【题源解密】备战2024年中考物理真题题源解密:专题15电功率(中考新考法+真题透视+新题特训)

专题15  电功率

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中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。

新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。

►考向一  电能、电功

1．（2023·青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（　　）

A．5.3×10⁴J   B．5.3×10⁷J

C．14.8J   D．14.8kW·h

2．（2023·湘潭）如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是用来测电功率的仪器

B．此时电能表的读数为61985kW·h

C．这个电能表通过的电流一定为 10A

D．这个电能表应该在 220V的电路中使用

3.（2023·哈尔滨）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电      kW·h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费      元。    

4.（2023·烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，的阻值为，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时，电压表示数为，通过小灯泡的电流为      A，电源电压为      V；当只闭合时，电压表示数为，电路在内消耗的电能为      J。

►考向二  电功率

5.（2023·营口）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　）    

A．小灯泡亮度变暗   B．电压表示数变大

C．电流表示数不变   D．电路总功率变小

6.（2023·赤峰）如图所示，电源电压保持不变，。当闭合开关S，断开开关、时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为        V；当开关S、、都闭合时，则电路消耗的总功率为        W。

7.（2023·丹东）如图甲所示，电源电压保持不变，R₁=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R₂的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R₂连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V

B．R₁的最小电功率为1.6W

C．滑动变阻器R₂的最大阻值为30Ω

D．当滑片P位于中点时，R₁与R₂的电功率之比为2∶3    

8.（2023·本溪）（多选）如图所示电路，灯泡L₁为“12V  12W”、灯泡L₂为“12V  6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L₁正常发光。只闭合开关S₂，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（　　）

A．电源电压为18V

B．只闭合开关S₁，当灯泡L₁正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω

C．只闭合开关S₂，电压表示数的最大值为15V

D．只闭合开关S₂，电路总功率的变化范围为4.5W～9W

9.（2023·达州）小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为          kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过          W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为          W。

10.（2023·营口）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V₁、V₂完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L₁“6V 6W”、L₂“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为           A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为           W；断开开关S₁、S₂，电压表V₁的示数为           V。    

11.（2023·抚顺）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开，闭合，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为           V，变化过程中，灯泡的最小电阻为           ，灯泡的额定功率为           W。

12.（2023·营口）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：

（1）电阻R₁的阻值以及R₁通电60s消耗的电能；

（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R₁的最大功率。

13.（2023·德州）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S₁、S₃，断开S₂，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R₂=2R₁，求：

（1）定值电阻R₁的阻值；    

（2）R₀的最大阻值和电源电压U；

（3）定值电阻R₃的阻值及整个电路的最大功率。

►考向三  测量电功率

14.（2023·兴安盟）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。    

（1）通过估算，滑动变阻器应选择        （选填“R₁”“ R₂”或“R₃”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整        。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；

（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是        ；

（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为        ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向        （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是        。

15.（2023·锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω  1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。

（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确

（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最         （选填“左”或“右”）端；

（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将         （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向         （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；    

（4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是         （写出一条即可）；

（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成         ；

（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：

①闭合开关S、S₁和S₂，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为         V时，小灯泡正常发光；

②闭合开关S、S₁，断开S₂，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；

③闭合开关S、S₂，断开S₁，读出电压表的示数为4V；

④小灯泡的额定功率         W。

►考向四  焦耳定律

16.（2023·福建）下列利用电流热效应工作的用电器是（    ）

A．电视机   B．电风扇   C．电脑   D．电炉

17.（2023·广西）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（　　）

A．电阻变小   B．电流比别处电流小

C．电阻变大   D．电流比别处电流大    

18.（2023·潜江、天门 、仙桃、江汉）某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，S₁、S₂不能同时闭合，R₁的阻值为2.5Ω。只闭合S₃时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（   ）

A．电源电压为10V

B．只闭合S₁、S₃时，电热杯处于低温档

C．只闭合S₃时，电热杯工作1min产生的热量为600J

D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J

19.（2023·抚顺）用如图所示的装置可探究电流产生热量与           （填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R₂的电流为1A，通电1min，R₂产生的热量为           J。若将R₃更换为10Ω的电阻，           （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。

20.（2023·淄博）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R₁、R₂均是发热电阻，其中R₂=506。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：

（1）当开关置于“1”时，R₁的阻值及R₁消耗的电功率；

（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；

（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[]    

1．（新情境）（2023·东营）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。

（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于          位置（选填“1”“2”或“3”）。

（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。    、   

（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃，若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。

（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。       

2．（跨学科）（2023·宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号  表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。

（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了        故障，导致所有灯珠都不亮；

（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠        （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为        W。

3．（新考法）（2023·恩施）某实践小组用一个最大阻值为10kΩ的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R₀是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：

（1）R₀的阻值;

（2）电路所消耗的功率；

（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；

（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为  ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。    

1．（2023·南通）某智能手机的锂电池上标有“”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（　　）

A．节能灯   B．电风扇   C．电饭锅   D．电冰箱

2．（2023·株洲）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　）

A．W=UIt   B．W=I²Rt   C．t   D．W=Fs

3．（2023·淄博）如图所示，在探究并联电路中电流电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L₁比L₂亮。则（　　）

A．L₁的电流小于L₂的电流

B．L₁的电阻小于L₂的电阻

C．L₁两端电压大于L₂两端电压

D．L₁的实际功率小于L₂的实际功率    

4．（2023·德州）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为   B．电压表的示数变化范围为

C．滑动变阻器的取值范围是   D．小灯泡的功率范围为

5．（2023·北京）如图是两个定值电阻R₁、R₂的内部结构图，R₁、R₂所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R₁的电阻丝比R₂的电阻丝细。将R₁、R₂并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　）

A．通过R₁的电流等于通过R₂的电流

B．R₁两端的电压大于R₂两端的电压

C．R₁的电功率大于R₂的电功率

D．R₁消耗的电能小于R₂消耗的电能

6．（2023·包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R₁、R₂为加热电阻，S为电源开关，S₁为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S₁由闭合到断开，下列说法正确的是（　　）    

A．电饭锅进入加热状态   B．电路总电压变小

C．电路总电流变大   D．电路总功率变小

7．（2023·南充）如图所示为电阻R₁和R₂的I—U图像，下列说法正确的是（　　）

A．R₂的阻值为10Ω

B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4

C．将两电阻串联接入电路，通电后，R₁两端电压与R₂两端电压之比为1∶2

D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R₁产生的热量与电流通过R₂产生的热量之比为1∶2

8．（2023·潍坊）（多选）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“6V  3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（    ）

A．电路允许通过的最大电流是0.5A   B．电压表示数的变化范围是3~6V

C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W   D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是    

9．（2023·牡丹江）（多选）如图所示，电源电压U=3V且保持不变，R₁=10Ω，I₁=0.1A。闭合开关，则（　　）

A． R₁两端的电压是2V   B．通过 R₂的电流是

C． R₂的阻值是   D． R₁消耗的电功率是

10．（2023·抚顺）（多选）如图所示电路，定值电阻为，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V

B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是~

C．定值电阻的功率为0.8W

D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J

11．（2023·宜宾）（多选）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断正确的是（　　）    

A．电路中的最小电流是0.5A

B．电源电压是9V

C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω

D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J

12．（2023·衡阳）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片Р从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V

B．小灯泡的额定功率为6W

C．滑动变阻器的最大电阻为6Ω

D．滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为22.5J

13．（2023·滨州）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A₁的示数为0.3A，则电源电压为      V，定值电阻在1min内消耗的电能为      J。

14．（2023·南充）小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为       kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了         转。    

15．（2023·兴安盟）如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R₁、R₂均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S₁闭合，单刀多掷开关S₂仅与2接触时，打印笔处于        挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为        W。

16．（2023·本溪）如图甲所示电路，电源电压为18V，电流表和电压表量程分别为0～0.6A、0~15V，滑动变阻器标有“？  1A”。闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图像如图乙；将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间，闭合开关，在保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片，绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图像如图丙。定值电阻的阻值为        ，灯泡的额定功率为        W，上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为        V。    

17．（2023·巴中）某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”。实验中R_a=5Ω，R_b=10Ω，分别密封在装有等量空气的相同瓶内，细玻璃管内有等高的相同液柱，该实验探究的是电流产生的热量与的        关系。当导体中的电流为1A时，通电10s，R_b产生的热量是       J， R_a与R_b产生的热量之比为       。如图乙所示玻璃管内液柱的高低是由        （选填“瓶内的空气”或“玻璃管内的液体”）热胀冷缩导致的。

18．（2023·济南）1953年我国第一条220kV高压输电线路工程破土动工，1981年500kV超高压输变电工程正式投入运行，2009年1000kV特高压交流试验示范工程投入商业运行，我国高压输电技术从“跟跑”到“领跑”，已成为中国制造的“金色名片”。为什么远距离输电的电压越来越高？原来，当电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上就不可避免地有电能损失。在输电线电阻一定的情况下，要减小输电线上的电能损失，就要尽可能减小         ；为了在一定时间内输送更多的电能，就应该采用         来输电。

19．（2023·成都）小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝、b是两个触点。闭合开关S，当开关接通触点      时，“电饭锅”的功率更大。将接入电路工作3min产生的热量是      J。

20．（2023·济宁）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。

（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制      和      相等；

（2）通电一段时间后，通过观察      来比较电流做功多少；

（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝      （选填“”或“”）做的功多；

（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为      J。

21．（2023·菏泽）实验室有一只标有“”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的关系图线。

（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是        、        ；

（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；       

（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于        端；

（4）某同学作出灯泡的图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为        W，正常发光时的电阻为        。

22．（2023·湘潭）利用图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为 2.5V。    

（1）用笔画线代替导线，将图中所示的器材连接成完整电路；

（2）连接电路时开关应处于        （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向        端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；

（3）某次实验时，电流表的示数如图所示，则通过灯L的电流为        A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为        W；

（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数        （选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（5）在没有电流表的情况下，用如图所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U_额，定值电阻的阻值为 R，实验步骤如下：

①只闭合开关S、S₁，调节滑片，使电压表示数为 U_额；

②保持滑片位置不变，只闭合开关 S、S₂，此时电压表的示数为 U；

可知小灯泡的额定功率 P_额 =          （用U_额、U和 R表示）； 若已知电源电压为U₀，此时滑动变阻器接入电路的阻值R_x=           （用U₀、U_额、U和R表示）。

23．（2023·通辽）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）；

（2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是                    ；    

（3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为          W；

（4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率          （选填“大于”或“小于”），原因是          ；

（5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是          （选填“甲”“乙”或“丙”）。

24．（2023·威海）如图所示的实验装置是用来探究电流通过导体产生的热量与         的关系，通过U形管内液面的高度差反映电流通过导体产生热量的多少，下列实验采用同种研究方法的是         （选填“①”或“②”）。①探究光的反射定律②探究阻力对物体运动的影响

25．（2023·海南）如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻，。当有光照射时 ；当扶梯上有顾客经过，挡住射向 的光线时， 的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内 两端的电压 随时间t变化的图像。

（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？

（2）当扶梯上有顾客经过时，的阻值为多大？

（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？

26．（2023·潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求：

（1）“保温”时恒温箱的电功率；

（2）电热丝的阻值；

（3）恒温箱的恒温温度。

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►考向一 电能、电功

1．（2023·青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（　　）

A．5.3×10⁴J B．5.3×10⁷J

C．14.8J D．14.8kW·h

【答案】A

【解析】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2．（2023·湘潭）如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是用来测电功率的仪器

B．此时电能表的读数为61985kW·h

C．这个电能表通过的电流一定为 10A

D．这个电能表应该在 220V的电路中使用

【答案】D

【解析】A．电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器，故A错误；

B．电能表最后一位是小数，故电能表的读数为，故B错误；

C．10A表示电能表可以通过的最大电流为10A，故C错误；

D．“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。

故选D。

3.（2023·哈尔滨）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电      kW·h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费      元。

【答案】 240     120

【解析】[1]4月末的电能表示数为6262.3 kW·h，3月末的电能表示数为6022.3 kW·h，小明家4月份用电

[2]小明家4月份应缴纳电费

4.（2023·烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，的阻值为，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时，电压表示数为，通过小灯泡的电流为      A，电源电压为      V；当只闭合时，电压表示数为，电路在内消耗的电能为      J。

【答案】 0.6     8     384

【解析】[1]如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R₁串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为2V时，通过电路的电流为0.6A。

[2]串联电路中电流处处相等，则电阻R₁两端的电压为

根据串联电路中电压规律，电路总电压等于各部分电压之和，故电源电压为

[3] 如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R₂串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为4V时，通过电路的电流为0.8A。电路在内消耗的电能为

►考向二 电功率

5.（2023·营口）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大

C．电流表示数不变 D．电路总功率变小

【答案】D

【解析】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；

CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。

故选D。

6.（2023·赤峰）如图所示，电源电压保持不变，，。当闭合开关S，断开开关、时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为        V；当开关S、、都闭合时，则电路消耗的总功率为        W。

【答案】 6     3

【解析】[1] 闭合开关S，断开开关、时，R₁与R₃串联，电压表测量的是R₁两端的电压，所以R₁的电阻为

则电源电压为

[2] 当开关S、、都闭合时，R₃被短路，R₁与R₂并联，所以R₁与R₂两端的电压等于电源电压，R₁的电流为

R₂的电流为

所以电路消耗的总功率为

7.（2023·丹东）如图甲所示，电源电压保持不变，R₁=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R₂的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R₂连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V

B．R₁的最小电功率为1.6W

C．滑动变阻器R₂的最大阻值为30Ω

D．当滑片P位于中点时，R₁与R₂的电功率之比为2∶3

【答案】ACD

【解析】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R₁的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压U=I_最大R₁=0.8A×10Ω=8V

故A正确；

BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R₁的电功率最小，R₁的最小电功率P_1最小=I²_最小R₁=(0.2A)²×10Ω=0.4W

故B错误，C正确；

D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R₁与R₂的电功率之比为

故D正确。

故选ACD。

8.（2023·本溪）（多选）如图所示电路，灯泡L₁为“12V  12W”、灯泡L₂为“12V  6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L₁正常发光。只闭合开关S₂，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（　　）

A．电源电压为18V

B．只闭合开关S₁，当灯泡L₁正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω

C．只闭合开关S₂，电压表示数的最大值为15V

D．只闭合开关S₂，电路总功率的变化范围为4.5W～9W

【答案】ABD

【解析】AB．只闭合开关S₁，L₁与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L₁正常发光，则电源电压为　

通过灯泡L₁的电流　

滑动变阻器连入电路的阻值　

故AB正确；

CD．灯泡L₂的阻值　

只闭合开关S₂，L₂与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数最大，根据串联电路的分压原理可得　

则电压表示数的最大值为12V。此时电路的电流最小，最小电流为　

电路的最小总功率　

当小灯泡L₂正常发光时，电路的电流最大　

电路的最大总功率　

故C错误，D正确。

故选ABD。

9.（2023·达州）小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为          kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过          W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为          W。

【答案】 219.6     2200     1200

【解析】[1]电能表最后一位读成小数，图中电能表的示数为219.6 kW·h。

[2]由图知，电能表的额定电压为220V，允许通过的最大电流为10A，由P=UI可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过

[3]空调单独工作5min消耗的电能为

空调的实际电功率为

10.（2023·营口）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V₁、V₂完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L₁“6V 6W”、L₂“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为           A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为           W；断开开关S₁、S₂，电压表V₁的示数为            V。

【答案】 0.5     1.5     4.5

【解析】[1][2]由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V₁测量灯泡L₁两端的电压，电压表V₂测量灯泡L₂两端的电压，两个灯泡电阻分别为，

两个灯泡的额定电流分别为，

电路中的电流为

此时电路中的电流I=I₂=0.5A

L₂小灯泡正常发光，L₁小灯泡的实际功率为

[3]断开开关S₁、S₂，两个电压表串联在电路中，电压表V₁、V₂完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V₁的示数为

11.（2023·抚顺）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开，闭合，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为           V，变化过程中，灯泡的最小电阻为           ，灯泡的额定功率为           W。

【答案】 9     10     5.4

【解析】[1][2]闭合开关S、，断开，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端电压，再断开，闭合，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端电压，由图丙可知，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；闭合开关S、，断开，滑片P在最右端时，电路中的电阻最大，电流最小，由图乙可知I=0.3A，此时灯L两端的电压，变阻器R两端的电压为

则电源电压为

当滑动变阻器接入的阻值最大时，灯L的电阻最小，则灯L的最小阻值为

[3]当滑片P从最右端向左移动时，电路总电阻变小，电流变大，由串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，电路的总电阻最小（即R=0）时，电流表的示数达到最大值，此时灯L刚好正常发光，两端的电压为

则灯L的额定功率为

12.（2023·营口）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：

（1）电阻R₁的阻值以及R₁通电60s消耗的电能；

（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R₁的最大功率。

【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W

【解析】解：（1）由图可知，电阻R₁和变阻器R₂串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R₁两端的电压U₁=U-U₂=18V-12V=6V

由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R₁的阻值

R₁通电60s消耗的电能W₁=U₁It=6V×0.5A×60s=180J

（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R₁的最大功率P₁=I_大²R₁=(0.6A)²×12Ω=4.32W

13.（2023·德州）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S₁、S₃，断开S₂，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R₂=2R₁，求：

（1）定值电阻R₁的阻值；

（2）R₀的最大阻值和电源电压U；

（3）定值电阻R₃的阻值及整个电路的最大功率。

【答案】（1）10Ω；（2）10V；（3）20W

【解析】（1）只闭合S₁时，R₀与R₁串联，电压表V测R₁两端的电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R₁的阻值

（2）只闭合开关，滑片位于最右端时，电源电压……①

滑片位于R₀中点时，电源电压……②

联立①②两式解得，

即R₀的最大阻值为30Ω，电源电压为10V。

（3）由题意可知

闭合开关S₁和S₃，断开开关S₂，滑动变阻器滑片滑到最左端时，R₁和R₃并联，则

所以R₃的阻值

当滑片位于最左端，开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₁、R₂、R₃并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个电路的最大功率

►考向三 测量电功率

14.（2023·兴安盟）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。

（1）通过估算，滑动变阻器应选择        （选填“R₁”“ R₂”或“R₃”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整        。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；

（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是        ；

（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为        ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向        （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是        。

【答案】             灯泡断路     2.2     A     0.5

【解析】（1）[1]灯泡正常发光时的电压U_L=2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为

电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V

由欧姆定律知道，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为

考虑到电流因素，则滑动变阻器选R₂。

[2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中  

（2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。

（3）[4]P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V。

[5]因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。

[6]根据图丙信息知道，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是

15.（2023·锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω  1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。

（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确

（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最         （选填“左”或“右”）端；

（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将         （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向         （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；

（4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是         （写出一条即可）；

（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成         ；

（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：

①闭合开关S、S₁和S₂，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为         V时，小灯泡正常发光；

②闭合开关S、S₁，断开S₂，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；

③闭合开关S、S₂，断开S₁，读出电压表的示数为4V；

④小灯泡的额定功率         W。

【答案】        左     大于     左     所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大（其他答案合理即可）     反比     3.5     0.7

【解析】（1）[1]小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联  

（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端。

（3）[3][4]实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动。

（4）[5] 4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持U_V=4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U_滑=U-U_V= 6V-4V=2V

变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R_滑=0.5×50Ω=25Ω

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小（或控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了），故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。

（5）[6]在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（6）①[7]闭合开关S、S₁、S₂，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为6V-2.5V=3.5V时，灯泡正常发光。

②闭合开关S、S₁，断开S₂，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝。

③[8]闭合开关S、S₂，断开S₁，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S₁，断开S₂"时的倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的 倍，即闭合开关S、S₁、S₂，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为

即灯的额定电流，小灯泡的额定功率P_额=UI=2.5V×0.28A=0.7W

►考向四 焦耳定律

16.（2023·福建）下列利用电流热效应工作的用电器是（    ）

A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉

【答案】D

【解析】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；

B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；

C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；

D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。

故选D。

17.（2023·广西）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（　　）

A．电阻变小 B．电流比别处电流小

C．电阻变大 D．电流比别处电流大

【答案】C

【解析】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I²Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

18.（2023·潜江、天门 、仙桃、江汉）某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，S₁、S₂不能同时闭合，R₁的阻值为2.5Ω。只闭合S₃时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（   ）

A．电源电压为10V

B．只闭合S₁、S₃时，电热杯处于低温档

C．只闭合S₃时，电热杯工作1min产生的热量为600J

D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为420J

【答案】C

【解析】A．如图所示，只闭合S₃时，电路中只有R₁，已知此时电路中的电流为2A，R₁的阻值为2.5Ω，则电源电压为U=I₁R₁=2A×2.5Ω=5V

故A错误；

B．根据公式可知，电源电压不变，电路中的总电阻越大，功率越小，当只闭合开关S₂时，定值电阻R₁和R₂串联，电路中的总电阻最大，功率最小，为低温档；当只闭合S₁和S₃时，定值电阻R₁和R₂并联，电路中的总电阻最小，功率最大，为高温档；当只闭合S₂时，电路中只有R₁，小于两电阻的串联，大于两电阻的并联，大于最小功率，小于最大功率，为中温档，故B错误；

C．只闭合S₃时，电路中只有R₁，已知此时电路中的电流为2A，R₁的阻值为2.5Ω，则电热杯工作1min产生的热量为Q=I₁²R₁t=(2A)²×2.5Ω×60s=600J

故C正确；

D．加热100g水，水温由25°C升高到35°C，水吸收的热量为Q_吸=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×0.1kg×(35℃-25℃)=4.2×10³J

故D错误。

故选C。

19.（2023·抚顺）用如图所示的装置可探究电流产生热量与           （填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R₂的电流为1A，通电1min，R₂产生的热量为           J。若将R₃更换为10Ω的电阻，           （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。

【答案】 电流     300     仍能

【解析】[1]根据控制变量法的思想，R₁和R₂的电阻相同，R₃与R₁并联进行分流，因此R₁和R₂的电流不同，所以可以探究电流产生热量与电流的关系。

[2]根据焦耳定律，R₂产生的热量Q=I²Rt=(1A)²×5Ω×1×60s=300J

[3]若将R₃更换为10Ω的电阻，R₃仍与R₁并联进行分流，R₁和R₂的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。

20.（2023·淄博）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R₁、R₂均是发热电阻，其中R₂=506。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：

（1）当开关置于“1”时，R₁的阻值及R₁消耗的电功率；

（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；

（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[]

【答案】（1）44Ω，1100W；（2）；（3）

【解析】（1）当开关置于“1”时，电路为R₁的简单电路，由欧姆定律可知，R₁的阻值

由P=UI=1²R得，R₁消耗的电功率

（2）当开关置于“2”时，电阻R₁和R₂串联，电路的总电阻

养生壶1min消耗的电能

（3）养生壶加热时，水吸收的热量

1．（新情境）（2023·东营）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。

（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于          位置（选填“1”“2”或“3”）。

（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。    、    

（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃，若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。

（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。    

【答案】 1     48.4Ω     2000W     2.1×10³J/(kg·℃)     大功率电器要接地线（合理即可）

【解析】（1）[1]由电路图可知，开关处于1位置时，两个R串联，总电阻为2R，开关处于2位置时，是一个R的简单电路，开关处于3位置时，两个R并联，总电阻为。根据可知，当开关处于1位置时，为低温挡，当开关处于2位置时，为中温挡，当开关处于3位置时，为高温挡。

（2）[2]中温挡时，根据可知

[3]高温挡功率为

（3）[4]高温挡正常工作5min产生的热量为

导热油吸收的热量为

导热油的比热容为

（4）[5]为了安全，大功率用电器应接地线，以防触电。

2．（跨学科）（2023·宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号  表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。

（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了        故障，导致所有灯珠都不亮；

（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠        （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为        W。

【答案】 断路/开路     能     19.8

【解析】[1]21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠将不亮，说明电路中没有电流通过，可能是AB间的LED灯珠发生了断路。

[2]电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得灯珠可以正常发光。

[3]单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，20个灯珠串联接入电路中， 由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压：U=20U_额=20×3.3V=66V

吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为：P=UI=66V×0.3A=19.8W

3．（新考法）（2023·恩施）某实践小组用一个最大阻值为10kΩ的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R₀是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：

（1）R₀的阻值;

（2）电路所消耗的功率；

（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；

（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为  ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。

【答案】 6kΩ     0.036W     见解析     见解析

【解析】（1）[1]当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，为15V，此时电路电流

由串联电路电压的特点可知，R₀两端的电压

由欧姆定律可知，R₀的阻值

（2）[2]电路所消耗的电功率P=UI=24V×1.5×10^-3A=0.036W

（3）[3]上图中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，根据公式P=UI可知，实践小组的这个电子秤使用时电功率很小；而小敏同学分享的这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同而不同，质量越小电路中接入的电阻越小，电流越大，电路中的电功率越大，使用相同时间时更费电。

（4）[4]由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电压表并联在定值电阻两端，电路部分如下图所示：

1．（2023·南通）某智能手机的锂电池上标有“”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（　　）

A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱

【答案】C

【解析】此时手机的快充电流

A．节能灯正常工作时的电流约0.1A，故A不符合题意；

BD．电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A，故BD不符合题意；    

C．电饭锅正常工作时的电流约5A，故C符合题意。

故选C。

2．（2023·株洲）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　）

A．W=UIt B．W=I²Rt C．t D．W=Fs

【答案】A

【解析】给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ

即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积，而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

3．（2023·淄博）如图所示，在探究并联电路中电流电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L₁比L₂亮。则（　　）

A．L₁的电流小于L₂的电流

B．L₁的电阻小于L₂的电阻

C．L₁两端电压大于L₂两端电压

D．L₁的实际功率小于L₂的实际功率

【答案】B

【解析】由题意知L₁比L₂亮，可知L₁的实际功率大于L₂的实际功率，又两灯并联电压相等，根据可知，电压相等时，功率越大，电阻越小，所以L₁的电阻小于L₂的电阻，故灯泡L₂的实际功率较小，电阻较大，由欧姆定律可知，通过L₁的电流大于通过L₂的电流，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

4．（2023·德州）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为 B．电压表的示数变化范围为

C．滑动变阻器的取值范围是 D．小灯泡的功率范围为

【答案】D

【解析】分析甲图可知，电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V₁测灯泡两端电压，电压表V₂测滑动变阻器电压，向右调节滑动变阻器，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中电流变小，根据串联分压原理可知，滑动电阻器两端电压变大，所以图乙是电压表V₂与电流表示数变化图像；

A．移动滑片当灯泡正常发光，此时灯泡的电压为2.5V，电压表V₂的示数为1.5V，即滑动变阻器的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为

故A错误；

B．因为灯泡的额定电压为2.5V，保证电路各元件安全，说明电压表V₁可调节的最大值为2.5V，故B错误；

C．根据图乙可知，当电流为0.5A时，滑动变阻器的电压为1.5V，此时接入电路中的电阻为

当电流为0.1A时，滑动变阻器的电压为3V，此时接入电路中的电阻为

所以滑动变阻器的取值范围是3Ω∼30Ω，故C错误；

D．由图乙可知，电路中的最大电流为0.5A时，灯泡的电压为

则灯泡此时的电功率为

当电路中最小电流为0.1A时，灯泡的电压为

则灯泡此时的电功率为

由此可得小灯泡的功率范围为0.1W∼1.25W，故D正确。

故选D。

5．（2023·北京）如图是两个定值电阻R₁、R₂的内部结构图，R₁、R₂所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R₁的电阻丝比R₂的电阻丝细。将R₁、R₂并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　）

A．通过R₁的电流等于通过R₂的电流

B．R₁两端的电压大于R₂两端的电压

C．R₁的电功率大于R₂的电功率

D．R₁消耗的电能小于R₂消耗的电能

【答案】D

【解析】由题意可知，两电阻丝的材料相同，电阻丝R₁比R₂长且细，则R₁>R₂；

AB．因R₁与R₂并联，电阻两端的电压相等，由可知，电阻大的通过的电流小，所以通过R₁的电流小于通过R₂的电流，故AB错误；

C．由可知，R₁电功率小于R₂的电功率，故C错误；

D．R₁电功率小于R₂的电功率，根据W=Pt可知，相同时间内R₁消耗的电能小于R₂消耗的电能，故D正确。

故选D。

6．（2023·包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R₁、R₂为加热电阻，S为电源开关，S₁为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S₁由闭合到断开，下列说法正确的是（　　）

A．电饭锅进入加热状态 B．电路总电压变小

C．电路总电流变大 D．电路总功率变小

【答案】D

【解析】由图可知，闭合电源开关S，温控开关S₁闭合时，R₁与R₂并联，温控开关S₁断开时，为R₁的简单电路。

AD．闭合电源开关S，温控开关S₁由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总功率变小，为保温状态，故A错误，D正确；

B．闭合电源开关S，温控开关S₁由闭合到断开，由于电源不变，所以电路总电压不变，故B错误；

C．闭合电源开关S，温控开关S₁由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总电流变小，故C错误。

故选D。

7．（2023·南充）如图所示为电阻R₁和R₂的I—U图像，下列说法正确的是（　　）

A．R₂的阻值为10Ω

B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4

C．将两电阻串联接入电路，通电后，R₁两端电压与R₂两端电压之比为1∶2

D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R₁产生的热量与电流通过R₂产生的热量之比为1∶2

【答案】D

【解析】A．由图像可知，R₂两端电压为1V时，电流为0.2A，则R₂的阻值

R₁两端电压为2V时，电流为0.2A，则R₁的阻值

故A错误；

B．两电阻串联的总阻值

两电阻并联的总阻值

则两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶2，故B错误；

C．将两电阻串联接入电路，通电后，由串联分压特点可得，R₁两端电压与R₂两端电压之比

故C错误；

D．将两电阻并联接入电路，各支路电压等于电源电压，通电1分钟，电流通过R₁产生的热量与电流通过R₂产生的热量之比

故D正确。

故选D。

8．（2023·潍坊）（多选）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“6V  3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（    ）

A．电路允许通过的最大电流是0.5A B．电压表示数的变化范围是3~6V

C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是

【答案】AC

【解析】由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

ABD．灯泡正常发光时的电压U_L=6V，功率P_L=3W，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为

因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I_大=I_L=0.5A

此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数为

由可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为

由题意知，不考虑灯丝电阻的变化，则灯泡的电阻为

当滑动变阻器两端电压最大，即电压表的示数U_R大=15V时，灯泡两端的电压最小为

此时电路中的最小电流为

此时变阻器接入电路中的电阻阻值最大为

由60Ω＜100Ω可知，电路中的最小电流为0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω，电压表的最大示数为15V，所以，电压表示数变化范围是12V～15V，电流表示数变化范围是0.25A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω～60Ω，故A正确，BD错误；

C．当电路中的电流最小时，小灯泡消耗电功率最小，则由可得，小灯泡消耗电功率最小值为

故C正确。

故选AC。

9．（2023·牡丹江）（多选）如图所示，电源电压U=3V且保持不变，R₁=10Ω，I₁=0.1A。闭合开关，则（　　）

A． R₁两端的电压是2V B．通过 R₂的电流是

C． R₂的阻值是 D． R₁消耗的电功率是

【答案】BC

【解析】A．当开关闭合时，R₁=10Ω，I₁=0.1A，则R₁的电压为

故A不符合题意；

B．由电路图可知R₁与 R₂串联，串联电路中电流相等，即I₂= I₁=0.1A

故B符合题意；

C．电路中的电流为0.1A，总电压为3V，故电路中的总电阻为

R₁与 R₂串联，R₂的阻值为

故C符合题意；

D．R₁电阻为10Ω，电流I₁=0.1A ，R₁消耗的电功率为

故D不符合题意。

故选BC。

10．（2023·抚顺）（多选）如图所示电路，定值电阻为，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V

B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是~

C．定值电阻的功率为0.8W

D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J

【答案】BD

【解析】A．由图可知，闭合开关S，电阻R₀的简单电路，电流表测量通过R₀的电流，电源电压U=I₀R₀=0.1A×40Ω=4V

故A错误；

B．再闭合开关S₁，变阻器连入电路的电阻最大，变阻器和电阻R₀并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的特点可知通过R₀的电流不变，为0.1A，通过变阻器的电流I_滑=I-I₀=0.2A-0.1A=0.1A

变阻器的最大阻值

滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，变阻器的最小阻值

所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω，故B正确；

C．定值电阻的功率为

故C错误；

D．滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，通过变阻器的最大电流是0.4A，干路中最大电流I_大=I₀+I_滑大=0.1A+0.4A=0.5A

通电1min，整个电路消耗的最大电能W=UI_大t=4V×0.5A×60s=120J

故D正确。

故选BD。

11．（2023·宜宾）（多选）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断正确的是（　　）

A．电路中的最小电流是0.5A

B．电源电压是9V

C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω

D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J

【答案】ABD

【解析】A．由图可知，R₀与滑动变阻器串联，电压表测量R₀两端电压，滑到滑动变阻器的b端时，由可知，电路电阻阻值最大，电路电流最小为

故A正确；

BC．根据串联电路电压特点可知，电源电压为

当滑片滑到滑动变阻器的中点时，由得，电路电流为

此时电源电压为

由于电源电压保持不变，即

则

解得：R_滑=12Ω；电源电压为9V。故B正确，C错误；

D．将滑片滑到滑动变阻器的a端时，电路电流最大，根据可得，电路电流为

由得，在通电100s内产生的最大热量为

故D正确。

故选ABD。

12．（2023·衡阳）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片Р从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V

B．小灯泡的额定功率为6W

C．滑动变阻器的最大电阻为6Ω

D．滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为22.5J

【答案】BD

【解析】A．由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，由图像乙可知，此时小灯泡正常发光，则电源电压

故A错误；

B．由图像乙可知，当灯泡两端的电压为6V时，电流为1.0A，则小灯泡的额定功率

故B正确；

C．由电路图可知，灯泡L与R串联，当R接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像乙可知，电路中电流最小为I_min=0.5A，此时灯泡的电压为，此时华变阻器的电压　

滑动变阻器的最大电阻　

故C错误；

D．滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量　

故D正确。

故选BD。

13．（2023·滨州）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A₁的示数为0.3A，则电源电压为      V，定值电阻在1min内消耗的电能为      J。

【答案】 3     36

【解析】[1]由电路图可知，S闭合，R₁、R₂并联，电流表A_l测电阻R₁的支路电流，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，所以由可得，电源电压为

[2]因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R₂的电流为

由得，R₂的阻值为

根据W=UIt得，R₂在1min内消耗的电能为W=UI₂t=3V×0.2A×60s=36J

14．（2023·南充）小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为       kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了         转。

【答案】 4353.6     500

【解析】[1]电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6kW·h。

[2]电热水壶烧水，正常工作5min消耗的电能

电能表的转盘转了

15．（2023·兴安盟）如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R₁、R₂均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S₁闭合，单刀多掷开关S₂仅与2接触时，打印笔处于        挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为        W。