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1.如图所示的是灯泡L的I-U图像。结合图像分析，当通过灯泡L的电流为0.3 A时，灯泡的实际功率为（
A.0.36 W
B.0.72 W
C.8 W
D.3 W
B
）A.0.36 W
B.0.72 W
C.8 W
D.3 W
答案
1.B
解析
【分析】
要计算灯泡的实际功率，需利用电功率公式$P=UI$，因此需要从给出的I-U图像中，找到当电流$I=0.3A$时对应的灯泡两端电压$U$，再代入公式计算即可。
【解析】
根据电功率公式$P=UI$，首先从I-U图像中确定电流$I=0.3A$对应的电压：由图像可知，当电流为$0.3A$时，灯泡两端的电压$U=2.4V$；将$U=2.4V$、$I=0.3A$代入公式，可得灯泡的实际功率$P=UI=2.4V×0.3A=0.72W$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、I-U图像的应用
【点评】
本题考查从I-U图像中提取物理信息并计算电功率，解题关键是找准电流与电压的对应关系，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
要计算灯泡的实际功率，需利用电功率公式$P=UI$，因此需要从给出的I-U图像中，找到当电流$I=0.3A$时对应的灯泡两端电压$U$，再代入公式计算即可。
【解析】
根据电功率公式$P=UI$，首先从I-U图像中确定电流$I=0.3A$对应的电压：由图像可知，当电流为$0.3A$时，灯泡两端的电压$U=2.4V$；将$U=2.4V$、$I=0.3A$代入公式，可得灯泡的实际功率$P=UI=2.4V×0.3A=0.72W$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、I-U图像的应用
【点评】
本题考查从I-U图像中提取物理信息并计算电功率，解题关键是找准电流与电压的对应关系，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
2.灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系图像如图甲所示。
(1)若将灯泡L和电阻R串联接在电路中,如图乙所示,闭合S时,电压表的示数为2 V,则电源电压为
(2)若将灯泡L和电阻R并联接在电路中,如图丙所示,闭合S时,通过电阻R的电流为0.2 A,则小灯泡L的实际功率为
(1)若将灯泡L和电阻R串联接在电路中,如图乙所示,闭合S时,电压表的示数为2 V,则电源电压为
8
V,R消耗的电功率为3.6
W,电路的总功率为4.8
W。(2)若将灯泡L和电阻R并联接在电路中,如图丙所示,闭合S时,通过电阻R的电流为0.2 A,则小灯泡L的实际功率为
1.2
W,此时电流表的示数为0.8
A,电路的总电功率为1.6
W。答案
(1)8；3.6；4.8 (2)1.2；0.8；1.6
解析
【分析】
首先明确甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图像，R为定值电阻，其I-U图像是直线，L的I-U图像是曲线（灯丝电阻随温度变化）。
（1）串联电路中电流处处相等，乙图中电压表测L的电压，先从甲图找到L电压为2V时对应的电流，该电流即为串联电路的电流；再根据R的I-U图像，找到该电流下R对应的电压，电源电压为L和R的电压之和；R的功率用$P=UI$计算，总功率用电源电压乘电流计算。
（2）并联电路中各支路电压相等，丙图中R的电流为0.2A，从甲图找到R电流0.2A时对应的电压，该电压即为并联电路的电源电压，也是L的电压；再从甲图找到L在该电压下的电流，即可计算L的实际功率；干路电流为L和R的电流之和，总功率为电源电压乘干路电流。
【解析】
（1）灯泡L和电阻R串联，电压表测L两端电压，即$U_L=2V$。
从甲图的L的I-U曲线可知，当$U_L=2V$时，电路中的电流$I=0.6A$（串联电路电流处处相等）。
从甲图的R的I-U直线可知，R的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$，则此时R两端电压$U_R=IR=0.6A×10Ω=6V$。
电源电压$U=U_L+U_R=2V+6V=8V$；
R消耗的电功率$P_R=U_RI=6V×0.6A=3.6W$；
电路总功率$P_总=UI=8V×0.6A=4.8W$。
（2）灯泡L和电阻R并联，各支路电压相等，电流表测干路电流。
从甲图的R的I-U直线可知，当$I_R=0.2A$时，R两端电压$U=2V$，即并联电路的电源电压为2V，也是L两端电压。
从甲图的L的I-U曲线可知，当$U_L'=2V$时，通过L的电流$I_L=0.6A$；
小灯泡的实际功率$P_L=U_L'I_L=2V×0.6A=1.2W$；
干路电流$I_总=I_L+I_R=0.6A+0.2A=0.8A$；
电路总电功率$P_总'=UI_总=2V×0.8A=1.6W$。
【答案】
(1)8；3.6；4.8 (2)1.2；0.8；1.6
【知识点】
欧姆定律；电功率；串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律及电功率计算，关键是从图像中准确读取对应电压、电流值，利用串并联电路的电流、电压关系分析，需掌握图像与电路的结合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图像，R为定值电阻，其I-U图像是直线，L的I-U图像是曲线（灯丝电阻随温度变化）。
（1）串联电路中电流处处相等，乙图中电压表测L的电压，先从甲图找到L电压为2V时对应的电流，该电流即为串联电路的电流；再根据R的I-U图像，找到该电流下R对应的电压，电源电压为L和R的电压之和；R的功率用$P=UI$计算，总功率用电源电压乘电流计算。
（2）并联电路中各支路电压相等，丙图中R的电流为0.2A，从甲图找到R电流0.2A时对应的电压，该电压即为并联电路的电源电压，也是L的电压；再从甲图找到L在该电压下的电流，即可计算L的实际功率；干路电流为L和R的电流之和，总功率为电源电压乘干路电流。
【解析】
（1）灯泡L和电阻R串联，电压表测L两端电压，即$U_L=2V$。
从甲图的L的I-U曲线可知，当$U_L=2V$时，电路中的电流$I=0.6A$（串联电路电流处处相等）。
从甲图的R的I-U直线可知，R的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$，则此时R两端电压$U_R=IR=0.6A×10Ω=6V$。
电源电压$U=U_L+U_R=2V+6V=8V$；
R消耗的电功率$P_R=U_RI=6V×0.6A=3.6W$；
电路总功率$P_总=UI=8V×0.6A=4.8W$。
（2）灯泡L和电阻R并联，各支路电压相等，电流表测干路电流。
从甲图的R的I-U直线可知，当$I_R=0.2A$时，R两端电压$U=2V$，即并联电路的电源电压为2V，也是L两端电压。
从甲图的L的I-U曲线可知，当$U_L'=2V$时，通过L的电流$I_L=0.6A$；
小灯泡的实际功率$P_L=U_L'I_L=2V×0.6A=1.2W$；
干路电流$I_总=I_L+I_R=0.6A+0.2A=0.8A$；
电路总电功率$P_总'=UI_总=2V×0.8A=1.6W$。
【答案】
(1)8；3.6；4.8 (2)1.2；0.8；1.6
【知识点】
欧姆定律；电功率；串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律及电功率计算，关键是从图像中准确读取对应电压、电流值，利用串并联电路的电流、电压关系分析，需掌握图像与电路的结合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
3. [2025合肥期末]小灯泡L的I-U图像如图甲所示，将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S₁，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S₂，电流表的示数为0.25 A，则电源电压为
2.5
V，定值电阻的阻值为5
Ω；只闭合开关S₁时，小灯泡的实际功率为0.3
W。答案
2.5；5；0.3
解析
【分析】
首先分析开关状态对应的电路结构：只闭合S₁时，定值电阻R与小灯泡L串联，电流表测串联电路的电流；再闭合S₂时，R被短路，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流。根据闭合S₂时的电流，从图甲找到对应电压即为电源电压；再根据只闭合S₁时的电流，从图甲找到L的电压，结合串联电路电压规律算出R的电压，进而求出R的阻值，最后计算小灯泡的实际功率。
【解析】
1. 确定电源电压：闭合S₂后，R被短路，电路为L的简单电路，电流表测L的电流，示数为0.25A。由图甲可知，当电流I=0.25A时，小灯泡两端电压为2.5V，因此电源电压U=2.5V。
2. 计算定值电阻R的阻值：只闭合S₁时，R与L串联，电流表测串联电流，示数为0.2A。由图甲可知，当电流I=0.2A时，小灯泡两端电压U_L=1.5V。根据串联电路电压规律，R两端电压U_R=U - U_L=2.5V -1.5V=1V。由欧姆定律得，R=U_R/I=1V/0.2A=5Ω。
3. 计算小灯泡的实际功率：只闭合S₁时，小灯泡的实际功率P=U_L×I=1.5V×0.2A=0.3W。
【答案】
2.5；5；0.3
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像与电路动态分析，考查欧姆定律和电功率的计算，关键是明确开关不同状态下的电路连接方式，能从图像中提取对应电流、电压值。
【难度系数】
0.5
首先分析开关状态对应的电路结构：只闭合S₁时，定值电阻R与小灯泡L串联，电流表测串联电路的电流；再闭合S₂时，R被短路，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流。根据闭合S₂时的电流，从图甲找到对应电压即为电源电压；再根据只闭合S₁时的电流，从图甲找到L的电压，结合串联电路电压规律算出R的电压，进而求出R的阻值，最后计算小灯泡的实际功率。
【解析】
1. 确定电源电压：闭合S₂后，R被短路，电路为L的简单电路，电流表测L的电流，示数为0.25A。由图甲可知，当电流I=0.25A时，小灯泡两端电压为2.5V，因此电源电压U=2.5V。
2. 计算定值电阻R的阻值：只闭合S₁时，R与L串联，电流表测串联电流，示数为0.2A。由图甲可知，当电流I=0.2A时，小灯泡两端电压U_L=1.5V。根据串联电路电压规律，R两端电压U_R=U - U_L=2.5V -1.5V=1V。由欧姆定律得，R=U_R/I=1V/0.2A=5Ω。
3. 计算小灯泡的实际功率：只闭合S₁时，小灯泡的实际功率P=U_L×I=1.5V×0.2A=0.3W。
【答案】
2.5；5；0.3
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像与电路动态分析，考查欧姆定律和电功率的计算，关键是明确开关不同状态下的电路连接方式，能从图像中提取对应电流、电压值。
【难度系数】
0.5
4.如图甲所示，电路中的电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从b点向左移动到a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，
②
图线表示V₁示数随电流表示数的变化，电源电压为6
V。当滑片在a点时，V₂的示数为3
V，R₀的电功率为4.5
W。答案
②；6；3；4.5
解析
【分析】
首先明确电路连接：定值电阻$ R_0 $与滑动变阻器$ R $串联，电流表测电路电流，电压表$ V_1 $测定值电阻$ R_0 $两端电压，电压表$ V_2 $测滑动变阻器$ R $两端电压。当滑片从b向左移动到a时，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律，电路电流增大；定值电阻$ R_0 $阻值不变，由$ U_0=IR_0 $可知，$ R_0 $两端电压（即$ V_1 $的示数）随电流增大而增大，据此判断$ V_1 $对应的图线；电源电压等于两电压表示数之和，结合图像数据可计算电源电压，再根据滑片在a点时的电流和电压，计算$ V_2 $的示数及$ R_0 $的电功率。
【解析】
1. 判断$ V_1 $对应的图线：
串联电路中，定值电阻的电压随电流增大而增大，因此图乙中②是$ V_1 $示数随电流变化的图线。
2. 计算电源电压：
电源电压$ U = U_{V1} + U_{V2} $，当电流$ I=0.5A $时，$ U_{V1}=1V $，$ U_{V2}=5V $，故电源电压$ U=1V+5V=6V $。
3. 滑片在a点时的计算：
滑片在a点时，滑动变阻器接入电阻最小，电路电流最大，由图乙知最大电流$ I=1.5A $，此时$ V_2 $的示数（对应图线①）为$ 3V $；此时$ R_0 $两端电压$ U_{V1}'=3V $，则$ R_0 $的电功率$ P=U_{V1}' × I=3V × 1.5A=4.5W $。
【答案】
②；6；3；4.5
【知识点】
串联电路电压规律；欧姆定律应用；电功率计算
【点评】
本题结合串联电路特点与图像分析，核心是明确电压表对应的图线，利用串联电路电压规律、欧姆定律和电功率公式解题，需准确提取图像中的对应数据。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：定值电阻$ R_0 $与滑动变阻器$ R $串联，电流表测电路电流，电压表$ V_1 $测定值电阻$ R_0 $两端电压，电压表$ V_2 $测滑动变阻器$ R $两端电压。当滑片从b向左移动到a时，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律，电路电流增大；定值电阻$ R_0 $阻值不变，由$ U_0=IR_0 $可知，$ R_0 $两端电压（即$ V_1 $的示数）随电流增大而增大，据此判断$ V_1 $对应的图线；电源电压等于两电压表示数之和，结合图像数据可计算电源电压，再根据滑片在a点时的电流和电压，计算$ V_2 $的示数及$ R_0 $的电功率。
【解析】
1. 判断$ V_1 $对应的图线：
串联电路中，定值电阻的电压随电流增大而增大，因此图乙中②是$ V_1 $示数随电流变化的图线。
2. 计算电源电压：
电源电压$ U = U_{V1} + U_{V2} $，当电流$ I=0.5A $时，$ U_{V1}=1V $，$ U_{V2}=5V $，故电源电压$ U=1V+5V=6V $。
3. 滑片在a点时的计算：
滑片在a点时，滑动变阻器接入电阻最小，电路电流最大，由图乙知最大电流$ I=1.5A $，此时$ V_2 $的示数（对应图线①）为$ 3V $；此时$ R_0 $两端电压$ U_{V1}'=3V $，则$ R_0 $的电功率$ P=U_{V1}' × I=3V × 1.5A=4.5W $。
【答案】
②；6；3；4.5
【知识点】
串联电路电压规律；欧姆定律应用；电功率计算
【点评】
本题结合串联电路特点与图像分析，核心是明确电压表对应的图线，利用串联电路电压规律、欧姆定律和电功率公式解题，需准确提取图像中的对应数据。
【难度系数】
0.5
5. 新考法 [2026 上海模拟] 如图甲所示的是家用电灭蚊器，它的发热体（相当于一个电阻）使用的是一种新型的半导体陶瓷材料，其电阻随温度变化的规律如图乙所示，工作电压为220 V。
（1）当发热体的温度为 60 ℃时，求发热体的电功率。
（2）计算此发热体的最大电功率。
（1）当发热体的温度为 60 ℃时，求发热体的电功率。
（2）计算此发热体的最大电功率。
答案
解：(1)由题图乙可知,当发热体的温度为60 ℃时,发热体的电阻R=10 kΩ=10⁴ Ω,其电功率P=$\frac{U^2}{R}$=$\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{10^4\ \Omega}$=4.84 W。
(2)由题图乙可知,当温度为30 ℃时,发热体的电阻最小,且R小=2 kΩ=2 000 Ω,根据P=$\frac{U^2}{R}$可知,此时发热体的电功率最大,P最大=$\frac{U^2}{R_小}$=$\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2\ 000\ \Omega}$=24.2 W。
(2)由题图乙可知,当温度为30 ℃时,发热体的电阻最小,且R小=2 kΩ=2 000 Ω,根据P=$\frac{U^2}{R}$可知,此时发热体的电功率最大,P最大=$\frac{U^2}{R_小}$=$\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2\ 000\ \Omega}$=24.2 W。
解析
【分析】
要解决本题，需明确发热体工作电压恒定为220V，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，功率与电阻成反比，因此需从图乙提取对应温度的电阻值：（1）找到60℃对应的电阻，代入公式计算电功率；（2）找到电阻最小的位置，对应温度下的电阻，代入公式计算最大电功率。
【解析】
（1）由图乙可知，当发热体温度为60℃时，对应的电阻$R=10\ \mathrm{kΩ}=10^4\ \Omega$，已知工作电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据电功率公式：
$P=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{10^4\ \Omega}=\frac{48400}{10000}\ \mathrm{W}=4.84\ \mathrm{W}$。
（2）由图乙可知，当温度为30℃时，发热体的电阻最小，最小电阻$R_{\mathrm{小}}=2\ \mathrm{kΩ}=2000\ \Omega$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电压恒定，电阻最小时电功率最大，因此最大电功率：
$P_{\mathrm{最大}}=\frac{U^2}{R_{\mathrm{小}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2000\ \Omega}=\frac{48400}{2000}\ \mathrm{W}=24.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
（1）4.84 W；（2）24.2 W
【知识点】
电功率计算、电阻与温度的关系
【点评】
本题结合半导体电阻随温度变化的图像考查电功率计算，核心是利用$P=\frac{U^2}{R}$（电压恒定）分析功率与电阻的关系，需准确从图像读取对应温度的电阻值，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确发热体工作电压恒定为220V，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，功率与电阻成反比，因此需从图乙提取对应温度的电阻值：（1）找到60℃对应的电阻，代入公式计算电功率；（2）找到电阻最小的位置，对应温度下的电阻，代入公式计算最大电功率。
【解析】
（1）由图乙可知，当发热体温度为60℃时，对应的电阻$R=10\ \mathrm{kΩ}=10^4\ \Omega$，已知工作电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据电功率公式：
$P=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{10^4\ \Omega}=\frac{48400}{10000}\ \mathrm{W}=4.84\ \mathrm{W}$。
（2）由图乙可知，当温度为30℃时，发热体的电阻最小，最小电阻$R_{\mathrm{小}}=2\ \mathrm{kΩ}=2000\ \Omega$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电压恒定，电阻最小时电功率最大，因此最大电功率：
$P_{\mathrm{最大}}=\frac{U^2}{R_{\mathrm{小}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2000\ \Omega}=\frac{48400}{2000}\ \mathrm{W}=24.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
（1）4.84 W；（2）24.2 W
【知识点】
电功率计算、电阻与温度的关系
【点评】
本题结合半导体电阻随温度变化的图像考查电功率计算，核心是利用$P=\frac{U^2}{R}$（电压恒定）分析功率与电阻的关系，需准确从图像读取对应温度的电阻值，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
