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第23讲 电功和电功率
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 电能电功 ☆☆☆ 电功率与电热的计算也是每年必考项目，难度情况各有不同，单独考察会相对简单一些，综合问题情况下会有较大难度，做好此类问题的关键还是要牢记欧姆定律公式，串并联电路特点，电功率焦耳定律公式等，会分析电路且画出等效电路帮助解题.2025年中考第29、28题有考察。
考点二 电功率 ☆☆☆
考点三 测量小灯泡电功率 ☆☆☆
考点四 焦耳定律 ☆☆☆
■考点一 电能电功
一、电能与电功
1、定义
（1）电功：电流所做的功叫做电功。
（2）电能：电能是能量的一种，属于二次能源，用符号W表示。
2、实质
电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如：电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机做了功。
3、单位
电能电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h)俗称“度”；焦耳与千瓦时之间的换算关系：1千瓦时=3.6× 106焦耳。
4、电能表
（1）电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。
（2）电能表的参数含义
①220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。
②kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。
③1200r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过1200转。
④5(10)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10安。
（3）电能表测量电能的方法
①读数法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。
如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数这个月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。
②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N×3.6×106焦耳。
■考点二 电功率
1、电功率
（1）物理意义：描述电流做功的快慢。
（2）定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。
（3）单位：瓦(W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。
（4）公式：P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P
2、额定功率与实际功率
用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 正常工作
U实>U额 P实>P额 容易损坏
U实
影响电功率大小的因素
1、研究电功率与电流的关系
实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。
2、研究电功率与电压的关系
实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
■考点三 测量小灯泡电功率
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只,开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。
(3)过程和步骤:
①按正确的电路图连接电路。
②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
■考点四 焦耳定律
一、电热器与焦耳定律
1、电流的热效应
（1）定义：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。
（2）实质：电流通过导体发热的过程实际上是电能转化为内能的过程。
（3）应用：各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。
2、探究影响电热的因素
实验方法 控制变量法和转换法
影响因素 （1）通过导体电流的大小；（2）导体的电阻大小；（3）通电时间。
常见的两个探究方向 探究导体产生热量与电阻的关系 探究导体产生热量与电流的关系
实验结论 在电流相同、通电时间相同的情实验结论情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
3、焦耳定律
（1）焦耳定律的内容：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。焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。
（2）公式：Q=I2Rt。
（3）对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点：
①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。
②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。
③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。
④电热和电功的单位是相同的，都是焦(J)。
■考点一 电能电功
◇典例1：（2025九上·湖州月考）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如右上图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列说法错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
【答案】A
【知识点】能量的转化与守恒定律；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据电能表计算消耗的电能：实际圈数比上电能表上标注的圈数，计算所得的电能单位是千瓦时。
【解答】A、电能表是测量电功的装置，故A错误，符合题意；
B、由图可知，该电能表额定功率为220V，允许通过的最大电流为20A，可知可以加载的最大功率为，故B正确，不符合题意；
C、电热水壶在工作时消耗电能，将电能转化为热能，温度升高，水吸收热量后温度升高，到达沸点后沸腾，故C正确，不符合题意；
D、电能表转盘转过60转，消耗的电能为 ，实际功率为，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
◆变式训练
1．（2025九上·嘉兴期末）在“设计和制作模拟调光灯”的综合实践活动中，小嘉选择的器材为：电压恒为10V的学生电源，标有“6V3W”字样的小灯泡，规格为“10Ω1A”的滑动变阻器R，定值电阻R0。其设计的电路如图所示。 (不考虑温度对灯丝电阻的影响)
（1）正常发光1分钟，小灯泡消耗的电能是多少
（2）定值电阻R0起到保护电路的作用，则R0的阻值至少应为多少
（3）在实验过程中，小嘉发现调光灯的调光效果不明显，下列改进措施可行的是____(选填字母)。
A．只增大电源电压
B．增大定值电阻R0的阻值
C．选择更大阻值的滑动变阻器
【答案】（1）解： 正常发光1分钟，小灯泡消耗的电能 W=Pt=3W×60s=180J。
（2）解：灯泡正常发光时电流为：；
此时定值电阻的电压为：U0=U总-U额=10V-6V=4V；
则R0的阻值最小为：。
（3）C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Pt计算小灯泡消耗的电能；
（2）首先根据计算出灯泡正常发光时的电流，然后根据U0=U总-U额计算出R0分担的电压，最后根据计算R0的阻值。
（3）调光效果不明显，即电路里电流的变化范围太小，据此分析判断。
【解答】（3）调光效果不明显，即电路里电流的变化范围太小，而电流的大小变化是依靠滑动变阻器的阻值变化实现的，那么应该是变阻器的阻值太少所致，应该选择阻值更大的变阻器。
故选C。
■考点二 电功率
◇典例2：（2025九上·鄞州月考）如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 W；若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 。
【答案】0.4；0.2；2： 1
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】串联电路是指把电路元件逐个顺次连接起来的电路，电流只有一条路径。电路中各处的电流都相等，电路的总电压等于各用电器两端电压之和，总电阻等于各串联电阻之和。并联电路定义：把电路元件并列连接在电路两点之间的电路，电流有多条路径。电流规律干路电流等于各支路电流之和，电路中各支路两端的电压都相等，且等于电源电压，电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
【解答】元件乙标有“2.5V，1.25W”，表示在额定电压2.5V下，其功率为1.25W。。
①甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则甲，乙两端的电压均为2V。
从图象中读取：当U=2V 时，乙的电流I=0.2A，甲的电流I=0.4A，
此时乙的实际功率：，甲的实际功率：，
电路总功率为
②甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，由图像可知，当电路中电流为0.2A时，甲两端电压为1V，乙两端电压为2V，即电源电压U电源=1V+2V=3V，符合电路情况。
此时乙的实际功率：，甲的实际功率：，
电路总功率为
前后两次整个电路消耗的电功率之比为：=1.2W：0.6W=2：1
故正确答案为：0.4；0.6；2：1。
◆变式训练
1．（2025九上·鄞州月考）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和 均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知 诸分析与计算：
（1）当S1 ，S2连接触点 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3） 求 的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。(结果保留一位小数)
【答案】（1）断开；B
（2）解：只闭合S1，S2断开，电路中只有R1，电路处于中温档；
（3）解：闭合S1，S2连接触点A时，R1和R2并联，电路处于高温档，
根据电路中总功率等于各用电器电功率之和，故 ，
由得
（4）解：R1和R2串联，电路处于低温档，则
本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能等于高，中，低档消耗电能之和，
即
=1100W×600s+880W×900s+176W×300s=1.5×106J
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】断开S1，S2连接触点B时，R1和R2串联，电路处于低温档；只闭合S1，S2断开，电路中只有R1，电路处于中温档；
闭合S1，S2连接触点A时，R1和R2并联，电路处于高温档，高温档功率为1100W。电路中总功率等于各用电器电功率之和。
【解答】（1）根据题目描述，当S1闭合，S2连接触点A时，电路处于高温档。此时R1和R2并联，总电阻最小，功率最大。低温档需要电路的总电阻最大，功率最小。因此S1应断开，以避免R1接入电路。S2应连接触点B，使R2单独接入电路。
■考点三 测量小灯泡电功率
◇典例3：（2025九上·丽水期末）小科用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率。实验器材：三节新干电池、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。
（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小科连接实物图后开始进行实验(已知各元件均无故障且操作无误)，他发现在闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表的示数总是调不到零，其原因是 ；
（3）小科请教老师后重新设计了图乙的电路图，解决了上述问题，从而测出了0~3V小灯泡电流值，并绘制出小灯泡完整的U--I|图像，如图丙，则小灯泡的额定电功率是 瓦；
（4）据图丙分析， 以下能正确反映小灯泡的实际功率 P与U2、I2关系的图像是 。
【答案】（1）
（2）在串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。小灯泡始终有一定电阻，所以它一定会分到一部分电压
（3）0.5
（4）BD
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）根据电阻变化确定变阻器选择的接线柱，然后补充甲图即可；
（2）根据串联电路的分压规律，结合灯泡有电阻分析解答；
（3）根据丙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡额定功率；
（4）根据P=I2R和，结合灯丝电阻随温度的升高而增大解答。
【解答】（1）滑动变阻器应该与灯泡串联，滑片向左移动时电阻变大，那么应该选择右下角的接线柱与开关右端相连即可，如下图所示：
（2）小科连接实物图后开始进行实验(已知各元件均无故障且操作无误)，他发现在闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表的示数总是调不到零，其原因是：在串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。小灯泡始终有一定电阻，所以它一定会分到一部分电压。
（3）根据丙图可知，灯泡的额定电流为0.2A，则额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）根据P=I2R可知，如果灯泡电阻不变，那么功率与I2成正比，即为一条斜线。因为灯丝电阻随着电压的增大而增大，所以图像向上弯曲，故选B；
根据可知，如果灯泡电阻不变，那么功率与I2成正比，即为一条斜线。因为灯丝电阻随着电压的增大而增大，所以图像向下弯曲，故选D。
◆变式训练
1．（2025九上·拱墅期末）小乐进行“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验，回答问题：
（1）小乐连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V且恒定不变)，闭合开关前检查发现，此电路有一根导线连接有误。在答题卡图中这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确连接的导线。
（2）小乐正确修改电路连接后，多次测量小灯泡两端电压和通过的电流。若某次测量时，电压表示数为2V，要使小灯泡正常工作，此后应进行的操作是 。
（3）小乐共测出6组数据，并据此绘制通过小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图像，如图乙所示。则小灯泡的额定电功率为 W。通过图像分析发现，小灯泡灯丝的电阻在逐变大，其原因是 。
【答案】（1）
（2）右移至 U=2.5 V
（3）0.5；小灯泡的电压增大时，通过的电流增大，小灯泡的实际功率增大，小灯泡的灯丝温度升高，电阻变大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）测量小灯泡功率的实验中，电流表串联在电流中，电压表并联在电流中，据此连接正确的电路；
（2）某次测量时电压表的示数是2V，低于小灯泡的额定电压，就要减小滑动变阻器的分压，由串联电路的分压规律，就要减小滑动变阻器分接入的电阻阻值，由此判断滑动变阻器滑片的移动方向；
（3）从乙图中可知，小灯泡在额定电压下的电流，额定功率等于额定电压乘以其电流；因为小灯泡电压增大时，电流增大，小灯泡的实际功率增大，小灯泡灯丝的温度升高，电阻变大。
【解答】 （1）测量小灯泡功率的实验中，电流表串联在电流中，电压表并联在电流中，正确的电路实物图连接如下：
（2）某次测量时电压表的示数是2V，低于小灯泡的额定电压2.5V，要增大小灯泡两端的电压，就要减小滑动变阻器的分压，由串联电路的分压规律，就要减小滑动变阻器分接入的电阻阻值，故应进行的操作是向右移动滑动变阻器的滑片P，直到电压表的示数等于小灯泡的额定电压V；
（3）从乙图中可知，小灯泡在额定电压U额=2.5V时，电流I=0.2A，
小灯泡的额定功率P=U额I=2.5V×0.2A=0.5W；
小灯泡的电阻在逐渐变大其原因是小灯泡的电压增大时，通过的电流增大，小灯泡的实际功率增大，小灯泡的灯丝温度升高，电阻变大。
■考点四 焦耳定律
◇典例4：（2025九上·嵊州期末）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是（ ）
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③乙装置右边容器中的电阻丝应该选用 10Ω 阻值的电阻
④甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与它相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】A.电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；
BC.电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
D.根据Q=I2Rt分析。
【解答】 ①根据转换法，U形管中液面高度变化主要是由气体热胀冷缩引起的，故A错误；
②甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系，故②正确；
③乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误；
④图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，根据Q=I2Rt可知电炉丝产生的热量更多，故④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
◆变式训练
1．（2025九上·嘉兴期末）兴趣小组的同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时，制作了如图甲所示的实验装置：双层有机玻璃盒(中间填充泡沫)，内有电阻丝、水和温度传感器。
（1）图甲中的容器采用双层有机玻璃盒，且填充泡沫，这样做的目的是减少实验过程中的 散失。
（2）请用笔画线代替导线，帮兴趣小组同学将图乙中的电路连接完整。
（3）在两个双层有机玻璃盒内装入等质量的水，密封后闭合开关，记录容器中的水温变化和通电时间，对记录的数据处理后绘制成图像丙，其中 根据图像，兴趣小组能得出的实验结论是 。
【答案】（1）热量
（2）
（3）电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）泡沫具有很好的保温性能，可以防止热量的散失；
（2）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（3）根据丙图确定电阻丝产生热量的多少，进而找到电阻产生的热量与电阻的数量关系。
【解答】（1）图甲中的容器采用双层有机玻璃盒，且填充泡沫，这样做的目的是减少实验过程中的热量散失。
（2）在探究电流对电阻产生热量的影响时，滑动变阻器应该与电阻串联，且接线“一上一下”，入下图所示：
（3）根据丙图可知，相同时间内，电阻R1内水的温度升高的更多，根据Q=cm△t可知，则对应水吸收的热量更多，即R1产生的热量更多，那么得到结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
1．（2023·衢州）小科想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（ ）
选项 额定电压/V 额定功率/W
A 220 1500
B 220 800
C 120 1500
D 120 800
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据P=UI计算出插座允许接入的最大功率，然后再与各个电水壶的功率比较即可。
【解答】根据题意可知，室内插座上允许接入的最大功率P=UI=220V×5A=1100W，那么接入电水壶的功率应该不大于1100W，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
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。
3．（2023·温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，和是阻值都为20欧的电热丝，放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使工作50秒，断开开关S，测量并记录__________。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度（可反映电热的多少），整理、的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出与的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持不变，将更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由： 。
【答案】（1）煤油的温度
（2）如图：
（3）不合理。当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）煤油的质量相等，根据Q=cm△t可知，煤油的温度升高的越多，则说明电流产生的热量越多，即根据煤油温度的变化可以判断产生热量的多少；
（2）根据描点法画出图像的方法解答；
（3）根据乙图可知，R1和R2的阻值相等，电源电压相等。当开关分别与1和2闭合时，它们分别与变阻器串联，此时通过电流表的电流相等，这样可以避免调整过程产生热量对实验的影响。如果将R2换成30Ω的，那么通过电流表的示数就会发生变化，不是预定值，从而无法进行研究。
【解答】（1）实验中，要用煤油升高的温度反映产生热量的多少，因此步骤③的内容为：将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录煤油的温度。
（2）方格纸上已经存在描点，只需在各个描点附近画一条平滑的线将相临的点连接起来即可，如下图所示：
（3）滑动变阻器的阻值不变，如果两个电阻的阻值不同，那么电流表的示数会发生改变，则他的做法不合理，理由是：当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值。
4．（2023·金华）在”测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
[实验器材]干电池3节，小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω)，滑动变阻器(40Ω1A)，电流表，电压表，开关，导线若干(所有器材均完好)
[实验方案]将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 ；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否短路
C．观察电流表和电压表的示数
（2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 W；
（3） [实验反思]小金认为，电压表选用0~15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。
[实验改进]
于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0~15V量程，电压表V2选用0~3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。
实验次数 小灯泡两端电压(V) 变阻器两端电压(V) 电流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。
带着这一疑问，继续探究……
【答案】（1）C
（2）1.064
（3）偏小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据闭合开关前，滑动变阻器的滑片调到最大分析；
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（3）根据表格数据分别计算变阻器电压为0.7V时灯泡的电功率和灯泡电压为3.8V时的电功率，二者进行比较即可。
【解答】（1）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。那么闭合开关后，通过灯泡的电流很小，则灯泡亮度很弱，几乎不亮，此时电流表和电压表都会有示数，因此通过它们有无示数，可以判断灯泡不亮的原因，故选C。
（2）根据图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.28A，则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.064W。
（3）根据表格数据可知，当变阻器电压为0.7V时，灯泡的实际电压为3.4V，那么灯泡的的实际功率：P=UI=3.4V×0.26A=0.884W；
当灯泡电压为3.8V时，灯泡的额定功率为：P'=U'I'=3.8V×0.3A=1.14W；
比较可知，计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
5．（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。
6．（2025·浙江）近年，共享充电宝(如图)的使用越来越普遍。为研究共享充电宝是否存在微生物污染，科学小组选取多个区域的共享充电宝进行研究，发现其上存在多种细菌。请回答：
（1）从传染病流行的基本环节分析，若某充电宝被传染性致病菌污染，则该充电宝属于 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）针对共享充电宝可能存在微生物污染的情况，提出下列消毒方案：
①使用充电宝前，用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒。在配制75%酒精溶液时，将75mL 无水酒精和25mL水混合，发现总体积小于 100mL、原因是 。
②安装紫外灯对充电宝进行消毒。若用某款紫外灯消毒时，正常工作30min消耗的电能为9000J，则该款紫外灯额定功率为 W。
【答案】（1）传播途径
（2）分子之间存在空隙；5
【知识点】传染病及其传播；分子之间存在空隙；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）传染病流行的三个基本环节是：
1. 传染源（携带病原体的个体或物体，如患者、携带者）；
2. 传播途径（病原体从传染源传播到易感人群的途径，如空气、接触、物品等）；
3. 易感人群（对病原体缺乏免疫力的人群）。
（2）电功率指的是电流单位时间内所做的功，计算公式为。
【解答】（1）共享充电宝若被致病菌污染，其本身并非病原体的来源（传染源），而是充当了病原体传播的媒介，因此属于传播途径。
（2）①酒精和水混合后总体积小于100 mL，是因为两种液体的分子结构不同，混合时分子间间隙减小，导致体积收缩，这是分子间存在间隙的直接证据。
②该款紫外灯额定功率为。
7．（2025·浙江）闪电是一种常用的自然现象。一方面，闪电能使空气中的氮气和氧气反应生成氮氧化物，这些氰氧化物可进一步转化为硝酸盐，成为植物生长所需的氮肥；另一方面，闪电产生的高电压也可能引发触电事故，对生命安全构成威胁。请回答：
（1）闪电时、氮气和氯气反应可生成一氧化氮( 该反应属于 (填基本反应类型)、NO中氮元素的化合价为 。
（2）生成的硝酸盐被植物根部吸收后、可通过茎中 (填“木质部”或“韧皮部”)的导管运输到枝叶。
（3）某次闪电击中地面时，附近有人经过，此时有电流流过人体(如图)。已知两脚间的电压为200V(靠近击中点，该电压会急剧增加)、两脚间的人体电阻为800Ω。
①求流经人体的电流。
②触电对人体造成的伤害不仅与电流大小有关，还与电流持续时间有关。假设上述电流流经人体做功为0.005J，求此电流在人体中持续的时间(该段时间内电流和电压视为恒定)。
【答案】（1）化合反应；+2
（2）木质部
（3）①流经人体的电流
答：流经人体的电流为0.25A。
②流经人体的电流做功
答：此电流在人体中持续的时间为0.0001s。
【知识点】茎的运输作用；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；元素化合价的规则与计算；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（1）化合反应：多变一。
（2）木质部中的导管自下而上运输水分和无机盐，韧皮部中的筛骨自上而下运输有机物。
（3）根据欧姆定律计算电流值；根据功的计算公式W=UIt计算时间。
【解答】（1）由方程式可知，反应物有两种，生成物只有一种，符合化合反应的特征，可知属于化合反应。
氧元素的化合价为-2价，可知氮元素的化合价为+2价。
（2）硝酸银属于无机盐，通过茎中木质部中的导管运输到枝叶。
8．（2025·浙江）雷雨天气时，若人站立在空旷地带的高压电线下，两腿间可能形成电压差。假设某人两腿间的电压为200 V，人体电阻为800 Ω，雷电通过人体时电流做功0.005 J。据此回答下列问题。
（1）“雷雨发庄稼”，说的是放电条件下 与 会发生反应，经过一系列反应最终转化为氮肥。其中，闪电固氮的第一步反应为 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
（2）求通过人体的电流大小。
（3）求雷电电击的持续时间。
【答案】（1）化合
（2）通过人体的电流：。
（3）雷电电击的持续时间：。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（！）化合反应的特点：多种反应物，生成一种生成物。
（2）根据欧姆定律计算电流。
（3）根据电功的公式计算时间。
【解答】（1）由方程式可知，反应物有两种，生成物只有一种，可知该反应属于化合反应。
9．（2025·浙江）随着智能手机的普及，移动共享充电宝越来越受当代年轻人的青睐。
（1）充电宝表面有大量的病菌，从传染病的角度来看，带有病菌的充电宝是 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）某校科学小组想出了两种为充电宝消毒的方法。一些同学想出可以在使用前用含有浓度为75%的医用酒精的一次性湿巾擦拭充电宝。现有100克90%的酒精，需要加水 克才能稀释至浓度为75%的酒精。另外有些同学想到可以使用紫外线灯进行消毒，用紫外线灯照射充电宝30分钟，消耗电能9000J，则紫外线灯的功率为 W。
【答案】（1）传播途径
（2）20；5
【知识点】传染病及其传播；电功计算公式的应用；溶质的质量分数及相关计算；一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】（1）传染源：携带或能传播病原体的人或动物。
传播途径：病原体从传染源传递给健康人群的途径。
（2）根据稀释前后溶质的质量不变计算加水的质量。
根据电功率的定义式计算电功率，注意单位换算。
【解答】（1）健康的人通过与充电宝接触具有被感染的风险，可知充电宝属于传播途径。
（2）设加水的质量为x，则有，解得x=20g。
紫外线灯的功率。
10．（2024·浙江）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答：
（1）向水里加入氯化钠，目的是 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2=1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
【答案】（1）减小
（2）当电流为0.05A时，UAB=1.5V
U=5×10-5A×R1+1.5V①
当电流为0.20A时，UAB=0.5V
U=1.5×10-4A×R1+0.5V②
由①②得U=2V R1=10000Ω
（3）P2=I2R2=（10-4A）2×1.0×104Ω=10-4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，进而分析向水里加入氯化钠的目的。
（2）由图1可知，两电阻串联，根据图2利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R1的阻值和电源电压。
（3）根据欧姆定律求出通过的电流，根据P=I2R求出电鱼放电时R2的电功率P2。
【解答】 （1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，因此向水里加入氯化钠，目的是减小电阻R2。
11．（2023·金华）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压. 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于 阶段。
（2）R1的阻值是多少欧？
（3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
【答案】（1）保温
（2）R1= =40Ω
（3）W总=P磨t磨+P热t热=110W×0.5×60s+ 1210W×3×60s=2.211×105J
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据比较开关在不同闭合情况下总功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据图片可知，当同时闭合开关S2和S3时，只有R1自己工作，此时为加热档，根据公式 计算R1的阻值。
（3）根据W=Pt分别计算出磨豆和加热消耗的电能，然后相加得到消耗的总电能。
【解答】（1）根据图片可知，当只闭合开关S1时，只有电动机工作，此时为磨豆状态；
当只闭合开关S2时，此时R1与R2串联，总电阻为R串；
当同时闭合开关S2和S3时，只有R1自己工作，总电阻为R1；
根据串联电路的电阻特点可知，R串>R1；
根据可知，总功率P串则二者对应的状态分别为保温和加热。
12．（2023·温州）在献爱心活动中，小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲，是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示。
热敏电阻的阻值与温度的关系
温度/ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
闭合开关，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和、恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。
（1）分析表中数据，当温度升高时，热敏电阻R，的阻值 。（选填“变大”或“变小”）
（2）图甲中和的阻值均为1210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦？
（3）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能：
①1000牛压力以下，坐垫最高温度不超过；
②人离开后，坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，并写出500牛压力下坐垫的最高温度值： 。（线圈阻值忽略不计）
【答案】（1）减小
（2）解：工作电路处于低功率状态时， 和 串联
欧
焦
工作电路处于高功率状态时， 和 并联
焦
消耗的总电能为 焦
答：测试中电热丝消耗的总电能为 焦。
（3）选用 与 并联，500牛压力下坐垫的最高温度值为
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据分析热敏电阻的阻值随温度的变化规律；
（2）根据甲图可知，当电路处于低功率状态时，两个电阻串联，根据R总=R1+R2计算出此时的总电阻，再根据 计算消耗的总电能。
当电路处于高功率状态时，两个电阻并联。根据分别计算出两个电阻丝消耗的电能，然后相加即可。
（3）①当电磁铁的电流达到0.05A时，转为低功率模式，此时温度达到最高。根据计算出此时控制电路的总电阻，然后根据表格确定45℃时热敏电阻的阻值，二者进行比较，根据串并联电路的电阻特点确定连接方式，并计算出加入的阻值。根据图像判断压力减小时45℃是否为最高温度，最终确定加入的力敏电阻即可。
②根据乙图确定500N时加入力敏电阻的阻值，然后根据并联电路的电阻规律计算出此时热敏电阻Ra的阻值，最后根据表格确定对应的最高温度即可。
【解答】（3）①当电磁铁的电流达到0.05A时，转为低功率模式，此时温度达到最高。
此时电路的总电阻为：；
根据表格可知，当温度为45℃时，热敏电阻Ra=180Ω；
则此时的总电阻小于热敏电阻，
根据并联电路总电阻小于任何一个组成电阻的规律可知，力敏电阻与热敏电阻并联。
根据得到：；
解得：R=360Ω；
即压力为1000N时，力敏电阻的阻值为360Ω；
则可能为Rc或Rd；
对于Rc来说，当压力减小时它的阻值增大，
根据并联电路电阻的特点可知，当总电阻不变时，热敏电阻的阻值要减小，
则此时温度会高于45℃；
因此只能选择Rd与Ra并联；
②当压力为500N时，Rd的阻值为300Ω；
根据得到：；
解得：Ra=200Ω；
根据表格可知，此时最高温度为43℃。
13．（2023·杭州）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电
过程中的能量损失。
充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h
普通充电桩 相同 220 30 10
快充充电桩 600 100 ▲
（1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？
（2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？
（3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。
【答案】（1）
答：用普通充电桩充满电，消耗的电能为66kW·h。
（2）
答：用快充充电桩充满电，需要1.1h。
（3）增加快充充电桩数量
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据P=UI计算出普通充电桩的充电功率，再根据W=Pt计算消耗的电能；
（2）首先根据P=UI计算出快充充电桩的充电功率，再根据计算快充的时间；
（3）可从快充充电桩的数量的角度分析解答。
14．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
【答案】（1）解：
答：应选择允许通过最大电流至少为25安的导线
（2）解：
答：消耗电能1.17千瓦时。
（3）解：根据图乙可知，当温度为30℃时，Rt=20欧。根据图甲可知衔铁刚被吸下时线
圈的电流
当温度降为26℃时，Rt′=30欧
此时流过Rt的电流
工作原理：气温升至30℃时，衔铁被吸下，Rt和R0并联工作。气温从30℃下降到26℃，由于R0的作用，线圈的电流一直大于等于0.15安，衔铁一直被吸引，空调线路不断开。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电功率最大时电流为最大值；
（2）电能=电功率x时间；
（3）自动控制模拟电路原理为：当气温升高时，电阻R1的阻值变小，控制电路中的电流增大，磁性增强，上方的衔铁被吸合，空调线路接通，空调工作；当空调工作，温度降低时，电阻R1升高，电流变小，衔铁向上运动，空调断路。
15．（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．（2025·浙江模拟） 如图，闭合开关S后，灯比 亮，由此可确定灯（）
A．两端电压更大 B．通过的电流更大
C．灯丝的阻值更大 D．灯丝的长度更长
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯越亮。
【解答】A、由实物图可知，电路为并联电路，并联电路支路电压等于电源电压，故A错误；
B、灯比 亮，说明的实际功率更大，由可知，经过的电流更大，故B正确；
C、由可知，的电阻小于的电阻，故C错误；
D、灯丝的电阻越长，其它条件相同时，灯丝的电阻越大，由可知，的电阻小于的电阻，故D错误。
故答案为：B。
（1题图） （2题图）
2．（2025·舟山模拟）如图是小浙连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是
A．通过L2的电流比L1的电流大
B．L2的电阻比L1的电阻大
C．L2两端电压比L1两端电压大
D．L2的实际功率比L1的实际功率大
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率
【解析】【分析】 （1）串联电路中各处的电流都相等，根据串联电路电流特点可得通过两灯电流的大小关系；
（2）灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，L2比L1亮，据此确定L2的实际功率与L1的实际功率的大小关系，再根据公式可判断两灯电阻的大小关系；
（3）根据U=IR比较L2两端电压与L1两端电压的大小关系；
（4）灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关。
【解答】 A、由图可知，两个灯泡组成串联电路，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯电流相等，故A错误；
B、灯L2比L1亮，说明灯L2的实际功率比L1的实际功率大，且通过两灯电流相等，由可知，L2的电阻比L1的电阻大，故B正确；
C、因为通过两灯电流相等，且L2的电阻比L1的电阻大，由U=IR知，L2两端电压比L1两端电压大，故C正确；
D、灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关，L2比L1亮，说明L2的实际功率比L1的实际功率大，但并不能说明L2的额定功率一定比L1的额定功率大，故D正确。
故答案为：A。
3．（2025·镇海区模拟）加在某电动机上的电压是 U，电动机消耗的电功率为 P，电动机线圈的电阻为 r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电动机消耗的电功率为P=UI，发热功率P热=I2r。
【解答】电动机消耗的电功率为P，加在电动机上的电压是U，故电流为：；
发热功率：；
故选C。
4．（2025·金华模拟）如图甲所示为一款磁吸式感应智能小夜灯，图乙是该小夜灯的部分铭牌参数。请回答：
××牌磁吸式智能小夜灯
额定电压 5V
额定功率 3W
充电类型 插电/直充
图乙
（1）将小夜灯侧吸在金属床沿并保持静止状态，此时小夜灯所受 力与重力平衡。
（2）小夜灯正常发光时的电流为 A。
（3）夜晚，当有人起床时，小夜灯亮起，延迟1分钟后自动熄灭，小夜灯正常发光1分钟所消耗的电能为 焦。
【答案】（1）摩擦
（2）0.6
（3）180
【知识点】摩擦力的存在；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
（2）根据计算电流。
（3）根据计算消耗的电能，注意时间的单位是秒。
【解答】（1）小夜灯静止，受力平衡，重力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向竖直向上。
（2）小夜灯正常发光时的电流。
（3）夜灯正常发光1分钟所消耗的电能为。
5．（2025·温州模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。
（2）【项目二】加热原理
其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管(阻值不变)，R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400 W。保温时，电路中消耗的电功率为80 W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1、L2的阻值。求：
①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知 ②求 R1和R2的阻值。
【答案】（1）过滤
（2）5 J
②当电路处于加热挡时，电路中加热部分只有R1工作，则R1 的阻值：
当电路处于保温挡时，R1和R2串联接入电路，则电路中的总电阻：
则R2的阻值：
【知识点】比热容；电功率计算公式的应用；净化水的常用方法
【解析】【分析】（1）通过图中关键词超滤膜可知该实验步骤为过滤；
（2）水的净化步骤中，过滤可除去不溶性杂质；电功的计算公式为W=Pt；电功率的计算公式为；热量的计算公式为Q=cmΔt。
【解答】（1）由超滤膜可知该步骤是利用超沭膜滤掉水中活性炭等物质，该步骤为过滤；
6．（2025·温州模拟）图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4 V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1 A”的字样。
（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙中未完成的部分连接好。
（2）小科刚闭合电路的开关，就出现灯泡很亮的现象，此时电压表示数为5 V。请指出他操作上的错误： 。
（3）实验中，当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。
（4）小科移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2 V，此时电流为0.18 A，电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因： 。
【答案】（1）
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片未移到最大阻值处
（3）1.2
（4）灯泡的电阻随温度变化而变化(或温度降低，灯泡的电阻变小)
【知识点】电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率；小灯泡电功率的影响因素；电功率
【解析】【分析】（1）将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出小灯泡额定功率；
（4）灯丝的电阻随温度的降低而减小。
【解答】（1）将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）甲、灯泡很亮，说明灯泡实际功率很大，电路电流很大，电路总电阻很小；电流表与电压表都有示数，说明电路不存在断路与短路，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的；
乙、灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能的原因是小灯泡断路；
（3）实验中，当小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：PL=ULIL=4V×0.3A=1.2W；
（4）灯泡的电阻随温度的变化而变化，当灯泡两端的电压为 2V 时，实际功率较小，灯丝的温度较低，电阻较小；当灯泡正常发光时，实际功率较大，灯丝的温度较高，电阻较大，所以电压表示数与电流示数的比值（即电阻）与灯泡正常发光时不同。
7．（2025·镇海区模拟）小蛟用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡 额定电压是3.8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）开关闭合前，小蛟发现电流表的指针如图乙所示，他指出了问题是 ；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是 ；
（4）正确连接后，小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】（1）
（2）电流表指针没有调零
（3）将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻
（4）1.14
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）本实验中滑动变阻器、电流表、灯泡应串联，电压表并联在灯泡两端；据以上分析解答；
（2）根据电流表的使用方法来分析；
（3）根据滑动变阻器在本电路图中变阻作用来分析；
（4）根据P=UI来分析。
【解答】（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，应测小灯泡两端电压，将连接电压表“3”接线柱与滑动变阻器右上接线柱的导线改接到小灯泡的右接线柱，图示如下：
；
（2）开关闭合前，电流表指针如图乙所示，问题是电流表指针没有调零。
（3）连接好电路，闭合开关，电流表和电压表都有较小示数，且移动滑动变阻器滑片示数不变，原因是将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻。
（4）小灯泡额定电压U=3.8V，由图丙知，电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，电流I=0.3A，则小灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
8．（2025·宁波模拟）某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。
（2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。
（3）多次重复实验均发现 h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 。
【答案】（1）刻度尺
（2）电流大小和通电时间
（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
【知识点】观察结果的记录与分析；控制变量法；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据要记录液面上升的高度分析；
（2）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
（3）第二次实验中，电路的电阻变小，电流变大；电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少，结合控制变量法分析；
【解答】（1）除电流表和秒表外，因要记录液面上升的高度，本实验中还需要用到的测量工具为刻度尺；
（2）串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时电流大小和通电时间相同；
（3）第二次实验中，电路的电阻变小，电流变大，对甲中电阻丝而言而知，因h1＜h3，则有，第二次实验电阻产生热量多；可知，在电阻和通电时间不变时，电流越大，产生的热量越多；根据可知，h3＜h4，可得出在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，总之可以得出的结论为：在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多。
故答案为：（1）刻度尺；（2）电流大小和通电时间；（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
9．（2025·江北模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
（1）【项目一】水的净化
图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 。(填写实验操作)
（2）【项目二】加热原理
现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 Ω。
（3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热档功率为多少
【答案】（1）过滤
（2）18
（3）解：
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用；过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】（1）过滤：将不互溶的固体和液体分离的操作。
（2）根据焦耳定律判断电阻大小，电阻越大，产生热量越多。
（3）两个开关都闭合时，只有a连接在电路中，此时电路中电阻小，电流大，处于加热档，利用电功率公式计算功率大小。
【解答】（1）超滤膜可将固体和液体分离，属于过滤操作。
（2）只闭合S，电路为串联电路，电流相等，发现b上的油墨纸片红色先褪去，说明b的温度更高，由焦耳定律可知，b的电阻更大，则b的电阻为18欧姆。
10．（2025·杭州模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
【答案】（1）S；①
（2）
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数越多，电流越大，磁性越强。
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，并联电路总功率等于各用电器功率之和。
【解答】（1）由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为S极。
干手器感应到手伸入时，光照强度减弱，感应开关闭合，电动机开始工作，此时电磁铁将衔铁吸下，说明电磁铁的磁性较强，电路中电流较大，电阻较小，可知光敏电阻的阻值随光照强度减弱而减小。
故答案为： ① 。
11．（2025·温州模拟）福甘同学要测量标有“2.5V 0.75W”的小灯泡的电功率，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
（2）将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，小刚发现电压表指针如图乙所示，则接下来的操作应是（）(填字母)。
A．将电压表正负接线柱上的导线对调
B．用螺丝刀将电压表调零
C．观察电流表和电压表的示数
（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，小刚记录了多组数据，并画成如图丙所示的I一U图像，由此可知， 电压为2.5V时小灯泡的电功率为 W。
反思：为什么测量得到的额定功率明显小于标识的“0.75W” 福甘重复实验，测量结果还是一样，仔细检查小灯泡无破损，只是玻璃泡内侧覆盖着一层灰色物质。另外还有几个同学也出现相似的结果，他们向老师反馈，老师重新给他们提供了相同规格的新的小灯泡，再次实验后，测得额定功率结果均为0.75W。实验证明，用旧的小灯泡的额定功率会变小。
（4）为什么用旧的小灯泡的额定功率会变小 福甘查阅资料。在白炽灯工作时，钨丝会因电流通过而发热至高温，灯泡内部不能有氧气，也不是真空，而是充入惰性气体，有氧气钨丝易被氧化，真空时钨丝在高温下容易升华。请简单说明旧的小灯泡的额定功率会变小的原因_____。
【答案】（1）
（2）B
（3）0.625
（4）灯丝升华变细，电阻R变大
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度确定电流变化，根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化，进而确定选择的接线柱即可；
（2）根据电压表的使用要求判断；
（3）根据丙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）物质从固态直接变成气态叫升华，电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器应该与灯泡串联。当滑片向右移动时灯泡变亮，说明电流变大，则变阻器的阻值减小，那么应该将右下角的接线柱与电源正极相连即可，如下图所示：
（2） 将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，小刚发现电压表指针偏向0刻线的左侧，那么说明电压表的指针需要归零，即用螺丝刀将电压表调零，故选B。
（3）根据丙图可知，当灯泡电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.25A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4） 旧的小灯泡的额定功率会变小的原因：灯丝升华变细，导致电阻R变大。
12．（2025·温州模拟）某学校开设陶瓷制作课程，老师介绍陶瓷制品在制作过程中一般要经过：揉泥、制坯、干燥、素烧、施釉、烧制等步骤。请根据所学知识回答以下问题：
（1）在揉泥过程中，同学将泥土用手搓成条状(如图甲所示)，以此可以判断该泥土类型为 (填“黏土类土壤”或“砂土类土壤”)。
（2）项目化小组想为陶器烧制炉加装一个可自动控制温度的装置，其简化的工作电路如图乙所示。R1、R2是炉内加热电阻，R1阻值为44欧。R 是可变电阻器，电磁铁线圈电阻 R。忽略不计。温差电源的热点探头放在炉内，冷点探头放在 20℃的恒温箱中。烧制炉接入220伏的电路中，闭合开关S1、S2，衔铁与触点A 接触，烧制炉处于加热状态；当电磁铁线圈中的电流达到 0.1安时，衔铁被吸下与触点 B 接触，烧制炉进入保温状态，保温功率为400 瓦。测试时，调节R 的阻值为100欧，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t1为520℃。求 R2的阻值。(写出计算过程)
（3）已知温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，为便于设置烧制炉的保温温度t，请写出 R 与t 的关系表达式：R= 。
【答案】（1）黏土类土壤
（2）保温时，与串联，则。
（3）
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；土壤的结构和类型；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）黏土类土壤保水性好，黏性强。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）根据温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比列出关系式，代入图中数据解出k。
【解答】（1）泥土可以搓成条，说明具有较好的黏性，可知是黏土类土壤。
（3）温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，即，且根据欧姆定律有，则有，冷点探头放在 20℃，保温时电流为0.1A，测试时，R=100欧姆，温度为520℃，则有，解得k=0.02，可得。
13．（2025·镇海区模拟）若全球持续变暖，可能面临大量物种消失、能源危机及海平面上升等问题。科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化，“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成，总质量 1000t，这种浮房设有立体农业园，内有肥沃土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需电能由太阳能电池板和风力发电机提供。
（1）太阳能电池中不可缺少的材料之一是硅，利用石英砂(主要成分二氧化硅)在无水、无氧的环境中，生产高纯硅的流程示意图如图1，下列说法中。正确的有____；提示：
A．M的化学式是
B．流程图中最后一步硅元素化合价升高
C．为达到绿色化学和节约资源的目的，可重复利用的物质有H2和HCl
D．制备过程要求无水、无氧，可能是防止制备过程中某些物质与水、或氧气反应
（2）根据发电机工作的原理，推测风力发电机内部必备的组成是电磁体和 ；
（3）静止在水面上的“水上漂浮房”排开水的体积是多少
（4）“漂浮房”上某太阳能路灯，白天总面积太阳能电池板经光照给蓄电池充电，夜晚供一盏“12V，20W”LED灯照明，若该地太阳光照射地面的功率为太阳能电池的效率为15%，则太阳能电池板光照8小时，可供一盏“12V，20W”LED灯照明几小时
【答案】（1）C
（2）线圈
（3）解：水上漂浮房处于漂浮状态，所以受到的浮力：F浮=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N，
排开水的体积：。
（4）解：0.25m2范围内太阳能电池板8h所接受太阳辐射的太阳能：W=Pt=800J/（m2 s）×0.25m2×8×3600s×15%=8.64×105J；
可供一盏“12V，20W”LED灯照明的时间：。
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；电功率计算公式的应用；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）A.根据化学反应前后元素的种类不变进行分析；
B.根据化合物中化合价代数和为零进行分析；
C.根据生产高纯硅的流程示意图可知，盐酸既是反应物，又是生成物进行分析；
D.根据氢气遇到氧气加热可能会爆炸，制备过程无水，可能是防止制备过程中某些物质与水反应进行分析；
（2）根据发电机的基本结构：电磁铁、线圈进行分析；
（3）根据物体漂浮的条件和G=mg求出受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积；
（4）根据太阳能转换效率15%即：15%P太=P电，由此计算0.25m2范围内太阳能电池板8h所接受太阳辐射的太阳能转化成的电能，根据W=Pt算出照明时间。
【解答】
（1）A.SiHCl3和氢气在1084℃的条件下反应生成硅和氯化氢，物质M的化学式为HCl。故A错误；
B.流程图中最后一步的化学方程式为：，反应物中SiHCl3中氢元素显+1，氯元素显-1，所以硅元素的化合价为+2，生成物为硅单质，硅元素的化合价为0，硅的化合价降低，故B错误；
C.既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，所以可重复使用的物质是H2和HCl，故C正确；
D.氢气遇到氧气加热可能会爆炸，所以制备过程无氧气，制备过程无水，可能是防止制备过程中某些物质与水反应，故D错误。
故选C；
（2）发电机的基本结构：定子（电磁铁）、转子（线圈），故风力发电机内部必备的组成是电磁体和线圈。
14．（2025·宁波模拟）综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片 P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。
（1）闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少
（2）在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少
（3）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测物体质量为多少
（4）若利用电压表(量程0~3V)示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
【答案】（1）由题可知，此时R0和RP串联，电流表示数为
（2）由题可知， Ro标有“10Ω0.5A”， 电流表量程为0~0.6A， 所以电路中的最大电流 Im=0.5A，电路允许的最大电功率是
（3）流表示数为0.3A，根据欧姆定律得
滑动变阻器接入电阻为
又因为AB为长20cm阻值为 20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，所以此时接入电阻丝的长度为 10cm，由乙图可知G=F=2N
所以物体的质量
（4）变小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）托盘没有重物时，电阻AB全部接入，和定值电阻组成串联电路，已知总电压以及两个用电器的电阻，用欧姆定律求解电流；
（2）确保电路安全，不能让电流表损坏，不能让定值电阻损坏，结合题目分析电路中的最大电流，用P=UI求解最大电功率；
（3）已知电流表的电流为0.3A，应用欧姆定律的变形求解总电阻，然后根据串联电路电阻规律计算电阻AB的阻值，然后计算出物体的质量；
（4）通过题目判断出电压表的位置，然后根据欧姆定律计算出AB的阻值，判断质量的变化。
【解答】(1)由题可知，此时R0和RP串联，电流表示数为
(2)由题可知， Ro标有“10Ω0.5A”， 电流表量程为0~0.6A， 所以电路中的最大电流 Im=0.5A，电路允许的最大电功率是
（3）流表示数为0.3A，根据欧姆定律得
滑动变阻器接入电阻为
又因为AB为长20cm阻值为 20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，所以此时接入电阻丝的长度为 10cm，由乙图可知G=F=2N
所以物体的质量
（4）要求物体质量越大，电压表示数也越大，所以电压表并联在定值电阻两端，此时最大电压为3V，根据串联电路分压规律可得：，RP最小为10欧姆，此时测量的最大质量为0.2kg，所以该装置所能测量质量的最大值变小；
15．（2025·德清模拟）变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压 伏，Rs为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当热敏电阻 Rt的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于 0.02安时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压 伏，R0为保护电阻，磁控开关L 的线圈电阻不计。问：
（1）当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片的前端为 (选填“同名”或“异名”)磁极；
（2）由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而 (选填“增大”或“减小”)；
（3）用遥控将R5的阻值调小时，设定变频压缩机开始工作的温度将 (选填“变低”或“变高”)；家用空调最高设定温度通常为30℃，则调控电阻R3的阻值不能超过 欧；
（4）由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻) 欧，则前4分钟内R0消耗的电能是多少焦耳
【答案】（1）异名
（2）减小
（3）变低；550
（4）解：当P=1100W时， 工作电路电流；
则R0消耗电能 .
【知识点】欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）根据图2确定热敏电阻R1的阻值随温度的变化规律；
（3）①电磁铁吸合时电流大小不变，即电路总电阻不变。根据R总=R1+R2分析热敏电阻的阻值变化，根据图2确定温度变化即可。
②首先根据计算此时的总电阻，然后根据图2确定30℃时热敏电阻的阻值，最后根据R总=R1+R2计算此时R3的阻值即可。
（4）根据图片确定此时电功率，根据计算此时的工作电流，根据计算R0消耗的电能即可。
【解答】（1） 当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片相互吸引，则二者为异名磁极；
（2） 由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而减小。
（3）①电磁铁吸合时电流大小不变，即电路总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，当 Rs的阻值减小时，此时热敏电阻的阻值Rt的阻值增大，那么设定变频压缩机开始工作的温度将降低；
② 家用空调最高设定温度通常为30℃， 此时热敏电阻的阻值为Rt=50Ω；
此时的总电阻为：；
那么此时调控电阻R3的阻值不能超过R3=R总-Rt=600Ω-50Ω=550Ω。
16．（2025·金华模拟）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。下图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站是利用 的原理释放能量。
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是（）。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失；
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小；
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式。
（3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电
【答案】（1）核裂变
（2）D
（3）
【知识点】半导体和超导体；核电站及其工作原理；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）核电站和原子弹的原理均为核裂变；太阳内部和氢弹的原理是核聚变。
（2）根据P=UI和进行判断，可知功率一定时，电压越大，电流越小，损耗的电能越少，所以选择高压输电。
（3）通过W=Pt计算输出的电能，注意单位换算，度即为千瓦时。
【解答】（1）核电站是利用核裂变的原理释放能量的，与原子弹的原理相同。
（2）A、输出功率一定时，由可知，电阻一定时，电压越大，电流越小，由可知，产生的内能越少，则消耗的电能越小，可知使用高压电线输送电能能在输送过程中的减少电能损耗，故A错误；
B、电阻与电压无关，故B错误；
C、电压一定时，由可知，电功率越大，电流越大，由可知，产生的内能越多，损耗的电能越多，故C错误；
D、若能研制出常温下的超导体，没有电阻，则不会有内能产生，不会有电能的损耗，可知则不需要
高压输电方式，故D正确。
故答案为：D。
17．（2025·浙江模拟）(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联 个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。小科想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（ ）(填字母)。
A． B． C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，小科打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
【答案】（1）88
（2）C
（3）W= Pt=120W×3×3600s=1.296×106J，
E电=W电=UIt=8V×25A×3600s=7.2×105J，
电池个数
所以需要准备2块电池。
【知识点】串、并联电路的设计；串、并联电路的电压特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）隐含条件：家庭电路电压为220V，结合串联电路的电压特点进行计算。
（2）电动机和灯需要单独工作，可知两者并联。
（3）将mA·h转化为电能，需要再乘上电压，注意单位换算，电流的单位是A，时间的单位是s。
【解答】（1）家庭电路电压为220V，串联分压，可知灯的数量为。
（2）AD、闭合开关，灯和电动机同时开始工作，故AD不符合题意；
B、闭合开关S，电动机不工作，灯亮，故B不符合题意；
C、闭合开关S，电动机开始工作，灯不亮；再闭合S1，灯亮；只闭合S1，灯不亮，电动机不工作，故C符合题意。
故答案为：C。
18．（2025·浙江三模） 如图是一个太阳能黑光灯灭虫装置，上方的薄膜太阳能电池组将太阳能转化成电能，为诱虫的黑光灯及高压金属触杀网供电。
（1）长期使用农药会使害虫产生抗药性，这是 的结果，而用黑光灯诱杀害虫，对虫害的防治更具有可持续性，并减少对环境的污染。
（2）已知黑光灯的功率为30W，若每晚工作时间为10小时，则每晚消耗多少电能
（3）含镉(Cd)化合物是生产薄膜太阳能电池的重要原料，所以生产过程中会产生大量含镉的固体废弃物。长期露天堆放会造成土壤污染，溶解在土壤中的镉会被植物吸收，并通过 进入人体，对人体造成多种危害。
（4）为保护环境，对含镉固体废弃物必须及时处理。下面是处理过程中某一重要反应： 通过该反应把可溶性的( ；转化为不溶性的CdS，以减轻污染。该反应的基本反应类型是 。
【答案】（1）自然选择
（2）根据题意，由，得：
（3）食物链
（4）复分解反应
【知识点】生物之间的食物联系（食物链、食物网）；生物进化的理论；电功计算公式的应用；复分解反应及其应用
【解析】【分析】（1）自然选择：适者生存，不适者被淘汰，可知选择是有方向性的。
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，注意单位换算。
（3）有毒物质随食物链逐渐累积，对人体造成伤害。
（4）复分解反应的特点：反应物中两种化合物交换阴离子。
【解答】（1）长期使用农药会使害虫产生抗药性，这是自然选择的结果，适者生存，不适者被淘汰。
（3）能量和物质通过食物链进行传递，可知长期露天堆放会造成土壤污染，溶解在土壤中的镉会被植物吸收，并通过食物链进入人体，对人体造成多种危害。
（4）由方程式可知，反应物中两种化合物交换阴离子，可知属于复分解反应。
19．（2025·浙江模拟）为了能更方便地测量电阻，某学习小组设计如图电路，预将某个电流表改装成电阻表，具体操作如下：①将M、N直接相连，调节 R0，使电流表指针指在“0.6A刻度线”；②保持R0不变，在M、N间依次接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω……的定值电阻，并在电流表指针所指的刻度线处标上相应的电阻值。部分数据如下表。
序号 1 2 3 4 5 ......
RMN/Ω 5 10 15 20 ......
对应的电流值/A 0.6 0.3 0.2 ......
请回答：
（1）该电阻表的零刻度线应标在电流表的 A刻度线处，且刻度 (填“均匀”或“不均匀”)。
（2） 当 时，求此时RMN两端的电压。
（3）当RMN=10Ω时， 求 R0的电功率。
【答案】（1）0.6；不均匀
（2）
（3）
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）零刻度线即MN电阻为零，可知为0.6A处。
（2）由表中数据可知，MN间电阻为5欧姆时，电流为0.3A，串联电路电流处处相等，由欧姆定律计算电压。
（3）根据表中数据和欧姆定律计算滑动变阻器的阻值，再由计算电功率。
【解答】（1）将MN直接相连，此时MN间的电阻为零，此时电流为0.6A，可知零刻度线为0.6A处。
电流，可知电流与电阻R不成正比，可知刻度不均匀。
20．（2025·浙江模拟）如图甲为某款电热敷眼罩，它具有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。请回答：
（1）电热敷眼罩通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的氧气和 ，并带走代谢废物，从而可以缓解眼部疲劳。
（2）旋转开关转至 cd时，该电热敷眼罩的功率为多大
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少
【答案】（1）营养物质
（2）旋转开关转至 cd时，R2电阻单独工作，此时电热敷眼罩的功率为
（3）若旋转开关转至 de时，电路为 R2、R3两电阻并联，此时R2支路电流为
R3支路电流为
则R3的阻值为
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第23讲 电功和电功率
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 电能电功 ☆☆☆ 电功率与电热的计算也是每年必考项目，难度情况各有不同，单独考察会相对简单一些，综合问题情况下会有较大难度，做好此类问题的关键还是要牢记欧姆定律公式，串并联电路特点，电功率焦耳定律公式等，会分析电路且画出等效电路帮助解题.2025年中考第29、28题有考察。
考点二 电功率 ☆☆☆
考点三 测量小灯泡电功率 ☆☆☆
考点四 焦耳定律 ☆☆☆
■考点一 电能电功
一、电能与电功
1、定义
（1）电功：电流所做的功叫做 。
（2）电能：电能是能量的一种，属于二次能源，用符号 表示。
2、实质
电流做功的过程实质上就是电能转化为 的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用 来度量。如：电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机 。
3、单位
电能电功的单位是 ，还有 俗称“ ”；焦耳与千瓦时之间的换算关系：1千瓦时= 焦耳。
4、电能表
（1）电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的 。电能表也叫 。
（2）电能表的参数含义
①220V： 。
②kw·h：电能表上的数字以 为单位来显示用电器所消耗的电能。
③1200r/kW·h： 。
④5(10)A：该电能表的额定电流为 ，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过 。
（3）电能表测量电能的方法
① 法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是 。
如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数这个月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为 度。
② 法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N×3.6×106焦耳。
■考点二 电功率
1、电功率
（1）物理意义：描述电流做功的 。
（2）定义：电流在单位时间内做的功。用字母 表示。
（3）单位：瓦(W )或千瓦(kW)，换算关系为 。 （4）公式： ，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为
2、额定功率与实际功率
用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 正常工作
U实>U额 P实>P额 容易损坏
U实影响电功率大小的因素
1、研究电功率与电流的关系
实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电压关系)
亮度(亮暗)
电流(安)
实验结果：在 相等的情况下，通过小灯泡的电流越 ，小灯泡的电功率越 。
2、研究电功率与电压的关系
实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。
灯L1 灯L2
条件控制(电流关系)
亮度(亮暗)
电压(安)
实验结果：在 相等的情况下，小灯泡两端的电压越 ，小灯泡的电功率越 。
■考点三 测量小灯泡电功率
(1)伏安法测量电功率:用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，再根据公式P=UI间接求出用电器的电功率，这种方法叫做伏安法。
(2 )实验器材:常用的小灯泡1只(标明额定电压，未标明额定功率)，电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只,开关1只，电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)1只，导线若干。
(3)过程和步骤:
①按正确的电路图连接电路。
②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化(相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
⑤计算出三种情况下小灯泡的电功率;分析小灯泡的亮度和实际功率的关系。
■考点四 焦耳定律
一、电热器与焦耳定律
1、电流的热效应
（1）定义：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做 。 （2）实质：电流通过导体发热的过程实际上是 的过程。
（3）应用：各种各样的电热器都是利用电流的 工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。
2、探究影响电热的因素
实验方法 和
影响因素 （1）通过导体电流的大小；（2）导体的电阻大小；（3）通电时间。
常见的两个探究方向 探究导体产生热量与电阻的关系 探究导体产生热量与电流的关系
实验结论 在电流相同、通电时间相同的情实验结论情况下，电阻越 ，这个电阻产生的热量越 。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越 ，这个电阻产生的热量越 。
3、焦耳定律
（1）焦耳定律的内容： 。焦耳定律是由英国科学家 最先发现的。
（2）公式：Q=I2Rt。
（3）对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点：
①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。
②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。
③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。
④电热和电功的单位是相同的，都是 。
■考点一 电能电功
◇典例1：（2025九上·湖州月考）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如右上图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列说法错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
◆变式训练
1．（2025九上·嘉兴期末）在“设计和制作模拟调光灯”的综合实践活动中，小嘉选择的器材为：电压恒为10V的学生电源，标有“6V3W”字样的小灯泡，规格为“10Ω1A”的滑动变阻器R，定值电阻R0。其设计的电路如图所示。 (不考虑温度对灯丝电阻的影响)
（1）正常发光1分钟，小灯泡消耗的电能是多少
（2）定值电阻R0起到保护电路的作用，则R0的阻值至少应为多少
（3）在实验过程中，小嘉发现调光灯的调光效果不明显，下列改进措施可行的是____(选填字母)。
A．只增大电源电压
B．增大定值电阻R0的阻值
C．选择更大阻值的滑动变阻器
■考点二 电功率
◇典例2：（2025九上·鄞州月考）如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V，1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，则乙的实际功率是 W；若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，甲的实际功率是 W。前后两次整个电路消耗的电功率之比为 。
◆变式训练
1．（2025九上·鄞州月考）如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和 均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温"“中温”和“低温"三档的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温档，高温档功率为1100W。已知 诸分析与计算：
（1）当S1 ，S2连接触点 时，电路处于低温档；
（2）求中温档的电功率；
（3） 求 的阻值；
（4）图丙是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。(结果保留一位小数)
■考点三 测量小灯泡电功率
◇典例3：（2025九上·丽水期末）小科用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率。实验器材：三节新干电池、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。
（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小科连接实物图后开始进行实验(已知各元件均无故障且操作无误)，他发现在闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表的示数总是调不到零，其原因是 ；
（3）小科请教老师后重新设计了图乙的电路图，解决了上述问题，从而测出了0~3V小灯泡电流值，并绘制出小灯泡完整的U--I|图像，如图丙，则小灯泡的额定电功率是 瓦；
（4）据图丙分析， 以下能正确反映小灯泡的实际功率 P与U2、I2关系的图像是 。
◆变式训练
1．（2025九上·拱墅期末）小乐进行“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”的实验，回答问题：
（1）小乐连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V且恒定不变)，闭合开关前检查发现，此电路有一根导线连接有误。在答题卡图中这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确连接的导线。
（2）小乐正确修改电路连接后，多次测量小灯泡两端电压和通过的电流。若某次测量时，电压表示数为2V，要使小灯泡正常工作，此后应进行的操作是 。
（3）小乐共测出6组数据，并据此绘制通过小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图像，如图乙所示。则小灯泡的额定电功率为 W。通过图像分析发现，小灯泡灯丝的电阻在逐变大，其原因是 。
■考点四 焦耳定律
◇典例4：（2025九上·嵊州期末）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是（ ）
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③乙装置右边容器中的电阻丝应该选用 10Ω 阻值的电阻
④甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与它相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
◆变式训练
1．（2025九上·嘉兴期末）兴趣小组的同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时，制作了如图甲所示的实验装置：双层有机玻璃盒(中间填充泡沫)，内有电阻丝、水和温度传感器。
（1）图甲中的容器采用双层有机玻璃盒，且填充泡沫，这样做的目的是减少实验过程中的 散失。
（2）请用笔画线代替导线，帮兴趣小组同学将图乙中的电路连接完整。
（3）在两个双层有机玻璃盒内装入等质量的水，密封后闭合开关，记录容器中的水温变化和通电时间，对记录的数据处理后绘制成图像丙，其中 根据图像，兴趣小组能得出的实验结论是 。
1．（2023·衢州）小科想购买一个电热水壶，已知他家中电路电压是220V、室内插座额定电流是5A，则下列规格的电热水壶适合他家的是（ ）
选项 额定电压/V 额定功率/W
A 220 1500
B 220 800
C 120 1500
D 120 800
A．A B．B C．C D．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？
3．（2023·温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，和是阻值都为20欧的电热丝，放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使工作50秒，断开开关S，测量并记录__________。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度（可反映电热的多少），整理、的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出与的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持不变，将更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由： 。
4．（2023·金华）在”测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
[实验器材]干电池3节，小灯泡(额定电压为3.8V、电阻约为15Ω)，滑动变阻器(40Ω1A)，电流表，电压表，开关，导线若干(所有器材均完好)
[实验方案]将量程为0~15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 ；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否短路
C．观察电流表和电压表的示数
（2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 W；
（3） [实验反思]小金认为，电压表选用0~15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0~3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。
[实验改进]
于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0~15V量程，电压表V2选用0~3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。
实验次数 小灯泡两端电压(V) 变阻器两端电压(V) 电流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小灯泡”额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。
带着这一疑问，继续探究……
5．（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 。
6．（2025·浙江）近年，共享充电宝(如图)的使用越来越普遍。为研究共享充电宝是否存在微生物污染，科学小组选取多个区域的共享充电宝进行研究，发现其上存在多种细菌。请回答：
（1）从传染病流行的基本环节分析，若某充电宝被传染性致病菌污染，则该充电宝属于 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）针对共享充电宝可能存在微生物污染的情况，提出下列消毒方案：
①使用充电宝前，用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒。在配制75%酒精溶液时，将75mL 无水酒精和25mL水混合，发现总体积小于 100mL、原因是 。
②安装紫外灯对充电宝进行消毒。若用某款紫外灯消毒时，正常工作30min消耗的电能为9000J，则该款紫外灯额定功率为 W。
7．（2025·浙江）闪电是一种常用的自然现象。一方面，闪电能使空气中的氮气和氧气反应生成氮氧化物，这些氰氧化物可进一步转化为硝酸盐，成为植物生长所需的氮肥；另一方面，闪电产生的高电压也可能引发触电事故，对生命安全构成威胁。请回答：
（1）闪电时、氮气和氯气反应可生成一氧化氮( 该反应属于 (填基本反应类型)、NO中氮元素的化合价为 。
（2）生成的硝酸盐被植物根部吸收后、可通过茎中 (填“木质部”或“韧皮部”)的导管运输到枝叶。
（3）某次闪电击中地面时，附近有人经过，此时有电流流过人体(如图)。已知两脚间的电压为200V(靠近击中点，该电压会急剧增加)、两脚间的人体电阻为800Ω。
①求流经人体的电流。
②触电对人体造成的伤害不仅与电流大小有关，还与电流持续时间有关。假设上述电流流经人体做功为0.005J，求此电流在人体中持续的时间(该段时间内电流和电压视为恒定)。
8．（2025·浙江）雷雨天气时，若人站立在空旷地带的高压电线下，两腿间可能形成电压差。假设某人两腿间的电压为200 V，人体电阻为800 Ω，雷电通过人体时电流做功0.005 J。据此回答下列问题。
（1）“雷雨发庄稼”，说的是放电条件下 与 会发生反应，经过一系列反应最终转化为氮肥。其中，闪电固氮的第一步反应为 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
（2）求通过人体的电流大小。
（3）求雷电电击的持续时间。
9．（2025·浙江）随着智能手机的普及，移动共享充电宝越来越受当代年轻人的青睐。
（1）充电宝表面有大量的病菌，从传染病的角度来看，带有病菌的充电宝是 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）某校科学小组想出了两种为充电宝消毒的方法。一些同学想出可以在使用前用含有浓度为75%的医用酒精的一次性湿巾擦拭充电宝。现有100克90%的酒精，需要加水 克才能稀释至浓度为75%的酒精。另外有些同学想到可以使用紫外线灯进行消毒，用紫外线灯照射充电宝30分钟，消耗电能9000J，则紫外线灯的功率为 W。
10．（2024·浙江）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答：
（1）向水里加入氯化钠，目的是 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2=1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
11．（2023·金华）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压. 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合S2，咖啡机的工作状态处于 阶段。
（2）R1的阻值是多少欧？
（3）小金某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时0.5分钟，加热用时3分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能？
12．（2023·温州）在献爱心活动中，小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲，是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示。
热敏电阻的阻值与温度的关系
温度/ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
闭合开关，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和、恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。
（1）分析表中数据，当温度升高时，热敏电阻R，的阻值 。（选填“变大”或“变小”）
（2）图甲中和的阻值均为1210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦？
（3）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能：
①1000牛压力以下，坐垫最高温度不超过；
②人离开后，坐垫始终低功率工作。
现有三种力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，并写出500牛压力下坐垫的最高温度值： 。（线圈阻值忽略不计）
13．（2023·杭州）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。
充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h
普通充电桩 相同 220 30 10
快充充电桩 600 100 ▲
（1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？
（2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？
（3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。
14．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
15．（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．（2025·浙江模拟） 如图，闭合开关S后，灯比 亮，由此可确定灯（）
A．两端电压更大 B．通过的电流更大
C．灯丝的阻值更大 D．灯丝的长度更长
（1题图） （2题图）
2．（2025·舟山模拟）如图是小浙连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是
A．通过L2的电流比L1的电流大
B．L2的电阻比L1的电阻大
C．L2两端电压比L1两端电压大
D．L2的实际功率比L1的实际功率大
3．（2025·镇海区模拟）加在某电动机上的电压是 U，电动机消耗的电功率为 P，电动机线圈的电阻为 r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
4．（2025·金华模拟）如图甲所示为一款磁吸式感应智能小夜灯，图乙是该小夜灯的部分铭牌参数。请回答：
××牌磁吸式智能小夜灯
额定电压 5V
额定功率 3W
充电类型 插电/直充
图乙
（1）将小夜灯侧吸在金属床沿并保持静止状态，此时小夜灯所受 力与重力平衡。
（2）小夜灯正常发光时的电流为 A。
（3）夜晚，当有人起床时，小夜灯亮起，延迟1分钟后自动熄灭，小夜灯正常发光1分钟所消耗的电能为 焦。
5．（2025·温州模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。
（2）【项目二】加热原理
其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管(阻值不变)，R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400 W。保温时，电路中消耗的电功率为80 W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1、L2的阻值。求：
①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知
②求 R1和R2的阻值。
6．（2025·温州模拟）图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4 V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1 A”的字样。
（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙中未完成的部分连接好。
（2）小科刚闭合电路的开关，就出现灯泡很亮的现象，此时电压表示数为5 V。请指出他操作上的错误： 。
（3）实验中，当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。
（4）小科移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2 V，此时电流为0.18 A，电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因： 。
7．（2025·镇海区模拟）小蛟用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡 额定电压是3.8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）开关闭合前，小蛟发现电流表的指针如图乙所示，他指出了问题是 ；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是 ；
（4）正确连接后，小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
8．（2025·宁波模拟）某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。
（2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。
（3）多次重复实验均发现 h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 。
9．（2025·江北模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
（1）【项目一】水的净化
图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 。(填写实验操作)
（2）【项目二】加热原理
现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 Ω。
（3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热档功率为多少
10．（2025·杭州模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
11．（2025·温州模拟）福甘同学要测量标有“2.5V 0.75W”的小灯泡的电功率，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
（2）将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，小刚发现电压表指针如图乙所示，则接下来的操作应是（）(填字母)。
A．将电压表正负接线柱上的导线对调
B．用螺丝刀将电压表调零
C．观察电流表和电压表的示数
（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，小刚记录了多组数据，并画成如图丙所示的I一U图像，由此可知， 电压为2.5V时小灯泡的电功率为 W。
反思：为什么测量得到的额定功率明显小于标识的“0.75W” 福甘重复实验，测量结果还是一样，仔细检查小灯泡无破损，只是玻璃泡内侧覆盖着一层灰色物质。另外还有几个同学也出现相似的结果，他们向老师反馈，老师重新给他们提供了相同规格的新的小灯泡，再次实验后，测得额定功率结果均为0.75W。实验证明，用旧的小灯泡的额定功率会变小。
（4）为什么用旧的小灯泡的额定功率会变小 福甘查阅资料。在白炽灯工作时，钨丝会因电流通过而发热至高温，灯泡内部不能有氧气，也不是真空，而是充入惰性气体，有氧气钨丝易被氧化，真空时钨丝在高温下容易升华。请简单说明旧的小灯泡的额定功率会变小的原因___ __ 。
12．（2025·温州模拟）某学校开设陶瓷制作课程，老师介绍陶瓷制品在制作过程中一般要经过：揉泥、制坯、干燥、素烧、施釉、烧制等步骤。请根据所学知识回答以下问题：
（1）在揉泥过程中，同学将泥土用手搓成条状(如图甲所示)，以此可以判断该泥土类型为 (填“黏土类土壤”或“砂土类土壤”)。
（2）项目化小组想为陶器烧制炉加装一个可自动控制温度的装置，其简化的工作电路如图乙所示。R1、R2是炉内加热电阻，R1阻值为44欧。R 是可变电阻器，电磁铁线圈电阻 R。忽略不计。温差电源的热点探头放在炉内，冷点探头放在 20℃的恒温箱中。烧制炉接入220伏的电路中，闭合开关S1、S2，衔铁与触点A 接触，烧制炉处于加热状态；当电磁铁线圈中的电流达到 0.1安时，衔铁被吸下与触点 B 接触，烧制炉进入保温状态，保温功率为400 瓦。测试时，调节R 的阻值为100欧，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t1为520℃。求 R2的阻值。(写出计算过程)
（3）已知温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，为便于设置烧制炉的保温温度t，请写出 R 与t 的关系表达式：R= 。
13．（2025·镇海区模拟）若全球持续变暖，可能面临大量物种消失、能源危机及海平面上升等问题。科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化，“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成，总质量 1000t，这种浮房设有立体农业园，内有肥沃土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需电能由太阳能电池板和风力发电机提供。
（1）太阳能电池中不可缺少的材料之一是硅，利用石英砂(主要成分二氧化硅)在无水、无氧的环境中，生产高纯硅的流程示意图如图1，下列说法中。正确的有____；提示：
A．M的化学式是
B．流程图中最后一步硅元素化合价升高
C．为达到绿色化学和节约资源的目的，可重复利用的物质有H2和HCl
D．制备过程要求无水、无氧，可能是防止制备过程中某些物质与水、或氧气反应
（2）根据发电机工作的原理，推测风力发电机内部必备的组成是电磁体和 ；
（3）静止在水面上的“水上漂浮房”排开水的体积是多少
（4）“漂浮房”上某太阳能路灯，白天总面积太阳能电池板经光照给蓄电池充电，夜晚供一盏“12V，20W”LED灯照明，若该地太阳光照射地面的功率为太阳能电池的效率为15%，则太阳能电池板光照8小时，可供一盏“12V，20W”LED灯照明几小时
14．（2025·宁波模拟）综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片 P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。
（1）闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少
（2）在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少
（3）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测物体质量为多少
（4）若利用电压表(量程0~3V)示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
15．（2025·德清模拟）变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压 伏，Rs为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当热敏电阻 Rt的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于 0.02安时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压 伏，R0为保护电阻，磁控开关L 的线圈电阻不计。问：
（1）当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片的前端为 (选填“同名”或“异名”)磁极；
（2）由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而 (选填“增大”或“减小”)；
（3）用遥控将R5的阻值调小时，设定变频压缩机开始工作的温度将 (选填“变低”或“变高”)；家用空调最高设定温度通常为30℃，则调控电阻R3的阻值不能超过 欧；
（4）由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻) 欧，则前4分钟内R0消耗的电能是多少焦耳
16．（2025·金华模拟）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。下图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站是利用 的原理释放能量。
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是（）。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失；
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小；
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式。
（3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电
17．（2025·浙江模拟）(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联 个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。小科想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（ ）(填字母)。
A． B． C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，小科打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
18．（2025·浙江三模） 如图是一个太阳能黑光灯灭虫装置，上方的薄膜太阳能电池组将太阳能转化成电能，为诱虫的黑光灯及高压金属触杀网供电。
（1）长期使用农药会使害虫产生抗药性，这是 的结果，而用黑光灯诱杀害虫，对虫害的防治更具有可持续性，并减少对环境的污染。
（2）已知黑光灯的功率为30W，若每晚工作时间为10小时，则每晚消耗多少电能
（3）含镉(Cd)化合物是生产薄膜太阳能电池的重要原料，所以生产过程中会产生大量含镉的固体废弃物。长期露天堆放会造成土壤污染，溶解在土壤中的镉会被植物吸收，并通过 进入人体，对人体造成多种危害。
（4）为保护环境，对含镉固体废弃物必须及时处理。下面是处理过程中某一重要反应： 通过该反应把可溶性的( ；转化为不溶性的CdS，以减轻污染。该反应的基本反应类型是 。
19．（2025·浙江模拟）为了能更方便地测量电阻，某学习小组设计如图电路，预将某个电流表改装成电阻表，具体操作如下：①将M、N直接相连，调节 R0，使电流表指针指在“0.6A刻度线”；②保持R0不变，在M、N间依次接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω……的定值电阻，并在电流表指针所指的刻度线处标上相应的电阻值。部分数据如下表。
序号 1 2 3 4 5 ......
RMN/Ω 5 10 15 20 ......
对应的电流值/A 0.6 0.3 0.2 ......
请回答：
（1）该电阻表的零刻度线应标在电流表的 A刻度线处，且刻度 (填“均匀”或“不均匀”)。
（2） 当 时，求此时RMN两端的电压。
（3）当RMN=10Ω时， 求 R0的电功率。
20．（2025·浙江模拟）如图甲为某款电热敷眼罩，它具有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。请回答：
（1）电热敷眼罩通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的氧气和 ，并带走代谢废物，从而可以缓解眼部疲劳。
（2）旋转开关转至 cd时，该电热敷眼罩的功率为多大
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少
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