中考物理分類解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練專題十七電功率計算題（含解析）新人教版.docx

專題十七 電功率計算題計算題是物理中考的主要內(nèi)容，在中考試卷中占有很大比例。計算題以考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力為主，它既能反映學(xué)生對基本知識的理解掌握水平，同時又能體現(xiàn)學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題過程中的情感、態(tài)度與價值觀。解答計算題應(yīng)該首先明確它的特點，避免盲目和無從下手的尷尬，同時明確題目涉及的物理現(xiàn)象和物理知識，明確要解決的問題是什么，找準(zhǔn)關(guān)系，有的放矢的按要求進(jìn)行合理的計算。計算題常以填空題、選擇題和計算過程題型出現(xiàn)。尤其是計算過程題是考查學(xué)生分析問題、解決問題和計算能力的題型，要求較高，分值較高，并要求有計算過程和步驟，每一步驟都有相應(yīng)分值。計算題在中考題中常被列為壓軸題目。計算題的特點是：(1)結(jié)果合理性：這類題能反映學(xué)生對自然界或生產(chǎn)、生活中若干事物的觀察和關(guān)心程度它要求學(xué)生用生活實踐，社會活動的基本經(jīng)驗對題目的計算結(jié)果進(jìn)行判斷，留取合理的，舍棄不合理的。(2)知識綜合性：這類題往往是把幾個或幾種物理過程及物理現(xiàn)象放在一起，利用各個過程或各種現(xiàn)象之間的相切點，解答要解決的問題。它反映學(xué)生學(xué)習(xí)知識的綜合能力和分析解決問題的能力。(3)應(yīng)用性：這類題是把物理知識浸透到社會實際操作和應(yīng)用到生活體驗中，它能夠反映學(xué)生對所學(xué)物理知識的理解和情感，同時也能反映學(xué)生對自己生活中的一些實際操作的認(rèn)識水平。1.計算題解題步驟第一步：認(rèn)真審題。明確現(xiàn)象和過程，確定給出的條件或題目中隱含的條件。第二步：找關(guān)系。也就是針對題目內(nèi)容分析綜合，確定解決問題的方向，選擇適合的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系。第三步：列出表達(dá)式。這一步是在明確了各個已知量、未知量及某個物理量在題目中敘述的物理現(xiàn)象或物理過程變化時存在的關(guān)系，根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計算式。第四步：代人數(shù)據(jù)求解。這一步是把所用到的已知物理量的單位統(tǒng)一后，把已知量的數(shù)據(jù)代人計算式中，通過正確運(yùn)算，得出答案。同時對答案進(jìn)行合理化驗證，最后確定正確答案。2.解答方法(1)簡化法：這種方法是把題目中的復(fù)雜情境或復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行梳理，找出題目中的相關(guān)環(huán)節(jié)或相關(guān)點，使要解決的復(fù)雜的問題突出某個物理量的關(guān)系或某個規(guī)律特點。這樣使復(fù)雜得到簡化，可以在計算解答的過程中減少一些混淆和混亂，把要解答的問題解決。(2)隱含條件法：這種方法是通過審題，從題目中所敘述的物理現(xiàn)象或給出的物理情境及元件設(shè)備等各個環(huán)節(jié)中，挖掘出解答問題所需要的隱含在其中的條件，這種挖掘隱含條件能使計算環(huán)節(jié)減少，而且所得到的答案誤差也小。(3)探索法：這種方法是在題目所給的實際問題或情境中抽象出來的。判斷出所涉及或應(yīng)用的物理模型，然后運(yùn)用相對應(yīng)的物理概念、物理規(guī)律和物理公式，通過計算得出要求解的正確答案。(4)極值法：這種方法也叫端點法。它對不定值問題和變化范圍問題的解答有重要的實用價值。用這種方法解答問題時，應(yīng)改弄清要研究的是哪個變化的物理量的值或者是哪個物理量的變化范圍，然后確定變化的規(guī)律或方向，最后用相對應(yīng)的物理規(guī)律或物理概念，一個對應(yīng)點一個對應(yīng)點地計算取值。（5）應(yīng)用類分析法：運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題，是物理解題的重要手段。許多設(shè)計、推理的應(yīng)用題，都是建立在計算的基礎(chǔ)上。主要考查學(xué)生運(yùn)用物理公式、規(guī)律進(jìn)行解題的能力。例如有兩個未知物理量，我們可以根據(jù)題目的數(shù)據(jù)建立兩個方程，然后求解未知量。一、電功1電功：電流通過某段電路所做的功叫電功。2電流做功的實質(zhì)：電流做功過程，實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也就消耗了多少電能。3.電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。4規(guī)定電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時間的乘積。5電功公式：（適用于所有電路）；對于純電阻電路可推導(dǎo)出：（1）串聯(lián)電路：；（2）并聯(lián)電路：；（3）在任何情況下，在一定時間所做的總功。6電功單位：在國際單位制中，電功單位是焦耳（J）；常用單位還有度（kwh）， 1度=1千瓦時=1kWh=3.6106J；“1度”的規(guī)定：1kw的用電器工作1h消耗的電能。7電功的測量電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功（某一段時間內(nèi)消耗電能）的儀器。電能表上“220V、5A、3000R/kWh”等字樣，分別表示：電能表額定電壓是220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。讀數(shù)時：最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點后一位；電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。二、電功率1電功率：電流在單位時間內(nèi)所做的功。2電功率物理意義：表示電流做功快慢的物理量。3電功率公式：（適用于所有電路），推導(dǎo)公式：（適用于純電阻電路）。（1）串聯(lián)電路中；（2）并聯(lián)電路中：；（3）無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算總功率常用公式P=P1+P2+Pn。4功率單位：在國際單位制中，功率單位是瓦特（W），常用單位：千瓦（kW）。5額定功率（1）某燈泡上標(biāo)有“PZ220V-25”字樣分別表示：普通照明，額定電壓（用電器正常工作時的電壓）220V，額定功率（用電器在額定電壓下的功率）25W的燈泡。（2）已知U額、P額，可根據(jù)公式I額=P額/U額計算出該燈的額定電流；可根據(jù)公式計算出該燈的電阻。（3）燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大?。寒?dāng)U實=U額時，P實=P額燈正常發(fā)光；當(dāng)U實U額 時，P實P額燈光暗淡；當(dāng)U實 U額時，P實P額燈發(fā)光強(qiáng)烈。（4）已知U額、P額、U實，可根據(jù)公式，由該式可知，當(dāng)實際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時，實際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。（5）燈L1“220V、100W”，燈L2“220V、25W”相比較而言，L1燈絲粗短，L2燈絲細(xì)長。三、電熱1焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。3計算公式：Q=I2Rt（適用于所有電路），對于純電阻電路可推導(dǎo)出：。一、填空題【典例1】 (2018威海)如圖所示，R1的阻值為5,滑動變阻器R2的最大阻值為40，電源電壓保持4.5V不變，電流表量程為“0-0.6A”,電壓表量程為“0-3V”。為保證電路安全，R2接入電路中的最小阻值為_，R1清耗的最小功率為 W。【解析】如圖電路，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流。R2接入電路中的電阻越小時，電流越大，根據(jù)電流表的量程可知，電流為0.6A時，電阻最小，此時電路中的總電阻為：R=UI=4.5V0.6A=7.5惟，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得R2接入電路中的最小阻值為：；R2接入電路中的電阻越大時，電流越小，R1的功率越小，根據(jù)電壓表的量程可知，電壓表的示數(shù)為3V時，電流最小，此時R1兩端的電壓為：，R1清耗的最小功率為：。【答案】（1）2.5；（2）0.45。二、選擇題【典例2】(2018威海) (多選題)如圖甲所示，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過種中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖4乙所示，下列說法正確的是（ ）。A.R1的阻值為20；B.R2的最大阻值為50；C.電源電壓為6V；D.該電路消耗的最大電功率為0.9W【解析】如圖兩電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R2的電壓，電流表測量電路中的電流；由乙圖知，R2的電壓2V時，功率為0.8W，根據(jù)P=UI得：此時電流為：I=P2U2=0.8W2V=0.4A，當(dāng)R2的電壓5V時，功率為0.5W，電流又為：I=P2U2=0.5W5V=0.1A；根據(jù)電源電壓不變得：IR1+2V=IR1+5V，解得：R1=10惟，故A錯誤；電源電壓為：U=IR1+2V=0.4A脳10惟+2V=6V，故C正確； R2的最大阻值為，R2=U2I=5V0.1A=50惟，故B正確；當(dāng)滑動變阻器滑片位于最左端時，只有R1接入電路工作，此時功率最大，所以該電路消耗的最大電功率為：，故D錯誤；故選BC。三、綜合計算題【典例3】（2018濰坊）某科技活動小組設(shè)計了如圖所示的電路。電源電壓不變，當(dāng)S1閉合、S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到a端時，電流表的示數(shù)為0.8A，定值電阻R1消耗的功率為6.4W；變阻器R2的滑片P滑到b端時，電流表的示數(shù)變?yōu)?.2A；當(dāng)S1和S2都閉合，變阻器R2的滑片P滑到某點時，電流表的示數(shù)為0.6A，小燈泡L消耗的功率為0.9W。求：（1）電源電壓；（2）變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡兩端電壓及此時變阻器R2連入電路的阻值?！窘馕觥浚?）當(dāng)S1閉合、S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到a端時，電路中只有R1連入電路，電流表測R1的電流，根據(jù)P=UI可得電源電壓：U=8V；（2）由歐姆定律可得R1的阻值：R1=10，當(dāng)S1閉合、S2斷開，變阻器R2的滑片P滑到b端時，R1與R2的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由歐姆定律可得此時的總電阻值：R總=40；根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得：R2=R總R1=4010=30；（3）當(dāng)S1和S2都閉合，變阻器R2的滑片P滑到某點時，R1與燈泡并聯(lián)后與R2串聯(lián)，電流表測干路電流，設(shè)燈泡兩端的電壓為UL，則根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可得：I=I1+IL，根據(jù)I=和P=UI可得：I=+，所以，0.6A=+，解得：UL=3V，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：U2=UUL=8V3V=5V，由歐姆定律可得R2連入電路的阻值：R2連入=8.3。答：（1）電源電壓為8V；（2）變阻器R2的最大阻值為30；（3）小燈泡兩端電壓為3V，此時變阻器R2連入電路的阻值為8.3。一、填空題1.（2018煙臺）常溫常壓下，一臺標(biāo)有“220V 2000W“的電熱水壺正常工作時，將質(zhì)量為1kg、初溫為20的水燒開，需要的時間是 假設(shè)該熱水壺產(chǎn)生的熱量完全被水吸收，c水=4.2103J/（kg）。【解析】在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100，又知道水的初溫、質(zhì)量、比熱容，根據(jù)Q吸=cm（tt0）求出水吸收的熱量，不計熱損失，根據(jù)W=Q吸=Pt求出需要的加熱時間?！窘獯稹吭?個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100，則水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）1kg（10020）=3.36105J，不計熱損失，由W=Q吸=Pt可得，需要的加熱時間：t=168s。故答案為：168s。2.（2018棗莊）如圖所示，是某種電熱器的電路圖，電源電壓220V，R1、R2的阻值分別為11、22，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點，實現(xiàn)高、中、低三個檔位的轉(zhuǎn)換，電熱器在低溫工作時的電功率是W，在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是 J?！窘馕觥浚?）根據(jù)P=，當(dāng)電阻最大時，電功率最小，為低溫檔，分析此時電路的連接，根據(jù)P=求出電熱器在低溫工作時的電功率；（2）當(dāng)兩電阻并聯(lián)時，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c、d時電阻最小，由并聯(lián)電阻的規(guī)律求出并聯(lián)電阻，根據(jù)Q高=t求出在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量?！窘獯稹扛鶕?jù)P=，當(dāng)電阻最大時，電功率最小，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c，即只有R2連入電路時為低溫檔，P小=2200W當(dāng)兩電阻并聯(lián)時，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c、d時電阻最小，R并=，在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是：Q高=t=60s=3.96105J。故答案為：6600；3.96105。3（2018東營）物理科技小組用標(biāo)有“1600imp/（kWh）”（表示每消耗1kWh的電能，電能表上的指示燈閃爍1600次）的電能表測量電視機(jī)的功率：他們把電視機(jī)單獨接入電路且使其正常工作6min，指示燈閃爍16次，該電視機(jī)的功率為_kW?！窘馕觥恳驗?600imp/（kWh）表示每消耗1kWh的電能，電能表的指示燈閃爍1600次，指示燈閃爍16次消耗的電能：W=kWh=0.01kWh，t=6min=0.1h，電視機(jī)的電功率：P=0.1kW。故答案為：0.1。4（2018黔南）一學(xué)生按照圖甲所示電路圖做實驗。此時兩表示數(shù)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為 V，則電熱絲電阻Rx的阻值為 。已知電熱絲Rx和滑動變阻器的最大阻值相等，滑片P在b端時，電熱絲的發(fā)熱功率為Pb，滑片P在a端時，電熱絲的發(fā)熱功率為Pa，那么Pa：Pb= 。（不考慮電熱絲阻值隨溫度的變化）【解析】（1）由圖知，電壓表使用的是03V量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2V；電流表使用的是00.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，由歐姆定律可得電熱絲電阻Rx的阻值：Rx=5；（2）由題知，電熱絲Rx和滑動變阻器的最大阻值相等，當(dāng)滑片P在b端時，滑動變阻器的電阻全連入，則電路的總電阻Rb=2Rx，電路中電流Ib=，電熱絲的發(fā)熱功率：Pb=Ib2Rx=（）2Rx=當(dāng)滑片P在a端時，滑動變阻器連入電阻為0，電路中電阻Ra=Rx，電熱絲的發(fā)熱功率：Pa=；由可得：Pa：Pb=：=4：1。故答案為：2； 5； 4：1。5（2018龍東）小明家的電能表如圖所示，當(dāng)小明家只有一盞電燈工作時，15min內(nèi)轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過25圈，則該燈泡消耗的電能是 kWh，它的電功率為 W?！窘馕觥?500r/kWh表示每消耗1kWh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500r，轉(zhuǎn)25r消耗的電能為：W=kWh=0.01kWh；電燈的電功率：P=0.04kW=40W。故答案為：0.01；40。6.（2018岳陽）標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡，它的電流電壓圖像如圖所示，則它正常工作10s消耗的電能是_J；將它與一個10的定值電阻串聯(lián)在8V的電路中，則電路消耗的總功率為_W。【考點】電功率、歐姆定律、串并聯(lián)電路的計算?！窘馕觥繜襞菡９ぷ鳎瑢嶋H電壓等于額定電壓，實際電功率等于額定電功率。消耗的電能W=Pt=3W 10s=30J；根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律，當(dāng)通過定值電阻的電流為0.4A時，由圖可知，燈泡兩端的電壓為4V，定值電阻兩端的電壓為4V，燈泡此時電阻；電路消耗的總電功率P總=U總I總=8V0.4A=3.2W。故答案為：30、3.2。7.（2018廣安）如圖，燈泡L上標(biāo)有“6V 3W“字樣，電源電壓6V且保持不變，定值電阻R=80（不計燈絲電阻的變化）。只閉合S1和S3，電阻R在100s產(chǎn)生的熱量是 J，電路在工作狀態(tài)下，整個電路消耗的最小功率是 W?！窘馕觥浚?）已知燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，根據(jù)P=UI、I=可求得燈泡L的電阻值；（2）只閉合S1和S3，電阻R與燈泡并聯(lián)，利用Q=W=t可求電阻R在100s產(chǎn)生的熱量；（3）閉合開關(guān)S2，斷開開關(guān)S1、S3，電阻R和燈泡L串聯(lián)，使其接入電路的阻值最大，則整個電路消耗的電功率最小。根據(jù)P=可求得最小電功率?！窘獯稹浚?）由P=UI可得，I額=0.5A，由I=可得燈泡L的電阻值RL=12；（2）只閉合S1和S3，電阻R與燈泡并聯(lián)，電阻R兩端的電壓為電源電壓6V，電阻R在100s產(chǎn)生的熱量：Q=W=t=100s=450J；（3）閉合開關(guān)S2，斷開開關(guān)S1、S3，電阻R和燈泡L串聯(lián)，使其接入電路的阻值最大，則整個電路消耗的電功率最小。最小電功率：P最小=1.8W。故答案為：450；1.8。二、選擇題1.（2018濱州）如圖甲電路中，電源電壓保持不變，R1是定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動變阻器R2的滑片P由a端移動到b端，兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）。A電源電壓為14V；BR2的最大阻值是30；C滑片P由a向b恰好移動三分之一長度時R1的電功率為1.25W；D滑片P在a端時，2分鐘內(nèi)R2消耗的電能是144J【解析】A、由圖甲知，當(dāng)滑片在b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路為R的簡單電路，電路中的電阻最小，電流最大，由圖象乙知，電源的電壓：U=U1=10V，故A錯誤；此時電路中的電流：I=0.5A，根據(jù)歐姆定律可得，R1的阻值：R1=20；B、當(dāng)滑片位于a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表V的示數(shù)最小，電路中的電流最小，由圖象知，此時U1=4V，電路中電流I=0.2A，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，R2的最大阻值：R2=30，故B正確；C、P由a向b恰好移動三分之一長度時，則R2的接入電路中，此時電路中電流：I=0.25A，所以R1的電功率：P1=I2R1=（0.25A）220=1.25W，故C正確；D、P在a端時，由B項解答可知電路中電流I=0.2A，此時U1=4V，則2分鐘內(nèi)R2消耗的電能：W2=U2It=（10V4V）0.2A120s=144J，故D正確。故選BCD。2（2018臨沂）如圖所示的電路中，電源電壓恒為3V，燈泡L的電阻為10且保持不變。閉合開關(guān)S后，滑片P由b端向a端滑動的過程中，下列判斷正確的是（）。A燈泡L亮度變暗；B電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變?。籆電壓表與電流表示數(shù)的比值變??；D燈泡L的最大功率為0.9W【解析】AB、燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡的電壓，電流表測電路的電流；根據(jù)滑片P由b端向a端滑動的過程中變阻器連入電路的電阻變化，根據(jù)電阻的串聯(lián)分析總電阻變小，由歐姆定律分析電路中的電流變化；根據(jù)P=I2R，分析燈的實際功率變大，確定亮度變化；C、由歐姆定律，電壓表與電流表示數(shù)的比值即燈的電阻分析；D、根據(jù)P=，當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時，燈的電壓為電源電壓3V，并求出此時燈的最大功率?！窘獯稹緼B、由圖知，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡的電壓，電流表測電路的電流；滑片P由b端向a端滑動的過程中，變阻器連入電路的電阻變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，總電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大，故B錯誤；根據(jù)P=I2R可知，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮，故A錯誤；C、由歐姆定律可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值等于燈泡的電阻（且燈泡電阻不變），則該比值不變，故C錯誤；D、當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時，燈泡的電壓最大（等于電源電壓3V），燈泡L的最大功率：PL大=0.9W，故D正確。故選D。3. （2018濟(jì)寧）根據(jù)額定電壓為2.5V小燈泡的I-U圖像(如圖所示)分析，下列結(jié)論正確的是( )。A.當(dāng)小燈泡的電壓為OV時，其電阻為0；B.當(dāng)小燈泡的電流為0.1A時，其實際功率為0.1W；C.通過小燈泡的電流與其兩端的電壓成正比；D.小燈泡的額定功率為0.625W【解析】電阻是導(dǎo)體的屬性，跟電壓無關(guān)；由圖分析，可得實際功率；分析圖象可得燈泡的電流與其兩端的電壓的關(guān)系；根據(jù)可求。A、電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，跟導(dǎo)體兩端的電壓通過的電流無關(guān)，故A錯誤；B、由圖可知，小燈泡的電流為時，其實際電壓小于1V，根據(jù)可知，實際功率小于，故B錯誤；C、由圖可知，燈泡的電流與其兩端的電壓圖象，不是正比例函數(shù)，故不成正比，故C錯誤；D、由圖可知，小燈泡在額定電壓為時，電流為，額定功率，故D正確。故選D。4.（2018德州）圖是檢測酒精濃度的測試儀原理圖，圖中電源電壓恒定為8V，R1為定值電阻，酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時，R2=60，此時電壓表示數(shù)為2V。以下說法錯誤的是（ ）。A.若酒精氣體濃度越大，電壓表和電流表示數(shù)都越大；B.定值電阻R1的阻值為20；C.酒精濃度為0時，電路消耗的總功率為0.6W；D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時，表示酒駕，此時R2消耗的電功率為0.8W【解析】A由電路圖可知，電阻R1和R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，若酒精氣體濃度越大，則R2減小，電路的總電阻減小，由歐姆定律可知，電流變大，根據(jù)U=IR，電壓表示數(shù)變大，故A正確。BC當(dāng)酒精濃度為0時，R2=60，此時電壓表示數(shù)為2V。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，R2的電壓U2=U-U1=8V-2V=6V，電壓表示數(shù)為R2電壓的2V6V=13倍，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，定值電阻R1的阻值為，故B正確。此時，串聯(lián)電路的總電阻R=R1+R2=20+60=80，電路消耗的總功率為，故C錯誤。D若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時，酒精氣體傳感器的電阻，此時R2消耗的電功率為P=I2R2=(0.2A)2脳20惟=0.8W，故D正確。答案為C。5（2018玉林）如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動變阻器規(guī)格為“20 1A”。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移至最左端時，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)滑片P移至中點時，電流表示數(shù)為0.4A則（）。A電路消耗的最小功率為2.5W；B滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為2.4W；C滑片P在中點時，燈泡消耗的功率為3.2W；D滑片P在最左端時，2min內(nèi)電流通過燈泡所做的功為10J【解析】（1）當(dāng)滑片P移至最左端時，電路為燈泡的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律求出燈絲電阻；當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻最大時電路消耗的功率最小，利用串聯(lián)電路的特點和P=即可求出假設(shè)燈泡電阻不變時的最小功率；然后即可比較判斷；（2）滑片P在中點時，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出燈泡的實際功率；（3）滑片P在最左端時，根據(jù)W=UIt求出5min內(nèi)電流通過燈泡做的功?！窘獯稹浚?）當(dāng)滑片P移至最左端時，電路為燈泡的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時燈泡正常發(fā)光，由I=可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL=20；當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻最大時，電路消耗的功率最小，若不考慮燈泡電阻隨溫度的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得，最小總功率：P最小=2.5W；由于燈泡不正常工作時的電阻低于正常工作時的電阻，所以，電路消耗的最小功率不是2.5W；故A錯誤；（2）滑片P在中點時，電流表示數(shù)為0.4A，根據(jù)I=可得，此時滑動變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.4A20=4V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各電壓之和，所以，此時燈泡兩端的電壓：UL=UU滑=10V4V=6V，燈泡的實際功率：PL=ULI=6V0.4A=2.4W；故B正確，C錯誤；（3）滑片P在最左端時，2min內(nèi)電流通過燈泡做的功：WL=UILt=10V0.5A260s=600J，故D錯誤。故選B。6（2018龍東）（多選題）如圖甲所示，電源兩端電壓不變，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合后，逐步改變滑動變阻器接入電路的電阻值，根據(jù)電壓表與電流表的示數(shù)，繪制的圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是（）。A電源兩端電壓為10V；B定值電阻R2的電阻值為40；C變阻器R1接入電路的最大阻值為100；D電路消耗電功率的最大值為7.2W【解析】當(dāng)滑片位于最左端時電路為R2的簡單電路，此時電路中的電流最大，由乙圖可知I大=0.6A，由I=可得，電源的電壓：U=I大R2=0.6AR2當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器的最大阻值R1與電阻R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由乙圖可知，U1=10V，I小=0.1A，變阻器R1接入電路的最大阻值：R1=100，故C正確；串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，電源的電壓U=U1+I小R2=10V+0.1AR2由可得：0.6AR2=10V+0.1AR2，解得：R2=20，故B錯誤；電源的電壓U=0.6AR2=0.6A20=12V，故A錯誤；電路消耗的最大電功率：P大=I大U=0.6A12V=7.2W，故D正確。故選CD。7.（2018岳陽）如圖，電源電壓恒為4.5V，電流表的量程為“00.6A”，電壓表的量程為“03V”，燈泡上標(biāo)有“2.5V1.25W”（不考慮燈絲電阻變化），滑動變阻器R的規(guī)格為“201A”。閉合開關(guān)，在保證電路安全的情況下，移動滑片P的過程中（ ）。A電流表的示數(shù)最大為0.6A；B燈泡消耗的最小功率為0.12W；C電路消耗的最大電功率為2.7W；D滑動變阻器接入電路的最小電阻為4【考點】電壓、電流和電阻。通過實驗，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系?！窘馕觥慨?dāng)小燈泡正常發(fā)光的功率為1.25W時，通過燈泡的最大電流，電路消耗的最大總功率P總=U總I總=4.5V0.5A=2.25W。燈泡的電阻。電路中最小電阻；燈泡與變阻器串聯(lián)，變阻器接入電路的最小電阻R變=R總R燈=9-5=4。變阻器接入電路最大電阻為20，電路中最大電阻為R總=R燈+R變=5+20=25，電路中最小電流；燈泡消耗的最小電功率P燈小=I小2R燈=（0.18A）25=0.162W。A電流表的示數(shù)最大為0.6A，錯誤；B燈泡消耗的最小功率為0.12W，錯誤，C電路消耗的最大電功率為2.7W，錯誤；D滑動變阻器接入電路的最小電阻為4，正確。故選D。三、綜合計算題1（2018玉林）如圖所示，R0是阻值為10的定值電阻，R為滑動變阻器，燈泡上標(biāo)有“4V 2W“字樣，且小燈泡的阻值始終保持不變。當(dāng)斷開S2，閉合S、S1時，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為U1；斷開S1，閉合S、S2，將滑動變阻器的滑片P置于中點時，電壓表數(shù)為U2，已知U2與U1相差1V，求：（1）燈泡的額定電流；（2）電源的電壓；（3）滑動變阻器最大阻值；（4）該電路消耗的最小電功率?！窘馕觥浚?）根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流；（2）當(dāng)斷開S2，閉合S、S1時，R0和燈泡串聯(lián)，電壓表測量R0兩端的電壓，此時燈泡正常發(fā)光，求出兩端的電壓，再求出電源電壓；（3）閉合S、S2，R和燈泡串聯(lián)，電壓表測量R0兩端的電壓，且U2與U1相差1V，求滑動變阻器的最大阻值，所以它兩端的電壓應(yīng)該最大，所以U2應(yīng)比U1大1V，據(jù)此求解滑動變阻器的最大阻值；（4）根據(jù)P=可知，要求電路消耗的最小電功率，就要電路總電阻最大，即斷開S1，閉合S、S2，將滑動變阻器的滑片P置于最大電阻位置時。【解答】（1）由P=UI得：燈泡的額定電流I=0.5A；（2）當(dāng)斷開S2，閉合S、S1時，R0和燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律可得，兩端的電壓U1=IR0=0.5A10=5V，電源電壓U=U額+U1=4V+5V=9V；（3）閉合S、S2，R和燈泡串聯(lián)，求滑動變阻器的最大阻值，所以它兩端的電壓應(yīng)該最大，所以U2應(yīng)比U1大1V，即U2=U1+1V=6V，那么燈泡兩端的電壓UL=UU2=9V6V=3V，由P=得，燈泡的電阻RL=8，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，=，=，解得：R滑=16，此時滑動變阻器的滑片P置于中點，所以滑動變阻器最大阻值R滑大=2R滑=216=32；（4）斷開S1，閉合S、S2，將滑動變阻器的滑片P置于最大電阻位置時，R和燈泡串聯(lián)，電路總電阻最大，總功率最小，該電路消耗的最小電功率：P小=0.225W。答：（1）燈泡的額定電流0.5A；（2）電源的電壓9V；（3）滑動變阻器最大阻值32；（4）該電路消耗的最小電功率0.225W。2.（2018濱州）圖甲是一家用電器，有“低溫”，“中溫”，“高溫”三檔，銘牌見下表（“高溫”檔功率空出），圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護(hù)開關(guān)，電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全，閉合S1為“低溫”檔。請完成下列問題：牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫檔550W中溫檔1100W高溫檔頻率50Hz（1）“低溫”檔正常工作時的電阻是多少？（2）“高溫”檔正常工作時的總電流是多少？（3）若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，空氣溫度為10，設(shè)定空氣的比熱容為1.1103J/（kg）且保持不變，用該電要器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收，那么可使此房間的空氣溫度升高多少？【解析】（1）閉合S1為“低溫”檔，R1單獨接入電路，由P=可求“低溫”檔正常工作時的電阻是：R1=88；（2）閉合S1為“低溫”檔，R1單獨接入電路，單獨閉合S2為“中溫”檔，高溫檔為S1、S2同時閉合，R1、R2并聯(lián)，P高溫=P低溫+P中溫=550W+1100W=1650W，根據(jù)P=UI可得高溫檔時正常工作的電流：I=7.5A，（3）電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量：W=P高溫t=1650W2060s=1.98106J；空氣吸收的熱量：Q吸=W=50%1.98106J=0.99106J；由Q吸=cmt可得，房間的空氣溫度升高：t=15。答：（1）“低溫”檔正常工作時的電阻是88；（2）“高溫”檔正常工作時的總電流是7.5A；（3）可使此房間的空氣溫度升高15。3（2018臨沂）小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆（如圖所示），內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓220V，額定功率605W。問：（1）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入6kg初溫為20的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作15min將水加熱到40，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？消耗的電能是多少？c水=4.2103J/（kg）（2）當(dāng)小明家的實際電壓是200V時，加熱電阻工作的實際功率是多少？（3）足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機(jī)工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），工作電流為4A，其電阻為0.5，電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？【解析】（1）知道水的比熱容、水的質(zhì)量，初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm（tt0）求水吸收的熱量；根據(jù)W=Pt求出足浴盆消耗的電能；（2）先根據(jù)P=的變形公式求出加熱電阻的阻值，然后再根據(jù)P=求出加熱電阻工作的實際功率；（3）根據(jù)P損=I2R求出電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率?！窘獯稹浚?）水吸收的熱量：Q吸=c水m（tt0）=4.2103J/（kg）6kg（4020）=5.04105J；加熱時間t=15min=900s，足浴盆加熱時消耗的電能：W=P額t=605W900s=5.445105J。（2）由P=得，加熱電阻的阻值：R=80，當(dāng)小明家的實際電壓是200V時，加熱電阻工作的實際功率：P實=500W。（3）電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率：P損=I2R=（4A）20.5=8W。答：（1）此加熱過程中水吸收的熱量是5.04105J；消耗的電能是5.445105J；（2）加熱電阻工作的實際功率是