电功率
命题点1 电功、电能、电功率的理解(61考)
1.(2025烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识.下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是 ( )
A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑
2.(2025山东省卷)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示.顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗 ”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW 的用电器都可以正常使用.”该客服 ( )
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
3.(2024 达州)某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为 W,额定电流是 A.当它正常工作时,60s内消耗的电能为 J.
命题点2 电能、电功率简单计算
考向1 文字表述类(49考)
4. (2025 天津)将标有“6 V 6 W”的甲灯泡和“6 V 3 W”的乙灯泡串联后,接在电压为9 V 的电源上.不考虑温度对灯丝电阻的影响,则 ( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
5.(2025重庆)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400 W,正常加热1m in产生的热量是 J,加热电阻的阻值是 Ω.
6.(2025河南)某电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100 W,将它接入家庭电路中正常工作.在标准大气压下,将壶内质量为1kg、初温为23 ℃的水烧开,不计热量损失,至少需要的时间为 s,此过程中通过电热水壶的电流为 A.[已知
7.(2025新疆)在绿色照明、智慧照明理念的倡导下,LED 灯具正在快速普及.某型号吸顶灯经过灯内调制电路将家庭电路的电压变为60 V 的直流电压,吸顶灯内有4个灯条贴片,每个灯条贴片由20个相同的LED 灯珠串联组成,4个灯条贴片并联在 60 V的电压两端.开关闭合后,所有LED 灯珠均能正常发光,则每个LED 灯珠的额定电压为 V.已知每个LED灯珠的额定电流为0.15 A,则该吸顶灯的总电流为 A.吸顶灯正常工作时,若突然有一个LED 灯珠发生了断路故障 ,则吸顶灯的功率变为 W.
考向2 图像、图表类(15考)
8.(2025自贡)如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12 V,则额定功率是 ( )
A.0.6W B. 1.8 W C.3.2W D. 4.8 W
9.(2025 达州)如图所示为定值电阻R 和灯泡L的U-I图像,灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光.下列说法正确的是 ( )
A. 电源电压为2.5 V B. 灯泡L额定功率为0.75 W
C. R 与灯泡L功率之比为5:3 D.灯泡L的U-I图像为图线B
10.(2025连云港)如图是某种家用电暖器的铭牌.求这种电暖器:
(1)正常工作时的电流.
(2)正常工作时内部电热丝的电阻.
(3)在额定电压下工作10 min产生的热量.
XXX牌电暖器
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 1 100 W
11.(2025北京)某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示,它们用如图所示的插线板供电.插线板允许通过的最大电流为10 A.已知家庭电路的电压为220 V.
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1 800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1 000
(1)求电饭锅正常工作时加热电阻的阻值.
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入一个用电器,求这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流.
考向3 简单电路类(93考)
12.(2025安徽)图示电路中,电源电压保持不变, 均为定值电阻,其中 闭合开关S,电流表的示数为0.20 A,通电10s整个电路共产生6J的热量,则电阻. 产生的热量为 J
13.(2025天津)如图所示的电路,电源电压恒为3 V,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 ,电流表示数为1A,该电路通电1m in消耗的电能为 J;闭合开关 和 ,电流表示数为 A.
14.(2025南充)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为 当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为 已知: 则 的阻值为 Ω;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为 W.
15. (2025苏州)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6 V 3 W”.闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5A.求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2min,电路消耗的电能.
16.(2025江西)如图1 所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路.已知电源电压恒为3 V,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化.闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图2甲、乙所示.
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率.
考向4 结合电能表类(68考)
17. (2025 达州)小芳家有一只标有“220 V 1000 W”字样的电热水壶.使用前,家中电能表示数如图所示;关闭其他用电器,只让电热水壶正常工作30分钟.下列说法正确的是 ( )
A.电热水壶的电阻为484 Ω
B.电热水壶消耗的电能3×10 J
C.此过程电能表指示灯闪烁了3 000次
D.30分钟后电能表表盘示数为1235
18.(2024苏州)电热水器是利用电流的 效应工作的.小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常.他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1m in 内闪烁80次,则1m in内消耗电能为 J,其两端电压 (选填“高于”“等于”或“低于”)220 V.
命题点3 动态电路分析重难..
考向1 滑动变阻器类(29考)
19.(2024连云港)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中 ( )
A.电流表示数变小,灯变暗 B.电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变D.电压表示数变小,灯亮度变亮
20.(2025甘孜州)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,在所有元件都能安全工作的情况下,滑动变阻器. 的滑片P从B 端向A端移动.下列说法正确的是 ( )
的阻值变大 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电路消耗的电功率不变
考向2 类滑动变阻器类(7考)
21.(2025山西)在创新实践活动中,小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置,内部简化电路图如图所示.电源电压一定, 为定值电阻, 为滑动变阻器,水位计由电压表改装而成.闭合开关S,水箱中水位上升时,连杆带动滑片P向上移动、下列分析正确的是 ( )
接入电路的电阻变大B.通过 的电流变小
C.电压表的示数变小 D.电阻 的功率变大
22.(2025青海省卷)“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变.要求:当体重增大时,计重器的示数也增大.下列说法合理的是 (
A.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B.当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C.电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D.当计重器上物体质量越小时,电阻R 的功率越小
考向3 敏感电阻类(10考)
23.(2025 山东省卷)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标.小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示、电源电压保持不变,溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小.闭合开关,当溶氧量降低时(
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电路的总功率变小
D.滑动变阻器的功率变大
24. (2025扬州)如图,电源电压U 可调,. 是阻值为5 Ω的定值电阻,R 为敏感元件,其阻值随电流增大而减小.电源电压从零增大,电路中电流逐渐增大.当电流为0.3A 时, 两端电压为1.5 V,R 的功率为 的功率为P .则 ( )
A.U=1.5V时,P 可能等于P
B.U=2.5V时,P 一定小于P
C.U=3.5V时,P 一定等于
D.U=4.5V时,P 一定小于
命题点4 动态电路计算
考向1 滑动变阻器类(69考)
25.(2025南充)(多选)如图所示,采用两条输电线向用户输电,输电线电阻不能忽略.已知电源电压恒为220 V,用“400Ω 2A”的滑动变阻器代替用电器,当滑片移至中点时,闭合开关,电流表示数为1A,则此时 ( )
A.电路的总功率为220 W B.用电器两端电压为220 V
C.每条输电线电阻为20Ω D.输电线的功率为20 W
26.(2025新疆)如图所示,电路中电源电压为6 V,R 、R 均为滑动变阻器.闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,使电路的总功率为5.4W时,发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值,两个滑动变阻器接入电路中的电阻之差的最大值为10Ω.则. 两个滑动变阻器的最大阻值可能为 ( )
A. 15Ω 30Ω B. 20Ω 30Ω
C. 20Ω 25Ω D. 15 Ω 20Ω
27.(2025天津)(多选)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I ,A、B间电压为U ,C、D间电压为 移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了△U.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
28.(2025贵州)如图甲所示电路中,电压表 测量 两端的电压.电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片 P 由最右端移至最左端,此过程中,其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示.当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时,它消耗的电功率为 W.
29.(2025重庆改编)科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3 V”,电流表量程为“0~0.6 A”.闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡L的亮暗,绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示.
求:(1)灯泡正常发光时的阻值;
(2)电路以最大电功率工作10s消耗的电能;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值范围.
考向2 类滑动变阻器类(8考)
30.(2025日照)(多选)如图是拉力传感器的电路示意图,电源电压恒为6 V,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻 滑动变阻器 标有“20Ω 0.5 A”字样.为保证电路安全,下列说法正确的是 ( )
A.当电压表示数为3 V时,滑片P位于 的最左端
B.电流表示数允许的变化范围为0.2.0.3 A
C.变阻器 接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω
D.当滑片P位于 最右端时,电路的总功率为1.8W
31.(2023大庆)每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨.某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,R 为定值电阻,RR是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值40Ω),浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值(25 cm). Rm接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示.下列说法正确的是(
A.当水位升高时,电压表的示数减小
B.该电路工作时总功率最小值为0.3W
C.水位变化过程中,滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D.当水位达到警戒水位时,电压表的示数为3 V
考向3 敏感电阻类(17考)答疑高频考点140答
32.(2024赤峰)如图电路中,电源电压为6 V恒定不变,R 为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示.定值电阻R 阻值为200 Ω,闭合开关后,下列说法正确的是 ( )
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18 W
33.(2025湖南省卷)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路.整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20℃时启用.其控制电路的电源电压恒定, 为变阻器,热敏电阻R,的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计.工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓, 均为加热电阻.已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25 mA时,衔铁被吸下,与触点A 分开,接通触点 B.通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A.
(1)调好 的阻值,闭合开关 ,电磁铁上端磁极为 极; 的温度升高,电磁铁磁性强弱如何变化 ;
(2)将控制电路中 阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度 达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1 200 W 之间,低温挡功率需在100~200 W 之间.已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200 Ω、300Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则. 应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程).
考向4 多开关类(24考)
34.新考法科学推理(2025成都)(多选)小方用如图所示电路探究黑箱内电阻连接情况,黑箱内4个相同的定值电阻以一定方式连接,每个电阻的阻值约为10~20Ω,1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱,M、N是接线头.电源电压恒为12 V,小灯泡标有“4.8V 0.4 A”字样,其阻值不变.将2、3或3、4接入电路,闭合开关,小灯泡均正常发光,电压表示数均为 ,电流表示数均为 当1、3或2、4接入电路时,电压表示数均为 电流表示数均为 ;当1、4或1、2接入电路时,电压表示数均为( 电流表示数均为 电流表、电压表均正常工作,小灯泡均发光.下列判断正确的是 ( )
A.当1、4接入电路时,黑箱内4个电阻串联
D.上述探究中电路工作的最小功率约为2.18 W
35.(2025 广东省卷)小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图.电源电压U为6V,灯泡L标有“6V 0.5 A”,定值电阻R为12Ω.
拨到1处时,闭合开关 求L的电功率.
拨到2处时,闭合开关 电流表示数为0.3 A,求:①R 两端的电压;
②L工作100s消耗的电能.
36.(2025广安)有同学提出:冬天写作业时光线较暗,手又冷,要是我们设计一款既能照明,又能暖手的桌垫就好了.他的想法得到了同学们的支持.经过多次改进,同学们设计了如图所示的电路, 为电热丝,其中 仅做照明的灯泡L标有“12 V0.3A”的字样.当开关S闭合时,灯泡L正常发光.求:
(1)灯泡L正常发光100s,流过灯泡L电流做的功;
(2)当开关 断开, 闭合时,电热丝的电功率;
(3)当开关S断开, 闭合时, 的总电功率为16 W,电热丝 的阻值.
考向5 多开关+滑动变阻器类(54考)
37.(2025无锡)如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A.电源电压保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关 ,闭合开关S、S ,电流表示数为0.1 A;移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A.重新将滑片P移至 B端,断开开关 闭合开关 移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A;保持滑片P 的位置不变,断开开关 闭合开关 电流表示数为0.16 A.下列说法中正确的是 ( )
A.电源的电压为3 V B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.小灯泡的额定电压为3.8 V D.小灯泡的额定功率为0.75 W
38. (2025泸州)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,不考虑灯丝电阻变化,电流表量程为0~3A,滑动变阻器最大阻值为24 Ω.闭合所有开关,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压为 V;保持滑片不动,闭合S,断开 电流表示数变化了0.8A,则 为 Ω;调节开关及滑动变阻器,使电路总功率达到允许的最大值,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω.
39.(2025安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器 的最大阻值为20Ω, 均为定值电阻,其中 当开关 闭合,开关 断开,滑动变阻器的滑片P 移至最左端时,电压表的示数为10.0V,电流表的示数为0.40 A.
(1)求电阻. 两端的电压;
(2)求电阻. 的阻值;
(3)闭合开关 将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为7 W,求滑动变阻器消耗的电功率.
命题点5 家用电器相关计算
考向1 两挡位类(98考)
40.(2025吉林省卷)电热水壶是利用电流的 效应工作的.电热水壶具有加热与保温两种功能,其内部简化电路如图所示.开关 闭合、 时为加热挡.若电热水壶加热挡的额定功
答案见P51
率为1 200 W,其正常工作3m in消耗的电能为 J.
41.(2025云南)为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示.电源电压为12 V,加热电阻. 的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜.将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1m in,后视镜温度升高( 后视镜玻璃质量为0.15 kg,加热效率为 .
1. C
2. B 【解析】移动电源铭牌上的“3kW·h”是电能,表示其储存的电能多少;而客服说“3kW的用电器都可以正常使用”,这里的“3kW”是电功率,该移动电源的最大输出功率 P=UI=220 V×10 A=2 200 W=2.2kW,也就是说,该移动电源最大能支持2.2 kW的用电器正常工作,而不是客服所说的“3kW”的用电器都可以正常使用”.客服混淆了电能(kW·h)和电功率(kW)的概念,B正确.故选 B.
3. 110 0.5 6 600 【解析】由图可知,额定功率为110 W;根据 )s内消耗的电能W= Pt=110 W×60s=6600 J.
4. B
121 【解析】该中药电煎药壶正常加热1m in产生的热量W= Pt=400 W×60s=2.4×10 J;|由 可知,加热电阻的阻值 121 Ω.
6. 2945 【解析】标准大气压下,水的沸点是 100℃,故水吸收的热量( 不计热量损失,此时电热水壶将水烧开至少需要的时间 此过程中通过电热水壶的电流
7. 3 0.6 27
8. D【解析】由图可知,当该用电器两端电压为额定电压12 V时,通过用电器的电流为0.4A,故该用电器的额定功率P=UI=12 V×0.4 A=4.8 W,D 正确.故选D.
9. B【解析】灯泡电阻受温度的影响,故U-I图像不是一条直线,所以A 为灯泡L的图像,B为定值电阻R的图像.灯泡L额定电压为2.5V,因为串联电路电流处处相等,且灯泡L正常发光,由U-I图像可知,灯泡L两端电压 ,电流I=0.3A,此时通过定值电阻R的电流I=0.3A,UR=1.5 V,(,电源电压 U= A错误;灯泡L额定功率PL=ULI=2.5 V×0.3A=0.75 W,B正确;定值电阻R的功率 ,R与灯泡L功率之比PR:PL=0.45 W:0.75 W=3:5,C错误;灯泡L的U-I图像是图像A,电阻随温度的变化而变化,D错误.故选 B.
10.解:(1)根据表格的数据,电暖器正常工作时的电流
(2)电暖器内部电热丝的电阻
(3)电暖器正常工作 10 min产生的热量
Q=W= Pt=1 100 W×10×60s=6.6×10 J
11. 解:(1)由 可知电饭锅正常工作时加热电阻的阻值
(2)插线板能接用电器的最大功率
Pmax=UI=220 V×10A=2200 W
电风扇和电饭锅同时工作电路中的总功率
因此,电风扇、电饭锅在正常工作,在保证插线板安全使用的条件下,还可以再接入电饼铛,这三个用电器同时正常工作时,通过插线板的总电流
12.2【解析】由图可知,闭合开关S,电路为定值电阻R 、R 的并联电路,电流表测量流过定值电阻R 的电流,此时电流表的示数为0.20 A,则定值电阻 R 两端的电压 根据并联电路中各用电器两端的电压等于电源电压可知, 通电10s整个电路共产生了6 J的热量,则根据W=UIt可知,此时干路的电流 根据并联电路的电流规律可知,此时流过定值电阻R 的电流 0.20 A=0.1 A,则定值电阻R 产生的热量( U I t=2 V×0.1 A×10s=2J.
13.180 2 【解析】只闭合开关S 时,电路为仅有 ac段电阻丝的简单电路,根据 W=UIt 可得,电路通电1m in消耗的电能W=UIt=3 V×1 A×60s=180 J;设ac段电阻为R,因为电阻丝粗细均匀,c是中点,所以 cb段电阻也为R;只闭合S 时,由欧姆定律可得, 闭合开关S 和S 时,ac段与 bc段电阻丝并联,并联电阻 再根据欧姆定律,此时电流表示数
14.204.2 【解析】当a处接电流表,b处接电压表时,电路如解图1 所示,当开关S闭合后,电阻R 被短路,电路为电阻R 与R 的并联电路;当b处接电流表,a处接电压表时,电路如解图2所示,当开关S闭合后,电阻R 与R 被短路,电路为电阻 R 的简单电路,电源电压U=6V,R =20Ω,则电流表示数I= 则P =UI=6 V×0.3 A=1.8 W,|由 可得, ,则解图1中电流表的示数 由 可知,通过两电阻的电流 则通过电阻R 的电流为0.3 A,通过电阻R 的电流为0.1 A,|由 可得,电阻 电阻 ;当a处接电压表,b处的电流表与电源互换位置时,电路如解图3所示,闭合开关,此时电路为电阻R 、R 与R 的并联电路,则此时干路电流 7 A,则此时电路总功率 2 W.
15.解:(1)灯泡正常发光,则通过灯泡L的电流
(2)由电路图可知,灯泡L与电阻R 并联,由并联电路电流特点可知,通过电阻R 的电流
灯泡正常发光,所以电源电压U=6V
电阻R 的电功率
(3)通电2min,电路消耗的电能
W= Ult=6 V×1.5 A×2×60s=1080J
16.解:(1)电压表的读数为2 V,电流表的读数为0.2 A
17. D 【解析】电热水壶标有“220 V 1 000 W”,根据P= 可得 A错误;正常工作30分钟(t=0.5h),消耗电能W= Pt=1kW×0.5 h= ,B错误;电能表参数3000 imp/(kW·h),消耗0.5kW·h 电能,闪烁次数n=3000 imp/(kW·h)×0.5kW·h=1 500 imp,C错误;原来电能表示数是1234.5kW·h,消耗0.5 kW·h 后,示数为 1 234.5 kW ·h+0.5kW·h=1235.0kW·h,D正确.故选 D.
18. 热 3 023.6 9.0×10 等于
19. A【解析】由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;将滑动变阻器的滑片 P 向右移动过程中,其接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,根据 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;串联电路中电流处处相等,通过小灯泡的电流也减小,根据U=IR 可知,灯泡两端的电压变小,电压表的示数变小;灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗.故选 A.
20. BC 【解析】滑动变阻器R 的滑片P从B端向A端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,根据滑动变阻器的工作原理,接入电路的阻值变小,A错误;由电路图可知,R 、R 、R 串联,电压表测R 和R 两端的总电压.当 R 的滑片 P 从B 端向 A 端移动时,R 阻值变小,总电阻变小,电流变大,R 两端电压 变大,因为总电压不变,U 变大,所以U 变小,B正确;因为 R 、R 、R 串联,R 的滑片 P从B端向A端移动时,R 阻值变小,总电阻总变小,根据欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻变小,所以电流表示数变大,C正确;根据P=UI,电源电压不变,电流变大,所以电路消耗的电功率变大,D错误.故选BC.
21. D【解析】水箱水位上升,滑片 P 上移,R 接入电路的电阻丝变短,接入的电阻变小,A错误;R 接入电路的电阻变小,R 和R 串联,由串联电路电阻规律可知,总电阻变小,电源电压不变,根据 可知,电路中电流变大,即通过 R 的电流变大,B错误;R 为定值电阻,通过R 的电流变大,由 U=IR 可知,R 两端电压变大,电压表示数变大,C错误;通过R 的电流变大,R 为定值电阻,电阻不变,根据P=l R,电阻R 的功率变大,D正确.故选 D.
22. C
23. D【解析】由图可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电压表测溶解氧传感器两端的电压,电流表测电路中的电流.根据题意,溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小,当溶氧量降低时,溶解氧传感器的电阻R传变小,根据串联电路电阻的特点,因为 R传变小,R滑不变,所以电路的总电阻R总变小,又因为电源电压U保持不变,根据欧姆定律,当R总变小时,电路中的电流I变大,即电流表的示数变大,A错误;根据U=IR,I变大,R常不变,滑动变阻器两端的电压 U带变大,所以溶解氧传感器两端的电压 变小,即电压表的示数变小,B错误;根据P=UI,电源电压U不变,电路中的电流I变大,所以电路的总功率 P变大,C错误;因为电流I变大,R滑不变,滑动变阻器的功率 变大,D正确.故选D.
24. B 【解析】观察图中,R 与R 串联,当电流为0.3 A时, 此时U =IR =0.3A×5Ω=1.5 V,则说明此时 以电源电压为3 V时两电阻阻值相等作为分界线,当电源电压小于3 V时,电路中电流减小,此时R 的电阻增大,R 电阻不变,但是通过两电阻的电流相等,根据P=l R,R R 得,当电源电压大于3 V时,P >P ,C、D错误.故选B.
25. AD 【解析】本题考查串联电路中电流、电压和电阻的关系,需要运用欧姆定律 和电功率公式P=UI及P=I R进行分析.电路总功率 1 A=220 W,A 正确;用电器与输电线串联,总电压等于两者电压之和,因此用电器两端电压小于220 V,B错误;总电阻 滑动变阻器接入200Ω,输电线的总电阻R电线=220Ω-200 Ω=20Ω,则每条输电线电阻为10 Ω,C错误;输电线总功率 D正确.故选AD.
26. D
27. BC 【解析】移动滑片,电流表示数变大,根据欧姆定律可知电路总电阻变小;因为只有一个是滑动变阻器,所以是滑动变阻器接入电路的电阻变小,A、B间应接滑动变阻器,C、D间应接定值电阻,A错误;因C、D间是定值电阻,闭合开关S,电流表示数为I ,C、D间电压为 U ,根据欧姆定律,可得定值电阻的阻值 B正确;移动滑片前,A、B间电压为U ,移动滑片后,A、B间电压减小了△U,则此时A、B间电压为U -△U;因C、D间是定值电阻,根据串联电路电压特点,电源电压 ;移动滑片后,C、D间电压 根据欧姆定律,移动滑片前电流 移动滑片后电流 I'= 则电流变化量 代入可得 C正确;移动滑片前,总功率 移动滑片后,电流表示数增大,C、D间电压为 ,电路中电流总 功率 所以 D错误.故选 BC.
28. 灯泡L 0.9
29.解:(1)由图乙可知,灯泡正常发光时通过灯泡的电流为0.25 A
则灯泡正常发光时的电阻值
(2)灯泡两端的电压为2.5V时,电路电流为
0.25 A,则电路最大电流为0.25 A
则电路的最大电功率
则电路以最大电功率工作10s消耗的电能
W= Pmnt=1.125 W×10s=11.25J
(3)当电路电流为0.25 A时
电路总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值
当电路电流为0.1 A时
灯泡的阻值
此时电路总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值
则滑动变阻器接入电路的阻值范围为8~40Ω
解题技巧
对于极值、范围类试题,当电路中有多个限制条件影响电路安全时,会出现多个最大(最小)值,取交集.
30. BC 【解析】由电路图可知,定值电阻 R 与滑动变阻器R 串联接入电路,电压表测量定值电阻R 两端的电压,电流表测量电路中的电流.当电压表示数为3V时,通过电路中的电流 由串联电路电压规律可得,滑动变阻器R 两端的电压 则滑动变阻器接入电路的阻值 所以滑片 P 位于R 的中间位置,A错误;当滑动变阻器全部接入电路时,电路中的总电阻 此时通过电路中的电流最小,则 所以电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3 A,B正确;由 A 选项可得,当电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,所以滑动变阻器R 接入电路的阻值允许变化范围为10~20Ω,C正确;当滑片P位于最右端时,通过电路中的电流. 电路的总功率 D错误.故选 BC.
31. C【解析】闭合开关,定值电阻与滑动变阻器组成串联电路,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,由图甲可知当水位升高时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电流表的示数变大,A错误;当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由丙图可知通过电路的最大电流为0.3 A,R 两端的电压为6 V,即电源电压为6 V,R 的阻值 当滑动变阻器全部接入电路中时,最小电流为0.1A,所以电路工作时总功率最小值 B错误;水位变化过程中,滑动变阻器最大功率P=I R=当R=R
=20Ω,滑动变阻器的的功率最大,接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙,由乙图可知10cm×k+b=40Ω,30cm×k+b=0Ω,两式联立可得:k=-2Ω/ cm,b=60Ω,则R=-2Ω/cm×h+60Ω,当R=20Ω,代入数据:20Ω=-2Ω/cm×h+60Ω,得h=20cm,C正确;当水位达到警戒水位25 cm时,滑动变阻器接入电路的电阻R'=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流 串联电路的电流相等,电压表示数 20Ω=4 V,D错误.故选 C.
32. C【解析】观察电路图可知,R 和R 串联,当温度升高时,R阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,故电路中电流变大,电流表示数变大,根据欧姆定律可知电压表示数也变大,A、B错误;电压表示数与电流表示数的比值为R 阻值,R 为定值电阻,故温度降低时其阻值不变,C 正确;当温度为30℃时,R=360 错误.故选 C.
33. (1)N 增强
解:(2)温度为30℃时,热敏电阻的阻值 此时控制电路中的电流I=25 mA=0.025 A
则电源电压 320Ω)=20 V
(3)分析电路可知,当环境温度较高时,热敏电阻的阻值较小,控制电路中的电流较大,衔铁被吸下,电路接通B点,开始平缓降温,此时工作电路为低温挡,只有 R 接入电路
根据 可知,低温挡功率在 100~200 W 之间当功率为100 W时,R 的阻值
当功率为200 W 时,R 的阻值
故R 的取值在242~484 Ω之间,应选用阻值为300Ω的加热电阻
34. BD 【解析】小灯泡的电阻 当接线柱2、3或3、4接入时,小灯泡正常发光,电压表示数 ,电流表示数. ,电路总电阻 所以黑箱电阻 RL=30Ω-12Ω=18Ω;当1、3或2、4接入时,电压表示数为U ,因为 所以 3 V,此时电路电流 则黑箱电阻 说明此时有两个电阻串联,因此黑箱内共有四个相同的18Ω电阻.黑箱内的电路结构如解图所示.当1、4接入时,黑箱内3个电阻串联,A错误;电流之比 5:11,B正确;电压之比 C错误;最小功率约为2.18 W,D 正确.故选 BD.
35.解:(1)当S 拨到1处时,闭合开关S ,此时电路中只有灯泡L工作.则灯泡两端电压等于电源电压,即 ,灯泡L正常发光,灯泡L的电功率
(2)当S 拨到2处时,闭合开关S ,电阻R与灯泡L串联,
①电阻R 两端的电压
②灯泡L两端的电压
灯泡L工作100s消耗的电能
36.解:(1)灯泡正常发光100s,流过灯泡L的电流所做的功
(2)当开关S闭合时,灯泡正常发光
电源电压
当开关S、S 断开,S 闭合时,只有电热丝 R 工作,则电热丝R 的电功率 电热丝R 不工作,电功率为0
(3)当开关S断开,S 、S 闭合时,R 与R 并联,则R 的电功率
R 的阻值
37. D
38. 6 18 2.4(或2) 【解析】闭合所有开关时,R 被短路,灯泡L与滑动变阻器 Rp并联,滑片在中间位置,此时 因为L正常发光,所以 ,由于并联电路各支路电压等于电源电压,所以电源电压 ;灯泡正常发光,由 P=UI得,通过灯泡的电流 通过滑动变阻器的电流 则并联时干路电流 保持滑片不动,闭合S,断开S 、S 时,R 与 Rp串联,此时电路电阻变大,电流变小,串联时电流表示数变化了0.8A,即串联时电流I串=I并-0.8A=1A-0.8A=0.2A,此时电路总电阻 根据串联电路电阻特点 当所有开关闭合时,R 被短路,L与 Rp并联,此时L正常发光,电流为0.5A,要使总功率最大,即总电流最大为3 A(电流表测量的最大值),所以滑动变阻器所在支路的电流 ,则滑动变阻器接入电路的阻值 当闭合开关S、S 时,只有滑动变阻器接入电路,要使电路总功率最大,即最大电流为3 A,则滑动变阻器接入电路的阻值
39. 解:(1)电阻R 两端的电压
(2)当S 闭合、S 断开时,电路中R 、R 、R 串联
R 两端的电压
R 两端的电压
所以电阻R 的阻值
(3)当S 闭合、S 断开时,电路中R 、R 、R 串联
所以电源电压
当S 、S 均闭合时,电路中R 、R 串联
电路中的电流
R 消耗的电功率 2.5W
所以滑动变阻器消耗的电功率
40. 热 闭合 2.16×10
41.霜50%