物理电功率试题类型及其解题技巧

物理电功率试题类型及其解题技巧

一、电功率选择题

1．新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20°C升高到120°C的过程中（）

A. 电流表示数先变小后变大

B. 电压表示数先变大后变小

C. 电压表与电流表示数的比值先变小后变大

D. 保护电阻消耗的功率先变小后变大【答案】 C

【解析】【解答】A．甲中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小，从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大，则根据串联电阻的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，电路中的电流先变大后变小，即电流表示数先变大后变小，A不符合题意；B．电路中的电流先变大后变小，根据U=IR可知，定值电阻R0的电压先变大后变小，由串联电路电压的规律可知，R1的电压先变小后变大，即电压表示数先变小后变大，B不符合题意；C．根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值，所以电压表与电流表的比值先变小后变大，C符合题意；D．因电路中的电流先变大后变小，根据P=I2R0可知，R0消耗的功率先变大后变小，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，由图乙知，温度升高时电阻R1先变小后变大，根据串联电阻的规律和欧姆定律分析电流表示数变化；根据U=IR确定定值电阻的电压变化，由串联电路电压的规律得出电压表示数变化；同理，根据欧姆定律，电压表与电流表的比值即热敏电阻大小，再根据P=I2R分析R0消耗的功率变化情况.

2．常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（）

A. 电流表

B. 电压表

C. 电能表

D. 验电器【答案】C

【解析】【解答】解：A、电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；

B、电压表测量电压大小，不符合题意；

C、电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能（即电流做功）的仪表，符合题意；

D、验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意．

故选C．

【分析】明确各仪表或仪器的基本作用回答．

3．下列估测值最接近生活实际的是（）

A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/s

B. 中学生的质量约为200kg

C. 初中物理课本的宽度约为18cm

D. 日光灯正常工作的电功率约为1000W

【答案】 C

【解析】【解答】解：A、人步行的速度在1.1m/s左右，骑自行车的速度在5m/s左右，A 不符合实际；

B、中学生的质量在50kg左右，B不符合实际；

C、初中物理课本的宽度约为18cm，C符合实际；

D、日光灯正常工作的电功率在40W左右，D不符合实际。

故答案为：C。

【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算.

4．如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置．通电前，A、B 两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）

A. I1=I2， A管中的液面较低

B. I1=I2， A管中的液面较高

C. I1＞I2， A管中的液面较低

D. I1＞I2， A管中的液面较高

【答案】D

【解析】【解答】解：由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1＞I2，故AB错误；

由Q=I2Rt可知，通电时间相同时，I1＞I2， R1=R2=5Ω，所以左侧电阻产生的热量较多，

密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高．

故选D．

【分析】由电路图分析电阻丝的连接方式，根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．

5．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝．下列说法正确的是（）

A. S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态

B. S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态

C. S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态

D. S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态

【答案】A

【解析】【解答】解：由电路图可知，当S1、S2闭合时，R1短路，电路中只有R2；当S1闭合、S2断开时，R1， R2串联，S1断开、S2闭合时，整个电路断开，电饭锅不工作；

可见，当S1、S2闭合时，电路中电阻最小，当S1闭合、S2断开时，电路中电阻较大，

由P= 可知，当S1、S2闭合时，电功率最大，处于加热状态；

当S1闭合、S2断开时，电功率较小，处于保温状态．

故A正确、BCD错．

故选A．

【分析】根据P= 可知，在电源电压不变时，电路中电阻越小，电功率越大，即为加热状态，反之为保温状态．据此分析判断．

6．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1， R2产生的热量之比为（）

A. 2：1

B. 1：2

C. 4：1

D. 1：4

【答案】 A

【解析】【解答】由并联电路的特点知道，R1、R2的电压是相同的，由图乙知道，在电压相同时，通过R1、R2的电流之比是2：1；由I=U/R知道，R1、R2的电阻之比为1：2；由图甲知道，闭合开关S，则通电时间相同，由Q=W=U2R t知道，产生的热量与电阻成反比，故R1、R2产生的热量之比是2：1，

故答案为：A。

【分析】利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系；根据焦耳定律公式Q=W=t判定产生热量的比值.

7．下列估计值中，最接近实际的是（）

A. 人正常步行时的速度约为5m/s

B. 住宅楼每层楼的高度约为3m

C. 一本物理书的质量约为30g

D. 一盏家用节能灯的功率约为1kW

【答案】B

【解析】【解答】解：

A、人正常步行的速度在4km/h=4× m/s≈1.1m/s左右．故A不符合实际；

B、住宅楼三层的高度在10m左右，一层楼的高度一般在3m左右．故B符合实际；

C、一个大苹果的质量在300g左右，一本物理书的质量与此差不多，在300g左右．故C 不符合实际；

D、教室中日光灯的额定功率在40W左右，家用节能灯的额定功率比日光灯还要小得多，一般在10W左右．故D不符合实际．

故选B．

【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．

8．下列电器中，利用电流热效应工作的是（）

A. 电风扇

B. 电暖气

C. 电视机

D. 电磁继电器【答案】 B

【解析】【解答】A．电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，A不符合题意；B．电暖气工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，B符合题意；C．电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，C不符合题意；D．电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】电流的热效应：电流通过电阻要发热，这叫做电流的热效应.如电灯、电炉、电烙铁、电焊等，都是电流的热效应的例子.

9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法正确的是（）

A. 电压表示数变小，灯L变亮

B. 电压表示数变小，灯L变暗

C. 电压表示数变大，灯L变亮

D. 电压表示数变大，灯L变暗

【解析】【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电

路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由可知，灯泡两端的电压变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由可知，灯泡的实际功率变小，灯泡L变暗，AC不符合题意；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端的电压变大，即电压表的示数变大，B不符合题意、D符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合电路图，理清电路的连接方式及电表的测量对象，结合滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻变化，利用欧姆定律及电功率的计算公式分析即可.

10．具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（）

A. 开关旋至“1”档，开启化霜功能

B. 开启防雾功能，电路总电阻为5Ω

C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15W

D. 从防雾到除露，电路总电流变化1A 【答案】 C

【解析】【解答】由图知道，当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω，由知道，此时电功率最小，开启防雾功能，AB不符合

题意；此时电路中的电流是： =0.5A；此时电路的总功率是：P1=UI1=10V×0.5A=5W；当开关旋至“2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；此时电路中的电流是：

=1A；从防雾到除露，电路总电流变化量是：I2-I1=1A-0.5A=0.5A，D不符合题意；当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为

化霜功能，电路的总电阻是：，电路的总电流是：

=2A；此时总功率是：P3=UI3=10V×2A=20W，化霜与防雾电路的总功率之差是：P3-P1=20W-5W=15W，C符合题意。

【分析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，由知道对应的状态，再逐项进行计算即可.

11．小王家的电能表上标着“600imp/（kW?h），220V 5A”等信息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，6min内电能表指示灯闪了30次．该用电器阻值恒定，将它接到110V的电路中，实际功率是（）A. 250w B. 125w C. 150W D. 500W

【答案】B

【解析】【解答】解：（1）由电能表的参数可知，电路中每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁600次，当指示灯闪烁30次时，消耗电能：

W=30× kW?h= kW?h；

用电器的功率：

P= = =0.5kW=500W．

因为该用电器阻值恒定，

由P= 可得，

正常工作时电阻丝的电阻R= = =96.8Ω；（2）电功率P实= v=

=125W．

故选B．

【分析】（1）600imp/（kW?h）的含义是：电路中每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁600次；然后可求指示灯闪烁30次消耗的电能，根据P= 求出用电器的功率，再利用R= 可

求得正常工作时该用电器的电阻．（2）因为该用电器阻值恒定，根据P= 可求得该用电器实际的电功率．

12．下列关于电能的说法正确的是（）

A. 可以通过电流表把电能直接测量出来

B. 电能的单位是“度”，学名叫做千瓦

C. 消耗电能越多的用电器，电功率就越大

D. 消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同

【答案】 D

【解析】【解答】A.电流表可以测量电流，不能测量电能，A不符合题意；

B.电能的单位是“度”，又叫千瓦时，B不符合题意；

C.电功率越大，表示电流做功快，C不符合题意；

D.消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同，D符合题意。

故答案为：D.

【分析】电功率表示电流做功的快慢，不同用电器，转化成的热的效率不同。

13．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kW?h的是（）

A. 空调

B. 电冰箱

C. 电视机

D. 台灯【答案】A

【解析】【解答】此用电器的功率为P= =1.2kW，四个选项中，电冰箱的功率约120W，电视机的功率约120W，台灯的功率约40W，故额定功率接近1.2kW的用电器是空调机．

故答案为：A．

【分析】根据功率的公式计算出此用电器的功率，再与选项中各用电器大约的功率比较，得出正确选项 .

14．下列数据中最接近实际情况的是（）

A. 普通居民楼一层的高度约为6m

B. 一个小铁钉受到的重力约为5N

C. 成年人正常步行速度约为5m/s

D. 家用电饭煲的额定功率约为800W

【答案】D

【解析】【解答】解：

A、普通居民楼一层的高度在3m左右，故错；

B、一个小铁钉的质量约5g，受到的重力G=mg=5×10﹣3kg×10N/kg=0.05N，故B错；

C、成年人步行的速度一般在1.1m/s左右，不会达到5m/s；故C错误；

D、一个家用电饭煲的额定功率约为800W，正确．

故选D．

【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．

15．如图，电源电压恒为 4.5V，?的量程为“0～0.6A”，?的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（）

A. ?的示数最大为0.6A

B. 灯泡消耗的最小功率为0.12W

C. 电路消耗的最大总功率为2.7W

D. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω【答案】 D

【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：

I L＝＝＝0.5A，A不符合题意；

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，

所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，

由I＝可得，灯泡的电阻和电路的总电阻分别为：

R L＝＝＝5Ω，R总＝＝＝9Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

R小＝R总﹣R L＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，D符合题意；

电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，C不符合题意；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路的最小电流：

I小＝＝＝0.18A，

则灯泡消耗的最小功率：

P L小＝I小2R L＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，B不符合题意。

故答案为：D

【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据欧姆定律I＝

求出灯泡的电阻和电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出电路消耗的最大电功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路

中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律I＝求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率.

16．小灯泡.的额定电压为3V，它的I-U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”。下列

说法中错误的是（）

A. 电源电压为4.5V

B. 小灯泡的额定功率为1.5W

C. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W

D. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω

【答案】 C

【解析】【解答】A.自图甲中知灯泡 1.5V时电流为0.3A，滑动变阻器两端电压为U=IR=0.3Ax10Ω=3V，故电源电压为U=1.5V+3V=4.5V，A不符合题意；

B. 从图甲中知灯泡两端电压为3V时，I=0.5A，灯泡额定电压为3V，故灯泡额定功率为P=UI=3Vx0.5A=1.5W， B不符合题意；

C. 灯泡正常发光时，灯泡两端电压为3V，电流为0.5A，滑动变阻器与灯泡串联，故滑动变阻器两端电压为1.5V，其消耗的电功率为P=UI =1.5Vx0.5A=0.75W，C符合题意；

D.灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值R==1.5V/0.5A=3Ω，D不符合题意；

故答案为：C

【分析】灯泡与滑动变阻器串联，二者两端电压之和为电源电压，通过二者的电流相同。灯泡和电阻消耗的电功率均可为P=UI计算，当灯泡两端电压达到其额定电压时，正常发光，额定电功率为额定电压与电流的乘积。

17．灯L1标有“8V16W”，灯L2标有“12V36W”，假设两灯电阻不随温度变化。现将两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯上的实际电压都不超过其额定电压，则电压U的最大值是（）

A. 14伏

B. 16伏

C. 18伏

D. 20伏【答案】B

【解析】【解答】由P=UI知道，两灯泡的额定电流分别是：I1=P1/U1=16W/8V=2A，I2 =P2/U2=36W/12V=3A，由I=U/R知道两灯泡的电阻分别是：R1=U1/I1=8V/2A=4Ω，R2 =U2/I2=12V/3A=4Ω，因为串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路允许通过两灯泡的最大电流I=I1=2A，又因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路两端允许加的最大电压是：U=I（R1 +R2）=2A×（4Ω+4Ω）=16V，

故答案为：B。

【分析】两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的、两灯泡并联时电路的最大电压为两灯泡额定电压中较小的据此结合欧姆定律计算即可.

18．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）．闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；

当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W．则当滑片P 从a移到b的过程中（）

A. 电流表示数变化了0.4A

B. 电压表示数变化了8V

C. R1消耗的电功率变化了6W

D. 电路消耗的总功率变化了6W

【答案】 D

【解析】【解答】解：由图知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流，

根据I= 可知，滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，电流最小，电阻最大，由此可知滑片在b端，变阻器R2连入阻值最大，

根据P=UI得：滑动变阻器R2的电压：U2═ = =10V，

滑动变阻器R2的最大值：R2= = =100Ω，

根据串联电路的电压特点可知：U=U1+U2，

所以有：U=0.1A×R1+10V…①

当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，

此时R2的电压：U2′= = =6V，

由U=U1′+U2′可得：

U=0.3A×R1+6V…②

联立①②解得：R1=20Ω，U=12V；

当P在a端时，R2连入阻值为0，

所以电压表示数U V=0，

电流表示数：I A= = =0.6A，

由前面的计算可知：当P在b端时，I A′=0.1A，电压表示数U V′=10V，

由此可知，电流表变化为：△I=I A﹣I A′=0.6A﹣0.1A=0.5A，故A错误；

电压表变化为：△U=U V﹣U V′=12V﹣0=12V，故B错误；

R1消耗的电功率变化：△P1=I A2R1﹣I A′2R1=（0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω=7W，故C错误；电路消耗的总功率变化：△P=U△I=12V×0.5A=6W，故D正确．

故答案为:D．

【分析】由图可知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流，由P在某一端点时电流最小，根据欧姆定律计算变阻器的最大值，由P=UI计算P在

两个位置时变阻器两端电压，根据串联电路和欧姆定律计算电源电压和R1的阻值；根据串联电路特点和欧姆定律计算P在两端时电路中电流和变阻器两端电压，从而判断电表示数变化；由P=UI计算R1消耗的电功率和总功率变化．

19．如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法中正确的是（）

A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻

B. 当乙两端电压为2V时，R乙=5Ω

C. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，源电压为2V

D. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W

【答案】D

【解析】【解答】A、因为甲图象为正比例函数，因此图象中对应电压和电流值的比值不变，故甲为定值电阻；而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化，故电阻乙不是定值电阻；

B、从图象中可以看出，当乙电阻两端电压为2V时，对应的电流为0.2A，因此此时乙的阻

值：R= = =10Ω；

C、当通过甲、乙中的电流为0.2A时，从图形中可以看出，此时甲、乙两端的电压值分别为1V、2V，由于甲、乙为串联，因此电源电压为3V；

D、当甲、乙两端的电压为2V时，从图象中可以看出，此时通过甲、乙的电流分别为

0.4A、0.2A，由于甲、乙并联，因此电路总功率：P=UI=2V×（0.4A+0.2A）=1.2W．

故答案为：D．

【分析】（1）根据图中信息读出对应的电压和电流，结合欧姆定律R=即可判断出电阻甲和电阻乙的变化；

（2）从图象中读出当电阻乙两端的电压为2V时对应的电流值，然后根据R=即可求出此时的电阻；

（3）从图象中读出当甲、乙电阻中的电流为0.2A时对应的电压值，再根据串联电路两端电压等于各部分电压之和求出电源电压；

（4）从图象中读出当甲、乙电阻两端的电压为2V时对应的电流，然后根据P=UI即可求出电路中的总功率.

20．用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。图5是检测植物叶片含水量的电路，电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量升高时（）

A. 电流表示数增大

B. 电压表示数减小

C. 电路总电阻减小

D. 电路总功率增大

【答案】 B

【解析】【解答】由图5知，电路是由湿敏电阻R和定值电阻R0串联构成的，电压表测R0两端的电压，当叶片含水量升高时，湿敏电阻的阻值增大，根据R总=R0+R得电路总电阻增

大，又由且U不变，得电路中电流减小，即电流表的示数减小；由U=IR0得R0两端

的电压减小，即电压表的示数减小；而由知电路总功率减小。

故答案为：B。

【分析】结合题意，理清元件的连接方式及电表的测量对象，将湿敏电阻R附着在叶片上，根据“湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大”可知湿敏电阻的阻值变化，根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，利用P=UI判断电路总功率的变化情况.