【精品解析】2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编18《电功和电热》

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名称 【精品解析】2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编18《电功和电热》
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科目 物理
更新时间 2026-03-17 00:00:00

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2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编18《电功和电热》
一、选择题(每题1分,共10分)
1.(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
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
2.(2025·淄博)图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则(  )
A.R2的阻值为5Ω B.电源电压为10V
C.电路中的最大电流为1.8A D.电路的最大功率为24W
3.(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.越将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A;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S1,闭合开关S、S2,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S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A. 下列说法中正确的是(  )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R 的阻值为10Ω.
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
4.(2025·巴中)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A,小灯泡消耗的功率为0.4W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了1.5V,此时小灯泡正常发光,且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是
A.电源电压4V
B.小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω
C.滑动变阻器最大阻值15Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率4.2W
5.(2025·达州) 如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,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2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
6.(2025·山东) 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
7.(2025·山东) 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(  )
XX移动电源 电源规格:3kW·h 输出电压:220V 最大输出电流:10A
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
8.(2025·自贡) 如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12V,则额定功率是(  )
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
9.(2025·北京市)下列用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机
10.(2025·扬州)如图,电源电压U可调、R1是阻值为5Ω的定值电阻,R2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,R2两端电压为1.5 V. R1的功率为P1,R2的功率为 P2.则
A.U=J、5 V时,P1可能等于P2 B.U =2.5 V时,P1一定小于P
C.U=3.5 V时,P1一定等于P D.U=4.5 V时,P1一定小于P2
二、多选题(每题1分,共4分)
11.(2025·南充)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220V,用“400Ω2A”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220W B.用电器两端电压为220V
C.每条输电线电阻为20Ω D.输电线的功率为20W
12.(2025·日照)如图是拉力传感器的电路示意图,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,(电流表量程为0~0.6A,定值电阻. ,滑动变阻器 R2标有“20Ω0.5A”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3V时,滑片P位于R2的最左端
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.当滑片P位于R2最右端时,电路的总功率为1.8W
13.(2025·青岛)如图所示电路,电源电压保持不变,的阻值为R。闭合开关,将单刀双掷开关与触点1相连,电压表示数为,与触点2相连,电压表示数为。下列说法正确的是
A.两端的电压为 B.通过的电流为
C.的电阻为 D.的功率为
14.(2025·济南)如图为电阻R1、R2的电流/随电压U交化的图像,下列说法正确的是
A.R1的阻值小于R2的阻值
B.将R1和R2并联接在电源上,R1的电流小于R2的电流
C.将R1和R2串联接在电源上,R1的电功率小于R2的电功率
D.将R1和R2并联接在电源上,R1的电功率大于R2的电功率
三、填空题(每空1分,共8分)
15.(2025·黑龙江) 如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置,实验中通过观察     来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A,则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为     J。
16.(2025·巴中)如图为烤火炉的简化电路图,电源电压220V,两个发热电阻阻值均为88Ω,该烤火炉有低温和高温两个档位,则烤火炉处于高温档时的功率为   W,处于低温档工作1min产生的电热为   J
17.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R 与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为 U0 的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为   Ω, 为   V。若将该种灯泡 L 按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻 的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻 两端的电压为   V,灯泡 L 的电功率为   W。
四、实验探究题(共3题,共18分)
18.(2025·哈尔滨)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为   A,电压表示数为   V。
(2)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是   ,灯泡的额定功率为   W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图   。
19.(2025·云南) 同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行   ;
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到   两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最   (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表   (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为   ;
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为   W,小灯泡的实际功率越   ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是   (选填“正确”或“错误”)的。
20.(2025·巴中)实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清,只能看清小灯泡的额定电流I额=0.3A,为了测出该小灯泡的额定功率,小明和小王分别设计了两种不同的测量方案,请你帮助完善。
方案一:
(1)请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路   。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于   (选填“A”或“B”)端。
(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2A,为了测出小灯泡的额定功率,应向   (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)当电流表的示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(5)方案二:
小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0,实验步骤如下:
①闭合开关S和S1,断开S2,调节R2,使电流表的示数为0.3A;
②保持R2不变,闭合开关S和S2,断开S1,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A;
③保持R1不变,接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,则小灯泡额定功率的表达式P额=   (用I.额、R0、I1、I2表示)。
五、计算题(共2题,共20分)
21.(2025·北京市)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10A。已知家庭电路的电压为220V.
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
(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。
22.(2025·青海)小宁所在的兴趣小组,分析如图 1 所示电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,灯泡 L 标有“6V 3.6W”,滑动变阻器 标有“20Ω 2A”。请你帮他们完成提出的问题:
(1)闭合所有开关,R的滑片移至最左端时。灯泡正常发光,则电源电压?
(2)在(1)问的条件下,求R1通电 1min 产生的热量;
(3)s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端,电压表示数为 5 V,求此时灯泡的电阻;
(4)同学们想继续分析两档电加热器的工作原理,小组讨论后,确定了设计方案。要求:加热档功率必须满足所有设计中最大,并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求,用以上电路中的电源、R1、开关s1、s2、导线若干。另选一个R2=40Ω的电阻进行设计:
①请将符合要求的电路图规范补充在图 2 的虚线框内,并标注清楚R1、R2、s2;
②求出所设计电路的保温功率。
六、综合题(共4题,共40分)
23.(2025·海南) 如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220v,R0是电热丝,温度对R0阻值的影响忽略不计。闭合开关s后,电流为5A。
(1)求R0的阻值;
(2)求R0通电10s产生的热量;
(3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度,为降低温度,小南设计了两种改进方案:
①在箱体内a点处串联电热丝Ra;②在箱体外b点处串联电热丝Rb,两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验,测得电流为I1和I2,I1=4A,且I1>I2,但没有记录I1和I2对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是哪一个   (选填“①”或“②”),求该方案新接入电热丝的电阻。(要写出详细过程)   
24.(2025·西藏)图(甲)是分别探究导体A、B、C两端电压与所通过电流的关系时得到的U一I图像,现选择其中一个导体设计成额定电压为220V的电热水壶。
(1)电热水壶工作时,电能转化为   能;
(2)求导体B的电阻;
(3)从烧水快的角度考虑,应选择哪个导体,请说明理由;计算出该电热水壶的功率并将图(乙)的铭牌补充完整。
25.(2025·广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b.通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃.
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于   (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量;
②电热加湿器的加热效率。
26.(2025·湖南) 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25mA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480Ω,可使温室内达到允许的最高温度30℃,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800~1200W之间,低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、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)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A、根据电功率公式,可计算电热水壶的电阻
故A错误;
BD、电热水壶消耗的电能W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW h=1.8×106J,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。
故答案为:D。
【分析】根据W=Pt计算电热水壶消耗的电能和最后电能表的示数;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。
2.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W ,此时,R和R1串联,UR1=2V,IR1=0.5A,电源电压U=IR1×(R+R1)=0.5A×20Ω+2V=12V,故B错误;R2两端电压为3V,电流为0.3A,此时R2=10Ω,故A错误;
C、同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时, 此时R1和R2并联, UR1'=12V,IR1'=;IR2=,所以干路电流为1.2A+0.8A=2.0A,故C错误;
D、最大电流为2.0A,电压为12V,所以最大电功率P=UI=12V×2.0A=24W,故D正确,
综上选D。
【分析】 本题需要根据图甲的电流 - 电压图像,结合图乙的电路连接情况,利用电功率公式和欧姆定律来求解。先通过只闭合S1,滑片P在a端时R1的实际功率求出电源电压;再通过同时闭S1、S2,滑片P在b端时R1的实际功率求出R1的阻值;然后根据图像求出R2 的阻值;最后计算电路中的最大电流和最大功率。
3.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A,据图分析可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I1(R+RP)=0.1A×(R+20Ω); 移动滑片P置于A 端,电流表的示数为0.2A. 同理可列U=I2R=0.2A×R,解得U=4V,R=20Ω,故AB错误;
CD、 重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A ,此时灯泡和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I3(RL+RP‘)=0.3A(RL+RP‘)=4V; 保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A ,同理可列U=I4(R+RP‘)=0.3A(20Ω+RP‘)=4V,连列解得RL=,所以灯泡两端电压UL=×0.3A=2.5V,根据P=UI计算灯泡的额定功率P=0.3A×2.5V=0.75W.故C错误,D正确。
综上选D。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
4.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】当电流示数为0.4A,灯泡的功率为0.4W,所以灯泡的电压为,据题可知,变阻器滑片移动到中点,灯泡消耗的功率变大,所以移动到中点的过程中,变阻器电阻变小,根据串联分压可知,电灯泡电压变大,电压表示数变大,此时灯泡的电压U1=1V+1.5V=2.5V,此时电路的电流。
AC、根据上述分析可知, 当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A ,此时变阻器电阻为R,根据欧姆定律以及串联电路电压规律可计算U电源=U+0.4A×R=1V+0.4A×R;变阻器滑片移动到中点,同理计算可知U电源=U1+0.6A×0.5R=2.5V+0.3A×R,联列解得U电源=7V,R=15Ω,故A错误,C正确;
B、灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.6A,所以正常发光的电阻,故B错误;
D、 滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率P=(0.6A)2×0.5×15Ω=2.7W,故D错误;
综上选C。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、电功率的计算:公式为P=UI。
5.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AD.定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线,R的U﹣I图像为B,灯泡L的U﹣I图像为A;灯泡L额定电压为2.5V,可知正常发光时的电流为0.3A,将两用电器串联在电源两端,串联电路各处的电流都相等,灯泡L正常发光,R的电压为1.5V,根据串联电路的规律
U=1.5V+2.5V=4V
故AD错误;
B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,故B正确;
C.定值电阻的功率P定=I2R=(0.3A)2×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W,两者功率之比为,故C错误。
故答案为:B。
【分析】定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线,据此确定R的U-I图像为B;
灯泡L额定电压为2.5V可知正常发光时的,根据串联电路电流的规律结合串联电路的规律可得出电源电压大小;根据P=UI得出灯泡L额定功率;串联电路各处的电流都相等,根据P=UI可知,在电流不变时,电功率与电压成正比,据此得出R与灯泡L功率之比。
6.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 从图中信息可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电压表测溶解氧传感器,当水中溶氧量的降低时,溶解氧传感器的阻值减小;
AB.根据串联电路电阻特点可知,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电压表示数变小,故AB错误;
C.根据P=UI可知,电压不变时,电流变大,电路的电功率也变大,故C错误;
D.因为总电压不变,溶解氧传感器的电压变小,故滑动变阻器的电压变大,电路电流变大,故滑动变阻器的功率变大,故D正确。
故选D。
【分析】 根据串联电路中电流与电压的特点进行判断。
7.【答案】B
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】 A.根据铭牌数据可知,移动电源的最大输出功率:P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW<2.5kW,所以不能供2.5kW的用电器正常工作,故A错误;
BCD.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做功的多少,是两个不同的物理量,所以该客服混淆了电功率和电能的概念,故B正确、CD错误。
故选B。
【分析】 (1)由图铭牌数据可知移动电源储存的电能、额定电压和最大输出电流,根据P=UI求出移动电源的最大输出功率,据此判断能否供2.5kW的用电器正常工作;
(2)电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做功的多少,是两个不同的物理量。
8.【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 由图可知,额定电压为12V时,额定电流为0.4A,
用电器的额定功率P=UI=12V×0.4A=4.8W。
故选D。
【分析】 根据P=UI求出用电器的额定功率。
9.【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A.电热水壶是利用电流的热效应来工作的,故A符合题意;
B.吸尘器中的电动机主要把电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.电冰箱是一种制冷电器,不是利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.电视机主要把电能转化为声能和光能,故D不符合题意。
故选A。
【分析】 导体通电时会产生热量,将电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
10.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据电路图,电阻串联,通过两电阻的电流相等,根据R2的分压和电流,计算R2的电阻为:,此时R2的电阻等于R1的电阻;此时电阻R1分压为:U1=IR1=0.3A×5Ω=1.5V,则电源电压:U=1.5V+1.5V=3V;
AB、当电源电压小于3V时,电路中的电流小于0.3A,电阻R2的阻值将大于R1,即R2>R1,根据P=I2R,两电阻串联,电流相等,R1和R2的功率为P1CD、当电源电压大于3V,电路中的电流大于0.3A,R2的电阻减小,则R2P2;CD错误。
故选B。
【分析】利用电阻的电压和电流,根据,计算电阻;根据U=IR,计算电阻的分压,结合串联电路电压规律,计算总电压;根据实际的电源电压和3V的电源电压比较,判断电流的大小变化,推出R2的电阻变化,再利用P=I2R,判断电功率的关系。
11.【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 A.电路的总功率:P=UI=220V×1A=220W,故A正确;
B.根据题意可知,用电器的电阻R用=×400Ω=200Ω,
由欧姆定律可知,用电器两端的电压:U用=IR用=1A×200Ω=200V,故B错误;
C.根据串联电路的特点可知,输电线两端的总电压:U线=U-U用=220V-200V=20V,
由欧姆定律可知,输电线的总电阻:,
由于有两根输电线,所以每根输电线的电阻为10Ω,故C错误;
D.输电线的功率:P线=U线I=20V×1A=20W,故D正确。
故选AD。
【分析】 A.根据P=UI求出电路的总功率;
B.根据题意可知用电器的电阻,根据欧姆定律求出用电器两端的电压;
C.根据串联电路的特点求出输电线两端的电压,根据欧姆定律求出输电线的电阻,据此求出每根输电线的电阻;
D.根据P=UI求出输电线的功率。
12.【答案】B,C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AC、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因电压表量程为0~3V,故R1两端的电压最大为3V,根据串联电路规律知:此时滑动变阻器两端电压最小为:U2=U﹣U1=6V﹣3V=3V,结合欧姆定律知:此时它接入电路中的阻值最小为:
R'210Ω,所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故A错误,C正确。
BD、当电压表的示数最大时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,最大电流为:I大0.3A,当滑片P位于R2最右端时,此时电路中的电流最小为:I小0.2A,电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A,此时,电路中的总功率P=UI小=6Vx0.2A=1.2W,故B正确,D错误。
故答案为:BC。
【分析】电路为定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1的电压,需保证:.电压表不超过3V,电流表不超过0.6A,滑动变阻器电流不超过0.5A;当电压表示数最大为3V时,R1的电压U1=3V,此时电流最大,根据串联电路总电压U=U1+U2,结合欧姆定律I,可求此时滑动变阻器的阻值R2;当电流最大时,滑动变阻器的阻值最小,需满足U1≤3V;当滑动变阻器阻值最大为20Ω时,电流最小,计算最小电流I,并验证总功率。
13.【答案】B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.R1两端的电压为电源电压和R2两端的电压之差,即U1﹣U2,故选项A错误;
B.根据欧姆定律可得,通过R2的电流,故选项B正确;
C.结合B的分析可得,故选项C错误;
D.R1的功率,故选项D正确。
故答案为:BD。
【分析】将单刀双掷开关S2与触点1相连时,电压表测量电源总电压U1,将单刀双掷开关S2与触点2相连时,电压表测量R2的电压U2,结合欧姆定律即可判断。
14.【答案】A,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、电压为10V,通过R2的电流为0.075A,通过R1的电流为0.20A,根据欧姆定律可知,电压相同时,电流大的电阻小,所以R1的阻值小于R2的阻值,故 A正确;
BD、 将R1和R2并联接在电源上 ,电压相同,R1的阻值,所以通过R1的电流大,根据P=UI计算可知,R1的电功率大,故B错误,D正确;
C、将R1和R2串联接在电源上 ,所以通过 R1和R2电流相同,R1的阻值小于R2的阻值,根据P=I2R可知 R1的电功率小于R2的电功率 。故C正确。
综上选ACD。
【分析】 本题关键在于理解 I - U图像的物理意义(斜率与电阻的关系),并熟练运用串联、并联电路的特点及电功率公式。通过比较阻值、分析电流和电功率的变化。
15.【答案】U形管中液面高度差;12
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻产生的热量,运用了转换法;
根据焦耳定律可知,阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为:
Q=I2Rt=(0.2A)2×5Ω×60s=12J。
故答案为:U形管中液面高度差;12。
【分析】(1)实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻产生的热量;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt计算阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量。
16.【答案】1100;3.3x104
【知识点】电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】高温挡,低温挡的功率,根据W=Pt计算可知 处于低温档工作1min产生的电热为W=550W×60s= 3.3x104J。
【分析】电功率的计算:公式为,电功率的计算:公式为W=Pt。
17.【答案】4.5;9;1.75;0.625
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】观察图1可得,当电流,对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联,总电阻为,根据欧姆定律可得,电源电压。
图2中,灯泡与定值电阻串联,电源电压。设电路中电流为,灯泡电阻为。 由图1可知,当时,当时,设关系式为。结合图像线性特征,代入以上两点值可得,,即。串联电路中总电压,代入和可得
解得。因此两端的电压
灯泡的电功率,其中,,代入公式可得,灯泡的电功率为。
【分析】根据图像确定1A时的电阻,结合欧姆定律计算电压,根据图像分析电阻与电流的关系,根据串联电路的特点和欧姆定律列方程计算电流,得出R0两端的电压,根据P=UI=I2R计算电功率。
18.【答案】(1)3;6
(2)电压表示数为12V;48;
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)据图可知,电流表量程为0-3A,所以示数为3A,电压表量程为0-15V,所以示数为6V;
(2)灯泡的额定电压为12V,所以灯泡正常发光可以看电压表的示数是否为12V,闭合开关,灯泡两端电压为6V,变阻器电阻为6Ω,电流为3A,所以电源电压为U=6V+3A×6Ω=24V,当灯泡电压为12V,变阻器电压为12V,电路电流I=,所以灯泡电功率P=UI=12V×4A=48W,变阻器和灯泡此时串联,据此作图:
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
19.【答案】(1)调零
(2)B、E;右
(3)有;2.5
(4)0.75;大;错误
【知识点】电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,使用前,电流表的指针没有对准零刻度线,故应对电流表进行调零;
(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。图乙中,小灯泡和电压表被短路,应将A、E两点间的导线,改接到B、E两点之间;
实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端;
(3)若小灯泡灯丝断了,则电压表直接并联在电源两端,测量电源电压,故电压表有示数。小灯泡正常发光时的电压为其额定电压,故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。
(4)在额定电压下的消耗的功率为额定功率,由表格中数据可知,小灯泡的额定功率为
由表格中数据可知,灯泡两端电压越大,电流越大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡就越亮。用电器在不同电压下对应的实际功率不同,故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是错误的。
【分析】(1)电流表在使用前要调零;
(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。根据图乙分析电路的故障,并改正;实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)小灯泡灯丝断了,此时电压表串联电路中,电压表仍能与电源连通,由此可知电压表是否有示数;小灯泡正常发光时,它两端的实际电压等于额定电压,由此可知a处的数据;
(4)根据表中数据和现象可知小灯泡正常发光时的电流,根据P=UI可得小灯泡额定功率;根据P=UI可知,小灯泡越亮时的实际功率大小情况,从而得出结论;小灯泡的实际功率不是一个定值,求平均值减小误差无意义。
20.【答案】(1)
(2)B
(3)A
(4)0.75
(5)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)变阻器的连接需要遵循一上一下的原则,据此作图:
(2)开关闭合前,需要将变阻器滑片移动到最大阻值处,即B端;
(3) 电流表的示数为0.2A, 额定电流为0.3A,所以需要减小变阻器电阻,增加电路电流,即向A移动滑片;
(4)电压表量程为0-3V,示数为2.5V,根据P=UI计算可知,灯泡的额定电功率P=2.5V×0.3A=0.75W;
(5) ①闭合开关S和S1,断开S2,调节R2,使电流表的示数为0.3A; 此时灯泡处于额定功率状态正常发光, ② 保持R2不变,闭合开关S和S2,断开S1,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A;此时R1=RL;
③保持R1不变,接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,此时电路中只有R1,根据欧姆定律计算可知U=I1R1,R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,根据欧姆定律计算U=I2(R1+R0),据此计算R1=,所以灯泡的额定功率P=。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、功率的计算:公式为P=UI=I2R;
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
4、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
21.【答案】(1)解: 电饭锅正常工作时加热电阻的阻值为:

(2)解: 插线板允许通过的最大负载功率为:P=UI=220V×10A=2200W;
已经接入的电饭锅和电风扇的功率为:P'=P1+P2=880W+100W=980W;
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的最大功率为:P0=P-P'=2200W-980W=1220W;
依题意还可以接入一个电饼铛1000W,此时电路中的实际总功率为:P总=P1+P2+P3=880W+100W+1000W=1980W。
干路中的实际总电流为:。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据计算电饭锅正常工作时的电阻。
(2)根据P=UI计算插线板允许的最大负载功率,再计算接入三个用电器后的总电流。
22.【答案】(1)解:由题意可得, 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,
此时灯泡正常发光,则它两端的电压为6V;
根据并联电路的电压规律可知,此时电源电压U电源=U灯额=6V。
答:电源电压为6V;
(2)解: 在(1)问的条件下, R1的电压等于电源电压6V,
则此时通过R1的电流 ;
R1通电1min产生的热量.
答: R1通电1min产生的热量为216J。
(3)解:根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,
此时通过变阻器的电流 ;
灯泡两端的电压为;
此时灯泡的电脑族为。
答:小灯泡此时的电阻为4Ω;
(4)解:①电源电压不变,根据可知,当总功率最大时应该总电阻最小,即两个电阻并联。低温时只有一个电阻工作即可,因为保温功率最小,则此时电阻要大,即此时只让R2工作即可,则将一个开关放在R1的电路中即可,如下图所示:
②根据图片可知,当只有S2闭合时,只有R2单独工作,此时功率最小为保温档,
则此时的功率为 。
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】 (1) 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,根据灯泡正常发光和并联电路电压的规律得出电源电压;
(2)由欧姆定律计算通过电阻R1的电流,根据Q=I2 Rt得出此时电阻R1通电1分钟产生的热量;
(3)根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,由欧姆定律得出此时电路的电流;由串联电路的规律及欧姆定律得出此时灯泡的电阻
(4)根据可知,在电源电压不变时,电阻越小,其功率越大,结合并联电阻的规律确定两电阻的连接,根据在此基础上保温功率最小,结合R2大于R1,分析另一个开关控制的电阻,由此设计电路;根据得出保温功率大小。
23.【答案】(1)解:根据欧姆定律计算可知
(2)解: R0通电10s产生的热量 Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×10s=11000J;
(3)②;根据欧姆定律计算可知,根据电功率公式计算可知,,由于Pa=Pb,所以Ia<Ib,所以Ia对应②,Ib对应 ① ,根据P=UI计算可知电流小,电功率小,所以② 节能;代入I1=4A,解得Pb=Pa=;解得Ia=3.2A,所以Ra=
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律U=IR计算R0;
(2)结合焦耳定律计算 R0通电10s产生的热量;
(3)根据欧姆定律计算可知,
根据电功率公式计算可知,

由于Pa=Pb,所以Ia<Ib,所以Ia对应②,Ib对应 ① ,
根据P=UI计算可知电流小,电功率小,所以②节能;
代入I1=4A,解得Pb=Pa;
进而计算Ia,根据欧姆定律和电阻的串联计算Ra=。
24.【答案】(1)内
(2)解:当体B两端的电压为220V,电流为2.0A,根据欧姆定律计算可知 B的电阻。
(3)解:根据可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大,烧水越快,故选择电阻最小的导体C;
额定功率:
【知识点】功率的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电热水壶工作时,电能转换为内能;
【分析】(1)电热水壶工作的能源转化原理为电能转换为内能;
(2)当体B两端的电压为220V,电流为2.0A,根据欧姆定律U=IR计算B的电阻 。
(3)根据可知,计算C额定功率。
25.【答案】(1)汽化
(2)解:电热加湿器的功率;
(3)解:①水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×3.0×10-5m3=0.03kg;
标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.03kg×(100℃-20℃)=10080J。
电热水壶的热效率:。
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热量的计算;热机的效率;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】 (1)加热仓中的水变成水蒸气属于汽化现象。
【分析】 (1)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据得出电热加湿器的功率;
(3)①根据m=ρV得出水的质量;标准大气压下水的沸点为100℃,根据Q吸=cm(t-t0)得出水吸收的热量;
②根据效率公式得出电加湿器的热效率。
26.【答案】(1)N;电磁铁磁性会增加
(2)解:当室内温度为30℃时,根据图乙可知,
此时衔铁刚好被吸下即;
则控制电路的电源电压。
(3)解:根据题意,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到25毫安时,衔铁被吸下。所以为低温挡,反之为高温挡;
对于低温挡的功率要求可知;

所以应该选择300Ω的加热电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入,所以电磁铁的上端为N极,下端为S极。
由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小。当Rt温度升高时,其阻值减小,控制电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电源电压恒定,总电阻减小,所以电路中的电流增大。因为电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,电磁铁磁性越强,所以电磁铁磁性增强。
【分析】 (1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小,且电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,电磁铁磁性越强。
(2)根据串联电路电阻特点R=R0+Rt计算出总电阻,再根据U=IR计算控制电路的电源电压。
(3)根据题意可知,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B时,为低温挡,根据分别计算则R2的阻值范围即可。
1 / 12026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编18《电功和电热》
一、选择题(每题1分,共10分)
1.(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
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
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】A、根据电功率公式,可计算电热水壶的电阻
故A错误;
BD、电热水壶消耗的电能W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW h=1.8×106J,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。
故答案为:D。
【分析】根据W=Pt计算电热水壶消耗的电能和最后电能表的示数;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。
2.(2025·淄博)图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则(  )
A.R2的阻值为5Ω B.电源电压为10V
C.电路中的最大电流为1.8A D.电路的最大功率为24W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W ,此时,R和R1串联,UR1=2V,IR1=0.5A,电源电压U=IR1×(R+R1)=0.5A×20Ω+2V=12V,故B错误;R2两端电压为3V,电流为0.3A,此时R2=10Ω,故A错误;
C、同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时, 此时R1和R2并联, UR1'=12V,IR1'=;IR2=,所以干路电流为1.2A+0.8A=2.0A,故C错误;
D、最大电流为2.0A,电压为12V,所以最大电功率P=UI=12V×2.0A=24W,故D正确,
综上选D。
【分析】 本题需要根据图甲的电流 - 电压图像,结合图乙的电路连接情况,利用电功率公式和欧姆定律来求解。先通过只闭合S1,滑片P在a端时R1的实际功率求出电源电压;再通过同时闭S1、S2,滑片P在b端时R1的实际功率求出R1的阻值;然后根据图像求出R2 的阻值;最后计算电路中的最大电流和最大功率。
3.(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.越将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A;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S1,闭合开关S、S2,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S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A. 下列说法中正确的是(  )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R 的阻值为10Ω.
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A,据图分析可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I1(R+RP)=0.1A×(R+20Ω); 移动滑片P置于A 端,电流表的示数为0.2A. 同理可列U=I2R=0.2A×R,解得U=4V,R=20Ω,故AB错误;
CD、 重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A ,此时灯泡和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I3(RL+RP‘)=0.3A(RL+RP‘)=4V; 保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A ,同理可列U=I4(R+RP‘)=0.3A(20Ω+RP‘)=4V,连列解得RL=,所以灯泡两端电压UL=×0.3A=2.5V,根据P=UI计算灯泡的额定功率P=0.3A×2.5V=0.75W.故C错误,D正确。
综上选D。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
4.(2025·巴中)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A,小灯泡消耗的功率为0.4W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了1.5V,此时小灯泡正常发光,且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是
A.电源电压4V
B.小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω
C.滑动变阻器最大阻值15Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率4.2W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】当电流示数为0.4A,灯泡的功率为0.4W,所以灯泡的电压为,据题可知,变阻器滑片移动到中点,灯泡消耗的功率变大,所以移动到中点的过程中,变阻器电阻变小,根据串联分压可知,电灯泡电压变大,电压表示数变大,此时灯泡的电压U1=1V+1.5V=2.5V,此时电路的电流。
AC、根据上述分析可知, 当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4A ,此时变阻器电阻为R,根据欧姆定律以及串联电路电压规律可计算U电源=U+0.4A×R=1V+0.4A×R;变阻器滑片移动到中点,同理计算可知U电源=U1+0.6A×0.5R=2.5V+0.3A×R,联列解得U电源=7V,R=15Ω,故A错误,C正确;
B、灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.6A,所以正常发光的电阻,故B错误;
D、 滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率P=(0.6A)2×0.5×15Ω=2.7W,故D错误;
综上选C。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、电功率的计算:公式为P=UI。
5.(2025·达州) 如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像,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2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W
C.R与灯泡L功率之比为 D.灯泡L的图像为图线B
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AD.定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线,R的U﹣I图像为B,灯泡L的U﹣I图像为A;灯泡L额定电压为2.5V,可知正常发光时的电流为0.3A,将两用电器串联在电源两端,串联电路各处的电流都相等,灯泡L正常发光,R的电压为1.5V,根据串联电路的规律
U=1.5V+2.5V=4V
故AD错误;
B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,故B正确;
C.定值电阻的功率P定=I2R=(0.3A)2×5Ω=0.45W
灯泡功率为0.75W,两者功率之比为,故C错误。
故答案为:B。
【分析】定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线,据此确定R的U-I图像为B;
灯泡L额定电压为2.5V可知正常发光时的,根据串联电路电流的规律结合串联电路的规律可得出电源电压大小;根据P=UI得出灯泡L额定功率;串联电路各处的电流都相等,根据P=UI可知,在电流不变时,电功率与电压成正比,据此得出R与灯泡L功率之比。
6.(2025·山东) 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
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】 从图中信息可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电压表测溶解氧传感器,当水中溶氧量的降低时,溶解氧传感器的阻值减小;
AB.根据串联电路电阻特点可知,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电压表示数变小,故AB错误;
C.根据P=UI可知,电压不变时,电流变大,电路的电功率也变大,故C错误;
D.因为总电压不变,溶解氧传感器的电压变小,故滑动变阻器的电压变大,电路电流变大,故滑动变阻器的功率变大,故D正确。
故选D。
【分析】 根据串联电路中电流与电压的特点进行判断。
7.(2025·山东) 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(  )
XX移动电源 电源规格:3kW·h 输出电压:220V 最大输出电流:10A
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
【答案】B
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】 A.根据铭牌数据可知,移动电源的最大输出功率:P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW<2.5kW,所以不能供2.5kW的用电器正常工作,故A错误;
BCD.电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做功的多少,是两个不同的物理量,所以该客服混淆了电功率和电能的概念,故B正确、CD错误。
故选B。
【分析】 (1)由图铭牌数据可知移动电源储存的电能、额定电压和最大输出电流,根据P=UI求出移动电源的最大输出功率,据此判断能否供2.5kW的用电器正常工作;
(2)电功率是表示电流做功快慢的物理量,电能表示电流做功的多少,是两个不同的物理量。
8.(2025·自贡) 如图为某用电器的I-U图像,其额定电压为12V,则额定功率是(  )
A.0.6W B.1.8W C.3.2W D.4.8W
【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 由图可知,额定电压为12V时,额定电流为0.4A,
用电器的额定功率P=UI=12V×0.4A=4.8W。
故选D。
【分析】 根据P=UI求出用电器的额定功率。
9.(2025·北京市)下列用电器中,利用电流热效应工作的是(  )
A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A.电热水壶是利用电流的热效应来工作的,故A符合题意;
B.吸尘器中的电动机主要把电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.电冰箱是一种制冷电器,不是利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.电视机主要把电能转化为声能和光能,故D不符合题意。
故选A。
【分析】 导体通电时会产生热量,将电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
10.(2025·扬州)如图,电源电压U可调、R1是阻值为5Ω的定值电阻,R2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,R2两端电压为1.5 V. R1的功率为P1,R2的功率为 P2.则
A.U=J、5 V时,P1可能等于P2 B.U =2.5 V时,P1一定小于P
C.U=3.5 V时,P1一定等于P D.U=4.5 V时,P1一定小于P2
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据电路图,电阻串联,通过两电阻的电流相等,根据R2的分压和电流,计算R2的电阻为:,此时R2的电阻等于R1的电阻;此时电阻R1分压为:U1=IR1=0.3A×5Ω=1.5V,则电源电压:U=1.5V+1.5V=3V;
AB、当电源电压小于3V时,电路中的电流小于0.3A,电阻R2的阻值将大于R1,即R2>R1,根据P=I2R,两电阻串联,电流相等,R1和R2的功率为P1CD、当电源电压大于3V,电路中的电流大于0.3A,R2的电阻减小,则R2P2;CD错误。
故选B。
【分析】利用电阻的电压和电流,根据,计算电阻;根据U=IR,计算电阻的分压,结合串联电路电压规律,计算总电压;根据实际的电源电压和3V的电源电压比较,判断电流的大小变化,推出R2的电阻变化,再利用P=I2R,判断电功率的关系。
二、多选题(每题1分,共4分)
11.(2025·南充)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220V,用“400Ω2A”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220W B.用电器两端电压为220V
C.每条输电线电阻为20Ω D.输电线的功率为20W
【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 A.电路的总功率:P=UI=220V×1A=220W,故A正确;
B.根据题意可知,用电器的电阻R用=×400Ω=200Ω,
由欧姆定律可知,用电器两端的电压:U用=IR用=1A×200Ω=200V,故B错误;
C.根据串联电路的特点可知,输电线两端的总电压:U线=U-U用=220V-200V=20V,
由欧姆定律可知,输电线的总电阻:,
由于有两根输电线,所以每根输电线的电阻为10Ω,故C错误;
D.输电线的功率:P线=U线I=20V×1A=20W,故D正确。
故选AD。
【分析】 A.根据P=UI求出电路的总功率;
B.根据题意可知用电器的电阻,根据欧姆定律求出用电器两端的电压;
C.根据串联电路的特点求出输电线两端的电压,根据欧姆定律求出输电线的电阻,据此求出每根输电线的电阻;
D.根据P=UI求出输电线的功率。
12.(2025·日照)如图是拉力传感器的电路示意图,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,(电流表量程为0~0.6A,定值电阻. ,滑动变阻器 R2标有“20Ω0.5A”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3V时,滑片P位于R2的最左端
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω
D.当滑片P位于R2最右端时,电路的总功率为1.8W
【答案】B,C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AC、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因电压表量程为0~3V,故R1两端的电压最大为3V,根据串联电路规律知:此时滑动变阻器两端电压最小为:U2=U﹣U1=6V﹣3V=3V,结合欧姆定律知:此时它接入电路中的阻值最小为:
R'210Ω,所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故A错误,C正确。
BD、当电压表的示数最大时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,最大电流为:I大0.3A,当滑片P位于R2最右端时,此时电路中的电流最小为:I小0.2A,电流表示数允许的变化范围为0.2~0.3A,此时,电路中的总功率P=UI小=6Vx0.2A=1.2W,故B正确,D错误。
故答案为:BC。
【分析】电路为定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1的电压,需保证:.电压表不超过3V,电流表不超过0.6A,滑动变阻器电流不超过0.5A;当电压表示数最大为3V时,R1的电压U1=3V,此时电流最大,根据串联电路总电压U=U1+U2,结合欧姆定律I,可求此时滑动变阻器的阻值R2;当电流最大时,滑动变阻器的阻值最小,需满足U1≤3V;当滑动变阻器阻值最大为20Ω时,电流最小,计算最小电流I,并验证总功率。
13.(2025·青岛)如图所示电路,电源电压保持不变,的阻值为R。闭合开关,将单刀双掷开关与触点1相连,电压表示数为,与触点2相连,电压表示数为。下列说法正确的是
A.两端的电压为 B.通过的电流为
C.的电阻为 D.的功率为
【答案】B,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.R1两端的电压为电源电压和R2两端的电压之差,即U1﹣U2,故选项A错误;
B.根据欧姆定律可得,通过R2的电流,故选项B正确;
C.结合B的分析可得,故选项C错误;
D.R1的功率,故选项D正确。
故答案为:BD。
【分析】将单刀双掷开关S2与触点1相连时,电压表测量电源总电压U1,将单刀双掷开关S2与触点2相连时,电压表测量R2的电压U2,结合欧姆定律即可判断。
14.(2025·济南)如图为电阻R1、R2的电流/随电压U交化的图像,下列说法正确的是
A.R1的阻值小于R2的阻值
B.将R1和R2并联接在电源上,R1的电流小于R2的电流
C.将R1和R2串联接在电源上,R1的电功率小于R2的电功率
D.将R1和R2并联接在电源上,R1的电功率大于R2的电功率
【答案】A,C,D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A、电压为10V,通过R2的电流为0.075A,通过R1的电流为0.20A,根据欧姆定律可知,电压相同时,电流大的电阻小,所以R1的阻值小于R2的阻值,故 A正确;
BD、 将R1和R2并联接在电源上 ,电压相同,R1的阻值,所以通过R1的电流大,根据P=UI计算可知,R1的电功率大,故B错误,D正确;
C、将R1和R2串联接在电源上 ,所以通过 R1和R2电流相同,R1的阻值小于R2的阻值,根据P=I2R可知 R1的电功率小于R2的电功率 。故C正确。
综上选ACD。
【分析】 本题关键在于理解 I - U图像的物理意义(斜率与电阻的关系),并熟练运用串联、并联电路的特点及电功率公式。通过比较阻值、分析电流和电功率的变化。
三、填空题(每空1分,共8分)
15.(2025·黑龙江) 如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置,实验中通过观察     来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A,则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为     J。
【答案】U形管中液面高度差;12
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻产生的热量,运用了转换法;
根据焦耳定律可知,阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为:
Q=I2Rt=(0.2A)2×5Ω×60s=12J。
故答案为:U形管中液面高度差;12。
【分析】(1)实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻产生的热量;
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt计算阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量。
16.(2025·巴中)如图为烤火炉的简化电路图,电源电压220V,两个发热电阻阻值均为88Ω,该烤火炉有低温和高温两个档位,则烤火炉处于高温档时的功率为   W,处于低温档工作1min产生的电热为   J
【答案】1100;3.3x104
【知识点】电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】高温挡,低温挡的功率,根据W=Pt计算可知 处于低温档工作1min产生的电热为W=550W×60s= 3.3x104J。
【分析】电功率的计算:公式为,电功率的计算:公式为W=Pt。
17.(2025·镇江)某种灯泡的电阻R 与电流I关系图像如图1所示,当两个该种灯泡串联接在电压恒为 U0 的电源上时,通过灯泡的电流为1A,此时灯泡的电阻为   Ω, 为   V。若将该种灯泡 L 按图2的方式接在电压为3V的电源上,其中定值电阻 的阻值为3.5Ω,闭合开关后,电阻 两端的电压为   V,灯泡 L 的电功率为   W。
【答案】4.5;9;1.75;0.625
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】观察图1可得,当电流,对应纵坐标电阻。当两个灯泡串联,总电阻为,根据欧姆定律可得,电源电压。
图2中,灯泡与定值电阻串联,电源电压。设电路中电流为,灯泡电阻为。 由图1可知,当时,当时,设关系式为。结合图像线性特征,代入以上两点值可得,,即。串联电路中总电压,代入和可得
解得。因此两端的电压
灯泡的电功率,其中,,代入公式可得,灯泡的电功率为。
【分析】根据图像确定1A时的电阻,结合欧姆定律计算电压,根据图像分析电阻与电流的关系,根据串联电路的特点和欧姆定律列方程计算电流,得出R0两端的电压,根据P=UI=I2R计算电功率。
四、实验探究题(共3题,共18分)
18.(2025·哈尔滨)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为   A,电压表示数为   V。
(2)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是   ,灯泡的额定功率为   W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图   。
【答案】(1)3;6
(2)电压表示数为12V;48;
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)据图可知,电流表量程为0-3A,所以示数为3A,电压表量程为0-15V,所以示数为6V;
(2)灯泡的额定电压为12V,所以灯泡正常发光可以看电压表的示数是否为12V,闭合开关,灯泡两端电压为6V,变阻器电阻为6Ω,电流为3A,所以电源电压为U=6V+3A×6Ω=24V,当灯泡电压为12V,变阻器电压为12V,电路电流I=,所以灯泡电功率P=UI=12V×4A=48W,变阻器和灯泡此时串联,据此作图:
【分析】1、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
19.(2025·云南) 同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行   ;
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到   两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最   (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表   (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为   ;
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为   W,小灯泡的实际功率越   ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是   (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)调零
(2)B、E;右
(3)有;2.5
(4)0.75;大;错误
【知识点】电功率的计算;探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,使用前,电流表的指针没有对准零刻度线,故应对电流表进行调零;
(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。图乙中,小灯泡和电压表被短路,应将A、E两点间的导线,改接到B、E两点之间;
实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端;
(3)若小灯泡灯丝断了,则电压表直接并联在电源两端,测量电源电压,故电压表有示数。小灯泡正常发光时的电压为其额定电压,故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。
(4)在额定电压下的消耗的功率为额定功率,由表格中数据可知,小灯泡的额定功率为
由表格中数据可知,灯泡两端电压越大,电流越大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡就越亮。用电器在不同电压下对应的实际功率不同,故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是错误的。
【分析】(1)电流表在使用前要调零;
(2)测量小灯泡的电功率时,小灯泡应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压。根据图乙分析电路的故障,并改正;实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)小灯泡灯丝断了,此时电压表串联电路中,电压表仍能与电源连通,由此可知电压表是否有示数;小灯泡正常发光时,它两端的实际电压等于额定电压,由此可知a处的数据;
(4)根据表中数据和现象可知小灯泡正常发光时的电流,根据P=UI可得小灯泡额定功率;根据P=UI可知,小灯泡越亮时的实际功率大小情况,从而得出结论;小灯泡的实际功率不是一个定值,求平均值减小误差无意义。
20.(2025·巴中)实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清,只能看清小灯泡的额定电流I额=0.3A,为了测出该小灯泡的额定功率,小明和小王分别设计了两种不同的测量方案,请你帮助完善。
方案一:
(1)请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路   。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于   (选填“A”或“B”)端。
(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2A,为了测出小灯泡的额定功率,应向   (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)当电流表的示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(5)方案二:
小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为R0,实验步骤如下:
①闭合开关S和S1,断开S2,调节R2,使电流表的示数为0.3A;
②保持R2不变,闭合开关S和S2,断开S1,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A;
③保持R1不变,接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,则小灯泡额定功率的表达式P额=   (用I.额、R0、I1、I2表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3)A
(4)0.75
(5)
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)变阻器的连接需要遵循一上一下的原则,据此作图:
(2)开关闭合前,需要将变阻器滑片移动到最大阻值处,即B端;
(3) 电流表的示数为0.2A, 额定电流为0.3A,所以需要减小变阻器电阻,增加电路电流,即向A移动滑片;
(4)电压表量程为0-3V,示数为2.5V,根据P=UI计算可知,灯泡的额定电功率P=2.5V×0.3A=0.75W;
(5) ①闭合开关S和S1,断开S2,调节R2,使电流表的示数为0.3A; 此时灯泡处于额定功率状态正常发光, ② 保持R2不变,闭合开关S和S2,断开S1,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A;此时R1=RL;
③保持R1不变,接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,此时电路中只有R1,根据欧姆定律计算可知U=I1R1,R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,根据欧姆定律计算U=I2(R1+R0),据此计算R1=,所以灯泡的额定功率P=。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、功率的计算:公式为P=UI=I2R;
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
4、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
五、计算题(共2题,共20分)
21.(2025·北京市)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10A。已知家庭电路的电压为220V.
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1000
(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。
【答案】(1)解: 电饭锅正常工作时加热电阻的阻值为:

(2)解: 插线板允许通过的最大负载功率为:P=UI=220V×10A=2200W;
已经接入的电饭锅和电风扇的功率为:P'=P1+P2=880W+100W=980W;
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的最大功率为:P0=P-P'=2200W-980W=1220W;
依题意还可以接入一个电饼铛1000W,此时电路中的实际总功率为:P总=P1+P2+P3=880W+100W+1000W=1980W。
干路中的实际总电流为:。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据计算电饭锅正常工作时的电阻。
(2)根据P=UI计算插线板允许的最大负载功率,再计算接入三个用电器后的总电流。
22.(2025·青海)小宁所在的兴趣小组,分析如图 1 所示电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,灯泡 L 标有“6V 3.6W”,滑动变阻器 标有“20Ω 2A”。请你帮他们完成提出的问题:
(1)闭合所有开关,R的滑片移至最左端时。灯泡正常发光,则电源电压?
(2)在(1)问的条件下,求R1通电 1min 产生的热量;
(3)s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端,电压表示数为 5 V,求此时灯泡的电阻;
(4)同学们想继续分析两档电加热器的工作原理,小组讨论后,确定了设计方案。要求:加热档功率必须满足所有设计中最大,并确保在此基础上保温功率最小。为达到要求,用以上电路中的电源、R1、开关s1、s2、导线若干。另选一个R2=40Ω的电阻进行设计:
①请将符合要求的电路图规范补充在图 2 的虚线框内,并标注清楚R1、R2、s2;
②求出所设计电路的保温功率。
【答案】(1)解:由题意可得, 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,
此时灯泡正常发光,则它两端的电压为6V;
根据并联电路的电压规律可知,此时电源电压U电源=U灯额=6V。
答:电源电压为6V;
(2)解: 在(1)问的条件下, R1的电压等于电源电压6V,
则此时通过R1的电流 ;
R1通电1min产生的热量.
答: R1通电1min产生的热量为216J。
(3)解:根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,
此时通过变阻器的电流 ;
灯泡两端的电压为;
此时灯泡的电脑族为。
答:小灯泡此时的电阻为4Ω;
(4)解:①电源电压不变,根据可知,当总功率最大时应该总电阻最小,即两个电阻并联。低温时只有一个电阻工作即可,因为保温功率最小,则此时电阻要大,即此时只让R2工作即可,则将一个开关放在R1的电路中即可,如下图所示:
②根据图片可知,当只有S2闭合时,只有R2单独工作,此时功率最小为保温档,
则此时的功率为 。
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】 (1) 闭合所有开关,R的滑片移至最左端时,变阻器接入的阻值为0,此时灯泡与R1并联,根据灯泡正常发光和并联电路电压的规律得出电源电压;
(2)由欧姆定律计算通过电阻R1的电流,根据Q=I2 Rt得出此时电阻R1通电1分钟产生的热量;
(3)根据图片可知, s1、s3闭合,s2断开,R 的滑片移至最右端, 此时灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,由欧姆定律得出此时电路的电流;由串联电路的规律及欧姆定律得出此时灯泡的电阻
(4)根据可知,在电源电压不变时,电阻越小,其功率越大,结合并联电阻的规律确定两电阻的连接,根据在此基础上保温功率最小,结合R2大于R1,分析另一个开关控制的电阻,由此设计电路;根据得出保温功率大小。
六、综合题(共4题,共40分)
23.(2025·海南) 如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220v,R0是电热丝,温度对R0阻值的影响忽略不计。闭合开关s后,电流为5A。
(1)求R0的阻值;
(2)求R0通电10s产生的热量;
(3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度,为降低温度,小南设计了两种改进方案:
①在箱体内a点处串联电热丝Ra;②在箱体外b点处串联电热丝Rb,两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验,测得电流为I1和I2,I1=4A,且I1>I2,但没有记录I1和I2对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是哪一个   (选填“①”或“②”),求该方案新接入电热丝的电阻。(要写出详细过程)   
【答案】(1)解:根据欧姆定律计算可知
(2)解: R0通电10s产生的热量 Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×10s=11000J;
(3)②;根据欧姆定律计算可知,根据电功率公式计算可知,,由于Pa=Pb,所以Ia<Ib,所以Ia对应②,Ib对应 ① ,根据P=UI计算可知电流小,电功率小,所以② 节能;代入I1=4A,解得Pb=Pa=;解得Ia=3.2A,所以Ra=
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律U=IR计算R0;
(2)结合焦耳定律计算 R0通电10s产生的热量;
(3)根据欧姆定律计算可知,
根据电功率公式计算可知,

由于Pa=Pb,所以Ia<Ib,所以Ia对应②,Ib对应 ① ,
根据P=UI计算可知电流小,电功率小,所以②节能;
代入I1=4A,解得Pb=Pa;
进而计算Ia,根据欧姆定律和电阻的串联计算Ra=。
24.(2025·西藏)图(甲)是分别探究导体A、B、C两端电压与所通过电流的关系时得到的U一I图像,现选择其中一个导体设计成额定电压为220V的电热水壶。
(1)电热水壶工作时,电能转化为   能;
(2)求导体B的电阻;
(3)从烧水快的角度考虑,应选择哪个导体,请说明理由;计算出该电热水壶的功率并将图(乙)的铭牌补充完整。
【答案】(1)内
(2)解:当体B两端的电压为220V,电流为2.0A,根据欧姆定律计算可知 B的电阻。
(3)解:根据可知,在电压一定时,电阻越小,功率越大,烧水越快,故选择电阻最小的导体C;
额定功率:
【知识点】功率的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)电热水壶工作时,电能转换为内能;
【分析】(1)电热水壶工作的能源转化原理为电能转换为内能;
(2)当体B两端的电压为220V,电流为2.0A,根据欧姆定律U=IR计算B的电阻 。
(3)根据可知,计算C额定功率。
25.(2025·广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b.通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃.
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于   (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量;
②电热加湿器的加热效率。
【答案】(1)汽化
(2)解:电热加湿器的功率;
(3)解:①水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×3.0×10-5m3=0.03kg;
标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.03kg×(100℃-20℃)=10080J。
电热水壶的热效率:。
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;热量的计算;热机的效率;电功率的计算;电功与热量的综合计算
【解析】【解答】 (1)加热仓中的水变成水蒸气属于汽化现象。
【分析】 (1)根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
(2)根据得出电热加湿器的功率;
(3)①根据m=ρV得出水的质量;标准大气压下水的沸点为100℃,根据Q吸=cm(t-t0)得出水吸收的热量;
②根据效率公式得出电加湿器的热效率。
26.(2025·湖南) 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25mA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480Ω,可使温室内达到允许的最高温度30℃,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800~1200W之间,低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、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)。
【答案】(1)N;电磁铁磁性会增加
(2)解:当室内温度为30℃时,根据图乙可知,
此时衔铁刚好被吸下即;
则控制电路的电源电压。
(3)解:根据题意,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到25毫安时,衔铁被吸下。所以为低温挡,反之为高温挡;
对于低温挡的功率要求可知;

所以应该选择300Ω的加热电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入,所以电磁铁的上端为N极,下端为S极。
由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小。当Rt温度升高时,其阻值减小,控制电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电源电压恒定,总电阻减小,所以电路中的电流增大。因为电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,电磁铁磁性越强,所以电磁铁磁性增强。
【分析】 (1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小,且电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,电磁铁磁性越强。
(2)根据串联电路电阻特点R=R0+Rt计算出总电阻,再根据U=IR计算控制电路的电源电压。
(3)根据题意可知,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B时,为低温挡,根据分别计算则R2的阻值范围即可。
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