电功率---5真题2模拟2025年中考物理备考（湖北专用）

电功率 一．选择题（共10小题） 1．（2023•宜昌）如图是某品牌智能体重秤的电路结构图，电源电压恒定，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻；其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数越小 B．电压表示数越小 C．电路消耗的总功率越大 D．电压表与电流表示数的比值越大 2．（2022•荆门）为了更好地保障人民的生命财产安全，很多公共场所都安装有火警报警器。简化电路如图所示，R1为定值电阻，对电路起保护作用。R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻。闭合开关，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数会变大 B．电流表的示数会变大 C．电源消耗的电功率会变小 D．电压表与电流表的示数之比不变 3．（2022•湖北）如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，则（　　） A．电路中总电阻增大 B．电流表A示数增大 C．电压表V示数减小 D．电路的总功率减小 4．（2024•武汉）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表所示是浴霸电路的部分参数。 额定电压 220V 照明功率 20W 换气功率 35W 暖风功率 1133W 热风功率 2233W 关于下列结论： ①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态； ②每根电热丝的阻值为44Ω； ③电路中通过开关S的电流最大为10.15A； ④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J。 其中正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 5．（2022•湖北）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（　　） A．该电能表的标定电流为20A B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用 C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转 D．小明家半年内的用电量是6335kW•h 6．（2022•襄阳）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4～8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮 C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同 D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光 7．（2022•武汉）如图所示为导体甲的电流随电压变化的图象，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（　　） A．甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A D．甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W 8．（2021•荆门）将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U﹣I图象，结合图中信息可知（　　） A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小 B．灯泡L的实际阻值为10Ω C．灯泡L的实际功率为0.8W D．定值电阻R实际功率为6.4W 9．（2023•武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 其中正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 10．（2022•荆门）R1和R2是两个定值电阻，分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上，闭合开关，图甲中U1：U2＝3：1，则下列结论正确的是（　　） A．两个电阻的阻值之比R1：R2＝1：3 B．图乙中I1：I2＝3：1 C．图甲中R1 和R2 的电功率之比为9：1 D．图乙中R1 和R2 的电功率之比为1：3 二．填空题（共5小题） 11．（2022•十堰）如图为小红家电路中安装的电能表，此时示数为 　 　kW•h。小红将一个电吹风机接入电路，电热丝因为电流的 　 　效应吹出热风。她关闭其它用电器，3min内电能表铝盘转过15转，则此电吹风机的功率为 　 　W。 12．（2022•荆门）电能是生产生活的重要资源，随着社会的发展、科技的进步，人们的生活越来越离不开电。小华家添置了一台电功率为1kW的空调，　 　联在家庭电路中；若6月份他家平均每天使用空调4小时，这个月（30天）该空调用电 　 　kW•h；小华发现他家的电能表上标着“600revs/（kW•h）”，由于使用了这台空调，这个月电能表将多转 　 　转；若每度电的电费是0.5元，需多交电费 　 　元。 13．（2023•宜昌）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为 　 　能存储起来，充满电后它存储了 　 　kW•h的能量。 14．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 　 　。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，则电源电压为 　 　V。 15．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压恒为15V，R1＝6Ω，R3＝3Ω，R2是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P2，电阻R1消耗的功率为P1，则P2﹣P1最大值为 　 　W。 三．实验探究题（共6小题） 16．（2023•荆州）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 （1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 　 　（选填字母）； A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω，2A”的滑动变阻器 C.“5Ω，1A”的滑动变阻器 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 　 　； （3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　端移动（选填“左”或“右”）； （4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W； （5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额＝　 　W。 17．（2022•十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，　 　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　 　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　 　。 （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②　 　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式P额＝　 　（用U额、U和R0表示）。 18．（2022•武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。 （1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 （2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率是 　 　W。 （3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是 　 　（填标号）。 A.3.9V B.4.0V C.4.1V 19．（2022•襄阳）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 　 　； （3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W； （4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR； （5）利用图甲所示电路，依据 　 　（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 20．（2022•荆州）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。 （1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　 　。 （2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　 　。 （4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用U额、U1、U2、R0表示） 21．（2022•随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。 （2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 　 　（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。 （3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 　 　0（选填“等于”或“不等于”）。 四．计算题（共10小题） 22．（2023•宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问： （1）该风电场年发电时间可达多少小时？ （2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg） 23．（2023•襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。 （1）L1正常发光时的电阻值； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率； （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。 24．（2023•荆州）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V，3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω，1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的电阻RL； （2）通电10s电路消耗的电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。 25．（2023•湖北）小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤挡，额定功率为440W。求： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）若电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，电阻R1的阻值。 26．（2023•仙桃）小明家的浴霸有“220V 440W”的取暖灯共4盏，求： （1）每盏取暖灯正常工作时的电阻； （2）4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。 27．（2022•湖北）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求： （1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg•℃）； （2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率； （3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？ 28．（2022•随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。 （1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电； （2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？ 29．（2022•黄石）如图所示的电路中电源电压保持不变，两个电流表的量程都为（0～1A），灯泡额定电压为6V。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至中点，灯泡正常发光，此时电流表A1读数为0.4A，A2读数为0.6A。求： （1）电源电压U，以及电压表示数UV。 （2）滑动变阻器的最大阻值Rm，以及灯泡的额定功率PL。 （3）滑动变阻器调至多大时，全电路总功率达到最大，此最大总功率是多少？ 30．（2022•宜昌）小君为了知道家中电饭锅（图甲）的耗电情况，将电饭锅接入图乙所示的功率计量插座，测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V，电路如图丙所示，S2为温控开关，盛有米和水的锅放在发热盘R1上，限流电阻R2的发热不能被利用。某次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示，不计温度对电阻的影响和散失的热量。 电压/V 电流/A 消耗电能/度 煮饭 198 3.6 0.297 保温 198 0.3 （1）电阻R1的阻值及煮饭时间是多少？ （2）电阻R2的阻值及保温时发热盘的功率是多少？ （3）小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小，更省电。你是否赞同他的说法？说明你的理由。 31．（2022•荆门）周末，小东跟妈妈一起到超市购物，发现称量物品的电子秤（如图甲所示）与所学的物理知识有关，回家自己设计了一个简易的电子秤，电路如图乙所示。已知电源电压恒为6V，电流表的量程为0～0.6A，R0为定值电阻，Rt为压敏电阻，其阻值随所受压力大小变化的关系如图丙所示。将质量为0.2kg的托盘放在压敏电阻上（此时未放物品），闭合开关，电流表的示数为0.1A。 （1）求未放物品时，电路消耗的总功率； （2）为了能正常工作，电路的总电阻不能小于多少？ （3）求这个电子秤所能称量物品的最大质量。 五．综合能力题（共3小题） 32．（2024•湖北）小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A，当温度降到100℃时，S又回到位置“1”。 （1）求R1的阻值。 （2）求挂烫机待机状态的功率。 （3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150s消耗的电能。 （4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 33．（2023•鄂州）如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2＝44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个挡位的调节。已知中温挡的额定功率为440W。求： （1）当开关S1　 　（选填“断开”或“闭合”）、S2　 　（选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡。 （2）R1的阻值。 （3）当空气炸锅处于高温挡时，正常工作10min消耗的电能。 34．（2023•黄冈）图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V，定值电阻R1是加热部分，R2是最大阻值为176Ω的滑动变阻器。开关S接1时，电热器处于加热挡，通过调节R2接入电路的阻值来改变R1的加热功率，其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间，开关S自动接2，电热器处于保温挡。 （1）求以最大功率工作时电路中电流大小； （2）如图乙，电能表上参数“R/（kW•h）”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s，与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小； （3）求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。 电功率 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．（2023•宜昌）如图是某品牌智能体重秤的电路结构图，电源电压恒定，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻；其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数越小 B．电压表示数越小 C．电路消耗的总功率越大 D．电压表与电流表示数的比值越大 【分析】由图可知，电路是压敏电阻和定值电阻串联，电压表测量定值电阻R0的电压，电流表测量电路中的电流；体重越重时，根据压敏电阻阻值的变化分析电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和定值电阻两端电压的变化；根据P＝UI分析总功率的变化，根据R＝分析电压表与电流表示数的比值的变化。 【解答】解：由图可知，电路是压敏电阻和定值电阻串联，电压表测量定值电阻R0的电压，电流表测量电路中的电流； A、体重越重时，压敏电阻受到的压力变大，其阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，故A错误； B、根据U＝IR可知，定值电阻两端电压变大，电压表示数变大，故B错误； C、根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C正确； D、根据R＝可知，电压表与电流表示数的比值为R0的阻值，所以比值大小不变，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用，难度不大。 2．（2022•荆门）为了更好地保障人民的生命财产安全，很多公共场所都安装有火警报警器。简化电路如图所示，R1为定值电阻，对电路起保护作用。R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻。闭合开关，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数会变大 B．电流表的示数会变大 C．电源消耗的电功率会变小 D．电压表与电流表的示数之比不变 【分析】根据电路图可知，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压； 根据温度的变化分析R2阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化； 根据P＝UI分析电路总功率的变化； 根据R＝分析电压表与电流表的示数之比的变化。 【解答】解：根据电路图可知，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压； 闭合开关，当温度升高时，R2的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据串联电路的分压规律可知，R2分担的电压变小，电压表示数变小； 根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大； 根据R＝可知，电压表与电流表的示数之比为R2的阻值，所以电压表与电流表的示数之比变小； 综上所述，B正确。 故选：B。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。 3．（2022•湖北）如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，则（　　） A．电路中总电阻增大 B．电流表A示数增大 C．电压表V示数减小 D．电路的总功率减小 【分析】闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻R1两端的电压。 A、闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，根据电阻串联的特点可知电路中的总电阻的变化情况； B、已知电路中的总电阻的变化情况，电源电压不变，根据欧姆定律I＝可知电路中的电流的变化情况，进而得出电流表的示数的变化情况； C、已知电路中的电流的变化情况，定值电阻的阻值不变，根据U＝IR1可知，定值电阻两端的电压变化情况，进而得出电压表V的示数变化情况； D、已知电路中的电流的变化情况，电源电压不变，根据P＝UI可知电路的总功率的变化情况。 【解答】解：闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻R1两端的电压。 A、闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，根据电阻串联的特点可知，电路中的总电阻减小，故A错误； B、已知电路中的总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律I＝可知电路中的电流增大，故电流表的示数增大，故B正确； C、已知电路中的电流增大，定值电阻的阻值不变，根据U＝IR1可知，定值电阻两端的电压变大，故电压表V的示数增大，故C错误； D、已知电路中的电流增大，电源电压不变，根据P＝UI可知电路的总功率增大，故D错误。 故选B。 【点评】本题考查电路的动态分析，综合性强，难度适中。 4．（2024•武汉）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表所示是浴霸电路的部分参数。 额定电压 220V 照明功率 20W 换气功率 35W 暖风功率 1133W 热风功率 2233W 关于下列结论： ①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态； ②每根电热丝的阻值为44Ω； ③电路中通过开关S的电流最大为10.15A； ④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J。 其中正确的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 【分析】（1）根据电路图结合开关位置分析； （2）根据电阻的功率结合P＝计算电阻； （3）根据热风功率计算电流； （4）根据最大总功率结合W＝Pt计算电能。 【解答】解：①开关S1断开、S与触点1接触时，只有电动机工作，说明此时没有加热，浴霸处于换气状态；故①错误； ②根据电热丝与电阻是并联，每个电热丝的功率P＝2233W﹣1133W＝1100W； 由P＝可得，电热丝的电阻为： R＝＝44Ω，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。每根电热丝的阻值为44Ω；故②正确； ③当处于热风状态时，电路中通过开关S的电流最大， I＝＝＝10.15A，故③正确； ④浴霸热风状态，且照明灯发光时，电功率最大，工作10分钟，电路消耗的电能最大 W＝Pt＝（2233W+20W）×10×60s＝1.3518×106J，故④错误。 故选：B。 【点评】本题考查串并联电路的特点和欧姆定律、电能的计算，属于中档题。 5．（2022•湖北）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（　　） A．该电能表的标定电流为20A B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用 C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转 D．小明家半年内的用电量是6335kW•h 【分析】（1）10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A； （2）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用； （3）3000r/（kW•h）：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过3000圈； （4）电能表读数时最后一位是小数位。 【解答】解：A、电能表上“10（20）A”是指电能表的标定电流为10A，故A错误； B、50Hz是指电能表在50Hz的交流电路中使用，故B错误； C、3000r/（kW•h）：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的铝盘转过3000圈，故C正确； D、电能表的最后一位是小数、单位是kW•h，半年内的用电量是633.5kW•h，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是理解电能表各参数的物理意义。 6．（2022•襄阳）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4～8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮 C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同 D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光 【分析】（1）串联电路电流处处相等； （2）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求出两灯泡的电阻； 根据串联电路的电流特点和P＝I2R得出两灯泡实际功率之间的关系，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗； （3）根据串联电路特点与P＝I2R分析答题； （4）当电源电压调节到8V时，根据两灯泡电阻的关系和串联电路的分压作用，并与灯泡的额定电压相比，判断出灯泡是否正常发光。 【解答】解：由P＝可得，两灯泡的电阻分别为： R1＝＝＝16Ω，R2＝＝＝16Ω； A、两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误； B、在调节电源电压的过程中，由P＝I2R可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，故B错误； C、两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由P＝I2R可知，灯泡功率的变化相同，故C正确； D、当电源电压调节到8V时，两灯泡的电阻相同，分得的电压相同，所以两灯泡分得的电压都为4V，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2正常发光，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的电流特点和电压特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。 7．（2022•武汉）如图所示为导体甲的电流随电压变化的图象，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（　　） A．甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A D．甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W 【分析】（1）由图假设串联电路的电流是0.2A时，根据串联电路的特点可判断电压得出结论； （2）由题干串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W，根据P＝UI可求甲的电流据此分析解答； （3）甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，由欧姆定律可求干路中的电流； （4）甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，由电功率公式可求电路的功率。 【解答】解：A、甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，由图可知，甲的电流为0.2A时，电压为1V，根据串联电路的电压特点，乙的电压，U乙＝2V﹣1V＝1V，乙的电流：I乙＝＝＝0.2A，符合题意，故A正确； B、由图可知，当甲两端的电压为1V时，甲的功率：P甲＝UI＝1V×0.2A＝0.2W，甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，根据串联分压可知，甲的电压小于1V，即甲的电功率小于0.2W，故B错误； C、甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，由欧姆定律可得干路中的电流：I干＝I甲+I乙′＝0.25A+＝0.65A，故C正确； D、甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率：P总＝P甲+P乙＝0.2W+＝0.4W，故D正确。 故选：B。 【点评】本题主要考查了串并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，是一道综合题。 8．（2021•荆门）将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U﹣I图象，结合图中信息可知（　　） A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小 B．灯泡L的实际阻值为10Ω C．灯泡L的实际功率为0.8W D．定值电阻R实际功率为6.4W 【分析】（1）在串联电路中：电流处处相等，电路两端电压等于各个用电器两端电压之和； （2）欧姆定律I＝U/R，可推导出R＝U/I； （3）电功率P＝IU； （4）结合图乙给出的信息可知直线是定值电阻，曲线是灯泡，根据串联电路的特点，在图乙中找出符合条件的电流值，以及灯泡和定值电阻所对应的电压值，最后根据欧姆定律和电功率的计算公式即可解决问题。 【解答】解：定值电阻的阻值一定，通过的电流和其两端电压成正比，则倾斜直线代表定值电阻的U﹣I图像，而曲线则代表灯泡L的U﹣I图像； A、当电流为0.4A时，灯L两端的电压为2V，则灯的阻值为R1＝＝＝5Ω， 当电流为0.7A时，灯L两端的电压为5V，则灯的电阻为：R2＝＝≈7Ω， 当电流为0.8A时，灯L两端的电压为8V，则灯的电阻为：R3＝＝＝10Ω， 由上述分析可知，灯泡L的电阻随电流的增大而增大，故A错误； B、由图甲可知灯泡L与电阻R串联，根据串联电路的特点，可知电流相等，且灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于6V，再结合图乙可知符合条件的电流I＝0.4A，此时灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为4V，所以灯泡L的实际阻值RL＝UL/I＝2V/0.4A＝5Ω；故B错误； C、灯泡L的实际功率PL＝IUL＝0.4A×2V＝0.8W，故C正确； D、定值电阻R的实际功率PR＝IUR＝0.4A×4V＝1.6W，故D错误。 故选：C。 【点评】本题主要考查欧姆定律和电功率的计算公式的应用，分析过程中要注意结合串联电路的特点以及给出的图像。 9．（2023•武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 其中正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【分析】根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式； 当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，根据U＝I（RL+R2）求出电源电压； 玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，根据I′＝求出此时电路电流； 玩具车“定速后退”时，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，根据P＝＝求出电路消耗的总功率。 【解答】解：根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误； 当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为： U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误； 根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式； 玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′＝＝，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确； 玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为： P＝＝＝＝； 因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。 故选：D。 【点评】此题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率的计算，有一定难度。 10．（2022•荆门）R1和R2是两个定值电阻，分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上，闭合开关，图甲中U1：U2＝3：1，则下列结论正确的是（　　） A．两个电阻的阻值之比R1：R2＝1：3 B．图乙中I1：I2＝3：1 C．图甲中R1 和R2 的电功率之比为9：1 D．图乙中R1 和R2 的电功率之比为1：3 【分析】（1）由图甲可知，R1与R2串联，根据串联电路的特点和欧姆定律结合U1：U2＝3：1得出R1与R2的比值； （2）由图乙可知，R1与R2并联，根据并联电路的特点和欧姆定律得出通过R1与R2的电流之比； （3）图甲中，根据串联电路中电流处处相等特点和P＝UI即可求出电功率之比； （4）图乙中，根据并联电路各支路两端的电压相等特点和P＝UI求出电功率之比。 【解答】解：A、由图甲可知，R1与R2串联，由于串联电路中电流处处相等，根据I＝可得， ＝＝＝，故A错误； B、由图乙可知，R1与R2并联，由于并联电路各支路两端的电压相等， 则通过R1与R2的电流之比：＝＝＝，故B错误； C、图甲中，电功率之比为：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝3：1，故C错误； D、图乙中，电功率之比为：P1′：P2′＝UI1：UI2＝I1：I2＝1：3，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，根据题意得出两电路中的电阻关系是解答本题的关键和桥梁。 二．填空题（共5小题） 11．（2022•十堰）如图为小红家电路中安装的电能表，此时示数为 　2022.6　kW•h。小红将一个电吹风机接入电路，电热丝因为电流的 　热　效应吹出热风。她关闭其它用电器，3min内电能表铝盘转过15转，则此电吹风机的功率为 　500　W。 【分析】（1）电能表读数时，单位是kW•h，最后一位是小数位； （2）电流通过导体发热，这种现象叫电流的热效应； （3）600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转600圈，据此得出转盘在3min内转了15转，电吹风机消耗的电能，根据P＝得出电吹风机的功率。 【解答】解： （1）由图知，电能表的示数为2022.6kW•h； （2）电热丝在工作时消耗的电能转化为内能，吹出热风，利用了电流的热效应； （3）600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转600圈， 转盘在3min内转了15转，电吹风机消耗的电能： W＝kW•h＝×3.6×106J＝90000J， 电吹风机的功率： P＝＝＝500W。 故答案为：2022.6；热；500。 【点评】本题考查了电能表的读数、电能和电功率的计算，明白电能表参数的含义是关键。 12．（2022•荆门）电能是生产生活的重要资源，随着社会的发展、科技的进步，人们的生活越来越离不开电。小华家添置了一台电功率为1kW的空调，　并　联在家庭电路中；若6月份他家平均每天使用空调4小时，这个月（30天）该空调用电 　120　kW•h；小华发现他家的电能表上标着“600revs/（kW•h）”，由于使用了这台空调，这个月电能表将多转 　7.2×104　转；若每度电的电费是0.5元，需多交电费 　60　元。 【分析】（1）我国家庭电路电压是220V，家用电器的额定电压也是220V，各家用电器只有并联时，各家用电器都能正常工作，并且互不影响； （2）知道电功率和时间，根据的变形式W＝Pt可求出消耗的电能； （3）电能表上标着“600revs/（kW•h）”，知道消耗的电能，即可求出这个月电能表将多转圈数；知道每度电的电费是0.5元，即可求出需多交的电费。 【解答】解：小华家添置了一台电功率为1kW的空调，并联在家庭电路中； 若6月份他家平均每天使用空调4小时，这个月（30天）该空调用电为：W＝Pt＝30×1kW×4h＝120kW•h； 由于使用了这台空调，这个月电能表将多转的圈数为：n＝120kW•h×600revs/（kW•h）＝7.2×104revs， 需要交纳的电费为：0.5元/kW•h×120kW•h＝60元。 故答案为：并；120；7.2×104；60。 【点评】此题主要考查学生对于家庭电路的连接方式和利用电能表参数求解电能以及功率的掌握程度，属于中考重点。 13．（2023•宜昌）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为 　化学　能存储起来，充满电后它存储了 　52　kW•h的能量。 【分析】（1）给电池充电时，将电能转化为化学能。 （2）根据W＝UIt计算充满电后储存能量。 【解答】解：电动汽车充电时是将电能转化为化学能存储起来。 充满电后储存能量：W＝UIt＝400V×130A×3600s＝1.872×108J＝kW•h＝52kW•h。 故答案为：化学；52。 【点评】此题考查能量的转化、电功和电能的计算，属于基础题目，难度不大。 14．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 　大　。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，则电源电压为 　12　V。 【分析】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压； 滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变化； 已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，根据P＝UI列方程可得第二次滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压。 【解答】解：由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压； 滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大； 已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2， 设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，第二次电压表示数为U滑′， 前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，根据P＝UI可得8V×I＝U滑′×2I，解得U滑′＝4V， 因串联电路总电压等于各部分电压之和， 则根据欧姆定律可得电源电压U＝U滑+U0＝8V+IR0，U＝U滑′+U0′＝4V+2IR0， 因电源电压不变，则联立上面两式解得IR0＝4V，即U0＝4V， 则电源电压U＝U滑+U0＝8V+4V＝12V。 故答案为：大；12。 【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，有一定难度。 15．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压恒为15V，R1＝6Ω，R3＝3Ω，R2是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P2，电阻R1消耗的功率为P1，则P2﹣P1最大值为 　3.75　W。 【分析】由图可知，三个电阻串联接入电路，滑动变阻器消耗的功率等于电路总功率与定值电阻消耗的功率之差，根据串联电路电流特点和串联电路电阻规律结合电功率公式表示滑动变阻器消耗的功率以及电阻R1消耗的功率，进一步表示P2﹣P1，根据抛物线的性质可得P2﹣P1的最大值。 【解答】解：由图可知，三个电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，串联电路总电阻等于各部分电阻之和， 滑动变阻器消耗的功率等于电路总功率与定值电阻消耗的功率之差， 即P2＝UI﹣I2（R1+R3）＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω）， 电阻R1消耗的功率为P1＝I2R1＝I2×6Ω， 则P2﹣P1＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω）﹣I2×6Ω＝15V×I﹣I2×15Ω， 根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.5A＜1A时，P2﹣P1有最大值， 最大值为P2﹣P1＝＝＝3.75W。 故答案为：3.75。 【点评】本题考查串联电路特点、电功率公式的灵活运用，运用抛物线的性质可得P2﹣P1的最大值，有一定难度。 三．实验探究题（共6小题） 16．（2023•荆州）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 （1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 　B　（选填字母）； A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω，2A”的滑动变阻器 C.“5Ω，1A”的滑动变阻器 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 　小灯泡断路　； （3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　左　端移动（选填“左”或“右”）； （4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.5　W； （5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额＝　1.8　W。 【分析】（1）已知小灯泡额定电压和正常发光时电阻，利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格； （2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （3）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向； （4）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率； （5）由图丁可知，电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流；所以，首先让灯正常发光，开关S、S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，由串联电路电压的规律可知，此时小灯泡正常发光； 若求出此时滑动变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流； 为得出此时滑动变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出滑动变阻器连入电路的电阻，然后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额定电流，最后利用P＝UI即可求出灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）已知小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为12Ω，则小灯泡正常发光时的电流约为： I'＝＝≈0.21A； 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑＝＝＝16.7Ω＞10Ω，所以滑动变阻器应选用“20Ω，2A”，即B； （2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现该故障的原因是小灯泡断路； （3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，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，故应将滑动变阻器的滑片向左端移动； （4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W； （5）实验步骤： ①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为6V， 根据串联电路电压的规律可得：U滑＝U﹣U额＝18V﹣6V＝12V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V，则灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左＝8V； 由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′＝14V； ③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为： UR＝U﹣U′＝18V﹣14V＝4V， 由分压原理可得： ＝， 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值： R左＝•R＝×20Ω＝40Ω； 故在步骤①中，灯的额定电流为： I额＝＝＝0.3A， 则小灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝6V×0.3A＝1.8W。 故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）左；（4）0.5；（5）1.8。 【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了器材的选择、电路故障、实验操作、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。 17．（2022•十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，　小芳　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　0.625　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　小灯泡的阻值和温度有关　。 （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②　保持滑动变阻器的滑片位置不变　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功率表达式P额＝　　（用U额、U和R0表示）。 【分析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路； （2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路； （3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流大小，根据功率公式可得小灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，不是一定值； （4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压两次电压之差，根据欧姆定律计算得到电路中的电流； 再根据功率公式表示出小灯泡的功率。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，如图所示； ； （2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的； （3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比； （4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0＝； 小灯泡额定功率表达式P额＝U额I0＝。 故答案为：（1）如图所示；（2）小芳；（3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关；（4）保持滑动变阻器的滑片位置不变；。 【点评】本题考查了电功率测量的相关实验操作和设计，难度较大。 18．（2022•武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。 （1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 （2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 　0.3　A，小灯泡的额定功率是 　1.14　W。 （3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是 　AB　（填标号）。 A.3.9V B.4.0V C.4.1V 【分析】（1）本实验中，滑动变阻器、电流有、灯泡应串联，电压表并联在灯泡两端，据此分析并正确连接电路； （2）由图乙读出灯泡正常发光的电流，由P＝UI计算小灯泡的额定功率； （3）灯泡电阻随温度升高而增大；分析计算灯泡正常发光和选项中电压下的电阻，分析比较。 【解答】解： （1）由图甲知，灯泡并联在滑动变阻器和电流表两端，电压表串联入电路了，为使电路连接正确，应将灯泡与滑动变阻器连接的导线改接电压表的“15”接线柱即可，如图所示： ； （2）由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.3A， 灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W； （3）由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：R＝＝≈12.7Ω， 假设灯泡电阻不变，当电流表的示数为0.32A时，灯泡两端电压（电压表示数）：U′＝I′R＝0.32A×12.7Ω＝4.064V， 当灯泡两端电压大于额定电压时，通过的电流大于0.3A，灯泡的实际功率变大，温度升高，电阻变大，那么灯泡两端电压应大于4.064V，故AB不可能，C可能。 故答案为：（1）见上图；（2）0.3；1.14；（3）AB。 【点评】本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、电表读数、电功率的计算等，要知道灯泡的电阻受温度的影响，温度越高，电阻越大。 19．（2022•襄阳）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 　滑片调到最大阻值处　； （3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.5　W； （4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR； （5）利用图甲所示电路，依据 　R＝　（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。 【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端； （2）为了保护电路，闭合开关前应把滑动变阻器滑片移动阻值最大处； （3）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据P＝UI算出小灯泡的额定功率； （4）电源电压不变，根据欧姆定律先判断出总电阻的变化，再根据灯的电阻是逐渐变大和电阻的串联规律分析回答； （5）根据图甲电路分析回答；由图电流表测灯泡和电压表电流之和，据此分析。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，说明电路中电流较大，总电阻较小，原因是在闭合开关前没有把滑动变阻器滑片调到最大阻值处； （3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W； （4）实验过程中随滑动变阻器阻值减小，小灯泡逐渐变亮，此时灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由R＝知，电路的总电阻变小，由P＝UI知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR； （5）由图甲可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据R＝求出小灯泡正常工作时的电阻，故依据R＝（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻； 如图甲，电流表实际测量的是小灯泡与电压表电流之和，故电流表测量值比通过灯泡电流真实值偏大。 故答案为：（1）见解答图；（2）滑片调到最大阻值处；（3）0.5；（4）小于；（5）R＝；偏大。 【点评】本题测量小灯泡电功率实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、功率的计算和电路的动态分析及误差分析等知识。 20．（2022•荆州）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。 （1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小　。 （2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　B　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.7　W。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义　。 （4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝　　。（用U额、U1、U2、R0表示） 【分析】（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，据此分析； （2）灯在额定电压下正常发光，将灯泡的实际电压与灯泡的额定电压比较，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；根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率； （3）不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义； （4）根据题意可知该方案中采用等效替代法，使电压表示数等于灯泡正常发光时的电压U额时R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小；根据串联电路的电压规律以及欧姆定律可以求出R2连入电路中的电阻大小即小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小，根据P＝UI＝可求出小灯泡额定功率。 【解答】解：（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小； （2）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V； 图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W； （3）由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义，故他们的做法是错误的； （4）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2， 在③中，将R1的滑片P调至最右端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2即为电源电压，再将R1的滑片P调至最左端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U1，即为R2的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝， 解得：R2＝， 因此灯泡的电阻：RL＝R2＝， 小灯泡额定功率的表达式为： P额＝＝＝＝。 故答案为：（1）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；（2）B；0.7；（3）错误；由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义；（4）。 【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路现象的判断、实验操作、电流表读数、电功率的计算以及在没有电流表的情况下设计方案测灯额定电功率的能力。 21．（2022•随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。 （2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 　小灯泡　（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。 （3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 　1.25　W。 （4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 　不等于　0（选填“等于”或“不等于”）。 【分析】（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示； （2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路； （3）由图乙分析出额定电压和额定电流，然后根据功率公式计算小灯泡的额定功率； （4）除了超导体，其他物体都有电阻，小灯泡不是超导体； 【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示； ； （2）电流表无示数，说明电路断路或电流表被短路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路； （3）由图乙可以看出，当电压为2.5V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W； （4）灯丝的温度为0℃时，小灯泡仍然有电阻，只是阻值相对正常发光时的阻值偏小； 故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于。 【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要注意电路故障的分析。 四．计算题（共10小题） 22．（2023•宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问： （1）该风电场年发电时间可达多少小时？ （2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg） 【分析】（1）已知总装机容量和年发电量，根据P＝公式变形求出该风电场年发电时间； （2）根据η＝×100%求出煤完全燃烧释放的热量，根据Q放＝mq求出需要煤的质量。 【解答】解：（1）由题意可知，发电机的功率P＝5×104kW，年发电量W＝9000万度＝9×107kW•h＝3.24×1014J， 由P＝可得，该风电场年发电时间： t＝＝＝1.8×103h； （2）由η＝×100%可得，煤完全燃烧释放的热量： Q放＝＝＝8.1×1014J， 由Q放＝mq可得，需要煤的质量： m＝＝＝2.7×107kg＝2.7×104t。 答：（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h； （2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。 【点评】本题考查了电功率公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式等，读懂题意是关键。 23．（2023•襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。 （1）L1正常发光时的电阻值； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率； （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。 【分析】（1）根据知L1正常发光时的电压、电流，根据欧姆定律计算电阻； （2）根据并联电路的特点和图像计算干路电流，根据P＝UI计算总功率； （3）根据串联电路特点和灯泡正常工作确定电路中的电流，根据串联电路的电压特点和电功率表示列出滑动变阻器的电功率比值，得出电源电压，根据欧姆定律计算滑动变阻器的电阻范围。 【解答】解：（1）L1正常发光时的电压U1＝6V，I1＝1.0A；由I＝可得，此时L1正常发光时的阻值：R1＝＝＝6Ω； （2）当把L1、L2并联在6V电源下，两个灯的电压都是6V，电流分别为：I1＝1.0A；I2＝0.8A； 干路中电流为I＝I1+I2＝1.0A+0.8A＝1.8A‘’ 电路中消耗的总电功率P＝UI＝6V×1.8A＝10.8W。 （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，由电路图知三个用电器串联，电压表测量L1、L2两端的电压， 在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光， 根据串联电路中的电流处处相等，最大电流为0.8A，则两个灯泡的电压分别为3V和6V，此时电压表的示数为U'＝3V+6V＝9V； 滑动变阻器的电压为U源﹣9V，此时滑动变阻器消耗的功率为P1＝（U源﹣9V）×0.8A； 当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，因为保证电路安全，只能是电压表示数减小了4V，是5V，此时两个灯泡电流相同，电压之和为5V，根据图像知，此时I＝0.6A；此时滑动变阻器消耗的功率为P2＝（U源﹣5V）×0.6A； 根据P1：P2＝8：9，有[（U源﹣9V）×0.8A]：[（U源﹣5V）×0.6A]＝8：9； 解得U源＝17V； 则第一次变阻器阻值R小＝＝＝10Ω； 则第二次变阻器阻值R大＝＝＝20Ω； 则变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。 答：（1）L1正常发光时的电阻值6Ω； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率10.8W； （3）变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式应用，关键是从图像中获取有用信息。 24．（2023•荆州）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V，3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω，1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的电阻RL； （2）通电10s电路消耗的电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。 【分析】（1）已知小灯泡的额定电压和额定功率，根据RL＝求小灯泡的电阻； （2）当S闭合，S1、S2断开，R和L串联，滑片P处于R的处，由于电阻的大小与接入电路中电阻丝的长度成正比，由此可得接入电路的阻值；根据串联分压的特点，求电源电压；根据欧姆定律求串联电路的电流；由W＝UIt求消耗的电能； （3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大，根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过R0的电流，再根据并联电路电流规律求出干路最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大总功率； 当S闭合，S1、S2都断开，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电流最小电流，再根据P＝UI求出电路消耗的最小总功率，据此可知电路消耗总功率的最小值与最大值之比。 【解答】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω； （2）当S闭合，S1、S2断开，R和L串联，滑片P处于R的处，R＝×30Ω＝10Ω； 滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同，根据串联分压的特点，故UL＝UR＝6V，则电源电压U总＝6V+6V＝12V； 串联电路的电流I＝＝＝0.6A； 则10s消耗的电能W＝UIt＝12V×0.6A×10s＝72J； （3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大； 因并联电路中各支路两端电压相等， 所以此时通过R0的电流：I0＝＝＝1.2A； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流：Imax＝1A+1.2A＝2.2A， 电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝12V×2.2A＝26.4W； S闭合，S1、S2都断开，R与L串联，当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流：Imin＝＝＝0.3A， 电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝12V×0.3A＝3.6W； 则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin：Pmax＝3.6W：26.4W＝3：22。 答：（1）小灯泡的电阻RL为10Ω； （3）通电10s电路消耗的电能为72J； （3）电路消耗总功率的最小值与最大值之比为3：22。 【点评】本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能正确分析电路是解题的关键。 25．（2023•湖北）小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤挡，额定功率为440W。求： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）若电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，电阻R1的阻值。 【分析】（1）根据I＝得到电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流； （2）“1200imp/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1200r，据此可求电能表指示灯闪烁11次消耗的电能，再利用P＝得到电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）闭合S3时，为煲汤挡，只有R2的简单电路，由R＝得到R2的阻值； 当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由P＝可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡；当只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P＝可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡；电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，根据P＝可得保温时R1的电压与电源电压之比，再由串联电路的电压特点得出保温时R1、R2分得的电压之比，最后根据串联分压的规律求出电阻R1的阻值。 【解答】解： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流：； （2）“1200imp/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1200r，电饭锅煮饭消耗的电能：W＝， 电饭锅煮饭挡的实际功率：P煮饭＝＝1.1kW＝1100W； （3）闭合S3时，为煲汤挡，只有R2的简单电路，R2的阻值：R2＝； 当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由P＝可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡； 只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P＝可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡； 电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，即：， 设电阻R1在保温挡的电压为U1，而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U， 所以根据P＝可得：＝＝＝， 由串联电路的电压规律可得，保温时R1、R2分得的电压之比：＝＝＝， 由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比：＝＝， 所以电阻R1的阻值：R1＝R2＝×110Ω＝55Ω。 答：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流是2A； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率是1100W； （3）电阻R1的阻值是55Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点、电能、电功率公式的应用，是一道较难的计算题。 26．（2023•仙桃）小明家的浴霸有“220V 440W”的取暖灯共4盏，求： （1）每盏取暖灯正常工作时的电阻； （2）4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。 【分析】（1）已知取暖灯的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出每盏取暖灯正常工作时的电流，再根据求出每盏取暖灯正常工作时的电阻； （2）根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，一盏灯正常工作时，通过灯的电流： ， 由可得，灯正常工作时的电阻为： ， （2）由于4盏灯是并联，根据并联电路中电流的规律，4盏灯均正常工作时，总电流为： I总＝4I额＝4×2A＝8A。 答：（1）每盏取暖灯正常工作时的电阻为110Ω； （2）4盏取暖灯同时正常工作时的总电流为8A。 【点评】本题考查了电功率和欧姆定律计算公式的应用、以及并联电路的电流特点，难度不大。 27．（2022•湖北）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求： （1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg•℃）； （2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率； （3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？ 【分析】（1）根据Q＝cmΔt可得空气需要吸收的热量； （2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。所以支路电压相等，各支路电流之和等于总电流，根据并联电路特点和欧姆定律即可得出通过指示灯的电流和两端的电压，再利用功率公式可得指示灯的功率； （3）由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变。所以不管滑动变阻器怎么变，总电阻不变。 【解答】解：（1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量Q＝cmΔt＝1.0×103J/（kg•℃）×5×10﹣3kg×（200℃﹣20℃）＝900J； （2）R1的额定电流I额＝＝＝5.5A； 指示灯支路的电流I指＝I﹣I额＝5.55A﹣5.5A＝0.05A； 指示灯支路消耗的功率P指＝UI指＝220V×0.05A＝11W； （3）R3的阻值调为100Ω，加热温度设定为150℃，R2的阻值是30Ω，衔铁向上弹起，停止加热。此时的总电阻R＝R2+R3＝30Ω+100Ω＝130Ω； 当R3的阻值调为80Ω时，由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变。 所以此时R′2＝R﹣R′3＝130Ω﹣80Ω＝50Ω； 由图丙可知，温度为200℃； 答：（1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量是900J； （2）指示灯支路消耗的功率是11W； （3）当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为200℃。 【点评】本题考查了热量和功率的计算、电磁继电器的动态辨析，有一定的难度。 28．（2022•随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。 （1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电； （2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？ 【分析】（1）根据W＝Pt求出消耗的电能； （2）根据I＝求出干路中的电流的大小。 【解答】解：（1）小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作；浴霸消耗的电能为： W＝Pt＝4×250×10﹣3kW×0.5h＝0.5kW•h＝0.5度； （2）只闭合S3和S4时，电路的总功率为：P'＝16W+50W＝66W； 干路电流为：I＝＝＝0.3A。 答：（1）这一天浴霸用了0.5度电； （2）这种情况下干路电流是0.3A。 【点评】本题考查了电能的计算、电功率公式的应用，是一道简单的计算题。 29．（2022•黄石）如图所示的电路中电源电压保持不变，两个电流表的量程都为（0～1A），灯泡额定电压为6V。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至中点，灯泡正常发光，此时电流表A1读数为0.4A，A2读数为0.6A。求： （1）电源电压U，以及电压表示数UV。 （2）滑动变阻器的最大阻值Rm，以及灯泡的额定功率PL。 （3）滑动变阻器调至多大时，全电路总功率达到最大，此最大总功率是多少？ 【分析】（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，电流表A1测通过滑动变阻器的电流，电流表A2测干路的电流，电压表测量并联电路的电压，根据灯泡正常发光，求出电源电压U，以及电压表示数UV； （2）求出滑片在中点时滑动变阻器接入电路中的电阻，根据Rm＝2R中求出滑动变阻器的最大阻值； 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出小灯泡的额定电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率PL； （3）根据电流表的量程确定通过滑动变阻器的最大电流，进而求出滑动变阻器接入电路中的阻值与电路的最大功率。 【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，电流表A1测通过滑动变阻器的电流，电流表A2测干路的电流，滑动变阻器的滑片滑到中点时，小灯泡正常发光，则电源电压为：U＝U额＝6V，电压表的示数UV＝6V； （2）此时滑动变阻器连入电路中的阻值为R中＝＝＝15Ω，则滑动变阻器的最大阻值Rm＝2R中＝2×15Ω＝30Ω， 根据并联电路的电流规律，通过小灯泡的额定电流： IL＝I2﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A， 小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝6V×0.2A＝1.2W； （3）因电流表A2的最大量程为1A，所以通过滑动变阻器的最大电流为： Im＝I大﹣IL＝1A﹣0.2A＝0.8A， 此时滑动变阻器接入电路中的阻值为：RP′＝＝＝7.5Ω， 此时电路的最大功率P大＝UI大＝6V×1A＝6W。 答：（1）电源电压U为6V，电压表示数UV为6V； （2）滑动变阻器的最大阻值Rm为30Ω，灯泡的额定功率PL为1.2W； （3）滑动变阻器调至7.5Ω时，全电路总功率达到最大，此最大总功率是6W。 【点评】本题考查了电路分析、并联电路的特点、欧姆定律计算公式和电功率计算公式的应用，是电学部分的常考题。 30．（2022•宜昌）小君为了知道家中电饭锅（图甲）的耗电情况，将电饭锅接入图乙所示的功率计量插座，测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V，电路如图丙所示，S2为温控开关，盛有米和水的锅放在发热盘R1上，限流电阻R2的发热不能被利用。某次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示，不计温度对电阻的影响和散失的热量。 电压/V 电流/A 消耗电能/度 煮饭 198 3.6 0.297 保温 198 0.3 （1）电阻R1的阻值及煮饭时间是多少？ （2）电阻R2的阻值及保温时发热盘的功率是多少？ （3）小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小，更省电。你是否赞同他的说法？说明你的理由。 【分析】（1）根据I＝可知，在电源电压不变时，总功率越大，干路中的电流就越大，为煮饭挡；总功率越小，干路中的电流越小，为保温挡；根据欧姆定律求出R1阻值的大小，根据W＝UIt求出煮饭的时间； （2）根据R＝求出保温时的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出R2的阻值；根据P＝I2R求出发热盘的功率的大小； （3）把饭煮熟时消耗的电能是一定的，据此分析。 【解答】解：（1）由图可知，两个开关都闭合时，只有电阻R1接入电路中；当开关S1闭合、S2断开时，两个电阻串联接入电路中，根据串联电路的电阻关系和欧姆定律可知，只有电阻R1接入电路中时的电流要大一些，为煮饭挡； 煮饭时消耗的电能为：W＝0.297度＝0.297kW•h＝0.297×3.6×106J＝1.0692×106J； R1的阻值为：R1＝＝＝55Ω； 根据W＝UIt可知，煮饭的时间为：t＝＝＝1500s； （2）保温时的总电阻为：R总＝＝＝660Ω， R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝660Ω﹣55Ω＝605Ω； 发热盘的功率是：P'＝R1＝（0.3A）2×55Ω＝4.95W； （3）因为煮熟同一锅饭需要的能量是一定的，所以实际功率较小时不会省电。 答：（1）电阻R1的阻值为55Ω，煮饭时间是1500s； （2）电阻R2的阻值为605Ω，保温时发热盘的功率是4.95W； （3）不赞同；煮熟同一锅饭需要的能量是一定的，所以不会省电。 【点评】本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用，关键是分析电路图得出煮饭、保温状态时的电路组成。 31．（2022•荆门）周末，小东跟妈妈一起到超市购物，发现称量物品的电子秤（如图甲所示）与所学的物理知识有关，回家自己设计了一个简易的电子秤，电路如图乙所示。已知电源电压恒为6V，电流表的量程为0～0.6A，R0为定值电阻，Rt为压敏电阻，其阻值随所受压力大小变化的关系如图丙所示。将质量为0.2kg的托盘放在压敏电阻上（此时未放物品），闭合开关，电流表的示数为0.1A。 （1）求未放物品时，电路消耗的总功率； （2）为了能正常工作，电路的总电阻不能小于多少？ （3）求这个电子秤所能称量物品的最大质量。 【分析】（1）已知电源电压和未放物品时电流表的示数，根据P＝UI计算此时电路消耗的总功率； （2）已知电流表的量程为0～0.6A，当电路中电流最大时，总电阻最小，根据I＝计算出电路中的最小总电阻； （3）根据电流表的示数为0.1A，求出电路中的总电阻，由图丙可知，当放上0.2kg的托盘时，压敏电阻的阻值R＝55Ω，据此求出定值电阻的阻值； 当电子秤测量的物体质量最大时，电路中电流最大，电阻最小，据此求出此时压敏电阻的阻值，再根据图丙确定压力，根据G＝mg求出托盘和物体的总质量，进而求出该电子秤能称量的物体最大质量。 【解答】.解：（1）未放物品时，电流表的示数I＝0.1A， 由P＝UI可得，此时电路消耗的总功率：P＝UI＝6V×0.1A＝0.6W； （2）已知电流表的量程为0～0.6A， 由R＝可得，电路中电阻的最小总阻值：， 所以电路中的总电阻不能小于10Ω； （3）由图丙可知，当放上0.2kg的托盘时，压敏电阻的阻值R＝55Ω， 此时电路中的总电阻R＝， 则定值电阻R0＝R﹣R1＝60Ω﹣55Ω＝5Ω， 当电子秤测量的物体质量最大时，电路中的最小总电阻， 此时压敏电阻的阻值R1'＝Rmin﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω， 由图丙可知，此时压敏电阻上受到的压力F＝52N， 托盘和物体的总质量： m总＝＝＝＝5.2kg， 所以该电子秤能称量的物体最大质量m大＝m总﹣m盘＝5.2kg﹣0.2kg＝5kg。 答：（1）未放物品时，电路消耗的总功率为0.6W； （2）为了能正常工作，电路的总电阻不能小于10Ω； （3）这个电子秤所能称量物品的最大质量为5kg。 【点评】本题考查了电功率、欧姆定律、重力的有关计算，解答本题的关键是读懂图丙信息。 五．综合能力题（共3小题） 32．（2024•湖北）小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A，当温度降到100℃时，S又回到位置“1”。 （1）求R1的阻值。 （2）求挂烫机待机状态的功率。 （3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150s消耗的电能。 （4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 【分析】（1）当S在位置“1”时，R1接入电路，根据欧姆定律计算R1的阻值； （2）当S在位置“2”时，R2接入电路，挂烫机处于待机状态，根据P＝UI计算挂烫机待机状态的功率； （3）先求出挂烫机加热状态时的功率，再结合图像中的信息利用W＝Pt计算各个阶段消耗的电能，并求出0～150s消耗的总电能； （4）从使用安全或节能的角度去设计提示语。 【解答】解： （1）当S在位置“1”时，R1接入电路，电路中的电流为5.0A， 由 可得，R1的阻值： ； （2）当S在位置“2”时，R2接入电路，挂烫机处于待机状态， 则挂烫机待机状态的功率：P待机＝UI2＝220V×0.02A＝4.4W； （3）挂烫机加热状态时的功率： P加热＝UI1＝220V×5A＝1100W； 挂烫机0～150s消耗的电能： W＝P加热t加热+P待机t待机＝1100W×（30s+70s）+4.4W×（20s+30s）＝110220J； （4）从使用安全或节能的角度，设计的提示语可以为： ①通电即加热，请注意防烫；②使用完请及时拔掉插头；③高温蒸汽，请勿对人；④切勿用手触碰电热板；⑤使用时请勿离人；⑥使用时请勿覆盖等。 答：（1）R1的阻值为44Ω； （2）挂烫机待机状态的功率为4.4W； （3）挂烫机0～150s消耗的电能为110220J； （4）切勿用手触碰电热板（答案不唯一，合理即可）。 【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率与电能的计算，属于中档题。 33．（2023•鄂州）如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2＝44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个挡位的调节。已知中温挡的额定功率为440W。求： （1）当开关S1　断开　（选填“断开”或“闭合”）、S2　接A　（选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡。 （2）R1的阻值。 （3）当空气炸锅处于高温挡时，正常工作10min消耗的电能。 【分析】（1）当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，总电阻最大，根据P＝可知，此时总功率最小，为低温挡； （2）当开关S1闭合，S2接A时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝可知，此时总功率较小，为中温挡；根据P＝可知R1的阻值； （3）当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，总电阻最小，根据P＝可知，此时总功率最大，为高温挡； 根据W＝t+t得出正常工作10min消耗的电能。 【解答】解：（1）当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，总电阻最大，根据P＝可知，此时总功率最小，为低温挡； （2）当开关S1闭合，S2接A，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝可知，此时总功率较小，为中温挡； 根据P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝110Ω； （3）当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，总电阻最小，根据P＝可知，此时总功率最大，为高温挡； 正常工作10min消耗的电能：W＝t+t＝×10×60s+×10×60s＝9.24×105J。 答：（1）断开；接A； （2）R1的阻值为110Ω； （3）当空气炸锅处于高温挡时，正常工作10min消耗的电能为9.24×105J。 【点评】本题考查了电能和电功率的计算，是一道综合题。 34．（2023•黄冈）图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V，定值电阻R1是加热部分，R2是最大阻值为176Ω的滑动变阻器。开关S接1时，电热器处于加热挡，通过调节R2接入电路的阻值来改变R1的加热功率，其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间，开关S自动接2，电热器处于保温挡。 （1）求以最大功率工作时电路中电流大小； （2）如图乙，电能表上参数“R/（kW•h）”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s，与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小； （3）求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。 【分析】（1）根据P＝UI求出以最大功率工作时电路中电流； （2）根据W＝Pt求出电热器以最大加热功率单独工作72s消耗的电能，然后根据转数可以求出电能表上的参数； （3）根据R1的最大加热功率利用P＝UI＝求出R1的阻值，根据串联电路的特点利用W＝I2Rt求出电路中电能的利用率，据此分析回答。 【解答】解：（1）已知电源电压为220V，最大加热功率为1100W，则以最大功率工作时电路中电流为： I大＝＝＝5A； （2）电热器以最大加热功率单独工作72s所消耗的电能为： W＝Pt＝1100W×72s＝79200J＝0.022kW•h， 则电能表上的参数为： N＝＝＝3000R/kW•h； （3）R1的最大加热功率为1100W，根据P＝UI＝可知， R1＝＝＝44Ω； 电热器处于保温挡时，R2的最大阻值和R1串联在电路中，根据W＝I2Rt可知， 电路中电能的利用率为： η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝20%； 由此可知，电路中电能的利用率较低，R2消耗了大部分电能，为了节能，可以将R2的阻值减小。 答：（1）以最大功率工作时电路中电流为5A； （2）电能表上的参数为3000R/（kW•h）； （3）当电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率为20%；为了节能，可以将R2的阻值减小。 【点评】本题主要考查电能表、电功率的计算和能量的利用效率，综合性强，有一定难度。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/9/20 10:44:43；用户：组卷16；邮箱：zyb016@xyh.com；学号：41418979 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$