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专题9 测电阻、电功率的方法 电路设计问题
物理实验是物理学的重要组成部分，因此在中考命题中，将会注重考查学生的实验操作能力和实验数据处理能力。例如，对于电功率和焦耳定律"的实验，可能会要求学生自己设计实验方案、进行实验操作记录实验数据并分析实验结果等。
2024年中考中26题考察了电阻的影响因素，2025年中考要注意没有考察的部分内容。
★重难点01： 测电阻方法
类型一、等效替代法测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）
类型二、缺表测电阻
（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，将R1和并联，先测出R1的电流，再测出的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，，所以： ；；
（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，电压表测出R1两端的电压U1；再测出两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等，所以：；
（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻
（1）缺电流表
电路设计 实验步骤及表达式
将滑片P滑到左端测出两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出和R′两端的总电压U2．由和R′串联电流相等 ；
（2）缺电压表
电路设计 实验步骤及表达式
如图。①将滑片P滑到a点，可测的电流I1；②再滑到b端测和R′的电流I2．由于电源电压相等．①；②所以可解得。
（四）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，①闭合开关S1，和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电流表示数为I2；所以：①②；根据电源电压不变，可得
如图，①闭合开关S1，和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电流相等，即，解得
1．（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，通过开关的组合，结合欧姆定律，确定是否能够测量除Rx的阻值即可。
【解答】①：当开关S接1时，电压表测R0的电压，此时电压表上面的接线柱为“-”接线柱；当开关S接2时，电压表测Rx的电压，但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连，接法错误，不能测定Rx的阻值，故A错误；
②：当开关S2闭合时，R0被短路，此时电压表测电源电压U总；当开关S2断开时，电压表测Rx的电压Ux。可根据U0=U总-Ux计算出R0的电压，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值，即，故②可以测出Rx；
③：当开关S2闭合时，R0被短路，只有Rx，记下电流表的示数Ix；根据U总=I总R总得到：U总=IxRx；
当开关S2断开时，R0与Rx串联，记下电流表的示数I总；根据U总=I总R总得到：U总=I总（Rx+R0）。两个方程联立可以计算出Rx的阻值，故③可以测出Rx；
④：当开关S接2时，只有R0，记下电流表的示数I0；当开关S接1时，只有Rx，记下电流表的示数Ix。
根据并联电路U0=Ux得到：I0R0=IxRx，故④可以测出Rx。
那么能够测出Rx的电路为②③④。
故D正确，而B、C错误。
故选D。
2．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2= 。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 （填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
【答案】（1）R1：R2；会
（2）①解：当R与R并联时，根据 可知
由实验数据可知，此时ab间的电压为Uab=2.2V
答：此时ab间的电压为2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功为4.84J。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①将每组数据中的两个电阻作比，对应的两个电压作比，然后比较比值的大小即可；
②根据表格数据1、2、3分析即可。
（2）①根据并联电路的电阻规律 计算出此时ab之间的总电阻，然后根据表格数据确定此时ab之间的电压值即可；
②首先根据欧姆定律 计算出通过R3的电流，再根据 W3=UabI3t 计算电流通过R3做的功。
【解答】（1）①根据表格中前三组数据可知，对应的电压之比和电阻之比分别为：1：1，1：2，1：4，那么得到结论： U1：U2=R1：R2 。
②根据实验3、4、5可知，当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；
根据实验1、2、3可知，当R总发生变化时，Uab大小会变化。
★重难点02： 测电功率的方法
二、伏阻法测电功率
三、安阻法测电功率
1．（2023·绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最 (选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是 。
【答案】（1）左
（2）电流表A2示数变化
（3）0.4
（4）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（2）根据图片可知，电流表A1与灯泡L串联，则通过它们的电流大小相等。根据表格可知，当电流表A1的示数增大时，A2的示数也增大。当通过电流表A1的电流越大时，A2的示数越大，通过灯泡的电流越大，则灯泡的亮度越大。
（3）根据表格确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据表格数据，分析灯泡的亮度与电功率之间的对应关系。
【解答】（1）根据图片可知，当变阻器的滑片在最左端时阻值最大，那么：、闭合S1前，应先将滑片移至最左端。
（2）该实验通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）根据表格可知，当灯泡电压为额定电压2V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
（4）根据表格数据，利用P=UI分别计算出对应的电功率，发现电功率是逐渐变大的，而灯泡的亮度也在变大，那么得到结论：灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
2．（2023·舟山）科技小组开展设计一款多功能电饭煲的项目活动，过程如下：
[明确问题]科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220V；煮饭模式功率：880W ；保温模式功率：88W；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）[方案设计]根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲的方案，图中开关S1，S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880W，则发热电阻R1，应选择的阻值为多少欧？
（2）[方案优化]有同学认为甲方案不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙的方案。
①工作电路中的发热电阻R，应设计在 ▲ 处(选填“a"或“b")。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻R0阻值应为多少欧？(电磁铁线圈阻值不计)
【答案】（1）解：发热电阻R1应选择的阻值为：R1= =55Ω
答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2）a；解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；
控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，
选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：选用的定值电阻R0阻值应为200Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】电磁继电器是电磁铁应用，可以利用低电压、弱电流控制高电压和强电流；功率是指电流在单位时间内所做的功，表示做功的快慢；P=I2R=U2/R=UI
【解答】（1）已知加热功率P=880W；R1===55Ω；答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2）①从图中可以看出控制电路中的热敏电阻随着温度的升高而降低，所以当温度升高是时，控制电路中电阻变小，电流变大，磁性变强，吸引衔铁，所以发热电阻不工作，所以①工作电路中的发热电阻R，应设计在a处。
②解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω；
故答案为：（1） 解：发热电阻R1应选择的阻值为：R1= =55Ω
答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2） a；解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：选用的定值电阻R0阻值应为200Ω。
1．（2024·舟山模拟）实验室可以用欧姆表来直接测量电阻。如图虚线框内是欧姆表的简化结构图，它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在a、b间接入一个电阻R，电路中就有一个对应电流I，即电阻R 与电流表的读数I有一一对应关系。所以，由电流表的指针位置可以知道电阻R 大小。为了方便，事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值。欧姆表在测量电阻前都需要调零，即把a、b两接线柱短接，调节变阻器的滑片位置，使电流表满偏(指在最大刻度处)。下列关于欧姆表描述不正确的是 ( )
A．普通电流表示数表示标识情况为左小右大，那么改装后欧姆表示数的标识情况为左大右小
B．当a、b短接时该欧姆表指针所指的位置处，盘面应标注的示数为0
C．若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5V来刻度的，满偏电流为10mA，那么5mA位置时，对应的电阻值为150Ω
D．欧姆表刻度标识不均匀，示数分布特点左疏右密
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】A、由欧姆定律可知，当电流比较大时，说明a、b间的电阻比较小，即标出的电阻值较小；当电流比较小时，说明a、b间的电阻比较大，即标出的电阻值较大；据此判断改装后的欧姆表示数的标识情况；
B、当a、b短接时，a、b 间电阻为0，所以该欧姆表指针所指的位置处盘面应标注的示数为0；
C、先由欧姆定律求出电源电压为1.5V时欧姆表的内阻，再结合串联电路的电阻特点和欧姆定律求出5mA位置时对应的电阻值；
D、根据欧姆定律和串联电路的电阻特点得出电流表示数的表达式，分析电阻变化量相同时对应的电流变化量的大小，据此判断欧姆表的示数分布特点。
【解答】A、由题知，欧姆表是由灵敏电流表、电源、变阻器等组成的；
由欧姆定律可知当电流比较大时（电流表指针偏右），说明a、b间的电阻比较小，则标出的电阻值较小；当电流比较小时（电流表指针偏左），说明a、b间的电阻比较大，则标出的电阻值较大；所以，改装后的欧姆表示数的标识情况为左大右小，故A正确；
B、当a、b短接时，a、b 间电阻为0，所以该欧姆表指针所指的位置处盘面应标注的示数为0，故B正确；
C、①电源电压为1.5V，当电路中的电流为满偏电流Ig=10mA时，欧姆表的内阻：，那么5mA位置时，电路的总电阻：，
由串联电路的电阻特点可知，对应的电阻值为：R=R总-R内=300Ω-150Ω=150Ω，故C正确；
D、在a、b 间接入一个电阻R时，电路中电流；
当接入的电阻较小（电流表指针偏右），且电阻变化量相同时，由欧姆定律可知对应的电流变化量较大；而接入的电阻较大（电流表指针偏左），且电阻变化量相同时，则对应的电流变化量较小；
所以欧姆表的示数分布特点是左密右疏，故D错误。
故答案为：D。
（1题图） （2题图）
2．（2024·宁波模拟）某同学利用以下实验器材测量一个输出电压恒定，但是数值未知的电源。实验器材有：两个电阻箱R1和R2、一个理想的最大测量值为50μA 的直流电流表G(电流表上只有 0 刻度和最大刻度)、一个电流表保护电阻RA(阻值未知)、一个电键、若干导线。
他设计了如图所示电路图，进行了如下操作。请在横线处填写必要的文字或数据，使整个实验操作过程完整、正确。
第一步操作：先不接电阻箱 (选填“R1”或“R2”)，其它元件按如图接上。合上电键S，调节另一电阻箱的阻值，让电流表的指针指在 (选填“0刻度”或“最大刻度”)，记下此时电阻箱 B 的示数为27200欧。
第二步操作：断开电键S，接入电阻箱A，并将其阻值调为 (选填“0刻度”或“最大刻度”)，同时将电阻箱B 的阻值减半，然后合上电键S，逐步 (选填“增大”或“减小”)电阻箱 (选填：“A”或“B”)的阻值，使电流表的指针指在 (选填“0刻度”或“最大刻度”)位置，记下此时电阻箱的示数为3160欧。根据以上测得值，可以推算出. 的阻值为 欧；被测电源的电压为 伏。(结果请保留小数点后两位)
【答案】R2；最大刻度；0刻度；增大；A；最大刻度；3160；1.52
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知，先不接入的电阻箱是R2，若是R1则电路断路；直流电流表只有0刻度和最大刻度，则调节R1的阻值使其达到最大刻度，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；断开电键S，接入电阻箱R2后，为防止烧坏直流电流表，通过的电流应从0开始增加，所以应先使R2的阻值为0后，R1的阻值减半、然后调节R2的阻值使电表的示数增大，当电表的示数最大时，此时并联部分的电压也等于第一种情况下Rg两端的电压，根据串联电路的电压特点表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出两总电流之间的关系，根据并联电路的分流特点可知Rg与R2阻值之间的关系，进一步得出电源的电压。
【解答】由电路图可知，R1不接入电路时，电路将断路，所以，先不接的电阻箱是R2，合上电键时，R1与Rg串联，直流电流表测电路中的电流，由电流表只有0刻度和最大刻度可知，为了方便应调节电阻箱R1的阻值，让电流表的指针指在最大刻度，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， U=Ig（R1+Rg）
断开电键S，接入电阻箱R2，为防止电路中电流过大烧坏直流电流表，应先使R2的阻值为0后，R1的阻值减半，增大R2（A）的阻值时，并联部分的电压变大，通过直流电流表的电流增大，直至达到最大刻度，设此时电路中的总电流为I，则电源的电压：U=I×+U并=I×+IgRg，
因电源输出的电压恒定，所以，IgR1+IgRg=I×+IgRg，解得：I=2Ig，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R2的电流I2=I-Ig=2Ig-Ig=Ig，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，根据欧姆定律可得，Rg=R2=3160Ω，
则电源的电压：U=IgR1+IgRg=50×10-6A×27200Ω+50×10-6A×3160Ω≈1.52V。
3．（2025·丽水模拟）某同学发现家里的台灯是通过滑动变阻器来调节亮度的。台灯亮度发生变化时滑动变阻器消耗的电功率会如何变化呢？为此他设计了如图甲所示的电路进行探究。已知实验器材的规格：电源电压4伏并保持不变，2个电压表（伏），电流表（安），滑动变阻器R标有“20欧1安”，小灯泡L标有“2.5伏”字样。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路。则他观察到的无示数的电表是 。
（2）排除故障后继续实验。当小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系图像。由图可知：小灯泡的电功率变大时，滑动变阻器的电功率的变化情况是 。
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足滑动变阻器有效电阻等于灯泡电阻。判断该实验结论是否可靠并说明理由。
【答案】（1）电压表
（2）1.25
（3）先增大后减小
（4）不合理，没有换用不同规格的灯泡和滑动变阻器进行多次重复实验，实验结论不具有普遍性。
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】 （1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零；
（2）实验中，电压表的示数V1为2.5伏时，小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，电流表表所选量程已知，分度值可知，读取电流表的示数，小灯泡额定功率等于额定电压与其电流的乘积；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率
PR与小灯泡的电功率PL的关系图像。由图可知；小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小；
（4）在科学探究中，往往需要换用不同器材多次完成实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】 （1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零，故它观察到的无示数的电表是电压表V1；
（2）实验中，电压表V1的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，图乙总电流表的示数I=0.5A，
小灯泡的额定功率P额=IU额=0.5A×2.5V=1.25W；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像由图可知；小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小；
（4）我认为这个实验结论不可靠，理由是：没有换用不同规格的灯泡和滑动变阻器进行多次重复实验，实验结论不具有普遍性。
4．（2025·绍兴模拟）小敏在“测小灯泡电功率”的实验中，用到的实验器材有：电源电压(3伏)、电流表、电压表、“2.5伏”字样的小灯泡L1、滑动变阻器(10欧姆 1安)、开关、导线若干。
丙
序号 1 2 3 4
电压U/V 1.50 2.00 2.50 2.80
电流I/A 0.20 0.24 0.32
（1）如图甲是连接的实验电路，在闭合开关前应先将滑动变阻器滑片P移至 (选填“A”或“B”) 端。
（2）如图乙是测量第3组数据时电路中电流表示数，则小灯泡的额定功率P1为 瓦。
（3）分析丙图表格中的数据，其中第 组(填写表格中序号的数字)数据有明显错误。
（4）小敏想比较另一个额定电压为2.5伏的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，当L1正常发光时，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3伏。依据上述现象， 可推断出P1 P2(选填“>”、“=”或“<”).·也继续完成了 P2的测量后，验证了推断。
【答案】（1）A
（2）0.75
（3）2
（4）<
【知识点】串、并联电路的电压特点；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）滑动变阻器连入电路的有效长度越长，电阻越大。
（2）电流表小量程的分度值为0.02A，大量程的分度值为0.1A。
（3）根据表示数据计算电阻，灯泡的电阻随温度升高而增大。
（4）串联电路电流处处相等，由欧姆定律可知，电阻越大，其两端电压越大。
【解答】（1）为了电路安全，连接电路时，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即A端。
（2）电流表连接的是小量程，示数为0.3A，灯泡的额定功率为。
（3）由表中数据可知，第一组数据测得的电阻为
第二组数据测得的电阻为
第二组数据测得的电阻为
灯泡的电阻随温度升高而增大，但第2组和第3组电阻相同，可知第2组数据是错误的。
（4）串联电路电阻越大，分压越大，将L1替换为L2，电压表示数减小，说明L2的电阻小于L2，两灯的额定电压相同，由可知，L2的额定功率大于L1的额定功率，即。
5．（2025·临平模拟）小金同学欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压约6V左右)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
请回答：
（1）如图甲所示是小金尚未连接完整的电路，请用笔画线代替导线在原图上补全。
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（3）下面是小金同学在没有电流表的情况下测定电功率的几种方案。
方案一：如图丙，步骤①将开关S1闭合，S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 Um；步骤②滑动变阻器滑片位置保持与步骤①中相同，将开关S1闭合，S2与b接线柱接通，调节电阻箱R4使电压表的示数保持U额，记录此时电阻箱的阻值为R ，计算小灯泡的额定功率为
该方案中主要用到的科学方法是____(填字母)。
A．控制变量法 B．类比法 C．等效替换法 D．累积法
（4）方案二：如图丁，步骤①将开关S1闭合，S2、S3断开，P滑至最左端，读出电压表示数U0；步骤②将开关S1、S2闭合，S3断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 步骤③滑动变阻器滑片位置保持与步骤②中相同，并将开关S1、S3闭合，S2断开，读出电压表示数U1；计算小灯泡的额定功率. (用字母 表示)。
【答案】（1）
（2）0.85
（3）C
（4）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）要完成电路连接，需依据伏安法测功率原理。电压表应与小灯泡并联以测量其两端电压，考虑到小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表量程选0 - 3V ；电流表与小灯泡串联测电流；滑动变阻器采用 “一上一下” 方式串联接入电路，从而实现对电路中电流的调节。
（2）读取电流表示数时，先明确其量程为0 - 0.6A，分度值是0.02A 。根据指针位置确定电流值后，再利用公式P = UI，将小灯泡额定电压2.5V与读出的额定电流值代入，就能算出额定功率。
（3）分析方案一的操作步骤。先使小灯泡正常发光，然后在滑动变阻器阻值不变的情况下，用电阻箱替代小灯泡，让电压表示数保持不变，通过电阻箱阻值来等效替代小灯泡正常发光时的电阻，这种方法属于等效替换法。
（4）对方案二的步骤进行分析。步骤①测量电源电压；步骤②让小灯泡两端达到额定电压；步骤③测量定值电阻两端电压。根据串联电路电压特点求出滑动变阻器两端电压，再结合欧姆定律求出电路电流，最后根据P = UI推导出小灯泡额定功率表达式。
【解答】（1）将电压表3V接线柱与小灯泡右接线柱相连，负接线柱与小灯泡左接线柱（或电源负极 ）相连；滑动变阻器任选一个上面接线柱与小灯泡左接线柱（或电源负极 ）相连。
如图：
（2）电流表量程0 - 0.6A，分度值0.02A，示数为0.34A 。
由P = UI = 2.5V×0.34A = 0.85W。
（3）方案一采用等效替换法，用电阻箱等效替代小灯泡正常发光时电阻，答案选 C。
（4）步骤①测电源电压U0；
步骤②使小灯泡电压为U额；
步骤③测R0两端电压U1 。
滑动变阻器两端电压UR=U0-U1，
步骤②中滑动变阻器电压
6．（2025九下·萧山模拟）学习小组进行测定小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V恒定不变，合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路中可能出现的故障是____；
A．滑动变阻器断路 B．电压表短路
C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
（2）闭合开关，移动滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为则小灯泡的额定电功率，小高接下去的操作是 。
（3）小高将数学几何图像分析与电学知识融合，通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为 (如图丙)，有了新的发现与收获：
①当电流为 时，小灯泡的实际功率可以用图丙中的面积 表示；
②当电流由 逐渐增大到 的过程中，判断小灯泡实际功率的变化量△P灯与滑动变阻器功率的变化量 △P滑哪一个更大 并说明理由： 。
【答案】（1）D
（2）滑片向左移，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V
（3）S1；△P灯＞ △P滑，△P灯=S2+S4+S6， △P滑=S2-S6， 所以△P灯＞ △P滑
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）在测量灯泡电功率的实验中，如果灯泡发生断路，那么电压表串联在电路中，此时测电源电压。由于电压表的内阻很大，因此电流表的示数几乎为零。
（2）根据乙图读出电压表的示数，与额定电压比较，从而确定变阻器的阻值变化，弄清滑片的移动方向即可；
（3） ①根据图丙分析得出结论；
②根据图乙结合P=UI分析回答。
【解答】（1） 闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路中可能出现的故障是小灯泡断路，故选D；
（2）根据乙图可知，电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.8V<2.5V，则电压表的示数要增大。根据U总=UL+U变可知，此时变阻器的电压要减小。根据串联电路电压与电阻成正比可可知，此时变阻器的滑片向左移动，直到电压表的示数等于额定电压2.5V即可。
（3） ①当电流为I1时，由图乙可知，此时灯泡两端电压为U1，灯泡的实际功率为P1=U1I1，可以用图乙中的面积S1表示；
②当电流为I1时，此时电路的总功率：P总=UI1，由图乙可知P总=UI1=S1+S2+S3，
此时滑动变阻器的实际功率：P滑=P总-P1=S1+S2+S3-S1=S2+S3；
当电流为I2时，灯泡的实际功率为P2=U2I2，由图乙可知P2=U2I2=S1+S2+S4+S5，
此时电路的总功率：P'总=UI2，由图乙可知P'总=UI2=S1+S2+S3+S4+S5+S6，
此时滑动变阻器的实际功率：P'滑=P'总-P2=（S1+S2+S3+S4+S5+S6）-（S1+S2+S4+S5）=S3+S6；
ΔP灯=P2-P1=（S1+S2+S4+S5）-S1=S2+S4+S5，
ΔP滑=P'滑-P滑=（S2+S3）-（S3+S6）=S2-S6，
因此ΔP灯大于ΔP滑。
7．（2024·杭州模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。
（4）考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）.
【答案】（1）
（2）B（3）0.6（4）偏大
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（3）根据串联电路的分压规律求出每个灯泡两端的电压；根据图像得出此时的电流，根据P=UI求出总功率的大小；
（4）根据图丙同时结合欧姆定律比较两个电压下灯泡电阻的关系，再根据得出按此方案算出灯泡的额定功率与真实值的关系。
【解答】 （1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V；若要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的阻值，故滑动变阻器的滑片P应向B端移动；
（3）若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电路中，根据串联电路的分压规律可知，每个灯泡两端的电压为1.5V，根据图丙可知，此时的电路中的电流为0.2A，则电路消耗的总功率为：P'=UI'=3V×0.2A=0.6W；
（4）由图丙可知，因为灯泡两端的电压为2V时，其通过灯泡的电流小于当泡两端的电压为额定电压2.5V时的电流，
由的变形式可得，灯泡两端的电压为2V时对应的电阻小于电压为2.5V时对应的电阻，
因此若用第（2）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，即此时灯泡的电阻小于灯泡正常发光时的电阻，再根据计算灯泡的额定功率，按此方案算出灯泡的额定功率比真实值偏大。
8．（2025·杭州模拟） 如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接；
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 0.56
电阻Rx/ 3.13 3.21
电阻的平均值Rx/
（3）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为 ；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得，请判断结果是否正确并简要说明理由 。
【答案】（1）
（2）0.5；3.20
（3）；该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
【知识点】影响电阻大小的因素；伏安法测电阻的探究实验；电路的动态分析
【解析】【分析】 （1）滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用欧姆定律求出Rx的阻值，然后求平均值；
①根据串联分压原理求出电阻Rx的阻值表达式；
②用等效替代法测待测电阻的电压，但根据设计，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，故设计是不合理的。
【解答】 （1）滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）第二次实验中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0.5A，则Rx的阻值为：；
①闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，根据串联分压原理可知，，
解得：；
②该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0，当开关S由a拨到b时，电阻R0和Rx两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
9．（2025·舟山月考）为了测量未知电阻R 的电阻值，小科设计了如图甲所示的实验电路。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
l/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
（1）请用笔画线代替导线，将图中未完成的电路补充完整。 。
（2）正确连接电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较大的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，它们的示数都不变。造成这一现象的原因可能是 。
（3）排除故障后进行实验，上表是小科记录的实验数据，则电阻R的阻值是 Ω。
（4）小舟利用相同的器材测量电阻R的阻值，根据实验数据绘出的图像如图乙所示。则符合小舟设计的电路图是 。
【答案】（1）
（2）滑动变阻器短路
（3）10.7
（4）B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）电压表并联在哪个用电器两端，测量的就是哪个用电器两端的电压。
（2）滑动变阻器通过改变连入电路的有效长度来改变电阻大小，移动滑片，电阻不变，可能是同时接入两个上端或下端接线柱，或滑动变阻器短路。
（3）取平均值可以减小误差。
（4）A图电压表测量定值电阻两端电压，电阻阻值不变，由欧姆定律可知，电流随电压的增大而增大；C图电压表测量电源电压，示数不会改变。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表测量待测电阻两端电压，滑动变阻器一上一下接进电路，如图所示
。
（2）电流表和电压表都有较大示数，说明电路为通路，且电路中总电阻较小，移动滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器连入电路的阻值不变，可知故障可能是滑动变阻器短路。
（3）为了减小误差，应取三次实验的平均值，电阻为。
（4）图乙中电流与电压成反比，且电流最大时，电压表示数为零。滑动变阻器阻值越小，电路的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流最大时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，此时滑动变阻器两端的电压也为零，可知电压表测量的是滑动变阻器两端电压。
故答案为：B。
10．（2025九下·浙江模拟）在学习了欧姆定律以后，小葸想通过“伏安法”来测小灯泡正常发光时的电阻大小。已知待测小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）调节电路过程中当电压表示数为2V时，应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动，小灯泡正常发光时的电阻是 欧。
（2）如果小灯泡灯丝被烧断后，电压表和电流表的示数如何变化 。
（3）小蕙了解到欧姆那个年代还没有电压、电流、电阻的明确概念，也没有精确测量的仪器，小蕙受到启发，开始思考不用电压表，用三个不同的定值电阻、电流表等元件，设计了如图丙的电路图准备开始探究电流与电阻的关系，但该学习小组的同学观察后觉得仍不能完成探究任务，理由是 。
【答案】（1）左；10
（2）电流表示数为0；电压表示数接近电源电压。
（3）无法控制定值电阻两端电压不变 。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）伏安法测电阻
原理：依据欧姆定律，用电压表测导体两端电压U，电流表测通过导体电流I，进而计算电阻 。
滑动变阻器作用：通过改变自身电阻，调节电路电流和待测电阻两端电压。在本题中，为使小灯泡达到额定电压，需调节滑动变阻器阻值 。
（2）电路故障分析
断路情况：本题中小灯泡灯丝烧断属断路故障。断路时电路无电流，电流表无示数；电压表与电源、其他元件串联时，因内阻大几乎分得全部电源电压，示数接近电源电压 。
（3）探究电流与电阻的关系
控制变量法：该实验用控制变量法，控制电阻两端电压不变，改变电阻探究电流与电阻关系。图丙电路缺滑动变阻器，无法控制定值电阻两端电压不变，不满足实验要求 。
【解答】（1）要使小灯泡正常发光，其两端电压需达到额定电压2.5V。现在电压表示数为2V，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，即减小其电阻，所以滑片应向左移动。
由图乙可知，当小灯泡两端电压U=2.5V时，通过的电流I=0.25A，根据欧姆定律
，可得小灯泡正常发光时电阻。
（2）小灯泡灯丝烧断后，电路断路，电流无法通过，所以电流表示数为0；
此时电压表与电源、滑动变阻器串联，由于电压表内阻很大，根据串联电路分压原理，它几乎分得全部电源电压，所以电压表示数接近电源电压。
（3）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端电压不变，改变电阻大小。在图丙电路中，只通过更换定值电阻，不能保证定值电阻两端电压始终不变，因为没有滑动变阻器来调节电压，所以不能完成探究任务。
11．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中；
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出"灯丝电阻增大是由温度增大引起"的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由。 。
【答案】（1）0.3
（2）防止电阻大小随温度变化而改变
（3）所测的灯丝电阻阻值基本相等
（4）不合理，因小灯泡的功率越大，温度越高，此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率，进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 （1）根据图片确定电流表的量程和分度值，再读数；
（2）（3）将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变，结合控制变量法，结合实验数据分析解答；
（4）灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，灯丝的温度越高，故可再结合实验数据计算出小灯泡的电功率后再得出灯丝电阻大小和温度的关系。
【解答】 （1）根据图片可知，电流表选用090.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；
（2）实验时将灯丝浸入纯净冷水中的目的是：防止电阻大小随温度变化而改变；
（3）将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变，若实验中得到的结果是：所测的灯丝电阻阻值基本相等，则假设①被否定；
（4）小灯泡的功率越大，温度越高，此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率，进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大，故直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论不合理。
12．（2024·湖州模拟）现有一个阻值为10欧的定值电阻，一个开关，若干导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。另有一个电源箱(如图)，要求设计一个能测定该电源箱内阻r的阻值的实验方案(已知电压表的内阻很大，其量程大于电源电压，r约为几欧)
要求：
（1）完成实验电路图；
（2）简明写出完成接线后的实验步骤；
（3）写出用测得的量计算r的表达式。
【答案】（1）
（2）断开 S记下电压表的格数为 N1，合上开关S记下电压表的格数N2
（3）
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）利用电压表首先测量电源电压，然后将R直接连接在电源两端，利用电压表测量定值电阻R的电压，据此画出电路图；
（2）利用开关的断开和闭合分别测出电源电压和定值电阻R的电压；
（3）由于电压表表面上有刻度但无刻度值。所以读出的电压表读数为指针偏转的格数；假设每一格的代表的电压值为U0；根据欧姆定律好和串联电路的特点列方程即求出内阻r。
【解答】（1）利用一个开关闭合，首先测量电源电压；然后测量外接的电阻R两端的电压，所以设计电路图如下：（1）利用一个开关闭合，首先测量电源电压；然后测量外接的电阻R两端的电压，所以设计电路图如下：
；
（2）①断开开关S，记下电压表偏转格数N1；②合上开关S，记下电压表偏转格数N2；
（3）假设每一格的代表的电压值为U0；即分度值为U0；
所以，当断开开关S，电压表测量的是电源电压，则电源电压为U=N1U0；
再合上开关S时，电压表测量R两端的电压，则R两端电压为UR=N2U0；
根据串联电路的特点和欧姆定律得：
电源电压；
由于电源电压一定，则：
；
解得：。
答：（1）；（2）断开 S记下电压表的格数为 N1，合上开关S记下电压表的格数N2；（3）。
13．（2024·宁波模拟）在某次STEM活动中，老师展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。老师告诉同学们，盒内由两个相同定值电阻R连接而成。STEM小组设计电路图如图乙，并连接电路测量各个接线柱之间的电阻，将数据记录在表格。请回答下列问题：
（1）STEM小组的同学在某次实验中连接好最后一根导线后，发现电流表和电压表的指针立即有明显的偏转，请指出该同学操作上可能存在的错误； 。
（2）纠正后，STEM小组的同学继续实验。在测B、C接线柱之间的电阻时，电压表的示数如图丙所示，请读出并填入表格中。
实验次数 M、N连接点 U/伏 I/安
① A、B 1 0.2
② B、C 0.54
③ A、C 2 0.2
（3）根据上表数据，画出黑盒子内两个等值电阻的连接方式，并标注电阻的阻值。
（4）STEM小组的同学分析表中数据，认为还能得到电流与电压或电阻的关系，比较①②两次实验数据，可以得出的结论是 。
【答案】（1）连接电路时没有断开开关
（2）2.7
（3）
（4）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【知识点】电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）为保护电路，连接电路时需断开开关；
（2）根据电压表接入电路的量程和分度值读数；
（3）根据欧姆定律计算电阻的阻值，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，据此判断电路连接方式；
（4）分析表格数据得出结论
【解答】（1）实验中连接好最后一根导线后，发现电流表和电压表的指针立即有明显的偏转，该同学操作上可能存在的错误是连接电路时没有断开开关；
（2）电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.7V；
（3）根据表格数据结合欧姆定律可知，
，
，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以黑盒子内两个5Ω的电阻的连接方式是串联，如图：
（4）比较①②两次实验数据可知，电压和电流的比值相等，那么得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
14．（2025·浙江模拟）如图所示是某型号电热水器的内部简化电路，R1和R2为电热丝，电源电压恒为220V。通过开关S1、S2 的通断和连接不同触点，可实现高、中、低三挡加热。已知中温挡功率为1210W，低温挡时电路电流为2A。求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）高温挡的功率(结果保留一位小数)。
（3）用电热水器将15kg水从25℃加热到55℃，若加热效率为84%，需要消耗几度电
【答案】（1）
（2）R2=110Ω-40Ω=70Ω
V
w
（3）25℃)=1.89×106J，
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；电功率
15．（2024·鄞州模拟）在学校创新比赛中，小敏同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的简易电路图，R1和R2是电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，顺时针旋转依次出现不同档位。A位置为空档位，B位置时1、2接线柱相连，3、4接线柱相连，依次类推。当旋钮开关指向 B、C、D、E不同位置时，可以实现四档加热功率，且旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递增或递减。他设计的四档加热功率如下表所示：
档位 高温 中温1 中温2 低温
加热功率/W 1100 660 * *
（1）电热水器a、b触点中连接火线的是 触点。闭合S后，将旋转开关打到指向B，此时电热水器以 档工作。
（2）通过计算，电热丝. 和 的阻值分别是多少
（3）该电热水器低温档时的加热功率是多少
（4）若该电热水器内胆容量为30L，水的初温为 要将30 L水加热至 水的比热为 若水的吸热效率为90%，需要在高温档下工作大约多少秒 (结果取整数)
【答案】（1）a；高温档
（2）闭合S后，将旋转开关打到指向E，2、4接线柱相连，由图甲可知，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总在最大，总功率最小，电热水器处于低温挡；
根据题意可知，旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递增或递减，所以闭合S后，将旋转开关打到指向C，3、4接线柱相连，电热水器处于中温挡1，由图甲可知，此时只有R1工作，
由表格数据可知，此时的电功率为660W，由可知，R1的阻值：；
闭合S后，将旋转开关打到指向D，1、2接线柱相连，由图甲可知，此时只有R2在，
R2的电功率：P2=P高-P1=1100W-660W=440W，
由可知，R2的阻值：
。
（3）根据串联电路的电阻特点可知，R1、R2的串联总电阻：，
该电热水器低温挡时的加热功率：P低=
；
（4）由可知，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10-3m3=30kg，
水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×30kg×（55℃-25℃）=3.78×106J，
由可知，电热水器消耗的电能：，
由可知，电热水器高温挡工作的时间：。
【知识点】基本电路与电路图；电路的动态分析；电功计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）家庭电路中，为了用电安全，开关应该与火线相连；闭合S后，将旋转开关打到指向B，R1、R2并联，根据并联电路特点和可知电热水器的状态；
（2）闭合S后，将旋转开关打到指向C，由图甲可知，此时只有R1工作，闭合S后，将旋转开关打到指向D，此时只有R2在，闭合S后，将旋转开关打到指向E，此时R1、R2串联；根据串联电路的特点和可知各个档位的电路连接；根据中温1的功率和可求出R1的阻值；根据P2=P高-P1求出R2的电功率，根据可求出R2的阻值；
（3）根据串联电路的电阻特点求出R1、R2的串联总电阻，根据可求出电热水器低温挡时加热功率；
（4）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据效率公式求出电热水器消耗的电能，根据求出电热水器高温挡工作的时间。
【解答】解：（1）家庭电路中，为了用电安全，开关应该与火线相连，由图甲可知，连接火线的是a触点；
闭合S后，将旋转开关打到指向B，由图甲可知，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热水器处于高温挡。
16．（2024·宁波模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）实验过程中，若电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片；当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（3）若想探究电流与电阻的关系，可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻R的阻值不能大于 Ω。
【答案】（1）
（2）A；0.6
（3）20
【知识点】测定小灯泡的功率；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】 根据P=UI求出小灯泡的额定功率；若想探究电流与电阻的关系，要控制电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律及分压原理，得出当变阻器连入电路中的电阻最大时对应的定值电阻最大值。
【解答】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常工作时的电流约为：I= 0.25A，故电流表选用小量程，要求滑片P向C端滑动时，电流表示数变小，即电阻变大，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示
（2） 灯在额定电压下正常发光，1.8V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移动，同时视线应注意观察电压表示数，直到电压表示数为额定电压；当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W ；
（3） 若想探究电流与电阻的关系，要控制电阻的电压不变；电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，电压表示数为变阻器分得的电压的0.5倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大时，对应的定值电阻为
R定大=0.5×40Ω=20Ω，为了能够完成实验，更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω。
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专题9 测电阻、电功率的方法 电路设计问题
物理实验是物理学的重要组成部分，因此在中考命题中，将会注重考查学生的实验操作能力和实验数据处理能力。例如，对于电功率和焦耳定律"的实验，可能会要求学生自己设计实验方案、进行实验操作记录实验数据并分析实验结果等。
2024年中考26题考察了电阻的影响因素，2025年中考要注意没有考察的部分内容。
★重难点01： 测电阻方法
类型一、等效替代法测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）
类型二、缺表测电阻
（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，将R1和并联，先测出R1的电流，再测出的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，，所以： ；；
（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，电压表测出R1两端的电压U1；再测出两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等，所以：；
（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻
（1）缺电流表
电路设计 实验步骤及表达式
将滑片P滑到左端测出两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出和R′两端的总电压U2．由和R′串联电流相等 ；
（2）缺电压表
电路设计 实验步骤及表达式
如图。①将滑片P滑到a点，可测的电流I1；②再滑到b端测和R′的电流I2．由于电源电压相等．①；②所以可解得。
（四）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻
电路设计 实验步骤及表达式
如图，①闭合开关S1，和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电流表示数为I2；所以：①②；根据电源电压不变，可得
如图，①闭合开关S1，和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电流相等，即，解得
1．（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（ ）
A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④
2．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2= 。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 （填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
★重难点02： 测电功率的方法
二、伏阻法测电功率
三、安阻法测电功率
1．（2023·绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最 (选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是 。
2．（2023·舟山）科技小组开展设计一款多功能电饭煲的项目活动，过程如下：
[明确问题]科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220V；煮饭模式功率：880W ；保温模式功率：88W；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）[方案设计]根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲的方案，图中开关S1，S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880W，则发热电阻R1，应选择的阻值为多少欧？
（2）[方案优化]有同学认为甲方案不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙的方案。
①工作电路中的发热电阻R，应设计在 ▲ 处(选填“a"或“b")。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻R0阻值应为多少欧？(电磁铁线圈阻值不计)
1．（2024·舟山模拟）实验室可以用欧姆表来直接测量电阻。如图虚线框内是欧姆表的简化结构图，它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在a、b间接入一个电阻R，电路中就有一个对应电流I，即电阻R 与电流表的读数I有一一对应关系。所以，由电流表的指针位置可以知道电阻R 大小。为了方便，事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值。欧姆表在测量电阻前都需要调零，即把a、b两接线柱短接，调节变阻器的滑片位置，使电流表满偏(指在最大刻度处)。下列关于欧姆表描述不正确的是 ( )
A．普通电流表示数表示标识情况为左小右大，那么改装后欧姆表示数的标识情况为左大右小
B．当a、b短接时该欧姆表指针所指的位置处，盘面应标注的示数为0
C．若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5V来刻度的，满偏电流为10mA，那么5mA位置时，对应的电阻值为150Ω
D．欧姆表刻度标识不均匀，示数分布特点左疏右密
（1题图） （2题图）
2．（2024·宁波模拟）某同学利用以下实验器材测量一个输出电压恒定，但是数值未知的电源。实验器材有：两个电阻箱R1和R2、一个理想的最大测量值为50μA 的直流电流表G(电流表上只有 0 刻度和最大刻度)、一个电流表保护电阻RA(阻值未知)、一个电键、若干导线。
他设计了如图所示电路图，进行了如下操作。请在横线处填写必要的文字或数据，使整个实验操作过程完整、正确。
第一步操作：先不接电阻箱 (选填“R1”或“R2”)，其它元件按如图接上。合上电键S，调节另一电阻箱的阻值，让电流表的指针指在 (选填“0刻度”或“最大刻度”)，记下此时电阻箱 B 的示数为27200欧。
第二步操作：断开电键S，接入电阻箱A，并将其阻值调为 (选填“0刻度”或“最大刻度”)，同时将电阻箱B 的阻值减半，然后合上电键S，逐步 (选填“增大”或“减小”)电阻箱 (选填：“A”或“B”)的阻值，使电流表的指针指在 (选填“0刻度”或“最大刻度”)位置，记下此时电阻箱的示数为3160欧。根据以上测得值，可以推算出. 的阻值为 欧；被测电源的电压为 伏。(结果请保留小数点后两位)
3．（2025·丽水模拟）某同学发现家里的台灯是通过滑动变阻器来调节亮度的。台灯亮度发生变化时滑动变阻器消耗的电功率会如何变化呢？为此他设计了如图甲所示的电路进行探究。已知实验器材的规格：电源电压4伏并保持不变，2个电压表（伏），电流表（安），滑动变阻器R标有“20欧1安”，小灯泡L标有“2.5伏”字样。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路。则他观察到的无示数的电表是 。
（2）排除故障后继续实验。当小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系图像。由图可知：小灯泡的电功率变大时，滑动变阻器的电功率的变化情况是 。
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足滑动变阻器有效电阻等于灯泡电阻。判断该实验结论是否可靠并说明理由。
4．（2025·绍兴模拟）小敏在“测小灯泡电功率”的实验中，用到的实验器材有：电源电压(3伏)、电流表、电压表、“2.5伏”字样的小灯泡L1、滑动变阻器(10欧姆 1安)、开关、导线若干。
丙
序号 1 2 3 4
电压U/V 1.50 2.00 2.50 2.80
电流I/A 0.20 0.24 0.32
（1）如图甲是连接的实验电路，在闭合开关前应先将滑动变阻器滑片P移至 (选填“A”或“B”) 端。
（2）如图乙是测量第3组数据时电路中电流表示数，则小灯泡的额定功率P1为 瓦。
（3）分析丙图表格中的数据，其中第 组(填写表格中序号的数字)数据有明显错误。
（4）小敏想比较另一个额定电压为2.5伏的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，当L1正常发光时，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3伏。依据上述现象， 可推断出P1 P2(选填“>”、“=”或“<”).·也继续完成了 P2的测量后，验证了推断。
5．（2025·临平模拟）小金同学欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压约6V左右)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
请回答：
（1）如图甲所示是小金尚未连接完整的电路，请用笔画线代替导线在原图上补全。
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（3）下面是小金同学在没有电流表的情况下测定电功率的几种方案。
方案一：如图丙，步骤①将开关S1闭合，S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 Um；步骤②滑动变阻器滑片位置保持与步骤①中相同，将开关S1闭合，S2与b接线柱接通，调节电阻箱R4使电压表的示数保持U额，记录此时电阻箱的阻值为R ，计算小灯泡的额定功率为
该方案中主要用到的科学方法是____(填字母)。
A．控制变量法 B．类比法 C．等效替换法 D．累积法
（4）方案二：如图丁，步骤①将开关S1闭合，S2、S3断开，P滑至最左端，读出电压表示数U0；步骤②将开关S1、S2闭合，S3断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 步骤③滑动变阻器滑片位置保持与步骤②中相同，并将开关S1、S3闭合，S2断开，读出电压表示数U1；计算小灯泡的额定功率. (用字母 表示)。
6．（2025九下·萧山模拟）学习小组进行测定小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V恒定不变，合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路中可能出现的故障是____；
A．滑动变阻器断路 B．电压表短路
C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
（2）闭合开关，移动滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为则小灯泡的额定电功率，小高接下去的操作是 。
（3）小高将数学几何图像分析与电学知识融合，通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为 (如图丙)，有了新的发现与收获：
①当电流为 时，小灯泡的实际功率可以用图丙中的面积 表示；
②当电流由 逐渐增大到 的过程中，判断小灯泡实际功率的变化量△P灯与滑动变阻器功率的变化量 △P滑哪一个更大 并说明理由： 。
7．（2024·杭州模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。
（4）考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）.
8．（2025·杭州模拟） 如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接；
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 0.56
电阻Rx/ 3.13 3.21
电阻的平均值Rx/
（3）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为 ；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得，请判断结果是否正确并简要说明理由 。
9．（2025·舟山月考）为了测量未知电阻R 的电阻值，小科设计了如图甲所示的实验电路。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
l/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
（1）请用笔画线代替导线，将图中未完成的电路补充完整。 。
（2）正确连接电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较大的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，它们的示数都不变。造成这一现象的原因可能是 。
（3）排除故障后进行实验，上表是小科记录的实验数据，则电阻R的阻值是 Ω。
（4）小舟利用相同的器材测量电阻R的阻值，根据实验数据绘出的图像如图乙所示。则符合小舟设计的电路图是 。
10．（2025九下·浙江模拟）在学习了欧姆定律以后，小葸想通过“伏安法”来测小灯泡正常发光时的电阻大小。已知待测小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）调节电路过程中当电压表示数为2V时，应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动，小灯泡正常发光时的电阻是 欧。
（2）如果小灯泡灯丝被烧断后，电压表和电流表的示数如何变化 。
（3）小蕙了解到欧姆那个年代还没有电压、电流、电阻的明确概念，也没有精确测量的仪器，小蕙受到启发，开始思考不用电压表，用三个不同的定值电阻、电流表等元件，设计了如图丙的电路图准备开始探究电流与电阻的关系，但该学习小组的同学观察后觉得仍不能完成探究任务，理由是 。
11．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中；
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出"灯丝电阻增大是由温度增大引起"的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由。 。
12．（2024·湖州模拟）现有一个阻值为10欧的定值电阻，一个开关，若干导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。另有一个电源箱(如图)，要求设计一个能测定该电源箱内阻r的阻值的实验方案(已知电压表的内阻很大，其量程大于电源电压，r约为几欧)
要求：
（1）完成实验电路图；
（2）简明写出完成接线后的实验步骤；
（3）写出用测得的量计算r的表达式。
13．（2024·宁波模拟）在某次STEM活动中，老师展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。老师告诉同学们，盒内由两个相同定值电阻R连接而成。STEM小组设计电路图如图乙，并连接电路测量各个接线柱之间的电阻，将数据记录在表格。请回答下列问题：
（1）STEM小组的同学在某次实验中连接好最后一根导线后，发现电流表和电压表的指针立即有明显的偏转，请指出该同学操作上可能存在的错误； 。
（2）纠正后，STEM小组的同学继续实验。在测B、C接线柱之间的电阻时，电压表的示数如图丙所示，请读出并填入表格中。
实验次数 M、N连接点 U/伏 I/安
① A、B 1 0.2
② B、C 0.54
③ A、C 2 0.2
（3）根据上表数据，画出黑盒子内两个等值电阻的连接方式，并标注电阻的阻值。
（4）STEM小组的同学分析表中数据，认为还能得到电流与电压或电阻的关系，比较①②两次实验数据，可以得出的结论是 。
14．（2025·浙江模拟）如图所示是某型号电热水器的内部简化电路，R1和R2为电热丝，电源电压恒为220V。通过开关S1、S2 的通断和连接不同触点，可实现高、中、低三挡加热。已知中温挡功率为1210W，低温挡时电路电流为2A。求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）高温挡的功率(结果保留一位小数)。
（3）用电热水器将15kg水从25℃加热到55℃，若加热效率为84%，需要消耗几度电
15．（2024·鄞州模拟）在学校创新比赛中，小敏同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的简易电路图，R1和R2是电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，顺时针旋转依次出现不同档位。A位置为空档位，B位置时1、2接线柱相连，3、4接线柱相连，依次类推。当旋钮开关指向 B、C、D、E不同位置时，可以实现四档加热功率，且旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递增或递减。他设计的四档加热功率如下表所示：
档位 高温 中温1 中温2 低温
加热功率/W 1100 660 * *
（1）电热水器a、b触点中连接火线的是 触点。闭合S后，将旋转开关打到指向B，此时电热水器以 档工作。
（2）通过计算，电热丝. 和 的阻值分别是多少
（3）该电热水器低温档时的加热功率是多少
（4）若该电热水器内胆容量为30L，水的初温为 要将30 L水加热至 水的比热为 若水的吸热效率为90%，需要在高温档下工作大约多少秒 (结果取整数)
16．（2024·宁波模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）实验过程中，若电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片；当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（3）若想探究电流与电阻的关系，可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻R的阻值不能大于 Ω。
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