【好题汇编】2023-2025年中考物理真题分类汇编（全国通用版）专题15 电功、电功率和电热（有解析）
文档属性
| 名称 | 【好题汇编】2023-2025年中考物理真题分类汇编（全国通用版）专题15 电功、电功率和电热（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-01 22:52:41 | ||
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文档简介
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专题15 电功、电功率和电热
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共13小题）
1．（2024 东营）图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变大
2．（2024 长春）1kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯 B．电饭煲 C．电视机 D．电烤箱
3．（2024 济南）如图所示，是“220V，15W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B．相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C．相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D．电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
4．（2025 遂宁）小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（ ）
A．可用湿抹布擦拭配电箱
B．发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上
C．他家同时工作的用电器总功率不能超过8800kW h
D．他只让一个电热水壶工作，10s内电能表指示灯闪烁了3次，则该电热水壶的电功率为900W
5．（2025 广安）如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围为1.5V～3V
B．电流表的示数变化范围为0.3A～0.6A
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω
D．灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W
6．（2024 日照）物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知R1＝4Ω，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（ ）
A．甲图中电流表示数为0.6A B．R2的阻值为20Ω
C．丙图中，R2的电流为0.5A D．丙图中，R1的功率为25W
7．（2024 济宁）如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I﹣U图像。下列分析正确的是（ ）
A．甲为灯泡L的图线
B．当电压为0时，L与R的阻值均为0
C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω
D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W
8．（2024 聊城）如图甲所示，科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时，加热电阻R1工作；当环境温度高于t0时，继电器的衔铁被吸下，保温电阻R2工作。已知U1＝1.4V，继电器线圈电阻不计，R是热敏电阻，其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时，继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的（ ）
A．当环境温度降低时，控制电路中电流增大
B．温度值t0＝30℃
C．欲使加热电阻R1工作时升温更快，可适当增大R1的电阻
D．若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍，则R1：R2＝1：3
9．（2023 娄底）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时（ ）
A．R接入电路中的电阻减小
B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小
D．R0两端电压增大
10．（2025 自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350km/h时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻R0为25Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以350km/h的速度飞行1min，电阻R产生的热量是54J
11．（2025 德阳）图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为1.5V
B．定值电阻R的阻值为10Ω
C．通过灯泡L的电流为0.2A
D．灯泡L的实际功率为0.9W
12．（2023 武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
13．（2025 苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容
C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．R1的电功率大于R2的电功率
二．多选题（共3小题）
（多选）14．（2025 天津）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（ ）
A．C、D间应接滑动变阻器
B．定值电阻的阻值为
C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为
D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为
（多选）15．（2023 贵州）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样。只闭合S，滑片P置于滑动变阻器最左端，仅有一只灯泡正常发光；滑片P置于中点，再闭合S1，电压表示数为4V。若灯丝电阻不变，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1的阻值为12Ω
B．两灯同时发光时L1比L2暗
C．电源电压为9V
D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
（多选）16．（2023 阜新）电能是人们生产生活中的重要资源，下列关于电能和电功的说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源
B．电能和电功的单位都可以是焦耳
C．发电机工作时将电能转化为其它形式的能
D．用电器消耗了多少电能就相当于电流做了多少功
三．填空题（共12小题）
17．（2023 贵州）如图甲所示的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的 （选填“A”“B”或“C”）孔接地线。若其内部主要部件有：两个阻值相同的发热电阻、温控开关等，熬煮稀饭时，在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作，电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W1，慢熬过程电流做功为W2，则W1：W2＝ 。
18．（2024 烟台）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图象如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω，电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
19．（2024 威海）如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为“0～3A”，R0＝15Ω。只闭合开关S，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，小灯泡L（3V 1.8W）正常发光，则电源电压为 V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为 W（不考虑灯丝电阻的变化）。
20．（2024 赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1＝242Ω，R2＝60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是 J。
21．（2023 海南）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V 0.3A”，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P1，开关S、S1、S2均闭合时的最小总功率为P2，两种情况下，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＝ 。
22．（2025 天津）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为 J；闭合开关S1和S2，电流表示数为 A。
23．（2025 苏州）如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88W，R1阻值为44Ω，加热时应将开关旋至 （1/2）位置，加热功率为 W，R2阻值为 Ω。
24．（2025 大兴安岭）英国物理学家焦耳于1840年最先精确的确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示，将其接到电源两端，通电后，装置元件始终完好，则相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 。远距离输电过程中，电流的热效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从某发电厂采用110kV的高压向目的地输电时，输电线路损耗的电能为W1；在输电线路可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电线路不变，不计温度对导线电阻的影响，将输送电压提高到220kV后，相同时间内输电线路损耗的电能为W2，则W1：W2＝ 。
25．（2024 宿迁）教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 220 165 130 100 83
（1）衔铁被吸合时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 W；
（2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 次。
26．（2023 宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。
（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了 故障，导致所有灯珠都不亮；
（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠 （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为 W。
27．（2025 绥化）如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W，则R1：R2＝ 。乙图中电阻R2消耗的电功率为 W。
28．（2024 重庆）将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。
四．简答题（共4小题）
29．（2023 山西）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数2022年各级开火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。
30．（2023 包头）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
31．（2024 黑龙江）电动汽车，绿色环保，在方便出行的间时也存在安全隐患，多起火灾是由于不规范充电引起的，为了安全，我们一定要规范充电，如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压400V，充电时功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图像乙，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，哪段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾？说出你的理由。
32．（2023 齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
五．实验探究题（共8小题）
33．（2025 大兴安岭）实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（U额＝2.5V，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。（导线不允许交叉）
（2）①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是： 。
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器 （选填“断路”或“被短接”）。
（3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。
（4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻R0，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0；
③小灯泡L的额定功率P额＝ （用U额、U0、R0表示）。
（5）小明找来了阻值为20Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据： 。
34．（2025 新疆）小红在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，实验装置如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 （选填“A”或“B”）端。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）小红完成实验后，小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路，也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示，小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得：实验时，电源电压为 V；小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了 Ω（结果保留1位小数）。
表1
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.24
2 2.0 0.26
3 2.5
表2
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.20
2 2.5 0.24
3 1.8 0.27
35．（2024 自贡）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。
（1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。
（3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。
36．（2024 绵阳）用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是阻值为1Ω的定值电阻，小灯泡通过的电流为0.3A时正常发光。
（1）连接电路，在闭合开关S1前，应将R1的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关S1，开关S2接b端，小灯泡不发光，电压表有示数，移动R1的滑片，电压表示数有变化，则电路中的故障是 ；（选填序号）
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.定值电阻R2短路 D.定值电阻R2断路
（3）排除故障后，闭合开关S1，将开关S2接b端，移动R1的滑片，使电压表示数达到0.3V；保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，电压表示数如图乙所示，则电压表的读数为 V；
（4）小灯泡的额定功率P＝ W。
37．（2024 德阳）在测量未知电阻Rx阻值的实验中，用到的实验器材有：4.5V的电源、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关、未知电阻Rx、滑动变阻器、导线若干。
（1）实验小组的同学连接的电路如图甲所示，闭合开关后，电流表 （选填“有”或“没有”）明显示数；
（2）图甲的电路有一条导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表示数如图乙所示为 A，继续调节滑动变阻器，测得多组Rx的电压值和电流值，在图丙的U﹣I图像中绘制出图像Ⅰ，由此可知电阻Rx的阻值为 Ω；
（4）实验小组用该电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，将小灯泡替换电阻Rx后接入正确电路，闭合开关，电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“A”或“B”）；移动滑片P分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并在图丙的U﹣I图像中绘制出图像Ⅱ，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
38．（2023 菏泽）实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的P﹣U2关系图线。
（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是 、 ；
（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 端；
（4）某同学作出灯泡的P﹣U2图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W，正常发光时的电阻为 Ω。
39．（2023 安徽）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.56
2 1.5 0.22 6.82
3 2.0 0.25 8.00
4 3.0
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W。
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
40．（2023 镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 Ω。
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 Ω。
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
六．综合应用题（共20小题）
41．（2024 广东）我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。
某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路（未连接完整）如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度c＞0.28kg/m3时，绿灯正常发光；当c≤0.28kg/m3时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变 。
（2）电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为 能。
（3）图甲中的A灯为 （选填“红”或“绿”）灯。
（4）闭合开关S，当c＝0.28kg/m3时，通过电磁铁线圈的电流为 A。
（5）请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交（ 为接线柱）。
42．（2023 甘孜州）某兴趣小组在制作多挡位电热器的过程中，利用如图所示的电路进行模拟调试。已知电源电压恒定不变，电流表所选量程为0～3A，电压表所选量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，R3＝40Ω。若闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为12V；若闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表的示数为1.2A。
（1）电热器是利用电流热效应来工作的，请列举3～5个利用了电流热效应工作的常用电器。
（2）R1的阻值是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是多少？
43．（2024 呼和浩特）为了保证设备能够正常运转，某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机，输出电压为260V，发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，实验室得到的电压为220V，则：
（1）发电机发电的过程是将燃料的 转化为电能（选填“机械能”或“化学能”）；
（2）求输电线路上的电流大小；
（3）求实验室中所有用电器的总功率；
（4）若该发电机的效率为40%，则应急供电1h消耗柴油多少kg。（柴油的热值为4.0×107J/kg）
44．（2024 陕西）小明为老师设计了一个电保温杯，在杯内水量不低于最低水位线的情况下，可将水温控制在45℃到55℃之间（即保温区间为45～55℃）。他用到的器材有电磁继电器、电热丝R1和R2、定值电阻R0、热敏电阻Rt、电源和开关等，其电路如图﹣1所示。控制电路中，Rt阻值随温度变化的情况如表格所示。当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触，I≤0.05A时，电磁铁将衔铁释放，触点K、A接触，工作电路电压为220V，其中低温挡功率为25W，高温挡功率为200W。请你分析计算：
t/℃ 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Rt/Ω 195 155 120 90 65 45 30 20 15
（1）闭合开关S1、S2，当电保温杯中水的温度低于45℃时，Rt阻值较大，线圈中电流较小，触点K、A接触，电热丝R2接入电路，此时工作电路为 （选填“高温”或“低温”）挡，R2的阻值为 Ω。
（2）某次测试过程中，小明在杯中加入0.2kg温度为30℃的水，闭合开关S1、S2，并测出从开关闭合到衔铁被吸下的时间为2.5min，本次测试过程的加热效率是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）电磁铁线圈电阻忽略不计，则控制电路的电源电压是多少？R0阻值是多少？
（4）小明想通过优化电路，再增加一个保温区间，且新增保温区间的最高温度为65℃，请你帮助小明，在图﹣2虚线框中画上适合的元件，将改进后的电路补充完整，并在图中标出元件的阻值规格。（此问不要求写出计算过程）
45．（2024 上海）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，电源电压为15伏。
①求此时通过电阻R1的电流I1。
②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0﹣0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
a.判断电阻R2与电阻R1的连接方式并说明理由。
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值R2max。
C.求电路中的最大电功率Pmax。
46．（2023 株洲）图甲为一种汽车前大灯的外形，下端三个金属片为灯的三脚插头，可连接电源；图乙为灯管内部结构，三根导电支架分别与三个金属片相连，支架间接有两组灯丝，夜间行车时，可根据需要进行切换。已知两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V，额定功率分别为100W和80W。
（1）两灯正常工作时，通过L2的电流为 A（结果保留两位小数），比通过L1的电流 （填“大”或“小”）。
（2）图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙，在图丙中画出灯管内的电路图。
（3）求灯丝L1的阻值。若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过多少伏？（不考虑灯丝以外的电阻，忽略温度对电阻的影响。）
47．（2025 福建）某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时，可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，用时420s。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
额定电压 220V
额定功率 1000W
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。
（3）电水壶的热效率。
48．（2023 巴中）图甲是某种具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图，它的电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温挡的额定功率为110W。
（1）求电饭煲处于保温挡时的额定电流；
（2）求电饭煲加热挡的额定功率；
（3）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电功率偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。
49．（2024 攀枝花）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表的量程为0～3V，灯泡L1标有“2.5V 0.5A”字样，灯泡L2标有“2V 0.8W”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响。闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为1.5V时，灯泡L1恰好正常发光。
（1）求电源电压；
（2）求灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。
50．（2024 广元）“格物”学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系，连接了如图实物电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为40Ω。滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，电压表示数为1.2V，电流表示数为0.12A，小灯泡发光很暗。
（1）求此时小灯泡的电阻和电源两端电压；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小22.5Ω时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2A，求小灯泡正常发光时的电功率。
51．（2025 深圳）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图乙所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求：
（1）请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流；
（2）请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻；
（3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。
52．（2024 济南）学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，R0是定值电阻，RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深h变化的图象。报警器未浸入水中时，RP的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，R0两端的电压为1.5V。通过计算回答：
（1）报警器未浸入水中时，RP两端的电压是多少？
（2）报警器浸入水下深度h为1m时，通过RP的电流是多少？
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，RP的电功率是多少？
额定电压/V 220
高挡功率/W 440
低挡功率/W 未知
最大注水量/L 2
53．（2024 自贡）图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。
（1）求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率。
（2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图象，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？
54．（2024 北京）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝44Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）低温挡时电路中的电流。
（2）高温挡时电热器的电功率。
55．（2024 达州）如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V，滑动变阻器R3标有“40Ω 1A”字样，已知R1阻值为30Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4：5。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
56．（2023 襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）L1正常发光时的电阻值；
（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率；
（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。
57．（2023 资阳）为响应低碳环保号召，小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器，如图甲所示。其工作原理如下：光照充足时，直接利用太阳能加热；在光照条件不好时，利用电加热器加热。电加热器部分工作原理如图乙所示，电源电压U＝220V，R1和R2是阻值恒定的发热电阻；温度达到预设温度时，自动切换到保温状态；为防止触电，热水器向外供水过程中自动切断电路。下表是该热水器的部分参数。
加热功率P（W） 保温功率P2（W） 水箱容积V（L） 接收太阳能的有效面积S（m2） 太阳能能量转化效率η 太阳辐射功率P[J/（m2 h）]
2057 121 150 5 60% 1.68×106
已知水的密度，水的比热容。求：
（1）发热电阻R1、R2的阻值；
（2）若阴天的有效日照时间T1＝6h，仅依靠太阳能加热，能将满箱t1＝20℃的水加热到的温度t2；
（3）若要继续升温至当地沸点t3＝98.25℃，还需要电加热的时间T2（用h作单位，结果保留2位小数）。
58．（2023 兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表的量程为0～3V，灯泡L1和L2上分别标有“2V 0.8W”和“2.5V 1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡L2恰好正常发光。
（1）请根据实物图画出开关S、S1断开状态下的电路图；
（2）求电源电压；
（3）当开关S、S1闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
59．（2025 山东）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V，1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均能耗的对应关系如表。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
平均速度（km） 30 60 90 120
每100km平均能耗/（kW h） 100 120 132 150
（1）电动汽车对外供电时的最大输出电流；
（2）加热过程电热水壶消耗的电能；
（3）加热过程电热水量的效率；
（4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。
60．（2025 上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω，2A”B“20Ω，2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。
（1）电压表所示示数为 伏；
（2）小徐发现原器材无法完成实验，仅更换电源与滑动变阻器，重新连接电路，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。
①补全小徐调整后的实验电路图；
②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程）
实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏）
1 0.38 6.5
2 0.46 5.5
3 0.52 4.5
4 0.54 4.0
专题15 电功、电功率和电热
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A D D D D D D C C D
题号 12 13
答案 D B
二．多选题（共3小题）
题号 14 15 16
答案 BC ACD BD
一．选择题（共13小题）
1．【考点】动态电路的分析．版权所有
【专题】电能和电功率；理解能力．
【解答】由图甲可知，R0与R并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压。
A.由图乙可知，当R周围酒精浓度增加时，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，而通过R0的电流不变，则干路电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
B.电源电压不变，则电压表示数不变，故B错误；
C.因电压表示数不变，电流表示数变大，则电压表与电流表示数的比值变小，故C错误；
D.电源电压不变，干路电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：D。
2．【考点】电功率P＝W/t的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】选项的四个用电器中节能灯的电功率最小，电视机的电功率较大，电饭煲和电烤箱的电功率更大，在消耗电能相同时，根据t可知，电功率越小，用电器工作的时间越长，所以1kW h的电能可供节能灯正常工作时间最长。
故选：A。
3．【考点】W＝Pt求电能的大小；能量的利用效率；并联电路中的电压规律；实际功率．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、由题意可知，两灯的额定电压和额定功率均相等，当两灯均正常工作时，灯两端的实际电压等于额定电压，即LED灯两端实际电压等于白炽灯两端实际电压，故A错误；
BCD、因两灯的额定功率相同，当两灯均正常工作时，相同时间内，根据W＝Pt可知，两灯消耗的电能相等；由图可知白炽灯把大部分电能转化为内能，LED灯把大部分电能转化为光能，因此相同时间内LED灯产生的内能小于白炽灯，说明LED灯电能转化为光能的效率高，故BC错误，D正确。
故选：D。
4．【考点】用电能表测用电器的电功率；安全用电原则；电能表的参数；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；理解能力．
【解答】A.用湿抹布擦拭配电箱容易发生触电事故，故A错误；
B.空气开关跳闸后，是因电流过大，可能负载高或者线路短路，应查找跳闸原因，不应立即重新将其合上，以免会引起火灾事故，故B错误；
C.由电能表允许通过的最大电流为40A，所以最大允许功率P最大＝I最大U＝40A×220V＝8800W，题目中kW h是电能的单位，故错误；
D.由电能表铭牌上1200imp/（kW h），可知闪烁了3次消耗的电能W＝h9000J，
电热水壶的电功率900W。故D正确；
故选：D。
5．【考点】电功率范围值问题；欧姆定律求范围值．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】B、由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
由P＝UI可得灯光正常发光电流：IL0.6A；
由题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，故电路中最大电流为0.5A；
灯泡正常发光时的电阻为：
RL5Ω；
当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，根据串联电路电压规律可知，灯泡两端电压为：
UL小＝U﹣UR最大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则电路中最小电流为：
I小0.3A，
则电流表的示数变化范围为0.3A～0.5A，故B错误；
A、电路中最大电流为0.5A，灯泡两端电压最大电压为：
UL大＝I大RL＝0.5A×5Ω＝2.5V，
根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端最小电压为：
UR最小＝U﹣UL大＝4.5V﹣2.5V＝2V；
电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，则电压表的示数变化范围为2V～3V，故A错误；
C、当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，则滑动变阻器接入电路的阻值最大为：
R滑大10Ω；
当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：
R总9Ω，
则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：
R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，即滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω，故C错误；
D、电路中最小电流为0.3A，灯泡最小功率为：
P小＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；
电路中最大电流为0.5A，灯泡最大功率为：
P大＝I大2RL＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W，
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W，故D正确。
故选：D。
6．【考点】电功率的综合计算；电压表的读数；串联电路中的电压规律；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】AB、图甲中两电阻串联，V2测总电压，V1测R1两端的电压，可知V2的示数大于V1的示数，则V2使用大量程，可知U＝10V，V1使用小量程，可知U1＝2V，则U2＝U﹣U1＝10V﹣2V＝8V；
则I＝I10.5A，R216Ω，故AB错误；
CD、图丙中，两电阻并联，通过R2的电流I2′0.625A，R1的功率P1＝UII1′25W，故C错误，D正确。
故选：D。
7．【考点】电功率P＝UI的简单计算；串联电路中的电流规律；并联电路中的电流规律；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线，所以甲表示电阻R的I﹣U关系图像，曲线乙是灯泡L的I﹣U关系图像，故A错误；
B、当电压为0时，L与R的阻值均不为0，故B错误；
C、将L和R并联在6V的电源两端，由图象知，定值电阻R中流过的电流为0.25A，灯泡L中流过的电流为0.5A，电路中的总电流为0.25A+0.5A＝0.75A，故电路中的总电阻为，故C错误；
D、若将L和R串联在6V的电源两端，结合串联电路的电流、电压规律，通过分析图可知，此时小灯泡两端电压为1.2V，定值电阻两端电压为4.8V，电路中电流为0.2A，L的功率为PL＝ULIL＝1.2V×0.2A＝0.24W，故D正确。
故选：D。
8．【考点】欧姆定律的应用；电功率的比例计算．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、当环境温度降低时，由图乙可知，热敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知，控制电路中电流变小，故A错误；
B、当线圈中的电流大于等于20mA时，热敏电阻的阻值为：
R70Ω，
由图乙可知，此时温度为40℃，即t0＝40℃，故B错误；
C、欲使加热电阻R1工作时升温更快，即R1的功率变大，因电源电压不变，根据P＝UI可知，可适当减小R1的电阻，故C错误；
D、若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍，根据Q＝Wt可知，
3，即R1：R2＝1：3，故D正确。
故选：D。
9．【考点】动态电路中电功率的变化；动态电路的分析．版权所有
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，故A错误；
C、由图可知，该电路为R和R0的串联电路，油箱内油面下降时，总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律，电路电流变小，电流表示数减小，故C正确；
B、电源电压一定时，电路电流变小，根据P＝UI知，电路的总功率减小，故B错误；
D、由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，根据串联分压原理，滑动变阻器R两端的电压变大，电源电压一定时，R0两端电压减小，故D错误。
故选：C。
10．【考点】焦耳定律的简单计算；利用安培定则判断磁极；动态电路的分析；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；应用能力．
【解答】A、闭合开关时，电流从电磁铁的上方流入，下方流出，根据安培定则可知电磁铁上端为S极；故A错误；
B、从图中可知R和R0串联，从图乙可知，R的阻值随飞行速度的增加而变小，当飞行速度增大时，根据串联分压特点可知R两端的电压变小，电源电压不变，根据串联分压特点可知R0两端的电压变大，故B错误；
C、当无人机飞行速度达到210km/h时，从图中可知R＝15Ω，R、R0串联，
根据欧姆定律可知电路电流：I1 ＝0.3A，
电压表示数为R0两端的电压：
UR0＝IR0＝0.3A×25Ω＝7.5V，故C正确；
D、当无人机飞行速度达到350km/h时，从图中可知R＝5Ω，R、R0串联，
根据欧姆定律可知电路电流：I2 0.4A，则电阻R在1min内产生的热量：Q＝W＝I2Rt＝（0.4A）2×5Ω×60s＝48J，故D错误。
故选：C。
11．【考点】电功率P＝UI的简单计算；并联电路中的电压规律；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、闭合开关S，此时电阻R与小灯泡L并联在电路中，电流表测量电阻R电流，IR＝0.2A，此时电阻R两端的电压为UR＝3V，电源电压U＝UR＝3V，故A错误；
B、由图甲根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R15Ω，故B错误；
C、由图可知，电阻R与小灯泡L并联在电路中，小灯泡电压3V时，小灯泡电流是0.3A，故C错误；
D、灯泡L的实际功率为：PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。
故选：D。
12．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误；
当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为：
U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误；
根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式；
玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确；
玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为：
P；
因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。
故选：D。
13．【考点】电功率的综合计算；比较不同物质吸热的情况．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】已知液体a的质量大于b的质量，用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，根据P可知，R1的电功率小于R2的电功率，根据Q＝W＝Pt，电热丝R1产生的热量小于R2产生的热量，相同时间a吸热小于b，相同时间a的升温大于b的升温，根据c可知，因液体a的质量大于b的质量，故液体a的比热容小，不同物质比热容一般不同，故a、b为两种物质不是同种物质。
故选：B。
二．多选题（共3小题）
14．【考点】电功率的比例计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、依题意可知：定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，根据U＝IR可知：电流表示数变大时，定值电阻两端的电压也变大，所以AB间应接滑动变阻器；CD间应接定值电阻，故A不符合题意；
B、CD间接定值电阻，根据欧姆定律可知：定值电阻的阻值为：，故B符合题意；
CD、移动滑片至另一位置，电流表示数变大，AB间的电压减小了ΔU，根据串联电路的电压规律，CD间的电压增加了ΔU；根据欧姆定律。移动滑动变阻器前后，电路中电流的变化量为：；
根据P＝UI，电压不变时，电功率和电流成正比，移动滑片前后，电源电压不变，则电路中消耗的总功率的比值为：，C符合题意，D不符合题意。
故选：BC。
15．【考点】欧姆定律的应用；小灯泡实际功率的比较．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样，则两灯泡的电阻分别为：
R112Ω，R26Ω，故A正确；
B、由图可知，两灯同时发光时串联，因灯丝电阻不变，且R1＞R2，根据串联分压原理可知，L1两端电压大于L2两端电压，由P＝UI可知，L1的实际功率大于L2的实际功率，因此L1比L2亮，故B错误；
C、只闭合S，滑片P置于滑动变阻器最左端，两灯泡串联，仅有一只灯泡正常发光，由B可知，此时灯L1正常发光，根据串联电路的特点可知，电源电压为：
U＝U1+I1R2＝6V+0.5A×6Ω＝9V，故C正确；
D、滑片P置于中点，再闭合S1，此时灯L1与滑动变阻器串联，电压表测灯L1两端电压为4V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为：
U滑＝U﹣U1'＝9V﹣4V＝5V，
根据串联分压原理可知，
，即，
解得：R滑＝15Ω，
滑动变阻器的最大阻值为R滑大＝2R滑＝2×15Ω＝30Ω，故D正确。
故选：ACD。
16．【考点】一次能源与二次能源；电能的单位及换算；电功的实质；能源及其分类．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；理解能力．
【解答】A、电能是由其他形式的能量转化来的，电能是二次能源，故A错误；
B、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能量，所以电能和电功的单位都是焦耳；故B正确；
C、发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C错误；
D、电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故D正确。
故选：BD。
三．填空题（共12小题）
17．【考点】三线插头和三孔插座的连接；插座的构造与工作方式．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】根据三孔插座的正确接法可知，B应与零线相连，C应与火线相连，金属外壳通过插座A与地线相连；
设两个阻值相同的发热电阻的电阻为R，快煮时功率最大，电阻最小，即两电阻并联，R快R；慢熬时功率次之，只有一个发热电阻工作，即R慢＝R；保温时电阻最大，即两电阻串联，R保＝2R；电压相同；则，，
根据图中数据、P得，。
故答案为：A；1：3。
18．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。
（2）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I可得，电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×R0，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，
由图象可知，此时U滑＝2V，电路中的最小电流I小＝0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值：R滑10Ω；
（1）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I小（R0+R滑）＝0.2A×（R0+10Ω），
因电源的电压不变，所以，0.6A×R0＝0.2A×（R0+10Ω），
解得：R0＝5Ω；
电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×5Ω＝3V；
（3）电阻R0消耗的最大功率P大1.8W；
根据串联分压原理得，，即，解得，U0＝1V，
电阻R0消耗的最小功率P小0.2W；
P大：P小＝1.8W：0.2W＝9：1。
故答案为：（1）3；（2）10；（3）9：1。
19．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】只闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。
根据P＝UI可知小灯泡正常发光时电路电流I0.6A，
根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压U滑＝I0.6A12V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝U滑+UL＝12V+3V＝15V；
当开关全部闭合时，灯泡被短路，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。
在保证电路安全的前提下，
根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流I11A，
允许通过滑动变阻器的最大电流为1A，根据并联电路的电流特点可知干路电流最大为I′＝I1+I2＝1A+1A＝2A，
根据P＝UI可知该电路消耗的最大功率为P＝UI′＝15V×2A＝30W。
故答案为：15；30。
20．【考点】电功与电能的计算；电流的热效应．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电饭煲是利用电流的热效应工作的；
（2）由图可知，开关S1闭合，S2断开时，只有电阻R1接入电路，处于保温状态，
开关S1和S2闭合时，两电阻并联接入电路，加热器处于加热状态，
电饭煲以加热挡工作时，R总48.4Ω，
当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是W6×105J。
故答案为：热；6×105。
21．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算；结合图像计算电功率．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】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；
由I可得，灯泡电阻为：RL20Ω，
电路中的最小电流I0.15A，
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×0.6A＝3.6W；
则P1：P2＝0.9W：3.6W＝1：4。
故答案为：6；1：4。
22．【考点】电功与电能的计算；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】由图可知，只闭合S1，只有电阻丝ac段接入电路，电流表测量电路中的电流，
该电路1min消耗的电能：W＝UIt＝3V×1A×1×60s＝180J；
闭合开关S1和S2，电阻丝ac和bc并联接入电路，根据并联电路的特点可知，ac段电阻丝和bc段电阻丝两端的电压相等，
由由于ac段电阻丝和bc段电阻丝的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过ac和bc的电流相等，即干路的总电流I总＝Iac+Ibc＝1A+1A＝2A。
故答案为：180；2。
23．【考点】电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由图可知，开关旋至“1”挡，电阻R1、R2串联，此时电路总电阻：R串＝R1+R2；开关旋至“2”挡，只有R1工作，
因R串＞R1，根据P可知：开关旋至“1”挡，功率较小，为保温挡，接“2”时功率较大为加热挡；
（2）开关旋至“2”挡，只有R1工作，为加热挡；
则加热功率为：P加热1100W；
（3）保温功率P保温＝88W，P可得，电路中总电阻：R总550Ω，
则R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣44Ω＝506Ω。
故答案为：（1）2；（2）1100；（3）506。
24．【考点】电功与电能的计算；焦耳定律的比例计算．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由图可知，R1、R2串联，即通过R1、R2的电流相等，根据Q＝I2Rt可知，相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比等于电阻之比，即Q1：Q2＝R1：R2；
发电厂输送功率和输电线路不变，即P和R不变，根据P＝UI可知，110kV线路中电流为I，输电线路损耗的电能为W1＝I2Rt＝（）2Rt；
220kV线路中电流为I'，输电线路损耗的电能为W2＝I'2Rt＝（）2Rt，
则W1：W2＝（）2Rt：（）2Rt＝（）2＝4：1。
故答案为：R1：R2；4：1。
25．【考点】电功率多档位问题；电能表的计算．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；应用能力．
【解答】（1）衔铁被吸合时，只有电阻R1工作，电路的总电阻最大，功率最小，此时饮水机处于保温状态；
饮水机的保温功率为：
P保＝UI40W；
（2）由表中数据可知，水温为60℃时，Rt＝100Ω；当电流达到0.02A时衔铁被吸合，此时电路中的总电阻为：
R总150Ω，
则滑动变阻器RP阻值为：
RP＝R总﹣Rt＝150Ω﹣100Ω＝50Ω；
由P可知，饮水机处于加热状态时，经过10min消耗的电能为：
W＝P加t＝840W×10×60s＝504000J＝0.14kW h，
由图乙可知，电路中的用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁2500次，
则饮水机处于加热状态时，经过10min电能表指示灯闪烁次数：n＝0.14kW h×2500imp/（kW h）＝350次。
故答案为：（1）保温；40；（2）50；350。
26．【考点】电功率的综合计算；电路的三种状态．版权所有
【专题】应用题；电流和电路；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）吸顶灯是由21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠不亮，说明电路中没有电流通过，根据串联电路中各用电器工作时相互影响可知，可能是AB间的LED灯珠发生了断路；
（2）电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A；所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得灯珠可以正常发光；
单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，20个灯珠串联接入电路中，
由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压：U＝20U额＝20×3.3V＝66V，
吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为：P＝UI＝66V×0.3A＝19.8W。
故答案为：（1）断路；（2）能；19.8。
27．【考点】欧姆定律的应用；电功率的比例计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】因甲图中电阻R1的功率P1，乙图中电阻R1的功率P1′；
所以，
解得：；
甲图中：
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，
所以；
乙图中：P1′；P2′；
，P2′＝2P1′＝18W。
故答案为：2：1；18。
28．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由题意已知小灯泡L的额定电压和额定功率，根据电功率公式可得小灯泡的额定电流：I额0.5A；
（2）灯泡的电阻，
只闭合开关S和S2时，L和R1 串联，当R1 接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，则电源电压为：①，
移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，
即此时电路中的电流为：I′＝I﹣ΔI＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
则电源电压为：②，
由①②两式可得：R1＝40Ω，U＝4.5V；
只闭合开关S和S1 时，R1 和R2 串联，当电源电压为6V，R1 接入电路阻值为0时，即电压表示数为0，则R2两端的电压为电源电压6V时，电路中的电流最大，此时电路中的电流为：，
所以电路的最大功率为：Pmax＝UImax＝6V×0.4A＝2.4W
当电源电压为另一挡位4.5V时，电压表示数为最大3V时，电路中的电流最小，
此时R2两端的电压为：U′2＝U′﹣Umax＝4.5V﹣3V＝1.5V，电路中最小电流为：，
所以电路的最小功率为：Pmin＝UImin＝4.5V×0.1A＝0.45W，
则电路的最大功率和最小功率之差为：ΔP＝Pmax﹣Pmin＝2.4W﹣0.45W＝1.95W。
故答案为：0.5；1.95。
四．简答题（共4小题）
29．【考点】短路对家庭电路的影响；总功率过大对家庭电路的影响．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力；科学探究能力．
【解答】小梦的观点：发生短路是引发家庭电路火灾的主要原因；
解释：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律I可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q＝I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
小兰的观点：用电器总功率过大是家庭电路电器火灾的主要原因；
解释：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据P＝UI可知，通过电线的电流很大；电线的电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q＝I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
30．【考点】电功率的概念；总功率过大对家庭电路的影响．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】答：（1）顾客的观点是微波炉功率大，由I可得，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象；
（2）售货员的观点是微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少；
（3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大。
31．【考点】电功率P＝UI的简单计算；焦耳定律的应用．版权所有
【专题】简答题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】答：由图乙可知，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，BC的充电功率最大，根据题意可知，充电电压400V不变，由P＝UI可知，BC段的充电电流最大，而导线的电阻不变，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电流在BC段通过导线产生的热量最多，所以BC段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾。
32．【考点】电功率的综合计算；电热的综合计算；安全用电原则．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）该插座能接入的用电器最大功率为：P＝UI＝220V×5A＝1100W＜1500W，
所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶；
（2）由ρ可知，两热水壶中水的质量相等，由Q吸＝cmΔt可知，烧开一壶水，两热水壶中水吸收的热量的相等，由P可知，电功率大的热水壶用时短，
所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。
答：（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶，因为额定电流为5A的插座能接入的用电器最大功率为1100W；
（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶，因为烧开相同的水，电功率大的热水壶用时短。
五．实验探究题（共8小题）
33．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）小灯泡L额定电压U额＝2.5V，额定功率约为0.8W，根据P＝UI可知，小灯泡额定电流约为I'0.32A，故电流表选用小量程与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）①为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处；
②由图乙可知，此时电压表示数为0，说明电压表并联的电路短路或电压表与电源之间存在断路，即故障可能是滑动变阻器断路；
（3）由（1）可知，电流表选用小量程；当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
PL＝U额IL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①由电路图知，闭合开关S，S1拨至a时，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压；为了测小灯泡的额定功率，需要让小灯泡在额定电压下工作，那么此时电压表的示数U'＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V；
③保持滑片位置不动，开关S1拨至b，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表的示数为U0，则电路中的电流为：
I额＝I0，
小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝U额 ；
（5）由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝ILR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，即R0两端的电压大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行。
故答案为：（1）见解答图；（2）①先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关；②断路；（3）0.75；（4）①0.5；③U额 ；（5）不能；由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝IR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，即R0两端的电压大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行。
34．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即A端；
实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）在测量小灯泡的电功率的实验中，当小灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大；由表1中的数据可知，电压表和电流表的示数同时增大，说明电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流；由表2中的数据可知，随着电压表示数减小，电流表示数增大，说明电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
由表1和表2中的数据可知，当电路中的电流为0.24A时，灯泡两端电压为1.5V，滑动变阻器两端电压为2.5V，根据串联电路电压规律，电源电压为U＝1.5V+2.5V＝4V；
由表2中数据可知，当滑动变阻器两端电压为3V时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为U1＝U﹣U滑＝4V﹣3V＝1V，此时通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡的电阻为：
R15Ω，
小灯泡正常发光时的电阻为：
RL8.9Ω，
则小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了ΔR＝RL﹣R1＝8.9Ω﹣5Ω＝3.9Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）A；0.7；（3）4；3.9。
35．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在电路中；由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中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）闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；
当灯泡两端电压为额定电压，即电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
若小灯泡两端的实际电压为2.3V，小于灯泡额定电压2.5V，则小灯泡的实际功率小于额定功率；
（3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。
故答案为：（1）见解答图；（2）变大；2.5；0.28；0.7；小于；（3）连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。
36．【考点】用电压表和定值电阻测灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最大电阻处，即最右端；
（2）闭合开关S1，开关S2接b端，灯泡、R2和滑动变阻器串联，电压表测R2两端电压；电压表有示数，说明电压表与电源连通，小灯泡不发光，说明灯泡可能短路，故选：A；
（3）保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为0.28V；
（4）闭合开关S1，将开关S2接b端，灯泡、R2和滑动变阻器串联，电压表测R2两端电压为0.3V，根据欧姆定律可知，电路中的电流为：
I＝I20.3A，此时灯泡正常发光；
保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，灯泡、R2和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和R2两端电压为2.8V；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，灯泡额定电压为：UL＝U﹣U2＝2.8V﹣0.3V＝2.5V，
则小灯泡的额定功率为：
P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）右；（2）A；（3）2.8；（4）0.75。
37．【考点】伏安法测电阻．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）由图甲可知，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，在电路中相当于断路；闭合开关后，电路几乎没有电流通过，因此电流表没有明显示数；
（2）在测电阻阻值的实验中，未知电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在Rx两端，如下图所示：
；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A；
由图丙U﹣I图像中图像Ⅰ可知，当电阻Rx两端电压为3V时，通过电阻Rx的电流为0.3A，则电阻Rx的阻值为：
Rx10Ω；
（4）闭合开关，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要测小灯泡额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端滑动；
由图丙中图像Ⅱ可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）没有；（2）见解答图；（3）0.28；10；（4）B；0.5。
38．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电流和电路；电压和电阻；电能和电功率；应用能力；分析、综合能力；实验基本能力．
【解答】（1）由本实验目的和原理（P＝UI）知，实验中还需要用到的两个器材是电流表、电压表；
（2）电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，如下图所示：
（3）为保护电路，由图甲所示电路图可知，闭合开关前，滑片要置于A端；
（4）灯泡的额定电压为“2.5V”，U2＝（2.5V）2＝6.25V2，由图乙得出灯泡的额定功率为0.9W，
灯泡正常发光时的电阻为：R6.9Ω。
故答案为：（1）电流表；电压表；（2）见解答图；（3）A；（4）0.9；6.9。
39．【考点】伏安法测小灯泡的电阻；伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即b端；
（2）第4次测量时，电流表示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则此时小灯泡的电阻为：
R10Ω，
电功率为：
P＝UI＝3V×0.3A＝0.9W；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2V时，灯丝电阻为8Ω；当灯泡两端电压为3V时，灯丝电阻为10Ω；由于灯丝电阻随温度升高而增大，所以灯泡正常发光时的电阻应介于8～10Ω之间，故选②。
故答案为：（1）b；（2）10；0.9；（3）②。
40．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率；电功率的综合计算．版权所有
【专题】实验题；图析法；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑125Ω，
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑22Ω，
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；
（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，
当滑动变阻器两端电压为1.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1.5V＝1.5V，通过的电流为0.2A，记为B点；
当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为0.25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：
，
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：
R6Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.2A，则电路消耗的总功率约为：
P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。
故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。
六．综合应用题（共20小题）
41．【考点】欧姆定律的简单计算；电功的实质；设计含有电磁继电器的电路图；液体压强与深度的关系．版权所有
【专题】推理法；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；浮沉的应用；其他综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）“奋斗者”号下潜过程中，所处的深度增加，由于液体的压强随深度的增加而增大，所以，“奋斗者”号受到海水的压强变大。
（2）电解水制备氧气的过程中，消耗电能，则电能转化为化学能。
（3）由图乙可知：气敏箱的阻值R随氧气浓度c的增加而增大，所以，当氧气浓度c＞0.28kg/m3时，气敏箱的阻值R逐渐变大，根据欧姆定律可知通过电磁铁的电流变小，由于电磁铁的磁性随电流的减小而减弱，所以，此时电磁铁的磁性变弱，衔铁在弹簧的拉力下与上接线柱连接，则A灯发光，由于当氧气浓度c＞0.28kg/m3其绿灯正常发光；所以，图甲中的A灯为绿灯，则B灯为红灯。
（4）由图乙可知：气敏箱的阻值R与氧气浓度c是一次函数，设为：R＝kc+b，
由图乙可知：c＝0.2kg/m3时R＝40Ω，c＝0，4kg/m3时R＝60Ω，
则：40Ω＝k×0.2kg/m3+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
60Ω＝k×0.4kg/m3+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
解得：k＝100Ω m3/kg，b＝20Ω；
所以，：R＝100Ω m3/kg×c+20Ω；
当c＝0.28kg/m3时，气敏箱的阻值R＝100Ω m3/kg×0.28kg/m3+20Ω＝48Ω，
通过电磁铁线圈的电流：I0.1A；
（5）由于图中只有一个电源，并且电磁铁与气敏箱的电路与灯泡互不影响，故应并联连接，如下图：
故答案为：（1）变大。（2）化学。（3）绿。（4）0.1；（5）见解答图。
42．【考点】电流的热效应；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。
（2）闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路为R3独立工作的简单电路，电压表的示数即为电源电压，U＝12V；
闭合开关S、S2，断开开关S1时，电路为R1独立工作的简单电路，R1的阻值为：R110Ω；
（3）滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，当S、S1、S2均闭合，且通过R2的电流为1A时，电路能消耗的电功率最大，此时R1、R2、R3并联，电路中的电流最大为：
Imax1A1A2.5A；
电路能消耗的最大电功率为：
Pmax＝UImax＝12V×2.5A＝30W。
答：（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。
（2）R1的阻值是10Ω；
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是30W。
43．【考点】电功率的综合计算；固体和液体的热值计算；热机的效率公式与计算；电源的能量转化．版权所有
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）发电机发电的过程是将燃料的化学能转化为电能；
（2）发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，输电线的总电阻为：
R线＝2×0.2km×0.5Ω/km＝0.2Ω，
柴油发电机输出电压为260V，实验室得到的电压为220V，根据串联电路电压规律可知，输电线两端电压为U线＝U﹣U实＝260V﹣220V＝40V，
则输电线路上的电流大小为：
I线200A；
（3）根据串联电路电流特点，实验室电路中电流为I＝I线＝200A，
则实验室中所有用电器的总功率为：
P＝U实I＝220V×200A＝44000W；
（4）若应急供电1小时，发动机输出的电能W＝UIt＝260V×200A×3600s＝1.872×108J，
由η100%可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量为：
Q放4.68×108J，
由Q放＝mq可得，需要消耗柴油的质量为：
m11.7kg。
答：（1）化学能；
（2）输电线路中的电流为200A；
（3）实验室中所有用电器的总功率为44000W；
（4）应急供电1h消耗柴油11.7kg。
44．【考点】电功与电能的计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电保温杯保温区间为45～55℃，当电保温杯中水的温度低于45℃时，需要加热，故此时工作电路为高温挡；
工作电路电压为220V，其中高温挡功率为200W，根据P＝UI可知，R2的阻值为：
R2242Ω；
（2）水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t2﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（55℃﹣30℃）＝2.1×104J，
消耗的电能为：
W电＝P高t＝200W×2.5×60s＝3×104J；
加热效率为：
η70%；
（3）当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触，
当杯中水温为45℃时，控制电路电源电压U＝I1Rt1+I1R0……①；
当杯中水温为55℃时，控制电路电源电压U＝I2Rt2+I2R0……②，
联立①②得：I1Rt1+I1R0＝I2Rt2+I2R0，
则R030Ω，
将R0＝30Ω代入①得：U＝I1Rt1+I1R0＝0.05A×90Ω+0.05A×30Ω＝6V；
（4）当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为：
R总75Ω，
新增保温区间的最高温度为65℃，由表中数据可知，Rt3＝20Ω，
此时新接入电路的阻值为：
R＝R总﹣Rt3﹣R0＝75Ω﹣20Ω﹣30Ω＝25Ω，
为了实现两个保温区间的切换，用一开关与R并联，如下图所示：
。
答：（1）高温；242；
（2）本次测试过程的加热效率是70%；
（3）控制电路的电源电压是6V；R0阻值是30Ω；
（4）见解答图。
45．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）此时通过电阻R1的电流：；
（2）把滑动变阻器R2与电流表（量程为0﹣0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
当电路功率为27W时的最小电流：；
两导体串联，总电阻变大，电流会变小；两导体并联，总电阻变小，电流会变大，所以，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A；I1＝1.5A，Imin＝1.8A，
I2＝Imin﹣I1＝1.8A﹣1.5A＝0.3A，所以量程为0﹣0.6A的电流表应该接在R2支路上，此时通过R2的电流最小，R2的阻值最大，R2max；
（3）当电路中电流最大时，电路的功率最大。而通过R1的电流是不变的，通过R2的电流最大为I2max＝0.6A，所以电路的最大电流：
Imax＝I1+I2max＝1.5A+0.6A＝2.1A，电路中的最大电功率Pmax＝UImax＝15V×2.1A＝31.5W。
答：（1）此时通过电阻R1的电流1.5A；
（2）a两导体并联，总电阻变小，电流会变大；通过R1的电流为1.5A，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A，所以，R2与R1并联；
b电路中滑动变阻器的最大阻值R2max为50Ω；
c电路中的最大电功率Pmax为31.5W。
46．【考点】欧姆定律的应用；电功率的综合计算；根据实物图画电路图；应用欧姆定律设计电路图．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，两灯正常工作时，通过L1的电流为：
I18.33A，
通过L2的电流为：
I26.67A，所以通过L2的电流比通过L1的电流小；
（2）由图乙可知，灯泡L1、L2左端共用一个支架，右端分别连接另外两个支架，电路连接如下图所示：
；
（3）已知灯丝L1的额定电压为12V，额定功率为100W，则灯丝L1的阻值为：
R11.44Ω；
若将电源的两端分别连接金属片B、C，灯泡L1、L2串联在电路中，为保证电路安全，电路中最大电流不能超过两灯泡的最小电流，由（1）可知，通过L2的电流比通过L1的电流小，故电路中最大电流为6.67A，此时灯泡L2正常发光，则电源电压的最大值为：
U＝U1+U2＝I2R1+U2 R1+U21.44Ω+12V＝21.6V。
故答案为：（1）6.67；小；（2）见解答图；（3）灯丝L1的阻值为1.44Ω；若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过21.6V。
47．【考点】电功与电能的计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）由表可知电水壶的额定功率为1000W，该电水壶正常工作时，其实际功率等于额定功率，
故用时420s，电水壶消耗的电能：W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J；
（3）电水壶的热效率：η100%100%＝80%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J。
（2）电水壶消耗的电能为4.2×105J。
（3）电水壶的热效率为80%。
48．【考点】电功率P＝UI的简单计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算；电能表的读数；电能表的计算．版权所有
【专题】计算题；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由P＝IU可知，电饭煲处于保温挡时的额定电流I额0.5A；
（2）当只闭合S1时，R1、R2串联，总电阻大，根据P知电功率小，处于低温挡；
当同时闭合S1、S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，总电阻小，根据P知电功率大，处于高温挡；
由P得R1、R2串联后的总电阻为：
R总440Ω，
根据串联电路的特点得发热电阻R1的阻值为：
R1＝R总﹣R2＝440Ω﹣400Ω＝40Ω，
由P得电饭煲加热挡的额定功率为：
P加热1210W；
（3）“3000r/（kW h）”表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转50转消耗的电能：
WkW h3.6×106J＝6×104J；
电饭煲的实际功率：
P加热'1000W，
该电饭煲加热挡的额定功率为1210W，实际电功率比额定电功率低，所以悦悦同学猜想正确。
答：（1）电饭煲处于保温挡时的额定电流为0.5A；
（2）电饭煲加热挡的额定功率为1210W；
（3）电饭煲实际电功率比额定电功率低，悦悦同学猜想正确。
49．【考点】电功与电能的计算；欧姆定律求范围值；欧姆定律的多状态计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为1.5V时，灯泡L1恰好正常发光，电源电压等于灯泡L1的电压加上滑动个变阻器的电压，即U总＝UL1+U滑＝2.5V+1.5V＝4V；
（2）灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能：W＝UL1IL1t＝2.5V×0.5A×60s＝75J；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，电路的最大电流为I大0.4A，
此时电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小，即R小5Ω；
灯泡的L2电阻为：RL25Ω
当电压表示数为3V时，滑动变阻器的电阻最大，灯泡L2的电压为1V，即，故R大＝3RL2＝3×5Ω＝15Ω；
故滑动变阻器的范围是5Ω～15Ω。
答：（1）电源电压为4V；
（2）灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能为75J；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，在确保电路安全的情况下，滑动变阻器R接入电路的阻值范围是5Ω～15Ω。
50．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】图中小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
（1）此时小灯泡的电阻为RL10Ω；
此时滑动变阻器两端电压为UR＝IR＝0.12A×40Ω＝4.8V；
电源两端电压为U＝UL+UR＝1.2V+4.8V＝6V；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小22.5Ω时，滑动变阻器的电阻为R′＝40Ω﹣22.5Ω＝17.5Ω；
小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为UR′＝I′R′＝0.2A×17.5Ω＝3.5V；
小灯泡两端的电压为UL额＝U﹣UR′＝6V﹣3.5V＝2.5V；
小灯泡正常发光时的电功率为PL额＝UL额I′＝2.5V×0.2A＝0.5W。
答：（1）此时小灯泡的电阻为10Ω，电源两端电压为6V；（2）小灯泡正常发光时的电功率为0.5W。
51．【考点】电功与电能的计算；电功率P＝UI的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）只闭合S2通过R的电流为：；
（2）
专题15 电功、电功率和电热
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共13小题）
1．（2024 东营）图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变大
2．（2024 长春）1kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯 B．电饭煲 C．电视机 D．电烤箱
3．（2024 济南）如图所示，是“220V，15W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B．相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C．相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D．电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
4．（2025 遂宁）小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（ ）
A．可用湿抹布擦拭配电箱
B．发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上
C．他家同时工作的用电器总功率不能超过8800kW h
D．他只让一个电热水壶工作，10s内电能表指示灯闪烁了3次，则该电热水壶的电功率为900W
5．（2025 广安）如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围为1.5V～3V
B．电流表的示数变化范围为0.3A～0.6A
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω
D．灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W
6．（2024 日照）物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知R1＝4Ω，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（ ）
A．甲图中电流表示数为0.6A B．R2的阻值为20Ω
C．丙图中，R2的电流为0.5A D．丙图中，R1的功率为25W
7．（2024 济宁）如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I﹣U图像。下列分析正确的是（ ）
A．甲为灯泡L的图线
B．当电压为0时，L与R的阻值均为0
C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为36Ω
D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W
8．（2024 聊城）如图甲所示，科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时，加热电阻R1工作；当环境温度高于t0时，继电器的衔铁被吸下，保温电阻R2工作。已知U1＝1.4V，继电器线圈电阻不计，R是热敏电阻，其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时，继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的（ ）
A．当环境温度降低时，控制电路中电流增大
B．温度值t0＝30℃
C．欲使加热电阻R1工作时升温更快，可适当增大R1的电阻
D．若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍，则R1：R2＝1：3
9．（2023 娄底）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时（ ）
A．R接入电路中的电阻减小
B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小
D．R0两端电压增大
10．（2025 自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到350km/h时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻R0为25Ω，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻R的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以350km/h的速度飞行1min，电阻R产生的热量是54J
11．（2025 德阳）图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为1.5V
B．定值电阻R的阻值为10Ω
C．通过灯泡L的电流为0.2A
D．灯泡L的实际功率为0.9W
12．（2023 武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
13．（2025 苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容
C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．R1的电功率大于R2的电功率
二．多选题（共3小题）
（多选）14．（2025 天津）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（ ）
A．C、D间应接滑动变阻器
B．定值电阻的阻值为
C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为
D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为
（多选）15．（2023 贵州）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样。只闭合S，滑片P置于滑动变阻器最左端，仅有一只灯泡正常发光；滑片P置于中点，再闭合S1，电压表示数为4V。若灯丝电阻不变，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1的阻值为12Ω
B．两灯同时发光时L1比L2暗
C．电源电压为9V
D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
（多选）16．（2023 阜新）电能是人们生产生活中的重要资源，下列关于电能和电功的说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源
B．电能和电功的单位都可以是焦耳
C．发电机工作时将电能转化为其它形式的能
D．用电器消耗了多少电能就相当于电流做了多少功
三．填空题（共12小题）
17．（2023 贵州）如图甲所示的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的 （选填“A”“B”或“C”）孔接地线。若其内部主要部件有：两个阻值相同的发热电阻、温控开关等，熬煮稀饭时，在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作，电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W1，慢熬过程电流做功为W2，则W1：W2＝ 。
18．（2024 烟台）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图象如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω，电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
19．（2024 威海）如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为“0～3A”，R0＝15Ω。只闭合开关S，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，小灯泡L（3V 1.8W）正常发光，则电源电压为 V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为 W（不考虑灯丝电阻的变化）。
20．（2024 赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1＝242Ω，R2＝60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是 J。
21．（2023 海南）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V 0.3A”，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P1，开关S、S1、S2均闭合时的最小总功率为P2，两种情况下，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＝ 。
22．（2025 天津）如图所示的电路，电源电压恒为3V，a、b是粗细均匀电阻丝的两端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关S1，电流表示数为1A，该电路通电1min消耗的电能为 J；闭合开关S1和S2，电流表示数为 A。
23．（2025 苏州）如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88W，R1阻值为44Ω，加热时应将开关旋至 （1/2）位置，加热功率为 W，R2阻值为 Ω。
24．（2025 大兴安岭）英国物理学家焦耳于1840年最先精确的确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示，将其接到电源两端，通电后，装置元件始终完好，则相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 。远距离输电过程中，电流的热效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从某发电厂采用110kV的高压向目的地输电时，输电线路损耗的电能为W1；在输电线路可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电线路不变，不计温度对导线电阻的影响，将输送电压提高到220kV后，相同时间内输电线路损耗的电能为W2，则W1：W2＝ 。
25．（2024 宿迁）教室的饮水机上有两条提示语：“注意水温，谨防烫伤”和“节约用电，弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图，如图甲所示，电阻R1＝1210Ω，加热时总功率为840W。线圈内阻不计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表格所示，控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
Rt/Ω 220 165 130 100 83
（1）衔铁被吸合时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，饮水机处于保温状态时，功率为 W；
（2）设定最高水温为60℃，需要将滑动变阻器RP阻值调至 Ω。根据图乙中电能表参数，饮水机处于加热状态时，经过10min，电能表指示灯闪烁 次。
26．（2023 宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。
（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了 故障，导致所有灯珠都不亮；
（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠 （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为 W。
27．（2025 绥化）如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4W和9W，则R1：R2＝ 。乙图中电阻R2消耗的电功率为 W。
28．（2024 重庆）将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。
四．简答题（共4小题）
29．（2023 山西）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数2022年各级开火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。
30．（2023 包头）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
31．（2024 黑龙江）电动汽车，绿色环保，在方便出行的间时也存在安全隐患，多起火灾是由于不规范充电引起的，为了安全，我们一定要规范充电，如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩，充电电压400V，充电时功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图像乙，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，哪段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾？说出你的理由。
32．（2023 齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
五．实验探究题（共8小题）
33．（2025 大兴安岭）实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（U额＝2.5V，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。（导线不允许交叉）
（2）①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是： 。
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器 （选填“断路”或“被短接”）。
（3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。
（4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻R0，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0；
③小灯泡L的额定功率P额＝ （用U额、U0、R0表示）。
（5）小明找来了阻值为20Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据： 。
34．（2025 新疆）小红在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，实验装置如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 （选填“A”或“B”）端。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）小红完成实验后，小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路，也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示，小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得：实验时，电源电压为 V；小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了 Ω（结果保留1位小数）。
表1
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.24
2 2.0 0.26
3 2.5
表2
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 3.0 0.20
2 2.5 0.24
3 1.8 0.27
35．（2024 自贡）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。
（1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，小灯泡的额定功率为 W。若小灯泡两端的实际电压为2.3V，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。
（3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。
36．（2024 绵阳）用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是阻值为1Ω的定值电阻，小灯泡通过的电流为0.3A时正常发光。
（1）连接电路，在闭合开关S1前，应将R1的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关S1，开关S2接b端，小灯泡不发光，电压表有示数，移动R1的滑片，电压表示数有变化，则电路中的故障是 ；（选填序号）
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.定值电阻R2短路 D.定值电阻R2断路
（3）排除故障后，闭合开关S1，将开关S2接b端，移动R1的滑片，使电压表示数达到0.3V；保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，电压表示数如图乙所示，则电压表的读数为 V；
（4）小灯泡的额定功率P＝ W。
37．（2024 德阳）在测量未知电阻Rx阻值的实验中，用到的实验器材有：4.5V的电源、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关、未知电阻Rx、滑动变阻器、导线若干。
（1）实验小组的同学连接的电路如图甲所示，闭合开关后，电流表 （选填“有”或“没有”）明显示数；
（2）图甲的电路有一条导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表示数如图乙所示为 A，继续调节滑动变阻器，测得多组Rx的电压值和电流值，在图丙的U﹣I图像中绘制出图像Ⅰ，由此可知电阻Rx的阻值为 Ω；
（4）实验小组用该电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，将小灯泡替换电阻Rx后接入正确电路，闭合开关，电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“A”或“B”）；移动滑片P分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并在图丙的U﹣I图像中绘制出图像Ⅱ，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
38．（2023 菏泽）实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的P﹣U2关系图线。
（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是 、 ；
（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 端；
（4）某同学作出灯泡的P﹣U2图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W，正常发光时的电阻为 Ω。
39．（2023 安徽）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.56
2 1.5 0.22 6.82
3 2.0 0.25 8.00
4 3.0
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W。
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
40．（2023 镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 Ω。
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 Ω。
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
六．综合应用题（共20小题）
41．（2024 广东）我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。
某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路（未连接完整）如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度c＞0.28kg/m3时，绿灯正常发光；当c≤0.28kg/m3时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变 。
（2）电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为 能。
（3）图甲中的A灯为 （选填“红”或“绿”）灯。
（4）闭合开关S，当c＝0.28kg/m3时，通过电磁铁线圈的电流为 A。
（5）请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交（ 为接线柱）。
42．（2023 甘孜州）某兴趣小组在制作多挡位电热器的过程中，利用如图所示的电路进行模拟调试。已知电源电压恒定不变，电流表所选量程为0～3A，电压表所选量程为0～15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，R3＝40Ω。若闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为12V；若闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表的示数为1.2A。
（1）电热器是利用电流热效应来工作的，请列举3～5个利用了电流热效应工作的常用电器。
（2）R1的阻值是多少？
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是多少？
43．（2024 呼和浩特）为了保证设备能够正常运转，某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机，输出电压为260V，发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，实验室得到的电压为220V，则：
（1）发电机发电的过程是将燃料的 转化为电能（选填“机械能”或“化学能”）；
（2）求输电线路上的电流大小；
（3）求实验室中所有用电器的总功率；
（4）若该发电机的效率为40%，则应急供电1h消耗柴油多少kg。（柴油的热值为4.0×107J/kg）
44．（2024 陕西）小明为老师设计了一个电保温杯，在杯内水量不低于最低水位线的情况下，可将水温控制在45℃到55℃之间（即保温区间为45～55℃）。他用到的器材有电磁继电器、电热丝R1和R2、定值电阻R0、热敏电阻Rt、电源和开关等，其电路如图﹣1所示。控制电路中，Rt阻值随温度变化的情况如表格所示。当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触，I≤0.05A时，电磁铁将衔铁释放，触点K、A接触，工作电路电压为220V，其中低温挡功率为25W，高温挡功率为200W。请你分析计算：
t/℃ 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Rt/Ω 195 155 120 90 65 45 30 20 15
（1）闭合开关S1、S2，当电保温杯中水的温度低于45℃时，Rt阻值较大，线圈中电流较小，触点K、A接触，电热丝R2接入电路，此时工作电路为 （选填“高温”或“低温”）挡，R2的阻值为 Ω。
（2）某次测试过程中，小明在杯中加入0.2kg温度为30℃的水，闭合开关S1、S2，并测出从开关闭合到衔铁被吸下的时间为2.5min，本次测试过程的加热效率是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）电磁铁线圈电阻忽略不计，则控制电路的电源电压是多少？R0阻值是多少？
（4）小明想通过优化电路，再增加一个保温区间，且新增保温区间的最高温度为65℃，请你帮助小明，在图﹣2虚线框中画上适合的元件，将改进后的电路补充完整，并在图中标出元件的阻值规格。（此问不要求写出计算过程）
45．（2024 上海）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，电源电压为15伏。
①求此时通过电阻R1的电流I1。
②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0﹣0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
a.判断电阻R2与电阻R1的连接方式并说明理由。
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值R2max。
C.求电路中的最大电功率Pmax。
46．（2023 株洲）图甲为一种汽车前大灯的外形，下端三个金属片为灯的三脚插头，可连接电源；图乙为灯管内部结构，三根导电支架分别与三个金属片相连，支架间接有两组灯丝，夜间行车时，可根据需要进行切换。已知两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V，额定功率分别为100W和80W。
（1）两灯正常工作时，通过L2的电流为 A（结果保留两位小数），比通过L1的电流 （填“大”或“小”）。
（2）图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙，在图丙中画出灯管内的电路图。
（3）求灯丝L1的阻值。若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过多少伏？（不考虑灯丝以外的电阻，忽略温度对电阻的影响。）
47．（2025 福建）某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时，可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃，用时420s。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
额定电压 220V
额定功率 1000W
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。
（3）电水壶的热效率。
48．（2023 巴中）图甲是某种具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图，它的电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温挡的额定功率为110W。
（1）求电饭煲处于保温挡时的额定电流；
（2）求电饭煲加热挡的额定功率；
（3）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电功率偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。
49．（2024 攀枝花）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表的量程为0～3V，灯泡L1标有“2.5V 0.5A”字样，灯泡L2标有“2V 0.8W”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响。闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为1.5V时，灯泡L1恰好正常发光。
（1）求电源电压；
（2）求灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。
50．（2024 广元）“格物”学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系，连接了如图实物电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为40Ω。滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，电压表示数为1.2V，电流表示数为0.12A，小灯泡发光很暗。
（1）求此时小灯泡的电阻和电源两端电压；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小22.5Ω时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2A，求小灯泡正常发光时的电功率。
51．（2025 深圳）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图乙所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求：
（1）请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流；
（2）请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻；
（3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。
52．（2024 济南）学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，R0是定值电阻，RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深h变化的图象。报警器未浸入水中时，RP的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，R0两端的电压为1.5V。通过计算回答：
（1）报警器未浸入水中时，RP两端的电压是多少？
（2）报警器浸入水下深度h为1m时，通过RP的电流是多少？
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，RP的电功率是多少？
额定电压/V 220
高挡功率/W 440
低挡功率/W 未知
最大注水量/L 2
53．（2024 自贡）图甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，如表所示为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。
（1）求电热加湿器处于“低挡”位置时的发热功率。
（2）某次使用电热加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。图乙是使用电热加湿器工作21min的P﹣t图象，如果“高挡”加热产生的热量全部被水吸收，则此次“高挡”加热可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（3）一天琪琪断开家中其它所有用电器，只接通加湿器在“低挡”加热，发现家中如图丙所示计量正常的电能表的转盘在10min内转了60圈，则加湿器的“低挡”实际加热功率是多少？
54．（2024 北京）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝44Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）低温挡时电路中的电流。
（2）高温挡时电热器的电功率。
55．（2024 达州）如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程0～3A，电压表量程0～15V，滑动变阻器R3标有“40Ω 1A”字样，已知R1阻值为30Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4：5。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
56．（2023 襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）L1正常发光时的电阻值；
（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率；
（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。
57．（2023 资阳）为响应低碳环保号召，小明家中安装了一台电辅式太阳能热水器，如图甲所示。其工作原理如下：光照充足时，直接利用太阳能加热；在光照条件不好时，利用电加热器加热。电加热器部分工作原理如图乙所示，电源电压U＝220V，R1和R2是阻值恒定的发热电阻；温度达到预设温度时，自动切换到保温状态；为防止触电，热水器向外供水过程中自动切断电路。下表是该热水器的部分参数。
加热功率P（W） 保温功率P2（W） 水箱容积V（L） 接收太阳能的有效面积S（m2） 太阳能能量转化效率η 太阳辐射功率P[J/（m2 h）]
2057 121 150 5 60% 1.68×106
已知水的密度，水的比热容。求：
（1）发热电阻R1、R2的阻值；
（2）若阴天的有效日照时间T1＝6h，仅依靠太阳能加热，能将满箱t1＝20℃的水加热到的温度t2；
（3）若要继续升温至当地沸点t3＝98.25℃，还需要电加热的时间T2（用h作单位，结果保留2位小数）。
58．（2023 兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样，电压表的量程为0～3V，灯泡L1和L2上分别标有“2V 0.8W”和“2.5V 1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡L2恰好正常发光。
（1）请根据实物图画出开关S、S1断开状态下的电路图；
（2）求电源电压；
（3）当开关S、S1闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
59．（2025 山东）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V，1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均能耗的对应关系如表。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
平均速度（km） 30 60 90 120
每100km平均能耗/（kW h） 100 120 132 150
（1）电动汽车对外供电时的最大输出电流；
（2）加热过程电热水壶消耗的电能；
（3）加热过程电热水量的效率；
（4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。
60．（2025 上海）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知），滑动变阻器2个分别标有A“10Ω，2A”B“20Ω，2A”字样，待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。
（1）电压表所示示数为 伏；
（2）小徐发现原器材无法完成实验，仅更换电源与滑动变阻器，重新连接电路，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。
①补全小徐调整后的实验电路图；
②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程）
实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏）
1 0.38 6.5
2 0.46 5.5
3 0.52 4.5
4 0.54 4.0
专题15 电功、电功率和电热
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A D D D D D D C C D
题号 12 13
答案 D B
二．多选题（共3小题）
题号 14 15 16
答案 BC ACD BD
一．选择题（共13小题）
1．【考点】动态电路的分析．版权所有
【专题】电能和电功率；理解能力．
【解答】由图甲可知，R0与R并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压。
A.由图乙可知，当R周围酒精浓度增加时，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，而通过R0的电流不变，则干路电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
B.电源电压不变，则电压表示数不变，故B错误；
C.因电压表示数不变，电流表示数变大，则电压表与电流表示数的比值变小，故C错误；
D.电源电压不变，干路电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：D。
2．【考点】电功率P＝W/t的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】选项的四个用电器中节能灯的电功率最小，电视机的电功率较大，电饭煲和电烤箱的电功率更大，在消耗电能相同时，根据t可知，电功率越小，用电器工作的时间越长，所以1kW h的电能可供节能灯正常工作时间最长。
故选：A。
3．【考点】W＝Pt求电能的大小；能量的利用效率；并联电路中的电压规律；实际功率．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、由题意可知，两灯的额定电压和额定功率均相等，当两灯均正常工作时，灯两端的实际电压等于额定电压，即LED灯两端实际电压等于白炽灯两端实际电压，故A错误；
BCD、因两灯的额定功率相同，当两灯均正常工作时，相同时间内，根据W＝Pt可知，两灯消耗的电能相等；由图可知白炽灯把大部分电能转化为内能，LED灯把大部分电能转化为光能，因此相同时间内LED灯产生的内能小于白炽灯，说明LED灯电能转化为光能的效率高，故BC错误，D正确。
故选：D。
4．【考点】用电能表测用电器的电功率；安全用电原则；电能表的参数；电功率P＝UI的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；理解能力．
【解答】A.用湿抹布擦拭配电箱容易发生触电事故，故A错误；
B.空气开关跳闸后，是因电流过大，可能负载高或者线路短路，应查找跳闸原因，不应立即重新将其合上，以免会引起火灾事故，故B错误；
C.由电能表允许通过的最大电流为40A，所以最大允许功率P最大＝I最大U＝40A×220V＝8800W，题目中kW h是电能的单位，故错误；
D.由电能表铭牌上1200imp/（kW h），可知闪烁了3次消耗的电能W＝h9000J，
电热水壶的电功率900W。故D正确；
故选：D。
5．【考点】电功率范围值问题；欧姆定律求范围值．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】B、由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；
由P＝UI可得灯光正常发光电流：IL0.6A；
由题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，故电路中最大电流为0.5A；
灯泡正常发光时的电阻为：
RL5Ω；
当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，根据串联电路电压规律可知，灯泡两端电压为：
UL小＝U﹣UR最大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则电路中最小电流为：
I小0.3A，
则电流表的示数变化范围为0.3A～0.5A，故B错误；
A、电路中最大电流为0.5A，灯泡两端电压最大电压为：
UL大＝I大RL＝0.5A×5Ω＝2.5V，
根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端最小电压为：
UR最小＝U﹣UL大＝4.5V﹣2.5V＝2V；
电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，则电压表的示数变化范围为2V～3V，故A错误；
C、当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，则滑动变阻器接入电路的阻值最大为：
R滑大10Ω；
当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：
R总9Ω，
则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：
R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，即滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω，故C错误；
D、电路中最小电流为0.3A，灯泡最小功率为：
P小＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；
电路中最大电流为0.5A，灯泡最大功率为：
P大＝I大2RL＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W，
即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W，故D正确。
故选：D。
6．【考点】电功率的综合计算；电压表的读数；串联电路中的电压规律；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】AB、图甲中两电阻串联，V2测总电压，V1测R1两端的电压，可知V2的示数大于V1的示数，则V2使用大量程，可知U＝10V，V1使用小量程，可知U1＝2V，则U2＝U﹣U1＝10V﹣2V＝8V；
则I＝I10.5A，R216Ω，故AB错误；
CD、图丙中，两电阻并联，通过R2的电流I2′0.625A，R1的功率P1＝UII1′25W，故C错误，D正确。
故选：D。
7．【考点】电功率P＝UI的简单计算；串联电路中的电流规律；并联电路中的电流规律；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以定值电阻R的I﹣U关系图像是一条直线，所以甲表示电阻R的I﹣U关系图像，曲线乙是灯泡L的I﹣U关系图像，故A错误；
B、当电压为0时，L与R的阻值均不为0，故B错误；
C、将L和R并联在6V的电源两端，由图象知，定值电阻R中流过的电流为0.25A，灯泡L中流过的电流为0.5A，电路中的总电流为0.25A+0.5A＝0.75A，故电路中的总电阻为，故C错误；
D、若将L和R串联在6V的电源两端，结合串联电路的电流、电压规律，通过分析图可知，此时小灯泡两端电压为1.2V，定值电阻两端电压为4.8V，电路中电流为0.2A，L的功率为PL＝ULIL＝1.2V×0.2A＝0.24W，故D正确。
故选：D。
8．【考点】欧姆定律的应用；电功率的比例计算．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、当环境温度降低时，由图乙可知，热敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知，控制电路中电流变小，故A错误；
B、当线圈中的电流大于等于20mA时，热敏电阻的阻值为：
R70Ω，
由图乙可知，此时温度为40℃，即t0＝40℃，故B错误；
C、欲使加热电阻R1工作时升温更快，即R1的功率变大，因电源电压不变，根据P＝UI可知，可适当减小R1的电阻，故C错误；
D、若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍，根据Q＝Wt可知，
3，即R1：R2＝1：3，故D正确。
故选：D。
9．【考点】动态电路中电功率的变化；动态电路的分析．版权所有
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，故A错误；
C、由图可知，该电路为R和R0的串联电路，油箱内油面下降时，总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律，电路电流变小，电流表示数减小，故C正确；
B、电源电压一定时，电路电流变小，根据P＝UI知，电路的总功率减小，故B错误；
D、由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，根据串联分压原理，滑动变阻器R两端的电压变大，电源电压一定时，R0两端电压减小，故D错误。
故选：C。
10．【考点】焦耳定律的简单计算；利用安培定则判断磁极；动态电路的分析；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；应用能力．
【解答】A、闭合开关时，电流从电磁铁的上方流入，下方流出，根据安培定则可知电磁铁上端为S极；故A错误；
B、从图中可知R和R0串联，从图乙可知，R的阻值随飞行速度的增加而变小，当飞行速度增大时，根据串联分压特点可知R两端的电压变小，电源电压不变，根据串联分压特点可知R0两端的电压变大，故B错误；
C、当无人机飞行速度达到210km/h时，从图中可知R＝15Ω，R、R0串联，
根据欧姆定律可知电路电流：I1 ＝0.3A，
电压表示数为R0两端的电压：
UR0＝IR0＝0.3A×25Ω＝7.5V，故C正确；
D、当无人机飞行速度达到350km/h时，从图中可知R＝5Ω，R、R0串联，
根据欧姆定律可知电路电流：I2 0.4A，则电阻R在1min内产生的热量：Q＝W＝I2Rt＝（0.4A）2×5Ω×60s＝48J，故D错误。
故选：C。
11．【考点】电功率P＝UI的简单计算；并联电路中的电压规律；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】A、闭合开关S，此时电阻R与小灯泡L并联在电路中，电流表测量电阻R电流，IR＝0.2A，此时电阻R两端的电压为UR＝3V，电源电压U＝UR＝3V，故A错误；
B、由图甲根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R15Ω，故B错误；
C、由图可知，电阻R与小灯泡L并联在电路中，小灯泡电压3V时，小灯泡电流是0.3A，故C错误；
D、灯泡L的实际功率为：PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。
故选：D。
12．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误；
当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为：
U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误；
根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式；
玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确；
玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为：
P；
因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。
故选：D。
13．【考点】电功率的综合计算；比较不同物质吸热的情况．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】已知液体a的质量大于b的质量，用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，根据P可知，R1的电功率小于R2的电功率，根据Q＝W＝Pt，电热丝R1产生的热量小于R2产生的热量，相同时间a吸热小于b，相同时间a的升温大于b的升温，根据c可知，因液体a的质量大于b的质量，故液体a的比热容小，不同物质比热容一般不同，故a、b为两种物质不是同种物质。
故选：B。
二．多选题（共3小题）
14．【考点】电功率的比例计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、依题意可知：定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，根据U＝IR可知：电流表示数变大时，定值电阻两端的电压也变大，所以AB间应接滑动变阻器；CD间应接定值电阻，故A不符合题意；
B、CD间接定值电阻，根据欧姆定律可知：定值电阻的阻值为：，故B符合题意；
CD、移动滑片至另一位置，电流表示数变大，AB间的电压减小了ΔU，根据串联电路的电压规律，CD间的电压增加了ΔU；根据欧姆定律。移动滑动变阻器前后，电路中电流的变化量为：；
根据P＝UI，电压不变时，电功率和电流成正比，移动滑片前后，电源电压不变，则电路中消耗的总功率的比值为：，C符合题意，D不符合题意。
故选：BC。
15．【考点】欧姆定律的应用；小灯泡实际功率的比较．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】A、灯L1、L2分别标有“6V 0.5A”“6V 1A”字样，则两灯泡的电阻分别为：
R112Ω，R26Ω，故A正确；
B、由图可知，两灯同时发光时串联，因灯丝电阻不变，且R1＞R2，根据串联分压原理可知，L1两端电压大于L2两端电压，由P＝UI可知，L1的实际功率大于L2的实际功率，因此L1比L2亮，故B错误；
C、只闭合S，滑片P置于滑动变阻器最左端，两灯泡串联，仅有一只灯泡正常发光，由B可知，此时灯L1正常发光，根据串联电路的特点可知，电源电压为：
U＝U1+I1R2＝6V+0.5A×6Ω＝9V，故C正确；
D、滑片P置于中点，再闭合S1，此时灯L1与滑动变阻器串联，电压表测灯L1两端电压为4V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为：
U滑＝U﹣U1'＝9V﹣4V＝5V，
根据串联分压原理可知，
，即，
解得：R滑＝15Ω，
滑动变阻器的最大阻值为R滑大＝2R滑＝2×15Ω＝30Ω，故D正确。
故选：ACD。
16．【考点】一次能源与二次能源；电能的单位及换算；电功的实质；能源及其分类．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；理解能力．
【解答】A、电能是由其他形式的能量转化来的，电能是二次能源，故A错误；
B、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能量，所以电能和电功的单位都是焦耳；故B正确；
C、发电机工作时将其它形式的能转化为电能，故C错误；
D、电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故D正确。
故选：BD。
三．填空题（共12小题）
17．【考点】三线插头和三孔插座的连接；插座的构造与工作方式．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】根据三孔插座的正确接法可知，B应与零线相连，C应与火线相连，金属外壳通过插座A与地线相连；
设两个阻值相同的发热电阻的电阻为R，快煮时功率最大，电阻最小，即两电阻并联，R快R；慢熬时功率次之，只有一个发热电阻工作，即R慢＝R；保温时电阻最大，即两电阻串联，R保＝2R；电压相同；则，，
根据图中数据、P得，。
故答案为：A；1：3。
18．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。
（2）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I可得，电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×R0，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，
由图象可知，此时U滑＝2V，电路中的最小电流I小＝0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值：R滑10Ω；
（1）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I小（R0+R滑）＝0.2A×（R0+10Ω），
因电源的电压不变，所以，0.6A×R0＝0.2A×（R0+10Ω），
解得：R0＝5Ω；
电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×5Ω＝3V；
（3）电阻R0消耗的最大功率P大1.8W；
根据串联分压原理得，，即，解得，U0＝1V，
电阻R0消耗的最小功率P小0.2W；
P大：P小＝1.8W：0.2W＝9：1。
故答案为：（1）3；（2）10；（3）9：1。
19．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】只闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。
根据P＝UI可知小灯泡正常发光时电路电流I0.6A，
根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压U滑＝I0.6A12V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝U滑+UL＝12V+3V＝15V；
当开关全部闭合时，灯泡被短路，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。
在保证电路安全的前提下，
根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流I11A，
允许通过滑动变阻器的最大电流为1A，根据并联电路的电流特点可知干路电流最大为I′＝I1+I2＝1A+1A＝2A，
根据P＝UI可知该电路消耗的最大功率为P＝UI′＝15V×2A＝30W。
故答案为：15；30。
20．【考点】电功与电能的计算；电流的热效应．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电饭煲是利用电流的热效应工作的；
（2）由图可知，开关S1闭合，S2断开时，只有电阻R1接入电路，处于保温状态，
开关S1和S2闭合时，两电阻并联接入电路，加热器处于加热状态，
电饭煲以加热挡工作时，R总48.4Ω，
当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是W6×105J。
故答案为：热；6×105。
21．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算；结合图像计算电功率．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】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；
由I可得，灯泡电阻为：RL20Ω，
电路中的最小电流I0.15A，
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×0.6A＝3.6W；
则P1：P2＝0.9W：3.6W＝1：4。
故答案为：6；1：4。
22．【考点】电功与电能的计算；欧姆定律的简单计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】由图可知，只闭合S1，只有电阻丝ac段接入电路，电流表测量电路中的电流，
该电路1min消耗的电能：W＝UIt＝3V×1A×1×60s＝180J；
闭合开关S1和S2，电阻丝ac和bc并联接入电路，根据并联电路的特点可知，ac段电阻丝和bc段电阻丝两端的电压相等，
由由于ac段电阻丝和bc段电阻丝的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过ac和bc的电流相等，即干路的总电流I总＝Iac+Ibc＝1A+1A＝2A。
故答案为：180；2。
23．【考点】电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由图可知，开关旋至“1”挡，电阻R1、R2串联，此时电路总电阻：R串＝R1+R2；开关旋至“2”挡，只有R1工作，
因R串＞R1，根据P可知：开关旋至“1”挡，功率较小，为保温挡，接“2”时功率较大为加热挡；
（2）开关旋至“2”挡，只有R1工作，为加热挡；
则加热功率为：P加热1100W；
（3）保温功率P保温＝88W，P可得，电路中总电阻：R总550Ω，
则R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣44Ω＝506Ω。
故答案为：（1）2；（2）1100；（3）506。
24．【考点】电功与电能的计算；焦耳定律的比例计算．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】由图可知，R1、R2串联，即通过R1、R2的电流相等，根据Q＝I2Rt可知，相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比等于电阻之比，即Q1：Q2＝R1：R2；
发电厂输送功率和输电线路不变，即P和R不变，根据P＝UI可知，110kV线路中电流为I，输电线路损耗的电能为W1＝I2Rt＝（）2Rt；
220kV线路中电流为I'，输电线路损耗的电能为W2＝I'2Rt＝（）2Rt，
则W1：W2＝（）2Rt：（）2Rt＝（）2＝4：1。
故答案为：R1：R2；4：1。
25．【考点】电功率多档位问题；电能表的计算．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；应用能力．
【解答】（1）衔铁被吸合时，只有电阻R1工作，电路的总电阻最大，功率最小，此时饮水机处于保温状态；
饮水机的保温功率为：
P保＝UI40W；
（2）由表中数据可知，水温为60℃时，Rt＝100Ω；当电流达到0.02A时衔铁被吸合，此时电路中的总电阻为：
R总150Ω，
则滑动变阻器RP阻值为：
RP＝R总﹣Rt＝150Ω﹣100Ω＝50Ω；
由P可知，饮水机处于加热状态时，经过10min消耗的电能为：
W＝P加t＝840W×10×60s＝504000J＝0.14kW h，
由图乙可知，电路中的用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁2500次，
则饮水机处于加热状态时，经过10min电能表指示灯闪烁次数：n＝0.14kW h×2500imp/（kW h）＝350次。
故答案为：（1）保温；40；（2）50；350。
26．【考点】电功率的综合计算；电路的三种状态．版权所有
【专题】应用题；电流和电路；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）吸顶灯是由21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠不亮，说明电路中没有电流通过，根据串联电路中各用电器工作时相互影响可知，可能是AB间的LED灯珠发生了断路；
（2）电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A；所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得灯珠可以正常发光；
单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，20个灯珠串联接入电路中，
由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压：U＝20U额＝20×3.3V＝66V，
吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为：P＝UI＝66V×0.3A＝19.8W。
故答案为：（1）断路；（2）能；19.8。
27．【考点】欧姆定律的应用；电功率的比例计算．版权所有
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】因甲图中电阻R1的功率P1，乙图中电阻R1的功率P1′；
所以，
解得：；
甲图中：
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，
所以；
乙图中：P1′；P2′；
，P2′＝2P1′＝18W。
故答案为：2：1；18。
28．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由题意已知小灯泡L的额定电压和额定功率，根据电功率公式可得小灯泡的额定电流：I额0.5A；
（2）灯泡的电阻，
只闭合开关S和S2时，L和R1 串联，当R1 接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，则电源电压为：①，
移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，
即此时电路中的电流为：I′＝I﹣ΔI＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
则电源电压为：②，
由①②两式可得：R1＝40Ω，U＝4.5V；
只闭合开关S和S1 时，R1 和R2 串联，当电源电压为6V，R1 接入电路阻值为0时，即电压表示数为0，则R2两端的电压为电源电压6V时，电路中的电流最大，此时电路中的电流为：，
所以电路的最大功率为：Pmax＝UImax＝6V×0.4A＝2.4W
当电源电压为另一挡位4.5V时，电压表示数为最大3V时，电路中的电流最小，
此时R2两端的电压为：U′2＝U′﹣Umax＝4.5V﹣3V＝1.5V，电路中最小电流为：，
所以电路的最小功率为：Pmin＝UImin＝4.5V×0.1A＝0.45W，
则电路的最大功率和最小功率之差为：ΔP＝Pmax﹣Pmin＝2.4W﹣0.45W＝1.95W。
故答案为：0.5；1.95。
四．简答题（共4小题）
29．【考点】短路对家庭电路的影响；总功率过大对家庭电路的影响．版权所有
【专题】应用题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力；科学探究能力．
【解答】小梦的观点：发生短路是引发家庭电路火灾的主要原因；
解释：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律I可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q＝I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
小兰的观点：用电器总功率过大是家庭电路电器火灾的主要原因；
解释：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据P＝UI可知，通过电线的电流很大；电线的电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q＝I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
30．【考点】电功率的概念；总功率过大对家庭电路的影响．版权所有
【专题】电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】答：（1）顾客的观点是微波炉功率大，由I可得，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象；
（2）售货员的观点是微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少；
（3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大。
31．【考点】电功率P＝UI的简单计算；焦耳定律的应用．版权所有
【专题】简答题；电能和电功率；电与热、生活用电；应用能力．
【解答】答：由图乙可知，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中，BC的充电功率最大，根据题意可知，充电电压400V不变，由P＝UI可知，BC段的充电电流最大，而导线的电阻不变，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电流在BC段通过导线产生的热量最多，所以BC段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾。
32．【考点】电功率的综合计算；电热的综合计算；安全用电原则．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）该插座能接入的用电器最大功率为：P＝UI＝220V×5A＝1100W＜1500W，
所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶；
（2）由ρ可知，两热水壶中水的质量相等，由Q吸＝cmΔt可知，烧开一壶水，两热水壶中水吸收的热量的相等，由P可知，电功率大的热水壶用时短，
所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。
答：（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶，因为额定电流为5A的插座能接入的用电器最大功率为1100W；
（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶，因为烧开相同的水，电功率大的热水壶用时短。
五．实验探究题（共8小题）
33．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）小灯泡L额定电压U额＝2.5V，额定功率约为0.8W，根据P＝UI可知，小灯泡额定电流约为I'0.32A，故电流表选用小量程与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）①为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处；
②由图乙可知，此时电压表示数为0，说明电压表并联的电路短路或电压表与电源之间存在断路，即故障可能是滑动变阻器断路；
（3）由（1）可知，电流表选用小量程；当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
PL＝U额IL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①由电路图知，闭合开关S，S1拨至a时，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压；为了测小灯泡的额定功率，需要让小灯泡在额定电压下工作，那么此时电压表的示数U'＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V；
③保持滑片位置不动，开关S1拨至b，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表的示数为U0，则电路中的电流为：
I额＝I0，
小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝U额 ；
（5）由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝ILR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，即R0两端的电压大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行。
故答案为：（1）见解答图；（2）①先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关；②断路；（3）0.75；（4）①0.5；③U额 ；（5）不能；由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝IR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，即R0两端的电压大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行。
34．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即A端；
实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）在测量小灯泡的电功率的实验中，当小灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大；由表1中的数据可知，电压表和电流表的示数同时增大，说明电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流；由表2中的数据可知，随着电压表示数减小，电流表示数增大，说明电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
由表1和表2中的数据可知，当电路中的电流为0.24A时，灯泡两端电压为1.5V，滑动变阻器两端电压为2.5V，根据串联电路电压规律，电源电压为U＝1.5V+2.5V＝4V；
由表2中数据可知，当滑动变阻器两端电压为3V时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为U1＝U﹣U滑＝4V﹣3V＝1V，此时通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡的电阻为：
R15Ω，
小灯泡正常发光时的电阻为：
RL8.9Ω，
则小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时，小灯泡的电阻变化了ΔR＝RL﹣R1＝8.9Ω﹣5Ω＝3.9Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）A；0.7；（3）4；3.9。
35．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在电路中；由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中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）闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；
当灯泡两端电压为额定电压，即电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
若小灯泡两端的实际电压为2.3V，小于灯泡额定电压2.5V，则小灯泡的实际功率小于额定功率；
（3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。
故答案为：（1）见解答图；（2）变大；2.5；0.28；0.7；小于；（3）连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。
36．【考点】用电压表和定值电阻测灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最大电阻处，即最右端；
（2）闭合开关S1，开关S2接b端，灯泡、R2和滑动变阻器串联，电压表测R2两端电压；电压表有示数，说明电压表与电源连通，小灯泡不发光，说明灯泡可能短路，故选：A；
（3）保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为0.28V；
（4）闭合开关S1，将开关S2接b端，灯泡、R2和滑动变阻器串联，电压表测R2两端电压为0.3V，根据欧姆定律可知，电路中的电流为：
I＝I20.3A，此时灯泡正常发光；
保持R1的滑片位置不变，仅将S2接a端，灯泡、R2和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和R2两端电压为2.8V；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压规律，灯泡额定电压为：UL＝U﹣U2＝2.8V﹣0.3V＝2.5V，
则小灯泡的额定功率为：
P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）右；（2）A；（3）2.8；（4）0.75。
37．【考点】伏安法测电阻．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）由图甲可知，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，在电路中相当于断路；闭合开关后，电路几乎没有电流通过，因此电流表没有明显示数；
（2）在测电阻阻值的实验中，未知电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在Rx两端，如下图所示：
；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A；
由图丙U﹣I图像中图像Ⅰ可知，当电阻Rx两端电压为3V时，通过电阻Rx的电流为0.3A，则电阻Rx的阻值为：
Rx10Ω；
（4）闭合开关，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要测小灯泡额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端滑动；
由图丙中图像Ⅱ可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）没有；（2）见解答图；（3）0.28；10；（4）B；0.5。
38．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；电流和电路；电压和电阻；电能和电功率；应用能力；分析、综合能力；实验基本能力．
【解答】（1）由本实验目的和原理（P＝UI）知，实验中还需要用到的两个器材是电流表、电压表；
（2）电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，如下图所示：
（3）为保护电路，由图甲所示电路图可知，闭合开关前，滑片要置于A端；
（4）灯泡的额定电压为“2.5V”，U2＝（2.5V）2＝6.25V2，由图乙得出灯泡的额定功率为0.9W，
灯泡正常发光时的电阻为：R6.9Ω。
故答案为：（1）电流表；电压表；（2）见解答图；（3）A；（4）0.9；6.9。
39．【考点】伏安法测小灯泡的电阻；伏安法测量小灯泡的电功率．版权所有
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；实验基本能力．
【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即b端；
（2）第4次测量时，电流表示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则此时小灯泡的电阻为：
R10Ω，
电功率为：
P＝UI＝3V×0.3A＝0.9W；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2V时，灯丝电阻为8Ω；当灯泡两端电压为3V时，灯丝电阻为10Ω；由于灯丝电阻随温度升高而增大，所以灯泡正常发光时的电阻应介于8～10Ω之间，故选②。
故答案为：（1）b；（2）10；0.9；（3）②。
40．【考点】伏安法测量小灯泡的电功率；电功率的综合计算．版权所有
【专题】实验题；图析法；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑125Ω，
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑22Ω，
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；
（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，
当滑动变阻器两端电压为1.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1.5V＝1.5V，通过的电流为0.2A，记为B点；
当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为0.25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：
，
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：
R6Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.2A，则电路消耗的总功率约为：
P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。
故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。
六．综合应用题（共20小题）
41．【考点】欧姆定律的简单计算；电功的实质；设计含有电磁继电器的电路图；液体压强与深度的关系．版权所有
【专题】推理法；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁；浮沉的应用；其他综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）“奋斗者”号下潜过程中，所处的深度增加，由于液体的压强随深度的增加而增大，所以，“奋斗者”号受到海水的压强变大。
（2）电解水制备氧气的过程中，消耗电能，则电能转化为化学能。
（3）由图乙可知：气敏箱的阻值R随氧气浓度c的增加而增大，所以，当氧气浓度c＞0.28kg/m3时，气敏箱的阻值R逐渐变大，根据欧姆定律可知通过电磁铁的电流变小，由于电磁铁的磁性随电流的减小而减弱，所以，此时电磁铁的磁性变弱，衔铁在弹簧的拉力下与上接线柱连接，则A灯发光，由于当氧气浓度c＞0.28kg/m3其绿灯正常发光；所以，图甲中的A灯为绿灯，则B灯为红灯。
（4）由图乙可知：气敏箱的阻值R与氧气浓度c是一次函数，设为：R＝kc+b，
由图乙可知：c＝0.2kg/m3时R＝40Ω，c＝0，4kg/m3时R＝60Ω，
则：40Ω＝k×0.2kg/m3+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
60Ω＝k×0.4kg/m3+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
解得：k＝100Ω m3/kg，b＝20Ω；
所以，：R＝100Ω m3/kg×c+20Ω；
当c＝0.28kg/m3时，气敏箱的阻值R＝100Ω m3/kg×0.28kg/m3+20Ω＝48Ω，
通过电磁铁线圈的电流：I0.1A；
（5）由于图中只有一个电源，并且电磁铁与气敏箱的电路与灯泡互不影响，故应并联连接，如下图：
故答案为：（1）变大。（2）化学。（3）绿。（4）0.1；（5）见解答图。
42．【考点】电流的热效应；欧姆定律的应用；欧姆定律的多状态计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算．版权所有
【专题】电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。
（2）闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路为R3独立工作的简单电路，电压表的示数即为电源电压，U＝12V；
闭合开关S、S2，断开开关S1时，电路为R1独立工作的简单电路，R1的阻值为：R110Ω；
（3）滑动变阻器R2规格为“50Ω，1A”，当S、S1、S2均闭合，且通过R2的电流为1A时，电路能消耗的电功率最大，此时R1、R2、R3并联，电路中的电流最大为：
Imax1A1A2.5A；
电路能消耗的最大电功率为：
Pmax＝UImax＝12V×2.5A＝30W。
答：（1）电饭煲、电熨斗、电热毯、电烙铁、电水壶都是利用电流热效应工作的常用电器。
（2）R1的阻值是10Ω；
（3）在确保电路安全的前提下，电路能消耗的最大电功率是30W。
43．【考点】电功率的综合计算；固体和液体的热值计算；热机的效率公式与计算；电源的能量转化．版权所有
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）发电机发电的过程是将燃料的化学能转化为电能；
（2）发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，输电线的总电阻为：
R线＝2×0.2km×0.5Ω/km＝0.2Ω，
柴油发电机输出电压为260V，实验室得到的电压为220V，根据串联电路电压规律可知，输电线两端电压为U线＝U﹣U实＝260V﹣220V＝40V，
则输电线路上的电流大小为：
I线200A；
（3）根据串联电路电流特点，实验室电路中电流为I＝I线＝200A，
则实验室中所有用电器的总功率为：
P＝U实I＝220V×200A＝44000W；
（4）若应急供电1小时，发动机输出的电能W＝UIt＝260V×200A×3600s＝1.872×108J，
由η100%可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量为：
Q放4.68×108J，
由Q放＝mq可得，需要消耗柴油的质量为：
m11.7kg。
答：（1）化学能；
（2）输电线路中的电流为200A；
（3）实验室中所有用电器的总功率为44000W；
（4）应急供电1h消耗柴油11.7kg。
44．【考点】电功与电能的计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）电保温杯保温区间为45～55℃，当电保温杯中水的温度低于45℃时，需要加热，故此时工作电路为高温挡；
工作电路电压为220V，其中高温挡功率为200W，根据P＝UI可知，R2的阻值为：
R2242Ω；
（2）水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t2﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（55℃﹣30℃）＝2.1×104J，
消耗的电能为：
W电＝P高t＝200W×2.5×60s＝3×104J；
加热效率为：
η70%；
（3）当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触，
当杯中水温为45℃时，控制电路电源电压U＝I1Rt1+I1R0……①；
当杯中水温为55℃时，控制电路电源电压U＝I2Rt2+I2R0……②，
联立①②得：I1Rt1+I1R0＝I2Rt2+I2R0，
则R030Ω，
将R0＝30Ω代入①得：U＝I1Rt1+I1R0＝0.05A×90Ω+0.05A×30Ω＝6V；
（4）当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为：
R总75Ω，
新增保温区间的最高温度为65℃，由表中数据可知，Rt3＝20Ω，
此时新接入电路的阻值为：
R＝R总﹣Rt3﹣R0＝75Ω﹣20Ω﹣30Ω＝25Ω，
为了实现两个保温区间的切换，用一开关与R并联，如下图所示：
。
答：（1）高温；242；
（2）本次测试过程的加热效率是70%；
（3）控制电路的电源电压是6V；R0阻值是30Ω；
（4）见解答图。
45．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）此时通过电阻R1的电流：；
（2）把滑动变阻器R2与电流表（量程为0﹣0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
当电路功率为27W时的最小电流：；
两导体串联，总电阻变大，电流会变小；两导体并联，总电阻变小，电流会变大，所以，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A；I1＝1.5A，Imin＝1.8A，
I2＝Imin﹣I1＝1.8A﹣1.5A＝0.3A，所以量程为0﹣0.6A的电流表应该接在R2支路上，此时通过R2的电流最小，R2的阻值最大，R2max；
（3）当电路中电流最大时，电路的功率最大。而通过R1的电流是不变的，通过R2的电流最大为I2max＝0.6A，所以电路的最大电流：
Imax＝I1+I2max＝1.5A+0.6A＝2.1A，电路中的最大电功率Pmax＝UImax＝15V×2.1A＝31.5W。
答：（1）此时通过电阻R1的电流1.5A；
（2）a两导体并联，总电阻变小，电流会变大；通过R1的电流为1.5A，只有把R2与R1并联，才能使电流大于1.5A，所以，R2与R1并联；
b电路中滑动变阻器的最大阻值R2max为50Ω；
c电路中的最大电功率Pmax为31.5W。
46．【考点】欧姆定律的应用；电功率的综合计算；根据实物图画电路图；应用欧姆定律设计电路图．版权所有
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【解答】（1）由P＝UI可得，两灯正常工作时，通过L1的电流为：
I18.33A，
通过L2的电流为：
I26.67A，所以通过L2的电流比通过L1的电流小；
（2）由图乙可知，灯泡L1、L2左端共用一个支架，右端分别连接另外两个支架，电路连接如下图所示：
；
（3）已知灯丝L1的额定电压为12V，额定功率为100W，则灯丝L1的阻值为：
R11.44Ω；
若将电源的两端分别连接金属片B、C，灯泡L1、L2串联在电路中，为保证电路安全，电路中最大电流不能超过两灯泡的最小电流，由（1）可知，通过L2的电流比通过L1的电流小，故电路中最大电流为6.67A，此时灯泡L2正常发光，则电源电压的最大值为：
U＝U1+U2＝I2R1+U2 R1+U21.44Ω+12V＝21.6V。
故答案为：（1）6.67；小；（2）见解答图；（3）灯丝L1的阻值为1.44Ω；若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过21.6V。
47．【考点】电功与电能的计算；利用比热容的公式计算热量；能量的利用效率．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）由表可知电水壶的额定功率为1000W，该电水壶正常工作时，其实际功率等于额定功率，
故用时420s，电水壶消耗的电能：W＝Pt＝1000W×420s＝4.2×105J；
（3）电水壶的热效率：η100%100%＝80%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J。
（2）电水壶消耗的电能为4.2×105J。
（3）电水壶的热效率为80%。
48．【考点】电功率P＝UI的简单计算；电功率多档位问题；电功率的综合计算；电能表的读数；电能表的计算．版权所有
【专题】计算题；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）由P＝IU可知，电饭煲处于保温挡时的额定电流I额0.5A；
（2）当只闭合S1时，R1、R2串联，总电阻大，根据P知电功率小，处于低温挡；
当同时闭合S1、S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，总电阻小，根据P知电功率大，处于高温挡；
由P得R1、R2串联后的总电阻为：
R总440Ω，
根据串联电路的特点得发热电阻R1的阻值为：
R1＝R总﹣R2＝440Ω﹣400Ω＝40Ω，
由P得电饭煲加热挡的额定功率为：
P加热1210W；
（3）“3000r/（kW h）”表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转50转消耗的电能：
WkW h3.6×106J＝6×104J；
电饭煲的实际功率：
P加热'1000W，
该电饭煲加热挡的额定功率为1210W，实际电功率比额定电功率低，所以悦悦同学猜想正确。
答：（1）电饭煲处于保温挡时的额定电流为0.5A；
（2）电饭煲加热挡的额定功率为1210W；
（3）电饭煲实际电功率比额定电功率低，悦悦同学猜想正确。
49．【考点】电功与电能的计算；欧姆定律求范围值；欧姆定律的多状态计算．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为1.5V时，灯泡L1恰好正常发光，电源电压等于灯泡L1的电压加上滑动个变阻器的电压，即U总＝UL1+U滑＝2.5V+1.5V＝4V；
（2）灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能：W＝UL1IL1t＝2.5V×0.5A×60s＝75J；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，电路的最大电流为I大0.4A，
此时电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小，即R小5Ω；
灯泡的L2电阻为：RL25Ω
当电压表示数为3V时，滑动变阻器的电阻最大，灯泡L2的电压为1V，即，故R大＝3RL2＝3×5Ω＝15Ω；
故滑动变阻器的范围是5Ω～15Ω。
答：（1）电源电压为4V；
（2）灯泡L1在额定电压下工作1min消耗的电能为75J；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，在确保电路安全的情况下，滑动变阻器R接入电路的阻值范围是5Ω～15Ω。
50．【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】图中小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
（1）此时小灯泡的电阻为RL10Ω；
此时滑动变阻器两端电压为UR＝IR＝0.12A×40Ω＝4.8V；
电源两端电压为U＝UL+UR＝1.2V+4.8V＝6V；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小22.5Ω时，滑动变阻器的电阻为R′＝40Ω﹣22.5Ω＝17.5Ω；
小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为UR′＝I′R′＝0.2A×17.5Ω＝3.5V；
小灯泡两端的电压为UL额＝U﹣UR′＝6V﹣3.5V＝2.5V；
小灯泡正常发光时的电功率为PL额＝UL额I′＝2.5V×0.2A＝0.5W。
答：（1）此时小灯泡的电阻为10Ω，电源两端电压为6V；（2）小灯泡正常发光时的电功率为0.5W。
51．【考点】电功与电能的计算；电功率P＝UI的简单计算；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【解答】（1）只闭合S2通过R的电流为：；
（2）
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