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第 16 讲—电功和电功率
2023 年中考物理一轮复习讲练测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S，当滑片P向右滑动时，下列说
法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V 的示数与电流表A的示数之比变小
1
C．电压表V 的示数与电流表A的示数乘积增大，灯泡变亮
2
D．当滑片滑到最右端时，电压表V 的示数接近电源电压
1
【答案】ABC
【详解】由图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表V 测灯泡
2
两端的电压，电压表V 测滑动变阻器R两端的电压。
1
A．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据 可
知，当电源电压不变时，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A正确；
B．电压表V 的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入的电阻大小，由于滑片P向
1
右滑动时，滑动变阻器接入的电阻变小，所以电压表V 的示数与电流表A的示数之比变小，
1
故B正确；
C．由于滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入的电阻变小，根据分压原理可知，滑动变阻器
R分得的电压变小，则灯泡分得的电压变大，又由于灯丝电阻不变，所以根据 可知，
灯泡的功率变大，灯泡变亮，而电压表V 的示数与电流表A的示数乘积即为灯泡的功率，
2
所以电压表V 的示数与电流表A的示数乘积增大，灯泡变亮，故C正确；
2D．当滑片滑到最右端时，滑动变阻器接入阻值为零，所以电压表V 的示数为零，故D错
1
误。
故选D。
2．如图甲所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”，闭合开关，调节滑
片，使其从最右端向左滑到a点时，灯泡恰好正常发光，图乙是电流表与两个电压表示数关
系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．灯泡的额定电功率为0.4W
C．电路中的最小总功率为1.8W
D．滑片在a点时，滑动变阻器与灯泡的功率之比为1∶1
【答案】AC
【详解】AC．由电路图可知滑动变阻器与小灯泡串联，压表V 测滑动变阻器两端电压，电
1
压表V 测小灯泡两端电压，电流表测该电路中的电流。当滑动变阻器的滑片在最右端时，
2
滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中电流最小，由图乙可知，最小电流为0.3A，
此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，则电源电压
此时电路功率最小，最小功率
故AC正确；
B．当滑动变阻器的滑片从右端向左滑到a点时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中
电流变大。由串联电路分压特点可知，滑动变阻器两端电压变小，灯泡两端电压变大，当小
灯泡恰好正常发光时，电路中电流最大。由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流为0.4A，滑动变阻器两端电压为1V，此时灯泡两端电压
小灯泡的额定功率
故B错误；
D．滑片在a点时，滑动变阻器与灯泡的功率之比
故D错误。
故选AC。
3．两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，现把它们连入由一个开关和电
源组成的电路，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.5A
B．甲、乙并联时允许乙的最大功率为9W
C．甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D．甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6W
【答案】AD
【详解】AB．甲两端允许加的最大电压
乙两端允许加的最大电压
因并联电路各支路两端电压相等，当甲、乙两电阻并联接入电路时，电路两端允许加的最大
电压
此时流过甲的电流
干路最大电流乙的功率
故A正确，B错误；
CD．因为串联电路电流处处相等，所以当甲、乙两电阻串联接入电路时，电路允许流过的
最大电流
此时加在甲两端的电压
此时电源最大电压
甲的最大功率
故C错误，D正确。
故选AD。
二、单选题
4．两只额定电压相同的灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是（
）
A．不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B．两灯相比，通过不亮的灯泡电流较小
C．两灯相比，不亮的灯泡其电阻太大 D．两灯相比，不亮的灯泡其额定功率太大
【答案】D
【详解】A．不亮的灯泡灯丝断了或接触不良，电路为开路，另一灯也不会亮，故A不符合
题意；
B．两灯串联，通过灯泡的电流相等，故B不符合题意；
C．两灯相比，不亮的灯泡其电阻太大，分压大，实际功率大，能发光，故C不符合题意；
D．两灯相比，不亮的灯泡其额定功率太大，又因为两只灯泡的额定电压相同，根据可得，不亮的灯泡的电阻较小，因此其分压小，实际功率小，不能发光，故D符合题意。
故选D。
5．以下的数值或估测值，不正确或不合理的是（ ）
A．对人体安全的电压为36V B．小台灯工作时的电流约为0.2A
C．给手机用的充电宝输出电压一般为5V D．家用电饭煲的额定功率约0.8kW
【答案】A
【详解】A．人体的安全电压是不高于36V。故A符合题意；
B．小台灯的功率较小，工作时的电流约为0.2A。故B不符合题意；
C．给手机用的充电宝输出电压一般为5V，电流为0.5~2A。故C不符合题意；
D．家用电饭煲的额定功率约为800W，即0.8kW。故D不符合题意。
故选A。
6．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电
流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S ，将滑片P从最
1
右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S ，闭合开关S ，将滑片P从a点向右移动到
1 2
最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的
是（ ）
A．电源电压为10V
B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，定值电阻R 在10s内产生的热量为8J
2 2
D．只闭合开关S、S ，灯泡L的功率变化范围为1W~5W
1
【答案】D
【详解】AB．只闭合开关S、S ，R 与L串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器
1 1
两端的电压，由题意可知，滑片P在a点时，电路的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路
的电流最大，由图像可知最大电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为2V，滑动变阻器
的最小电阻为滑片P在b端时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律知电路的电流最小，由图像可知最小电
流为0.25A，滑动变阻器两端的电压为8V，则滑动变阻器的最大电阻为
只闭合开关S、S ，滑片从最右端b向左移动到a点，保证电路元件安全，当变阻器连入电
1
路的阻值最小（即滑片在a点时），电路的总电阻最小，电路中电流最大，由图乙知，电路
的最大电流
I =0.5A<0.6A
max
说明灯泡的额定电流为0.5A，则此时灯泡两端的电压等于其额定电压，此时滑动变阻器的
两端电压为2V，由串联电路的电压特点可得，电源电压为
故AB错误；
C．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，因电压表相当于开路，则可知R 的最大阻值与R
2 1 2
串联，电路中的电流恒为I =0.3A，由欧姆定律可得，此时R 两端的电压为
1 1
此时R 两端的电压为
2
则定值电阻R 在10s内产生的热量为
2
故C错误；
D．只闭合开关S、S ，滑片P在a点时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，此时电路的电
1
流最大为0.5A，根据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最大，即为其额定电压10V，因
此此时灯泡的电功率最大，即为
滑片P在b点时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时电路的电流最小为I =0.25A，根
min
据串联分压原理可知，灯泡L的两端电压最小，即为
因此此时灯泡的电功率最小，即为因此，灯泡L的功率变化范围为1W~5W。故D正确。
故选D。
7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯的实际功率一定是40W
B．将乙灯接入110V电路中，它的额定功率为15W
C．若两灯串联在220V的电路中，则甲灯较亮
D．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少
【答案】C
【详解】A．甲灯标220V 40W字样，表示甲灯的额定功率为40W，但实际功率会随加在它
两端的电压的改变而改变，故A错误；
B．乙灯标220V 60W，表示乙灯的额定功率为60W，将乙灯接入110V电路中，它的额定功
率也为60W，故B错误；
C．甲灯的电阻
乙灯的电阻
当两灯串联接入电路时，流过两灯的电流大小相同，两灯的实际功率 ，因为甲灯电
阻较大，故串联接入电路时，甲灯实际功率大于乙灯实际功率，灯泡的亮暗是由它的实际功
率决定的，所以甲灯较亮，故C正确。
D．由 可知，消耗电能的多少是由用电器的功率和工作时间共同决定的，两灯均正常
发光时，甲功率小于乙灯功率，但工作时间未知，无法判断其消耗电能的多少，故D错误。
故选C。8．如图所示的电路中，电源两端的电压不变，定值电阻 、 阻值不变，甲、乙两电表可
能同是电流表，也可能同是电压表。断开开关S，甲、乙两电表的示数之比为2∶3。然后将
甲、乙两电表换成另一种电表，闭合开关S。则下列判断中错误的是（ ）
A．
B．在前后两个状态中，电阻R 的电功率之比为9∶4
1
C．更换电表后，甲乙两电表读数之比为1∶3
D．在前后两个状态中，电路消耗的总电功率之比为9∶2
【答案】C
【详解】第一种状态中，开关断开，此时电流从电源正极出发，必须经过乙表，乙表是电流
表，甲表也是电流表。此时两个电阻并联，甲测通过 的电流，乙测干路电流，甲与乙示数
之比为2：3，即乙与甲示数之比为3：2。有
即
解得
此时， 的功率为电路总功率为
第二种状态，开关闭合，两表是电压表，此时两个电阻串联，甲测两个电阻两端的总电压，
乙测 两端电压。串联电路中各处的电流相等，则甲乙两表示数之比为
此时 的功率为
电路的总功率为
则两种状态下， 的功率之比
两种状态的总功率之比为故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。
故选C。
9．天然气泄漏检测电路工作原理图如图甲所示，R为气敏电阻，其电阻值与天然气浓度的
关系如图乙所示，电源电压恒为12V，R 为定值电阻，阻值为60Ω。下列说法正确的是（
0
）
A．当天然气的浓度升高时，气敏电阻R的阻值变大
B．当电压表的示数为6V时，R的电功率为0.5W
C．当天然气的浓度为 时，电压表的示数为4V
D．当天然气的浓度降低时，电路的总功率变大
【答案】C
【详解】A．由乙图知，当天然气的浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，故A错误；
B．电源电压恒为12V，两电阻为串联，当电压表示数为6V时
电流
R的电功率为
故B错误；
C．由乙图知，当天然气的浓度为 时， ，由串联电路分压规律知电压表的示数为
则电压表示数为4V，故C正确；
D．电路中的总功率为
当天然气浓度降低时，由图可知R增大，则总功率P减小，故D错误。
故选C。
10．下列常见的家用电器，1h消耗的电能约为1kW•h的是（ ）
A．家用空调 B．电冰箱
C．液晶电视机 D．台式电脑
【答案】A
【详解】A．家用空调的电功率是1000W，即1kW，工作一小时消耗的电能
W=Pt=1kW×1h=1kW•h
故A符合题意；
B．电冰箱的电功率约200W，即0.2kW，工作一小时消耗的电能
W =P t=0.2kW×1h=0.2kW•h
1 1
故B不符合题意；
C．液晶电视机的电功率是100W，即0.1kW，工作一时消耗的电能
W =P t=0.1kW×1h=0.1kW•h
2 2
故C不符合题意；
D．台式电脑的电功率是200W，即0.2kW，工作一小时消耗的电能
W =P t=0.2kW×1h=0.2kW•h
3 3
故D不符合题意。
故选A。
三、填空题
11．在探究灯泡的电功率跟电压、电流的关系时，设计了如图所示的电路，用该电路可以探究电功率与___________的关系，因为电路控制了___________相等。
【答案】 电压 电流
【详解】[1][2]图中两小灯泡串联，通过它们的电流相同，即电路中控制了电流相等，小灯
泡两端的电压不同，根据P=UI可得，用该电路可以探究电功率与电压的关系。
12．如图甲乙所示是小明家11月底与12月底电能表的表盘情况，小明家12月份一共用了
___________kW·h的电；表盘上“3200imp/（kW·h）”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁3200
次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次，则
该家用电器6min消耗的电能是___________J。
【答案】 102.6 3.6×105J
【详解】[1]11月底与12月底电能表两次读数之差即为12月份消耗的电能，为
W =7726.8kW·h-7624.2kW·h=102.6 kW·h
0
[2]电能表指示灯闪烁了320次，消耗的电能为
0.1 kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J
13．电流通过电风扇做功，主要是将电能转化为___________能；1kW·h的电能可以让40W
的电风扇正常工作___________h。
【答案】 机械 25
【详解】[1]电流通过电风扇做功，消耗电能使电风扇转动，将电能转化为机械能。
[2]由 可知，电风扇工作的时间是14．电水壶是利用电流的___________效应来工作的，其发热盘的电阻越小，发热功率越
___________。
【答案】 热 大
【详解】[1]电流通过导体会产生热量，将电能转化为内能，这就是电流的热效应，电水壶
就是利用电流的热效应来工作的。
[2]根据 可知，当电压一定时，发热盘的电阻越小，发热功率越大。
15．科学家为物理学做出了巨大贡献，发现了很多规律，有力地推动了社会的发展。本学期
我们学习了两个利用科学家命名的定律，先后分别是：___________定律和___________定律。
【答案】 欧姆 焦耳
【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟导体两端电压和导体
电阻之间的定量关系，即：欧姆定律。
[2]英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律，确
定了电流通过电阻产生的热量与电流、电阻和通电时间的定量关系。
16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V 1.2W”字样，R是定值电阻。当
断开开关S ，闭合开关S 、S 时，灯L正常发光，电流表的示数为0.6A，则灯L正常发光
2 1 3
时通过的电流为_______A，定值电阻R的阻值为______ 。
【答案】 0.2 15
【详解】[1]灯L标有“6V 1.2W”，灯正常发光的电流为
[2]当断开开关S ，闭合开关S 、S 时，电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，为
2 1 3
0.6A，由于此时灯正常发光，所以电源电压为
U=U =UR=6V
额通过灯泡的电流
I =I =0.2A
L 额
根据并联电路电流特点可知，通过电阻R的电流为
I =I-I =0.6A-0.2A=0.4A
R L
定值电阻R的电阻为
17．小明家中的电能表如图所示，小明让一用电器单独正常工作，观察到该用电器正常工作
10min电能表的指示灯闪烁了60次，则该用电器的额定功率是______W。若该用电器每天少
正常工作0.5h，则一个月（30天）可节约电能______kW·h。
【答案】 600 9
【详解】[1]用电器单独正常工作，电能表的指示灯闪烁了60次，消耗的电能为
用电器正常工作的时间
该用电器的额定功率是
[2]若该用电器每天少正常工作0.5h，则一个月（30天）可节约电能为
W=Pt=0.6kW×0.5×30h=9kW·h
18．小江为了延长楼道灯的使用寿命，将如图所示的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现乙
灯的灯丝较__________（选填“粗”或“细”），两灯串联使用时，该灯泡的亮度较
__________（选填“亮”或“暗”）。【答案】 粗 暗
【详解】[1][2]由公式
可得
电压U相同时，功率越大的灯泡，其电阻越小，则“220V100W”的灯泡电阻小，又知道灯
丝的电阻与材料、长度、横截面积有关，在其它因素相同时，灯泡灯丝越粗、电阻越小，因
此“220V；100W”的灯丝粗；二者串联使用时，电路中的电流相同“220V100W”的灯泡电
阻小，由公式
可得，“220V；100W”的灯泡实际功率小，所以会暗一些。
19．如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，其中代表小灯泡的是图线______（选填
“甲”或“乙”）。若将图中的R和L串联接在5V的电源上，则电路中的总功率为
______W。
【答案】 甲 2
【详解】[1]定值电阻R的阻值为定值，则它的I-U图像为过原点的直线，小灯泡的电阻随温
度的变化而变化，阻值是变化的，则它的I-U图像为一条曲线，观察该图的甲乙，可知其中
代表小灯泡的是图线甲。
[2]若将图中的R和L串联接在5V的电源上，串联电路的电流处处相等，流过R和L的电流
是相等的，并且甲和乙电压之和为5V，由此观察两条图线，只有当电流为0.4A时，甲和乙的电压之和才为5V，才符合条件，这时，甲的电压为1V，乙的电压为4V，即小灯泡的电
压为1V，定值电阻的电压为4V，电源电压为5V，电流为0.4A，根据电功率公式，可知，
电路中的总功率
电路中的总功率为2W。
20．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻
器 ，发现电流表示数从 变为 ，电压表示数改变了 。由此可判断在这一过程中
滑动变阻器连入电路的阻值___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电
阻R的电功率变化了___________W。
【答案】 变小 1.2
【详解】[1]由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
电流表测电路中的电流；根据欧姆定律变形式可知当电流表示数从0.1A变为0.2A时，电路
中的总电阻变小，进一步判断滑动变阻器连入电路的阻值变小。
[2]当电路中的电流I=0.1A时，电源的电压
U=IR+U =0.1A×R+U
滑 滑
当电路中的电流I′=0.3A时，电源的电压
U=I′R+U ′=0.3A×R+U ′
滑 滑
因电压表示数改变了3V，则
U -U ′=(U-0.1A×R)-(U-0.3A×R)=3V
滑 滑
解得R=15Ω，定值电阻R电功率的变化量
ΔP=(I′)2R-I2R=(0.3A)2×15Ω-(0.1A)2×15Ω=1.2W
四、实验题
21．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压为2.5V，设灯丝电阻阻值不变）。（1）小明按如图甲所示的电路图连接电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，电流表有示数，
电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器（如图乙）
接了___________两个接线柱（用接线柱的字母表示）；
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为___________V时
为止，若此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定电功率为___________W；
（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙所示，也测出了另一个额定电压为2.5V的小
灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R=25Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和___________，调节滑动变阻器的滑片使电流表示数为I =___________A；
1
②只闭合开关S和___________，保持滑动变阻器的滑片位置不动，读出电流表示数为I ；
2
③小灯泡的额定电功率表达式为P =___________。（用物理量符号表示）。
额
【答案】 AB 2.5 0.75 S 0.1 S 2.5V×(I ﹣0.1A)
2 1 2
【详解】（1）[1]连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，
说明电路的电流较小，电路的电阻较大，调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都
不变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下
面的两个接线柱。
（2）[2][3]当小灯泡两端的电压为2.5V时，小灯泡正常发光，因此调节滑动变阻器的滑片，
直到电压表示数为2.5V时为止，若此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定电功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[4][5]只闭合开关S和S ，小灯泡和电阻R并联，电流表测通过小灯泡的电流。为了
2
使灯泡正常发光，需使小灯泡两端为2.5V，根据并联电路电压特点和由欧姆定律可得
即使的两表示数为I =0.1A；
1
②[6]闭合开关S和S ，断开开关S ，此时小灯泡和电阻R仍并联，电流表测干路电流，保
1 2
持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I ，则通过电阻R的电流为
2I =I -0.1A
额 2
③[7]小灯泡的额定电功率表达式为
P =U I =2.5V×（I -0.1A）
额 额 额 2
22．如图所示，小聪同学连接了用“伏安法”测电阻的实验电路。
（1）同组的小丽发现他的连接中有错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行
实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；
___________
（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P滑到___________（选填“A”或
“B”）端；
（3）小聪闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检
查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是___________（填字
母）；
A．电源 B．滑动变阻器 C．定值电阻R D．开关
（4）排除故障后，小聪正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第2次测量时电流表
的示数如图所示，为___________A，根据三次实验数据可得定值电阻R=___________Ω；
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 2.0
3 2.5 0.22 11.4
（5）在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是___________（填字母）。
A．用刻度尺测量作业本的长度
B．探究同种物质的质量与体积的关系
C．测量小灯泡的电功率
【答案】 A C 0.18 10.6 A
【详解】（1）[1]“伏安法”测电阻的实验中，除电压表外其余元件应串联，电压表并在定值
电阻R两端，而原电路中，电压表串联在电路中，电流表与电阻R并联，是错误的，改正如
下：
（2）[2]为了保证电路安全，电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P滑到阻值
最大处，远离下面的接线柱，即滑到A端。
（3）[3]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查
确认，电路接线完好，两个电表均无故障。
A．若电源有故障，电路中没有电流通过，电流表和电压表都没有示数，故A不符合题意；
B．若滑动变阻器断路，电流表、电压表都无示数；若滑动变阻器短路，电流表、电压表都
有示数，故B不符合题意；
C．若定值电阻R短路，电压表无示数，电流表有示数；若定值电阻R断路，电流表无示数，
电压表有示数，故C符合题意；
D．若开关有故障，电路中没有电流通过，电流表和电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选C。
（4）[4]电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.18A。
[5]由表中数据可知得第2次定值电阻R的阻值为所以定值电阻的阻值为
（5）[6]用“伏安法”测电阻的实验多次测量是为了取平均值减小误差。
A．用刻度尺测量作业本的长度，需要多次测量，是为了取平均值减小误差，故A符合题意；
B．探究同种物质的质量与体积的关系，多次测量是寻找普遍规律，故B不符合题意；
C．测量小灯泡的电功率时，也需要多次测量，是为了探究灯泡亮度与实际功率关系的规律，
故C不符合题意。
故选A。
23．实验小组在“测量小灯泡的额定功率”实验中，实验器材：两节新干电池、额定电压为
2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为8Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干
导线。
（1）请根据设计的如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接
完整_______；
（2）连接好电路，应先将滑动变阻器的滑片P移至最______（选填“左”或“右”）端。
闭合开关，同学们观察到小灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故
障可能是_______（选填序号）；
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（3）排除故障继续实验，调节滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，
为______A，待测小灯泡的额定电功率是_____W；
（4）同学们记录的实验数据如下表所示，分析表格数据可知：①小灯泡的实际功率越大，
发光越______；②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而______（选填“增大”、“减小”或
“不变”）；实验次 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 小灯泡的电功率 小灯泡的亮
数 U/V I/A P/W 度
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5 正常
3 3 0.32 0.96 较亮
（5）实验后，同学们在交流讨论时，利用一个阻值已知的定值电阻R 代替电压表，设计了
0
一个电路，如图丁所示，也测出了该小灯泡的额定功率（假设电源电压保持不变）。请将实
验步骤补充完整。
①只闭合开关S和S ，调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为______；
2
②保持滑动变阻器滑片位置不动，_______________，读出电流表示数为I；
③小灯泡的额定电功率的表达式：P ＝_________（用U 、R 、I表示）。
额 额 0
【答案】 右 B 0.3 0.75
亮 增大 闭合开关S，S ，断开开关S
1 2
【详解】（1）[1]由图甲可知，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变
小，因此图乙中，滑动变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示
（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，滑片移到阻值最
大处，即位于最右端。
[3]电源电压为两节新干电池，因此电源电压为3V；电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，故造成这一现
象的原因可能是小灯泡断路。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）[4]电流表选择小量程接入电路中，分度值为0.02A，其示数为0.3A。
[5]根据P=UI可得，待测小灯泡的额定功率为
（4）①[6]由表中数据可知，灯泡的电功率越来越大，灯泡的亮度越来越亮。
[7]根据欧姆定律可知，第一次实验时灯丝的电阻为
第二次实验时灯丝的电阻为
第三次实验时灯丝的电阻为
由此可知，灯泡越来越亮，温度升高，灯丝的电阻增大。
（5）①[8]只闭合开关S和S ， R 与电流表串联后再与灯泡并联，当电流表示数为 时，
2 0
根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯泡的两端电压为U ，此时小灯泡正常发光。
额
②[9]保持滑动变阻器滑片位置不动，断开S ，闭合S、S ，读出此时电流表示数为I，此时
2 1
灯与电阻R 仍然并联，此时电流表测干路电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大
0
小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电
流为
③[10]由以上分析可知，小灯泡的额定功率为
24．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于
是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是__________；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整________（要求滑片向左移灯泡变
亮）；
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示
数为__________A，小灯泡正常工作时的电阻是__________Ω；
（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R 的定值电阻和一个单刀双掷开关，
0
借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你
帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S ，将开关S 拨到触点__________（选填“1”或“2”），移动
1 2
滑片，使电压表的示数为__________V；
②保持滑片的位置不动，再将开关S 拨到触点__________（选填“1”或“2”），读出电压表
2
的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P ＝__________（用已知量和测量量表示）。
额
【答案】 0.38 10 2
3.8 1
【详解】（1）[1]实验利用的是欧姆定律表达式的变形公式计算电阻，故其实验原理是
。（2）[2]滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此
时电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小
灯泡的右接线柱连接，如图所示
（3）[3][4]灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示
数为0.38A，由 得，小灯泡正常工作时的电阻为
（4）[5][6][7][8]连接好实验电路，闭合开关S ，将开关S 拨到触点2，此时电压表测量小灯
1 2
泡两端电压，移动滑片，使电压表的示数为3.8V，使小灯泡正常发光。保持滑动变阻器滑
片位置不变，S 接1，此时电压表测量小灯泡与定值电阻两端电压，读出电压表示数U。此
2
时定值电阻R 两端的电压为
0
通过灯泡的电流为
则小灯泡额定功率为
25．小明在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时采用了如图所示的实验装置。（1）在实验中通过观察______来判断电流通过导体产生热量的多少；
（2）图甲装置可用来探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
（3）若通过图乙装置中左右两侧密闭盒内导体的电流分别为I 和I ，则I ______I （填
1 2 1 2
“＞”、“＝”或“＜”），由乙图得到的结论为：______。
【答案】 液柱的高度 电阻大小 ＞ 在电阻大小、通电
时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多
【详解】（1）[1]本实验用到了转换法，通过电阻丝产生热量使密闭盒内空气温度升高，体
积膨胀，影响液柱的高度，因此通过液柱的高度判断产生热量的多少。
（2）[2]甲装置中，两个电阻串联连接，通过导体的电流大小和通电时间相同，电阻大小不
同，因此可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。
（3）[3]乙装置中，由并联电路电流特点知，并联电路中干路电流大于支路电流，故I >I 。
1 2
[4] 在电阻大小和通电时间相同的情况下，可以探究电流对通电导体产生热量大小的影响，
故结论为：在电阻大小、通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
五、计算题
26．某食堂安装了自动加热餐台，其简化电路如图所示。闭合开关S，餐台开始加热。当台
内食品温度达到50℃时，控制开关S 自动转到保温位置为食品保温；当台内食品温度降到
0
20℃时，S 自动转到加热位置为食品加热。定值电阻R =24.2Ω，保温功率为440W。求：
0 1
（1）定值电阻R 的阻值；
2
（2）餐台的加热功率；
（3）在加热状态时，餐台工作5min产生的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃。若不
计热量损失，求汤的比热容。
【答案】（1）85.8Ω；（2）2000W；（3）4×103J/（kg·℃）
【详解】解：（1）S 转到位置1时，只有R 接入电路，电路中电阻最小，根据 可知，
0 1电功率最大，处于加热档；S 转到位置2时，两电阻串联，电路中电阻最大，根据
0
可知，电功率最小，处于保温档。保温档的功率为440W，所以保温档时电路中的电阻为
所以电阻R 的阻值为
2
R =R -R =110Ω-24.2Ω=85.8Ω
2 总 1
（2）加热时，只有R 接入电路，加热功率为
1
（3）在加热状态时，餐台工作5min产生的热量为
Q=W=P t=2000W×5×60s=6×105J
加
若不计热量损失，汤吸收的热量为
Q =Q=W=6×105J
吸
根据Q =cmΔt可知，汤的比热容为
吸
答：（1）定值电阻R 的阻值为85.8Ω；
2
（2）餐台加热状态下工作5min消耗的电能为6×105J；
（3）汤的比热容为4×103J/（kg·℃）。
27．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样（设灯丝电阻不
变），定值电阻R 的阻值为15Ω，滑动变阻器R 的规格为“50Ω 1A”，电流表量程为
1 2
0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合S、断开S 、S ，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R 连入电路的阻值；
1 2 2
（3）同时闭合S、S 、S ，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R 产生的热
1 2 1
量；
（4）同时闭合S、S 、S ，在确保各元件安全的情况下，滑动变阻器R 的最大功率。
1 2 2【答案】（1）6Ω；（2）14Ω；（3）144J；（4）1.2W
【详解】解：（1）由题意可得，小灯泡L的电阻为
（2）闭合开关S、断开开关S 、S ，灯泡L与R 串联，电压表测小灯泡的两端电压，电流
1 2 2
表测电路的电流，根据欧姆定律可得，电路中的总电阻为
则变阻器R 连入电路的阻值为
2
R =R-R =20Ω-6Ω=14Ω
2连 L
（3）闭合开关S、S 、S ，滑片滑至最右端时，L被短路，R 与R 并联，则通电1min定值
1 2 1 2
电阻R 产生的热量为
1
（4）闭合开关S、S 、S ，L被短路，R 与R 并联。电压表无示数，因为电流表量程为
1 2 1 2
0~0.6A，则干路上的电流最大为0.6A，根据欧姆定律可得，通过R 的电流为
1
则R 的最大功率为
2
P =U I =6V×（0.6A-0.4A)=1.2W
2max 2 2
答：（1）小灯泡L的电阻为6Ω；
（2）闭合S、断开S 、S ，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R 连入电路的阻值为
1 2 2
14Ω；
（3）同时闭合S、S 、S ，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R 产生的热
1 2 1
量为144J；（4）同时闭合S、S 、S ，在确保各元件安全的情况下，滑动变阻器R 的最大功率为
1 2 2
1.2W。
28．如图所示，电源电压保持不变，电阻R 的阻值为30Ω，只闭合开关S ，电流表A 的示
1 1 2
数为0.3A，再闭合开关S ，电流表A 的示数增大了0.9A。求：
2 2
（1）电源电压U；
（2）电阻R 的阻值；
2
（3）开关均闭合时，电路消耗的总功率。
【答案】（1）9V；（2）10Ω；（3）10.8W
【详解】解：（1）只闭合开关S ，R 单独工作，由欧姆定律可得
1 1
U=U =I R =0.3A×30Ω=9V
1 1 1
（2）再闭合开关S ，R 、R 并联，电流表A 的示数增大了0.9A，即通过R 的电流为
2 1 2 2 2
0.9A，根据并联电路电压规律可知
U =U=9N
2
由欧姆定律可得
（3）开关均闭合时，干路电流为
I=I ＋I =0.3A＋0.9A=1.2A
1 2
电路消耗的总功率
P=UI=9V×1.2A=10.8W
答：（1）电源电压为9V；
（2）电阻R 的阻值为10Ω；
2
（3）开关均闭合时，电路消耗的总功率为10.8W。
29．小明用图所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻 、滑动变阻器 的功率
与电流的图像甲和乙，如图所示，求：
（1） 的阻值；（2）当电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率。
【答案】（1） ；（2）
【详解】解：（1）两电阻串联，电压表测R 的电压，电流表测电路的电流，当变阻器的滑
1
片移动到最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为R 的简单电路，根据 可知
1
R 的功率最大，由右图可知，此时电路的最大电流为4I ，R 的最大功率为P ，根据P=I2R
1 0 1 0
可知，R 的阻值大小为
1
（2）在（1）中，当变阻器的滑片移动到最左端时，电压表示数即电源电压，根据P=UI可
知，电源电压为
当电流表示数为 时，由欧姆定律可知R 的电压为
1
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率为
答：（1） 的阻值为 ；（2）当电流表示数为 时，滑动变阻器 消耗的功率 。
30．如图所示，这是有加热和保温两挡的电热器工作电路图，电源电压U＝220V。发热体由
R 和R 两个电热丝（阻值均不变）构成，其保温功率为220W；开关S 、S 闭合时，通过电
1 2 1 2
热丝R 的电流为5A。求：
2
（1）处于保温挡时通过电热器的电流；
（2）开关S 、S 闭合时，电热丝R 在5min内产生的热量；
1 2 2
（3）电热器处于加热挡时正常工作0.5h消耗的电能。
【答案】（1）1A；（2）3.3×105J；（3）2.376×106J
【详解】解：（1）根据并联电路的电阻特点可知，只闭合开关S 时，电路的电阻最大，根
1
据 可知，电路消耗的电功率最小，因此电热器处于保温挡，根据P=UI可得，通过电
热器的电流为
（2）开关S 、S 闭合时，两电阻并联，通过电热丝R 的电流为I =5A，电热丝R 在5min内
1 2 2 2 2
产生的热量为
（3）根据并联电路的电阻特点可知，开关S 、S 闭合时，电路的电阻最小，根据 可
1 2
知，电路消耗的电功率最大，因此电热器处于加热挡，此时通过电热丝R 的电流为I =5A，
2 2
电热丝R 的电流为I =1A，电路的总电流为
1 1
电热器处于高温挡时电热器的电功率为电热器处于加热挡正常工作t =0.5h消耗的电能为
1
答：（1）处于保温挡时通过电热器的电流为1A；
（2）开关S 、S 闭合时，电热丝R 在5min内产生的热量为3.3×105J；
1 2 2
（3）电热器处于加热挡时正常工作0.5h消耗的电能为2.376×106J。
