一、选择题1.（2019江苏省苏州市，题号11，分值2）【答案】D【解析】会从图象中获取有用的信息的能力。A选项图线的斜率恰好是电阻的倒数，斜率越大电阻越小，因此由图可知斜率逐渐变小，即电阻逐渐变大，A选项说法错误；B选项当电压都是6V的时候，灯泡都正常工作，此时甲、乙两灯泡的电流I甲=0.6A，I乙=0.3A，由P=UI计算可得P甲=UI甲=6V×0.6A=3.6W，P乙=UI乙=6V×0.3A=1.8W，所以甲、乙两灯的额定功率之比为2:1，B选项说法错误；C选项甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，由图可知甲灯泡电流为0.3A，乙灯泡电流为0.2A，由可得：两灯的电阻之比为，C选项说法错误；D选项甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，根据图中信息可知此时电流为0.3A，甲、乙两灯两端电压分别为2V和6V，则电压之和为8V，由P=UI可知，实际功率之比为，D选项说法正确。【知识点】串并联电路的特点，欧姆定律，电功率公式的应用。2.（2019江苏省宿迁市，题号10，分值2）【答案】D【解析】A选项：R1、R2和电流表串联，电流表允许最大值为0.6A，而定值电阻R1允许最大值为0.5A，所以电路中允许最大电流为0.5A，A选项错误；C选项：根据题意可知：I=U/(R1+R2)≤0.5A…①；U2=UR2/(R1+R2)≤3V…②；解①得：R2≥2Ω，解②得：R2≤10Ω，则滑动变阻器R2的阻值变化范围为2Ω≤R2≤10Ω，C选项错误；B选项当R2最小时，R1两端电压为最大，则当R2=2Ω时，电路中的电流为I=U/(R1+R2)=0.5A，R1两端的电压为U=IR=0.5A×10Ω=5V，则R1两端电压最大值为5V，B选项错误；D选项：R2的阻值为2Ω时，电路的总功率最大，P大=U2/R总小=（6V）2/(10Ω+2Ω)=3W；R2的阻值为10Ω时，电路的总功率最小，P小=U2/R总大=（6V）2/(10Ω+10Ω)=1.8W，则电路总功率变化范围为1.8W到3W之间，D选项正确。【知识点】串联电路、电路安全、欧姆定律、电功率。
3.（2019江苏省南京市，题号12，分值2分）（2分）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20ΩB．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7WC．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60ΩD．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍是【答案】D【解析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1=U0滑R0+R滑大=1.5V10Ω+30Ω=0.0375A，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大=UxI1=3V0.0375A=80Ω，故A错误；（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：
I2=U0R0=3V10Ω=0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，则电路允许消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I3=U滑R滑大=1.5V30Ω=0.05A，则R0和Rx的最大总阻值：R总=U0xI3=3V0.05A=60Ω，所以，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，由R=UI可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，
所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。故选D。【知识点】欧姆定律的应用；电功率的计算．4.（2019山东省德州市，题号12，分值3）（3分）（2019•德州）如图所示的电路中，a、b、c是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V1.5W”的灯泡L1正常发光，标有“6V3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）A．电表a为电流表，且示数为1AB．电表b为电压表，且示数为3VC．电表c为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25W【答案】D【解析】解：由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I1=P1U1=1.5W3V=0.5A，I2=P2U2=3W6V=0.5A，由I=UR可得，灯泡L2的电阻：R2=U2I2=6V0.5A=12Ω；因灯泡L1正常发光，灯泡L2虽然发光但较暗，所以，通过L1、L2的电流不相等，L1与L2应并联，则a一定是电流表，b是相当于导线的电流表，c是相当于开路的电压表，故B错误；此时电流表a测干路电流，电流表b测L2支路的电流，电压表c测电源的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L1正常发光，所以，电源的电压U＝U1＝3V，即电压表c的示数为3V，故C错误；此时通过R2的电流：
I2′=UR2=3V12Ω=0.25A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表a的示数：I＝I1+I2′＝0.5A+0.25A＝0.75A，故A错误；电路消耗的总功率：P＝UI＝3V×0.75A＝2.25W，故D正确。故选D。【知识点】电流表的使用；电压表的使用；电功率的计算．5.（2019浙江省衢州市，题号4，分值2）（2分）如图甲是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图象如图丙。有关电热膜说法正确的是（ ）A．导电墨线间以串联的方式连接B．不易氧化属于电热膜的物理性质C．工作时通过导电墨线的电流始终不变D．温度到达t0时，发热功率会急剧减小【答案】D【解析】由图乙可知，各条导电墨线是并列连接的，故各导电墨线是并联的，故A错误。不易氧化属于电热膜的化学性质，故B错误；由图丙可知，导电墨线的电阻随温度的变化而变化，根据I=UR知，在电压不变时，通过各墨线的电流是变化的，故C错误；由图丙知，当温度到达t0时，电热膜的电阻会急剧增大，根据P=U2R知，发热功率会急剧减小，故D正确。故选：D。【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率的计算．
6.（2019绵阳市，7，3分）如图所示，灯泡L1和L2（灯泡中只要有电流就能发光）相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关 S由闭合到断开，电路中（ ）A.L1变亮，电压表示数变小B.L1变暗，电流表示数变大C.L2亮起来，电压表示数变大D.L2亮起来，电流表示数变小 【答案】D【解析】开关S闭合时，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；当开关S断开时，灯泡L1和L2串联，灯泡L2亮起来，电压表测灯泡L1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，判断出电路中电阻的变化，根据欧姆定律判断出电路中的电流的变化和灯泡L1两端的电压的变化，即电压表的示数的变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化。开关S闭合时，电路为灯泡L1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；当开关S断开时，灯泡L1和L2串联，灯泡L2亮起来，电压表测灯泡L1两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D正确；由U=IR可知，灯泡L1两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C错误；因P=UI，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡L1的实际功率变小，灯泡L1变暗，故A、B错误。故选D。【知识点】欧姆定律—欧姆定律及其应用电流和电路—电路的三种状态串联电路的特点电能电功率—电功率的计算7.（2019甘肃省天水市，6，3分）
【答案】A【解析】根据电路图判断出电路的连接情况，AC.设出电源电压，根据图乙列出相应的等式求解即可；B.由图乙分析出当电流表的示数为0.4A时，滑动变阻器两端的电压，计算出电阻即可；D.根据图乙分析出电路中的最大电流，再根据电源计算出电路的最大功率；由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，设电源电压为U，A.由图乙可知，当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器两端的电压为10V，由题意可知：……(1)当电路中的电流为0.8A时，滑动变阻器两端的电压为14V，由题意可知：………..(2)联立（1）（2）解得：U=18V，，故A正确，C错误；B.由图乙可知，当电流表的示数为0.4A时，R2接入电路的电阻阻值为：，B错误；D.当电路的电流为0.8A时，电路消耗的电功率最大为：，D错误。故选A。【知识点】电流和电路——串联电路的电流规律电压电阻——串联电路的电压规律欧姆定律——欧姆定律及其应用电能电功率——电功率的计算8.（2019山东省聊城市，13，4分）（4分）有一只标有“6V3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则正确的有（ ）A．定值电阻B的阻值为6Ω
B．将A、B串联接在9V电源两端，灯泡A正常发光 C．将A，B井联接在6V电源两端，10s内电路消耗的电能是30J D．将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9W【答案】ABD【思路分析】本题需要注意灯泡的电阻随温度变化，而定值电阻B的阻值，根据图线取点，结合欧姆定律可以求出；灯泡与定值电阻串联，根据I-U图线，已知电阻两端电压为3V，电流为0.5A，所以灯泡两端电压为6V，0.5A，因此灯泡此时正常发光；并联在6V两端，根据图线分别读出流过两个元件的电流，进而求出电路中的总电流，再根据电流做功表达式计算消耗的电能；灯泡与滑动变阻器串联，因此流过它们的电流相等，当它们功率相等时，也即电阻相等，进而判断出两端电压等，总电压是6V，故灯泡两端电压为3V，根据I-U图线，读出此时电路中的电流，也即流过滑动变阻器的电流，根据功率P=UI可知，滑动变阻器的功率.【解题过程】通过I-U图线可知，当U=6V时，流过B的电流为1A，故B的电阻为，故A正确；灯泡与B串联，因此流过它们的电流相等，并且它们两端的电压之和等于9V，根据I-U图线可知，当定值电阻两端电压为3V，灯泡两端电压为6V，电流都为0.5A，所以符合题意，此时灯泡正常工作，故B正确；把它们并联在6V的电源两端，流过定值电阻的电流为1A，流过灯泡的电流为0.5A，所以电路中的总电流为1.5A，因此10s内电路消耗的电能为W=UIt=6V×1.5A×10s=90J，故C错误；将A与一个滑动变阻器串联在6V电源两端，流过它们的电流相等，又功率相等，根据P=I2R可知，此时它们的电阻相等，因此它们两端的电压也相等，总电压为6V，故灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压都为3V，根据I-U图线，灯泡两端电压为3V时，流过灯泡的电流为0.3A，所以流过滑动变阻器的电流也是0.3A，根据P=UI可知，此时滑动变阻器的功率为0.9W，故D正确，因此选ABD.【知识点】I-U图线、欧姆定律、电能、电功率9.（2019年菏泽，题号2，分值2）【答案】B【解析】电风扇工作时，把电能转化为机械能，故A错误；电暖气工作时，把电能转化为内能，利用的是电流的热效应，故B正确；电视机工作时，主要是把电能转化为了光能、声能、内能等，故C错误；电磁继电器工作时，主要是把电能转化为磁场能，故D错误。【知识点】电功、电功率10.（2019年菏泽，题号12，分值2）
【答案】D【思路分析】本题考查对欧姆定律和电功率的理解，解题思路如下：（1）判断电路的连接方式，即用电器之间是并联还是串联。（2）明确电表的测量对象。（3）分析题干信息，明确已知量和未知量。（4）利用串并联电路中电流和电压的关系、欧姆定律、电功率知识，列出物理量之间等式关系。（5）根据所列关系式，求值或比较大小、变化。【解题过程】由图可知和串联，电压表测量电阻R1两端电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器的滑片向右端移动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，则电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，即电流表示数变大，故BC错误；电阻阻值不变，由可知，两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误；由可知，电阻的电功率变大，故D正确。【知识点】简单电路、欧姆定律、电功率11.（2019湖南省娄底市，第1题，3分）下列估算数据最接近事实的是A．一部华为5G手机的质量约2kgB.人体的电阻大约为36ΩC.家用液晶电视机额定功率约100WD.教室门的高度约180mm【答案】C【解析】A.一部普通手机的质量在100-200g左右，不可能达到2kg，故A错误；B.人体的电阻较大，在皮肤干燥时的电阻通常在1000欧以上，故B错误；C.家用液晶电视机的额定功率与电冰箱的功率接近，都在100W左右，故C正确；D.教室门的高度约为2m=2000mm，故D错误。【知识点】质量、电阻、电功率、长度的估算12.（2019山东烟台，15，2）标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图10所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率为A.24Ω0.67WB.20Ω0.8WC.24Ω0.96WD.20Ω0.67W
【答案】B【解析】三只相同的灯泡串联接在12V电源两端，每只灯泡分得的电压为12V÷3=4V，由图象中查到灯泡两端电压为4V时，通过它的电流为0.2A，则灯泡的电阻为R=UI=4V0.2A=20Ω；实际功率P=UI=4V×0.2A=0.8W。【知识点】串联电路中电压的规律；实际电功率与额定电功率的区别；电阻和电功率的计算13.（2019山东省淄博市，题号（12），分值2分）新型PTC发热材料可以通过自动调节电路的电功率。在生活中应用广泛。图甲是PTC材料测试工作电路，R0是保护电阻，Rt是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到60℃的过程中A.电流表示数先变小后变大B.电压表示数先变大后变小C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大D.保护电阻R0消耗的电功率先变小后变大【答案】C【解析】从电路图分析可知：保护电阻和PTC电阻串联，电压表测量的是PTC电阻上的电压，电流表测量的是电路中的电流。闭合开关S，当温度从20℃升高到60℃的过程中，PTC电阻的阻值先变小后变大，根据欧姆定律，电路中的电流先变大后变小，保护电阻上的电压先变大后变小，电压表的示数先变小后变大，故AB错误；电压表与电流表的示数的比值，即为PTC的阻值是变化的，先变小后变大，故C正确；根据可知：保护电阻R0消耗的电功率先变大后变小，故D错误。故选C。【知识点】欧姆定律的应用；动态电路的分析；电功率的计算和比较；电压表和电流表的使用。14.（2019山东省淄博市，题号（15），分值2分）如图所示，电源电压为12V，滑动变阻器的规格为“50Ω2A”，L1和L2分别标有“6V3W”和“6V9W”字样。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下（不考虑温度对灯丝电阻的影响），下列说法正确的是
A.L2能正常发光B.滑动变阻器连入电路的最小阻值是8ΩC.电流表示数的变化范围是0——0.5AD.电路消耗的最大功率是12W【答案】B【解析】两个灯泡是串联在电路中的，电流相等，灯泡L1正常工作的电流为：；灯泡L2正常发光的电流为：，应该满足额定电流小的L1正常工作，故A错误；两个灯泡的电阻分别为：和，当L1正常发光时，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为：，故B正确；电路中的最大电流为0.5A，最小电流为：，电流表示数的变化范围是0.18A——0.5A，故C错误；电路中消耗的最大功率为：P=UI=12V×0.5A=6W，故D错误。故选B。【知识点】电功率的计算；欧姆定律的应用；串联电路的电流和电压规律。15.（2019湖南省娄底市，第1题，3分）下列估算数据最接近事实的是A．一部华为5G手机的质量约2kgB.人体的电阻大约为36ΩC.家用液晶电视机额定功率约100WD.教室门的高度约180mm【答案】C【解析】A.一部普通手机的质量在100-200g左右，不可能达到2kg，故A错误；B.人体的电阻较大，在皮肤干燥时的电阻通常在1000欧以上，故B错误；C.家用液晶电视机的额定功率与电冰箱的功率接近，都在100W左右，故C正确；D.教室门的高度约为2m=2000mm，故D错误。【知识点】质量、电阻、电功率、长度的估算
16..(2019湖南省衡阳市，第10题，2分).小明家上次査看电能表示数，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是A.他家在这段时间内消耗的电能为903kw·hB.电能表是测量电功率的仪表C.若只让一个标有“220V1000w”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D.这个电能表的额定功率为2200W【答案】C【解析】他家在这段时间内消耗的电能为。所以A错。电能表是测量电功的仪表。所以B错。电热水器正常工作10min消耗的电能电能表圆盘转过所以C正确。电能表不是用电器，所以D错。【知识点】电能、电功率、电能表的使用。17.(2019湖南省衡阳市，第18题，3分)如图所示，电源电压不变，R1是定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端，电流表示数为I，电压表示数为U，电路消耗的总功率为P，下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是【答案】AC【解析】上图是串联电路滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端电阻变小，电路中电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电压表示数减小，因为电阻变化所以不成正比故A错误，B正确。电路消耗的总功率为，U保持不变，I变大。所以C正确，D错误。m³【知识点】欧姆定律、电功率。18.（2019山东省滨州市，题号（15），分值4分）如图甲是带烘干功能的滚筒洗衣机，额定电压为220V，洗衣机中的电动机在不同工作环境的电动率由电脑芯片控制。图乙为某次
正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能0.745kWh。则下列说法正确的是A.电动机和电热丝是并联的B.烘干产生的热量为1.8×106JC.烘干电热丝的电阻约为65ΩD.电动机共消耗的电能为0.245kWh【答案】AB【解析】洗涤和加热应该是互不影响的，所以电动机和电热丝是并联的，故A正确；从图像中可以知道：烘干时的电功率是1000W，产生的热量为：，B正确；烘干电热丝的电阻为：，C错误；洗涤功率为250W，洗衣机洗涤时消耗的电能为：；脱水时消耗的电能为：；电动机总共消耗的电能为：，D错误。故选AB。【知识点】电路的连接方式；电功和电热的计算；功的单位千万时和焦耳的换算。19.（2019山东省临沂市，题号19，分值2）如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样，闭合开关后两灯均发光．假设灯泡的电阻不受温度影啊，下列判断正确的是A．两灯串联B．灯L2更亮C．灯L1的电阻丝更粗D．电流表A2的示数为0.5A【答案】B【解析】A．由电路可知：L1、L2并联，故A错误；C．灯L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样，故L1的电阻是：
；L2的电阻是：，所以R1＞R2，灯L2的电阻丝更粗，故C错误；B．灯泡的亮度由实际功率决定，由可知L2电阻小，实际功率大，灯L2更亮，故B正确；D．由于电源电压未知，无法得出电流表示数，故D错误．【知识点】电功率与电压、电流的关系20.（2019山东省临沂市，题号20，分值2）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I--U图像．闭合开关S后，下列判断正确的是A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25ΩC．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25WD．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W【答案】D【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，电流变大，灯泡变亮，故A错误；B．由图像可知：电流表示数为0.4A时，UL＝1V，灯泡的电阻为：，故B错误；C．电压表示数为2.5V时，灯泡两端的电压为：UL´＝U－UR´＝3V－2.5V＝0.5V，由图像可知：此时灯泡通过的电流为0.3A，小灯泡的功率是：，故C错误；D．小灯泡正常发光时，UL额＝2.5V，电流IL额＝0.5A＝IR，则此时滑动变阻器两端的电压为：UR＝U－UL额=3V-2.5V=0.5V，滑动变阻器的电功率为：PR=IRUR=0.5A×0.5V=0.25W，故D正确．【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算21.（2019山东威海，9，2分）
【答案】C【解析】手机功率比较小，一般只有几百毫瓦到几瓦，计算方法如下：现在智能机手机电池电压一般为4.2V左右，电池电量2500mAh，手机待机约72h，那么手机的待机功率为4.2×2500÷72÷1000=0.146瓦。若手机通话2h，那么手机通话功率为4.2×2500÷2÷1000=5.25瓦。【知识点】常见物体各物理量的数值；人体安全电压；元电荷的电荷量；常见家用电器的功率22.（2019山东威海，12，3分）【答案】BC【解析】A.电压表测量R2两端的电压。流速增大时，探头受到的升力变大，滑片向上移动，R2连入电路中的电阻变小，电流变大，R1分担的电压变大，则电压表示数变小。B.水流速度减小时，探头受到的升力变小，滑片向下移动，R2连入电路中的电阻变大。电压表与电流表的比值即为的电阻R2的阻值，所以该比值变大。
C.滑动变阻器连入电路中的电阻越大，电压表示数越大。为保证电压表安全，其示数不能超过3V，R1两端的电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V，电路中的电流此时滑动变阻器连入电路中的电阻最大电路消耗总功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W滑动变阻器连入电路中的电阻越小，电流越大。为保证电流表和滑动变阻器安全，电路中的电流不能超过0.6A，总电阻R=UI´=4.5V0.6A=7.5Ω此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小电路消耗总功率P´=UI´=4.5V×0.6A=2.7WU2=3VU=4.5VR1=5ΩI=0.6AU=4.5VR1=5Ω【知识点】串联电路电流的规律；串联电路电压的规律；欧姆定律；电功率；滑动变阻器对电路的影响23.（2019山东威海，16，2分）【答案】甲1:2【解析】灯泡电阻R1=，R2=，两只灯泡串联在电路中时，电流相等，根据P=I2R可知，P1>P2，即甲灯更亮。两灯并联时，电压相等，P1P2=U2R1:U2R2=R2R1=36=1:2
【知识点】串联电路电流的规律；并联电路电压的规律，欧姆定律；电功率24.（2019山东省枣庄市，11题号，2分值）在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样．若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是A．电流表的示数变化范围0．3A～0．6AB．灯泡消耗的最小功率为0．9WC．电路消耗的最大总功率为2．7WD．滑动变阻器允许调节的阻值范围4Ω～10Ω【答案】D【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可得，灯泡的电阻：；A．串联电路中电流处处相等，为保证小灯泡L的电流不超过额定电流，则电路中的最大电流为0.5A；而电压表测量灯泡两端电压，最大电压为3V，所以为了保护电压表电路中最大电流为，所以电路中的最大电流为0．5A，故A错误；D．灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4．5V-2．5V=2V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的最小阻值，滑动变阻器连入电路的最大阻值为10Ω；所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故D正确．B．当电路中电流最小时，灯泡消耗的功率最小，故B错误；C．当电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大为P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W，故C错误．【知识点】欧姆定律的应用电功率25.(2019四川省成都市B卷，第5题，2分)如图甲所示的电路，电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V;把甲电路中的两个电压表换成两个电流表，如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A。下列说法正确的是()
A.甲电路中V1表的示数为5VB.乙电路中A2表的示数为2.25AC.甲电路消耗的总功率为2.5WD.乙电路中R1消耗的功率为10W【答案】 AC【思路分析】根据甲图可知三个电阻串联，V1表测量R1和R2的总电压，V2表测量R2和R3的总电压，则由串联分压原理，U=U1+U2+U3可知U1，又根据乙图可知三个电阻并联，A1表测量R2和R3的总电流，A2表测量R1和R2的总电流，由此可计算出R3，再由甲图串联分压原理可求出R1，则V1示数为R1和R2的分压之和，可得甲电路消耗的总功率。由欧姆定律可求A2表的示数。利用功率公式可接CD。【解题过程】根据甲图可知三个电阻串联，V1表测量R1和R2的总电压，V2表测量R2和R3的总电压，则由串联分压原理，可知，又根据乙图可知三个电阻并联，A1表测量R2和R3的总电流，A2表测量R1和R2的总电流，由此可计算出通过R2的电流，通过R3的电流，则再由甲图串联分压原理即，则V1示数为R1和R2的分压之和，所以A正确。A2表的示数所以B错。总功率所以C正确。乙图中通过R1的功率所以D错。【知识点】串并联电路电压规律、串并联电路电流规律、欧姆定律、电功率。26.（2019四川达州，9，3分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，且R2=R3=20Ω。闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4:3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2。则下列结果正确的是R1R2R3
A.R1=10ΩI1:I2=3:2P1:P2=1:10B.R1=5ΩI1:I2=2:3P1:P2=1:10C.R1=10ΩI1:I2=3:2P1:P2=10:1D.R1=5ΩI1:I2=2:3P1:P2=10:1【答案】A【思路分析】图中R1、R2、R3串联，通过它们的电流相等，因为R2=R3，所以UR2=UR3。U1=UR1+UR2，U2=UR2+UR3=2UR2，依题意U1U2=34，则UR1+UR22UR2=43，得UR1=12UR2。根据U=IR可知，串联电路中各电阻分得的电压跟它的电阻成正比。所以R1=12R2=10Ω。总功率P1=U2R1+R2+R3=U210Ω+20Ω+20Ω=U250Ω把电压表换成电流表后，R1、R2、R3并联，它们两端的电压都等于总电压U，因为R2=R3，所以IR2=IR3，因为R2=2R1，所以IR1=2IR2。III2=IR1+IR2IR2+IR3=3IR22IR2=32此时电路消耗的总功率P2=U2R1+U2R2+U2R3=U210Ω+U220Ω+U220Ω=U25Ω因此，P1P2=U250Ω:U25Ω=1:10【知识点】电压表的使用；电流表的使用；串联电路中电流的规律、电压的规律；并联电路中电流的规律、电压的规律；欧姆定律；电功率；27.（2019四川达州，10，3分）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是
R1R2U/VR2/Ω甲乙A.电源电压为20VB.R1的阻值为5ΩC.为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4~30ΩD.开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W【答案】D【思路分析】根据串联电路中电流处处相等I=I1=I2，得到UR1+R2=U1R1根据图乙，R2=10Ω时，U1=12V；R2=20Ω时，U1=8V，代入上式中，12R1=UR1+108R1=UR1+20解得R1=10Ω，U=24V。滑动变阻器连入电路中的电阻最小时，电压表的示数最大。电压表所测电压不超过15V。当U1=15V时电路中的电流I=U1R1=15V10Ω=1.5A，滑动变阻器连入电路中的电阻最小R最小=U-U1I=24V-15V1.5A=6Ω则，滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~30Ω。滑动变阻器连入电路中的电阻最大时，电路消耗的功率最小。P最小=U2R1+R2=(24V)210Ω+30Ω=14.4W【知识点】串联电路电流规律；串联电路电压规律；欧姆定律；电功率；滑动变阻器对电路的影响28.（2019四川省德阳市26题3分）
26.D解析：本题考查动态电路分析与计算。由图可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；当滑片P置于中点时，电压表示数为4V，则；当滑片P置于ｂ端时，R全部连入电路，则电压表示数增大2V，变为6V，则，可得R=R1；在10s内R1产生36J热量，则；当P在a端时，电路中电流最大，为，故A错误；滑片Pd中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω，10s内消耗的电能：，故B错误；滑动变阻器先后两次消耗的电功率之比：，故C错误；R1先后两次消耗的民功率之比：，故D正确。29.（2019四川省凉山州，题号9，分值2）如图所示电路，电源电压恒定，L1（4V1W）、L2（2V1W）串联，灯丝电阻保持不变，电压表和电流表连接完好．当闭合开关S时，其中一只灯泡能正常发光，则此时电压表和电流表的示数分别为A．1V0.5AB．2V0.25AC．4V0.5AD．1V0.25A【答案】D
【解析】根据可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：，；根据P=UI可得，L1、L2正常发光时两灯电流分别为：，；∵串联电路中各处的电流相等，且恰有一盏灯能长时间正常发光，∴L1正常发光，电流表示数为：I=I1=0.25A；电压表示数为：U2=IR2=0.25A×4Ω=1V；故ABC错误，D正确．【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算30.（2019四川省南充市，10，3分）【答案】AD【思路分析】本题需要考生根据灯泡的铭牌计算灯泡的电阻、正确分析电路的结构、由串并联电路结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值、计算电路消耗的总功率.【解题过程】灯泡的铭牌为“3V1.5W”，所以灯泡的电阻为，故A正确；观察电路图可知，电压表V1是接在电源两端，测的是电源电压，所以电压表V1的示数为9V，故B错误；分析电路结构可知，暂时去掉电压表，可以看出滑动变阻器与灯泡串联，此时电路中的电流为，灯泡正常工作，说明灯泡两端的电压为3V，所以滑动变阻器两端电压为6V，故滑动变阻器接入电路的阻值为，故C错误；根据P总=UI=9V×0.5A=4.5W，故D正确，因此选AD.【知识点】欧姆定律、电压表的使用、电功率31.（2019四川省自贡市，16，2）某房间原来只接有一只标有“PZ220−40”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡,将它俩串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将A.变亮B.变暗C.不变D.无法确定【答案】B【解析】本题考查电功率。当用一只完全相同的灯泡与“PZ220-40”灯泡串联在一起，电路的总电阻变大，而电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，根据电功率的计算公式P=UI可知电路的总功率变小，故
房间内的总亮度变暗，故B正确，故选B。【知识点】欧姆定律、电功率32.（2019北京市，11，2分）【答案】D【解析】根据电路判断出电路的连接情况，再由滑动变阻器的移动方向判断出滑动变阻器连入电路的电阻的变化情况，判断出电路中的电流的变化情况，最后判断出灯泡的变化情况。由电路图可知，滑动变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，总电阻变大，由于电源电压不变，所以电路中的电流变小，即电流表的示数变小，灯消耗的实际电功率变小，灯L变暗，所以ABC正确，D错误.故选D。【知识点】电流和电路—电路的连接方式欧姆定律—欧姆定律及其应用电功电功率—电功率的计算33.（2019黑龙江省哈尔滨市，第27题，2分）【答案】C【思路分析】（1）定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器连入电路电阻为零时，定值电阻两端电压等于电源电压，利用计算R1阻值；（2）由图乙读出最小电流，利用P=UI计算最小功率；（3）根据最小电流计算出电路中总电阻，利用串联电路电流特点计算出滑动变阻器最大电阻，利用功率公式计算消耗功率之比；
（4）根据电流求出电路总电阻，利用串联电路电阻特点，可求出滑动变阻器连入电路电阻，进而求比。【解题过程】A、由图乙可知，定值电阻R1两端电压等于电源电压为3V时，电路中电流为I1=0.6A，此时滑动变阻器连入电路电阻为零，电路中只有R1工作，R1阻值，错误；B、由图乙可知，电路中最小电流I小=0.2A，电路最小功率：P小=UI小=3V×0.2A=0.6W。错误；C、电路中最小电流I小=0.2A，此时滑动变阻器连入电阻电阻为最大电阻；电路总电阻：，滑动变阻器最大电阻：RP=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω，滑动变阻器总阻值接入电路时，滑动变阻器连入电路电阻：,滑动变阻器与定值电阻电功率之比：PR：P1=I2R滑：I2R1=R滑：R1=6Ω：5Ω=6：5，正确；电流为0.4A时，电路总电阻：，滑动变阻器连入电路电阻：R3=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω，定值电阻滑与动变阻器电阻之比：R1：R=5Ω：2.5Ω=2：1，错误。【知识点】欧姆定律电功率34.（2019湖北省荆门市，题号25，分值3）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识．滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有①定值电阻R2＝4Ω②电源的电压为6V ③电压表的最大示数为4.5V④滑动变阻器的最大电功率为2.25WA．①②③B．②③④C．①②④D．①③④【答案】C【解析】由图甲可知：R1、R2串联，滑动变阻器的电功率；
由图乙可知，当R1＝2Ω时，功率为P1＝2W，则：①当R1＝8Ω时，功率为P1＝2W，则：②解①②得：U＝6V，R2＝4Ω；当滑片P在M端时，电压表示数最大：；当R1＝R2时，滑动变阻器电功率最大：；所以①②④正确，③错误；故ABD错误，C正确．【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算35.．（2019湖北咸宁，19，3）【答案】D【解析】原电路消耗的功率为P=U2R。设加入的电阻为R0，当R0与R串联时，总功率为P串=UI=U×UR+R0=U2R+R0由于U2R>U2R+R0，不管R0较大还是较小，电功率都减小了。所以A、B错误。当R0与R并联时，总功率为P并=UI+UI0=U2R+U2R0则原来的增加量为∆P=P并-P=U2R+U2R0-U2R=U2R0则R0较小时，∆P较大；R0较大时，∆P较小。所以，C错误、D正确。【知识点】电功率；串联电路电流的关系；串联电路电压的关系；串联电路总功率；并联电路电压的关系；并联电路电流的关系；并联电路电功率36.（2019安徽省，题号9，分值4）4分）（2019•安徽）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω
，R3＝4Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为 W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是 J。【答案】8.64；32.【思路分析】（1）当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联，根据欧姆定律算出电路的电流，根据P＝I2R算出电阻R1消耗的电功率；（2）当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，先算出电阻R1和R2的总电阻，根据欧姆定律算出电路的电流和电阻R2两端的电压，根据Q=U2R算出6s内电流通过R2产生的热量。【解题过程】（1）当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联，电路的电流：I=UR1+R3=12V6Ω+4Ω=1.2A，电阻R1消耗的电功率：P＝I2R1＝（1.2A）2×6Ω＝8.64W；（2）当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，R1和R2并联的总电阻：R=R1R2R1+R2=6Ω×3Ω6Ω+3Ω=2Ω，干路中的电流：I′=UR+R3=12V2Ω+4Ω=2A，则电阻R2两端的电压：U2＝I′R＝2A×2Ω＝4V，6s内电流通过R2产生的热量：Q＝W=U22R2t=(4V)23Ω×6s＝32J。故答案为：8.64；32。【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用。37.38.39.40.41.
42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.二、填空题1.（2019江苏省淮安市，题号18，分值2）如图所示。电源电压恒定不变，R为定值电阱。闭合开关，当滑动变附器滑片S于1位置时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A；当滑片由1移至2位置（如图虚线位置）时，电压表示数为3V，电流表示数为0.3A。则滑片置于1位置时滑动变阻器接入电路的阻值为▲，滑片由1移至2位置的过程中，定值电阻R的电功率变化量为▲。
【答案】20；0.5.【解析】由电路图可知，电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压。由于滑动变阻器滑片P位于1位置时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1=U1/I1=4V/0.2A=20Ω；假设电源电压为U，当滑动变阻器滑片P位于1位置时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，对定值电阻运用欧姆定律，则（U-4V）/R=0.2A…①；同样的方法，当滑片由1移至2位置时，电压表示数为3V，电流表示数为0.3A，对定值电阻运用欧姆定律，则（U-3V）/R=0.3A…②；由①②解得：U=6V，定值电阻R为10Ω，则滑片由1移至2位置的过程中，定值电阻R的电功率变化量为△P=I22R-I12R=(0.3A)2×10Ω-(0.2A)2×10Ω=0.9W-0.4W=0.5W。【知识点】串联电路；欧姆定律；电功率的计算。2.（2019江苏省扬州市，题号16，分值3）【答案】柔韧性；电；7.2。【解析】本题考查了物质的属性、能量的转化、电功的计算等知识。手机屏幕可以向外折叠、可弯曲，说明该屏幕材料韧性好；给手机充电是把电能转化为化学能；电池总容量可达4500mAh，可以在30min内快速充电80%，则有W=U×4.5A×1h×80%=UI×0.5h，则I=7.2A。【知识点】物质的属性、能量的转化、电功的计算。3.（2019江苏省扬州市，题号21，分值4）【答案】10；0.2；0.9；450【解析】如图所示为R1、R2并联电路，电流表A1测的是干路上的电流、A2测的是通过R1的电流，R1=U1/I1=3V/0.3A=10Ω；通过R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；电阻R1的电功率是P1=U1I1=3V×0.3A=0.9W；在5min整个电路消耗的电能为W=UIt=3V×0.5A×5×60s=450J。【知识点】并联电路的特点、欧姆定律及其应用、电功率的计算、电功的计算。
4.（2019江苏省南京市，题号13，分值3分）（3分）南京长江大桥是我市的地标性建筑，现已焕然一新并顺利通车，如图甲所示。（1）大桥上层的公路桥全长4589 （填单位）。（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡是 的。（3）图乙中，大桥上“玉兰花灯”内的钠灯全部换为LED灯后，总功率减少了约180kW．与原来相比，所有灯工作5h可节约电能 度。【答案】m；运动；900.【解析】（1）大桥上层的公路桥全长4589m；（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡与船之间的位置发生了变化，所以桥头堡是运动的；（3）灯工作5h可节约电能为：W＝Pt＝180kW×5h＝900kW•h＝900度。故答案为：（1）m；（2）运动；（3）900。【知识点】运动和静止的相对性；长度的单位；电功与电能的计算．5.（2019江苏省南京市，题号18，分值4分）（4分）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20Ω，灯泡L标有“6V3W”字样。（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为 A，电路消耗的总功率为 W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为 Ω，通电1minR1产生的热量为 J。
【答案】0.8；4.8；10；24.【思路分析】（1）灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI求出灯的额定电流；当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，电流表测干路电流，根据灯泡L正常发光（电流为0.5A）可知电源电压，由欧姆定律得出通过R2的电流；根据并联电路电流的规律求出电流表示数；根据P＝UI得出电路消耗的总功率；（2）当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，根据串联电路电压的规律求出R2的电压，由分压原理求出R1，根据Q=U12R1t求出通电1minR1产生的热量。【解题过程】（1）灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI可得，灯的额定电流为：IL=PU=3W6V=0.5A，当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，电流表测干路电流，由于此时灯泡L正常发光，所以通过灯的电流为0.5A，电源电压为6V，由欧姆定律可得，通过R2的电流为：I2=UR2=6V20Ω=0.3A，根据并联电路电流的规律，电流表示数为：I＝I2+IL＝0.3A+0.5A＝0.8A；电路消耗的总功率为：P＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，R2的电压为6V﹣2V＝4V，因R1的电压为R2电压的2V4V=12，由分压原理可得R1的阻值：R1=12×R2=12×20Ω＝10Ω，通电1minR1产生的热量为：Q=U12R1t=(2V)210Ω×1×60s＝24J。【知识点】欧姆定律的应用；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．
6.（2019江苏省南京市，题号19，分值4分）（4分）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为 kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为 J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能 J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）【答案】电磁；30；3.78×106；3.255×106。【思路分析】（1）手机通信靠的是电磁波，手机既能发射电磁波也能接收电磁波；（2）知道某同学洗一次澡用水的体积，利用ρ=mV求出所用水的质量，又知道水的比热容和初温、末温，根据Q吸＝c水m（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用空气能热水器的制热能效比为4：1求出空气能热水器提供这些热量时消耗的电能，利用η=Q吸W×100%求出用电热水器加热时消耗的电能，两者的差值即为空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能。【解题过程】（1）手机既能接收电磁波也能发射电磁波，用手机通过电磁波可以远程遥控空气能热水器；（2）某同学洗一次澡用水的体积：V＝30L＝30dm3＝0.03m3，由ρ=mV可得，所用水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.03m3＝30kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（42℃﹣12℃）＝3.78×106J，因空气能热水器的制热能效比为4：1，所以，由空气能热水器提供这些热量时，消耗的电能：
W1=14Q吸=14×3.78×106J＝9.45×105J，已知电热水器的效率为90%，由η=Q吸W×100%可得，用电热水器加热时消耗的电能：W2=Q吸η=3.78×106J90%=4.2×106J，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能：△W＝W2﹣W1＝4.2×106J﹣9.45×105J＝3.255×106J。故答案为：电磁；30；3.78×106；3.255×106。【知识点】电磁波的传播与应用；热量的计算；电功与热量的综合计算．7.（2019山东省德州市，题号17，分值2）（2分）（2019•德州）如图所示，木块下面是一长木板，小明将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重，在木板运动的过程中，木块A所受摩擦力的方向是 ，拉动速度变大，弹簧测力计示数 。（选填“变大”“变小”或“不变”）【答案】水平向左；不变。【思路分析】（1）摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反；（2）影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。【解题过程】（1）摩擦力的方向跟物体相对运动的方向相反，因为木板水平向左运动，所以，木块相对木板来说是水平向右滑动了，因此它受到的摩擦力的方向水平向左；（2）滑动摩擦力大小与物体运动速度大小无关，因此拉动速度变大，弹簧测力计的示数不会变化。故答案为：水平向左；不变。【知识点】摩擦力的方向．8．（2019山东省德州市，题号，分值）（2分）（2019•德州）从产品说明书得知，一台“6V3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω．则小风扇正常工作1min消耗的电能为 1 J；电动机线圈1min产生的热量为 J。【答案】180；1.5.【思路分析】1、一台“6V3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω
．首先，要明确小风扇的所消耗的电能W一部分转化为机械能，另一部分转化为内能Q．所以，产生的热量Q＜消耗的电能W．千万不要误以为产生的热量就是消耗的电能，即对于风扇、空调、电动机之类的用电器，其电热Q≠W。2、解题过程中需要注意所有哦物理量的单位都要用到国际单位，所以先要把1min化成60s来进行计算。3、通过“6V3W”可以根据公式：I=PU可以求得。4、计算消耗电能的公W＝Pt；计算电热的公式Q＝I2Rt。【解题过程】消耗的电能为W＝Pt＝3W×60s＝180J；电路中线圈的电流为I=PU=3W6V=0.5A；电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q＝I2Rt＝（0.5A）2×0.1Ω×60s＝1.5J。故答案为：180；1.5。【知识点】电功与电能的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．8.（2019湖北黄冈，15，4）【答案】（1）电流表（2）最大2.50.75【解析】（1）由于电流表已经损坏，需要另外一些器材代替电流表测也通过灯泡L的电流，R0和L串联，通过它们的电流相等，利用R0两端的电压和R0的电阻算出电路中的电流。则，R0和电压表V2组合相当于电流表。（2）滑动变阻器在电路中的作用之一是保护电路，为保证电路安全，闭合开关之前，滑动变阻器连入电路的电阻应该最大。（3）灯泡的额定电压是2.5V，表示它两端的电压为2.5V时正常发光。（4）灯泡正常发光时电路中的电流I=U0R0=1.5V5Ω=0.3A
灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W【知识点】伏安法测电功率的原理、方法；串联电路中电流的规律；欧姆定律；额定功率9.（2019湖北省宜昌市，题号24，分值2）小明家的电能表标有3000revs/(kW·h)，一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为_________J，用电器的总功率为_________W。【答案】4.8×104；400【解析】根据电能表的常数得到：2min内电流做的功为：；根据功率的公式有：。【知识点】电能表；电功和电功率的计算。10.（2019绵阳市，17，4分）某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是______kW·h。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，则R2=_____Ω。【答案】0.88；220.【解析】（1）①从图甲中获取信息：看0-5h这段时间是待机状态，待机功率P待=44W；5-6h为加热状态，加热功率P加=880W；6-7h为保温状态，保温功率P保=220W。 ②电能的计算公式：P=Wt；（2）①当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小；S闭合S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大。电路的总电压不变，根据公式可知，R越小功率越大，所以R1与R2并联时为加热状态，有R2工作时为保温状态。②利用公式：可以求对应的电阻。（1）由图甲可知，0-5h这段时间是待机状态，待机功率P待=44W；5-6h为加热状态，加热功率P加=880W；6-7h为保温状态，保温功率P保=220W。加热过程的时间t加=1h，P加=880W=0.88kW，则加热过程消耗的电能：W加=P加t加=0.88kW×1h=0.88kW•h；（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小，总功率较大，总功率为P加
=880W。当开关S闭合、S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大，功率较小，其功率为P2=220W。则R2的阻值：。【知识点】电能电功率—电功与电能的计算；电功率的计算11.（2019四川省内江市，第19题，6分）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为30Ω，小灯泡L标有“9V，4.5W”字样（小灯泡的电阻不变）。只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V;闭合开关S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为8.1W；只闭合开关S，移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为1W时，小灯泡消耗的电功率为_____W.【答案】9；2.【思路分析】（1）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入电路电阻为0，灯泡两端电压为电源电压；（2）闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，R1与R2并联，灯泡短路；由P=UI计算出总电流，利用欧姆定律可以计算出R1的电流，进而计算出滑动变阻器R2的电流，由欧姆定律可以计算R2最大电阻。闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为1W时，灯泡与变阻器R串联，由串联电路特点、欧姆定律和P=I2R表示出变阻器的电功率，从而计算出变阻器连入的阻值，进而计算出电路总电阻、总电流，利用计算小灯泡P=I2R电功率。【解题过程】（1）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入电路电阻为0，灯泡两端电压为电源电压，又遇到灯泡正常发光，则电源电压：U=U额=9V；（2）由得，小灯泡的电阻是：,；由图知，闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，R1、R2并联，小灯泡短路，已知电路消耗的总功率8.1W，由P=UI得：，由得，通过R1的电流是：，由并联电路电流特点可得，通过滑动变阻器的电流是：IR=I总-I1=0.9A-0.3A=0.6A，闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为1W时，灯泡与变阻器R2
串联，定值电阻R1断路，由串联电路特点和欧姆定律可得电路的电流为：,由P=I2R可得变阻器的功率：，解得：R滑=9Ω，R滑=36Ω，因为滑动变阻器最大值15Ω，故R滑=36Ω舍去电路中电流：，小灯泡实际功率：。【知识点】电功率12.（2019甘肃省天水市，12，2分）【答案】2：3；2：5.【思路分析】根据电路图判断出电路的连接情况，再根据电功率的计算公式和串联电路中电压的特点来分析解答.【解题过程】由电路图可知，当S断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，由电功率的计算公式可知，两电阻的电功率之比为：；当开关S闭合时，电阻R2被短路，电压表测电源电压，开关断开时，电压表的示数为：，所以开关闭合前后，电压表两次的示数之比为2：5.【知识点】电流和电路——串联电路的电流规律电压电阻——串联电路的电压规律欧姆定律——欧姆定律及其应用电能电功率——电功率的计算
13.（2019甘肃武威，12，3）【答案】5546.70.02400【解析】电能表显示的示数中，最后一位是小数位。电能表上标示1600imp/kW·h，指示灯闪烁32次，则消耗的电能为W=321600kW·h=0.02kW·h=7.2×104J实际电功率P=Wt=7.2×104J3×60s=400W【知识点】电能表读数；根据电能表的示数计算消耗的电能；电功率14.（2019甘肃武威，23，7）
【思路分析】（1）灯泡标示的“220V100W”表示灯泡正常工作时的电压和电功率，根据R=U2P计算灯泡正常工作时的电阻。（2）虚线框中是保温和加热电路，S2与R2并联，当S2断开时，R2连入电路，与R1串联。总功率P=U2R1+R2；当S2闭合时，R2被短接，没有连入电路，只有R1单独工作，总功率P'=U2R1。所以PR2,所以只接入R2的乙图是中挡，而只接入R1的甲图电阻最大，功率最小，是低挡。【知识点】电功率。
20.（2019年广东省，第17题，7分）【答案】（1）1.951.2335（2）1.41.5（3）201.90.5【解析】本题考查各种仪表的读数。（1）图1甲中木块的长度为1.95cm；图乙中物体A重为1.2N；图丙中秒表的读数是5min35s=335s；（2）图2甲中电流表使用大量程，示数为1.4A；图乙中电压表使用小量程，示数为1.5V；（3）图中电能表的示数为201.9kW•h，转盘转过1800圈用电1800r/3600r/(kW•h)=0.5kW•h=0.5度。【知识点】刻度尺、弹簧测力计、秒表、电流表、电压表、电能表的读数。21.（2019年呼和浩特市，题号15，分值4）
【答案】每消耗1kW•h电能，指示灯闪烁720次383.64元【解析】本题考查电能表参数及读数。表盘上标明“720revs/(kW•h)”，意思是每消耗1kW•h电能，指示灯闪烁720次；由图可知，这段时间消耗的电能：W=1951.7kW•h-1632.0kW•h=319.7kW•h，需交电费319.7kW•h×1.2元/（kW•h）=383.64元。【知识点】电能表参数及读数。22.（2019山东省淄博市，题号（19），分值3分）（3分）灯泡L的电流随电压的变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是________V；再闭合S1，电流表的示数变化了0.1A，则R的阻值是________Ω；通电1min，定值电阻R消耗的电能是____J。【答案】2；20；12【解析】只闭合开关S，灯泡L接入电路，从图像中可以知道：当灯泡上的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.25A，灯泡的电功率为：P=UI=2V×0.25A=0.5W，所以电源的电压为2V；再闭合S1，电流表的示数变化了0.1A，则表示R支路的电流为0.1A，根据欧姆定律有：；通电1min，定值电阻R消耗的电能是：。【知识点】电功率和电功的计算；并联电路的特点；欧姆定律的应用。23.（2019山东省临沂市，题号23，分值3）我市“华唐名师和你聊物理”公益直播活动开播两年多以来，与广大师生共同探讨了诸多物理知识．（1）在2019年1月18日的直播中，主播老师用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，金属箔片张开一定角度，接着用另一个物体接触金属球，箔片张角变大，由此判断该物体带____电荷．
（2）在2019年4月26日的直播中，主播老师出示了一块电能表，其盘面上的数字如图所示，该电能表的示数为_______kW·h．【答案】（1）正（2）2019.4【解析】（1）丝绸摩擦玻璃棒，玻璃板带正电；接触验电器的金属球后，金属箔片由于带同种正电荷张开一定角度；用另一个物体接触金属球，箔片张角变大，由此判断该物体带正电荷；（2）电能表读数时，注意最后一位为小数，电能表的示数：2019.4kW•h．【知识点】摩擦起电验电器的原理及使用电能表的读数24.（2019山东威海，20，2分）【答案】先变大后变小640W【解析】由图乙可知，温度从30ºC升高到130ºC，RT的阻值先变小后变大；总电压一定，根据P=U2R可知，总功率先变大后变小。温度为100时ºC，RT=40Ω，RT消耗的功率【知识点】串联电路电流的规律；串联电路电压的规律；欧姆定律；电功率
25.（2019四川达州，14，2分）额定功率为2000W的家用电热水器，正常工作24min消耗的电能为kW·h，若这些电能的70%被水吸收，则能使体积为6L、温度为25̊C的水在一个标准大气压下升高【（c水=4.2×103J/kg·̊C）】。【答案】0.875【解析】功率P=2000W=2kW，时间t=24min=0.4h，消耗的电能W=Pt=2kW×0.4h=0.8kW·h=2.88×106J。水吸收的热量Q=Wη=2.88×106J×70%=2.016×106J，水的质量m=rV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg，水升高的温度Δt=Qcm=2.016×106J4.2×103J/(kg∙℃)×6kg=80℃由于一标准大气压下水的沸点为100̊C，所以初温为25̊C的水温度最多升高75̊C到达100̊C。【知识点】电能；电功率；效率；热量；水的沸点26.（2019四川达州，18，3分）如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“10V5W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表A的示数为1A，此时灯泡正常发光。则滑动变阻器的最大阻值为Ω。当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为V，灯泡L的实际功率为W。【答案】2051.25【思路分析】灯泡的额定电流I0=P0U0=5W10V=0.5A，灯丝的电阻RL=U0I0=10V0.5A=20Ω。当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，R与L并联，电流表测干路电流，此时灯泡正常发光，则总电压U=U0=10V，通过R的电流IR=I-I0=1A-0.5A=0.5A。R=UIR=10V0.5A=20Ω。当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时，R与L串联，电流I=UR+RL=10V20Ω+20Ω=0.25A电压测量R两端的电压，其示数UR=IR=0.25A×20Ω=5V灯泡的实际功率P实=I2RL=（0.25A）2×20Ω=1.25W
【知识点】串联电路的特点；并联电路的特点；欧姆定律；电功率27.（2019四川达州，19，3分）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1:R2=2:3，S为单刀双掷开关，当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1:P2=32:27。则电源电压为V，R1为Ω，R3为Ω。【答案】122030【思路分析】当S接1时，R1与R3串联，根据P3=1.6W，I=0.4A，得出R3=P3I2=1.6W(0.4A)2=10ΩR1的功率P1=I12R1。当S接2时，R2与R3串联，R2的功率P2=I22R2。依题意有P1P2=I12R1I22R2=3227因为R1：R2=2：3，代入上式中，得到I12I22=169所以，I2=34I1=0.75×0.4A=0.3A因为电源电压U=IR总，两次电源电压分别为U=I1(R1+R3)U=I2(R2+R3)得到，0.4（R1+10）=0.3（R2+10）将R1：R2=2：3代入上式中，解出R1=20Ω，R2=30Ω电源电压U=I1(R1+R2)=0.4A(20Ω+10Ω)=12V【知识点】欧姆定律；电功率；串联电路电流规律；串联电路电压规律；动态电路28.（2019四川省德阳市37题4分）
37.62:3解析：本题考查欧姆定律的电功率的计算。由图可知，闭合S后，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量整个电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律，有，R1=6Ω，R2=9Ω；两电阻消耗的电功率之比等于其阻值之比，即6:9=2:3。29.(2019·乐山中考)32．LED灯具有节能、环保的特点。一个“220V5W”的LED灯与一个“220V60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V60W”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是▲kW·h，这些电能可供“220V5W”的LED灯正常工作▲小时。32.7.21440【解析】本题考查对电能计算的理解和掌握。消耗的电能为W＝P1t1＝0.06kW×30×4h＝7.2kW·h；LED灯正常工作时间30.（2019四川省凉山州，题号23，分值2）家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为2A，通电10分钟，电风扇消耗的电能为_______J，线圈产生的热量为_______J．【答案】2640004800【解析】家庭电路电压为220V，工作时间t＝10min＝600s；则电风扇正常工作消耗的电能：W＝UIt＝220V×2A×600s＝264000J；电流通过线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝(2A)2×2Ω×600s＝4800J．【知识点】电功与电能的计算焦耳定律的计算公式及其应用31.（2019四川省南充市，17，2分）【答案】加热1：6【思路分析】当电路中消耗的总功率最大的时候，即为加热状态；所以只要判断一下两个开关都闭合时电路的总功率大小情况；分别表示出保温功率与加热功率，再进行比较即可.【解题过程】两个开关都闭合时，电阻R1被短路，电路中只有R2，此时电路的总功率为，当S2断开时，电阻R1、R2串联，电路中的总功率，因为P1>P2，所以两个开关都闭合时，属于加热状态；保温功率与加热功率之比为.
【知识点】电功率32.（2019四川省南充市，19，2分）【答案】912.5【思路分析】根据开关的通断，判断出电路的结构，由R2的电阻与功率可以算出电路中的电流，结合滑动变阻器的接入阻值为总阻值的一半，利用欧姆定律可得电源电压；根据图像得出灯泡功率为1.6W时对应的电压，从而得出电路中的电流，根据串并联电压分配，结合欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值.【解题过程】当闭合S、S1、断开S2时，电路为R2与滑动变阻器R1串联，R2的功率为，所以，滑动变阻器接入阻值为，因此电源电压为；当闭合S、S2、断开S1时，灯泡与滑动变阻器R1串联，根据题意此时的灯泡功率为1.6W，对应的灯泡两端电压为4V，所以电路中的电流为，滑动变阻器两端电压为，根据欧姆定律，滑动变阻器接入阻值为【知识点】串并联电路、欧姆定律、电功率33.（2019遂宁，题号16，分值6）
【答案】1061：1【思路分析】先根据电路图，分析判断电路情况，再根据题意，利用欧姆定律和电功率公式列出等式，最后进行计算。【解题过程】解：由电路图可知定值电阻RO和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器由a移动至b的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知电路电流变小，R0两端电压变小，根据串联电路中电源电压等于各部分电压之和，可知滑动变阻器两端电压变大，即电流表示数变大，所以有：=0.4A，=0.2A，0.4Ra=2V，0.2Rb=4V解得：R0=10Ω，U=6V，Ra=5Ω，Rb=20Ω由P=UI，可得Pa=UaIa=2V×0.4A=0.8W，Pb=UbIb=4V×0.2A=0.8W，故Pa：Pb=1：1【知识点】串联电路和并联电路、欧姆定律、电功率34.（2019省福建省，题号20，分值2）如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是________（选填“A”“V1”或“V2”）；电路的总功率________（选填“增大”“减小”或“不变”）．【答案】V1增大【解析】由电路图可知，滑动变阻器R1与R2串联，电压表V2测变阻器R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变；滑动变阻器的滑片P由a向b端移动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大；根据公式U=IR可知，R2两端的电压变答，电压表V2的示数变大；根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表V1的示数变小；电路的总功率P=UI，由于电源电压U不变，电流增大，所以电路的总功率增大．【知识点】电路的动态分析电功率35.（2019黑龙江省哈尔滨市，第44题，2分）
【答案】1:1;1.65【解析】（1）串联电路中电流处处相等，灯泡L1与L2串联时，电流相等，电流值比：I1：I2=1：1；（2）灯泡L1与L2并联时，两灯泡两端电压相等，安全工作条件下，灯泡两端电压不能超过额定电压，故电源电压应为2.5V，此时，L1消耗的功率：P1=UI1=2.5V×0.3A=0.75W；灯泡L2电阻：,两端电压应为2.5V时，灯泡L2消耗的功率：,电路消耗的最大功率：P大=P1+P2=0.75W+0.9W=1.65W。【知识点】实际功率和额定功率36.（2019内蒙古包头市，题号7，分值3）【答案】D【解析】当S闭合，滑动变阻器的滑片在左端时，小灯泡单独工作，此时小灯泡正常发光，说明电源电压与小灯泡的额定电压相等，由此可知电源电压为6V，故A错误；当S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片位于中点时，滑动变阻器与小灯泡串联，此时电路的总电阻为：，根据小灯泡的铭牌可以求出小灯泡的电阻为：；此时滑动变阻器接入电路的阻值为：，所以滑动变阻器的最大阻值为：，故B错误；
如果闭合S、S1，将滑动变阻器的滑片调至右端，小灯泡被短路，电压表测量电源电压，此时电压表示数最大，其示数为6V，故C错误；只闭合S且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总功率最小，其大小为：，同时闭合S、S1、滑动变阻器的滑片位于左端时，R与小灯泡并联，此时电路总功率最大，其大小为：，电路最小功率与最大功率之比为：，故D正确.【知识点】电功率、欧姆定律37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.5051.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.
62.63.64.65.三、解答题1.（2019江苏省盐城市，题号23，分值9）【答案】(1)2A（2）73.3Ω(3)0.22kW·h。【解析】（1）当R1和R2一起工作时为高温档，当R1单独工作时为低温档，I1=P低/U=440W/220V=2A；（2）R2的电功率P2=P高-P低=1100W-440W=660W，R2=U2/P2=(220V)2/660W=73.3Ω；（3）30min内R1一直工作，R1消耗的电能W1=P低t=0.44kW×0.5h=0.22kW·h；R2消耗的电能W2=W总-W1=0.44kW·h-0.22kW·h=0.22kW·h。【知识点】电路的辨别、功率的计算、电能的计算、铭牌的解读。2.（2019江苏省盐城市，题号26，分值8）
【答案】（1）连接电路时，开关没有处于断开状态（2）小灯泡的实际功率P/W小灯泡的亮度（3）右0.8（4）同意因为电源电压是4V，电压表的示数是1V时，则变阻器两端的电压为3V，变阻器的电阻R=U/I=3V/0.1A=30Ω，而变阻器最大阻值为20Ω。【解析】（1）根据图所示可知：在连接电路时，开关处于闭合状态，开关应该处于断开状态，以保护电路；（2）表格中已经有电流和电压两个物理量，则表格要有小灯泡的实际功率，加上功率的符号P和单位W，同时观察到灯泡的亮度也要填在表格中；（3）灯泡的两端电压为2.0V要变成额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，则滑动变阻器的电阻要变小，即滑片向右移动；电流表的示数为额定电流I=0.32A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W；（4）因为电源电压是4V，电压表的示数是1V时，根据串联电路电压关系，则变阻器两端的电压为4V-1V=3V，变阻器的电阻R=U/I=3V/0.1A=30Ω，而变阻器最大阻值为20Ω，所以表格中的数据不是真实的。【知识点】小灯泡电功率的测量。3.（2019江苏省苏州市，题号25，分值6）【答案】（1）750Pa（2）3.36×105J（3）336s。
【解析】（1）装入水后，水壶对水平桌面的压力F=G总=G自+G水=5N+1kg×10N/kg=15N；水壶对桌面的压强；（2）将水烧开所吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×（100℃－20℃）=3.36×105J；（3）根据W=Pt得，.【知识点】压强、热量、电功的计算。4.（2019江苏省淮安市，题号21，分值8）（8分）如图是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的接触面积为0.02m2。该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W.[g取10N/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]（1）求电热水壶的额定电流（保留一位小数）（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。（3）用此电热水壶将1kg，初温为20℃的水加热到100℃，沸腾水至少吸收多少热量？（4）电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为lkg、初温为20℃的水加热到100℃需要多长时间。【答案】.（1）4.5A(2)300Pa(3)3.36×105J（4）336s。【解析】（1）根据电功率P=UI公式，则电热水壶的额定电流I=P/U=1000W/220V≈4.5A；（2）根据压强p=F/S公式，电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强p=F/S=G/S=mg/S=0.6kg×10N/kg/0.02m2=300Pa；（3）根据热量计算公式Q=cm△t得到，将1kg，初温为20℃的水加热到100℃，水至少吸收多少热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；（4）根据P=W/t得到，电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为lkg、初温为20℃的水加热到100℃需要的时间t=W/P=Q/P=3.36×105J/1000W=336s。【知识点】综合考查了P=UI、p=F/S、Q=cm△t、P=W/t等公式的运用。5.（2019江苏省淮安市，题号24，分值6）（6分）如图中所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关应处于▲状态。（3）实验中无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是▲（写出一种即呵）（4）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为▲V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P▲（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为▲V，（5）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成I-U图像。根据图内所给的信息.计算出小灯泡的额定功率是▲W.【答案】（1）如图所示：；（2）断开（3）灯泡断路（4）2.2B（5）0.5。【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约10Ω，根据欧姆定律I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A＜0.6A，则电流表串联在电路中，选用0～0.6A的量程；
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，以保护电路；（3）验中无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能是断路，而电压表有示数，则电压表到电源正负极是通路，则断路的位置可能是灯泡；（4）电压表的量程为0～3V，则电压表的示数为2.2V,而灯泡的额定电压为2.5V，则需要增大电路中的电流，减小滑动变阻器的阻值，滑片需要向B端移动；（5）根据图象可知，灯泡的额定电流为0.2A，根据电功率P=UI得：额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。【知识点】小灯泡电功率的测量。6.（2019江苏省泰州市，题号43，分值6）43.(6分)如图为某型号电动机的铭牌，求：(1)此电动机的额定电流.(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.★★牌电动机型号JT-44额定电压220V额定电功率44W线圈电阻100Ω制造商★★★★★★【答案】（1）0.2A(2)26400J；24000J【解析】（1）根据铭牌可知：电动机的额定电压为220V，额定功率为44W，则电动机的额定电流I=P/U=44W/220V=0.2A；（2）电动机正常工作10min所消耗的电能W电=P额t=44W×10×60s=26400J，线圈产生的热量为Q=I2Rt=(0.2A)2×100Ω×10×60s=2400J，则转化的机械能W机=W电-Q=26400J-2400J=24000J。【知识点】电功率、电能、焦耳定律。
7.（2019江苏省泰州市，题号49，分值5）49.(5分)在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V（1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是_________A.小灯泡断路B.小灯泡两端电压太小C.滑动变阻器阻值太大D.电源电压太小（2）移动滑片，当电压表的示数为_________V时，小灯泡正常工作，读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为_________W（3）根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除)，分析图像可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻_________(增大/减小/不变).（4）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在以下哪个范围内：_________.A.P实≤0.48WB.0.48W＜P实＜0.6WC.0.6W≤P实＜0.75WD.P实≥0.75W【答案】（1）A（2）2.5；0.75（3）减小（4）B【解析】（1）A选项如果小灯泡断路，电压表有示数，电流表没有示数，不符合题目所描述现象，符合题意；B选项如果小灯泡两端电压太小，灯泡的实际功率过小，电流表和电压表有示数，但是灯泡不亮，符合题目描述现象，不符合题意；C选项如果滑动变阻器阻值太大，根据串联分压规律，灯泡电阻太小，小灯泡两端电压太小，灯泡的实际功率过小，电流表和电压表有示数，但是灯泡不亮，符合题目描述现象，不符合题意；D选项如果电源电压太小，小灯泡两端电压也太小，灯泡的实际功率过小，电流表和电压表有示数，但是灯泡不亮，符合题目描述现象，不符合题意；（2）小灯泡的正常发光时，两端电压为额定电压，电流为额定电流，则电压表为2.5V时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，小灯泡的电阻减小；（4）小灯泡正常发光时的电阻为R=U/I=2.5V/0.3A=25/3Ω，当小灯泡两端电压为2V时，假设灯泡的电阻不变，则的灯泡的实际功率P实=U2/R=(2V)2/25/3Ω=0.48W，而电压降低时，灯泡的电阻是减小的，则灯泡的实际功率P实′＞0.48W；当小灯泡两端电压为2V时，实际电流小于额定电流0.3A，则实际功率P实′＜0.6W，综上所述，灯泡的实际功率在0.48W到0.6W之间，B选项符合题意。【知识点】小灯泡电功率的测量实验探究。8.（2019江苏省宿迁市，题号19，分值9）某电器厂设计了一种具有高、中、低三档的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如下所示：【答案】(1)低温（2）2A110Ω(3)369600J80℃。【解析】（1）当开关S1断开，S2接a时，R1和R2串联，电阻最大，根据P=U2/R可知：此时的电功率最小，为低温挡状态；当开关S1闭合，S2接b时，R1和R2并联，电阻最小，根据P=U2/R可知：此时的电功率最大，为高温挡状态；（2）根据P=UI得：I=P/U=440W/220V=2A，R=U/I=220V/2A=110Ω；（3）根据W=Pt=880W×7×60s=369600J，再根据Q=cm△t得：△t=Q/cm=369600J/【4.2×103J/（kg·℃）×1kg】=88℃，因为在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水从20℃升高到100℃，水升高了80℃。【知识点】热量的计算；电功率的计算。9.（2019江苏省宿迁市，题号23，分值5）
【答案】(1)如图所示：（2）左（3）短路（4）0.75W(5)10。【解析】（1）滑动变阻器与灯泡串联，起到保护电路的作用；电压表并联在灯泡的两端；（2）滑动变阻器要起到保护电路的作用，须将滑片置于阻值最大位置，即滑片置于左端；（3）当小灯泡短路时，闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数（电压表完好），移动滑片，电流表的示数会变化，而其它没有变化；（4）根据函数图象可知：当电压为额定电压2.5V时，额定电流为0.3A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；（5）根据函数图象，电压表为1V时，电路中电流为0.2A，滑动变阻器两端的电压为3V-1V=2V，此时滑动变阻器的电流也为0.2A，此时滑动变阻器的电阻为R滑=U/I=2V/0.2A=10Ω。【知识点】小灯泡电功率的测量。10.（2019江苏省连云港市，题号23，分值10）（10分）中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压t/=250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻/?。=0.15〇。闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P=50kW，求：
（1）通过输电线的电流/和输电线上损耗的热功率P0；（2）用户得到的功率P1和输电效率η；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2=1kW的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）【答案】（1）电流I=200A，热功率P0=6kW（2）88%（3）72天。【解析】（1）根据P=UI得，输电线的电流，输电线上损耗的热功率。（2）用户得到的功率P1=P-P0=50kW-6kW=44kW，输电效率。（3）根据能量关系，得W0=W2，P0t1=P2t2N，即6000W×24×3600s=1000W×24×3600s×N，解得N=72天。【知识点】电功率、焦耳定律、能量的效率。11.（2019江苏省扬州市，题号24，分值6）【答案】（1）AD(2)10Ω(3)0.9W【解析】
（1）要电流表示数变大，则总电阻要变小，滑动变阻器的电阻要变小，油面上升时，滑片向下移动，则滑动变阻器要选用A接线柱；油面下降，滑片滑到B处时，滑动变阻器的电阻最大，线圈中的电流最小，电磁铁的磁性最弱，衔铁在弹簧的作用下向上运动，跟D触电接通警示灯发光，则导线M应与D接线柱相连；（2）当油箱加满油时，滑片P刚好在A处，滑动变阻器的电阻为0，电流表示数为0.6A，则定值电阻R2=U/I=6V/0.6A=10Ω；（3）在滑片滑动过程中滑动变阻器功率P滑=【U/(R1+R2)】2R1=【6V/(R1+10Ω)】2R1，根据数学知识可知：当R1=10Ω时，滑动变阻器功率P滑最大，则最大值Pmax=【6V/(10Ω+10Ω)】2×10Ω=0.9W。【知识点】滑动变阻器、欧姆定律、电磁继电器、电功率。12.（2019江苏省扬州市，题号28，分值6）【答案】（1）灯泡断路（2）A0.5（3）断开开关电源（4）D【解析】（1）闭合开关无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路可能是断路，但是电压表有示数，说明电压表到电源正负极是通路，则断路位置是灯泡，即灯泡可能断路；（2）图乙中的电压表为2.2V，小于额定电压，根据串联分压规律，则需要减小滑动变阻器的阻值，即滑片向A端移动；根据丙图可知灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；（3）测量结束后，为了安全，应该先断开开关，然后拆除电源两端上的导线，最后拆除其它导线；（4）利用图中的器材可以测量小灯泡的电阻；可以探究串联电路电流电压特点，不能探究电流与电压的关系，因为灯泡的电阻是变化的，不是定值电阻，如果滑动变阻器当做定值电阻，又不能多次实验，所以D选项符合题意。【知识点】测量小灯泡的电功率。
13.（2019四川省广安市，题号19，分值2）（2分）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6V12W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为 Ω，P1 2P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。【思路分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI=U2R求出灯泡的电阻；（2）当小灯泡正常发光时根据灯泡正常发光时灯泡的电流利用P＝UI得出P1的表达式；小灯泡的电功率为1.5W时，根据P═I2R得出此时电流，根据灯泡两端的电压变化得出变阻器两端的电压变化，然后利用P＝UI得出2P2的表达式；最后比较即可。【解题过程】（1）由P＝UI=U2R可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL=U额2P额=(6V)212W=3Ω；（2）由P＝UI可得，当小灯泡正常发光时电路中的电流为：I＝IL=P额U额=12W6V=2A；则滑动变阻器的电功率：P1＝U滑1I＝U滑1×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；当小灯泡的电功率为3W时，由于忽略温度对灯丝电阻的影响，则由P＝I2R可得，此时电路中电流为：I′＝IL实=PLRL=3W3Ω=1A；此时灯泡两端的电压：UL实＝IL实RL＝1A×3Ω＝3V；所以灯泡两端电压的减小量：△UL＝U额﹣UL实＝6V﹣3V＝3V；由于电源电压不变，则变阻器两端电压的增加量：△U滑＝△UL＝3V，所以，此时变阻器两端的电压：U滑2＝U滑1+△U滑＝U滑1+3V；则此时滑动变阻器的电功率：P2＝U滑2I′＝（U滑1+3V）×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；所以，2P2＝2×（U滑1+3V）×1A＝（U滑1+3V）×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
比较①③两式可知，P1＜2P2。故答案为：3；＜。【知识点】电功率的计算。14.（2019四川省广安市，题号27，分值4）（4分）小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20Ω、R2＝30Ω，请计算：（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流；（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能；（3）该电路的最大功率和最小功率之比。【思路分析】（1）S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；（2）S3断开，S1、S2闭合时，电阻R1短路，只有R2连入电路，根据W=U2Rt求出消耗的电能；（3）当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，此时电路的总功率最小，根据P=U2R求出最小功率；当S1、S2闭合，S3断开时，两电阻并联，此时电路中的总功率最大，根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻，再根据P=U2R求出最大功率；进一步得出该电路的最大功率和最小功率之比。【解题过程】（1）当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，则总电阻：R串＝R1+R2＝20Ω+30Ω＝50Ω；所以，电路中的电流：I=UR串=10V50Ω=0.2A；（2）S3断开，S1、S2闭合时，电阻R1短路，只有R2连入电路，则通电5min电路消耗的电能：W2=U2R2t=(10V)230Ω×5×60s＝1000J；
（3）当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据P=U2R可知此时总功率最小，所以，P最小=U2R串=(10V)250Ω=2W，当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据P=U2R可知此时总功率最大，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以此时的总电阻：R并=R1R2R1+R2=20Ω×30Ω20Ω+30Ω=12Ω，P最大=U2R并=(10V)212Ω=253W，则：P最大P最小=253W2W=256。答：（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流为0.2A；（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1000J；（3）该电路的最大功率和最小功率之比为25：6。【知识点】欧姆定律的应用；电功与电能的计算；电功率的计算．15.（2019江苏省南京市，题号30，分值10分）（10分）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。压力F/N050100150200250300…电阻Rx/Ω580560540520500480460…（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：
①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Ω；②将开关向 端（填数字）闭合，调节 ；③保持 ，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为 V即可。【思路分析】（1）知道电路的最大电流和电源电压，根据P＝UI求出功率。（2）从表格数据知，压敏电阻每增加50N，电阻减小20Ω，求出压力为800N时的电阻，知道电源电压和报警时的电流求出电路总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值至少为多少。（3）进行报警器调试时，第一，确定设定的压力。第二，在表格中找到压力对应的电阻，让电阻箱调到压敏电阻设定压力的电阻值，电路接通2时，滑动滑动变阻器的滑片，使电路电流为报警电流0.01A，此时可以计算滑动变阻器此时的电阻。第三，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用压敏电阻代替电阻箱，电路接通1，电路即可正常报警。（4）由表格计算压敏电阻700N时的电阻，此时滑动变阻器的电阻不变，求出电路总电阻，知道报警电流，可以求出电源电压。【解题过程】（1）由题知，电源电压为18V，电路中最大电流为20mA＝0.02A，则报警电路允许消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.02A＝0.36W；（2）报警时电路中的最小电流是10mA＝0.01A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为：R总=UI=18V0.01A=1800Ω，由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω，则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为：RX＝580Ω-800N50N×20Ω＝260Ω，
所以，滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑＝R﹣RX＝1800Ω﹣260Ω＝1540Ω；（3）①由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值RX'＝500Ω。②为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500Ω，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。此时滑动变阻器的阻值：R滑'＝R总﹣RX'＝1800Ω﹣500Ω＝1300Ω；③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻器串联，电路即可正常报警。（4）对（3）中已调试好的报警电路，滑动变阻器的电阻不变，即R滑'＝1300Ω，因压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω，则压敏电阻受到的压力为700N时，其阻值为：RX″＝580Ω-700N50N×20Ω＝300Ω，此时电路的总电阻：R总′＝R滑'+RX″＝1300Ω+300Ω＝1600Ω，此时电源电压应为：U′＝IR总′＝0.01A×1600Ω＝16V。故答案为：（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是0.36W；（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1540Ω；（3）①500；②2；滑动变阻器的滑片P；报警器报警；③滑动变阻器的滑片P位置不变；（4）16。【知识点】欧姆定律的应用；电功率的计算．16.（2019山东省德州市，题号27，分值10分）（10分）（2019•德州）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
求：（1）小灯泡的额定功率；（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。【思路分析】（1）小灯泡L标有“4V0.5A”字样，根据P＝UI求小灯泡的额定功率；（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，根据图乙中的两组数据表示出电源电压，根据两次电源电压不变列等式算出电源电压和定值电阻的阻值；（3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当电压表示数为3V时，R1接入电路的电阻最大；此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U3大＝5V﹣3V＝2V，由图（c）可知电路中最小电流，根据欧姆定律算出最大电阻；根据小灯泡的额定电流判断出电路的最大电流，根据欧姆定律算出R1接人电路的最大电阻。【解题过程】解：（1）小灯泡的额定功率：P额＝U额l额＝4V×0.5A＝2W；（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，在图（b）中取两组数据代入公式，可得：U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω；（3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路的电阻最大，此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，由图（c）可知电路中最小电流：I最小＝0.4A，则R1接入电路的最大电阻：R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5Ω；灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V，此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V，则R1接入电路的最小电阻：R1小=U1小I最大=1V0.5A=2Ω，所以R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω。答：（1）小灯泡的额定功率为2W；（2）电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。【知识点】欧姆定律的应用；额定功率．17.（2019浙江省衢州市，题号14，分值11）（11分）空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。项目参数项目参数额定电压220伏额定功率50瓦空机质量7.5千克单个轮子接触地面面积2厘米2水箱容量0.5升轮子数量4个蒸发量1升/时电源线长度1.2米（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有 。
（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量 ，从而维持人体体温恒定。（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出条改进建议： 。【答案】（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；（2）减少；（3）0.5kW•h；（4）1×105Pa；（5）加大水箱的容积，避免频繁加水；加长电源线，方便距离远些使用。【思路分析】（1）冰熔化吸热，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降；（2）蒸发吸热，冷刺激使皮肤血管收缩血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少，从而维持人体体温恒定；（3）根据W＝Pt算出该空调扇正常工作10小时消耗的电能；（4）根据ρ=mV算出水箱中水的质量，水箱对水平面的压力等于重力，即＝G＝mg，根据p=FS算出水箱对水平面的压强；（5）根据表中的信息，提出改进措施。【解题过程】（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；
（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，加快了汗液的蒸发，蒸发吸收人体的热量使人体的温度降低，此时在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少，从而维持人体体温恒定；（3）有P=Wt可得，该空调扇正常工作10小时消耗的电能：W＝Pt＝50×10﹣3kW×10h＝0.5kW•h；（4）根据ρ=mV知，水箱中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，水箱对水平面的压力等于重力，即F＝G总＝m总g＝（0.5kg+7.5kg）×10N/kg＝80N，水箱对水平面的压强为：p=FS=80N2×10-4m2×4=1×105Pa；（5）根据表中数据知水箱的容积较小，需要经常加水，所以可以加大水箱的容积，避免频繁加水；有表格数据知电源线的长度只有1.2米，不能远距离使用，需要加长电源线，方便距离远些使用。故答案为：（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；（2）减少；（3）该空调扇正常工作10小时消耗的电能为0.5kW•h；（4）该空调扇对水平地面的压强为1×105Pa；（5）加大水箱的容积，避免频繁加水；加长电源线，方便距离远些使用。【知识点】熔化与熔化吸热的特点；压强的大小及其计算；电功与电能的计算。18.（2019浙江省金华市，题号8，分值8）（8分）（2019•金华）如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数：额定电压：5伏额定功率：5瓦光源类型：LED
锂电池输出电压：5伏锂电池容量：4800毫安时（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）（1）若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为 S 极；（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？【答案】（1）S；（2）1A；（3）3h。【思路分析】（1）根据异名磁极相互吸引回答；（2）已知灯的额定功率额定电压为，根据P＝UI求平衡台灯正常发光时电路中的电流；（3）W＝UIt＝UQ求出给该台灯充电时获得输出电能：η=W输入W得出W输入；根据W＝UIt求出用完电的台灯充满电至少需要的时间。【解题过程】（1）开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光，若A球内置的磁体下端为N极，根据异名磁极相互吸引，则B球内置磁体上端为S极；（2）额定功率为：P＝5W，额定电压为：U＝5V，平衡台灯正常发光时电路中的电流：I=PU=5W5V=1A；（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，输出电能为：W＝UIt＝UQ＝5V×4.8A×3600s＝86400J；η=W输入W，故W输入=Wη=86400J80%=108000J；用完电的台灯充满电至少需要时间：
t=W输入U2I2=10800J5V×2A=10800s＝3h。答：（1）S；（2）平衡台灯正常发光时电路中的电流为1A；（3）为用完电的台灯充满电至少需要3h。【知识点】磁极间的相互作用；电功与电能的计算；电功率与电压、电流的关系．19.（2019广东省广州市，题号，分值）电鳗是一种能对外界施加电压的动物，如图24，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极．某次实验：（1）当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如图25所示，接入电路的导体棒及水的电阻R＝5000Ω，电流I＝0.02A．求此时AB间的电压U和R的电功率P.（2）电鳗头部接触到导体样更高的位置时，R变大，电流变为0.05A，判断U变大、变小还是不变?_________依据是___________________________。【答案】（1）100V2W（2）变大电阻R变大，电流I从0.02A变大为0.05A，根据公式U＝IR得到电压U变大．【解析】（1）U＝IR＝0.02A×50002＝100V；P＝UI＝100V×0.02A＝2W；（2）变大；电阻R变大，电流I从0.02A变大为0.05A，根据公式U＝IR得到电压U变大．【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算20.（2019广东省广州市，题号，分值）小明连接了如图27所示的电路，灯泡上标有“2.5Ｖ 0.3A”．
（1）在方内画出实物图对应的电路图．（2）闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数．小明认为灯不亮的原因是灯丝断了，你认为他的说法是否正确?_________依据是___________________________．（3）小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因．请在图28中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图．（4）测量时若出现下表中的情况，请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因．情况二中，看不到灯亮，通电10s灯消耗的电能为________J．【答案】（1）（2）不正确电流表有示数说明电路是通路，如果灯丝断了则电流表不可能有示数
（3）（4）0.56【解析】（1）根据实物图可知，电流从电源的正极经开关S后，依次通过滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源负极，如图所示：；（2）断路时，电路中没有电流，电流表示数为零，电流表有示数说明电路是通路，所以小明说法不正确；（3）将电压表并联在a、b两端，量程选择0～3V，电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出，如图：；（4）测量时若出现下表中的情况，根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因：
；情况二中，看不到灯亮，通电10s灯消耗的电能为：W＝UIt＝0.4V×0.14A×10s＝0.56J．【知识点】根据实物图画电路图电流表、电压表在判断电路故障中的应用实物图的连接电功的计算21.（2019年河北省，34题，7分）
【答案】(1)如图2 (2)右(3)③(4)①2.5③0.75(5) >[拓展] 1.5【解析】(1)有图可以看出电压表和R0S1并联所以电压表正极柱与开关S1右接线柱相连。(2)闭合开关前滑片应滑到阻值最大处。远下阻大所以应向右滑。(3)电压表并到开关两端有示数。说明开关处断路。(4)要测灯泡额定功率。所以电压表示数应为2.5V。闭合S、S1，滑片位置不变可算出电路电流则滑动变阻器阻值。S、S2闭合时电路中电流，小灯泡的额定功率由R不变时U减半，P变为四分之一，但电压降低时，灯泡电阻会变小，所以。[拓展]S、S2闭合时电路中电流，电压表并到电池两端示数为2.55V说明电池分的电压则电池的电阻【知识点】电功率、欧姆定律、串并联电路电压特点、串并联电路电流特点。22.（2019湖北黄冈，17，7）
【思路分析】（1）电路中R1、R2是加热电阻，它们是并联的。S2断开时，R2单独工作，功率为P=U2R2；S2闭合时，R1、R2并联工作，功率为P´=P1+P2=U2R2+U2R1。所以，R2单独工作为保温状态，R1、R2并联工作为加热状态。根据已知保温功率和电压可求出保温电阻（R2）。（2）电磁泵所在支路已知量和求知量如图所示（把与此无关的支路忽略排除干扰）P泵=？U泵=12VR3=200ΩR3两端电压U3=U-U泵=220V-12V=208V，该支路电流I=U3R3=208V200Ω=1.04A，电磁泵的电功率P=UI=12V×1.04A=12.48W（3）水烧干瞬间壶底的温度为110ºC，水烧干后，壶底的温度升高到120ºC防干烧温控开关S1自动断开，这段时间壶底吸收的热量Q=cm∆t，消耗的电能全部转化为内能W=Q。且这段时间S2没有断开，为加热状态，功率为P加热，则这段时间为t=WP加热。【解题过程】
（1）R2单独工作为保温状态，它的阻值R2=U2P保温=220V250W=968Ω（2）R3两端电压U3=U-U泵=220V-12V=208V该支路电流I=U3R3=208V200Ω=1.04A电磁泵的电功率P=UI=12V×1.04A=12.48W（3）水烧干到S1断开这段时间壶底吸收的热量Q=cm∆t=0.5×103J/(kg·ºC)×0.5kg×(120-110)ºC=2500J消耗的电能全部转化为内能W=Q=2500J且这段时间S2没有断开，为加热状态，功率为P加热，则这段时间为t=WP加热=2500J1000W=2.5s【知识点】简单电路分析；电功率；欧姆定律；并联电路电功率的关系；串联电路电流的规律；串联电路电压的规律；热量计算；电功23.（2019湖北省宜昌市，题号32，分值6）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate20pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如下表所示。电池名称图19锂离子电池电压3.7V容量4200mAh（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？（2）如图19所示的两个充电器，一个标注“输出5V600mA”，另一个标注“输出5V4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。【思路分析】（1）电池的容量是电流和时间的乘积；（2）利用W=UIt计算通电时间；（3）超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，是因为充电电流越大，产生的热量越多。【解题过程】（1）电流和时间的乘积（2）由题意可得：U1·I1·t1＝U2·I2·t2·η代入数值可得：3.7V×4.2A×60min＝5V×4A×t2×90%解得t2＝51.8min
（3）快速充电时电流较大，线做得粗一些可以减小导线的电阻，在相同时间里让导线单位长度的发热量不致太大。【知识点】电功的计算；焦耳定律的应用。24.（2019绵阳市，21，12分）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW·h。某次测试，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g 取10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW·h的电能。【思路分析】（1）由空载时的质量分析出空载时车对地面的压力，再根据车与地面的接触面积计算出压强；（2）根据完成1个市区工况时，电动汽车的速度和运动的时间计算出通过的路程，再根据牵引力和功的计算公式计算出功；（3）根据电动车完成一个郊区工况行驶的速度和行驶时间计算出效区行驶的路程，再计算出完成一套循环电动汽车行驶的总路程，并计算出将电能耗尽时完成一套循环的个数，最后计算出完成一套循环平均消耗的电能.【解题过程】（1）由题意可知，电动汽车空载时对地面的压力：，与地面的接触面积：，对地面的压强：；（2）完成一个市欧工况，电动汽车通过的路程：，由题意可知，此时牵引力做的功：；（３）由题意可知，电动车完成市效工况行驶的速度为：，通过的路程为：，由题意可知，完成一套循环，行驶的总路程为：，将电能耗尽时完成循环的个数为：，完成一套循环的平均消耗的电能为：．
【知识点】机械运动——速度的计算压强液体压强——压强的计算功和功率——功的计算25.（2019四川省内江市，第26题，8分）如图甲所示，是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图，它包括工作电路和控制电路两部分，用于获得高于室温、控制在定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为1.0kW:控制电路中的电阻R为滑动变阻器，R为置于恒温箱内的热敏电阻，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器的电阻R。为10Ω当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，则:（1）正常工作时，加热器的电阻值是多少?（2）当滑动变阻器R为390Ω时，恒温箱内可获得的最高温度为150℃，如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃那么，R’的阻值为多大?【思路分析】（1）已知功率和电压，利用计算电阻；（2）由图乙读出温度对应热敏电阻的阻值，可计算控制电路电源电压，读出最低温时热敏电阻阻值，根据电路状态，利用欧姆定律计算出总电阻，根据串联电路电阻特点求滑动变阻器连入电路阻值。【解题过程】（1）由得，（1分）加热器正常工作时的电阻值：;（1分）（2）由图乙可知，最高温度为150℃时，热敏电阻阻值R1=200Ω，控制电路电流：I1=0.04A，（1分）由欧姆定律得，控制电路电源电压：U=I1（R0+R滑+R1）=0.04A×（10Ω+390Ω+200Ω）=24V，（2分）将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃时，热敏电阻阻值R2=900Ω，控制电路电流I2=0.024A，（1分）控制电路总电阻：,（1分）此时滑动变阻器连入电路电阻：R阻=R总-R0-R2=1000Ω-10Ω-900Ω=90Ω。（1分）【知识点】电功率
26.（2019年广东省，第18题，6分）【答案】（1）电流电压（2）R2（3）如下表所示：【解析】本题考查测量小灯泡电功率的实验。（1）电流表要串联在电路中，电压表要并联在小灯泡两端，可知甲是电流表，乙是电压表；（2）小灯泡正常发光时的电流I=P/U=0.75W/2.5V=0.3A，此时滑动变阻器两端的电压为6V-2.5V=3.5V,接入电路的电阻R=U/I=3.5V/0.3A>10Ω，所以要选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R2；（3）实验记录表格见答案。【知识点】测量小灯泡的电功率。27.（2019年广东省，第20题，6分）
【答案】（1）12V（2）30Ω（3）72J【解析】（1）只闭合开关S0时，只有R2接入电路，R2两端电压即电源电压：U=U2=I2R2=0.2A×60Ω=12V（2）闭合开关S0、S1，两电阻并联，I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A,R1=U/I1=12V/0.4A=30Ω（3）两开关闭合后，电路总功率：P=P1+P2=10s电路消耗的电能：W=Pt=7.2W×10s=72J【知识点】欧姆定律的应用和电功、电功率的计算。28.（2019年广东省，第23题，6分）【答案】（1）化学（2）S1（3）30（4）1.53（5）0.5
【解析】本题考查能量转化以及电功和电功率的计算。（1）电池板对蓄电池充电，将电能转化为化学能；（2）蓄电池充电不供电，则应闭合开关S1；（3）总电功率P=nP0=10×3W=30W；（4）蓄电池充满电后的电能：W=nP0t，充满一半所用时间：T=W/2P,可得T=10×3W×6h/(2×60W)=1.5h；若充电电压为20V，则充电电流I=P/U=60W/20V=3A；（5）充电功率60W，转化效率10%，则获得的太阳能功率为60W/10%=600W；每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1200W/m2，则电池板面积为600W/(1200W/m2)=0.5m2.【知识点】能量转化以及电功和电功率的计算。29.2019湖南省娄底市，第21题，8分）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压恒为6V，小灯泡标有3.8V字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，请指出小明在连接电路时的错误操作：①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。开关闭合前，滑动变阻器没有调到最大阻值处（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数。请分析造成此现象的可能原因是。（3）小华更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关后，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。（4）小明还想用已有实验器材测未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用；滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）。请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。【答案】（1）连接电路时开关没有断开；（2）小灯泡断路；（3）1.14；（4）见下图。【思路分析】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开；开关闭合前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大；（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）知道小灯泡的额定电压，从电流表读出其电流值，利用公式P=UI可得出额定功率；（4）把待测电阻丝与滑动变阻器串联接入电路，调节滑片，测出电路电流，求出电路总电阻；然后保持滑片位置不变，只把滑动变阻器接入电路，测出电路电流，由欧姆定律求出滑动变阻器阻值；最后由串联电路特点求出待测电阻。【解题过程】（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，则连接电路时的错误操作是：①连接电路时开关没有断开；②开关闭合前，滑动变阻器没有调到最大阻值处，或可能在最端的阻值最小处。
（2）分析可知，开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，说明电路有断路；但电压表有示数，说明电压表可以与电源两极接通，此现象的可能原因是小灯泡处断路了；（3）因为是同型号的新灯泡，且正常发光，则其电压为3.8V，由“它正常发光时通过的电流约为0.32A”可知，电流表选择的是小量程，则此时的电流值为0.3A。则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。（4）在没有电压表的情况下，已知电源电压，可通过测量电流，计算总电阻和分电阻的方法进行测量。在如图的电路中，待测电阻丝与滑动变阻器串联，调节滑片，测出电路电流，求出电路总电阻；然后保持滑片位置不变，闭合S2，只把滑动变阻器接入电路，测出电路电流，由欧姆定律求出滑动变阻器阻值；最后用总电阻减去变阻器的电阻，可求出待测电阻。电路图如下图所示：【知识点】测量小灯泡额定功率的实验，电路故障的判断，电流表的读数，电功率公式的运用，电路图的设计30.（2019省市，题号，分值）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热），其部分技术参数如下表。（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是（选填“关”“低档”或“高档”）（2）求电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/(kW·h)的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？【思路分析】（1）当电路断路时，处于“关”状态；当两只电阻串联时，处于“低档”状态；当只有R1接入电路时，处于“高档”状态；
（2）开关S旋转至触点“3、4”时，电路为R1的简单电路，根据P=UI可求出R1的阻值；（3）由图象读出加湿器30min内的高档和低档工作时间，由W=Pt计算消耗的电能，已知电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，利用Q=cm△t可求得使注水仓中冷水的温度升高多少℃；（4）“3000r/（kW•h）”的意义为：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，从而可以计算出电能表的转盘转过27r消耗的电能，又知道工作时间，可利用公式P=W/t求出加湿器在低挡加热时的实际功率，根据P=I2R求出此时电路的实际电流，再利用P=I2R求得电阻R2的实际加热功率。【解题过程】解：（1）由电路图知，开关S旋转至触点“1、2”时，电路断路，所以电热加湿器的状态是“关”；（2）开关S旋转至触点“3、4”时，电路为R1的简单电路，由P=UI=U2÷R可得，R1的阻值：R1=U2÷P=（220V）2÷400W=121Ω；（3）由图象知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min，则在高档正常工作时消耗的电能：W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q=W=2.4×105J。由Q=cm△t可得，水升高的温度：△t=Q÷cm=2.4×105J÷[4.2×103J/（kg·℃）×3kg]≈19℃；（4）“3000r/（kW•h）”的意义为：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s消耗的电能：W′=27r÷[3000r/(kW·h)]=0.009kW•h=3.24×104J，加湿器在低挡加热的实际功率：P′=W′/t=3.24×104J÷400s=81W。加湿器在低挡加热，此时两电阻串联，则R总=R1+R2=R1+3R1=4R1=4×121Ω=484Ω，由P=I2R可得，此时电路的实际电流：R2的阻值：R2=3R1=3×121Ω=363Ω，此时电阻R2的实际加热功率：P2=I实际2R2=(9/22A)2×363Ω=60.75W。答：（1）关；（2）电热加湿器中R1的阻值为121Ω；（3）可以使注水仓中冷水的温度升高19℃；（4）此时电阻R2的实际加热功率是60.75W。【知识点】电路的基本连接方式，电功率公式的应用，电功的计算，热量公式的计算，欧姆定律的应用31.（2019湖南省湘潭市，第31题，9分）
如图甲所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0～1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对温度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图像如图丙所示，L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2为220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：（1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成能；当S接通时，可判断出图乙中线圈上端P的磁极是极。（2）由图丙可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变；若实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R的阻值为Ω。（3）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过多少？（4）若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg=2Ω，如果除湿器工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1h内Rg消耗的电能是多少？【思路分析】（1）电动机可将电能转化为机械能；利用安培定则可判断线圈上端P的磁极。（2）读图丙可得出湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的变化规律；并可以从图像中找出当实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R的阻值。（3）从图像可找出相对湿度控制在45%RH以内时，湿敏电阻的阻值。又知道当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，根据欧姆定律可求出总电阻。再减去湿敏电阻的阻值，可得出调控电阻R0的最大阻值。（4）知道总功率和工作电路的电压，可求工作电路的电流；利用P=I2R可计算保护电阻的电功率；再根据“一半的时间是闭合的”可得出时间t，最后利用W=Pt可计算保护电阻消耗的电能。【解题过程】解：由电动机工作原理可知，压缩机工作过程中主要把电能转化成机械能；根据安培定则，当S接通时，可判断出图乙中线圈上端P的磁极是N极。（2）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，故湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小；由图像可知，若实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R对应的阻值为50Ω。
（3）由图丙可知，当湿度在45%时，湿敏电阻R的阻值为100Ω，当电流I≥mA时要启动除湿，则控制电路的总电阻R总=U1/I=12V/0.02A=600Ω，则调控电阻R0的阻值为：R0=R总-R=600Ω-100Ω=500Ω。即调控电阻R0的最大阻值不能超过500Ω。（4）由公式P=UI可得，工作电流的电流：I＇=P/U2=1100W/220V=5A，保护电阻Rg的电功率：P保=I＇2×Rg=（5A）2×2Ω=50W，因磁性弹片只有一半时间是闭合的，所以1h内工作电路实际工作时间t=30min=1800s，则保护电阻Rg消耗的电能：W=P保×t=50W×1800s=9×104J。故答案为：（1）机械，N；（2）小，50；（3）调控电阻R0的阻值不能超过500Ω；（4）保护电阻Rg消耗的电能为9×104J。【知识点】电功的计算、电功率的计算、欧姆定律的应用，安培定则，电动机的能量转化32.（2019湖南省岳阳市，题号23，分值9）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表乙（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）．（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观家到标有“1800r/（kW·h）”的电能表转盘在121s内转了20圈，求此时的实际电压；（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能．【答案】（1）2.7A（2）200V（3）高温档【解析】（1）由表中数据可知，高温的功率P高=600W；由P=UI可得，在高温档工作时，电路中的电流：；（2）由可得：；
电炖锅消耗的电能：；其实际功率：；由可得：；（3）由图像丙可知：高温档消耗的电能：W高=P高t高=600W×6×60s=2.16×105J；则水升高1℃消耗的电能：；低温档消耗的电能：W低=P低t低=300W×9×60s=1.62×105J；则水升高1℃消耗的电能：；因为3085.7J＜4320J，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能．【知识点】电功率的计算电能表参数的理解与电能的求法电功与热量的综合计算33.（2019湖南省长沙市，题号36，分值6）小海同学用如图所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V．（1）请你在右图中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；（2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为了排除故障，小海接下来的操作合理的是______（选填字母符号）；A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱B.拧紧开关两端的接线柱C.检查滑动变阻器是否短路（3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据．粗心的小海把三次数据随手写在了草稿纸上（如右图）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为_________W．
【答案】（1）（2）A（3）0.75【解析】（1）电流表应串联在电路中，电流从电流表﹢接线柱流入，﹣接线柱流出，电路图连接如图：；（2）把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为了排除故障，接下来应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故A正确，BC错误；（3）根据欧姆定律知，流过灯丝的电流随电压的增大而增大，电压逐渐增大电流逐渐增大，所以小灯泡的额定电压为2.5V时，电流为0.30A，电功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A=0.75W．【知识点】电功率的测量实验34.（2019湖南省长沙市，题号39，分值8）在某次科技活动中，刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们，盒内电路由两个定值电阻连接而成．小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率．已知电源电压恒定不变，R0是阻值为3Ω的定值电阻，R1是滑动变阻器．小海进行了如下的实验操作：（Ⅰ）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A；（Ⅱ）用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，此时电流表示数为1.8A；（Ⅲ）把AC两个接线柱接到MN之间，小海发现将R1的滑片从某位置移至最右端或最左端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W．（1）请根据操作（Ⅰ）求出黑盒子BC间的电阻；（2）在操作（Ⅱ）中，求黑盒子工作100s消耗的电能；（3）①请画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值；②小海接下来继续研究，他将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，移动R1的滑片，黑盒子的电功率会随之变化，求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比．
【答案】（1）3Ω（2）648J（3）①②25：9【解析】（1）根据欧姆定律可知，黑盒子BC间的电阻为：；（2）由（1）可知，电源电压：U＝l.8V+0.64×3Ω＝3.6V；此时电路消耗的电能：W＝UIt＝3.6V×l.8A×l00s＝648J；（3）①由操作（Ⅱ）可知：；由操作（Ⅲ）可知：；AC间电阻：；所以黑盒子内的电路图为：；②由操作（Ⅲ）可知：滑片P在最左端：；滑片P在最右端：I右＝I左－2△I＝0.3A－2×0.05A＝0.2A；
滑动变阻器阻值为：；将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，RAB、R0、R1串联；R1在最左端，黑盒子功率最大：；；R1在最右端，黑盒子功率最小：；；黑盒子的最大电功率与最小电功率之比：【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算电路图设计35.（2019江西，22，8）【思路分析】（1）S接2、3时，R1单独工作，总功率P=U2R1；S接3、4时，R1、R2并联，总功率P′=P1+P2。所以P是保温功率20W，P′是加热功率220W，R1的功率20W不变，代入P′=P1+P2中算出P2。再利用P2=U2R2算出R2。（2）牛奶吸收的热量Q=cm∆t，代入已知量计算即可。（3）由图象可知，0-200s加热状态，200s之后是保温状态，即将牛奶从20̊C加热到40̊C用时200s，消耗电能W=P′t。效率η=QW。【解题过程】（1）依题意可知，R1单独工作时是保温状态，R1、R2并联是加热状态，其中R1的功率不变，则，
P2=P加热-P保温=220W-20W=200WR2=U2P2=220V2200W=242Ω（2）牛奶吸收的热量Q=cm∆t=4.2×103J/(kg·̊C)×400×10-3kg×(40-20)̊C=3.2×104J（3）由图象可知，0-200s加热状态，200s之后是保温状态，即将牛奶从20̊C加热到40̊C用时200s，消耗电能W=P加热t=220W×200s=4.4×104J效率η=QW=3.2×104J4.4×104J×100%=72.7%【知识点】并联电路电功率的关系；电功率计算；热量的计算；效率36.（2019江西，24，7）实验：测量小灯泡的电功率。实验中选择的小灯泡的额定电压为2.5V。【实验步骤】（1）请你和笔画线代替导线，把图17中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮；+-【思路分析】滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，则应使滑动变阻器的左部分连入电路，选接A接线柱。电压表的“-”接线柱应该连在电源负极那边，所以将A连向电源负极。2.5V小灯泡的电流不超过0.6A，它的正接线柱“0.6”应该连接在电源正极那边，所以将电流表的“0.6”与已经连上正极的开关连接。【答案】如图所示-+【知识点】
电流表和电压表的正确使用（2）正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是；【思路分析】“闭合开关，电流表指针不动，用手按住开关，电流表指针摆动”，说明开关接触不良。【答案】开关接触不良【知识点】简单的电路故障分析（3）查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据。请将表中内容补充完整：由表中数据可知，该灯的额定功率为W。【思路分析】小灯泡的电压等于额定电压时正常发光，此时的实际功率等于额定功率。【答案】正常发光0.80【知识点】实际功率与额定功率的联系和区别（4）利用上述电路，用定值电阻替换小灯泡，测量该定值电阻的阻值，请在虚线框中设计一个记录数据的表格。【思路分析】伏安法测电阻需要测量电压和电流，利用欧姆定律计算电阻。定值电阻的阻值是固定的，需要多次测量求平均值减小误差，以平均值作为定值电阻的阻值。【答案】
实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻的平均值R/Ω123【知识点】设计简单的实验记录表格37.（2019山东烟台，25，8）利用图18所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻（以下称前者），又可以测小灯泡的电功率（以下称后者）。【解析】（1）测小灯泡的电阻时，利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压及通过小电流，实现多次测量，便于分析灯泡的阻值变化情况。测小灯泡的额定功率时，利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压达到额定电压，或低于（高于）额定功率，从而测出额定功率和实际功率。（2）测小灯泡的电阻时，三次实验比较灯泡的电阻变化情况，体现小灯泡的电阻大小跟温度有关。测量小灯泡的功率时，三次实验便于分析比较额定功率和实际功率。
（3）灯泡不亮，电流表没有偏转，说明电路某处断路；而电压表有明显偏转，说明电压表与电源是接通的，只有灯泡断路才符合上述现象。（4）闭合开关，小灯泡特别亮，说明通过小灯泡的电流特别大，灯泡两端的电压特别大。说明滑动变阻器连入电路中的电阻非常小，分担的电压非常小。滑动变阻器短路符合上述现象。【答案】（1）改变小灯泡两端的电压及电流，实现多次测量；连续改变小灯泡两端电压，以便于小灯泡两端电压达到额定电压。（2）比较小灯泡的灯丝在不同温度下电阻或者多次测量小灯泡的电阻；测量小灯泡的额定功率和实际功率（3）小灯泡断路（4）滑动变阻器短路【知识点】滑动变阻器在不同实验中的不同作用；测电阻和测功率的实验目的；简单的实验故障分析38.（2019山东烟台，27，12）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。图20为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？（3）R1工作时的电阻是多大？（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40ºC。则该电热水器的效率是多少？【c水=4.2×103J/(kg·ºC)，计算结果保留一位小数】型号LWLZ20–19电源AD220V50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L【思路分析】（1）当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=U2R0；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P´=U2R0+R1。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。
（2）控制电路中，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，热水器中水温越高，R的阻值越小，滑动变阻器的电阻一定时，电流越大，则电磁铁的磁性越强，吸下衔铁进入保温状态。若要提高电热水器的保温温度，也就是说在较高温度时依然处于加热状态，控制电路中电磁铁的磁性较弱，电流较小。所以应该把滑动变阻器的滑片向b端移动使控制电路的电阻更大。（3）R0=U2P加热=220V2800W计算出R0，再根据R0+R1=U2P保温计算出R1。（4）1L水的温度升高40ºC吸收的热量Q=c水m∆t，加热4.2min消耗的电能W=P加热t，电热水器的效率η=QW。【解题过程】（1）当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=U2R0；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P´=U2R0+R1。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。（2）调节保护电阻R2，使滑片向b端适当移动。（3）R0的电阻R0=U2P加热=220V2800W=60.5Ω保温功率P保温=U2R0+R140W=220V260.5Ω+R1计算出R1=1149.5Ω。（4）1L水的温度升高40ºC吸收的热量Q=c水m∆t=c水rV∆t=4.2×103J/(kg·ºC)×1.0×103kg/m3×10-3m3×40ºC=1.68×105J加热4min消耗的电能W=P加热t=800W×4.2×60s=2.016×105J电热水器的效率η=QW=1.68×105J2.016×105J×100%=83.3%【知识点】简单的动态电路分析；电磁继电器自动控制的原理；电功率的计算；热量的计算；效率的理解和计算39.（2019山东省聊城市，23，6分）
【思路分析】（1）滑动变阻器与灯泡串联，灯泡的额定电压是2.5V，电源电压是6V，故当灯泡正常工作时，滑动变阻器两端电压为6V-2.5V=3.5V，根据欧姆定律可知得出此时电路中的电流，进而可以求出此时滑动变阻器接入电路的电阻，与最大阻值比较，可以选定滑动变阻器；（2）滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，根据题意，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，则向左移动时，连入电路的电阻丝变长；（3）根据电路的故障现象，闭合开关，小灯泡不亮，但是电压表、电流表都有示数进行判断；（4）读出图乙电压表的示数可知小于灯泡的额定电压，故要使灯泡正常工作，需要增大灯泡两端的电压；读出灯泡正常工作时的电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；（5）多次测量的目的，是测量不同电压下，小灯泡的实际功率，不同电压下，实际功率不相同，故测平均值无意义.【解题过程】（1）灯泡的额定电压U额=2.5V，电源电压U电源=6V，灯泡与滑动变阻器串联，当灯泡正常工作时，电路中的电流为，滑动变阻器两端电压为U滑=6V-2.5V=3.5V，所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为，这大于了A滑动变阻器的最大阻值，故滑动变阻器应该选B；（2）根据题意，可以画出如下电路图：第23题答图（3）电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，接下来的操作应是移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光；（4）观察图乙的电压表的示数，明显小于小灯泡的额定电压2.5V，为了使小灯泡能够正常发光，故应该使小灯泡两端的电压增大，因此要将滑动变阻器滑片向右移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示为0.18A，故灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.18A=0.45W；（5）不同电压下，实际功率不相同，故测平均值无意义，多次测量的目的是测量不同电压下，小灯泡的实际功率.【知识点】测量小灯泡的额定功率
40.（2019山东省聊城市，26，12分）【思路分析】（1）只闭合开关S、S1时，电阻R1与小灯泡串联，根据小灯泡正常工作与串联电路电流、电压的规律结合欧姆定律可以求解；（2）当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端，电阻R1与滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表A测的是干路电流，根据并联电路的电流、电压规律结合欧姆定律求解；（3）根据P=I2R可知，小灯泡通电时消耗的电功率最小，那么通过小灯泡的电流应该是最小的，所以闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片p放在最右端，流过小灯泡电流最小，则小灯泡消耗电功率最小.【解题过程】（1）只闭合开关S、S1时，电阻R1与小灯泡串联，小灯泡正常发光，所以此时小灯泡两端的电压为UL=6V，通过小灯泡的电流为，根据串联电路电流、电压规律，电阻R1两端电压为U1=U-UL=12V-6V=6V，通过R1的电流为I1=IL=0.6A，所以定值电阻的阻值为；（2）当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端，电阻R1与滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表A测的是干路电流，通过电阻R1的电流，通过滑动变阻器R2的电流为，所以滑动变阻器R2的最大阻值为（3）闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片p放在最右端，流过小灯泡电流最小，则小灯泡消耗电功率最小，小灯泡的电阻，电路中的电流小灯泡通电时消耗的最小电功率为：【知识点】串并联电路的电流、电压规律，欧姆定律，电功率
41.（2019年菏泽，题号27，分值6）【思路分析】（1）根据小灯泡的铭牌，利用P=UI和I=求出电阻。（2）根据串联电路电流和电压的规律和电功公式:W=UIt解题。（3）根据题干提供信息，利用欧姆定律解题。【解题过程】解：（1）由可得灯泡正常发光时的电路电流：由可得灯泡正常发光时的电阻：（2）有电路图可知，小灯泡和滑动变阻器串联，灯泡正常发光时的，滑动变阻器分担的电压：通过滑动变阻器的电流：IR=I=0.25A滑动变阻器消耗的电能：（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，此时电路中的电流：I′=I=0.25A，滑动变阻器两端的电压：，则滑动变阻器的阻值：当滑动变阻器两端电压时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时小灯泡两端的电压：电路电流：滑动变阻器的阻值：滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是8Ω-20Ω【知识点】欧姆定律、电功率
42.（2019年呼和浩特市，题号18，分值4）【答案】（1）30Ω（2）22.5Ω（3）1.2W【解析】本题考查欧姆定律和电功率的综合计算。（1）只闭合S1，R与L串联，电压表测量电源电压，则U=9V；灯泡电阻；此时电流为0.2A，则；（2）两开关均闭合，滑动变阻器滑动到最左端，R=0,此时R1与L并联，A2测量干路电流；通过L的电流IL=U/RL=9V/15Ω=0.6A，通过R1的电流：I1=I-IL=1.0A-0.6A=0.4A，则R1=U/I1=9V/0.4A=22.5Ω；（3）。【知识点】欧姆定律；电功率的计算。43.（2019年呼和浩特市，题2，分值6）【答案】（1）小于大于（2）500W80%5Ω（3）75m
【解析】（1）在0—16s时间内，单车通过的路程等于图像中左上部分，小于vt的一半，即小于10m/s×16s/2=80m；这段时间内，单车加速运动，牵引力大于阻力；（2）电功率：P1=UI=50V×10A=500W；机械功率：P2=Fv=fv=效率：；线圈电阻：R=U/I=50V/10A=5Ω；（3）做匀速直线运动时，牵引力，因为能量守恒，则。【知识点】速度、电功率以及效率的计算。44.（2019山东省淄博市，题号（25），分值8分）（8分）下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5kg的水从20℃加热至沸腾？【c水=4.2×103J/（kg·℃）】（2）保温功率是指S断开电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？××牌饮水机额定电压220V额定功率加热1000W保温22W加热效率80%
【思路分析】（1）先根据W=Pt计算饮水机正常加热时消耗的电能，再利用计算水吸收的热量，并把这个热量与水加热至沸腾时需要吸收的热量进行比较即可；（2）保温时，两个电阻串联，分别计算出它们的电阻，计算出电路的电流，最后计算R1实际消耗的电功率。【解题过程】（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，饮水机消耗的电能为：；根据，水能够吸收的热量为：；若将0.5kg的水从20℃加热至沸腾，实际需要吸收的热量为：；比较可知：该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能把0.5kg的水从20℃加热至沸腾；（2）当饮水机处于加热状态时，只有R1连入电路，此时有：，所以：；当饮水机保温时，两个电阻串联，此时有：，所以有：；保温时电路中的电流为：；R1消耗的电功率为：。【知识点】热量和效率的计算；电功率和电功的计算；欧姆定律的应用。45.（2019湖南省娄底市，第21题，8分）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压恒为6V，小灯泡标有3.8V字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。
（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，请指出小明在连接电路时的错误操作：①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。开关闭合前，滑动变阻器没有调到最大阻值处（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数。请分析造成此现象的可能原因是。（3）小华更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关后，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。（4）小明还想用已有实验器材测未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用；滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）。请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。【答案】（1）连接电路时开关没有断开；（2）小灯泡断路；（3）1.14；（4）见下图。【思路分析】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开；开关闭合前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大；（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）知道小灯泡的额定电压，从电流表读出其电流值，利用公式P=UI可得出额定功率；（4）把待测电阻丝与滑动变阻器串联接入电路，调节滑片，测出电路电流，求出电路总电阻；然后保持滑片位置不变，只把滑动变阻器接入电路，测出电路电流，由欧姆定律求出滑动变阻器阻值；最后由串联电路特点求出待测电阻。【解题过程】（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，则连接电路时的错误操作是：①连接电路时开关没有断开；②开关闭合前，滑动变阻器没有调到最大阻值处，或可能在最端的阻值最小处。（2）分析可知，开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，说明电路有断路；但电压表有示数，说明电压表可以与电源两极接通，此现象的可能原因是小灯泡处断路了；（3）因为是同型号的新灯泡，且正常发光，则其电压为3.8V，由“它正常发光时通过的电流约为0.32A”可知，电流表选择的是小量程，则此时的电流值为0.3A。则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。（4）在没有电压表的情况下，已知电源电压，可通过测量电流，计算总电阻和分电阻的方法进行测量。在如图的电路中，待测电阻丝与滑动变阻器串联，调节滑片，测出电路电流，求出电路总电阻；然后保持滑片位置不变，闭合S2，只把滑动变阻器接入电路，测出电路电流，由欧姆定律求出滑动变阻器阻值；最后用总电阻减去变阻器的电阻，可求出待测电阻。电路图如下图所示：【知识点】测量小灯泡额定功率的实验，电路故障的判断，电流表的读数，电功率公式的运用，电路图的设计
46.（2019湖南省娄底市，题号23，分值12）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热），其部分技术参数如下表。（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是（选填“关”“低档”或“高档”）（2）求电热加湿器中R1的阻值；（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/(kW·h)的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？【思路分析】（1）当电路断路时，处于“关”状态；当两只电阻串联时，处于“低档”状态；当只有R1接入电路时，处于“高档”状态；（2）开关S旋转至触点“3、4”时，电路为R1的简单电路，根据P=UI可求出R1的阻值；（3）由图象读出加湿器30min内的高档和低档工作时间，由W=Pt计算消耗的电能，已知电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，利用Q=cm△t可求得使注水仓中冷水的温度升高多少℃；（4）“3000r/（kW•h）”的意义为：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，从而可以计算出电能表的转盘转过27r消耗的电能，又知道工作时间，可利用公式P=W/t求出加湿器在低挡加热时的实际功率，根据P=I2R求出此时电路的实际电流，再利用P=I2R求得电阻R2的实际加热功率。【解题过程】解：（1）由电路图知，开关S旋转至触点“1、2”时，电路断路，所以电热加湿器的状态是“关”；（2）开关S旋转至触点“3、4”时，电路为R1的简单电路，由P=UI=U2÷R可得，R1的阻值：R1=U2÷P=（220V）2÷400W=121Ω；（3）由图象知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min，则在高档正常工作时消耗的电能：W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q=W=2.4×105J。由Q=cm△t可得，水升高的温度：△t=Q÷cm=2.4×105J÷[4.2×103J/（kg·℃）×3kg]≈19℃；
（4）“3000r/（kW•h）”的意义为：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s消耗的电能：W′=27r÷[3000r/(kW·h)]=0.009kW•h=3.24×104J，加湿器在低挡加热的实际功率：P′=W′/t=3.24×104J÷400s=81W。加湿器在低挡加热，此时两电阻串联，则R总=R1+R2=R1+3R1=4R1=4×121Ω=484Ω，由P=I2R可得，此时电路的实际电流：R2的阻值：R2=3R1=3×121Ω=363Ω，此时电阻R2的实际加热功率：P2=I实际2R2=(9/22A)2×363Ω=60.75W。答：（1）关；（2）电热加湿器中R1的阻值为121Ω；（3）可以使注水仓中冷水的温度升高19℃；（4）此时电阻R2的实际加热功率是60.75W。【知识点】电路的基本连接方式，电功率公式的应用，电功的计算，热量公式的计算，欧姆定律的应用47.(2019湖南省衡阳市，第29题，6分)如图所示电路中，已知电源电压U＝12V保持不变，电阻R3＝8Ω，闭合开关S，电压表的示数为8V。求:(1)电流表的示数(2)R1与R2阻值之和(3)根据已知条件，你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值【思路分析】(1)由串联电路电压特点及欧姆定律求出电路电流。(2)由欧姆定律求出电路电阻。(3)可求电路总功率或电路总电阻或R3的功率。【解题过程】解(1)由图可知R1R2R3串联，电压表测R1R2电压电流表的示数。(2)R1与R2阻值之和。(3)电路总功率或电路总电阻或R3的功率。
【知识点】串联电路电流特点、串联电路电压特点、欧姆定律、电功率。48.（2019山东省滨州市，题号，分值）（10分）如图所示，电源电压8V保持不变，电流表的量程为0——0.6A，电压表的量程为0——3V，灯泡上标有“6V3W”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样。只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为3V时，电流表的示数为0.5A，不考虑灯丝电阻的变化，求：（1）灯泡正常工作时的电流和60s所做的功；（2）电阻R1的阻值；（3）只闭合开关S和S1，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器的功率变化范围。【思路分析】（1）根据P=UI计算灯泡的正常工作电流，根据W=Pt计算灯泡所做的功；（2）根据欧姆定律和串联电路的特点计算出定值电阻的阻值；（3）根据电表的量程和滑动变阻器的规格结合电功率的公式计算滑动变阻器功率的范围。【解题过程】（1）灯泡正常工作的电流为：；60s电流所做的功为：；（2）闭合开关S和S2，此时滑动变阻器和R1串联，电压表测量的是滑动变阻器上的电压U2，根据串联电路的电压和电流规律有：，电路中的电流为0.5A，所以有：；（3）只闭合开关S和S1，此时滑动变阻器和灯泡串联，当灯泡正常工作时，电路中的电流为0.5A，灯泡上的电压为6V，滑动变阻器上的电压为2V，此时滑动变阻器的功率为：；当滑动变阻器上的电压为最大值3V时，灯泡上的电压为5V，灯泡的电阻为：，此时电路中的电流为：，此时滑动变阻器的电功率为：，所以滑动电阻器的功率范围为1W-1.25W。【知识点】电功和电功率的计算；串联电路的电流和电压规律；欧姆定律的应用。
49.(2019山东省济宁市，第20题，4分)小明用如图14所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。(1)电源电压为6V,小灯泡的电阻约为10Ω,有两个不同规格的滑动变阻器:甲标有“10Ω1A",乙标有“50Ω2A”,实验时应该选择滑动变阻器▲(选填“甲”或“乙”).(2)小明将实验数据和现象填写在下表中。实验次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡的亮度12.200.28比正常发光暗22.500.30正常发光32.800.32比正常发光亮①可得出的实验结论:▲(写出一条即可);②小灯泡的额定功率为▲W.(3)小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1,连接电路如图15所示。他先将导线C端接到电流表“-”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“3”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为_▲(用已知字母表示)。【思路分析】(1)由分压规律可判断选择那个滑动变阻器。(2)①通过电压、电流及亮度的变化即可写出结论。②通过P额=U额I额可计算出额定功率。(3)通过导线C位置的变化，判断电路的连接，借助欧姆定律和并联电路电压电流特点即可解题。【解题过程】(1)由分压规律可知U灯U滑=R灯R滑2.5V6v-2.5V=10ΩR滑解得R滑=14Ω所以应该选择滑动变阻器乙。(2)①通过灯泡的电流越大，灯泡越亮。②P额=U额I额=2.50V×0.30A=0.75W。(3)将导线C端接到电流表“-”接线柱上时电流表测干路电流，将导线C端接到电流表“3”接线柱上时电流表测R1的电流，由此可知Rx=UIx=I2R1I1-I2【知识点】欧姆定律、串并联电路电压特点、串并联电路电流特点、电功率。50..(2019山东省济宁市，第22题，6分)如图17所示，电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a.b，一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为1:4,灯泡L正常发光。求:(1)电阻R的阻值;(2)灯泡L的额定电压;
(3)只用一根导线连接c.d时电路消耗的总功率。【思路分析】(1)用一根导线连接b、c时，L和R组成串联电路，依据串联电路电流特点和欧姆定律可求出电阻R的阻值。(2)用一根导线连接a.b，一根导线连接c、d时,R与L组成并联电路由P=U2R可知RL，再借助(1)问可求出电源电压，依据并联电路电压特点可知灯泡L的额定电压。(3)只用一根导线连接c.d时，电路中只有灯泡工作电路消耗的总功率既灯泡消耗的功率。【解题过程】解(1)用一根导线连接b、c时，L和R组成串联电路，电阻R的阻值R=UI=9.6V0.2A=48Ω。(2)用一根导线连接a.b，一根导线连接c、d时,R与L组成并联电路，又因为电阻R与灯泡L的电功率之比为1:4，由P=U2R可知RRL=41，可知RL=48Ω4=12Ω，电源电压U=IR+RL=0.2A×48Ω+12Ω=12V，并联时灯泡L正常发光，U额=U=12V。(3)只用一根导线连接c.d时，电路中只有灯泡工作，电路消耗的总功率P=U2RL=12V212Ω=12W【知识点】欧姆定律、串并联电路电压特点、串并联电路电流特点、电功率。51.（2019山东省临沂市，题号34，分值10）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝．某次小明用高温档淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水＝4.2×103J/（kg·℃】，求：（1）电热丝R1的阻值．（2）该热水器高温档功率．【答案】（1）8.8Ω（2）7000W【解析】（1）由题知：P＝5500W，U＝220V，得：；即：电阻丝的电阻为8.8Ω。（2）由题知：m＝ρ水V＝103kg/m3×100×10-3m3＝100kg，Q吸=W电；Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃－20℃)=8.4×106J；W电=Pt，得：；即：热水器的高温档功率为7000W．
【知识点】电功与热量的综合计算52.（2019·泰安中考）23.要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω。现有器材：电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1(5Ω1A)、R2(20Ω1A)。请完成下列问题：(1)滑动变阻器应选用。(2)选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至端(选填“a”或“b”)。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是。（多选）A.小灯泡变亮，电压表示数变大B.小灯泡变亮，电流表示数变大C.小灯泡不发光，电流表示数接近0D.小灯泡不发光，电压表示数接近8V(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上“×”号，并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。(4)线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为W。23.(1)R2；(2)a；C、D；(3)如图所示(4)4.5；1.8。【解析】本题考查对测量电功率实验的理解和掌握。(1)小灯泡正常发光时，电流约为；滑动变阻器接入电路的阻值为；
故滑动变阻器应选用R2(20Ω1A)；(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处，即滑片位于a端；图甲中电压表串联在电路中，电流表与小灯泡并联在电路中，电路处在断路状态，小灯泡不发光，电流表示数接近0，电压表测量电源电压，接近8V，故观察到的现象是C、D；(3)要将小灯泡和电流表串联接入电路，只能修改小灯泡与电流表并联的两根导线，由于电流表电流从正接线柱流入，负接线柱流出，故小灯泡与电流表负接线柱导线连接错误，应将小灯泡左端接线柱与电源正极接线柱相连（或与电压表正接线柱相连）。(4)小灯泡的额定电压为4.5V，故当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光；电流表选用0~0.6A量程，示数为IL＝0.4A；小灯泡的额定功率为PL＝UL×IL＝4.5V×0.4A＝1.8W。53.（2019·泰安中考）25.25.(1)70℃；(2)R1＝33Ω；R2＝66Ω；R3＝374Ω；(3)2800s。【解析】(1)热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，此时控制电路中最小电阻；由图像得水箱内最低温度为0℃时热敏电阻阻值最小，R最小＝100Ω；
保护电阻阻值至少为；热水器刚开始保温时，控制电路中的总电阻；热敏电阻的阻值；由图乙图像查得，储水箱中水温是70℃；(2)加热状态时，电阻R1、R2并联在工作电路中，……①；并联电路的总电阻：……②；R2＝2R1……③；由①②③式解得：R1＝33Ω，R2＝66Ω；保温状态时，电阻R2、R3串联在工作电路中；R3＝R串－R2＝440Ω－66Ω＝374Ω；(3)温度变化为：；水吸收的热量：；电流做功：；加热时间：。54.（2019山东威海，25，7分）
【答案】（1）8多次测量求平均值，减小误差（2）电阻（或电压表）短路【解析】图乙电流表的示数为0.3A，则电阻。对于一个固定值的测量对象，多次测量求平均值可以减小误差。电流表示数变大，说明电路依然是通路，但总电阻减小；电压表示数几乎为0，说明电压表可能断路或短路。综合电流表和电压表的变化，得出“电压表短路”的结论。而电压表与电阻并联，其中一个短路，另一个也被短路。【知识点】欧姆定律；减小误差的方法；简单的电路故障分析【答案】①更换磁铁时，导线切割了磁感线（导线与磁铁发生了相对运动，并且导线切割了磁感线）②导线向右运动磁铁向左运动③发电机【思路分析】更换磁铁时，磁铁与导线发生相对运动，如果此时磁感线被导线，则会产生感应电流。感应电流的方向与导线切割磁感线的方向和磁场方向有关，当其中一个方向发生变化时，感应电流的方向会发生变化。电磁感应现象中，机械能转化为电能，发电机就是利用这个原理制成的。【知识点】电磁感应现象；发电机55.2019山东威海，27，9分）
【思路分析】甲乙丙（1）如上图所示，当S置于1、2之间时，R3、R2串联工作，总功率；当S置于2、3之间时，单独工作，总功率P2=U2R2；当S置于3、4之间时，R1、R2并联工作，总功率比较三次电功率可知：当S置于1、2之间时，火锅处于低温档；当S置于2、3之间时，火锅处于中温档；当S置于3、4之间时，火锅处理高温档。（2）高温档功率为，依据低温档功率是高温档的1/5可算出低温档功率P低
。如甲图所示，根据算出总电阻，则R3=R-R2。根据Q=P低t算出产生的热量。（3）根据电能表转的圈数计算电火锅消耗电能W=；再根据P=Wt计算电火锅的实际功率。与电火锅高温档正常工作时的功率作比较，即可得出结论。【解题过程】（1）开关处于2、3接线柱时，火锅处于低温档。（2）高温档功率低温档功率总电阻R3=R-R2=242Ω-60.5Ω=181.5Ω低温档正常工作1min产生的热量Q=P低t=200W×1×60×s=12000J（3）电火锅工作2min消耗的电能电火锅的实际功率高温档实际功率810W小于额定功率1000W，所以，电火锅不是正常工作。【知识点】串联电路电流、电压的特点；并联电路电流、电压的特点；电功率；电能；电能表；电热56.（2019山东省枣庄市，30题号，6分值）在“测量小灯泡的电动率”实验中，提供的器材有：6V的电源一个，2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V0～15V)各一个，“50Ω2A”的滑动变阻器A和“10Ω1A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干．
（1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是________（选填“A”或“B”）．（2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡________（选填“短路”或“断路”）．（4）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω．（小数点后保留1位小数）（5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻_______（选填“增大”或“减小”）【答案】（1）B（2）（3）短路（4）0．758．3（5）增大【解析】（1）电路电源电压是6V，灯泡的额定电压为2.5V，与灯泡串联的滑动变阻器分压大于等于3.5V，滑动变阻器阻值应大于灯泡电阻，灯泡电阻约为10Ω，因此应选“50Ω1A”的滑动变阻器；（2）由图甲所示电路图可知，电压表连接错误，修改后的电路图如图所示：；
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路是闭合的，不存在断路；发现小灯泡不亮，电压表无示数，故障原因是：灯泡短路；（4）由图像知U=2.5V时，I=0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；由图像知当U=2.5V时，电流I=0.3A，则此时电阻；（5）小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等，原因是灯丝两端电压不同时，灯泡的功率不同，灯丝温度不同，从而导致灯丝电阻不同，即灯丝电阻随温度变化；温度升高，灯丝电阻．【知识点】电功率的测量实验57.（2019山东省枣庄市，32题号，6分值）如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：（1）养生壶正常工作的电阻．（2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，需要多长时间．[C水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率，电能表上标着“1200r/（kW·h）”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2min电能表的转盘转了40r，求电养生壶的实际功率．【答案】（1）44Ω（2）420s（3）1kW【解析】（1）由可得，养生壶正常工作时的电阻：；（2）水的质量为：m=ρ水V=103kg/m3×1×10-3m3=1kg；水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃－12℃）=3.696×105J；由可得，养生壶消耗的电能：；由可得，养生壶工作时间：；（3）“1200r/kW·h”表示电路中每消耗1kW·h电能，电能表转盘转过1200转；则转盘转了40r时，电磁灶消耗的电能：；
电磁灶的实际功率：．【知识点】电功率的计算电功与热量的综合计算58.(2019四川省成都市，第25题，6分)在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变.R1、R2为定值电阻,已知电灯L的伏安特性曲线(即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合,S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。求:(1)当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少?(2)当开关S3闭合,S1、S2断开，R,2消耗的电功率是多大?【思路分析】(1)由题意知：当开关S1、S3闭合，S2断开时R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路，由乙图可知电压。进而求出电能。(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路由欧姆定律得R1。当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯泡串联，此时I3=0.2A由图像可知，灯泡此时电压UL，进而求出R1分得电压和R2分得电压，最后算出R2消耗的电功率。【解题过程】(1)由题意知：当开关S1、S3闭合，S2断开时R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路电流，由图知电源电压(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路由欧姆定律得当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯泡串联，此时由图像可知，灯泡此时电压R1分得电压R2分得电压为所以R2消耗的电功率【知识点】电路的连接、欧姆定律计算、电功、电功率。59.（2019四川达州，23，7分）实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源（电压为6V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω
）、滑动变阻器（“20Ω1A”）、导线若干。甲乙丙（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）。【答案】如图所示【思路分析】滑动变阻器与灯泡串联，滑片向右移动时，滑动变阻器右侧电阻丝的长度变短，电阻变小，使右侧连入电路就可以使电路中的电流变大，灯泡变亮。（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是。【答案】电流表正负接线柱接反【思路分析】电流表指针反转，说明它的正负接线柱接反了（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示。则小灯泡的额定功率为W。从图象中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】0.625变大【思路分析】由图丙可查到，当电压等于额定电压2.5V时，对应的电流为0.25A，所以额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。方法一：在图中任取一个电压较低的点和一个电压较高的点，分别计算两次电压与电流的比值，进行比较。比如，取图中的A、B两点：UAIA=0.5V0.1A=5Ω；UBIB=2.5V0.25A=10Ω
AB①②方法二：在图象上任到一个电压较低点和一个电压较高点分别画图象的切线，切线表示U与I的比值，切线与U轴的夹角越小，说明U与I的比值越大。方法三：电压表与电流表的示数之比即为灯丝的电阻，电压增大时，电流增大，电功率增大，灯丝的温度越高，其电阻越大。（4）小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又借到了一个滑动变阻器（50Ω0.5A）和五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡，小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象。则实验中他所用的滑动变阻器是（选填字母：A.20Ω1A、B.50Ω0.5A）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所用定值电阻的阻值为。【答案】B10Ω【思路分析】由图丁可看出，每次实验中电流和电阻的乘积（电压）保持2.5V不变，电阻越大时，电流越小。最小电流I=UR=2.5V20Ω=0.125A。实验电源电压6V，则滑动变阻器应该分担3.5V电压，滑动变阻器最小阻值R最小=U滑I=3.5V0.125A=28Ω。所以应该选择“50Ω0.5A”的滑动变阻器。当滑动变阻器连入的阻值为14Ω时，电流I=U滑R滑=3.5V14Ω=0.25A，定值电阻的阻值R=UI=2.5V0.25A=10Ω（5）下课前老师布置了一道课后作业。要求：在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材：电阻Rx、电源（电压恒定但未知）、滑动变阻器（已知最大阻值为R0）、电流表、开关、导线若干。小张同学设计了如图戊所示的电路图，用以下步骤测Rx的阻值。①闭合开关S，移动滑片P至B端，记下电流表示数I1；②移动滑片P至A端，记下电流表示数I2（I2示数未超过电流表的量程）；③请帮他写出Rx的表达式：Rx=（用字母R0、I1、I2表示）丁戊【答案】I1R0I2-I1【思路分析】
P至B端时，Rx与R0串联，总电压U=I1R0+I1Rx；P至A端时，只有Rx连入电路，总电压U=I2Rx。所以，I1R0+I1Rx=I2Rx，解得，Rx=I1R0I2-I1。【知识点】电流表的正确使用；滑动变阻器的正确使用；电功率；电阻；灯丝温度对电阻的影响；欧姆定律；串联电路电流的规律；串联电路电压的规律；动态电路59.（2019四川达州，25，7分）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J。已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：（1）电源电压。（2）R2的阻值。（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2，则P1和P2的比是多少。【思路分析】（1）只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，只有L被连入电路，此时L正常发光，则电源电压等于L的额定电压。根据L上标有“6V3W”字样可以算出L的电阻RL=U额2P额和额定电流I=P额U额。（2）闭合所有开关时，滑动变阻器被短接，L与R2并联。L还是正常发光，它的实际电流等于额定电流、实际功率等于额定功率。整个电路1min消耗的电能为540J，根据P=Wt算出总功率。然后算出总电流I=PU，则通过R2的电流I2=I-IL，R2=UI2。U=6VR2=6ΩI′=0.6A（3）只闭合S1时，L与R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流。R1越大时，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，同时电压表的示数越大。而电压表的示数不能超过3V。所以，电压表示数为3V时对应的总功率为最小的总功率P1。此时电路中已知量如图所示，L的电压UL=U-U1，电流I=ULRL，P1=UI。
U1=3VU=6VRL=12Ω只闭合S2时，R2与R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流。R1越小时，电路中的电流越大，电压表的示数越小，电路消耗的总功率越大。电流表的示数不能超过0.6A，所以，电流表示数为0.6A时对应的总功率为最大的总功率P2。此时电路中的已知量如图所示，P2=UI′【解题过程】（1）只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，只有L被连入电路，此时L正常发光，则电源电压等于L的额定电压，即U=U额=6V。（2）灯泡的额定电流I=P额U额=3W6V=0.5A闭合所有开关时，滑动变阻器被短接，L与R2并联。L还是正常发光，它的实际电流等于额定电流、实际功率等于额定功率。总功率P=Wt=540J60s=9W总电流I=PU=9W6V=1.5A通过R2的电流I2=I-IL=1.5A-0.5A=1AR2的电阻R2=UI2=6V1A=6Ω（3）灯泡电阻RL=U额I额=6V0.5A=12Ω只闭合S1时，电压表示数为3V时对应的总功率为最小的总功率P1，L两端的电压UL=U-U1=6V-3V=3V电路中的电流I=ULRL=3V12Ω=0.25A电路消耗的最小总功率P1=UI=6V×0.25A=1.5W。
只闭合S2时，电流表示数为0.6A时对应的总功率为最大的总功率P2P2=UI′=6V×0.6A=3.6WP1P2=1.5W3.6W=512【知识点】动态电路；串联电路中电流的规律、串联电路中电压的规律；欧姆定律；电功率；电流表、电压表的正确使用；滑动变阻器对电路的影响60.（2019四川省德阳市46题10分）46.（1）18V（2）大于或等于6Ω（3）0.8A解析：本题考查欧姆定律和电功率的综合计算。（1）当闭合S和S2、断开S1，滑片移动中点时，L与R1/2串联；此时小灯泡正常发光，两端电压等于其额定电压8V，由图乙可知，对应的电流为1A，则滑动变阻器两端的电压：，电源电压U=U1+UL=10V+8V=18V；（2）闭合S和S1、断开S2，R1和R2串联，为保证电流表的安全，最大电流为1.2A，则；（3）闭合S和S2、断开S1，R1=17.5Ω，根据串联电路特点、欧姆定律和电功率的计算公式，有，可得U1为14V或4V；若U1=14V>8V，则实际功率大于额定功率8W，这与题设相矛盾，故舍去；则U1=4V，电路中电流即电流表示数为：。61.(2019·乐山中考)40．如图所示，L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A。求：
（1）电源电压U；（2）电阻R1的阻值；（3）电路接通时的最小功率。40.(1)2.5V；(2)5Ω；(3)0.25W【解析】本题考查对串并联电路规律、电功率以及欧姆定律运用的理解和掌握。(1)S1、S2闭合，R2=0时，L与R1并联，L正常发光；电源电压U=UL=2.5V；(2)，；；(3)，RL>R1；当R2=15Ω且与L串联时，电路中电阻最大，电功率最小；。62.（2019四川省凉山州，题号31，分值6）某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_______（选填“A”或“B”）端，目的是_______．（2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是_______．（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_______（选填“A”或“B”
）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为_______A，则小灯泡的额定功率为_______W．【答案】（1）A保护电路，使灯泡两端电压达到额定电压（2）电压表的正负接线柱接反了（3）B0.320.8【解析】（1）闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故将滑片放在A端；滑动变阻器在电路中的作用是保护电路、调节灯泡两端电压，使其达到额定电压；（2）电压表指针反偏，原因是电压表的正负接线柱接反了；（3）据串联电路中电阻之比等于电压之比，即想使得小灯泡的电压增大到2.5V，需要使得滑动变阻器的电压变小，据串联电路中电阻之比等于电压之比，所以应该使得滑动变阻器的有效阻值变小，故需将滑片向B移动；由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A；则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。【知识点】电功率的测量实验63.（2019四川省凉山州，题号32，分值6）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化．求：（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；（2）R1的阻值；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数．【答案】（1）6V12Ω（2）0.3A【解析】（1）闭合S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，电路为L的简单电路；因小灯泡L恰好正常发光，所以，电源的电压U=UL=6V；由可得，小灯泡L的电阻：；（2）闭合S、S1，断开S2：L、R1串联，R断路，电压表测量小灯泡两端的电压；电路中的电流：；R1两端的电压：；R1的阻值：；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1：L、R串联，R1断路；滑动变阻器消耗的电功率：PR＝IUR＝I（U-IRL）；代入数据，得：0.72W＝I×(6V－I×12Ω)；解得：I＝0.2A或I＝0.3A；由于滑动变阻器的最大值为10Ω，此电路中的最小电路为：；故I=0.2A舍去；所以电路中的电流为I=0.3A．【知识点】欧姆定律的应用电功率的计算64.2019遂宁，题号19，分值11）【答案】（1）如图所示
（2）滑动变阻器调至阻值最小处（3）B（4）0.625（5）温度（6）偏大【思路分析】（1）利用滑动变阻器知识，根据题目要求连接。（2）利用电路知识判断电路故障。（3）根据串联电路电阻与电压关系判断滑动变阻器移动方向。（4）根据图像，找到额定电流，利用P=UI求电功率。（5）影响电阻大小的因素。（6）根据（5），利用公式计算，比较大小。【解题过程】（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，即滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应将滑动变阻器的B接线柱与开关右端相连。（2）由实物图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，闭合开关时，其示数为3V，即为电源电压，由于串联电路中电源电压等于各部分电压之和，可知此时滑动变阻器两端电压为零，即未接入电路，由于电路连接正确、元件完好，可断定是将滑动变阻器滑片移至了阻值最小端。（3）由图乙可知，此时小灯泡两端电压为2V，未达到额定电压2.5V，若要测额定功率，就要增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，即向B端移动。（4）由图像可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由P=UI可知，小灯泡的额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W。（5）小灯泡两端的电压越高，小灯泡的温度越高，电阻越大。（6）由图丙和（5）可知，小灯泡的电阻随电压着小灯泡两端电压的增大而升高。（3）中小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，此时的电阻RL小于小灯泡正常工作时的电阻R额，额定功率P额=，所以＜，即按此方案算出的额定功率比真实值偏大。【知识点】测量小灯泡的额定功率65.（2019遂宁，题号21，分值8）
【思路分析】（1）根据铭牌信息，利用P=UI求得额定电流。（2）根据S闭合，S1接1时小灯泡正常发光可求电流，根据焦耳定律公式：Q=I2Rt，可求得R0阻值，利用欧姆定律公式U=IR，可求得R0两端电压，根据串联电路电压规律，可得电源电压。（3）利用P=I2R可得小灯泡实际电流，即电路中的电流，利用I=求滑动变阻器的最大阻值。（4）根据P=I2R，可知通过小灯泡最小电流时，小灯泡功率最小，由I=可知，电路中总电阻最大是，电流最小，求出最小电流，可得小灯泡的最小功率。【解题过程】解：（1）根据题意，由P=UI，可得小灯泡的额定电流：I额===1.5A；（2）当S闭合，S1接1时，小灯泡和电阻R0串联，因为小灯泡正常发光，所以此时小灯泡两端的电压：UL=U额=6V，此时电路中的电流：I=I额=1.5A，所以Q0=I2R0t=（1.5A）2×R0×10s=45J，可得R0=2Ω，R0两端的电压：U0=IR0=1.5A×2Ω=3V电源电压：U=UL+U0=6V+3V=9V（3）当S闭合，S1接2时，小灯泡、电阻R0和滑动变阻器串联，由题意，可知小灯泡的电阻不变：RL===4Ω由P=UI=I2R可知，小灯泡的实际电流：I实===0.9A，电路中的总电阻：R总===10Ω
因为小灯泡、电阻R0和滑动变阻器串联，所以R总=R+RL+R0=R+4Ω+2Ω=10Ω，可得，滑动变阻器的最大阻值：R=12Ω。（4）由P=UI=I2R可知，当通过小灯泡的电流最小时，即电路中的总电阻最大时，小灯泡的实际功率最小。由电路图可知，当S闭合，S1接2,且滑动变阻器全部接入电路时，电路的最小电流，即：Imin===0.5A所以，小灯泡的最小功率：Pmin=（Imin）2RL=（0.5A）2×4Ω=1W.【知识点】电功率、欧姆定律、串联电路与并联电路66.（2019四川省自贡市，29，6）如图是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R1的规格为“10Ω2A”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为16V。灯泡电阻随温度变化。 （1）求定值电阻R0的阻值；（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。【思路分析】本题考查欧姆定律和电功率。（1）当S接触a点时，灯泡L和定值电阻R0串联，小灯泡正常发光说明小灯泡两端的电压为10V,根据电功率的计算公式可求出通过小灯泡的电流为1.2A，因为电源电压为16V，故可求出定值电阻R0两端的电压为6V，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可求出定值电阻R0的阻值为5Ω。（2）当S接触c点时，灯泡L和滑动变阻器R1串联，滑动变阻器R1的规格为“10Ω2A”，故R1的滑片至中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω，电路中的电流为1A，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压为5V，灯泡L两端的电压为11V，根据电功率的计算公式P=UI可求灯泡L的电功率为11W。【解题过程】解：（1）当S接触a点时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光的电流为：IL=PLUL=12W10V=1.2A串联电路中电流处处相等，则:IR=IL=1.2AR0=URIR=U-ULIR=6V1.2A=5Ω
(2)当S接触c点，R的滑片至中点位置时，滑动变阻器接入电流的电阻为5Ω，则：U1=I1R1=1A×5Ω=5VUL/=U-U1=16V-5V=11VPL=UL/IL=11V×1A=11W答：（1）定值电阻R0的阻值为5Ω；(2)当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，灯泡的实际功率为11W。【知识点】串联电路的电流、电压特点、欧姆定律、电功率67.（2019北京市，31，6分）【答案】（1）滑动变阻器；（2）①8.9；②0.18.【解析】（1）根据滑动变阻器、电流表和电压表的正确的使用方法来分析解答；（2）①根据小灯泡正常发光时两端的电压和此时电路中的电流计算出它正常发光时的电阻；②根据电路图判断出电路的连接情况，再根据串联电路的电压的特点分析出一只小灯泡两端的电压，由表中的数据分析出此时电路中的电流即可.【解题过程】（1）滑动变阻器接入电路中应遵守一上一下的原则，而图中连接了滑动变阻器上面的两个接线柱，所以错误的元件为滑动变阻器；（2）①由表中的数据可知，当小灯泡正常发光时，它两端的电压为2.5V，此时电路中的电流为0.18A，所以正常发光时小灯泡的电阻为：；②由电路图可知，此时两灯与滑动变阻器串联，电压表测两灯两端的电压，电流测电路中的电流，由于两个小灯泡的规格相同，所以当电压表的示数为1.8V时，每个小灯泡两端的电压为，由表中的数据可知，此时通过灯泡的电流为0.18A,电流表的示数为0.18A.
【知识点】电功电功率—测量小灯泡的电功率电流电路—串联电路的特点电压电阻—滑动变阻器欧姆定律—欧姆定律及其应用68.（2019省福建省，题号31，分值6）“国之润，自疏浚始”．新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道清淤、湖泊疏浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用．（1）“天鲲号”以功率P1＝6600kW进行绞吸，同时以功率P2＝13400kW向远处输送岩石泥沙，工作时间t＝10min，共做功多少焦？（2）“天鲲号”绞刀的工作原理与家用破壁机相似．某破壁机的额定电压(U＝220V额定电流I＝10A；“天鲲号”绞刀以功率P1＝6600kW工作，相当于多少台这种破壁机正常工作消耗的总功率？【答案】（1）1.2×1010J（2）3000【解析】（1）总功率：P＝P1＋P2＝6600kW＋13400kW＝20000kW＝2×107J；总功：W＝Pt＝2×107W×10×60s＝1.2×1010J；（2）每台破壁机的功率：P0＝UI＝220V×10A＝2200W＝2.2kW；破壁机台数：．【知识点】功、功率的计算电功率的计算69.(2019广东省省深圳市，32题，6分)如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。(2)某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是________。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。(3)测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________。(4)若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________(填标号)。A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系【答案】(1)(2)①滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处②A③0.8(3)灯泡电阻随温度发生变化(4)A【解析】(1)远下阻大，所以应把开关右侧接线柱和滑动变阻器A接线柱相连。(2)小灯泡发出明亮的光且很快熄灭说明电路中电流过大，可能滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处。。(3)
灯泡电阻随温度的变化而变化，小灯泡两端电压为额定电压的一半时，测得的功率并不等于其额定功率的四分之一。(4)换成定值电阻后，移动滑变可改变电压和电流。故选A。【知识点】电路的连接、变阻器、电功率、电流与电压关系。70.(2019广东省省深圳市，34题，7分)“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变。(1)当电压表示数为U1=5V时，求R1消耗的电功率；(2)当电压表示数为U1=5V时，求R2接入电路中的阻值；(3)某次检测中，电流表示数I1′=0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。【思路分析】(1)依据求R1消耗的电功率。(2)依据串联电路电压、电流特点、利用欧姆定律公式求R2接入电路中的阻值。(3)电流表示数I1′=0.2A时，依据欧姆定律算出总电阻，减去R2可求出R1，对应乙图，即可判断。【解题过程】解：(1)由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100mL时，R1的阻值为50Ω，R1消耗的电功率(2)通过R1的电流因为R2与R1串联由所以通过R2的电流为：，得R2两端的电压为：R2接入电路中的阻值(3)当电流表示数I1′=0.2A时，
由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10Ω时，气体中酒精含量80mg/100mL，则当R1′=20Ω时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，故此驾驶员为酒驾.【知识点】电功率、串联电路电压特点、欧姆定律、串联电路电流特点。71.（2019贵州省黔三州，第19题，10分）【答案】⑴略；⑵AB；⑶大；⑷电压表；（5）温度【思路分析】（1）电压表与灯泡并联，电流表选0～0.6A的量程且串联在电路中，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；（2）灯泡L1几乎不发光，说明电路是通路，但是电流太小，并且移动串联在电路中的滑动变阻器的滑片，灯泡亮度不变，说明电路中的电阻太大，滑动变阻器又不起作用，是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路了;（3）根据表格中，实际功率和亮度情况分析：（4）根据两灯泡的额定电流和额定电压分析；
（5）导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关；灯丝电阻受温度影响较大，定值电阻阻值受温度影响较小，从温度上考虑。【解题过程】（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：；（2）闭合开关，灯几乎不发光，即电路电流太小，说明电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，说明滑动变阻器将下面两个接线柱A、B接入电路；（3）由表格中数据可知，三次实验小灯泡的实际功率逐渐变得，亮度逐渐变亮，结论：小灯泡的亮度越亮，实际功率越大；（4）两个小灯泡的额定电流均小于0.6A，所以电流表无需更换量程，电压表测量小灯泡两端电压，量程应大于小灯泡的额定电压，L1额定电压为2.5V，电压表使用0-3V量程，L2的额定电压为3.8V，应选用0—15V量程，所以电压表应改变量程；（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响。【知识点】测量小灯泡电功率72.（2019贵州省黔三州，第20题，6分）【思路分析】（1）只闭合S、S1，电路中只有R1工作，电流表示数为R1中电流，又知R1阻值，利用U=IR计算电源电压；（2）只闭合S、S1，断开S2时，只有R2接入电路，已知R2阻值，利用计算R2中电流，即电流表示数；（3）当闭合S1、S2、S时，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电流特点，求出总电流，利用W=UIt计算消耗的电能。
【解题过程】（1）当只闭合S1、S时，只有R1接入电路.电源电压：U=I1R1=0.4A×30Ω=12V,（2）当只闭合S、S1，断开S2时，只有R2接入电路.电路中的电流：；（3）当闭合S1、S2、S时，R1、R2并联接入电路，电路中的电流：I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A，整个电路消耗的电能:W=UIt=12V×1.6A×100s=1.92×103J。【知识点】欧姆定律电能73.（2019黑龙江省哈尔滨市，第50题，6分）【答案】（1）①；②0.32；0.8；（2）实际功率越大，相同时间内消耗的电能越多，转化的光能越多；（3）小灯泡中最大电流小于0.6A。【思路分析】（1）①测量小灯泡电功率实验中，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器“一上一下”接入电路；
②认清电流表量程和分度值在读数；利用P=UI计算小灯泡功率；（2）电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量；（3）根据小灯泡中最大电流分析电流表量程。【解题过程】（1）①由实验目的可知，电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器使用“一上一下”两个接线柱接入电路，如图；②由图1可知，电流表量程为0—0.6A，分度值为0.02A，电流表示数，即小灯泡额定电流：I额=0.2A+6×0.02A=0.32A；小灯泡额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W；（2）小灯泡工作过程将消耗的电能主要转化为光能，其实际功率越大，相同时间内消耗的电能越多，转化的光能越多，所以小灯泡越亮；（3）小灯泡两端最大电压：U大=1.2U额=1.2×2.5V=3V，小灯泡灯丝电阻：，灯泡中最大电流：，可知小灯泡中最大电流小于0.6A，为使测量结果更精确，应选小量程。【知识点】测量小灯泡的电功率74.（2019黑龙江省哈尔滨市，第51题，6分）【思路分析】（1）已知距离和时间，利用计算速度；（2）已知图书重力和提升高度，利用W=Gh计算机器人对书做功；（3）已知工作电压和功率，；利用P=UI计算工作电流；已知机器人功率和做功时间，利用W=Pt计算电动机做功。
【解题过程】（1）机器人提升图书的速度：；（2）机器人队图书做功：W=Gh=200N×0.6m=120J；（3）由P=UI得，机器人工作电流：；由得，电动机做功：W电=Pt=40W×5s=200J。【知识点】速度计算功的计算电功率75.（2019海南省，题号20，分值10）【思路分析】（1）根据滑动变阻器的使用规则“一上一下”连接实物图；（2）先弄清楚电流表选择的量程和分度值，读出电流表的示数；根据P=UI求出小灯泡的额定功率；（3）R0与小灯泡并联，根据并联电路各支路两端电压相等，当R0两端的电压等于2.5V时，小灯泡正常发光；从而测出小灯泡中的电流，即额定电流；根据P=UI求出小灯泡的额定功率.【解题过程】（1）实物图连接如图所示，将滑动变阻器的下接线柱与小灯泡的右接线柱连接即可；
（2）由图可知，电流表选择的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，所以其示数为0.28A，小灯泡的额定功率为：；（3）连好电路后，首先断开S2，闭合S、S1，R0与小灯泡并联，电流表测量R0的电流，调节滑动变阻器，使电流表的示数为，此时小灯泡与R0并联，小灯泡正常发光；再保持滑动变阻器滑片位置不变，只断开S1，闭合S、S2，R0与小灯泡并联，电流表测量干路的电流I，则小灯泡的额定电流为，小灯泡的额定功率为：.【知识点】电功率76.（2019海南省，题号22，分值12）【思路分析】（1）根据欧姆定律变形公式求出小灯泡正常发光时的电阻；（2）根据W=UIt求出小灯泡正常发光10min消耗的电能；
（3）先根据实际电压和实际电流求出小灯泡的实际功率，然后求出小灯泡的实际功率P实占总功率P’的百分比；（4）小灯泡实际功率占电路总功率的百分比太低的原因与小灯泡分压太小有关.【解题过程】（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额=1A，额定电压U额=6V，小灯泡正常发光时的电阻为：；（2）t=10min=600s，小灯泡正常发光10min消耗的电能：；小灯泡正常发光时的功率占电路总功率的50%，即;小灯泡的额定功率：P额=U额I额=6V×1A=6W；所以电路总功率为：；电源电压为：；当小灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡的电流为0.7A，此时小灯泡的实际功率为：P实=U1I1=3V×0.7A=2.1W；电路总功率：;小灯泡的实际功率P实占总功率P’的百分比为：.（4）小灯泡发光时的电压比电源电压小太多（或：滑动变阻器消耗的电能太多等）【知识点】电功和电功率、欧姆定律77.（2019河南省，题号19，8分）
【思路分析】（1）根据电路图判断出电路的连接情况，再根据电灯的额定电压和额定功率分析出小灯泡正常发光时的最大电流，判断出电流表所选的量程；（2）根据电流表的正确的读数方法，读出此时电路中的电流，最后计算出小灯泡的额定功率；（3）根据表中的数据，计算出在不同的电压下小灯泡的电功率，再分析出实验结论即可；假设小灯泡两端的电压最大时，滑动变阻器连入电路的电阻为零，由此计算出定值电阻的阻值，再选择适合题的定值电阻即可；
（4）①根据闭合开关S，将开关S1拔至“1”时，电路的连接情况，再结合串联电路的特点来分析解答；③根据题意中测出物理量，再根据电功率的计算公式计算出额定功率的表达式；根据滑动变阻器的滑片移动时，连入电路的电阻的变化情况，再结合题意分析出小灯泡额定功率的变化情况。【解题过程】（1）由电路图可知，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，由题意可知，小灯泡正常发光时，通过小灯泡的最大电流为：，所以电流表所选用的量程应为0—0.6A，连接好的实物图如下图所示：；（2）由题意可知，电流表选用的为0—0.6A的量程，最小刻度为0.02A，此时电流表读数为0.42A，则小灯泡的额定功率为：；（3）由电功率的计算公式P=UI计算出1、2、3、4、5中小灯泡消耗的功率为：0.24W、0.48W、0.76W、1.05W、1.32W，所以小灯泡工作时，小灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大；由表中的数据可知，当小灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流为0.44A，如果选用20欧的定值电阻，此时定值电阻两端的电压为：，超过了电源电压，所以定值电阻应选用10欧；（4）①闭合开关S，将开关S1拔至“1”时，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压，由于实验中测小灯泡的额定电功率，所以小灯泡两端的电压应达到额定电压，所以应移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为：8V-2.5V=5.5V;③由电路图可知，将开关S2拔至“2”时，电压表测定值电阻两端的电压，当小灯泡正常发光时，电路中的电流：，则小灯泡的额定电功率为：；由题意可知，如果滑动变阻器的滑片向右移动，则滑动变阻器连入电路的电阻变大，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻两端的电压变小，电路中的电流变小，最后测得的额定功率变小。
故答案为：（1）；（2）1.05；（3）增大；10；（4）5.5V；；偏小。【知识点】测量小灯泡的电功率的实验探究。78.（2019河南省，题号20，9分）【思路分析】（1）根据充电时的能量转化和电动机的工作原理来分析解答；（2）根据电功的计算公式，结合题意来分析解答；（3）根据储存的电能计算出最多克服阻力做的功，再根据电动自行车的质量计算出阻力的大小，再根据最高速度计算出功率，最后计算出行驶的时间即可；（4）根据动能的大小影响因素，结合题意来分析解答。【解题过程】（1）对蓄电池充电时，电能转化为化学能；电动机的工作原理是通电导体在磁场中的受到力的作用；（2）由题意可知，充满电后蓄电池储存的电能为：；（3）由题意可知，电动自行车受到的阻力为：
，电动自行车的最高速度为：，电动自行车消耗的功率为：电动自行车用于克服阻力做的功为：最多行驶的时间为：；（4）由题意可知，车的质量越大，速度越大，则车的动能越大，让车停下来克服阻力做的功越多，阻力相同时，车通过的距离越大，行车越危险。答：（1）化学能；通电导体在磁场中的受到力的作用；（2）储存的电能为；（3）最多行驶的时间为1.8h；（4）动能。【知识点】内能的利用—能量的转移和转化电功电功率—电能的计算功和功率—功率的计算79.（2019湖北省荆门市，题号28，分值4）为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源．现要将20kg的水从16℃加热到50℃，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电________kW·h；如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗________m3天然气．已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×107J/m3（结果均保留到小数点后2位）．【答案】0.930.11【解析】水吸收的热量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（50℃－16℃）＝2.856×106J；由得，电热水器消耗的电能：；天然气热水器的效率；天然气完全燃烧放出的热量：；
由Q放＝Vq得，需要消耗天然气的体积：．【知识点】燃料的热值及其计算电功与热量的综合计算。80.（2019湖北省荆门市，题号29，分值4）（1）小华用两个单刀双掷开关S1、S2和若干导线，设计了一个双控开关电路，在大门处和卧室门口都能控制客厅日光灯的开和关，在右图中，a、b、c、d、e、f、g、h八个接线柱间的导线连接还未完成，请根据小华的意图，用笔画线代替导线，完成连接．（2）白炽灯A标有“220V100W”字样，白炽灯B标有“220V25W”字样，设它们的电阻不随温度而变化，如果将它们串联起来，接在220V的电路中，A灯的电压为________V，A与B的电功率之和为________W．【答案】（1）（2）4420【解析】（1）由题知，在大门处和卧室门口都能控制客厅日光灯的开和关，这说明大门处和卧室门口的开关是串联的；为了保证用电的安全，开关应与火线连接，再连接到日光灯，再将日光灯的另一端与零线连接，如下图所示：；（2）由可得，两灯泡的电阻分别为：，；
如果将它们串联起来，接在220V的电路中，电路中电流为：；A灯的电压为：；A与B的电功率之和为：．【知识点】实物的电路连接电功率的计算81.（2019湖北省荆门市，题号33，分值4）为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻，现提供的器材如下：A小灯泡一个（额定电压为2.5V，阻值约几欧）；B电流表（0－0.6A－3A）；C电压表（0－3V－15V）；D滑动变阻器（10Ω1A）；E滑动变阻器（50Ω0.3A）；F滑动变阻器（500Ω0.1A）；G电源（3V），H导线若干（1）滑动变阻器应选________（填器材前的序号）．（2）选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处连接错误，错误的地方是________．（3）改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值，记录在列表中，然后在坐标纸上描点作出I－U关系图，如图丙所示．（4）通过丙图可得小灯泡的额定功率为________W，此时电阻为________Ω．【答案】（1）D（2）电流表量程选择错误，应选用0.6A的量程（4）1.255【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V，滑动变阻器分得的电压为3V－2.5V＝0.5V，阻值约几欧，根据串联电路的特点，滑动变阻器的电阻约为几欧姆，故选D；（2）灯泡额定电压为2.5V，阻值约几欧，根据欧姆定律可知：通过灯泡的电流不超过0.6A，所以电流表量程选择错误，应选用0.6A的量程；（4）由丙图可知：当灯泡的电压为2.5V时，I＝0.5A，则灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；电阻：．
【知识点】电功率的测量实验电阻82.（2019湖北省荆门市，题号34，分值6）如图为一个电吹风的简易电路，R1、R2为发热用的电阻丝，M为带动风扇转动的电动机，开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通．只接通S1时，风扇吹冷风，此时回路中电流为0.1A；在保持S1接通的情况下，转动S2，若使S2与2、3接通，风扇吹暖风；若使S2与3、4接通，风扇吹热风．（1）求吹冷风时，电路消耗的电功率；（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求R1、R2的阻值．【答案】（1）22W（1）R1为40Ω；R2为360Ω【解析】（1）仅接通S1时，电流全部通过电动机，电路消耗的电功率为P机＝UI＝22W；（2）S2接通2、3时，电动机电压不变，消耗的电功率P机总不变，R1与R2串联，电压为U＝220V，电阻丝R1与R2的热功率：；∴R1＋R2＝400Ω；S2接通3、4时，R2被短路，仅R1发热，其热功率；∴R1＝40Ω；则R2＝360Ω．【知识点】电功率的计算83.（2019湖北随州，第34题，6分）
【思路分析】（1）知道低温档的功率和电源电压，利用公式R=U2/P可计算R1的阻值；（2）高温档时，两电阻并联，低温档时只有R1工作，中温档时，只有R2工作；则P高=P低+P中，据此求出中温档的功率，可利用公式R=U2/P求出中温档时的电阻，再利用欧姆定律求出电流的大小即可。（3）利用公式W=Pt可计算高温档工作10min放出的热量，再乘以50%，得到空气吸收的热量；再利用吸热公式Q=cmΔt的变形可求出升高的温度。【解题过程】解：（1）当S、S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路，由公式P=得，R1的电阻为：R1===110Ω；（2）高温档时，两电阻并联，低温档时只有R1工作，中温档时，只有R2工作；则P高=P低+P中，P中=P高-P低=1650W-440W=1210W,由公式P=得，中温档时R2的电阻：R2===40Ω，由欧姆定律得，中温档正常工作时电路中的电流：I2===5.5A。（3）电暖气放出的热量：Q放=W=P高t=1650W×10×60s=9.9×105J，水吸收的热量：Q吸=Q放×50%=9.9×105J×50%=4.95×105J。由公式Q=cmΔt可得，
空气升高的温度：Δt===9℃。答：（1）R1的电阻为110Ω；（2）中温档正常工作时电路中的电流为5.5A；（3）空气升高的温度为9℃。【知识点】欧姆定律的应用，电功率公式的运用，并联电路的电流电压规律，电功与热量的计算84.（2019湖北咸宁，22，8）【思路分析】（1）电路图中R与R0串联，虚线框中（滑动变阻器右边部分）被粗线部分（滑片所在导线）短接，则滑动变阻器的左部分连入电路。当滑片从左端移至右端的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大；电路中的总电阻变大，电流I=UR总变小；R0两端的电压U0=IR0变小；R两端的电压UR=U-U0变大。电压表的示数变大。（2）由图象可知，当R=10Ω时，P=0.9W，则电流
I=PR=0.9W10Ω=0.3A总电阻R总=UI=6V0.3A=20ΩR0的电阻R0=R总-R=20Ω-10Ω=10Ω（3）滑动变阻器的电功率P=I2R=UR0+R2R得到，610+R2R=0.8解得R=5Ω或20Ω，即R1=5Ω,R2=20Ω。【解题过程】【知识点】分析简单的电路；滑动变阻器对串联电路的影响；串联电路电流的规律；串联电路电压的规律；串联电路电阻的规律；电功率；欧姆定律。85.（2019湖南湘西，25，9）（9分）下图是普通家用两档电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，且电阻阻值相同，高温档位功率为1100W，低温档位功率为440W，家庭电路电压U=220V，求：（1）电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度；（2）电路中R1的阻值；（3）如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元，试计算用该电取暖器的低温档位取暖4小时需要缴纳的电费。
【解析】S2闭合后，S1闭合时，R1单独工作，总功率P=U2R1；S1断开时，R1、R2串联工作，总功率P'=U2R1+R2。则，P>P′，即S1闭合时，R1单独工作为高温档；S1断开时，R1、R2串联工作为低温档。（1）根据高温档功率P高温=1100W和电压U=220V，利用I=P高温U计算高温档电路中的电流。（2）利用R1=UI计算R1的电阻。（3）低温取暖消耗的电能W=P低温t，再根据消耗的电能计算应缴电费。【解题过程】（1）S1闭合时，R1单独工作为高温档I=P高温U=1100W220V=5A（2）R1的阻值R1=UI=220V5A=44Ω（3）低温取暖消耗的电能W=P低温t=440W×4h=1.76kW·h再根据消耗的电能计算应缴电费0.55元/kW·h×1.76kW·h=0.96元【知识点】分析简单的动态电路；串联电路电功率的规律；电功率的计算；欧姆定律；电能的计算86.（2019吉林省，题号16，分值5）
【思路分析】（1）利用电功率公式计算电压；（2）利用电能公式计算电能。【解题过程】（1）根据得，小灯泡正常发光时的电压：（2）台灯消耗的电能：【知识点】电能的计算；电功率的计算。87.（2019内蒙古包头市，题号11，分值7）【答案】（1）电压表串联在电路中；如下图；
（2）0.625；增大；C（或25Ω1A）；（3）不合理；灯丝电阻是变化的，无法得到电流与电压成正比【思路分析】（1）电路中的滑动变阻器应该与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联；（2）从图像中找出小灯泡两端电压为2.5V时对应的电流值，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；求出小灯泡不同电压时的电功率进行比较，便可以得出其实际电功率随实际电压的变化关系；根据串联分压的特点结合欧姆定律求出滑动变阻器需要接入电路的阻值，从而选择合适的滑动变阻器；（3）根据“灯丝电阻随温度的变化而变化”进行分析.【解题过程】（1）因为电压表内阻很大，在电路中相当于断开的开关，所以造成“小灯泡不亮、电流表无示数，电压表”的原因是电压表串联在电路中；正确做法是将滑动变阻器与小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：（2）由图可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，对应的电流0.25A即小灯泡的额定电流，所以小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；由图可以看出，当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，小灯泡的电功率增大；当小灯泡两端的电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A；此时滑动变阻器接入电路中的为：，所以滑动变阻器的规格应选C；（3）要想探究出导体中的电流与导体两端的电压成正比，必须控制电阻一定，所以利用上述电路图探究是不合理的，因为灯丝电阻是变化的，无法得到电流与电压成正比.【知识点】欧姆定律、电功率88.（2019山西省，题号43(2)，分值3）
【答案】（2）40%【解析】（2）高温除霜时电路工作1min消耗的电能W=UIt=1001A60s=6103J1分玻璃吸收的热量1分除霜时电路的加热效率1分【知识点】比热容、电功89.（2019湖南省益阳市，题号25，分值6）为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄量为7.2×106kg，取g＝10N/kg。（1）每小时水的重力做的功W为多少？（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是多少？【思路分析】（1）已知每小时下泄量为7.2×106kg，可求得水的重力，下泄高度为10m，利用W＝Gh可求得每小时水的重力做的功；
（2）根据η=W电W×100%可求得电能，利用P=Wt可求得发电机的发电功率。【解题过程】（1）每小时下泄量为7.2×106kg，则这些水的重力：G＝mg＝7.2×106kg×10N/kg＝7.2×107N，每小时水的重力做的功：W＝Gh＝7.2×107N×10m＝7.2×108J；（2）由η=W电W×100%可得，产生的电能：W电＝80%×W＝80%×7.2×108J＝5.76×108J，则发电机的发电功率：P=W电t=5.76×108J3600s=1.6×105W。答：（1）每小时水的重力做的功W为7.2×108J；（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是1.6×105W。【知识点】功的计算；电功率的计算。90.（2019湖南省益阳市，题号27，分值9）（9分）（2019•益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10Ω的定值发热电阻。
（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？【思路分析】（1）根据P＝UI变形可求鼓风机正常工作的电流；（2）如图乙所示，当相对湿度为70%时，可知R接入电路的电阻，再根据欧姆定律可求发热电阻R0的电流，由P＝I2R可求发热电阻R0的电功率。【解题过程】解：（1）由P＝UI可得，鼓风机正常工作的电流：I=PU=440W220V=2A；（2）由图甲可知，鼓风机与电阻并联，电阻R与R0串联在同一条支路中，如图乙所示，当相对湿度为70%时，湿敏电阻R的阻值：R＝1Ω，电阻R与R0支路中的电流：I′=UR+R0=220V1Ω+10Ω=20A，发热电阻R0的电功率：P0＝I′2R0＝（20A）2×10Ω＝4000W。答：（1）鼓风机正常工作的电流为2A；（2）相对湿度为70%时，发热电阻R0的电功率为4000W。【知识点】电功率的计算。91.（2019湖南省益阳市，题号26，分值9）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），干木材的热值q＝1.2×107J/kg。（1）水需要吸收多少热量？（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？××型电热水器额定加热功率2400W加热方式电加热器额定电压220V安全等级防触电保护一类温度设定范围20℃～90℃净重20kg容量40L整机外形尺寸530mm×400mm×400mm出厂日期2019年5月15日【思路分析】（1）已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式Q吸＝c水m（t﹣t0）可以求出水吸收的热量。（2）由P=Wt可求得电热水器正常工作时至少需要多长时间；（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，由η=Q吸Q放可求得干木材燃烧放出的热量，再利用Q放＝mq可求得需要多少干木材。【解题过程】（1）由ρ=mV可得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3＝40kg，20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J，（2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W＝Q吸，
由P=Wt可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：t=WP=Q吸P=8.4×106J2400W=3500s；（3）根据Q吸＝14%Q放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：Q放=Q吸14%=8.4×106J14%=6×107J；根据Q放＝mq可知，需要干木柴的质量为：m′=Q放q=6×107J1.2×107J/kg=5kg。答：（1）水需要吸收8.4×106J热量；（2）电热水器正常工作时至少需要3500s时间；（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要5kg干木材。【知识点】电热综合计算。92.（2019浙江省嘉兴市，题号12，分值7）（7分）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。（1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度取1.0×103千克/米
3）（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨？【答案】（1）电磁感应；顺时针；（2）1.12×104m3；（3）288t。【解析】解：（1）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；由图可知，叶片一面平直，一面凸起，当风以图乙所示的角度流经叶片时，平直的一面空气流速小，压强大，凸起的一面空气流速大，压强小，所以在两面压强差的作用下叶片会按顺时针方向转动。（2）因为漂浮，所以F浮＝G＝mg＝1.12×107kg×10N/kg＝1.12×108N，根据F浮＝ρgV排可得，漂浮式基础的总体积至少需要：V排＝＝＝1.12×104m3。（3）根据P＝可得，功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时做的功：W＝Pt＝30000kW×24h＝7.2×105kW•h，则煤的质量：m＝0.4kW/h×7.2×105kW•h＝2.88×105kg＝288t。答：（1）电磁感应；顺时针；（2）漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104m3；（3）相当于替代标准煤288t。【知识点】阿基米德原理的应用；电功与电能的计算．菁优网版权所93.（2019浙江省舟山市，题号13，分值7）
自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在 的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于 ，会继续向上运动（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆？【答案】（1）大气压；惯性；（2）1W；（3）44Ω；836Ω。【解析】（1）电热水壶的水泵是在叶轮转动时，水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在外界大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于惯性要保持原来的运动状态，会继续向上运动。（2）G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝10NW＝Gh＝10N×0.5m＝5JP＝＝＝1W（3）当开关闭合时，电路处于加热状态，只有R1接入电路R1＝＝＝44Ω当开关断开时，电路处于保温状态，R1和R2串联接入电路R1+R2＝＝＝880Ω所以，R2＝880Ω﹣44Ω＝836Ω
答：（1）大气压；惯性；（2）电动机抽水时的功率至少为1瓦。（3）电热丝R1、R2的阻值分别为44欧姆和836欧姆。【知识点】功率的计算。94.（2019浙江省湖州市，题号15，分值8）（8分）（2019•湖州）目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶。在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保。假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2×107焦，能以10米/秒的速度保持匀速直线行驶6千米，能量利用的效率为90%。（1）电车发电机的工作原理是 。（2）若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米2，求公交车对地面的压强。（3）若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？（4）若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大？【解析】（1）电车发电机的工作原理是电磁感应。（2）公交车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N。
p=FS=1.5×105N0.4m2=3.75×105Pa。（3）牵引力做功：W＝W总η＝2×107J×90%＝1.8×107J牵引力：F=Ws=1.8×107J6000m=3×103N（4）t=sv=6000m10m/s=600s由W＝UIt得，I=WUt=2×107J300V×600s=111.1A答：（1）电车发电机的工作原理是电磁感应。（2）公交车对地面的压强是3.75×105Pa。（3）若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是3×103N。（4）公交车工作电路的电流111.1A。【知识点】压强的大小及其计算；发电机的构造和原理；能量利用效率；电功计算公式的应用．95.（2019浙江省湖州市，题号16，分值6）（6分）（2019•湖州）现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少？
【答案】（1）增大；（2）2700；（3）4W。【解析】解：（1）对L1来说，由图知，当电压为1V时，电流为0.1A，由欧姆定律，R11=U11I11=1V0.1A=10Ω；当电压为6V时，电流为0.5A，同理，R12＝12Ω；故L1灯丝电阻都随电流的增大而增大，同理，可得出L2灯丝电阻都随电流的增大而增大；（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，根据并联电路电压的规律，两灯的电压为6V，通过两灯的电流分别为0.5A和1A，根据并联电路电流的规律，干路电流为：I＝I1+I2＝0.5A+1A＝1.5A，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为：W＝UIt＝6V×1.5A×5×60s＝2700J；（3）由P＝UI，灯L1的额定电流为：IL1=P1U1=3W6V=0.5A，同理，灯L2的额定电流为1A，根据串联电路电流的规律，电路的最大电流为0.5A，灯L1的实际功率为3W，由图知，灯L2的电压为2V，故其实际功率为：P2＝U2IL1＝2V×0.5A＝1WL1、L2消耗的实际总功率最大值是：P＝P1+P2＝3W+1W＝4W。答：（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而增大；（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为2700J；（3）若将L1、L2
串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是4W。【知识点】电功与电能的计算；电功率的计算；实际功率．
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