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物理培优(重点高中自主招生竞赛)第18章 电功率易 难题练习 （附答案解析）
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这是一份物理培优(重点高中自主招生竞赛)第18章 电功率易 难题练习 （附答案解析），共81页。
\l "_Tc72235490" 二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题） PAGEREF _Tc72235490 \h 2
\l "_Tc72235491" 三．电功率的概念（共1小题） PAGEREF _Tc72235491 \h 3
\l "_Tc72235492" 四．电功率的计算（共32小题） PAGEREF _Tc72235492 \h 3
\l "_Tc72235493" 五．实际功率（共2小题） PAGEREF _Tc72235493 \h 12
\l "_Tc72235494" 六．电功率的测量实验（共5小题） PAGEREF _Tc72235494 \h 13
\l "_Tc72235495" 七．焦耳定律（共1小题） PAGEREF _Tc72235495 \h 16
\l "_Tc72235496" 八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题） PAGEREF _Tc72235496 \h 16
\l "_Tc72235497" 九．电功与热量的综合计算（共2小题） PAGEREF _Tc72235497 \h 17
\l "_Tc72235498" 参考答案与试题解析 PAGEREF _Tc72235498 \h 19
\l "_Tc72235499" 一．电功与电能的计算（共1小题） PAGEREF _Tc72235499 \h 19
\l "_Tc72235500" 二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题） PAGEREF _Tc72235500 \h 20
\l "_Tc72235501" 三．电功率的概念（共1小题） PAGEREF _Tc72235501 \h 22
\l "_Tc72235502" 四．电功率的计算（共32小题） PAGEREF _Tc72235502 \h 22
\l "_Tc72235503" 五．实际功率（共2小题） PAGEREF _Tc72235503 \h 55
\l "_Tc72235504" 六．电功率的测量实验（共5小题） PAGEREF _Tc72235504 \h 57
\l "_Tc72235505" 七．焦耳定律（共1小题） PAGEREF _Tc72235505 \h 64
\l "_Tc72235506" 八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题） PAGEREF _Tc72235506 \h 65
\l "_Tc72235507" 九．电功与热量的综合计算（共2小题） PAGEREF _Tc72235507 \h 68
___________ 校__________老师
电功率较难
原题
一．电功与电能的计算（共1小题）
1．（2018•市南区校级自主招生）小红家有一电热水壶，铭牌如下表所示。这个电热水壶正常工作1min要消耗 J的电能；如果电水壶的效率为90%，将这一满壶10℃的水烧开需要耗时 s．已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题）
2．（2017•青羊区校级自主招生）小明同学家的电能表的表盘上标有“220V10A”和“3000r/（kW•h）”。他为了检查家中一只电饭锅的功率是多大，将家中所有用电器都停止使用，只接一只电饭锅在电路中，然后观察到家中电能表转盘在1min内转过了30圈，那么小明家这只电饭锅的功率 W。
3．（2014•武侯区校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知（ ）
A．该电热水壶的电阻为110Ω
B．电热水壶的实际功率为1500W
C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×105焦
D．电热水壶的实际电压为200V
三．电功率的概念（共1小题）
4．（2018•德清县自主招生）车用微型吸尘器的直流电动机M的电阻一定，当加在M上的电压为0.3伏时，电流为0.3安，且M不转动；当加在M上的电压为2.0伏时，电流为0.6安，且M能正常转动，则此吸尘器的效率为（不计摩擦）（ ）
A．91.8%B．30%C．70%D．100%
四．电功率的计算（共32小题）
5．（2021•青岛自主招生）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表示数最小值是4V
B．电流表示数最大值是0.2A
C．电路总功率不会小于1.2W
D．定值电阻消耗的最小功率是1.2W
6．（2019•市南区校级自主招生）在如图所示的电路中，电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后，为保证R1、R2均不损坏，则R1消耗的最大功率及允许通过电流表A1的电流分别为（ ）
A．6.0W 1.0AB．2.16W 1.8A
C．3.84W 2.4AD．6.0W 3.0A
7．（2018•襄城区自主招生）有两只灯泡L1和L2，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下面说法正确的是（ ）
A．正常工作时，L1的电阻大于L2的电阻
B．正常工作时，L1消耗的电能一定大于L2消耗的电能
C．将两灯串联在6V的电源上发光时，L2比L1亮
D．当两灯并联在6V的电源上发光时，通过L1的电流小于通过L2的电流
8．（2018•鹿城区校级自主招生）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A．1WB．2WC．4WD．9 W
9．（2017•长沙自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8 WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0 WD．4.5V 1.8W
10．（2017•杭州自主招生）如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（p﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（ ）
A．电压力锅是对大气压强的应用
B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态
C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min
D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A
11．（2017•青羊区校级自主招生）图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“40V40W”，D灯“30V30W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（ ）
A．PB＞PD＞PA＞PCB．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PAD．PA＞PC＞PD＞PB
12．（2016•泗县校级自主招生）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（ ）
A．1.8WB．1.5WC．2.2WD．3.3W
13．（2015•绵阳校级自主招生）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1 和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1B．n：1C．1：1D．n：1
14．（2015•绵阳校级自主招生）某定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率为（ ）
A．1.6WB．3.2WC．3.6WD．7.2W
15．（2015•黄冈校级自主招生）甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么（ ）
A．甲灯的额定功率一定比乙灯大
B．甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C．甲灯的电阻比乙灯大
D．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
16．（2014•北京校级自主招生）如图所示电路中，电源两端电压与灯丝电阻保持不变，灯泡L1、L2、L3的规格分别是“4V4W”、“6V3W”和“6V4W”，只闭合开关S2时，L1的电功率为P．下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S3时，L2与L3电功率之比为3：4
B．只闭合开关S3时，L2电功率为8P
C．只闭合开关S1时，L1电功率为12P
D．开关都闭合时，L1与L3电功率之比为9：4
17．（2014•李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）
A．B．
C．D．
18．（2014•李沧区校级自主招生）小强用三只未知电阻R1，R2，R3，连接成如图所示电路，在电路的两端加上恒定电压后，发现电阻R1消耗的功率最大，则他推断这三只电阻阻值大小关系正确的是（ ）
A．R1＞R2＞R3B．R2＞R1＞R3C．R3＞R2＞R1D．R1＞R3＞R2
19．（2014•合肥校级自主招生）一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知灯泡的实际功率是81W，那么此时导线消耗功率是（ ）
A．19WB．大于19W
C．小于19WD．条件不足，无法确定
20．（2014•芜湖校级自主招生）我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，在一个标准大气压下，用30分钟刚好可将4kg与气温（26.5℃）相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）（ ）
A．163WB．686WC．933WD．41160W
21．（2013•黄石自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，如图（乙）所示，把它们串联在电路中，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0WD．4.5V 1.8W
22．（2019•安徽自主招生）小明同学用如图所示的实验电路进行如下操作：闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数（见下表），已知小灯泡L的额定电压为6V。则：
（1）滑动变阻器的最大值 Ω；
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率是 W。
23．（2019•涪城区校级自主招生）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 3W”字样。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为 A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.65W时，小灯泡的实际功率为 W。
24．（2019•涪城区校级自主招生）图中电阻R1与阻值为0～10欧的滑动变阻器R2串联后接在电压为4伏的电源上。当滑动片P在A位置时，闭合电键K，伏特表的示数是2伏（A、B是滑动变阻器的两端）。那么调节滑动变阻器，电路中安培表的示数最大值是 ，当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，那么这时变阻器接入电路部分的阻值是 。
25．（2018•市中区校级自主招生）某家庭电能表如图所示，标有“3000r/kW•h”字样。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 kW•h，空调的电功率是 W。
26．（2018•市中区校级自主招生）如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W．则R2的组值为 Ω；用饮水机给2kg的水加热，使水温升高50℃，水吸收的热量 J．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
27．（2018•岳麓区自主招生）一个实验用的电动机跟电流表串联后接在6V直流稳压电源上，闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，由此可以求出电动机做机械功的功率为 W。
28．（2017•市南区校级自主招生）一台电动机，其电阻为10Ω，接在照明电路中使用，通过它的电流为5A．则该电动机消耗的功率为 W．它的发热功率为 W，转变为机械能的功率为 W．该电动机的效率为 。
29．（2017•赫山区校级自主招生）如图，电源电压为6V保持不变，闭合开关后电压表示数为2V，电流的示数为0.3A，则灯L1消耗的功率为 w，灯L1、L2的电阻相比较大的是 。
30．（2017•牡丹江自主招生）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A．在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 W；若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 N。
31．（2015•芜湖自主招生）如图所示，均匀圆环电阻R0＝8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R＝1欧。导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动。电路中可以产生的最小电功率为 瓦。
32．（2014•龙海市校级自主招生）小杨家的电能表铭牌上标有“220V、10A、2500r/（kW•h）”等字样，图中所示分别为月初、月末他家电能表的示数，小杨家该月耗电 kW•h；小杨单独使用一个电热壶，发现2min内表盘转了125转，那么电热壶的功率为 kW。
33．（2014•西工区校级自主招生）R1、R2并联在电压为U的电源上，消耗的功率分别为P1、P2，如果串联在同一电源上，两电阻消耗的总功率P＝ （用P1和P2表示）。
34．（2020•李沧区校级自主招生）电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）电动机线圈的发热功率；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10N/kg）
35．（2016•崂山区校级自主招生）礼堂顶灯设计美轮美奂（如图1），如果某部分彩灯电路如图2所示，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图3所示，当开关闭合后，求：
（1）L3的电流多大？
（2）L1消耗的功率多大？
36．（2019•武侯区校级自主招生）表中提供的是成都七中使用的一台数学投影仪的有关数据，小明根据其中的数据作出了以下判断，正确的是（ ）
A．光源和鼓风机是串联在电路中的
B．这台投影仪的耗电总功率是240W
C．如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话，所串联的电阻的阻值为19.6Ω，该电阻消耗的功率为1960W
D．这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法不可行，因为实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪
五．实际功率（共2小题）
37．（2017•涪城区自主招生）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1的电阻较大B．通过灯L1的电流较大
C．灯L1额定功率较大D．灯L2的电阻较大
38．（2016•枣庄校级自主招生）把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（ ）
A．接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光
B．接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C．接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗
D．不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光
六．电功率的测量实验（共5小题）
39．（2020•市北区校级自主招生）小雨测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最 （填写“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数。小雨找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材、导线均完好，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 A，灯泡的额定功率为 W。
40．（2019•达州自主招生）小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率。小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V。
（1）在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是 。
A．只有电流表有示数，灯不亮
B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮
D．只有电流表有示数，灯亮
（2）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该电流值为 A，测出的额定功率为 W。
41．（2019•江西自主招生）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω2A）、蓄电池3节、电流表、电压表、开关、导线若干等。
（1）本实验小灯泡的电功率可以通过 （用公式表示）来计算；
（2）在连接电路前，小丽同学发现电压表的三个接线柱中，有一个接线柱的标识模糊不清。
她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电表均正常偏转。由此说明这个接
线柱是 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（3）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，并注意观察表，当其示数为 时，停止移动滑片，并记录另一表的示数。
42．（2014•宁波自主招生）如图甲所示是小科设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R（20Ω1A），电源电压U＝18V，小灯泡的额定电流为1.0A，额定功率约为3W。
（1）小科正确连接电路后，进行实验。当电流表示数为1.0A时，电压表的指针如图乙所示，则小灯泡的额定电压为 V。
（2）小科完成上述实验后，拆下电压表和灯泡，而将剩余器材接成图丙所示电路，然后调节滑动变阻器，使得滑动变阻器的功率最大，求此时通过电流表的电流多大？
43．（2017•杭州自主招生）测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压为U0），小科小组想尝试先测灯泡电阻再算电功率这种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。具体步骤如下（实验过程中没有电路元件损坏）：
（1）按如图所示的电路图连接好电路；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电压表示数U2，先算出了灯泡的电阻RL＝ （请你用所测的物理量表示）；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是 ；
（5）得到灯泡电阻RL后，根据P0=U02RL，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，如果实验过程中测量得到的U1始终小于U0，则计算得到的数值 真实值。（选填“大于”或“小于”）
七．焦耳定律（共1小题）
44．（2019•江西自主招生）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 。
八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题）
45．（2014秋•成都期末）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：4，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A．5：4B．5：8C．1：5D．5：1
46．（2020•宁波自主招生）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40s就可以把车子“锁上天”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 。
（2）这台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它在1min内产生的热量为 J。
47．（2019•宁波自主招生）电炉丝断了，去掉15后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 。
48．（2014•北京校级自主招生）一根阻值为10Ω的电阻丝，通电10s，通过该电阻丝的电流为2A，则电流通过该电阻丝产生的热量为 J。
九．电功与热量的综合计算（共2小题）
49．（2016•枣庄校级自主招生）用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 min。
50．（2020•市北区校级自主招生）某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，如图是它的原理电路图，下表给出了它的部分参数，R1、R2为电热丝，通过开关S1、S2控制对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，请根据表格中的数据回答下列问题：
①只闭合S1时，放出的水是 （选填“冷”“温”或“热”）水；
②R1的电阻是 Ω；
③开关S1、S2同时闭合时，流过R2的电流是 A。
参考答案与试题解析
一．电功与电能的计算（共1小题）
1．（2018•市南区校级自主招生）小红家有一电热水壶，铭牌如下表所示。这个电热水壶正常工作1min要消耗 72000 J的电能；如果电水壶的效率为90%，将这一满壶10℃的水烧开需要耗时 700 s．已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
【考点】密度公式的应用；热量的计算；电功与电能的计算；电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；信息给予题．
【分析】知道电热水壶正常工作，实际功率等于额定功率，利用P=Wt求电热水壶正常工作1min消耗的电能；
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，知道水的初温、水的比热容、水的质量，利用吸热公式求烧开这壶水需吸收的热量，再根据Q吸＝W电×90%＝Pt×90%求需要的加热时间。
【解答】解：∵电热水壶正常工作，
∴P＝P额＝1200W，
电热水壶正常工作1min消耗的电能：W＝Pt＝1200W×60s＝72000J；
一壶水的质量：m＝ρv＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
∵在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
∴△t＝100℃﹣10℃＝90℃，
一满壶10℃的水烧开需要吸收热量：
Q吸＝cm△t
＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×90℃
＝7.56×105J，
由题知，Q吸＝W电×90%＝Pt×90%，
∴需要时间：t=W电P×90%=7.56×105J1200W×90%=700s。
故答案为：72000J，700。
【点评】本题考查水吸收热量的计算，电热水壶消耗电能的计算，本题关键：一是利用好关系Q吸＝W电×90%，二是注意2L≠2kg，必须利用密度公式计算。
二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题）
2．（2017•青羊区校级自主招生）小明同学家的电能表的表盘上标有“220V10A”和“3000r/（kW•h）”。他为了检查家中一只电饭锅的功率是多大，将家中所有用电器都停止使用，只接一只电饭锅在电路中，然后观察到家中电能表转盘在1min内转过了30圈，那么小明家这只电饭锅的功率 600 W。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】3000R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出5min内消耗的电能，再根据P=Wt求出电视机的功率。
【解答】解：电能表的转盘转30转消耗的电能为：
W=303000kW•h＝0.01kW•h，
电视机的功率：
P=Wt=0.01kW⋅h160h=0.6kW＝600W。
故答案为：600。
【点评】本题考查了电能表电功以及电功率的计算，掌握电能表的读数方法以及相关参数的意义是关键。
3．（2014•武侯区校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知（ ）
A．该电热水壶的电阻为110Ω
B．电热水壶的实际功率为1500W
C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×105焦
D．电热水壶的实际电压为200V
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】（1）已知额定电压和额定功率，根据公式P=U2R可求电阻的大小；
（2）每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000转，可求转过125转消耗的电能，进一步求出实际功率；
（3）根据公式P=U2R可求实际电压的大小。
【解答】解：A、根据公式P=U2R可知，该电热水壶的电阻R=U额2P额=(220V)21500W≈32.3Ω，故A错误；
BC、电热水壶121s消耗电能13000kW•h×125=13000×125×3.6×106J＝1.5×105J；实际功率P=Wt=1.5×105J121s≈1200W，故B错误、C正确；
D、根据公式P=U2R可知，实际电压U=PR=1200W×48415Ω≈200V，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查电阻、电能实际功率、实际电压的计算，关键是从题目所给信息中找到有用的数据。
三．电功率的概念（共1小题）
4．（2018•德清县自主招生）车用微型吸尘器的直流电动机M的电阻一定，当加在M上的电压为0.3伏时，电流为0.3安，且M不转动；当加在M上的电压为2.0伏时，电流为0.6安，且M能正常转动，则此吸尘器的效率为（不计摩擦）（ ）
A．91.8%B．30%C．70%D．100%
【考点】电功率的概念．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】在计算电功的公式中，W＝UIt来计算，也可以用W＝I2Rt计算，如果是计算纯电阻电路，两个公式的计算结果是相同的，对于非纯电阻电路I2Rt只能计算电热。
【解答】解：吸尘器中电动机不转时，相当于纯电阻电路，电阻R=U1I1=Ω，
电动机转动时，吸尘器消耗的电能W＝U2I2t，
此时电动机产生的热量Q＝I22Rt，
输出机械能W有用＝W﹣Q＝U2I2t﹣I22Rt，
吸尘器的效率：η=W有用W×100%=U2I2t-I22RtU2I2t×100%=2.0V×0.6A-(0.6A)2×1Ω2.0V×0.6A×100%＝70%
故选：C。
【点评】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，在非纯电阻电路中，功率只能用P＝UI、P=Wt计算。
四．电功率的计算（共32小题）
5．（2021•青岛自主招生）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表示数最小值是4V
B．电流表示数最大值是0.2A
C．电路总功率不会小于1.2W
D．定值电阻消耗的最小功率是1.2W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】电路和欧姆定律；电能和电功率．
【分析】分析电路图可知滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻的电压，考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化根据欧姆定律可知电压表和电流表示数的变化。利用公式P=U2R和P＝UI可计算电功率的大小，并做出判断。
【解答】解：A、读图可知，电路串联，当滑片在b端时，电路中电阻最大为R＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时电流最小为I=UR=6V30Ω=0.2A，此时电压表的示数最小，示数为U最小＝IR定＝0.2A×10Ω＝2V，故A错误；
B、当滑片在a端时，电路中只有定值电阻工作，电阻最小，电流最大，故电流表示数最大值是：I最大=UR定=6V10Ω=0.6A，故B错误；
C、由公式P=U2R可知，当电阻最大时，电路中总功率最小，即P最小=U2R=(6V)230Ω=1.2W，故C正确；
D、由上述解析可知，当滑片在b端时，定值电阻分压最小，电路中电流最小，定值电阻的其功率最小，故P定＝U最小×I＝2V×0.2A＝0.4W，故D错误。
故选：C。
【点评】考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化结合欧姆定律、电功率计算公式可正确判断有关物理量的变化，对公式的灵活运用有一定要求。
6．（2019•市南区校级自主招生）在如图所示的电路中，电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后，为保证R1、R2均不损坏，则R1消耗的最大功率及允许通过电流表A1的电流分别为（ ）
A．6.0W 1.0AB．2.16W 1.8A
C．3.84W 2.4AD．6.0W 3.0A
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；分析、综合能力．
【分析】开关闭合后，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流。
（1）根据欧姆定律分别求出两电阻两端允许所加的最大电压，然后根据并联电路的电压特点确定R1、R2均不损坏时允许加的电源电压；
已知R1的阻值，根据P＝UI=U2R得出R1消耗的最大功率；
（2）根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A1的最大示数。
【解答】解：开关闭合s后，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流。
（1）电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，
根据欧姆定律可得：
电阻R1两端允许的最大电压为U1＝I1R1＝1A×6Ω＝6V，
电阻R2两端允许的最大电压为U2＝I2R2＝1.6A×3Ω＝4.8V，
由并联电路，各支路电压相等，且6V＞4.8V，
为了保护电阻R2，电源电压的最大值：U＝U2＝4.8V，
则R1消耗的最大功率为：P1=U2R1=(4.8V)26Ω=3.84W；
（2）此时通过电阻R1的电流为：
I1′=UR1=4.8V6Ω=0.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
故干路电流表A1的示数I＝I1′+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。
故选：C。
【点评】本题考场欧姆定律的应用及电功率的计算，难度不大。
7．（2018•襄城区自主招生）有两只灯泡L1和L2，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下面说法正确的是（ ）
A．正常工作时，L1的电阻大于L2的电阻
B．正常工作时，L1消耗的电能一定大于L2消耗的电能
C．将两灯串联在6V的电源上发光时，L2比L1亮
D．当两灯并联在6V的电源上发光时，通过L1的电流小于通过L2的电流
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI=U2R比较两灯泡的电阻关系；
（2）两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，根据W＝Pt比较两者消耗的电能关系；
（3）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P＝I2R可知两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；
（4）两灯泡并联时它们两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P＝UI得出通过的电流关系。
【解答】解：
A．两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，由P＝UI=U2R的变形式R=U2P可知，两灯泡的额定电压相等，L1的额定功率较大，L1的电阻较小，故A错误；
B．两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，由P=Wt的变形式W＝Pt可知，两灯泡的工作时间未知，则无法比较两灯泡消耗的电能关系，故B错误；
C．两灯泡串联时通过它们的电流相等，由P＝I2R可知，L1的电阻较小，实际功率较小，灯泡较暗，即L2比L1亮，故C正确；
D．两灯泡并联在6V的电源上发光时它们两端的电压相等，且实际电压和额定电压相等，则实际功率和额定功率相等，由P＝UI的变形式I=PU可知，通过L1的电流大于通过L2的电流，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的灵活应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，要注意额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。
8．（2018•鹿城区校级自主招生）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A．1WB．2WC．4WD．9 W
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；方程法；电能和电功率．
【分析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P＝I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时的电路总功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率。
【解答】解：设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则
P1＝I12RL＝25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则
P2＝I22RL＝16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得：
I1：I2＝5：4，
若将灯泡L接C、D两点时，电源的总功率为：P3＝UI2，
则：P1P3=UI1UI2，即P3=I2P1I1=45×25W＝20W，
所以导线AC和BD消耗的总功率为：
P＝P3﹣P2＝20W﹣16W＝4W。
故选：C。
【点评】题考查了电功率公式的灵活应用，关键是根据电阻消耗的功率求出电流之间的关系，从而求出将电阻R接C、D两点时电路的总功率。
9．（2017•长沙自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8 WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0 WD．4.5V 1.8W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；图析法；电能和电功率．
【分析】由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据P＝UI求出元件B的电功率。
【解答】解：由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电流表的示数为0.4A时，IA＝IB＝I＝0.4A，
由图象可知，A和B两端的电压分别为：
UA＝2V，UB＝2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V，故AB错误；
元件B的电功率：
PB＝UBIB＝2.5V×0.4A＝1W，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流对应的电压值。
10．（2017•杭州自主招生）如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（p﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（ ）
A．电压力锅是对大气压强的应用
B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态
C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min
D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A
【考点】沸点及沸点与气压的关系；电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】（1）液体的沸点随着气压的增大而升高；
（2）由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅所处的状态；
（3）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R1的工作时间；
（4）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R2的工作时间，根据W＝Pt表示出电路消耗的总功率即可求出R2的功率，当两加热电阻同时工作时，电路电流最大，根据P＝UI求出电路中的最大电流。
【解答】解：A．高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，故A错误；
B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态，故B错误；
C．由图乙可知，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0～6min，9～12min，15～18min，
即R1的工作时间t1＝12min＝0.2h，故C错误；
D．R2的工作时间t2＝18min＝0.3h，在正常加热升压和保压状态消耗的电能W＝P1t1+P2t2，
即：0.25kW•h＝0.8kW×0.2h+P2×0.3h，
解得：P2＝0.3kW＝300W，
两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率P＝P1+P2＝800W+300W＝1100W，
由P＝UI可得，I=PU=1100W220V=5A，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了高压锅的原理和电功公式、电功率公式的综合应用，从图象中读出R1与R2的工作时间是解题的关键。
11．（2017•青羊区校级自主招生）图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“40V40W”，D灯“30V30W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（ ）
A．PB＞PD＞PA＞PCB．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PAD．PA＞PC＞PD＞PB
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；赋值法．
【分析】由电路图可知，C、D两灯并联，再与A、B两灯串联；先根据R=U2P求出四盏灯的电阻，设电路中的总电流为1A，根据并联电路电流特点求出C、D两灯的电流，根据P＝I2R分别求出四盏灯的电功率，即可比较各灯消耗功率的大小关系。
【解答】解：A灯的电阻：RA=UA2PA=(10V)210W=10Ω，B灯的电阻：RB=UB2PB=(60V)260W=60Ω，
C灯的电阻：RC=UC2PC=(40V)240W=40Ω，C灯的电阻：RD=UD2PD=(30V)230W=30Ω；
设a到b回路的电流为1A，则IA＝IB＝1A；
∵C、D两灯并联
∴UC＝UD，即ICRC＝（1﹣IC）RD，
∴IC=RDRC+RD=30Ω40Ω+30Ω=37A，
ID＝1A-37A=47A；
A灯消耗的功率为PA＝IA2RA＝（1A）2×10Ω＝10W，
B灯消耗的功率为PB＝IB2RB＝（1A）2×60Ω＝60W，
C灯消耗的功率为PC＝IC2RC＝（37A）2×40Ω≈7.3W，
D灯消耗的功率为PD＝ID2RD＝（47A）2×30Ω≈9.8W。
所以PB＞PA＞PD＞PC
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路特点，以及电功率公式的灵活应用；关键是会用特殊值法简化计算，难点是各灯泡之间串并联的辨别。
12．（2016•泗县校级自主招生）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（ ）
A．1.8WB．1.5WC．2.2WD．3.3W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律表示出电压表的示数为6V和5V时通过的电流，利用电流表的示数变化量得出等式即可求出R的阻值，再根据P=U2R求出该定值电阻所消耗的功率的变化量。
【解答】解：定值电阻的阻值不变，则由欧姆定律可得：
当电压表的示数U1＝6V时，电路中的电流I1=U1R=6VR，
当电压表的示数U2＝5V时，电路中的电流I2=U2R=5VR，
因该过程中通过电流表的示数减少了0.2安培，
所以，△I＝I1﹣I2=6VR-5VR=1VR=0.2A，
解得：R＝5Ω，
则该定值电阻所消耗的功率的变化量：
△P＝P1﹣P2=U12R-U22R=(6V)25Ω-(5V)25Ω=2.2W。
故选：C。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，有一定的难度。
13．（2015•绵阳校级自主招生）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1 和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1B．n：1C．1：1D．n：1
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，甲图中n个相同灯泡并联后与R1串联，根据并联电路的电流特点求出干路电流；乙图中n个相同灯泡串联后与R2串联，根据串联电路的电流特点可知电路中的总电流，电路两端的电压相等，根据P＝UI求出两电路消耗总功率之比。
【解答】解：灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，设为I，
甲图中，n个相同灯泡并联后与R1串联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝nI，
乙图中，n个相同灯泡串联后与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I乙＝I，
由P＝UI可得，两电路的电压相等时，它们消耗的总功率之比：
P甲P乙=UI甲UI乙=I甲I乙=nII=n1。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用，要注意n个相同灯泡正常发光时的电流相等。
14．（2015•绵阳校级自主招生）某定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率为（ ）
A．1.6WB．3.2WC．3.6WD．7.2W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】根据P=U2R表示出定值电阻两端的电压由U变为13U时消耗电功率的变化，然后再根据P=U2R求出电阻两端的电压变为2U时消耗的电功率。
【解答】解：定值电阻的阻值不变，且电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，
则由P=U2R可得：
P1﹣P2=U2R-(13U)2R=8U29R=0.8W，
所以，U2R=0.9W，
当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率：
P3=(2U)2R=4×U2R=4×0.9W＝3.6W。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，关键是利用好“定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W”。
15．（2015•黄冈校级自主招生）甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么（ ）
A．甲灯的额定功率一定比乙灯大
B．甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C．甲灯的电阻比乙灯大
D．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
【考点】并联电路的电压规律；电功与电能的计算；电功率的计算；额定功率；实际功率．
【专题】应用题．
【分析】（1）白炽灯的亮度由灯的实际功率决定，灯的实际功率越大灯越亮；
两灯并联在电路中，都正常发光，且甲灯比乙灯亮，甲灯的额定功率比乙灯大。
（2）已知两灯额定功率间的关系，根据公式W＝Pt判断两灯消耗的电能多少；
（3）根据公式R=U2P判断两灯电阻的大小；
（4）根据并联电路的电压特点可判断两灯两端电压关系。
【解答】解：A、两灯并联在照明电路里都能正常发光，灯的实际功率等于额定功率，甲灯比乙灯亮，说明甲灯的额定功率比乙灯大，即P甲＞P乙，故A正确。
B、由公式W＝Pt可知，灯消耗的电能除了与灯的功率有关外，还与通电时间有关，现在知道两灯的功率关系，但不知道通电时间关系，无法确定哪个灯消耗的电能多，甲灯消耗的电能不一定比乙灯多，故B错误；
C、两灯并联，两灯电压U相等，已知P甲＞P乙，由公式R=U2P可知R甲＜R乙，故C错误。
D、甲、乙两灯并联在电路中，甲灯与乙灯两端的电压相等，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电功、电功率的计算公式以及并联电路电压的规律，解题时注意各公式的灵活应用。
16．（2014•北京校级自主招生）如图所示电路中，电源两端电压与灯丝电阻保持不变，灯泡L1、L2、L3的规格分别是“4V4W”、“6V3W”和“6V4W”，只闭合开关S2时，L1的电功率为P．下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S3时，L2与L3电功率之比为3：4
B．只闭合开关S3时，L2电功率为8P
C．只闭合开关S1时，L1电功率为12P
D．开关都闭合时，L1与L3电功率之比为9：4
【考点】电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】已知三灯泡的额定电压和额定功率，根据P=U2R三灯泡的电阻。
（1）只闭合开关S2时，L1与L2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P＝I2R表示出L1的电功率；
（2）只闭合开关S3时，L2与L3串联，根据串联电路的电流特点和P＝I2R得出两灯泡相同时间内消耗的电功率之比，根据串联电路的电阻特点和P=U2R求出电路的总功率；
（3）只闭合开关S1时，电路为L1的简单电路，根据P=U2R求出L1的电功率；
（4）开关都闭合时，L1与L3并联，根据并联电路的电压特点和P=U2R求出两灯泡的电功率之比。
【解答】解：根据P=U2R可得，三个灯泡的电阻：
R1=U12P1=(4V)24W=4Ω，R2=U22P2=(6V)23W=12Ω，R3=U2P3=(6V)24W=9Ω；
（1）由题，只闭合开关S2时，L1与L2串联，
串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I1=UR1+R2=U4Ω+12Ω=U16Ω，
L1的电功率：
P＝（I1）2×R1＝（U16Ω）2×4Ω=U264Ω；
（2）只闭合开关S3时，L2与L3串联，
因为串联电路中各处的电流相等，
根据P＝I2R可得，两灯泡相同时间内消耗的电功率之比：P2P3=I2R2I2R3=R2R3=12Ω9Ω=43，故A不正确；
此时电路中的R2功率：
P2＝（UR2+R3）2×R2＝（U12Ω+9Ω）2×12Ω=4U2147Ω，
8P＝8×U264Ω=U28，所以P2≠8P，故B不正确；
（3）只闭合开关S1时，电路为L1的简单电路，
L1的电功率P1′=U2R1=U24Ω=16×U264Ω=16P，故C不正确；
（4）开关都闭合时，L1与L3并联，
并联电路中各支路两端的电压相等，
P1″P3″=U2R1U2R3=R3R1=9Ω4Ω=94，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合时电路串联和并联的辨别。
17．（2014•李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）
A．B．
C．D．
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；电能和电功率．
【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。
【解答】解：A、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝60W、PB＝100W，由此可知RA＞RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，故A错误；
B、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故B错误；
C、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝60W、PB＝100W，由此可知RA＞RB，把灯泡A与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与B灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W；
D、把AB并联之后与电阻串联接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为320W；
由CD的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为C，故C正确。
故选：C。
【点评】解答本题是一定要注意题目要同时满足两个条件即灯泡能够正常发光并且消耗的功率还要最小。
18．（2014•李沧区校级自主招生）小强用三只未知电阻R1，R2，R3，连接成如图所示电路，在电路的两端加上恒定电压后，发现电阻R1消耗的功率最大，则他推断这三只电阻阻值大小关系正确的是（ ）
A．R1＞R2＞R3B．R2＞R1＞R3C．R3＞R2＞R1D．R1＞R3＞R2
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；电能和电功率．
【分析】电阻R1与电阻R2并联，根据P=U2R比较电阻R1与R2的大小；电阻R1的电流小于电阻R2的电流，根据P＝I2R比较电阻R1与电阻R3的关系。
【解答】解：电阻R1与电阻R2并联，电压相同；
由于电阻R1的功率最大，根据P=U2R，有R2＞R1；
电阻R1的电流小于电阻R3的电流，由于电阻R1的功率最大，根据P＝I2R，有R1＞R3；
故R2＞R1＞R3
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路大的规律和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是公式及其变形式的灵活应用。
19．（2014•合肥校级自主招生）一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知灯泡的实际功率是81W，那么此时导线消耗功率是（ ）
A．19WB．大于19W
C．小于19WD．条件不足，无法确定
【考点】电阻的串联；电功率的计算．
【专题】应用题．
【分析】已知导线和灯泡串联，导线电阻较大，说明电路电阻变大，根据公式P=U2R可知，电路的总功率变小，已知灯泡的实际功率从而可以判断导线消耗的功率。
【解答】解：如果导线电阻忽略时，灯接在恒定电压的电源上功率是100W；
因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由P=U2R可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，
而灯泡的实际功率是81W，所以此时导线消耗功率只能小于19W。
故选：C。
【点评】本题考查了电阻的串联特点和电功率公式的灵活运用，关键是能把灯泡和导线转化为串联电路来处理。
20．（2014•芜湖校级自主招生）我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，在一个标准大气压下，用30分钟刚好可将4kg与气温（26.5℃）相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）（ ）
A．163WB．686WC．933WD．41160W
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm△t求水吸收的热量；
又知道吸热时间，利用功率公式求太阳灶的功率。
【解答】解：
水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣26.5℃）＝1.2348×106J；
太阳灶的功率：
P=Q吸t=1.2348×106J30×60s=686W。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cm△t、功率的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
21．（2013•黄石自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，如图（乙）所示，把它们串联在电路中，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0WD．4.5V 1.8W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；压轴题；信息给予题．
【分析】（1）根据图象找到0.4A下两个元件的电压。
（2）串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。
（3）根据P＝UI求出元件B的电功率。
【解答】解：（1）两个电路元件A和B串联在电路中，电流表的示数为0.4A，A对应的电压是2V，B对应的电压是2.5V，
串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V。
（2）PB＝UBI＝2.5V×0.4A＝1W。
故选：C。
【点评】本题考查了学生根据图表获得信息的能力，同时考查了有关串联电路电流、电压之间的关系及电功率的求法。在计算过程中一定注意物理量的统一。
22．（2019•安徽自主招生）小明同学用如图所示的实验电路进行如下操作：闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数（见下表），已知小灯泡L的额定电压为6V。则：
（1）滑动变阻器的最大值 30 Ω；
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率是 0.9 W。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；分析、综合能力．
【分析】开关闭合，电压表V2测量变阻器的电压，V1测量灯泡电压，电流表测量电路中的电流。
（1）滑片在c点时，变阻器接入的阻值最大，为最大阻值，根据欧姆定律可得出变阻器的阻值；
（2）根据欧姆定律可得出灯泡电阻，根据P＝UI＝IR分析并得出变阻器的最大电功率。
【解答】解：开关闭合，电压表V2测量变阻器的电压，V1测量灯泡电压，电流表测量电路中的电流。
（1）滑片在c点时，变阻器接入的阻值最大，为最大阻值，根据欧姆定律可知R变max=U2CIC=Ω；
（2）滑片在a、b、c三点时，根据欧姆定律可知灯泡电阻RL=ULIL=6V0.6A=Ω，故灯泡阻值不变，滑片在a点时，电源电压U＝U1a+U2a＝6V+0V＝6V，
滑片在任意位置时，滑动变阻器消耗电功率P＝I2R变＝（URL+R变）2R变=U2(RL-R变)2R变+4RL，
可知，当R变＝RL时，变阻器功率最大，为P变max=U24RL=(6V)24×10Ω=0.9W。
故答案为：（1）30；（2）0.9。
【点评】本题考查欧姆定律的应用、电功率的计算，并考查了一定的分析能力。
23．（2019•涪城区校级自主招生）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 3W”字样。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为 0.1 A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.65W时，小灯泡的实际功率为 1.5 W。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】信息给予题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】分析电路的连接及电压表测量的电压和电流表测量的电流：
（1）根据小灯泡 L 标有“6V，3W”字样的含义，根据P＝UI求出灯的额定电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图像读出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R的电流；
（2）由（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值；由图乙，根据P＝UI，可知当电路消耗的总功率为 1.65W电压表的示数和干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R的电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，利用P＝UI求出此时小灯泡的实际功率。
【解答】解：由电路图可知，R与L并联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流。
（1）小灯泡 L 标有“6V，3W”字样表示灯额定电压为6V，灯的额定功率为3W，
由P＝UI可得，通过灯泡的额定电流：
IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因电压表的示数为6V 时，根据并联电路电压的规律，此时灯正常发光，由图像可知，干路电流表的示数I＝0.6A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
故通过R的电流：
IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A；
（2）在（1）中，根据并联电路中各支路两端的电压相等，
由I=UR可得R的阻值：
R=UIR=6V0.1A=60Ω；
由图乙知，当电压表的示数为3V时，干路电流I′＝0.55A，
则此时电路消耗的总功率为：P＝U′I′＝3V×0.55A＝1.65W，
即：当电路消耗的总功率为 1.65W 时，电源电压为3V，干路电流I′＝0.55A，
由欧姆定律可得，此时通过R的电流为：
IR′=U'R=3V60Ω=0.05A
根据并联电路电流的规律，通过灯泡的电流：
IL′＝I′﹣IR′＝0.55A﹣0.05A＝0.5A，
小灯泡的实际功率：
PL′＝U′IL′＝3V×0.5A＝1.5W。
故答案为：0.1；1.5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图像读出电压对应的电流，同时要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
24．（2019•涪城区校级自主招生）图中电阻R1与阻值为0～10欧的滑动变阻器R2串联后接在电压为4伏的电源上。当滑动片P在A位置时，闭合电键K，伏特表的示数是2伏（A、B是滑动变阻器的两端）。那么调节滑动变阻器，电路中安培表的示数最大值是 0.4A ，当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，那么这时变阻器接入电路部分的阻值是 3.33Ω 。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；应用能力．
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，伏特表测R1两端的电压，安培表测电路中的电流。
（1）滑动片P在A位置时，变阻器接入电路中的电阻最大，伏特表的示数是2V，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和新的可求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；当滑动片P在B位置时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中安培表的示数最大，根据欧姆定律求出其大小；
（2）当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，根据串联电路中的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出这时变阻器接入电路部分的阻值。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，伏特表测R1两端的电压，安培表测电路中的电流。
（1）滑动片P在A位置时，变阻器接入电路中的电阻最大，伏特表的示数是2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝4V﹣2V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=U2R2=2V10Ω=0.2A，
电阻R1的阻值R1=U1I=2V0.2A=10Ω；
当滑动片P在B位置时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中安培表的示数最大，
则I大=UR1=4V10Ω=0.4A；
（2）当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，
由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流I′=P1R1=0.9W10Ω=0.3A，
此时电路中的总电阻R=UI'=4V0.3A=403Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，这时变阻器接入电路部分的阻值R2′＝R﹣R1=403Ω﹣10Ω=103Ω≈3.33Ω。
故答案为：0.4A；3.33Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的计算与应用、电功率公式的应用等；关键是电阻R的确定，是一道较难的习题。
25．（2018•市中区校级自主招生）某家庭电能表如图所示，标有“3000r/kW•h”字样。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 0.02 kW•h，空调的电功率是 1200 W。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】“300revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，可求转过60转消耗的电能，再利用公式P=Wt求空调的功率。
【解答】解：
“300revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，
转盘转60r空调消耗的电能：
W=603000kW•h＝0.02kW•h；
空调的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h160h=1.2kW＝1200W。
故答案为：0.02；1200。
【点评】本题考查电能和电功率的计算，关键是理解电能表参数的物理意义，解题过程中要注意单位换算。
26．（2018•市中区校级自主招生）如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W．则R2的组值为 1089 Ω；用饮水机给2kg的水加热，使水温升高50℃，水吸收的热量 4.2×105 J．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
【考点】热量的计算；电功率的计算．
【专题】计算题；比热容、热机、热值；电能和电功率．
【分析】（1）根据P＝UI=U2R可知，电路的功率越大，电阻越小；当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，功率最大，根据P=U2R求出R1的阻值；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，功率最小，根据P=U2R求出串联的总阻值，根据串联电路的电阻特点即可求出R2的组值；
据此判断饮水机的挡位，进一步（2）知道水的质量和比热容以及升高的温度，根据Q吸＝cm△t求出水吸收的热量。
【解答】解：（1）当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
由P＝UI=U2R可知电路的总功率最大，饮水机处于加热档，
则根据P=U2R可得R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)2400W=121Ω；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，功率最小，处于保温状态；
根据P=U2R可得总阻值：
R=U2P保温=(220V)240W=1210Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
R2＝R﹣R1＝1210Ω﹣121Ω＝1089Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J。
故答案为：1089；4.2×105。
【点评】本题考查了电功率公式和吸热公式的应用，正确的判断出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
27．（2018•岳麓区自主招生）一个实验用的电动机跟电流表串联后接在6V直流稳压电源上，闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，由此可以求出电动机做机械功的功率为 4.8 W。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题．
【分析】（1）电动机被卡住时，电动机是纯电阻电路，根据电动机两端的电压与电流，由欧姆定律可以求出电动机线圈电阻；
（2）电动机正常工作时，已知它两端的电压与电流，由P＝UI可求出电动机的总功率，由P＝I2R可求出电动机的发热功率，总功率与发热功率之差是电动机的机械功率。
【解答】解：（1）电动机被卡住时，U＝6V，I＝5A，电动机的线圈电阻R=UI=6V5A=1.2Ω；
（2）电动机正常工作时，U＝6V，I＝1A，电动机的总功率P＝UI＝6V×1A＝6W，
电动机线圈的发热功率P热＝I2R＝（1A）2×1.2Ω＝1.2W，
电动机的机械功率P机＝P﹣P热＝6W﹣1.2W＝4.8W。
故答案为：4.8W。
【点评】本题考查了求电动机的机械功率，本题是一道基础题；熟练掌握欧姆定律、功率公式是正确解题的基础；
知道电动机不转时电路是纯电阻电路、电动机的总功率等于热功率与机械功率之和是解题的关键。
28．（2017•市南区校级自主招生）一台电动机，其电阻为10Ω，接在照明电路中使用，通过它的电流为5A．则该电动机消耗的功率为 1100 W．它的发热功率为 250 W，转变为机械能的功率为 850 W．该电动机的效率为 77.3% 。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】电动机是非纯电阻电路，可根据P＝UI求出电动机的电功率，可由P＝I2R求出线圈的发热功率，发电动机工作时消耗的总功率等于其发热功率和转变为机械能的功率之和，据此求解，并由η=P机P总×100%求解。
【解答】解：由题可知，电动机接在照明电路中使用，其消耗的总功率为：P总＝UI＝220V×5A＝1100W；
由P＝UI＝I2R可得：它的发热功率为：P热＝I2R＝（5A）2×10Ω＝250W；
转变为机械能的功率为：P机＝P总﹣P热＝1100W﹣250W＝850W；
由η=P机P总×100%可得：η=P机P总×100%=850W1100W×100%≈77.3%。
故答案为：1100；250；850；77.3%。
【点评】本题考查电动机的功率、线圈发热功率的计算，代入相应的公式即可。
29．（2017•赫山区校级自主招生）如图，电源电压为6V保持不变，闭合开关后电压表示数为2V，电流的示数为0.3A，则灯L1消耗的功率为 1.2 w，灯L1、L2的电阻相比较大的是 L1 。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，求出L1两端的电压，电流表测电路中电流，由P＝UI计算L1的功率；
利用串联电路的电流特点和欧姆定律比较两灯泡的电阻关系。
【解答】解：
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，则U2＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以灯L1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以通过L1的电流：I1＝IA＝0.3A，
所以L1消耗的功率：P1＝U1I1＝4V×0.3A＝1.2W；
由上可知：U1＞U2，
根据欧姆定律可得：IR1＞IR2，则R1＞R2，
所以电阻较大的灯是L1。
故答案为：1.2；L1。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的串并联和电压表所测的电路元件是关键。还可以用分压原理比较两灯电阻更快捷。
30．（2017•牡丹江自主招生）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A．在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 12000 W；若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 960 N。
【考点】功率计算公式的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率；功、功率、机械效率．
【分析】根据P＝UI计算驱动电机的输入功率；由η=P机械P输入计算汽车的机械功率，再由P＝Fv＝fs计算汽车所受阻力
【解答】解：
已知驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A，所以驱动电机的输入功率：
P输入＝UI＝300V×40A＝12000W；
驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，即η=P机械P输入，
所以用于牵引汽车前进的机械功率：
P机械＝ηP输入＝80%×12000W＝9600W，
汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力F与阻力是一对平衡务，速度v＝36km/h＝10m/s，
由P=Wt=Fv，
f＝F=P机械v=9600W10m/s=960N。
故答案为：12000；960。
【点评】本题考查电功率、效率的计算公式的应用，要知道汽车在水平路面上匀速行驶时牵引力与阻力是一对平衡力。
31．（2015•芜湖自主招生）如图所示，均匀圆环电阻R0＝8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R＝1欧。导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动。电路中可以产生的最小电功率为 12 瓦。
【考点】电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻和下部分圆弧电阻并联，然后与R串联；
电源电压一定，由P=U2R可知电路电阻最大时，电路功率最小，根据串并联电路的电阻规律电路的最大电阻，
然由电功率公式P=U2R求出电路最小电功率。
【解答】解：由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻R1和下部分圆弧电阻R2并联，然后与R串联；
当圆环的并联电阻最大时，电路总电阻最大，电路电功率最小，
因为R1和R2并联，且R1+R2＝8Ω，当R1＝R2＝4Ω时，圆环并联电阻最大，
最大阻值为R环=R1R2R1+R2=4Ω×4Ω4Ω+4Ω=2Ω，
电路的最小电功率P=U2R+R环=(6V)21Ω+2Ω=12W。
故答案为：12。
【点评】本题考查了欧姆定律电功率公式的灵活运用，关键是会判断电路的连接方式，难点是求出圆环的并联电阻的最大值。
32．（2014•龙海市校级自主招生）小杨家的电能表铭牌上标有“220V、10A、2500r/（kW•h）”等字样，图中所示分别为月初、月末他家电能表的示数，小杨家该月耗电 181.2 kW•h；小杨单独使用一个电热壶，发现2min内表盘转了125转，那么电热壶的功率为 1.5 kW。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】（1）电能表的读数方法：月末的示数减去月初的示数，最后一位是小数，单位kW•h。
（2）2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出电能表表盘转125圈消耗的电能，然后根据P=Wt求出电热壶的功率。
【解答】解：
（1）由图可知，月初的电能表示数W1＝2387.6kW•h，月末的电能表示数W2＝2568.8kW•h，
小杨家该月耗电：W＝W2﹣W1＝2568.8kW•h﹣2387.6kW•h＝181.2kW•h；
（2）电能表表盘转125圈，电热壶消耗的电能：
W=1252500kW•h＝0.05kW•h；
电热壶的功率：
P=Wt=0.05kW⋅h260h=1.5kW。
故答案为：181.2；1.5。
【点评】本题考查了电能和电功率的计算，知道利用电能表测量一个月消耗的电能多少等于月末的示数减去月初的示数是解题的关键，要明确电能表的各个参数的物理含义。
33．（2014•西工区校级自主招生）R1、R2并联在电压为U的电源上，消耗的功率分别为P1、P2，如果串联在同一电源上，两电阻消耗的总功率P＝ P1P2P1+P2 （用P1和P2表示）。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；应用题．
【分析】根据并联电路的特点，由功率公式P=U2R的变形公式求出电阻的表达式，然后由功率公式P=U2R求出两电阻串联时电路的总功率。
【解答】解：两电阻并联时，由P=U2R可得：R1=U2P1，R2=U2P2；
当两电阻串联时，电路总功率P=U2R=U2R1+R2=U2U2P1+U2P2=P1P2P1+P2。
故答案为：P1P2P1+P2。
【点评】本题主要考查了串并联电路电功率的计算，解题时注意隐含的条件：电源电压U不变，知道串并联电路的特点并灵活应用功率公式及其变形公式是解题的关键。
34．（2020•李沧区校级自主招生）电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）电动机线圈的发热功率；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10N/kg）
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；分析、综合能力．
【分析】图中电动机与定值电阻R串联，串联电路中电流处处相等，电压表测量电动机两端的电压。
（1）根据串联电路的电压特点，得出定值电阻R两端的电压，已知R的阻值，根据欧姆定律得出通过R的电流，根据串联电路的电流特点即可得出通过电动机的电流；
（2）已知电动机两端的电压和电路中的电流值，根据P＝UI计算输入电动机的电功率；
（3）已知电动机内电阻和电路中的电流值，根据P＝UI＝I2R计算电动机线圈的发热功率；
（4）已知输入电动机的电功率和电动机线圈的发热功率，得出电动机的输出功率，根据P=Wt=Fst=Fv得出电动机的拉力，因电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，电动机对物体的拉力和物体的重力为平衡力，根据二力平衡的知识得出物体的重力，根据重力公式G＝mg的变形式得出物体的质量。
【解答】解：图中电动机与定值电阻R串联，串联电路中电流处处相等，电压表测量电动机两端的电压。
（1）定值电阻R的电压为：UR＝U﹣UV＝160V﹣110V＝50V,
通过电动机的电流等于通过R的电流，为：I=URR=50V10Ω=5A；
(2)电压表测量电动机两端的电压，已知电压表示数UV＝110V，
输入电动机的电功率为：P输入＝UVI＝110V×5A＝550W；
(3)已知电动机内电阻r＝0.4Ω，由P＝UI＝I2R可知，电动机线圈的发热功率为：
P发热＝I2r＝（5A）2×0.4Ω＝10W；
（4）电动机输出的电功率为：P输出＝P输入﹣P发热＝550A﹣10W＝540W,
根据P=Wt=Fst=Fv可知，电动机的拉力：F=Pv=540W0.9m/s=600N，
电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，电动机对物体的拉力和物体的重力为平衡力，二者大小相等，
故改重物的重力：G＝F＝600N,
由G＝mg得，该重物的质量：m=Gg=600N10N/kg=60kg。
答：（1）通过电动机的电流为5A；
（2）输入电动机的电功率为550W；
（3）电动机线圈的发热功率为10W；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，该重物的质量为60kg。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和有关电动机的电功率计算问题，关键在于知道含电动机的电路不是纯电阻电路。
35．（2016•崂山区校级自主招生）礼堂顶灯设计美轮美奂（如图1），如果某部分彩灯电路如图2所示，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图3所示，当开关闭合后，求：
（1）L3的电流多大？
（2）L1消耗的功率多大？
【考点】串联电路的电压规律；电功率的计算．
【专题】图析法；电路和欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】由电路图可知，L1与L2串联后再与L3并联，且三灯泡的规格相同。
（1）根据并联电路的电压特点可知L3两端的电压，根据图象读出L3的电流；
（2）根据串联电路的特点和欧姆定律可知L1和L2两端的电压，根据图象读出通过L1的电流，利用P＝UI求出L1消耗的功率。
【解答】解：由电路图可知，L1与L2串联后再与L3并联，且三灯泡的规格相同。
（1）因并联电路各支路两端的电压相等，
所以，L3两端的电压U3＝U＝3.0V，
由图象可知，此时通过L3的电流为0.5A；
（2）因串联电路中各处电流相等，
所以，由I=UR的变形式U＝IR可知，灯泡L1、L2的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1、L2两端的电压U1＝U2=12×3V＝1.5V，
由图象可知，此时通过L1的电流I1＝0.4A，
则L1消耗的功率：
P1＝U1I1＝1.5V×0.4A＝0.6W。
答：（1）L3的电流为0.5A；
（2）L1消耗的功率为0.6W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
36．（2019•武侯区校级自主招生）表中提供的是成都七中使用的一台数学投影仪的有关数据，小明根据其中的数据作出了以下判断，正确的是（ ）
A．光源和鼓风机是串联在电路中的
B．这台投影仪的耗电总功率是240W
C．如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话，所串联的电阻的阻值为19.6Ω，该电阻消耗的功率为1960W
D．这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法不可行，因为实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】（1）根据串联和并联电路特点，结合投影仪的实际工作情况分析光源与鼓风机的连接方式；
（2）利用P＝UI计算光源功率和鼓风机功率；光源功率和鼓风机功率之和就是投影仪的耗电总功率；
（3）已知电源电压和光源电压，根据串联电路的电压特点可求出电阻两端电压；电阻与光源串联，电流相等，利用欧姆定律可以计算所选电阻的阻值；利用P＝UI计算该电阻消耗的功率；
（4）判断设计的方案是否可行，可从两方面进行分析：是否有利于节能，是否有利于电路安全。
【解答】解：
A、由投影仪工作特点知，光源与鼓风机可以单独工作，所以两者并联的，故A错误；
B、由表中的数据可知，光源消耗的功率：P光源＝U光源I光源＝24V×10.0A＝240W；
鼓风机消耗的功率：P风机＝U风机I风机＝220V×0.1A＝22W；
所以，这台投影仪消耗的总功率：P＝P光源+P风机＝240W+22W＝262W，故B错误；
C、若光源采用串联电阻降压，根据串联电路的电压特点可知，电阻R应分得的电压：
UR＝U电源﹣U光源＝220V﹣24V＝196V；
通过电阻R的电流：IR＝I光源＝10.0A，
根据欧姆定律可得，选用电阻的阻值：
R=URIR=196V10.0A=19.6Ω；
则该电阻消耗的功率：PR＝URIR＝196V×10A＝1960W，故C正确；
D、因为所选用电阻消耗的功率为1960W，远大于投影仪正常工作时所消耗的功率，造成不必要的电能浪费；
同时电阻上消耗1960W的功率，将产生大量热，实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪，所以这台投影仪的光源不宜采用串联电阻降压，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查的串并联电路的判断、欧姆定律和电功率公式的应用等，要能从表格中获取有用信息。
五．实际功率（共2小题）
37．（2017•涪城区自主招生）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1的电阻较大B．通过灯L1的电流较大
C．灯L1额定功率较大D．灯L2的电阻较大
【考点】实际功率．
【专题】电流和电路；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】（1）串联电路的电流处处相等。
（2）根据P＝I2R进行功率、电阻的比较。
（3）灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率。
【解答】解：串联电路处处电流相等，一次能源通过灯泡L1、L2的电流相等，故B错误；
灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯L1的实际功率大于灯L2 的实际功率，由P＝I2R可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L1的电阻大于灯L2 的电阻，故A正确，D错误；
灯泡的明暗由实际功率决定，与额定功率无关，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查实际功率、电流、电阻的比较，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流相等，还要知道影响灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。
38．（2016•枣庄校级自主招生）把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（ ）
A．接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光
B．接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C．接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗
D．不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光
【考点】电功率的计算；实际功率．
【专题】计算题．
【分析】已知两灯的额定电压和额定功率可求两灯的电阻，还知道两灯串联，所以电流相等。再根据选项所给条件逐一解决。
【解答】解：R=U2P=(6V)23W=12Ω，I=PU=3W6V=0.5A；R′=U'2P'=(6V)26W=6Ω，I′=P'U'=6W6V=1A。
A、当两灯泡串联接在9V的电源上时，电路中的电流为IA=9V12Ω+6Ω=0.5A，与“6V 3W”灯泡的额定电流相等，因此该灯泡正常发光，故A选项正确。
B、当两灯泡串联接在6V的电源上时，电路中的电流为IB=6V12Ω+6Ω=13A，“6V 6W”的灯泡的实际功率PB=(13A)2×6Ω=23W，是“6V 6W”的灯泡额定功率的19，故B选项正确；
C、当两灯泡串联接在18V的电源上时，电流中的电流为IC=18V12Ω+6Ω=1A，大于“6V 3W”灯泡的额定电流，等于“6V 6W”灯泡额定电流，因此“6V 6W”的灯泡正常发光，故C选项错误；
D、因为两个灯泡的额定电流不相等，因此不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光，故D选项正确。
故选：C。
【点评】本题考查灯泡电阻的计算，灯泡额定电流的计算和电源电压的计算，关键是判断哪只灯泡正常发光。
六．电功率的测量实验（共5小题）
39．（2020•市北区校级自主招生）小雨测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最 左 （填写“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数。小雨找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材、导线均完好，则电路故障可能是 导线与接线柱D接触不良 。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 0.32 A，灯泡的额定功率为 0.8 W。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】电能和电功率；获取知识解决问题能力．
【分析】（1）本实验采用伏安法测小灯泡的电功率，所以电压表应该与小灯泡并联；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处；
（3）发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；找来一根完好的导线一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，所以导线与接线柱D接触不良；
（4）①根据图乙电流表小量程读数；②根据P＝UI计算灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）本实验采用伏安法测小灯泡的电功率，所以电压表应该与小灯泡并联；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，所以滑片P移到滑动变阻器的最左端；
（3）发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；找来一根完好的导线一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，所以导线与接线柱D接触不良；
（4）①根据图乙电流表小量程读数，电流表的示数等于指针向右偏转的格数乘以分度值，即I＝16×0.02A＝0.32A；
②根据功率的计算公式可知：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。
故答案为：（1）；
（2）左；（3）导线与接线柱D接触不良；（4）0.32；0.8。
【点评】本题是测量小灯泡功率的实验，考查了滑动变阻器的应用，电表的读数及电功率的计算。
40．（2019•达州自主招生）小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率。小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V。
（1）在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是 C 。
A．只有电流表有示数，灯不亮
B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮
D．只有电流表有示数，灯亮
（2）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该电流值为 0.3 A，测出的额定功率为 1.14 W。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】（1）根据电压表内阻很大相当于断路，电流表内阻很小，相当于导线，可做出判断；
（2）根据电流表的量程和分度值，读出电流值，再根据公式P＝UI计算额定功率的大小。
【解答】解：
（1）小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，电压表内阻很大相当于断路，由于电压表串联在电路中，故电路中电流会非常小，接近于零，电压表相当于测电源电压，因此，只有电压表有示数，电流表示数几乎为0，灯不亮。故C符合题意；
（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A。
则小灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）C；（2）0.3；1.14。
【点评】本题考查了电路状态的判定、电流表的读数、电功率的计算，本题难度不大，要熟记。
41．（2019•江西自主招生）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω2A）、蓄电池3节、电流表、电压表、开关、导线若干等。
（1）本实验小灯泡的电功率可以通过 P＝UI （用公式表示）来计算；
（2）在连接电路前，小丽同学发现电压表的三个接线柱中，有一个接线柱的标识模糊不清。
她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电表均正常偏转。由此说明这个接
线柱是 + 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（3）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，并注意观察表，当其示数为 3.8V 时，停止移动滑片，并记录另一表的示数。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率．
【分析】（1）测电功率的原理是P＝UI；
（2）电表在使用时要求电流从电表的正接线柱流进，负接线柱流出，由此分析解答；
（3）电流表有示数，应排除断路和短路，电压表无示数，则可能电压表出现问题；
电流表无示数，则可能电路发生断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（4）根据图乙读出电压表的示数，若电源高于额定电压，则需增大变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光。
【解答】解：
（1）本实验小灯泡的电功率通过P＝UI来计算；
（2）闭合开关后，发现电表均正常偏转，说明电压表的接线正确，由图知，电流从标识模糊的接线柱流入，即这个接线柱是+接线柱；
（3）现象1中，灯泡亮，电流表有示数，则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路，而电压表无示数，则可能是电压表发生了断路；
现象2中，电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（4）由图乙知，电压表选择0～3.8V量程，分度值0.5V，示数为2.5V，小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，由串联电路的分压原理知，应减小变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压3.8V时，读出电流表示数。
故答案为：（1）P＝UI；（2）+；（3）电压表断路；灯泡断路；（4）A；电压3.8V。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验，考查了实验原理、电表的使用，故障的判断以及实验的操作，难度不大。
42．（2014•宁波自主招生）如图甲所示是小科设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R（20Ω1A），电源电压U＝18V，小灯泡的额定电流为1.0A，额定功率约为3W。
（1）小科正确连接电路后，进行实验。当电流表示数为1.0A时，电压表的指针如图乙所示，则小灯泡的额定电压为 3 V。
（2）小科完成上述实验后，拆下电压表和灯泡，而将剩余器材接成图丙所示电路，然后调节滑动变阻器，使得滑动变阻器的功率最大，求此时通过电流表的电流多大？
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；应用能力；实验基本能力．
【分析】（1）小灯泡的额定电流等于额定电流时正常发光，由图乙读出正常发光时的电压；
（2）由图丙知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，由串联电路特点和欧姆定律、电功率公式分析判断滑动变阻器功率最大时连入的电阻大小，从而计算通过电流表的电流大小。
【解答】解：（1）由图甲知，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，当电流表示数等于灯泡额定电流为1.0A时，灯泡正常发光，
由图乙知电压表使用小量程，分度值0.1V，示数为3V，即灯泡的额定电压为3V；
（2）由图丙知，R0与R串联，
由串联电路特点和欧姆定律以及电功率公式可得，变阻器R的功率：
PR＝URI＝（U﹣U0）I＝（U﹣IR0）I
＝（18V﹣I×10Ω）I
＝﹣10Ω×I2+18V×I
由数学知识知，当I=-18V2×(-10Ω)=0.9A时PR有最大值，
即：滑动变阻器的功率最大时，通过电流表的电流为0.9A。
故答案为：（1）3；（2）滑动变阻器的功率最大时通过电流表的电流为0.9A。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验，考查了电压表的读数，串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，本题还体现了数理的结合。
43．（2017•杭州自主招生）测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压为U0），小科小组想尝试先测灯泡电阻再算电功率这种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。具体步骤如下（实验过程中没有电路元件损坏）：
（1）按如图所示的电路图连接好电路；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电压表示数U2，先算出了灯泡的电阻RL＝ (U1-U2)RU2 （请你用所测的物理量表示）；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是 为了减小误差 ；
（5）得到灯泡电阻RL后，根据P0=U02RL，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，如果实验过程中测量得到的U1始终小于U0，则计算得到的数值 大于 真实值。（选填“大于”或“小于”）
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；应用能力；实验基本能力．
【分析】（2）（3）开关S接1，电压表测L和R的总电压；S接2，滑片P不动，电压表测R两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡的电阻；
（4）测量型实验中，多次测量的目的是为了减少误差；探究型实验中，多次实验目的是为使得到结论具有普遍性；
（5）灯泡电阻随温度的变化而变化，由实验过程中测量得到的U1始终小于U0，结合灯泡实际功率分析解答。
【解答】解：（1）由电路图知，L、R以及滑动变阻器串联在电路中；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，电压表测L和R的总电压，示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，电压表测R两端电压，示数U2；
由于滑片P位置不动，所以L与R的总电压不变，
由串联电路电流处处相等有：IL＝IR，
由串联电路电压特点和欧姆定律有：ULRL=URR，即：U1-U2RL=U2R，
所以灯泡的电阻RL=(U1-U2)RU2；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是为了减小误差；
（5）灯泡电阻随温度升高而增大，由于实验中测量得到的U1始终小于U0，即灯泡L和R的总电压小于灯泡的额定电压为U0，
所以灯泡两端的实际电压UL＝U1﹣U2＜U0，即灯泡的实际电压低于其额定电压，通过灯泡的电流也小于正常发光的电流，
由P＝UI知，灯泡的实际功率小于额定功率，发光比正常发光暗，灯丝温度小于正常发光的温度，所以测得的灯泡电阻小于正常发光电阻，
由P0=U02RL知计算得到的数值大于真实值。
故答案为：（3）(U1-U2)RU2；（4）为了减小误差；（5）大于。
【点评】本题是特殊方法测灯泡电功率的实验，考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，减小误差的认识以及灯泡电阻与温度关系的应用，是一道好题。
七．焦耳定律（共1小题）
44．（2019•江西自主招生）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 甲 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 电流 。
【考点】焦耳定律．
【专题】应用题；电与热、生活用电．
【分析】要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制通电时间和通电电流大小相同，据此选择实验装置。
【解答】解：“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”应控制通电时间和通电电流大小相同；
从实验装置图中可以看出，甲串联通电时间和通电电流大小相同，电阻大小不同，因此要探究电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置甲装置。
故答案为：甲；电流。
【点评】本题探究热量与电流及电阻的关系，掌握控制变量法的应用和串并联电路的特点。
八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题）
45．（2014秋•成都期末）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：4，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A．5：4B．5：8C．1：5D．5：1
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】计算题；电和热综合题．
【分析】根据Q＝I2Rt求出电热器产生的热量之比。
【解答】解：
由Q＝I2Rt可得电热器产生的热量之比：
Q甲Q乙=I甲2R甲t甲I乙2R乙t乙=22×5×112×4×4=54。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式的理解和掌握，基础性题目。
46．（2020•宁波自主招生）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40s就可以把车子“锁上天”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 改变力的方向 。
（2）这台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它在1min内产生的热量为 1.8×104 J。
【考点】定滑轮及其工作特点；焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】应用题；电与热、生活用电；简单机械；应用能力．
【分析】（1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q＝I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量。
【解答】解：（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
（2）这台电动机1min内产生的热量：Q＝I2Rt＝（10A）2×3Ω×60s＝1.8×104J。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）1.8×104。
【点评】本题考查了定滑轮的特点和焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题。
47．（2019•宁波自主招生）电炉丝断了，去掉15后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 5：4 。
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】应用题；电与热、生活用电．
【分析】电炉丝断了，去掉15后，电阻变为原来的45，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变、通电时间不变，利用Q＝W=U2Rt分析判断。
【解答】解：因导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关，且导体越长、电阻越大，
所以，电炉丝断了，去掉15后，此时的电阻变为原来的45，
则现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：
R现在：R原来=45R：R＝4：5，
因电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，且电源的电压不变，
所以，由Q＝W=U2Rt可得，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：
Q现在：Q原来=U2R现在t：U2R原来t＝R原来：R现在＝5：4。
故答案为：5：4。
【点评】本题考查了影响电阻大小因素和焦耳定律的应用，要注意电炉丝是纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量相等。
48．（2014•北京校级自主招生）一根阻值为10Ω的电阻丝，通电10s，通过该电阻丝的电流为2A，则电流通过该电阻丝产生的热量为 400 J。
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】计算题；电与热、生活用电．
【分析】已知电阻阻值、通电时间及通电电流大小，由焦耳定律可求出电阻丝产生的热量。
【解答】解：电阻丝产生的热量Q＝I2Rt＝（2A）2×10Ω×10s＝400J；
故答案为：400。
【点评】本题考查了焦耳定律的应用，根据题目提供的数据由焦耳定律直接计算即可，本题难度不大。
九．电功与热量的综合计算（共2小题）
49．（2016•枣庄校级自主招生）用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 8 min。
【考点】电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；电和热综合题．
【分析】电热水壶的原理是将电能转化为内能，在110V的电压下将水烧开和在220V的电压下烧开一壶水消耗的电能相等，根据W＝UIt=U2Rt得出等式即可求出答案。
【解答】解：烧开同样一壶水消耗的电能相等，设电热壶的电阻为R，
则根据W＝UIt=U2Rt有：
U12Rt1=U22Rt2，即(110V)2Rt1=(220V)2Rt2，
解得：t2=14t1=14×32min＝8min。
故答案为：8。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，关键是知道烧开同一壶水需要的热量相同。
50．（2020•市北区校级自主招生）某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，如图是它的原理电路图，下表给出了它的部分参数，R1、R2为电热丝，通过开关S1、S2控制对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，请根据表格中的数据回答下列问题：
①只闭合S1时，放出的水是 温 （选填“冷”“温”或“热”）水；
②R1的电阻是 22 Ω；
③开关S1、S2同时闭合时，流过R2的电流是 5 A。
【考点】电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路；两个开关都闭合时，R1、R2并联，根据电阻的并联比较总电阻关系，根据P＝UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，水龙头放出的水是温水，反之放出的是热水；
（2）根据电功率和电压，利用公式P＝UI=U2R求出R1的电阻；
（3）根据出热水的功率和出温水的功率求出R2的电功率，根据P＝UI求出流过R2的电流。
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路；两个开关都闭合时，R1、R2并联；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以两个开关都闭合时总电阻小，根据P＝UI=U2R可知出热水；只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路电阻大，根据P＝UI=U2R可知出冷水；
（2）出温水的电功率为P温水＝2200W，电源的电压为220V，由P＝UI=U2R可知，R1的电阻为：
R1=U2P温水=(220V)22200W=22Ω；
由P＝UI可得，此时电路中的电流I=P温U=2200W220V=10A；
（3）水龙头放热水时R2消耗的电功率P2＝P热﹣P温＝3300W﹣2200W＝1100W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，流过R2的电流为：
I=P2U=1100W220V=5A。
故答案为：（1）温；（2）22；（3）5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，分清电热水龙头处于不同状态时电路的连接方式是关键。额定电压
额定电功率
容量
220V
1200W
2L
滑片P的位置/电表的示数
a点
b点
c点
V1表（V）
6
2.5
1.5
V2表（V）
0
3.5
4.5
A表（A）
0.6
0.25
0.15
电源工作电压
220V
电源频率
50Hz
光源电压
24V
光源电流
10.0A
鼓风机电压
220V
鼓风机电流
0.1A
现象
电灯的亮暗
电流表
电压表
可能的原因
1
亮
有示数
无示数
2
不亮
无示数
有示数
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
温水
2200W
热水
3300W
额定电压
额定电功率
容量
220V
1200W
2L
滑片P的位置/电表的示数
a点
b点
c点
V1表（V）
6
2.5
1.5
V2表（V）
0
3.5
4.5
A表（A）
0.6
0.25
0.15
电源工作电压
220V
电源频率
50Hz
光源电压
24V
光源电流
10.0A
鼓风机电压
220V
鼓风机电流
0.1A
现象
电灯的亮暗
电流表
电压表
可能的原因
1
亮
有示数
无示数
2
不亮
无示数
有示数
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
温水
2200W
热水
3300W
\l "_Tc72235490" 二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题） PAGEREF _Tc72235490 \h 2
\l "_Tc72235491" 三．电功率的概念（共1小题） PAGEREF _Tc72235491 \h 3
\l "_Tc72235492" 四．电功率的计算（共32小题） PAGEREF _Tc72235492 \h 3
\l "_Tc72235493" 五．实际功率（共2小题） PAGEREF _Tc72235493 \h 12
\l "_Tc72235494" 六．电功率的测量实验（共5小题） PAGEREF _Tc72235494 \h 13
\l "_Tc72235495" 七．焦耳定律（共1小题） PAGEREF _Tc72235495 \h 16
\l "_Tc72235496" 八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题） PAGEREF _Tc72235496 \h 16
\l "_Tc72235497" 九．电功与热量的综合计算（共2小题） PAGEREF _Tc72235497 \h 17
\l "_Tc72235498" 参考答案与试题解析 PAGEREF _Tc72235498 \h 19
\l "_Tc72235499" 一．电功与电能的计算（共1小题） PAGEREF _Tc72235499 \h 19
\l "_Tc72235500" 二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题） PAGEREF _Tc72235500 \h 20
\l "_Tc72235501" 三．电功率的概念（共1小题） PAGEREF _Tc72235501 \h 22
\l "_Tc72235502" 四．电功率的计算（共32小题） PAGEREF _Tc72235502 \h 22
\l "_Tc72235503" 五．实际功率（共2小题） PAGEREF _Tc72235503 \h 55
\l "_Tc72235504" 六．电功率的测量实验（共5小题） PAGEREF _Tc72235504 \h 57
\l "_Tc72235505" 七．焦耳定律（共1小题） PAGEREF _Tc72235505 \h 64
\l "_Tc72235506" 八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题） PAGEREF _Tc72235506 \h 65
\l "_Tc72235507" 九．电功与热量的综合计算（共2小题） PAGEREF _Tc72235507 \h 68
___________ 校__________老师
电功率较难
原题
一．电功与电能的计算（共1小题）
1．（2018•市南区校级自主招生）小红家有一电热水壶，铭牌如下表所示。这个电热水壶正常工作1min要消耗 J的电能；如果电水壶的效率为90%，将这一满壶10℃的水烧开需要耗时 s．已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题）
2．（2017•青羊区校级自主招生）小明同学家的电能表的表盘上标有“220V10A”和“3000r/（kW•h）”。他为了检查家中一只电饭锅的功率是多大，将家中所有用电器都停止使用，只接一只电饭锅在电路中，然后观察到家中电能表转盘在1min内转过了30圈，那么小明家这只电饭锅的功率 W。
3．（2014•武侯区校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知（ ）
A．该电热水壶的电阻为110Ω
B．电热水壶的实际功率为1500W
C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×105焦
D．电热水壶的实际电压为200V
三．电功率的概念（共1小题）
4．（2018•德清县自主招生）车用微型吸尘器的直流电动机M的电阻一定，当加在M上的电压为0.3伏时，电流为0.3安，且M不转动；当加在M上的电压为2.0伏时，电流为0.6安，且M能正常转动，则此吸尘器的效率为（不计摩擦）（ ）
A．91.8%B．30%C．70%D．100%
四．电功率的计算（共32小题）
5．（2021•青岛自主招生）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表示数最小值是4V
B．电流表示数最大值是0.2A
C．电路总功率不会小于1.2W
D．定值电阻消耗的最小功率是1.2W
6．（2019•市南区校级自主招生）在如图所示的电路中，电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后，为保证R1、R2均不损坏，则R1消耗的最大功率及允许通过电流表A1的电流分别为（ ）
A．6.0W 1.0AB．2.16W 1.8A
C．3.84W 2.4AD．6.0W 3.0A
7．（2018•襄城区自主招生）有两只灯泡L1和L2，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下面说法正确的是（ ）
A．正常工作时，L1的电阻大于L2的电阻
B．正常工作时，L1消耗的电能一定大于L2消耗的电能
C．将两灯串联在6V的电源上发光时，L2比L1亮
D．当两灯并联在6V的电源上发光时，通过L1的电流小于通过L2的电流
8．（2018•鹿城区校级自主招生）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A．1WB．2WC．4WD．9 W
9．（2017•长沙自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8 WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0 WD．4.5V 1.8W
10．（2017•杭州自主招生）如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（p﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（ ）
A．电压力锅是对大气压强的应用
B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态
C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min
D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A
11．（2017•青羊区校级自主招生）图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“40V40W”，D灯“30V30W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（ ）
A．PB＞PD＞PA＞PCB．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PAD．PA＞PC＞PD＞PB
12．（2016•泗县校级自主招生）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（ ）
A．1.8WB．1.5WC．2.2WD．3.3W
13．（2015•绵阳校级自主招生）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1 和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1B．n：1C．1：1D．n：1
14．（2015•绵阳校级自主招生）某定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率为（ ）
A．1.6WB．3.2WC．3.6WD．7.2W
15．（2015•黄冈校级自主招生）甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么（ ）
A．甲灯的额定功率一定比乙灯大
B．甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C．甲灯的电阻比乙灯大
D．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
16．（2014•北京校级自主招生）如图所示电路中，电源两端电压与灯丝电阻保持不变，灯泡L1、L2、L3的规格分别是“4V4W”、“6V3W”和“6V4W”，只闭合开关S2时，L1的电功率为P．下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S3时，L2与L3电功率之比为3：4
B．只闭合开关S3时，L2电功率为8P
C．只闭合开关S1时，L1电功率为12P
D．开关都闭合时，L1与L3电功率之比为9：4
17．（2014•李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）
A．B．
C．D．
18．（2014•李沧区校级自主招生）小强用三只未知电阻R1，R2，R3，连接成如图所示电路，在电路的两端加上恒定电压后，发现电阻R1消耗的功率最大，则他推断这三只电阻阻值大小关系正确的是（ ）
A．R1＞R2＞R3B．R2＞R1＞R3C．R3＞R2＞R1D．R1＞R3＞R2
19．（2014•合肥校级自主招生）一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知灯泡的实际功率是81W，那么此时导线消耗功率是（ ）
A．19WB．大于19W
C．小于19WD．条件不足，无法确定
20．（2014•芜湖校级自主招生）我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，在一个标准大气压下，用30分钟刚好可将4kg与气温（26.5℃）相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）（ ）
A．163WB．686WC．933WD．41160W
21．（2013•黄石自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，如图（乙）所示，把它们串联在电路中，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0WD．4.5V 1.8W
22．（2019•安徽自主招生）小明同学用如图所示的实验电路进行如下操作：闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数（见下表），已知小灯泡L的额定电压为6V。则：
（1）滑动变阻器的最大值 Ω；
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率是 W。
23．（2019•涪城区校级自主招生）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 3W”字样。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为 A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.65W时，小灯泡的实际功率为 W。
24．（2019•涪城区校级自主招生）图中电阻R1与阻值为0～10欧的滑动变阻器R2串联后接在电压为4伏的电源上。当滑动片P在A位置时，闭合电键K，伏特表的示数是2伏（A、B是滑动变阻器的两端）。那么调节滑动变阻器，电路中安培表的示数最大值是 ，当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，那么这时变阻器接入电路部分的阻值是 。
25．（2018•市中区校级自主招生）某家庭电能表如图所示，标有“3000r/kW•h”字样。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 kW•h，空调的电功率是 W。
26．（2018•市中区校级自主招生）如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W．则R2的组值为 Ω；用饮水机给2kg的水加热，使水温升高50℃，水吸收的热量 J．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
27．（2018•岳麓区自主招生）一个实验用的电动机跟电流表串联后接在6V直流稳压电源上，闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，由此可以求出电动机做机械功的功率为 W。
28．（2017•市南区校级自主招生）一台电动机，其电阻为10Ω，接在照明电路中使用，通过它的电流为5A．则该电动机消耗的功率为 W．它的发热功率为 W，转变为机械能的功率为 W．该电动机的效率为 。
29．（2017•赫山区校级自主招生）如图，电源电压为6V保持不变，闭合开关后电压表示数为2V，电流的示数为0.3A，则灯L1消耗的功率为 w，灯L1、L2的电阻相比较大的是 。
30．（2017•牡丹江自主招生）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A．在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 W；若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 N。
31．（2015•芜湖自主招生）如图所示，均匀圆环电阻R0＝8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R＝1欧。导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动。电路中可以产生的最小电功率为 瓦。
32．（2014•龙海市校级自主招生）小杨家的电能表铭牌上标有“220V、10A、2500r/（kW•h）”等字样，图中所示分别为月初、月末他家电能表的示数，小杨家该月耗电 kW•h；小杨单独使用一个电热壶，发现2min内表盘转了125转，那么电热壶的功率为 kW。
33．（2014•西工区校级自主招生）R1、R2并联在电压为U的电源上，消耗的功率分别为P1、P2，如果串联在同一电源上，两电阻消耗的总功率P＝ （用P1和P2表示）。
34．（2020•李沧区校级自主招生）电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）电动机线圈的发热功率；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10N/kg）
35．（2016•崂山区校级自主招生）礼堂顶灯设计美轮美奂（如图1），如果某部分彩灯电路如图2所示，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图3所示，当开关闭合后，求：
（1）L3的电流多大？
（2）L1消耗的功率多大？
36．（2019•武侯区校级自主招生）表中提供的是成都七中使用的一台数学投影仪的有关数据，小明根据其中的数据作出了以下判断，正确的是（ ）
A．光源和鼓风机是串联在电路中的
B．这台投影仪的耗电总功率是240W
C．如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话，所串联的电阻的阻值为19.6Ω，该电阻消耗的功率为1960W
D．这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法不可行，因为实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪
五．实际功率（共2小题）
37．（2017•涪城区自主招生）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1的电阻较大B．通过灯L1的电流较大
C．灯L1额定功率较大D．灯L2的电阻较大
38．（2016•枣庄校级自主招生）把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（ ）
A．接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光
B．接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C．接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗
D．不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光
六．电功率的测量实验（共5小题）
39．（2020•市北区校级自主招生）小雨测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最 （填写“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数。小雨找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材、导线均完好，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 A，灯泡的额定功率为 W。
40．（2019•达州自主招生）小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率。小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V。
（1）在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是 。
A．只有电流表有示数，灯不亮
B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮
D．只有电流表有示数，灯亮
（2）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该电流值为 A，测出的额定功率为 W。
41．（2019•江西自主招生）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω2A）、蓄电池3节、电流表、电压表、开关、导线若干等。
（1）本实验小灯泡的电功率可以通过 （用公式表示）来计算；
（2）在连接电路前，小丽同学发现电压表的三个接线柱中，有一个接线柱的标识模糊不清。
她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电表均正常偏转。由此说明这个接
线柱是 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（3）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，并注意观察表，当其示数为 时，停止移动滑片，并记录另一表的示数。
42．（2014•宁波自主招生）如图甲所示是小科设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R（20Ω1A），电源电压U＝18V，小灯泡的额定电流为1.0A，额定功率约为3W。
（1）小科正确连接电路后，进行实验。当电流表示数为1.0A时，电压表的指针如图乙所示，则小灯泡的额定电压为 V。
（2）小科完成上述实验后，拆下电压表和灯泡，而将剩余器材接成图丙所示电路，然后调节滑动变阻器，使得滑动变阻器的功率最大，求此时通过电流表的电流多大？
43．（2017•杭州自主招生）测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压为U0），小科小组想尝试先测灯泡电阻再算电功率这种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。具体步骤如下（实验过程中没有电路元件损坏）：
（1）按如图所示的电路图连接好电路；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电压表示数U2，先算出了灯泡的电阻RL＝ （请你用所测的物理量表示）；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是 ；
（5）得到灯泡电阻RL后，根据P0=U02RL，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，如果实验过程中测量得到的U1始终小于U0，则计算得到的数值 真实值。（选填“大于”或“小于”）
七．焦耳定律（共1小题）
44．（2019•江西自主招生）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 。
八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题）
45．（2014秋•成都期末）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：4，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A．5：4B．5：8C．1：5D．5：1
46．（2020•宁波自主招生）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40s就可以把车子“锁上天”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 。
（2）这台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它在1min内产生的热量为 J。
47．（2019•宁波自主招生）电炉丝断了，去掉15后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 。
48．（2014•北京校级自主招生）一根阻值为10Ω的电阻丝，通电10s，通过该电阻丝的电流为2A，则电流通过该电阻丝产生的热量为 J。
九．电功与热量的综合计算（共2小题）
49．（2016•枣庄校级自主招生）用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 min。
50．（2020•市北区校级自主招生）某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，如图是它的原理电路图，下表给出了它的部分参数，R1、R2为电热丝，通过开关S1、S2控制对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，请根据表格中的数据回答下列问题：
①只闭合S1时，放出的水是 （选填“冷”“温”或“热”）水；
②R1的电阻是 Ω；
③开关S1、S2同时闭合时，流过R2的电流是 A。
参考答案与试题解析
一．电功与电能的计算（共1小题）
1．（2018•市南区校级自主招生）小红家有一电热水壶，铭牌如下表所示。这个电热水壶正常工作1min要消耗 72000 J的电能；如果电水壶的效率为90%，将这一满壶10℃的水烧开需要耗时 700 s．已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
【考点】密度公式的应用；热量的计算；电功与电能的计算；电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；信息给予题．
【分析】知道电热水壶正常工作，实际功率等于额定功率，利用P=Wt求电热水壶正常工作1min消耗的电能；
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，知道水的初温、水的比热容、水的质量，利用吸热公式求烧开这壶水需吸收的热量，再根据Q吸＝W电×90%＝Pt×90%求需要的加热时间。
【解答】解：∵电热水壶正常工作，
∴P＝P额＝1200W，
电热水壶正常工作1min消耗的电能：W＝Pt＝1200W×60s＝72000J；
一壶水的质量：m＝ρv＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
∵在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
∴△t＝100℃﹣10℃＝90℃，
一满壶10℃的水烧开需要吸收热量：
Q吸＝cm△t
＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×90℃
＝7.56×105J，
由题知，Q吸＝W电×90%＝Pt×90%，
∴需要时间：t=W电P×90%=7.56×105J1200W×90%=700s。
故答案为：72000J，700。
【点评】本题考查水吸收热量的计算，电热水壶消耗电能的计算，本题关键：一是利用好关系Q吸＝W电×90%，二是注意2L≠2kg，必须利用密度公式计算。
二．电能表参数的理解与电能的求法（共2小题）
2．（2017•青羊区校级自主招生）小明同学家的电能表的表盘上标有“220V10A”和“3000r/（kW•h）”。他为了检查家中一只电饭锅的功率是多大，将家中所有用电器都停止使用，只接一只电饭锅在电路中，然后观察到家中电能表转盘在1min内转过了30圈，那么小明家这只电饭锅的功率 600 W。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】3000R/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出5min内消耗的电能，再根据P=Wt求出电视机的功率。
【解答】解：电能表的转盘转30转消耗的电能为：
W=303000kW•h＝0.01kW•h，
电视机的功率：
P=Wt=0.01kW⋅h160h=0.6kW＝600W。
故答案为：600。
【点评】本题考查了电能表电功以及电功率的计算，掌握电能表的读数方法以及相关参数的意义是关键。
3．（2014•武侯区校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒。根据所给信息可知（ ）
A．该电热水壶的电阻为110Ω
B．电热水壶的实际功率为1500W
C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×105焦
D．电热水壶的实际电压为200V
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】（1）已知额定电压和额定功率，根据公式P=U2R可求电阻的大小；
（2）每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000转，可求转过125转消耗的电能，进一步求出实际功率；
（3）根据公式P=U2R可求实际电压的大小。
【解答】解：A、根据公式P=U2R可知，该电热水壶的电阻R=U额2P额=(220V)21500W≈32.3Ω，故A错误；
BC、电热水壶121s消耗电能13000kW•h×125=13000×125×3.6×106J＝1.5×105J；实际功率P=Wt=1.5×105J121s≈1200W，故B错误、C正确；
D、根据公式P=U2R可知，实际电压U=PR=1200W×48415Ω≈200V，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查电阻、电能实际功率、实际电压的计算，关键是从题目所给信息中找到有用的数据。
三．电功率的概念（共1小题）
4．（2018•德清县自主招生）车用微型吸尘器的直流电动机M的电阻一定，当加在M上的电压为0.3伏时，电流为0.3安，且M不转动；当加在M上的电压为2.0伏时，电流为0.6安，且M能正常转动，则此吸尘器的效率为（不计摩擦）（ ）
A．91.8%B．30%C．70%D．100%
【考点】电功率的概念．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】在计算电功的公式中，W＝UIt来计算，也可以用W＝I2Rt计算，如果是计算纯电阻电路，两个公式的计算结果是相同的，对于非纯电阻电路I2Rt只能计算电热。
【解答】解：吸尘器中电动机不转时，相当于纯电阻电路，电阻R=U1I1=Ω，
电动机转动时，吸尘器消耗的电能W＝U2I2t，
此时电动机产生的热量Q＝I22Rt，
输出机械能W有用＝W﹣Q＝U2I2t﹣I22Rt，
吸尘器的效率：η=W有用W×100%=U2I2t-I22RtU2I2t×100%=2.0V×0.6A-(0.6A)2×1Ω2.0V×0.6A×100%＝70%
故选：C。
【点评】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，在非纯电阻电路中，功率只能用P＝UI、P=Wt计算。
四．电功率的计算（共32小题）
5．（2021•青岛自主招生）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．电压表示数最小值是4V
B．电流表示数最大值是0.2A
C．电路总功率不会小于1.2W
D．定值电阻消耗的最小功率是1.2W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】电路和欧姆定律；电能和电功率．
【分析】分析电路图可知滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻的电压，考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化根据欧姆定律可知电压表和电流表示数的变化。利用公式P=U2R和P＝UI可计算电功率的大小，并做出判断。
【解答】解：A、读图可知，电路串联，当滑片在b端时，电路中电阻最大为R＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时电流最小为I=UR=6V30Ω=0.2A，此时电压表的示数最小，示数为U最小＝IR定＝0.2A×10Ω＝2V，故A错误；
B、当滑片在a端时，电路中只有定值电阻工作，电阻最小，电流最大，故电流表示数最大值是：I最大=UR定=6V10Ω=0.6A，故B错误；
C、由公式P=U2R可知，当电阻最大时，电路中总功率最小，即P最小=U2R=(6V)230Ω=1.2W，故C正确；
D、由上述解析可知，当滑片在b端时，定值电阻分压最小，电路中电流最小，定值电阻的其功率最小，故P定＝U最小×I＝2V×0.2A＝0.4W，故D错误。
故选：C。
【点评】考虑滑动变阻器接入电路电阻的变化结合欧姆定律、电功率计算公式可正确判断有关物理量的变化，对公式的灵活运用有一定要求。
6．（2019•市南区校级自主招生）在如图所示的电路中，电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后，为保证R1、R2均不损坏，则R1消耗的最大功率及允许通过电流表A1的电流分别为（ ）
A．6.0W 1.0AB．2.16W 1.8A
C．3.84W 2.4AD．6.0W 3.0A
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；分析、综合能力．
【分析】开关闭合后，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流。
（1）根据欧姆定律分别求出两电阻两端允许所加的最大电压，然后根据并联电路的电压特点确定R1、R2均不损坏时允许加的电源电压；
已知R1的阻值，根据P＝UI=U2R得出R1消耗的最大功率；
（2）根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A1的最大示数。
【解答】解：开关闭合s后，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流。
（1）电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.6A”，
根据欧姆定律可得：
电阻R1两端允许的最大电压为U1＝I1R1＝1A×6Ω＝6V，
电阻R2两端允许的最大电压为U2＝I2R2＝1.6A×3Ω＝4.8V，
由并联电路，各支路电压相等，且6V＞4.8V，
为了保护电阻R2，电源电压的最大值：U＝U2＝4.8V，
则R1消耗的最大功率为：P1=U2R1=(4.8V)26Ω=3.84W；
（2）此时通过电阻R1的电流为：
I1′=UR1=4.8V6Ω=0.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
故干路电流表A1的示数I＝I1′+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。
故选：C。
【点评】本题考场欧姆定律的应用及电功率的计算，难度不大。
7．（2018•襄城区自主招生）有两只灯泡L1和L2，分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下面说法正确的是（ ）
A．正常工作时，L1的电阻大于L2的电阻
B．正常工作时，L1消耗的电能一定大于L2消耗的电能
C．将两灯串联在6V的电源上发光时，L2比L1亮
D．当两灯并联在6V的电源上发光时，通过L1的电流小于通过L2的电流
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI=U2R比较两灯泡的电阻关系；
（2）两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，根据W＝Pt比较两者消耗的电能关系；
（3）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P＝I2R可知两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；
（4）两灯泡并联时它们两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P＝UI得出通过的电流关系。
【解答】解：
A．两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，由P＝UI=U2R的变形式R=U2P可知，两灯泡的额定电压相等，L1的额定功率较大，L1的电阻较小，故A错误；
B．两灯泡正常工作时的功率和额定功率相等，由P=Wt的变形式W＝Pt可知，两灯泡的工作时间未知，则无法比较两灯泡消耗的电能关系，故B错误；
C．两灯泡串联时通过它们的电流相等，由P＝I2R可知，L1的电阻较小，实际功率较小，灯泡较暗，即L2比L1亮，故C正确；
D．两灯泡并联在6V的电源上发光时它们两端的电压相等，且实际电压和额定电压相等，则实际功率和额定功率相等，由P＝UI的变形式I=PU可知，通过L1的电流大于通过L2的电流，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的灵活应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，要注意额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等。
8．（2018•鹿城区校级自主招生）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC和BD消耗的功率为（ ）
A．1WB．2WC．4WD．9 W
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；方程法；电能和电功率．
【分析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P＝I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时的电路总功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率。
【解答】解：设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则
P1＝I12RL＝25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则
P2＝I22RL＝16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得：
I1：I2＝5：4，
若将灯泡L接C、D两点时，电源的总功率为：P3＝UI2，
则：P1P3=UI1UI2，即P3=I2P1I1=45×25W＝20W，
所以导线AC和BD消耗的总功率为：
P＝P3﹣P2＝20W﹣16W＝4W。
故选：C。
【点评】题考查了电功率公式的灵活应用，关键是根据电阻消耗的功率求出电流之间的关系，从而求出将电阻R接C、D两点时电路的总功率。
9．（2017•长沙自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8 WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0 WD．4.5V 1.8W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；图析法；电能和电功率．
【分析】由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据P＝UI求出元件B的电功率。
【解答】解：由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电流表的示数为0.4A时，IA＝IB＝I＝0.4A，
由图象可知，A和B两端的电压分别为：
UA＝2V，UB＝2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V，故AB错误；
元件B的电功率：
PB＝UBIB＝2.5V×0.4A＝1W，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流对应的电压值。
10．（2017•杭州自主招生）如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（p﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（ ）
A．电压力锅是对大气压强的应用
B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态
C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min
D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A
【考点】沸点及沸点与气压的关系；电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】（1）液体的沸点随着气压的增大而升高；
（2）由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅所处的状态；
（3）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R1的工作时间；
（4）根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R2的工作时间，根据W＝Pt表示出电路消耗的总功率即可求出R2的功率，当两加热电阻同时工作时，电路电流最大，根据P＝UI求出电路中的最大电流。
【解答】解：A．高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，故A错误；
B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态，故B错误；
C．由图乙可知，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0～6min，9～12min，15～18min，
即R1的工作时间t1＝12min＝0.2h，故C错误；
D．R2的工作时间t2＝18min＝0.3h，在正常加热升压和保压状态消耗的电能W＝P1t1+P2t2，
即：0.25kW•h＝0.8kW×0.2h+P2×0.3h，
解得：P2＝0.3kW＝300W，
两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率P＝P1+P2＝800W+300W＝1100W，
由P＝UI可得，I=PU=1100W220V=5A，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了高压锅的原理和电功公式、电功率公式的综合应用，从图象中读出R1与R2的工作时间是解题的关键。
11．（2017•青羊区校级自主招生）图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V10W”，B灯“60V60W”，C灯“40V40W”，D灯“30V30W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（ ）
A．PB＞PD＞PA＞PCB．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PAD．PA＞PC＞PD＞PB
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；赋值法．
【分析】由电路图可知，C、D两灯并联，再与A、B两灯串联；先根据R=U2P求出四盏灯的电阻，设电路中的总电流为1A，根据并联电路电流特点求出C、D两灯的电流，根据P＝I2R分别求出四盏灯的电功率，即可比较各灯消耗功率的大小关系。
【解答】解：A灯的电阻：RA=UA2PA=(10V)210W=10Ω，B灯的电阻：RB=UB2PB=(60V)260W=60Ω，
C灯的电阻：RC=UC2PC=(40V)240W=40Ω，C灯的电阻：RD=UD2PD=(30V)230W=30Ω；
设a到b回路的电流为1A，则IA＝IB＝1A；
∵C、D两灯并联
∴UC＝UD，即ICRC＝（1﹣IC）RD，
∴IC=RDRC+RD=30Ω40Ω+30Ω=37A，
ID＝1A-37A=47A；
A灯消耗的功率为PA＝IA2RA＝（1A）2×10Ω＝10W，
B灯消耗的功率为PB＝IB2RB＝（1A）2×60Ω＝60W，
C灯消耗的功率为PC＝IC2RC＝（37A）2×40Ω≈7.3W，
D灯消耗的功率为PD＝ID2RD＝（47A）2×30Ω≈9.8W。
所以PB＞PA＞PD＞PC
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路特点，以及电功率公式的灵活应用；关键是会用特殊值法简化计算，难点是各灯泡之间串并联的辨别。
12．（2016•泗县校级自主招生）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（ ）
A．1.8WB．1.5WC．2.2WD．3.3W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律表示出电压表的示数为6V和5V时通过的电流，利用电流表的示数变化量得出等式即可求出R的阻值，再根据P=U2R求出该定值电阻所消耗的功率的变化量。
【解答】解：定值电阻的阻值不变，则由欧姆定律可得：
当电压表的示数U1＝6V时，电路中的电流I1=U1R=6VR，
当电压表的示数U2＝5V时，电路中的电流I2=U2R=5VR，
因该过程中通过电流表的示数减少了0.2安培，
所以，△I＝I1﹣I2=6VR-5VR=1VR=0.2A，
解得：R＝5Ω，
则该定值电阻所消耗的功率的变化量：
△P＝P1﹣P2=U12R-U22R=(6V)25Ω-(5V)25Ω=2.2W。
故选：C。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，有一定的难度。
13．（2015•绵阳校级自主招生）有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1 和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1B．n：1C．1：1D．n：1
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，甲图中n个相同灯泡并联后与R1串联，根据并联电路的电流特点求出干路电流；乙图中n个相同灯泡串联后与R2串联，根据串联电路的电流特点可知电路中的总电流，电路两端的电压相等，根据P＝UI求出两电路消耗总功率之比。
【解答】解：灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，设为I，
甲图中，n个相同灯泡并联后与R1串联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝nI，
乙图中，n个相同灯泡串联后与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I乙＝I，
由P＝UI可得，两电路的电压相等时，它们消耗的总功率之比：
P甲P乙=UI甲UI乙=I甲I乙=nII=n1。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用，要注意n个相同灯泡正常发光时的电流相等。
14．（2015•绵阳校级自主招生）某定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率为（ ）
A．1.6WB．3.2WC．3.6WD．7.2W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】根据P=U2R表示出定值电阻两端的电压由U变为13U时消耗电功率的变化，然后再根据P=U2R求出电阻两端的电压变为2U时消耗的电功率。
【解答】解：定值电阻的阻值不变，且电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W，
则由P=U2R可得：
P1﹣P2=U2R-(13U)2R=8U29R=0.8W，
所以，U2R=0.9W，
当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率：
P3=(2U)2R=4×U2R=4×0.9W＝3.6W。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，关键是利用好“定值电阻两端的电压由U变为13U时，消耗的电功率变化了0.8W”。
15．（2015•黄冈校级自主招生）甲、乙两灯为钨丝白炽灯，将它们并联在照明电路里都能正常发光，且甲灯比乙灯亮，那么（ ）
A．甲灯的额定功率一定比乙灯大
B．甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C．甲灯的电阻比乙灯大
D．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
【考点】并联电路的电压规律；电功与电能的计算；电功率的计算；额定功率；实际功率．
【专题】应用题．
【分析】（1）白炽灯的亮度由灯的实际功率决定，灯的实际功率越大灯越亮；
两灯并联在电路中，都正常发光，且甲灯比乙灯亮，甲灯的额定功率比乙灯大。
（2）已知两灯额定功率间的关系，根据公式W＝Pt判断两灯消耗的电能多少；
（3）根据公式R=U2P判断两灯电阻的大小；
（4）根据并联电路的电压特点可判断两灯两端电压关系。
【解答】解：A、两灯并联在照明电路里都能正常发光，灯的实际功率等于额定功率，甲灯比乙灯亮，说明甲灯的额定功率比乙灯大，即P甲＞P乙，故A正确。
B、由公式W＝Pt可知，灯消耗的电能除了与灯的功率有关外，还与通电时间有关，现在知道两灯的功率关系，但不知道通电时间关系，无法确定哪个灯消耗的电能多，甲灯消耗的电能不一定比乙灯多，故B错误；
C、两灯并联，两灯电压U相等，已知P甲＞P乙，由公式R=U2P可知R甲＜R乙，故C错误。
D、甲、乙两灯并联在电路中，甲灯与乙灯两端的电压相等，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电功、电功率的计算公式以及并联电路电压的规律，解题时注意各公式的灵活应用。
16．（2014•北京校级自主招生）如图所示电路中，电源两端电压与灯丝电阻保持不变，灯泡L1、L2、L3的规格分别是“4V4W”、“6V3W”和“6V4W”，只闭合开关S2时，L1的电功率为P．下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S3时，L2与L3电功率之比为3：4
B．只闭合开关S3时，L2电功率为8P
C．只闭合开关S1时，L1电功率为12P
D．开关都闭合时，L1与L3电功率之比为9：4
【考点】电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】已知三灯泡的额定电压和额定功率，根据P=U2R三灯泡的电阻。
（1）只闭合开关S2时，L1与L2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P＝I2R表示出L1的电功率；
（2）只闭合开关S3时，L2与L3串联，根据串联电路的电流特点和P＝I2R得出两灯泡相同时间内消耗的电功率之比，根据串联电路的电阻特点和P=U2R求出电路的总功率；
（3）只闭合开关S1时，电路为L1的简单电路，根据P=U2R求出L1的电功率；
（4）开关都闭合时，L1与L3并联，根据并联电路的电压特点和P=U2R求出两灯泡的电功率之比。
【解答】解：根据P=U2R可得，三个灯泡的电阻：
R1=U12P1=(4V)24W=4Ω，R2=U22P2=(6V)23W=12Ω，R3=U2P3=(6V)24W=9Ω；
（1）由题，只闭合开关S2时，L1与L2串联，
串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I1=UR1+R2=U4Ω+12Ω=U16Ω，
L1的电功率：
P＝（I1）2×R1＝（U16Ω）2×4Ω=U264Ω；
（2）只闭合开关S3时，L2与L3串联，
因为串联电路中各处的电流相等，
根据P＝I2R可得，两灯泡相同时间内消耗的电功率之比：P2P3=I2R2I2R3=R2R3=12Ω9Ω=43，故A不正确；
此时电路中的R2功率：
P2＝（UR2+R3）2×R2＝（U12Ω+9Ω）2×12Ω=4U2147Ω，
8P＝8×U264Ω=U28，所以P2≠8P，故B不正确；
（3）只闭合开关S1时，电路为L1的简单电路，
L1的电功率P1′=U2R1=U24Ω=16×U264Ω=16P，故C不正确；
（4）开关都闭合时，L1与L3并联，
并联电路中各支路两端的电压相等，
P1″P3″=U2R1U2R3=R3R1=9Ω4Ω=94，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合时电路串联和并联的辨别。
17．（2014•李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）
A．B．
C．D．
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；电能和电功率．
【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。
【解答】解：A、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝60W、PB＝100W，由此可知RA＞RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，故A错误；
B、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故B错误；
C、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝60W、PB＝100W，由此可知RA＞RB，把灯泡A与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与B灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W；
D、把AB并联之后与电阻串联接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为320W；
由CD的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为C，故C正确。
故选：C。
【点评】解答本题是一定要注意题目要同时满足两个条件即灯泡能够正常发光并且消耗的功率还要最小。
18．（2014•李沧区校级自主招生）小强用三只未知电阻R1，R2，R3，连接成如图所示电路，在电路的两端加上恒定电压后，发现电阻R1消耗的功率最大，则他推断这三只电阻阻值大小关系正确的是（ ）
A．R1＞R2＞R3B．R2＞R1＞R3C．R3＞R2＞R1D．R1＞R3＞R2
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；电能和电功率．
【分析】电阻R1与电阻R2并联，根据P=U2R比较电阻R1与R2的大小；电阻R1的电流小于电阻R2的电流，根据P＝I2R比较电阻R1与电阻R3的关系。
【解答】解：电阻R1与电阻R2并联，电压相同；
由于电阻R1的功率最大，根据P=U2R，有R2＞R1；
电阻R1的电流小于电阻R3的电流，由于电阻R1的功率最大，根据P＝I2R，有R1＞R3；
故R2＞R1＞R3
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路大的规律和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是公式及其变形式的灵活应用。
19．（2014•合肥校级自主招生）一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知灯泡的实际功率是81W，那么此时导线消耗功率是（ ）
A．19WB．大于19W
C．小于19WD．条件不足，无法确定
【考点】电阻的串联；电功率的计算．
【专题】应用题．
【分析】已知导线和灯泡串联，导线电阻较大，说明电路电阻变大，根据公式P=U2R可知，电路的总功率变小，已知灯泡的实际功率从而可以判断导线消耗的功率。
【解答】解：如果导线电阻忽略时，灯接在恒定电压的电源上功率是100W；
因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由P=U2R可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，
而灯泡的实际功率是81W，所以此时导线消耗功率只能小于19W。
故选：C。
【点评】本题考查了电阻的串联特点和电功率公式的灵活运用，关键是能把灯泡和导线转化为串联电路来处理。
20．（2014•芜湖校级自主招生）我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，在一个标准大气压下，用30分钟刚好可将4kg与气温（26.5℃）相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）（ ）
A．163WB．686WC．933WD．41160W
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm△t求水吸收的热量；
又知道吸热时间，利用功率公式求太阳灶的功率。
【解答】解：
水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣26.5℃）＝1.2348×106J；
太阳灶的功率：
P=Q吸t=1.2348×106J30×60s=686W。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cm△t、功率的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
21．（2013•黄石自主招生）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，如图（乙）所示，把它们串联在电路中，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8WB．2.5V 1.0W
C．4.5V 1.0WD．4.5V 1.8W
【考点】电功率的计算．
【专题】应用题；压轴题；信息给予题．
【分析】（1）根据图象找到0.4A下两个元件的电压。
（2）串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。
（3）根据P＝UI求出元件B的电功率。
【解答】解：（1）两个电路元件A和B串联在电路中，电流表的示数为0.4A，A对应的电压是2V，B对应的电压是2.5V，
串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，U＝UA+UB＝2V+2.5V＝4.5V。
（2）PB＝UBI＝2.5V×0.4A＝1W。
故选：C。
【点评】本题考查了学生根据图表获得信息的能力，同时考查了有关串联电路电流、电压之间的关系及电功率的求法。在计算过程中一定注意物理量的统一。
22．（2019•安徽自主招生）小明同学用如图所示的实验电路进行如下操作：闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数（见下表），已知小灯泡L的额定电压为6V。则：
（1）滑动变阻器的最大值 30 Ω；
（2）滑动变阻器消耗的最大电功率是 0.9 W。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；分析、综合能力．
【分析】开关闭合，电压表V2测量变阻器的电压，V1测量灯泡电压，电流表测量电路中的电流。
（1）滑片在c点时，变阻器接入的阻值最大，为最大阻值，根据欧姆定律可得出变阻器的阻值；
（2）根据欧姆定律可得出灯泡电阻，根据P＝UI＝IR分析并得出变阻器的最大电功率。
【解答】解：开关闭合，电压表V2测量变阻器的电压，V1测量灯泡电压，电流表测量电路中的电流。
（1）滑片在c点时，变阻器接入的阻值最大，为最大阻值，根据欧姆定律可知R变max=U2CIC=Ω；
（2）滑片在a、b、c三点时，根据欧姆定律可知灯泡电阻RL=ULIL=6V0.6A=Ω，故灯泡阻值不变，滑片在a点时，电源电压U＝U1a+U2a＝6V+0V＝6V，
滑片在任意位置时，滑动变阻器消耗电功率P＝I2R变＝（URL+R变）2R变=U2(RL-R变)2R变+4RL，
可知，当R变＝RL时，变阻器功率最大，为P变max=U24RL=(6V)24×10Ω=0.9W。
故答案为：（1）30；（2）0.9。
【点评】本题考查欧姆定律的应用、电功率的计算，并考查了一定的分析能力。
23．（2019•涪城区校级自主招生）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 3W”字样。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。当电压表的示数为6V时，通过R的电流为 0.1 A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.65W时，小灯泡的实际功率为 1.5 W。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】信息给予题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】分析电路的连接及电压表测量的电压和电流表测量的电流：
（1）根据小灯泡 L 标有“6V，3W”字样的含义，根据P＝UI求出灯的额定电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图像读出干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R的电流；
（2）由（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值；由图乙，根据P＝UI，可知当电路消耗的总功率为 1.65W电压表的示数和干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R的电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，利用P＝UI求出此时小灯泡的实际功率。
【解答】解：由电路图可知，R与L并联，电压表测并联部分的电压，电流表测干路电流。
（1）小灯泡 L 标有“6V，3W”字样表示灯额定电压为6V，灯的额定功率为3W，
由P＝UI可得，通过灯泡的额定电流：
IL=PLUL=3W6V=0.5A，
因电压表的示数为6V 时，根据并联电路电压的规律，此时灯正常发光，由图像可知，干路电流表的示数I＝0.6A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
故通过R的电流：
IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A；
（2）在（1）中，根据并联电路中各支路两端的电压相等，
由I=UR可得R的阻值：
R=UIR=6V0.1A=60Ω；
由图乙知，当电压表的示数为3V时，干路电流I′＝0.55A，
则此时电路消耗的总功率为：P＝U′I′＝3V×0.55A＝1.65W，
即：当电路消耗的总功率为 1.65W 时，电源电压为3V，干路电流I′＝0.55A，
由欧姆定律可得，此时通过R的电流为：
IR′=U'R=3V60Ω=0.05A
根据并联电路电流的规律，通过灯泡的电流：
IL′＝I′﹣IR′＝0.55A﹣0.05A＝0.5A，
小灯泡的实际功率：
PL′＝U′IL′＝3V×0.5A＝1.5W。
故答案为：0.1；1.5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图像读出电压对应的电流，同时要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
24．（2019•涪城区校级自主招生）图中电阻R1与阻值为0～10欧的滑动变阻器R2串联后接在电压为4伏的电源上。当滑动片P在A位置时，闭合电键K，伏特表的示数是2伏（A、B是滑动变阻器的两端）。那么调节滑动变阻器，电路中安培表的示数最大值是 0.4A ，当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，那么这时变阻器接入电路部分的阻值是 3.33Ω 。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；应用能力．
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，伏特表测R1两端的电压，安培表测电路中的电流。
（1）滑动片P在A位置时，变阻器接入电路中的电阻最大，伏特表的示数是2V，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和新的可求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；当滑动片P在B位置时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中安培表的示数最大，根据欧姆定律求出其大小；
（2）当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，根据串联电路中的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出这时变阻器接入电路部分的阻值。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，伏特表测R1两端的电压，安培表测电路中的电流。
（1）滑动片P在A位置时，变阻器接入电路中的电阻最大，伏特表的示数是2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝4V﹣2V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=U2R2=2V10Ω=0.2A，
电阻R1的阻值R1=U1I=2V0.2A=10Ω；
当滑动片P在B位置时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中安培表的示数最大，
则I大=UR1=4V10Ω=0.4A；
（2）当滑动片P到某一位置时，电阻R1的实际功率为0.9瓦，
由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流I′=P1R1=0.9W10Ω=0.3A，
此时电路中的总电阻R=UI'=4V0.3A=403Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，这时变阻器接入电路部分的阻值R2′＝R﹣R1=403Ω﹣10Ω=103Ω≈3.33Ω。
故答案为：0.4A；3.33Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的计算与应用、电功率公式的应用等；关键是电阻R的确定，是一道较难的习题。
25．（2018•市中区校级自主招生）某家庭电能表如图所示，标有“3000r/kW•h”字样。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 0.02 kW•h，空调的电功率是 1200 W。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】“300revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，可求转过60转消耗的电能，再利用公式P=Wt求空调的功率。
【解答】解：
“300revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘就转过3000r，
转盘转60r空调消耗的电能：
W=603000kW•h＝0.02kW•h；
空调的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h160h=1.2kW＝1200W。
故答案为：0.02；1200。
【点评】本题考查电能和电功率的计算，关键是理解电能表参数的物理意义，解题过程中要注意单位换算。
26．（2018•市中区校级自主招生）如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W．则R2的组值为 1089 Ω；用饮水机给2kg的水加热，使水温升高50℃，水吸收的热量 4.2×105 J．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
【考点】热量的计算；电功率的计算．
【专题】计算题；比热容、热机、热值；电能和电功率．
【分析】（1）根据P＝UI=U2R可知，电路的功率越大，电阻越小；当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，功率最大，根据P=U2R求出R1的阻值；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，功率最小，根据P=U2R求出串联的总阻值，根据串联电路的电阻特点即可求出R2的组值；
据此判断饮水机的挡位，进一步（2）知道水的质量和比热容以及升高的温度，根据Q吸＝cm△t求出水吸收的热量。
【解答】解：（1）当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
由P＝UI=U2R可知电路的总功率最大，饮水机处于加热档，
则根据P=U2R可得R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)2400W=121Ω；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，功率最小，处于保温状态；
根据P=U2R可得总阻值：
R=U2P保温=(220V)240W=1210Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
R2＝R﹣R1＝1210Ω﹣121Ω＝1089Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J。
故答案为：1089；4.2×105。
【点评】本题考查了电功率公式和吸热公式的应用，正确的判断出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
27．（2018•岳麓区自主招生）一个实验用的电动机跟电流表串联后接在6V直流稳压电源上，闭合开关后电动机并没有转动，这时电流表的读数为5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1A，由此可以求出电动机做机械功的功率为 4.8 W。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题．
【分析】（1）电动机被卡住时，电动机是纯电阻电路，根据电动机两端的电压与电流，由欧姆定律可以求出电动机线圈电阻；
（2）电动机正常工作时，已知它两端的电压与电流，由P＝UI可求出电动机的总功率，由P＝I2R可求出电动机的发热功率，总功率与发热功率之差是电动机的机械功率。
【解答】解：（1）电动机被卡住时，U＝6V，I＝5A，电动机的线圈电阻R=UI=6V5A=1.2Ω；
（2）电动机正常工作时，U＝6V，I＝1A，电动机的总功率P＝UI＝6V×1A＝6W，
电动机线圈的发热功率P热＝I2R＝（1A）2×1.2Ω＝1.2W，
电动机的机械功率P机＝P﹣P热＝6W﹣1.2W＝4.8W。
故答案为：4.8W。
【点评】本题考查了求电动机的机械功率，本题是一道基础题；熟练掌握欧姆定律、功率公式是正确解题的基础；
知道电动机不转时电路是纯电阻电路、电动机的总功率等于热功率与机械功率之和是解题的关键。
28．（2017•市南区校级自主招生）一台电动机，其电阻为10Ω，接在照明电路中使用，通过它的电流为5A．则该电动机消耗的功率为 1100 W．它的发热功率为 250 W，转变为机械能的功率为 850 W．该电动机的效率为 77.3% 。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】电动机是非纯电阻电路，可根据P＝UI求出电动机的电功率，可由P＝I2R求出线圈的发热功率，发电动机工作时消耗的总功率等于其发热功率和转变为机械能的功率之和，据此求解，并由η=P机P总×100%求解。
【解答】解：由题可知，电动机接在照明电路中使用，其消耗的总功率为：P总＝UI＝220V×5A＝1100W；
由P＝UI＝I2R可得：它的发热功率为：P热＝I2R＝（5A）2×10Ω＝250W；
转变为机械能的功率为：P机＝P总﹣P热＝1100W﹣250W＝850W；
由η=P机P总×100%可得：η=P机P总×100%=850W1100W×100%≈77.3%。
故答案为：1100；250；850；77.3%。
【点评】本题考查电动机的功率、线圈发热功率的计算，代入相应的公式即可。
29．（2017•赫山区校级自主招生）如图，电源电压为6V保持不变，闭合开关后电压表示数为2V，电流的示数为0.3A，则灯L1消耗的功率为 1.2 w，灯L1、L2的电阻相比较大的是 L1 。
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，求出L1两端的电压，电流表测电路中电流，由P＝UI计算L1的功率；
利用串联电路的电流特点和欧姆定律比较两灯泡的电阻关系。
【解答】解：
由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，则U2＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以灯L1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以通过L1的电流：I1＝IA＝0.3A，
所以L1消耗的功率：P1＝U1I1＝4V×0.3A＝1.2W；
由上可知：U1＞U2，
根据欧姆定律可得：IR1＞IR2，则R1＞R2，
所以电阻较大的灯是L1。
故答案为：1.2；L1。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的串并联和电压表所测的电路元件是关键。还可以用分压原理比较两灯电阻更快捷。
30．（2017•牡丹江自主招生）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A．在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 12000 W；若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 960 N。
【考点】功率计算公式的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率；功、功率、机械效率．
【分析】根据P＝UI计算驱动电机的输入功率；由η=P机械P输入计算汽车的机械功率，再由P＝Fv＝fs计算汽车所受阻力
【解答】解：
已知驱动电机的输入电压U＝300V，电流I＝40A，所以驱动电机的输入功率：
P输入＝UI＝300V×40A＝12000W；
驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，即η=P机械P输入，
所以用于牵引汽车前进的机械功率：
P机械＝ηP输入＝80%×12000W＝9600W，
汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力F与阻力是一对平衡务，速度v＝36km/h＝10m/s，
由P=Wt=Fv，
f＝F=P机械v=9600W10m/s=960N。
故答案为：12000；960。
【点评】本题考查电功率、效率的计算公式的应用，要知道汽车在水平路面上匀速行驶时牵引力与阻力是一对平衡力。
31．（2015•芜湖自主招生）如图所示，均匀圆环电阻R0＝8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R＝1欧。导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动。电路中可以产生的最小电功率为 12 瓦。
【考点】电功率的计算．
【专题】电能和电功率．
【分析】由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻和下部分圆弧电阻并联，然后与R串联；
电源电压一定，由P=U2R可知电路电阻最大时，电路功率最小，根据串并联电路的电阻规律电路的最大电阻，
然由电功率公式P=U2R求出电路最小电功率。
【解答】解：由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻R1和下部分圆弧电阻R2并联，然后与R串联；
当圆环的并联电阻最大时，电路总电阻最大，电路电功率最小，
因为R1和R2并联，且R1+R2＝8Ω，当R1＝R2＝4Ω时，圆环并联电阻最大，
最大阻值为R环=R1R2R1+R2=4Ω×4Ω4Ω+4Ω=2Ω，
电路的最小电功率P=U2R+R环=(6V)21Ω+2Ω=12W。
故答案为：12。
【点评】本题考查了欧姆定律电功率公式的灵活运用，关键是会判断电路的连接方式，难点是求出圆环的并联电阻的最大值。
32．（2014•龙海市校级自主招生）小杨家的电能表铭牌上标有“220V、10A、2500r/（kW•h）”等字样，图中所示分别为月初、月末他家电能表的示数，小杨家该月耗电 181.2 kW•h；小杨单独使用一个电热壶，发现2min内表盘转了125转，那么电热壶的功率为 1.5 kW。
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算．
【专题】计算题；电能和电功率．
【分析】（1）电能表的读数方法：月末的示数减去月初的示数，最后一位是小数，单位kW•h。
（2）2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，据此求出电能表表盘转125圈消耗的电能，然后根据P=Wt求出电热壶的功率。
【解答】解：
（1）由图可知，月初的电能表示数W1＝2387.6kW•h，月末的电能表示数W2＝2568.8kW•h，
小杨家该月耗电：W＝W2﹣W1＝2568.8kW•h﹣2387.6kW•h＝181.2kW•h；
（2）电能表表盘转125圈，电热壶消耗的电能：
W=1252500kW•h＝0.05kW•h；
电热壶的功率：
P=Wt=0.05kW⋅h260h=1.5kW。
故答案为：181.2；1.5。
【点评】本题考查了电能和电功率的计算，知道利用电能表测量一个月消耗的电能多少等于月末的示数减去月初的示数是解题的关键，要明确电能表的各个参数的物理含义。
33．（2014•西工区校级自主招生）R1、R2并联在电压为U的电源上，消耗的功率分别为P1、P2，如果串联在同一电源上，两电阻消耗的总功率P＝ P1P2P1+P2 （用P1和P2表示）。
【考点】电功率的计算．
【专题】计算题；应用题．
【分析】根据并联电路的特点，由功率公式P=U2R的变形公式求出电阻的表达式，然后由功率公式P=U2R求出两电阻串联时电路的总功率。
【解答】解：两电阻并联时，由P=U2R可得：R1=U2P1，R2=U2P2；
当两电阻串联时，电路总功率P=U2R=U2R1+R2=U2U2P1+U2P2=P1P2P1+P2。
故答案为：P1P2P1+P2。
【点评】本题主要考查了串并联电路电功率的计算，解题时注意隐含的条件：电源电压U不变，知道串并联电路的特点并灵活应用功率公式及其变形公式是解题的关键。
34．（2020•李沧区校级自主招生）电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.4Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）电动机线圈的发热功率；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10N/kg）
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；分析、综合能力．
【分析】图中电动机与定值电阻R串联，串联电路中电流处处相等，电压表测量电动机两端的电压。
（1）根据串联电路的电压特点，得出定值电阻R两端的电压，已知R的阻值，根据欧姆定律得出通过R的电流，根据串联电路的电流特点即可得出通过电动机的电流；
（2）已知电动机两端的电压和电路中的电流值，根据P＝UI计算输入电动机的电功率；
（3）已知电动机内电阻和电路中的电流值，根据P＝UI＝I2R计算电动机线圈的发热功率；
（4）已知输入电动机的电功率和电动机线圈的发热功率，得出电动机的输出功率，根据P=Wt=Fst=Fv得出电动机的拉力，因电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，电动机对物体的拉力和物体的重力为平衡力，根据二力平衡的知识得出物体的重力，根据重力公式G＝mg的变形式得出物体的质量。
【解答】解：图中电动机与定值电阻R串联，串联电路中电流处处相等，电压表测量电动机两端的电压。
（1）定值电阻R的电压为：UR＝U﹣UV＝160V﹣110V＝50V,
通过电动机的电流等于通过R的电流，为：I=URR=50V10Ω=5A；
(2)电压表测量电动机两端的电压，已知电压表示数UV＝110V，
输入电动机的电功率为：P输入＝UVI＝110V×5A＝550W；
(3)已知电动机内电阻r＝0.4Ω，由P＝UI＝I2R可知，电动机线圈的发热功率为：
P发热＝I2r＝（5A）2×0.4Ω＝10W；
（4）电动机输出的电功率为：P输出＝P输入﹣P发热＝550A﹣10W＝540W,
根据P=Wt=Fst=Fv可知，电动机的拉力：F=Pv=540W0.9m/s=600N，
电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，电动机对物体的拉力和物体的重力为平衡力，二者大小相等，
故改重物的重力：G＝F＝600N,
由G＝mg得，该重物的质量：m=Gg=600N10N/kg=60kg。
答：（1）通过电动机的电流为5A；
（2）输入电动机的电功率为550W；
（3）电动机线圈的发热功率为10W；
（4）若电动机以v＝0.9m/s匀速竖直向上提升重物，该重物的质量为60kg。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和有关电动机的电功率计算问题，关键在于知道含电动机的电路不是纯电阻电路。
35．（2016•崂山区校级自主招生）礼堂顶灯设计美轮美奂（如图1），如果某部分彩灯电路如图2所示，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图3所示，当开关闭合后，求：
（1）L3的电流多大？
（2）L1消耗的功率多大？
【考点】串联电路的电压规律；电功率的计算．
【专题】图析法；电路和欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】由电路图可知，L1与L2串联后再与L3并联，且三灯泡的规格相同。
（1）根据并联电路的电压特点可知L3两端的电压，根据图象读出L3的电流；
（2）根据串联电路的特点和欧姆定律可知L1和L2两端的电压，根据图象读出通过L1的电流，利用P＝UI求出L1消耗的功率。
【解答】解：由电路图可知，L1与L2串联后再与L3并联，且三灯泡的规格相同。
（1）因并联电路各支路两端的电压相等，
所以，L3两端的电压U3＝U＝3.0V，
由图象可知，此时通过L3的电流为0.5A；
（2）因串联电路中各处电流相等，
所以，由I=UR的变形式U＝IR可知，灯泡L1、L2的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1、L2两端的电压U1＝U2=12×3V＝1.5V，
由图象可知，此时通过L1的电流I1＝0.4A，
则L1消耗的功率：
P1＝U1I1＝1.5V×0.4A＝0.6W。
答：（1）L3的电流为0.5A；
（2）L1消耗的功率为0.6W。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
36．（2019•武侯区校级自主招生）表中提供的是成都七中使用的一台数学投影仪的有关数据，小明根据其中的数据作出了以下判断，正确的是（ ）
A．光源和鼓风机是串联在电路中的
B．这台投影仪的耗电总功率是240W
C．如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话，所串联的电阻的阻值为19.6Ω，该电阻消耗的功率为1960W
D．这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法不可行，因为实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】（1）根据串联和并联电路特点，结合投影仪的实际工作情况分析光源与鼓风机的连接方式；
（2）利用P＝UI计算光源功率和鼓风机功率；光源功率和鼓风机功率之和就是投影仪的耗电总功率；
（3）已知电源电压和光源电压，根据串联电路的电压特点可求出电阻两端电压；电阻与光源串联，电流相等，利用欧姆定律可以计算所选电阻的阻值；利用P＝UI计算该电阻消耗的功率；
（4）判断设计的方案是否可行，可从两方面进行分析：是否有利于节能，是否有利于电路安全。
【解答】解：
A、由投影仪工作特点知，光源与鼓风机可以单独工作，所以两者并联的，故A错误；
B、由表中的数据可知，光源消耗的功率：P光源＝U光源I光源＝24V×10.0A＝240W；
鼓风机消耗的功率：P风机＝U风机I风机＝220V×0.1A＝22W；
所以，这台投影仪消耗的总功率：P＝P光源+P风机＝240W+22W＝262W，故B错误；
C、若光源采用串联电阻降压，根据串联电路的电压特点可知，电阻R应分得的电压：
UR＝U电源﹣U光源＝220V﹣24V＝196V；
通过电阻R的电流：IR＝I光源＝10.0A，
根据欧姆定律可得，选用电阻的阻值：
R=URIR=196V10.0A=19.6Ω；
则该电阻消耗的功率：PR＝URIR＝196V×10A＝1960W，故C正确；
D、因为所选用电阻消耗的功率为1960W，远大于投影仪正常工作时所消耗的功率，造成不必要的电能浪费；
同时电阻上消耗1960W的功率，将产生大量热，实际使用中很难有效的解决散热问题，因此容易烧毁投影仪，所以这台投影仪的光源不宜采用串联电阻降压，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查的串并联电路的判断、欧姆定律和电功率公式的应用等，要能从表格中获取有用信息。
五．实际功率（共2小题）
37．（2017•涪城区自主招生）将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（ ）
A．灯L1的电阻较大B．通过灯L1的电流较大
C．灯L1额定功率较大D．灯L2的电阻较大
【考点】实际功率．
【专题】电流和电路；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】（1）串联电路的电流处处相等。
（2）根据P＝I2R进行功率、电阻的比较。
（3）灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率。
【解答】解：串联电路处处电流相等，一次能源通过灯泡L1、L2的电流相等，故B错误；
灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯L1的实际功率大于灯L2 的实际功率，由P＝I2R可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L1的电阻大于灯L2 的电阻，故A正确，D错误；
灯泡的明暗由实际功率决定，与额定功率无关，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查实际功率、电流、电阻的比较，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流相等，还要知道影响灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。
38．（2016•枣庄校级自主招生）把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V，9V，18V的电源上，下面说法中不正确的是（ ）
A．接在9V的电源上时，“6V 3W”的灯泡能正常发光
B．接在6V的电源上时，“6V 6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C．接在18V的电源上时，“6V 3W”的灯泡比正常发光时亮，“6V 6W”的灯泡比正常发光时暗
D．不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光
【考点】电功率的计算；实际功率．
【专题】计算题．
【分析】已知两灯的额定电压和额定功率可求两灯的电阻，还知道两灯串联，所以电流相等。再根据选项所给条件逐一解决。
【解答】解：R=U2P=(6V)23W=12Ω，I=PU=3W6V=0.5A；R′=U'2P'=(6V)26W=6Ω，I′=P'U'=6W6V=1A。
A、当两灯泡串联接在9V的电源上时，电路中的电流为IA=9V12Ω+6Ω=0.5A，与“6V 3W”灯泡的额定电流相等，因此该灯泡正常发光，故A选项正确。
B、当两灯泡串联接在6V的电源上时，电路中的电流为IB=6V12Ω+6Ω=13A，“6V 6W”的灯泡的实际功率PB=(13A)2×6Ω=23W，是“6V 6W”的灯泡额定功率的19，故B选项正确；
C、当两灯泡串联接在18V的电源上时，电流中的电流为IC=18V12Ω+6Ω=1A，大于“6V 3W”灯泡的额定电流，等于“6V 6W”灯泡额定电流，因此“6V 6W”的灯泡正常发光，故C选项错误；
D、因为两个灯泡的额定电流不相等，因此不另加器材，无论电源电压为多少，都不能使他们同时正常发光，故D选项正确。
故选：C。
【点评】本题考查灯泡电阻的计算，灯泡额定电流的计算和电源电压的计算，关键是判断哪只灯泡正常发光。
六．电功率的测量实验（共5小题）
39．（2020•市北区校级自主招生）小雨测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最 左 （填写“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数。小雨找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材、导线均完好，则电路故障可能是 导线与接线柱D接触不良 。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 0.32 A，灯泡的额定功率为 0.8 W。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】电能和电功率；获取知识解决问题能力．
【分析】（1）本实验采用伏安法测小灯泡的电功率，所以电压表应该与小灯泡并联；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处；
（3）发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；找来一根完好的导线一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，所以导线与接线柱D接触不良；
（4）①根据图乙电流表小量程读数；②根据P＝UI计算灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）本实验采用伏安法测小灯泡的电功率，所以电压表应该与小灯泡并联；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，所以滑片P移到滑动变阻器的最左端；
（3）发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；找来一根完好的导线一端连在电源负极，另一端分别触碰接线柱B、C、D，当发现只有触碰接线柱D时，灯泡才发光，所以导线与接线柱D接触不良；
（4）①根据图乙电流表小量程读数，电流表的示数等于指针向右偏转的格数乘以分度值，即I＝16×0.02A＝0.32A；
②根据功率的计算公式可知：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。
故答案为：（1）；
（2）左；（3）导线与接线柱D接触不良；（4）0.32；0.8。
【点评】本题是测量小灯泡功率的实验，考查了滑动变阻器的应用，电表的读数及电功率的计算。
40．（2019•达州自主招生）小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率。小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V。
（1）在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是 C 。
A．只有电流表有示数，灯不亮
B．两电表均有示数，灯亮
C．只有电压表有示数，灯不亮
D．只有电流表有示数，灯亮
（2）排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该电流值为 0.3 A，测出的额定功率为 1.14 W。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】（1）根据电压表内阻很大相当于断路，电流表内阻很小，相当于导线，可做出判断；
（2）根据电流表的量程和分度值，读出电流值，再根据公式P＝UI计算额定功率的大小。
【解答】解：
（1）小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，电压表内阻很大相当于断路，由于电压表串联在电路中，故电路中电流会非常小，接近于零，电压表相当于测电源电压，因此，只有电压表有示数，电流表示数几乎为0，灯不亮。故C符合题意；
（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A。
则小灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）C；（2）0.3；1.14。
【点评】本题考查了电路状态的判定、电流表的读数、电功率的计算，本题难度不大，要熟记。
41．（2019•江西自主招生）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω2A）、蓄电池3节、电流表、电压表、开关、导线若干等。
（1）本实验小灯泡的电功率可以通过 P＝UI （用公式表示）来计算；
（2）在连接电路前，小丽同学发现电压表的三个接线柱中，有一个接线柱的标识模糊不清。
她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电表均正常偏转。由此说明这个接
线柱是 + 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（3）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
（4）排除故障后，再闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，并注意观察表，当其示数为 3.8V 时，停止移动滑片，并记录另一表的示数。
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率．
【分析】（1）测电功率的原理是P＝UI；
（2）电表在使用时要求电流从电表的正接线柱流进，负接线柱流出，由此分析解答；
（3）电流表有示数，应排除断路和短路，电压表无示数，则可能电压表出现问题；
电流表无示数，则可能电路发生断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（4）根据图乙读出电压表的示数，若电源高于额定电压，则需增大变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光。
【解答】解：
（1）本实验小灯泡的电功率通过P＝UI来计算；
（2）闭合开关后，发现电表均正常偏转，说明电压表的接线正确，由图知，电流从标识模糊的接线柱流入，即这个接线柱是+接线柱；
（3）现象1中，灯泡亮，电流表有示数，则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路，而电压表无示数，则可能是电压表发生了断路；
现象2中，电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（4）由图乙知，电压表选择0～3.8V量程，分度值0.5V，示数为2.5V，小于灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，由串联电路的分压原理知，应减小变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压3.8V时，读出电流表示数。
故答案为：（1）P＝UI；（2）+；（3）电压表断路；灯泡断路；（4）A；电压3.8V。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验，考查了实验原理、电表的使用，故障的判断以及实验的操作，难度不大。
42．（2014•宁波自主招生）如图甲所示是小科设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R（20Ω1A），电源电压U＝18V，小灯泡的额定电流为1.0A，额定功率约为3W。
（1）小科正确连接电路后，进行实验。当电流表示数为1.0A时，电压表的指针如图乙所示，则小灯泡的额定电压为 3 V。
（2）小科完成上述实验后，拆下电压表和灯泡，而将剩余器材接成图丙所示电路，然后调节滑动变阻器，使得滑动变阻器的功率最大，求此时通过电流表的电流多大？
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；应用能力；实验基本能力．
【分析】（1）小灯泡的额定电流等于额定电流时正常发光，由图乙读出正常发光时的电压；
（2）由图丙知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，由串联电路特点和欧姆定律、电功率公式分析判断滑动变阻器功率最大时连入的电阻大小，从而计算通过电流表的电流大小。
【解答】解：（1）由图甲知，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，当电流表示数等于灯泡额定电流为1.0A时，灯泡正常发光，
由图乙知电压表使用小量程，分度值0.1V，示数为3V，即灯泡的额定电压为3V；
（2）由图丙知，R0与R串联，
由串联电路特点和欧姆定律以及电功率公式可得，变阻器R的功率：
PR＝URI＝（U﹣U0）I＝（U﹣IR0）I
＝（18V﹣I×10Ω）I
＝﹣10Ω×I2+18V×I
由数学知识知，当I=-18V2×(-10Ω)=0.9A时PR有最大值，
即：滑动变阻器的功率最大时，通过电流表的电流为0.9A。
故答案为：（1）3；（2）滑动变阻器的功率最大时通过电流表的电流为0.9A。
【点评】本题是测灯泡电功率的实验，考查了电压表的读数，串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，本题还体现了数理的结合。
43．（2017•杭州自主招生）测定小灯泡额定功率的实验中（所用灯泡的额定电压为U0），小科小组想尝试先测灯泡电阻再算电功率这种实验方案（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。具体步骤如下（实验过程中没有电路元件损坏）：
（1）按如图所示的电路图连接好电路；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电压表示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电压表示数U2，先算出了灯泡的电阻RL＝ (U1-U2)RU2 （请你用所测的物理量表示）；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是 为了减小误差 ；
（5）得到灯泡电阻RL后，根据P0=U02RL，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，如果实验过程中测量得到的U1始终小于U0，则计算得到的数值 大于 真实值。（选填“大于”或“小于”）
【考点】电功率的测量实验．
【专题】实验题；电能和电功率；应用能力；实验基本能力．
【分析】（2）（3）开关S接1，电压表测L和R的总电压；S接2，滑片P不动，电压表测R两端电压，由串联电路特点和欧姆定律计算灯泡的电阻；
（4）测量型实验中，多次测量的目的是为了减少误差；探究型实验中，多次实验目的是为使得到结论具有普遍性；
（5）灯泡电阻随温度的变化而变化，由实验过程中测量得到的U1始终小于U0，结合灯泡实际功率分析解答。
【解答】解：（1）由电路图知，L、R以及滑动变阻器串联在电路中；
（2）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，电压表测L和R的总电压，示数U1；
（3）开关S拨到位置2，滑片P位置不动，电压表测R两端电压，示数U2；
由于滑片P位置不动，所以L与R的总电压不变，
由串联电路电流处处相等有：IL＝IR，
由串联电路电压特点和欧姆定律有：ULRL=URR，即：U1-U2RL=U2R，
所以灯泡的电阻RL=(U1-U2)RU2；
（4）为了使测量更准确，小科小组改变滑动变阻器的位置多测了几组数据，这样做的目的是为了减小误差；
（5）灯泡电阻随温度升高而增大，由于实验中测量得到的U1始终小于U0，即灯泡L和R的总电压小于灯泡的额定电压为U0，
所以灯泡两端的实际电压UL＝U1﹣U2＜U0，即灯泡的实际电压低于其额定电压，通过灯泡的电流也小于正常发光的电流，
由P＝UI知，灯泡的实际功率小于额定功率，发光比正常发光暗，灯丝温度小于正常发光的温度，所以测得的灯泡电阻小于正常发光电阻，
由P0=U02RL知计算得到的数值大于真实值。
故答案为：（3）(U1-U2)RU2；（4）为了减小误差；（5）大于。
【点评】本题是特殊方法测灯泡电功率的实验，考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，减小误差的认识以及灯泡电阻与温度关系的应用，是一道好题。
七．焦耳定律（共1小题）
44．（2019•江西自主招生）小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 甲 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 电流 。
【考点】焦耳定律．
【专题】应用题；电与热、生活用电．
【分析】要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制通电时间和通电电流大小相同，据此选择实验装置。
【解答】解：“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”应控制通电时间和通电电流大小相同；
从实验装置图中可以看出，甲串联通电时间和通电电流大小相同，电阻大小不同，因此要探究电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置甲装置。
故答案为：甲；电流。
【点评】本题探究热量与电流及电阻的关系，掌握控制变量法的应用和串并联电路的特点。
八．焦耳定律的计算公式及其应用（共4小题）
45．（2014秋•成都期末）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：4，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A．5：4B．5：8C．1：5D．5：1
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】计算题；电和热综合题．
【分析】根据Q＝I2Rt求出电热器产生的热量之比。
【解答】解：
由Q＝I2Rt可得电热器产生的热量之比：
Q甲Q乙=I甲2R甲t甲I乙2R乙t乙=22×5×112×4×4=54。
故选：A。
【点评】此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式的理解和掌握，基础性题目。
46．（2020•宁波自主招生）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”；存车时只需40s就可以把车子“锁上天”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。
请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是 改变力的方向 。
（2）这台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它在1min内产生的热量为 1.8×104 J。
【考点】定滑轮及其工作特点；焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】应用题；电与热、生活用电；简单机械；应用能力．
【分析】（1）使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q＝I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量。
【解答】解：（1）图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向；
（2）这台电动机1min内产生的热量：Q＝I2Rt＝（10A）2×3Ω×60s＝1.8×104J。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）1.8×104。
【点评】本题考查了定滑轮的特点和焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题。
47．（2019•宁波自主招生）电炉丝断了，去掉15后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 5：4 。
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】应用题；电与热、生活用电．
【分析】电炉丝断了，去掉15后，电阻变为原来的45，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变、通电时间不变，利用Q＝W=U2Rt分析判断。
【解答】解：因导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关，且导体越长、电阻越大，
所以，电炉丝断了，去掉15后，此时的电阻变为原来的45，
则现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：
R现在：R原来=45R：R＝4：5，
因电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，且电源的电压不变，
所以，由Q＝W=U2Rt可得，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：
Q现在：Q原来=U2R现在t：U2R原来t＝R原来：R现在＝5：4。
故答案为：5：4。
【点评】本题考查了影响电阻大小因素和焦耳定律的应用，要注意电炉丝是纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量相等。
48．（2014•北京校级自主招生）一根阻值为10Ω的电阻丝，通电10s，通过该电阻丝的电流为2A，则电流通过该电阻丝产生的热量为 400 J。
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【专题】计算题；电与热、生活用电．
【分析】已知电阻阻值、通电时间及通电电流大小，由焦耳定律可求出电阻丝产生的热量。
【解答】解：电阻丝产生的热量Q＝I2Rt＝（2A）2×10Ω×10s＝400J；
故答案为：400。
【点评】本题考查了焦耳定律的应用，根据题目提供的数据由焦耳定律直接计算即可，本题难度不大。
九．电功与热量的综合计算（共2小题）
49．（2016•枣庄校级自主招生）用“220V 800W”的电水壶烧水，若不考虑能量损失，当接在110V电源上时，用时32min可将一壶水烧开，如果接在220V电源上时，烧开同样一壶水所用的时间是 8 min。
【考点】电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；电和热综合题．
【分析】电热水壶的原理是将电能转化为内能，在110V的电压下将水烧开和在220V的电压下烧开一壶水消耗的电能相等，根据W＝UIt=U2Rt得出等式即可求出答案。
【解答】解：烧开同样一壶水消耗的电能相等，设电热壶的电阻为R，
则根据W＝UIt=U2Rt有：
U12Rt1=U22Rt2，即(110V)2Rt1=(220V)2Rt2，
解得：t2=14t1=14×32min＝8min。
故答案为：8。
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，关键是知道烧开同一壶水需要的热量相同。
50．（2020•市北区校级自主招生）某款电热水龙头，即开即热，冷热兼用，如图是它的原理电路图，下表给出了它的部分参数，R1、R2为电热丝，通过开关S1、S2控制对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，请根据表格中的数据回答下列问题：
①只闭合S1时，放出的水是 温 （选填“冷”“温”或“热”）水；
②R1的电阻是 22 Ω；
③开关S1、S2同时闭合时，流过R2的电流是 5 A。
【考点】电功与热量的综合计算．
【专题】计算题；电能和电功率；分析、综合能力．
【分析】（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路；两个开关都闭合时，R1、R2并联，根据电阻的并联比较总电阻关系，根据P＝UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越大，功率越小，水龙头放出的水是温水，反之放出的是热水；
（2）根据电功率和电压，利用公式P＝UI=U2R求出R1的电阻；
（3）根据出热水的功率和出温水的功率求出R2的电功率，根据P＝UI求出流过R2的电流。
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路；两个开关都闭合时，R1、R2并联；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以两个开关都闭合时总电阻小，根据P＝UI=U2R可知出热水；只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路电阻大，根据P＝UI=U2R可知出冷水；
（2）出温水的电功率为P温水＝2200W，电源的电压为220V，由P＝UI=U2R可知，R1的电阻为：
R1=U2P温水=(220V)22200W=22Ω；
由P＝UI可得，此时电路中的电流I=P温U=2200W220V=10A；
（3）水龙头放热水时R2消耗的电功率P2＝P热﹣P温＝3300W﹣2200W＝1100W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，流过R2的电流为：
I=P2U=1100W220V=5A。
故答案为：（1）温；（2）22；（3）5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，分清电热水龙头处于不同状态时电路的连接方式是关键。额定电压
额定电功率
容量
220V
1200W
2L
滑片P的位置/电表的示数
a点
b点
c点
V1表（V）
6
2.5
1.5
V2表（V）
0
3.5
4.5
A表（A）
0.6
0.25
0.15
电源工作电压
220V
电源频率
50Hz
光源电压
24V
光源电流
10.0A
鼓风机电压
220V
鼓风机电流
0.1A
现象
电灯的亮暗
电流表
电压表
可能的原因
1
亮
有示数
无示数
2
不亮
无示数
有示数
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
温水
2200W
热水
3300W
额定电压
额定电功率
容量
220V
1200W
2L
滑片P的位置/电表的示数
a点
b点
c点
V1表（V）
6
2.5
1.5
V2表（V）
0
3.5
4.5
A表（A）
0.6
0.25
0.15
电源工作电压
220V
电源频率
50Hz
光源电压
24V
光源电流
10.0A
鼓风机电压
220V
鼓风机电流
0.1A
现象
电灯的亮暗
电流表
电压表
可能的原因
1
亮
有示数
无示数
2
不亮
无示数
有示数
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
温水
2200W
热水
3300W
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