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专题12 小灯泡的额定功率与实际功率小灯泡初中电学的一个重要元件，它活跃在各省市中考的试卷中，以填空、选择、实验、作图等各种形式的考查着学生。
其中很多题都是关于小灯泡额定功率和实际功率的，由于小灯泡的电阻会随温度变化而变化，从而使试题出现了一定的难度，给学生学习带来障碍。
1、小灯泡的额定功率：小灯泡的额定功率是小灯泡在额定电压下工作时的功率，此时小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流叫额定电流。
小灯泡上标有“220V 100W ”字样，其中220V 是指小灯泡的额定电压，100W 是指小灯泡的额定功率。
（1）小灯泡的额定电压和额定功率只有一个，就是小灯泡上标注的。
（2）通过小灯泡的额定电压和额定功率可以计算：（以小灯泡标有“220V 100W ”为例） ①小灯泡的额定电流：0.45A 220V100W ≈==额额额U P I ； ②小灯泡正常发光时的电阻: Ω===484100W (220V 22）额额P U R 。
2.小灯泡的实际功率： 小灯泡的实际功率是小灯泡在实际电压下工作时的功率，此时小灯泡可能正常发，也可能不正常发光，需根据实际电压来确定：（1）当小灯泡两端的实际电压U 实等于它的额定电压U 额即U 实=U 额时，小灯泡可能正常发，实际功率P 实等于额定功率P 额即P 实=P 额；（2）当小灯泡两端的实际电压U 实小于它的额定电压U 额即U 实<U 额时，小灯泡不能正常发，比正常发光时较暗，实际功率P 实小于额定功率P 额即P 实<P 额；（3）当小灯泡两端的实际电压U 实大于它的额定电压U 额即U 实>U 额时，小灯泡不能正常发，比正常发光时较亮，实际功率P 实大于额定功率P 额即P 实>P 额（一般情况下，实际电压不能高于额定电压的1.2倍）；注意：（1）小灯泡的实际电压可以有多个，所以对应的实际功率也有多个。
（2）小灯泡的亮度是由实际功率决定的。
3.额定功率和实际功率的联系： 当不考虑小灯泡电阻的变化时，小灯泡的电阻可以通过额定电压和额定功率求得：额额P U R 2=；可以通过实际电压和实际功率求得：实实P U R 2=；故有：实实额额P U P U 22=，利用此式在已知额定电压、额定功率和实际电压的情况下，很方便的计算出实际功率:2()U P P U =实额实额。
初中 物理 电功 电能1、有两个电阻，R 1=4R 2,将这两个电阻串联时，电阻两端的电压之比U 1:U 2= 在相同时间内电流通过电阻所做的功之比W 1:W 2= ,当这两个电阻并联时，电阻中通过的电流之比I 1:I 2= ,在相同时间内电流通过电阻做的功之比W 1:W 2=2、如图1所示为接在家庭电路中的单相电度表，其额定电压为 V ，若安装时此表示数为零，则从安装电表到现在为止，用电器消耗了 J 的电能,电度表转盘已经转了 圈.3、将正常工作的“220V 25W ”的白炽灯泡L 1和“36V 25W 的白炽灯泡L 2相比较（设灯泡的灯丝长度相同），下述正确的说法是（ ）A. L 1灯丝细，但比L 2亮B. L 1灯丝粗，但比L 2亮C. L 1灯丝细，两灯一样亮D. L 1灯丝粗，两灯一样亮4、如图2所示当电建S 闭合后，A 、B 、C 三个灯泡的亮度相同，则三个灯泡中电阻最大的灯泡是 ，电阻最小的是 .5、一只家用电能表标有“1500r/kW.h ”的字样，如果让一台录音机各种，测得电能表转盘旋转一周的时间恰好为100s ，则这台录音机的功率为（ ） A.15W B.24W C.41.7W D.66.7W6、一种电子元件——电位器（即可变电阻）上标有“1k Ω21W ”，对于其物理意义的理解，不正确的是（ ） A ．说明它的电阻在0-1000Ω范围内可调B ．说明电阻调至1000Ω时，它的额定功率为0.5WC ．说明电位器的最大阻值为1000ΩD ．说明电位器能承受的最大功率为0.5W7、有两个分别标有“6V 3W ”的灯L1与“6V 6W ”的灯L2，将它们串联在电路中，使其中一个灯泡能正常发光，加在串联电路两端的电压是8、一根实验用的电动机跟电流表串联后接在6V 直流稳压电源上，闭合开光后电动机并没有转动，这时电流表的读书为5A ，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了.排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读书为1A ，由 此 可以求出电动机做机械功的功率为 W .9、用“220V 800W ”的电热壶烧水，若不考虑能力损失，当把它接入110V 电源上时，在32min 内可将一壶水烧开；如将该壶护接在220V 电源上时，烧开同样一壶水所用的时间为 min.10、如图3，当滑动变阻器R 与定值电阻R0串联在一恒定电压为U 的电路中，滑动变阻器的电阻为多大时，它消耗的功率最大？11、一台直直流电动机提升重物， 物重为500N ， 电源电压为100V ， 不计各种摩擦， 当电动机以 0.9m/s 的速度向上匀速提升重物时电路中的电流为5A 则电动机和线圈电阻为 Ω.12、如图4所示的演示装置，给小电动机通电后，电动机将50g 砝码匀速提升，另测得电动机两端电压为4V ，通过电动机的电流为0.49A ，不计一切摩擦和连接导线的电阻，试求： （1） 这个电动机消耗的电功率多大？（2） 如果电动机消耗的电功率有75%转化为电动机对外做功的的机械功率，那么匀速提升砝码的速度是多大？ （3） 电动机内线圈的电阻是多大？13、将电阻丝制成半径大小不同的两个圆环和一根正方形框，按图所示的方法连接，若各接触点都导电良好，大圆环的总电阻等于160Ω，现用导线在a 、b 两点间连接6V 的电源，此时电路中的电功率等于 1.8W ，则a 、b 两点间的电阻等于 Ω.若用导线截面直径为原电阻丝两倍的电阻丝替换大圆环上a 、b 间半圆环电阻丝，则电路中的电功率将变为 W.14、实验室有“110V 25W ”和“110V 60W ”的灯泡各一只，可是电源电压是220V ，小明设想了如图所示的四种连接方式，将两灯泡接入220V 的电源上，使灯泡均能正常发光的最佳方案是（ ）15、接在照明电路中的白炽灯泡，用了较长一段时间后，它的发光功率与原来相比（ ） A 、不变 B 、变大 C 、变小 D 、无法判断16、电灯L1、L2分别标有“12V 36W ”和“24V 18W ”字样，若将它们串联到36V 的电源上使用，则（ ）A 、L1、L2都会正常发光B 、L1、L2D 实际功率相等C 、L1将被烧坏D 、L2将被烧坏17、在110V 和220V 两种电压下，输送6000W 的电功率，如果输电线用同种材料，并要求输电线路上损失的电功率相等，则这两种情况下导线的横截面积110S 与220S 之比为（ ）A 1:1B 4:1 C.1:4 D 2:118、输电线的电阻是0.5Ω，输送功率为510kw ，输电电压为610V ，则输电线路中的电流和发热功率分别为（ ）A.2000A,100KWB.100A,100KWC.100A,5KWD.2000A,2000KW18、如图所示电路，电源电压不变，开关S 闭合后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列说法正确的是( ) A 电路的总电阻变大 B 电压表的示数变大 C 电流表的示数都变小 D 电灯L 的亮度变暗19、某电热饮水器上有甲乙两根电热丝，将甲单独接在电源上，10min 可将饮水器中的水加热至沸腾；将乙单独接在同一电源上，使初温和质量都相同的水加热至沸腾，需时间15min ，设不考虑电阻丝阻值随温度的变化及热量损失，电源电压不变，问将这两根电热丝串联后接到同一电源上使用，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需所长时间？若将这两根电热丝并联后接到同一电源上使用，又需多长时间？20、如图所示电路，电源电压不变，R1的阻值为10Ω，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片滑到b 点，电压表V1和V2的示数之比为5:7，R2与R 消耗的功率之和是R1消耗的功率的4倍，求：(1) 通过R1与R2的电流之比.(2) 滑动变阻器的最大阻值Rab(3) 滑动变阻器滑片在a 、b 两点时，R1消耗的功率之比.21、如图所示，灯泡L 标有“12V 12W ”字样，滑动变阻器最大阻值R1、R2为24Ω，电源电压保持不变，当开关S1、S2、S3都闭合时，L 恰能正常发光；若S1、S2断开，S3闭合，改变滑片的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为41R 和R1，在这种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等，求：（1）小灯泡正常发光时电流表的示数（2）S1、S2断开，S3闭合，滑片P在左端时滑动变阻器消耗的功率.22、如图所示电路中，电源电压保持不变，当变阻器滑片位于变阻器的中点且开关S闭合时，电压表V1的示数为6V，V2的示数为4V，小灯泡L正常发光，且消耗的电功率为1W，求：（1）滑动变阻器的最大电阻值（2）滑片位于变阻器右端时，小灯泡消耗的电功率23、现有“PZ110-100”、”PZ110-40”、”PZ110-25”的电灯各一盏，把它们接在电压为220V 的电源上，要使三盏灯都正常发光，设有各种电阻可供选择，试设计最佳组合方案，并画出所采用的电路图.。
1、（2011·天津）图8是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝（R1>R2）。
下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（ ）A 、甲的连接方式发热功率最小B 、乙的连接方式发热功率最小 图8C 、丙的连接方式发热功率最大D 、丁的连接方式发热功率最大2、（2011·山东济宁）将两只额定电压相同的小灯泡L 1、L 2串联在电路中，如图8所示。
闭合开关后，发现灯L 1较亮，灯L 2 较暗，其原因是( ) A ．灯L 1额定功率较大 B ．灯L 2两端电压较大C ．灯L 1的电阻较小D ．通过灯L 1的电流较大 3、（2011 山东聊城）两定值电阻甲、乙的I-U 图像如图所示，现将甲和乙并联接在电压为6V 的电源两端，下列分析正确的是（ ）A ．甲中的电流小于乙中的电流B ．甲两端的电压等于乙两端的电压C ．甲的电阻小于乙的电阻D ．甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率4、（2011·黑龙江 鸡西）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L 0（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S 1时，L 0和L 1均发光，但都比正常发光暗；当只闭合开关S 2时，L 0正常发光，L 2不发光。
由此可以判断 （ ） A. L 1和L 2所在的支路均短路B. L 1所在的支路完好，L 2所在的支路短路C. L 1所在的支路完好，L 2所在的支路断路D. L 1所在的支路短路，L 2所在的支路断路5、（2011年湖北省）如图所示的电路，闭合开关后， 当滑片P 向左移动时，下列说法正确的是( ) A. 灯泡L 变亮 B. 电压表示数变大C. 电流表A 1示数变小D. 电路消耗的总功率变大6、（2011年湖）如图所示，当开关闭合时，电压表V 1、V 2的示数分别为10V 和4V ，已知电动机M 的线圈电阻为6Ω，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6VB. 通过电动机的电流为6AC. 电阻R 消耗的电功率为144WD. 电动机消耗的电功率为6W7、（2011四川广安）在如图8所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 由断开到闭合，电流表两次示数之比是1∶5。
2011年全国中考物理真题汇编：电功、电功率26. （2011荆门）如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是 DA. 灯泡L变亮B. 电压表示数变大C. 电流表A1示数变小D. 电路消耗的总功率变大28．（2011衡阳）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V。
如图是小严同学连接的实物电路。
（1）实验中，连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿；灯丝断了、灯泡与灯座接触不良（2）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为＿＿＿＿V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向＿＿＿端（填“A”或“B”端）的方向滑动；2.5、B（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是＿＿＿W。
1.1410．（2011衡阳）如图，灯L1、L2分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的字样，当开关都闭合时两灯都正常发光，则通过L1和L2的电流之比是（C）A．1：1B．1：2C．2：1D．无法确定14.（2011内江）(6分)如图甲所示，是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图。
其中，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为200Ω；S为激光光源，能发射一条粗细忽略不计的光线；R为光敏电阻，当有光照射时，其阻值较小，无光照射时，其阻值较大。
水平传送带上的产品均是密度ρ =2.5 x 103kg/m3的相同正方体。
当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v =0.5m/s匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的光线被产品挡住，光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示(g = 10N/kg)。
则:：①定值电阻Ro消耗的最大功率是多少？②水平传送带对每个产品的支持力为多少？34．（2011黄冈）家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。
专题12 多档位电热的计算多挡位电热器是焦耳定律的一个重要应用，涉及到电热、电功、电功率的综合性问题，是电学问题的重点和难点。
多挡位电热器的相关计算是中考中一个重要的考点，更侧重电功率、电热计算的考查。
通过多挡位电热器的考查，能很好的考查学生对电路结构的认识，同时更能考查对电功率和电热的计算能力。
一、多挡位电热器挡位判断：多挡位电热器是利用电流的热效应工作的。
电热器电路是纯电阻电路，一般接在家庭电路，电压为220V，是个常量，依据2UPR=可知：①当电路中电阻最大，电功率最小，为低挡位（保温挡）工作；②当电路中电阻最小，电功率最大，为高挡位（加热挡）工作；③当电阻介于最大电阻和最小电阻之间时，为中挡位（中温挡）工作。
例题1（2021山东德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示，R1、R2是电热丝，当S1断开，S2接a时，电火锅为______挡；当S1闭合，S2接b时，电火锅为______挡；当只有______（选填“R1”或“R2”）接入电路时，电火锅为______挡。
【答案】低温高温 R2中温。
【详解】由图乙可知，当S1断开，S2接a端时，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由2UPR=可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作；由图乙可知，当S1闭合，S2接b端时，R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，由2UPR=可知，此时总功率最大，则该电火锅选用高温档工作；由图乙可知，当S1断开，S2接b端时，只有R2接入电路中，此时电路的总电考点透视迷津点拨与点对点讲阻介于高温挡和低温挡的电阻之间，由2U P R=可知，此时总功率不大不小，则此时电火锅为中温档。
【点拨】通常家用多挡电热器是通过改变开关状态，改变工作电路结构，从而改变用电器消耗的电功率，实现高温挡、中温挡和低温挡的转换的。
高温挡（加热挡）——通过开关的转换，实现电路的并联，并联支路越多，电阻越小，功率越大，温度越高；低温挡（保温挡）——通过开关的转换，实现电路的串联，串联电阻越多，电阻越大，功率越小，温度越低；中温挡——通过开关的转换，使电路中的电阻介于最大值和最小值之间，功率介于最大功率和最小功率之间。
