第十八章 《电功率》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一．选择题（共20小题，满分40分，每小题2分）
1．（2分）（2019?本溪）将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（ ）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
2．（2分）（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
3．（2分）（2019?兰州）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
4．（2分）（2019?玉林）下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
5．（2分）（2019?广西）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
6．（2分）（2019?通辽）某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变
B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变
D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
7．（2分）（2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
8．（2分）（2019?深圳）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L 的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1min 内电阻R产生的热量为240J
9．（2分）（2019?内江）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ）
A．△P1+△P2＝△I2×（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2|
C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2|
10．（2分）（2019?黑龙江）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
11．（2分）（2019?新疆）如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
12．（2分）（2019?荆州）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路前后电流之比为1：3
D．电路总功率变化了1.2W
13．（2分）（2019?临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
14．（2分）（2019?温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
15．（2分）（2019?苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
16．（2分）（2019?无锡）如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（ ）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
17．（2分）（2019?衡阳）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
18．（2分）（2019?乐山）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2．下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
19．（2分）（2019?南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
20．（2分）（2019?德阳）如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
二．多选题（共4小题，满分12分，每小题3分）
21．（3分）（2019?鞍山）如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中，闭合开关S移动滑片P，得到小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率是1.35W
D．10s内电流对滑动变阻器做功是6J
22．（3分）（2019?滨州）如图甲是带烘干功能的滚筒洗衣机，额定电压为220V，洗衣机中的电动机在不同工作环节的电功率由电脑芯片控制。图乙为某次正常洗衣过程中电动机和电热丝的电功率随时间的变化情况。若该次洗衣过程共消耗电能0.745kW?h．则以下说法正确的是（ ）
A．电动机和电热丝是并联的
B．烘干产生的热量为1.8×106J
C．烘干电热丝的电阻约为65Ω
D．电动机共消耗的电能为0.245kW?h
23．（3分）（2019?孝感）如图所示，电源电压恒为3.0V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～50Ω，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，则（ ）
A．定值电阻R1＝20Ω
B．当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大
C．整个电路总功率的最小值为0.15W
D．当滑动变阻器的功率为0.2W，R2＝5Ω或R2＝20Ω
24．（3分）（2019?日照）如图，已知三个电阻阻值均为5Ω，电路两端电压恒为6V，下列说法正确的有（ ）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系
B．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
C．若将R3拆除，流过R1的电流将减小
D．若将R3拆除，R2的电功率变为原来的4倍
三．填空题（共9小题，满分18分，每小题2分）
25．（2分）（2019?恩施州）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 min．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63转，则充电消耗的电能为 kW?h。
26．（2分）（2019?莱芜区）垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的 能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW?h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产 h。
27．（2分）（2019?莱芜区）一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是 kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为 J。
28．（2分）（2019?雅安）一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档，其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，当开关S置于 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，电热水壶在保温状态下的电功率为 W。
29．（2分）（2019?雅安）两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W。
30．（2分）（2019?上海）教室里的电灯是 连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将 能转化为其他形式的能；标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时，耗电 度。
31．（2分）（2019?葫芦岛）如图所示的电路电源电压为6V，电阻R的阻值是10Ω．闭合开关S，当电动机被卡住时，电流表的示数为0.5A；当电动机正常转动时，电流表的示数为0.2A．正常工作10s，电动机消耗的电能是 J，线圈产生的热量是 J。
32．（2分）（2019?葫芦岛）如图所示是一款磁吸式充电宝包括一个主充电宝和四个子充电宝。每个子充电宝的容量是600mA?h，对外提供的电压为5V，一个子充电宝能提供的电能是 J．充电宝上的发光二极管是由 材料制成的，可以显示电量的多少。手机屏幕多彩的颜色是由红、蓝、 三种色光混合而成的。
33．（2分）（2019?抚顺）如图所示装置是用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟 的关系。若通过甲容器内电阻的电流为1A，通电3min甲容器内电阻产生的热量为 J；若将乙容器外的电阻放入乙容器内，该装置可用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟 的关系。
四．实验探究题（共2小题，满分10分，每小题5分）
34．（5分）（2019?济南）在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是 。
A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．变阻器短路 D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 。
35．（5分）（2019?恩施州）在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验电路如图。
（1）实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择 （选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是 。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是 。
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象，计算出小灯泡的额定功率是 W。
五．综合能力题（共1小题，满分4分，每小题4分）
36．（4分）（2019?广东）如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W；蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：
（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为 能的过程。
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关 。
（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为 W。
（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电 小时。若充电电压为20V，则充电电流为 A。
（5）该百叶窗电池板的面积为 m2。
六．计算题（共4小题，满分16分，每小题4分）
37．（4分）（2019?鄂尔多斯）甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来电吹风，研究了电吹风的工作原理。如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为50Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题：
（1）PTC电阻是由 材料制成的；电动机的工作原理是 。
（2）电吹风吹热风时，求电热丝的最大发热功率。
（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，电动机的机械效率为90%，求电动机线圈电阻。（不计机械摩擦损耗的能量）
38．（4分）（2019?呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
1L
39．（4分）（2019?抚顺）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电路图如图乙所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176Ω加热杯的部分参数如表。求：c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）R2的阻值是多少？
（2）加热杯的低温档功率是多少？
（3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要多长时间？
40．（4分）（2019?丹东）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。
第十八章 《电功率》达标检测
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题，满分40分，每小题2分）
1．【解答】
A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，故A错；
B、由表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流I＝20A，工作电压为220V，该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率P＝UI＝220V×20A＝4400W，故B错；
C、600revs/1kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转600转，则转6转消耗的电能W＝kW?h＝0.01kW?h，实际功率P＝＝＝0.6kW＝600W，故C正确；
D、若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间互不影响，是并联的，故D错。
故选：C。
2．【解答】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，
因为I＝，
所以R2＝＝＝5Ω；
设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；
当滑片在b端，滑动变阻器断路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，
所以U＝U最大＝6V﹣﹣②
①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），
解得R1＝10Ω；
（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，
所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，
此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，
所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。
故选：D。
3．【解答】（1）由P＝UI＝可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：
R1＝＝＝484Ω，R2＝＝＝1210Ω，
则R1＜R2，即L1的电阻较小，故A错误；
（2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V，均能正常发光，
则L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B错误；
（3）两灯串联接入220V的电路时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I＝＝＝A，
L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C正确；
两灯泡消耗总功率P＝UI＝220V×A≈28.6W＜40W，故D错误。
故选：C。
4．【解答】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；
C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。
故选：D。
5．【解答】由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；
A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；
C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2＝R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。
故选：D。
6．【解答】设长导线的电阻为R0，由图知，
AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，
断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，
导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，
灯泡的电阻可认为不变，由P＝知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；
C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；
D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W＝?t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。
故选：D。
7．【解答】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
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min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
故选：B。
8．【解答】A、只闭合 S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L 的实际功率为 1W，根据P＝UI可知，
在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W 的坐标，则有：UL＝2V，IL＝0.5A，
则小灯泡 L 的电阻：RL＝＝＝4Ω，故 A 正确；
B、由 A 选项分析得，电源电压U＝UL＝2V，再闭合 S2后，此时R、L并联接入电路，电流表测干路中的电流，
电压为 2V，在甲图中找出 R 此时对应电流为0.2A，则电流表示数增大0.2A，故B正确；
C、电源电压为 2V，R的电流为 IR＝0.2A，L 的电流为IL＝0.5A，
电路中总电流为 I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，
则电路总功率：P＝U总I总＝2V×0.7A＝1.4W，故 C 正确；
D、再闭合 S2时，电阻R的电压为 2V，电流为 0.2A，
通电 1min 产生热量：Q＝W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D错误。
故选：D。
9．【解答】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
由I＝可得，电压表V2示数的变化量：
△U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1示数的变化量：
△U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|，
因R1、R2的阻值相同，
所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误；
由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确；
（2）定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2，
则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误。
故选：C。
10．【解答】由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲＝＝＝0.5A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝＝≈1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。
故选：B。
11．【解答】由图知，两个滑动变阻器并联；
由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
开关闭合后，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；
将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入①式可得：P0＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（+）：（+）＝3：2。
故选：A。
12．【解答】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑片在B处时，电路中的电流：
I1＝，
则滑动变阻器两端的电压：
U2＝I1×R2＝×R2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，
同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝×＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
用①式比②式可得：＝，
解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
将③代入①式可得：＝4V，
解得：U＝6V，故A错误；
（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，
此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝＝＝0.8W，
解得：R1＝5Ω，
则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；
（3）电路前后电流之比为I1：I2＝：＝：＝，故C错误；
（4）电路总功率变化了：△P＝P2总﹣P1总＝﹣＝﹣＝1.2W，故D正确。
故选：D。
13．【解答】
A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，
由欧姆定律可得，灯的电阻：
RL＝＝＝2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：
PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：
P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
故选：D。
14．【解答】（1）甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为P1＝；
（2）乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，P1′＝，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，
根据P＝I2R知，P2'＞P1'
（3）因为P1＝、P2′＝、U2′＜U1、R2＞R1，
所以P1＞P2'。
综合分析：P1＞P2'＞P1'。
故选：C。
15．【解答】
A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：＝＝＝＝，故B错误；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I＝可得电阻之比；
＝＝＝＝，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝2V：6V＝1：3，故D正确。
故选：D。
16．【解答】①由图知，小灯泡和电炉丝是并联的，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路电流越大，干路导线产生的热量越多，达到一定程度，会引起熔丝熔断，甚至引发安全事故。故①正确；
②串联电路电流处处相等，熔丝和铜丝是串联在干路中的，所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误；
③已知熔丝电阻大于铜丝，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同时间，熔丝产生的热量多。故③正确；
④并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。
故选：B。
17．【解答】
A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW?h﹣8543.2kW?h＝90.3kW?h，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C、3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，
只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×h＝kW?h；
则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW?h×3600r/（kW?h）＝600r，故C正确。
D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。
故选：C。
18．【解答】A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；
C、根据Q＝I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；
D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。
故选：C。
19．【解答】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：
U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1＝＝＝0.0375A，
Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：
I2＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，
则电路允许消耗的最大功率：
P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；
（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I3＝＝＝0.05A，
则R0和Rx的最大总阻值：
R总＝＝＝60Ω，
所以，Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，
设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，
只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，
由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），
则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，
所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。
故选：D。
20．【解答】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V＝6V；
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Q＝t可得R1的阻值：
R1＝t＝×10s＝10Ω；
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：I最大＝＝＝1.2A，故A错误；
B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I＝＝＝0.8A，
10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑＝U滑It＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；
C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.6A，
由P＝UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：＝＝，故C错误；
D、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：＝＝，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共4小题，满分12分，每小题3分）
21．【解答】由电路图可知，小灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL＝2.5V、通过的电流IL＝0.3A时，
小灯泡的功率PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W，则电流表的示数为0.3A，故A错误；
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：
UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，滑动变阻器接入电路的电阻：
R＝＝＝≈6.67Ω，故B错误；
电路消耗的总功率：
P＝UI＝UIL＝4.5V×0.3A＝1.35W，故C正确；
10s内电流对滑动变阻器做功：
WR＝URIRt＝URILt＝2V×0.3A×10s＝6J，故D正确。
故选：CD。
22．【解答】A、因为电动机和电热丝都可以单独工作，因此它们连接方式为并联，故A正确；
B、根据图乙可知，烘干功率为1000W，工作时间为30min＝1800s，因此烘干产生的热量：
Q＝W＝Pt＝1000W×1800s＝1.8×106J，故B正确；
C、由P＝可得，烘干电热丝的电阻：R＝＝＝48.4Ω，故C错误；
D、电动机共消耗的电能：W′＝W总﹣W＝0.745kW?h﹣kW?h＝0.245kW?h，故D正确。
故选：ABD。
23．【解答】
A、由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压U2＝2.0V，电流表测电路中的电流I1＝0.1A，
根据串联电路电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝3V﹣2V＝1V，
由I＝可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A错误；
B、当滑片P向右滑动时，R2接入电路的阻值变大，根据串联分压的特点可知，R2两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确；
C、当R2接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，根据P＝可知，整个电路总功率的最小，
此时电路总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+50Ω＝60Ω，
电路的最小电功率：P最小＝＝＝0.15W，故C正确；
D、滑动变阻器的功率：P2＝I2R2＝（）2R2，
即：0.2W＝（）2×R2，
为了便于计算，将单位去掉化简得：2R22﹣50R2+200＝0，
即：（2R2﹣10）（R2﹣20）＝0，
解得：R2＝5Ω或R2＝20Ω，故D正确。
故选：BCD。
24．【解答】
A、由题知，R1＝R2＝R3，由图知，R2与R3并联后再与R1串联，由串并电路电流特点知：I2＝I3，I1＝I2+I3＝2I2，通电时间相等，可以探究通过导体产生热量与电流大小的关系，故A正确；
B、因为I1＝2I2，且R1＝R2，由Q＝I2Rt可知，相同时间内R1产生的热量是R2的4倍，故B错误；
CD、由串并电路的电阻特点可知，将R3拆除前，电路总电阻：R＝R1+＝5Ω+＝7.5Ω，
电路中电流：I＝I1＝2I2＝＝＝0.8A，I2＝0.4A，
将R3拆除后，R1与R2串联，电路中电流：I'＝I1'＝I2'＝＝＝0.6A，所以通过R1的电流将减小，故C正确；
由P＝I2R可知，将R3拆除后也拆除前R2的电功率比：＝＝（）2＝（）2＝，即：P2′＝P2，故D错误。
故选：AC。
三．填空题（共9小题，满分18分，每小题2分）
25．【解答】
（1）已知I＝5A＝5×103mA，
由I＝可得，t＝＝＝0.84h＝50.4min，
“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63圈消耗的电能：
W＝kW?h＝0.021kW?h。
故答案为：50.4；0.021。
26．【解答】将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
由P＝可得，正常生产时间t＝＝＝2.4×104h。
故答案为：化学；2.4×104。
27．【解答】（1）电动机的额定功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
（2）电动机因本身有电阻而发热损失的电能为：Q＝I2Rt＝（20A）2×1Ω×600s＝2.4×105 J。
故答案为：4.4；2.4×105。
28．【解答】由电路图可知，开关S置于1时R1与R2串联，开关S置于2时电路为R1的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S置于2时，电路的总电阻最小，
电源的电压一定时，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热档；
则开关S置于1时，R1与R2串联，电热水壶处于保温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热水壶在保温状态下的电功率：
P＝＝＝22W。
故答案为：2；22。
29．【解答】（1）将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U甲＝U乙＝U＝2V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为I甲＝0.4A、I乙＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W；
（2）若将它们串联后接在电压为3V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，I′＝0.2A、U甲′＝1V、U乙′＝2V时符合，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P′＝U′I′＝3V×0.2A＝0.6W。
故答案为：1.2；0.6。
30．【解答】（1）教室中多个电灯，工作时互不影响，是并联连接的。
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能，故电灯工作时将电能转化为其他形式的能。
（3）由P＝可得，该电灯正常工作8小时消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×8h＝0.8kW?h＝0.8度。
故答案为：并联；电；0.8。
31．【解答】（1）由题意可知，电动机正常转动时的电流I＝0.2A，串联电路中电流处处相等，
由I＝可得，定值电阻R两端电压：
UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
已知电源电压U＝6V，则电动机两端电压：
UM＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
正常工作10s，电动机消耗的电能：
W＝UMIt＝4V×0.2A×10s＝8J；
（2）电动机被卡住时为纯电阻用电器，已知此时电流表的示数I′＝0.5A，
由I＝可得，电路中的总电阻：
R总＝＝＝12Ω，
则线圈电阻：
RM＝R总﹣R＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，
电动机正常转动时，线圈产生的热量：
Q＝I2RMt＝（0.2A）2×2Ω×10s＝0.8J。
故答案为：8；0.8。
32．【解答】
每个子充电宝的容量是600mA?h，对外提供的电压为5V，
则一个子充电宝能提供的电能：
W＝UIt＝5V×0.6A×3600s＝1.08×104J；
制造发光二极管的主要材料是半导体材料。
手机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。
故答案为：1.08×104；半导体；绿。
33．【解答】
由图知，两电阻串联，通过的电流相同，定值电阻的阻值不同，已知通电时间相同，所以探究的是电流产生热量与电阻大小的关系；
通电3min，电流通过甲电阻产生的热量：
Q2＝I2R2t＝（1A）2×5Ω×3×60s＝900J；
右侧电阻丝与容器外电阻并联后再与左侧电阻丝串联，左电流大小等于右侧电阻丝与容器外电阻的电流之和，如将容器外的电阻也放入右侧容器中，由于电流相等，实验装置探究电流产生热量与电阻的关系。
故答案为：电流；900；电阻。
四．实验探究题（共2小题，满分10分，每小题5分）
34．【解答】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；
（2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（3）A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；
故选D；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； 灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
故答案为：（1）开关没有断开；（2）如上；（3）D；（4）B；（5）实际电功率。
35．【解答】
（1）电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入的电阻：
R滑＝＝＝14Ω，
故选用“50Ω1A”的滑动变阻器，即选择乙滑动变阻器；
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，其原因是，电路的电流过小，导致灯的实际功率过小；
调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，则电路可能断路，电压表的指针偏转超过最大刻度，则电压表与电源连通，故障可能是灯泡断路；
（3）根据绘出的小灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）乙； （2）小灯泡的实际功率太小； 灯泡断路；（3）0.5。
五．综合能力题（共1小题，满分4分，每小题4分）
36．【解答】（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为化学能的过程。
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关S1。
（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为：
P＝10×3W＝30W。
（4）蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，蓄电池充满电的电能为：
W＝Pt＝0.03kW×6h＝0.18kW?h；
要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电时间为：
t＝＝＝1.5h；
若充电电压为20V，根据P＝UI可得，则充电电流为：
I＝＝＝3A。
（5）太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），
故有η＝＝＝×100%＝＝10%，
该百叶窗电池板的面积为S＝0.5m2。
故答案为：（1）化学；（2）S1；（3）30；（4）1.5；3；（5）0.5。
六．计算题（共4小题，满分16分，每小题4分）
37．【解答】（1）由图乙可知，PTC电阻R0的阻值随温度的变化而变化，是由半导体材料制成的；
电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）由图乙可知，R0的最小阻值为5Ω，此时电热丝支路的总电阻最小，该支路中的电流最大，电热丝的发热功率最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热丝支路中的电流：
I大＝＝＝4A，
则电热丝的最大发热功率：
P热＝I大2R＝（4A）2×50Ω＝800W；
（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，消耗的电能：
W电＝UIt＝220V×1A×20s＝4400J，
由η＝×100%可得，输出的机械能：
W机械＝W电η＝4400J×90%＝3960J，
电动机线圈电阻产生的热量：
Q＝W电﹣W机械＝4400J﹣3960J＝440J，
由Q＝I2Rt可得，电动机线圈的电阻：
R线圈＝＝＝22Ω。
答：（1）半导体；通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电吹风吹热风时，电热丝的最大发热功率为800W；
（3）电动机线圈电阻为22Ω。
38．【解答】
（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，
②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝40Ω，
由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，
即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，
根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，
由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，
则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；
（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：
U实＝＝＝200 V，
因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：
I电视＝＝＝1 A。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；
（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。
39．【解答】（1）当S接高温档触点时，电路为R3的简单电路，
由P＝UI＝可得，R3的阻值：
R3＝＝＝44Ω，
当S接中温档触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R总﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（2）当S接低温档触点时，R1、R3串联，则加热杯的低温档功率：
P低＝＝＝220W；
（3）满壶水的体积：
V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
不计热量损失时，消耗的电能：
W＝Q吸＝3.696×105J，
由P＝可得，需要的加热时间：
t′＝＝＝336s。
答：（1）R2的阻值是66Ω；
（2）加热杯的低温档功率是220W；
（3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要336s。
40．【解答】（1）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡恰好正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝6V，
由P＝UI可得，通过小灯泡的电流：
IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝60Ω，
50s内电流通过R1产生的热量：
Q1＝I12R1t＝（0.1A）2×60Ω×50s＝30J；
（2）灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω，
因RL＜R1，
所以，当开关S闭合，S1、S2都断开且滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路的总电阻最大，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路消耗的最小功率：
P小＝＝＝0.36W。
答：（1）R1的阻值为60Ω，电流通过R1产生的热量为30J；
（2）当电路中有元件工作时，电路消耗的最小功率为0.36W。
第十八章 电功率
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.电能电功
★★★★★
1.知道电能、电功率的单位，知道电能表的作用和使用方法。知道电能表表盘转动快慢与用电器电功率的关系。
2.知道电源和用电器工作中能量的转化情况。
3.知道电功率和电流、电压的关系，并能进行简单计算。
4.通过测量，体验额定功率和实际功率的区别，理解额定功率与额定电压。
5.会用焦耳定律进行简单计算有解释生活中生的现象。
本章内容常考：用电器能量转化、电功率计算、电功和电热丝的电阻，2020年电功率可能出现在选择题和计算题中，会出现测电功率实验或力、电、机械综合题，分值约8分。
2.电功率
★★★★★
3.测量小灯泡的电功率
★★★★
4.焦耳定律
★★★★★
知识点一：电能、电功
1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝U2t/R。
2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．电能表的认识
作用
测量电路消耗电能(电流做功)
单位
度(kW·h)
读数
计数器末尾数字的单位是十分位
参数
220 V
额定电压
10 A
额定电流
600r/(kW·h)
每用1度电，表盘转600转
4. 注意：②计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式，由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t(方便用于并联电路)和 W＝I2Rt(方便用于串联电路)。
③无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。
知识点二：电功率及其测量
1.电功率：反映电流做功快慢的物理量，等于电流做的功与时间的比值。
2.电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。
3.单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)二者换算关系是1 kW＝103 W。
4.额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：
P实＝()2·P额
若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作；
若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作；
若U实＞U额时，则P实＞P额，损坏用电器。
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
5.伏安法测小灯泡电功率
(1)原理是P＝UI。
(2)电路图：
(3)滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量。
注意：
（1）在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。
（2）在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。
（3）在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。
（4）在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。
6.用电能表、秒表测用电器功率的原理是P＝ W/t。
方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。
7.几种特殊测电功率方法
(1)安阻法，如图所示：
表达式为：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如图所示：
表达式为：P＝
(3)转换法，如图所示：
表达式为：P＝
8.电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。
9.注意：
（1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性；
（2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。
知识点三：焦耳定律与电热
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。
2.焦耳定律：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。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。
3.电功和电热的关系
(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W＝Q。
(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。
4.电热器的原理：电流的热效应。
5.电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。
6.几种材料的比较
材料
电阻
熔点
滑动变阻器的电阻线
大
高
电热器的发热体
大
高
保险丝
大
低
7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。
（2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；
（3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。
易错点1 误认为电能表是测电功率的仪器。
典例1：（2019?临沂一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．将开关接在零线和灯之间
B．电能表是测量电功率的仪表
C．使用测电笔时手不能接触笔尾的金属体
D．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【错解】选BD，理由：电能表是测电功率的仪器。.
【析错】电能表是用来测量消耗电能多少的仪器或者说是测量电流做功多少的仪器，因此其中一个正确答案就是B。
【正解】选D，理由：（1）开关应该接在火线和灯泡之间；（2）电能表是测量电能的仪表；（3）使用测电笔时，手必须接触笔尾的金属体，这样人体才会和火线、大地构成通路；（4）不靠近高压带电体、不接触低压带电体。故选A．
易错点2 当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。
典例2：（2019?济宁模拟）L1、L2两盏电灯的额定电压相同，均为U，额定功率P额1＞P额2，把它们接入电源电压为U的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯串联使用时，实际功率P1＞P2
B．两灯并联使用时，实际功率Pl＜P2
C．串联时两灯消耗的总功率P总＜P额2
D．并联时两灯消耗的总功率P总＜P额1
【错解】选A，理由：当用电器两端电压减小，误认为其实际功率也成倍的减小。
【析错】根据，由两个用电器的额定电压和额定功率可以比较电阻的大小。
【正解】选C，理由：（1）根据R＝U2P，由两个用电器的额定电压和额定功率可以比较电阻的大小。（2）在串联电路中，电流相同，根据P=I2R，通过电阻可以比较实际电功率的大小。（3）在并联电路中，电压相同，根据P=U2R，通过电阻可以比较实际电功率的大小。
（4）在两个电路中，如果两个电路的电源电压相同，根据P=U2R，通过两个的电路的总电阻可以比较两个电路的总的实际电功率的大小。
易错点3 将“6 V 3 W”和“6 V 9 W”两灯串联在12V电源上，两灯能正常发光。
典例3：（2018?毕节市）现有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”两只小灯泡，若将两灯串联接入电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变。下列说法正确的是（ ）
A．两灯均能正常发光 B．两灯的额定电流相同
C．灯L1可能被烧毁 D．灯L2可能被烧毁
【错解】选A，理由： 因为额定电压为6 V的两灯串联在12 V的电路中，两灯串联分压，分得的实际电压为6 V，均等于额定电压，所以两灯均正常发光，而选B.
【析错】①串联电路具有分压作用，用电器在额定电压下才能正常发光；②知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求得两灯额定电流，根据I=UR求出两灯泡的电阻，利用串联电路电压与电阻成正比确定灯泡两端实际电压，得出灯泡是否正常发光；③根据实际电压与额定电压的大小判断灯泡是否会被烧坏。
【正解】选C，理由：
易错点4 用I＝UR计算电动机的工作电流。
典例4 （2019?河南模拟）一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是 W，这台电动机的效率是 。
【错解】答案为：2.42×105；90.9%。理由：根据欧姆定律电动机中的电流。
【析错】知道电动机正常工作时的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的电功率，又知道线圈的电阻，根据P=I2R求出线圈的热功率，电动机的功率减去线圈的热功率即为输出的机械功率，根据η=P机械P电动机×100%求出这台电动机的效率。
【正解】答案为：2.2×103；90.9%。电动机的电功率： P电动机=UI=220V×10A=2200W，
线圈的热功率： P线圈=I2R=（10A）2×2Ω=200W，电动机输出的机械功率：
P机械=P电动机-P线圈=2200W-200W=2000W，这台电动机的效率：
η=P机械P电动机×100%=2000W2200W×100%≈90.9%故答案为：2200；90.9%。
知识点一：电能及其测量
典例1：（2019?济南模拟）家用电能表抄表时记录的数值的单位是（ ）
A．千瓦 B．焦耳 C．伏特 D．千瓦时
【考查方向】电功与电能．
【名师点睛】电能表是测量家庭用电器消耗电能的仪表，其单位是千瓦时，简称度。
【答案】D
【解析】A．千瓦是电功率的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故A不合题意； B．焦耳是功和能的单位，但不是家用电能表抄表时记录数值的单位，故B不合题意； C．伏特是电压的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故C不合题意； D．电能表是测量家庭用电器消耗电能的仪表，其记录数值的单位是千瓦时，简称度，故D符合题意。故选：D。
典例2：（2019?衡阳）小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW?h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【考查方向】电能表参数的理解与电能的求法．
【名师点睛】（1）利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意电能表最后一位是小数；（2）电能表是测量消耗电能的仪表；（3）知道电热水器的额定功率和通电时间，求出只有热水器正常工作10min时消耗的电能W，进一步求出电能表转的圈数。（4）电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率。。
【答案】C。
【解析】A、他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW?h-8543.2kW?h=90.3kW?h，故A错误； B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误； C、3600r/（kW?h）表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W=Pt=lkW×16h=16kw.h
则电能表的圆盘转过的圈数：N=16kw.h×3600r/（kW?h）=600r，故C正确。D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×10A=2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。故选：C。
知识点二：额定功率与实际功率
典例3：（2019?西山区一模）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示。关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．浴霸正常工作的电流最小
C．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
D．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
【考查方向】额定功率．
【名师点睛】首先明确额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，然后根据P=UI，P=Wt对各个选项逐一分析即可。
【答案】C
【解析】A、由题知，各用电器的额定电压相同，即正常工作的电压相同，故A错误； B、由图可知，1度电（即W=1kW?h）可供浴霸持续工作的时间最短，由P=Wt可知，浴霸的额定功率最大，由P=UI可知，浴霸正常工作的电流最大，故B错误； C、由图可知，1度电可供电风扇持续工作的时间比白炽灯的少，由P=Wt可知，电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大，故C正确； D、由图可知，1度电可供节能灯持续工作的时间比白炽灯的多，由P=Wt可知，节能灯的额定功率比白炽灯的额定功率小，由P=UI可知，节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小，故D错误；故选：C。
典例4：（2019?金华一模）在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障。在如图所示的部分家庭电路中，取下保险丝，在该处安装“220V100W”的白炽灯Ll，然后将A、B接到220V的电源上，发现灯Ll正常发光。若此时闭合开关S，则灯L2（“220V 100W”）（ ）
A．正常发光 B．能发光，但较暗 C．不能发光 D．将被烧坏
【考查方向】实际功率．
【名师点睛】取下保险丝，在该处安装“220V 100W”的白炽灯Ll，然后将A、B接到220V的电源上。①发现灯Ll正常发光，检验部分出现短路。②发现灯Ll不亮，检验部分是断路。③发现灯Ll正常发光发光但是比较暗，检验部分是正常的。
【答案】C
【解析】取下保险丝，在该处安装“220V??100W”的白炽灯Ll，然后将A、B接到220V的电源上，发现灯Ll正常发光。说明只有L1接入220V的电路，家庭电路的安装部分（插座）出现短路现象。如果闭合开关S，则灯L2被短路，所以L2不会发光，不会被烧坏。故选：C。
知识点三：伏安法测电功率
典例5：（2019?哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）
进行实验：
如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 A，灯泡额定功率是 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（2）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
【考查方向】探究用电器的电功率实验。
【名师点睛】（1）①变阻器按一上一下接入电路中，电压表与灯并联；
②根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出灯泡额定功率；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，结合电功率定义分析；
（3）由欧姆定律求出灯正常发光时的电阻为，根据题意求出加在小灯泡两端的最大电压，因灯的电阻随温度的升高而变大，得出3V电压下通过灯的电流分析回答。
【答案】（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R=UI=2.5V0.32A=12516A，在3V电压下通过灯的电流小于I′=U'R=3V12516A≈0.384<0.6A．故用电流表0.6A而不用3A量程。
【解析】（1）①变阻器按一上一下接入电路中，电压表与灯并联，如下所示：
②如图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是0.32A，灯泡额定功率是： P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为： R=UI=2.5V0.32A=1256A，允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额=3V，因灯的电阻随温度的升高而变大，故在3V电压下通过灯的电流小于： I′= U'R=3V12516A≈0.384A<0.6A故用电流表0.6A而不用3A量程。
故答案为：（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R=UI=2.5V0.32A=12516A，在3V电压下通过灯的电流小于I′=U'R=3V12516A≈0.384<0.6A．故用电流表0.6A而不用3A量程。
知识点四：焦耳定律及其应用
典例6：（2019?平邑县一模）电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．通过电炉丝的电流大 B．电炉丝与导线是并联的
C．电炉丝的通电时间长 D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻
【考查方向】焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析判断。
【答案】D
【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线是串联的，则I电炉丝=I导线，通电时间t相同，电炉丝热得发红，炉丝相连的导线却不怎么热，说明电炉丝产生的热量多，即Q电炉丝＞Q导线，由Q=I2Rt可知，R电炉丝＞R导线，即原因是导线的电阻远小于电炉丝的电阻，故ABC错误，D正确；故选：D。
典例7：（2019?鞍山）如图所示，R1=R2=R3=5Ω，相同的烧瓶内装满了煤油，闭合开关通电一段时间后， （填“左”或“右”）瓶中细玻璃管内液面上升得高；若通过R2的电流大小为0.5A，通电2min电阻R2产生的热量是 J；烧瓶中装的煤油是 （填“导体”或“绝缘体”）。
【考查方向】绝缘体；焦耳定律的计算公式及其应用．
【名师点睛】①在串联电路中电流处处相等，在并联电路中干路电流等于支路电流之和；②已知电阻阻值、通过的电流和通电时间，利用焦耳定律得到此时的热量；③不容易导电的物体是绝缘体。
【答案】右；150；绝缘体。
【解析】（1）由图知，电阻R1与R3并联后再与R2串联，所以流过左侧电阻R1的电流小于流过右侧R2的电流。根据焦耳定律Q=I2Rt知，当电阻和通电时间相同时，电阻R2产生的热量大于R1产生的热量，所以右侧瓶中细玻璃管内液面上升得高；
（2）通电2min电阻R2产生的热量是Q2=I2R2t=（0.5A）2×5Ω×2×60s=150J；
（3）煤油不容易导电，属于绝缘体。
故答案为：右；150；绝缘体。
知识点五：电能、电功率、电热的综合计算
典例8 （2019?市南区二模）如图甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。图乙是它的有关参数，它由加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%．（c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）则下列说法正确的是（ ）
A．温控开关S0断开时为加热状态
B．根据有关参数可知，R1的阻值为40Ω，R2的阻值为1210Ω
C．当饮水机在用电高峰期给水加热，它的实际功率为1000W
D．若在用电高峰期将装满水箱的水从20℃加热至100℃，所需时间为504s
【考查方向】欧姆定律的应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）分析温控开关S0闭合、断开时电路中总电阻的阻值关系，电压一定时，根据P=U2R可知可知两种情况下电路总功率的关系，功率大的为加热状态，反之为保温状态；（2）电热饮水机处于加热状态时，电路为R1的简单电路，根据P=U2R求出R1的电阻；电饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，根据P=U2R求出求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2的电阻；（3）根据P=U2R求出当饮水机在用电高峰期给水加热时的实际功率；（4）由表格数据可知装满水箱时水的体积，根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据η=Q吸W×100%求出消耗的电能，利用P=Wt求出所需的加热时间。
【答案】C。
【解析】（1）由电路图可知，开关S0断开时，两电阻串联，电路电阻较大；开关S0闭合时，只有电阻R1接入电路；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当温控开关S0闭合时，电路中的电阻较小，由P=U2R可知，电压一定时，电热饮水机功率较大，处于加热状态；当温控开关S0断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态，故A错误；（2）电热饮水机处于加热状态时，电路为R1的简单电路，由P=U2R可得，R1的电阻：
R1=U2P加热=（220V)21210W=40?，电饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，则电路中的总电阻： R总=U2P保温=（220V)240W=1210?因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻： R2=R总-R1=1210Ω-40Ω=1170Ω，故B错误；（3）当饮水机在用电高峰期给水加热，它的实际功率： P实=U实2R1=（220V)240?=1000W，故C正确；（4）装满水箱时水的体积： V=1.5L=1.5×10-3m3，由ρ=mV得，水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg，水吸收的热量：
典例9：（2019?台州一模）小明家有一台加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）；求:
额定电压
220V
水箱容积
3L
低档功率
110W
（1）加湿器处于高档时的电功率；
（2）若水箱加满水，用低档功率加热，则当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到多少℃？
（3）如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？
【考查方向】电功与热量的综合计算．
【名师点睛】（1）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，根据P=UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低档，根据P=UI= U2R求出此时电路的总电阻，根据电阻的串联和R2=3R1求出R1的阻值，进一步求出R2的阻值；当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，功率最小，加湿器处于高档，根据P=UI=U2R求出加湿器处于高档时的电功率；（2）水箱加满水时水的体积，根据ρ=mV求出水的质量，当水吸收6.3×104J的热量时，根据Q吸=cm（t-t0）求出水的末温；（3）由图乙可知，加湿器工作30min内高档工作的时间和低档工作的时间，根据P=Wt求出加湿器工作30分钟消耗的电能。
【答案】（1）加湿器处于高档时的电功率为440W；（2）当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到15℃；（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
【解析】（1）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，由P=UI=U2R可得，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低档，此时电路的总电阻： R=U2P低=（220V）2110W=440?因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R2=3R1，所以，R=R1+3R2=R1+3R1=440Ω，解得：R1=110Ω，R2=3R1=330Ω；当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，功率最小，加湿器处于高档，则加湿器处于高档时的电功率： P高=U2R=(220V)2110?=440W.（2）水箱加满水时水的体积： V=3L=3dm3=3×10-3m3，由ρ=mV可得，水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg，当水吸收6.3×104J的热量时，由Q吸=cm（t-t0）可得，水的末温： t=Q吸cm+t0=6.3×104J4.2×103J/Kg.℃×3kg+10℃=15℃;
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高档工作的时间为10min，低档工作的时间为20min，由P=Wt可得，加湿器工作30分钟消耗的电能： W=P高t高+P低t低=440W×10×60s+110W×20×60s=3.96×105J。
答：（1）加湿器处于高档时的电功率为440W；
（2）当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到15℃；
（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
