专题复习：灯泡的额定功率和实际功率
改编题：（11鸡西）灯L1标有“9V 6W”,L2标有“6V 3W”，串联接入电路，两端允许加的电压最大可以是______V，电路中最大电流可以是 A, 更亮些，此时电路总功率是______W；两灯并联到电路中，两端允许加的电压最大可以是_______V, 电路中最大电流可以是 A, 更亮些，此时电路总功率是______W。
电路安全类问题
1.(09柳州)如图3所示的电路中，电源电压为4．5 V不变，电阻R1标有“6 Ω 0．5 A”，滑动变阻器R2标有“30Ω 1 A”，电流表量程为“0～0．6 A”，电压表量程为“0～3 V”。为了保护各电表和元件，滑动变阻器R2允许接入的阻值范围是 A．0～12 Ω B．0～30Ω C．3～12Ω D．3～30Ω
2.（08北海）标有“2V，1w”字样的小灯泡和标有“20Q，1A”字样的滑动变阻器，连接在如图5所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～O．6A”，电压表的量程为“O一3V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是 A．0．25 A～O．6A 1 V ～ 2 V B．0．3A ～0．5A 1 V ～ 1．5 V C．0．25 A～0．5A1 V ～ 2 V D．0．25 A～0．5A 1 V ～ 2 V
3．（10哈尔滨）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为，电压表量程 “0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“ ”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元 件的情况下，下列判断正确的是 A.电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A B.滑动变阻器阻值变化的范围是Ω～10Ω C.灯泡的最小功率是 D.该电路的最大功率是
4.（11无锡）小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为，电压表的量程为O～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“ ”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是 A．电流表示数的变化范围是O～0.5A
B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是～20Ω C．灯泡的最小功率是 D．该电路的最大功率是
5.（11荆门）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V。灯泡电阻不随温度变化，求： （1）闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，此时灯泡的实际功率为，求电压电压是多大（2）闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R的取值范围。
电能表类问题
1.（11湛江）小鹏同学家的电能表如图6所示，则小鹏家已消耗的电能为___kWh，转盘已转过______转；他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘3分钟转过100转，电水壶工作时的实际电功率为______W．30 60000 1000 2.（11重庆）小明家中的电能表如图7所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过_________W。当家里只有微波炉工作时，电能表在1 min内转60转，则微波炉消耗的电能为___________J。
3．（ 10龙岩）电子式电能表表盘上标有3000imp/ kW·h”字样（“imp/kW·h”是电子 式电能表的一个重要参数——“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1kW·h表盘上耗电
指示灯闪烁的次数），将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次，该用电器在上述时 间内消耗的电能为 kW·h，用电器的电功率是 W。 300
4.（10安徽芜湖）家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600R／kW·h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈。假设电水壶的电阻保持不变，求：(1)电水壶的电阻； (2)电水壶工作时的实际电功率；(3)该同学家的实际电压。
家庭电路故障分析
1.（11黑龙江）小艳同学某天在家开灯时，灯不亮，经检查发现保险丝被烧断。她在爸爸的协助下用一盏标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝接入电路，如图所示。然后进行如下操作，并观察到相应的现象：当只闭合开关S1时，L0和L1均发光，但都比正常发光暗；当只闭合开关S2时，L0正常发光，L2不发光。由此可以判断 （ ）
A. L1和L2所在的支路均短路 B. L1所在的支路完好，L2所在的支路短路 C. L1所在的支路完好，L2所在的支路断路 D. L1所在的支路短路，L2所在的支路断路 2.（11十堰）如图所示的照明电路，闭合开关S，灯泡L不亮，用测电笔分别测试a、b、c三点氖管均发光，又用测电笔测试插座的两插孔氖管都发光，该电路可能发生的的故障是（ ）
A、灯泡的灯丝断了 B、导线bc间断路 C、插座内部短路 D、进户零线断路
电动机类问题
1.（11湖北荆门）如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是
A. R两端的电压为6V B. 通过电动机的电流为6A C. 电阻R消耗的电功率为144W D. 电动机消耗的电功率为6W
220V
2.（10连云港）如图所示，某商场一批顾客乘坐自动扶梯上楼，自动扶梯由电动机带动匀速运动。电动机的电阻为r，两端的电压为U，工作电流为I，上楼时间为t，在此过程中，电动机消耗的电能为 UIt ，产生的热量为 I2rt 。 3.（08安徽）如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它
主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少
4.（08重庆）物理实验室有一个微型电动机，铭牌上标有“12V3W”的字样。兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作，但手边只有一个电压恒为18V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路（如图14所示），使小电动机刚好正常工作。求：（1）小电动机正常工作时的电流；（2）整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能；（3）小电动机正常工作时，电阻R消耗的电功率。
5．（10梅州）如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求： （1）电源的输出功率；P出=IU=5A×110V=550W （2）电动机线圈电阻R的发热功率；P热=I2R=100W
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
图像类问题
1（08湘潭）图19是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2（U2 = 20V）、发热电阻R1（R1= 5）和R2（R2 =15）组成。问：
（1）当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”中的R1两端的电压是 V，它消耗的功率是 W。
（2）当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中R1两端的电压是 V。
（3）已知光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射的强弱的物理量，单位cd）之间的变化关系如图20所示。如果照射在光敏电阻R上的光强 ，则光敏电阻R的阻值增大，磁控开关产生的磁性将 （均选填“变强”、“变弱”或“不变”）。
（4）如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相互吸合
2（08江苏南通）图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图．电源电压均为20V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30Ω．则：(1)图甲中电流表的示数为0．3A时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少(2)图乙中电压表的量程为0—15V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示，试求此电路能测量的最高温度．
3（09四川绵阳）现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2 V，定值电阻R的阻值是200 Ω。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：
(1)当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化 (2)当培养箱．内的温度为40℃时，电压表的示数是多大
(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA，电压表的量程是0~8 V，则此电路能够测量的最高温度是多大此时热敏电阻Ro消耗的电功率是多大
3.（2011·福州）如图14甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图14乙所示。问：
（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少 （2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少
【解题思路】根据图像当R2为10Ω时，电压表的示数是3V；电压表是测量R1的，要求出R1阻值，可根据串联电路电流相等特点求出I2,然后根据欧姆定律求出；再求电功率时，要看题中条件灵活运用电功率求解。
【答案】（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是3V
（2）当电压表的示数是2V时，U1=2V，R2=20Ω；因为R1与R2串联，所以U2=U－U1=6V－2V=4V，I1=I2=
U24VU2V==0.2A；R1=1==10Ω R220I10.2A2U(1V)21//(3)解法一：滑片P在b端时，U1=1V，P1===。 R110解法二：滑片P在b端时，R2/=50Ω；R/=R1＋R2/=10Ω＋50Ω=60Ω； I1/=I2/=
UR/=
6V=0.1A，P1/= I1/ R1=（0.1A）2×10Ω= W。 604（2010重庆綦江，21题）在工业生产中，经常用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻R0放置在热源内，其余部分都置于热源外，这样就可以通过电流表的示数来表示热源温度。已知电源电压是9V，定值电阻R的阻值是100Ω，热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求： （1）当热源的温度升高时，热敏电阻阻值_________________，电流表的示数_______________；（两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当热源的温度为30℃时，电流表的示数是多少全品中考网
（3）已知电流表的量程是0.03A，此电路能够测量的最高温度是多少此时该电路在100s 内电流做了多少功
解：
（1）减小 增大
（2）当t=30℃时，R0=400Ω
U9V 电流表示数I0.018A
RR0100400（3）当I=0.03A时 R0U9VR100200 I0.03A 最高温度t80℃
电流在100s内所做的功WUIt9V0.03A100s27J
5（2010年山东莱芜，25题）现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示。将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V。当电流表读数为70 mA时，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）通过热敏电阻R2的电流；（3）R2的电阻；（4）电源的总功率。
答案：（1）（在图像中任意取点，进行计算例：）
查图像得当R1两端的电压U1=2V时，电流I1=20 mA=0.02A …………………1分
U12V100…………………1分 I10.02AU6V0.06A60mA………………1分 （2）通过R1的电流是I1R1100R1通过R2的电流为I2II170mA60mA10mA0.01A………………1分 （3）查R2的I-U关系图像得当通过R2的电流I20.01A即10mA时U2=4V…1分 此时R2的阻值R2U24V400………1分 I20.01A（4）电路中的总电流为I=70mA=0.07A ………………………………1分
电源的总功率为PUI6V0.07A0.42W………………………………1分
6（2010年广州花都区，21题）半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图12甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图12乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0—0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．全品中考网
（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（2）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少．
R/Ω 50 20 10 半导体电阻R R0 A 100 t/℃ 乙 S 图12 甲 答案：(1)由电路图R和R0串联，当t=20℃时，半导体电阻R=50Ω（1分），
O 20 40 电源的电压U=IR+IR0=×50+×10=12V（2分） (2)R0两端的电压U0=IR0=×10=4V； （1分）
半导体电阻两端的电压UR=U-U0=12V-4V=8V（1分） 由欧姆定律得半导体电阻的阻值是R=
UR8V==20Ω （1分） I0.4A从图像知环境温度是40℃（1分）
半导体电阻的电功率P=URR=8V×0.4A=(1分)
7（2010年乌鲁木齐，22题）如图所示的电路中，当ab两点间接入4Ω的电阻时，其消耗的功率为16W。当ab两点间接入9Ω的电阻时，其消耗的功率仍为16W。求：
⑴ab两点间接入4Ω和9Ω的电阻时，电路中的电流； ⑵电源的电压。
答案：⑴ab两点间接入4Ω电阻时，电路中的电流
P
I1=R=2A…………………………………(1分)
1
ab两点间接入9Ω电阻时，电路中的电流
P4
I2=R= 3 A………………………………(1分)
2
⑵设电源电压为U
U—IlR0=4I1…………………………………(1分) U—I2R0=9I2…………………………………(1分) 解得U=20V…………………………………(1分) 或者 U
=2A …………………………………(1分) R0+4ΩU4
= 3 A ………………………………(1分) R0+9Ω
解得U=20V…………………………………(1分)
