【2023名师导航】中考物理一轮复习学案 第19章 电能电功率（考纲解读+思维导图+考点解析+易错分析＋真题训练）
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| 名称 | 【2023名师导航】中考物理一轮复习学案 第19章 电能电功率（考纲解读+思维导图+考点解析+易错分析＋真题训练） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-19 21:44:17 | ||
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第19章 电能电功率
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.电能电功 ★★★★★ 1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。 2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。 3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。 4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。 5.会用焦耳定律进行简单计算会解释生活中生的现象。 本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2023年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率 ★★★★★
3.测量小灯泡的电功率 ★★★★
4.焦耳定律 ★★★★★
知识点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝。
2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．电能表的认识
作用 测量电路消耗电能(电流做功)
单位 度(kW·h)
读数 计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V 额定电压
10 A 额定电流
600r/(kW·h) 每用1度电，表盘转600转
4. 注意：①计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
②无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
1.小明家记录10月10日电能表示数为，电能表的部分参数及10月15日的示数如图所示，则这段时间内电路中消耗的电能是______kW·h；若电能表转盘在 10 min 内转过200转，则用电器消耗的电能是________J.
2.某款手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。查询到使用手机电池型号如图所示。假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 min，电池充满电后存储的电能为 J。若手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为 h。
参考答案：1. 10.5；3.6×105；2. 50.4；55944；280。
知识点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。
2.电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。
3.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实＞P额，易损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或实际电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻值与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n表示转盘实际转的转数、n0表示电能表上标注的转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
7.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
3.判断下列说法是否正确．
(1)液晶电视机的电功率约1 000 W( )
(2)家用电冰箱的电功率约500 W( )
(3)洗衣机的电功率约300 W ( )
(4)电饭锅的电功率约80 W( )
(5)家用空调的电功率约1 000 W( )
4. 把标有“12 V 12 W”的灯泡L1和“12 V 6 W”的灯泡L2串联起来接在电源上，其中一只灯泡能正常发光(不考虑灯丝电阻随温度的变化)，则电路中的电流为______A，L1、L2两灯消耗的功率之比为_______，灯泡L1的亮度比L2的亮度_____(选填“亮”或“暗”)一些．。
参考答案：3. ××√×√；4. 0.5；1∶2；暗。
知识点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料 电阻 熔点
滑动变阻器的电阻线 大 高
电热器的发热体 大 高
保险丝 大 低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
5. 电热水壶上标有“220 V 800 W”，电热水壶正常工作时烧水210 s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为__________J；电热水壶的工作原理是电流的_____效应.
6.将一只“220V 100W”的电风扇、一台“220V 100W”的电视机、一把“220V 100W”的白炽灯分别接到220V的电源上。在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．白炽灯 B．电风扇 C．电视机 D．一样多
参考答案：5. 1.68×105；热； 6.A。
易错点1 误认为电能表是测电功率的仪器。
典例1：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．电能表是测量电功率的仪表
B．他家在这段时间内消耗的电能为992kW h
C．每消耗1 kW h电能，电能表的圆盘转了3600转
D．小明家中2000W的电烤炉和1500W的电水壶可以同时正常工作
【错解】选A，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的。
【正解】选C，理由：A、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误； B、电能表的最后一位是小数，则他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW h-8543.3kW h=99.2kW h，故B错误； C、3600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3600r，故C正确。D、电路允许接的用电器的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W，所以1500W的电烤炉和1000W的电热壶不可以同时正常工作，故D错误。故选：C。
▲▲变式练习1
1. （2022 高新区校级模拟）某电能表表盘上标有“1600imp/（kW h）”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min,电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW h,该电路的实际电压为 V。（不考虑温度对电阻的影响）D．这个电能表的测量值是以“J”为单位
2. （2022秋 蓬江区校级期中）关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流是20A
B．该电能表的读数是5432.5J
C．该电能表应接在220V的电路中使用，允许通过的最大电流为10A
D．该电能表的转盘转1250转，说明电路中消耗了0.5kW h的电能
参考答案：1. 0.1；200；2. D
易错点2 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2： L1、L2两只灯泡额定电压均为U，额定功率P额1＞P额2，把它们接入电压可调的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯串联使用时，将电源电压调至2U，两灯都能正常工作
B．两灯并联使用时，两灯泡两端电压相等，两灯发光亮度相同
C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总＜P额2
D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2
【错解】选A，理由：当用电器两端电压减小，误认为其实际功率也成倍的减小。
【析错】根据，由两个用电器的额定电压和额定功率可以比较电阻的大小。
【正解】选CD，理由：A．由P=UI的变形式I=可知，两灯泡的额定电流不相等，当两灯串联使用时，通过它们的电流相等，所以两灯泡不可能同时正常工作，故A错误；B．由P=UI=的变形式R=可知，两灯泡的电阻不相等，当两灯并联使用时，它们两端的电压相等，由P=UI=可知，它们的实际功率不相等，所以两灯发光亮度不同，故B错误；C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，电路中的总电阻大于两灯泡中任意一个的阻值，由P=UI=可知，两灯泡消耗的总功率小于任意一个灯泡的额定功率，故C正确；D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯泡两端的电压均等于额定电压，两灯泡的实际功率等于额定功率，所以两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2，故D正确。故选：CD。
▲▲变式练习2
3. （2022 东胜区三模）如图甲所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡L正常发光的位置，在此过程中，电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压是7V
B．灯泡的额定功率是5.6W
C．滑动变阻器的最大阻值是45Ω
D．滑动变阻器的最大功率约为2.4W
4. （2022 安顺模拟）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
参考答案：3. D；4.Ｃ.
易错点3 将“6 V 3 W”和“6 V 9 W”两灯串联在12V电源上，两灯能正常发光。
典例3：）现有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”两只小灯泡，若将两灯泡串联接入电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变， （选填“L1”、“L2”或“L1和L2”或“都不能”）正常发光。 （选填“L1”或“L2”）灯可能被烧毁。
【错解】选L1和L2，理由： 因为额定电压为6 V的两灯串联在12 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为6 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，因此选“L1和L2”。
【析错】①串联电路具有分压作用，用电器在额定电压下才能正常发光；②知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求得两灯额定电流，根据I=求出两灯泡的电阻，利用串联电路电压与电阻成正比确定灯泡两端实际电压，得出灯泡是否正常发光；③根据实际电压与额定电压的大小判断灯泡是否会被烧坏。
【正解】选“都不能”；L1。理由：
▲▲变式练习3
5. （2022 南安市模拟）如图甲是健身房常用的拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起，电压表量程为0～3V，均匀电阻丝MN长为10cm,其电阻R=20Ω，定值电阻R0=10Ω，电源电压U=6V，滑片P与R间的摩擦不计。当拉环不受拉力时，滑片P处于M端，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙。开关S闭合后，水平向右拉动拉环（ ）
A．当电压表指示数为1V时，作用在拉环上的拉力为500N
B．作用在拉环上的拉力为200N时，电压表的示数为0.4V
C．为保证电压表的安全，拉力器所能承受的最大拉力650N
D．为提高拉力器所能承受的最大拉力，可将R0换为阻值更大的电阻
6. （2022 北京）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1=I2
参考答案：5. Ｄ；6. Ｄ.
易错点4 用I＝计算电动机的工作电流。
典例4如图所示是一台电动平衡车，电动机上标有“60V 72W”字样，线圈的电阻为6Ω，则电动机正常工作10min所消耗的电能为 J，电动机工作过程中线圈产生的热量为 J，这个电动机的效率为 。
【错解】答案为：43200；360000；88%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】根据I＝计算电动机的工作电流，再根据Q=I2Rt求出在1min内电流产生的热量。
【正解】答案为：43200；5184；88%。这台电动机正常工作10min=600s电动机消耗的电能：W=Pt=72W×600s=43200J；
正常工作时的电流为：I===1.2A；
产生的电热：Q=I2Rt=（1.2A）2×6Ω×600s=5184J，
输出的机械能：W机械=W-Q=43200J-5184J=38016J，
所以该电动机的机械效率：η=×100%=×100%=88%。
故答案为：43200；5184；88%。
▲▲变式练习4
7．（2022 泰州）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到 时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为 W，通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。
8. （2022 鄂尔多斯二模）如图，已知三个电阻阻值均为5Ω，电路两端电压恒为6V。下列说法正确的有（ ）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与通电时间的关系
B．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
C．若将R3拆除，流过R1的电流将增大
D．若将R3拆除，5s电流通过R2产生的热量是18J
参考答案：7. 电流表为0.3A；1.44；21.6； 8. Ｄ。
一．选择题（共8小题）
1．（2022 锦州）下列对物理量的估测最接近实际的是（ ）
A．蚂蚁的爬行速度约为2m/s B．冰箱冷藏室的温度约为﹣5℃
C．比赛用篮球的质量约为6g D．日光灯的额定功率约为20W
2．（2022 临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176W B．704W C．880W D．1100W
3．（2022 阜新）下列用电器利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．吸尘器 D．电饭锅
4．（2022 哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（ ）
A．电铃利用电流热效应工作
B．电源用来提供电能
C．导线用来连接电路元件
D．开关用来控制电流通断
5．（2022 济宁）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（ ）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
6．（2022 邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
7．（2022 陕西）物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85℃时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（ ）
A．接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作
B．当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态
C．简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
D．锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作
8．（2022 达州）如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（ ）
A．闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态
B．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5：2
C．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3：2
D．电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3：2
二．多选题（共2小题）
（多选）9．（2022 湖北）某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图象，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（ ）
A．图甲是定值电阻的图象
B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
C．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等
D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3：2
（多选）10．（2022 遵义）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为5Ω
B．R1消耗的最大电功率为4.05W
C．R2消耗的最大和最小电功率之差为1.152W
D．电压表的最小示数与最大示数之比为13：14
三．填空题（共7小题）
11．（2022 安顺）如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关，调节电阻箱R2的阻值分别为10Ω和30Ω时，对应电流表示数分别为0.6A和0.4A。当R2为30Ω时，整个电路消耗的电功率为 W。
12．（2022 泰州）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到 时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为 W，通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。
13．（2022 济宁）小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头。经过测试，正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水量为800mL，则这800mL水吸收的热量Q＝ J，电热水龙头的加热效率η＝ 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
14．（2022 金华）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
15．（2022 达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，R1＜R2。当闭合开关S2、S3，开关S1处于 状态时，R1、R2并联，电流表示数为0.45A；当断开S2、S3，闭合S1时，电流表示数为0.1A。由以上数据可得，电源电压为 V；R1、R2并联时，R2消耗的功率为 W。
16．（2022 威海）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 Ω。
17．（2022 襄阳）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，则电源电压为 V。
四．实验探究题（共10小题）
18．（2022 广元）小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、规格相同的小灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。
（1）小莉设计并连接的实物电路如图甲所示，在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到 端（选填“左”或“右”）。
（2）小莉闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是 。
（3）小莉排除故障后继续实验，经过多次测量，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，请你结合图像计算当U＝2.0V时，小灯泡的实际功率大小为 W。
（4）完成上述实验操作后，小莉利用已有的实验器材设计了如图丙所示的电路，闭合开关，待电路稳定后，其中一只灯泡的电阻为 Ω。
19．（2022 盐城）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。
（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为 V，造成此现象的原因是 。
（3）调整后继续实验，数据如下：
1 2 3 4 5 6 7
电压/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小灯泡的额定功率为 W。
（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像，由图像可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为 A。
（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
20．（2022 鄂尔多斯）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。
（1）图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I﹣U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为 W，该电路所选的滑动变阻器为 。
A.10Ω 1.5A B.15Ω 1A C.25Ω 0.5A D.30Ω 0.5A
（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）为了测量额定电压为U0的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为 时小灯泡恰好正常发光。
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率P额＝ 。（均用U0、R0和I表示）
21．（2022 遵义）某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，其中电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接；
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为 W；
（3）该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”，他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，并控制定值电阻两端电压始终为1.5V，则要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
22．（2022 丹东）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源（6V）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为11Ω）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选 （选填“0～0.6A”或“0～3A”）更合理。
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮暗情况
1 2 0.2 较暗
2 2.5 0.22 正常
3 3 0.24 较亮
（2）分析与归纳
由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为 W。
②小灯泡亮度由 功率决定。
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A。
②断开开关，用5Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为0.3A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9A，可得电源电压为 V。
④小灯泡的额定功率为 W。
23．（2022 通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）。
（2）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，电路故障原因是 。
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用字母U额、I、R0表示）。
24．（2022 沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 ；
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 W；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝ ；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝ 。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
25．（2022 娄底）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。
26．（2022 资阳）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A.待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B.电源一个（电压6V）
C.电流表一个（量程0～0.6A和0～3A）
D.电压表一个（量程0～3V和0～15V）
E.滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F.开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“C”或“D”）；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是 ；
A.小灯泡发生短路 B.小灯泡发生断路
C.滑动变阻器发生短路 D.滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数U＝3.8V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0＝ W。
27．（2022 辽宁）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V。
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验。
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A。
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额＝ W。
五．综合应用题（共11小题）
28．（2022 吉林）如图所示，电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样。开关闭合时，小灯泡正常发光，求：
（1）小灯泡正常发光时的功率；
（2）定值电阻的阻值。
29．（2022 河北）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1：P2。
30．（2022 北京）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值是10Ω，闭合开关S后，电压表的示数为2V。求：
（1）电阻R2的阻值。
（2）电阻R1消耗的电功率。
31．（2022 临沂）某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：
额定电压 220V
灯暖 额定电流 2.5A
风暖 吹风电机额定电流 0.15A
加热电阻 22Ω
（1）灯暖灯丝的电阻。
（2）灯暖功能10min消耗的电能。
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流。
32．（2022 资阳）近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有“快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0＝220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1＝1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2＝484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求：
（1）R1的阻值；
（2）小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E；
（3）该电饭煲保温模式下的额定功率P3。
33．（2022 黑龙江）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率。他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转。试求：
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）电水壶的热效率为多少？
34．（2022 衡阳）如图甲所示，电源两端电压恒为3V，开关S闭合，当滑动变阻器R2的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为1.8V，电流表的示数如图乙所示。
（1）读出电流表的示数为 A；
（2）求定值电阻R1的阻值；
（3）求此时滑动变阻器R2的电功率。
35．（2022 赤峰）学校楼道的灯长时间工作，容易被烧坏，电工师傅说：串联一个灯，既省电，又不容易烧毁，还可以再安装一个开关，选择不同的模式照明。小明同学不太理解这种做法，连接了模拟电路进行实验分析。模拟电路如图所示，已知电源电压为6V保持不变，小灯泡L1上标有“6V 9W”，小灯泡L2的电阻为2Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响。
（1）两个开关都闭合时，求电路中电流和L1的电阻；
（2）闭合S、断开S1，求：
①电路中的电流；
②电路的总功率和L1的实际功率。
（3）小明看见：两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。请用本题中的具体数据加以解释。
36．（2022 陕西）今年“五一”假期，广大市民按照疫情防控要求，积极响应“非必要不离市”号召，在郊区、公园指定区域进行户外活动。小刚同学家购买了一款如图﹣1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如表所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
品名 XX牌分体式防风燃气炉
材质 不锈钢钢铸铝
规格 展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm
功率 4500W
（1）气体燃料在常温下是通过 的方式液化存储在储气罐内。使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（3）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？
（4）小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图﹣2所示的新储气罐？
内容 每次耗时/min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
37．（2022 广元）如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2＝88Ω，R3＝176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。
（1）开关置于 时，电饭煲处于中温挡。
（2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？
（3）求电阻R1的阻值。
38．（2022 金华）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．【解答】A、蚂蚁爬行的速度比较慢，一般在2cm/s左右，故A不符合实际；
B、水的凝固点是0℃，冰箱冷藏室内的水不会结冰，说明温度不低于0℃，一般是4℃，故B不符合实际；
C、比赛用篮球的质量在600g左右，故C不符合实际；
D、一般日光灯的额定功率较小，在20W左右，故D符合实际。
故选：D。
2．【解答】（1）由P＝UI可得，正常工作时的电流I＝＝5A，
由I＝可得，电热器内电热丝的电阻：
R＝＝44Ω，
（2）当通过它的电流为4A时，该电热器的实际功率：
P实＝I实2R＝（4A）2×44Ω＝704W.
故选：B。
3．【解答】AC、电风扇、吸尘器工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故AC不符合题意；
B、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
D、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。
故选：D。
4．【解答】A.电铃利用的是电流的磁效应工作的，故A错误。
B.在电路中，电源是用来提供电能的，故B正确。
C.在电路中，用导线来连接电路，故C正确。
D.在电路中，用开关来控制电路的通断，故D正确。
故选：A。
5．【解答】
A、当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，故A正确；
B、当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，故B正确；
C、将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1＝0.1A，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2＝I'1＝0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2＝20V，L2的功率为：P2＝U2I'2＝20V×0.1A＝2W，故C错误；
D、将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2＝220V，根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1＝U''2＝220V；
由图像可知，通过L1的电流I''1＝0.3A，L1的功率为：P1＝U''1I''1＝220V×0.3A＝66W，故D正确。
故选：C。
6．【解答】A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线，故A错误；
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.3A，IR＝0.1A，
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：I＝IL+IR＝0.3A+0.1A＝0.4A；
小灯泡L的实际功率：PL＝UIL＝4V×0.3A＝1.2W，故B、C错误；
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压U＝UL+UR＝2V+8V＝10V，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，所以电路消耗的总功率是：P＝U′I′＝10V×0.2A＝2W，D正确。
故选：D。
7．【解答】
由题意可知，手动开关S1与温控开关S2是并联，如图所示：
A、接通电源时，不按下手动开关，由于锅内温度低于60℃，此时温控开关自动闭合，电热丝能工作，故A错误；
B、当手动开关自动断开时，锅内温度达到103℃，大于85℃，温控开关也断开，电热丝不工作，因此电饭煲不是处于保温状态，故B错误；
C、简易电饭锅加热时，都是同一根电热丝工作，因此电饭锅加热时的功率等于保温时的功率，故C错误；
D、当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合，因此锅内温度由103℃降至60℃过程中，手动开关处于断开状态，由于温度不低于60℃，温控开关也处于断开状态，因此电热丝不工作，故D正确。
故选：D。
8．【解答】A、当S1闭合，S2断开，R1、R2串联；当S1、S2闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤炉为低温挡，故A错误；
B、电烤炉处于高温挡时，电路为R1的简单电路，电路中的电流：I高＝＝＝5A，
电烤炉处于低温挡时，R1、R2串联，电路中的电流：I低＝＝＝＝2A，
由欧姆定律可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比：＝＝＝＝，故B正确；
C、由W＝UIt可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比：＝＝＝＝，故C错误；
D、电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2串联，通过两电阻的电流相等，由P＝I2R可知，此时R1、R2所消耗的电功率之比：＝＝＝＝，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共2小题）
9．【解答】A、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，故A正确；
B、由图甲可知，R1是定值电阻，多次测量取平均值可以使测量结果更准确；由图乙可知，R2是小灯泡电阻，测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误；
C、由甲、乙图可知，当R1两端电压为4V时，通过电流为0.2A，R2两端电压为4V时，通过电流也为0.2A，根据P＝UI可知，R1、R2的电功率相等，故C正确；
D、将R1和R2串联接在5伏的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.15A，R1两端的电压为U1＝3V，R2两端的电压为U2＝2V时符合，
由欧姆定律可得，两电阻的阻值分别为：
R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝Ω，
所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正确。
故选：ACD。
10．【解答】（1）由图甲可知闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律结合图乙中的数据可得电源电压：
U＝U1+U2＝U1+IR2＝7V+0.4A×R2＝6.5V+0.5A×R2，
解方程可得：R2＝5Ω，U＝9V，故A正确；
（2）U＝9V＜15V，电压表安全，
串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时定值电阻的电功率最大，为P2＝R2＝（0.6A）2×5Ω＝1.8W；
滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即P1＝UI﹣I2R2＝9V×I﹣I2×5Ω，根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.9A时，P1有最大值，
因0.9A＞0.6A，抛物线开口向下，所以当I＝0.6A时P1有最大值，此时电路总电阻：R＝＝＝15Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器接入电路的阻值：R1＝R﹣R2＝15Ω﹣5Ω＝10Ω，
此时电压表示数为：U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，
滑动变阻器的电功率的最大值为P1＝R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故B错误；
当通过电路的电流最小时，定值电阻的电功率最小，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻最大时通过电路的电流最小，为：I′＝＝＝0.36A，
此时电压表的示数为：U1′＝I′R1大＝0.36A×20Ω＝7.2V，
电压表的最小示数与最大示数之比为＝＝，故D错误；
定值电阻的电功率的最小值为P2′＝I′2R2＝（0.36A）2×5Ω＝0.648W，
R2消耗的最大和最小电功率之差为P2﹣P2′＝1.8W﹣0.648W＝1.152W，故C正确。
故选：AC。
三．填空题（共7小题）
11．【解答】并联电路，干路电流等于各支路电流之和，可以表示为I总＝I1+I2，
根据欧姆定律I＝，当R2电阻为10Ω时，电流表示数就是干路的电流为0.6A，电源电压为U，整理得：①式
同理，当R2电阻为30Ω时，电流表示数就是干路的电流为0.4A，电源电压为U，整理得：②式
①﹣②得可以解得：U＝3V，R1＝10Ω；
当R2为30Ω时，整个电路消耗的电功率为P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W；
故答案为：1.2W。
12．【解答】
由题意可知，当灯泡正常发光时，电压为4.8V，电流为0.3A，而观察电路图只有电流表，所以需要观察电流表为0.3A时，灯泡正常发光，
正常发光时的实际功率：P＝UI＝4.8V×0.3A＝1.44W，
根据串联电路的总电压等于各串联部分电压之和，
滑动变阻器两端的电压：U滑＝U电﹣UL＝6V﹣4.8V＝1.2V，
滑动变阻器产生的热量：Q＝W＝UIt＝1.2V×0.3A×60s＝21.6J；
故答案为：电流表为0.3A；1.44；21.6。
13．【解答】（1）水的体积为：V＝800mL＝800cm3，
由密度公式ρ＝知水的质量为：
m＝ρ水V＝1.0g/cm3×800cm3＝800g＝0.8kg，
水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（45℃﹣20℃）＝8.4×104J；
由P＝得消耗的电能为：
W＝Pt＝3200W×30s＝9.6×104J，
电热水龙头的加热效率为：
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
故答案为：8.4×104；87.5%。
14．【解答】（1）小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律R＝，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
故答案为：（1）3.8；（2）变小。
15．【解答】（1）当闭合开关S2、S3，开关S1处于断开状态时，R1、R2并联；当断开S2、S3，闭合S1时，R1、R2串联；
（2）设电源电压为U，当R1、R2并联时，电流表测干路电流，其示数为I1＝0.45A，根据并联电路电流特点有：
+＝I1，即+＝0.45A……①，
当R1、R2串联时，电流表测串联电路电流，其示数为I2＝0.1A，根据串联电路电压特点有：
U＝I2（R1+R2），即U＝0.1A×（10Ω+R2）……②，
由①②解得R2＝5Ω，或R2＝20Ω，由于R1＜R2，故R2＝20Ω，则电源电压为：
U＝I2（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（3）当R1、R2并联时，R2消耗的功率为：
P2＝＝＝0.45W。
故答案为：断开；3；0.45。
16．【解答】（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串联电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；
电流表的量程为“0～0.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，
通过R0的电流为：I0＝＝＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：IR＝I总大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案为：180；30。
17．【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大；
已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，
设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，根据P＝UI可得8V×I＝UP×2I，解得UP＝4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝UP+U0＝8V+IR0＝4V+2IR0，解得IR0＝4V，
则电源电压U＝8V+4V＝12V。
故答案为：大；12。
四．实验探究题（共10小题）
18．【解答】（1）在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到右端，即阻值最大处。
（2）观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是小灯泡断路。
（3）结合图像计算当U＝2.0V时，电流为0.28A，小灯泡的实际功率大小为P＝UI＝2V×0.28A＝0.56W。
（4）电源电压为3V，灯泡规格相同，则每盏灯泡两端电压为1.5V，由图像可知，电路电流为0.25A，灯泡的电阻为：R＝＝＝6Ω。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡断路；（3）0.56；（4）6。
19．【解答】（1）当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.7V；电流表和电压表示数偏大，造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.32A，小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
由图分析可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为0.31A；
（5）无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，可能是电源电压太小，使得小灯泡两端电压始终小于2.5V，或者滑动变阻器最大阻值太小，使得小灯泡两端电压始终大于2.5V。
故答案为：（1）见解答图；（2）2.7；滑动变阻器接入阻值较小；（3）0.8；（4）见解答图；0.31；（5）电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小。
20．【解答】（1）图甲中，电压表应该并联在灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压2.5V，所以电压表可选0～3V量程，如下图所示：
；
（2）由图象乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，由图象乙可知，当灯泡两端的电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A，
由串联分压可知，此时变阻器两端的电压为：U滑＝U源﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
则变阻器此时的阻值为：R滑＝＝＝25Ω，即为了实验能顺利进行，滑动变阻器的最大阻值应等于25Ω，故选C；
（3）由图象可知，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）实验步骤：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为时小灯泡恰好正常发光；
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I；
在步骤①中，灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两端电压相同；
移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压U0时，R0两端的电压也为U0，根据欧姆定律可知当电流表的示数为时，小灯泡恰好正常发光；
在步骤②中，灯泡L与定值电阻R0仍并联，电流表测灯泡L与定值电阻R0的总电流，因电路的连接方式不变，各电阻的大小和通过的电流不变，此时灯泡仍正常发光，根据并联电路电流规律，通过灯泡的电流I额＝I﹣，
则小灯泡L的额定功率P额＝U额I额＝U0×（I﹣）。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.75；C；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）①；②U0×（I﹣）。
21．【解答】（1）灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选小量程并联在灯泡两端，灯泡与变阻器串联在电路中，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，小灯泡的电功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（3）探究电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压一定；根据串联电路分压原理可知，当定值电阻的阻值变大时，其两端的电压将变大，要减小电压，所以滑动变阻器的阻值也要变大，当定值电阻的阻值为20Ω时，此时滑动变阻器的阻值最大，根据串联分压原理，
＝，即＝，
解得：R滑＝20Ω，
故要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于20Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.8；（3）20。
22．【解答】（1）①连接电路时，应选用滑动变阻器R2进行实验，因为：＝，即＝，得出R变＝15.4Ω，所以应选R2。
电流表量程应选0～0.6A更合理，因为：I＝＝＝0.23A，所以应该选择0～0.6A的量程。
（2）①小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.22A＝0.55W。
②由表格中的数据可得出：小灯泡亮度由实际功率决定。
（3）③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9A，可得电源电压为：U＝IR＝0.9A×5Ω＝4.5V。
②用5Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P保持不动，闭合开关，电流表的示数为0.3A。此时总电阻为：R总＝＝＝15Ω；
变阻器接入的电阻为：R变＝R总﹣R定＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A。此时总电阻为：R总′＝＝＝18Ω；
小灯泡的电阻为R灯＝R总′﹣R变＝18Ω﹣10Ω＝8Ω；
则灯泡的额定功率为：P额＝I额2R灯＝（0.25A）2×8Ω＝0.5W。
故答案为：（1）R2；0～0.6A；（2）0.55；实际；（3）保持不动；4.5；0.5。
23．【解答】（1）灯泡正常发光时电路电流约为I'＝＝＝0.25A；
此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，因此应选规格为“30Ω 0.5A”的R2滑动变阻器；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因是小灯泡短路；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动；
由U﹣I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）实验步骤：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③在步骤①中，灯泡L与电阻R0并联，电流表测通过R0的电流，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯的电压为U额，灯正常发光；
在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为：
I额＝I﹣，灯的额定功率的表达式：
P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）R2；（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U额×（I﹣）。
24．【解答】（1）如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压；闭合开关后，
A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；
C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意；故选B；
（2）电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1；
再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为：
U0＝U﹣U2＝U1﹣U2
则电路中的电流为：
I＝I0＝＝，
所以R1的阻值为：
R1＝＝＝R0；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为：
I'＝＝＝，
则灯泡的额定功率为：
P额＝U额I'＝U额×＝。
故答案为：（1）B；（2）左；0.75；（3）①R0；③。
25．【解答】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，电路改正如下图所示：
（2）在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明滑动变阻器、电压表、电流表、开关之间没有断路，所以故障为小灯泡断路，故选：B；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A；
（4）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
26．【解答】（1）该实验的电路属于串联电路，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联；
由题知，待测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，则小灯泡的额定电流大约为：I额＝＝＝0.38A，为了电流测量值更准确，所以电流表应该选择0～0.6A的量程；
要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小，根据图甲知，滑动变阻器应该选择C处的接线柱，则完整的电路连接图如下：
（2）为了保护电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于其阻值最大处，由电路图知，滑动变阻器的滑片P应该置于D端；
（3）该实验的电路属于串联电路，电流表与小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联。当小灯泡不发光，且电流表无明显示数时，电路中发生了断路，而电压表有示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化，则原因是与电压表并联的小灯泡发生了断路，故B正确；
（4）由于电流表选择的是0～0.6A的量程，则图乙中电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：
P0＝U额I额′＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）见解析；（2）D；（3）B；（4）1.14。
27．【解答】（1）①原电路图中，变阻器没有接入电路，电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的；变阻器应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
②研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U源﹣UV＝3V﹣UV，
根据分压原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：＝，
解得电压表的示数：U＝1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V；
③为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端；闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A；
④实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左调节；
经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）实验步骤：
①为了完成实验，在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2，如下图所示：
；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④R2滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤在步骤②中，R1与R2串联，且R2的阻值为0，电路为只有R1的简单电路，此时R1的阻值最大，电流表测串联电路电流为0.3A，根据欧姆定律，电源电压为：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
在步骤③中，R2与灯泡串联，电流表测串联电路电流；向左移动R2的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时灯泡正常发光；
在步骤④中，R1与R2串联，电流表测串联电路电流；保持R2滑片位置不动，R1的阻值最大，此时电流表示数为0.24A，根据欧姆定律，电路中的总电阻为：
R总1＝＝＝25Ω，
根据电阻的串联，R2＝R总1﹣R1＝25Ω﹣20Ω＝5Ω；
当灯泡正常发光时，根据欧姆定律，电路中的总电阻为：
R总2＝＝＝12Ω，
灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝R总2﹣R2＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
小灯泡的额定功率为：
P额＝I额2RL＝（0.5A）2×7Ω＝1.75W。
故答案为：（1）①见解答图；②1.5；③左；0.4；④左；反比；（2）①见解答图；③R2；④R2滑片位置不动；⑤1.75。
五．综合应用题（共11小题）
28．【解答】（1）小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，小灯泡正常发光时，其功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（2）由图可知，灯泡与定值电阻串联，当小灯泡正常发光时，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压为UR＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V，通过定值电阻的电流为IR＝IL＝0.2A，定值电阻的阻值为：
R＝＝＝2.5Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的功率为0.5W；
（2）定值电阻的阻值为2.5Ω。
29．【解答】（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；
（2）由欧姆定律可得，电路的总电阻：
R总＝＝＝50Ω，
滑片在中点，由串联电路的电阻规律有：
R＝R总﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
所以变阻器的最大值R＝80Ω；
（3）当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，电路中电流最大为I大＝0.6A，
此时电压表示数U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，电路安全，符合题意；
当电压表改接在R两端，当滑片滑到最右端时，电压表示数最大为15V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，
I小＝I0＝＝＝0.3A，
此时变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝50Ω＜80Ω，这说明电路中的最小电流确实是0.3A，
电源电压一定，电流最小时，电路消耗功率最小，
所以＝＝＝＝。
答：（1）R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为80Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比为2：1。
30．【解答】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。
（1）串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝＝0.4A，
电阻R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率：P＝U1I＝4V×0.4A＝1.6W。
答：（1）电阻R2的阻值是5Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率为1.6W。
31．【解答】（1）由电路图可知，灯暖灯丝的电阻R的阻值为：R＝＝＝88Ω；
（2）灯暖功能10min消耗的电能：W＝UIt＝220V×2.5A×10×60s＝3.3×105J；
（3）仅使用风暖功能时电路中吹风电机与加热电阻并联，通过加热电阻的电流：I1＝＝＝10A，
仅使用风暖功能时电路中的电流：I′＝I1+I2＝10A+0.15A＝10.15A。
答：（1）灯暖灯丝的电阻是88Ω；
（2）灯暖功能10min消耗的电能是3.3×105J；
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流是10.15A。
32．【解答】（1）由题知，当S1置于a、S2断开时，电阻R2断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，此时电饭煲的额定功率P2＝484W，根据P＝得，电阻R1的阻值为：
R1＝＝＝100Ω；
（2）电饭煲在“精煮”模式下，工作50min电流做的功为：
W＝P2t＝484W×50×60s＝1.452×106J，
电饭煲消耗的电能等于电流通过电饭煲做的功，即：
E＝W＝1.452×106J；
（3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻R1和R2并联，且同时工作，此时的电功率为P1＝1210W。电饭煲处于“精煮”模式时，电阻R1单独工作的电功率为P2＝484W，
根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻R2的功率为：
P＝P1﹣P2＝1210W﹣484W＝726W，
根据P＝得，电阻R2的阻值为：
R1＝＝＝Ω，
当S1置于b、S2置于c时，电阻R1和R2串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为：
R总＝R1+R2＝Ω+100Ω＝Ω，
则电饭煲保温模式下的额定功率为：
P3＝＝＝290.4W。
答：（1）电阻R1的阻值为100Ω；
（2）采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，该电饭煲一次精煮过程消耗的电能为1.452×106J；
（3）电饭煲保温模式下的额定功率为290.4W。
33．【解答】（1）在标准气压下水的沸点为100℃，则水吸收热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
（2）电能表转盘转了70转消耗电能：
W＝kW h＝×3.6×106J＝4.2×105J，
电水壶的电功率：
P＝＝＝1400W；
（3）电水壶的热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的电功率为1400W；
（3）电水壶的热效率为80%。
34．【解答】（1）电流表使用的路程为0～0.6A，分度值为0.02A，指针所指的电流值为0.3A。
（2）根据欧姆定律，电阻R1＝＝＝6Ω；
（3）变阻器R2的电压为：U2＝U﹣U1＝3V﹣1.8V＝1.2V，
变阻器R2的电功率为：P2＝U2I＝1.2V×0.3A＝0.36W。
故答案为：（1）0.3；（2）6Ω；（3）0.36W。
35．【解答】（1）两个开关都闭合时，L2被短路，电路为L1的简单电路，
因此时L1两端的电压和电源的电压相等，即L1正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中电流：I1＝＝＝1.5A，
由I＝可得，L1的电阻：R1＝＝＝4Ω；
（2）闭合S、断开S1时，L1与L2串联。
①因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝1A；
②电路的总功率：P＝UI＝6V×1A＝6W，
L1的实际功率：P1实＝I2R1＝（1A）2×4Ω＝4W；
（3）两灯串联共同照明时的总功率P＝6W，L1正常照明时功率为P1＝9W，即P＜P1，
由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。
答：（1）两个开关都闭合时，电路中电流为1.5A，L1的电阻为4Ω；
（2）①电路中的电流为1A；②电路的总功率为6W，L1的实际功率为4W；
（3）两灯串联共同照明时的总功率6W小于L1正常照明时功率9W，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。
36．【解答】（1）有的气体在常温下压缩体积就能液化，燃料汽化会吸收热量，使周围温度降低。
（2）m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg；
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J；
Q放＝Pt＝4500W×140s＝6.3×105J；
燃气炉烧水时的效率η＝×100%＝＝50%；
（3）燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即
＝15；解得m气＝300g/h；
该燃气炉所使用燃料的热值q＝＝＝5.4×104J/g＝5.4×107J/kg；
（4）炒菜总共用时t′＝8min×3+10min+3min×2＝40min＝2400s；
一共消耗的热量Q′＝Pt′＝4500W×2400s＝1.08×107J；
一罐储气罐提供的热量Q0＝m0q＝120g×5.4×104J/g＝6.48×106J；
n＝＝≈1.7；所以小刚至少要带两个；
答：（1）压缩体积；吸收；
（2）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是50%；
（3）该燃气炉所使用燃料的热值是5.4×107J/kg；
（4）小刚至少应携带2个如图﹣2所示的新储气罐。
37．【解答】（1）旋钮开关置于a和b接线柱，R2和R3串联的电路，总电阻最大，根据P＝UI＝可知总功率最小，为低温挡；
旋钮开关置于b和c接线柱，R3被短路，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝UI＝可知总功率较大，为中温挡；
旋钮开关置于c和d接线柱，为R1、R2的并联电路，总电阻最小，根据P＝UI＝可知总功率最大，为高温挡。
所以，当开关置于b和c接线柱时，电饭煲处于中温挡；
（2）电饭煲处于中温挡时，只有R2接入电路，
由W＝＝×12×60s＝3.96×105J；
（3）当开关置于a和b接线柱时，电饭煲处于低温挡，R2和R3串联接入电路，
由P低＝＝，
当开关置于c和d接线柱时，电饭煲处于高温挡，R2和R3并联接入电路，
由P高＝＝，
又低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，即P高＝6P低，
则＝6×，
解得：R1＝88Ω。
故答案为：（1）b和c；
答：（2）消耗的电能是3.96×105J；
（3）电阻R1的阻值是88Ω。
38．【解答】（1）加热状态下通过毛巾架的电流为I加热＝＝＝2A；
（2）由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R0的简单电路，电热饮水机处于加热状态，
所以由P＝UI＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝110Ω，
当开关S闭合、S1断开时，R1与R0串联，电热饮水机处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R＝＝＝605Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R0＝605Ω﹣110Ω＝495Ω。
（3）由P＝可得，该电热水器正常工作30分钟消耗的电能：
W＝Pt＝440W×10×60s+80W×（30﹣10）×60s
＝3.6×105J。
答：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2A；
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为110Ω、495Ω；
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗3.6×105J电能。
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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第19章 电能电功率
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.电能电功 ★★★★★ 1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。 2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。 3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。 4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。 5.会用焦耳定律进行简单计算会解释生活中生的现象。 本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2023年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率 ★★★★★
3.测量小灯泡的电功率 ★★★★
4.焦耳定律 ★★★★★
知识点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝。
2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．电能表的认识
作用 测量电路消耗电能(电流做功)
单位 度(kW·h)
读数 计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V 额定电压
10 A 额定电流
600r/(kW·h) 每用1度电，表盘转600转
4. 注意：①计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
②无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
1.小明家记录10月10日电能表示数为，电能表的部分参数及10月15日的示数如图所示，则这段时间内电路中消耗的电能是______kW·h；若电能表转盘在 10 min 内转过200转，则用电器消耗的电能是________J.
2.某款手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。查询到使用手机电池型号如图所示。假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 min，电池充满电后存储的电能为 J。若手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为 h。
参考答案：1. 10.5；3.6×105；2. 50.4；55944；280。
知识点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。
2.电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。
3.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实＞P额，易损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或实际电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻值与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n表示转盘实际转的转数、n0表示电能表上标注的转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
7.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
3.判断下列说法是否正确．
(1)液晶电视机的电功率约1 000 W( )
(2)家用电冰箱的电功率约500 W( )
(3)洗衣机的电功率约300 W ( )
(4)电饭锅的电功率约80 W( )
(5)家用空调的电功率约1 000 W( )
4. 把标有“12 V 12 W”的灯泡L1和“12 V 6 W”的灯泡L2串联起来接在电源上，其中一只灯泡能正常发光(不考虑灯丝电阻随温度的变化)，则电路中的电流为______A，L1、L2两灯消耗的功率之比为_______，灯泡L1的亮度比L2的亮度_____(选填“亮”或“暗”)一些．。
参考答案：3. ××√×√；4. 0.5；1∶2；暗。
知识点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料 电阻 熔点
滑动变阻器的电阻线 大 高
电热器的发热体 大 高
保险丝 大 低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
5. 电热水壶上标有“220 V 800 W”，电热水壶正常工作时烧水210 s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为__________J；电热水壶的工作原理是电流的_____效应.
6.将一只“220V 100W”的电风扇、一台“220V 100W”的电视机、一把“220V 100W”的白炽灯分别接到220V的电源上。在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．白炽灯 B．电风扇 C．电视机 D．一样多
参考答案：5. 1.68×105；热； 6.A。
易错点1 误认为电能表是测电功率的仪器。
典例1：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．电能表是测量电功率的仪表
B．他家在这段时间内消耗的电能为992kW h
C．每消耗1 kW h电能，电能表的圆盘转了3600转
D．小明家中2000W的电烤炉和1500W的电水壶可以同时正常工作
【错解】选A，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的。
【正解】选C，理由：A、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误； B、电能表的最后一位是小数，则他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW h-8543.3kW h=99.2kW h，故B错误； C、3600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3600r，故C正确。D、电路允许接的用电器的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W，所以1500W的电烤炉和1000W的电热壶不可以同时正常工作，故D错误。故选：C。
▲▲变式练习1
1. （2022 高新区校级模拟）某电能表表盘上标有“1600imp/（kW h）”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min,电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kW h,该电路的实际电压为 V。（不考虑温度对电阻的影响）D．这个电能表的测量值是以“J”为单位
2. （2022秋 蓬江区校级期中）关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流是20A
B．该电能表的读数是5432.5J
C．该电能表应接在220V的电路中使用，允许通过的最大电流为10A
D．该电能表的转盘转1250转，说明电路中消耗了0.5kW h的电能
参考答案：1. 0.1；200；2. D
易错点2 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2： L1、L2两只灯泡额定电压均为U，额定功率P额1＞P额2，把它们接入电压可调的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯串联使用时，将电源电压调至2U，两灯都能正常工作
B．两灯并联使用时，两灯泡两端电压相等，两灯发光亮度相同
C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总＜P额2
D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2
【错解】选A，理由：当用电器两端电压减小，误认为其实际功率也成倍的减小。
【析错】根据，由两个用电器的额定电压和额定功率可以比较电阻的大小。
【正解】选CD，理由：A．由P=UI的变形式I=可知，两灯泡的额定电流不相等，当两灯串联使用时，通过它们的电流相等，所以两灯泡不可能同时正常工作，故A错误；B．由P=UI=的变形式R=可知，两灯泡的电阻不相等，当两灯并联使用时，它们两端的电压相等，由P=UI=可知，它们的实际功率不相等，所以两灯发光亮度不同，故B错误；C．两灯串联在电压为U的电路中使用时，由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，电路中的总电阻大于两灯泡中任意一个的阻值，由P=UI=可知，两灯泡消耗的总功率小于任意一个灯泡的额定功率，故C正确；D．两灯并联在电压为U的电路中使用时，两灯泡两端的电压均等于额定电压，两灯泡的实际功率等于额定功率，所以两灯消耗的总功率P总=P额1+P额2，故D正确。故选：CD。
▲▲变式练习2
3. （2022 东胜区三模）如图甲所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡L正常发光的位置，在此过程中，电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压是7V
B．灯泡的额定功率是5.6W
C．滑动变阻器的最大阻值是45Ω
D．滑动变阻器的最大功率约为2.4W
4. （2022 安顺模拟）如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V
B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
D．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
参考答案：3. D；4.Ｃ.
易错点3 将“6 V 3 W”和“6 V 9 W”两灯串联在12V电源上，两灯能正常发光。
典例3：）现有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”两只小灯泡，若将两灯泡串联接入电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变， （选填“L1”、“L2”或“L1和L2”或“都不能”）正常发光。 （选填“L1”或“L2”）灯可能被烧毁。
【错解】选L1和L2，理由： 因为额定电压为6 V的两灯串联在12 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为6 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，因此选“L1和L2”。
【析错】①串联电路具有分压作用，用电器在额定电压下才能正常发光；②知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求得两灯额定电流，根据I=求出两灯泡的电阻，利用串联电路电压与电阻成正比确定灯泡两端实际电压，得出灯泡是否正常发光；③根据实际电压与额定电压的大小判断灯泡是否会被烧坏。
【正解】选“都不能”；L1。理由：
▲▲变式练习3
5. （2022 南安市模拟）如图甲是健身房常用的拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起，电压表量程为0～3V，均匀电阻丝MN长为10cm,其电阻R=20Ω，定值电阻R0=10Ω，电源电压U=6V，滑片P与R间的摩擦不计。当拉环不受拉力时，滑片P处于M端，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙。开关S闭合后，水平向右拉动拉环（ ）
A．当电压表指示数为1V时，作用在拉环上的拉力为500N
B．作用在拉环上的拉力为200N时，电压表的示数为0.4V
C．为保证电压表的安全，拉力器所能承受的最大拉力650N
D．为提高拉力器所能承受的最大拉力，可将R0换为阻值更大的电阻
6. （2022 北京）如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1=I2
参考答案：5. Ｄ；6. Ｄ.
易错点4 用I＝计算电动机的工作电流。
典例4如图所示是一台电动平衡车，电动机上标有“60V 72W”字样，线圈的电阻为6Ω，则电动机正常工作10min所消耗的电能为 J，电动机工作过程中线圈产生的热量为 J，这个电动机的效率为 。
【错解】答案为：43200；360000；88%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】根据I＝计算电动机的工作电流，再根据Q=I2Rt求出在1min内电流产生的热量。
【正解】答案为：43200；5184；88%。这台电动机正常工作10min=600s电动机消耗的电能：W=Pt=72W×600s=43200J；
正常工作时的电流为：I===1.2A；
产生的电热：Q=I2Rt=（1.2A）2×6Ω×600s=5184J，
输出的机械能：W机械=W-Q=43200J-5184J=38016J，
所以该电动机的机械效率：η=×100%=×100%=88%。
故答案为：43200；5184；88%。
▲▲变式练习4
7．（2022 泰州）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到 时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为 W，通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。
8. （2022 鄂尔多斯二模）如图，已知三个电阻阻值均为5Ω，电路两端电压恒为6V。下列说法正确的有（ ）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与通电时间的关系
B．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
C．若将R3拆除，流过R1的电流将增大
D．若将R3拆除，5s电流通过R2产生的热量是18J
参考答案：7. 电流表为0.3A；1.44；21.6； 8. Ｄ。
一．选择题（共8小题）
1．（2022 锦州）下列对物理量的估测最接近实际的是（ ）
A．蚂蚁的爬行速度约为2m/s B．冰箱冷藏室的温度约为﹣5℃
C．比赛用篮球的质量约为6g D．日光灯的额定功率约为20W
2．（2022 临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A．176W B．704W C．880W D．1100W
3．（2022 阜新）下列用电器利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．吸尘器 D．电饭锅
4．（2022 哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（ ）
A．电铃利用电流热效应工作
B．电源用来提供电能
C．导线用来连接电路元件
D．开关用来控制电流通断
5．（2022 济宁）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（ ）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
6．（2022 邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
7．（2022 陕西）物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85℃时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（ ）
A．接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作
B．当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态
C．简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
D．锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作
8．（2022 达州）如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（ ）
A．闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态
B．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5：2
C．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3：2
D．电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3：2
二．多选题（共2小题）
（多选）9．（2022 湖北）某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图象，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（ ）
A．图甲是定值电阻的图象
B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
C．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等
D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3：2
（多选）10．（2022 遵义）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为5Ω
B．R1消耗的最大电功率为4.05W
C．R2消耗的最大和最小电功率之差为1.152W
D．电压表的最小示数与最大示数之比为13：14
三．填空题（共7小题）
11．（2022 安顺）如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关，调节电阻箱R2的阻值分别为10Ω和30Ω时，对应电流表示数分别为0.6A和0.4A。当R2为30Ω时，整个电路消耗的电功率为 W。
12．（2022 泰州）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到 时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为 W，通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。
13．（2022 济宁）小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头。经过测试，正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水量为800mL，则这800mL水吸收的热量Q＝ J，电热水龙头的加热效率η＝ 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
14．（2022 金华）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
15．（2022 达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，R1＜R2。当闭合开关S2、S3，开关S1处于 状态时，R1、R2并联，电流表示数为0.45A；当断开S2、S3，闭合S1时，电流表示数为0.1A。由以上数据可得，电源电压为 V；R1、R2并联时，R2消耗的功率为 W。
16．（2022 威海）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 Ω。
17．（2022 襄阳）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，则电源电压为 V。
四．实验探究题（共10小题）
18．（2022 广元）小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、规格相同的小灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。
（1）小莉设计并连接的实物电路如图甲所示，在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到 端（选填“左”或“右”）。
（2）小莉闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是 。
（3）小莉排除故障后继续实验，经过多次测量，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，请你结合图像计算当U＝2.0V时，小灯泡的实际功率大小为 W。
（4）完成上述实验操作后，小莉利用已有的实验器材设计了如图丙所示的电路，闭合开关，待电路稳定后，其中一只灯泡的电阻为 Ω。
19．（2022 盐城）小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。
（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为 V，造成此现象的原因是 。
（3）调整后继续实验，数据如下：
1 2 3 4 5 6 7
电压/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小灯泡的额定功率为 W。
（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像，由图像可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为 A。
（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
20．（2022 鄂尔多斯）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。
（1）图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I﹣U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为 W，该电路所选的滑动变阻器为 。
A.10Ω 1.5A B.15Ω 1A C.25Ω 0.5A D.30Ω 0.5A
（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）为了测量额定电压为U0的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为 时小灯泡恰好正常发光。
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率P额＝ 。（均用U0、R0和I表示）
21．（2022 遵义）某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，其中电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接；
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为 W；
（3）该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”，他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，并控制定值电阻两端电压始终为1.5V，则要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
22．（2022 丹东）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源（6V）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为11Ω）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选 （选填“0～0.6A”或“0～3A”）更合理。
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮暗情况
1 2 0.2 较暗
2 2.5 0.22 正常
3 3 0.24 较亮
（2）分析与归纳
由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为 W。
②小灯泡亮度由 功率决定。
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A。
②断开开关，用5Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为0.3A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9A，可得电源电压为 V。
④小灯泡的额定功率为 W。
23．（2022 通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）。
（2）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，电路故障原因是 。
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用字母U额、I、R0表示）。
24．（2022 沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 ；
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 W；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝ ；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝ 。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
25．（2022 娄底）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。
26．（2022 资阳）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A.待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B.电源一个（电压6V）
C.电流表一个（量程0～0.6A和0～3A）
D.电压表一个（量程0～3V和0～15V）
E.滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F.开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“C”或“D”）；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是 ；
A.小灯泡发生短路 B.小灯泡发生断路
C.滑动变阻器发生短路 D.滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数U＝3.8V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0＝ W。
27．（2022 辽宁）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V。
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验。
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A。
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额＝ W。
五．综合应用题（共11小题）
28．（2022 吉林）如图所示，电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样。开关闭合时，小灯泡正常发光，求：
（1）小灯泡正常发光时的功率；
（2）定值电阻的阻值。
29．（2022 河北）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑动变阻器的最大阻值；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1：P2。
30．（2022 北京）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值是10Ω，闭合开关S后，电压表的示数为2V。求：
（1）电阻R2的阻值。
（2）电阻R1消耗的电功率。
31．（2022 临沂）某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：
额定电压 220V
灯暖 额定电流 2.5A
风暖 吹风电机额定电流 0.15A
加热电阻 22Ω
（1）灯暖灯丝的电阻。
（2）灯暖功能10min消耗的电能。
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流。
32．（2022 资阳）近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有“快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0＝220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1＝1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2＝484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求：
（1）R1的阻值；
（2）小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E；
（3）该电饭煲保温模式下的额定功率P3。
33．（2022 黑龙江）学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率。他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转。试求：
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）电水壶的电功率为多少？
（3）电水壶的热效率为多少？
34．（2022 衡阳）如图甲所示，电源两端电压恒为3V，开关S闭合，当滑动变阻器R2的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为1.8V，电流表的示数如图乙所示。
（1）读出电流表的示数为 A；
（2）求定值电阻R1的阻值；
（3）求此时滑动变阻器R2的电功率。
35．（2022 赤峰）学校楼道的灯长时间工作，容易被烧坏，电工师傅说：串联一个灯，既省电，又不容易烧毁，还可以再安装一个开关，选择不同的模式照明。小明同学不太理解这种做法，连接了模拟电路进行实验分析。模拟电路如图所示，已知电源电压为6V保持不变，小灯泡L1上标有“6V 9W”，小灯泡L2的电阻为2Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响。
（1）两个开关都闭合时，求电路中电流和L1的电阻；
（2）闭合S、断开S1，求：
①电路中的电流；
②电路的总功率和L1的实际功率。
（3）小明看见：两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。请用本题中的具体数据加以解释。
36．（2022 陕西）今年“五一”假期，广大市民按照疫情防控要求，积极响应“非必要不离市”号召，在郊区、公园指定区域进行户外活动。小刚同学家购买了一款如图﹣1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如表所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
品名 XX牌分体式防风燃气炉
材质 不锈钢钢铸铝
规格 展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm
功率 4500W
（1）气体燃料在常温下是通过 的方式液化存储在储气罐内。使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
（3）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？
（4）小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图﹣2所示的新储气罐？
内容 每次耗时/min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
37．（2022 广元）如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2＝88Ω，R3＝176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。
（1）开关置于 时，电饭煲处于中温挡。
（2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？
（3）求电阻R1的阻值。
38．（2022 金华）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。
完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．【解答】A、蚂蚁爬行的速度比较慢，一般在2cm/s左右，故A不符合实际；
B、水的凝固点是0℃，冰箱冷藏室内的水不会结冰，说明温度不低于0℃，一般是4℃，故B不符合实际；
C、比赛用篮球的质量在600g左右，故C不符合实际；
D、一般日光灯的额定功率较小，在20W左右，故D符合实际。
故选：D。
2．【解答】（1）由P＝UI可得，正常工作时的电流I＝＝5A，
由I＝可得，电热器内电热丝的电阻：
R＝＝44Ω，
（2）当通过它的电流为4A时，该电热器的实际功率：
P实＝I实2R＝（4A）2×44Ω＝704W.
故选：B。
3．【解答】AC、电风扇、吸尘器工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故AC不符合题意；
B、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
D、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。
故选：D。
4．【解答】A.电铃利用的是电流的磁效应工作的，故A错误。
B.在电路中，电源是用来提供电能的，故B正确。
C.在电路中，用导线来连接电路，故C正确。
D.在电路中，用开关来控制电路的通断，故D正确。
故选：A。
5．【解答】
A、当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，故A正确；
B、当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，故B正确；
C、将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1＝0.1A，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2＝I'1＝0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2＝20V，L2的功率为：P2＝U2I'2＝20V×0.1A＝2W，故C错误；
D、将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2＝220V，根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1＝U''2＝220V；
由图像可知，通过L1的电流I''1＝0.3A，L1的功率为：P1＝U''1I''1＝220V×0.3A＝66W，故D正确。
故选：C。
6．【解答】A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线，故A错误；
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.3A，IR＝0.1A，
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：I＝IL+IR＝0.3A+0.1A＝0.4A；
小灯泡L的实际功率：PL＝UIL＝4V×0.3A＝1.2W，故B、C错误；
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为2V，电阻两端的电压为8V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电路总电压U＝UL+UR＝2V+8V＝10V，恰好等于电源电压，即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上，电路中的电流等于0.2A，所以电路消耗的总功率是：P＝U′I′＝10V×0.2A＝2W，D正确。
故选：D。
7．【解答】
由题意可知，手动开关S1与温控开关S2是并联，如图所示：
A、接通电源时，不按下手动开关，由于锅内温度低于60℃，此时温控开关自动闭合，电热丝能工作，故A错误；
B、当手动开关自动断开时，锅内温度达到103℃，大于85℃，温控开关也断开，电热丝不工作，因此电饭煲不是处于保温状态，故B错误；
C、简易电饭锅加热时，都是同一根电热丝工作，因此电饭锅加热时的功率等于保温时的功率，故C错误；
D、当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合，因此锅内温度由103℃降至60℃过程中，手动开关处于断开状态，由于温度不低于60℃，温控开关也处于断开状态，因此电热丝不工作，故D正确。
故选：D。
8．【解答】A、当S1闭合，S2断开，R1、R2串联；当S1、S2闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤炉为低温挡，故A错误；
B、电烤炉处于高温挡时，电路为R1的简单电路，电路中的电流：I高＝＝＝5A，
电烤炉处于低温挡时，R1、R2串联，电路中的电流：I低＝＝＝＝2A，
由欧姆定律可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比：＝＝＝＝，故B正确；
C、由W＝UIt可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比：＝＝＝＝，故C错误；
D、电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2串联，通过两电阻的电流相等，由P＝I2R可知，此时R1、R2所消耗的电功率之比：＝＝＝＝，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共2小题）
9．【解答】A、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，故A正确；
B、由图甲可知，R1是定值电阻，多次测量取平均值可以使测量结果更准确；由图乙可知，R2是小灯泡电阻，测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误；
C、由甲、乙图可知，当R1两端电压为4V时，通过电流为0.2A，R2两端电压为4V时，通过电流也为0.2A，根据P＝UI可知，R1、R2的电功率相等，故C正确；
D、将R1和R2串联接在5伏的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.15A，R1两端的电压为U1＝3V，R2两端的电压为U2＝2V时符合，
由欧姆定律可得，两电阻的阻值分别为：
R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝Ω，
所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正确。
故选：ACD。
10．【解答】（1）由图甲可知闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律结合图乙中的数据可得电源电压：
U＝U1+U2＝U1+IR2＝7V+0.4A×R2＝6.5V+0.5A×R2，
解方程可得：R2＝5Ω，U＝9V，故A正确；
（2）U＝9V＜15V，电压表安全，
串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时定值电阻的电功率最大，为P2＝R2＝（0.6A）2×5Ω＝1.8W；
滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即P1＝UI﹣I2R2＝9V×I﹣I2×5Ω，根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.9A时，P1有最大值，
因0.9A＞0.6A，抛物线开口向下，所以当I＝0.6A时P1有最大值，此时电路总电阻：R＝＝＝15Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器接入电路的阻值：R1＝R﹣R2＝15Ω﹣5Ω＝10Ω，
此时电压表示数为：U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，
滑动变阻器的电功率的最大值为P1＝R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故B错误；
当通过电路的电流最小时，定值电阻的电功率最小，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻最大时通过电路的电流最小，为：I′＝＝＝0.36A，
此时电压表的示数为：U1′＝I′R1大＝0.36A×20Ω＝7.2V，
电压表的最小示数与最大示数之比为＝＝，故D错误；
定值电阻的电功率的最小值为P2′＝I′2R2＝（0.36A）2×5Ω＝0.648W，
R2消耗的最大和最小电功率之差为P2﹣P2′＝1.8W﹣0.648W＝1.152W，故C正确。
故选：AC。
三．填空题（共7小题）
11．【解答】并联电路，干路电流等于各支路电流之和，可以表示为I总＝I1+I2，
根据欧姆定律I＝，当R2电阻为10Ω时，电流表示数就是干路的电流为0.6A，电源电压为U，整理得：①式
同理，当R2电阻为30Ω时，电流表示数就是干路的电流为0.4A，电源电压为U，整理得：②式
①﹣②得可以解得：U＝3V，R1＝10Ω；
当R2为30Ω时，整个电路消耗的电功率为P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W；
故答案为：1.2W。
12．【解答】
由题意可知，当灯泡正常发光时，电压为4.8V，电流为0.3A，而观察电路图只有电流表，所以需要观察电流表为0.3A时，灯泡正常发光，
正常发光时的实际功率：P＝UI＝4.8V×0.3A＝1.44W，
根据串联电路的总电压等于各串联部分电压之和，
滑动变阻器两端的电压：U滑＝U电﹣UL＝6V﹣4.8V＝1.2V，
滑动变阻器产生的热量：Q＝W＝UIt＝1.2V×0.3A×60s＝21.6J；
故答案为：电流表为0.3A；1.44；21.6。
13．【解答】（1）水的体积为：V＝800mL＝800cm3，
由密度公式ρ＝知水的质量为：
m＝ρ水V＝1.0g/cm3×800cm3＝800g＝0.8kg，
水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（45℃﹣20℃）＝8.4×104J；
由P＝得消耗的电能为：
W＝Pt＝3200W×30s＝9.6×104J，
电热水龙头的加热效率为：
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
故答案为：8.4×104；87.5%。
14．【解答】（1）小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律R＝，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
故答案为：（1）3.8；（2）变小。
15．【解答】（1）当闭合开关S2、S3，开关S1处于断开状态时，R1、R2并联；当断开S2、S3，闭合S1时，R1、R2串联；
（2）设电源电压为U，当R1、R2并联时，电流表测干路电流，其示数为I1＝0.45A，根据并联电路电流特点有：
+＝I1，即+＝0.45A……①，
当R1、R2串联时，电流表测串联电路电流，其示数为I2＝0.1A，根据串联电路电压特点有：
U＝I2（R1+R2），即U＝0.1A×（10Ω+R2）……②，
由①②解得R2＝5Ω，或R2＝20Ω，由于R1＜R2，故R2＝20Ω，则电源电压为：
U＝I2（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（3）当R1、R2并联时，R2消耗的功率为：
P2＝＝＝0.45W。
故答案为：断开；3；0.45。
16．【解答】（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串联电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；
电流表的量程为“0～0.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，
通过R0的电流为：I0＝＝＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：IR＝I总大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案为：180；30。
17．【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大；
已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，
设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，根据P＝UI可得8V×I＝UP×2I，解得UP＝4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝UP+U0＝8V+IR0＝4V+2IR0，解得IR0＝4V，
则电源电压U＝8V+4V＝12V。
故答案为：大；12。
四．实验探究题（共10小题）
18．【解答】（1）在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到右端，即阻值最大处。
（2）观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是小灯泡断路。
（3）结合图像计算当U＝2.0V时，电流为0.28A，小灯泡的实际功率大小为P＝UI＝2V×0.28A＝0.56W。
（4）电源电压为3V，灯泡规格相同，则每盏灯泡两端电压为1.5V，由图像可知，电路电流为0.25A，灯泡的电阻为：R＝＝＝6Ω。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡断路；（3）0.56；（4）6。
19．【解答】（1）当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.7V；电流表和电压表示数偏大，造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.32A，小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
由图分析可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为0.31A；
（5）无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，可能是电源电压太小，使得小灯泡两端电压始终小于2.5V，或者滑动变阻器最大阻值太小，使得小灯泡两端电压始终大于2.5V。
故答案为：（1）见解答图；（2）2.7；滑动变阻器接入阻值较小；（3）0.8；（4）见解答图；0.31；（5）电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小。
20．【解答】（1）图甲中，电压表应该并联在灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压2.5V，所以电压表可选0～3V量程，如下图所示：
；
（2）由图象乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，由图象乙可知，当灯泡两端的电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A，
由串联分压可知，此时变阻器两端的电压为：U滑＝U源﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
则变阻器此时的阻值为：R滑＝＝＝25Ω，即为了实验能顺利进行，滑动变阻器的最大阻值应等于25Ω，故选C；
（3）由图象可知，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）实验步骤：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为时小灯泡恰好正常发光；
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I；
在步骤①中，灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两端电压相同；
移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压U0时，R0两端的电压也为U0，根据欧姆定律可知当电流表的示数为时，小灯泡恰好正常发光；
在步骤②中，灯泡L与定值电阻R0仍并联，电流表测灯泡L与定值电阻R0的总电流，因电路的连接方式不变，各电阻的大小和通过的电流不变，此时灯泡仍正常发光，根据并联电路电流规律，通过灯泡的电流I额＝I﹣，
则小灯泡L的额定功率P额＝U额I额＝U0×（I﹣）。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.75；C；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）①；②U0×（I﹣）。
21．【解答】（1）灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选小量程并联在灯泡两端，灯泡与变阻器串联在电路中，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，小灯泡的电功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（3）探究电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压一定；根据串联电路分压原理可知，当定值电阻的阻值变大时，其两端的电压将变大，要减小电压，所以滑动变阻器的阻值也要变大，当定值电阻的阻值为20Ω时，此时滑动变阻器的阻值最大，根据串联分压原理，
＝，即＝，
解得：R滑＝20Ω，
故要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于20Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.8；（3）20。
22．【解答】（1）①连接电路时，应选用滑动变阻器R2进行实验，因为：＝，即＝，得出R变＝15.4Ω，所以应选R2。
电流表量程应选0～0.6A更合理，因为：I＝＝＝0.23A，所以应该选择0～0.6A的量程。
（2）①小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.22A＝0.55W。
②由表格中的数据可得出：小灯泡亮度由实际功率决定。
（3）③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9A，可得电源电压为：U＝IR＝0.9A×5Ω＝4.5V。
②用5Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P保持不动，闭合开关，电流表的示数为0.3A。此时总电阻为：R总＝＝＝15Ω；
变阻器接入的电阻为：R变＝R总﹣R定＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A。此时总电阻为：R总′＝＝＝18Ω；
小灯泡的电阻为R灯＝R总′﹣R变＝18Ω﹣10Ω＝8Ω；
则灯泡的额定功率为：P额＝I额2R灯＝（0.25A）2×8Ω＝0.5W。
故答案为：（1）R2；0～0.6A；（2）0.55；实际；（3）保持不动；4.5；0.5。
23．【解答】（1）灯泡正常发光时电路电流约为I'＝＝＝0.25A；
此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，因此应选规格为“30Ω 0.5A”的R2滑动变阻器；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因是小灯泡短路；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动；
由U﹣I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）实验步骤：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③在步骤①中，灯泡L与电阻R0并联，电流表测通过R0的电流，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯的电压为U额，灯正常发光；
在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为：
I额＝I﹣，灯的额定功率的表达式：
P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）R2；（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U额×（I﹣）。
24．【解答】（1）如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压；闭合开关后，
A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；
C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意；故选B；
（2）电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1；
再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为：
U0＝U﹣U2＝U1﹣U2
则电路中的电流为：
I＝I0＝＝，
所以R1的阻值为：
R1＝＝＝R0；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为：
I'＝＝＝，
则灯泡的额定功率为：
P额＝U额I'＝U额×＝。
故答案为：（1）B；（2）左；0.75；（3）①R0；③。
25．【解答】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，电路改正如下图所示：
（2）在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明滑动变阻器、电压表、电流表、开关之间没有断路，所以故障为小灯泡断路，故选：B；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A；
（4）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
26．【解答】（1）该实验的电路属于串联电路，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联；
由题知，待测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，则小灯泡的额定电流大约为：I额＝＝＝0.38A，为了电流测量值更准确，所以电流表应该选择0～0.6A的量程；
要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小，根据图甲知，滑动变阻器应该选择C处的接线柱，则完整的电路连接图如下：
（2）为了保护电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于其阻值最大处，由电路图知，滑动变阻器的滑片P应该置于D端；
（3）该实验的电路属于串联电路，电流表与小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联。当小灯泡不发光，且电流表无明显示数时，电路中发生了断路，而电压表有示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化，则原因是与电压表并联的小灯泡发生了断路，故B正确；
（4）由于电流表选择的是0～0.6A的量程，则图乙中电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：
P0＝U额I额′＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）见解析；（2）D；（3）B；（4）1.14。
27．【解答】（1）①原电路图中，变阻器没有接入电路，电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错误的；变阻器应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
②研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U源﹣UV＝3V﹣UV，
根据分压原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：＝，
解得电压表的示数：U＝1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V；
③为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端；闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A；
④实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左调节；
经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）实验步骤：
①为了完成实验，在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2，如下图所示：
；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④R2滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤在步骤②中，R1与R2串联，且R2的阻值为0，电路为只有R1的简单电路，此时R1的阻值最大，电流表测串联电路电流为0.3A，根据欧姆定律，电源电压为：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
在步骤③中，R2与灯泡串联，电流表测串联电路电流；向左移动R2的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时灯泡正常发光；
在步骤④中，R1与R2串联，电流表测串联电路电流；保持R2滑片位置不动，R1的阻值最大，此时电流表示数为0.24A，根据欧姆定律，电路中的总电阻为：
R总1＝＝＝25Ω，
根据电阻的串联，R2＝R总1﹣R1＝25Ω﹣20Ω＝5Ω；
当灯泡正常发光时，根据欧姆定律，电路中的总电阻为：
R总2＝＝＝12Ω，
灯泡正常发光时的电阻为：
RL＝R总2﹣R2＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
小灯泡的额定功率为：
P额＝I额2RL＝（0.5A）2×7Ω＝1.75W。
故答案为：（1）①见解答图；②1.5；③左；0.4；④左；反比；（2）①见解答图；③R2；④R2滑片位置不动；⑤1.75。
五．综合应用题（共11小题）
28．【解答】（1）小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，小灯泡正常发光时，其功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（2）由图可知，灯泡与定值电阻串联，当小灯泡正常发光时，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压为UR＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V，通过定值电阻的电流为IR＝IL＝0.2A，定值电阻的阻值为：
R＝＝＝2.5Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的功率为0.5W；
（2）定值电阻的阻值为2.5Ω。
29．【解答】（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；
（2）由欧姆定律可得，电路的总电阻：
R总＝＝＝50Ω，
滑片在中点，由串联电路的电阻规律有：
R＝R总﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
所以变阻器的最大值R＝80Ω；
（3）当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，电路中电流最大为I大＝0.6A，
此时电压表示数U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，电路安全，符合题意；
当电压表改接在R两端，当滑片滑到最右端时，电压表示数最大为15V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，
I小＝I0＝＝＝0.3A，
此时变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝50Ω＜80Ω，这说明电路中的最小电流确实是0.3A，
电源电压一定，电流最小时，电路消耗功率最小，
所以＝＝＝＝。
答：（1）R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为80Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比为2：1。
30．【解答】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。
（1）串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝＝0.4A，
电阻R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率：P＝U1I＝4V×0.4A＝1.6W。
答：（1）电阻R2的阻值是5Ω；
（2）电阻R1消耗的电功率为1.6W。
31．【解答】（1）由电路图可知，灯暖灯丝的电阻R的阻值为：R＝＝＝88Ω；
（2）灯暖功能10min消耗的电能：W＝UIt＝220V×2.5A×10×60s＝3.3×105J；
（3）仅使用风暖功能时电路中吹风电机与加热电阻并联，通过加热电阻的电流：I1＝＝＝10A，
仅使用风暖功能时电路中的电流：I′＝I1+I2＝10A+0.15A＝10.15A。
答：（1）灯暖灯丝的电阻是88Ω；
（2）灯暖功能10min消耗的电能是3.3×105J；
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流是10.15A。
32．【解答】（1）由题知，当S1置于a、S2断开时，电阻R2断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，此时电饭煲的额定功率P2＝484W，根据P＝得，电阻R1的阻值为：
R1＝＝＝100Ω；
（2）电饭煲在“精煮”模式下，工作50min电流做的功为：
W＝P2t＝484W×50×60s＝1.452×106J，
电饭煲消耗的电能等于电流通过电饭煲做的功，即：
E＝W＝1.452×106J；
（3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻R1和R2并联，且同时工作，此时的电功率为P1＝1210W。电饭煲处于“精煮”模式时，电阻R1单独工作的电功率为P2＝484W，
根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻R2的功率为：
P＝P1﹣P2＝1210W﹣484W＝726W，
根据P＝得，电阻R2的阻值为：
R1＝＝＝Ω，
当S1置于b、S2置于c时，电阻R1和R2串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为：
R总＝R1+R2＝Ω+100Ω＝Ω，
则电饭煲保温模式下的额定功率为：
P3＝＝＝290.4W。
答：（1）电阻R1的阻值为100Ω；
（2）采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，该电饭煲一次精煮过程消耗的电能为1.452×106J；
（3）电饭煲保温模式下的额定功率为290.4W。
33．【解答】（1）在标准气压下水的沸点为100℃，则水吸收热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
（2）电能表转盘转了70转消耗电能：
W＝kW h＝×3.6×106J＝4.2×105J，
电水壶的电功率：
P＝＝＝1400W；
（3）电水壶的热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的电功率为1400W；
（3）电水壶的热效率为80%。
34．【解答】（1）电流表使用的路程为0～0.6A，分度值为0.02A，指针所指的电流值为0.3A。
（2）根据欧姆定律，电阻R1＝＝＝6Ω；
（3）变阻器R2的电压为：U2＝U﹣U1＝3V﹣1.8V＝1.2V，
变阻器R2的电功率为：P2＝U2I＝1.2V×0.3A＝0.36W。
故答案为：（1）0.3；（2）6Ω；（3）0.36W。
35．【解答】（1）两个开关都闭合时，L2被短路，电路为L1的简单电路，
因此时L1两端的电压和电源的电压相等，即L1正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中电流：I1＝＝＝1.5A，
由I＝可得，L1的电阻：R1＝＝＝4Ω；
（2）闭合S、断开S1时，L1与L2串联。
①因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝1A；
②电路的总功率：P＝UI＝6V×1A＝6W，
L1的实际功率：P1实＝I2R1＝（1A）2×4Ω＝4W；
（3）两灯串联共同照明时的总功率P＝6W，L1正常照明时功率为P1＝9W，即P＜P1，
由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。
答：（1）两个开关都闭合时，电路中电流为1.5A，L1的电阻为4Ω；
（2）①电路中的电流为1A；②电路的总功率为6W，L1的实际功率为4W；
（3）两灯串联共同照明时的总功率6W小于L1正常照明时功率9W，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知，两灯串联共同照明比L1正常照明亮度低。
36．【解答】（1）有的气体在常温下压缩体积就能液化，燃料汽化会吸收热量，使周围温度降低。
（2）m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg；
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J；
Q放＝Pt＝4500W×140s＝6.3×105J；
燃气炉烧水时的效率η＝×100%＝＝50%；
（3）燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，即
＝15；解得m气＝300g/h；
该燃气炉所使用燃料的热值q＝＝＝5.4×104J/g＝5.4×107J/kg；
（4）炒菜总共用时t′＝8min×3+10min+3min×2＝40min＝2400s；
一共消耗的热量Q′＝Pt′＝4500W×2400s＝1.08×107J；
一罐储气罐提供的热量Q0＝m0q＝120g×5.4×104J/g＝6.48×106J；
n＝＝≈1.7；所以小刚至少要带两个；
答：（1）压缩体积；吸收；
（2）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是50%；
（3）该燃气炉所使用燃料的热值是5.4×107J/kg；
（4）小刚至少应携带2个如图﹣2所示的新储气罐。
37．【解答】（1）旋钮开关置于a和b接线柱，R2和R3串联的电路，总电阻最大，根据P＝UI＝可知总功率最小，为低温挡；
旋钮开关置于b和c接线柱，R3被短路，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝UI＝可知总功率较大，为中温挡；
旋钮开关置于c和d接线柱，为R1、R2的并联电路，总电阻最小，根据P＝UI＝可知总功率最大，为高温挡。
所以，当开关置于b和c接线柱时，电饭煲处于中温挡；
（2）电饭煲处于中温挡时，只有R2接入电路，
由W＝＝×12×60s＝3.96×105J；
（3）当开关置于a和b接线柱时，电饭煲处于低温挡，R2和R3串联接入电路，
由P低＝＝，
当开关置于c和d接线柱时，电饭煲处于高温挡，R2和R3并联接入电路，
由P高＝＝，
又低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，即P高＝6P低，
则＝6×，
解得：R1＝88Ω。
故答案为：（1）b和c；
答：（2）消耗的电能是3.96×105J；
（3）电阻R1的阻值是88Ω。
38．【解答】（1）加热状态下通过毛巾架的电流为I加热＝＝＝2A；
（2）由电路图可知，开关S、S1闭合时，电路为R0的简单电路，电热饮水机处于加热状态，
所以由P＝UI＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝110Ω，
当开关S闭合、S1断开时，R1与R0串联，电热饮水机处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R＝＝＝605Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R0＝605Ω﹣110Ω＝495Ω。
（3）由P＝可得，该电热水器正常工作30分钟消耗的电能：
W＝Pt＝440W×10×60s+80W×（30﹣10）×60s
＝3.6×105J。
答：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2A；
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为110Ω、495Ω；
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗3.6×105J电能。
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