专题08 电功率之额定功率、实际功率、最值问题(原卷版)

模块四 电学
专题08 电功率之额定功率、实际功率、最值问题
*知识与方法
一、额定功率、实际功率
1.用电器正常工作时的电压叫额定电压U 额，用电器在额定电压下的电功率叫额定功率P 额；灯泡的亮度决定于实际功率。

2.实际功率与额定功率的关系：
当U 实=U 额时，P 实= P 额，用电器正常工作；
当U 实>U 额时，P 实> P 额，用电器容易烧坏；
当U 实<U 额时，P 实< P 额，用电器不能正常工作。

3.L 1: 220—100，L 2: 220—40，将它们并联接入电压为220V 的电路中，两盏灯都正常工作，100W 的灯比40W 的灯亮。

4. L 1: 220—100，L 2: 220—40，将它们串联接入电压为220V 的电路中，两盏灯都不能正常工作，40W 的灯比100W 的灯亮。

解题常用方法：利用“电阻不变”，即：R 额额2P U =实实2
P U = 二、电功率的最值问题
1.保证电路各元件安全的最值问题
（1）将滑动变阻器阻值变化和同时带来的电表读数变化情况，通过动态分析逐一列出。

（2）滑动变阻器允许接入电路的阻值的限制条件通常有：
①电表不允许超过量程值；
②通过灯泡的电流不能超过铭牌上标注的额定电流值，注意有时定值电阻也有铭牌值；
③滑动变阻器的电流不允许超过铭牌上标注的最大电流值。

（3）确定标注到等效电路图上的限制条件：
①随滑动变阻器阻值变大而增大的值属于滑动变阻器最大阻值的限制条件；
②随滑动变阻器阻值变小而增大的值属于滑动变阻器最小阻值的限制条件；
③如果同时出现多个限制条件，选择这些条件中数值最小的作为最终的限制条件。

（4）画出两个等效电路图并标清已知条件：
①一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最大值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件； ②另一个图中把滑动变阻器画成阻值为允许接入的最小值的定值电阻，同时标出已知条件和限制条件。

（5）按照常规多状态的电路计算题目求解。

2.多状态电路总功率的最值问题：根据公式P 总总
2
R U ，当电路的总电阻最大时，总功率最小；当电路的总电阻最小时，总功率最大。

*针对训练
一、单选题
1．（2022·山东临沂·统考中考真题）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A 时，它的实际功率为（ ）
A ．176W
B ．704W
C ．880W
D ．1100W
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）灯泡的亮度由它实际消耗的功率决定，现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样．如果它们都正常发光，则（ ）
A ．甲灯亮
B ．乙灯亮
C ．一样亮
D ．无法确定
3．（2023秋·北京昌平·九年级统考期末）小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机，小玲通过查看家用电器的铭牌，发现电热水壶的额定功率为1500W ，电视机的额定功率为150W ，当电热水壶和电视机都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A ．电热水壶两端的电压较高
B ．通过两用电器的电流相等
C ．电流通过电热水壶做功较快
D ．相同时间内，两个用电器消耗的电能一样多
4．（2022·广西桂林·统考中考真题）灯泡1L 、2L 分别标有“220V 100W ”、“220V 40W ”的字样，将它们接入220V 的电路中，则（ ）
A ．1L 、2L 并联时，1L 比2L 亮
B ．1L 、2L 并联时，亮度相同
C ．1L 、2L 串联时，1L 比2L 亮
D ．1L 、2L 串联时，亮度相同
5．（2022·云南·校联考模拟预测）甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，下列说法不正确的是
A ．甲灯两端的电压比乙灯的大
B ．甲灯的电阻比乙灯的小
C ．通过甲灯的电流比乙灯的大
D ．相同时间内，甲灯消耗的电能比乙灯多
6．（2023秋·广东广州·九年级校考期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯进行了仔细观察后，结合所学有关知识，分析以下说法中正确的是（ ）
A ．该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B ．该灯泡只有在220V 的电压下，才能发光
C ．钨丝使用一段时间会变细，其电阻阻值也会变小
D ．灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流流经导体时的热效应有关
7．（2022·山东临沂·统考一模）如图所示，把分别标有“6V 、6W"和“6V 、3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）
A ．甲灯的电阻大于乙灯的电阻
B ．整个电路此时消耗的总功率是4.5W
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J
D．甲灯两端的电压为6V
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。

关于该实验，下列说法中正确的是（）
A．可以验证电功与电压大小的关系B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大D．L1、L2规格是相同的
9．（2023秋·广东茂名·九年级统考期末）甲、乙两个白炽灯，甲标有“6V 9W”，乙标有“3V 9W”，下列说法正确的是（）
A．都正常工作时，它们的实际功率不同
B．都正常工作时，因为甲的额定电压高于乙的，所以甲更亮一些
C．都正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
D．都正常工作时，甲中的电流大于乙中的电流
10．（2022·黑龙江佳木斯·统考一模）将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2，串联接在电源上，假设灯丝的电阻不随温度变化，在保证灯泡安全情况下，则（）
A．接在12V的电源上，灯泡L1正常发光B．接在12V的电源上，灯泡L2可能会烧坏
C．接在15V的电源上，灯泡L1正常发光D．接在18V的电源上，两个灯都正常发光
二、填空题
11．（2022·云南文山·统考一模）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。

开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略
温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是______Ω；发光较暗的小灯泡的实际功率为______W 。

12．（2022·天津南开·统考二模）甲、乙两个灯泡上分别标有“6V3W”和“3V3W”的字样，把它们并联在电路中，为保证两灯不损坏，则干路电流不能超过______A ；若将它们串联起来，电路允许消耗的最大功率是______W （忽略温度对灯丝电阻的影响）。

三、综合题
13．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压L U 为6伏，通过的电流L I 为0.6安。

①求小灯的阻值L R ；
②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。

请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。

已知电压电源U 为9伏保持不变，变阻器1R 、2R 、3R 分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。

四、计算题
14．（2022·江西南昌·统考一模）如图所示，电源电压为6V 不变，灯泡L 上标有“3V0.9W”的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电压表的量程为“0-3V”（不考虑灯丝电阻的变化），求：
（1）灯泡的电阻；
（2）滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器消耗的电功率；（3）在保障电路安全的情况下，电路消耗的最大功率。