2Ω；B.電源電壓為9V；C.滑動變阻器的最大電阻為12Ω；D.當S1、S2都閉合時，調節(jié)滑片P，電路消耗總功率的最小值為20W【答案】D?！窘馕觥緼．燈泡正常發(fā)光時的電流：IL==0.5A燈泡的電阻：RL==12Ω；故A錯誤；BC．當開關S1、S2都斷開，滑片P在b端，變阻器連入電路的阻值最大，與燈泡串聯(lián)，滑片P從b端滑到某一位置c時，電變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由I=可知通過電路的電流變大，通過電路的電流是0.5A，滑片P在b端的電流為：Ib=0.5A-0.1A=0.4A因為電源的電壓不變，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律得到：U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)解得：Rab=18Ω，Rac=12Ω電源電壓：U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V；故BC錯誤；D．當開關S1、S2都閉合，變阻器和電阻R0并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，由并聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知總電阻變小，總電流變大，所以干路電流：I=0.4A+0.1A+1.5A=2A并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過滑動變阻器的電流：I滑==1AR0的阻值：R0=當S1、S2都閉合，滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路的總功率最小，則電路的最小功率：Pmin=；故D正確。故選D。6.實驗小組設計了如圖所示的電路，已知電源電壓不變，燈泡L標有“2.5V0.3A字樣，其阻值會隨溫度變化，將滑動變阻器R2的滑片置于最右端，只閉合開關S1時，電壓表的示數(shù)為3V，R1的功率為P1；只閉合開關S1，移動滑片至最左端時，電流表的示數(shù)為0.3A，R1的功率為P2；閉合開關S1和S2，移動滑片至某一位置時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2A，已知P1：P2＝1：4。（1）燈泡L的額定功率為W；（2）滑動變阻器的最大阻值為Ω；（3）在有電流通過燈泡L的情況下，燈泡的最小功率與最大功率之比為。【答案】（1）0.75；（2）20；（3）1：20。【解析】（1）燈泡L的額定功率為：PL額＝U額I額＝2.5V×0.3A＝0.75W；（2）將滑動變阻器R2的滑片置于最右端，只閉合開關S1時，電壓表的示數(shù)為3V，R1的功率為P1，如圖甲，只閉合開關S1，移動滑片至最左端時，電流表的示數(shù)為0.3A，R1的功率為P2，如圖乙，閉合開關S1和S2，移動滑片至某一位置時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2A，如圖丙，因為P1：P2＝1：4，P1：P2＝（I甲）2R1：（I乙）2R1＝1：4，所以甲乙兩圖中電流之比為：I甲：I乙＝1：2，又因為I乙＝0.3A，所以I甲＝0.15A，所以滑動變阻器最大阻值為：R2甲＝＝＝20Ω。在丙電路中，滑動變阻器接入電路的電阻為：R2丙＝＝＝15Ω，所以電源電壓為：U＝3V+I丙R1，由于乙電路電流為0.3A，所以燈泡正常發(fā)光，電壓為2.5V，所以電源電壓為：U＝2.5V+I乙R1，所以，3V+I丙R1＝2.5V+I乙R1，3V+0.2A×R1＝2.5V+0.3A×R1，解得，U＝4V，R1＝5Ω。（3）在只閉合S1時，燈泡才有電流通過，即甲乙兩個電路，甲電路滑動變阻器電阻最大，電路電流最小，燈泡的功率最小，此時滑動變阻器的電壓為U2甲＝3V，R1兩端電壓為U1甲＝I甲R1＝0.15A×5Ω＝0.75V，所以燈泡兩端電壓為：UL甲＝U﹣U1甲﹣U2甲＝4V﹣3V﹣0.75V＝0.25V，燈泡的最小功率為：PL?。経L甲I甲＝0.25V×0.15A＝0.0375W，乙電路滑動變阻器接入電路阻值為零，電路電流最大，最大電流是0.3A，燈泡正常發(fā)光，燈泡的功率最大為：PL大＝PL額＝0.75W，所以，燈泡的最小功率與最大功率之比PL小：PL大＝0.0375w：0.75w＝1：20。故答案為：（1）0.75；（2）20；（3）1：20。7.如圖，電源電壓為12V，燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動變阻器R1上標有“20Ω1A”，，電流表量程為。將開關S閉合，S1?S2斷開，調節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光?(1)求燈泡正常發(fā)光時的電阻；(2)求滑動變阻器10s內消耗的電能；(3)將開關S、S1、S2都閉合，移動滑片P且電路安全，求R1與R2功率之比的最大值?！窘馕觥?1)由燈泡的銘牌可知燈泡正常發(fā)光時的電阻(2)將開關S閉合，S1?S2斷開時，滑動變阻器R1和燈泡L串聯(lián)，此時燈泡正常發(fā)光；滑動變阻器R1中的電流和燈泡L的電流相等滑動變阻器R1的兩端電壓滑動變阻器10s內消耗的電能(3)當開關S、S1、S2都閉合時，燈泡L被短路，此時為定值電阻R2和滑動變阻器R1并聯(lián)；R2的電流和電壓不會發(fā)生變化，所以R2的功率為定值；滑動變阻器R1的電壓為定值，當R1的電流最大時，R1的功率達到最大值，此時R1與R2功率之比最大。R2的電流電流表測量的是干路電流，由電流表的量程可知滑動變阻器R1的最大電流R1與R2功率之比的最大值答：(1)燈泡正常發(fā)光時的電阻為；(2)滑動變阻器10s內消耗的電能為；(3)將開關S、S1、S2都閉合，移動滑片P且電路安全，R1與R2功率之比的最大值為。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·廣西貴港市）如圖所示的電路，燈L標有“6V3.6W”字樣，電源電壓保持不變。當閉合開關S，滑動變阻器R的滑片P移到最右端時，燈L正常發(fā)光；滑片P移到最左端時，電壓表示數(shù)為3.6V。假設燈絲電阻不受溫度影響，下列四個結論正確的是（）。①燈L正常發(fā)光時的電阻為12Ω；②電源電壓為6V；③滑動變阻器的最大阻值為20Ω；④電路消耗的總功率的變化范圍為1.44～3.6W。A．①② B．②④ C．②③ D．③④【答案】B?！窘馕觥竣贌鬖正常發(fā)光時的電阻為故①錯誤；②當閉合開關S，滑動變阻器R的滑片P移到最右端時，此時只有燈泡接入電路，故燈L正常發(fā)光，電源電壓為6V，故②正確；③滑片P移到最左端時，電壓表示數(shù)為3.6V，滑動變阻器的阻值最大，此時燈泡的兩