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电功 电功率 生活用电
第1节 电功和电功率
课标要求
3.4.5 结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 3.4.6 通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1：电能和电功 ★★★ 本节内容较多，难度较大，在中考中占分较多。预测在2024年中考中以压轴题的形式出现在选择题、填空题、实验题和解答题中，其中实验题和解答题出现几率特大。
考点2：电功率的计算 ★★★
考点3：串并联电路的电功率 ★★★
考点4：动态电路中的电功率 ★★★
考点5：测量小灯泡的电功率 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：电能
电能
（1）获取： ___________提供电能；
（2）使用：用电器将电能转化为其他形式的能；
（3）单位：
①国际单位：__________
②常用单位：_____________
③换算关系：1 kW h=_________J
（4）测量工具 电能表
2. 电能表的认识和使用
（1）作用：测量电路___________
（2）单位：_______________
（3）参数
220 V 额定__________为220 V
10（20）A 标定__________为10 A，额定最大电流为20 A
600 r/kW·h 每用1度电，表的铝盘转_________转
2 500 imp/kW·h 每用1度电，表的指示灯闪___________次
（4）读数：计数器末尾数字表示小数位
（5）测量电能方法
①较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1
②较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W=n/N kW·h（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数）
【答案】 电源 焦耳 千瓦时 3.6×106 消耗的电能 千瓦时（kW·h） 电压 电流 600 2 500
知识点2： 电功率
电功率
（1）意义：表示用电器消耗电能的_______________
（2）单位：___________，符号W;1 kW=_______W
（3）定义：用电器单位时间内______________
（4）公式：P=_____________
【提示】用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.
电功和电功率常用公式
（1）电功
基本公式：W= Pt =UIt (普遍适用)
导出公式：W= (纯电阻电路)
（2）电功率
基本公式：P=Wt =UI (普遍适用)
导出公式：P = (纯电阻电路)
额定电压和额定功率
（1）额定电压
概念：用电器正常工作的电压
铭牌：灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为_______220 V，_______为40 W
（2）额定功率
概念：用电器在额定电压下的功率
铭牌：灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为_______220 V，_______为40 W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
【答案】快慢 瓦特 103 所消耗的电能 W/t=UI 额定电压 额定功率 额定电压 额定功率
知识点3：测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率的实验
（1）原理：P=_________
（2）电路图
（3）滑动变阻器的作用
①_______________
②改变_______和_________，从而实现多次测量
（4）实验记录
电压关系 功率关系 灯泡亮度
U实>U额 P实 P额 最亮
U实>U额 P实 P额 亮
U实>U额 P实 P额 暗
（5）结论
用电器两端电压不同，电功率就不同
小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮
灯丝温度越高，灯丝电阻越大
（6）注意：不能将多次测得的电功率求平均值
【提示】
在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光.
【答案】
知识点3
UI 保护电路 小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 ＞ = ＜
考点一 电能和电功
角度1：电能表及其相关计算
【例1】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图所示是小新家中电能表上的信息，该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min，消耗的电能为 J，此时电能表的示数变为 kW·h。
【答案】 220 6861.1
【详解】[1]电能表上的“220V”表示该电能表应接在220V的电路中使用。
[2]已知热水器的功率P=2000W，工作时间t=15min=15×60s=900s
消耗的电能W=Pt=2000W×900s=1.8×106J=0.5kW·h
[3]电能表上的数字最后一位为小数部分，所以此时电能表的示数为6860.6kW·h+0.5kW·h=6861.1kW·h
【变式1】（2023·山东临沂·统考一模）小明家的电能表的表盘如图所示，他家用电器正常使用的总功率不能超过 W。他家的电风扇正常工作时电压为220V，电流为0.2A，电阻为5Ω，则电风扇正常工作1小时产生的电热为 J。
【答案】 4400 720
【详解】[1]由图可知，电能表的工作电压U＝220V，额定最大电流Imax＝20A，则他家用电器正常使用的最大总功率为
[2]根据焦耳定律，电风扇正常工作1小时，即3600s产生的电热为
【变式2】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图所示是某用户家的电能表，根据电能表上提供的信息可知，该用户同时使用的用电器总电流不能超过 A；单独将“220V 500W”的电饭锅接入电路，正常工作15min，电能表的转盘转过 转。
【答案】 20 50
【详解】[1]“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用，“20”表示电能表的允许通过的最大电流。
[2]由电饭锅铭牌知，电饭锅的额定功率
因为电饭锅正常工作，所以电饭锅的电功率
电饭锅工作时间
由得电饭锅消耗的电能
电能表的转盘转过的圈数
角度2：电功及其相关计算
【例2】（2023·江苏宿迁·统考中考真题）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【答案】 高温烧煮 84% 2156 高
【详解】[1]当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，当开关S置于2挡时，两电阻串联，由串联电阻总电阻大于其中任一电阻。根据可知，开关S置于1档时，电路电阻最小，电功率最大，因此电饭锅处于高温烧煮档。
[2]高温烧煮档加热100s，消耗电能
加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，吸收热量为
电饭锅的加热效率为
[3] 当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，此时电流表示数为5A，那么
当开关S置于“2”挡时，电路的为串联电路，此时电路总电阻为
那么R电阻为
[4]若从做饭快的角度考虑，其他条件一定时，电饭锅电功率大，做饭更快一些。
【变式1】（2023·河南开封·统考三模）将额定电压为4V的小灯泡L和电阻、接入如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L和的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关、，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关、，小灯泡正常发光，则的阻值为 ，小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 8 5 3.2
【详解】[1]由电路图可知，当闭合、时，与L串联，电压表测灯泡两端电压，由图像知，灯泡两端电压为2V时的电流为，串联电路中电流处处相等，即通过的电流也为，
的电流为时，电压为2V，通过的电流与其两端的电压成正比，所以通过的电流为时，它两端电压为
所以电源电压
[2][3]当只闭合、时，与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，由灯泡正常发光可知，此时灯泡两端电压为4V，由图像知，通过灯泡的电流为，则灯泡的额定功率
由串联电路特点可知，
由欧姆定律可得，的阻值
【变式2】（2023·吉林·校联考二模）如图所示，为某款即热式电热水龙头的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，可实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触 （选填“1、2”、“2、3”或“3、4”）触点时，水龙头放出的是热水，此时电路中的总电阻最 ；水龙头在温水挡正常工作10s产生的热量是 J。
【答案】 3、4 小 1.1×104
【详解】[1][2]当开关S接触1、2触点时，电路不通电，电热丝不工作，水龙头放出的是冷水；当开关S接触2、3触点时，电路中只有R2电热丝工作，此时的电功率
当开关S接触3、4触点时，电路中R1、R2电热丝并联，总电阻最小，此时的电功率
比较可知，当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是温水，当开关S接触3、4触点时，水龙头放出的是热水。
[3]水龙头在温水挡正常工作10s产生的热量是Q=W=Pt=1100W×10s=1.1×104J
考点二 电功率的计算
角度1：电功率的计算式P=UI及推导式的应用
【例3】（2023·四川德阳·统考中考真题）甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则 灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 乙 甲
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时，电路中的电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为，则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
【变式1】（2022·辽宁·统考模拟预测）如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V 3W”，L2标有“3V 1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关 ，此时电路的总功率为 W；若只闭合开关S3时，则灯 （选填“L1”或“L2”）更亮一些（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。
【答案】 S1和S2 4.5 L2
【详解】（1）[1]由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S2。
[2]两灯同时正常发光，实际功率等于额定功率，此时电路的总功率为P=P1+P2=3W+1.5W=4.5W
（2）[3]由P=UI，得，，两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，所以电阻较小，即R1【变式2】（2022·贵州毕节·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“4V 2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯 L2“4V 4W”后闭合开关不考虑温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．灯L2正常发光 B．电压表的示数保持4V不变
C．灯L2的实际功率为1.44W D．滑动变阻器接入电路的电阻为80Ω
【答案】C
【详解】根据知，两灯泡的电阻分别为
AB．灯L1正常发光时，其两端的电压为4V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2，两灯的电阻不同，根据分压原理，则ab间的电压会发生变化，故灯L2不会正常发光，故AB错误；
CD．灯L1正常发光时的电流为
根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为U'＝U－U1＝12V－4V＝8V
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为，故D错误；
换上L2后的总电阻为R＝R2＋R'＝4Ω＋16Ω＝20Ω
此时电路中的电流为
灯L2的实际功率为，故C正确。
故选C。
角度2：结合图像计算不同状态下的电功率
【例4】（2022·四川广安·统考中考真题）灯泡L1、L2分别标有“12V 9.6W”和“12V 6W”的字样，通过L1、L2的电流随其电压变化的图像如图甲所示。若将L1、L2并联在12V的电路中，则电路消耗的总功率为 W。若将L、L2与滑动变阻器R连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒为24V，当开关S接1时，调节滑片，使滑动变阻器的电功率是L1的2倍，L1的电功率为P1；当开关S接2时，调节滑片，使滑动变阻器的电功率是L2的3倍，L2的电功率为P2，则 =
【答案】 15.6
【详解】[1]从图甲可知，当将L1、L2并联在12V的电路中，通过甲灯的电流为0.8A，通过乙灯的电流为0.5A，则干路的总电流为
电路消耗的总功率为
[2]当开关S接1时，调节滑片，说明此时灯泡L1与滑动变阻器串联，使滑动变阻器的电功率是L1的2倍，则等式为
则L1的电压为
根据图甲可知，此时通过灯泡L1的电流为0.7A，故灯L1的电功率为
当开关S接2时，调节滑片，使滑动变阻器的电功率是L2的3倍，同理滑动变阻器两端的电压是灯泡L2两端的电压的3倍，则灯泡L2两端的电压为
根据图甲可知，此时通过灯泡L2的电流为0.4A，则灯泡L2的电功率为
则灯泡电功率之比为
【变式1】（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V；在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图像，如图乙所示；只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像，如图丙所示；滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω，灯泡的额定功率为 W。
【答案】 20 1.5
【详解】[1]只闭合开关S、S1，灯泡与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器R1接入电路的电阻最大时，滑动变阻器R1两端的电压最大，由图乙可知，滑动变阻器R1两端的最大电压为4V，通过R1的最小电流为0.2A，由欧姆定律可知，滑动变阻器R1的最大阻值
[2]当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中电流为0.5A，即灯泡的额定电流为0.5A；只闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当灯泡正常发光时电路中的电流最大，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器R2两端电压最小，由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知，灯泡额定的电压U额＝5V﹣2V＝3V
所以灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3V×0.5A＝1.5W
【变式2】（多选）（2023·河南平顶山·校联考模拟预测）如图甲所示，电源电压保持不变，将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电阻和滑动变阻器消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为
B．电阻的阻值为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．电阻R消耗的最小功率为
【答案】AD
【详解】AB．由图可知，当
时，导体的电功率，滑动变阻器消耗的电功率
滑动变阻器接入的阻值
所以，由得，导体的阻值，，故B错误；
当时，由欧姆定律得
此时电阻两端的电压等于电源电压，所以，电源电压故A正确；
CD．由图知，电路的最小电流为，此时滑动变阻器的阻值最大，此时电路的总电阻为
则滑动变阻器的最大电阻为，故C错误；
电阻消耗的最小功率为，故D正确。
故选AD。
角度3：结合欧姆定律计算动态电路的电功率
【例5】（2023·四川巴中·统考中考真题）在如图所示的电路中，已知电源电压4.5V且保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R1标有“2.5V 5Ω”字样，滑动变阻器R2标有“10Ω 1A”字样。在保证电路安全的前提下，下列判断正确的是（ ）
A．电路中允许通过的最大电流为
B．滑动变阻器允许调节的最小阻值为
C．电压表的变化范围为1.5~3V
D．滑动变阻器的最大电功率为
【答案】D
【详解】A．根据欧姆定律，定值电阻R1允许通过的最大电流为，故A错误；
B．当电路中电流最大时，电路中允许的最小总电阻为
滑动变阻器允许调节的最小阻值为，故B错误；
C．当电路中电流最大时，R1两端电压即电压表的示数为
当滑动变阻器接入最大电阻时，电路中最小电流为
此时R1两端电压为，所以电压表的变化范围为1.5~2.5V，故C错误；
D．滑动变阻器的电功率为
当时，滑动变阻器功率最大，最大功率为，故D正确。
故选D。
【变式1】（多选）（2023·辽宁铁岭·校联考三模）如图甲所示，电源电压不变，电压表、的量程均为，电流表A的量程为，闭合开关S，在保证所有元件安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电流表A与电压表、示数关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R的阻值为
C．电路的最大功率为
D．滑动变阻器的最大阻值为
【答案】ABD
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
B．当电路中的电流增大时，定值电阻R两端的电压增大，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，所以，图乙中斜向上的直线是R的，斜向下直线是变阻器的图像，且时，电路中的电流，由可得，定值电阻的阻值为，故B正确；
A．由图乙可知，当电路中的电流时，定值电阻R和滑动变阻器两端的电压相等，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为，故A正确；
C．当电流表的示数最大为时，电路的最大功率为
故C错误；
D．由串联分压的规律可知，当滑动变阻器两端的电压最大时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，变阻器两端的最大电压，则电路中的最小电流为
则电路中的最大总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最小阻值为，故D正确。
故选ABD。
【变式2】（2023·内蒙古呼伦贝尔·统考模拟预测）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“10Ω，2A”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。当闭合开关S，在保证电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值为2V
B．定值电阻两端的最大电压为4V
C．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是5~10Ω
D．电路总功率的变化范围是2.0~3.6W
【答案】C
【详解】由图可知，电阻R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路的电流。
A．根据串联分压原理可知，当R2阻值最大为10Ω时，电压表示数最大，此时电路中的电流为
电压表最大示数，即R2两端的最大电压为
故A错误；
B．由欧姆定律可知，当电路中电流最大时，R1两端的电压最大。由滑动变阻器规格和电流表量程可知，电路的最大电流为0.6A，则R1两端的最大电压为
故B错误；
C．电路电流最大为0.6A时，滑动变阻器连入电路的阻值最小，为
连入电路的最大值为10Ω，所以滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是5~10Ω，故C正确；
D．由公式P=UI可知，电路的最大功率为
根据公式可知，电路的最小功率为
电路总功率的变化范围是2.4~3.6W，故D错误。
故选C。
考点三 串并联电路的电功率
角度1：串并联电路总功率的比值与计算
【例6】（2023·广东深圳·统考中考真题）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）
A．图甲中R1与R2的电流比 B．图乙中R1与R2的电压比
C．图甲与图乙的总功率比 D．图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【详解】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即
故A不符合题意；
B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则
故B不符合题意；
CD．根据电功率的公式
可得，
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
【变式1】（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模）如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两表示数之比U甲∶U乙=3∶1；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，下列说法正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1 B．两电流表的示数之比I甲∶I乙=2∶3
C．两电阻两端的电压之比U1∶U2=1∶3 D．两电阻消耗的功率之比P1∶P2=2∶1
【答案】B
【详解】A．若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两电阻串联，甲表测量电源电压，乙表测量两端的电压。根据串联电路的电压特点可知、两端的电压之比
根据欧姆定律可知两电阻的阻值之比，故A错误；
C．若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，与并联，乙表测量干路电流，甲表测量通过的电流。并联电路各支路两端的电压相等，故两电阻两端的电压之比U1∶U2=1∶1，故C错误；
B．根据欧姆定律可知通过两支路的电流之比
根据并联电路的电流特点可知两电流表的示数之比，故B正确；
D．根据可知两电阻消耗的功率之比，故D错误。
故选B。
【变式2】（2023·江西·校联考一模）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯Ll的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是 ，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是
【答案】 2∶1 2∶9
【详解】[1]甲图中，两灯串联，设灯L1两端的电压为U1，灯L1的功率；乙图中，两灯并联，并联电路中各支路两端电压与电源电压相等，灯L1的功率，甲乙两图中灯泡L1的电功率之比
在甲图中，两灯串联，设灯L2两端的电压为U2，由串联电路的电压特点可知两灯的电压之比为
串联电路电流相等，根据欧姆定律可得L1、L2两灯灯丝电阻之比
R1=2R2
[2]甲电路中电流
乙电路中电流
由P=UI可得甲、乙两图电路消耗的总功率之比
角度2：开关控制的多状态电路的工作情况
【例7】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 88W
低温挡4 44W
【答案】 高温 176
【详解】[1]开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，两电阻并联；开关S1断开，单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，电路为R1的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，电路的电阻最小，根据可知，电路的功率最大，打印笔处高温挡；开关S1断开，单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联，电路的电阻最大，电路的功率最小，为低温挡；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，为中温挡。
[2]根据可得，当打印笔处于中温挡时，有 ①
当打印笔处于低温挡时，有 ②
联立①②解得
两电阻并联的总电阻为
高温挡的额定功率为
【变式1】（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）如图甲所示，是3D打印笔（有快慢两挡），其内部简化电路如图乙所示。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后热熔胶在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。若将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的电路中正常工作。快挡打印5min，电能表指示灯闪烁20次，刚好将25g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103 J/（kg ℃）。则该3D打印笔快挡打印5min所消耗的电能为 J，该3D打印笔快挡打印时的热效率为 %，电路中R1的阻值为 Ω。
【答案】 24000 50 1595
【详解】[1] 表示电路中用电器每消耗电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表闪烁20次，该3D打印笔消耗的电能
[2]塑胶吸收的热量
该3D打印笔快挡打印时的热效率
[3]由图乙可知，当开关S接0和1时，电路开路，当开关接1和2时，R1、R2串联，当开关S接2和3时，只有R2工作；根据串联电路的电阻特点可知，当开关接1和2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，打印笔处于慢挡；当开关S接2和3时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，打印笔处于快挡；由可知，R1、R2的串联总电阻
打印笔快挡的功率
由可知，的阻值
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值
【变式2】（2023·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点 （填“1”或“2”）时，该电饭煲处于加热状态。如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 ，电阻的阻值 。
【答案】 1 电饭煲加热消耗的电能 423.5
【详解】[1]由甲图可知，开关S接触点1时，只有连入电路中，S接触点2时，两电阻串联，电阻较大，电源电压一定，开关接触点1时，电路的电阻较小，由可知，电路消耗的功率较大，电饭煲处于加热状态。
[2]由图乙知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭煲的电功率，阴影部分面积
且此时的功率
该功率较大，为加热功率，所以，图中阴影部分面积表示的物理量是电饭煲加热消耗的电能。
[3]由可得，的阻值
保温时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，的阻值
考点四 动态电路中电功率的计算
角度1：动态电路中电功率的变化趋势
【例8】（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大
C．电流表示数不变 D．电路总功率变小
【答案】D
【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误；
CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。
故选D。
【变式1】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮
B．电压表V1的示数变大
C．电压表V1与电流表A示数的乘积变小
D．电压表V2与电流表A示数之比不变
【答案】C
【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流。
AB．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可得通过电路的电流变小；根据可知，灯泡两端的电压变小，电压表V1示数变小；根据可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故AB错误；
C．电压表V1示数变小，电流表A示数变小，则电压表V1与电流表A示数的乘积变小，故C正确；
D．根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数V2变大；电流表示数变小，所以电压表V2与电流表A示数之比变大，故D错误。
故选C。
【变式2】（多选）（2023·湖南长沙·长沙市北雅中学校考二模）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度降低时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变小
【答案】BC
【详解】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表与R1并联接入电路，所以为电压表，故A错误；
BCD．电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R1的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据可知电路中的电流变小，R2是定值电阻，根据U＝IR可知R2两端电压变小；当温度降低时，R1的电阻变小，串联电路的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，根据可知，电路消耗的总功率变大，故BC正确，D错误。
故选BC。
角度2：动态电路中电功率的最值问题
【例9】（2023·江苏泰州·统考中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【详解】由图可知，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由可得小灯泡正常发光的电流
由可得小灯泡的电阻
A．电流表选用“0~0.6A”的量程，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，灯泡正常发光的电流为0.3A，为保证电路安全，所以电路最大电流
此时滑动变阻器接入阻值最小，且题干说“当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光”，结合滑动变阻器规格，可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半，即10Ω，所以滑动变阻器阻值的变化范围为10～20Ω，故A错误；
B．滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，由A已知此时电流为0.3A，滑动变阻器接入阻值为10Ω，由可得此时总电阻
则定值电阻的阻值
故B错误；
C．由A已知最大电流为0.3A，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为
即电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确；
D．由C已知最小电流为0.225A，小灯泡灯丝阻值为10Ω不变，则小灯泡的最小功率
故D错误。
故选C。
【变式1】（2023·陕西西安·统考三模）如图﹣1所示为一种电子握力计，它的工作原理示意图如图﹣2所示，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻R2阻值为6Ω；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力越大，电路中电流越大
B．施加的力越小，R2消耗的功率越小
C．R1连入电路的阻值变化范围是0～30Ω
D．电路消耗的总功率变化范围是0.3～1.5W
【答案】D
【详解】A．施加握力时，变阻器滑片向下移动。用的力越大，滑片向下移动的距离越大，变阻器连入电路的越大，电路中的电流越小。故A错误；
B．施加的握力越小，电路中的电流越大，定值电阻的阻值不变，根据可知，定值电阻的功率越大。故B错误；
CD．当不施加握力时，变阻器连入电路的阻值为0，电路中电流最大，为0.5A，此时电源电压为
电路总功率为
当握力最大，变阻器全部连入电路，此时电路中电流最小，为0.1A，则电路总电阻为
变阻器此时连入电路的阻值为
此时电路总功率为
故C错误，D正确。
故选D。
【变式2】（多选）（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从右端移动到左端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。从中可以得出的结论是（ ）
A．R0的阻值为16Ω B．电源电压为16V
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω D．滑动变阻器的最大功率为6.4W
【答案】BD
【详解】由图甲可知，R0、R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
AB．当滑片P在最左端时，滑动变阻器R接入电路的阻值为0，滑动变阻器两端的电压为0，电路中的总电阻最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可知，电源电压为
U=I大R0=1.6A×R0……①
当滑片P在最右端时，滑动变阻器R接入电路的阻值最大，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，滑动变阻器两端的电压U滑=14V，最小电流为I小=0.2A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压为U=U0+UV=I小R0+UV=0.2A×R0+14V……②
联立①②两式解得U=16V，R0=10Ω
故A不符合题意，B符合题意；
C．由可知，滑动变阻器的最大阻值为
故C错误；
D．滑动变阻器的功率为
P滑=U滑I=(U-U0)I=(U0-IR0)I=-(R0I2-U0)=-(10Ω×I2-16V×I)=-10Ω×(I2-1.6A×I)=-10Ω×(I-0.8A)2+6.4W
根据二次函数知识可知，当I =0.8A时，滑动变阻器的电功率最大，最大电功率为
P滑大=-10Ω×(0.8-0.8A)2+6.4W=6.4W
故D正确。
故选BD。
考点五 测量小灯泡的电功率
【例10】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整 。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 。
【答案】 灯泡断路 2.2 A 0.5
【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为
电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V
由欧姆定律知道，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为
考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2。
[2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图
（2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。
（3）[4]P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V。
[5]因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。
[6]根据图丙信息知道，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是
【变式1】（2023·河南洛阳·统考一模）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A“5Ω，2A”；B“20Ω，1A”）。
（1）该实验的原理为 ；实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）；
（2）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数接近电源电压，则电路的故障是 ；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω（保留两位小数）；
（4）由图乙推知：小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率P1为 W，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2，则P1 P2 （选填“大于”“小于”或“等于”）；
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0 15V量程已经损坏，0 3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
【答案】 小灯泡断路 小于
【详解】（1）[1][2]该实验的原理为；待测小灯泡额定电压为，电阻约为，由欧姆定律，灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律和欧姆定律，当灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻
故应选用的滑动变阻器是B。
（2）[3]经分析，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是与电压表并联的灯泡断路了。
（3）[4][5]根据制出了小灯泡的电流随电压变化的图像知，灯的额定电压下的电流为，则该小灯泡的额定功率为
小灯泡正常工作时的电阻为
（4）[6][7]由图乙知，小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压约为1V，灯的实际电功率为
小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为，电功率为
由此可知小于。
（5）[8]根据串联电路的规律，当变阻器的电压为
时，灯正常发光，故可将电压表使用小量程与变阻器并联，移动变阻器的滑片，当电压表示数为时，记下电流表的示数。如图所示：
【变式2】（2023·广西贺州·统考一模）小陈和小刘在电学实验室进行了如下实验：
（1）探究“电流与电阻的关系”：
①小陈利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、学生电源、电压表、规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器和电流表连接的电路如图甲所示，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
②把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为 A；
③滑片位置不动，把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数保持不变，读取电流表示数；
④要使4个定值电阻都能完成该组实验，电源电压最大值为 V；
（2）小刘利用已有的器材，将定值电阻换为额定电压为2.5V的小灯泡测定其额定功率：
①图丙是小刘根据实验数据绘成的I-U图像，由图可知小灯泡的额定功率是 W；
②他想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的灯电功率为P1”和“实际电流是额定电流一半时的灯的电功率为P2”的大小，一旁的小陈看了小刘描绘的I-U图像后，告诉他不用实验也可以比较，通过图像即可判断，小陈指出P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 0.40 右 7 0.625 大于
【详解】（1）①[1]探究“电流与电阻的关系”时，需要使电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，电路连接改正如图所示
②[2]由乙图可知，电流表接入的是小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.40A。
③[3]把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，电路中的电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路中电流变小，滑片位置不动，滑动变阻器的阻值不变，滑动变阻器两端电压变小，电源电压不变，由于电阻与滑动变阻器串联，所以10Ω的电阻两端电压比5Ω的电阻两端电压大，若使10Ω的电阻两端电压与5Ω的电阻两端电压相等，需要减小电阻两端的电压，由于电源电压不变，所以需要增大滑动变阻器的两端电压，根据串联分压可知，需增大滑动变阻器连入电路的电阻，故闭合开关，应向右调节滑片，使电压表的示数保持不变。
④[4]把5Ω的电阻接入电路，电流为0.40A，电阻两端电压为
UA=IARA=0.40A×5Ω=2V
由于定值电阻最大阻值为20Ω，滑动变阻器最大阻值为50Ω，要使定值电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压最大值为U电，则
电源电压最大为
（2）①[5]根据实验数据绘成的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，由图可知小灯泡的额定功率是PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
②[6]如果灯泡电阻不随温度变化，即R灯为一定值，因为
故电功率与电压的平方成正比；则灯泡电压为其额定电压一半时，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上，灯的电压越大，通过的电流越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越大，所以，灯泡实际电压为其额定电压一半时的电阻小于正常发光时电阻，根据可知，它的实际功率为
如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，根据可知，电功率与电流的平方成正比，即灯泡实际功率等于额定功率的四分之一，实际上通过灯泡的电流越小，灯丝温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，由P=I2R可知，则灯泡实际功率小于额定功率的四分之一。即此时它的实际功率
综上可知，。
1．（2023·西藏·统考中考真题）如图所示，电源两端电压恒为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，开关闭合后，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电流表的示数变小 B．电流表示数的最大值与最小值之比是
C．电路中的最大功率是 D．通电，电阻消耗的电能是
【答案】C
【详解】A．由图可知，电阻R1和变阻器R并联，电流表测量干路中的电流，开关闭合后，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的并联可知电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片在中点时，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，电流表的示数最大，最大值
滑动变阻器的滑片在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，由电阻的并联可知电路的总电阻最大，由可知电路中的电流最小，电流表的示数最小值
电流表示数的最大值与最小值之比，故B错误；
C．电路中的最大功率是P大=UI大=12V×1.8A=21.6W，故C正确；
D．通电，电阻消耗的电能是，故D错误。
故选C。
2．（2023·山东德州·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为 B．电压表的示数变化范围为
C．滑动变阻器的取值范围是 D．小灯泡的功率范围为
【答案】D
【详解】分析甲图可知，电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器电压，向右调节滑动变阻器，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中电流变小，根据串联分压原理可知，滑动电阻器两端电压变大，所以图乙是电压表V2与电流表示数变化图像；
A．移动滑片当灯泡正常发光，此时灯泡的电压为2.5V，电压表V2的示数为1.5V，即滑动变阻器的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为，故A错误；
B．因为灯泡的额定电压为2.5V，保证电路各元件安全，说明电压表V1可调节的最大值为2.5V，故B错误；
C．根据图乙可知，当电流为0.5A时，滑动变阻器的电压为1.5V，此时接入电路中的电阻为
当电流为0.1A时，滑动变阻器的电压为3V，此时接入电路中的电阻为
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω 30Ω，故C错误；
D．由图乙可知，电路中的最大电流为0.5A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为
当电路中最小电流为0.1A时，灯泡的电压为
则灯泡此时的电功率为，由此可得小灯泡的功率范围为0.1W 1.25W，故D正确。
故选D。
3．（2023·山东淄博·统考中考真题）如图所示，在探究并联电路中电流电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L1比L2亮。则（ ）
A．L1的电流小于L2的电流
B．L1的电阻小于L2的电阻
C．L1两端电压大于L2两端电压
D．L1的实际功率小于L2的实际功率
【答案】B
【详解】由题意知L1比L2亮，可知L1的实际功率大于L2的实际功率，又两灯并联电压相等，根据可知，电压相等时，功率越大，电阻越小，所以L1的电阻小于L2的电阻，故灯泡L2的实际功率较小，电阻较大，由欧姆定律可知，通过L1的电流大于通过L2的电流，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．（2023·四川巴中·统考中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=30Ω，下列说法正确的是（ ）
A．R1和R2两端的电压之比为1:3
B．电流表A1和A2的示数之比为3:2
C．相同时间内，R1和R2消耗的电功率之比为3:1
D．相同时间内，R1和R2消耗的电功之比为3:1
【答案】B
【详解】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联，电流表A1测量通过R1和电流，电流表A2测量通过R2和电流。由并联电路电压特点可知，R1和R2两端的电压均等于电源电压，则R1和R2两端的电压之比为1:1，故A错误；
B．由可知，电流表A1和A2的示数之比，故B正确；
C．由可知，相同时间内，R1和R2消耗的电功率之比，故C错误；
D．由可知，相同时间内，R1和R2消耗的电功之比，故D错误。
故选B。
5．（2023·江苏常州·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为
B．的阻值为
C．的最大阻值为
D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
【答案】C
【详解】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误；
B．当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流有最大值为0.6A，R0阻值为
故B错误；
C．当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V
，故C正确；
D．移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为
，故D错误。
故选C。
6．（多选）（2023·辽宁锦州·统考中考真题）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时，小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端；两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示：下列说法中正确的是（ ）
A．定值电阻R2的阻值是10Ω
B．电源电压是6V
C．小灯泡的额定功率是3W
D．滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
【答案】ABD
【详解】AB．如图所示，闭合开关S、S2，断开S1，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测总电流，根据变阻器阻值不变，电流与电压成反比的知识，图像右侧为直线，由图像和欧姆定律可知，此时R2的电阻为
再将滑动变阻器继续滑到最左端时，只有R2接入电路，此时电路中的最大电流为0.6A，则R2两端的电压即为电源电压，故AB正确；
C．当切换开关，滑动变阻器的两端的电压为U1=U-U2=6V-4V=2V
故此时滑动变阻器接入电路的电阻为
闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测总电流，从最右端到左端某点时，小灯泡正常发光，由乙图可知，灯泡的最大电压为3.5V，滑动变阻器的电压为
此时电路中的电流即为灯泡正常发光的电流，即
故灯泡的额定功率为P=ULIL=3.5V×0.5A=1.75W，故C错误；
D．滑动变阻器滑到最右端时，灯泡的电压为1V，电流为0.2A，此时滑动变阻器的电压为
故此时滑动变阻的最大电阻为，故D正确。
故选ABD。
7．（2023·山东威海·统考中考真题）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．是“紧急制动开关”，是“感应开关”
B．有人乘坐时，均闭合
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
【答案】C
【详解】ABD．由图知断开任何一个，整个电路断路，所以是紧急制动开关。无人乘坐时, 处于断开状态，此时电动机和定值电阻串联，根据，总电阻大，电流小，电动机转速小，电梯运行缓慢，所以根据，电阻R可以起到节约电能的作用；当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，只有电动机连入电路，电阻小，电流变大，电动机转速变大，电梯速度增大。所以是感应开关。故ABD正确，不符合题意；
C．当有人乘坐时，自动闭合，定值电阻被短路，不分压，只有电动机连入电路，所以电动机两端电压大于电阻R两端电压，故D错误，符合题意。
故选C。
8．（多选）（2023·山东威海·统考中考真题）如图所示，电源电压为4.5V，R1阻值为6Ω，滑动变阻器规格为“”，电压表量程为“”，电流表量程为“”，在保证电路安全的前提下，闭合开关，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动时，电压表示数变大
B．滑片向左滑动时，电流表示数变大
C．连入电路的最小阻值是
D．电路最大总功率为
【答案】BD
【详解】由电路图可知，串联，电流表测电路电流，电压表测的电压。
AB．滑片向右滑动时，滑动变阻器电阻变大，则总电阻变大，根据知，电流变小。再根据知定值电阻两端电压变小，即电压表示数变小。滑片向左滑则反之。故A错误，B正确。
CD．分析得，在保证电路安全的前提下，当定值电阻两端电压为3V时，电路中电流最大，最大电流为
此时连入电路的阻值最小，最小阻值为
根据，此时电路总功率最大，最大总功率为，故C错误，D正确。
故选BD。
二、填空题
9．（2023·江苏常州·统考中考真题）小明家的电能表表盘如图所示，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时，电能表指示灯在内闪烁80次，则电饭煲工作时的功率为 W。
【答案】 8800 1500
【详解】[1]电能表上所标“220V 10（40）A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示，每消耗电能，电能表指示灯闪烁3200次，则电能表闪烁80次消耗的电能为
电饭煲工作时的功率为
10．（2023·海南·统考中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为 ，开关S、 均闭合时的最小总功率为，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U= V， P1: P2= 。
【答案】 6 1: 4
【详解】[1]只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，由于灯泡的额定电流为0.3A，所以电路中的电流最大为0.3A，因此图乙中下方曲线为此时电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化关系图像；开关S、S1、S2均闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，此时电路中的总电阻小于滑动变阻器的阻值，电路中的电流比只闭合S时的电流大，因而所对应的图像是上方的图像，当滑片移到最左端时，电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的最小电流为I'= 0.6A，只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器电阻最小为0，此时电流最大为0.3A，恰好等于灯泡的额定电流，说明灯泡正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压，为6V。
[2]由可得，灯泡电阻为
电路中的最小电流
电路的最小总功率为P1= UI=6V× 0.15A= 0.9W
开关S、S1、S2均闭合时，电路的最小总功率为P2= UI' =6V× 0.6 A = 3.6W
则P1 : P2 =0.9W: 3.6W=1: 4
11．（2023·山东德州·统考中考真题）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻与阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为，则的阻值为 。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为的水，该过程消耗的电能为 ，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 ℃。
【答案】 50 85
【详解】[1][2][3]当开关S1、S2均闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，当开关S2闭合，S1断开时，R1、R2串联；根据
可知，电源电压一定时，总电阻越大，总功率越小，故当开关S2闭合，S1断开时，R1、R2串联，总电阻最大，总电功率最小，为低温挡。当开关S1、S2均闭合时，R1被短路，电路中只有R2工作，此时电阻最小，此时的电功率最大，电热水壶处于高温挡；“低温挡”正常工作时，电路的总电阻为
已知R1、R2阻值相等，所以两电阻的阻值为R1=R2=50Ω
所以高温挡的功率为
该过程消耗的电能为
若产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为
所以，水升高的温度为
由计算得，水的末温是t=t0+Δt=15℃+96.8℃=111.8℃>100℃
1标准大气压下水的沸点是100℃，所以水的末温是100℃，水实际升高的温度为Δt′=100℃-15℃=85℃
三、计算题
12．（2023·西藏·统考中考真题）如图（甲）所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图（乙）所示。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）把定值电阻换成标有“”的小灯泡，当滑动变阻器的滑片P在中间位置时，计算小灯泡的实际功率（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。
【答案】（1）3.0V；（2）20Ω；（3）0.225W
【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。当变阻器的滑片P在最左端时，只有R的简单电路，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，电压表测量电源电压，由图乙可知，电源电压U=3.0V。
（2）当变阻器滑片在最右端时，变阻器连接电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知，I最小=0.075A，定值电阻两端的电压最小UR小=1.5V，则变阻器两端电压
U滑=U-UR小=3.0V-1.5V=1.5V
滑动变阻器的最大阻值
（3）小灯泡的电阻
当变阻器的滑片在中间位置时，电路中的电流
小灯泡的实际功率PL=I2RL=(0.15A)2×10Ω=0.225W
答：（1）电源电压是3.0V；
（2）滑动变阻器的最大阻值是20Ω；
（3）小灯泡的实际功率是0.225W。
13．（2023·山东淄博·统考中考真题）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[]
【答案】（1）44Ω，1100W；（2）；（3）
【详解】解：（1）当开关置于“1”时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可知，R1的阻值
由P=UI=12R得，R1消耗的电功率
（2）当开关置于“2”时，电阻R1和R2串联，电路的总电阻
养生壶1min消耗的电能
（3）养生壶加热时，水吸收的热量
答：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值为44Ω，R1消耗的电功率为1100W；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能为；
（3）水吸收的热量为。
14．（2023·山东德州·统考中考真题）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和电源电压U；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
【答案】（1）10Ω；（2）10V；（3）20W
【详解】解：（1）只闭合S1时，R0与R1串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R1的阻值
（2）只闭合开关，滑片位于最右端时，电源电压……①
滑片位于R0中点时，电源电压……②
联立①②两式解得，
即R0的最大阻值为30Ω，电源电压为10V。
（3）由题意可知，
闭合开关S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器滑片滑到最左端时，R1和R3并联，则
所以R3的阻值
当滑片位于最左端，开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个电路的最大功率
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）R0的最大阻值和电源电压为10V；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率为20W。
15．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求：
（1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值；
（2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率；
（3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。
【答案】（1）50Ω；（2）0.675W；（3）0.3A
【详解】解：（1）由图可知，闭合所有开关，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表测量通过滑动变阻器的电流；根据并联电路的电压特点可知，电源电压U=UR=UL=6V
此时滑动变阻器的滑片在最右端，接入电路的阻值最大，滑动变阻器的最大阻值
（2）由图可知，当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，灯泡与R0串联，小灯泡的电阻
根据串联电路特点和欧姆定律可知，电路中的电流
小灯泡的实际功率PL′=I2RL=(0.15A)2×30Ω=0.675W
（3）由图可知，当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压；根据电压表量程可知，R0两端的最大电压U0大=3V，电路中的最大电流
根据题意可知，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流额为0.3A。
答：（1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值为50Ω；
（2）当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率为0.675W；
（3）当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流为0.3A。
一、选择题
1．（多选）（2023·山东滨州·统考一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为
B．定值电阻R1的阻值为
C．当滑片在b端时，通过R1的电流为
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，R1消耗的电功率为
【答案】ACD
【详解】A．由图甲可知R1和R2串联，由图乙可知，当R2=0时，R1两端的电压为6V，此时电路中只有R1，则电源电压U=6V，故A正确；
BC．当滑片P在b端时，其连入电路的阻值最大，即R2=50Ω，由图乙可知此时R1两端的电压为1V，即U1=1V，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U U1=6V 1V=5V
则此时电路中的电流
定值电阻R1的阻值，故B错误，C正确；
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，由图乙可知此时R1两端的电压为2V，即U1'=2V，则R1消耗的电功率，故D正确。
故选ACD。
2．（2023·安徽合肥·统考一模）如图所示，电路中的电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V1示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V2示数变小
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变，电路消耗的总功率变大
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，电路消耗的总功率变小
【答案】D
【详解】AB．由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表V1测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。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，由可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故AB错误；
CD．根据可知，电压表V1示数与电流表A示数比值为R1的阻值，因R1的阻值不变，则该比值不变；电压表V2示数与电流表A示数比值等于R2的阻值，而R2的阻值变大，则该比值变大，电路的电流变小，根据知电路消耗的总功率变小，故D正确，C错误。
故选D。
3．（多选）（2023·辽宁丹东·校考二模）如图甲，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，电压表的量程为，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V B．的阻值为
C．的最小功率为 D．为保证电路安全，电路最大功率为27W
【答案】BCD
【详解】AB．由图知，两电阻串联，电压表测两端电压，由图像知当电压表示数为
变阻器连入阻值
由欧姆定律可得此时电路中电流
电源电压
由图像知当电压表示数
变阻器连入阻值
此时电路中电流
电源电压
由①②可得，，故A错误，B正确；
C．当滑动变阻器阻值最大时，电路中电流最小，此时的功率最小，此时电路中的总电阻
此时电路中的电流
的最小功率，故C正确；
D．因为电压表的量程为，所以，当电压表示数为15V时，滑动变阻器阻值最小，定值电阻分担电压最大，等于15V，由可得，电路中的电流最大，最大电流
电路最大功率，故D正确。
故选BCD。
4．（2023·山东临沂·统考一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R0的阻值为6Ω
C．滑片P在b端时，电路中电流为1A
D．电路消耗的最大功率为27W
【答案】D
【详解】由图甲可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABC．由图甲可知，滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为3A；由欧姆定律可知，电源电压
U=I大R0=3A×R0……①
滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为1A，滑动变阻器两端的电压为6V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压
U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②
由①②解得R0=3Ω，U=9V，故ABC错误；
D．电路消耗的最大功率
P大=UI大=9V×3A=27W
故D正确。
故选D。
5．（2023·江苏泰州·校考三模）在如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，在a、b间接有“6V；6W”的小灯泡，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，使恰好正常发光。若取下灯泡，保持滑片P的位置不变，在进行下列正确操作后，符合物理规律的选项是（ ）
A．把电流表接在a、b时，电流表的示数是
B．把电压表接在a、b时，电压表的示数是
C．把“6V；9W”的小灯泡接在a、b时，能正常发光
D．把阻值为的电炉丝接在a、b时，发热功率是6W
【答案】D
【详解】A．小灯泡标有“6V6W”，表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，在a、b间接有“6V6W”的小灯泡，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，使恰好正常发光，根据可得，小灯泡的额定电流为
把电流表接在a、b时，根据串联电路电阻的规律可知，电阻变小，所以电流变大，即电流表的示数大于，故A不符合题意；
B．在A中，在恰好正常发光时，小灯泡的电压为6V，根据串联电路电压的规律可知，电源电压一定大于6V，把电压表接在a、b时，电压表与电源连通，此时电压表测电源电压，所以其示数大于，故B不符合题意；
C．“6V；9W”的小灯泡表示该灯的额定电压为6V，额定功率为9W；两灯的额定电压相同，由于的额定功率较大，根据可知，的电阻小于灯的电阻，把“6V；9W”的小灯泡接在a、b时，根据串联分压原理可知，的电压将小于6V，故不能正常发光，故C不符合题意；
D．“6V；6W”的小灯泡的电阻
与电炉丝电阻大小相等，因在a、b间接有“6V；6W”的小灯泡，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，恰好正常发光，则的功率为6W，故若把阻值为的电炉丝接在a、b时，其发热功率也为6W，故D符合题意。
故选D。
6．（多选）（2023·山东滨州·统考二模）如图甲所示的是某网热销的两挡调温餐桌饭菜保温板（以下简称“饭菜保温板”），其内部电路简图如图乙所示。该饭菜保温板高温挡的功率是880W，、是加热电阻，且电阻。在用电高峰期，断开其他用电器，只让饭菜保温板在低温挡单独工作180s，图丙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了36imp。下面说法正确的是（ ）
A．在额定电压下，该饭菜保温板在高温挡工作时，电路中通过的电流是4A
B．开关S接“2”时，处于饭菜保温板低温挡
C．在用电高峰期工作过程中电路提供的实际电压是200V
D．加热电阻的阻值是
【答案】ACD
【详解】A．由题意可知，饭菜保温板处于高温挡正常工作时，功率，根据可得
，故A正确；
B．由图知，开关S接1时，两电阻串联；开关S接2时，电路为的简单电路，根据串联电阻的规律，串联电阻大于其中任一电阻，由
可知，S接1时，电路消耗的功率最小，处于饭菜保温板低温挡；S接2时，饭菜保温板处于高温挡，故B错误；
D．根据，得电阻的阻值，故D正确；
C．”表示电路每消耗的电能，电能表的脉冲指示灯闪烁3600imp，电能表上的脉冲指示灯闪烁了36imp，饭菜保温板消耗的电能
实际功率
根据
可知，实际电压，故C正确。
故选ACD。
7．（多选）（2023·山东日照·统考二模）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“”，电压表量程“”，滑动变阻器、小灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“”、“”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围是
B．电压表的示数变化范围是
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D．滑动变阻器的最大电功率
【答案】AC
【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡L两端的电压；由可得，灯泡的电阻为
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，则
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，小灯泡L的额定电流为，所以，电路中电流表的最大电流，则电流表的示数变化范围是，故A正确；
B．当电路中的电流为时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为，即电压表的最大示数为，当电路中的电流最小时，灯泡两端的电压最小，即电压表的最小示数为
所以，电压表的示数变化范围是，故B错误；
C．当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻为
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是，故C正确；
D．当电路中的电流为I时，滑动变阻器消耗的电功率为因电流表的示数变化范围是，所以，当时，滑动变阻器的功率最大，则
，故D错误。
故选AC。
8．（多选）（2023·云南昆明·统考二模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在某两点间移动过程中，电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2 25Ω
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值变大
D．小灯泡的阻值最大时，电流通过它1min内做的功为12J
【答案】ABC
【详解】A．由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当电流表示数为0.4A时，电压表V1示数为3V，此时两电压表的示数相等，根据串联电路电压特点可知，电源电压为U＝3V×2＝6V，故A正确；
B．由图乙可知，电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时灯泡两端电压为U1＝5V，滑动变阻器此时电压为U2小＝6V﹣5V＝1V
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
由图乙可知，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端电压为U'1＝1V，滑动变阻器此时电压为U2大＝6V﹣1V＝5V
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2～25Ω，故B正确；
C．由图知滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由知电路的电流变大，小灯泡变亮，小灯泡的灯丝温度升高，小灯泡L的阻值变大，故C正确；
D．当小灯泡的电流最大时，小灯泡最亮，灯丝的温度最高，小灯泡的阻值最大，由图乙知此时小灯泡两端的电压为5V，通过小灯泡的电流为0.5A，电流通过它1min内做的功为
W＝UIt＝5V×0.5A×60s＝150J
故D错误。
故选ABC。
9．（2023·山东泰安·统考三模）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图像，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
①灯泡的额定功率为8W
②灯泡的电阻为8Ω
③电路消耗的最大功率为12W
④2min电路至少做功1200J
A．①③ B．③④ C．①③④ D．①②③④
【答案】C
【详解】①由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测电源电压，电压表测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；滑片在A点时，电压表的示数为，则电源电压为；滑片在A时，变阻器连入电路中电阻最小，根据分压原理可知，变阻器两端的电压最小，灯两端的电压最大，则灯的电压最大为
此时灯泡正常发光，根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压
由图乙可知，此时变阻器的电阻为
则通过变阻器的电流
串联电路电流处处相等，则灯的额定电流
所以，灯的额定功率，故①正确；
②根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故②错误；
③滑片在A点时，变阻器连入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中电流最大，电路的最大电流为，则电路消耗的最大功率，故③正确；
④当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知，
此时电路中的电流最小，由图乙知此时电压表的示数即灯的电压为，由串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压
根据欧姆定律可得，此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流
则电路至少做功，故④正确，故ABD错误，C正确。
故选C。
10．（2023·陕西西安·校考模拟预测）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示。已知R1=22Ω，电源电压为220V。当开关S1断开，S2接b时，电路发热功率为220W，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为200Ω
B．当电路接高温挡时，发热功率为2200W
C．中温挡工作10min消耗的电能为1.452×106J
D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足
【答案】D
【详解】由电路图可知，当开关S1断开、S2接b时电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时R1与R2并联，当开关S1断开、S2接a时R1与R2串联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关S1闭合、S2接b时电路的总电阻最小，当开关S1断开、S2接a时电路的总电阻最大，电源的电压一定时，由
可知，当开关S1闭合、S2接b时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡；同理可知，当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡，则当开关S1断开，S2接b时，加热装置处于中温挡；
A．当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W，则R2的阻值，故A错误；
B．当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，加热装置处于高温挡，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且各支路两端的电压相等，所以，发热功率，故B错误；
C．当开关S1断开、S2接b时，加热装置处于中温挡，电路发热功率为P中=220W，中温挡工作t=10min=600s。消耗的电能为W=P中t=220W×600s=1.32×105J，故C错误；
D．当开关S1断开、S2接a时，R1与R2串联，加热装置处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，低温挡的功率
由200W和220W相差不大可知，该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足，故D正确。
故选D。
二、填空题
11．（2023·辽宁辽阳·校联考三模）将标有“？3A”字样的滑动变阻器RP接入如图所示电路，电源电压保持不变，电压表和电流表均使用大量程。闭合开关S1、S2，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器的滑片，绘制出电路总功率与滑动变阻器阻值的关系图象，如图乙所示，断开开关S1、S2，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器的滑片，绘制出电流表与电压表的关系图象，如图丙所示，由两个图象分析可知，电源电压为 V，灯泡L2的额定功率为 W；乙图象中A是 W，B是 Ω。
【答案】 6 1.8 18 2.4
【详解】[1]断开开关S1、S2，滑动变阻器和灯泡L2串联接入电路，电压表测灯泡L2两端的电压、电流表测通过电路的电流，由图乙可知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，由图丙可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，灯泡两端的电压为1V，此时通过电路的电流为0.25A，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流，解方程可得U=6V。
[2] 灯泡L2正常发光时通过电路的电流最大，由图乙可知通过电路的最大电流为0.6A，即灯泡L2的额定电流为0.6A，此时灯泡两端的电压为3V，则灯泡L2的额定功率为
[3]闭合开关S1、S2，滑动变阻器和灯泡L1并联接入电路，电流表测干路电流。由于电流表接入电路的是大量程，所以通过干路的最大电流为I最大=3A，则此时电路中的最大功率，即乙图象A的功率为
[4]并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，通过滑动变阻器的电流
由图乙知，滑动变阻器接入电路最大阻值时，电路总功率为4.8W，此时干路电流为
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过灯泡L1的电流
滑动变阻器的允许通过的最大电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值，即乙图象中B的值为
12．（2023·广东珠海·珠海市紫荆中学校考三模）如图0电路，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，对应的小灯泡I-U图象如图1，滑动变阻器I-R图象如图2。则该电路中电源电压为 V，小灯泡的最小功率为 W，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 。
【答案】 10 0.2 45
【详解】[1]由图0可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路电流，由图1可知，电路中最大电流为0.5A，此时小灯泡两端的电压为5V，由图2可知，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小为10Ω，故电源电压为
[2]由图2可知，电路中的最小电流为0.2A，由图1可知，当电路中的电流最小时小灯泡两端的电压为1V，则小灯泡的最小功率为
[3]当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图1可知，由图1可知，此时小灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端的电压为
则此时滑动变阻器连入电路的电阻为
13．（2023·广东惠州·惠州一中校联考一模）如图-1所示电路，电源电压不变，L是额定电压为2.5V的小灯泡，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P在某两点间移动的过程中，电流表A与电压表V1的示数变化关系如图-2所示。当电流表示数为0.2A时，两电压表的示数相等，则电源电压为 V。小灯泡正常工作时的电流为 A，此时该电路的总功率为 W。
【答案】 3 0.25 0.75
【详解】[1]由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量小灯泡L两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据图乙可知，当电流表示数为0.2A时，电压表V1的示数为1.5V，由题意可知，此时两电压表的示数相等，即
由串联电路的电压特点可知，电源电压
[2]小灯泡在额定电压下正常发光，因此小灯泡正常发光时其两端的电压，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.25A。
[3]小灯泡正常工作时的电流为0.25A，此时该电路的总功率为
14．（2023·河南商丘·商丘市第六中学校考模拟预测）如图是某家庭电饭锅的简化电路图。该电饭锅有加热和保温两挡，其额定电压为220 V，R1、R2的阻值均为44Ω。当其处在加热挡时，功率为 W。若加热时消耗电能的84%转化为水的内能，则锅内1 kg水的温度由34 ℃升高到100℃所需要的时间为 s。该过程是通过 的方式增大水的内能的。[已知]
【答案】 1100 300 热传递
【详解】[1]由图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路，电阻较小，功率较大，电饭锅处于加热状态，功率为
[2]锅内1 kg水的温度由34 ℃升高到100℃，需要的热量为
消耗的电能为
需要的时间为
[3]该过程是通过热传递的方式增大水的内能。
15．（2023·江苏苏州·统考一模）如图所示为电烤炉的简化电路图，阅读说明书后得知：、均为电热丝，。当开关闭合，处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，闭合、时，电烤炉处于 挡状态（选填“低温”、“高温”）；电烤炉分别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 （忽略温度对电阻的影响）。
【答案】 高温 5∶3
【详解】[1]由，可知，当、闭合时，电路为的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡。
[2]电烤炉处于高温挡时，电路为的简单电路，电路中的电流为
电烤炉处于低温挡时，、串联，电路中的电流为
由可知，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为
16．（2023·江苏苏州·统考一模）小明书房照明灯标有“220V，60W”，发现开关S闭合后灯不亮，电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时（如甲图所示），发现氖管均发光，用测电笔去测A、B两点时，只有测A点时氖管发光，那么故障原因可能是 （选填“A、B间短路”；“D、C间短路”；“A、D间断路”；“B、D间断路”）；电路维修完成后，小明用家中电能表（如乙图所示）测量了该灯的实际功率，单独使用该照明灯，发现电能表指示灯6min才闪烁了11次，该灯的实际功率是 W。
【答案】 B、D间断路 55
【详解】[1]由题意可知，用测电笔测A、B、C、D四点时，测A、C、D三点时，氖管均发光，只有测B点时氖管不发光，则说明A、C、D三点与火线相连，B点与火线是断开的，由此可知B与D点之间断路。
[2]电能表指示灯闪烁11次消耗的电能
用电器的实际功率
17．（2023·河南开封·统考二模）某物理小组设计的一个简易加热器工作电路如图所示，其中R的最大电阻是，为，当开关滑片在最 （选填“左端”或“右端”）时，电路的总功率最大，此时电功率为 W。若该加热器在高温挡时的效率为，那么加热能使质量为的水从升高到 []。
【答案】 右端 1100 42
【详解】[1][2]由可知，电压一定时，电路中的电阻越小，电功率越大，由图可知，当滑片在最右端时，R被短路，只有工作，此时电路中的总电阻最小，则电路的总功率最大；此时的最大总功率为
[3]高温档位加热加热器消耗的电能为
由可知，水吸收的热量为
由可知，水的末温为
18．（2023·四川泸州·校考模拟预测）现在电冰箱已经成为常用的家电，电冰箱内的照明灯和压缩机为 （选填“串联”、“并联”）。如图所示，从小明家的电能表可以知道小明家同时工作的所有用电器的总功率不能超过 W。小明想知道自己家里的电冰箱的电功率，他将电冰箱单独接在电路中，15min后小明发现家里的电能表转盘转了72转，则电冰箱的功率为 W。
【答案】 并联 6600 120
【详解】[1]电冰箱的电动机与照明灯是能够独立工作的，所以二者是并联的。
[2]照明电路的工作电压为220V，允许的最大电流为30A，则所有能同时工作的用电器功率不能超过
[3]电冰箱消耗的电能为
电冰箱的功率为
三、实验题
19．（2023·黑龙江佳木斯·统考二模）小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是，电阻约为。
（1）请你用笔画线代替导线帮小明将图甲中的实物图连接完整；
（2）正确连接电路后闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 （填“A”或“B”）端；
（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到电压表和电流表示数的部分数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 ；
（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V；
（6）小明同学在实验室借了甲：“”、乙：“”和丙：“”三个滑动变阻器，他完成上述实验所使用的滑动变阻器是 （填“甲”“乙”或“丙”），理由是 。
【答案】 B 1.9 增大 小灯泡实际功率太小 6 丙 为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡电功率”的实验中，电压表应与灯泡并联，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω，当小灯泡正常发光时，通过其的额定电流为
所以电压表选择大量程，电流表选择小量程，滑动变阻器的一上一下连接，应接上接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，如图所示：
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片使其接入的阻值最大，即将滑片移动至B端。
（3）[3]由图知，电流表的量程为，其分度值为0.02A，电流表示数为；此时灯泡正常发光，由P=UI可得，所以灯泡的额定功率为
（4）[4]通过知，第2次实验，小灯泡的电阻为
第3次实验，小灯泡的电阻为
第4次实验，小灯泡的电阻为
第5次实验，小灯泡的电阻为，由此可知，小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大。
[5]在第1次实验中，小灯泡的实际功率为
远小于灯的额定功率，故灯不发光的原因是小灯泡实际功率太小。
（5）[6]若在测量过程中，灯丝烧断了（其余元件完好），则电路断路，电路中没有电流，电流表没有示数，而与小灯泡并联的电压表直接与电源连通，则电压表有示数，且接近电源电压，即电压表的示数为6V。
（6）[7][8]分析实验数据可知，第一次实验时，灯泡两端的电压为，由串联电路电压特点知，此时滑动变阻器两端的电压为
电路电流，由于串联电路电流处处相等，则滑动变阻器阻值为
可知为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω，所以小明同学完使用的是最大量程为30Ω的丙滑动变阻器。
20．（2023·江苏泰州·校考三模）如图所示是小明和小华进行“探究串联电路中小学教育资源及组卷应用平台
电功 电功率 生活用电
第1节 电功和电功率
课标要求
3.4.5 结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 3.4.6 通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1：电能和电功 ★★★ 本节内容较多，难度较大，在中考中占分较多。预测在2024年中考中以压轴题的形式出现在选择题、填空题、实验题和解答题中，其中实验题和解答题出现几率特大。
考点2：电功率的计算 ★★★
考点3：串并联电路的电功率 ★★★
考点4：动态电路中的电功率 ★★★
考点5：测量小灯泡的电功率 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：电能
电能
（1）获取： ___________提供电能；
（2）使用：用电器将电能转化为其他形式的能；
（3）单位：
①国际单位：__________
②常用单位：_____________
③换算关系：1 kW h=_________J
（4）测量工具 电能表
2. 电能表的认识和使用
（1）作用：测量电路___________
（2）单位：_______________
（3）参数
220 V 额定__________为220 V
10（20）A 标定__________为10 A，额定最大电流为20 A
600 r/kW·h 每用1度电，表的铝盘转_________转
2 500 imp/kW·h 每用1度电，表的指示灯闪___________次
（4）读数：计数器末尾数字表示小数位
（5）测量电能方法
①较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1
②较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W=n/N kW·h（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数）
知识点2： 电功率
电功率
（1）意义：表示用电器消耗电能的_______________
（2）单位：___________，符号W;1 kW=_______W
（3）定义：用电器单位时间内______________
（4）公式：P=_____________
【提示】用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.
电功和电功率常用公式
（1）电功
基本公式：W= Pt =UIt (普遍适用)
导出公式：W= (纯电阻电路)
（2）电功率
基本公式：P=Wt =UI (普遍适用)
导出公式：P = (纯电阻电路)
额定电压和额定功率
（1）额定电压
概念：用电器正常工作的电压
铭牌：灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为_______220 V，_______为40 W
（2）额定功率
概念：用电器在额定电压下的功率
铭牌：灯泡“PZ220V 40 W”指灯泡的为_______220 V，_______为40 W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
知识点3：测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率的实验
（1）原理：P=_________
（2）电路图
（3）滑动变阻器的作用
①_______________
②改变_______和_________，从而实现多次测量
（4）实验记录
电压关系 功率关系 灯泡亮度
U实>U额 P实 P额 最亮
U实>U额 P实 P额 亮
U实>U额 P实 P额 暗
（5）结论
用电器两端电压不同，电功率就不同
小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮
灯丝温度越高，灯丝电阻越大
（6）注意：不能将多次测得的电功率求平均值
【提示】
在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光.
考点一 电能和电功
角度1：电能表及其相关计算
【例1】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图所示是小新家中电能表上的信息，该电能表应接在 V的电路中使用。若小新只让家中2000W的热水器工作15min，消耗的电能为 J，此时电能表的示数变为 kW·h。
【变式1】（2023·山东临沂·统考一模）小明家的电能表的表盘如图所示，他家用电器正常使用的总功率不能超过 W。他家的电风扇正常工作时电压为220V，电流为0.2A，电阻为5Ω，则电风扇正常工作1小时产生的电热为 J。
【变式2】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图所示是某用户家的电能表，根据电能表上提供的信息可知，该用户同时使用的用电器总电流不能超过 A；单独将“220V 500W”的电饭锅接入电路，正常工作15min，电能表的转盘转过 转。
角度2：电功及其相关计算
【例2】（2023·江苏宿迁·统考中考真题）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【变式1】（2023·河南开封·统考三模）将额定电压为4V的小灯泡L和电阻、接入如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L和的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关、，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关、，小灯泡正常发光，则的阻值为 ，小灯泡的额定功率为 W。
【变式2】（2023·吉林·校联考二模）如图所示，为某款即热式电热水龙头的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，可实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触 （选填“1、2”、“2、3”或“3、4”）触点时，水龙头放出的是热水，此时电路中的总电阻最 ；水龙头在温水挡正常工作10s产生的热量是 J。
考点二 电功率的计算
角度1：电功率的计算式P=UI及推导式的应用
【例3】（2023·四川德阳·统考中考真题）甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则 灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【变式1】（2022·辽宁·统考模拟预测）如图所示电路，电源电压为3V不变，L1标有“3V 3W”，L2标有“3V 1.5W”，若使L1、L2都正常发光，需闭合开关 ，此时电路的总功率为 W；若只闭合开关S3时，则灯 （选填“L1”或“L2”）更亮一些（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。
【变式2】（2022·贵州毕节·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“4V 2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯 L2“4V 4W”后闭合开关不考虑温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．灯L2正常发光 B．电压表的示数保持4V不变
C．灯L2的实际功率为1.44W D．滑动变阻器接入电路的电阻为80Ω
角度2：结合图像计算不同状态下的电功率
【例4】（2022·四川广安·统考中考真题）灯泡L1、L2分别标有“12V 9.6W”和“12V 6W”的字样，通过L1、L2的电流随其电压变化的图像如图甲所示。若将L1、L2并联在12V的电路中，则电路消耗的总功率为 W。若将L、L2与滑动变阻器R连接在如图乙所示的电路中，电源电压恒为24V，当开关S接1时，调节滑片，使滑动变阻器的电功率是L1的2倍，L1的电功率为P1；当开关S接2时，调节滑片，使滑动变阻器的电功率是L2的3倍，L2的电功率为P2，则 =
【变式1】（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V；在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图像，如图乙所示；只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像，如图丙所示；滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω，灯泡的额定功率为 W。
【变式2】（多选）（2023·河南平顶山·校联考模拟预测）如图甲所示，电源电压保持不变，将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电阻和滑动变阻器消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为
B．电阻的阻值为
C．滑动变阻器的最大阻值为
D．电阻R消耗的最小功率为
角度3：结合欧姆定律计算动态电路的电功率
【例5】（2023·四川巴中·统考中考真题）在如图所示的电路中，已知电源电压4.5V且保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R1标有“2.5V 5Ω”字样，滑动变阻器R2标有“10Ω 1A”字样。在保证电路安全的前提下，下列判断正确的是（ ）
A．电路中允许通过的最大电流为
B．滑动变阻器允许调节的最小阻值为
C．电压表的变化范围为1.5~3V
D．滑动变阻器的最大电功率为
【变式1】（多选）（2023·辽宁铁岭·校联考三模）如图甲所示，电源电压不变，电压表、的量程均为，电流表A的量程为，闭合开关S，在保证所有元件安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电流表A与电压表、示数关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R的阻值为
C．电路的最大功率为
D．滑动变阻器的最大阻值为
【变式2】（2023·内蒙古呼伦贝尔·统考模拟预测）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“10Ω，2A”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。当闭合开关S，在保证电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值为2V
B．定值电阻两端的最大电压为4V
C．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是5~10Ω
D．电路总功率的变化范围是2.0~3.6W
考点三 串并联电路的电功率
角度1：串并联电路总功率的比值与计算
【例6】（2023·广东深圳·统考中考真题）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）
A．图甲中R1与R2的电流比 B．图乙中R1与R2的电压比
C．图甲与图乙的总功率比 D．图甲与图乙的总功率比
【变式1】（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模）如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两表示数之比U甲∶U乙=3∶1；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，下列说法正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1 B．两电流表的示数之比I甲∶I乙=2∶3
C．两电阻两端的电压之比U1∶U2=1∶3 D．两电阻消耗的功率之比P1∶P2=2∶1
【变式2】（2023·江西·校联考一模）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯Ll的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是 ，甲、乙两图电路消耗的总功率之比是
角度2：开关控制的多状态电路的工作情况
【例7】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）如图甲所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 88W
低温挡4 44W
【变式1】（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）如图甲所示，是3D打印笔（有快慢两挡），其内部简化电路如图乙所示。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后热熔胶在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。若将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的电路中正常工作。快挡打印5min，电能表指示灯闪烁20次，刚好将25g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103 J/（kg ℃）。则该3D打印笔快挡打印5min所消耗的电能为 J，该3D打印笔快挡打印时的热效率为 %，电路中R1的阻值为 Ω。
【变式2】（2023·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考二模）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点 （填“1”或“2”）时，该电饭煲处于加热状态。如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是 ，电阻的阻值 。
考点四 动态电路中电功率的计算
角度1：动态电路中电功率的变化趋势
【例8】（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大
C．电流表示数不变 D．电路总功率变小
【变式1】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮
B．电压表V1的示数变大
C．电压表V1与电流表A示数的乘积变小
D．电压表V2与电流表A示数之比不变
【变式2】（多选）（2023·湖南长沙·长沙市北雅中学校考二模）小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变小
C．温度降低时电路中电流变大 D．温度降低时电路的总功率变小
角度2：动态电路中电功率的最值问题
【例9】（2023·江苏泰州·统考中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
【变式1】（2023·陕西西安·统考三模）如图﹣1所示为一种电子握力计，它的工作原理示意图如图﹣2所示，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻R2阻值为6Ω；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力越大，电路中电流越大
B．施加的力越小，R2消耗的功率越小
C．R1连入电路的阻值变化范围是0～30Ω
D．电路消耗的总功率变化范围是0.3～1.5W
【变式2】（多选）（2023·河南周口·淮阳第一高级中学校考三模）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从右端移动到左端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。从中可以得出的结论是（ ）
A．R0的阻值为16Ω B．电源电压为16V
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω D．滑动变阻器的最大功率为6.4W
【例10】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。
（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整 。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；
（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 。
【变式1】（2023·河南洛阳·统考一模）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A“5Ω，2A”；B“20Ω，1A”）。
（1）该实验的原理为 ；实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）；
（2）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数接近电源电压，则电路的故障是 ；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω（保留两位小数）；
（4）由图乙推知：小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率P1为 W，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P2，则P1 P2 （选填“大于”“小于”或“等于”）；
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0 15V量程已经损坏，0 3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
【变式2】（2023·广西贺州·统考一模）小陈和小刘在电学实验室进行了如下实验：
（1）探究“电流与电阻的关系”：
①小陈利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、学生电源、电压表、规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器和电流表连接的电路如图甲所示，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
②把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为 A；
③滑片位置不动，把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数保持不变，读取电流表示数；
④要使4个定值电阻都能完成该组实验，电源电压最大值为 V；
（2）小刘利用已有的器材，将定值电阻换为额定电压为2.5V的小灯泡测定其额定功率：
①图丙是小刘根据实验数据绘成的I-U图像，由图可知小灯泡的额定功率是 W；
②他想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的灯电功率为P1”和“实际电流是额定电流一半时的灯的电功率为P2”的大小，一旁的小陈看了小刘描绘的I-U图像后，告诉他不用实验也可以比较，通过图像即可判断，小陈指出P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
1．（2023·西藏·统考中考真题）如图所示，电源两端电压恒为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，开关闭合后，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电流表的示数变小 B．电流表示数的最大值与最小值之比是
C．电路中的最大功率是 D．通电，电阻消耗的电能是
2．（2023·山东德州·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为，电压表、的量程均为，滑动变阻器的规格为“”，小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为 B．电压表的示数变化范围为
C．滑动变阻器的取值范围是 D．小灯泡的功率范围为
3．（2023·山东淄博·统考中考真题）如图所示，在探究并联电路中电流电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L1比L2亮。则（ ）
A．L1的电流小于L2的电流
B．L1的电阻小于L2的电阻
C．L1两端电压大于L2两端电压
D．L1的实际功率小于L2的实际功率
4．（2023·四川巴中·统考中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=30Ω，下列说法正确的是（ ）
A．R1和R2两端的电压之比为1:3
B．电流表A1和A2的示数之比为3:2
C．相同时间内，R1和R2消耗的电功率之比为3:1
D．相同时间内，R1和R2消耗的电功之比为3:1
5．（2023·江苏常州·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为
B．的阻值为
C．的最大阻值为
D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
6．（多选）（2023·辽宁锦州·统考中考真题）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时，小灯泡正常发光；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端；两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示：下列说法中正确的是（ ）
A．定值电阻R2的阻值是10Ω
B．电源电压是6V
C．小灯泡的额定功率是3W
D．滑动变阻器R1最大阻值是25Ω
7．（2023·山东威海·统考中考真题）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．是“紧急制动开关”，是“感应开关”
B．有人乘坐时，均闭合
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
8．（多选）（2023·山东威海·统考中考真题）如图所示，电源电压为4.5V，R1阻值为6Ω，滑动变阻器规格为“”，电压表量程为“”，电流表量程为“”，在保证电路安全的前提下，闭合开关，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动时，电压表示数变大
B．滑片向左滑动时，电流表示数变大
C．连入电路的最小阻值是
D．电路最大总功率为
二、填空题
9．（2023·江苏常州·统考中考真题）小明家的电能表表盘如图所示，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时，电能表指示灯在内闪烁80次，则电饭煲工作时的功率为 W。
10．（2023·海南·统考中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为 ，开关S、 均闭合时的最小总功率为，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U= V， P1: P2= 。
11．（2023·山东德州·统考中考真题）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻与阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为，则的阻值为 。在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为15℃、质量为的水，该过程消耗的电能为 ，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 ℃。
三、计算题
12．（2023·西藏·统考中考真题）如图（甲）所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图（乙）所示。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）把定值电阻换成标有“”的小灯泡，当滑动变阻器的滑片P在中间位置时，计算小灯泡的实际功率（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。
13．（2023·山东淄博·统考中考真题）如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
（2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能；
（3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[]
14．（2023·山东德州·统考中考真题）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和电源电压U；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
15．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求：
（1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值；
（2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率；
（3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。
一、选择题
1．（多选）（2023·山东滨州·统考一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为
B．定值电阻R1的阻值为
C．当滑片在b端时，通过R1的电流为
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，R1消耗的电功率为
2．（2023·安徽合肥·统考一模）如图所示，电路中的电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V1示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V2示数变小
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变，电路消耗的总功率变大
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，电路消耗的总功率变小
3．（多选）（2023·辽宁丹东·校考二模）如图甲，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，电压表的量程为，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V B．的阻值为
C．的最小功率为 D．为保证电路安全，电路最大功率为27W
4．（2023·山东临沂·统考一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R0的阻值为6Ω
C．滑片P在b端时，电路中电流为1A
D．电路消耗的最大功率为27W
5．（2023·江苏泰州·校考三模）在如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，在a、b间接有“6V；6W”的小灯泡，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，使恰好正常发光。若取下灯泡，保持滑片P的位置不变，在进行下列正确操作后，符合物理规律的选项是（ ）
A．把电流表接在a、b时，电流表的示数是
B．把电压表接在a、b时，电压表的示数是
C．把“6V；9W”的小灯泡接在a、b时，能正常发光
D．把阻值为的电炉丝接在a、b时，发热功率是6W
6．（多选）（2023·山东滨州·统考二模）如图甲所示的是某网热销的两挡调温餐桌饭菜保温板（以下简称“饭菜保温板”），其内部电路简图如图乙所示。该饭菜保温板高温挡的功率是880W，、是加热电阻，且电阻。在用电高峰期，断开其他用电器，只让饭菜保温板在低温挡单独工作180s，图丙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了36imp。下面说法正确的是（ ）
A．在额定电压下，该饭菜保温板在高温挡工作时，电路中通过的电流是4A
B．开关S接“2”时，处于饭菜保温板低温挡
C．在用电高峰期工作过程中电路提供的实际电压是200V
D．加热电阻的阻值是
7．（多选）（2023·山东日照·统考二模）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“”，电压表量程“”，滑动变阻器、小灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“”、“”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围是
B．电压表的示数变化范围是
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D．滑动变阻器的最大电功率
8．（多选）（2023·云南昆明·统考二模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在某两点间移动过程中，电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。下列判断正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．滑动变阻器滑片移动过程中阻值变化范围是2 25Ω
C．滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值变大
D．小灯泡的阻值最大时，电流通过它1min内做的功为12J
9．（2023·山东泰安·统考三模）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图像，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
①灯泡的额定功率为8W
②灯泡的电阻为8Ω
③电路消耗的最大功率为12W
④2min电路至少做功1200J
A．①③ B．③④ C．①③④ D．①②③④
10．（2023·陕西西安·校考模拟预测）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示。已知R1=22Ω，电源电压为220V。当开关S1断开，S2接b时，电路发热功率为220W，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为200Ω
B．当电路接高温挡时，发热功率为2200W
C．中温挡工作10min消耗的电能为1.452×106J
D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足
二、填空题
11．（2023·辽宁辽阳·校联考三模）将标有“？3A”字样的滑动变阻器RP接入如图所示电路，电源电压保持不变，电压表和电流表均使用大量程。闭合开关S1、S2，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器的滑片，绘制出电路总功率与滑动变阻器阻值的关系图象，如图乙所示，断开开关S1、S2，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器的滑片，绘制出电流表与电压表的关系图象，如图丙所示，由两个图象分析可知，电源电压为 V，灯泡L2的额定功率为 W；乙图象中A是 W，B是 Ω。
12．（2023·广东珠海·珠海市紫荆中学校考三模）如图0电路，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，对应的小灯泡I-U图象如图1，滑动变阻器I-R图象如图2。则该电路中电源电压为 V，小灯泡的最小功率为 W，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 。
13．（2023·广东惠州·惠州一中校联考一模）如图-1所示电路，电源电压不变，L是额定电压为2.5V的小灯泡，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P在某两点间移动的过程中，电流表A与电压表V1的示数变化关系如图-2所示。当电流表示数为0.2A时，两电压表的示数相等，则电源电压为 V。小灯泡正常工作时的电流为 A，此时该电路的总功率为 W。
14．（2023·河南商丘·商丘市第六中学校考模拟预测）如图是某家庭电饭锅的简化电路图。该电饭锅有加热和保温两挡，其额定电压为220 V，R1、R2的阻值均为44Ω。当其处在加热挡时，功率为 W。若加热时消耗电能的84%转化为水的内能，则锅内1 kg水的温度由34 ℃升高到100℃所需要的时间为 s。该过程是通过 的方式增大水的内能的。[已知]
15．（2023·江苏苏州·统考一模）如图所示为电烤炉的简化电路图，阅读说明书后得知：、均为电热丝，。当开关闭合，处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，闭合、时，电烤炉处于 挡状态（选填“低温”、“高温”）；电烤炉分别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 （忽略温度对电阻的影响）。
16．（2023·江苏苏州·统考一模）小明书房照明灯标有“220V，60W”，发现开关S闭合后灯不亮，电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时（如甲图所示），发现氖管均发光，用测电笔去测A、B两点时，只有测A点时氖管发光，那么故障原因可能是 （选填“A、B间短路”；“D、C间短路”；“A、D间断路”；“B、D间断路”）；电路维修完成后，小明用家中电能表（如乙图所示）测量了该灯的实际功率，单独使用该照明灯，发现电能表指示灯6min才闪烁了11次，该灯的实际功率是 W。
17．（2023·河南开封·统考二模）某物理小组设计的一个简易加热器工作电路如图所示，其中R的最大电阻是，为，当开关滑片在最 （选填“左端”或“右端”）时，电路的总功率最大，此时电功率为 W。若该加热器在高温挡时的效率为，那么加热能使质量为的水从升高到 []。
18．（2023·四川泸州·校考模拟预测）现在电冰箱已经成为常用的家电，电冰箱内的照明灯和压缩机为 （选填“串联”、“并联”）。如图所示，从小明家的电能表可以知道小明家同时工作的所有用电器的总功率不能超过 W。小明想知道自己家里的电冰箱的电功率，他将电冰箱单独接在电路中，15min后小明发现家里的电能表转盘转了72转，则电冰箱的功率为 W。
三、实验题
19．（2023·黑龙江佳木斯·统考二模）小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是，电阻约为。
（1）请你用笔画线代替导线帮小明将图甲中的实物图连接完整；
（2）正确连接电路后闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 （填“A”或“B”）端；
（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到电压表和电流表示数的部分数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮
小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 ；
（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V；
（6）小明同学在实验室借了甲：“”、乙：“”和丙：“”三个滑动变阻器，他完成上述实验所使用的滑动变阻器是 （填“甲”“乙”或“丙”），理由是 。
20．（2023·江苏泰州·校考三模）如图所示是小明和小华进行“探究串联电路中电压的关系”的实验的电路图。
（1）实验步骤：
A．按图所示连好电路；闭合开关前，滑片P应置于 端；（选填“左”或“右”）
B．滑片P移到适当位置，用电压表测出小灯泡两端的电压；
C．保持滑片不动，用电压表测出小灯泡两端的电压后，再用电压表测出 两点之间的电压U；
D．改变滑片P的位置，重复步骤B、C两次，记录数据。
（2）讨论交流：
①实验中小灯泡、规格应 （选填“相同”或“不同”）；
②利用上述串联电路，不增加器材还可以完成的实验是 。
四、计算题
21．（2023·江西吉安·统考模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用0~3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡正常发光时，通电10s滑动变阻器R2产生的热量；
（3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率。
22．（2023·辽宁阜新·统考模拟预测）如图所示，是一种电热锅的内部简化电路图，它有高温和低温两种挡位。额定高温档功率为1000W，R2=72.6Ω，求：
（1）电热锅将1kg的水，从25℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？[с水=4.2×103J/(kg℃)]
（2）电热锅的低温挡功率是多少？
（3）若实际电压为额定电压的80%，此时电热锅的实际高温挡功率是多少？
23．（2023·云南临沧·统考一模）如图所示的电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为“”，小灯泡上标有“”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关且连入的阻值为时，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下，求：
（1）电源电压；
（2）当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率；
（3）只闭合开关S和S2时，滑动变阻器连入电路的最小阻值。
24．（2023·山东泰安·统考二模）如图甲是家用自动温控电暖器，利用电热给煤油加热取暖，内装煤油。如图乙为其简化的电路原理图，开关为电源开关，为内置电磁自动温控开关，当按下电源开关，且煤油的温度低于时，电磁自动温控开关处于大功率加热挡位，当煤油达到时，自动跳至保温挡，实现自动温控。丙图为在某个环境中使用该电暖气，接在的电路中，通过开关的电流随时间变化的图像，求：已知c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，ρ煤油=0.8×103kg/m3。
（1）电暖器此次工作，煤油由初温度15℃时升至60℃吸收的热量；
（2）该电暖器此次工作分钟消耗的电能；
（3）、的阻值；
（4）若只改变加热电阻使电热器最大加热功率变为，则的电阻应为多少？
25．（2023·江西上饶·统考一模）如图，电源电压恒定.、是定值电阻，，电流表的量程为0~3A，滑动变阻器，标有“ 0.5A”字样。只闭合开关，电流表的示数为0.6A：再闭合开关、，电流表的示数变为1.5A。求：
（1）电源电压；
（2）开关、、都闭合时，的阻值以及在10s内，电流通过做的功；
（3）只闭合开关，移动变阻器滑片，当变阻器接入电路的阻值最小时，电路中的总功率。
