2025年中考物理高频考点专题训练：电功率计算题、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：电功率计算题、实验题 一、实验题 1．小红找来一些相应的实验器材：电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻和足够的导线探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”： (1)连接电路过程中有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“”，用笔画线代替导线画出正确的接法） ； (2)改正错误后，闭合开关后发现电压表有示数，但电流表无示数，如果从电路故障角度来分析，其原因是 ：解决问题后再次闭合开关，电流表和电压表示数如图乙，电流表示数为 A，定值电阻的阻值为 ，接下来小红应该 （选填“调节滑动变阻器”或“更换不同阻值电阻”）多测几组数据，得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论； (3)上述实验结束后，小红同学利用以上器材想进一步“探究电流与电阻的关系”，为此，他另外拿来了三个定值电阻，阻值分别为、、。将控制电压定为，电源电压调为，为了能完成实验，应在电路中再串联一个阻值大小在 至 之间的电阻； (4)完成上面实验后，小红又设计了一个方案测量额定电压为的小灯泡额定功率，电路如图丙所示，电源电压调为，滑动变阻器的最大阻值为。请你完成下面实验步骤： ①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器：使电压表示数为 V； ②开关S、S2闭合、S1断开，将滑动变阻器的滑片 ，将滑动变阻器的滑片 。（以上两空选填“移至最左端”、“移至最右端”或“保持不变”），读出电压表示数为； ③小灯泡的额定功率为 W。 2．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4. 5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)小红同学按图甲电路连接好最后一根导线，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处： ① ； ② 。 (2)小明同学连接好电路闭合开关后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数(如图乙所示)为 V。若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 (填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为 V。 (3)小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I一U关系图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而   (填“增大” “减小”或“不变”)，小灯泡的电阻随   的升高而增大。 3．小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）连接电路前，开关应 ； （2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线 。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉。） （3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路 （选填“一定”或“不一定”）出现了故障； （4）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，此过程中小灯泡明显变 ； （5）根据测量的数据绘制成U-I图像（如图乙），得出小灯泡的额定功率为 W。分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主要受 影响。 4．同学们做“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源电压为3V。待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 （1）该实验的实验原理是 ； （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最 （选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 （4）通过移动滑动变阻器的滑片P，记录了多组数据，并作出如图丙所示的，I—U图像。根据图像可知小灯泡的额定功率为 W。 5．在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。 (1)本实验测量电功率的原理是 ； (2)电路检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数为2V，则小灯泡消耗的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (3)某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了 （选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。 6．在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正 （导线不许交叉）。 （2）根据实验记录绘制的I-U图像如图乙所示，根据图像信息，计算出小灯泡的额定功率为 W。 （3）完成上述实验后，小敏设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下，请续写完成主要的步骤（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值未知）。 ①按电路图连接电路。 ②仅闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。 ③仅闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额 ④保持R2滑片位置不动，将R1滑片移到最右端，电流表示数为I1，再将滑动变阻器R1的滑片移到最左端，电流表示数为I2。 ⑤小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用I额、I1、I2、R1表示） （4）若小灯泡的额定电流为I额＝2I实，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P实的数值关系，你认为最有可能的是 ； A．P0＝2P实　　B．P0＝3P实　　C．P0＝4P实　　D．P0＝5P实 7．如图所示是小鲁测量小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压是2.5V，小灯泡L1正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 （1）检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图15甲中，将连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；( ) （2）正确连接好电路后闭合开关，小鲁发现电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮，电路的故障可能是 ； A．灯泡L1短路    B．滑动变阻器短路    C．灯泡L1断路    D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小鲁移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡L1正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W；小鲁发现小灯泡L1上标定的额定功率值与测量值有一定差距，他仔细观察所用的小灯泡后找到了原因，可能是因为小灯泡在频繁使用后，灯丝发生升华现象而导致灯丝的电阻变 （选填“大”或“小”）； （4）小鲁同学想继续利用现有器材测量另一灯泡L2的额定功率，他将灯泡L2替换灯泡L1接入图甲的电路中，已知灯泡L2的额定电压为1.5V，灯泡L2正常发光时电阻约为12Ω。但闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.5V。为了完成实验，可采取的具体措施： （要写出新元件的规格要求）； （5）雷老师告诉小鲁同学，他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器——欧姆表，其原理如图丙所示，如果电源两端电压恒定不变，制作步骤如下： ①在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为，把电流表的“”刻度线标为“0Ω”； ②保持滑动变阻器R1的阻值不变，当在AB之间接一个阻值为20Ω电阻时，电流表示数变为的二分之一，并将刻度线标为“20Ω”，则当电流表刻度变为的五分之一时，应将刻度线标为 Ω。 8．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明连接的实验电路如图甲所示。电源电压为两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V。    （1）根据滑片位置判断 （选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验； （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，小明观察到两电表的示数情况是 ，由此判断故障是小灯泡断路； （3）排除故障后，小明同学调节滑动变阻器的滑片观察到电压表示数为2V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片向 调节，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 W； （4）小明依次测量了六组实验数据如表。他根据表中数据计算出各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5Ὡ，小明的理由是 。 实验次数 1 2 3 4 5 6 发光情况 暗—亮 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26 二、计算题 9．随着网上购物的普及，送货难成了新问题，某品牌的送货无人机将专门针对农村地区，它的简化电路如图所示，工作参数如下表，该无人机在最大载重下以最大速度竖直上升 20 秒，本次上升过程中，请回答以下问题：（电动机都是总参数） 自重/kg 最大载重/kg 额定电压/V 最大电流/A 电动机最大电流/A 电动机线圈电阻/Ω 最大上升速度/m/s 10 5 20 10 9 0.5 1 （1）无人机最大功率是多少？ （2）电动机线圈在最大电流下的发热量是多少？ （3）电能转化成货物上升机械能的效率是多少？ 10．如图所示电路，灯泡L上标有“6V 0.5A”字样，当滑片移至a端，闭合S1，S2拨到1时，小灯泡正常发光，保持滑片位置不变，将S2由1拨到2，发现电压表示数变化了3V。（小灯泡的电阻不随温度变化）求： （1）电源电压； （2）R0的值； （3）把电压表和灯泡交换位置，S2拨到2，滑片移至中点时发现小灯泡又正常发光，将滑片移至b端，通电2min整个电路消耗的电能。    11．现在市面上流行一种养生壶，它主要以养生为目的，可以烧水也可以烹饪小食材。类似于电热水壶。图乙是某养生壶的简化电路图及部分参数，R1、R2是电热丝，已知电源电压为220V。求： 额定电压 220V 加热挡率 880W 保温挡功率 180W （1）养生壶加热烧水时，电路中的电流； （2）电热丝R1的阻值； （3）养生壶保温10min消耗的电能是多少? 12．如图所示是一款电热水壶，可以通过控制开关实现高、中、低三挡转换，其简化电路图如图所示。R1、R2均为电热丝，已知电热水壶的部分参数如表。求： 额定电压 220V 高温挡功率 2200W 中温挡功率 880W 低温挡功率 （1）R2的阻值？（c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3） （2）在1标准大气压下，该电热水壶要把一壶1L、20℃的水烧开，若不计能量损失，则至少需要多少时间？      13．如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V 24W”，且灯丝电阻不随温度变化而变化，滑动变阻器的规格为“100Ω  1A”，电流表的量程为0~3A。移动滑片使滑动变阻器的阻值为R1且保持不变，在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P1。当开关S1、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2，此时R2两端的电压为U2，已知P1=6.75W，P2=4.5W，U1∶U2=5∶2。求： （1）正常发光时灯L电阻； （2）电流Ⅰ1∶Ⅰ2； （3）通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路的总功率最大，求这个总功率。    14．如图所示是一种家用电烤箱及其内部结构电路简图，它有高温、中温、低温三个挡位，已知R1=120Ω，R2=240Ω，求： （1）按挡位状态填表 S1 S2 S3 高温 中温 断开 断开 闭合 低温 （2）电烤箱处于高温挡位时，电路中的总电流是多大？ （3）当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是多大？ 15．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A。求： （1）电压表的示数。 （2）电阻R1消耗的电功率。 16．如图甲是小城家客厅茶几上的多功能茶壶，可以直接烧水，也可以保温使得水温维持在55℃恒温，小城较为好奇，于是查看茶壶的铭牌，看到如乙图所示的简化电路图，加热档功率为880W，保温档功率为110W，茶壶容量为1.5L，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，求： （1）在一个标准大气压下，将初温为20℃的一壶水烧开，水吸收的热量为多少？ （2）R2阻值为多少？ （3）小城想要估计不计热量损失情况下，烧开一壶初温为20℃的水需要的要多久时间？（结果保留1位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 电阻断路或电阻接线柱接触不良 0.24 10 改变定值电阻两端的电压 2.5 7.5 2 保持不动 移至最右端 0.5 【详解】(1)[1]原电路中，电压表与电流表串联后与电阻并联是错误的，电流表应与电阻串联后再与变阻器串联，电压表应与电阻并联，如下所示： (2)[2][3]改正错误后，但电流表无示数，电路可能断路，闭合开关后发现电压表有示数，电压表与电源连通，如果从电路故障角度来分析，其原因是电阻断路或电阻接线柱接触不良；解决问题后再次闭合开关，电流表和电压表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为，示数为，电压表选用小量程，分度值为，由欧姆定律，定值电阻的阻值为 [4][5]研究电流与电压的关系，要控制电阻的大小不变，为得出普遍性的规律要多次测量，故意接下来小红应该调节滑动变阻器多测几组数据得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论。 (3)[6][7]实验过程中，移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压；探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍，当接入的电阻时，根据串联分压原理，变阻器连入电路中的电阻应为 而变阻器的最大电阻为，将变阻器与电阻视为一个整体，则电阻的最小值 当接入的定值电阻时，同理可得，变阻器连入电路中的电阻 将变阻器与电阻视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，即可满足要求；所以，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为（电源电压恒为的电池），应在电路中再串联一个阻值范围为（最小）至（最大）的电阻。 (4)[8]开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器使电压表示数为。 [9][10]开关S、S2闭合、S1断开，将滑动变阻器的滑片保持不动，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表示数为。 [11]在①中，与灯串联，电压表则的电压，根据串联电路电压的规律，灯的电压为 灯正常发光；在②中，与串联，电压表则的电压，根据串联电路电压的规律，的电压为 由分压原理 在①中，由欧姆定律，的电流即灯的额定电流为 小灯泡的额定功率为 2． 连接电路时开关没有断开 没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置 2.2 B 2.5 0.5 增大 温度 【详解】(1)[1]连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，说明连接电路的时候没有将开关断开。 [2]由图中可以看出小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡发出明亮耀眼的光后，很快熄灭，检说明滑动电阻器的划片没有移到阻值最大处，导致电路电流过大，小灯泡烧坏。 (2)[3][4][5]由图乙得，电压表选用的量程是0~3V，分度值是0.1V。电压表此时指针指在2格又2小格的位置，此时电压表的示数为2.2V。电压表测量小灯泡的电压，所以此时小灯泡的电压为2.2V。小灯泡的额定电压为2.5V，所以若他想测量小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器接入的电阻使灯泡两端的电压为2.5V，即此时应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 (3)[6]由丙图，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.2A。由 得，小灯泡的额定功率是 0.5W。 [7] [8]由图得，当灯泡的电压增大时，电流增大，电阻也增大。由 得，电功率增大。电阻增大是因为灯泡实际功率增大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大。所以还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。灯丝的电阻随温度的升高而增大。 3． 断开 不一定 B 亮 0.625 灯丝的温度 【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开。 （2）[2]R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，将连接A接线柱的导线接到左上方的接线柱，如图所示： （3）[3]闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，也可能是灯泡发生短路或电路中出现断路，电路不一定出现了故障。 （4）[4][5]灯泡的额定电压是2.5V，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，增大灯泡两端的电压，电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，将滑片向B端移动，此过程中小灯泡的电功率变大，小灯泡变亮。 （5）[6]由图乙可知，灯泡两端的电压是2.5V时，通过灯泡的电流是0.25A，小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [7]分析图像可以发现小灯泡的电阻值随电压的变化在不断地变化，其原因是灯丝电阻与温度有关。 4． P=UI 左 B 0.5 【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率的原理是P=UI。 （2）[2]为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处，即离下接线柱最远的最左端。 （3）[3]由图乙知，电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，根据串联电路电压规律可知，应减小滑动变阻器的电压，由串联分压规律可知，滑动变阻器的电阻要减小，故滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V为止。 （4）[4]由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率 5．(1)P=UI (2) 小于 B 1.25 (3)寻找普遍规律 【详解】（1）本实验测量电功率的原理是电功率的公式P=UI。 （2）[1]灯在额定电压下的功率为额定功率，因2V小于2.5V，当电压示数为2V，则小灯泡消耗的实际功率小于额定功率。 [2][3]灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小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2.5V。此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，电流为0.5A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.5A=1.25W （3）研究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。 6． 0.5 B 【详解】（1）[1]滑动变阻器要串联在电路中，上下各选一个接线柱，电压表与小灯泡并联，电流表要与小灯泡串联。所以正确连接如下图所示。 （2）[2]小灯泡的额定电压是2.5V，由 I-U图像可得，电压为2.5V时，电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 （3）[3]由②③可知，此时R2= RL，保持R2滑片位置不动，将R1滑片移到最右端，R1与R2串联，此时电源电压为 将滑动变阻器R1的滑片移到最左端，此时R1电阻为0，此时电源电压为 则 解得 小灯泡的额定功率为 （4）[4]若小灯泡的额定电流为I额＝2I实，假设小灯泡的电阻不变，则 但是由于小灯泡的阻值不是定值，会随着温度的升高而变大，所以，当小灯泡正常工作时，灯泡的阻值会变大，则灯泡额定功率P0>4P实，所以最有可能的是P0＝5P实。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7． C 右 0.7 大 大于 换用最大阻值至少为的滑动变阻器 80 【详解】（1）[1] 实验中，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，作图如下： （2）[2] 闭合开关，小鲁发现电流表无示数，灯泡不亮，说明发生断路，电压表有示数，说明电压表两端与电源连通，则可能是灯泡L1断路，故选C。 （3）[3] 小鲁移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡L1正常发光，应增大灯泡的电压直至为2.5V，则应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小变阻器的电阻，即将滑片向右移动。 [4] 小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡L1的额定功率为 [5] 灯丝发生升华现象后灯丝变细，导致灯丝的电阻变大。 （4）[6][7] 灯泡L2的额定电压为1.5V，灯泡L2正常发光时电阻约为12Ω，则灯泡正常发光时的电流为 而电路中最小电流为 灯泡的电流大于额定电流，所以根据可知灯泡的电压大于额定电压1.5V，为了完成实验，使得电流减小到0.125A，应增大电路中电阻，所以应该换用阻值更大的滑动变阻器。滑动变阻器的最大阻值至少为 所以应换用最大阻值至少为的滑动变阻器。 （5）[8] 设电源电压是U，在A与B之间连接导线，只有变阻器工作，调节滑动变阻器，使电流表示数为，由欧姆定律知道    ① 保持滑动变阻器不变，当在A与B之间接一阻值为20Ω电阻时，与R串联，电流表示数为，则有    ② 联立①②，解得。则当电流表刻度变为的五分之一时，根据可知总电阻变为，则电阻阻值为 8． 不可以 电流表无示数，电压表有示数，且接近电源电压 右端 0.6 灯丝电阻随温度的降低而减小 【详解】（1）[1]由图甲可知，此时滑动变阻器滑片位于阻值最小处，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动阻值最大处，故不可以直接闭合开关进行实验。 （2）[2]小灯泡断路，则断路处于开路状态，电流表无示数，此时电压表与电源连通，测电源电压，故电压表有示数，且接近电源电压。 （3）[3]小明同学调节滑动变阻器的滑片观察到电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，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右端调节。 [4]当小灯泡正常发光时，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0.24A，则该小灯泡的额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W （4）[5]由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A，此时灯泡的电阻为 因灯丝电阻随温度的降低而减小，故闭合开关前灯丝的阻值小于5Ὡ。 9．（1）200W；（2）810J；（3）24.5% 【详解】解：（1）由表格数据可得，无人机最大功率是 （2）电动机线圈在最大电流下的发热量是 （3）货物重为 根据可得，货物上升的高度为 货物上升时做的有用功为 消耗的电能为 则电能转化成货物上升机械能的效率是 答：（1）无人机最大功率是200W； （2）电动机线圈在最大电流下的发热量是810J； （3）电能转化成货物上升机械能的效率是24.5%。 10．（1）9V；（2）6Ω；（3）405J 【详解】解：（1）（2）当滑片移至a端，闭合S1，S2拨到1时，灯泡与R0串联，电压表测灯泡两端的电压，由可得，灯泡的电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且串联电路中各处的电流相等、灯泡灯泡正常发光，所以，电源的电压为 保持滑片位置不变，将S2由1拨到2，灯泡与R0串联，电压表测灯泡与R0两端的电压之和，则R0两端的电压U0=3V，R0的阻值为 所以，电源的电压为 （3）把电压表和灯泡交换位置，S2拨到2，滑片移至中点时，灯泡与串联，此时灯泡正常发光，则电路中的总电阻为 滑动变阻器接入电路中的电阻为 所以可得 R滑=12Ω 将滑片移至b端通电2min整个电路消耗的电能为 答：（1）电源电压为9V； （2）R0的值为6Ω； （3）把电压表和灯泡交换位置，S2拨到2，将滑片移至b端，通电2min整个电路消耗的电能为405J。 11．（1）4A；（2）55Ω；（3）1.08×105J 【详解】解：（1）由P=UI可得，养生壶加热烧水时，电路中的电流为 （2）当开关接b位置只有R1接入电路时，为加热挡，所以R1的阻值为 （3）养生壶保温10min消耗的电能是 答：（1）养生壶加热烧水时，电路中的电流为4A； （2）电热丝R1的阻值为55Ω； （3）养生壶保温10min消耗的电能是1.08×105J。 12．（1）33Ω；（2）152.7s 【详解】解：（1）当开关掷到高温挡位置时，电路是R3的简单电路，高温挡功率为2200W，根据可得，R3的电阻为 当开关掷到中温挡位置时，此时R3、R2串联，中温挡功率为880W，根据可得，此时电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点可得，R2的阻值为 （2）满壶水的体积为 水的质量为 在1标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，则水吸收的热量为 不计能量损失时，消耗的电能为 根据可得，需要加热的时间为 答：（1）R2的阻值为33Ω； （2）在1标准大气压下，该电热水壶要把一壶1L、20℃的水烧开，若不计能量损失，则至少需要152.7s。 13．（1）24Ω；（2）3∶2；（3）49.5W 【详解】解：（1）由题意可知，灯L的规格为“24V 24W”，则灯的电阻为 （2）因电源电压不变，由可知，两种情况的电流之比等于电功率之比，即 （3）当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为，电流表示数为，电路消耗的总功率为P1=6.75W，开关S1、S2、S3、S4都断开时，灯泡与和串联，电压表测两端电压，电流表示数为，电路消耗的总功率为P2=4.5W，此时两端的电压为。由题意可知，U1∶U2=5∶2，即 解得。因为 且，解得，。 当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，电路的总电阻 由可得电源电压 由可知，当电路中总电流最大时，即总电阻最小时，电路的总功率最大。电流表的量程为0~3A，根据并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，串联电路的总电阻大于任何一个分电阻可知，当只断开开关S4时，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器并联，此时电路中总电阻最小，总电流最大，由欧姆定律可知，通过灯和的电流分别为 滑动变阻器的规格为“100Ω  1A”，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由并联电路电流规律可得，干路最大电流 由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻为 因此，只断开开关S4时，且滑动变阻器接入电路的电阻为18Ω时，电路中总电流最大，总功率最大为 答：（1）正常发光时灯L电阻为24Ω； （2）电流Ⅰ1∶Ⅰ2为3∶2； （3）只断开开关S4时，且滑动变阻器接入电路的电阻为18Ω时，电路中总电流最大，总功率最大为49.5W。 14．（1）见解析所示；（2）0.75A；（3）134.4W 【详解】解：（1）由电路图可知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源的电压一定时，由 可知，电路的总功率最大，电烤箱处于高温挡；当开关S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电烤箱处于低温挡；按挡位状态填表如下： S1 S2 S3 高温 闭合 断开 闭合 中温 断开 断开 闭合 低温 断开 闭合 断开 （2）电烤箱处于高温挡位时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路中的总电流 （3）当电烤箱处于低温挡时，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低温挡时，它消耗的电功率 答：（1）如上表所示； （2）电烤箱处于高温挡位时，电路中的总电流是2.75A； （3）当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是134.4W。 15．（1）4V；（2）0.8W 【详解】解：（1）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。R2两端的电压为 U2=IR2=0.2A×10Ω=2V 根据串联电路中的电压规律可得电压表的示数为 （2）R1的电功率 答：（1）电压表的示数为4V； （2）电阻R1消耗的电功率为0.8W。 16．（1）5.04×105J；（2）385Ω；（3）572.7s 【详解】解：（1）由可得，一壶水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3kg/m3=1.5kg 一标准大气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量为 Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J （2）由可得，电路电压不变时，电路的总电阻越大，则电路功率越小，当开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1，电阻较小，此时为加热档，则由可得，电阻R1的阻值为 当开关S断开时，R1和R2串联，电阻较大，此时为保温档，则由可得，电阻R1和R2的总电阻为 故电阻R2的阻值为 R2=R总-R1=440Ω-55Ω=385Ω （3）不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，即 W=Q吸=5.04×105J 由可得，烧开一壶初温为20℃的水需要的时间为 答：（1）水吸收的热量为5.04×105J ； （2）R2阻值为385Ω； （3）烧开一壶水需要的时间约为572.7s 。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$