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专题 22 电功率
——划重点之精细讲义系列
考点1 电能
1.电功：
（1）定义：电流所做的功叫电功，电功的符号是W。电流做功的过程，实际上就是电
能转化为其他形式能的过程。
（2）单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。
单位换算关系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
（3）电功的计算
电功的公式 变形式 注意事项
（定义
式） 所有电路均可以
使用
-
只适用纯电阻电
路（将电能全部
转化成内能的电
路）
2. 电能表：
测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表，是电能表（也叫电度表）。下图是一种
电能表的表盘。
如图所示，表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是
小数，即2258.6 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电
能。
“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，应该在220V的电路中使用。
“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流（基本电流）为 10A，额定最大电流为20
A，长时间工作时不允许超过20A。
“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用；
【淘宝店铺：向阳百分百】“3000 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能
表上的表盘转过3000转。
超过20A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超
过20A的确会做电表容易损坏。
用电能表转盘或者指示灯闪烁次数计算电能电功的公式
转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）为n转，电能表上参数 N r/（kW·h）的
电能表，转盘转消耗的电能为 kW·h或 J.
3.实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多
少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
【典例1】如图所示是电阻R 和R 的I-U图像，由图像可知（ ）
A B
A．R >R
A B
B．若将A、B串联接入电路，闭合开关后，它们两端的电压U ∶U =1∶2
A B
C．若将A、B并联接入电路，闭合开关后，干路电流为0.9A时，电源电压是6V
D．若将A、B串联接入电路，闭合开关后，相同时间它们消耗的电能W∶W =2∶1
A B
【答案】B
【详解】A．由图得，当电流相同时，B的电压大于A的电压，由 得
故A不符合题意；
B．若将A、B串联接入电路，A、B电流相同，由图得，当A、B电流为0.3A时，它们两端
【淘宝店铺：向阳百分百】的电压分别为1.5V和3V，则它们的电压之比
故B符合题意；
C．若将A、B并联接入电路，则它们两端的电压相等。由图得，当A电流为0.6A，B电流
为0.3A时，满足干路电流为0.9A。此时A、B两端的电压都为3V，则电源电压是3V，故C
不符合题意；
D．若将A、B串联接入电路，它们的电流相等。闭合开关后，由 得，相同时间它
们消耗的电能之比
故D不符合题意。
故选B。
【典例2】图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是
（ ）
A．电能表是计量电功率的仪表
B．该家庭在这一个月的时间内总共用电2000kW·h
C．该电能表工作时电流可以达到50A
D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW·h
【答案】D
【详解】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；
B．由图可知，5月初电能表的示数W＝1042.8kW·h，6月初电能表的示数W＝
1 2
1242.8kW·h，则该家庭在这段时间内总共用电
W＝W﹣W＝1242.8kW·h﹣1042.8kW·h＝200kW·h
2 1
故B错误；
C．该电能表工作时电流可以达到40A，故C错误；
D．1200r/（kW·h）表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘
每转过600转，电路消耗电能
【淘宝店铺：向阳百分百】故D正确。
故选D。
【典例3】如图，电源电压保持不变，当开关S闭合后，灯L 、L 都能正常工作，且甲、乙
1 2
两个电表的示数之比是3:4，通电10min后，下列说法正确的是（ ）
A．L 、L 消耗的电能之比是1:3 B．L 、L 消耗的电能之比是3:1
1 2 1 2
C．L 、L 两端的电压之比1:3 D．L 、L 两端的电压之比3:4
1 2 1 2
【答案】AC
【详解】由电路图知，甲乙两个都是电压表，若甲是电流表，闭合开关S后，灯L 被短路，
1
若乙是电流表，则电源被短路，且两灯串联在电路中，甲测灯L 的电压，乙测电源电压。
2
由题意知，两个电压表的示数之比为3:4，由串联电路的特点知，L 、L 两灯的电压之比为
1 2
1:3，那么两灯的电阻之比
R :R =1:3
1 2
据W=I2Rt知，通电10min，两灯消耗的电能之比1:3。故BD错误，AC正确。
故选AC。
【典例4】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，则元件A的电阻
为 ______Ω，通电2min，元件B消耗的电能为 ______J。
【答案】 5 120
【详解】[1][2]把元件 和 串联在电路中，闭合开关 ，这时电流表的示数为 ，串联
电路各处电流相等，则电路中的电流为 ，由图甲可知，当 时， ，
，则元件 的电阻为
通电 ，元件 消耗的电能为
【淘宝店铺：向阳百分百】【典例5】小丁随父母去临涣镇淮海战役总前委旧址进行红色研学之旅。需要提前给移动
充电宝进行充电，充电宝容量为20000mA·h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是
她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转
盘将转过_______r。
【答案】100
【详解】给充电宝充满电所需电能为
如图所示，电能表参数为 ，电能表转盘转数为
【典例6】如图所示，电源电压恒定，R＝20Ω，当开关S闭合，S 断开时，电流表的示数
1 1
为0.3A，电源电压是________V；当开关S、S 都闭合时，电流表的示数变化了0.2A，则此
1
时电流表的示数为________A；当开关S、S 都闭合时，通电1min电路中电流做功
1
________J。
【答案】 6 0.5 180
【详解】[1]由图可知，当开关S闭合，S 断开时，只有R 工作，电流表示数即为通过R 的
1 1 1
电流，电源电压
U＝U＝IR＝0.3A×20Ω＝6V
1 1 1
[2]当开关S、S 都闭合时，R、R 并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的特点可
1 1 2
知，电流表示数的变化量即为通过R 的电流，则电流表示数
2
I＝I+I＝0.3A+2A＝0.5A
1 2
[3]当开关S、S 都闭合时，通电1min电路中电流所做功
1
W＝UIt＝6V×0.5A×1×60s＝180J
考点2 电功率
【淘宝店铺：向阳百分百】1.电功率：
（1）定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量。电功率越大，电流做功越快。
（3）符号：P
（4）单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W
（5）电功率的定义式：P = 变形式：W = Pt t =
第一种单位：P — 瓦特（W）；W — 焦耳（J）；t —秒（s）。
第二种单位：P —千瓦（kW）；W — 千瓦时（kW·h）；t —小时（h）。
（6）推导式：
①
P=UI
（通用公式）
U2
P=
R
② （适用于纯电阻电路，一般用于并联电路）
③P=I2R（适用于纯电阻电路，一般用于串联电路）
2.串并联电路总功率：
在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之和。
3. 用电器的额定功率和实际功率
（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
（4）用电器实际工作时的三种情况：
①U ＜U ， P ＜P —用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，
实 额 实 额
灯丝发红，实际功率太小灯泡有可能不亮）；
②U ＞U P ＞P —用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现
实 额 实 额
为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）；
③U =U P =P —用电器正常工作。
实 额 实 额
电灯泡上的铭牌“PZ220 40”表示额定电压是220V，额定功率是40W。灯泡的亮度是
由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。额定电压相同，额定功率
不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。
（5）串并联电路P 与R大小的关系
实
项目 串联电路 并联电路
P =I2R } P = U2 }
实 ⇒ 实 R ⇒
P 与R I=I =I =…I
实 1 2 n U=U =U =…U
1 2 n
的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率
率越大
越大
灯泡发 P =U I } P =U I }
实 实 ⇒ 实 实 ⇒
光亮度 I=I =I =…I U=U =U =…U
1 2 n 1 2 n
【淘宝店铺：向阳百分百】实际电压大的P 越大，因此实际电压大的 通过电流大的P 越大，因此通过电流大的
实 实
灯泡较亮 灯泡较亮
P =I2R } P = U2 }
实 ⇒ 实 R ⇒
I=I =I =…I
1 2 n U=U =U =…U
1 2 n
电阻大的P 越大，因此电阻大的灯泡较亮
实 电阻小的P 越大，因此电阻小的灯泡较亮
实
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中
增大时分压也大，小灯泡实际电压减小， 各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路
小灯泡发光较暗 的电流不变，小灯泡发光情况不变
4.串并联电路的电参数规律：
P W Q U R
1 1 1 1 1
= = = =
P W Q U R
（1）电功率之比等于电阻之比： 2 2 2 2 2；
P W Q I R
1 1 1 1 2
= = = =
P W Q I R
（2）电功率之比等于电阻的倒数之比： 2 2 2 2 1；
【典例1】如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度
对灯丝电阻的影响）。电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”滑动变阻器
R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全。在移动滑片P的过程中，下列选项错
误的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是2～3V
B．小灯泡的最大电功率是1.35W
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15～30Ω
D．该电路的最大总功率是1.2W
【答案】B
【详解】由电路图知道，灯泡与变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路
中的电流。
A．因串联电路中各处的电流相等，且变阻器R允许通过的最大电流为1A，电流表的量程
为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，由 知道，灯泡的电阻
【淘宝店铺：向阳百分百】电压表量程0～3V，灯泡的额定电压为4.5V，则灯泡两端最大电压为 U ＝3V，电路中的
L大
最小电流
灯泡两端的最小电压（电压表的最小示数）
所以电压表示数变化范围为2V～3V，故A正确，不符合题意；
B．小灯泡的最大电功率是
故B错误，符合题意；
C．由题意知道，灯泡的电压最大3V，此时电流最大为
此时变阻器接入电路的阻值最小，根据串联电路分压规律知道，此时滑动变阻器两端的最
小电压，最小电压
U ＝U﹣U ＝6V﹣3V＝3V
滑小 L大
则滑动变阻器接入电路的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为30Ω时，电路中电流最小，故滑动变阻器阻值变化范
围为15Ω～30Ω，故C正确，不符合题意；
D．由C选项分析知道，电路中最大电流I ＝0.2A，则电路的最大功率
大
P ＝UI ＝6V×0.2A＝1.2W
大 大
故D正确，不符合题意。
故选B。
【典例2】在图甲电路中，电源电压恒定，R 为滑动变阻器，R 为定值电阻。开关闭合后，
1 2
将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R 的变化关
1
系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（ ）
【淘宝店铺：向阳百分百】A．R 的阻值为5Ω
2
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大功率为2.25W
D．电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
【答案】C
【详解】由图甲得，滑动变阻器R、定值电阻R 串联，电压表测量滑动变阻器R 电压，电
1 2 1
流表测量电路电流。
AB．由图乙得，当滑动变阻器电功率为2W时，R 接入电路中电阻为2Ω或者8Ω，由
1
得，此时R 的电压分别为
1
电路电流分别为
由欧姆定律和串联电路分压特点得
解得
故A错误；
C．滑动变阻器的功率
所以当
【淘宝店铺：向阳百分百】时，滑动变阻器的功率最大，为
故C正确；
D．由图得，滑动变阻器的最大电阻为8Ω，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中
电流最小，为
当滑动变阻器接入电路中电阻为0时，电路中电流最大，为
故电路中电流变化范围为0.5~1.5A，故D错误。
故选C。
【典例3】如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最
大变化到最小，两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R 的阻值为20Ω
1
C．滑动变阻器R 的阻值变化范围为0～20Ω
2
D．变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8W
【答案】ACD
【详解】A． 由 图象可知，电路中的最小电流 ， 两端的电压 ，
两端的电压 ,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
故A正确；
B．由 可得，定值电阻 的阻值
故B错误；
【淘宝店铺：向阳百分百】C．滑动变阻器的最大阻值
即滑动变阻器 的阻值变化范围为 ，故C正确；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器滑片在中点时，电路消耗的总
功率
故D正确。
故选ACD。
【典例4】如图，当闭合开关S 、S ，且甲、乙为电压表时，甲、乙两表示数之比为4∶3，
1 2
则两电阻R、R 之比为______，此时电路总功率为P。同时更换两电表为电流表，调整开
1 2 1
关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P，则P、P 之比为______。
2 1 2
【答案】 1∶3 3∶16
【详解】[1]当闭合开关S 、S ，且甲、乙为电压表时，甲、乙两表示数之比为4∶3。此时两
1 2
电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R 两端的电压，甲、乙两表示数之比为
2
4∶3，根据串联分压特点可知，两电阻R、R 之比为
1 2
[2]设电源电压为U，R=R，则R=3R，当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，
1 2
电路总功率为
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S ，两电阻并联，此时电路总功率
1
为
则P、P 之比为
1 2
【淘宝店铺：向阳百分百】【典例5】如图甲为一款紫砂电饭锅，其电路原理图如图乙所示，通过开关S 和S 的闭合、
1 2
断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅容积2L，额定电压220V，低温挡功率
275W，中温挡功率550W，其内部电路由发热电阻R 和R 组成。求：
1 2
（1）R 的阻值是多少？
1
（2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收多少热量？[已知ρ =1.0×103kg/m3，c
水
=4.2×103 J/(kg·℃)]
水
（3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热多长
时间？
【答案】（1）88Ω；（2）1.386×105J；（3）140s
【详解】解：（1）观察图乙可知，闭合开关S ，S 接B时，两电阻并联接在电路，电路的
1 2
总电阻最小，电路的总功率最大，为高温挡；闭合开关S ，S 接A时，只有R 接入电路中，
1 2 1
电路的总电阻较大，电路的总功率较小，为中温挡；断开开关S ，S 接A时，两电阻串联
1 2
接在电路中，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，为低温挡。由于该电饭锅额定电压
为220V，中温挡功率550W，根据电功率的推导式，可知电阻R 的大小为
1
电阻R 的大小为88Ω。
1
（2）由题意可知，水的质量为1kg，水温度从22℃升至55℃，水的比热容c =4.2×103
水
J/(kg·℃)，根据比热容公式可知，水需要吸收的热量为
（3）由（1）解析可知，电阻R 的大小为88Ω，低温挡的时候两电阻串联接在电路中，低
1
温挡功率275W，根据电功率的推导式，可知
解得 。高温挡的时候两电阻并联接在电路，根据电功率的推导式，可知，高温挡
的电功率为
【淘宝店铺：向阳百分百】设需要加热的时间为t，则高温挡正常工作放出的热量为
由（2）解析可知，水需要吸收的热量为1.386×105J，工作效率为90%，根据效率公式，可
得
解得 ，故高温挡正常工作需要加热的时间为140s。
答：（1）R 的阻值是88Ω；
1
（2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收热量为1.386×105J；
（3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热的时
间为140s。
考点3 测量小灯泡的电功率
1.伏安法测小灯泡的功率
（1）实验原理：P=UI
（2）实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻
器。
（3）实验电路图
（4）实验步骤：
①按电路图连接实物。
②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察
小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡的
额定功率。
③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2倍，观察
小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡此
时的实际功率。
④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的
亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式 P=UI计算出小灯泡此时的实际
功率。
【淘宝店铺：向阳百分百】（5）实验表格：
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1
2
3
（6）注意事项：
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；
③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；
④本实验的3次测量与电阻的3次测量不同。测电阻的3次测量是为了求平
均值减小误差，而本实验测电功率的3次测量是为了测不同电压下的实际功率
并比较灯泡的亮度，故在本实验中不能取平均值。
【典例1】在复习电学知识时，小多在实验室又做了“测量小灯泡电功率”的实验。实验
中，所用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）在实验中，小多按图甲所示的电路图正确连接了电路。实物中少了一根导线。请用笔
画线代替导线补上，将图乙中的实物电路连接完整；______
（2）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表几乎没有示数，电压表有示数且接近电源电
压，其故障是 ______ 。
（3）改正故障，闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示
数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 ______ W；
（4）移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丁所示
的小灯泡的U-I图象。由图象可知：实验过程中当电流逐渐增大时，小灯泡的电阻是逐渐
变大的，同时滑动变阻器接入的电阻是逐渐变小的，则小灯泡的电阻变化量ΔR ______
L
（选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化ΔR。
【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】 小灯泡断路 1.52 小于
【详解】（1）[1]由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动，阻值变小，故图乙中，滑动
变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
（2）[2]闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表几乎没有示数，说明电路可能断路；电
压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路
是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其故障是小灯泡断路。
（3）[3]改正故障，闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 时，电流表的
示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值 ，其示数为 ，故小灯泡额定功率
为
（4）[4]灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由 知，电路的总
电阻变小，由 知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升
高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值 小于滑动变阻器电阻的变化
量 。
【典例2】小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时，选择了电压恒定的电源、
滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最_______（选填“左”或
“右”）端，闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转。则电路出现的故障
可能是滑动变阻器_______；
（2）排除故障闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，为了测小灯泡的额定
【淘宝店铺：向阳百分百】功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值_______（选填“变大”或“变小”）。小灯泡正常
发光时，电流表的示数如图乙所示为_______A，小灯泡的额定功率为_______W；
（3）小明用一个电流表测量额定电压为U 的小灯泡L 的额定功率，如图丙，已知定值电
额 2
阻的阻值为R、电源电压未知。请你完成下面的步骤：
0
①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S ，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光；
1
②电流表位置不变，只闭合开关S和S ，滑动变阻器滑片位置_______（选填“保持不动”、
2
“向右移动”或“向左移动”），读出电流表的计数为I；
③小灯泡L 的额定功率表达式为：P =_______。
2 额
【答案】 左 断路 变小 0.4 1 保持不动
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，
即最左端；闭合开关后，发现电流表的指针不发生偏转，说明电路可能有断路，电压表无
示数，表明电压表两接线柱与电源两极存在断路，则电路出现的故障可能是滑动变阻器断
路。
（2）[3]排除故障闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，小于灯泡额定电压
2.5V，为了测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减
小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应使滑动变阻器
连入电路的阻值变小。
[4] [5]小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，
其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为
（3）[6] [7]①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S ，调节滑动变阻器的滑片使电表的
1
示数为 灯泡正常发光；②只闭合开关S和S ，滑动变阻器滑片位置保持不动，读出电
2
表的示数为I；③在①中，灯泡和定值电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，根据并联
电路各支路两端电压相等，当灯泡两端的电压为U 时灯泡正常发光，此时定值电阻两端
额
的电压等于灯泡的额定电压，通过定值电阻的电流为 ，所以应调节滑动变阻器的
滑片使电表的示数为 ；在②中，变阻器滑片位置保持不动，灯泡和定值电阻仍并联，
电流表测干路电流，电表的示数为I；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此
时灯泡仍正常发光；根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡的电流为
小灯泡L 的额定功率表达式为
2
【淘宝店铺：向阳百分百】【典例3】如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10欧姆
左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指
针几乎不动，电压表示数接近3伏且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端
接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，___________（选填“小
明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的；
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与
其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为___________W。研究发
现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：___________；
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电
阻R，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：
0
①断开S ，闭合S ，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U ；
1 2 额
②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开S ，闭合S ，记下此时电压表示数为U，则小灯泡
2 1
额定功率表达式P =___________ （用U 、U和R 表示）
额 额 0
【答案】 小芳 0.625 见解析
【详解】（1）[1]测小灯泡的额定功率，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测干路电流，
与小灯泡串联，通过灯泡的电流约为
【淘宝店铺：向阳百分百】电流表应该选择0~0.6A，连线如图所示：
（2）[2]电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变，说明电压表直接测电源电
压，小灯泡出现断路或者小灯泡接触不良；若开关接触不良，电压表示数也应该为零，故
小芳操作正确。
（3）[3]由图可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由P=UI
可得，额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[4]由于电流的热效应，电流通过导线时，导线会发热，温度发生变化，使得导线的电阻也
发生变化，使电流与其两端电压不成正比。
（4）[5]断开S ，闭合S ，电压表测L两端的电压；断开S ，闭合S ，电压表测R 与L的总
1 2 2 1 0
电压，由题意可得R 两端的电压为
0
U =U-U
0 额
R 与L串联，电流为
0
小灯泡额定功率表达式为
一、单选题
1．关于电功的认识，正确的是（ ）
A．电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻大
小
B．电流做功的过程，实际上是把电能转化为机械能的过程
C．电功与做功时间长短无关
D．有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功
【答案】D
【淘宝店铺：向阳百分百】【详解】AC．由电功的公式
可知：电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的
长短，故AC错误；
BD．电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能量的过程，有多少电能发生了
转化就说明电流做了多少功，故B错误，D正确。
故选D。
2．将三个相同的电阻R按照甲、乙两种不同的连接方式（如图）分别接到同一电源两端，
则相同时间内整个电路消耗的电能之比W :W 为（ ）
甲 乙
A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1
【答案】C
【详解】图甲中三个电阻串联接入电路，图乙中三个电阻并联接入电路，串联电路总电阻
等于各部分电阻之和，并联电路总电阻的倒数等于各负电阻的倒数之和，所以
，
分别接到同一电源两端，则相同时间内整个电路消耗的电能之比
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．如图所示的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表能直接测量用电器的电功率
【淘宝店铺：向阳百分百】B．该电能表正常工作的最大功率不超过2200W
C．此时电能表的示数为3186kW·h
D．电能表指示灯闪烁160次电路耗电0.05kW·h
【答案】D
【详解】A．电能表是测量电能或电功的仪器，不是测电功率的，故A错误；
B．电能表正常工作的最大功率为
P=UI=220V×40A=8800W
故B错误；
C．电能表计数器最后一位是小数，所以此时电能表的示数为318.6kW·h，故C错误；
D．电能表标有3200imp/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表闪烁3200次，所以电能表指
示灯闪烁160次，消耗的电能为
故D正确。
故选D。
4．如图电路中，电源电压不变，变阻器的滑片P由b向a滑动，下列正确的是（ ）
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变小
C．电路的总功率变小
D．电压表与电流表的比值不变
【答案】D
【详解】A．由图可知定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测电阻R两端的电压，电流
表测电路中的电流；闭合开关S，滑动变阻器的滑片由b向a移动过程中，接入电路中的电
阻变小，因此总电阻也变小；由 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数增大，
故A错误；
B．由 可知，电路中电流增大，电阻R不变，电阻R两端的电压变大，故B错误；
C．由 可知，电源电压不变，电流表的示数增大，电路的总功率变大，故C错误；
D．因为电压表、电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值，所以电压表、电流表示数的
比值不变，故D正确。
故选D。
【淘宝店铺：向阳百分百】5．如图甲，电源电压保持不变，R 为定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为50Ω，电压
1 2
表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器
接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．R 的阻值为5Ω
1
C．R 的最大功率为0.9W
1
D．为保证电压表安全，R 的阻值与R 接入电路的最小阻值之比为5∶1
1 2
【答案】D
【详解】AB．由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为10Ω时，定值电阻R 的电压为9V，则
1
电源电压可表示为
由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为20Ω时，定值电阻R 的电压为6V，则电源电压可表
1
示为
综上上面两式可解得电源电压为18V，R 的电阻为10Ω，故AB错误；
1
C．根据公式 可知，当R 的电压最大时，其功率最大，R 的电压最大不能超过电压
1 1
表的量程，即最大电压为15V，则R 的最大功率为
1
故C错误；
D．根据公式 可知，当电压表示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器的电阻最
小，此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的最小电阻为
【淘宝店铺：向阳百分百】则R 的阻值与R 接入电路的最小阻值之比为
1 2
故D正确。
故选D。
6．有两个电路元件甲和乙，通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法不正
确的是（ ）
A．甲是定值电阻，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B．乙元件电压与电流的比是不变的
C．甲、乙并联，当电源电压为2V时，电路总功率为0.6W
D．甲、乙串联，当电路中的电流为0.2A时，电路总电阻30Ω
【答案】B
【详解】A.从图中可知，通过甲元件的电流与其两端电压的关系图为过原点的倾斜直线，
故甲是定值电阻，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故A正确，不符合题意；
B.从图中可知，通过乙元件的电流与其两端电压的关系图为过曲线，乙元件电压与电流的
比是变化的，故B错误，符合题意；
C.甲、乙并联，当电源电压为2V时，根据并联电路的电压特点可知甲、乙两端的电压均为
2V，从图中可知通过甲、乙的电流分别为0.1A、0.2A，根据并联电路的电流特点可知干路
电流
I＝I+I＝0.1A+0.2A＝0.3A
1 2
根据P＝UI可知电路总功率
P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W
故C正确，不符合题意；
D.甲、乙串联，当电路中的电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，从图中可知甲、
乙两端的电压分别为4V、2V，根据串联电路的电压特点可知总电压
U′＝U+U＝4V+2V＝6V
1 2
根据欧姆定律可知电路总电阻
Ω
【淘宝店铺：向阳百分百】故D正确，符合题意。
故选B。
7．如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为9Ω，电流
表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a端移向b
端的过程中，电路的总功率、定值电阻的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图
乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线1是定值电阻R的P-I图像
B．滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为1-3V
C．滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的功率为3W
D．当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处
【答案】D
【详解】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两
端的电压，电流表测电路中的电流；
A．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功
率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由
可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知， 是电路的总功率与
电流的关系图线；由
可知，定值电阻 的功率与电流图像为二次函数图像，则 是定值电阻 的功率与电流的
关系图线，故A错误；
B．由图乙可知，当电流表示数为1A时，电路的总功率、定值电阻 的功率均为3W，由
可知，电源的电压
由
可得，定值电阻的阻值为
【淘宝店铺：向阳百分百】当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，定值电阻 两端的电压最小，
此时电路中的总电阻为
则电路中的电流为
电阻 两端的电压为
因此滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为 ，故B错误；
C．由B可知，滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的总电阻
则此时电路中的功率
故C错误；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流为
当滑动变阻器功率为0.72W时，根据
可得
解得
，
由于
，
所以当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处，故D正确。
故选D。
8．如图所示，电源电压恒为5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变
阻器规格为“40Ω 1A”小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（灯丝电阻不变）；闭合开关S后，
若保证所有元件都能安全使用，则移动滑动变阻器的片P，下列说法中正确的是（ ）
【淘宝店铺：向阳百分百】A．滑片P向左移动时，电压表示数变大，电流表示数变大
B．滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡90s消耗电能50J
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~40Ω
D．整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W
【答案】D
【详解】由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测的是滑动变阻器的两端电
压，电流表测的是电路电流。
A．滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可
知，电路的电流变大，电流表示数变大，由于灯丝电阻不变，根据欧姆定律可得，灯泡的
两端电压变大，根据串联电路的电压特点可得，变阻器的两端电压变小，即电压表示数变
小，故A错误；
B．根据 可得，灯丝的电阻为
滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，根据欧姆定律可得，此时电路的电流为
则灯泡90s消耗电能为
故B错误；
C．根据P=UI可得，灯泡的额定电流为
根据串联电路的电流特点可知，电路的最大电流为
此时灯泡正常发光，根据欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻为
由于电压表的量程为0~3V，因此变阻器的两端电压最大为U =3V，根据串联电路的电压
滑大
特点可得，灯泡的两端电压为
【淘宝店铺：向阳百分百】根据欧姆定律可得，此时的电路电流最小，即为
根据欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路的电阻为
故滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~15Ω。故C错误；
D．由C分析可知，根据P=UI可得，电路消耗的最小总功率为
电路消耗的最大总功率为
因此整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W。故D正确。
故选D。
二、填空题
9．电阻R 与R 的I-U图像如图所示。当R 上的电压为2.5V时，R 的阻值是_______Ω；若
1 2 2 2
将它们并联到电压为2.5V的电源上，则整个电路10s消耗的电能是_______J。
【答案】 12.5 17.5
【详解】[1]由图像可知当R 两端的电压U＝2.5V时，通过R 的电流I＝0.2A，由 可
2 2 2 2
得R 的阻值
2
[2]由图可知R 两端的电压为1.5V时，通过R 的电流为0.3A，根据欧姆定律可得R 的电阻
1 1 1
将它们并联到电压为2.5V的电源上，并联电路中各支路两端的电压相等，此时通过R 的电
1
流为
【淘宝店铺：向阳百分百】因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时干路的电流
I=I′+I=0.5A+0.2A=0.7A
1 2
整个电路10s消耗的电能
W=UIt=2.5V×0.7A×10s=17.5J
10．如图所示，电源电压恒定，R＝10Ω，闭合开关S，断开S 电流表示数为0.3A。若再闭
1 1
合S ，发现电流表示数变化了0.2A，则R 的阻值为________Ω，闭合S 后，1min电路消耗
1 2 1
的电能为________J。
【答案】 15 90
【详解】[1]闭合开关S，断开S ，电路是关于R1的简单电路；R＝10Ω，电流表示数为
1 1
0.3A即电路中的电流为0.3A，由欧姆定律可知，电源电压为
U=IR =0.3A×10Ω=3V
1
再闭合S ，两电阻并联，根据并联电路特点可知，通过R 电流不变，则通过R 的电流为
1 1 2
I=ΔI =0.2A
2 A
R 的阻值为
2
[2]闭合S 后，电路中的总电流为
1
I =I+I=0.3A+0.2A=0.5A
总 2
1min电路消耗的电能为
W=UI t=3V×0.5A×1×60s=90J
总
11．在如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，通过R 和
1
R 的电流之比是 _____，R 和R 的电阻之比是 _____。相同时间内，R 和R 消耗电能之比
2 1 2 1 2
_____。
【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】 1∶1 4∶1 4∶1
【详解】[1]由电路图可知，R 与R 串联，电压表V 测的是电源电压；电压表V 测的是R
1 2 1 2 2
两端的电压。因为串联电路电流处处相等，所以通过R 和R 的电流之比是1∶1。
1 2
[2]两表指针位置相同，因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以
电压表V 选的量程是0～15V，其分度值是0.5V，读数为9V，即电源电压为U＝9V，电压
1
表V 选的量程是0～3V，其分度值是0.1V，读数为1.8V，即R 两端的电压为U＝1.8V，所
2 2 2
以电阻R 两端的电压为
1
U＝U﹣U＝9V﹣1.8V＝7.2V
1 2
由 可得，R 和R 的电阻之比
1 2
[3]R 和R 消耗电能之比
1 2
12．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R＝20 ，只闭合开关S 时，电流
1 2
表的示数为0.2A，电压表的示数为2V，则电源电压为______V，定值电阻R 的阻值为
Ω 2
______ ，闭合开关S、S，断开开关S 时，通电10min，该电路消耗的电能为______J，
1 3 2
开关S 、S 、S 不能同时闭合的原因是会造成电路______。
1Ω 2 3
【答案】 6 10 3240 短路
【详解】[1][2]只闭合开关S 时，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中
2 1 2 2
的电流，由 可得，定值电阻R 两端的电压
1
【淘宝店铺：向阳百分百】定值电阻R 的阻值
2
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
[3]闭合开关S 、S ，断开开关S 时，R 与R 并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干
1 3 2 1 2
路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通电10min，该电路消耗的电能
[4]由电路图可知，开关S 、S 、S 同时闭合时，电流从电源的正极出发，不经过用电器而
1 2 3
直接回到电源负极，会造成电源短路，这是不允许的。
13．如图，A灯标有“4V 4W”字样，B灯标有“4V 2W”字样，温度对灯泡电阻的影响忽略
不计。闭合开关，从右向左缓慢滑动变阻器滑片，直到其中一盏灯恰好正常发光，则这盏
灯是 _____灯，此时电压表的示数是 _____V，A灯和B灯的总功率是 _____W。
【答案】 B 6 3
【详解】[1]由电路图可知，两灯泡和滑动变阻器串联，电压表测两灯泡两端的电压之和，
由
可得，两灯泡的额定电流分别为
由
可得，两灯泡的电阻分别为
【淘宝店铺：向阳百分百】因串联电路中各处的电流相等，所以，从右向左缓慢滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电
路的阻值逐渐变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流逐渐变大，直到其中一盏灯恰好正
常发光时，电路中的电流为0.5A，即B灯可以正常发光。
[2][3]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电压表的示数为
此时A灯和B灯的总功率为
三、计算题
14．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹
风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧
化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电
能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：
电热吹风机
额定电压/V 220
电热丝功率/W 480
电动机功率/W 40
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）此吹风机冷风状态下正常工作6min电流做功多少？
【答案】（1）1.584×105J；（2）121Ω；（3）14400J
【详解】解：（1）电能表上标有3000r/kW·h，表示电能表转盘每转3000转消耗1度电，
则发现电能表的转盘6min内转过132圈，电吹风消耗电能
（2）氧化电热丝正常工作时的实际功率
此时电热丝的实际功率
【淘宝店铺：向阳百分百】P ′=P﹣P =440W﹣40W=400W
热 电动机
根据 氧化电热丝的实际电阻值
（3）此吹风机冷风状态下（只有电动机工作）正常工作6min电流做功
W = P t=40W×6×60s=14400J
冷 电动机
答：（1）这段时间内电吹风消耗了1.584×105J电能；
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是121Ω；
（3）此吹风机冷风状态下正常工作6min电流做功14400J。
15．如图所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R 的阻值范围是0~20Ω，闭合开关S，当
1
滑动变阻器的滑片移到A端时，电流表的示数为0.6A；当滑动变阻器的滑片移到B端时，
电流表的示数为1.2A。则:
（1）电源电压是多少?
（2）定值电R 的阻值是多少?
2
（3）分析说明电路在什么状态下消耗的电功率最大?并求出电路消耗的最大电功率。
【答案】（1）12V；（2）20Ω；（3）R 与R 并联时电功率最大，14.4W
1 2
【详解】解：（1）当S闭合，P在A端时，只有R 全部接入电路
1
根据欧姆定律有
（2）当P在B端时，R 与R 并联，此时电流 ，由 可得
1 2
根据并联电路中电阻的规律有
解得
【淘宝店铺：向阳百分百】（3）根据 可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以当R 与R 并联时，
1 2
电路的电功率最大，由 可得，电路最大电功率为
答：（1）电源电压是 ；
（2）定值电R 的阻值是 ；
2
（3）当R 与R 并联时，电路的电功率最大，电路消耗的最大电功率 。
1 2
16．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战
法”重要组成部分。袁伯伯家购买了如图甲所示的智能电热中药壶（具有“加热”和“保
温”两种工作状态），它的内部简化电路如图乙所示，其中只有R 为加热管（只有加热管
1
放出的热量能被水吸收），R 为限流电阻。已知该壶的额定电压为220V，其加热时的额定
2
功率为1210W，保温时加热管的额定功率为193.6W。求：
（1）在加热状态正常工作时，通过R 的电流；
1
（2）电阻R 的阻值；
2
（3）某傍晚用电高峰期，实际电压为200V，他只让家中电热中药壶通电工作，使其处于
“保温”状态6min。他家电能表表盘如图丙所示。求该过程中电能表指示灯闪烁的次数
n。
【答案】（1）5.5A；（2）60Ω；（3）48
【详解】解：（1）在加热状态正常工作时，电路消耗的功率最大，根据 可知，此
时电路的电阻最小，即R 被短路，额定功率为1210W，由P=UI可得，通过R 的电流为
2 1
（2）由（1）和欧姆定律可得，R 的阻值为
1
当开关S闭合、S 断开时，两电阻串联，电路中总电阻最大，根据 可知，此时电路
1
的电功率最小，即处于保温状态，根据 可得，此时的电路电流为
【淘宝店铺：向阳百分百】此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得，电阻R 的阻值为
2
（3）当实际电压为200V，让家中电热中药壶通电工作，使其处于“保温”状态6min，消
耗的电能为
则该过程中电能表指示灯闪烁的次数为
答：（1）在加热状态正常工作时，通过R 的电流为5.5A；
1
（2）电阻R 的阻值为60Ω；
2
（3）该过程中电能表指示灯闪烁的次数为48次。
四、实验题
17．小红同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电
源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）为了能够顺利完成该实验，下列两种规格的滑动变阻器应选用___________（选填
“A”或“B”）；
A．“10Ω 5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所
示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为___________W；
（3）完成上面实验后，小红同学又想测量额定电压为 的小灯泡的额定功率，但发现电
流表坏了，于是她又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源
电压恒为U，定值电阻的阻值为 ，请你完成下面实验步骤：
【淘宝店铺：向阳百分百】①闭合开关S、S ，断开S ，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 _____；
1 2
②闭合开关S、S ，断开S ，保持滑片不动，读出电压表示数为 ；
2 1
③灯泡额定功率的表达式为 =___________。
【答案】 B 0.625 U-U
额
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，则灯泡正常发光时的额定
电流约为
由串联电路特点和欧姆定律知道，灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值
所以应选择滑动变阻器B。
（2）[2]由图乙知道，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡
额定功率为
P =U I =2.5V×0.25A=0.625W
L L L
（3）[3][4]实验步骤：
①闭合开关S、S ，断开S ，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U-U ；
1 2 额
②闭合开关S、S ，断开S ，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U ；
2 1 1
在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的
电压，当电压表示数为U-U 时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为额定电压，此
额
时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测定值电阻
两端的电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发
光，根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯泡正常工作时的电流
则灯泡的额定功率的表达式为
18．测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压
为2.5V，电阻约为10Ω。
【淘宝店铺：向阳百分百】（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整；______
（2）按要求将电路连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P，电流表、电压表示数如图所示，
则小灯泡此时的电功率为_____W。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中变阻器滑片P
向 _____端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为 _____V；
（3）实验中发现小灯泡很暗，移动滑动变阻器的滑片，电压表、电流表的示数不发生改变，
则出现故障的原因可能是 _____；
（4）排除故障后，小明画出小灯泡的电流随电压变化的图象，你认为图像应该是图中的
_____，小明 _____（选填“能”或“不能”）用该实验装置中的器材完成探究电流与电压
的关系；
（5）实验结束后，小琪想测量小灯泡L的额定功率却发现电压表坏了，于是他设计了图丁
电路。已知小灯泡的额定电流为I ＝0.3A，图中R为电阻箱，R 为定值电阻（阻值未知），
额 0
实验步骤如下：
①将单刀双掷开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器的滑片至适当位置，记下电流表示数为
_____和电阻箱的读数R；
1
②将单刀双掷开关接b，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数
不变，记下电阻箱的读数R；
2
③小灯泡L的额定功率为P ＝____________（用已知量和测量量的符号表示）。
额
【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】 0.57 B 2.5 滑动变阻器接了下
面两个接线柱 甲 不能 0.3A (0.3A)2(R-R)
2 1
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用0~3V的量程与灯并联，变阻器按
一上一下连入电路中，如图所示：
（2）[2]由图可知，电压表选用0~3V的量程，分度值为0.1V，电压为1.9V，电流表选用
0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡此时的电功率为
P=UI=1.9V×0.3A=0.57W
[3][4]灯在额定电压下正常发光，示数为1.9V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根
据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的
电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
（3）[5]灯泡发光较暗，说明电路是通路，然后移动滑动变阻器的滑片，无论怎样移动滑
片，电压表、电流表的示数不发生改变，可能滑动变阻器接下面两个接线柱。
（4）[6][7]因小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故小灯泡的电流随电压变化的图象为一
曲线，故选A；探究电流与电压的关系的实验中需要改变电压同时保持电阻不变，但灯泡
电阻是变化的，所以不能完成。
（5）①[8]将单刀双掷开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器的滑片至适当位置，记下电流表
示数为0.3A和电阻箱的读数R，此时小灯泡正常发光。
1
③[9]前后两次实验保持电路中电流不变，由欧姆定律可知电路中总电阻不变，后一次实验
中用电阻箱变多的那部分的阻值替代了小灯泡的电阻值，所以小灯泡的电阻
R=R-R
2 1
则小灯泡的额定功率
P =I2R=(0.3A)2(R-R)
额 2 1
19．用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡正常工作时的电压为2.5V（超出正常
工作电压容易损坏小灯泡）。
【淘宝店铺：向阳百分百】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调节至最___________（填“左”或“右”）端；
（2）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，
读数为________V。要测量灯泡正常工作时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向
_________（填A或B）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（3）移动滑片，记下多组数据，并且绘制成图丙所示图像，则小灯泡正常发光时的电阻为
________Ω（结果保留一位小数），测量小灯泡的电阻时，______（填“需要”或“不需
要”）多次测量求平均值；
（4）用该灯泡和电压表，测未知电阻R 的阻值，电路图如图丁。步骤如下：
x
①只闭合S 、S ，移动滑片，使电压表示数为1V，由图丙可知灯泡的电流为0.2A；
0 1
②________________，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.8V；
③Rx的阻值为______________Ω。
【答案】 左 1.8 B 8.3 不需要 断开S ，闭合S 9
1 2
【详解】（1）[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应调节至阻值最大处，即
最左端。
（2）[2]电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为1.8V。
[3]灯在额定电压下正常发光，1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电
路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，
应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）[4]根据绘制的图丙所示图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，由欧姆定律可知小
灯泡正常发光时的电阻为
[5]因灯的电阻随温度的变化而变化，故测量小灯泡的电阻时，不需要多次测量求平均值。
【淘宝店铺：向阳百分百】（4）[6]通过开关控制电压表测量对象，先只闭合S 、S 测出小灯泡两端电压，接下来应该
0 1
断开S ，闭合S ，保持滑片位置不变，测出灯泡和待测电阻的总电压，读出电压表示数为
1 2
2.8V。
[7]在②中，电压表测L与待测电阻的电压，因此电路的连接关系没有改变，各电阻的大小
和电压不变，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为
因两次操作中电路的电流保持不变，由串联电路电流的规律，根据欧姆定律Rx的阻值为
20．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到 _____（选填“A”或“B”）端；
（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电
压，其故障可能是小灯泡发生了 _____（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的
额定功率，应将滑片P向 _____（选填“A”或“B”）端移动；
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I—U图
像，则可计算出小灯泡的额定功率是 _____W，小聪认为一次测量结果不准确，他准备调
节滑动变阻器，多测量几组数据，然后计算出平均值作为最终额定功率，你认为这种想法
是 _____（选填“正确”或“错误”）的；
（5）小聪在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮而电压表的示数反而变小，产生这种现象的
原因可能是，他连接的电路有错误，电压表测量的是 _____（选填“电源”、“小灯泡”
或“变阻器”）两端的电压；
（6）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R=10Ω的电阻和一个单刀双掷开
0
关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请
完成下列实验步骤：
①闭合开关S ，将S 拨到触点 _____（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为
1 2
_____V；
②再将开关S 拨到另一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数4.5V；
2
③则小灯泡额定功率为P =_____W。
额
【答案】 A 断路 B 0.75 错误 变阻器 2 2.5 0.5
【淘宝店铺：向阳百分百】【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，
即A端。
（2）[2]灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯丝开路时，电压表串联在电路中，电压
表测量电源电压，电压表示数等于电源电压。
（3）[3]电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，要使灯泡正常工作，
灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要
减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）[4]从图像可知，灯泡在2.5V下的电流为0.3A，则灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[5]小聪的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率。
（5）[6]灯泡逐渐变亮时，电路中电流变大，而电压表的示数反而变小，说明电压表没有
与小灯泡并联，测量的是滑动变阻器两端的电压。
（6）①[7][8]首先应使灯泡两端的电压等于额定电压2.5V，使其正常发光，所以闭合开关
S，将S 拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V。
l 2
③[9]再测定值电阻两端的电压，将开关S 拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表
2
的示数，根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压
U=4.5V-2.5V=2V
0
灯泡正常发光时，电路中的电流
则灯泡的额定功率
P =U I =2.5V×0.2A=0.5W
额 额 额
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