专题四 电功与电功率--【高效一轮复习】2024年浙江省中考科学一轮复习
一、选择题
1．(2022·自贡)小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000 mAh，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其他用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）
A．120r B．200r C．300r D．1000 r
【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】首先根据W=UIt计算充电宝充满电消耗的电能，再根据计算电能表的转数。
【解答】根据题意可知，充电宝充满电消耗的电能为W=UIt=5V×60A×3600s=1.08×106J=0.3kW·h；
根据得到：；
解得：n=300r。
故选C。
2．（2018九上·三门期中）在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先识别电路的串并联关系，然后判断各个电表的测量值，最后利用欧姆定律和功率功率，对各个物理量进行分析判断即可。
【解答】灯泡L与变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，
当滑片从中点向右移动时，变阻器的阻值变大，而总电压不变，根据公式可知，通过变阻器的电流变小，即电流表的示数变小；因为电压表测总电压，所以变阻器的电阻变化对电压表的示数没有影响，即电压表的示数保持不变，故A、B、C错误；
因为灯泡两端的电压不变，灯泡的电阻不变，根据公式可知，灯泡的功率不变；变阻器两端的电压不变，通过变阻器的电流变小，根据P=UI可知，变阻器的功率变小；根据P总=PL+P变可知，电路的总功率变小，故D正确。
故选D。
3．（2023九上·奉化期中）如图电路，电源电压为12伏且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4伏；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2伏，在10秒内定值电阻R1产生的热量为36焦。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1安
B．电路消耗的最小电功率为9.6瓦
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑片P在中点时，10秒内滑动变阻器R做功为60焦
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增 大，由串联分压的规律可知，电压表示数(变阻器的电压)将增大，电压表示数增大了2V。
【解答】
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：
I最大=U/R1=12V/10Ω=1.2A.，所以A错误。
B、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：
I最小=U1/R1=（12V-6V）/10Ω=0.6A
则电路消耗的最小电功率为：
P最小 = UI最小= 12V×0.6A =7.2W， 所以B错误。
C、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：
I中=U1’/R1=（12V-4V）/10Ω=0.8A
由P=UI 可得， R1 先后两次消耗的电功率之比：
PR1：PR1'=（12V-4V）4V×0.8A：（12V-6V）×0.6A=16：9
所以C 正确
D、滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R 消耗的电能：
W滑= U滑It=4V×0.8A×10s =32J
所以D 错误。
故答案为：C
4．（2023九上·义乌月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向右移动，在此过程中（ ）
A．电流表示数变小 B．电路消耗的总功率变大
C．电压表示数变大 D．灯泡L亮度变亮
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流和实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
【解答】根据图片可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以滑片移动时，通过L的电流和实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故D错误；
将滑动变阻器R的滑片向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，
由可知，通过R的电流变大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故B正确。
故选B。
5．（2023九上·义乌月考）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A的电阻值为6.25Ω
B．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
C．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电压之比为5∶4
D．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】A.根据图像读出一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其电阻；
B.当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，根据图像读出两元件两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；
C.A和B串联，电路中电流为0.4A时通过它们的电流相等，根据图像读出两元件两端的电压，求出电压之比；
D.A和B并联在电压为2.5V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，利用P=UI求出A、B的电功率之比。
【解答】A.由图像可知，当通过A的电流IA=0.4A时，A两端的电压UA=2.0V，
则A的电阻值：，故A错误；
B.当A和B串联，且两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，
由图像可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V，
那么电源的电压：U=UA″+UB″=3V+3V=6V，故B错误；
C.A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以通过两元件的电流IA=IB=0.4A，
由图像可知，两元件两端的电压UA=2.0V，UB=2.5V，A、B的电压之比为2.0V：2.5V=4：5，故C错误；
D.A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V，
由图像可知，通过两元件的电流IA′=0.5A，IB′=0.4A，
则A、B的电功率之比：，故D正确。
故选D。
6．（浙教版科学九上第三章 第6节电能(一)）如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是（ ）。
A．若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C．该同学家电路中的电流不得超过10安
D．若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据指示灯闪烁快慢的意义判断；
（2）消耗的电能等于前后两个电能表的示数之差；
（3）根据电能表上电流值的含义判断；
（4）根据计算消耗的电能。
【解答】A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电功率越大，故A错误；
B.该同学家上月消耗的电能为：5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=61.1千瓦时，故B错误；
C.该同学家电路中的电流不得超过20安，故C错误；
D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为：，故D正确。
故选D。
7．（2023九上·拱墅期末）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（ ）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）（2）根据控制变量法的要求分析判断；
（3）（4）比较各个电阻产生热量的多少，从而判断气球体积的大小变化即可。
【解答】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。
故选C。
8．（2022九上·镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）（2）根据公式比较开关在不同状态下的总功率的大小，从而确定对应的状态；
（3）根据公式计算R3的阻值；
（4）根据Q=W=Pt计算暖风机消耗的电能。
【解答】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串
那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，
故D正确不合题意。
故选C。
9．（2023九上·柯城期末）如图是家用单相电能表的简易图，以下关于电能表的作用及各参数的解释合理的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据对电能表铭牌上数据的意义的认识判断。
【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B.该用户累计消耗7996.6度的电能，故B错误；
C.kW·h是电能的单位，故C错误；
D.10A为电能表的额定电流，故D正确。
故选D。
10．（2022九上·余姚月考）小红家有一个能加热的榨汁杯，如图甲所示，它有“榨汁”“保温”“加热”三挡，电脑控制下三挡不能同时工作，其内部电路的简化结构如图乙所示，已知R1、R2为阻值相同的加热电阻丝，“加热”挡的电功率为440W，则下列说法正确的是（ ）
A．榨汁时应闭合S1、S2 B．保温时应闭合S2、S3
C．只闭合S2时是“加热”挡 D．加热时电路中的阻值为110Ω
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）（2）（3）根据开关的闭合情况，结合公式比较不同状态下的电功率大小即可；
（4）根据公式计算电路的电阻。【解答】A.由电路图可知，只闭合S1时，电路为只有电动机工作的简单电路，电路为榨汁挡，故A错误；
B.只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，故B错误；
C.同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，故C错误；
D.加热时电路中的阻值为：，故D正确。
故选D。
二、填空题
11．（2018九上·天台月考）小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。
（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。
（2）如图甲所示：A、B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为 W。
【答案】（1）1
（2）4
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）已知额定电压及额定功率，由电功率公式的变形公式可求得电流；
（2）由图可知A的电流大于B的电流，故只能B正常发光，因两灯串联故电流相等，则可知A中电压，由P=UI可得总功率。
【解答】（1）由P=UI得：；
（2）由图象可知，L1正常发光的电流为1A，L2的正常发光电流为0.5A，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L2，则此时电流为0.5A，由图甲可知L1的电压为2V，即电压表示数为2V，同样由图甲可以看出L2的电压为6V，所以，电路两端加的最大电压为：U=U1+U2=2V+6V=8V，
电路中消耗的总功率P=UI=8V×0.5A=4W。
故答案为：（1）1；（2）4。
12．（2023九上·杭州月考）如图所示的电路，R1＝R3＝R5＝R7＝R9＝R10＝7.5Ω，R2＝R4＝R6＝R8＝15Ω。电源电压恒定，则电阻R10所消耗的电功率与电路的总功率之比等于 。
【答案】1：512
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】先根据电路串、并联电路电阻的特点求出电路的总电阻；设干路电流为I，再根据串、并联电路的电流特点分析出通过R10的电流；最后根据P=I2R分别求出电阻R10和电路的总功率，二者求比值即可。
【解答】根据图片可知，从电路的右端依次向左分析，R10和R9串联，再与R8并联，此部分总电阻为：R总1===7.5Ω；
R总1与R7串联，再与R6并联，此部分总电阻为：R总2===7.5Ω；
R总2与R5串联，再与R4并联，此部分总电阻为：R总3===7.5Ω；
R总3与R3串联，再与R2并联，此部分总电阻为：R总4===7.5Ω；
R总4与R1串联，最后的总电阻为：R总=R总4+R1=7.5Ω+7.5Ω=15Ω；
假设通过R1的电流为I，由并联电路的电流特点可知通过R3的电流为，
通过R5的电流为，通过R7的电流为，
通过R9的电流为，即通过R10的电流为；
电阻R10消耗的电功率为：P10=（I10）2R10=()2×7.5Ω=×7.5Ω；
电路的总功率为：P=I2R总=I2×15Ω；
则电阻R10消耗的电功率与电路总功率之比为：。
13．（2021九上·镇海期末）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为 V ，滑动变阻器消耗的最大功率为 W。
【答案】18；5.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电路里的最大电流和最小电流，然后根据U总=U1+U2，结合欧姆定律U=IR列出方程计算即可；
（2）当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的电功率最大，据此分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，定值电阻R与变阻器Rx串联，电压表测变阻器的电压。
根据乙图可知，电路的最小电流为0.4A，此时变阻器的阻值最大为30Ω，
根据U总=U1+U2得到：U总=0.4A×R+0.4A×30Ω ①；
电路的最大电流为1.2A，此时变阻器的阻值为零，
根据U总=U1+U2得到：U总=1.2A×R ②；
①②联立解得：U总=18V，R=15Ω。
（2）当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的电功率最大，
则变阻器的最大功率为：。
14．（2023九上·镇海区期中）如图甲电路，电源电压不变，L为灯泡，R1为定值电阻R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑片置于A点时灯泡正常发光，向某一方向移动滑片，当滑片从A点滑到某一端B点的过程中(A、B两点图中未标出)，电流表示数与两电压表示数变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值 。
（2）灯泡正常发光时的功率为 ，此时灯泡电阻是 。
（3）R1的阻值 。
【答案】（1）50Ω
（2）3.6w；10Ω
（3）5Ω
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，结合欧姆定律以及功率公式求解。
【解答】（1）V1测量灯泡与R2总电压，V2测量R2两端电压，它们的差值为灯泡电压， 当滑片从A点滑到某一端B点的过程，B为端点，如果B为滑动变阻器有效阻值0欧处，其电阻为0，右图甲乙曲线没有电阻为0时刻，这种假设不成立，所以B为阻值最大处即右端点。阻值最大时，滑动变阻器分压最大，灯泡电压最小，V1和V2差值为灯泡电压，所以甲乙图像最上端为灯泡正常发光位置，最下端为滑动变阻器阻值最大处，且甲图线即为滑动变阻器电压电流图像。。
（2）由图以及（1）分析可得
（3）电流为0.6A时，滑动变阻器电阻5Ω，灯泡电阻10Ω，设定值电阻阻值为R，电源电压为U，则，电流为0.2A时，滑动变阻器电阻50Ω，灯泡电阻5Ω，则，联立两式解得，U=12v ，R=5Ω。
15．（2022九上·平湖期末）小明同学用图甲中的器材测量一只标有“2.5V0.3A“字样的小灯泡的额定功率。
（1）小明所连的电路中有一处错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“×”，并添加相应的导线），再将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮。
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电压表的示数为2.9V，电流表示数为0，则出现的故障可能是 。
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，这时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.65
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器有4个接线柱，连接时要上下各接一个接线柱；根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮确定变阻器的连接；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数，由P=UI求出灯的额定功率。
【解答】（1）甲图中，电流表的“0.6”接线柱与变阻器的滑片相连是不对的。根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮可知，电路的电流变小，变阻器连入电路的电阻变小，故将变阻器右下接线柱连入电路中，电流表“0.6”接线柱与变阻器左上接线柱连接，如下所示：
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电路可能断路，电压表的示数为2.9V，则电压表与电源连通，则出现的故障可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
三、实验探究题
16．某同学要测量小灯泡的电功率。所用的实验器材有：
A.电源(电压恒为)；
B.电流表(量程)；
C.电流表(量程)；
D.定值电阻(阻值为)；
E.滑动变阻器(阻值为)；
F.待测小灯泡L(额定电压)；
G.开关S一个，导线若干。
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）若电流表和流过的电流分别为、，利用表示出小灯泡两端的电压为 ，通过小灯泡的电流为 。
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的和，所得的实验数据如下表所示：
63 88 124 144 166
229 299 379 424 470
根据实验数据可得，当电流时，小灯泡的实际功率为 W(保留一位小数)。
（4）如果用另一个定值电阻来代替定值电阻，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻的阻值不能小于 。
【答案】（1）
（2）；
（3）右；0.8
（4）18
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图甲确定电器元件的串并联关系，再结合乙图进行分析补充即可；
（2）根据串并联电路特点与欧姆定律得出灯泡两端电压与通过灯泡的电流的表达式。
（3）①为保护电路，开关闭合前，要将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；
②由表格得出I1=144mA时的电流表A2的示数；然后根据并联电路的特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流和灯泡两端电压，利用P=UI即可求出灯泡的实际功率；
（4）根据灯泡的额定电压与电流表A1的量程应用串联电路特点与欧姆定律求出所用电阻Rx的最小阻值。
【解答】（1）根据图甲可知，灯泡与R0并联，电流表A2在干路上测总电流，A1测R0的电流，则补充实物图连接如下图所示：
（2）根据题意可知，通过R0的电流：I0=I1，干路电流：I=I2，
根据可知，灯泡两端电压：UL=U0=I0R0=I1R0；
流过小灯泡的电流为：IL=I-I0=I2-I1；
（3）①实验时，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即滑动变阻器的最右端；
由表中数据可知，I1=144mA=0.144A时，I2=424mA=0.424A；
②流过小灯泡的电流为：IL=I2-I1=0.424A-0.144A=0.28A，
灯泡两端电压：UL=I1R0=0.144A×20Ω=2.88V，
则小灯泡的实际功率为：PL=ULIL=2.88V×0.28A≈0.8W；
（4）为了能够测量小灯泡的额定功率，则灯泡两端的电压至少要达到额定电压U额=3.6V，而电流表A1不能超过其量程：I1=200mA=0.2A，
根据并联电路电压特点可知：Ux=U额=3.6V，
那么，
为了能够测量小灯泡的额定功率所用电阻Rx的阻值不能小于18Ω。
17．（2023九上·余杭月考）小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，应将滑片Р由最大阻值处缓慢向 端移动（填"A""或“B"），使小灯泡逐渐变亮。
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 （填"变大”、“变小”或"不变”）。
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额= （用U额、U和R表示）。
【答案】（1）B
（2）1
（3）变大
（4）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】在测量小灯泡的额定功率时，其原理为：P=UI，在实验中运用的方法是伏安法，电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。
【解答】（1）从图中可以看出，滑动变阻器连接是上左下右，因此，闭合开关后，应将滑片Р由最大阻值处缓慢向B即向右滑动，可以减小滑动变阻器接入电路中的阻值，从而增大电路中的电流，小灯泡逐渐变亮；
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表接入的是0~0.6A，分度值为0.02A，指针指在0.4A的位置，其额定功率为：；
（3）实验中，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，则小灯泡相当于断路，则电压表的示数将会变大；
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
则R的分压为：U=U-U额；
电路中的电流为：，即此时的电流为灯泡的额定电流，
则其额定功率为：。
故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
18．（2023九上·余姚竞赛）现有L1、L2、L3三只额定电压U额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
（1）图甲电路中，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②图丁是图甲电流表的表盘，此时小灯泡L1的额定功率为P额1＝ W。
（2）图乙电路中，定值电阻的阻值为R0＝12.5Ω，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②读出电流表的示数为I＝0.60A，计算出通过R0的电流为 A；
③小灯泡L2的额定功率为P额2＝ W。
（3）图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关S2断开，同时闭合开关S和S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持 （填“R1”或“R2”）的滑片位置不变，调节 （填“R1”或“R2”）的滑片，使电压表示数仍为U额；
③仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1＝3.00V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2＝1.00V，则小灯泡L3的额定功率P额3＝ W。
【答案】（1）0.75
（2）0.2；1
（3）R2；R1；1.25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】1）根据图丁读出电流表的示数，由P=UI算出小灯泡L1的额定功率；
（2）定值电阻与小灯泡并联，当小灯泡正常发光时，定值电阻两端的电压等于小灯泡两端的电压，根据算出通过R0的电流，由并联电路电流的规律算出通过小灯泡的额定电流，由P=UI算出小灯泡L2的额定功率；
（3）根据可知，在只有电压表情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，灯正常光；
保持变阻器R2的滑片位置不动，只闭合R1所在支路，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小；
为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻：
将R2的滑片P先调至最左端，再将R2的滑片P调至最右端，分别记下电压表的示数为，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用求出小灯泡额定功率；
【解答】（1）图甲知电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量通过小灯泡的电流，
由图丁可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，
当小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流为I1=0.3A，
小灯泡L1的额定功率为：P额1=U额I1=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）由图乙知，定值电阻与小灯泡并联，再和滑动变阻器串联，电流表测量干路的电流，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，由并联电路电压的规律知当小灯泡正常发光时，定值电阻两端的电压等于小灯泡两端的电压，
则通过R0的电流为：，
则通过小灯泡的额定电流为：I2=I-I0=0.6A-0.2A=0.4A，
小灯泡L2的额定功率为：P额2=U额I2=2.5V×0.4A=1W；
（3）①保持开关S2断开，同时闭合开关S和S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持R2的滑片位置不变，通过调节滑动变阻器R1，使R1两端电压为小灯泡的额定电压U额；
③根据等效替代法，此时R1=RL；
将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1=3.00V；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2=1.00V，
将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1=3.00V即为电源电压；
再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压为U2=1.00V，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：，
；
解得：R1=5Ω；
小灯泡额定功率的表达式：。
19．（2022·镇海模拟）小科打算用伏安法测小灯泡(标有”2.5V”字样)的电阻和额定功率，他用电压恒为3V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表等实验器材进行实验。
（1）小科连接了图甲所示的实验电路，通过改变滑动变阻器阻值，进行了多次测量。实验数据如表所示，分析发现，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，这是因为 。
实验次数 第一次 第二次 第三次
电压表示数/V 1 2 2.4
电流表示数/A 0.06 0.1 0.11
小灯泡电阻/Ω 16.7 20 21.8
（2）在测量小灯泡的额定功率时，小科发现器材中的电流表损坏了。经过仔细思考，小科利用一个定值电阻R0设计并连接了如图乙所示的电路，继续开展实验。其操作步骤为：
①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数U1=2.5V，此时小灯泡正常工作。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，读出此时电压表的示数为U2。则小灯泡的额定功率为 (用U1、U2、R0表示)
【答案】（1）灯丝电阻会随温度的变化而变化
（2）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）注意灯泡电阻随温度的变化即可；
（2）在串联电路中，各处电流都相等。将一个定值电阻和灯泡并联，先让电压表与灯泡并联，调节变阻器，让灯泡正常发光。然后调节开关，想办法测量出定值电阻两端的电压，接下来根据定值电阻阻值已知计算出通过灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率即可。
【解答】(2)①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，U1为小灯泡额定电压；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，电压表测定值电阻和小灯泡两端电压，则通过电路的电流I=，小灯泡的额定功率P=U1I=
20．（2023·杭州模拟）某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关：
猜想A：与电流大小有关； 猜想B：与电阻大小有关；猜想C：与通电时间长短有关于是他想用如图1和图2所示的实验装置进行探究
（1）图1实验烧瓶中装的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）小金同学设计并连接了如图2所示的电路，则他是为了探究猜想： （填字母即可）
（3）通过焦耳定律的学习，小金知道：图中 装置（填“甲”、“乙”、“丙”）U形管两边液面高度差最小。
【答案】（1）绝缘体
（2）A
（3）乙
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）容易导电的物体为导体，不容易导电的物体为绝缘体；
（2）根据图2确定哪个因素不同即可；
（3）根据Q=I2Rt分析哪个电阻产生的热量最少即可。
【解答】（1）烧瓶中的煤油不容易导电，属于绝缘体。
（2）在并联电路中，干路电流大于支路电流。在并联电路中，如果一个支路电路变大，那么总电阻变大。
根据图2可知，三个电阻阻值相等，且甲在干路上，而乙和丙都在支路上，因此通过电流甲的电流最大，即通过它们的的电流大小不同，那么实验探究电流产生的热量与电流的关系，即探究猜想A。
（3）电阻乙和5Ω的电阻并联，电阻丙与10Ω的电阻并联，则乙部分的总电阻小于丙部分的总电阻，而串联电路中电压与电阻成正比，因此乙两端的电压肯定小于丙两端的电压。根据可知，通过乙电阻的电流小于通过丙电阻的电流。比较可知，通过乙的电流是最小的。根据Q=I2Rt可知，相同时间内乙产生的热量最少，则U形管两边液面高度差最小。
四、解答题
21．（2023九上·龙湾月考）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段，图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，、为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示；
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合，咖啡机的工作状态处于 阶段；
（2）的阻值是多少欧
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时1分钟，加热用时5分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
【答案】（1）保温
（2）解：R1=U2/P热=(220v)2/1210w=40Ω
（3）解：磨豆耗能：W1=P1t1=110w*60s=6600J
加热耗能：W2=P2t2=1210w*300s=363000J
总耗能：W总=W1+W2=369600J
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率；电功率
【解析】【分析】（1） 若仅闭S2，两个电阻串联，电功率等于电压乘以电流，电流较小，电压一定，电功率较小，处于保温阶段；
（2）根据包含电阻的电功率计算公式得出阻值大小；
（3）分别计算磨豆耗能和加热耗能，两个能量加起来即为共消耗的电能。
22．（2023·嘉兴模拟）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻丝，煮茶器技术参数如表所示。
型 号 DGD1506BQ
额定电压 220V
额定功率 保温时：20W
加热时：1100W
（1）闭合开关S1、S2，煮茶器处于 档（选填“加热”或“保温”）。
（2）电阻丝R1和R2的阻值的大小。
（3）当该煮茶器处于保温状态时，求正常工作20min产生的热量。
【答案】（1）加热
（2）电阻丝R1的阻值为44Ω，电阻丝R2的阻值为2376Ω
（3）该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量：W=Pt=20W×20×60s=24000J。
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同情况下电功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据表煮茶器的加热功率和保温功率，利用求出发热电阻R1的阻值和串联电路总电阻，根据R2=R总-R1计算R2的阻值；
（3）根据W=Pt计算该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量。
【解答】（1）只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路的总电阻较大，由可知，此时电路的总功率最小，煮茶器处于保温状态；
闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，煮茶器处于加热状态；
（2）闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，煮茶器的加热档功率1100W，
则发热电阻R1的阻值：，
只闭合开关S1时，R1与R2串联，煮茶器的加热档功率20W，
则串联电路总电阻，
那么R2的阻值：R2=R总-R1=2420Ω-44Ω=2376Ω；
（3）该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量：W=Pt=20W×20×60s=24000J。
1 / 1专题四 电功与电功率--【高效一轮复习】2024年浙江省中考科学一轮复习
一、选择题
1．(2022·自贡)小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为60000 mAh，充电电压为5V，充电时剩余电量为0，于是她关闭家中其他用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）
A．120r B．200r C．300r D．1000 r
2．（2018九上·三门期中）在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片 P 由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
3．（2023九上·奉化期中）如图电路，电源电压为12伏且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4伏；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2伏，在10秒内定值电阻R1产生的热量为36焦。则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1安
B．电路消耗的最小电功率为9.6瓦
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑片P在中点时，10秒内滑动变阻器R做功为60焦
4．（2023九上·义乌月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向右移动，在此过程中（ ）
A．电流表示数变小 B．电路消耗的总功率变大
C．电压表示数变大 D．灯泡L亮度变亮
5．（2023九上·义乌月考）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A的电阻值为6.25Ω
B．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
C．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电压之比为5∶4
D．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4
6．（浙教版科学九上第三章 第6节电能(一)）如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h“表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是（ ）。
A．若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
C．该同学家电路中的电流不得超过10安
D．若指示灯闪烁32次，消耗的电能为0.02千瓦时
7．（2023九上·拱墅期末）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（ ）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
8．（2022九上·镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
9．（2023九上·柯城期末）如图是家用单相电能表的简易图，以下关于电能表的作用及各参数的解释合理的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
10．（2022九上·余姚月考）小红家有一个能加热的榨汁杯，如图甲所示，它有“榨汁”“保温”“加热”三挡，电脑控制下三挡不能同时工作，其内部电路的简化结构如图乙所示，已知R1、R2为阻值相同的加热电阻丝，“加热”挡的电功率为440W，则下列说法正确的是（ ）
A．榨汁时应闭合S1、S2 B．保温时应闭合S2、S3
C．只闭合S2时是“加热”挡 D．加热时电路中的阻值为110Ω
二、填空题
11．（2018九上·天台月考）小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。
（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。
（2）如图甲所示：A、B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为 W。
12．（2023九上·杭州月考）如图所示的电路，R1＝R3＝R5＝R7＝R9＝R10＝7.5Ω，R2＝R4＝R6＝R8＝15Ω。电源电压恒定，则电阻R10所消耗的电功率与电路的总功率之比等于 。
13．（2021九上·镇海期末）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为 V ，滑动变阻器消耗的最大功率为 W。
14．（2023九上·镇海区期中）如图甲电路，电源电压不变，L为灯泡，R1为定值电阻R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑片置于A点时灯泡正常发光，向某一方向移动滑片，当滑片从A点滑到某一端B点的过程中(A、B两点图中未标出)，电流表示数与两电压表示数变化关系如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值 。
（2）灯泡正常发光时的功率为 ，此时灯泡电阻是 。
（3）R1的阻值 。
15．（2022九上·平湖期末）小明同学用图甲中的器材测量一只标有“2.5V0.3A“字样的小灯泡的额定功率。
（1）小明所连的电路中有一处错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“×”，并添加相应的导线），再将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮。
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电压表的示数为2.9V，电流表示数为0，则出现的故障可能是 。
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，这时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
三、实验探究题
16．某同学要测量小灯泡的电功率。所用的实验器材有：
A.电源(电压恒为)；
B.电流表(量程)；
C.电流表(量程)；
D.定值电阻(阻值为)；
E.滑动变阻器(阻值为)；
F.待测小灯泡L(额定电压)；
G.开关S一个，导线若干。
（1）如图甲所示，是该同学设计电路图，请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）若电流表和流过的电流分别为、，利用表示出小灯泡两端的电压为 ，通过小灯泡的电流为 。
（3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的和，所得的实验数据如下表所示：
63 88 124 144 166
229 299 379 424 470
根据实验数据可得，当电流时，小灯泡的实际功率为 W(保留一位小数)。
（4）如果用另一个定值电阻来代替定值电阻，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻的阻值不能小于 。
17．（2023九上·余杭月考）小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，应将滑片Р由最大阻值处缓慢向 端移动（填"A""或“B"），使小灯泡逐渐变亮。
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数 （填"变大”、“变小”或"不变”）。
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额= （用U额、U和R表示）。
18．（2023九上·余姚竞赛）现有L1、L2、L3三只额定电压U额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
（1）图甲电路中，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②图丁是图甲电流表的表盘，此时小灯泡L1的额定功率为P额1＝ W。
（2）图乙电路中，定值电阻的阻值为R0＝12.5Ω，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②读出电流表的示数为I＝0.60A，计算出通过R0的电流为 A；
③小灯泡L2的额定功率为P额2＝ W。
（3）图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关S2断开，同时闭合开关S和S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持 （填“R1”或“R2”）的滑片位置不变，调节 （填“R1”或“R2”）的滑片，使电压表示数仍为U额；
③仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1＝3.00V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2＝1.00V，则小灯泡L3的额定功率P额3＝ W。
19．（2022·镇海模拟）小科打算用伏安法测小灯泡(标有”2.5V”字样)的电阻和额定功率，他用电压恒为3V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表等实验器材进行实验。
（1）小科连接了图甲所示的实验电路，通过改变滑动变阻器阻值，进行了多次测量。实验数据如表所示，分析发现，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，这是因为 。
实验次数 第一次 第二次 第三次
电压表示数/V 1 2 2.4
电流表示数/A 0.06 0.1 0.11
小灯泡电阻/Ω 16.7 20 21.8
（2）在测量小灯泡的额定功率时，小科发现器材中的电流表损坏了。经过仔细思考，小科利用一个定值电阻R0设计并连接了如图乙所示的电路，继续开展实验。其操作步骤为：
①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数U1=2.5V，此时小灯泡正常工作。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，读出此时电压表的示数为U2。则小灯泡的额定功率为 (用U1、U2、R0表示)
20．（2023·杭州模拟）某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关：
猜想A：与电流大小有关； 猜想B：与电阻大小有关；猜想C：与通电时间长短有关于是他想用如图1和图2所示的实验装置进行探究
（1）图1实验烧瓶中装的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）小金同学设计并连接了如图2所示的电路，则他是为了探究猜想： （填字母即可）
（3）通过焦耳定律的学习，小金知道：图中 装置（填“甲”、“乙”、“丙”）U形管两边液面高度差最小。
四、解答题
21．（2023九上·龙湾月考）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段，图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，、为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示；
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合，咖啡机的工作状态处于 阶段；
（2）的阻值是多少欧
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时1分钟，加热用时5分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
22．（2023·嘉兴模拟）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻丝，煮茶器技术参数如表所示。
型 号 DGD1506BQ
额定电压 220V
额定功率 保温时：20W
加热时：1100W
（1）闭合开关S1、S2，煮茶器处于 档（选填“加热”或“保温”）。
（2）电阻丝R1和R2的阻值的大小。
（3）当该煮茶器处于保温状态时，求正常工作20min产生的热量。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】首先根据W=UIt计算充电宝充满电消耗的电能，再根据计算电能表的转数。
【解答】根据题意可知，充电宝充满电消耗的电能为W=UIt=5V×60A×3600s=1.08×106J=0.3kW·h；
根据得到：；
解得：n=300r。
故选C。
2．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先识别电路的串并联关系，然后判断各个电表的测量值，最后利用欧姆定律和功率功率，对各个物理量进行分析判断即可。
【解答】灯泡L与变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，
当滑片从中点向右移动时，变阻器的阻值变大，而总电压不变，根据公式可知，通过变阻器的电流变小，即电流表的示数变小；因为电压表测总电压，所以变阻器的电阻变化对电压表的示数没有影响，即电压表的示数保持不变，故A、B、C错误；
因为灯泡两端的电压不变，灯泡的电阻不变，根据公式可知，灯泡的功率不变；变阻器两端的电压不变，通过变阻器的电流变小，根据P=UI可知，变阻器的功率变小；根据P总=PL+P变可知，电路的总功率变小，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增 大，由串联分压的规律可知，电压表示数(变阻器的电压)将增大，电压表示数增大了2V。
【解答】
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：
I最大=U/R1=12V/10Ω=1.2A.，所以A错误。
B、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：
I最小=U1/R1=（12V-6V）/10Ω=0.6A
则电路消耗的最小电功率为：
P最小 = UI最小= 12V×0.6A =7.2W， 所以B错误。
C、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：
I中=U1’/R1=（12V-4V）/10Ω=0.8A
由P=UI 可得， R1 先后两次消耗的电功率之比：
PR1：PR1'=（12V-4V）4V×0.8A：（12V-6V）×0.6A=16：9
所以C 正确
D、滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R 消耗的电能：
W滑= U滑It=4V×0.8A×10s =32J
所以D 错误。
故答案为：C
4．【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流和实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
【解答】根据图片可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。
因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以滑片移动时，通过L的电流和实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故D错误；
将滑动变阻器R的滑片向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，
由可知，通过R的电流变大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故B正确。
故选B。
5．【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】A.根据图像读出一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其电阻；
B.当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，根据图像读出两元件两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；
C.A和B串联，电路中电流为0.4A时通过它们的电流相等，根据图像读出两元件两端的电压，求出电压之比；
D.A和B并联在电压为2.5V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，利用P=UI求出A、B的电功率之比。
【解答】A.由图像可知，当通过A的电流IA=0.4A时，A两端的电压UA=2.0V，
则A的电阻值：，故A错误；
B.当A和B串联，且两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，
由图像可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V，
那么电源的电压：U=UA″+UB″=3V+3V=6V，故B错误；
C.A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以通过两元件的电流IA=IB=0.4A，
由图像可知，两元件两端的电压UA=2.0V，UB=2.5V，A、B的电压之比为2.0V：2.5V=4：5，故C错误；
D.A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V，
由图像可知，通过两元件的电流IA′=0.5A，IB′=0.4A，
则A、B的电功率之比：，故D正确。
故选D。
6．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据指示灯闪烁快慢的意义判断；
（2）消耗的电能等于前后两个电能表的示数之差；
（3）根据电能表上电流值的含义判断；
（4）根据计算消耗的电能。
【解答】A.若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越快，即电功率越大，故A错误；
B.该同学家上月消耗的电能为：5637.8千瓦时-5546.7千瓦时=61.1千瓦时，故B错误；
C.该同学家电路中的电流不得超过20安，故C错误；
D.若指示灯闪烁32次，消耗的电能为：，故D正确。
故选D。
7．【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）（2）根据控制变量法的要求分析判断；
（3）（4）比较各个电阻产生热量的多少，从而判断气球体积的大小变化即可。
【解答】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）（2）根据公式比较开关在不同状态下的总功率的大小，从而确定对应的状态；
（3）根据公式计算R3的阻值；
（4）根据Q=W=Pt计算暖风机消耗的电能。
【解答】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，
故D正确不合题意。
故选C。
9．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据对电能表铭牌上数据的意义的认识判断。
【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B.该用户累计消耗7996.6度的电能，故B错误；
C.kW·h是电能的单位，故C错误；
D.10A为电能表的额定电流，故D正确。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）（2）（3）根据开关的闭合情况，结合公式比较不同状态下的电功率大小即可；
（4）根据公式计算电路的电阻。【解答】A.由电路图可知，只闭合S1时，电路为只有电动机工作的简单电路，电路为榨汁挡，故A错误；
B.只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，故B错误；
C.同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，故C错误；
D.加热时电路中的阻值为：，故D正确。
故选D。
11．【答案】（1）1
（2）4
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）已知额定电压及额定功率，由电功率公式的变形公式可求得电流；
（2）由图可知A的电流大于B的电流，故只能B正常发光，因两灯串联故电流相等，则可知A中电压，由P=UI可得总功率。
【解答】（1）由P=UI得：；
（2）由图象可知，L1正常发光的电流为1A，L2的正常发光电流为0.5A，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L2，则此时电流为0.5A，由图甲可知L1的电压为2V，即电压表示数为2V，同样由图甲可以看出L2的电压为6V，所以，电路两端加的最大电压为：U=U1+U2=2V+6V=8V，
电路中消耗的总功率P=UI=8V×0.5A=4W。
故答案为：（1）1；（2）4。
12．【答案】1：512
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】先根据电路串、并联电路电阻的特点求出电路的总电阻；设干路电流为I，再根据串、并联电路的电流特点分析出通过R10的电流；最后根据P=I2R分别求出电阻R10和电路的总功率，二者求比值即可。
【解答】根据图片可知，从电路的右端依次向左分析，R10和R9串联，再与R8并联，此部分总电阻为：R总1===7.5Ω；
R总1与R7串联，再与R6并联，此部分总电阻为：R总2===7.5Ω；
R总2与R5串联，再与R4并联，此部分总电阻为：R总3===7.5Ω；
R总3与R3串联，再与R2并联，此部分总电阻为：R总4===7.5Ω；
R总4与R1串联，最后的总电阻为：R总=R总4+R1=7.5Ω+7.5Ω=15Ω；
假设通过R1的电流为I，由并联电路的电流特点可知通过R3的电流为，
通过R5的电流为，通过R7的电流为，
通过R9的电流为，即通过R10的电流为；
电阻R10消耗的电功率为：P10=（I10）2R10=()2×7.5Ω=×7.5Ω；
电路的总功率为：P=I2R总=I2×15Ω；
则电阻R10消耗的电功率与电路总功率之比为：。
13．【答案】18；5.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电路里的最大电流和最小电流，然后根据U总=U1+U2，结合欧姆定律U=IR列出方程计算即可；
（2）当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的电功率最大，据此分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，定值电阻R与变阻器Rx串联，电压表测变阻器的电压。
根据乙图可知，电路的最小电流为0.4A，此时变阻器的阻值最大为30Ω，
根据U总=U1+U2得到：U总=0.4A×R+0.4A×30Ω ①；
电路的最大电流为1.2A，此时变阻器的阻值为零，
根据U总=U1+U2得到：U总=1.2A×R ②；
①②联立解得：U总=18V，R=15Ω。
（2）当滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的电功率最大，
则变阻器的最大功率为：。
14．【答案】（1）50Ω
（2）3.6w；10Ω
（3）5Ω
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，结合欧姆定律以及功率公式求解。
【解答】（1）V1测量灯泡与R2总电压，V2测量R2两端电压，它们的差值为灯泡电压， 当滑片从A点滑到某一端B点的过程，B为端点，如果B为滑动变阻器有效阻值0欧处，其电阻为0，右图甲乙曲线没有电阻为0时刻，这种假设不成立，所以B为阻值最大处即右端点。阻值最大时，滑动变阻器分压最大，灯泡电压最小，V1和V2差值为灯泡电压，所以甲乙图像最上端为灯泡正常发光位置，最下端为滑动变阻器阻值最大处，且甲图线即为滑动变阻器电压电流图像。。
（2）由图以及（1）分析可得
（3）电流为0.6A时，滑动变阻器电阻5Ω，灯泡电阻10Ω，设定值电阻阻值为R，电源电压为U，则，电流为0.2A时，滑动变阻器电阻50Ω，灯泡电阻5Ω，则，联立两式解得，U=12v ，R=5Ω。
15．【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.65
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器有4个接线柱，连接时要上下各接一个接线柱；根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮确定变阻器的连接；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数，由P=UI求出灯的额定功率。
【解答】（1）甲图中，电流表的“0.6”接线柱与变阻器的滑片相连是不对的。根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮可知，电路的电流变小，变阻器连入电路的电阻变小，故将变阻器右下接线柱连入电路中，电流表“0.6”接线柱与变阻器左上接线柱连接，如下所示：
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电路可能断路，电压表的示数为2.9V，则电压表与电源连通，则出现的故障可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
16．【答案】（1）
（2）；
（3）右；0.8
（4）18
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图甲确定电器元件的串并联关系，再结合乙图进行分析补充即可；
（2）根据串并联电路特点与欧姆定律得出灯泡两端电压与通过灯泡的电流的表达式。
（3）①为保护电路，开关闭合前，要将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；
②由表格得出I1=144mA时的电流表A2的示数；然后根据并联电路的特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流和灯泡两端电压，利用P=UI即可求出灯泡的实际功率；
（4）根据灯泡的额定电压与电流表A1的量程应用串联电路特点与欧姆定律求出所用电阻Rx的最小阻值。
【解答】（1）根据图甲可知，灯泡与R0并联，电流表A2在干路上测总电流，A1测R0的电流，则补充实物图连接如下图所示：
（2）根据题意可知，通过R0的电流：I0=I1，干路电流：I=I2，
根据可知，灯泡两端电压：UL=U0=I0R0=I1R0；
流过小灯泡的电流为：IL=I-I0=I2-I1；
（3）①实验时，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即滑动变阻器的最右端；
由表中数据可知，I1=144mA=0.144A时，I2=424mA=0.424A；
②流过小灯泡的电流为：IL=I2-I1=0.424A-0.144A=0.28A，
灯泡两端电压：UL=I1R0=0.144A×20Ω=2.88V，
则小灯泡的实际功率为：PL=ULIL=2.88V×0.28A≈0.8W；
（4）为了能够测量小灯泡的额定功率，则灯泡两端的电压至少要达到额定电压U额=3.6V，而电流表A1不能超过其量程：I1=200mA=0.2A，
根据并联电路电压特点可知：Ux=U额=3.6V，
那么，
为了能够测量小灯泡的额定功率所用电阻Rx的阻值不能小于18Ω。
17．【答案】（1）B
（2）1
（3）变大
（4）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】在测量小灯泡的额定功率时，其原理为：P=UI，在实验中运用的方法是伏安法，电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。
【解答】（1）从图中可以看出，滑动变阻器连接是上左下右，因此，闭合开关后，应将滑片Р由最大阻值处缓慢向B即向右滑动，可以减小滑动变阻器接入电路中的阻值，从而增大电路中的电流，小灯泡逐渐变亮；
（2）继续移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表接入的是0~0.6A，分度值为0.02A，指针指在0.4A的位置，其额定功率为：；
（3）实验中，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，则小灯泡相当于断路，则电压表的示数将会变大；
（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
则R的分压为：U=U-U额；
电路中的电流为：，即此时的电流为灯泡的额定电流，
则其额定功率为：。
故答案为：（1）B；（2）1；（3）变大；（4）。
18．【答案】（1）0.75
（2）0.2；1
（3）R2；R1；1.25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】1）根据图丁读出电流表的示数，由P=UI算出小灯泡L1的额定功率；
（2）定值电阻与小灯泡并联，当小灯泡正常发光时，定值电阻两端的电压等于小灯泡两端的电压，根据算出通过R0的电流，由并联电路电流的规律算出通过小灯泡的额定电流，由P=UI算出小灯泡L2的额定功率；
（3）根据可知，在只有电压表情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，灯正常光；
保持变阻器R2的滑片位置不动，只闭合R1所在支路，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小；
为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻：
将R2的滑片P先调至最左端，再将R2的滑片P调至最右端，分别记下电压表的示数为，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用求出小灯泡额定功率；
【解答】（1）图甲知电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量通过小灯泡的电流，
由图丁可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，
当小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流为I1=0.3A，
小灯泡L1的额定功率为：P额1=U额I1=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）由图乙知，定值电阻与小灯泡并联，再和滑动变阻器串联，电流表测量干路的电流，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，由并联电路电压的规律知当小灯泡正常发光时，定值电阻两端的电压等于小灯泡两端的电压，
则通过R0的电流为：，
则通过小灯泡的额定电流为：I2=I-I0=0.6A-0.2A=0.4A，
小灯泡L2的额定功率为：P额2=U额I2=2.5V×0.4A=1W；
（3）①保持开关S2断开，同时闭合开关S和S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持R2的滑片位置不变，通过调节滑动变阻器R1，使R1两端电压为小灯泡的额定电压U额；
③根据等效替代法，此时R1=RL；
将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1=3.00V；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2=1.00V，
将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1=3.00V即为电源电压；
再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压为U2=1.00V，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：，
；
解得：R1=5Ω；
小灯泡额定功率的表达式：。
19．【答案】（1）灯丝电阻会随温度的变化而变化
（2）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）注意灯泡电阻随温度的变化即可；
（2）在串联电路中，各处电流都相等。将一个定值电阻和灯泡并联，先让电压表与灯泡并联，调节变阻器，让灯泡正常发光。然后调节开关，想办法测量出定值电阻两端的电压，接下来根据定值电阻阻值已知计算出通过灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率即可。
【解答】(2)①先闭合开关S，将S1与接线柱a连接，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，U1为小灯泡额定电压；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将S1与接线柱b连接，电压表测定值电阻和小灯泡两端电压，则通过电路的电流I=，小灯泡的额定功率P=U1I=
20．【答案】（1）绝缘体
（2）A
（3）乙
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）容易导电的物体为导体，不容易导电的物体为绝缘体；
（2）根据图2确定哪个因素不同即可；
（3）根据Q=I2Rt分析哪个电阻产生的热量最少即可。
【解答】（1）烧瓶中的煤油不容易导电，属于绝缘体。
（2）在并联电路中，干路电流大于支路电流。在并联电路中，如果一个支路电路变大，那么总电阻变大。
根据图2可知，三个电阻阻值相等，且甲在干路上，而乙和丙都在支路上，因此通过电流甲的电流最大，即通过它们的的电流大小不同，那么实验探究电流产生的热量与电流的关系，即探究猜想A。
（3）电阻乙和5Ω的电阻并联，电阻丙与10Ω的电阻并联，则乙部分的总电阻小于丙部分的总电阻，而串联电路中电压与电阻成正比，因此乙两端的电压肯定小于丙两端的电压。根据可知，通过乙电阻的电流小于通过丙电阻的电流。比较可知，通过乙的电流是最小的。根据Q=I2Rt可知，相同时间内乙产生的热量最少，则U形管两边液面高度差最小。
21．【答案】（1）保温
（2）解：R1=U2/P热=(220v)2/1210w=40Ω
（3）解：磨豆耗能：W1=P1t1=110w*60s=6600J
加热耗能：W2=P2t2=1210w*300s=363000J
总耗能：W总=W1+W2=369600J
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率；电功率
【解析】【分析】（1） 若仅闭S2，两个电阻串联，电功率等于电压乘以电流，电流较小，电压一定，电功率较小，处于保温阶段；
（2）根据包含电阻的电功率计算公式得出阻值大小；
（3）分别计算磨豆耗能和加热耗能，两个能量加起来即为共消耗的电能。
22．【答案】（1）加热
（2）电阻丝R1的阻值为44Ω，电阻丝R2的阻值为2376Ω
（3）该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量：W=Pt=20W×20×60s=24000J。
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同情况下电功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据表煮茶器的加热功率和保温功率，利用求出发热电阻R1的阻值和串联电路总电阻，根据R2=R总-R1计算R2的阻值；
（3）根据W=Pt计算该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量。
【解答】（1）只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路的总电阻较大，由可知，此时电路的总功率最小，煮茶器处于保温状态；
闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，煮茶器处于加热状态；
（2）闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，煮茶器的加热档功率1100W，
则发热电阻R1的阻值：，
只闭合开关S1时，R1与R2串联，煮茶器的加热档功率20W，
则串联电路总电阻，
那么R2的阻值：R2=R总-R1=2420Ω-44Ω=2376Ω；
（3）该煮茶器处于保温状态时，正常工作20min产生的热量：W=Pt=20W×20×60s=24000J。
1 / 1