2025年中考二轮复习高频考点突破 考点十四 欧姆定律 电功率 讲义（含解析）

考点十四 欧姆定律 电功率——中考二轮复习高频考点突破
考点分布
分值比率 考点 知识点 分值 题型
电学 20% 欧姆定律 欧姆定律 6到20 选择、填空、作图、计算、实验探究
伏安法测电阻
电功率 电能、电功
电功率 测量小灯泡的电功率
知识小结
知识点1 电阻的测量
1.实验名称：伏安法测电阻
2.实验原理：欧姆定律的推导公式：
3.实验器材：电源、开关、导线（若干）、滑动变阻器、待测电阻、电流表、电压表
4.实验电路图：
5.实验步骤
（1）根据电路图连接实物，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处后闭合开关
（2）改变待测电阻两端的电压，分别记录三组对应的电压值和电流值，根据每组数据，分别求出电阻值，最后求出平均值，作为待测电阻的阻值。
6.数据处理
实验序号 电压 电流 待测电阻 待测电阻平均值
7.注意事项
（1）电压表、电流表的量程选择应适当，一般以电表指针偏转过半为宜
（2）电路连接一般是从电源正极向负极连接；连接电路时开关应断开；将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；有意识地将电表表盘正对自己，以便于读数；保证电表接线柱连接正确；边做实验边记录实验数据
（3）实验时，每次读数后开关要及时断开，因为导体电阻的大小除由导体本身因素决定外，还与温度有关，例如当电流通过导体时，导体电阻因发热而产生变化，长时间通电后，前后测得的电阻值偏差较大，所以每次读数后应及时断开开关，这样测得的电阻值较为准确
（4）在测量定值电阻的阻值时，为减小测量误差，要进行多次实验，求出电阻的平均值，而在测量小灯泡的电阻时，因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以不能采用求平均值的方法
知识点2 常见电路故障现象及故障分析
现象 故障分析
灯泡 闭合开关，灯泡不良，电流表、电压表有示数 （1）滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大 （2）电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 （1）电源无电压或者电源短路； （2）灯泡以外的电路有断路
闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转并接近电源电压 （1）灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良； （2）电流表和电压表位置互换了，实质上是电压表串联在电路中
闭合开关，灯不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短接或电压表短路
连接电路时，连接完成最后一根导线，灯泡立即发光 连接电路时，开关未断开
现象 故障分析
电表 灯泡发光，两表均有示数，移动滑动变阻器，两表示数变化相反 电压表接在了滑动变阻器两端
电流表或者电压表指针反向偏转 正负接线柱接反了
电流表或者电压表指针偏转角度很小 （1）电流表或电压表选择的量程很大 （2）电源电压过低
电流表或者电压表指针偏转超过最大刻度 （1）量程选择过小 （2）电路中出现短路或者断路 （3）电源电压过大
电流表、电压表均无示数 滑动变阻器断路或者开关断路
现象 故障分析
滑动变阻器 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数以及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器成为定值电阻或导线
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的正常工作电压 电源电压过低，需要更换电源
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总是大于灯泡正常工作电压 电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处或者滑动变阻器接入了上面两接线柱
知识点3 电阻的特殊测量
伏阻法
条件 实验电路图 测量的物理量及Rx的表达式 推导过程
利用一只电压表和一个已知阻值的电阻测未知电阻的阻值 （1）闭合S，分别测出R0和Rx两端 的电压U0、Ux； （2）
（1）只闭合S0，测出R0两端电压U0；闭合S0和S，测出电源电压U； （2）
（1）闭合S0，将S1拨至1，测出Rx两端的电压Ux； （2）闭合S0，将S1拨至2，测出电源电压U； （3）
利用一只电压表和一个滑动变阻器（最大电阻为Rmax）测未知电阻的阻值 （1）读出滑动变阻器接入阻值最大时电压表的示数U1； （2）读出滑动变阻器接入阻值最小时电压表的示数U2； （3）
安阻法
条件 实验电路图 测量的物理量及Rx的表达式 推导过程
利用一只电流表和一个已知电阻测未知电阻的阻值 （1）只闭合S1，测出通过Rx的电流Ix； （2）只闭合S2，测出通过R0的电流I0； （2）
（1）闭合S，分别测出通过R0和Rx的电流I0、Ix； （2）
利用一只电流表、单刀双掷开关和一个已知电阻测未知电阻的阻值 （1）分别将S拨到1和2为止，读出电流表示数Ix、I0； （2）
利用一只电流表和一个已知电阻测未知电阻的阻值 （1）只闭合S0，测出通过R0的电流I0，再闭合S，测出总电流I； （2）
（1）只闭合S0，测出电路中的电流I，再闭合S，测出通过Rx的电流Ix； （2）
利用一只电流表和一个滑动变阻器（最大电阻为Rmax）测未知电阻的电阻 （1）读出滑动变阻器接入阻值最大时电流表的示数I1； （2）读出滑动变阻器接入阻值最小时电流表的示数I2； （3）
等效替代法
条件 实验电路图 测量的物理量及Rx的表达式
利用一只电流表、单刀双掷开关和电阻箱测未知电阻的电阻 （1）将S拨至a，读出电流表示数Ix； （2）将S拨至b，调节电阻箱，使电流表示数仍为Ix，读出电阻箱示数R； （3）Rx=R
利用一只电压表、单刀双掷开关和电阻箱测未知电阻的阻值 （1）当S1接1时，调节滑动变阻器滑片P，读出电压表的示数U； （2）当S1接2时，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的示数R； （3）Rx=R
知识点4 串、并联电路的电阻规律
串联电路 并联电路
计算公式 总电阻等于各分电阻之和： 总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和：
原因 电阻串联，相当于增大了导体的长度，故总电阻大于每一个分电阻 电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，故总电阻小于每个分电阻
特例 n 个阻值均为R的电阻串联后的总电阻为nR n 个阻值均为R的电阻并联后的总电阻为
知识点5 串、并联电路中的分压或分流规律
串联电路 并联电路
规律 串联电路中导体两端的电压与导体的电阻成正比 并联电路中导体两端的电压与导体的电阻成反比
公式
知识点6 欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路 并联电路
电阻规律
电流规律
电压规律
比例关系 分压规律： 分流规律：
知识点7 欧姆定律动态电路分析
1.动态电路常见的类型：开关变化型和滑动变阻器型。
2.分析动态电路的一般思路
（1）分析电路结构和观察电路变化情况（画等效电路图）；
（2）判断整个电路的电阻变化；
（3）判断总电流的变化（欧姆定律）；
（4）确定局部定值电阻两端电压的变化；
（5）确定局部电流的变化。
3.电路安全原则
（1）电表：不超过最大测量值
（2）其他电路元件：不超过正常工作时的电压和电流。
知识点8 电能及其测量
1.电能的产生：由其他形式的能转化而来
2.电能的利用：通过用电器将电能转化为其他形式的能
3.单位：国际单位制中的单位焦耳（J）
常用单位：千瓦时（kW·h），俗称“度”
换算关系：1度 = 1 kW·h = 3.6×106 J
4.电能的计量工具——电能表
（1）作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能表。
（2）计量电能的方法：电能表计数器上前后两次示数之差就是某段时间内消耗的电能，即 W=W末-W初。注意：电能表中计数器示数的最后一位小数点的后一位。（如图甲所示）
（3）电能表铭牌上（如图乙所示）重要参数的理解：
220V：电能表应该接在220 V的电路中使用。
10（40）A：电能表的标定电流是10 A，额定最大电流是40 A。
50 Hz：电能表应该在频率为50 Hz的交流电路中使用。
3000 imp/(kW·h)：接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁3000下；3000 r/(kW·h)：接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转。
（4）种类：机械电能表、电子式电能表、IC卡电能表等。
拓展解读
1.自然界中存在各种形式的能量，如机械能、光能、内能、太阳能、化学能等，电能只是能量中的一种。
2.常见的用电器分为两类：一类是将电能全部转化为内能的装置；另一类是只有一部分电能转化为内能的装置。
知识点9 电功
1.定义：电流做的功，符号 W。
2.单位：焦耳（J）。
3.实质：电流做功的过程，实际是电能转化为其他形式能（消耗电能）的过程。
4.做功形式：电流通过各种用电器使用电器转动、发热、发光、发声等。
5.电功计算：。结合欧姆定律后的变形式：和
拓展解读
：可以用来计算任何情况下电流所做的电功；
和：仅适用于电能全部转化为内能的电路中电功的计算。若电能只有一部分转化为内能，如含有电动机的电路，是不能用和来计算电功的。
知识点10 电功率
1.电功率的物理意义：表示电流做功的快慢
2.电功率的单位：国际单位制中的单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示
常用单位：千瓦（kW），1 kW = 1×103 W
3.定义式：；普适公式：；纯电阻电路公式：和
4.测量方法：测量出用电器两端的电压和通过该用电器的电流，用公式 P=UI计算
知识点11 额定电压与额定功率
1.额定电压、额定电流、额定功率、实际电压和实际功率
概念 说明
额定电压 用电器正常工作时的电压 用电器上标明的电压值就是额定电压，通常用U额表示
额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流 用电器上标明的电流值就是额定电流，通常用I额表示
额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器上标明的功率值就是额定功率，通常用P额表示
实际电压 用电器实际工作时的电压 与额定电压可能相等也可能不相等，通常用 U 来表示
实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 与额定功率可能相等也可能不相等，通常用 P 来表示
2.用电器的电压和电功率关系
电压关系 功率关系 用电器工作情况
U实 = U额 P实 = P额 用电器正常工作
U实 < U额 P实 < P额 用电器不能正常工作
U实 > U额 P实 > P额 易损坏用电器
3.一个用电器消耗电能的快慢取决于它的实际功率的大小。
拓展解读
（1）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同
（2）用电器只有在额定电压下才能正常工作
（3）串联电路中电功率与电压、电阻的关系：
（4）并联电路中电功率与电流、电阻的关系：
（5）无论用电器串联还是并联，电路消耗的总功率都等于各用电器实际功率之和
知识点12 用电能表测量电功率
1.电能表可以用来测量用电器的电功率。
2.待测用电器的电功率表达式。其中 N 表示用电器消耗1 kW·h的电能，电能表转盘转过的圈数；n为时间t内转盘转动的圈数；t为待测用电器工作的时间。
知识点13 测量小灯泡的电功率
1.“测量小灯泡的电功率”与“测量小灯泡的电阻”的比较
测量小灯泡的电功率 测量小灯泡的电阻
相同点 所测物理量 小灯泡两端的电压，通过小灯泡的电流
电路图
连接电路时 开关断开，滑动变阻器的滑片位于组织最大处
不同点 原理 P = UI
滑动变阻器的作用 保护电路，改变灯泡两端电压，使其等于、小于或大于额定电压 保护电路，改变待测电阻两端的电压或电流，多次测量出电压和电流
2.特殊方法测电功率
（1）“伏阻法”测电功率
如图1所示，用电压表、已知阻值的定值电阻R0、电源、开关、导线若干，可以测出Rx的电功率。
此方法应用的原理主要为串联电路中电流处处相等。具体做法：用R0的阻值和它两端的电压求电路中的电流，然后用已求得的电流和测得的待测电阻两端的电压，求待测电阻的电功率，。
（2）“安阻法”测电功率
如图2所示，用电流表、已知阻值的定值电阻R0、电源、开关、导线若干，可以测出Rx的电功率。
此方法应用的原理主要为并联电路各支路两端的电压相等。具体做法：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压，然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流，求待测电阻的电功率，Px = UxIx = I0R0Ix
知识点14 测量小灯泡的电功率实验中的故障原因分析
现象 故障原因
电压表或电压表的指针反向偏转 电流表或电压表的正、负接线柱接反了
电流表示数偏大，电压表无示数 小灯泡或电压表短路
电流表无示数，电压表示数接近电源电压 小灯泡断路或电流表与电压表的位置颠倒
电压表和电流表都无示数 滑动变阻器断路
电流表示数较大且不可变，电压表示数接近电源电压 滑动变阻器接入电路中时使用了上面两个接线柱
电流表示数很小且不可变，电压表示数较小 滑动变阻器接入电路中时使用了下面两个接线柱
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端的实际电压远大于灯泡的额定电压，闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处
拓展解读
问题1：当开关闭合后，两个电表的指针左右摆动，灯泡忽亮忽暗。
原因：线路接触不良。
解决方法：逐个接头进行检查，特别检查线柱下面的螺母是否松动，若松动请将其扭紧。
问题2：当开关闭合后，灯泡虽能正常工作，但电流表或电压表的指针偏转太大（超过了电表的量程）或太小。
原因：电表的量程选择不当。
解决方法：改用合适的量程。
重点实验 伏安法测量小灯泡的电功率
装置
实验原理 P = UI
实验过程 步骤1 按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻信最大(最右)端； 步骤2 检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片当电压表的示数等于额定电压时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； 步骤3 调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于额定电压、等于额定电压的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； 步骤4 将实验中记录的数据分别代入P = UI，算出小灯泡的实际功率，并填入表格中
实验现象 当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；当灯泡两端电压低于额定电压时，灯泡发光较暗；当灯泡两端电压大于额定电压时，灯泡发光较亮
分析 （1）灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压的改变而改变，电压越大，功率越大。（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率
知识点15 电流的热效应
1.概念：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。
2.探究电流产生的热量与哪些因素有关
（1）实验方法：控制变量法；转换法，将热量的多少用受热量影响的物理量体现，如温度、气体体积等。
（2）实验过程及结论
步骤1 探究电流和通电时间相同时，电热与电阻的关系，如图1所示。
结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，其产生的热量越多。
步骤2 探究电阻和通电时间相同时，电热与电流的关系，如图2所示。
结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，其产生的热量越多。
步骤3 探究电流和电阻相同时，电热与通电时间的关系，将相同的电阻串联加热不同时间即可。
结论：在电阻和电流相同的情况下，通电时间越长，其产生的热量越多。
知识点16 焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.公式：。其中，I表示电流，单位是安培（A）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）；t表示通电时间，单位是秒（s）；Q表示热量，单位是焦耳（J）。
3.变形式：
4.电功与电热的区别与联系
电功 电热
区别 电流所做的功 电能转化为内能的部分
联系 在纯电阻电路中，电功等于电热；在非纯电阻电路中，电功大于电热
知识点3 电热的利用和防止
1.优点：清洁、无污染、热效率高、便于控制和调节温度
2.利用：电热器，即电流通过导体时将电能转化为内能的用电器，实例：电饭锅、电熨斗等
3.危害：会导致导线绝缘层加速老化，甚至发生火灾
4.防止：在用电器上设置一些散热孔、散热片、散热风扇等
1.小唐想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩，可通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，不能出现短路；②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，电源电压恒为5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“40Ω，1A”小灯泡L标有“4V，1.6W”的字样（灯丝电阻不变）；闭合开关S后，若保证所有元件都能安全使用，则移动滑动变阻器的片P，下列说法中正确的是( )
A.滑片P向左移动时，电压表示数变大，电流表示数变大
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡90s消耗电能50J
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~40Ω
D.整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W
3.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端，记录电压表示数U、电流表示数I，作出关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有( )
A.当滑片位于变阻器最右端时电流表读数为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电源电压为3V
D.当电压表示数为1V时，消耗的功率为
4.如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，闭合开关S，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.电压表和电流表的示数都增大，电路总功率变大
B.电压表和电流表的示数都减小，电路总功率变小
C.电流表示数增大，电压表示数变大，灯泡变亮
D.电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变
5.司机酒后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪，其电路原理图如图甲所示。是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器，检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”，此时电流表的示数为0.1A，调零后滑动变阻器的位置不变，电源电压为12V并且保持不变，查阅到相关资料如表1所示。下列说法中正确的是( )
A.呼气酒精浓度增加时，电流表的示数变小
B.对检测仪“调零”时，接入电路的电阻为10Ω
C.检测时，当电流表示数为0.15A时，司机属于非酒驾
D.检测时，若电流表示数为0.3A，司机属于醉驾
6.如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大电阻是50Ω.当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是，的功率是；当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是，和的功率之和是3.2W；当开关、和都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，的功率是；已知，，.下列结论正确的是( )
A.电源电压是12V B.的阻值是30Ω
C.电流表的最大示数是2.1A D.该电路的最大功率是64W
7.学习电学知识后，创新小组的同学们为公路收费站设计了车辆称重的计重秤，能够用于检测过往车辆的重量。如图所示，是他们设计的计重秤的原理图，对该电路分析正确的是( )
A.设计的电路中不起作用可优化去掉
B.称重表是电压表，其示数越大处对应重量值越大
C.称重表是电流表，其示数越大处对应重量值越大
D.当被测车辆越重时，电路中消耗的电能越大
8.在图所示电路中，电源电压保持不变，电阻阻值为10欧。闭合开关S，电流表示数为0.4安。现用电阻替换，关于替换后电路中的电表示数，下列说法中正确的是( )
A.若为20欧，则替换后电流表示数可能为0.16安
B.若为20欧，则替换后电流表示数可能为0.20安
C.若为5欧，则替换后电压表示数可能为1.6伏
D.若为5欧，则替换后电压表示数可能为2.4伏
9.如图1所示电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0～0.6A，电压表所选量程为0～15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时，电压表示数变小
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后，滑动变阻器阻值可以调节的范围是5～50Ω
10.图示是某家庭电路中电能表的表盘，下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.该电能表已消耗电能31.6kW h
C.该电能表允许通过的最大电流为5A
D.该家庭电路每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3000转
11.如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节，两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为 B.AB图线对应的是电压表示数变化
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
12.如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为9Ω，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a端移向b端的过程中，电路的总功率、定值电阻的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线1是定值电阻R的P-I图像
B.滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为1-3V
C.滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的功率为3W
D.当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处
13.如图所示是一款有“低温”挡和“高温”挡的挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220V，加热电阻，只闭合开关时，挂烫机处于_________挡。当开关、都闭合时，挂烫机正常工作1min产生的热量为_________J。
14.如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V，3W”的字样，开关S闭合。当、断开，滑片P从b端滑到滑动变阻器的中点时，灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω，则灯泡L正常发光时的电流为________A；保持滑片P位置不变，闭合、，此时电流表的示数变化了1.5A，再调节滑片P，电路消耗的最小功率是________W。
15.图甲是一种测力装置的结构示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片和，若按图乙所示将它们串联在电源电压不变的电路中，在A端用一向下的力F使拉伸，压缩，则此时____________选填(“>”、“<”或“=”)。若将此时的两电阻并联接入同一电源两端，通电时间相同，产生的电热更____________。
16.如图所示是某同学家电能表上个月底的示数。如果他家这个月消耗了100kW·h的电能，则本月底电能表示数应该是_________kW·h。他家同时工作的用电器总功率不超过_________W，单独接入某用电器工作一段时间，电能表的指示灯闪烁了320次，该用电器消耗_________kW·h的电能。
17.小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示，小灯泡所标示的额定电压为2.5V。
（1）检查电路连接时，他发现有一根导线连接错了，请你在图乙中应改动的导线上打“×”，并在图上改正；
（2）根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图丙所示，由图像可知小灯泡的额定功率是_______ W；其图像并不是一条直线，原因是_______；
（3）实验室中实际提供的电压表内阻并非无穷大，工作时有微弱的电流通过。实验中灯泡两端电压达到2.5V时，额定功率的测量值_______真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
18.小梦学习小组做“测量小灯泡的电阻”实验，小灯泡额定电压为（电源电压不变）。
（1）图甲是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：①电压表测量小灯泡两端的电压；②当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮____________；
（2）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障是____________（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）；
（3）排除故障后，继续实验，并把多次测量的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的图像，由图像可知，小灯泡正常发光时电阻是____________Ω；
（4）同组的小伟认为，可在图乙中分别取三组对应的电压和电流值算出电阻，然后取平均值作为小灯泡的电阻，小伟的这种数据处理方式____________（选填“合理”或“不合理”），支持你观点的证据是____________。
19.实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：
（1）若R与阻值相等，R消耗的电功率；
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
（3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。
20.为方便师生饮水，某学校在每层教学楼都安装了电热饮水机，它有加热和保温两种功能，两个挡位。项目化学习小组从说明书上了解到，该电热饮水机内部电路由两个电阻、和两个单刀单掷开关和组成，其中，。小梦从饮水机铭牌上得到下表中的部分参数。请你求解下列问题：【水的比热容为】
容量 1.0
额定电压 220
加热时的功率 1100
保温时的功率 100
（1）请你通过计算和推理，说明电路的连接方式，并在虚线框内画出电热饮水机的电路图；
（2）在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾的过程中，水吸收的热量；
（3）若该电热饮水机加热效率为，在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾需要多少秒？（计算结果保留整数）
答案以及解析
1.答案：B
解析：当滑片滑到B点时，电路短路，故A不符合题意；
顺时针滑动时，接入电路的电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，故B符合题意；
顺时针滑动时，接入电路的电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流变小，故C不符合题意；
当滑片滑到右边关闭位置时，因OA始终相连，导致电路无法关闭，故D不符合题意。
故选B。
2.答案：D
解析：由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测的是滑动变阻器的两端电压，电流表测的是电路电流。
滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，电流表示数变大，由于灯丝电阻不变，根据欧姆定律可得，灯泡的两端电压变大，根据串联电路的电压特点可得，变阻器的两端电压变小，即电压表示数变小，故A错误；
根据可得，灯丝的电阻为
滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，根据欧姆定律可得，此时电路的电流为
则灯泡90s消耗电能为
故B错误；
根据可得，灯泡的额定电流为
根据串联电路的电流特点可知，电路的最大电流为
此时灯泡正常发光，根据欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻为
由于电压表的量程为0~3V，因此变阻器的两端电压最大为，根据串联电路的电压特点可得，灯泡的两端电压为
根据欧姆定律可得，此时的电路电流最小，即为
根据欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路的电阻为
故滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~15Ω。故C错误；
由C分析可知，根据可得，电路消耗的最小总功率为
电路消耗的最大总功率为
因此整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W。故D正确。
故选D。
3.答案：C
解析：滑动变阻器滑片位于最右端时，连入电路阻值最大，此时电路中电流最小为，滑动变阻器两端电压最大为，滑动变阻器最大阻值为
故AB错误；
闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，由乙图可知通过电路的电流为时，滑动变阻器两端的电压为，通过电路的电流为时，滑动变阻器两端的电压为1V，串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压为
代入数值有，
解得，
故C正确；
由乙图可知，当电压表示数为1V时，通过电路的电流为消耗的功率为
故D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：由电路图知道，滑动变阻器与灯并联，电流表测通过滑动变阻器的电流，电压表测滑动变阻两端的电压，并联电路各支路两端电压与电源电压都相等，所以移动滑片变阻器两端电压不变，即电压表示数不变；当滑片P由中点向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，由根据欧姆定律知道，通过它的电流减小，即电流表示数变小；两支路间互不影响，所以灯泡亮度不变；电路的总功率，因为增大，不变，且灯和滑动变阻两端的电压都等于电源电压，所以电路的总功率变小，综上所述，只有D正确，故选D.
5.答案：D
解析：当呼气酒精浓度增加时，变小，滑动变阻器的位置不变，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故A错误;
对仪器调零时，电流表示数为0.1A，电路总电阻为,由图乙可知，此时的阻值为100Ω，则接入电路的电阻为，故B错误;
检测时，当，时，根据欧姆定律可得电路的总电阻
根据串联电路电阻特点可得
对应乙图，此时
此时酒精浓度为该司机属于酒驾，故C错误;
检测时，当，时，根据欧姆定律可得电路的总电阻
根据串联电路电阻特点可得
对应乙图，此时
此时酒精浓度为，该司机属于醉驾，故D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：由电路图知道，当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，和滑动变阻器的全部串联在电路中，此时电压表测量的电压，电压表示数是，即的电压是，的功率是；
当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，、、串联在电路中，电压表测量的电压，电压表示数是，即的电压是，设、的电压分别是、，由于，串联电路中功率比等于电阻比，所以，又因为和的功率之和是3.2W，即，所以，，；
当开关、和都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，、、并联在电路中，电压表测量的电压，电压表示数是电源电压U，电流表测量、的总电流，的功率是；由于，而对于同一导体，，即，，由于此时和滑动变阻器的全部串联在电路中，所以，又因为，而串联电路中电压比等于电阻比，故；
由于，又因为，所以，即，，由、、串联在电路中，而串联电路中电压比等于电阻比，且，故，又因为，故，，又因为，，由知道，，，代入解得：，所以电源电压是：，故A错误；
由于，故B错误；
由以上分析知道，当开关、和都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，、、并联在电路中，电流表测量、的总电流，此时电流表示数最大，且，，，故电流表示数最大是：，故C正确；
由于电路中各电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，所以，最大电流是：，所以，电路最大功率是：，故D错误.
7.答案：C
解析：当物体很重时，滑片滑到最下端，如果没有电阻，则会造成电源短路，烧坏电源和电流表，因此电路中的具有保护称重表的作用，故A错误；
称重表串联在电路中，根据电表的使用可知，称重表是电流表，当重量值越大，变阻器接入电路中的阻值变小，电路中电流变大，即其示数越大处对应重量值越大，故B错误，C正确；
根据可知，消耗电能的多少与时间也有关系，由于工作的时间不确定，因此无法判定消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
8.答案：D
解析：由电路图可知，闭合开关S，与串联，电流表A测电路中的电流，电压表测量电阻两端的电压。已知电流表示数为0.4A，则此时两端的电压为
A.现用电阻替换，若为20Ω，若替代后电流表示数为，则此时两端的电压为
电源电压不变，根据串联电路分压原理，由于，所以实际上两端的电压应大于接电阻时的电压4V，故A错误；
B.若为20Ω，若替代后电流表示数为，则此时两端的电压为
电源电压不变，根据串联电路分压原理，由于，所以实际上两端的电压应大于接电阻时的电压4V，故B错误；
CD.若为5Ω，根据串联电路的分压特点可得
则电压表示数为
故C错误，D正确。
故选D。
9.答案：D
解析：A.由图可知，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，故A错误；
B.滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
CD.因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，小灯泡L标有“6V 3.6W”，此时通过电路的电流
由图2可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为
此时灯泡两端的电压为6V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压为
由题意可知电压表接入电路的量程为0～15V，电源电压为9V，所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5～50Ω，故D正确，C错误。
故选D。
10.答案：D
解析：电能表是测量电能的仪表，不能直接测量电功率，故A错误；
电能表测量是这段时间家里所有用电器消耗的电能，而不是电能表消耗的电能，故B错误；
该电能表允许通过的最大电流为10A，故C错误；
根据3000r/kW·h，表示该家庭电路每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转过3000r，故D正确。
故选D。
11.答案：C
解析：A.由乙图可知，当电流为0.3A时，两电压表示数相等，此时电压表示数
电源电压
故A错误；
B.由题意可得，两电阻串联，测两端的电压，测滑动变阻器的电压，当滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节时，电路中的总共电阻变小，电路中电流变大，两端的电压变大，即的示数变大，故CA图线对应的是电压表示数变化，故B错误；
C.当电路电流最小为0.1A时，电路总电阻
滑动变阻器的最大阻值
故C正确；
D.当电流最大为0.3A时，电路消耗的最大功率
故D错误。
故选C。
12.答案：D
解析：由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，是电路的总功率与电流的关系图线；由可知，定值电阻的功率与电流图像为二次函数图像，则是定值电阻的功率与电流的关系图线，故A错误；
由图乙可知，当电流表示数为1A时，电路的总功率、定值电阻的功率均为3W，由可知，电源的电压
由可得，定值电阻的阻值为
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，定值电阻两端的电压最小，此时电路中的总电阻为
则电路中的电流为
电阻两端的电压为
因此滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为，故B错误；
由B可知，滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的总电阻
则此时电路中的功率
故C错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流为
当滑动变阻器功率为0.72W时，根据
可得
解得，
由于，
所以当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处，故D正确。
故选D。
13.答案：低温；66000
解析：只闭合开关时，电路中只有工作；两个开关都闭合时，两个电阻并联工作，比只有一个电阻工作的功率大。故只闭合时，是低温挡。
两个开关都闭合时，工作1min产生的热量为
14.答案：0.5；18
解析：灯泡L正常发光时的电流为
滑动变阻器滑动中点接入电路的阻值为12Ω，此时灯泡刚好正常发光，滑动变阻器两端电压为
则电源电压为
滑动变阻器最大电阻为24Ω。保持滑片P位置不变，闭合、，此时与并联，灯泡短路，此时经过滑动变阻器的电流为
电路由原来滑动变阻器与灯泡串联变为与并联，根据串并联电路总电阻的规律，此时的总电阻变小了，电流表的示数变化了1.5A，即增加了1.5A，此时的总电流为
即的电流为
调节滑片P到最大阻值处时，电路中总电阻最大，消耗的功率最小，最小功率为
15.答案：>；少
解析：由图可知，两个电阻串联，横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片和，在压力的作用下，被拉伸，即变长，横截面积变小，因此电阻变大，而被压缩，即变短，横截面积变大，因此电阻变小，故此时。
若将此时的两电阻并联接入同一电源两端，因为并联电路中各支路两端的电压都相等，等于电源电压，通电时间相同，根据
可知，产生的电热比产生的电热少。
16.答案：7324.1；8800；0.1
解析：电能表示数最后一位为小数位，如图，上月底示数为7224.1kW·h，他家这个月消耗了100kW·h的电能，则本月底电能表示数应该是
电能表所在电路电压为220V，允许通过的最大电流为40A，他家同时工作的用电器总功率不超过
单独接入某用电器工作一段时间，电能表的指示灯闪烁了320次，该用电器消耗的电能为
17.答案：（1）见解析（2）0.75；小灯泡的电阻随温度的升高而增大（3）大于
解析：（1）测量小灯泡电功率的实验，电压表并联在小灯泡两端，而图乙中电压表并联在变阻器和灯泡的两端了，故正确的连接如图所示：
（2）已知小灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可得，小灯泡在额定电压下通过的电流为0.3A，由可得，小灯泡的额定电功率变为
小灯泡的图像是一条曲线，说明小灯泡的电阻不是一个定值，小灯泡的电流增大，小灯泡灯丝的温度升高而电阻变大。
（3）若考虑电压表的内阻时，由于电压表所在的支路有微弱的电流，所以实际通过小灯泡的电流略小于电流表的示数，根据可知，小灯泡的额定功率比真实值偏大。
18.答案：(1)
(2)小灯泡断路
(3)5Ω
(4)不合理；灯的电阻随温度的升高变大
解析：(1)实验时电压表与小灯泡两端并联，当滑动变阻器滑片向左移动时，小灯泡变亮，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示:
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，则可判断电路中出现断路;又电压表有示数说明电压表正负接线柱与电源两极之间的连线是通路状态，故只能是小灯泡断路。
(3)小灯泡正常发光时，其两端电压为2.5V，由乙图可知，此时通过灯的电流为0.5A，则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)由图乙知，电压分别为1.0V和2.0V时对应的电流分别为0.27A和0.44A，由欧姆定律得出电阻分别为3.7Ω和4.52，结合灯在2.5V时的电阻为5Ω，可知灯的电阻随温度的升高变大，不是一个定值，故分别取三组对应的电压和电流值算出电阻，然后取平均值作为小灯泡的电阻是不合理的。
19.答案：(1)1.8W
(2)1N
(3)可行；此时的阻值为40Ω
解析：(1)当R与阻值相等，电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
(2)当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要的阻值为
适当增加的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。
答：(1)R消耗的电功率为；
(2)此装置能筛选出重力至少为1N的芒果；
(3)可行，此时的阻值为。
20.答案：(1)电路设计如图计算及推理见解析
(2)J
(3)382
解析：(1)由铭牌数据可知保温时功率为100W，则保温时接入电路工作的电阻的阻值为
加热时功率为1100W，则加热时接入电路工作的电阻的阻值为
已知内部两电阻分别是，，则可判断保温时单独工作；加热时与并联工作，与并联后总电阻为
，所以符合题意。则设计电路如下：
(2)在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾，水的末温为100℃，水吸收的热量为
(3)给水加热过程中消耗的电能为
在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾需要的时间
答：(1)电路设计如图计算及推理见解析；
(2)在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾，水吸收的热量为J；
(3)若该电热饮水机加热效率为，在标准大气压下，将20℃满容量的水加热到沸腾需要的时间为382s。