专题24 电学之电功率的测量和计算（压轴题）（解析版）

（·茂名）如图所示，已知电阻R₁=20Ω、R₂=30Ω，当开关闭合后，下列说法正确的是

（2014·十堰）如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R₁为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R₂为定值电阻，电源电压保持不变．检测时，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）

（2014·北海）如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）

（2014·佛山）关于“12V 4W”的小灯泡L₁和“9V 3W”的小灯泡L₂，下列说法正确的是（ ）

（2014·深圳）有、两个电阻，两电阻并联，串联时（  ）

（2014·宁夏）如图所示，是某同学根据实验数据分别绘制的R₁和R₂的I-U图象。下列说法正确的是（   ）

（2014·自贡）将灯L₁接在电压为6V的电路中，功率为6W，若保持电路电压不变，再在电路中连入电灯L₂，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W，在下图所示的电路中，连接正确的是（ ）

（2014·抚顺）如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L₁的额定电压为3V，L₂的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中正确的是（ ）

（2014·绥化）如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R₁两端的电压随滑动变阻器R₂阻值变化的图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）

（2014·兰州）在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻的规格为“30Ω 0.5A” ，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，假设灯丝的电阻不变。闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（   ）

（2014·绵阳）小王家的电能表上标着“600revs/（kW•h）”他用这个电能表来测量某用电器的功率；他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，5min内电能表的转盘转了30转．则该用电器的额定功率是（ ）

（2014·绵阳）如图所示的电路中，S₁闭合S₂断开时，甲、乙是电流表，I_甲:I_乙＝1:3，此时电路的总功率为P₁；当S₁、S₂都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P₂，则下列说法正确的是（    ）

（2014·荆州）如图所示电路，灯泡L₁标有“6V  6W”，L2标有“6V  3W”，电流表A₁的量程是0 ~ 3A， A₂的量程为0～0.6A，电压表量程0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源．闭合开关S后，假设灯泡电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加的电源电压和通过电流表A₁的电流不得超过（   ）

（·河北）如图所示的电路中，电源电压保持不变。R₁为滑动变阻器，R₂、R₃为定值电阻。闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V₁、V₂示数变化的大小分别为ΔU₁、ΔU₂，电流表示数变化的大小为ΔI。下列判断正确的是

A．ΔU2大于ΔU1

B．与的差值等于R2

C．R2和R3消耗的电功率的和增加了ΔU2·ΔI

D．电压表V1示数变小、电压表V2示数变大，电流表示数变大

（2013·眉山）如图所示，小灯泡规格为“6V  3W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表示数为0.5A；当滑片P移至b端时，电压表示数为3V．则（ ）

（2013·郴州）某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（ ）

（2012·阜新）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（ ）

（2014·茂名）如图所示是小明测电阻功率的实验电路。闭合开关，滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻值              ，电压表的示数            ，电路消耗的电功率             。（填“变大”、“不变”或“变小”）

（2014·铜仁）如图所示，是某电饭煲的电路原理图，电饭煲有加热和保温两种工作状态，当闭合开关S后，电饭煲锅内温度达到102℃时开关S₁自动断开，处于保温状态．己知电源电压保持220V不变，电阻R₁的阻值为55Ω，电阻R₂的阻值为55Ω．则电饭煲处于保温状态时的电功率是   W，电饭煲处于加热状态时电路的总电流是   A．

（2014·北海）如图所示，图甲是标有“3.8V 1.2W”的小灯泡L电流随着它的两端电压的变化关系图象，将此灯泡接入图乙所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡的实际功率为0.5W，将变阻器滑片P移至变阻器中点，再闭合开关S₁后，电流表示数变化了0.16A，则此时变阻器R接入电路的阻值为   Ω；在开关S、S₁均闭合情况下，合理控制变阻器R的阻值，此时电路消耗的最小总功率为   W．

（2014·揭阳）电能表表盘上标有“3000R/kW·h”的字样，将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表转盘转动了300转，则该用电器在这段时间内消耗的电能是           kW·h，该用电器的功率是         W。

（2014·贺州）A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示．将A、B串联接入电路，当通过B的电流为0.5A时，A的电阻是     Ω；将A、B并联接入电路，当干路总电流为1A时，电阻B消耗的电功率是     W．

（2014·桂林）如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被            ，此时灯泡的电功率为9W。S₁闭合S₂断开时,灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为         W。

（2014·眉山）若将分别标有“3V  3W”、“6V  3W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是     V，标有“3V   3W”字样的灯实际消耗的电功率是     W．（灯丝电阻值不变）

（2014·贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R₂的最大阻值是20Ω．移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R₂消耗的电功率为P₂；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R₂消耗的电功率为P₂′．若P₂：P₂′=8：9，则电源电压为   V．

（2013·巴中）如图所示，小灯泡标有“3V  3W“字样，与一最大阻值为15Ω的滑动变阻器串联，电源电压为6V不变，为保证电路安全，滑片在移动过程中，电压表的示数变化范围是       ．

（2012·南平）如图1是某品牌电饭煲简化电路图，为了安全，应选用图2中  （填“甲”或“乙”）插座；图中S是电饭煲内部电路的温控开关，可以控制电饭煲的加热和保温状态．当S闭合时，R₁  （填：“短路”或“断路”），电饭煲处于  状态．

（2014·淮安）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用的器材有：新干电池2节、标有“2.5V”的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1个和导线若干．

（1）连接的实物电路，如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到   （选填“A”或“B”端），其作用是     ．
（2）对照实物电路，补充完整图乙的电路图．
（3）检查电路连接无误后，闭合开关，读得电压表、电流表的示数分别是0.6V、0.12A，则滑动变阻器的最大阻值为     Ω．
（4）实验过程中，当电压表的读数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，其值为   A，则小灯泡的额定功率是     W．
（5）LED节能灯的发光亮度与此小灯泡相同时，LED灯可节约85.8%的电能，据此推算小灯泡正常发光时的亮度与   W的LED灯亮度相当．

（2014·宁夏）要测量“3.8V”小灯泡的额定功率，给定的器材有干电池（3节）、电压表、电流表和滑动变阻器等

（l）小刚同学连接的实物电路如图甲所示，当闭合开关时A表     ，V表    （选填“有示数”或“无示数”），其原因是打“×”的导线接错了。请你在原图上重新正确连接该导线；
（2）正确连接电路再次闭合开关前，应将变阻器的滑片P移到最   （选填“左端”或“右端”），当V表指针的位置如图乙所示时，小灯泡两端电压是    V，要测量它的额定功率，须将变阻器的滑片向   移动（选填“左端”或“右端”）：
（3）当小灯泡正常发光时，A表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为     W。
（4）某小组发现电压表“0-15V”的量程损坏了，于是他们改变了测量方法：将该V表并联在变阻器两端，调节变阻器的滑片，当V表的示数为0.7V时，即可知道加在小灯泡两端的电压，继而求出其额定功率。
①他们这样得到小灯泡两端的电压，其依据是                    。
②请在虚线框内画出该小组完整的实验电路图。

（2014·抚顺）如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，其中灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整．

（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．
（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向     （选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为    A，则灯泡的额定功率为     W．
（3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关S₁、S₂，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整；
①          （填开关S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为  ；
②闭合开关S、S₂，断开S₁，          （选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定功率的表达式为：P=         ．

（2014·绥化） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R₀=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过    A．为提高测量的精确度，电流表应选量程      A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．                        ；c．                                ；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U_额=                  ．

（2014·锦州）在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）．
（2）在连接电路时，开关必须     ．若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器    （填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率     额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向    （填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为     V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为     W．
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压     （填“成”或“不成”）正比，这是因为        ．

（2013·广安）如图，一标有“3.8V”字样的小灯泡上额定功率模糊不清，小刚选取器材进行实验，测该小灯泡的额定功率．

（1）在连接电路过程中开关应该处于      状态；
（2）图甲是小刚连接的实验电路，请在a、b、c三根导线中去掉一根    （选填“a”“b”或“c”）使之成为正确电路；
（3）电路连接正确后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某处时，电压表示数为3V，要测量小灯泡的额定功率．应再将滑动变阻器的滑片向   （选填“A”“B”）端移动，当电压表示数为     时，小灯泡正常发光，此时，电流表的指针位置如图乙，则小灯泡的额定功率是        W．

（2013·西宁）在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青，小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案．

（1）小青：用伏安法测额定电压已知小灯泡的电功率，根据图1中所给元件，用笔画线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，并完成：
a．实验原理     ；b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至    端．c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察      表，并移动滑动变阻器滑片P，使                 如图2所示，灯泡正常发光时电流表示数为     A．
（2）小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需要的测量工具是：    测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有                     ，                      ．

（·深圳）如图甲所示电路中，、串联在电路中，电流和、两端的电压如图乙所示，电压表示数为4V，求：

（1）、的值为多少？
（2）电源电压U为多少？
（3）电路消耗的总功率P为多少？

（·鞍山）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。R₁=88Ω，R₂=22Ω。

（1）如何控制S₁和S₂，使热水器处于高温档：
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。

（·日照）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．

小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．
请解答下列问题：

（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？
（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R₂的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：

（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R₂接入电路的阻值；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R₂消耗的电功率．