2022年初中科学中考二轮复习 电能、电功率（含解析）

电能电功率综合
一、单选题
1．两盏相同的“220V 100W”的电灯，串联后接在220V的电路中，则两灯总的电功率为（　　）
A．200W B．100W C．50W D．25W
2．直接测量消耗电能多少可以用(　　)
A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．电阻箱
3．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1kW·h的是(　　)
A．电饭锅 B．电风扇 C．抽油烟机 D．日光灯
4．以下用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是(　　) 。
A．电熨斗 B．洗衣机 C．电水壶 D．电烙铁
5．下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．计算器 B．电风扇
C．电饭锅 D．电视机
6．如图所示为某宠物饮水机，铭牌上标有“3W”字样。“3W”表示饮水机的（　　）
A．额定电压 B．额定电功 C．额定电流 D．额定功率
7．为了探究电流通过导体所产生的热量与什么因素有关，某同学设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量和初温均相同的煤油，已知R1＜R2 。下列分析错误的是（　　）
A．选用煤油，因为煤油的比热较小
B．一段时间后，温度计示数t甲＜t乙
C．比较两支温度计的示数大小，可以探究电热与电阻的关系
D．该电路没有接入电流表，因此无法探究电热与电流的关系
8．下列家用电器中，正常工作相同的时间，消耗电能最多的是（　　）
A．冰箱 B．电热水壶 C．液晶电视 D．笔记本电脑
9．如图所示，通过一个开关将电炉中两个发热元件R1和R2联到电源上。当开关处于哪一种图示状态时，电炉置于温度最高档（电流最大）（　　）
A． B．
C． D．
10．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰好能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　）
A．6J B．30J C．36J D．60J
11．如图电源电压恒定不变，只闭合开关S，电流表示数为0.3A；再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.4A，相同时间内R1与R2消耗的电能之比是（　　）
A．3:4 B．4:3 C．7:3 D．4:7
12．如图所示，2只相同的烧瓶，瓶塞上各插入1支温度计，瓶内装有电阻丝，电阻丝的阻值分别为R1、R2。在烧瓶中装入煤油或水(水的比热容已知)，两电阻丝接入相应电路，无法完成的实验是(　　)
A．烧瓶中装入等质量的煤油，若R1B．烧瓶中装入等质最的煤油，若R1C．烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，比较水和煤油的吸热能力
D．烧瓶中分别装入等质量的水和煤油，若R1=R2且串联，粗略测量煤油的比热容
13．小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电能表测量的是电路中电功率的大小
B．电能表允许通过的最小电流为10A
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．他家在这段时间内消耗的电能为903kW h
14．将两电炉丝R1、R2串联起来，接在如图所示的电路中。若R1>R2，则先被点燃的火柴是（　　）
A．电炉丝R1上的火柴 B．电炉丝R2上的火柴
C．两电炉丝上的火柴同时被点燃 D．无法确定
15．标有“6 V　1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为 (　　)
A．24 Ω　0.67 W B．24 Ω　0.8 W
C．20 Ω　0.96 W D．20 Ω　0.8 W
16．灯 L 是一款带 LED 指示灯的节能灯，已知灯 L 的额定电压为 220V，如图所示是灯 L 的家庭电路的部分示意图，下列说法不．正．确．的是(　　)
A．LED 指示灯工作时的额定电压为 220V
B．导线 b 是零线
C．电能表示数单位是千瓦时
D．若 LED 指示灯损坏，灯L 仍能正常工作
17．标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4，按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中，四只灯泡工作时最亮的是（　　）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
18．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．当两灯串联在一起时，乙灯较亮
B．当两灯串联在一起时，只允许甲灯泡正常发光，否则可能会损坏
C．当两灯工作时间相同时，甲灯消耗的电能比乙灯少
D．当两灯均正常发光时，乙灯灯丝电阻较大
19．如图所示，电源电压为12V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S，当滑片P在a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V。下列说法正确的是（　　）
A．滑片P在a点时，R1消耗的电功率为2W
B．清片P在b点时，R1消耗的电功率为1.44W
C．滑片P在c点时，R2消耗的电功率为1.6W
D．滑片P在c点时，R1和R2消耗的功率之比为1:2
20．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关s，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法错误的是（　　）
A．电源电压为6V
B．滑动变阻器R的最大阻值是20Ω
C．R0的最小电功率为0.4W
D．当滑片P置于中点时，R的电功率为0.8W
二、填空题
21．手机是我们最常用的通讯工具，手机使用的是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”（符号mA h）．小科同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6V，容量是1500mA h，这种电池一次充电最多可储存的能量为　 　J．使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5h，则该手机在通话状态的放电功率为　 　W。电池在放电时将　 　能转化为电能。
22． 2018年3月24日晚，小明家参与了“地球一小时”活动，在熄灯一小时的时间里，共节省了0.5kW·h的电能，合　 　J。
23．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为　 　W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为　 　Ω。
24．小明在老师指导下，用一个标明“1800revs/（kW·h）”的电能表，它的作用主要是　 　。它也可以用来粗略测量某盏灯的电功率，他让其它用电器停止工作，在10min内测得转盘转过的转数为30转，则这盏灯的功率为　 　W
25．如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率Pu随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示。根据图象可知，反映定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的图线是　 　(选填“a"、“b”或“c")，电源电压U为　 　V。
三、实验探究题
26．为了测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，采用如图所示电路，请回答下列问题：
（1）若不考虑温度对灯丝电阻的影响，要使电灯功率最小，滑动变阻器的滑片P应置于　 　(选填“左”或“右“)端。
（2）实验中使用的电流表有0~0.6A和0~3A两个量程，若小灯泡的额定功率估计为2W左右，连接电流表时应选　 　量程。
（3）实验时，如发现电压表示数是2.1V，则就把滑片P向　 　端移动。
（4）如图所示的电路还可以用来研究　 　的实验。
27．小乐用如图甲电路进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω。
现有如下器材：电流表、电压表（只有0-3V）、开关、电压恒为6V的直流电源各一个，规格分别为“10Ω1A”、“15Ω2A”和“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个，以及导线若干。
实验序号 U/N I/A P/W
1 3.0 0.32 　
2 2.5 　 　
3 2.0 　 　
小乐按图甲所示的电路图连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数为3.0V，于是她就记录下电流表的示数（见表格），之后再移动滑动变阻器的滑片，依次测量电压表示数为2.5V和2.0V时的电流，其中当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示。接着小乐继续移动变阻器的滑片至某一位置时，发现小灯泡不亮，但是电压表和电流表均有示数且不损坏。
（1）小灯泡的额定功率为　 　W，小乐所选的滑动变阻器规格是　 　。
（2）小乐的实验操作过程是否规范，为什么？　 　。
（3）上述过程中出现小灯泡不亮的原因可能是　 　。
28．某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压时4V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。
（2）该同学正确电连接电路后，闭合开关并移动滑片P，记下多组对应的电压电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　瓦。他发现该图像不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是　 　。
（3）继续实验，移动变阻器的滑片，是灯泡两端电压等于额定电压的0.8倍，同时观察小灯泡亮度比正常发光时暗一些和亮一些，结合图乙数据可知，灯泡的亮度是由于　 　决定的。
四、解答题
29．小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机接在6伏的电源两端，闭合开关，发现电动机没有转动，电流表的读数为3安，检查发现电动机被卡住了，排除故障后，电动机正常工作，电流表示数变为0.3安，请帮小金计算：
（1）这台电动机线圈的电阻；
（2）正常转动时电动机的机械功率。
30．如图甲，电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内，电源电压U=6V，继电器线圈的电阻可不计。图乙为热敏电阻的R1-t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1t=常数；电阻R2是可变电阻，当线圈中的电流达到40mA时，继电器的衔铁被吸合，此时可变电阻R2=0Ω时，恒温箱可保持60℃恒温，图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源，它的额定功率是1500W。
（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？
（3）根据统计，正常情况下，恒温箱内的加热器，每天加热50次，每次加热10min，恒温箱每天消耗电能多少kw h。
（4）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？
31．风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式Ek= mv2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。
（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【分析】首先根据计算每盏灯泡的电阻，然后根据R总=R1+R2计算出串联时的总电阻，最后根据计算总功率。
【解答】每盏灯泡的电阻；
串联时的总电阻R总=R1+R2=484Ω+484Ω=968Ω；
串联时的总功率为：。
故选C。
2．【答案】A
【解析】【分析】根据测量仪器的用途解答。
【解答】电能表是用来测量用户消耗电能多少的仪器，电压表是测量电压的，电流表是测量电流的，电阻表是测量电阻的，故A符合题意，而B、C、D不合题意。
故选A。
3．【答案】A
【解析】【分析】首先根据计算出该用电器的功率，然后再进行选择即可。
【解答】该用电器的功率为：。
A.电饭锅的电功率大约在1000W左右，故A符合题意；
B.电风扇的功率大约在50W~70W之间，故B不合题意；
C.抽油烟机的功率大约在 200W左右，故C不合题意；
D.日光灯的功率大约在10W~40W之间，故D不合题意。
故选A。
4．【答案】B
【解析】【分析】根据各个用电器的能量转化过程分析。
【解答】电熨斗、电水壶和电烙铁，都是将电能转化为热能，故A、C、D不合题意；
洗衣机的主要结构为电动机，将电能转化为机械能和内能，故B符合题意。
故选B。
5．【答案】C
【解析】【分析】主要利用电流热效应工作的用电器，在工作时主要将电能转化为内能。
【解答】A、D、计算器在工作时，主要将电能转化为光能和声能，A、D不合题意；
B、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，B不合题意；
C、电饭锅工作时，主要将转化为内能，C符合题意。
故答案为：C。
6．【答案】D
【解析】【分析】用电器铭牌上所标明的电压为额定电压，功率为额定功率。
【解答】 饮水机铭牌上标有的“3W”字样是指饮水机的功率，它表示饮水机的额定功率。
故答案为：D。
7．【答案】D
【解析】【分析】由煤油与水的比热容大小关系分析实验中用煤油而不用水的原因；两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，根据电阻关系，由Q=I2Rt可知t甲和t乙关系；探究导体产生的热量跟什么因素有关的实验中，应采用控制变量法。
【解答】A、选用煤油，因为煤油的比热较小，温度变化明显，故A说法正确；
B、两电阻串联在电路中，通过的电流相同， 已知R1＜R2 ， 由Q=I2Rt可知，一段时间后，电阻R2产生的热量多，所以 温度计示数t甲＜t乙，故B说法正确；
C、通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系，故C说法正确；
D、探究电热与电流的关系，可以调节滑动变阻器改变电流，通电相同时间，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，故D说法错误。
故答案为：D。
8．【答案】B
【解析】【分析】根据W=Pt分析判断。
【解答】根据W=Pt可知，当工作时间相同时，用电器的功率越大，则消耗的电能越多。
冰箱的功率大约为100W左右，电热水壶的功率大约在1000W左右，液晶电视的功率大约为110W左右，而笔记本电脑的功率在10W左右，因此功率最大的是电热水壶。
故选B。
9．【答案】C
【解析】【分析】（1）在串联电路中，总电阻大于任何一个组成电阻；在并联电路中，总电阻小于任何一个组成电阻。
（2）根据公式可知，当电压相等时，功率与电阻成反比，即电路电阻最小时，功率最大，为高温档。
【解答】根据串联和并联电路电阻的规律可知，R串>R1（R2）>R并；
根据公式可知，功率P串因此两个电阻并联时，总功率最大，肯定为高温档。
如果开关为 ，那么，因此两个电阻串联；
如果开关为 ，那么，只有电阻R2接入电阻；
如果开关为 ，那么，因此两个电阻并联；
如果开关为 ，那么，没有电阻接入电路。
故选C。
10．【答案】A
【解析】【分析】首先根据计算出通过定值电阻的电流，然后根据U=U总-UL计算出定值电阻两端的电压，最后根据Q=W=UIt计算定值电阻产生的热量。
【解答】通过定值电阻的电流；
定值电阻两端的电压U=U总-UL=12V-10V=2V；
定值电阻产生的热量Q=W=UIt=2V×0.3A×10s=6J。
故选A。
11．【答案】A
【解析】【分析】只闭合开关S时，电流表测电阻R1的电流I1；再闭合开关S2时，电流表测它们并联后的总电流，因此电流表示数的变化值就是通过电阻R2的电流I2，最后根据公式W=UIt计算两个电阻消耗电能之比即可。
【解答】只闭合开关S时，电流表测电阻R1的电流，
那么通过电阻R1的电流I1=0.3A；
再闭合开关S2时，电流表测它们并联后的总电流，
因此电流表示数的变化值就是通过电阻R2的电流I2，
那么I2=0.4A；
根据公式W=UIt得到：；
因为并联电路中，各支路两端电压相等；
所以：。
故选A。
12．【答案】B
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知，探究一个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同而改变这个因素，据此分析判断。
【解答】A.探究电热与电阻大小的关系时，必须控制电流和通电时间相同而改变电阻；两个电阻串联时，通电时间和电流相等，且电阻不等，根据等质量煤油的温度变化判断生成热量的多少，故A不合题意；
B.探究电热与电流的关系时，必须控制电阻和通电时间相同而改变电流，两个电阻不等肯定不能完成实验，故B符合题意；
C.根据Q=cm△t可知，比较水和煤油的吸热能力时，必须控制吸收的热量和液体的质量相等。如果两个电阻相等且串联，根据可知Q=I2Rt可知，在相同的时间内它们产生的热量相等，可以完成实验，故C不合题意；
D.两个相同的电阻串联，根据Q=I2Rt可知，相同的时间内水和煤油吸收相同的热量，即Q水=Q煤油。根据公式Q=cm△t可知，c水m△t水=c煤油m△t煤油，化简得到：，故D不合题意。
故选B。
13．【答案】C
【解析】【分析】（1）根据电能表的用途判断；
（2）根据电能表铭牌上数据的意义判断；
（3）首先根据W=Pt计算出热水器消耗的电能，再根据计算出电能表的转数。
（4）将电能表前后两个示数相减即可。
【解答】A.电能表测量的是某段时间内用电器消耗的电能，故A错误；
B.电能表铭牌上标有（10A），则它允许通过的最大电流为10A，故B错误；
C.电热水器消耗的电能为：，
根据得到：；
解得：n=600r，故C正确；
D.他家在这段时间内消耗的电能为：9633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h，故D错误。
故选C。
14．【答案】A
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多，则温度就越高。
【解答】因为两电热丝R1、R2串联，所以通过它们的电流和通电时间都相同。
根据焦耳定律Q=I Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多，因为R1>R2，所以Q1>Q2， 电炉丝R1的温度高，火柴先被点燃。
故选A。
15．【答案】D
【解析】【分析】首先根据串联电路中，电压与电阻成正比，即，计算出两只灯泡的实际电压，然后根据图像确定这时通过灯泡的电流，根据公式计算灯泡的电阻，根据P=UI计算这时灯泡的功劳。
【解答】当两个灯泡串联时，
根据公式得到：；
因为U总=U1+U2=8V，
所以U1=U2=4V;
根据图像可知，当灯泡电压为4V时，通过灯泡的电流为0.2A；
那么每只灯泡的电阻为：；
这时每只灯泡的功率为：P=UI=4V×0.2A=0.8W。
故选D。
16．【答案】A
【解析】【分析】（1）在串联电路中，总电压等于各处电压之和；
（2）在家庭电路中，开关应该接在火线上；
（3）根据电能的单位判断；
（4）根据电路的连接情况判断。
【解答】A.根据图片可知，当开关S断开后，指示灯与灯泡L串联，此时指示灯发光。根据U总=U1+U2可知，指示灯的额定电压肯定小于220V，故A错误符合题意；
B.导线a与开关直接相连，那么a为火线，而b为零线，故B正确不合题意；
C.电能的常用单位为千瓦时，故C正确不合题意；
D.当开关S闭合时，指示灯和保护电阻被短路，此时灯泡正常发光，因此指示灯对灯泡没有影响，故D正确不合题意。
故选A。
17．【答案】C
【解析】【分析】首先根据比较灯泡的电阻大小，再根据串并联电路的电压规律和公式比较实际工作中电功率大小。
【解答】根据公式可知，当额定电压相等时，电阻与额定功率成反比；
因为L1和L3的额定功率大于L2和L4的额定功率，
所以L1和L3的电阻小于L2和L4的电阻。
甲：L1和L2两个灯泡串联，则通过它们的电流相等，且电阻R1乙：L3和L4两个灯泡并联，则它们两端的电压相等，且电阻R4>R3，根据公式可知，则实际功率P4灯泡L2和L4的电阻相等，但是L2的电压小于L4的电压，根据公式可知，则实际功率P2则四个灯泡的实际功率大小：P1那么最亮的是L3。
故选C。
18．【答案】B
【解析】【分析】（1）在串联电路中，功率与电阻成正比，据此判断哪盏灯较亮；
（2）串联电路各处电流都相等，因此额定电流小的正常发光；
（3）根据W=Pt分析判断；
（4）根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据公式可知，当额定电压相同时，功率与电阻成反比。因为甲的功率小于乙的功率，所以电阻R甲大于R乙，故D错误；
当两灯串联时，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲的实际功率大于乙，即甲灯较亮，故A错误；
根据可知，当额定电压相同时，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲的额定电流小于乙的额定电流。串联时各处电流都相等，因此电流小的甲正常发光，故B正确；
根据W=Pt可知，当时间相同时，实际功率越大，消耗的电能越多。因为甲的实际功率大，所以甲消耗的电能比乙大，故C错误。
故选B。
19．【答案】C
【解析】【分析】（1）由图知R1、R2串联在电路中，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，
当滑片P在某一端点a时，串联电路中电流处处相等，根据P=UI求出电压表示数，根据串联电路电压规律，求出R1两端电压，根据P=UI求R1消耗的电功率；
（2）由欧姆定律求出当滑片在a时，变阻器连入电路中的电阻及R1的电阻，滑片P在另一端b点时，即变阻器连入电路中的电阻为0，电路中只有R1，根据 求R1消耗的电功率；
（3）当滑片P移动至某一位置c时，根据串联电路电压的规律，求R1的电压，根据求出此时电路中的电流，分别根据P=UI求R2和R1消耗的电功率。
（4）根据前面的结果计算出滑片在c点时两个电阻的功率之比。
【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.当滑片P在某一端点a时，电流表示数为0.1A，
串联电路中电流处处相等，即I=I1=I2=0.1A，
R2消耗的电功率为1W；
此时R2两端电压：；
R1两端电压：U1=U-U2=12V-10V=2V，
R1消耗的电功率：P1=U1I1=2V×0.1A=0.2W，故A错误；
B.当滑片在a时，变阻器连入电路中的电阻：；
R1的电阻，
滑片P在另一端b点时，即变阻器连入电路中的电阻为0，电路中只有R1，
消耗的电功率为：，故B错误；
C.当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数U′2=4V，
则R1的电压：U′1=U-U′2=12V-4V=8V，
此时电路中的电流：；
滑片P在c点时，R2消耗的电功率：P′2=U′2I′=4V×0.4A=1.6W，故C正确；
滑片P在c点时，R1消耗的电功率：P′1=U′1I′=8V×0.4A=3.2W；
则R1和R2消耗的功率之比：P′1：P′2=3.2W：1.6W=2：1，故D错误。
故选C。
20．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，当变阻器的阻值为0时，电路中只有电阻R0，此时电压表的示数等于电源电压，根据计算出定值电阻的阻值；
（2）根据乙图确定变阻器的阻值最大时电压表的示数，根据丙图确定此时的电流；首先根据U变=U总-U0计算出变阻器的电压，然后根据计算变阻器的最大阻值；
（3）根据P=UI可知，当电阻R0两端的电压和电流最小时，它的功率最小；
（4）当滑片P置于中点时，根据公式P变=I变2R变计算出功率即可。
【解答】电阻R0与变阻器R串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流；
A.根据乙图可知，当变阻器的阻值为0时，电压表的示数为6V；因为此时只有电阻R0，所以电源电压等于它的电压，也就是6V；根据丙图可知，此时的电流为0.6A，那么它的阻值为：，故A正确不合题意；
B.根据乙图可知，变阻器全部接入电路中时，电压表的示数为2V；根据丙图可知，此时的电流为0.2A；那么变阻器两端的电压：U变=U总-U0=6V-2V=4V；变阻器的最大阻值为：，故B正确不合题意；
C.根据乙和丙两图可知，电阻R0的最小功率为：P0=U0I0=2V×0.2A=0.4W，故C正确不合题意；
D.当滑片P置于中点时，变阻器接入的阻值为10Ω，那么变阻器的功率：
P变=I变2R变=（）2×10Ω=0.9W，故D错误符合题意。
故选D。
21．【答案】19440；1.08；化学
【解析】【分析】（1）根据W=UIt计算电池储存的能量；
（2）根据公式计算手机通话时的放电功率；
（3）根据电池的能量转换知识解答。
【解答】（1）电池储存的能量W=UIt=3.6V×1.5A×3600s=19440J；
（2）手机通话时的放电功率；
（3）电池在放电时将化学能转化为电能。
22．【答案】1.8×106
【解析】【分析】1kW h=3.6×106J，据此进行单位换算即可。
【解答】0.5kW·h=0.5×（3.6×106J）=1.8×106J。
23．【答案】9.6；15
【解析】【分析】（1）从图乙中找到灯泡电压为12V时对应的电流，这就是额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（2）灯泡的功率P=UI=3.6V，据此从乙图中找到灯泡对应的电流和电压，然后根据U变=U总-UL计算出变阻器的电压，最后根据计算出变阻器的阻值。
【解答】（1）根据乙图可知，当灯泡的额定电压为12V时，通过灯泡的额定电流为0.8A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=12V×0.8A=9.6W；
（2）根据乙图可知，因为0.6A×6V=3.6W，所以此时灯泡的电压为6V，电流为0.6A，
此时滑动变阻器的电压为：U变=U总-UL=15V-6V=9V；
滑动变阻器的阻值为：。
24．【答案】测量一段时间内用电器消耗的电能；100
【解析】【分析】（1）根据电能表的用途解答；
（2）首先根据计算出这盏灯消耗的电能，再根据计算出灯的功率。
【解答】（1）电能表的作用主要是：测量一段时间内用电器消耗的电能。
（2）电灯消耗的电能为：；
电灯的功率：。
25．【答案】b；3
【解析】【分析】（1）当变阻器和定值电阻串联时，如果变阻器的阻值大于定值电阻，那么当二者阻值相同时，变阻器的阻值最大，即在滑片移动的过程中，变阻器的功率先变大后变小；
（2）根据公式P=I2R判断定值电阻的功率变化；
（3）根据乙图找到电流相同时两个电阻的功率，然后将它们相加得到总功率，最后根据P=UI计算电源电压。
【解答】根据公式P=I2R可知，定值电阻的阻值不变，当电流增大时，它的功率不断增大，且功率与电阻为二次函数关系，图像为抛物线，因此R0对应的图线是b；
当电流增大时，变阻器的阻值减小；因为变阻器的功率先变大后变小，所以变阻器的图线是c。
当电流为1A时，变阻器的功率为2W，R0的功率为1W，
那么总功率为：P=1W+2W=3W；
那么电源电压为：。
26．【答案】（1）右
（2）0~3A
（3）左
（4）小灯泡在不同电压下的电阻
【解析】【分析】用电器正常工作时的电压，即用电器上标明的电压值就是额定电压；用电器在额定电压下正常工作时的功率，即用电器上标明的功率就是额定功率。
【解答】（1）根据电路的连接要求，为保护电路，变阻器连入电路时，要使其阻值达到最大，所以图中的变阻器滑至右端时即最大。
（2）根据电功率的公式，可估算电流，故应选电流表的0-3A量程；
（3）要使灯泡电压达到额定电压2.5V，必增大灯泡中的电流，因此滑片必须向左滑动，才能实现；
（4）如图所示的电路还可以用来研究小灯泡在不同电压下的电阻的实验。
故答案为：（1）右（2）0~3A（3）左（4）小灯泡在不同电压下的电阻
27．【答案】（1）0.75；“50Ω0.5A”
（2）不规范,因为在闭合开关前,滑动变阻器没有调到阻值最大(或没有将滑动变阻器的滑片移动最左端)
（3）滑动变阻器的阻值过大,使小灯泡两端电压过小,功率过小
【解析】【分析】（1）由乙图读出电流表示数I，由公式P=UI可求出灯泡的功率；灯泡正常发光时，由串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
【解答】（1）当灯泡正常发光时，由乙图可知电流表示数为I=0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为R==≈11.7Ω＞10Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）小乐的实验操作过程不规范；闭合开关，发现电压表示数为3.0V，说明在闭合开关前,滑动变阻器没有调到阻值最大；
（3）滑片至某一位置时，出现小灯泡不亮的原因可能是：滑动变阻器的阻值过大,使小灯泡两端电压过小,功率过小。
故答案为：（1）0.75；“50Ω0.5A”；（2）不规范,因为在闭合开关前,滑动变阻器没有调到阻值最大(或没有将滑动变阻器的滑片移动最左端)；（3）滑动变阻器的阻值过大,使小灯泡两端电压过小,功率过小。
28．【答案】（1）
（2）0.5；灯丝的电阻随温度升高而增大
（3）实际功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的，确定实验器材的串并联关系，以及电表所测的物理量，要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图乙确定灯泡的额定电压和额定电流，然后根据P=UI计算它的额定功率。根据灯丝电阻随温度的变化规律解答。
（3）根据图乙计算出此时的实际功率，然后与灯泡亮度对照得出结论。
【解答】（1）探究灯泡发光亮度与电功率的关系时，除了电压表与灯泡并联，其它的都是串联。电压表与灯泡并联，只需将3V的接线柱与灯泡右端相连即可；变阻器接线一上一下，只需将右上角的接线柱与灯泡左端相连即可，如下图所示：
（2）根据图乙可知，当灯泡正常发光时，电压为2.5V，此时额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。他发现该图像不是直线，我认为出现这种情况的主要原因是：灯丝的电阻随温度升高而增大。
（3）根据图乙可知，当实际电压为额定电压的0.8倍时，即电压为：2.5V×0.8=2V，此时的实际电流大约为0.18A，实际功率：P=UI=2V×0.18A=0.36W<0.5W，因此得到结论：灯泡的亮度是由于实际功率决定的。
29．【答案】（1）解：这台电动机线圈的电阻R==2Ω
（2）解：正常转动时电动机的机械功率P机=P总-P=UI-I2R=6V×0.3A-(0.3A×0.3A)×2Ω=1.62W
【解析】【分析】利用欧姆定律、电功率计算公式分析解答。
30．【答案】（1）由题意可知，当电磁继电器被吸和时，恒温箱温度达到60℃，这时电阻R2为0Ω，电路中直接入R1电阻，知道电压和电流可以根据欧姆定律得出R1的阻值；因为可变电阻 R2=0Ω，电流是40mA，电压6V，所以R1=U/I=6V/0.04A=150Ω ；
（2）由图可知，热敏电阻 R1 的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，电路中的电流越大，当电流达到 40mA 时，继电器的衔铁被吸合，电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在 A、B 端。
（3） t=600s×50=30000s，所以，恒温箱每天消耗电能 W=Pt=1500W×30000s=12.5kW h；
（4） 因为 R1t=常数，所以，当温度是 100℃时，150Ω×60℃=R1×100℃， R1=90Ω，
R总=6V/0.04A=150Ω，所以，电阻 R2 的阻值，R2=R 总-R1=150Ω-90Ω=60Ω；
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】（1）由题意可知，当电磁继电器被吸和时，恒温箱温度达到60℃，这时电阻R2为0Ω，电路中直接入R1电阻，知道电压和电流可以根据欧姆定律得出R1的阻值；因为可变电阻 R2=0Ω，电流是40mA，电压6V，所以R1=U/I=6V/0.04A=150Ω ；
（2）由图可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，当恒温箱温度升高时，电路的电阻减小，而电流却会增大，这时衔铁会被吸合，导致很稳像温度下降，所以AB端应该接入的是加热器；故答案为：A、B；
（3）知道加热的时间和加热功率，因此根据W=Pt即可计算出恒温箱消耗的电能； t=600s×50=30000s，所以，恒温箱每天消耗电能 W=Pt=1500W×30000s=12.5kW h；
（4）现在需要求出当恒温箱的温度调节到100℃时，可变电阻阻值的变化，需要先求出热敏电阻在100℃时其阻值多大，可以利用 R1t=常数计算得出；然后根据欧姆定律求出总电阻，即可求出可变电阻的阻值应该如何调节；因为 R1t=常数，所以，当温度是 100℃时，150Ω×60℃=R1×100℃， R1=90Ω，
R总=6V/0.04A=150Ω，所以，电阻 R2 的阻值，R2=R 总-R1=150Ω-90Ω=60Ω；
31．【答案】（1）解：风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量m=pV=putS（S=ππ），单位时间内的最大风能。 ；故可采取的措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（答对一条即可）；
（2）解：设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则风力发电机在风速为功时能够输出的电功率P1=kPm= k·πρr2v13，风力发电机在风速v2时能够输出电功率P2=号 k·πρr2v13，故P1：P2=（ k·πρr2v13）：（ k·πρr2v23）= v13：v23=（9m/s）3：（6 m/s）3=27：8，则P2= P1= ×540kW=160kW，故这台风力发电机在该地区的最小年发电量W=P2t=160kW×5000h=8×105kW·h。
【解析】【分析】（1）流过风轮机叶片的气体可以看做一个圆柱，这个圆柱的横截面积S=πr
2，那么单位时间内流过风轮机的气体体积为：V=Sv=πr
2v，然后根据密度公式计算出单位时间内垂直流向风轮机的气体质量，最后根据动能公式
Ek= mv2 计算单位时间内风轮机获得的最大风能；根据得到的最大风能的数学表达式，分析影响风能的因素，从中寻找提高风能的措施；
（2）根据上面得到的风能的数学表达式可知，发电机的输出功率与风速的三次方成正比，即，据此计算某地区的发电机的功率，然后再根据W=Pt计算最小年发电量。