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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 11 讲 电能 焦耳定律
1．（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
2．小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（ ）
A．额定电压变大 B．实际电压变大
C．额定功率变小 D．实际电压变小
3．当手机电量所剩无几时，通常可设置成省电模式来延长续航时间。该操作可以（ ）
A．增大电池电压 B．增强散热能力
C．减小总功率 D．减小总电阻
4．王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（ ）
A．电压较大 B．电流较大 C．产热较少 D．电功率较小
5．（2025 天津）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V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
6．额定电压相同的甲、乙两个电热水壶，甲的额定功率为800W，乙的额定功率为1000W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．甲电热水壶的加热电阻阻值较小
B．电流通过乙电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流大小相等
D．工作相同时间，两个电热水壶消耗的电能一样多
7．（2025 达州）小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，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484Ω
B．电热水壶消耗的电能3×104J
C．此过程电能表指示灯闪烁了3000次
D．30分钟后电能表表盘示数为
8．商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A．消耗较少的电能，消耗较多的电能 B．电功率较小，电功率较大
C．电功率较小，消耗较多的电能 D．消耗较少的电能，电功率较大
9．某学习小组用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长（盐水与导线充分接触且气球不破裂），对这一过程进行分析，下面说法正确的是（ ）
A．小灯泡变得更暗
B．电压表的示数不变
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
10．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灯比白炽灯低
B．相同时间产生的内能：LED灯比白炽灯多
C．相同时间消耗的电能：LED灯比白炽灯少
D．灯的亮度：LED灯比白炽灯亮
11．如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R＝1Ω。下列说法正确的是（ ）
A．该设备利用电流的化学效应实现高温封口
B．该设备电路正常工作时的功率为5W
C．正常使用3s产生的热量为75J
D．若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值
12．如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V”量程，灯泡上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω
D．该电路的最大功率是10.8W
13．如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA＝RC＜RB。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容c水＞c煤油）。下列判断正确的是（ ）
A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为tA＝tC＜tB
B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB
C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关
D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力
14．“数控草坪”是杭州第19届亚运会闭幕式最大的亮点之一，通过埋设四万多个LED灯珠，从而变幻出不同的图案。LED灯珠由2个发光二极管并联组成，每个发光二极管正常工作时的电流均为30mA。如图是LED灯珠与50Ω定值电阻R串联的电路图，如表是LED灯珠发光的颜色随其两端电压的变化而变化的情况。当电源电压为4.2V时，闭合开关S，电路中的电流为20mA，此时LED灯（ ）
LED灯珠两端电压/V 2 2.4 3.2
LED灯珠颜色 红 黄 蓝
A．能正常发光 B．实际功率为3.2W
C．将发出蓝光 D．实际电压为2.4V
15．（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
16．（2025 西宁）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．乙是一个定值电阻
B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4：5
C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V
D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V
（第16题图） （第17题图） （第18题图）
17．如图所示电路，电源电压恒为6V电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω，0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后，在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R接入电路的阻值变化范围2～20Ω
B．电流表示数允许变化范围是0.2～0.5A
C．电路的最小电功率为1.2W D．电阻R0的最小电功率为0.9W
18．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，通过R1的电流是R2电流的2倍
C．闭合S1和S2后，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
19．（2024 淄博）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ）
①电源电压为6V； ②定值电阻R的阻值为5Ω；
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。
A．只有②③正确 B．只有①③正确 C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
20．如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P从右端向左滑动，直到小灯泡L正常发光，两电压表示数随电流表示数变化的I﹣U图像如图乙所示，则（ ）
A．曲线①是小灯泡L的I﹣U曲线
B．电源电压为U0﹣U
C．小灯泡L正常发光时滑动变阻器R的功率可表示为S1
D．小灯泡L的额定功率可表示为S1+S2+S3+S4
21．大陈岛以“绿氢”为发展方向，打造以风电为主的生产模式。
（1）现有一台风力发电机，若叶片按图示方向转动，右侧应安装
（填“A”“B”或“C”）叶片。
（2）发电机是根据 原理制成的。发电机工作时，电流通过线圈会发热。若线圈电阻R＝90欧，通过的电流I＝100安，则1分钟电流能产生 焦热量。
22．机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是 。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为 焦。
②该电热水壶的功率为 瓦。
23．（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，现仅接通台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 J，其两端电压 （高于/等于/低于）220V。
（第23题图） （第24题图）
24．如图所示电路中，电源电压恒为3V，R1＝10Ω，R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S后，在向左移动滑片P的过程中，电路总功率最小为 ，R1的最大功率是 。
25．小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机，细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mA h”的字样，则它充满电后存储的电能为 J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 h。如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW h）”字样的电能表转了60转，则充电消耗的电能为 焦耳。
26．某款工作电压为20V（家庭电路电压变压后），功率为50W的扫地机器人，其电池容量为5000mAh，请回答下列问题：
（1）机器人接入家庭电路工作时，与其他用电器一般都是 联连接。
（2）吸尘时的正常工作电流为 A。
（3）电池容量“5000mAh”是指当工作电流为5000mA，能持续供电1h。若充满电后，电池容量的80%用于扫地，则该机器人一次能持续正常工作 h。
27．电动汽车，绿色环保，在方便出行的同时也存在安全隐患。某品牌电动汽车在充电电压为400V直流充电桩充电时，其功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中， 段最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾；其中DE段耗时0.5小时，则该段消耗的电能为 kW h。
28．如图甲是一只家用电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风扇。
额定电压 220V
冷风功率 44W
热风功率 1200W
（1）洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是 。
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关S1和S2实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置 。（填“a”或“b”）。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为 焦。
29．小金用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5伏，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。实验过程中，他调节滑动变阻器的滑片，分别记录了五组电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的图像。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
（2）实验中，当滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动时，电压表示数会逐渐增大。
（3）图乙中阴影部分的面积表示 。
（4）小科发现，根据上述实验操作，图乙中有一组数据根本是无法得到的，请判断是哪一组数据并说明理由 。
30．2025年3月6日，“方舟40”无人机搭载货物，仅用16分钟跨越11公里完成商品配送，标志着杭州市消费级无人机物流首飞成功。
（1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为 。
参数 数值
工作电压 12V
额定功率 120W
电池总容量 3000mAh
（2）小科也买了一台无人机，铭牌上的部分参数如上表。该无人机正常工作时电流为多少？
（3）电池总容量3000mAh表示在12V电压下以3000mA电流放电可持续1小时。若上述无人机电池实际可用容量为标注容量的90%，且无人机仅以额定功率工作，求满电状态下无人机能正常工作多长时间？
31．图1为一自动加热的水杯，图2为其工作原理图。S是一个温控开关，R1、R2为电加热丝，其中R1阻值为200Ω，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44W；不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。
（1）A灯亮时，R1、R2的连接方式为 （选填“串联”或“并联”）。
（2）请说明A、B灯的颜色并分析原因。
（3）求该养生壶的加热功率。
32．潜水员潜水时会佩戴水压表，如图甲所示。小科自制了一个水压表，由电压表改造而来，其工作原理简化电路图如图乙所示，电源电压U＝4V且恒定不变，定值电阻R0＝30Ω，电压表量程为0～3V，RP的阻值随水的深度的变化而变化，其变化关系图像如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.12A。求：
（1）随着潜水深度的增加，电压表的示数逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当潜水员下降到深度为10米时，图乙中电压表的示数是 V。
（3）该自制水压表的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（4）在不损坏电路元件、保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最大功率是多少？
33．我市户外公共场所中多处便民饮水机已投入使用，小科对此很感兴趣，自己设计了一款饮水机，其部分结构示意图（如图甲）。
（1）小科应将电加热装置安装在贮水箱的 （填“上部”或“下部”），加热效果更好。
（2）图乙为电加热装置电路简化图，饮水机有加热挡和保温挡。当开关S1 （填“闭合”或“断开”）时，直饮水机处于保温状态。
（3）R1和R2均为阻值不变的电热丝，R2的阻值为48.4Ω，正常工作时，保温挡功率为110W，请求出电阻R1的阻值大小。
（4）小科为提升饮水机的能源利用率，对设计方案进行了改进（如图丙）。对比图甲、图丙两种设计方案，图丙方案更有助于提高能源利用率的依据在于： 。
34．测定小灯泡的电功率是初中科学非常重要的实验。
（1）图甲是探究小灯泡的电功率与电压关系的实验电路图，小宁实验后得出结论：电流一定时，电压越大，小灯泡的实际电功率越大。则支持该结论的实验现象是 。
（2）为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小宁按图乙连接电路。
①闭合开关，发现灯不亮，电流表和电压表都有示数，接下来小宁的操作应该是 。
②当电压表示数为2.5V时，电流表读数为0.3A，小宁根据P＝UI算出小灯泡的额定功率为0.75W。断开开关，发现电流表的指针如图丙所示，则该小灯泡额定功率的真实值 0.75W（填“大于”“等于”或“小于”）。
35．如图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧1安“和“20欧2安“字样。
（1）本实验中小明应该选择 （选填“A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率。
（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡 。
（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W
1 2.0 0.28
2 2.5 I0
3 3.0 0.34
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为 瓦。
②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是 。
36．图甲是小科测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩（滑动变阻器足够长）。
资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。
资料2：测试前，滑片P在变阻器的最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻RP的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻RP的长度从1cm推到2cm，电压表的示数变化了0.1V。
（1）根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为 A。
（2）小科测试时，滑块向前推动的距离为20cm时，求此时滑动变阻器RP消耗的电功率。（写出计算过程）。
（3）若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当 （填“增大”或“减小”）恒流源的输出电流。
37．长清区某中学物理兴趣小组用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个烤箱，现将烤箱接入电压为220V的家庭电路中，简化电路如图甲所示，闭合开关，求：
（1）通过R1的电流。
（2）R1消耗的电功率。
（3）兴趣小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。你认为应按照图 （选填“乙”或“丙”）进行改装。
（4）求改装后，且闭合开关S后，通电10min，电烤箱中R1产生的热量。
38．（2025 淄博）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
电源电压/V 220
低温挡功率/W _____
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1100
（1）R1的阻值。
（2）电火锅在低温挡工作时的电流。
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。
39．小嘉利用如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）仪器连接完成后，小嘉进行实验并开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（2）完成实验后小嘉同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢？经过思考，他选用了一个定值电阻（R0＝10Ω），并设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，为确保R0两端的电压为2.5V，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 A。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I。
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。
40．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。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 11 讲 电能 焦耳定律
1．（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
【答案】A
【分析】根据t可知消耗电能相同时，用电器电功率越小，用电器工作的时间越长。
【解答】解：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。
2．（2023 广西）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（ ）
A．额定电压变大 B．实际电压变大
C．额定功率变小 D．实际电压变小
【答案】B
【分析】白炽灯的亮度取决于它的实际功率；
（1）（3）用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率；
（2）（4）白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据U2＝PR判断白炽灯的实际电压的变化情况。
【解答】解：白炽灯的亮度取决于它的实际功率；
AC、用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，对于一个用电器来说，它的额定电压和额定功率是固定的值，故AC错误；
BD、白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据U2＝PR可知，白炽灯的实际电压可能会变大，故B正确，D错误。
故选：B。
3．（2025 厦门模拟）当手机电量所剩无几时，通常可设置成省电模式来延长续航时间。该操作可以（ ）
A．增大电池电压 B．增强散热能力
C．减小总功率 D．减小总电阻
【答案】C
【分析】省电模式是切断手机部件供电以实现省电的功能，根据P分析。
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：C。
4．王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（ ）
A．电压较大 B．电流较大
C．产热较少 D．电功率较小
【答案】A
【分析】导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料、温度有关，结合串联电路的特点和焦耳定律分析，结合欧姆定律和p＝UI分析。
【解答】解：将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时串联在电路中，电流和通电时间相同，与bc段相比，ab段的截面积小，故电阻电阻大，根据焦耳定律知，产生的热量多，故先着火，根据欧姆定律U＝IR知，其电压大，而根据P＝UI知，ab的电功率大。
故选：A。
5．（2025 天津）将标有“6V，6W”的甲灯泡和“6V，3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V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
【答案】B
【分析】不考虑温度对灯丝电阻的影响时，可以根据“U额P额”求出灯丝的电阻，并根据串联电路的特点求出两灯消耗的实际功率，从而得出两灯的发光情况。
【解答】解：由P＝UI得R，求得：
甲灯灯丝电阻R甲Ω；乙灯灯丝电阻R乙；
两灯串联后接在9V的电源上，电路的总电阻R＝R甲+R乙＝6Ω+12Ω＝18Ω，
电路中的电流I0.5A；
根据P＝UI＝I2R得：甲灯消耗的实际功率P实甲＝I2R甲＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；乙灯消耗的实际功率P实乙＝I2R乙＝（0.5A）2×12Ω＝3W；
因甲灯消耗的实际功率小于其额定功率，不能正常发光；乙灯消耗的实际功率等于其额定功率，能正常发光。故选：B。
6．（2024 东城区一模）额定电压相同的甲、乙两个电热水壶，甲的额定功率为800W，乙的额定功率为1000W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．甲电热水壶的加热电阻阻值较小
B．电流通过乙电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流大小相等
D．工作相同时间，两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【分析】（1）根据P比较出两电阻的大小；
（2）两电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，实际功率大的电流做功快。
（3）根据P＝UI比较两电热水壶正常工作时的电流关系；
（4）由W＝Pt可知，电热水壶消耗的电能与电功率和通电时间有关。
【解答】解：A、根据P的变形公式R知，在额定电压相等时额定功率越大，电阻越小，因为甲的额定功率小，所以甲的电阻大，故A错误；
B、电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，乙的额定功率较大，其正常工作时的实际功率较大；因电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通过乙电热水壶做功较快，故B正确；
C、两电热水壶正常工作时的电压相等，额定功率不同，由P＝UI的变形式I可知，正常工作时通过的电流不相等，故C错误；
D、电热水壶消耗的电能与电功率和通电时间有关，由W＝Pt可知，乙消耗的电能多，故D错误。
故选：B。
7．（2025 达州）小芳家有一只标有“220V 1000W”字样的电热水壶。使用前，家中电能表示数如图所示；关闭其它用电器，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484Ω
B．电热水壶消耗的电能3×104J
C．此过程电能表指示灯闪烁了3000次
D．30分钟后电能表表盘示数为
【答案】D
【分析】（1）根据P变形公式计算电阻；
（2）根据W＝Pt计算电热水壶消耗的电能和最后电能表的示数；
（3）3000imp/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，据此求电能表指示灯闪烁的次数。
【解答】解：
A、根据P变形公式R48.4Ω，故A错误；
B、电热水壶消耗的电能W＝Pt＝1kW×0.5h＝0.5kW h＝1.8×105J，30分钟后电能表表盘示数1234.5kW h+0.5kW h＝1235.0kW h，故B错误，D正确；
C、3000imp/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，所以消耗0.5kW h，电能表指示灯闪烁了1500次，故C错误。
故选：D。
8．（2023 济南）商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A．消耗较少的电能，消耗较多的电能
B．电功率较小，电功率较大
C．电功率较小，消耗较多的电能
D．消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D
【分析】（1）根据公式W＝Pt可以解释售货员所说的微波炉很省电；
（2）根据I可以解释顾客说的微波炉功率大，微波炉一开就烧保险丝。
【解答】解：售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选：D。
9．（2025秋 道外区期末）某学习小组用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长（盐水与导线充分接触且气球不破裂），对这一过程进行分析，下面说法正确的是（ ）
A．小灯泡变得更暗
B．电压表的示数不变
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
【答案】A
【分析】电阻的大小与下面的因素有关：相同横截面积、同种材料的导体，长度越长，电阻越大；相同长度、同种材料的导体，横截面积越小，电阻越大；相同长度和横截面积的导体电阻还与组成材料有关；
首先判定电路的连接状态，然后根据盐水气球形状的变化判定电阻的变化，然后根据欧姆定律判定电流的变化、电压的变化，根据功率公式判定灯泡亮度的变化。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是盐水气球两端的电压；
当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，气球变长变细，即长度增加，横截面积减小，故盐水气球的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小；
盐水气球的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大，即电压表示数变大；电压表与电流表示数的比值为盐水气球的电阻，电阻变大，比值变大；
电路中的电流减小，根据P＝I2R可知，灯泡的功率变小，亮度变暗；
电源电压不变，根据P＝UI可知，电路的总功率变小。
综上所述，A正确。
故选：A。
10．（2024秋 惠城区期末）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灯比白炽灯低
B．相同时间产生的内能：LED灯比白炽灯多
C．相同时间消耗的电能：LED灯比白炽灯少
D．灯的亮度：LED灯比白炽灯亮
【答案】D
【分析】（1）根据两灯的额定电压分析回答；
（2）根据W＝Pt结合电能转化为内能和光能的占比图分析回答。
【解答】解：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，LED灯比白炽灯亮，故BC错误，D正确。
故选：D。
11．如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R＝1Ω。下列说法正确的是（ ）
A．该设备利用电流的化学效应实现高温封口
B．该设备电路正常工作时的功率为5W
C．正常使用3s产生的热量为75J
D．若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值
【答案】C
【分析】（1）当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；
（2）根据P算出该设备电路正常工作时的功率；
（3）纯电阻电路产生的热量Q＝I2Rtt＝Pt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。
【解答】解：A、电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口，故A错误；
B、该设备电路正常工作时的功率为：、
P25W，故B错误；
C、正常使用3s产生的热量为：
Q＝I2Rtt＝Pt＝25W×3s＝75W，故C正确；
D、由公式Q＝I2Rtt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值，故D错误。
故选：C。
12．如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V”量程，灯泡上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω
D．该电路的最大功率是10.8W
【答案】C
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
（2）比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小、电路消耗的功率最大，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P＝UI求出电路的最大功率；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步求出滑动变阻器接入电路中电阻的范围；
（3）根据P＝UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据欧姆定律求出电流表的示数为0.4A时灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；
（2）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：
IL0.5A，
由I可得，灯泡的电阻：
RL12Ω，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.5A，
此时电路中的总电阻：
R36Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑小＝R﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω，
电路消耗的最大功率：
P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W，故D错误；
当电压表的示数最大为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U滑大＝18V﹣15V＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，，即，
解得：R滑大＝60Ω，
所以，滑动变阻器允许调节的范围是24Ω～60Ω，故C正确；
（3）当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压：
UL″＝IRL＝0.4A×12Ω＝4.8V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数：
U滑＝U﹣UL″＝18V﹣4.8V＝13.2V，故B错误；
故选：C。
13．如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA＝RC＜RB。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容c水＞c煤油）。下列判断正确的是（ ）
A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为tA＝tC＜tB
B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB
C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关
D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力
【答案】B
【分析】AB．三电阻串联，通过的电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt进行比较；根据Δt，得出温度变化；
C．两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，可探究电热的多少与电阻大小有关；
D．利用控制变量法进行分析。
【解答】AB．三电阻串联，通过的电流和通电时间相同，RA＝RC＜RB，根据Q＝I2Rt可知，RA、RC产生的热量相等，RB产生的热量最多，故三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB，
液体的质量和初温均相等，根据Δt，而煤油的比热容最小，故tB＞tA＞tC，故A错误，B正确；
C．A、B两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电阻大小有关，故C错误；
D．因RC＜RB，根据Q＝I2Rt知两电阻产生热量不同，选择烧瓶B、C作为研究对象，不能粗略地探究物质的吸热能力，故D错误。
故选：B。
14．“数控草坪”是杭州第19届亚运会闭幕式最大的亮点之一，通过埋设四万多个LED灯珠，从而变幻出不同的图案。LED灯珠由2个发光二极管并联组成，每个发光二极管正常工作时的电流均为30mA。如图是LED灯珠与50Ω定值电阻R串联的电路图，如表是LED灯珠发光的颜色随其两端电压的变化而变化的情况。当电源电压为4.2V时，闭合开关S，电路中的电流为20mA，此时LED灯（ ）
LED灯珠两端电压/V 2 2.4 3.2
LED灯珠颜色 红 黄 蓝
A．能正常发光 B．实际功率为3.2W
C．将发出蓝光 D．实际电压为2.4V
【答案】C
【分析】根据欧姆定律计算电阻的电压，根据串联电路特点计算二极管的电压，根据P＝UI计算其功率。
【解答】解：A、电路中的电流为I＝20mA＝0.02A，小于额定电流，不能正常发光，故A错误；
BCD、50Ω定值电阻R的电压UR＝IR＝0.02A×50Ω＝1V；
根据串联电压特点知，二极管的实际电压U'＝U﹣UR＝4.2V﹣1V＝3.2V；对照表格知，发出蓝光；
此时的实际功率P＝UI＝3.2V×0.02A＝0.064W，故BD错误，C正确。
故选：C。
15．（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
【答案】D
【分析】（1）只闭合开关S，此时电阻R与小灯泡L并联在电路中，由图甲可求定值电阻R的阻值；
已知电流表示数，可知此时通过电阻R的电流，由图甲可知，R两端的电压，根据并联电路电压特点求出小灯泡两端的电压和电源电压，由图甲可知此时通过灯泡L的电流；
（2）由图甲根据P＝UI求出小灯泡的实际功率
【解答】解：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、由图甲可知，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。
16．（2025 西宁）如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．乙是一个定值电阻
B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4：5
C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V
D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V
【答案】D
【分析】（1）由图可知，乙图像是一条曲线，乙不是定值电阻；
（2）只将甲、乙并联在2.5V的电路中，由图像可知通过甲、乙的电流，根据公式P＝UI可求出电功率；
（3）只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，由欧姆定律可知，两者的电压也相等，由图像可知两者电压值，则电源电压等于两者电压之和；
（4）总功率是1.8W时，电源电压是4.5V，由公式可得电流，由图像判断两者电流电否相等，判断是否串联。
【解答】解：A.由图可知，乙图像是一条曲线，电流与电压不成正比，因此乙不是定值电阻，故A错误；
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中，由图像可知通过甲、乙的电流：I甲＝0.5A、I乙＝0.4A，
甲的电功率为：P甲＝UI甲＝2.5V×0.5A＝1.25W，
乙的电功率为：P乙＝UI乙＝2.5V×0.4A＝1W，
甲、乙的电功率之比为：P甲：P乙＝1.25W：1W＝5：4，故B错误；
C.只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，由欧姆定律可知，两者的电压也相等，由图像可知此时两者电压值均为3V，
则电源电压为：U＝U甲+U乙＝3V+3V＝6V，故C错误；
D.总功率是1.8W时，电源电压是4.5V，此时电路中的电流为：，由图像可知，甲、乙电流为0.4A时，甲、乙的电压分别为2V和2.5V，电源电压刚好为4.5V，故D正确。
故选：D。
17．（2024 城关区校级二模）如图所示电路，电源电压恒为6V电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω，0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后，在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器R接入电路的阻值变化范围2～20Ω
B．电流表示数允许变化范围是0.2～0.5A
C．电路的最小电功率为1.2W
D．电阻R0的最小电功率为0.9W
【答案】D
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器接入点的最大阻值；
（2）根据滑动变阻器、定值电阻的规格和电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，根据串联电阻规律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（3）根据电路中的最小电流，根据P＝UI求出电路的最小功率；
（4）根据电路中的最小电流，利用P＝I2R求出电阻R0消耗的最小电功率。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
AB、当电压表的最大示数为3V时，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小；
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R0两端电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V；
此时电路中的最小电流：I小＝I00.3A；
由I可知，此时电路的总电阻：R总大20Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大＝R总大﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；
因电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R0允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A；则电流表示数允许变化范围是0.3A～0.5A；
此时电路中的总电阻：R总小12Ω；
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻：R2小＝R总小﹣R0＝12Ω﹣10Ω＝2Ω；变阻器R接入电路阻变化范围为2Ω～10Ω；故AB错误；
C、电路中的最小电流为I小＝0.3A，电路消耗的最小电功率为P＝UI小＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；
D、电阻R0消耗的最小电功率为：P'＝R0＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，故D正确。
故选：D。
18．（2024秋 沐川县期末）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5Ω，R2＝R3＝10Ω。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．只闭合S1，通过R1的电流是R2电流的2倍
C．闭合S1和S2后，通过R1的电流是R2电流的0.5倍
D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
【答案】A
【分析】AB、电阻串联时，通过的电流相等，利用控制变量法分析；
CD、根据串联分压、并联分流分析电流关系；根据Q＝I2Rt得出产生热量的关系。
【解答】解：AB、只闭合S1，R1与R2串联，电阻阻值不同，通过的电流相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确，B错误；
CD、闭合S1和S2后，R2与并联R3，并联后总电阻为5Ω，R并与R1串联，根据串联分压可知，R并与R1两端电压相等，通过R并与R1的电流相等，根据并联分流可知，通过R1的电流是R2电流的2倍，故C错误；
根据Q＝I2Rt可知，R1产生的热量是R2产生热量的4倍，故左侧U形管内液柱的高度差比右侧的高度差大，故D错误。
故选：A。
19．（2024 淄博）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ）
①电源电压为6V；
②定值电阻R的阻值为5Ω；
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。
A．只有②③正确 B．只有①③正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
【答案】C
【分析】（1）当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电路为定值电阻R的基本电路，电压表测量定值电阻两端电压，电压表示数即为电源电压，故由图乙可知电源电压；
（2）当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电压表测R的电压，电流表测通过R的电流，结合图b对应的电压和电流值，根据欧姆定律就可求出电阻R的阻值。
（3）当滑片在b端时，滑动变阻器全部接入，则此时由图乙可知此时电路中的电流及R两端的电压，则串联电路电压特点和根据欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值。
（4）滑片P在b端时，电路中电流最小，根据焦耳定律计算热量。
【解答】解：①②、由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器 RP 串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压.当滑片P在a端时，RP 连入电路的电阻为0，电路中只有R 工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源 电压 U＝Ua＝4.5V，此时电路中的电流 Ia＝0.9A，根据欧姆 定律可得，定值电阻R的阻值 ，①错误，②正确；
③、当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压 Ub＝ 1.5V，此时电路中的电流 Ib＝0.3A，根据串联电路的电压规 律，RP 两端电压 UP＝U﹣Ub＝4.5V﹣1.5V＝3V，根据欧 姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 10Ω，
④、通电1min电阻R产生的热量 5Ω×60s＝27J，③④正确。
故选：C。
20．（2025 徐州模拟）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P从右端向左滑动，直到小灯泡L正常发光，两电压表示数随电流表示数变化的I﹣U图像如图乙所示，则（ ）
A．曲线①是小灯泡L的I﹣U曲线
B．电源电压为U0﹣U
C．小灯泡L正常发光时滑动变阻器R的功率可表示为S1
D．小灯泡L的额定功率可表示为S1+S2+S3+S4
【答案】D
【分析】A.电路中灯泡L和滑动变阻器串联，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电压表V1测量小灯泡两端电压，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P从右端向左滑动的过程中，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压U1变大，滑动变阻器两端的电压U2变小，由此进行判断；
B.小灯泡与滑动变阻器串联，电源电压等于小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和，从图中找出小灯泡正常发光时小灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压进行判断；
C.从图中可知小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压和对应的电流，滑动变阻器的功率P＝IU；
D.由乙图可知，小灯泡正常放光时的电压U0和对应的电流I，小灯泡的额定功率P＝IU0。
【解答】解：A.电路中灯泡L和滑动变阻器串联，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电压表V1测量小灯泡两端电压，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P从右端向左滑动的过程中，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压U1变大，滑动变阻器两端的电压U2变小，所以图乙中曲线②是小灯泡L的I﹣U曲线；故A错误
B.小灯泡与滑动变阻器串联，电源电压等于小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和，从图乙中可知：小灯泡正常发光时两端电压为U0，滑动变阻器两端电压为U，故B错误；
C.从图乙可知：小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U，滑动变阻器的功率P＝IU即为S1、S2面积之和，故C错误；
D.由乙图可知，小灯泡正常放光时的电压U0和对应的电流I，小灯泡的额定功率P＝IU0即为S1+S2+S3+S4，故D正确。
故选：D。
21．大陈岛以“绿氢”为发展方向，打造以风电为主的生产模式。
（1）现有一台风力发电机，若叶片按图示方向转动，右侧应安装 A （填“A”“B”或“C”）叶片。
（2）发电机是根据 电磁感应 原理制成的。发电机工作时，电流通过线圈会发热。若线圈电阻R＝90欧，通过的电流I＝100安，则1分钟电流能产生 5.4×107 焦热量。
【答案】（1）A；（2）电磁感应；5.4×107
【分析】（1）流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。由图可知，叶片按顺时针方向转动，则右侧叶片应受到空气向下的合力作用，由此判断其叶片形状；
（2）发电机是根据电磁感应现象制成的；根据Q＝I2Rt求1分钟电流通过线圈能产生的热量。
【解答】解：（1）流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。由图可知，叶片按顺时针方向转动，则右侧叶片应受到空气向下的合力作用，所以叶片上方的空气流速应比下方的空气流速小，这样叶片上表面受到的空气压强比下表面的空气压强大，从而产生向下压力差，则在形状上，叶片的上表面平整、下表面凸起，故A符合要求；
（2）发电机工作时，将机械能转化为电能，是根据电磁感应原理制成的；
1分钟电流通过线圈能产生的热量：Q＝I2Rt＝（100A）2×90Ω×1×60s＝5.4×107J。
故答案为：（1）A；（2）电磁感应；5.4×107。
22．机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是 C 。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为 50000 焦。
②该电热水壶的功率为 1000 瓦。
【答案】（1）C；（2）①50000；②1000。
【分析】（1）通电线圈在磁场中受力转动，这是电能表转盘转动的原理，据此选择利用此原理的选项；
（2）720r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动720r，据此求电能表的转盘转10r时，电热水壶消耗的电能，再利用P求电热水壶电功率。
【解答】解：（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动，是由于通电线圈在磁场中受力转动；A图是探究电磁感应的实验图，B图奥斯特实验图，C图是探究通电导体在磁场中受力运动的实验图，所以与电能表铝制转盘转动原理相同的是C图。
（2）720r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动720r，
电能表的转盘转10r时，电热水壶消耗的电能：
WkW h3.6×106J＝50000J，
电热水壶电功率：
P1000W。
故答案为：（1）C；（2）①50000；②1000。
23．（2024 苏州）电热水器是利用电流的 热 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 3023.6 kW h，现仅接通台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 90000 J，其两端电压 等于 （高于/等于/低于）220V。
【答案】热；3023.6；9.0×104J；等于。
【分析】（1）电热器根据电流的热效应工作；
（2）电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW h；
（3）先计算出电热水器消耗的电能和实际电功率，再判断其两端的电压。
【解答】解：电热水器根据电流的热效应工作；
图甲所示的电能表示数为3023.6kW h；1min内电热水器消耗的电能：
W3.6×106J＝9.0×104J；
它的实际电功率为：P1500W，此时它的实际电功率等于它的额定电功率，故它的实际电压也等于它的额定电压。
故答案为：热；3023.6；9.0×104J；等于。
24．如图所示电路中，电源电压恒为3V，R1＝10Ω，R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S后，在向左移动滑片P的过程中，电路总功率最小为 0.3W ，R1的最大功率是 0.9W 。
【答案】0.3W；0.9W。
【分析】（1）当滑片P在最右端时，R2连入电路的阻值最大，电路的总电阻最大，根据P可知此时电路总功率最小，据此计算；
（2）当滑片P移动到最左端时，为R1的简单电路，R1的电压最大，其消耗的电功率最大，根据P求R1的最大功率。
【解答】解：当滑片P在最右端时，R2连入电路的阻值最大，电路的总电阻最大，根据P可知此时电路总功率最小，为P小0.3W；
当滑片P移动到最左端时，电路为R1的简单电路，R1两端的电压最大，根据P可知此时其消耗的电功率最大，则R1的最大功率：P1大0.9W。
故答案为：0.3W；0.9W。
25．小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机，细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mA h”的字样，则它充满电后存储的电能为 46620 J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 175 h。如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW h）”字样的电能表转了60转，则充电消耗的电能为 7.2×104 焦耳。
【答案】46620；175；7.2×104。
【分析】（1）由电池铭牌“电压3.7V，容量3500mA h”，根据W＝UIt可求出电池充满电后存储的电能；
（2）根据电流I可求出该手机最长待机时间；
（3）“3000revs/（kW h）”所表示的物理意义：电路中的用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出转盘转60转时，充电消耗的电能。
【解答】解：（1）电池充满电后存储的电能：W＝UIt＝3.7V×3500×10﹣3A×3600s＝46620J；
（2）该手机最长待机时间t175h。
（3）“3000revs/（kW h）”表示电路中的用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转动60转消耗的电能：
WkW h＝0.02kW h＝。
故答案为：46620；175；7.2×104。
26．某款工作电压为20V（家庭电路电压变压后），功率为50W的扫地机器人，其电池容量为5000mAh，请回答下列问题：
（1）机器人接入家庭电路工作时，与其他用电器一般都是 并 联连接。
（2）吸尘时的正常工作电流为 2.5 A。
（3）电池容量“5000mAh”是指当工作电流为5000mA，能持续供电1h。若充满电后，电池容量的80%用于扫地，则该机器人一次能持续正常工作 1.6 h。
【答案】（1）并联；（2）2.5；（3）1.6。
【分析】（1）家庭电路中，所有用电器都是并联的。
（2）由P＝UI可以求得吸尘时的正常电流。
（3）根据效率公式求出用于扫地的电荷量，根据I求出机器人持续正常工作的时间。
【解答】解：（1）家庭电路中，所有用电器都是并联的，所以机器人接入家庭电路工作时，与其他用电器一般都是并联的；
（2）由P＝UI得吸尘时的正常工作电流为I2.5A；
（3）电池充满电后储存的电能用于扫地的电荷量：
Q＝Q总η＝5000mAh×80%＝4000mAh，
机器人持续正常工作的时间：
t1.6h。
故答案为：（1）并联；（2）2.5；（3）1.6。
27．（2025 阜平县二模）电动汽车，绿色环保，在方便出行的同时也存在安全隐患。某品牌电动汽车在充电电压为400V直流充电桩充电时，其功率P与储能比H（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图所示，在AB、BC、CD、DE四段充电过程中， BC 段最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾；其中DE段耗时0.5小时，则该段消耗的电能为 7.5 kW h。
【答案】BC；7.5
【分析】根据P＝UI分析在AB、BC、CD、DE四段充电过程中电路电流的大小关系，根据焦耳定律Q＝I2Rt分析电流通过导线发热的情况进行分析判断。根据W＝Pt得出该段消耗的电能。
【解答】解：
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，BC段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾。
DE段的电功率是15kW，DE段耗时0.5小时，则该段消耗的电能为W＝Pt＝15kW×0.5h＝7.5kW h。
故答案为：BC；7.5。
28．如图甲是一只家用电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风扇。
额定电压 220V
冷风功率 44W
热风功率 1200W
（1）洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是 汽化 。
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关S1和S2实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置 a 。（填“a”或“b”）。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为 4360 焦。
【答案】（1）汽化；（2）a；（3）4360J。
【分析】（1）电吹风吹头发上的水的过程，是将液态水变成水蒸气的过程，物质从液态变为气态的过程叫做汽化；
（2）由于a和b并联，S闭合时，只有b部分工作，S1和S2都闭合时，a与b都工作，由电吹风无论处于那个挡位，其电动风扇都应处于工作状态，可得电动风扇应位于b位置，则其发热丝应位于a位置；
（3）电动风扇的功率即是表中冷风功率，据W＝Pt得电动风扇工作100秒，消耗的电能，根据焦耳定律得，电动风扇工作时产生的热量，据机械能＝电能﹣内能，求得产生的机械能。
【解答】解：（1）电吹风吹头发上的水的过程，是将液态水变成水蒸气的过程，物质从液态变为气态的过程叫做汽化；
（2）由于a和b并联，S闭合时，只有b部分工作，S1和S2都闭合时，a与b都工作，
由电吹风无论处于那个挡位，其电动风扇都应处于工作状态，可得电动风扇应位于b位置，则其发热丝应位于a位置；
（3）电动风扇的功率即是表中冷风功率，则电动风扇工作100秒，消耗的电能W电＝Pt＝44W×100s＝4400J，电动风扇工作时电流I0.2A，电动风扇工作时产生的热量Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×100s＝40J，
电动风扇产生的机械能W机＝W﹣Q＝4400J﹣40J＝4360J。
故答案为：（1）汽化；（2）a；（3）4360J。
29．小金用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5伏，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω，1A“。实验过程中，他调节滑动变阻器的滑片，分别记录了五组电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的图像。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
（2）实验中，当滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动时，电压表示数会逐渐增大。
（3）图乙中阴影部分的面积表示 灯泡的额定功率 。
（4）小科发现，根据上述实验操作，图乙中有一组数据根本是无法得到的，请判断是哪一组数据并说明理由 A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小 。
【答案】（1）见解答图；（2）左；（3）灯泡的额定功率；（4）A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。
【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，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）分析电路连接，根据串联电路电压规律和分压原理确定电压表示数变化；
（3）根据P＝UI分析图乙中阴影部分面积表示的物理量；
（4）根据图中A点数据结合串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此分析。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压；要使电压表示数变大，根据串联电路电压规律可知，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，故当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表示数会逐渐增大；
（3）图乙中横坐标为电流U，纵坐标为电压I，阴影部分面积为UI，由P＝UI可知它表示当灯泡两端电压为2.5V时灯泡的额定功率；
（4）由图乙可知，当灯泡两端电压为1V时，通过灯泡的电流为0.15A，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣1V＝3.5V，
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑23.3Ω＞20Ω，故A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。
故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）灯泡的额定功率；（4）A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。
30．2025年3月6日，“方舟40”无人机搭载货物，仅用16分钟跨越11公里完成商品配送，标志着杭州市消费级无人机物流首飞成功。
（1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为 机械能 。
参数 数值
工作电压 12V
额定功率 120W
电池总容量 3000mAh
（2）小科也买了一台无人机，铭牌上的部分参数如上表。该无人机正常工作时电流为多少？
（3）电池总容量3000mAh表示在12V电压下以3000mA电流放电可持续1小时。若上述无人机电池实际可用容量为标注容量的90%，且无人机仅以额定功率工作，求满电状态下无人机能正常工作多长时间？
【答案】（1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为机械能；
（2）无人机正常工作时电流为10A；
（3）满电状态下无人机能正常工作时间是16.2min。
【分析】（1）电动机将电能转化为机械能；
（2）根据P＝UI计算无人机正常工作时电流；
（3）由题意计算电池存储的最大电能，由效率公式计算可用电能，根据P计算满电状态下无人机能正常工作时间。
【解答】解：（1）无人机在行驶时，其驱动系统将电能转化为机械能；
（2）根据P＝UI可得，无人机正常工作时电流：I10A；
（3）电池总容量3000mAh表示在12V电压下以3000mA电流放电可持续1小时，
则电池存储的最大电能：W总＝UIt＝12V×3A×3600s＝1.296×105J，
无人机电池实际可用容量为标注容量的90%，则可用电能：W有用＝ηW总＝ 90%×1.296×105J＝116640J，
根据P可得，满电状态下无人机能正常工作时间：t972s＝16.2min。
答：（1）无人机在行驶时，其驱动系统的能量转化为：电能转化为机械能；
（2）无人机正常工作时电流为10A；
（3）满电状态下无人机能正常工作时间是16.2min。
31．图1为一自动加热的水杯，图2为其工作原理图。S是一个温控开关，R1、R2为电加热丝，其中R1阻值为200Ω，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44W；不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。
（1）A灯亮时，R1、R2的连接方式为 串联 （选填“串联”或“并联”）。
（2）请说明A、B灯的颜色并分析原因。
（3）求该养生壶的加热功率。
【答案】（1）串联；
（2）A是绿灯，B是红灯；
（3）养生壶的加热功率为242W。
【分析】（1）由图可知，当开关拨到上边时，此时A灯亮，R1、R2串联；
（2）当开关拨到下边时，此时B灯亮，只有R1工作，利用P＝UI比较开关两种状态下电功率的大小，根据电功率大小判断养生壶的状态和A、B灯的颜色；
（3）利用P＝UI算出加热状态下的电功率。
【解答】解：（1）由图可知，当开关拨到上边时，此时A灯亮，R1、R2串联；
（2）当开关拨到下边时，此时B灯亮，只有R1工作，此时电功率为：P下，
当开关拨到上边时，电路中的电功率：P上；
由此可知，P下＞P上，即开关拨到下边的电功率大于开关拨到上边的电功率，所以A是绿灯，B是红灯；
（3）当开关拨到下边时，为加热状态，此时的电功率：P加热242W。
答：（1）串联；
（2）A是绿灯，B是红灯；
（3）养生壶的加热功率为242W。
32．潜水员潜水时会佩戴水压表，如图甲所示。小科自制了一个水压表，由电压表改造而来，其工作原理简化电路图如图乙所示，电源电压U＝4V且恒定不变，定值电阻R0＝30Ω，电压表量程为0～3V，RP的阻值随水的深度的变化而变化，其变化关系图像如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.12A。求：
（1）随着潜水深度的增加，电压表的示数逐渐 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当潜水员下降到深度为10米时，图乙中电压表的示数是 2 V。
（3）该自制水压表的刻度是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（4）在不损坏电路元件、保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最大功率是多少？
【答案】（1）变大；（2）2；（3）不均匀；（4）整个电路消耗的最大功率是0.4W。
【分析】（1）由电路图可知，开关闭合时，RP与R0串联，电压表测R0两端的电压。由图丙电阻RP的阻值随水深的增大而变小，由串联电路中，电压的分配规律可知电压表示数变化情况；
（2）当潜水员下潜的深度10米时，由图丙可知此时RP的阻值，由串联电路电压的分配规律求出吃屎电压表的示数；
（3）该自制水压表由电压表改装，电压表示数U0，由串联电路电压的分配规律可知电压表示示数U0与RP，从RP随深度h的增大而较小，而不成反比说明；
（4）整个电路消耗的最大功率P大＝I大U，保证电路安全，RP允许通过的最大电流为0.12A，电压表的量程不能超过3V，去考虑电路中的最大电流.。
【解答】解：由图乙可知，该电路为 R0和Rp的串联电路，电压表测R0两端的电压；
（1）由图丙可知，潜水员下潜的深度增加，压敏电阻RP的阻值减小，
由串联电路中电压的分配规律得：，
由此可知，随着潜水深度的增加，RP逐渐变小，电压表的示数U0逐渐变大；
电路的总电阻减小，由I可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，则电压表的示数增大；
（2）当潜水员下潜的深度10米时，由图丙可知，此时 RP＝30Ω；
由串联电路电路的分配规律得：，
，
解得U0＝2V
（3）水压表是由电压表改造而成的而成的，电压表的示数
由图丙可知，当深水h增加时RP减小，电压表示数U0变大，但不成正比关系，故自制水压表的刻度是不均匀的；
（4）因为电压表的量程为0～3V，当电压表示数U大＝3V时，
电路中电流I′0.12A，
所以电路中的最大电流I大＝I′＝0.1A，
故电路消耗的最大功率P大＝I大U＝0.1A×4V＝0.4W。
故答案为：（1）变大；（2）2；（3）不均匀；（4）整个电路消耗的最大功率是0.4W。
33．我市户外公共场所中多处便民饮水机已投入使用，小科对此很感兴趣，自己设计了一款饮水机，其部分结构示意图（如图甲）。
（1）小科应将电加热装置安装在贮水箱的 下部 （填“上部”或“下部”），加热效果更好。
（2）图乙为电加热装置电路简化图，饮水机有加热挡和保温挡。当开关S1 断开 （填“闭合”或“断开”）时，直饮水机处于保温状态。
（3）R1和R2均为阻值不变的电热丝，R2的阻值为48.4Ω，正常工作时，保温挡功率为110W，请求出电阻R1的阻值大小。
（4）小科为提升饮水机的能源利用率，对设计方案进行了改进（如图丙）。对比图甲、图丙两种设计方案，图丙方案更有助于提高能源利用率的依据在于： 图丙中增加了一个热交换器，热交换器可以利用热水流出时的热量来预热进入贮水箱的冷水。这样，一方面可以使进入贮水箱的冷水温度升高，减少电加热装置将水加热到设定温度所需的能量；另一方面，也降低了热水流出时的温度，减少了热量的散失，从而提高了能源的利用率 。
【答案】（1）下部；（2）断开；（3）391.6Ω；（4）图丙中增加了一个热交换器，热交换器可以利用热水流出时的热量来预热进入贮水箱的冷水。这样，一方面可以使进入贮水箱的冷水温度升高，减少电加热装置将水加热到设定温度所需的能量；另一方面，也降低了热水流出时的温度，减少了热量的散失，从而提高了能源的利用率。
【分析】（1）水在加热时会发生热对流现象，热的水密度小会向上流动，冷的水密度大会向下流动。
（2）由图乙可知，当开关S1闭合时，R2被短路，电路中只有R1接入电路，根据P，此时电路电阻较小，功率较大，饮水机处于加热挡；当开关S1断开时，R1与R2串联，电路电阻较大，功率较小，饮水机处于保温挡。
（3）当处于保温挡时，R1与R2串联，根据P可得，此时电路总电阻R总，再根据串联电路总电阻等于各电阻之和可得R1的电阻。
（4）图丙中增加了一个热交换器，热交换器可以利用热水流出时的热量来预热进入贮水箱的冷水。
【解答】解：（1）因为水在加热时会发生热对流现象，热的水密度小会向上流动，冷的水密度大会向下流动。将电加热装置安装在贮水箱的下部，能使水从底部开始加热，形成自然的对流循环，让整个水箱中的水都能充分受热，加热效果更好。
（2）由图乙可知，当开关S1闭合时，R2被短路，电路中只有R1接入电路，根据P，此时电路电阻较小，功率较大，饮水机处于加热挡；当开关S1断开时，R1与R2串联，电路电阻较大，功率较小，饮水机处于保温挡。
（3）当处于保温挡时，R1与R2串联，根据P可得，此时电路总电阻R总440Ω。
因为串联电路总电阻等于各电阻之和，所以R1＝R总﹣R2＝440Ω﹣48.4Ω＝391.6Ω。
（4）对比图甲、图丙两种设计方案，图丙方案更有助于提高能源利用率的依据在于：图丙中增加了一个热交换器，热交换器可以利用热水流出时的热量来预热进入贮水箱的冷水。这样，一方面可以使进入贮水箱的冷水温度升高，减少电加热装置将水加热到设定温度所需的能量；另一方面，也降低了热水流出时的温度，减少了热量的散失，从而提高了能源的利用率。
故答案为：（1）下部；（2）断开；（3）391.6Ω；（4）图丙中增加了一个热交换器，热交换器可以利用热水流出时的热量来预热进入贮水箱的冷水。这样，一方面可以使进入贮水箱的冷水温度升高，减少电加热装置将水加热到设定温度所需的能量；另一方面，也降低了热水流出时的温度，减少了热量的散失，从而提高了能源的利用率。
34．测定小灯泡的电功率是初中科学非常重要的实验。
（1）图甲是探究小灯泡的电功率与电压关系的实验电路图，小宁实验后得出结论：电流一定时，电压越大，小灯泡的实际电功率越大。则支持该结论的实验现象是 电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 。
（2）为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小宁按图乙连接电路。
①闭合开关，发现灯不亮，电流表和电压表都有示数，接下来小宁的操作应该是 将滑动变阻器的滑片向右移动观察灯泡是否发光 。
②当电压表示数为2.5V时，电流表读数为0.3A，小宁根据P＝UI算出小灯泡的额定功率为0.75W。断开开关，发现电流表的指针如图丙所示，则该小灯泡额定功率的真实值 大于 0.75W（填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】（1）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮；（2）①将滑动变阻器的滑片向右移动观察灯泡是否发光；②大于。
【分析】（1）图甲中两灯串联，根据P＝UI，在电流相等时，灯两端的电压越大，灯的实际功率越大，灯越亮；
（2）①闭合开关，发现电流表和电压表都有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，灯不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
②电流表指针没有指在零刻度线上，根据电流表指针的位置判定通过灯泡的电流与灯泡的额定电流的大小，然后根据P＝UI分析功率的大小关系。
【解答】解：（1）图甲中两灯串联，通过两盏灯的电流相等，灯的电压越大，根据P＝UI可知，灯的实际功率越大，灯越亮；支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮；
（2）①闭合开关，发现电流表和电压表都有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，灯不亮，说明灯泡实际功率太小，故接下来小宁的操作应该是：将滑动变阻器的滑片向右移动观察灯泡是否发光；
②由图丙可知，电路中无电流时，电流表的指针指针零刻度线的左侧，则测量电流时，电流表的示数要小于灯泡的额定电流，根据P＝UI可知，测得的灯泡的实际功率偏小，即小灯泡的额定功率的真实值大于0.75W。
故答案为：（1）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮；（2）①将滑动变阻器的滑片向右移动观察灯泡是否发光；②大于。
35．如图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧1安“和“20欧2安“字样。
（1）本实验中小明应该选择 B （选填“A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率。
（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡 短路 。
（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W
1 2.0 0.28
2 2.5 I0
3 3.0 0.34
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为 0.8 瓦。
②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是 D 。
【答案】（1）B；（2）短路；（3）①0.8；②D。
【分析】（1）电源电压为6V，要测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率，当灯泡两端的电压最小为2V时，由串联电路的电压特点和分压规律可知变阻器分得的电压最大，变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路的电压规律和分压规律求出UL＝2V时滑动变阻器接入电路的阻值，进而选择滑动变阻器的规格；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，说明电路是通路；电压表几乎不偏转，说明电压表并联的电路短路；
（3）①根据实物图确定电流表量程，由电流表的示数确定分度值读数；根据P＝UI求出灯泡的额定功率；
②根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，根据灯的电阻随电流变大而变大分析。
【解答】解：（1）电源电压为6V，要测出小灯泡在2V～3V不同电压下的电功率，当灯泡两端的电压最小为2V时，由串联电路的电压特点和分压规律可知变阻器分得的电压最大，变阻器接入电路的阻值最大，
则UL＝2V时，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V，
正常发光时小灯泡电阻约为8Ω，虽然灯丝电阻受温度的影响，则UL＝2V时灯丝电阻也接近8Ω，
根据串联分压的规律可得：，即，解得R滑＝16Ω，即变阻器的最大阻值至少为16Ω，故选B滑动变阻器；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，说明电路是通路；电压表几乎不偏转，说明电压表并联的电路短路，故出现这种现象的原因可能是小灯泡短路；
（3）①由实物图可知，电流表选用小量程，电流表的示数如图所示，其分度值为0.02A，示数为0.32A，小灯泡额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.32A＝0.8W；
②根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，当电流小于I0时，此时电阻小于R，其功率小于P，图线应在直线的下方；当电流大于I0时，此时电阻大于R，其功率大于P，图线应在直线的上方，所以P与I2的关系图线应向上弯曲，故D正确，ABC错误。
故答案为：（1）B；（2）短路；（3）①0.8；②D。
36．图甲是小科测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩（滑动变阻器足够长）。
资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。
资料2：测试前，滑片P在变阻器的最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻RP的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻RP的长度从1cm推到2cm，电压表的示数变化了0.1V。
（1）根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为 0.1 A。
（2）小科测试时，滑块向前推动的距离为20cm时，求此时滑动变阻器RP消耗的电功率。（写出计算过程）。
（3）若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当 增大 （填“增大”或“减小”）恒流源的输出电流。
【答案】（1）0.1；（2）0.2W；（3）增大。
【分析】（1）根据资料1、2，计算当滑片P移动到最左端时，电流表的示数。
（2）根据P＝UI计算滑动变阻器消耗的电功率。
（3）根据欧姆定律U＝IR，当恒流源输出电流增大时，在滑动变阻器电阻变化相同的情况下，其两端的电压变化量会增大。
【解答】解：（1）根据资料1、2，滑片从1厘米推到2厘米时，△Rp＝1Ω，电压变化△U＝0.1V。由△U＝I△R得电路中的恒定电流I＝0.1A；
（2）滑块向前推动20厘米时，滑动变阻器Rp接入电路中的电阻为20Ω，此时滑动变阻器RP消耗的电功率为：P＝I2Rp＝（0.1A）2×20Ω＝0.2W；
（3）根据欧姆定律U＝IR，当恒流源输出电流增大时，在滑动变阻器电阻变化相同的情况下，其两端的电压变化量会增大，即推动滑块相同长度时，电压表示数的变化值会更大，所以装置的灵敏度会提高。
故答案为：（1）0.1；（2）0.2W；（3）增大。
37．（2022 长清区二模）长清区某中学物理兴趣小组用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个烤箱，现将烤箱接入电压为220V的家庭电路中，简化电路如图甲所示，闭合开关，求：
（1）通过R1的电流。
（2）R1消耗的电功率。
（3）兴趣小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。你认为应按照图 乙 （选填“乙”或“丙”）进行改装。
（4）求改装后，且闭合开关S后，通电10min，电烤箱中R1产生的热量。
【答案】（1）通过R1的电流为2.5A；
（2）R1消耗的电功率为550W；
（3）乙；
（4）改装后，且闭合开关S后，通电10min，电烤箱中R1产生的热量为3.3×105J。
【分析】（1）图甲是R1的简单电路，由欧姆定律计算通过R1的电流；
（2）由P＝UI计算R1消耗的电功率；
（3）烤熟蛋糕耗费时间过长，说明电功率过小，电源电压一定，由P分析判断改装方法；
（4）由并联电路特点和Q＝W＝Pt计算改装后，且闭合开关S后，通电10min，电烤箱中R1产生的热量。
【解答】解：
（1）图甲是R1的简单电路，由欧姆定律可得，通过R1的电流：
I12.5A；
（2）R1消耗的电功率：
P1＝UI1＝220V×2.5A＝550W；
（3）烤箱烤熟蛋糕耗费时间过长，说明电功率过小，电源电压一定，由P知，两电阻并联后，总电阻减小，总功率变大，即可缩短时间，故应按图乙进行改装；
（4）改装后，两电阻并联，R1两端电压仍等于电源电压，电烤箱中R1消耗电功率不变，
通电10min，电烤箱中R1产生的热量：
Q1＝W1＝P1t＝550W×10×60s＝3.3×105J。
故答案为：（1）通过R1的电流为2.5A；
（2）R1消耗的电功率为550W；
（3）乙；
（4）改装后，且闭合开关S后，通电10min，电烤箱中R1产生的热量为3.3×105J。
38．（2025 淄博）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1＝R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如表所示，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
电源电压/V 220
低温挡功率/W _____
中温挡功率/W 550
高温挡功率/W 1100
（1）R1的阻值。
（2）电火锅在低温挡工作时的电流。
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。
【答案】（1）R1的阻值为88Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。
【分析】（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大。分析开关转换时电路的连接，根据串联和并联电路电阻的规律确定不同挡位电路的结构，由R1的阻值；
（2）由（1）知，低温挡时R1、R2串联，由串联电路电阻的规律及欧姆定律得出电火锅在低温挡工作时的电流；
（3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，根据吸热公式得出将水烧开时需吸收的热量，不计热量损失，根据W＝Pt得出水烧开需要的时间。
【解答】解：（1）由可知，在电压一定时，电阻越小，功率越大.由电路图知，当断开S1，S2接1时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为低温挡；当闭合S1，S2接1时，只有R1接入电路，为中温挡；当闭合S1，S2接2时，R1、R2并联，电路总电阻最小，功率最大，为高温挡.中温挡时只有R1接入电路，R1的阻值
R188Ω；
（2）由题意可知，R2＝R1＝88Ω，由（1）知，低温挡时R1、R2串联，电火锅在低温挡工作时的电流1.25A.
（3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，则将水烧开时需吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，不计热量损失，，则需要的时间305s。
答：（1）R1的阻值为88Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的电流为1.25A
（3）在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间为305s。
39．小嘉利用如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）仪器连接完成后，小嘉进行实验并开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（2）完成实验后小嘉同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢？经过思考，他选用了一个定值电阻（R0＝10Ω），并设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，为确保R0两端的电压为2.5V，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 0.25 A。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I。
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ 2.5V×（I﹣0.25A） （用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）0.5；（2）0.25；2.5V×（I﹣0.25A）。
【分析】（1）小灯泡的额定电压是2.5V，根小灯泡U﹣I图像可知灯在2.5V时的电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；
（2）①灯在额定电压下正常工作，开关闭合开关S1，将S2拨到触点“1”电路的连接及电流表测量的电流，由并联电路电压的规律及欧姆定律确定电流表的示数
②通过开关的转换，使电流表测并联电路的电流，因通过定值电阻的电流不变，由并联电路规律得出灯的额定电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率表达式。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压是2.5V，根小灯泡U﹣I图像可知，灯在2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是
P＝ULI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
（2）①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，灯与定值电阻并联再与变阻器串联，电流表测定值电阻的电流，为确保R0两端的电压为2.5V，由并联电路电压的规律及欧姆定律，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为
I00.25A。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，电路连接关系没有变化，各电阻大小不变，电流表测并联电路的电流，因通过定值电阻的电流不变，故灯的额定电流为
IL＝I﹣0.25A
③小灯泡的额定功率表达式为
P额＝U额I额＝2.5V×（I﹣0.25A）
故答案为：（1）0.5；（2）0.25；2.5V×（I﹣0.25A）。
40．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 减小 （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）电鱼放电时电压U的大小为2V；
（3）当R2＝1.0×104欧，电鱼放电时R2的电功率P2为1.0×10﹣4W。
【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求出电源电压。
（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】解：（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。
（2）由图1可知，两电阻串联，由AB间的电压R2为两端的电压，
图2可知，当电路中的电流为0.05mA时，R2两端的电压为1.5V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U2+U1＝U2+IR1＝1.5V+0.05×10﹣3A×1.0×104Ω＝2V。
（3）由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝1.0×104Ω+1.0×104Ω＝2.0×104Ω，
则电路中的电流：I''1×10﹣4A，
则电鱼放电时R2的电功率：P2＝I''2R2＝（1×10﹣4A）2×1.0×104Ω＝1.0×10﹣4W。
答：（1）减小；
（2）电鱼放电时电压U的大小为2V；
（3）当R2＝1.0×104欧，电鱼放电时R2的电功率P2为1.0×10﹣4W。
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